JP2013221154A - プリプレグ及びこれを含む印刷回路基板並びに印刷回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】新規な支持体を使って熱膨張係数差による問題を改善すると共に、基板の曲がりや捻りなどを防止する優秀な物性を有するプリプレグ及び積層型印刷回路基板並びに印刷回路基板の製造方法を提供する。
【解決手段】プリプレグ２００は、繊維系材料２１４及び多孔性支持体２１３を含む基材２１５に絶縁層樹脂組成物を含浸させて得られる。
【選択図】図８

Description

本発明は、プリプレグ及びこれを含む印刷回路基板並びに印刷回路基板の製造方法に関する。

印刷回路基板（ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ:ＰＣＢ）は、電子製品だけではなく、情報機器を含むほとんどすべての電子産業分野において必須な部品として用いられてきている。特に、最近の電子機器開のコンバージョンスや部品の軽薄短小化によって小型電子部品と連結される基板の重要性がさらに増加されている状況である。

印刷回路基板は、断層から両面に、多層に分けられ、技術の発達に伴って多層製品の比率が拡がって市場を主導している。新しく発売される次世代基板（Ｅｍｂｅｄｄｅｄ ＰＣＢなど）でも多層製品を基本にしているため、ＰＣＢ産業において積層工程は重錘的な役割としてなされている。

ＰＣＢの一種類であるボールグリット配列（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ:ＢＧＡ）製品は、半導体を実装してパッケージ製品として使われる。しかし、ＢＧＡ製品と半導体製品との間の熱膨張係数（ＣＴＥ）の差による問題は、製品の品質に悪い影響を及ぶ。また、ＢＧＡ製品を作る工程における基板の曲がり（Ｗａｒｐａｇｅ）は、工程の進行時に基板の破損などの不良を引き起こし、寸法（Ｓｃａｌｅ）の異常や各種偏心の主な原因になっている。

一方、印刷回路基板では、回路パターンが形成された基板の上に絶縁層が形成される。この絶縁層は通常、高分子樹脂組成物がガラス繊維に含浸された構造のプリプレグ（Ｐｒｅｐｒｅｇ:ＰＰＧ）がたくさん使われている。

この絶縁層を構成するガラス繊維は、該絶縁層の機械的強さ及び寸法の安定性を付与するために使われる。また、高分子樹脂組成物は、銅箔及び前記ガラス繊維の接着及び層間絶縁のための高分子樹脂と前記樹脂とを硬化（架橋結合）させ、物理／化学剤強さを増やす硬化剤、難燃性を付与する難燃剤、機械的強さ、寸法安定性及び難燃性を付与するための無機フィーラなどを含む。

現在使われるプリプレグ１０は、図１に示すように、高分子樹脂１１、無機フィーラ１２及びガラス繊維１３が積層された構造を有する。このような構造は、各層別ＣＴＥ差による基板の曲がり及び寸法の異常を引き起こし、金属コアのような新製品の防熱トレンドに応じないため、製品内の温度勾配を引き起こし、製品の均一性及び歩留まりを低下させる原因になる。

前記絶縁層は、半硬化状態であるプリプレグとして製造されて使われ、このようなプリプレグのＣＴＥ差による問題を解決するために、高分子樹脂の改善、無機フィーラの改善、ガラス繊維の改善に分けて、その研究が進行されている。

そのうち、無機フィーラ及びガラス繊維の改善が主になるが、無機フィーラは、光学／機械的ドリル（Ｏｐｔｉｃａｌ／Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｄｒｉｌｌ）に悪影響を及び、無機フィーラの含量や無機フィーラの種類に制約が加えられている。

ガラス繊維の場合にも、ガラスの物性改善、繊維の構造改善、ガラス繊維の径減少などでＣＴＥを低めると共に、本然の機能である絶縁層の機械的強さの維持や寸法及び弾性（形状弾性及び体積弾性）の安定性などを維持しようとしているが、加工技術力による制約がある。

特開２００５−２２５９０８号公報

従来のガラス繊維を支持体として使って製造されたプリプレグの場合、ガラス繊維の種類によって、また繊維織物の方向によって熱膨張率が変わって基板が曲がるか、寸法異常が生じるなどの問題がある。そのため、基板の圧縮耐性は存在するが、曲がり、捻り、引張力などには弱いという不都合がある。
また、前記ガラス繊維の場合、熱膨張係数の差を最小化するため、絶縁層樹脂組成物内の無機フィーラの含量が制限され、高分子樹脂に広がっている無機フィーラの場合にも、無機フィーラ同士結合するという問題が依然に存在するため、これを解決するための方法が必要になる実情である。

一方、高密度製品を具現するために、印刷回路基板でも、回路パターンが微細になり、回路工法においてもテンティング（Ｔｅｎｔｉｎｇ）工法からＳＡＰ（Ｓｅｍｉａｄｄｉｔｉｖｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ）工法へと切り換えている。

