JPH0634453B2

JPH0634453B2 - 多層プリント回路板およびその製法

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Publication number: JPH0634453B2
Application number: JP63246977A
Authority: JP
Inventors: 純一片桐; 永井　　晃; 昭雄高橋; 捷夫菅原; 正博小野; 昭夫向尾; 元世和嶋; 伸昭大木; 清則古川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-09-30
Filing date: 1988-09-30
Publication date: 1994-05-02
Anticipated expiration: 2009-05-02
Also published as: JPH0294697A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、多層プリント回路板に係わり、特に、信号伝
送速度と耐クラック性を改善した電子計算機等に用いる
多層プリント回路板およびその製法に関する。

〔従来の技術〕

電子計算機等に使用される多層プリント回路板は、難燃
性が要求されるため、基板樹脂に難燃剤を添加したり、
臭素化変性樹脂を配合したエポキシ樹脂やポリイミド樹
脂が使用されている。

近年、大型電子計算機においては、演算速度を高めるた
めに、各種部品の信号伝送速度が問題となっている。

特に、電子計算機に用いられている多層プリント回路板
の信号回路の信号電送速度の向上が強く要求されてい
る。

こうした、多層プリント回路板の信号電送速度は、信号
回路の絶縁層の比誘電率に左右され、低比誘電率のもの
ほど信号電送速度が速い。従って、低比誘電率材料でプ
リント回路基板を形成することによって、計算機の高速
演算化を図ることができる。低比誘電率のものとして
は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ），ポリブ
タジエン（ＰＢ）等があり、これらを絶縁材料としたプ
リント回路板が開発されている（特開昭５５−１２７４
２６号、特開昭６２−２８３６９４号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、ＰＴＦＥは熱可塑性樹脂であるために、多層プ
リント回路板に用いた場合、寸法安定性、スルホール信
頼性が劣ると云う問題があった。また、適当な溶剤がな
いので、積層接着には加熱溶融圧着法に頼らざるを得な
い。しかし、ＰＴＦＥは溶融温度が高い（２５０〜３５
０℃）ために作業性が悪く、従来のエポキシ樹脂等に比
べて扱いにくいなど問題が多かった。

一方、ＰＢ系としては、側鎖に二重結合を有する１，２
−ポリブタジエンと二官能性モノマの架橋型難燃剤を組
み合わせた樹脂材料が開発されている(特開昭５５−１
２６４５１号公報)。

しかし、繊維質基材への含浸性を考慮して低分子量ポリ
マを用いたものは、得られたプリプレグの粘着性が高い
ために、プリプレグの裁断加工や保管が容易でなく、積
層接着時の作業性にも影響を及ぼす。一方、プリプレグ
とした場合もタックフリー性を考慮して高分子量ポリマ
を用いると、ワニスとしての粘度が高いために含浸性が
劣り、品質のよいプリプレグの作製が容易でない。

更に、ＰＢは、硬化反応がラジカル重合による架橋反応
であるために、反応速度が速く積層成形時のコントロー
ルが容易でない。また、ＰＢは、硬化時の収縮が大きい
ために成形時に層間にクラックが発生し易く、基板とし
ての機械強度が低く、耐熱性、回路導体との接着力も低
い等の問題が多い。なお、ＰＢは、分子構造上易燃焼性
と云う欠点もある。

信号伝送速度の向上が要求される信号回路の絶縁層に前
記ＰＴＦＥやＰＢを用い、その他の絶縁層には他の樹脂
を用いることが考えられている（特開昭５５−１２０１
９６公報）。しかし、こうした方法では、樹脂相互間の
接着性が悪く半田耐熱試験において層間剥離を起こした
り、また、ＰＴＦＥのように熱可塑性樹脂ではドリルに
よる孔空け加工時にスミアを発生し易く、更に、耐クラ
ック性も問題となっている。

本発明の第１の目的は、信号伝送速度がこれまでのもの
よりも速く、かつ、耐クラック性の優れた多層プリント
回路板を提供することにある。

本発明の第２の目的は、上記多層プリント回路板の製法
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもの
で、その要旨は次のとおりである。

