JP3237315B2 - プリプレグ及びこのプリプレグを用いた多層積層板の製造方法 - Google Patents

プリプレグ及びこのプリプレグを用いた多層積層板の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内層の銅回路を有する多
層積層板の製造方法、及びその多層積層板の製造に有用
なプリプレグに関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子機器、電気機器に多層プリント配線
板が利用されている。この多層プリント配線板に用いら
れる多層積層板は、例えば、片面乃至両面に銅回路を形
成した絶縁基板にプリプレグを介して銅箔を重ね、加熱
加圧して製造される。その後、この多層積層板に、外層
の銅回路、及び内層と外層の銅回路を導通するスルホー
ルを形成すると、多層プリント配線板が得られる。
【0003】上記プリプレグは、例えばエポキシ樹脂等
の樹脂を、ガラス基材等の基材に含浸し、加熱して樹脂
を半硬化して得られる。従来、このプリプレグの含水率
は0.05〜0.20wt%未満である。
【0004】上記多層積層板にあっては、内層の銅回路
と上記プリプレグの接着性を確保する必要性から、上記
銅回路の表面に銅酸化物を形成する方法が一般に行われ
ている。この方法は、銅を酸化処理して得られる酸化第
二銅の微細な突起を形成するもので、この突起によって
銅回路の表面が粗面化するので接着性が高まる。しか
し、上記多層積層板を用いて多層プリント配線板を作製
するために、上記多層積層板にドリル等でスルホールが
明けられる。このスルホールの穴明け加工の際に、衝撃
により内壁にクラックが生じると、その後に、このスル
ホールに施したメッキ液中の塩酸等の酸が上記クラック
から浸透し、銅回路の酸化第二銅が上記酸に溶解し、い
わゆるハロー現象を誘起する。このハロー現象が発生す
ると、作製された多層プリント配線板の信頼性が低下す
るおそれがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実に鑑
みてなされたもので、その目的とするところは、内層の
銅回路、及び、内層と外層の銅回路を導通するスルホー
ルを有する多層プリント配線板に有用な、ハロー現象の
起きにくい多層積層板の製造方法、及び、この多層積層
板の製造に有用なプリプレグを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のプリプレグは、
内層の銅回路を有する多層積層板を加熱加圧により製造
する際に用いられるプリプレグであって、樹脂ワニスを
基材に含浸し、加熱して樹脂を半硬化した後に、高い湿
度環境下に放置する、水や温水等に浸漬する、又は水蒸
気を噴霧のいずれかをして上記プリプレグの含水率が
0.20〜0.50wt%であることを特徴とする。
リプレグの製造方法は、内層の銅回路を有する多層積層
板を加熱加圧により製造する際に用いられるプリプレグ
の製造方法であって、樹脂ワニスを基材に含浸し、加熱
して樹脂を半硬化した後に、高い湿度環境下に放置す
る、水や温水等に浸漬する、又は水蒸気を噴霧のいずれ
かをしてプリプレグの含水率を0.20〜0.50wt
%とすることを特徴とする。
【0007】本発明の多層積層板の製造方法は、銅回路
を形成した内層の絶縁基板にプリプレグを介した積層
体、この積層体の外側に銅箔、又は、外層の銅回路を形
成した絶縁基板を重ね、加熱加圧する多層積層板の製造
方法において、上記プリプレグに請求項1に係るプリプ
レグを用いることを特徴とする。
【0008】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
プリプレグは、内層の銅回路を有する多層積層板を加熱
加圧により製造する際に用いられる。
