JPH04346494A - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、産業用および民生用な
どの各種電子機器に広く用いられている多層プリント配
線板の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータ、ワード
プロセッサー、ビデオ一体型カメラや携帯電話器などの
普及に伴い、多層プリント配線板の需要はますます増加
する傾向にある。主としてそれらは電子機器の小型・軽
量・多機能化や使用する周波数域の高周波化に対するノ
イズ対策などの理由からであり、多層プリント配線板に
は、配線板厚の薄化、電気的特性を安定させるための層
間隔、すなわち絶縁層厚み精度の向上による誘電率の安
定化や配線密度を増大させるための高密度導体パターン
間の絶縁特性の向上が要求され、多層プリント配線板の
製造上においては、それらの要求を実現する複数枚の内
層材を加熱・加圧する積層工程は非常に重要な工程とな
っている。

【０００３】以下に従来の多層プリント配線板における
内層材、プリプレグと銅はくを用いた積層方法について
説明する。

【０００４】図４は従来の多層プリント配線板の製造方
法を示すものである。図４において、１は銅はく、２は
プリプレグ、３は内層材、３ａは内層用の導体パターン
、３ｂは内層用の絶縁基板、４は空洞（以下、積層ボイ
ドと称す）、５は内部に導体パターンを有する多層銅張
積層板である。

【０００５】以上のように構成された多層プリント配線
板の積層方法について、以下説明する。

【０００６】まず、図４（ａ）に示すように、銅張積層
板の銅表面にスクリーン印刷法や写真法などの手段を用
いてエッチングレジストを形成し、塩化第２銅や塩化第
２鉄の溶液によりエッチングを施した後、エッチングレ
ジストを剥離し、内層用の導体パターン３ａを形成し、
内層材３を得る。

【０００７】次に、図４（ｂ）に示すように、内層用の
絶縁基板３ｂ上に形成された内層用の導体パターン３ａ
の表面を酸化処理した内層材３と、ガラス布にエポキシ
樹脂などを含浸させ、樹脂を半硬化状態にしたプリプレ
グ２と、最外層の導体パターンを形成するための銅はく
１を重ね合わせ、熱プレス機にステンレス板などで挟ん
でセットし、加熱・加圧して、内層材３とプリプレグ２
と銅はく１を溶融、冷却、固化させ、図４（ｃ）に示す
ような内部に導体パターン３ａを有する多層銅張積層板
５を得ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の方法では、加熱・加圧時にプリプレグ２から軟化・
溶融した樹脂が、内層材３の導体パターン３ａ間に十分
に流動せず、冷却、固化後の多層銅張積層板５内部の内
層用の導体パターン３ａの間に積層ボイド４が生じる危
険性を有している。この多層銅張積層板５内部の積層ボ
イド４は、多層プリント配線板の各層間の誘電率に影響
を及ぼし、電気的性能に著しく影響を及ぼす。

【０００９】さらに、プリプレグ２内の樹脂が、内層材
３の導体パターン３ａ間に充填されるにしたがって、内
層材３の導体パターン３ａの疎密などによって、導体パ
ターン３ａと銅はく１間の絶縁層の厚さが、多層銅張積
層板５内で不均一になるという問題点を有している。こ
れは内層用の導体パターンが比較的疎な場合には、プリ
プレグを構成する樹脂の大部分が内層用の導体パターン
と絶縁基板の間の充填に当てられることになるため、樹
脂の絶対量が不足し、プリプレグを構成するガラス布が
内層用の導体パターンと樹脂を介することなく接触する
ことになり、プリプレグと内層材の導体パターンとの間
の接着力の低下を招き、多層プリント配線板の積層後、
工程での加熱や電子機器製造工程における電子部品の実
装はんだ付け時の急激な加熱などにより絶縁層の層間は
く離を発生させるだけでなく、電子機器動作時の電圧や
使用環境によっては、内層用の導体パターンを構成する
銅はくの銅がイオン化し、ガラス布を構成するガラス繊
維と樹脂の界面を銅イオンが移動し、内層用の導体パタ
ーン間の絶縁劣下を誘発し、ついには導体パターン間を
ショートに至らしめる銅移行（マイグレーション）を助
長する要因ともなる。

【００１０】これらの防止のため、内層材の導体パター
ンの疎密にあわせて、樹脂含有量の異なるプリプレグを
使い分けたり、部分的に樹脂含有量の異なるプリプレグ
を用いたりする必要があるが、多層プリント配線板の製
造において、実施上非常に困難で、生産性を著しく低下
させたり、プリプレグの保管・管理を煩雑なものとして
いる。

【００１１】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、積層ボイドの発生の防止、絶縁層厚さ精度の向上
および銅移行の防止を実現する多層プリント配線板の製
造方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の多層プリント配線板の製造方法は、導体パタ
ーンを有する絶縁基板の上下面に、液状樹脂の塗布や樹
脂粉末により絶縁基板表面に樹脂層を形成した後に、ガ
ラス布に液状樹脂を含浸し、指触乾燥したプリプレグと
銅はくとを重ね合わせ加熱・加圧して積層するものであ
る。