テンティング法は、図２に示すように、プリプレグ１００上にＣＣＬ（Ｃｏｐｐｅｒ Ｃｌａｄ Ｌａｍｉｎａｔｅ）の銅箔層１４０及びメッキ層１３０を用いて回路パターンを形成する方法である。

ＳＡＰ工法は、図３に示すように、ＣＣＬの銅を用いて回路を形成しないで、プリプレグ１００上に無電解銅メッキ１４０でシード層（Ｓｅｅｄ Ｌａｙｅｒ）を形成してから、メッキ層１３０を形成して回路パターンを形成する方法であって、シード層１４０とプリプレグ１００との密着力が低いという問題がある。

そのため、ＳＡＰ工法を適用するために、図４に示すように、プライマー樹脂（Ｐｒｉｍｅｒ Ｒｅｓｉｎ）またはアルカリー可溶性層（Ａｌｋａｌｉｎｅ−ｓｏｌｕｂｌｅ ｌａｙｅｒ）が存在するプリプレグを使って製品を製造する方法を用いている。

図４に示すように、プライマー樹脂層またはアルカリー可溶性層１１０が形成されたプリプレグ１００に銅箔１２０を積層し、ドリルリング及びディスミア工程を行った後、フル−エッチング工程によって銅箔１２０を除去する。その後、Ｐｄ層１５０を吸着させ、化学銅メッキ１４０の工程を進行し、ドライフィルムレジスト１６０を用いて銅パターン１３０を形成し、剥離及びエッチングによって最終の所望のパターンを形成する。

しかし、そのような過程を行う間、Ｆｕｌｌ Ｅｔｃｈｉｎｇ後に樹脂の表面異常、未メッキ及び低剥離強さ（樹脂と回路との間の密着力の低下）の問題が生じることがある。そのため、中和及び焼付き（Ｂａｋｉｎｇ）工程を追加して改善しようとしているが、根本的な解決策にならなく、不良が持続して発生している。

また、基板の曲がりの発生及び半導体パッケージング時に熱膨張係数の差による曲がりが発生し、低剥離強さ及び樹脂表面異常などによる回路の不良が引き起こされ、圧縮力耐性の不足、引張力に弱いという不都合は解決されない。

したがって、従来方式の場合、樹脂と微細回路パターンとの間の密着力の低下によるパターン浮かびの不良が高く、不要な工程（Ｆｕｌｌ Ｅｔｃｈｉｎｇ、焼付きなど）を多数含むか、不要な原資材の使用（銅箔または海外原資材など）によって工程費用の高いという不都合がある。また、樹脂の表面異常による微細回路パターンに不良危険が高く、圧縮力耐性の不足、曲がりや捻り、引張力などに脆弱で、これを解決するための印刷回路基板が必要になる。

本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであって、その目的は、絶縁層樹脂組成物がガラス繊維などの支持体に含浸されたプリプレグ形態で使われる印刷回路基板の絶縁層が、前記支持体と絶縁層樹脂組成物との間の熱膨張係数の差による従来技術の問題を解決するためのもので、新規な支持体を使って熱膨張係数差による問題を改善すると共に、基板の曲がりや捻りなどを防止する優秀な物性を有するプリプレグを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、プリプレグになった絶縁層を含む印刷回路基板並びに印刷回路基板の製造方法を提供することにある。

上記目的を解決するために、本発明の一形態によるプリプレグは、繊維系材料及び多孔性支持体を含む基材に絶縁層樹脂組成物を含浸させたことを特徴とする。

前記繊維系材料は、ガラス繊維、織造ガラス繊維、織造アルミナガラス繊維、ガラス繊維不織布、シリカガラス繊維、織造炭素繊維、炭素繊維、セルロース不織布、高分子織物、アルミナ繊維、シリコンカーバイド繊維、石綿、岩綿、鉱物綿、石膏フィスト、これらの織物ファブリックまたは非織物ファブリック、芳香族ポリアミド繊維、ポリイミド繊維、液体結晶ポリエステル、ポリエステル繊維、フッ素繊維、ポリベンズオキサゾール繊維、ポリアミド繊維を有するガラス繊維、炭素繊維を有するガラス繊維、ポリイミド繊維を有するガラス繊維、芳香族ポリエステルを有するガラス繊維、ガラスペーパー、マイカペーパーアルミナペーパー、ペーパークラフト、コットンペーパー及びペーパー−ガラス結合されたペーパーよりなる群から選ばれる少なくとも一つが挙げられる。

前記繊維系材料は、繊維（ｆａｂｒｉｃ）またはシート（Ｓｈｅｅｔ）形態で含まれる。

前記多孔性支持体は、望ましくは、比表面積２００〜２０００ｍ^２／ｇの値を有する。

前記多孔性支持体の気孔の大きさは、望ましくは、８０μｍ以内である。

前記多孔性支持体は、エオロゲル、シリカ、溶融シリカ、ガラス、アルミナ、白金、ニッケル、タイタニア、ジルコニア、ルテニウム、コバルト及びこれらの組合せよりなる群から選ばれる少なくとも一つの多孔性無機材料と、尿素樹脂、フェノール樹脂、ポリスチレン樹脂及びこれらの組合せよりなる群から選ばれる少なくとも一つの多孔性高分子から選ばれる少なくとも一つである。

