JP2004140050A

JP2004140050A - 高信頼性プリント配線板

Info

Publication number: JP2004140050A
Application number: JP2002301320A
Authority: JP
Inventors: Ryohei Koyama; 小山　亮平; Kenichiro Iwamura; 岩村　賢一郎
Original assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp; Asahi Chemical Co Ltd
Current assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp; Asahi Chemical Co Ltd
Priority date: 2002-10-16
Filing date: 2002-10-16
Publication date: 2004-05-13

Abstract

【課題】プリント基板においてより高密度化のため層間接続のより小さいビア穴加工するため絶縁層を薄くすることが行われる。しかし絶縁層の薄膜化と配線間隔の縮小により厚み方向だけでなく同一面内導体間の絶縁性も耐マイグレーション性も低下する。これを防止する。
【解決手段】絶縁層２間に薄く耐熱性の高いフィルム４を挿入して絶縁信頼性を確保するとともに、フィルム４と導体層間の接着剤も合わせて薄くすることでこの接着剤層の面内方向の漏れ電流を減らし、しかも厚み方向の絶縁性をフィルム４で確保することで薄い絶縁層でも厚み方向も面内方向も絶縁信頼性を維持できた。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導体金属層と接着性樹脂を介してそれと接着したフィルムとからなるプリント配線板製造用の積層体を含む多層配線板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器、特に携帯電話、モバイルコンピューター等の携帯端末機器において、小型化、薄型化、高密度化および高性能化が進んでおり、今後インターネット等各種のメディア、通信等を統合した情報端末機器として、更なる高性能化が要求されている。一方、これらの、電子機器において、メモリー、ＣＰＵ等の半導体素子の集積化が進み、性能は飛躍的に向上しており、これに伴って半導体素子を実装するため、半導体パッケージおよびプリント配線板の高密度化が強く要求されている。
【０００３】
従来の、半導体素子をリードフレームに実装して樹脂封止した半導体パッケージをプリント配線板に実装する方式に対し、半導体素子をプリント配線板上に直接搭載するプラスチックパッケージや、各種のモジュール基板、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）等の新しい高密度表面実装型の半導体パッケージ方式が提案され、電子機器への採用が進んでいる。この半導体パッケージ用のプリント配線板は、従来のものに比べて、配線が高密度であり、特に半導体素子実装時の加熱下における寸法精度の向上、耐熱性の向上が要求されている。
【０００４】
すなわち、半導体パッケージ用のプリント配線板では微細高密度化が求められており、最近では内層回路板上に絶縁層と導体層及び層間の接続を一層ごとに形成、積み上げて製造するビルドアップ法による多層プリント配線板の開発が盛んとなっている。ビルドアップ法を用いた多層プリント配線板の製造技術としては、例えば特許文献１に示されるように、内層板としてガラスクロス又はガラスペーパーを基材とした両面板又は多層板を用い、該内層板の外側に積み重ねられレーザービアが加工されるビルドアップ層として、フィルムである有機基材に絶縁樹脂を被覆した絶縁層を用いたもの等がある。
【０００５】
【特許文献１】