(1) 複数の信号回路および電源回路と、これらの回路相
互間に熱硬化性樹脂を繊維質基材に含浸硬化して成る絶
縁層を有する多層プリント回路板において、信号回路間または信号回路と電源回路間が、繊維質基材
にポリエーテルイミドを含浸硬化して成る１ＭＨｚにお
ける比誘電率が４以下の絶縁層により絶縁されており、前記ポリエーテルイミドが、一般式（Ｉ）（式中Ｒ₁〜Ｒ₄は水素原子，低級アルキル基，低級アル
コキシ基，ハロゲン原子を示し、互いに同じでも異なっ
ていてもよい。Ｒ₅およびＲ₆は水素原子，メチル基，エ
チル基，トリフルオロメチル基，トリクロロメチル基で
あり、互いに同じでも異なっていてもよい。Ｄはエチレ
ン性不飽和二重結合を有するジカルボン酸残基）で示さ
れるエーテルイミド系化合物の重合体または共重合体か
ら成り、電源回路相互間の絶縁層が、−６５℃〜＋１２５℃のヒ
ートサイクルにより発生する電源回路層（電源回路＋絶
縁層）の熱応力よりも、樹脂単独の曲げ強度が大きい熱
硬化性樹脂を繊維質基材に含浸硬化して成る絶縁層で形
成されていることを特徴とする多層プリント回路板。

(2) 電源回路相互間の絶縁層がマレイミド系樹脂を繊維
質基材に含浸硬化した絶縁層から成る前記多層プリント
回路板。

(3) 前記各絶縁層のそれぞれの熱膨張率が、同一または
近似した絶縁層から成る前記多層プリント回路板。

(4) 複数の信号回路と電源回路を有し、これらの回路間
が熱硬化性樹脂を繊維質基材に含浸硬化して成る絶縁層
で絶縁されている多層プリント回路板の製法において、（Ａ）繊維質基材に前記一般式（Ｉ）（式中Ｒ₁〜Ｒ₄は
水素原子，低級アルキル基，低級アルコキシ基，ハロゲ
ン原子を示し、互いに同じでも異なっていてもよい。Ｒ
₅およびＲ₆は水素原子，メチル基，エチル基，トリフル
オロメチル基，トリクロロメチル基であり、互いに同じ
でも異なっていてもよい。Ｄはエチレン性不飽和二重結
合を有するジカルボン酸残基）で示されるエーテルイミ
ド系化合物の重合体または共重合体から成る熱硬化性樹
脂を含浸したプリプレグａと、金属箔とを積層し硬化し
て回路基板を形成し、該回路基板に信号回路パターンを
形成する信号回路板ａ′を形成する工程、（Ｂ）プリプレグと金属箔との積層接着成形により生ず
る熱応力よりも硬化後の樹脂単独の曲げ強度が大きい熱
硬化性樹脂を含浸したプリプレグｂと金属箔とを積層し
硬化して電源回路基板を形成し、該回路基板に電源回路
パターンを形成する電源回路板ｂ′を形成する工程、（Ｃ）前記信号回路板相互（ａ′−ａ′）間および信号
回路板と電源回路板（ａ′−ｂ′）間には前記プリプレ
グａを、また、電源回路板相互（ｂ′−ｂ′）間には前
記プリプレグｂを介在させて積層接着する工程、を含むことを特徴とする多層プリント回路板の製法。

(5) 前記プリプレグｂがマレイミド系樹脂を含浸したも
のである前記多層プリント回路板の製法。

(6) プリプレグａとプリプレグｂの硬化後の熱膨張率
が、同一または近似したものを用いる前記多層プリント
回路板の製法。

本発明は、前記のとおり信号回路間および信号回路と電
源回路間の絶縁に低誘電率材料から成る絶縁層を設け、
電源回路相互間の絶縁には、プリプレグと回路導体であ
る金属箔との積層接着時の加熱によって発生する熱応力
よりも、樹脂単独での曲げ強度が大きい熱硬化性樹脂を
含浸したプリプレグから成る絶縁層を用いる点が特徴で
ある。これによって、得られた多層プリント回路板は、
−６５℃〜＋１２５℃のヒートサイクル試験において４
０サイクル以上と云う優れた耐熱衝撃性が得ることがで
きる。

