JPH0748460A - 積層板 - Google Patents

積層板

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JPH0748460A
JPH0748460A JP19235393A JP19235393A JPH0748460A JP H0748460 A JPH0748460 A JP H0748460A JP 19235393 A JP19235393 A JP 19235393A JP 19235393 A JP19235393 A JP 19235393A JP H0748460 A JPH0748460 A JP H0748460A
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JP
Japan
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epoxy resin
central layer
laminated
base material
laminated sheet
Prior art date
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Pending
Application number
JP19235393A
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English (en)
Inventor
Takumi Kikuchi
巧 菊池
Seiji Oka
誠次 岡
Hirofumi Fujioka
弘文 藤岡
Yuzo Kanegae
裕三 鐘ヶ江
Hiroyuki Nakajima
博行 中島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH0748460A publication Critical patent/JPH0748460A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
    • H05K1/0353Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/036Multilayers with layers of different types
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K1/0353Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/0366Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement reinforced, e.g. by fibres, fabrics

Landscapes

  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ICパッケージの表面実装信頼性に優れ、か
つ吸水率が低く、しかもはんだ耐熱性や耐マイグレーシ
ョン性の改善を図る。 【構成】 1は積層板で、中央層2と表面層3とからな
り、4は銅回路部、5ははんだ接合部、6は実装された
ICパッケージである。そして、中央層2をアラミド繊
維基材のプリプレグの積層体とし、表面層3をガラス繊
維基材のプリプレグの積層体とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ICパッケージ等の表
面実装部品を高密度に表面実装するプリント配線板とし
て適した積層板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電気・電子機器に対する小型軽量化、高
性能化、低コスト化の要求から、これに組み込んで使用
される電子部品や半導体デバイスは小型化、高集積化、
チップ部品化、フラット化する一方、これら部品を搭載
し、回路素子間を電気的に接続する役割を果たすプリン
ト配線板は、高密度配線化、高多層化へと進んでおり、
部品実装方式も表面実装が主流となってきている。ま
た、最近はICパッケージ等の高集積化が一段と加速
し、その結果、全体積に占める封止樹脂の割合が減少す
るため、ICパッケージの線膨張係数の値がシリコンウ
エハの熱膨張係数に近づき、10ppm/℃以下のものが製造
されるようになってきている。そのため、ICパッケー
ジの線膨張係数とプリント配線板の基板、例えばエポキ
シ樹脂−ガラス繊維布基材積層板の線膨張係数(通常15
〜17ppm/℃)とが大きく異なるようになり、ICパッケ
ージとプリント配線板の銅回路を接続しているはんだ接
合部にヒートサイクル等のストレスによりクラックが生
じ易く、信頼性の確保が困難になっている。
【0003】こうした背景の中で、プリント配線板の材
料である銅張積層板に対して、一層の低熱膨張率化が求
められており、特開昭62-273792号公報や特開平2-63821
号公報に開示されているように、ガラス繊維基材に代え
てアラミド繊維不織布基材を用いた銅張積層板が提案さ
れ、また、コスト面や加熱時の寸法収縮の大きさによる
寸法精度の点から、表面層にだけアラミド繊維不織布を
使用する方法等が提案されている。確かに、これらは線
膨張係数が前記ICパッケージの線膨張係数と近似して
おり、はんだ接合部の信頼性の向上に効果が見られた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アラミ