特許２９５７９９１号公報（第１〜２頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ビルドアップ法によって高密度化を行う上で、層間の導通をとるためのビアホール径を小さくすることが必要である。微小なビアホール形成を可能にするためには、各層間の絶縁層を薄くすることが重要である。
また、パソコンのＣＰＵの高速化により、メモリーモジュールに対しても同様に信号速度の高速化に対応することが必須となってきている。このように信号が高速になると境界部で信号の反射が生じ、雑音となって伝送信号の質を低下させる。それを防ぐために任意のインピーダンス値に整合が必要となり、導体の厚みと幅、絶縁層の厚みを設計している。今後の高密度化、すなわち、導体幅の減少に伴い、インピーダンスを整合させるために絶縁層を薄くすることが求められる。
【０００７】
このようなビルドアッププリント配線板に用いられる材料として樹脂付銅箔があるが、導体幅や導体間隔より樹脂層すなわち、絶縁層が薄くなると厚み方向の配線間絶縁はもちろん面内方向の隣接する配線間の絶縁を維持しかつマイグレーションを抑制することは非常に難しくなる。特に面内方向の配線間の絶縁性もその下の配線層に上の層の配線をまたぐ回路が存在するとその下の層を通って電流が流れるため絶縁を高く維持することは非常に困難になる。当然絶縁層の厚みが厚ければ下の層の配線の絶縁への影響は少ないが、逆に下の層の配線がない場合は絶縁層を厚くすると面内方向の配線間の絶縁性が下がる。
【０００８】
本発明は、かかる状況を鑑みてなされたものであり、絶縁層の厚みが薄く配線密度の高いプリント配線板において、厚み方向の漏れ電流が下層配線に流れることによる面内方向配線間絶縁低下と接着剤層の面内方向の漏れ電流による配線間絶縁低下を防止し耐マイグレーション性の低下の防止を目的とする。
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、絶縁層に薄く強度のある耐熱フィルムを挿入し且つその上層の接着剤層厚みを薄くすることで面内方向配線間絶縁と耐マイグレーション性の向上と見いだし本発明に至ったものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は下記の構成を有するものである。
１．次の構造を有する高信頼性多層プリント配線板。
２つの銅の導体層Ａ、Ｂの間に、両銅導体層と接触している絶縁層を有し、該絶縁層の中に耐熱性フィルムを含む。
導体層Ａには、互いに絶縁された２つ以上の導体が含まれる。
導体層Ａから導体層Ｂを透視したときに、導体層Ａの導体のうちに、導体層Ｂの同一の導体と重なる領域を有する導体Ａ’が２つ以上存在する。
導体Ａ’間の最短距離をＳ、絶縁層の厚みをＴとしたときＴはＳ以下である。２．導体層Ａと耐熱性フィルムとの間にある絶縁層の間隔が、導体層Ｂと耐熱性フィルムとの間にある絶縁層の間隔より小さいことを特徴とする請求項１に記載の高信頼性多層プリント配線板。
【００１０】
３．耐熱性フィルムの厚みが１０μｍ以下でガラス転移温度が２００℃以上、弾性率が２ＧＰａ以上で強度が２００ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１、２に記載の高信頼性プリント配線板。
４．導体層Ａと導体層Ｂがビアホールで接続され、その穴径が該絶縁層厚みの１倍から３倍の間であることを特徴とする請求項１〜３に記載の高信頼性プリント配線板。
５．耐熱フィルムが芳香族ポリアミドからなることを特徴とする　請求項１〜４に記載の高信頼性プリント配線板。
６．導体層Ａと該耐熱フィルムの間にある絶縁層の間隔が１〜１０μｍであることを特徴とする請求項１〜５の高信頼性プリント配線板。
７・導体層Ａと耐熱フィルムが直接接合していることを特徴とする請求項１〜５に記載の高信頼性プリント配線板。
【００１１】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のプリント配線板は、まず少なくとも２つの銅の導体層Ａ、Ｂ（以下、しばしば、単にＡ層、Ｂ層という）を有する。導体には、回路、配線、補強用部分などが含まれる。導体層の間には、両銅導体層と接触している絶縁層を有し、該絶縁層の中に耐熱性フィルムが含まれている。