第１図に示すように、信号回路間および信号回路と電源
回路間の絶縁には、比誘電率４以下で、かつ、直線ｌ_１
で示される信号回路導体と絶縁層との複合による熱応力
の値よりも、硬化後の曲げ強度が大きい樹脂（直線ｌ_１
よりも上側の値を示すもの）を含浸し、電源回路相互間
の絶縁には、直線ｌ_２で示される電源回路導体と絶縁層
との複合による熱応力の値よりも、硬化後の曲げ強度が
大きい樹脂（直線ｌ_２よりも上側の値を示すもの）を含
浸した絶縁層をそれぞれ用いる。これによって、各絶縁
層のクラックの発生が防止できるのである。

なお、直線ｌ₁は信号回路とその絶縁層の熱膨張率の差
によって発生する熱応力（強度）と該絶縁層の熱膨張率
との関係を、また、直線ｌ₂は電源回路とその絶縁層の
熱膨張率の差によって発生する熱応力と該絶縁層の熱膨
張率との関係を示すものである。

上記熱応力は次式により求めることができる。

まず下式（１），（２）により、絶縁層／回路導体
（銅）の複合されたＸ，Ｙ方向の熱膨張率α_Xとα_Yを求
め、同じくＺ方向の熱膨張率α_Zを求める。なお、α_X＝
α_Yとする。

但し、α_Ｉ：絶縁層の熱膨張率：含浸樹脂によって異なる α_Ｃ：回路銅の熱膨張率：＝１．７×１０^-5/℃ Ｖ_Ｉ：絶縁層の体積含有率：信号回路＝０．９６：電源回路＝０．６４Ｖ_Ｃ：回路銅の体積含有率：信号回路＝０．０４：電源回路＝０．３６Ｅ_Ｉ：絶縁層の縦弾性係数＝１０Ｅ_Ｃ：回路銅の〃＝９０ ν_Ｉ：絶縁層のポアソン比＝０．２ ν_Ｃ：回路銅の〃＝０．３上記の式(１)，(２)から求めたα_Zを下式（３）に代入
することによりそれぞれ信号層，電源層の熱応力を求め
ることができる。

熱応力＝Ｅ_I×(α_Z−α_C)×ΔＴ …（３） ΔＴ：温度差上記の熱応力の値をプロットして直線ｌ₁およびｌ₂を求
めた。

比誘電率が４以下で、前記直線ｌ₁よりも硬化後の曲げ
強度が大きい樹脂としては、前記一般式（Ｉ）で示され
るポリエーテルイミド系化合物の重合体または共重合体
を用いる。

また、前記直線ｌ₂よりも硬化後の曲げ強度が大きい樹
脂としては、マレイミド系樹脂がある。

上記ポリエーテルイミド系化合物としては、例えば、
２,２−ビス〔４−(４−マレイミドフェノキシ)フェニ
ル〕プロパン、２,２−ビス〔３−メチル−４−(４−マ
レイミドフェノキシ)フェニル〕プロパン、２,２−ビス
〔３−クロロ−４−(４−マレイミドフェノキシ)フェニ
ル〕プロパン、２,２−ビス〔３−ブロモ−４−(４−マ
レイミドフェノキシ)フェニル〕プロパン、２,２−ビス
〔３−エチル−４−(４−マレイミドフェノキシ)フェニ
ル〕プロパン、２,２−ビス〔３−プロピル−４−(４−
マレイミドフェノキシ)フェニル〕プロパン、２,２−ビ
ス〔３−イソプロピル−４−(４−マレイミドフェノキ
シ)フェニル〕プロパン、２,２−ビス〔３−ブチル−４
−(４−マレイミドフェノキシ)フェニル〕プロパン、
２,２−ビス〔３−sec−ブチル−４−(４−マレイミド
フェノキシ)フェニル〕プロパン、２,２−ビス〔３−メ
トキシ−４−(４−マレイミドフェノキシ)フェニル〕プ
ロパン、１,１−ビス〔４−(４−マレイミドフェノキ
シ)フェニル〕エタン、１,１−ビス〔３−メチル−４−
(４−マレイミドフェノキシ)フェニル〕エタン、１，１
−ビス〔３−クロロ−４−(４−マレイミドフェノキシ)
フェニル〕エタン、１,１−ビス〔３−ブロモ−４−(４
−マレイミドフェノキシ)フェニル〕エタン、ビス〔４
−(４−マレイミドフェノキシ)フェニル〕メタン、ビス
〔３−クロロ−４−(４−マレイミドフェノキシ)フェニ
ル〕メタン、ビス〔３−ブロモ−４−(４−マレイミド
フェノキシ)フェニル〕メタン、１,１,１,３,３,３−ヘ
キサフルオロ−２,２−ビス〔４−(４−マレイミドフェ
ノキシ)フェニル〕プロパン、３,３−ビス〔４−(４−
マレイミドフェノキシ)フェニル〕ペンタン、１,１,１,
３,３,３−ヘキサフルオロ−２,２−ビス〔３−５−ジ
ブロモ−４−(４−マレイミドフェノキシ)フェニル〕プ
ロパン、１,１,１,３,３,３−ヘキサフルオロ−２,２−
ビス〔３メチル−４−(４−マレイミドフェノキシ)フェ
ニル〕プロパンなどがあり、これらの１種以上が用いら
れる。