【0009】上記多層積層板は、銅回路を形成した絶縁
基板を内層に備える。この絶縁基板としては、例えば、
銅箔を張ったガラス基材のエポキシ樹脂積層板、ガラス
ポリイミド積層板、不飽和ポリエステル樹脂積層板、フ
ッ素樹脂積層板、及びこれらの樹脂の変性樹脂積層板等
の樹脂を硬化した基板が挙げられ、上記銅回路は、上記
絶縁基板の銅箔にエッチングを施し形成され、さらにこ
の銅回路は酸化処理が施される。この酸化処理は、例え
ば、過硫酸カリウムを含むアルカリ水溶液等を用いて処
理され、銅の表面に酸化第二銅を主成分とした酸化物が
形成される。この酸化処理により、銅の表面に微細な突
起が形成されるので、銅回路は粗面化される。
【0010】本発明のプリプレグは、樹脂ワニスを基材
に含浸し、加熱して樹脂を半硬化して得られる。上記樹
脂ワニスは、樹脂、及び必要により硬化剤、溶剤等から
構成される。上記樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイ
ミド、不飽和ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、及びこれ
らの樹脂の変性樹脂等が挙げられ、この樹脂は上記銅回
路を形成した絶縁基板と同種でもよいし、異種でもよい
が、接着性から同種の樹脂が好ましい。硬化剤、及び溶
剤としては、用いる樹脂の種類により適宜決められる。
上記基材は、ガラス織布等が挙げられる。
【0011】本発明のプリプレグは、含水率が0.20
〜0.50wt%の範囲に制限される。上記含水率が
0.20wt%未満であると、得られる多層プリント配
線板にハロー現象が発生し易く、上記含水率が0.50
wt%を越えると、このプリプレグとこのプリプレグに
接着する内層、又は外層の銅回路との密着性が劣る。上
記プリプレグの含水率を上記範囲とするには、上記半硬
化して得られたプリプレグを高い湿度環境下に放置す
る、水や温水等に浸漬する、又は水蒸気を噴霧する方法
が有効である。なお、上記プリプレグの含水率は、プリ
プレグを揉みほぐし基材と分離した樹脂粉末0.2〜
0.5gを試料とし、カールフィッシャー法で測定され
る。
【0012】本発明の多層積層板の製造方法は、上記銅
回路が形成された絶縁基板に、本発明のプリプレグを介
して積層体とし、この積層体の外側に銅箔又は外層の銅
回路を形成した絶縁基板を重ね、加熱加圧する。この加
熱加圧によりプリプレグの樹脂が完全に硬化した多層積
層板が得られる。
【0013】上記多層積層板は、外側に銅箔を用いた場
合はエッチング等により外層の銅回路が形成される。そ
の後、ドリル等でスルホールが明けられ、このスルホー
ルにメッキが施される。上記メッキは公知のスルホール
メッキを用いる。このようにして、外層の銅回路、及び
内層と外層の銅回路を導通した多層プリント配線板が得
られる。
【0014】上記多層積層板は穴明けする際にクラック
が生じにくく、スルホールメッキ液中の塩酸等の酸が内
層の銅回路とプリプレグの界面への浸透を抑え、ハロー
現象が発生しにくい。
【0015】
【実施例】実施例1 樹脂として、テトラブロムビスフェノールA型エポキシ
樹脂(エポキシ当量500)を90重量部、クレゾール
ノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量220)を1
0重量部、硬化剤として、ジシアンジアミドを2.5重
量部、2エチル4メチルイミダゾールを0.1重量部、
溶剤として、ジメチルホルムアミドを30重量部、2−
メトキシエタノールを30重量部配合したエポキシ樹脂
の樹脂ワニスを用いた。
【0016】プリプレグは、上記エポキシ樹脂の樹脂ワ
ニスを、厚さ0.1mmのガラス布に含浸し、半硬化し
た、含水率が0.13wt%のものを得た後に、50℃
の温水に1分間浸漬し、含水率を0.20wt%とし