該導体層の内のＡ層は、互いに絶縁された２組以上の導体が含まれる。そして、導体層Ａから導体層Ｂを透視したときに、導体層Ａの導体のうちに、導体層Ｂの同一の導体と重なる領域を有する導体Ａ’が２つ以上存在する。すなわち、それぞれに絶縁されて存在している導体Ａ’が、導体層Ｂの導体によって、透視状態では連続しているように存在していることを意味する。
上記の、導体Ａ’間の最短距離をＳとする。間隔が複数ある場合は間隔の最短距離のうちの最小値をＳとする。また、上記の導体層Ａ、Ｂの間に存在する絶縁層の厚みをＴとする。Ｔの値は、その導体層Ａ、Ｂの間隔の最短値で定義される。このように定義した場合、ＴはＳ以下であることが特徴である。
【００１２】
本発明で用いられる耐熱性フィルムは、厚みが１０μｍ以下、ガラス転移温度が２００℃以上、弾性率が２ＧＰａ以上で強度が２００ＭＰａ以上であることが好ましい。厚みが厚くなるとそもそも絶縁層全体が厚くなることと、この耐熱フィルムの役割は電気的遮断であり、その機能が満たされるなら薄い方が前記理由から好ましい。ただし薄くなると最終製品における強度や後で述べる線膨張係数の点、また製造工程途中においても次に述べる機械的性能が必要になる。つまり弾性率、強度が前記より低いとフィルムが上記の導体層の凸により破られ絶縁が取れなくなる。また上記のような耐熱性がないと導体層と積層するとき、熱を掛けてプレス加工するためその温度によりフィルムに導体層の凸により穴が開き、絶縁が確保できなくなる。更に好ましくは３５０℃未満の温度で溶融および分解しない樹脂であり、このような耐熱性フィルムの材料としては、芳香族ポリアミド（以下アラミド樹脂）、芳香族ポリイミド（以下ポリイミド樹脂）、ＰＢＩ（ポリパラベンゾビスイミダゾール）、ＰＢＯ（ポリパラベンゾビスオキサゾール）、ＰＢＺ（ポリパラベンゾビスチアゾール）等がある。第６の本発明にあるように、上記要求特性を余裕を持って満たすアラミド樹脂が好ましい。
【００１３】
本発明に用いられるアラミド樹脂は、実質的に次の構成単位からなる群から選択された単位により構成される。
−ＮＨ−Ａｒ_１−ＮＨ−　（１）
−ＣＯ−Ａｒ_２−ＣＯ−　（２）
−ＮＨ−Ａｒ_３−ＣＯ−　（３）
ここでＡｒ_１、Ａｒ_２、Ａｒ_３は少なくとも１個の芳香環を含み、同一でも異なっていてもよく、これらの代表例としては下記に示すものが挙げられる。
【００１４】
【化１】

【００１５】
また、これらの芳香環中の水素の一部が、ハロゲン基、ニトロ基、アルキル基、アルコキシ基などで置換されているものも含む。また、Ｘは−Ｏ−、−ＣＨ_２−、−ＳＯ_２−、−Ｓ−、−ＣＯ−などである。特に、全ての芳香環の８０モル％以上がパラ位で結合されているアラミド樹脂は、本発明に用いられる積層体を製造する上で特に好ましい。
また、本発明に用いられる耐熱性フィルムには、積層体の物性を損ねたり、本発明の目的に反しない限り、易滑剤、染料や顔料などの着色剤、難燃剤、帯電防止剤、酸化防止剤、その他の添加剤などや改質剤、ならびに他のポリマーが含まれていてもよい。
【００１６】
本発明に用いられる耐熱性フィルムの製造法については、特に限定されるものではなく、フィルムの材料として用いられるそれぞれの樹脂に適した製造法が採られてよい。例えば、アラミド樹脂については、有機溶剤可溶のものでは、直接溶剤中で重合するか、一旦ポリマーを単離した後再溶解するなどして溶液とし、ついで乾式法または湿式法にて製膜される。また、ポリパラフェニレンテレフタルアミド（以下、ＰＰＴＡと称する）等の有機溶剤に難溶のものについては、濃硫酸などに溶解して溶液とし、ついで乾湿式法または湿式法にて製膜される。
湿式法では、溶液はダイから直接凝固液中に押し出されるか、乾式と同様に金属ドラムまたはエンドレスベルト上にキャストされた後、凝固液中に導かれ、凝固される。ついでこれらのフィルムはフィルム中の溶剤や無機塩などを洗浄され、延伸、乾燥、熱処理などの処理を受ける。