また、前記マレイミド系化合物としては、例えば、Ｎ,
Ｎ′−ｍ−フェニレンビスマレイミド、Ｎ,Ｎ′−ｐ−
フェニレンビスマレイミド、Ｎ,Ｎ′−４,４′−ジフェ
ニルメタンビスマレイミド、Ｎ,Ｎ′−４,４′−ジフェ
ニルエーテルビスマレイミド、Ｎ,Ｎ′−メチレンビス
(３−クロロ−ｐ−フェニレン)ビスマレイミド、Ｎ,
Ｎ′−４,４′−ジフェニルスルホンビスマレイミド、
Ｎ,Ｎ′−４,４′−ジシクロヘキシルメタンビスマレイ
ミド、Ｎ,Ｎ′−α,α′−４,４′−ジメチレンシクロ
ヘキサンビスマレイミド、Ｎ,Ｎ′−ｍ−キシレンビス
マレイミド、Ｎ,Ｎ′−４,４′−ジフェニルシクロヘキ
サンビスマレイミド等、およびアニリンとホルムアルデ
ヒドの縮合物を無水マレイン酸と反応させて得られる次
式（II）で示される多価マレイミド化合物がある。

（但しｎは１〜３）これらにアミンおよびエポキシ化合物を組み合わせて使
用することが好ましい。

また、必要に応じて前記エーテルイミド系化合物および
マレイミド系樹脂に成型性向上や難燃性付与等の目的で
ポリブタジエン、変性ポリブタジエン、反応性難燃剤等
を配合することも可能である。

次に、本発明の多層プリント回路板の製法の一例を説明
する。

まず、１ＭＨｚにおける比誘電率が４以下の回路板を得
るには、前記エーテルイミド系化合物を有機溶媒に加熱
溶解してワニスを調製する。

有機溶媒としては、例えば、トルエン，キシレン，アセ
トン，メチルエチルケトン，メチルイソブチルケトン，
Ｎ,Ｎ−ジメチルホルムアミド，Ｎ−メチルピロリド
ン，エチレングリコールモノメチルエーテル，ジメチル
スルホキシド，トリクロロエタン，塩化メチレン，ジオ
キサン，四塩化炭素、テトラクロロエチレン、シクロヘ
キサン、酢酸エチル等があり、前記エーテルイミド系化
合物を均一に溶解することができるものであればよい。

該ワニスにはラジカル重合開始剤等の触媒を添加して含
浸用ワニスとする。

次に、上記で得た含浸用ワニスを、繊維質基材例えばガ
ラス繊維に含浸塗工し、室温〜１７０℃で乾燥して、プ
リプレグを作成する。この場合の乾燥温度は、用いた有
機溶媒、配合した硬化触媒等によって設定する。

上記によって得たプリプレグａは、金属箔と積層し、加
圧，加熱成形して回路基板を作成し、基板表面の金属箔
を公知の方法により回路パターンを形成して信号回路板
ａ′を作製する。なお、金属箔としては、一般にプリン
ト回路板等に用いられている銅箔が使用される。

次に、上記と同様にして、マレイミド系化合物を有機溶
媒に溶解したワニスを用いてプリプレグｂを作製し、該
プリプレグｂと金属箔を積層して電源回路板ｂ′を作製
する。

