JP2005311073A - 回路基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 導体回路パターン間の電気的接続を行う導電部間において高い電気絶縁信頼性を確保することができる回路基板及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 繊維質材料(１０)と有機樹脂組成物(１１)とを含む１層以上の電気絶縁層(１２)と、電気絶縁層(１２)表面及び各々の電気絶縁層(１２)間に形成された導体回路パターン(１３)と、上下の導体回路パターン(１３)間を電気的に接続するための導電部(１４)とを備え、電気絶縁層(１２)の厚み方向と直交する方向に隣接する導電部(１４)間の少なくとも一部に、導電部(１４)間を架け渡す繊維質材料(１０)の繊維(１０ａ)を切断するための有機樹脂組成物(１１)のみからなる樹脂充填部(１５)を有している回路基板(１)とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、繊維質材料と有機樹脂組成物とを含む１層以上の電気絶縁層と、電気絶縁層表面及び各々の電気絶縁層間に形成された導体回路パターンと、上下の導体回路パターン間を電気的に接続するための導電部とを備えた回路基板及びその製造方法に関し、特に、各々の導電部間において高い電気絶縁信頼性を確保することができる回路基板及びその製造方法に関する。

近年、電子機器の小型化・高性能化に伴い、産業用にとどまらず広く民生用機器の分野においてもＬＳＩ等の部品を高密度に実装できる回路基板が強く要望されてきている。このような回路基板では、導体回路パターン間の電気的接続を行う導電部が狭ピッチ化され、かつ各々の導電部間において高い電気絶縁信頼性を有していることが重要である。

従来の回路基板としては、図８に示すように、電気絶縁層１０１と、導体回路パターン１０２と、上下の導体回路パターン１０２間を電気的に接続するための導電部１０３とを備え、電気絶縁層１０１として、基板強度を高めるために繊維を編みこんだ耐熱性織布又は不織布からなる繊維質材料１０４に有機樹脂組成物１０５を含浸させたものを用いた回路基板１００が知られている。

しかし、回路基板１００では、空気中の水分等が基板内に進入した場合、使用時における電圧によって導電部１０３中の金属がイオン化され、電気絶縁層１０１を構成する繊維質材料１０４に沿って移動し（以下、「マイグレーション」という）、導電部１０３間に導電パスを形成して電気絶縁不良が起こるおそれがある。

この問題を解決するために、導電部１０３の周囲の電気絶縁層１０１に液状樹脂を含浸させた後、この液状樹脂を硬化させて、導電部１０３から発生するマイグレーションを防止する発明が、特許文献１に提案されている。
特開２００２−１１１２１５号公報（段落００２０〜００３１）

しかし、特許文献１に提案された回路基板では、液状樹脂を含浸させる際、毛細管現象を利用しているため、回路基板の表面付近と内部とで、含浸量にばらつきが生じるおそれがある。この場合、含浸量の少ない個所からマイグレーションが発生して、電気絶縁不良が起こるおそれがある。

本発明は、前記問題を解決するためになされたものであり、導体回路パターン間の電気的接続を行う導電部間において高い電気絶縁信頼性を確保することができる回路基板及びその製造方法を提供する。

本発明の回路基板は、繊維質材料と有機樹脂組成物とを含む１層以上の電気絶縁層と、前記電気絶縁層表面及び各々の前記電気絶縁層間に形成された導体回路パターンと、上下の前記導体回路パターン間を電気的に接続するための導電部とを備えた回路基板であって、前記電気絶縁層の厚み方向と直交する方向に隣接する前記導電部間の少なくとも一部に、前記導電部間を架け渡す前記繊維質材料の繊維を切断するための前記有機樹脂組成物のみからなる樹脂充填部を有していることを特徴とする。

また、本発明の回路基板の製造方法は、前記電気絶縁層の所望の位置にビアホールと前記繊維質材料の繊維を切断する空隙部とを形成し、前記ビアホールにのみ導電性ペーストを充填し、前記電気絶縁層の上下に金属箔を積層し、その上下部にプレス用冶具を載置した後、熱プレスにより加熱、加圧処理して、前記ビアホール内に前記導電部を形成するとともに前記空隙部に前記有機樹脂組成物を充填して前記樹脂充填部を形成し、前記金属箔をパターニングして前記導体回路パターンを形成することを特徴とする。