本発明による前記絶縁層樹脂組成物は、ベース樹脂及びフィーラを備える。

前記ベース樹脂は、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、ナフトール変性ノボラック型エポキシ樹脂、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、ビフェニル型エポキシ樹脂及びトリフェニル型エポキシ樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも一つのフェノール系グリシディルエーテル型エポキシ樹脂と、ジシクロペンタジエン骨格を有するジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂と、ナフタレン骨格を有するナフタレン型エポキシ樹脂と、ジハイドロックシベンゾピラン型エポキシ樹脂と、グリシディルアミン型エポキシ樹脂と、トリ−フェノールメタン型エポキシ樹脂と、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂と、これらの混合物樹脂の中から選ばれる少なくとも一つのエポキシ樹脂である。

前記多孔性支持体は、フィーラを含む。

前記ベース樹脂は、絶縁層樹脂組成物の中で１０〜８０重量％で含まれる。

また、本発明は、前記プリプレグになった絶縁層を含む印刷回路基板を提供する。

本発明の一実施形態によれば、前記印刷回路基板は、ＳＡＰ（Ｓｅｍｉａｄｄｉｔｉｖｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ）工法、ＭＳＡＰ（ｍｏｄｉｆｉｅｄ ＳｅｍｉＡｄｄｉｔｉｖｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ）工法及びＡＭＳＡＰ（Ａｄｖａｎｃｅｄ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ＳｅｍｉＡｄｄｉｔｉｖｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ）工法よりなる群から選ばれる少なくとも一つ方法で回路パターンが形成される。

前記印刷回路基板の回路パターンは、プリプレグ内の多孔性支持体に形成され、前記回路パターンは、多孔性支持体の表面と前記多孔性支持体の気孔内に形成される。

本発明の一形態によれば、前記絶縁層は、絶縁フィルムである。

また、本発明は、前記プリプレグになった絶縁層と、前記絶縁層の上面または下面のうちのいずれか一つに形成される銅箔及び高分子フィルムを含む積層型印刷回路基板を提供する。

本発明の一形態によれば、前記絶縁層は、複数の層から成り、前記複数の絶縁層の各々に含まれた繊維系材料は種類が異なるか、またはその形態が異なる。

本発明の一形態によれば、前記複数の絶縁層は、その上面及び下面が互いに異なる非対称構造のプリプレグを含む。
また、本発明の他の形態によれば、多孔性支持体及び繊維系材料から成るプリプレグで構成される絶縁層を形成するステップと、該絶縁層に含まれた多孔性支持体の構造の一部を露出するステップと、該多孔性支持体に化学銅メッキさせるステップと、該絶縁層に露出された該多孔性支持体を基盤に回路パターンを形成するステップとを含む印刷回路基板の製造方法が提供される。

本発明によれば、絶縁層樹脂組成物の含浸のために使われる基材として、繊維系材料及び多孔性支持体を混合使って繊維系材料寄りに多孔性支持体を配置することによって、耐火性が好くなり、自重が軽くなるという利点があり、機械的特性も強化される。また、引張力は強いが、圧縮力は弱い多孔性支持体と、引張力は弱いが、圧縮力は強いベース樹脂との組合せ及び力を受ける主要構造の部分に繊維系材料で対応すると、局所的／全体的な強さ補強、製品の製作容易、曲がり応力に抵抗が大きく、耐振、耐火、耐久部材型の自律的特化が可能で、従来製品に比べて熱膨張係数の改善を確保することができる。

また、外部から損傷が発生しても、隣接した多孔性支持体によってその損傷が拡がらなく局所的だけで発生し、多孔性構造によって圧縮荷重に対する物性が優秀で、印刷回路基板の損傷を減少させることができるという効果が奏する。

絶縁層であるプリプレグの構造を示す断面図である。 テンティング法を用いて回路パターンを形成する方法を説明する断面図である。 ＳＡＰ工法を用いて回路パターンを形成する方法を説明する断面図である。 プライマ一樹脂を利用したＳＡＰ工法による回路パターンを形成する方法を説明する断面図である。 本発明の一実施形態によるプリプレグの構造を示す模式図である。 本発明の実描形態による印刷回路基板を示す写真である。 本発明の実施形態による印刷回路基板の製造過程を説明する断面図である。 多孔性支持体を回路パターンの支持台として使った印刷回路基板を示す断面図である。 本発明の実施形態によるプリプレグ絶縁層を含む積層型印刷回路基板の構造の例を示す写真である。 同じく、本発明の実施形態によるプリプレグ絶縁層を含む積層型印刷回路基板の構造の例を示す写真である。 同じく、本発明の実施形態によるプリプレグ絶縁層を含む積層型印刷回路基板の構造の例を示す写真である。

