JP3155524B2

JP3155524B2 - ビルドアップ型多層プリント配線板

Info

Publication number: JP3155524B2
Application number: JP6768899A
Authority: JP
Inventors: 鉄秋鈴木
Original assignee: 東芝ケミカル株式会社
Priority date: 1999-03-15
Filing date: 1999-03-15
Publication date: 2001-04-09
Anticipated expiration: 2019-03-15
Also published as: JP2000269649A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高密度実装・高密
度配線に好適なビルドアップ型多層プリント配線板に関
する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の小型化、高速化に伴って多層
プリント配線板も高密度実装、高密度配線化が推進さ
れ、パターンの細線化やスルーホールの小径化が進んで
いる。このうち、パターンの細線化については、回路形
成技術の改良、開発、例えば、ドライフィルム法におけ
るドライフィルムの高解像化や、液体レジスト法の採
用、ＥＤ法の採用、アディティブ法の採用などが行わ
れ、工業的にある程度の実績をあげてきている。これに
比較して、スルーホールの小径化については、従来のド
リルによる小径化に、工業的な限界のあることが明らか
になりつつある。この解決策の一つとして、再登場した
のがビルドアップ型多層プリント配線板であり、そのビ
ア形成法には、大きく分けてフォトビア方式とレーザー
ビア方式がある。そしてこれらの方式は、多層プリント
配線板の高密度化に有効であることが実証されつつあ
る。

【０００３】また、ビルドアップ型多層プリント配線板
のコアとなる内層板には、従来のガラスクロス又はガラ
スペーパーを用いたリジッドの両面板または多層板を用
いることが多く、そのビルドアップ層は、レーザービア
方式では樹脂をコーティングする方式、フィルム状の樹
脂を重ねる方式、樹脂付き銅箔を重ねる方式などで絶縁
樹脂を積み重ね形成され、フォトビア方式ではドライフ
ィルム方式、カーテンコーターなどによるコーティング
方式で絶縁樹脂がビルドアップ層として形成されてい
た。

【０００４】それらの場合、ビルドアップ層の絶縁樹脂
には、フォトビア方式においては、光硬化型の絶縁樹
脂、例えば、エポキシ樹脂の水酸基をアクリル酸でエス
テル化したエポキシアクリレートを用い、一方、レーザ
ービア方式においては、熱硬化型の絶縁樹脂、例えば変
性エポキシ樹脂を用いるが、いずれの場合においてもビ
ルドアップする絶縁樹脂層には基材を用いないのが通常
である。また、その絶縁樹脂は、ハロゲンによって難燃
化されているのが一般的である。

【０００５】しかしながら、上記した従来からの難燃性
のビルドアップ型多層プリント配線板は、次のような欠
点を有していることが判明した。

【０００６】ビルドアップ層は、基材を用いていないた
め、プリント配線板としての耐熱性、耐湿性等の信頼性
において、従来のプリプレグを用いたプリント配線板と
比較して劣っている。即ち、耐熱性、耐湿性等の信頼性
試験において、ビルドアップ層と内層板処理面とのデラ
ミ、樹脂クラック、ガラスクロス等の基材を用いた内層
板内のデラミなどが不良モードとして挙げられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事情
に鑑みてなされたもので、基材を用いない難燃性ビルド
アップ層の耐熱性、耐湿性を向上させ、従来のプリプレ
グ方式のプリント配線板と同等以上の信頼性を有するビ
ルドアップ型多層プリント配線板を提供しようとするも
のである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、絶縁樹脂の熱収
縮問題を解決するという技術的見地から、熱収縮の少な
い絶縁樹脂、即ち難燃樹脂の場合は、低温での熱重量減
少の大きいハロゲン系化合物を用いずに難燃化を行った
樹脂系を用いることにより、上記の目的が達成されるこ
とを見いだし、本発明を完成させたものである。

【０００９】即ち、本発明は、内層板として、ガラスク
ロス又はガラスペーパーを絶縁樹脂の基材として複合し
た両面板又は多層板を用い、該内層板の外側に積み重ね
られるビルドアップ層として、基材を用いず絶縁樹脂か
らなる多層プリント配線板であって、上記した内層板及
びビルドアップ層の絶縁樹脂がハロゲンを含まないもの
であるとともに、ビルドアップ層の絶縁樹脂を構成する
エポキシ樹脂組成物がチッ素含有樹脂硬化剤および縮合
型リン酸エステルを含むことを特徴とするビルドアップ
型多層プリント配線板である。

【００１０】以下、本発明について詳細に説明する。

【００１１】本発明のビルドアップ型多層プリント配線
板に用いる内層板には、従来型の多層プリント配線板に
用いられる、ガラスクロス又はガラスペーパーを基材と
し、ハロゲンを含まないエポキシ樹脂組成物を含浸した
両面板又は多層板であれば制限なく使用することができ
る。例えば、基材はガラス布基材、ガラス布・ガラス不
織布複合基材等であって、基材に含浸する絶縁樹脂とし
ては、難燃性または非難燃性のエポキシ樹脂組成物が用
いられるが、難燃性組成物の場合であっても、成分とし
てハロゲンおよびハロゲン系化合物を含まないことを特
徴とする。