また、本発明の回路基板の別の製造方法は、前記繊維質材料の所望の位置に前記繊維質材料の繊維を切断する空隙部を形成し、前記繊維質材料に前記有機樹脂組成物を含浸させることにより、前記電気絶縁層を形成するとともに前記空隙部に前記有機樹脂組成物を充填して前記樹脂充填部を形成し、前記電気絶縁層の所望の位置にビアホールを形成し、前記ビアホールに導電性ペーストを充填し、前記電気絶縁層の上下に金属箔を積層し、その上下部にプレス用冶具を載置した後、熱プレスにより加熱、加圧処理して、前記ビアホール内に前記導電部を形成し、前記金属箔をパターニングして前記導体回路パターンを形成することを特徴とする。

本発明の回路基板によれば、電気絶縁層の厚み方向と直交する方向に隣接する導電部間の少なくとも一部に、導電部間を架け渡す繊維質材料の繊維を切断するための有機樹脂組成物のみからなる樹脂充填部を有しているため、マイグレーションが発生しても、樹脂充填部により導電パスの形成を抑制することができる。これにより、各々の導電部間において高い電気絶縁信頼性を確保することができる。

本発明の回路基板の製造方法によれば、導電性ペーストを充填して導電部を形成するので、本発明の回路基板を容易に製造することができる。

本発明の回路基板は、繊維質材料と有機樹脂組成物とを含む１層以上の電気絶縁層と、電気絶縁層表面及び各々の電気絶縁層間に形成された導体回路パターンと、上下の導体回路パターン間を電気的に接続するための導電部とを備えている。繊維質材料は、特に限定されないが、織布又は不織布が好適に使用できる。織布は繊維の方向がそろっており、束になっているために、導電部間に導電パスが形成され易く、本発明を用いることは大変有用である。不織布は、繊維がランダムに編みこまれているため、織布に比べれば導電部間の導電パスが形成され難いが、現在使用されている不織布の繊維は長く、導電部間を連結するものも存在するため、本発明を使用する事で、電気絶縁信頼性を向上させることができる。なお、織布は、アラミド、全芳香族ポリエステル、ガラス及びアルミナから選ばれた少なくとも１種類以上から形成されていることが好ましい。また、不織布は、アラミド、ポリイミド、ポリ-ｐ-フェニレンベンゾオキサゾール、全芳香族ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルイミド、ガラス及びアルミナから選ばれた少なくとも１種類以上から形成されていることが好ましい。また、有機樹脂組成物は、熱硬化性樹脂に無機フィラーを含有させたものを用いることが好ましく、好適な例として熱硬化性エポキシ樹脂にシリカフィラーを含有させたもの等が挙げられる。

導体回路パターンは公知の手段により形成することができ、例えば、電気絶縁層上に熱プレス等により接着させた金属箔を、公知のフォトリソグラフィー法によりパターニングすることにより形成することができる。上下の導体回路パターン間を電気的に接続するための導電部の形成方法は特に限定されないが、高密度に部品を実装させるためには、後述するように、電気絶縁層に設けたビアホール内に導電性ペーストを充填させた後、圧縮して形成することが好ましい。

そして、本発明の回路基板は、電気絶縁層の厚み方向と直交する方向に隣接する導電部間の少なくとも一部に、導電部間を架け渡す繊維質材料の繊維を切断するための有機樹脂組成物のみからなる樹脂充填部を有している。これにより、マイグレーションが発生しても、樹脂充填部により導電パスの形成を抑制することができるため、各々の導電部間において高い電気絶縁信頼性を確保することができる。なお、樹脂充填部は、隣接する導電部と異なる形状や大きさのものでもよく、例えば、導電部の高さ（電気絶縁層の厚み方向の長さ）又は幅より小さい高さ又は幅のものでもよい。樹脂充填部の高さ又は幅が、導電部の高さ又は幅より小さい場合は、電気絶縁層の機械的強度をより容易に確保することができる。