ド繊維は吸水率が高く、積層板用基材として用いた場
合、全層で使用した場合は勿論、表面層にだけ使用した
場合においても積層板の吸水利率が高くなり、吸水後の
はんだ耐熱性(はんだ溶融温度に急熱したとき、積層板
がふくれや層間剥離を起こす程度を示す特性)が低く、
重大な欠陥を引き起こし易く、また銅イオンマイグレー
ション(陽極から銅イオンが溶出し、それが陰極へ移行
し、短絡を引き起こす現象)を起こし易いといった欠点
があった。
【0005】したがって、本発明は上記した従来の欠点
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、ICパッケージの表面実装信頼性に優れ、かつ吸水
率が低く、しかもはんだ耐熱性や耐マイグレーション性
に優れた表面実装用プリント配線板として適した銅張積
層板を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明に係る積層板は、シート状基材に多官能エポ
キシ樹脂組成物またはビスフェノールA型エポキシ樹脂
を含浸して積層成形した積層板において、中央層のシー
ト状基材をアラミド繊維布とするとともに、表面層のシ
ート状基材をガラス繊維布とした。
【0007】
【作用】本発明によれば、ICパッケージを搭載し、は
んだ接合した場合、熱膨張係数が小さいアラミド繊維布
からなる中央層が設けられているので、積層板の熱膨張
係数がICパッケージの熱膨張係数と近似した値となる
ため、冷熱サイクルにおけるはんだ接合部の信頼性を大
きく向上させることができる。また、この積層板は、表
面層にガラス繊維基材を使用することにより耐水性が向
上し、はんだ耐熱性および耐マイグレーション性が改善
されるとともに、積層構成を変えることにより、種々の
線膨張係数のICパッケージに対応することが可能とな
る。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図1は本発明に係る積層板を使用して作製されたプ
リント配線板にICパッケージを実装した状態の側断面
図である。同図において、符号1で示すものは本発明に
係る積層板で、中央層2と中央層2を挟持する表面層3
とで構成されている。4は表面層3に形成された銅回路
部で、はんだ接合部5によりICパッケージ6が実装さ
れている。
【0009】実施例1.ビスフェノールA型エポキシ樹
脂に硬化剤としてジシアンジアミド、硬化促進剤とし
て、2−エチル−4−メチルイミダゾール(2E4MZ) を配
合したエポキシ樹脂組成物をエチレングリコールモノメ
チルエーテルに溶解させ、エポキシ樹脂含浸ワニスを作
製する。このエポキシ樹脂含浸ワニスを、アラミド繊維
布(0.1mm)に含浸乾燥して、樹脂量50重量%のプ
リプレグ(A)を作製する。一方、同じエポキシ樹脂含
浸ワニスをガラス繊維布(0.1mm)に含浸乾燥させ
て50重量%のプリプレグ(B)を作製する。前記プリ
プレグ(A)4枚を中央層2とし、その両面に前記プリ
プレグ(B)を2枚づつ配して表面層3を形成し、さら
に表面層3の両面に35μm厚の銅箔を配置した積層体
を、成形圧力20Kg/cm2、170℃で60分間積層成形して、厚
さ0.8mmの銅張積層板(実施例1)を作製する。
【0010】実施例2.多官能エポキシ樹脂に硬化剤と
してフェノール樹脂、硬化促進剤として 2E4MZを配合し
たエポキシ樹脂組成物をエチレングリコールモノメチル
エーテルに溶解させ、エポキシ樹脂含浸ワニスを作製す
る。このエポキシ樹脂含浸ワニスを、アラミド繊維布
(0.1mm)に含浸乾燥して、樹脂量58重量%のプリ
プレグ(C)を作製する。一方、同じエポキシ樹脂含浸
ワニスをガラス繊維布(0.1mm)に含浸乾燥させて
50重量%のプリプレグ(D)を作製する。前記プリプ
レグ(C)4枚を中央層2とし、その両面に前記プリプ
レグ(D)を2枚づつ配して表面層3を形成し、さらに
表面層3の両面に35μm厚の銅箔を配置した積層体
を、実施例1と同一条件である成形圧力20Kg/cm2、170℃
で60分間積層成形して、厚さ0.8mmの銅張積層板
(実施例2)を作製する。
【0011】実施例3.上述した実施例1のエポキシ樹
脂含浸ワニスを、アラミド繊維不織布(0.1mm)に
含浸乾燥して、樹脂量62重量%のプリプレグ(E)を作
製する。このプリプレグ(E)4枚を中央層2とし、そ
の両面に前記プリプレグ(B)を2枚づつ配して表面層
3を形成し、さらに表面層3の両面に35μm厚の銅箔
を配置した積層体を、実施例1と同一条件である成形圧
力20Kg/cm2、170℃で60分間積層成形して、厚さ0.8m
mの銅張積層板(実施例3)を作製する。
【0012】実施例4.上述した実施例1のエポキシ樹
脂含浸ワニスを、ガラス繊維不織布(0.1mm)に含
浸乾燥して、樹脂量52重量%のプリプレグ(F)を作製
する。前記プリプレグ(A)4枚を中央層2とし、その
両面に前記プリプレグ(F)を2枚づつ配して表面層3
を形成し、さらに表面層3の両面に35μm厚の銅箔を
配置した積層体を、実施例1と同一条件である成形圧力
20Kg/cm2、170℃で60分間積層成形して、厚さ0.8mm
の銅張積層板(実施例4)を作製する。
【0013】比較例1 上述した実施例1において作製したプリプレグ(A)を
8枚重ね、その両面に35μm厚の銅箔を配置した後、
実施例1と同一条件である成形圧力20Kg/cm2、170℃で60
分間積層成形して、厚さ0.8mmの銅張積層板(比較
例1)を作製する。
【0014】比較例2 上述した実施例1において作製したプリプレグ(B)を
4枚重ね、その両面に実施例1において作製したプリプ