以下、本発明の好適な実施の形態は図面を参考にして詳細に説明する。次に示される各実施の形態は当業者にとって本発明の思想が十分に伝達されることができるようにするために例として挙げられるものである。従って、本発明は以下示している各実施の形態に限定されることなく他の形態で具体化されることができる。そして、図面において、装置の大きさ及び厚さなどは便宜上誇張して表現されることができる。明細書全体に渡って同一の参照符号は同一の構成要素を示している。

本明細書で使われた用語は、実施形態を説明するためのものであって、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において、単数形は文句で特別に言及しない限り複数形も含む。明細書で使われる「含む」とは、言及された構成要素、ステップ、動作及び／又は素子は、一つ以上の他の構成要素、ステップ、動作及び／又は素子の存在または追加を排除しないことに理解されたい。

本発明は、繊維系材料及び多孔性支持体を含む基材に絶縁層樹脂組成物を含浸させたプリプレグと、該プリプレグを絶縁層として含む印刷回路基板に関する。

本発明によるプリプレグ２００は、図５に示されている。本発明のプリプレグ２００は、ベース樹脂２１１及びフィーラ２１２を含む絶縁層樹脂組成物を多孔性支持体２１３及び繊維系材料２１４を含む基材２１５に含浸させた構造を有する。

従来のガラス繊維のみを含むプリプレグを使って製品を製造する場合、内部の局所的／機械的物性を確保するが、織物（繊維）の方向によって熱膨張率が変わって不良を引き起こすことがある。

そのため、本発明では、多孔性支持体に繊維系材料を含ませ、熱に強く、表面積が広く、ＣＴＥの方向性がなく、ＣＴＥ関連の不良リスクが少ないが、機械的強度が弱い多孔性支持体の短点を克服し、絶縁層樹脂組成物の基材として使う。

本発明による繊維系材料は、ガラス繊維、織造ガラス繊維、織造アルミナガラス繊維、ガラス繊維不織布、シリカガラス繊維、織造炭素繊維、炭素繊維、セルロース不織布、高分子織物、アルミナ繊維、シリコンカーバイド繊維、石綿、岩綿、鉱物綿、石膏フィスト、これらの織物ファブリックまたは非織物フアブリック、芳香族ポリアミド繊維、ポリイミド繊維、液体結晶ポリエステル、ポリエステル繊維、フッ素繊維、ポリベンズオキサゾール繊維、ポリアミド繊維を有するガラス繊維、炭素繊維を有するガラス繊維、ポリイミド繊維を有するガラス繊維、芳香族ポリエステルを有するガラス繊維、ガラスペーパー、マイカペーパー、アルミナペーパー、ペーパークラフト、コットンペーパー及びペーパー−ガラス結合されたペーパーよりなる群から選ばれる少なくとも一つである。

前記繊維系材料は、繊維またはシート形態で含まれる。

本発明による多孔性支持体２１３は、図５に示すように、数多の気孔を含む多孔性構造を有するので、表面積が広いという特徴を有する。例えば、本発明による多孔性支持体２１３は、望ましくは、比表面積が２００〜２０００ｍ^２／ｇの値を有する。

本発明による多孔性支持体２１３の比表面積が２００ｍ^２／ｇ未満の場合、耐熱性が不足であるという問題があり、また、多孔性支持体２１３の比表面積がとても大きく、２０００ｍ^２／ｇを超過する場合、機械的物性が低くなって、望ましくない。

また、本発明による多孔性支持体２１３は、熱安定性が優秀で、熱膨張係数の方向性がないという特徴を有する。これは、従来支持体で使われたガラス繊維が繊維の方向によって熱膨張率が変わって、基板が曲がるか寸法異常が生じるなどの問題を最小化させることができる。また、前記ガラス繊維の場合、熱膨張係数の差を最小化するために、絶縁層樹脂組成物内のフィーラの含量が限定され、フィーラどうし結合するという現象が発生した。

しかし、本発明による多孔性支持体を使う場合、図５に示すように、多孔性支持体２１３間にフィーラ２１２の投入が可能で、フィーラどうし結合することになる問題を最小化することができる。また、前記繊維系材料２１４を含ませ、その物性を強化させることができる。

すなわち、本発明では、前記フィーラを絶縁層樹脂組成物に含ませてもよい。絶縁層樹脂組成物及び多孔性支持体に予め含ませてもよい。多孔性支持体に含ませる場合、前記フィーラをスプレー噴射などの方式で前記多孔性支持体の気孔間に該フィーラを予め分布させてもよい。この場合、フィーラが均一に分布して、フィーラどうし結合する問題を解決することができる。