また、本発明の回路基板は、樹脂充填部が導電部間を架け渡す繊維質材料の繊維の１０％以上を切断していることが好ましく、２５％以上を切断していることがより好ましい。この構成により、マイグレーションが発生した場合に、導電パスの形成確立が減少するため、電気絶縁信頼性を向上させることができる。更に、樹脂充填部を電気絶縁層の厚み方向に切断した切断面の最大面積は、樹脂充填部と隣接する導電部を電気絶縁層の厚み方向に切断した切断面の最大面積と同等又はそれ以上であることが最も好ましい。これにより、樹脂充填部で金属イオンの移動を確実に遮断することができるので、導電パスの発生を確実に防止することができる。この構成の一例として、隣接する導電部間に、導電部の直径と同等以上の直径を有する貫通孔を設けた後、この貫通孔に有機樹脂組成物を充填して樹脂充填部を形成した構成が挙げられる。

本発明の回路基板の製造方法は、電気絶縁層の所望の位置にビアホールと繊維質材料の繊維を切断する空隙部とを形成し、ビアホールにのみ導電性ペーストを充填し、電気絶縁層の上下に金属箔を積層し、その上下部にプレス用冶具を載置した後、熱プレスにより加熱、加圧処理して、ビアホール内に導電部を形成するとともに空隙部に有機樹脂組成物を充填して樹脂充填部を形成し、金属箔をパターニングして導体回路パターンを形成する。空隙部及びビアホールの形成方法は、ドリル、パンチャー等の機械加工やレーザー等を用いた熱加工等によって形成することができる。この際、空隙部とビアホールは、同じ方法で形成してもよいし、それぞれ別の方法で形成してもよい。また、ビアホールに充填される導電性ペーストとしては、銀、銅、ニッケルから選ばれた少なくとも１種類以上の金属を含むことが好ましい。前記金属を含むことにより、導電性ペーストの導電性が高くなるため、信頼性の高いビアホール接続を実現できる。このように、本発明の回路基板の製造方法は、樹脂充填部と導電性ペーストからなる導電部とを形成するため、高い電気絶縁信頼性を確保した上で、導電部を狭ピッチ化することができる。

また、本発明の回路基板の別の製造方法は、繊維質材料の所望の位置に繊維質材料の繊維を切断する空隙部を形成し、繊維質材料に有機樹脂組成物を含浸させることにより、電気絶縁層を形成するとともに空隙部に有機樹脂組成物を充填して樹脂充填部を形成する。これにより、後述する熱プレス前に樹脂充填部が形成されるため、導電部間の導電パスの形成をより確実に抑制することができる。そして、樹脂充填部を形成した後で、電気絶縁層の所望の位置にビアホールを形成し、ビアホールに導電性ペーストを充填し、電気絶縁層の上下に金属箔を積層し、その上下部にプレス用冶具を載置した後、熱プレスにより加熱、加圧処理して、ビアホール内に導電部を形成し、金属箔をパターニングして導体回路パターンを形成する。これにより、導電性ペーストからなる導電部を形成するため、高い電気絶縁信頼性を確保した上で、導電部を狭ピッチ化することができる。以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。

［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態について適宜図面を参照して説明する。参照する図１は、第１実施形態に係る回路基板の概略断面図である。

図１に示すように、第１実施形態に係る回路基板１は、繊維質材料１０と有機樹脂組成物１１とを含む複数の電気絶縁層１２と、導体回路パターン１３と、上下の導体回路パターン１３間を電気的に接続するための導電部１４とを備え、更に、電気絶縁層１２の厚み方向と直交する方向に隣接する導電部１４間に、導電部１４間を架け渡す繊維質材料１０の繊維１０ａを切断するための有機樹脂組成物１１のみからなる樹脂充填部１５を有している。樹脂充填部１５は、導電部１４の直径と同じ大きさの直径を有し、電気絶縁層１２を貫通して設けられ、この樹脂充填部１５は、電気絶縁層１２の厚み方向と直交する方向に隣接する導電部１４間の全てに１つ以上形成されている。これにより、導電部１４からマイグレーションが発生しても、樹脂充填部１５で金属イオンの移動を確実に遮断することができるので、各々の導電部１４間において高い電気絶縁信頼性を確保することができる。なお、本実施形態では、樹脂充填部の直径を導電部の直径と同じ大きさとしたが、本発明はこれに限定されず、樹脂充填部の直径を導電部の直径より小さく形成してもよいし、大きく形成してもよい。ただし、樹脂充填部で金属イオンの移動を確実に遮断するためには、樹脂充填部の直径を導電部の直径と同等又はそれ以上とすることが好ましい。また、本実施形態では、樹脂充填部の形状を円柱形状としたが、本発明はこれに限定されず、繊維質材料の繊維を切断することができればよく、例えば、楕円柱形状、四角柱形状等の形状であってもよい。