【００１２】本発明に用いるビルドアップ層の絶縁樹脂
としても、成分としてハロゲンおよびハロゲン系化合物
を含まないことを特徴とする。このハロゲンを含まない
絶縁樹脂が、内層板、ビルドアップ層の両方に用いられ
たところに効果がある。

【００１３】難燃性プリント配線板として、また特にビ
ルドアップ層に耐燃性を付与するためには、ハロゲン系
以外での難燃化、例えば、チッ素−リン系、チッ素−リ
ン−無機フィラー系などがよい。チッ素含有樹脂硬化剤
としては、メラミン、ベンゾグアナミン、シアネート、
イソシアネート系の化合物又はそれによる変性物がよ
い。

【００１４】チッ素含有樹脂硬化剤としては、特に、チ
ッ素含有ノボラック型フェノール樹脂が挙げられる。チ
ッ素含有ノボラック型フェノール樹脂は、フェノール類
と、ホルムアルデヒド類と、メラミン類又はグアナミン
類とを酸性触媒下、加熱、脱水縮合させることにより得
られる。これらチッ素変性したフェノール樹脂は、エポ
キシ樹脂の硬化剤として使用するものであり、水酸基当
量、チッ素含有量についても特に制限はないが、チッ素
含有量は１．０重量％以上、特に３．０〜１０．０重量
％であることが好ましく、これよりチッ素含有量が少な
いと良好な難燃性が得られない。チッ素含有フェノール
樹脂の配合割合は、エポキシ当量に対して水酸基当量を
０．８〜１．２になるように調整し、全体の樹脂組成物
に対して１０〜５０重量％配合することが望ましい。配
合割合が１０重量％未満では難燃性および引き剥がし強
さが得られず、５０重量％を超えると成形性が低下す
る。好ましくは２０〜３５重量％配合することが最適の
範囲である。

【００１５】本発明に用いるリン酸エステルについて
は、縮合型リン酸エステルを用いる。リン酸エステルに
は、トリフェニルホスフェート（ＴＰＰ）、クレジルジ
フェニルホスフェート（ＣＤＰ）等の添加型のリン酸エ
ステル、あるいはレゾルシンなど多価フェノールと、フ
ェノール、クレゾールなど１価フェノールとからエステ
ル化合成され、該多価フェノールのうちの少なくとも１
個の水酸基が反応遊離基として残される反応型のリン酸
エステル（ＲＤＰ、味の素社製商品名など）があるが、
本発明に使用する縮合型リン酸エステルは、反応型リン
酸エステルにおける遊離水酸基がエステル化縮合に消費
されるリン酸エステルである。

【００１６】リン酸エステルの配合量は、樹脂組成物全
体に対して、５〜３０重量％の割合で含有させるのがよ
い。５重量％未満であると難燃性に効果なく、３０重量
％を超えると耐熱性、耐湿性などの低下により好ましく
ない。

【００１７】本発明のチッ素含有樹脂硬化剤とリン酸エ
ステルとともに用いられる無機充填剤は、エポキシ樹脂
組成物に付加的な難燃剤、耐熱性、耐湿性を付与するた
めのものである。これら充填剤には、タルク、シリカ、
アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等
が含まれ、単独で又は２種以上組み合わせて用いること
ができる。無機充填剤の配合割合は、樹脂組成物全体の
１０〜５０重量％の割合で配合することが望ましい。配
合割合が１０重量％未満では十分な難燃性、耐熱性、耐
湿性が得られず、また、５０重量％を超えると樹脂粘度
が増加し基材に塗布ムラが生じボイドや板厚不良となり
好ましくない。

【００１８】本発明のビルドアップ型多層プリント配線
板の一般的な製造方法は、まず、ハロゲンを含まない内
層基板に、常法により回路形成をして内層板とする。次
に、銅箔厚さ０．００６〜０．０７ｍｍ程度の電解銅
箔、圧延銅箔いずれか銅箔の片面に、前述したチッ素含
有樹脂硬化剤とリン酸エステルを含むエポキシ樹脂組成
物を、常法により例えば８０μｍ厚程度の所定厚に、塗
布乾燥して銅箔付き樹脂シートを作製する。銅箔をキャ
リアとしない無担体の樹脂シートは、ポリプロピレンフ
ィルムなどの上に塗布乾燥し、ポリプロピレンフィルム
から剥離して得られる。内層板と銅箔付き樹脂シートの
組合せ、あるいは内層板、無担体樹脂シート、銅箔の組
合せをして、通常の多層用多段プレスを用い、常法によ
り多層プリント配線板を成形することができる。