本発明による多孔性支持体２１３に含まれた気孔の大きさは８０μｍ以内、望ましくは、０．０１〜３０．００μｍで、含浸によるフィーラの投入及び分布面で望ましい。

このような特徴を有する本発明の多孔性支持体は、エオロゲル、シリカ、溶融シリカ、ガラス、アルミナ、白金、ニッケル、タイタニア、ジルコニア、ルテニウム、コバルト及びこれらの組合せよりなる群から選ばれる少なくとも一つの多孔性無機材料と、尿素樹脂、フェノール樹脂、ポリスチレン樹脂及びこれらの組合せよりなる群から選ばれる少なくとも一つの多孔性高分子から選ばれる少なくとも一つであり、この中でエオロゲルが一番望ましく使われる。

本発明による基材は、物性的に優れるだけではなく、従来使った支持体を単純交換することができるため、プリプレグの製作も容易くなる。

また、本発明による絶縁層樹脂組成物は、ベース樹脂及びフィーラを備える。前記絶縁層樹脂組成物は層間絶縁のために使われるもので、ベース樹脂には従来絶縁層に使われる絶縁特性が優秀な高分子樹脂を使うことができる。

本発明では、特別に、前記ベース樹脂として多様な形態のエポキシ樹脂を使ってもよい。例えば、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、ナフトール変性ノボラック型エポキシ樹脂、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、ビフェニル型エポキシ樹脂及びトリフェニル型エポキシ樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも一つのフェノール系グリシディルエーテル型エポキシ樹脂と、ジシクロペンタジエン骨格を有するジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂と、ナフタレン骨格を有するナフタレン型エポキシ樹脂と、ジハイドロックシベンゾピラン型エポキシ樹脂と、グリシディルアミン型エポキシ樹脂と、トリ−フェノールメタン型エポキシ樹脂と、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂と、これらの混合物樹脂から選ばれる少なくとも一つである。

より具体的に、前記エポキシ樹脂は、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラグリシジル−４,４'−メチレンビスベンゼンアミン（Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−Ｔｅｔｒａｇｌｙｃｉｄｙｌ−４,４'−ｍｅｔｈｙｌｅｎｅｂｉｓｂｅｎｚｅｎａｍｉｎｅ）、グリシディルエーテル型ｏ−クレゾールーホルムアルデヒドノボラック（Ｐｏｌｙｇｌｙｃｉｄｙｌｅｔｈｅｒｏｆｏ-ｃｒｅｓｏｌ-ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅｎｏｖｏｌａｃ）またはこれらの混合物である。

前記エポキシ樹脂は、望ましくは、全体回路基板用組成物の中で１０〜８０重量％で含まれ、この範囲内に含まれる場合、絶縁性組成物と銅などの金属との接着強さが向上すると共に、耐薬品性、熱特性及び寸法安定性を向上させることができる。

また、本発明によるフィーラは、有機フィーラ及び無機フィーラの両方を備え、特別に制限されるのではないが、天然シリカ、溶融シリカ（ｆｕｓｅｄ ｓｉｌｉｃａ）、無定形シリカ、中空シリカ（ｈｏｌｌｏｗ ｓｉｌｉｃａ）、アルミニウムヒドロックサイド、ベマイト（ｂｏｅｈｍｉｔｅ）、マグネシウムヒドロックサイド、モリブデンオキシド、モリブデン酸亜鉛、ホウ酸亜鉛（ｚｉｎｃ ｂｏｒａｔｅ）、スズ酸亜鉛（ｚｉｎｃ ｓｔａｎｎａｔｅ）、アルミニウムボレイト、チタン酸ポタシウム、マグネシウムスルフェート、炭化けい素、亜鉛オキシド、シリコンナイトライド、シリコンオキシド、チタン酸アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸バリウムストロンチウム、アルミニウムオキシド、アルミナ、粘土、カオリン、タルク、塑性された（ｃａｌｃｉｎｅｄ）粘土、塑性されたカオリン、塑性されたタルク、マイ力、短ガラス繊維及びこれらの混合物の中から選ばれる少なくとも一つの無機フィーラが挙げられる

前記有機フィーラの例には、これに限定するものではなく、エポキシ樹脂粉末、メラミン樹脂粉末、尿素樹脂粉末、ベンゾグアナミン粉末、スチレン樹脂などが挙げられる。

また、本発明の絶縁層樹脂組成物は、本発明のプリプレグの物性を阻害しない範囲内で、充填剤、柔軟剤、可塑剤、酸化防止剤、難燃剤、難燃補助剤、潤滑剤、静電気防止剤、着色剤、熱安定剤、光安定剤、ＵＶ吸光剤、カップリング剤または沈降防止剤などの添加剤をさらに含んでもよく、その種類や含量は特別に限定されない。

本発明の一実施形態による印刷回路基板用絶縁層樹脂組成物は、前記構成成分を常温混合、溶融混合などのような多様な方法でブレンディングして製造することができる。

本発明による前記プリプレグは、絶縁層樹脂組成物と前記基材とを混合して形成することができる。より具体的には、前記基材に前記絶縁層樹脂組成物を塗布または含浸させた後、硬化し、溶媒を除去して製造するが、これに限定するものではない。該含浸方法の例には、ディップコーティング法、ロールコーティング法などが挙げられる。