【００１７】
本発明の耐熱性フィルムは、接着剤樹脂や銅の導体層との接着性を向上するためにプラズマ処理、コロナ処理等の表面処理を施すことができる。接着力改良の効果、接着力の耐久性等を考慮するとプラズマ処理が好ましく用いられる。
プラズマ処理の方法としては、プラズマ放電電極間をフィルムが走行する連続プラズマ処理装置が好ましく用いられ、処理圧力としては真空〜大気圧近傍の圧力下で実施することができる。プラズマ処理時に放電空間に供給する雰囲気ガスとしては、アルゴン、キセノン、ネオン、クリプトン等の不活性ガスや、窒素、酸素、水素、炭化水素系ガス、ケトン類、アルコール類やこれらの混合物を使用することができる。
また、シランカップリング剤による化学処理、サンドブラスト、ウエットブラスト処理等の物理的な粗化処理等の表面処理を併用することも可能である。
【００１８】
本発明に用いる耐熱性フィルムの熱膨張係数は、０〜１５ｐｐｍ／℃であることが好ましい。この熱膨張率が１５ｐｐｍ／℃より大きいと、この耐熱性フィルムを用いたプリント配線板に半導体素子を実装する際の基板の熱膨張による寸法変化が大きくなって、実装時の素子と基板との寸法変化が大きくなり、ボンディング精度が悪くなること、また、ボンディング後の温度変化による素子と基板の熱ストレスが大きく、クラックが発生しやすくなる事等の問題が生じる可能性がある。配線ピッチの更なる精細化に対応するためには、耐熱性フィルムの熱膨張係数として０〜７ｐｐｍ／℃であることが更に好ましい。
本発明に用いる耐熱性フィルムの熱収縮率は、半導体素子実装後の寸法精度をよくするため、０．２％が好ましく、０．１％以下が更に好ましい。
これらの耐熱フィルムの特性は、長尺方向、幅方向のいずれにおいても満足されるべきである。配線基板の回路パターンによってはそれらが必ずしも同じである必要はないが、好ましくはできる限り長尺方向、幅方向の特性が近い、いわゆるバランスタイプが選ばれるべきである。
【００１９】
本発明の接着剤として用いられる樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂フッ素樹脂、ポリフェニレンエーテル等を用いることができるが、接着性、耐熱性、コスト等のバランスからエポキシ樹脂が好ましく用いられ、硬化剤等を含有したエポキシ樹脂組成物として用いられる。
このようなエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦノボラック型エポキシ樹脂、フェノールサリチルアルデヒドノボラック型エポキシ樹脂、シクロペンタジエン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、二官能フェノール類のグリシジルエーテル化物、二官能アルコールのグリシジルエーテル化物、ポリフェノール類のグリシジルエーテル化物、ヒダントイン型エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレート等の多官能複素環式エポキシ樹脂、及びそれらの水素添加物、ハロゲン化物などが挙げられ、これらの化合物を単独あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２０】
また、硬化剤としては、例えばアミド系硬化剤（ジシアンジアミド、脂肪族ポリアミンなど）、脂肪族アミン系硬化剤、（トリエチルアミン、ジエチルアミンなど）、芳香族アミン系硬化剤（ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、メタフェニレンジアミンなど）、フェノール系硬化剤（フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂など）、イミダゾール系硬化剤（２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール）、酸無水物系硬化剤（メチルヘキサヒドロフタル酸無水物）等の硬化剤等が挙げられ、これらの化合物単独あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明に用いられる接着性樹脂は耐熱性フィルムとの接着強度を維持するために、例えばエポキシ樹脂組成物として、エポキシポリマーの架橋点間の分子量、架橋密度の調節、分子骨格の柔軟化、第３成分の導入による海島構造の形成等によって組成物の靱性を向上させたものを用いるのが好ましく、エラストマー成分、熱可塑性ポリマー等の添加剤を付与することもできる。
【００２１】
このようなエラストマー成分としては、両末端にカルボキシル基やアミノ基を持つアクリロニトリルブタジエンゴム、ブタジエンゴム、アクリルゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ポリイソブテン、フェノール類付加ポリブタジエン化合物等の共役ジエン系ゴム化合物や、ポリ（エチルビニルエーテル）、エチレンビニルエステルの加水分解共重合物、エチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレン酢酸ビニル無水マレイン酸グラフトコポリマー、塩ビ酢ビ無水マレイン酸ターポリマー、ポリブチルアクリレート等のビニル化合物を使用することができ、熱可塑性ポリマーとしてポリフェニレンオキサイド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリアリルサルホン、ポリヒダントイン、ポリシロキサン等を用いることが出来る。
【００２２】
本発明に用いられる接着性樹脂の硬化後のガラス転移温度は室温〜２４０℃程度のものが使用されるが、表面実装用高密度配線板等に用いる場合、半導体素子を実装する際の加熱プロセスにおいて、熱変形の発生を防ぐため、ガラス転移温度が１５０℃以上のものが好ましく用いられる。硬化後のガラス転移温度を１５０℃以上とするためには、エポキシ樹脂組成物を用いる場合、エポキシ樹脂、硬化剤成分として多官能成分または剛直成分の比率を高くすることによりエポキシ樹脂硬化物の架橋密度を高くする、分子鎖の剛直性を高める等の手段が通常用いられる。
また、本発明の接着性樹脂には、上記の成分に加えて、硬化触媒、難燃剤のフィラー等の添加剤を添加することも出来る。
【００２３】
このような硬化触媒としては、例えば、イミダゾール類（２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、１―ベンジル―２―メチルイミダゾール、１―ベンジル―２―エチルイミダゾール、１―シアノエチル―２―メチルイミダゾール、１―シアノエチル―２―エチル―４―メチルイミダゾール、１―メチル―２―エチルイミダゾールもしくは１―イソブチル―２―メチルイミダゾール等など）、三級アミン類（１，８−ジアザ−ビシクロ［５．４．０］ウンデセン、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミンなど）、有機ホスフィン類（トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィンなど）、テトラフェニルボロン塩（テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィンテトラフェニルボレートなど）、４級アンモニウム塩類（テトラエチルアンモニウムブロマイド、テトラエチルアンモニウムクロライド、テトラプロピルアンモニウムブロマイド、ベンジルトリエチルアンモニウムクロライド、ベンジルトリエチルアンモニウムブロマイド、ベンジルトリブチルアンモニウムクロライド、ベンジルトリブチルアンモニウムブロマイドもしくはフェニルトリメチルアンモニウムクロライド）、三フッ化ホウ素モノメチルアミン等が挙げられ、これらの化合物を単独あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの硬化触媒の含有量は、エポキシ樹脂組成物の固形分１００重量部に対して１重量部以下であることが好ましい。