た。
【0017】絶縁基板として、厚さ0.7mmの銅箔を
張ったガラス基材のエポキシ樹脂積層板にエッチングに
より銅回路を作製した後に、この銅回路に過硫酸カリウ
ムを含むアルカリ水溶液等を用いて酸化処理を施した。
【0018】上記銅回路を酸化処理した絶縁基板の両側
に、上記プリプレグを各3枚重ねて積層体とし、この積
層体の外側に0.018mmの銅箔を重ね、温度170
℃、圧力40kg/cm2 の条件で120分加熱加圧し
て、4層の多層積層板を得た。
【0019】得られた多層積層板の耐ハロー現象の評価
として、内層の銅回路の耐塩酸性を測定し、プリプレグ
の密着性の評価として外層の銅箔の剥離強度を測定し
た。
【0020】上記内層の銅回路の耐塩酸性の測定は次の
様に行った。多層積層板に直径0.4mmのスルホール
を100個所ドリルで明けた後に、25℃17.4wt
%の塩酸に10分間浸漬し、水洗いをする。その後、外
側の銅箔、及びプリプレグが硬化した絶縁層を剥がし、
内層の銅回路を露出させ、ハロー現象がスルホールの外
周からどのくらい長く発生しているかを顕微鏡で観察
し、一番長い距離を測定し、300μm以内は合格と判
定した。
【0021】上記外層の銅箔の剥離強度の測定は、JI
S−C6481に基づいて測定し、剥離強度が1.00
kgf/cm以上は合格と判定した。
【0022】結果は表1の通り、耐塩酸性は186μ
m、剥離強度は1.85kgf/cmであった。
【0023】実施例2 プリプレグは、厚さ0.1mmのガラス布に実施例1と
同様のエポキシ樹脂の樹脂ワニスを含浸し、半硬化して
含水率が0.10wt%のものを得た後に、温度25
℃、湿度70%の環境下で7日間保存し、含水率を0.
30wt%とした。
【0024】上記プリプレグの含水率以外は、実施例1
と同様にして、4層の多層積層板を得た。この多層積層
板の耐塩酸性と剥離強度を実施例1と同様に測定した。
結果は表1の通り、耐塩酸性は153μm、剥離強度は
1.90kgf/cmであった。
【0025】実施例3 プリプレグは、厚さ0.1mmのガラス布に実施例1と
同様のエポキシ樹脂の樹脂ワニスを含浸し、半硬化した
含水率が0.12wt%のものを得た後に、温度90
℃、湿度90%に8分間放置し、含水率を0.50wt
%とした。
【0026】上記プリプレグの含水率以外は、実施例1
と同様にして、4層の多層積層板を得た。この多層積層
板の耐塩酸性と剥離強度を実施例1と同様に測定した。
結果は表1の通り、耐塩酸性は130μm、剥離強度は
1.80kgf/cmであった。
【0027】実施例4 プリプレグは、厚さ0.1mmのガラス布に実施例1と
同様のエポキシ樹脂の樹脂ワニスを含浸し、半硬化して
含水率が0.18wt%のものを得た。次に、温度18
℃、湿度40%の環境下で14日間保存し、含水率を
0.21wt%とした。
【0028】上記プリプレグの含水率以外は、実施例1
と同様にして、4層の多層積層板を得た。この多層積層
板の耐塩酸性と剥離強度を実施例1と同様に測定した。
結果は表1の通り、耐塩酸性は195μm、剥離強度は
1.87kgf/cmであった。
【0029】実施例5 プリプレグは、厚さ0.1mmのガラス布に実施例1と
同様のエポキシ樹脂の樹脂ワニスを含浸し、半硬化して
含水率が0.12wt%のものを温度90℃、湿度90
%に8分間放置し、含水率を0.50wt%とした後
に、さらに、温度25℃、湿度70%の環境下で14日
間保存し、含水率を0.48wt%とした。
【0030】上記プリプレグの含水率以外は、実施例1
と同様にして、4層の多層積層板を得た。この多層積層
板の耐塩酸性と剥離強度を実施例1と同様に測定した。
結果は表1の通り、耐塩酸性は144μm、剥離強度は
1.78kgf/cmであった。
【0031】比較例1 プリプレグは、厚さ0.1mmのガラス布に実施例1と