前記絶縁層樹脂組成物は、前記基材１００重量部に対して約１００〜３０，０００重量部で含浸される。該含浸される絶縁層樹脂組成物の含量が１００重量部より小さければ、含浸がならなく、３０，０００重量部を超過すれば、基材の熱的効果が低下して、望ましくない。

前記範囲内で含浸される場合、プリプレグの機械的強さ及び寸法安定性が向上される。また、プリプレグの接着性が向上され、他のプリプレグとの密着性が向上される。

また、本発明の基材に含まれる多孔性支持体は、フィーラを備える。例えば、前記多孔性支持体の気孔間に予めフィーラを分散させた後、該フィーラが分散した多孔性支持体に絶縁層樹脂組成物を含浸させてもよい。

図６は、本発明の実施形態による印刷回路基板を示す。図５に示すベース樹脂２１１及びフィーラ２１２を含む絶縁層樹脂組成物を多孔性支持体２１３及び繊維系材料２１４を含む基材２１５に含浸させた構造のプリプレグになった絶縁層２２０と、この絶縁層２２０の一面または両面に形成された回路パターン２３０とを備える。本発明の一実施形態によれば、前記絶縁層は、絶縁フィルムである。

図７は、本発明の実施形態による印刷回路基板の製造過程を示す断面図である。図７に示すように、多孔性支持体及び繊維系材料から製造されたプリプレグ２００にＰＥＴフィルム２１０を積層させた後、前記ＰＥＴフィルム２１０を除去し、ドリルリング加工を行う。ここで、使ったＰＥＴフィルムは、一般に脂溶性製品を使うが、洗浄工程で除去が可能な受容性フィルムを使用してもよく、その種類に制約はない。

続いて、ディスミア工程を行う。この工程によって多孔性支持体２１３の構造の一部Ａが表面に露出する。従来には、ディスミア工程によって別途の表面粗さを形成しなければならなかったが、本発明では、ディスミア工程の際、多孔性支持体の構造の一部が表面に露出し、別途の表面処理工程を経らなくても表面に一定な粗さを有するようになる。ディスミア工程による構造の露出は、前に行われたドリルリング加工時に発生されたスミア（Ｓｍｅａｒ:ホール加工時にホール内壁のエポキシがとけて付いて生じる現象）を除去するための工程を活用するためである。

また、従来使ったディスミア工程を経らない場合、前記多孔性支持体プリプレグ２００の製作の際、表面コーティングを受容性で処理する場合、ディスミア工程と関係なく、多孔性支持体の構造一部が露出するようになる。前記表面粗さは、多孔性支持体の気孔の大きさによって決まり、表面コーティングによって表面形状を調節することができるようになる。

したがって、本発明による印刷回路基板の回路パターン２３０は、前記多孔性支持体２１３に形成される。本発明による多孔性支持体２１３は、その内部に数多の気孔が存在するため、前記回路パターン２３０は、前記多孔性支持体２１３の表面及びその内部の気孔の両方に形成される。よって、前記多孔性支持体２１３は、前記回路パターン２３０と絶縁層との間の物理的な架橋構造を形成することによって、界面間の結着力を向上させるという効果が奏する。

また、既存製品において回路と樹脂との間の粗さを形成するために、銅箔を積層して該銅箔が持っている粗さをプリプレグ表面に転写して使うか（銅箔の使用時にＭａｔｔｅ面の界面活性剤によるメッキ層形成時の未メッキ不良が発生することがある）、プライマー樹脂またはアルカリー可溶性層（Ａｌｋａｌｉｎｅ-ｓｏｌｕｂｌｅ ｌａｙｅｒ）などを使った。しかし、本発明では、樹脂層を粗さで活用するのではない、多孔性支持体の粗さを活用することによって、密着力の確保に優秀で、樹脂の表面異常のような不良を解決することができる。

続いて、Ｐｄ２５０を吸着させ、化学銅メッキ２４０の工程を行って、ドライフィルムレジスト２６０を用いてメッキ層を形成して回路パターン２３０を形成し、剥離及びエッチングし、最終の所望のパターンを形成する。

図８に示すように、本発明による印刷回路基板は、表面積が広い多孔性支持体２１３を回路パターン２３０の支持台として活用することによって、高分子樹脂に対比して機械的物性の安定性を確保することができる。

また、本発明による多孔性支持体は、熱膨張係数の方向性がないため、製品の曲がりや寸法異常が解決されるので、パッケージングの際、相対的な技術優位の確保が可能になり、他社の低熱膨張係数を有する材料の場合、無機フィーラの含量が相対的に高く、固まりの発生によって加工性を悪化させる原因になったが、本発明の場合、無機フィーラを相対的に少なく含んでも低い熱膨張係数を具現することができるので、加工品質を改善することができる。