（第１製造方法）
次に、本発明の第１実施形態に係る回路基板１の第１製造方法について適宜図面を参照して説明する。参照する図２は、回路基板１の第１製造方法の一部を示す断面図である。なお、以下説明する図において、図１と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。

まず、図２Ａに示すように、繊維質材料１０を用意する。次に、図２Ｂに示すように、繊維質材料１０の所望の位置に、ドリル、パンチャー等による機械加工や、レーザー等の熱加工等により空隙部２を設ける。続いて、図２Ｃに示すように、繊維質材料１０に有機樹脂組成物１１を含浸させる。これにより、電気絶縁層１２（プリプレグ）を形成するとともに、空隙部２に有機樹脂組成物１１を充填して樹脂充填部１５を形成する。

そして、この電気絶縁層１２の上下面に、保護フィルム１６をラミネートした後（図２Ｄ）、所望の位置にレーザー等を用いてビアホール１７を形成する（図２Ｅ）。この際、隣接するビアホール１７間に樹脂充填部１５が少なくとも１つ以上配置されるようにする。そして、このビアホール１７に導電性ペースト１８を印刷法等の手段により充填する（図２Ｆ）。続いて、保護フィルム１６を電気絶縁層１２から剥離することで、導電性ペースト１８が充填された電気絶縁層１２が得られる（図２Ｇ）。そして、電気絶縁層１２の上下に金属箔１９を積層し、その上下部にプレス用冶具（図示せず）を載置した後、熱プレスにより加熱、加圧処理して、ビアホール１７内に導電性ペースト１８からなる導電部１４を形成するとともに、電気絶縁層１２と金属箔１９とを接着させ（図２Ｈ）、金属箔１９をフォトリソグラフィー法等の手段によりパターニングして導体回路パターン１３を形成し、両面回路基板２０を得る（図２Ｉ）。

次に、この両面回路基板２０を用いた多層回路基板の製造方法について、図３を参照して説明する。まず、両面回路基板２０の上下に、導電性ペースト１８が充填された電気絶縁層１２（図２Ｇ参照）を配置し、更にその上下に金属箔１９を配置する（図３Ａ）。そして、金属箔１９の上下部にプレス用冶具（図示せず）を載置した後、熱プレスにより加熱、加圧処理して積層体３０を形成する（図３Ｂ）。続いて、金属箔１９をフォトリソグラフィー法等の手段によりパターニングして、多層回路基板である回路基板１が得られる（図３Ｃ）。なお、図３では、電気絶縁層を３層用いた多層回路基板を例に挙げたが、本発明はこれに限定されず、電気絶縁層を４層以上用いた多層回路基板としてもよいし、電気絶縁層を１層のみ用いた両面回路基板としてもよい。

（第２製造方法）
次に、本発明の第１実施形態に係る回路基板１の第２製造方法について適宜図面を参照して説明する。参照する図４は、回路基板１の第２製造方法の一部を示す断面図である。

まず、電気絶縁層１２を用意する（図４Ａ）。電気絶縁層１２は、繊維質材料１０と有機樹脂組成物１１とを含む電気絶縁層であれば特に限定されない。そして、この電気絶縁層１２の上下面に、保護フィルム１６をラミネートした後（図４Ｂ）、所望の位置に空隙部２とビアホール１７とを形成する（図４Ｃ）。この際、隣接するビアホール１７間に空隙部２が少なくとも１つ配置されるようにする。なお、空隙部２及びビアホール１７の形成方法は、ドリル、パンチャー等の機械加工やレーザー等を用いた熱加工等によって形成することができ、空隙部２とビアホール１７は、同じ方法で形成してもよいし、それぞれ別の方法で形成してもよい。

続いて、金属マスク４０等によって、空隙部２の開口部を塞ぎ、ビアホール１７のみに導電性ペースト１８を充填する（図４Ｄ）。次に、保護フィルム１６を電気絶縁層１２から剥離することで、導電性ペースト１８が充填された電気絶縁層１２が得られる（図４Ｅ）。そして、電気絶縁層１２の上下に金属箔１９を積層し、その上下部にプレス用冶具（図示せず）を載置した後、熱プレスにより、ビアホール１７内に導電性ペースト１８からなる導電部１４を形成するとともに、空隙部２に有機樹脂組成物１１を充填して樹脂充填部１５を形成し（図４Ｆ）、金属箔１９をフォトリソグラフィー法等の手段によりパターニングして、両面回路基板２０を得る（図４Ｇ）。以下、多層回路基板の形成方法は第１製造方法と同様なので省略する。

