JPH09202834A - プリント配線板用のプリプレグ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】薄型化、高密度化、高生産性化、高信頼性化、
及び低コスト化に優れたプリント配線板用のプリプレグ
とその製造方法を提供すること。 【解決手段】半硬化状態の樹脂と電気絶縁性のウィスカ
ーからなること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板の
薄型化及び高密度化に優れた、プリント配線板用のプリ
プレグとその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線板は、通常、銅箔とプリプ
レグを積層、熱圧成形して得た銅張積層板に回路加工し
て得られる。また、多層プリント配線板は、これらのプ
リント配線板同士をプリプレグを介して熱圧成形するか
又は、これらのプリント配線板と銅箔とをプリプレグを
介して熱圧成形して、一体化して得た内層回路入り多層
銅張積層板の表面に回路を形成して得られる。

【０００３】プリント配線板用のプリプレグには、従
来、ガラスクロスに樹脂を含浸乾燥し半硬化状態にした
ガラスクロスプリプレグが用いられている。多層プリン
ト配線板には、上記のガラスクロスプリプレグの他に、
ガラスクロスを用いないプリプレグを用いることもあ
る。例えば、フィルム形成能を有する樹脂を半硬化状態
にした接着フィルムが、特開平６−２００２１６号公報
や、特開平６−２４２４６５号公報によって知られ、そ
の接着フィルムを銅箔の片面に形成した銅箔付き接着フ
ィルムが、特開平６−１９６８６２公報によって知られ
ている。なお、ここでいうフィルム形成能とは、プリプ
レグの搬送、切断及び積層等の工程中において、樹脂の
割れや欠落等のトラブルを生じにくく、その後の熱圧成
形時に層間絶縁層が内層回路存在部等で異常に薄くなっ
たり、層間絶縁抵抗低下やショートというトラブルを生
じにくい性能を意味する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、電子機器の小型
軽量化、高性能化、低コスト化が進行し、プリント配線
板には薄型化、高密度化、高生産性化、高信頼性化、低
コスト化が要求されている。薄型化の実現のために、絶
縁層の薄型化が要求され、そのためにはプリプレグを薄
型化しなければならない。高密度化のためには、微細配
線が必要であり、そのためには表面の平滑性が良好でか
つ、寸法安定性が良好でなくてはならない。さらに微細
なスルーホールやインターステイシャルバイアホールが
必要であり、ドリル加工性、レーザ穴加工性が良好であ
ることが要求されている。高生産性化のためには、部品
実装時間の短縮のためワイヤーボンディング性が良好で
あることやワークサイズ拡大等のために基板剛性が高い
ことが要求されている。高信頼性化には、実装部品との
接続信頼性向上のため基板の低熱膨張率化、メッキの密
着性向上、耐マイグレーション性向上が要求されてい
る。

【０００５】現在、プリプレグ用に一般的に使用されて
いるガラスクロスは、その厚みが薄くなるに従い、ヤー
ン（ガラス繊維束）同士の間の隙間が大きくなるため、
厚みが薄いクロスほど目曲がり（ヤーンが曲がったり、
本来直角に交差すべき縦糸と横糸が直角でなく交差する
現象）が発生しやすくなり、この目曲がりが原因とな
り、熱圧成形後に異常な寸法変化やそりを生じやすくな
る。また、薄いガラスクロスほどヤーン間の隙間が大き
いため、プリプレグの繊維の体積分率が低くなるため層
間絶縁層の剛性が低下するため、外層の回路を加工した
後の部品実装工程等において、たわみが大きくなりやす
くなる。

【０００６】現在、一般に使用されているガラスクロス
で最も薄いものは、３０μｍのクロスであり、これを使
用したプリプレグの厚さは４５μｍ程度になる。これ以
上にプリプレグの厚さを薄くするために、樹脂分を減ら
すと内層回路の凹凸への樹脂による穴埋め性が低下し、
ボイドが発生し、また、ガラスクロスの厚さをこれ以上
に薄くするとクロス自体の強度が低下するため、ガラス
クロスに樹脂を含浸する工程でガラスクロスが破断しや
すくなり、プリプレグの製造が困難になるという課題が
ある。また、このようなガラスクロスを使用したプリプ
レグを外層に用いた多層プリント配線板においては、特
公平７−１０９９３９号公報に示されているように、プ
リプレグの厚さを内層銅箔の厚さの２倍以上にしない
と、内層回路の凹凸が外層表面に浮き出し、薄くするこ
とが困難になるという課題もある。さらに、これらのガ
ラスクロスを使用したプリプレグを用いて作製した多層
プリント配線板は、小径ドリル加工時に偏在するガラス
クロスによって芯ぶれがしやすく、ドリルを折りやすい
という課題もある。ドリルを用いないで穴あけする方法
として、レーザによる穴あけがあるが、ガラスクロスを
用いると、ガラス繊維の存在のため、レーザ光の屈折が
起こり、穴の精度が低い。