【００１９】

【作用】本発明のビルドアップ型多層プリント配線板
は、内層板およびビルドアップ層の絶縁樹脂として、ハ
ロゲンを含まないものを使用することにより、絶縁樹脂
の重量減少及び熱分解が少なくなり、またビルドアップ
層の絶縁樹脂として、チッ素含有樹脂硬化剤とリン酸エ
ステルとを含む樹脂組成物を使用することにより、比較
的熱収縮性の少ないビルドアップ層とすることができ、
樹脂クラック、デラミネーションが防止され、信頼性の
向上したビルドアップ型多層プリント配線板を得ること
ができたものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】次に、本発明を実施例によって具
体的に説明するが、本発明は、これらの実施例によって
限定されるものではない。

【００２１】実施例１ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂のエピコート１００１
（油化シェル社製、商品名）３０部、クレゾールノボラ
ックエポキシ樹脂のＹＤＣＮ−７０４Ｐ（東都化成社
製、商品名）３０部、メラミン変性ノボラック樹脂（窒
素含有量７％、水酸基価１１８）２４部、縮合型リン酸
エステルＰＸ−２０２（大八化学工業社製、商品名）１
６部及び０．１部の２Ｅ４ＭＺ（四国化成社製、商品
名）をＰＧＭに溶解して絶縁樹脂（Ｉ）を製造した。

【００２２】この絶縁樹脂（Ｉ）を１８０μｍのガラス
クロスに塗布乾燥し、樹脂量４２重量％のプリプレグを
作成した。このプリプレグを用いて板厚０．６ｍｍ、銅
箔厚さ１８μｍの内層板を加熱加圧成形して製造した。

【００２３】次に、この絶縁樹脂（Ｉ）を厚さ１８μｍ
銅箔に５０μｍ厚に塗布乾燥し、銅箔付き樹脂シート
（Ａ）を製造した。

【００２４】前記製造した内層板に回路形成し、両面に
銅箔付き樹脂シート（Ａ）を重ね、成形温度１６０℃，
成形圧４０ｋｇ／ｃｍ²で90分成形してビルドアップ型
４層のシールド板（Ｘ）を製造した。

【００２５】比較例１臭素含有、板厚０．６ｍｍのＦＲ−４（銅箔厚１８μ
ｍ）に回路形成し、両面に実施例１で製造した銅箔付き
樹脂シート（Ａ）を重ね、成形温度１６０℃，成形圧４
０ｋｇ／ｃｍ²で90分成形してビルドアップ型４層のシ
ールド板（Ｙ）を製造した。

【００２６】比較例２エポキシ樹脂のＹＤＢ−７００（東都化成社製、商品
名）７２．９部、クレゾールノボラック樹脂のＣＲＧ−
９５０（昭和高分子社製、商品名）１２．１部、カルボ
キシル含有アクリロニトリルブタジエンゴムのニポール
１０７２（日本ゼオン社製、商品名）１５部およびイミ
ダゾール誘導体の２Ｅ４ＭＺ（四国化成社製、商品名）
０．３部をエチルセロソルブに溶解して絶縁樹脂（II）
を製造した。

【００２７】次に、製造した絶縁樹脂（II）を厚さ１８
μｍ銅箔に５０μｍ塗布し、銅箔付き樹脂シート（Ｂ）
を製造した。

【００２８】板厚０．６ｍｍＦＲ−４（銅箔厚１８μ
ｍ）に回路形成し、両面に銅箔付き樹脂シート（Ｂ）を
重ね、成形温度１６０℃，成形圧４０ｋｇ／ｃｍ²で９
０分成形してビルドアップ型４層のシールド板（Ｚ）を
製造した。

【００２９】実施例１、２及び比較例１で製造したビル
ドアップ型４層のシールド板について、耐熱性、および
ミーズリング性について評価した。その結果を表１に示
す。本発明の効果が確認された。

【００３０】

【表１】＊１：○印…フクレ発生なし、×印…フクレ発生あり。

【００３１】＊２：各時間の処理後、２６０℃×３０秒
の加熱処理を加えて試験した。◎印…ミーズリング発生
なし、×印…ミーズリング発生あり。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明および表１から明らかなよう
に、本発明のビルドアップ型多層プリント配線板によれ
ば、基材を用いない難燃性ビルドアップ層の耐熱性、耐
湿性を向上させ、従来のプリプレグ方式のプリント配線
板と同等以上の信頼性を有するビルドアップ型多層プリ
ント配線板を得ることができた。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内層板として、ガラスクロス又はガラス
ペーパーを絶縁樹脂の基材として複合した両面板又は多
層板を用い、該内層板の外側に積み重ねられるビルドア
ップ層として、基材を用いず絶縁樹脂からなる多層プリ
ント配線板であって、上記した内層板及びビルドアップ
層の絶縁樹脂がハロゲンを含まないものであるととも
に、ビルドアップ層の絶縁樹脂を構成するエポキシ樹脂
組成物がチッ素含有樹脂硬化剤および縮合型リン酸エス
テルを含むことを特徴とするビルドアップ型多層プリン
ト配線板。