（第３製造方法）
次に、本発明の第１実施形態に係る回路基板１の第３製造方法について適宜図面を参照して説明する。参照する図５は、回路基板１の第３製造方法の一部を示す断面図である。

まず、第２製造方法と同様に、電気絶縁層１２の上下面に、保護フィルム１６をラミネートした後（図５Ａ）、所望の位置にビアホール１７を形成し（図５Ｂ）、ビアホール１７に導電性ペースト１８を充填する（図５Ｃ）。次に、所望の位置に空隙部２を形成する（図５Ｄ）。この際、隣接するビアホール１７間に空隙部２が少なくとも１つ配置されるようにする。そして、保護フィルム１６を電気絶縁層１２から剥離することで、導電性ペースト１８が充填された電気絶縁層１２が得られる（図５Ｅ）。以降の工程は、第１及び第２製造方法と同様なので省略する。なお、図５においては、保護フィルム１６の剥離前に空隙部２を形成したが、保護フィルム１６の剥離後に空隙部２を形成してもよい。

（第４製造方法）
次に、本発明の第１実施形態に係る回路基板１の第４製造方法について適宜図面を参照して説明する。参照する図６は、回路基板１の第４製造方法の一部を示す断面図である。

まず、第２及び第３製造方法と同様に、電気絶縁層１２の上下面に、保護フィルム１６をラミネートした後（図６Ａ）、所望の位置にビアホール１７を形成する（図６Ｂ）。続いて、レーザー加工により、隣接するビアホール１７間に空隙部２を形成する。この空隙部２の形成は、例えば、保護フィルム１６に吸収されない波長で、電気絶縁層１２に吸収される波長のレーザーを使用して加工すればよい。この際、隣接するビアホール１７間に空隙部２が少なくとも１つ配置されるようにする。次に、ビアホール１７に導電性ペースト１８を充填する（図６Ｄ）。そして、保護フィルム１６を電気絶縁層１２から剥離することで、導電性ペースト１８が充填された電気絶縁層１２が得られる（図６Ｅ）。以降の工程は、第１〜第３製造方法と同様なので省略する。なお、図６においては、ビアホール１７を形成した後に、空隙部２を形成したが、空隙部２を形成した後に、ビアホール１７を形成してもよい。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について適宜図面を参照して説明する。参照する図７は、第２実施形態に係る回路基板の概略断面図である。なお、図７において、図１と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。

図７に示すように、第２実施形態に係る回路基板５０は、繊維質材料として織布５１が用いられ、隣接する導電部１４間に、導電部１４間を架け渡す織布５１の繊維５１ａを切断するための有機樹脂組成物１１のみからなる樹脂充填部５５を有している。樹脂充填部５５は、第１実施形態に係る回路基板１と異なり、電気絶縁層１２を貫通していない。これにより、電気絶縁層１２の機械的強度を確保した上で、導電パスの形成確立を減少させ、電気絶縁信頼性を向上させることができる。また、樹脂充填部５５は、導電部１４間を架け渡す織布５１の繊維５１ａの１０％以上を切断していることが好ましく、２５％以上を切断していることがより好ましい。これにより、導電パスの形成確立が更に減少するため、電気絶縁信頼性をより一層向上させることができる。なお、樹脂充填部５５を形成するための空隙部５６を例えばパンチャーにより形成する場合は、加工時におけるパンチャーのストローク等を制御することにより所望の深さに形成することができる。また、第２実施形態に係る回路基板５０の製造方法は、空隙部５６の加工条件を適宜制御する以外は第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