【００２４】
また、接着性樹脂層の熱寸法安定性、機械的強度、接着性を改良するため、無機またはフィラーを添加することも好ましく行われる。
本発明の、上記導体層Ａと耐熱性フィルムが接着剤で接合されている場合、Ａ層と耐熱性フィルムとの間にある接着剤層が絶縁層となるが、この絶縁層の間隔が薄いほどこの層の漏れ電流が小さくなるので絶縁抵抗が高くなる。したがって、Ａ層と接触する絶縁層の中に存在する耐熱性フィルムとの間にある絶縁層の間隔が、Ｂ層と耐熱性フィルムとの間にある絶縁層の間隔より小さいことが好ましい。
ただし接着剤層がある厚みを切ると導体に使用している銅箔の接合力が急激に低下し回路を必要な強度で保持できなくなる。逆にこの層の接着剤は銅箔の接合強度が得られる範囲であればできるだけ薄くすればするほど，面内方向の導体間漏れ電流が小さいので好ましく、その厚みは１〜１０μｍが良い。
更にはＡ層が耐熱フィルムにスパッターや無電解めっきなどで直接接合されていることが漏れ電流の観点から最も好ましい。ただしいずれの工法で導体を形成してあっても必要な導体の接合強度を確保するため、いわゆるピール強度が０．５ｋｇ／ｃｍ以上であることが好ましい。
【００２５】
次に本発明のプリント配線板の製造方法を説明する。
まず樹脂付銅箔を作成する。前述の接着剤を適当なの濃度の溶媒に溶解したワニスを作成しそれをリバースコータやダイコータなどの一般の塗工手法を用いて耐熱フィルムの表面に直接塗布するか、離型処理されたＰＥＴなどのフィルムの上に塗布し溶媒を乾燥し且つ適切な重合度まで硬化させるため加熱処理を行う。ＰＥＴなどのフィルムに塗布した場合は次に耐熱フィルムに加熱加圧しながらラミネータなどの装置で接着剤層をフィルムに貼り付ける。当然一般に配線密度を高くする表層側の回路（Ａ層）、つまり銅箔を接着する側の接着剤厚みを薄くし、耐熱フィルムを境とした反対側の接着剤厚みはその面に来る側の回路の凹凸を埋められるだけの接着剤量を確保できる厚みとする。こうしてできた耐熱フィルムの両側に接着剤が接合されたシートの接着剤が薄い方の面に銅箔をラミネートする。ここでは先に述べたのと同じラミネータなどを使い必要ならば加熱しながらラミネートする。ここでいわゆる樹脂付き銅箔が得られる。
【００２６】
次に既に回路が既知の手法によって形成された層（Ｂ層）の上に上記樹脂付き銅箔をその厚い側の接着剤が該層に接する様にラミネートしてから加熱プレスするか、直接加熱プレスするかして接着させる。この結果コアとなる基板の表層（Ｂ層）に耐熱フィルムが層間に入り、更に表層（Ａ層）となり、Ａ層を耐熱フィルムに固定している接着剤層が非常に薄い基板が得られる。ビアホールは既知のプロセスで形成される。例えばコアとなる基板の上に耐熱フィルムを含む絶縁層と銅箔をプレスにより加圧加熱で接着後ドライフィルムレジストをラミネートしビアホール形成箇所にビア径に対応する穴を銅箔にエッチングで開けるためのパターンマスクを介して露光し現像・エッチングして銅箔の穴を形成する。この銅箔の穴をマスクとしてレーザー、例えば炭酸ガスでレーザーで耐熱フィルムを含む絶縁層に穴を開けるが、ビアホールで狙う穴径が絶縁層の厚みの１倍以上であれば銅箔の穴をマスクとする炭酸ガスレーザーでも５０μｍ以下まで加工可能である。引き続き既知の手法により穴底のデスミア処理、触媒付与、無電解めっき、電解めっきを行うことでビアホールは形成される。その穴径は該絶縁層厚みの１倍から３倍の間が好ましい。これより穴径が小さくなると加工精度が低下し、逆に大きくなるとビアホールの設置可能密度が下がる回路設計上必要なビアホール数が配置できなくなる。
【００２７】
最後に既知の方法、ドライフィルムによるパターン形成、銅箔のパターンエッチング、ドライフィルムの剥離により表層（Ａ層）に回路を形成する。
