JP2005167172A - プリント配線板及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 絶縁層と導体回路よりなるプリント配線板であって、導体回路の一部が金属箔より形成されており、導体回路の内層側の十点平均粗さ(Rz)が2μm以下であり、絶縁層が接着層とバルク層の少なくとも2層以上を含む構成であることを特徴とするプリント配線である。
【選択図】 図1
Description
下記に示す金属箔Aを作製した。
幅510mm、厚み35μmの電解銅箔(キャリア銅箔)の光択面に下記の条件でクロムめっきを連続的に行って1.0mg/dm2の厚さのクロムめっき層(剥離層)を形成した。クロムめっき形成後の表面粗度(十点平均粗さ)Rz=0.5μmであった。なお、表面粗さはJIS−B−0601に基づき測定した。
液組成:三酸化クロム250g/L、硫酸2.5g/L
・浴温:25℃
アノード:鉛
電流密度20A/dm2
次に下記に示す光択めっき条件で厚さ2.0μmの電気銅めっきを行った。電気銅めっき終了後の金属箔表面粗さRz=0.6μmであった。
液組成:硫酸銅5水和物100g/L、硫酸150g/L、塩化物イオン30ppm
・浴温:25℃
アノード:鉛
電流密度:10A/dm2
次に下記に示すように電気めっきにより亜鉛防錆処理を行った。
・浴温:40℃
アノード:鉛
電流密度:15A/dm2
電解時間:10秒
次に引き続き下記に示すクロメート処理を行った。
・pH11.5
・浴温:55℃
アノード:鉛
・浸漬時間:5秒
次に下記に示すシランカップリング処理を行った。
液温25℃
浸漬時間10秒
シランカップリング処理後、金属箔を120℃で乾燥してカップリング剤を金属箔表面に吸着させた。そのときの金属箔表面粗さはRz=0.6μmであった。
ディーンスターク還流冷却器、温度計、撹拌器を備えた500mLのセパラブルフラスコに脂環式ジアミン化合物として(4,4’−ジアミノ)ジシクロヘキシルメタン(ワンダミンHM(略号WHM)新日本理化(株)製商品名)45mmol、シロキサンジアミンとして反応性シリコーンオイルX−22−161−B(信越化学工業(株)製商品名、アミン当量1500)5mmol、無水トリメリット酸(TMA)105mmol、非プロトン性極性溶媒としてN−メチル−2−ピロリドン(NMP)145g加え、80℃で30分間撹拌した。
ポリフェニレンエーテル樹脂(PKN4752、日本ジーイープラスチックス株式会社製商品名)20重量%、2,2−ビス(4−シアナトフェニル)プロパン(ArocyB−10、旭チバ株式会社製商品名)40重量%、リン含有フェノール化合物(HCA−HQ、三光化学株式会社製商品名)8重量%、ナフテン酸マンガン(Mn含有量=6重量%、日本化学産業株式会社製)0.1重量%、2,2−ビス(4−グリシジルフェニル)プロパン(DER331L、ダウケミカル日本株式会社製商品名)32重量%をトルエンに80℃で加熱溶解させ、ポリフェニレンエーテル−シアネート系樹脂組成物ワニスを作製した。
金属箔Aのシランカップリング剤処理面に樹脂組成物Aを塗工した。塗工後は残溶剤が1%以下になるように160℃で1分程度の乾燥を行っい金属箔Bとした。塗工した樹脂組成物Aの乾燥後の厚みは2.0μmであった。
SA−100(日立化成工業株式会社製、商品名)
NIPS−100(日立化成工業株式会社製、商品名)
トップケミアロイ66(奥野薬品工業株式会社製、商品名)
パレット(小島化学薬品株式会社製、商品名)
HGS−100(日立化成工業株式会社製、商品名)
HGS−2000(日立化成工業株式会社製、商品名)
(実施例2)
工程(g)においてコーティングした後、内層基板上に厚み60μmのプリプレグであるGEA−679−FGと金属箔Bを積層した以外は実施例1と同様に基板を作製した。
工程(g)においてコーティングした後、内層基板上に厚み60μmのプリプレグであるGEA−679−Fと金属箔Bを積層した以外は実施例1と同様に基板を作製した。
金属箔Bを作製する際、すなわち、金属箔Aのシランカップリング剤処理面に樹脂組成物Aを塗工して接着層を形成する際、樹脂組成物Aの厚みが5μmとなるように塗工を行ったこと以外は実施例1と同様に基板を作製した。
金属箔Bを作製する際、すなわち、シランカップリング剤処理面に樹脂組成物Aを塗工して接着層を形成する際、樹脂組成物の厚みが6μmとなるように塗工を行ったこと以外は実施例1と同様に基板を作製した。