【０００７】一方、ガラスクロスを用いないプリプレ
グ、例えば、接着フィルムや銅箔付き接着フィルムは、
厚さをより薄くでき、小径ドリル加工性、レーザ穴加工
性及び表面平滑性には優れるが、このプリプレグで作製
した多層プリント配線板は、外層絶縁層にガラスクロス
基材がないため、剛性が低く、特に高温下において極め
て低く、溶融はんだを用いる部品実装工程においてたわ
みが生じやすく、また、ワイヤボンディングを行うとき
にも接続の信頼性が低い。

【０００８】本発明は、薄型化、高密度化、高生産性
化、高信頼性化、及び低コスト化に優れたプリント配線
板用のプリプレグとその製造方法を提供することを目的
とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のプリント配線板
用のプリプレグは、半硬化状態の樹脂と電気絶縁性のウ
ィスカーからなるものである。

【００１０】このようなプリント配線板用プリプレグ
は、樹脂に電気絶縁性ウィスカーを配合し、撹拌により
該ウィスカーを該熱硬化性樹脂中に均一に分散させた
後、キャリアフィルムの片面に塗工し、加熱により前記
熱硬化性樹脂を半硬化状態にした後、キャリアフィルム
を除去することによって製造することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に用いる電気絶縁性のウィ
スカーとしては、セラミックウィスカーがあり、弾性率
が２００ＧＰａ以上であるものが好ましく、２００ＧＰ
ａ未満では、多層プリント配線板としたときに十分な剛
性が得られないことがある。ウィスカーの種類として
は、例えば、硼酸アルミニウム、ウォラストナイト、チ
タン酸カリウム、塩基性硫酸マグネシウム、窒化けい
素、α−アルミナの中から選ばれた１以上のものを用い
ることができる。その中でも、硼酸アルミニウムウィス
カーは、弾性率が約４００ＧＰａとガラスよりも遥かに
高く、しかも比較的安価である。

【００１２】ウィスカーの大きさは、その平均直径が、
０．３μｍ未満であると、樹脂ワニスへの混合が難しく
なるとともに塗工作業性が低下し、３μｍを超えると、
表面の平滑性に悪影響がでるとともに、ウィスカーの微
視的な均一分散性が損なわれるので、このウィスカーの
平均直径は、０．３μｍ〜３μｍの範囲が好ましく、塗
工性を改善するために（平滑に塗りやすい）、０．５μ
ｍ〜１μｍの範囲がさらに好ましい。また、ウィスカー
の平均長さは、平均直径の１０倍以上であることが好ま
しく、１０倍未満であると、繊維としての補強効果が僅
かになるため、配線板にしたときに十分な剛性が得られ
ない。このウィスカーの平均長さは、平均直径の約２０
倍以上であることがさらに好ましいが、ウィスカーが長
すぎる場合には、ワニス中への均一分散が難しく、塗工
性が低下する。また、導体回路と接触したウィスカーが
他の導体回路と接触する確率が高くなり、繊維に沿って
移動する傾向にある銅イオンのマイグレーションによる
回路間短絡事故を起こす可能性があるので、１００μｍ
以下が好ましく、さらに好ましくは５０μｍ以下であ
る。

【００１３】また、プリント配線板の剛性及び耐熱性を
さらに高めるのに、カップリング剤で表面処理したウィ
スカーを使用することもでき、樹脂との濡れ性、結合性
が優れ剛性及び耐熱性を向上させることができ好まし
い。このとき使用するカップリング剤としては、シリコ
ン系、チタン系、アルミニウム系、ジルコニウム系、ジ
ルコアルミニウム系、クロム系、ボロン系、リン系、ア
ミノ酸系等の公知のものを使用できる。