また別な方法として耐熱フィルムの一方の面にのみスパッターや無電解メッキで銅やニッケル層を形成した後、同種の電解メッキで必要な厚みまで厚くする。このようにしてできた片面に金属層が形成されたフィルムのもう一方の面に前述の接着層を形成して、耐熱フィルムをその間に持つ接着剤層の付いた銅箔、つまり樹脂付き銅箔を形成しても良い。この場合も回路を形成する方法は前述の耐熱フィルムに銅箔を接着剤で接合した場合と全く同じで良い。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に実施例を示し、本発明を更に説明する。
【００２９】
【実施例１】
プリント配線板用銅張積層板ＦＲ−４の両面銅張り基板をドリル穴あけ、無電解メッキ、パネルメッキ処理後、通常のドライフィルムを使ってレジストパターンを形成し、エッチングにより回路を片面に形成した。次に、銅表面を荏原電産社製黒化処理プロセス４９９で粗化処理を行いコア基板を作成した。
次に、接着剤として旭化成エポキシ株式会社製８０１１Ｎ８０（低臭素化エポキシの２−ブタノン溶媒でエポキシ濃度８１．４ｗｔ％）６８．４ｇに２−エチル４−メチルイミダゾール０．０６ｇを入れ更に２−ブタノン２５ｇと旭化成エポキシ株式会社製ＥＣＮ１２９９（クレゾールノボラック型エポキシ）６．２１ｇを投入して固形分を溶解させた。次にＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル／ブタジエン比３０％、ゴム含有率３５％）４２．５ｇをテトラヒドロフラン１７０ｇに溶解させたものを前記エポキシに混合した。更にジシアンジアミド１．８６ｇを１７ｇのメタノールに溶解させ、先ほどのエポキシとＡＢＳ樹脂混合物に入れて均一になる様攪拌した。次に定盤に離型処理を施した２５μｍＰＥＴフィルムにドクターブレードで乾燥後１０μｍになる様塗布した物と３５μｍになるようにした物を風乾後８０℃の送風乾燥機で乾燥させた。
【００３０】
厚み４．５μｍの旭化成株式会社製ポリアミドフィルム“アラミカ”の片面に厚み１０μｍの上記エポキシ接着剤シートを、他面に厚み３５μｍの上記エポキシ接着剤シートを配置し、１００℃のホットラミネータでラミネートした。更に厚み１０μｍエポキシ接着剤シートの側のＰＥＴのフィルムを剥がし、銅箔（三井金属鉱業株式会社製ＶＬＰ，９μｍ銅箔）の粗面を１００℃のホットラミネータでラミネートした。次に真空プレスで接着剤シート部分を１２０℃で０．５ＭＰａで３０分１７０℃で２．０ＭＰａで６０分硬化させた。絶縁層厚みは４５μｍであった。このような積層体を２枚作成した。したがって、隣接する両銅導体層と接触している絶縁層厚みＴは４５μｍとなる。
【００３１】
上記積層体の厚み３５μｍのエポキシ接着剤シートの側のＰＥＴフィルムを剥離し、コア基板の両側に、上記積層体を接着した。これで、両表面に銅箔が露出した基板が作成された。コア基板の全面銅箔が残っている側の基板表面の銅箔面にドライフィルムレジストをラミネートし、ビアホールの穴部分以外にレジストが残るようなマスクパターンを介して露光し、通常の条件の現像を行ってエッチングマスクを形成し続いてエッチングを行うことでビアホール穴部分にあたる銅箔に穴を形成した。レジストを剥離し、この銅箔の穴をマスクとして炭酸ガスレーザーで耐熱フィルムを含む絶縁層に穴を開けた。次に既知のめっきスルーホール形成プロセス、デスミア処理・触媒付与処理・無電解めっき、電解めっきを行い、表面銅箔厚み２０μｍ、穴径７５μｍ内壁銅箔厚み１０μｍのビアホールを形成した。
【００３２】
再び先の基板表面の銅箔面にドライフィルムレジストをラミネートし、回路部分にレジストが残るようなマスクパターンを介して露光し、通常の条件の現像を行ってエッチングマスクを形成しエッチングで回路を形成した。ここで使用した回路パターンは串型回路が互いにその間隔に差し込まれ、パターンとして絶縁されているものであり、配線幅５０μｍ、配線間隔は５０μｍである。この層がＡ層に相当する。更にこの串型回路の部分に対峙するコア基板側は全面銅箔が残っている層がＢ層に相当する。したがって、Ａ層に形成された回路パターンは導体Ａ’に相当し、コア基板側の銅箔層がＢ層となるので、Ｓは５０μｍとなる。またコア層と回路層は径７５μｍのビアホールと電気的に接続されている。