同様のエポキシ樹脂の樹脂ワニスを含浸し、半硬化し、
含水率を0.15wt%とした。
【0032】上記プリプレグの含水率以外は、実施例1
と同様にして、4層の多層積層板を得た。この多層積層
板の耐塩酸性と剥離強度を実施例1と同様に測定した。
結果は表1の通り、耐塩酸性は340μmで不合格であ
った。
【0033】比較例2 プリプレグは、厚さ0.1mmのガラス布に実施例1と
同様のエポキシ樹脂の樹脂ワニスを含浸し、半硬化した
含水率が0.13wt%のものを得た後に、温度90
℃、湿度90%の環境下で15分間放置し、含水率を
0.60wt%とした。
【0034】上記プリプレグの含水率以外は、実施例1
と同様にして、4層の多層積層板を得た。この多層積層
板の耐塩酸性と剥離強度を実施例1と同様に測定した。
結果は表1の通り、剥離強度は0.50kgf/cmで
不合格であった。
【0035】比較例3 プリプレグは、厚さ0.1mmのガラス布に実施例1と
同様のエポキシ樹脂の樹脂ワニスを含浸し、半硬化した
含水率が0.13wt%のものを50℃の温水に1分間
浸漬し、含水率を0.20wt%とした後に、さらに、
温度20℃、湿度30%の環境下で14日間保存し、含
水率を0.16wt%とした。
【0036】上記プリプレグの含水率以外は、実施例1
と同様にして、4層の多層積層板を得た。この多層積層
板の耐塩酸性と剥離強度を実施例1と同様に測定した。
結果は表1の通り、耐塩酸性は302μmで不合格であ
った。
【0037】
【表1】
【0038】含水率が0.20〜0.50wt%のプリ
プレグを用いた実施例1〜5の多層積層板は、いずれも
耐塩酸性は300μm以内、剥離強度は1.00kgf
/cm以上であった。
【0039】
【発明の効果】本発明の製造方法により作製された多層
積層板は、穴明けする際にクラックが生じにくく、スル
ホールメッキ液中の酸が、内層の銅回路とプリプレグの
界面へ進入するのを防ぐので、得られる多層プリント配
線板はハロー現象が起きにくい。本発明の含水率が0.
20〜0.50wt%のプリプレグは、ハロー現象が起
きにくい多層積層板を製造するのに有用である。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 3/46 B32B 15/08 H05K 1/03 610

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内層の銅回路を有する多層積層板を加熱
    加圧により製造する際に用いられるプリプレグであっ
    て、樹脂ワニスを基材に含浸し、加熱して樹脂を半硬化
    した後に、高い湿度環境下に放置する、水や温水等に浸
    漬する、又は水蒸気を噴霧するのいずれかによって上記
    プリプレグの含水率が0.20〜0.50wt%である
    ことを特徴とするプリプレグ。
  2. 【請求項2】 内層の銅回路を有する多層積層板を加熱
    加圧により製造する際に用いられるプリプレグの製造方
    法であって、樹脂ワニスを基材に含浸し、加熱して樹脂
    を半硬化した後に、高い湿度環境下に放置する、水や温
    水等に浸漬する、又は水蒸気を噴霧するのいずれかをし
    てプリプレグの含水率を0.20〜0.50wt%とす
    ることを特徴とするプリプレグの製造方法
  3. 【請求項3】 銅回路を形成した内層の絶縁基板にプリ
    プレグを介した積層体、この積層体の外側に銅箔、又
    は、外層の銅回路を形成した絶縁基板を重ね、加熱加圧
    する多層積層板の製造方法において、上記プリプレグに
    請求項1記載のプリプレグを用いることを特徴とする多
    層積層板の製造方法。
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