【００１４】本発明で使用する熱硬化性樹脂は、従来の
ガラスクロスを基材としたプリプレグに使用されている
樹脂及びガラスクロス基材を含まない接着フィルムある
いは銅箔付き接着フィルムに使用されている熱硬化性樹
脂を使用することができる。ここでいう熱硬化性樹脂と
は、熱硬化性樹脂、硬化剤、硬化促進剤、カップリング
剤（必要に応じて）、希釈剤（必要に応じて）を含むも
のを意味する。

【００１５】従来のガラスクロスを基材としたプリプレ
グに使用されている熱硬化性樹脂は、単独では、フィル
ム形成能がないため、キャリアフィルムの片面に塗工に
より接着剤層として形成し、加熱により溶剤除去し樹脂
を半硬化した場合、搬送、切断及び積層等の工程中にお
いて、樹脂の割れや欠落等のトラブルを生じやすく、そ
の後の熱圧成形時に層間絶縁層が内層回路存在部等で異
常に薄くなり、層間絶縁抵抗低下やショートというトラ
ブルを生じやすかったため、従来、接着フィルム用途に
使用することが困難であったが、本発明のように、樹脂
中にウィスカーが分散されると、該樹脂はウィスカーに
より補強され、フィルム形成能が発現し、搬送、切断及
び積層等の工程中において、樹脂の割れや欠落等のトラ
ブルを生じにくく、また、ウィスカーが存在するため熱
圧成形時の層間絶縁層が異常に薄くなる現象の発生も防
止できる。

【００１６】また、従来接着フィルムや銅箔付き接着フ
ィルムに使用されている樹脂を用いることもできる。こ
れらの樹脂は、高分子量成分等を含むことにより、樹脂
単独でもフィルム形成能があるが、本発明によりウィス
カーをその樹脂中に分散することにより、一層フィルム
形成能が高められ取扱性が向上し、さらに絶縁信頼性も
より高めることが可能となる。また、ウィスカーの分散
により、フィルム形成能を高めた分だけ高分子量成分の
添加量を減らすことも可能であり、それによって樹脂の
耐熱性や接着性等を改善できる場合もある。

【００１７】このような熱硬化性樹脂の種類としては、
例えばエポキシ樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹
脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、
けい素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シアン酸エステ
ル樹脂、イソシアネート樹脂、ポリイミド樹脂またはこ
れらの種々の変性樹脂類が好適である。この中で、プリ
ント配線板特性上、特にビスマレイミド−トリアジン樹
脂、エポキシ樹脂が好適である。そのエポキシ樹脂とし
ては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノー
ルＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹
脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾール
ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラッ
ク型エポキシ樹脂、サリチルアルデヒドノボラック型エ
ポキシ樹脂、ビスフェノールＦノボラック型エポキシ樹
脂、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキ
シ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ヒダントイ
ン型エポキシ樹脂、イソシアヌレート型エポキシ樹脂、
脂肪族環状エポキシ樹脂及びそれらのハロゲン化物、水
素添加物、及び前記樹脂の混合物が好適である。中でも
ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂またはサリ
チルアルデヒドノボラック型エポキシ樹脂は耐熱性に優
れ好ましい。

【００１８】このような熱硬化性樹脂の硬化剤として
は、従来使用しているものが使用でき、熱硬化性樹脂が
エポキシ樹脂の場合、例えばジシアンジアミド、ビスフ
ェノールＡ、ビスフェノールＦ、ポリビニルフェノー
ル、フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボ
ラック樹脂及びこれらのフェノール樹脂のハロゲン化
物、水素化物等を使用できる。中でも、ビスフェノール
Ａノボラック樹脂は耐熱性に優れ好ましい。この硬化剤
の熱硬化性樹脂に対する割合は、従来使用している割合
でよく、樹脂１００重量部に対して、２〜１００重量部
の範囲が好ましく、さらには、ジシアンジアミドでは、
２〜５重量部、それ以外の硬化剤では、３０〜８０重量
部の範囲が好ましい。

【００１９】硬化促進剤としては、熱硬化性樹脂がエポ
キシ樹脂の場合、イミダゾール化合物、有機リン化合
物、第３級アミン、第４級アンモニウム塩等を使用す
る。この硬化促進剤の熱硬化性樹脂に対する割合は、従
来使用している割合でよく、樹脂１００重量部に対し
て、０．０１〜２０重量部の範囲が好ましく、０．１〜
１．０重量部の範囲がより好ましい。