工程(g)において内層基板上に樹脂組成物Aをコーティングしなかったこと以外は実施例1と同様に基板を作製した。
工程(g)におけるコーティング後の内層基板上に、厚み60μmのプリプレグであるGEA−679−FGと金属箔Aを積層した以外は実施例1と同様に基板を作製した。
最外層の絶縁層の物性及び誘電率、誘電正接を測定するための試験片を作製した。最外層の絶縁層の諸特性を評価するためのサンプルを作製した。
両面無処理の18μm銅箔(Rz=0.6μm)上に樹脂組成物Aを2μm塗工し、金属箔Bの上に樹脂組成物Bを40μm塗工し、両者の樹脂面を重ね合わせ、170℃、2.45MPaの条件で1時間プレス成形し、銅箔を全面エッチングすることで諸特性評価用サンプルの作製を行った。
両面無処理の18μm銅箔(Rz=0.6μm)上に樹脂組成物Aを2μm塗工し、その上に厚み60μmのプリプレグであるGEA−679−FGと金属箔Bを順に重ね合わせ、170℃、2.45MPaの条件で1時間プレス成形し、銅箔を全面エッチングすることで諸特性評価用サンプルの作製を行った。
GEA−679−FGの代わりにGEA−679−Fを用いたこと以外は実施例2用の諸特性評価用サンプルと同様にサンプルの作製を行った。
金属箔Bを作製する際、樹脂組成物Aの厚みが5μmとなるように塗工を行ったこと以外は実施例1用の諸特性評価用サンプルと同様にサンプルの作製を行った。
金属箔Bを作製する際、樹脂組成物の厚みが6μmとなるように塗工を行ったこと以外は実施例1用の諸特性評価用サンプルと同様にサンプルの作製を行った。
両面無処理の18μm銅箔(Rz=0.6μm)上に樹脂組成物Aを塗工しなかったこと以外は実施例1用の諸特性評価用サンプルと同様にサンプルの作製を行った。
金属箔Bの代わりに金属箔Aを用いたこと以外は実施例2用の諸特性評価用サンプルと同様にサンプルの作製を行った。
(熱膨張係数の測定)
諸特性評価用サンプルの熱膨張係数は,短冊状(20mm×5mm)にカットした諸特性評価用サンプルのTMA(熱機械分析装置)試験で測定した。測定は20℃の条件で2軸方向(X方向、Y方向)について行った。測定は同じサンプルについて2度行い、2度目の値をデータとして用いた。TMA(熱機械分析装置)試験を表4に示す。
諸特性評価用サンプルの引張強度は,短冊状にカットした諸特性評価用サンプルの引張試験で測定した。測定は20℃の条件で2軸方向(X方向、Y方向)について行い、その平均を求めた。引張試験条件を表5に示す。
実施例1〜5、比較例1〜2で作製した基板の外層導体回路引き剥がし強さを測定した。引き剥がしは垂直引き剥がし強さを測定した。引き剥がし強さは初期値と150℃240時間加熱後に行った。測定は常に20℃で行った。測定条件を表7に示す。
実施例1〜5、比較例1〜2で得られた基板の接続信頼性評価を行った。接続信頼性評価は図2に示すパターンを用いた。図2に示したパターンの仕様を表8に示す。接続信頼性評価は−65℃30分→125℃30分を1サイクルとし、1000サイクル後の抵抗値変化が初期値の±10%以内であれば合格とした。
実施例1〜5、比較例1〜2で得られた基板の吸湿耐熱試験を行った。試験は各基板を121℃、湿度100%、2気圧の条件で96時間処理し、基板に膨れ等が発生しないかどうかの確認を行った。試験には平山製作所製飽和型PCT装置PC−242を用いた。
実施例1〜5、比較例1〜2で得られた基板の評価結果を表9に示す。実施例1〜5で作製した基板は、良好な銅箔引き剥がし強さと吸湿耐熱性試験における信頼性を得た。一方、比較例1の基板は内層回路上に接着層をコーティングしなかった為、信頼性試験において内層回路と絶縁層の間に膨れなどの不具合が発生した。また比較例2の基板は銅箔の引き剥がし強さが弱く、信頼性が不十分であった。
2 金属箔
3 接着層
4 貫通スルーホール
5 無電解めっき層
6 めっきレジスト
7 回路パターン
8 接着層
9 絶縁層
10 金属箔
11 接着層
12 IVH
13 無電解めっき層
14 めっきレジスト
15 回路パターン
16 金めっき
17 導体回路
18 IVH
19 絶縁層
Claims (20)
- 絶縁層と導体回路よりなるプリント配線板であって、導体回路の一部が電解銅箔より形成されており、導体回路の内層側表面の十点平均粗さ(Rz)が2μm以下であり、絶縁層が接着層とバルク層の少なくとも2層以上を含む構成であることを特徴とするプリント配線板。
- 接着層の厚みが0.1〜5μmの範囲であることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。
- 接着層の厚みがバルク層の厚みの1/8以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のプリント配線板。
- 接着層が有機物で構成されており、バルク層が無機物と有機物のコンポジット材であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のプリント配線板。
- 導体回路全体が接着層で覆われていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のプリント配線板。
- 導体回路全体が実質粗し処理をされていないことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のプリント配線板。
- バルク層として、0℃〜150℃の横方向(CTE X、CTE Y)の熱膨張係数が20ppm/℃以下の樹脂を用いることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のプリント配線板。
- バルク層として、20℃での引張り強度が200Mpa以上の樹脂を用いることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のプリント配線板。
- バルク層として1GHzにおける誘電正接が0.01以下の樹脂を用いることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のプリント配線板。
- バルク層として1GHzにおける誘電率が3.0以下の樹脂を用いることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のプリント配線板。
- バルク層が(A)ポリフェニレンエーテルまたは変性ポリフェニレンエーテルを含む熱硬化性樹脂組成物からなることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載のプリント配線板。
- バルク層が(B)シアネートエステル化合物を含む熱硬化性樹脂組成物からなることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載のプリント配線板。
- 接着層が(C)エポキシ化合物を含む熱硬化性樹脂組成物からなることを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載のプリント配線板。
- 接着層が(D)ポリアミドイミド化合物を含む熱硬化性樹脂組成物からなることを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載のプリント配線板。
- 絶縁樹脂層と1mm幅の導体回路の引き剥がし強さが0.6kN/m以上であることを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載のプリント配線板。
- 150℃で240時間加熱した後の絶縁樹脂層と1mm幅の導体回路の引き剥がし強さが0.4kN/m以上であることを特徴とする請求項1〜15のいずれかに記載のプリント配線板。
- 絶縁樹脂上に固着された金属箔を給電層としたパターン電気めっきにより導体回路を作製する工程を有するプリント配線板の製造方法において、前記金属箔として、その両面が粗し処理されていないものを用いることを特徴とするプリント配線板の製造方法であり、絶縁樹脂が接着層とバルク層を含む2層以上の構造になっていることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
- 前記金属箔の十点平均粗さ(Rz)が両面とも2μm以下であることを特徴とする請求項17に記載のプリント配線板の製造方法。
- 前記金属箔の厚みが3μm以下であることを特徴とする請求項17または18に記載のプリント配線板の製造方法。
- 前記金属箔上に無電解めっき層を形成することを特徴とする請求項17〜19のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法。
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