【００１３】また、導体パターンを有する絶縁基板とプ
リプレグの間に半硬化状態の樹脂シートを配置し、また
はプリプレグとして液状樹脂をガラス不織布両側の表面
に塗布したプリプレグシートを用い、銅はくとを重ね合
わせ加熱・加圧して積層する構成としている。

【００１４】

【作用】この構成によって、内層用の導体パターンを形
成した絶縁基板の上下面に予め設けられた樹脂層、また
はプリプレグシートによりプリプレグに含有される樹脂
以外の樹脂の供給が可能となり、内層用導体パターン間
に十分な量の樹脂を供給することができる。また、ガラ
ス不織布のプリプレグシートを用いることにより、ガラ
ス布のプリプレグに比較して、ガラスなどの無機物の重
量比が約５％軽減され、有機物、すなわち樹脂部分がさ
らに多くなるため、内層用の導体パターン間に十分な量
の樹脂が供給されると同時に、不織布のガラス繊維は短
繊維であるため、繊維自身を内層用の導体パターン間に
充填することが可能となり、多層プリント配線板の絶縁
層部分をより均一、かつ平坦にすることができる。

【００１５】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図１〜図３
の図面を用いて説明する。なお、図１〜図３において、
図４と同一部分については同一番号を付している。

【００１６】（実施例１）図１は本発明の第１の実施例
における多層プリント配線板の積層過程および状態を示
すものである。図１において、１は銅はく、２はプリプ
レグ、３は内層材、３ａは内層用の導体パターン、３ｂ
は内層用の絶縁基板、６は液状のエポキシ樹脂、エポキ
シ樹脂粉末およびプリプレグシートにより形成された樹
脂層、７は積層後の多層銅張積層板である。

【００１７】以上のように構成された多層プリント配線
板の製造方法について、図１を用いて説明する。

【００１８】まず、ガラス布基材、エポキシ樹脂基材を
絶縁基板とする銅張積層板の銅表面にスクリーン印刷法
や写真法などの従来方法を用いてエッチングレジストを
形成し、塩化第２銅や塩化第２鉄の溶液によりエッチン
グを施した後、エッチングレジストを剥離し、内層用の
絶縁基板３ｂ上に内層用の導体パターン３ａを形成する
。次に、図１（ａ）に示すように、形成された内層用の
導体パターン３ａの表面を酸化処理し、内層材３の上下
面に液状のエポキシ樹脂をロールコーターやカーテンコ
ーターなどの塗布方法により１０〜５０μｍの厚さに塗
布し、熱風循環式箱型乾燥機や遠赤外ヒーターを有する
乾燥炉などにより、絶縁基板表面温度１４０　〜１６０
℃、２０〜４０分程度加熱して、液状のエポキシ樹脂を
硬化させ、樹脂層６を形成する。なお、この方法以外に
、所定の条件にて硬化させたエポキシ樹脂を機械的に粉
砕し、内層材３の上面にエポキシ樹脂粉末を散布・スキ
ージングし、内層用の導体パターン３ａ間の絶縁基板３
ｂ表面に充填させ、熱風循環式箱型乾燥機や遠赤外ヒー
ターを有する乾燥炉などにより絶縁基板表面温度１４０
　〜１６０℃、２０〜４０分程度加熱して、樹脂粉末を
溶融させ、冷却、固化ささせてもよい。

【００１９】また、内層用の絶縁基板３ｂの下面にも上
記と同様の処理を施し、樹脂層６を形成する。

【００２０】その後、図１（ｂ）に示すように、絶縁基
板３ｂの両表面に樹脂層６を設けた内層材３と、ガラス
布にエポキシ樹脂を含浸させ、樹脂部分を半硬化状態に
したプリプレグ２と、外層の導体パターンを形成するた
めの銅はく１を重ね合わせる。次に、熱プレス機にステ
ンレス板などで挟んでセットし、加熱・加圧させて内層
材３とプリプレグ２と銅はく１を溶融、冷却、固化して
、図１（ｃ）に示すように、内部に導体パターン３ａを
有する多層銅張積層板７を得る。

【００２１】ここで、内層材３に樹脂層６およびプリプ
レグ２を介して銅はく１を積層する方法としては、図２
に示すように、絶縁基板３ｂに導体パターン３ａを形成
した内層材３とプリプレグ２の間に、液状のエポキシ樹
脂を半硬化状態にした厚さ１０〜５０μｍのエポキシ樹
脂シート８と外層の導体パターンを形成するための銅は
く１を重ね合わせ、加熱・加圧して積層するようにして
もよい。

【００２２】本実施例による多層プリント配線板、すな
わち多層銅張積層板と従来の多層銅張積層板の特性を比
較すると、従来方法ではプリント配線板面積（１００×
１００ｃｍ）当りの積層ボイドの発生個数は数個であっ
たが、本実施例では積層ボイドの発生は認められなかっ
た。

【００２３】また、銅移行の点においても１０〜５０Ｄ
Ｃ電圧負荷状態での耐湿試験（温度８０℃、相対湿度８
５％、２０００時間以上）で銅移行は全く発生しないと
いう優れた効果が得られた。