上記信号回路板ａ′と電源回路板ｂ′とを必要層数積層
し、(ａ′−ａ′)間および(ａ′−ｂ′)間には前記プリ
プレグａを、また、(ｂ′−ｂ′)間には前記プリプレグ
ｂを挾んで積層し、加圧，加熱成形することにより、本
発明の多層プリント回路板が得られる。

なお、上記において、各回路板並びに多層プリント回路
板の成形条件は、１００〜２５０℃、１０〜１００ｋｇ
ｆ／ｃｍ²で行うのがよい。

前記繊維質基材としては、一般に積層板に用いられてい
るものが使用できるが、耐熱性を考慮した場合には、無
機繊維からなるものがよい。

例えば、ＳｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃等を主成分とするＥガラ
ス，Ｃガラス，Ａガラス，Ｓガラス，Ｔガラス，Ｄ−ガ
ラス，ＹＭ−３１−Ａガラス、または、石英ガラス（Ｑ
ガラス）等各種のガラス繊維が使用できる。

また、有機繊維を用いる場合は、耐熱性の優れた芳香族
ポリアミドイミド骨格を有する高分子繊維、例えば、ア
ラミド繊維等が使用できる。

繊維質基材の量としては、絶縁層全体に対し２０〜４０
容量％が好ましい。

〔作用〕

本発明は、信号回路相互間および信号回路と電源回路間
の絶縁層に比誘電率４以下のポリエーテルイミド系樹脂
を含浸させた絶縁層を配し、かつ、電源回路相互間の絶
縁層には、−６５℃〜＋１２５℃のヒートサイクルによ
り回路導体と絶縁層とで発生する熱応力の値よりも、樹
脂単独での硬化後の曲げ強度が大きい樹脂を含む絶縁層
を配したことにより、信号伝送速度が速く、耐クラック
性の優れた多層プリント回路板を得ることができる。

特に、マレイミド系樹脂を電源回路相互間の絶縁層の樹
脂として用いることにより、該樹脂の特徴である難燃性
が活きた難燃性多層プリント回路板を提供することがで
きる。

実施例１一般式（Ｉ）で示されるエーテルイミド系化合物として
２,２−ビス〔４−(４−マレイミドフェノキシ)フェニ
ル〕プロパン５０重量部にジグリシジルエーテルビスフ
ェノールＡで変性したポリブタジエン（ＥＰＢ：日本層
達社製）３０重量部、反応性難燃剤として臭素化ポリ
(ｐ−ヒドロキシスチレン)メタクリル酸エステル２０重
量部をＮ,Ｎ−ジメチルホルムアミドに加熱（８０〜１
２０℃）溶解させ、固形分量５０重量％のワニスを得
る。更に、ラジカル重合開始剤として２,５−ジメチル
−２,５−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキシン３を
０．５重量部、硬化剤としてベンゾグアナミン２重量部
を添加した後、このワニスをＥガラスクロス（５００ｍ
ｍ×６００ｍｍ×厚さ５０μｍ）に含浸塗工し、１２０
〜１６０℃，１０〜２０分間乾燥して、タックフリーの
プリプレグを得た。

次に、該プリプレグを２枚重ね、プリプレグと接着する
側の面が粗化されている銅箔（厚さ１８μｍ）２枚で挾
んで、圧力３０ｋｇｆ／ｃｍ²，１３０℃で３０分、更
に、１７０℃で１時間、２２０℃で１時間プレスし、絶
縁層の比誘電率が３．６の銅貼り積層板を作製した。

上記銅貼り積層板をフォトエッチング法により信号回路
パターンを形成し、下記の方法によって回路パターンの
銅表面を処理し両面に配線回路を有する信号回路板を作
製した。

塩化銅／塩酸溶液（銅表面の粗化）：濃塩酸３００ｇ：塩化第２銅５０ｇ：蒸留水６５０ｇ酸化皮膜形成液（銅表面の安定化）：水酸化ナトリウム５ｇ：リン酸三ナトリウム１０ｇ：亜塩素酸ナトリウム３０ｇ：蒸留水９５５ｇまた、銅箔貼りマレイミド系積層板ＭＣＬ−Ｉ−６７
（日立化成工業製、厚さ０．１ｍｍ）を用いて上記と同
様な方法により電源回路パターンを形成し、電源回路板
を作製した。