以下、本発明の実施例について、特許請求の範囲から外れる比較例を参照しつつ説明する。なお、本発明はこの実施例に限定されるものではない。

まず、実施例に用いた２種の電気絶縁層（プリプレグ）について説明する。１つは、旭シェーベル社製のガラスクロス（クロス厚み：８０μｍ）１００重量部に、有機樹脂組成物として３０重量％の割合でフィラー（シリカ）を含んだエポキシ樹脂１１０重量部を含浸させ、乾燥して、半硬化状態のエポキシ樹脂を含浸したプリプレグを作製した（プリプレグ厚み：１００μｍ、以下、プリプレグＡという）。もう１つは、デュポン社製のケブラー繊維（１．５ｇ／９０００ｍ、繊維長：３ｍｍ）を用いて、湿式法により抄紙した後、カレンダ処理をしてアラミド不織布（厚み：１００μｍ）を作製した。この不織布１００重量部に、有機樹脂組成物としてエポキシ樹脂１１０重量部を含浸させ、乾燥して、半硬化状態のエポキシ樹脂を含浸したプリプレグを作製した（プリプレグ厚み：１００μｍ、以下、プリプレグＢという)。

（実施例１）
次に、実施例１の回路基板の製造方法について説明する。まず、プリプレグＡに保護フィルムとしてＰＥＴフィルムをロールラミネートした。次に、プリプレグＡの所望の位置に炭酸ガスレーザーで１５０μｍ径のビアホールを形成した。続いて、長径：１６０μｍ、短径：７０μｍの楕円形状のパンチャーを用いて、隣接するビアホール間に空隙部として貫通孔を形成した。この際、パンチャーの長径の方向がビアホール間を結ぶ直線に直交するように調整してパンチ加工した。そして、金属マスクによって空隙部の開口部を塞ぎ、ビアホールのみに導電性ペーストを印刷法により充填した。次に厚み１２μｍの電解銅箔でプリプレグＡを挟持し、熱プレスにより真空中にて約１時間加熱加圧して積層板を得た。この熱プレスにより、プリプレグＡに含まれる有機樹脂組成物を空隙部に充填して樹脂充填部を形成した。そして、この積層板の両面にドライフィルムを熱ロールにてラミネートし、これに所望のパターンを有するマスクフィルムを配置し、紫外線にて露光し、回路パターン部に対応するドライフィルムを硬化させた。その後、未硬化部分のドライフィルムを現像処理で取り除き、回路パターン部以外の銅箔を塩化銅水溶液でエッチングした。最後に回路パターン部のドライフィルムを剥離して、両面回路基板を作製した。この回路基板のランド径は２００μｍ、ビアホールピッチは３００μｍとした。なお、実施例１の製造方法は、前述した第２製造方法（図４参照）と同様である。また、本実施例では、楕円形状のパンチャーを用いて、隣接するビアホール間に貫通孔を形成したが、本発明はこれに限定されず、例えば、短形状のパンチャーや円形状のパンチャー等を用いてもよい。

（実施例２）
実施例２の回路基板は、プリプレグＡの代わりに前述したプリプレグＢを使用した以外は、実施例１と同様の方法で作製した。

（実施例３）
実施例３の回路基板は、実施例１の製造方法において、パンチャーで空隙部を設ける際、貫通孔を形成せずに、プリプレグＡの表面から１６μｍの深さの穴を形成し、この穴を空隙部とした。この際、空隙部の形成箇所は、ビアホール間に存在するガラスクロスの頂部とした。その他は実施例１と同様の方法で作製した。なお、熱プレス後において、空隙部を断面観察したところ、導電部間を架け渡すガラスクロスの繊維４００本中、３８〜４３本（１０〜１１％）が切断されていた。

（実施例４）
実施例４の回路基板は、実施例１の製造方法において、パンチャーで空隙部を設ける際、貫通孔を形成せずに、プリプレグＡの表面から２２μｍの深さの穴を形成し、この穴を空隙部とした。この際、空隙部の形成箇所は、ビアホール間に存在するガラスクロスの頂部とした。その他は実施例１と同様の方法で作製した。なお、熱プレス後において、空隙部を断面観察したところ、導電部間を架け渡すガラスクロスの繊維４００本中、９８〜１０３本（２５〜２６％）が切断されていた。