また、熱及び圧力による硬化及び結合だけではない、多孔性支持体の機械的及び構造的方法を加えて密着力を向上させることができる。

また、多孔性支持体を含むプリプレグを樹脂に含浸する時、無機フィーラが多孔性支持体（Ａｅｒｏ ｇｅｌ）間に分布されることによって、ガラス繊維のみを支持体として使う製品に比べて、ＣＴＥの改善に有効で、樹脂に含浸しなくてもパッケージングの時に接触される部分だけ表面処理して気孔を埋め、残り部分は気孔状態で維持するので、熱放出システムへの活用にも応用可能になる。

多孔性支持体の構造変更または調節によって表面粗さを調節することができ、表面粗さを低く維持して微細パターンの具現性が高くなる。従って、回路形成の際、追加不良を前もって防止（残動など）して追加的な微細回路の具現が可能になり、残動などの原因が除去されるので、洩れ（ｌｅａｋ）の不良を最小化することができる。

また、回路パターンを形成するのに銅箔を使わないことで、ＣＯ_２吸収率が相対的に高い本発明のプリプレグ表面に直接加工するようになるので、加工効率性を向上することができる。

図９〜図１１は各々、本発明の実施形態による多様な印刷回路基板を示す写真である。

図９に示すように、絶縁層２２０及び該絶縁層２２０の両面に形成された銅箔２４０を含む銅箔積層板形態で使われる。また、示されていないが、前記銅箔は絶縁層の一面のみに形成されてもよい。

前記絶縁層２２０は、前述のように、本発明の一実施形態による絶縁層樹脂組成物を多孔性支持体及び繊維系材料を含む基材に含浸させたプリプレグが望ましい。

前記絶縁層２２０上に銅箔２４０を形成し、熱処理して銅箔積層板が形成される。前記銅箔積層板の銅箔２４０をパターニングして回路パターンを形成する。

また、前記銅箔２４０の代りに、高分子フィルムを含んで形成されてもよい。

本発明の一実施形態によれば、図１０に示すように、前記絶縁層２２０の上面及び下面に含まれるプリプレグ２００ａ、２００ｂが互いに異なる非対称構造を有してもよい。

本発明の一実施形態によれば、図１１に示すように、前記絶縁層２２０は、複数の層２２０ａ、２２０ｂから成り、該複数の絶縁層の各々に含まれた繊維系材料２１４ａ、２１４ｂは、その種類が異なるかまたはその形態が異なってもよい。

本発明の前記プリプレグになった絶縁層は、伝導体回路パターンが形成されて層間絶縁が必要な多様な用途の印刷回路基板に適用されることができる。

また、本発明の一実施形態によれば、前記印刷回路基板は、ＳＡＰ工法、ＭＳＡＰ工法及びＡＭＳＡＰ工法よりなる群から選ばれる少なくとも一つの方法で、形成されてもよい。

本発明による印刷回路基板は、部品実装用であるマザーボード（Ｍｏｔｈｅｒ Ｂｏａｒｄ）と半導体実装用であるＩＣ基板とに分けられ、材質によって、エポキシ樹脂、フェノール樹脂及びビスマレイミド−トリアジン化合物（ＢＴ）のような硬性基板と、ポリイミドを利用した軟性基板と、金属コア、セラミックコア、硬鉛性、エンベディッド光学的基板のような特殊基板に分けてもよい。また、層数によって断層、二重層、多層構造の基板に分けてもよく、形態によってボールグリット構成（ＢＧＡ）、ピングリッドアレイ（ＰＧＡ）、ランドグリット配列（ＬＧＡ）に分けてもよく、このような多様な用途の印刷回路基板に使われてもよい。

今回開示された実掘の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０、１００、２００、２００ａ、２００ｂ プリプレグ
１１、２１１ ベース（高分子）樹脂
１１０ プライマー樹脂層
１２、２１２ （無機）フィーラ
１３、２３０ ガラス繊維
１２０、１４０、１４０ａ 銅箔層（ＣＣＬ）
２１３ 多孔性支持体
２１０ ＰＥＴフィルム
２１４、２１４ａ、２１４ｂ 繊維系材料
２１５ 基材
２２０、２２０ａ、２２０ｂ 絶縁層
１３０、２３０ａ、２３０ｂ、２３０ メッキ層（回路パターン）
２４０ａ、２４０ｂ、２４０ 化学銅メッキ、高分子フィルム
１５０、２５０ Ｐｄ層
１６０、２６０ ドライフィルムレジスト
Ａ 表面に露出した多孔性支持体の構造

Claims (22)