次に、第２図に示すような構成で、前記のプリプレグシ
ート３を用いて、電源回路板１と信号回路板２を３０層
積層し、１７０℃，圧力２０ｋｇｆ／ｃｍ²，８０分の
条件で接着成形を行い、多層プリント回路板を作製し
た。なお、多層化のための接着用プリプレグシートはそ
れぞれ２枚重ねて用いた。その厚さは約１００μｍであ
る。

多層化接着は位置ずれ防止のために各基板の四方に設け
たガイド孔にガイドピンを挿入して行った。多層化接着
後、孔径０．３ｍｍおよび０．６ｍｍの孔を所定の位置
にマイクロドリルであけ、孔内全面に周知の方法で化学
銅めっきを行ってスルーホール導体４を形成した。次い
で、最外層回路をエッチングにより形成することによ
り、本発明の多層プリント回路板を得た。

本実施例では、５７０ｍｍ×４２０ｍｍ×厚さ約４ｍｍ
の大きさで、ライン幅７０μｍと１００μｍの２種、チ
ャンネル／グリッドが２〜３本／１．３ｍｍ，層間ずれ
が約１００μｍ以下のものを得ることができた。なお、
ガラスクロスが絶縁層に占める割合は約３０容積％であ
った。

また、信号回路の絶縁層の比誘電率は３．６であった。

実施例２エーテルイミド系化合物として１,１,１,３,３,３−ヘ
キサフルオロ−２,２′−ビス〔４−(４−マレイミドフ
ェノキシ)フェニル〕プロパンを用いたほかは実施例１
と同様にして多層プリント回路板を作製した。なお、信
号回路の絶縁層の比誘電率は３．４であった。

実施例３エーテルイミド系化合物として２,２′−ビス〔４−(４
−マレイミドフェノキシ)フェニル〕プロパン６０重量
部、クレゾールノボラック型エポキシ変性ポリブタジエ
ン３０重量部、２,２−ビス〔３,５−ジブロモ−４−
(２−メタクリロイルオキシエトキシ)フェニル〕プロパ
ン１０重量部を配合しワニスを得る。さらに、繊維質基
材としてＴガラスクロス（日東紡社製：厚さ５０μｍ）
を用いたほかは、実施例１と同様にして多層プリント回
路板を作製した。なお、信号回路の絶縁層の比誘電率は
３．５であった。

実施例４エーテルイミド系化合物として２,２′−ビス〔３−メ
チル−４−(４−マレイミドフェノキシ)フェニル〕プロ
パン４０重量部、クレゾールノボラック型エポキシ変性
ポリブタジエン３０重量部、臭素化ポリ（ｐ−ヒドロキ
シスチレン）アクリル酸エステル３０重量部を配合しワ
ニスを得る。繊維質基材としてＤガラスクロス（日東紡
社製：厚さ１００μｍ）を用いたほかは、実施例１と同
様にして多層プリント回路板を作製した。なお、信号回
路の絶縁層の比誘電率は３．４であった。

実施例５エーテルイミド系化合物として２,２′−ビス〔４−(４
−マレイミドフェノキシ)フェニル〕プロパン４０重量
部、Ｎ,Ｎ′−４,４′−ジフェニルメタンビスマレイミ
ド２０重量部を用いたほかは、実施例３と同様にして多
層プリント回路板を作製した。なお、信号回路の絶縁層
の比誘電率は３．８であった。

比較例１マレイミド系銅箔貼り積層板ＭＣＬ−Ｉ−６７（日立化
成工業社製）を信号回路板および電源回路板の両方に用
い、マレイミド系プリプレグとしてＧＬＡ−６７Ｎ（日
立化成工業社製）を接着層として用い積層接着を行い、
実施例１と同じ積層数の多層プリント回路板を作製し
た。

比較例２電源回路板にエポキシ系銅箔貼り積層板ＭＣＬ−Ｅ−６
７（日立化成工業社製）を用いたほかは、実施例１と同
じ積層数の多層プリント回路板を作製した。

比較例３１,２−ポリブタジェン樹脂５０重量部、フェノールノ
ボラック型エポキシ変性ポリブタジエン樹脂５０重量部
をキシレンに溶解し、固形分量２５重量％のワニスを作
製した。

これに、ラジカル重合開始剤としてジクミルパーオキサ
イド３重量部、２−ウンデシルイミダゾール１重量部を
添加したワニスを用いてプリプレグを作製し、信号回路
および電源回路ならびに両層間を該プリプレグで構成
し、実施例１と同じ積層数の多層プリント回路板を作製
した。