【００２０】本発明の熱硬化性樹脂は、溶剤にて希釈し
て樹脂ワニスとして使用することもでき、このような溶
剤には、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、キ
シレン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、エチレ
ングリコールモノメチルエーテル、メタノール、エタノ
ール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルアセトアミド等を使用できる。また、フェニルグリシ
ジルエーテル、グリシジルメタアクリレート、ジブチル
グリシジルエーテル、スチレンオキシド、メチルグリシ
ジルエーテル、エチルグリシジルエーテル等の反応性希
釈剤を用いることもできる。これらの希釈剤の前記樹脂
に対する割合は、従来使用している割合でよく、樹脂１
００重量部に対して、１〜２００重量部の範囲が好まし
く、３０〜１００重量部の範囲がさらに好ましい。

【００２１】さらに本発明においては、樹脂中に上記し
た各成分の他に、必要に応じて従来より公知のカップリ
ング剤、充填材等を適宜配合してもよい。

【００２２】本発明において、プリプレグ中のウィスカ
ーの割合は、５〜５０体積％の範囲が好ましい。５体積
％未満であると、プリプレグは、切断時に樹脂が細かく
砕けて飛散しやすくなる等の取り扱い性が悪くなるとと
もに、配線板にしたときに十分な剛性が得られない。一
方、プリプレグ中のウィスカーの割合が５０体積％を超
えると、熱圧成形時の内層回路の穴埋め性や回路間への
樹脂充填性が損なわれ、熱圧成形後のウィスカー複合樹
脂層中にボイドやかすれが発生しやすくなり、配線板特
性を損なう恐れがある。さらに、内層回路の穴埋め性や
回路間への樹脂充填性、並びに、製造した配線板が従来
のガラスクロス使用のプリプレグを用いて製造した配線
板と比較し、同等以上の剛性と寸法安定性とワイヤボン
ディング性を維持するためには、プリプレグ中のウィス
カーの割合は、２０〜４０体積％の範囲であることがよ
り好ましい。

【００２３】本発明において、プリプレグ層であるウィ
スカー複合樹脂層（Ｂステージ状態）をその片面に形成
する対象であるキャリアフィルムとしては、銅箔、アル
ミ箔等の金属箔、ポリエステルフィルム、ポリイミドフ
ィルム、あるいは前記金属箔及びフィルムの表面を離型
剤により処理したものを使用する。

【００２４】キャリアフィルムに、ウィスカーを含む樹
脂ワニスを塗布するには、ブレードコータ、ロッドコー
タ、ナイフコータ、スクイズコータ、リバースロールコ
ータ、トランスファロールコータ等のキャリアフィルム
と平行な面方向にせん断力を負荷できるかあるいは、キ
ャリアフィルムの面に垂直な方向に圧縮力を負荷できる
塗布方法を採用することができる。

【００２５】

【実施例】

実施例１ ・ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂・・・・・・・・・１００重量部 ・ビスフェノールＡノボラック樹脂・・・・・・・・・・・・・・・３７重量部 ・テトラブロモビスフェノールＡ・・・・・・・・・・・・・・・・４７重量部 ・２−エチル−４−メチルイミダゾール・・・・・・・・・・・・０．５重量部 ・メチルエチルケトン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１００重量部 を組成成分とする熱硬化性樹脂に、平均直径０．８μ
ｍ、平均繊維長２０μｍの硼酸アルミニウムウィスカー
を、樹脂固形分１００重量部に対し９０部になるように
配合し、硼酸アルミニウムウィスカーがワニス中に均一
に分散するまで撹拌し、厚さ５０μｍのポリエチレンテ
レフタレートフィルムに、ナイフコータで塗工し、温度
１５０℃で１０分間、加熱乾燥して、溶剤を除去すると
ともに、樹脂を半硬化した後、ポリエチレンテレフタレ
ートフィルムを剥離除去して、ウィスカーの体積分率が
３０％、厚さが３０μｍのプリプレグと、１００μｍの
プリプレグを作製した。作製したプリプレグは、ポリエ
チレンテレフタレートフィルムを剥離除去するときや通
常の運搬等の取り扱いで割れる等のトラブルはなく、ま
た、カッターナイフやシャーによる切断を行うときも、
樹脂の飛散等がなくきれいに切断でき、プリプレグ同志
のブロッキングもなかった。