（実施例５）
実施例５の回路基板の製造方法は、まず、実施例１で使用したパンチャーを用いて、旭シェーベル社製のガラスクロス（クロス厚み：８０μｍ）のガラス繊維の所望の位置に、空隙部として貫通孔を形成した。次に、このガラスクロス１００重量部に、有機樹脂組成物として３０重量％の割合でフィラー（シリカ）を含んだエポキシ樹脂１１０重量部を含浸させ、乾燥して、半硬化状態のエポキシ樹脂を含浸したプリプレグを作製するとともに、空隙部に有機樹脂組成物を充填して樹脂充填部を形成した（プリプレグ厚み：１００μｍ）。このプリプレグに、保護フィルムとしてＰＥＴフィルムをロールラミネートした。次に、プリプレグの所望の位置に、炭酸ガスレーザーで１５０μｍ径のビアホールを形成した。この際、隣接する樹脂充填部間にビアホールが形成されるように位置合わせを行った。続いて、形成されたビアホールに、導電性ペーストを印刷法により充填した。以降の工程は実施例１と同様に行った。なお、実施例５の製造方法は、前述した第１製造方法（図２参照）と同様である。

（実施例６）
実施例６の回路基板の製造方法は、まず、前述したプリプレグＡにＰＥＴフィルムをロールラミネートした。次に、プリプレグＡの所望の位置に、炭酸ガスレーザー（波長：１０．６μｍ）で１５０μｍ径のビアホールを形成した。続いて、隣接するビアホール間に、空隙部としてＹＡＧレーザー（波長：１０６４ｎｍ）でプリプレグＡのみを貫通する６０μ径の貫通孔を、ビアホール間を結ぶ直線に直交する方向に５０μｍピッチで３個形成した。次に、ビアホールに導電性ペーストを印刷法により充填した。以降の工程は実施例１と同様に行った。なお、実施例６の製造方法は、前述した第４製造方法（図６参照）と同様である。

（実施例７）
実施例７の回路基板は、実施例１の製造方法において、パンチャーで空隙部を設ける際、貫通孔を形成せずに、プリプレグＡの表面から１３μｍの深さの穴を形成し、この穴を空隙部とした。この際、空隙部の形成箇所は、ビアホール間に存在するガラスクロスの頂部とした。その他は実施例１と同様の方法で作製した。なお、熱プレス後において、空隙部を断面観察したところ、導電部間を架け渡すガラスクロスの繊維４００本中、１９〜２２本（５〜６％）が切断されていた。

（比較例１）
比較例１の回路基板は、空隙部を形成しなかったこと以外は、実施例１と同様の方法で作製した。

（比較例２）
比較例２の回路基板は、空隙部を形成しなかったこと以外は、実施例２と同様の方法で作製した。

（評価）
前記実施例１〜７及び比較例１，２について、以下の方法で電気絶縁信頼性の評価を行った。評価方法は、試料数を各々６０個用い、各々の回路基板を、温度：８５℃、相対湿度：８５％の環境下に放置し、５００時間及び２０００時間経過後に、ＤＣ５０Ｖのバイアス電圧を付与し、絶縁抵抗法を用いて各々の回路基板の抵抗値を測定した。なお、測定時の電圧はＤＣ１５Ｖとした。表１に試験結果を示す。評価基準は、絶縁抵抗値が１．０×１０⁸Ω以下の場合を電気絶縁不良と判断し、回路基板６０個中において電気絶縁不良が発生した個数が、０個の場合を「○」、１〜６個の場合を「△」、７個以上の場合を「×」とした。更に、５００時間又は２０００時間経過後において、「×」となったものを「不合格」とした。

表１に示すように、実施例１〜７はいずれも本発明の条件を満たすため、高い電気絶縁信頼性を維持していた（いずれも「合格」）。一方、比較例１は、５００時間経過後で「×」となり、比較例２は、２０００時間経過後で「×」となり、いずれも電気絶縁信頼性が劣化した。

比較例１は、樹脂充填部を有さず、更に、電気絶縁層に繊維の方向が揃った織布を使用しているため、マイグレーションが発生し易くなり、電気絶縁不良となったものと考えられる。また、比較例２は、繊維がランダムに編みこまれた不織布を使用しているため、比較例１に比べ、電気絶縁信頼性の劣化が抑えられているものの、樹脂充填部を有していないため、マイグレーションにより導電パスが形成され、電気絶縁不良となったものと考えられる。また、実施例３は、実施例７に比べ、繊維の切断割合が高い（１０％以上）ため、５００時間経過後においても電気絶縁不良が発生せず（「○」）、電気絶縁信頼性が向上した。更に、実施例４は、実施例３に比べ、繊維の切断割合が高い（２５％以上）ため、２０００時間経過後においても電気絶縁不良が発生せず（「○」）、電気絶縁信頼性が向上した。