比較例４実施例１において用いたエーテルイミド系樹脂から成る
プリプレグを、信号回路および電源回路ならびに両層間
の全絶縁層に用いた多層プリント回路板を実施例１と同
様にして作製した。

第１表に、前記実施例１〜５および比較例１〜４の多層
プリント回路板に関する特性を示す。

なお、第１表中において、熱分解温度は含浸樹脂の硬化
物を作製し、これを粉砕して、熱天秤により１０ｍｇの
試料を空気中、昇温速度５℃／分で加熱し、トータル減
量が５重量％に達した時の温度を熱分解温度とした。

信号回路の絶縁層の比誘電率は、ＪＩＳＣ６４８１に基
づき、周波数１ＭＨｚにおける静電容量を測定して求め
た。

熱膨張率は、回路を設けてない絶縁層のみの積層板を作
製して、１０ｍｍ角に裁断し、これを５０℃から２２０
℃（昇温速度２℃／分）まで昇温加熱した場合の熱膨張
による厚さ方向の寸法変化を測定して求めた。なお、該
値は含浸樹脂のみを硬化した場合の熱膨張率とほぼ一致
した。

半田耐熱性は、ＪＩＳＣ６４８１に準じて行い、３００
℃の半田浴に多層プリント回路板（５０ｍｍ×５０ｍ
ｍ）を浮べ、３００秒間放置した場合の“ふくれ発生”
の有無等の表面状態を目視により調べた。

難燃性は、作製したプリント回路板（１２７ｍｍ×１
２．７ｍｍ）をＵＬ−９４規格の垂直法に準じガスバー
ナ炎により行った。

含浸樹脂の曲げ強度は、各プリプレグに含浸した樹脂の
みを２５ｍｍ×５０ｍｍ×厚さ１．２ｍｍの大きさに成
形硬化したものを用い、支点間距離３０ｍｍ，曲げ速度
１ｍｍ／分，室温で測定した。

回路銅箔のピール強度は、３５μｍの膜厚の銅箔を接着
した試験片により、引き剥がし速度５０ｍｍ／分で垂直
方向に銅箔を引き剥がした場合の強度を室温で測定し
た。

吸水率は、ＪＩＳＣ６４８１に準じ、多層プリント回路
板を沸騰水中で２４時間放置後の吸水量を測定して求め
た。

熱衝撃試験は、プリント回路板を−６５℃（２時間）〜
＋１２５℃（２時間）を１サイクルとするヒートサイク
ルを加え、絶縁層にクラックが発生するまでのサイクル
数を求めた。また、同じくテスト回路による回路断線の
有無も調べた。

なお、クラック発生前に回路断線の生じたものはなかっ
た。

これらの結果は第１表に示すように、本発明の多層プリ
ント回路板は信号回路板の比誘電率が３．８以下であ
り、かつ、熱膨張率が８×１０^-5／℃以下と小さく、寸
法安定性に優れているので、グリッド間１．３ｍｍに２
〜３本のパターン配線が可能となり、かつ、信号回路板
の厚さを約７０μｍ程度とすることが可能である。従っ
て、２０層以上の高積層の多層プリント回路板を容易に
得ることができる。

