JPH0715141A - 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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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。 【構成】 プリプレグは、プリプレグの含水率が０．２
０〜０．５０ｗｔ％である。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、このプリプレグを
用いて積層し、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。

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、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。

【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。

Claims (2)

【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、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】 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。