【００２６】作製した１００μｍのプリプレグの両面
に、厚さ１８μｍの片面粗化銅箔を、粗化面がプリプレ
グに接するように重ね、温度１７０℃、圧力２ＭＰａ
で、６０分間熱圧成形して銅張り積層板とした。この銅
張り積層板の両面の銅箔をすべてエッチング除去し、曲
げ弾性率を測定したところ、三点曲げで、縦横の平均
が、２０ＧＰａであった。この銅張り積層板を１０枚重
ねて、０．３ｍｍの直径のドリルで穴あけしたところ、
最上板と最下板の穴位置の誤差は、２０μｍ以下であっ
た。

【００２７】この銅張り積層板の両面の銅箔の不要な箇
所を、エッチング除去して、回路加工を行い、その両面
に、厚さ３０μｍのプリプレグと、１８μｍの厚さの銅
箔を、この順序に重ね、温度１７０℃、圧力２ＭＰａ
で、６０分間熱圧成形し、内層回路入り銅張り積層板を
作製した。この内層回路入り銅張り積層板の表面粗さ
を、その直下に内層回路のあるところとないところを含
む長さ２５ｍｍの一直線上を、触針式表面粗さ計で測定
したところ、内層回路のあるところとないところの境界
部分の１０点平均で、３μｍ以下であった。この測定し
た箇所の一部の断面を、電子顕微鏡により観察・写真撮
影したものを図１に示す。この図１によれば、外層絶縁
層の厚さは、内層回路の銅箔がない部分で３６μｍ、内
層回路の銅箔のある部分で１８μｍであり、ウィスカー
を含む樹脂は、内層回路の銅箔がある部分とない部分の
境界部分へも十分に充填されていることが分かる。つま
り、本実施例では、内層回路の銅箔がない部分へもウィ
スカーを含む樹脂が十分に流動していると考えられ、そ
の結果、表面の平滑性に優れたものとなっている。

【００２８】さらに、この内層回路入り銅張り積層板の
内層回路と接続する箇所の、外層銅箔部分のみをエッチ
ング除去し、直径５０μｍの銅箔のない円形のクリアラ
ンスを設け、その箇所にレーザ光を照射して、銅箔下の
絶縁層を除去しバイアホール用の孔を形成した。この孔
内に残る絶縁樹脂を除去するために、過マンガン酸溶液
によるデスミア処理を行い、その後、全表面に、無電解
銅めっきを行って、めっき銅層を形成し、そのめっき銅
層の不要な箇所を、選択的にエッチング除去して、回路
を形成した。この工程を繰返し、１０層のプリント配線
板を作製した。この多層プリント配線板の一部を切り取
り、その曲げ弾性率をＤＭＡの曲げモードで、測定した
ところ、常温で６０ＧＰａ、２００℃で４０ＧＰａであ
った。また、このときに、表面硬度をビッカース硬度計
で測定したところ、４５であった。

【００２９】さらに、この１０層のプリント配線板に、
ベアチップを実装し、ワイヤボンディングで、表面回路
と接続し、このときのボンディング条件が、超音波出力
を１Ｗ、超音波出力時間を５０μｓ、ボンド荷重を１０
０ｇ、ボンディング温度を１８０℃としたところ、接続
を良好に行うことができた。また、この１０層のプリン
ト配線板に、寸法８ｍｍ×２０ｍｍのＩＣを、はんだ接
続し、−６０℃←→１５０℃の熱サイクル試験を行った
ところ、２０００サイクル後も、はんだ接続部に異状は
なく、同時に、この配線板のバイアホールを含むすべて
の回路の導通試験を行ったが、断線等のトラブルの発生
はなかった。