最後にレジストを水酸化ナトリウムで剥離し高信頼性基板を得た。
【００３３】
得られた基板の串型回路の絶縁された回路のそれぞれ電線を半田付けし温度８５℃湿度８５％の高温高湿槽に入れ２４時間放置後３０Ｖにおける絶縁抵抗を測定したら５×１０^９Ωであった。引き続きその電線を用い３０Ｖの電圧を印加しつづけ１０００時間観測したが、絶縁抵抗は１×１０^９Ωを下回ることはなかった。またビアホール内壁厚みが１０μｍと薄いにも関わらずヒートサイクル試験（ー５５℃〜１２５℃）１０００時間後でもビアホール部分の抵抗は変化率１０％以内であった。
以上の結果から本発明による高信頼性プリント基板は優れた絶縁性と耐マイグレーション性を有するものである。
【００３４】
【比較例１】
前記実施例の接着剤シートと同じ組成、同じ方法でＰＥＴフィルム上に厚みが５０μｍの接着剤シートを作成した。ただしこれには耐熱性フィルム層は含まれていない。
次に実施例１と同じコア基板の上に同じ方法で上記厚み５０μ接着剤シートと更にその上に実施例１と同じ銅箔を載せ真空プレスで接着剤シート部分を１２０℃で０．５ＭＰａで３０分１７０℃で２．０ＭＰａで６０分硬化させた。
後は実施例１と同じ方法で串型回路を形成したプリント基板を作成した。Ｓは５０μｍであり、Ｔは４５μｍである。
実施例１と同じ方法で８５℃８５％環境で２４時間放置後の絶縁抵抗を測定したら３×１０^８Ωであり３０Ｖ印加２３０時間で絶縁抵抗が１×１０^４Ωを切ったので試験を中止した。
【００３５】
【発明の効果】
本発明により、面内方向配線間絶縁性と耐マイグレーション性に優れる高信頼性のプリント配線板を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による高密度な絶縁層の薄い高信頼性プリント配線板の断面図。
【図２】従来の配線密度が低く絶縁層の厚いプリント配線板の断面図。
【図３】従来の絶縁層構造の高密度で絶縁層の薄いプリント配線板の断面図。
【図４】信頼性評価に使用した串型回路を形成したプリント基板の構造と評価状況を示す斜視図。
【符号の説明】
１　導体層Ａ
２　接着剤層
３　導体層Ｂ
４　耐熱性フィルム層
５　支持基板
６　絶縁層
７　導体Ａ’
８　導体Ａ’に相当しない導体

Claims

次の構造を有する高信頼性多層プリント配線板。
２つの銅の導体層Ａ、Ｂの間に、両銅導体層と接触している絶縁層を有し、該絶縁層の中に耐熱性フィルムを含む。
導体層Ａには、互いに絶縁された２つ以上の導体が含まれる。
導体層Ａから導体層Ｂを透視したときに、導体層Ａの導体のうちに、導体層Ｂの同一の導体と重なる領域を有する導体Ａ’が２つ以上存在する。
導体Ａ’間の最短距離をＳ、絶縁層の厚みをＴとしたときＴはＳ以下である。
導体層Ａと耐熱性フィルムとの間にある絶縁層の間隔が、導体層Ｂと耐熱性フィルムとの間にある絶縁層の間隔より小さいことを特徴とする請求項１に記載の高信頼性多層プリント配線板。
耐熱性フィルムの厚みが１０μｍ以下でガラス転移温度が２００℃以上、弾性率が２ＧＰａ以上で強度が２００ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１、２に記載の高信頼性プリント配線板。
導体層Ａと導体層Ｂがビアホールで接続され、その穴径が該絶縁層厚みの１倍から３倍の間であることを特徴とする請求項１〜３に記載の高信頼性プリント配線板。
耐熱フィルムが芳香族ポリアミドからなることを特徴とする請求項１〜４に記載の高信頼性プリント配線板。
導体層Ａと該耐熱フィルムの間にある絶縁層の間隔が１〜１０μｍであることを特徴とする請求項１〜５の高信頼性プリント配線板。
導体層Ａと耐熱フィルムが直接接合していることを特徴とする請求項１〜５に記載の高信頼性プリント配線板。