また、本発明の多層プリント回路板は、前記第１表の熱
衝撃試験の結果から明らかなように、耐クラック性が優
れている。

更にまた、耐熱性、半田耐熱性、難燃性、ピール強度、
耐吸水性等にも優れている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、信号回路相互間および信号回路と電源
回路間の比誘電率が４以下で、耐熱衝撃性（耐クラック
性）が優れた多層プリント回路板が得られる。該プリン
ト回路板は、従来のエポキシ樹脂系のプリント回路板に
比べて、信号遅延時間を約１５％低減することができる
ので電子計算機用の多層プリント回路板として優れてい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、多層プリント回路板の絶縁層の熱膨張率と絶
縁層に含浸した熱硬化性樹脂の曲げ強度との関係を示す
グラフ、第２図は、本発明の一実施例の多層プリント回
路板の一部断面模式斜視図である。１……電源回路板，２……信号回路板，３……プリプレ
グシート（接着層），４……スルーホール。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者菅原捷夫茨城県日立市久滋町4026番地株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者小野正博茨城県日立市久滋町4026番地株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者向尾昭夫茨城県日立市久滋町4026番地株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者和嶋元世神奈川県秦野市堀山下１番地株式会社日立製作所神奈川工場内 (72)発明者大木伸昭神奈川県秦野市堀山下１番地株式会社日立製作所神奈川工場内 (72)発明者古川清則神奈川県秦野市堀山下１番地株式会社日立製作所神奈川工場内 (56)参考文献特開昭61−82496（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の信号回路および電源回路と、これら
の回路相互間に熱硬化性樹脂を繊維質基材に含浸硬化し
て成る絶縁層を有する多層プリント回路板において、信号回路間または信号回路と電源回路間が、繊維質基材
にポリエーテルイミドを含浸硬化して成る１ＭＨｚにお
ける比誘電率が４以下の絶縁層により絶縁されており、前記ポリエーテルイミドが、一般式（Ｉ）（式中Ｒ₁〜Ｒ₄は水素原子，低級アルキル基，低級アル
コキシ基，ハロゲン原子を示し、互いに同じでも異なっ
ていてもよい。Ｒ₅およびＲ₆は水素原子，メチル基，エ
チル基，トリフルオロメチル基，トリクロロメチル基で
あり、互いに同じでも異なっていてもよい。Ｄはエチレ
ン性不飽和二重結合を有するジカルボン酸残基）で示さ
れるエーテルイミド系化合物の重合体または共重合体か
ら成り、電源回路相互間の絶縁層が、−６５℃〜＋１２５℃のヒ
ートサイクルにより発生する電源回路層の熱応力より
も、樹脂単独の曲げ強度が大きい熱硬化性樹脂を繊維質
基材に含浸硬化して成る絶縁層で形成されていることを
特徴とする多層プリント回路板。
【請求項２】電源回路相互間の絶縁層がマレイミド系樹
脂を繊維質基材に含浸硬化した絶縁層から成る請求項第
１項に記載の多層プリント回路板。
【請求項３】前記各絶縁層のそれぞれの熱膨張率が、同
一または近似した絶縁層から成る請求項第１項または第
２項に記載の多層プリント回路板。
【請求項４】複数の信号回路と電源回路を有し、これら
の回路間が熱硬化性樹脂を繊維質基材に含浸硬化して成
る絶縁層で絶縁されている多層プリント回路板の製法に
おいて、（Ａ）繊維質基材に一般式（Ｉ）（式中Ｒ₁〜Ｒ₄は水素原子，低級アルキル基，低級アル
コキシ基，ハロゲン原子を示し、互いに同じでも異なっ
ていてもよい。Ｒ₅およびＲ₆は水素原子，メチル基，エ
チル基，トリフルオロメチル基，トリクロロメチル基で
あり、互いに同じでも異なっていてもよい。Ｄはエチレ
ン性不飽和二重結合を有するジカルボン酸残基）で示さ
れるエーテルイミド系化合物の重合体または共重合体か
ら成る熱硬化性樹脂を含浸したプリプレグａと金属箔と
を積層し硬化して回路基板を形成し、該回路基板に信号
回路パターンを形成する信号回路板ａ′を形成する工
程、（Ｂ）プリプレグと金属箔との積層接着成形により生ず
る熱応力よりも、硬化後の樹脂単独の曲げ強度が大きい
熱硬化性樹脂を含浸したプリプレグｂと金属箔とを積層
し硬化して電源回路基板を形成し、該回路基板に電源回
路パターンを形成する電源回路板ｂ′を形成する工程、（Ｃ）前記信号回路板相互（ａ′−ａ′）間および信号
回路板と電源回路板（ａ′−ｂ′）間には前記プリプレ
グａを、また、電源回路板相互（ｂ′−ｂ′）間には前
記プリプレグｂを介在させて積層接着する工程、を含むことを特徴とする多層プリント回路板の製法。
【請求項５】前記プリプレグｂがマレイミド系樹脂を含
浸したものである請求項第４項に記載の多層プリント回
路板の製法。
【請求項６】プリプレグａとプリプレグｂの硬化後の熱
膨張率が、同一または近似したものを用いる請求項第４
項または第５項に記載の多層プリント回路板の製法。