以上の結果より、本発明の回路基板は、電気絶縁層の厚み方向と直交する方向に隣接する導電部間の少なくとも一部に、導電部間を架け渡す繊維質材料の繊維を切断するための有機樹脂組成物のみからなる樹脂充填部を有しているため、高い電気絶縁信頼性を確保することができた。

本発明の回路基板は、半導体素子を収納するパッケージ用の回路基板等に有用である。

本発明の第１実施形態に係る回路基板の概略断面図である。 本発明の第１実施形態に係る回路基板の第１製造方法の一部を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係る回路基板の第１製造方法の一部を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係る回路基板の第２製造方法の一部を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係る回路基板の第３製造方法の一部を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係る回路基板の第４製造方法の一部を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る回路基板の概略断面図である。 従来の回路基板の概略断面図である。

符号の説明

１，５０ 回路基板
２，５６ 空隙部
１０ 繊維質材料
１０ａ，５１ａ 繊維
１１ 有機樹脂組成物
１２ 電気絶縁層
１３ 導体回路パターン
１４ 導電部
１５，５５ 樹脂充填部
１６ 保護フィルム
１７ ビアホール
１８ 導電性ペースト
１９ 金属箔
５１ 織布

Claims (10)

1. 繊維質材料と有機樹脂組成物とを含む１層以上の電気絶縁層と、
   前記電気絶縁層表面及び各々の前記電気絶縁層間に形成された導体回路パターンと、
   上下の前記導体回路パターン間を電気的に接続するための導電部とを備えた回路基板であって、
   前記電気絶縁層の厚み方向と直交する方向に隣接する前記導電部間の少なくとも一部に、前記導電部間を架け渡す前記繊維質材料の繊維を切断するための前記有機樹脂組成物のみからなる樹脂充填部を有していることを特徴とする回路基板。
2. 前記樹脂充填部は、前記導電部間を架け渡す前記繊維質材料の繊維の１０％以上を切断している請求項１に記載の回路基板。
3. 前記樹脂充填部を前記電気絶縁層の厚み方向に切断した切断面の最大面積は、前記樹脂充填部と隣接する前記導電部を前記電気絶縁層の厚み方向に切断した切断面の最大面積と同等又はそれ以上である請求項１に記載の回路基板。
4. 前記繊維質材料は、織布である請求項１に記載の回路基板。
5. 前記織布は、アラミド、全芳香族ポリエステル、ガラス及びアルミナから選ばれた少なくとも１種類以上から形成されている請求項４に記載の回路基板。
6. 前記繊維質材料は、不織布である請求項１に記載の回路基板。
7. 前記不織布は、アラミド、ポリイミド、ポリ-ｐ-フェニレンベンゾオキサゾール、全芳香族ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルイミド、ガラス及びアルミナから選ばれた少なくとも１種類以上から形成されている請求項６に記載の回路基板。
8. 前記導電部は、導電性ペーストからなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の回路基板。
9. 請求項１に記載の回路基板の製造方法であって、
   前記電気絶縁層の所望の位置にビアホールと前記繊維質材料の繊維を切断する空隙部とを形成し、
   前記ビアホールにのみ導電性ペーストを充填し、
   前記電気絶縁層の上下に金属箔を積層し、その上下部にプレス用冶具を載置した後、熱プレスにより加熱、加圧処理して、前記ビアホール内に前記導電部を形成するとともに前記空隙部に前記有機樹脂組成物を充填して前記樹脂充填部を形成し、
   前記金属箔をパターニングして前記導体回路パターンを形成することを特徴とする回路基板の製造方法。
10. 請求項１に記載の回路基板の製造方法であって、
    前記繊維質材料の所望の位置に前記繊維質材料の繊維を切断する空隙部を形成し、
    前記繊維質材料に前記有機樹脂組成物を含浸させることにより、前記電気絶縁層を形成するとともに前記空隙部に前記有機樹脂組成物を充填して前記樹脂充填部を形成し、
    前記電気絶縁層の所望の位置にビアホールを形成し、
    前記ビアホールに導電性ペーストを充填し、
    前記電気絶縁層の上下に金属箔を積層し、その上下部にプレス用冶具を載置した後、熱プレスにより加熱、加圧処理して、前記ビアホール内に前記導電部を形成し、
    前記金属箔をパターニングして前記導体回路パターンを形成することを特徴とする回路基板の製造方法。

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