レグ(A)2枚をそれぞれ配して、さらにその両面に3
5μm厚の銅箔を配置した後、実施例1と同一条件であ
る成形圧力20Kg/cm2、170℃で60分間積層成形して、厚さ
0.8mmの銅張積層板(比較例2)を作製する。
【0015】表1には、実施例1〜4および比較例1お
よび2の銅張積層板の特性が示されている。この表から
明らかなように、実施例1〜4の積層板は、線膨張係数
については各比較例と同様に従来通り低くてはんだ接続
信頼性に優れるとともに、耐水性、はんだ耐熱性、耐マ
イグレーション性に優れ、表面実装用プリント配線板と
してきわめて適したものとなる。ここで、アラミド繊維
基材へのエポキシ樹脂の付着量は、表面層3の熱膨張係
数をICパッケージ6の熱膨張係数と近似させることお
よび樹脂と基材の密着性等の点から、40〜70重量%に調
整するのが望ましい。同様に、ガラス繊維基材へのエポ
キシ樹脂の付着量は、35〜60重量%に調整するのが望ま
しい。
【0016】
【表1】
【0017】また、積層成形した積層板1は、中央層2
である、アラミド/エポキシ樹脂層の厚さが、全体の厚
さの25〜80%になるように使用するアラミド繊維布・不
織布、ガラス繊維布・不織布厚さおよび枚数を調整する
ことが望ましい。これは中央層2の厚さが25%未満の場
合、積層板1の面方向の線膨張係数が大きくなり、IC
パッケージ6を実装した際のはんだ接続信頼性が低くな
り、一方、厚さが80%を超えた場合、配線板の吸水特性
が悪化し、はんだ耐熱性および耐マイグレーション性が
著しく劣るようになるからである。
【0018】なお、上述した実施例におけるエポキシ樹
脂組成物は、市販のエポキシ樹脂−DICY硬化型、エ
ポキシ樹脂−フェノール硬化型、エポキシ樹脂−酸無水
物硬化型等を使用できる。アラミド繊維布・不織布の材
料としては、市販の帝人株式会社製テクノーラ、デュポ
ン社製ケブラーが好適に使用できる。また、ガラス繊維
布および不織布は、電気絶縁用として通常使用されてい
るものが使用でき、特に限定されない。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、中
央層の基材を熱膨張係数の小さいアラミド繊維としたこ
とによりプリント基板の線膨張係数を搭載するICパッ
ケージの熱膨張係数に近づき、このため、ICパッケー
ジの表面実装信頼性に優れるとともに、表面層の基材を
ガラス繊維としたことにより、アラミド繊維にみられる
耐水性の欠点を除去し、これにより耐水性に優れ、吸水
後のはんだ耐熱性の良好となり、高密度表面実装用プリ
ント基板としてきわめて適した積層板が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る積層板を使用して作製されたプリ
ント基板にICパッケージを実装した状態の側面図であ
る。
【符号の説明】
1 積層板 2 中央層 3 表面層 4 銅回路部 5 はんだ接合部 6 ICパッケージ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鐘ヶ江 裕三 兵庫県尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三 菱電機株式会社生産技術研究所内 (72)発明者 中島 博行 兵庫県尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三 菱電機株式会社生産技術研究所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シート状基材に多官能エポキシ樹脂組成
    物を含浸して積層成形した積層板において、中央層のシ
    ート状基材をアラミド繊維布とするとともに、表面層の
    シート状基材をガラス繊維布としたことを特徴とする積
    層板。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の積層板において、表面層
    のシート状基材をガラス繊維不織布としたことを特徴と
    する積層板。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の積層板において、中央層
    のシート状基材をアラミド繊維不織布としたことを特徴
    する積層板。
  4. 【請求項4】 請求項1または請求項2または請求項3
    記載の積層板において、中央層の厚さを全体の25%〜
    80%としたことを特徴とする積層板。
  5. 【請求項5】 請求項1または請求項2または請求項3
    または請求項4記載の積層板において、多官能エポキシ
    樹脂をビスフェノールA型エポキシ樹脂としたことを特
    徴とする積層板。
JP19235393A 1993-08-03 1993-08-03 積層板 Pending JPH0748460A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002173860A (ja) * 2000-12-07 2002-06-21 Sekisui Chem Co Ltd ガラス繊維不織布及び繊維強化熱硬化性合成樹脂成型品
JP2007211182A (ja) * 2006-02-10 2007-08-23 Kyocera Chemical Corp 樹脂組成物、プリプレグ、積層板、金属張積層板およびプリント配線板

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