【００２４】以上のように本実施例によれば、内層材の
上下面への液状樹脂の塗布、樹脂粉末による樹脂層、ま
たは樹脂シートを設けることにより、積層ボイドの発生
や銅移行の危険性をほぼ完全に抑制することができる。

【００２５】（実施例２）図３は本発明の第２の実施例
を示す多層プリント配線板の積層過程を示す断面図であ
る。図３において、１は銅はく、３は内層材、３ａは内
層用の導体パターン、３ｂは内層用の絶縁基板で、以上
は図１の構成と同様なものである。図１の構成と異なる
のはプリプレグ２および内層材３の両表面に形成された
樹脂層６を、ガラス不織布９の両側表面に樹脂層６を塗
布・形成したプリプレグシート１０とした点である。

【００２６】上記のように構成された多層プリント配線
板の積層方法について、以下説明をする。まず、実施例
１と同様に、銅張積層板より内層用の導体パターン３ａ
を形成した内層材３を得て、絶縁基板３ｂ上に形成され
た内層用の導体パターン３ａの表面に酸化処理を施す。 次に、ガラス不織布９の両側表面にロールコーター法に
より連続的に低粘度の液状のエポキシ樹脂を１０〜５０
μｍ塗布し、遠赤外ヒーターを有する乾燥炉などにより
表面温度１４０　〜１６０℃、２０〜４０分程度加熱・
硬化させ、エポキシ樹脂層６が表面に形成されたプリプ
レグシート１０を得る。

【００２７】次に、図３（ａ）に示すように、内層材３
とプリプレグシート１０と外層の導体パターンを形成す
るための銅はく１を重ね合わせる。次に、熱プレス機に
ステンレス板などで挟んでセットして加熱・加圧し、内
層材３とプリプレグシート１０と銅はく１を溶融、冷却
、固化し、図３（ｂ）に示すような内部に導体パターン
３ａを有する多層銅張積層板７を得る。

【００２８】以上のように、液状樹脂をガラス不織布両
側の表面に塗布したプリプレグシートと銅はくとを重ね
合わせ加熱・加圧、積層することにより、積層時に内層
材の導体パターン間にガラス繊維を介在させ、従来の樹
脂層のみの場合と比較し、より絶縁層の厚みの安定した
多層プリント配線板を実現することができる。

【００２９】なお、第１の実施例において、樹脂層６を
形成する液状の樹脂としてエポキシ樹脂を用いたが、液
状の樹脂は変性ポリイミドやポリアミド樹脂などでもよ
い。また、第２の実施例ではプリプレグシート１０の基
材はガラス不織布９としたが、プリプレグシート１０の
基材は不織布であればこれに限らないことは言うまでも
ない。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明は、内層材の上下面
に液状樹脂や樹脂粉末により樹脂層を形成した後に、プ
リプレグと銅はくとを重ね合わせ加熱・加圧、積層し、
また絶縁基板とプリプレグの間に樹脂シートを配置する
か、またはプリプレグとして液状樹脂をガラス不織布両
側の表面に塗布したプリプレグシートを用いることによ
り、積層ボイドの発生を容易に防止でき、同時に絶縁層
厚さの精度の向上およびプリプレグを構成するガラス繊
維と内層用の導体パターンとの絶縁距離を保ち、銅移行
や絶縁層間の接着力の低下の防止することができる優れ
た多層プリント配線板を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１の実施例におけ
る多層プリント配線板の積層過程および状態を示す断面
図

【図２】本発明の第１の実施例において、要部工程の他
の例を示す断面図

【図３】（ａ）、（ｂ）は本発明の第２の実施例におけ
る多層プリント配線板の積層過程および状態を示す断面
図

【図４】（ａ）〜（ｃ）は従来の多層プリント配線板の
積層過程および状態を示す断面図

【符号の説明】

１　　銅はく ２　　プリプレグ ３　　内層材 ３ａ　　内層用の導体パターン ３ｂ　　内層用の絶縁基板 ６　　樹脂層 ７　　多層銅張積層板 ８　　エポキシ樹脂シート ９　　ガラス不織布 １０　　プリプレグシート

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導体パターンを有する絶縁基板の上下面に
   液状樹脂を塗布し、前記絶縁基板の表面に樹脂層を形成
   した後に、ガラス布に液状樹脂を含浸し、指触乾燥した
   プリプレグと銅はくとを重ね合わせ加熱・加圧して積層
   することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
2. 【請求項２】樹脂層として樹脂粉末を用いた請求項１記
   載の多層プリント配線板の製造方法。
3. 【請求項３】樹脂層として液状樹脂を半硬化状態にした
   樹脂シートを用いた請求項１記載の多層プリント配線板
   の製造方法。
4. 【請求項４】導体パターンを有する絶縁基板と、液状樹
   脂をガラス不織布両側の表面に塗布したプリプレグシー
   トと、銅はくとを重ね合わせ、加熱・加圧して積層する
   ことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。