1. 繊維系材料及び多孔性支持体を含む基材に、絶縁層樹脂組成物を含浸させたプリプレグ。
2. 前記繊維系材料は、ガラス繊維、織造ガラス繊維、織造アルミナガラス繊維、ガラス繊維不織布、シリカガラス繊維、織造炭素繊維、炭素繊維、セルロース不織布、高分子織物、アルミナ繊維、シリコンカーバイド繊維、石綿、岩綿、鉱物綿、石膏フィスト、これらの織物ファブリックまたは非織物ファブリック、芳香族ポリアミド繊維、ポリイミド繊維、液体結晶ポリエステル、ポリエステル繊維、フッ素繊維、ポリベンズオキサゾール繊維、ポリアミド繊維を有するガラス繊維、炭素繊維を有するガラス繊維、ポリイミド繊維を有するガラス繊維、芳香族ポリエステルを有するガラス繊維、ガラスペーパー、マイカペーパー、アルミナペーパー、ペーパークラフト、コットンペーパー及びペーパー−ガラス結合されたペーパーよりなる群から選ばれる少なくとも一つである請求項１に記載のプリプレグ。
3. 前記繊維系材料は、繊維またはシート形態で含まれる請求項１に記載のプリプレグ。
4. 前記多孔性支持体は、比表面積２００〜２０００ｍ^２／ｇの値を有する請求項１に記載のプリプレグ。
5. 前記多孔性支持体の気孔の大きさは、８０μｍ以内である請求項１に記載のプリプレグ。
6. 前記多孔性支持体は、エオロゲル、シリカ、溶融シリカ、ガラス、アルミナ、白金、ニッケル、タイタニア、ジルコニア、ルテニウム、コバルト及びこれらの組合せよりなる群から選ばれる少なくとも一つの多孔性無機材料と、尿素樹脂、フェノール樹脂、ポリスチレン樹脂及びこれらの組合せよりなる群から選ばれる少なくとも一つの多孔性高分子の中で選択される請求項１に記載のプリプレグ。
7. 前記絶縁層樹脂組成物は、ベース樹脂及びフィーラを含む請求項１に記載のプリプレグ。
8. 前記ベース樹脂は、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、ナフトール変性ノボラック型エポキシ樹脂、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、ビフェニル型エポキシ樹脂及びトリフェニル型エポキシ樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも一つのフェノール系グリシディルエーテル型エポキシ樹脂と、ジシクロペンタジエン骨格を有するジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂と、ナフタレン骨格を有するナフタレン型エポキシ樹脂と、ジハイドロックシベンゾピラン型エポキシ樹脂と、グリシディルアミン型エポキシ樹脂と、トリ−フェノールメタン型エポキシ樹脂と、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂と、これらの混合物樹脂の中から選ばれる少なくとも一つのエポキシ樹脂を含む請求項７に記載のプリプレグ。
9. 前記多孔性支持体は、フィーラを含む請求項１に記載のプリプレグ。
10. 前記ベース樹脂は、絶縁層樹脂組成物の中で１０〜８０重量％で含まれる請求項７に記載のプリプレグ。
11. 請求項１に記載のプリプレグになった絶縁層を含む印刷回路基板。
12. 前記印刷回路基板は、ＳＡＰ工法、ＭＳＡＰ工法及びＡＭＳＡＰ工法よりなる群から選ばれる少なくとも一つの工法によって形成される回路パターンを含む請求項１１に記載の印刷回路基板。
13. 前記印刷回路基板の回路パターンは、プリプレグ内の多孔性支持体に形成され、
    前記回路パターンは、多孔性支持体の表面及び前記多孔性支持体の気孔内に形成される請求項１２に記載の印刷回路基板。
14. 前記絶縁層は、絶縁フィルムである請求項１１に記載の印刷回路基板。
15. 請求項１に記載のプリプレグになった絶縁層と、前記絶縁層の上面または下面のうちのいずれか一つに形成される銅箔及び高分子フィルムとを含む積層型印刷回路基板。
16. 前記絶縁層は、複数の層から成り、
    前記複数の絶縁層の各々に含まれた繊維系材料は、種類が異なるかまたはその形態が異なる請求項１５に記載の積層型印刷回路基板。
17. 前記複数の絶縁層は、その上面及び下面が互いに異なる非対称構造を有するプリプレグを含む請求項１６に記載の積層型印刷回路基板。
18. 多孔性支持体及び繊維系材料から成るプリプレグで構成される絶縁層を形成するステップと、
    前記絶縁層に含まれた多孔性支持体の構造の一部を露出するステップと、
    前記多孔性支持体に化学銅メッキさせるステップと、
    前記絶縁層に露出された該多孔性支持体を基盤に回路パターンを形成するステップとを含む印刷回路基板の製造方法。
19. 前記多孔性支持体の構造の一部を露出するステップは、
    前記多孔性支持体に対してディスミア工程を行ったり、または
    前記多孔性支持体及び前記繊維系材料から成る前記プリプレグの表面を水溶性でコーティングし、水洗して行われる請求項１８に記載の印刷回路基板の製造方法。
20. 前記回路パターンは、前記多孔性支持体の表面及び前記多孔性支持体の気孔内に形成される請求項１８に記載の印刷回路基板の製造方法。
21. 前記絶縁層の上面及び下面のうちのいすれか一つに銅箔及び高分子フィルムを形成するステップをさらに含む請求項１８に記載の印刷回路基板の製造方法。
22. 複数の前記絶縁層を形成するステップをさらに含み、
    前記複数の絶縁層は、異なる非対称構造を有するプリプレグを備える請求項１８に記載の印刷回路基板の製造方法。

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