【００３０】実施例２ ・サリチルアルデヒドノボラック型エポキシ樹脂・・・・・・・・１００重量部 ・ビスフェノールＡノボラック樹脂・・・・・・・・・・・・・・・７０重量部 ・Ｎ−メチルイミダゾール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１重量部 ・メチエチルケトン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１００重量部 を組成成分とする熱硬化性樹脂に、平均直径０．８μ
ｍ、平均繊維長２０μｍの硼酸アルミニウムウィスカー
を樹脂固形分１００重量部に対し、硼酸アルミニウムウ
ィスカーを９０重量部配合し、硼酸アルミニウムウィス
カーがワニス中に均一に分散するまで撹拌した。これ
を、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィル
ムにナイフコータにて塗工し、温度１５０℃で１０分間
加熱乾燥して、溶剤を除去するとともに、樹脂を半硬化
した後、ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離に
より除去して、ウィスカー体積分率が３０％で、厚さ
が、３０μｍと１００μｍのプリプレグを作製した。作
製したプリプレグは、ポリエチレンテレフタレートフィ
ルムの剥離時や通常の取り扱い時に割れる等のトラブル
はなく、また、カッターナイフ及びシャーにより、樹脂
の飛散等なくきれいに切断でき、プリプレグ同士のブロ
ッキングも発生せず、良好な取扱性であった。

【００３１】作製した１００μｍのプリプレグの両面
に、厚さ１８μｍの片面粗化銅箔を、粗化面がプリプレ
グに接するように重ね、温度１７０℃、圧力２ＭＰａ
で、６０分間熱圧成形して銅張り積層板とした。この銅
張り積層板の両面の銅箔をすべてエッチング除去し、曲
げ弾性率を測定したところ、三点曲げで、縦横の平均
が、２０ＧＰａであった。この銅張り積層板を１０枚重
ねて、０．３ｍｍの直径のドリルで穴あけしたところ、
最上板と最下板の穴位置の誤差は、２０μｍ以下であっ
た。

【００３２】この銅張り積層板の両面の銅箔の不要な箇
所を、エッチング除去して、回路加工を行い、その両面
に、厚さ３０μｍのプリプレグと、１８μｍの厚さの銅
箔を、この順序に重ね、温度１７０℃、圧力２ＭＰａ
で、６０分間熱圧成形し、内層回路入り銅張り積層板を
作製した。この内層回路入り銅張り積層板の表面粗さ
を、その直下に内層回路のあるところとないところを含
む長さ２５ｍｍの一直線上を、触針式表面粗さ計で測定
したところ、内層回路のあるところとないところの境界
部分の１０点平均で、３μｍ以下であった。

【００３３】さらに、この内層回路入り銅張り積層板の
内層回路と接続する箇所の外層銅箔部分のみをエッチン
グ除去し、直径５０μｍの銅箔のないクリアランスを設
け、その箇所にレーザ光を照射して、銅箔下の絶縁層を
除去しバイアホール用の孔を形成した。この孔内に残る
絶縁樹脂を除去するために、過マンガン酸溶液によるデ
スミア処理を行い、その後、全表面に、無電解銅めっき
を行って、めっき銅層を形成し、そのめっき銅層の不要
な箇所を、選択的にエッチング除去して、回路を形成し
た。この工程を繰返し、１０層のプリント配線板を作製
した。この多層プリント配線板の一部を切り取り、その
曲げ弾性率を、ＤＭＡの曲げモードで測定した結果、縦
横方向の平均の曲げ弾性率は、常温で６０ＧＰａ、２０
０℃で５０ＧＰａであった。また、ビッカース硬度計に
よる表面硬度は、５０であった。

【００３４】さらに、この１０層のプリント配線板に、
ベアチップを実装し、ワイヤボンディングで、表面回路
と接続し、このときのボンディング条件が、超音波出力
を１Ｗ、超音波出力時間を５０μｓ、ボンド荷重を１０
０ｇ、ボンディング温度を１８０℃としたところ、接続
を良好に行うことができた。また、この１０層のプリン
ト配線板に、寸法８ｍｍ×２０ｍｍのＩＣを、はんだ接
続し、−６０℃←→１５０℃の熱サイクル試験を行った
ところ、２０００サイクル後も、はんだ接続部に異状は
なく、同時に、この配線板のバイアホールを含むすべて
の回路の導通試験を行ったが、断線等のトラブルの発生
はなかった。

【００３５】比較例１ ・ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂・・・・・・・・・１００重量部 ・ビスフェノールＡノボラック樹脂・・・・・・・・・・・・・・・３７重量部 ・テトラブロモビスフェノールＡ・・・・・・・・・・・・・・・・４７重量部 ・２−エチル−４−メチルイミダゾール・・・・・・・・・・・・０．５重量部 ・メチルエチルケトン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１００重量部 を組成成分とする熱硬化性樹脂を厚さ３０μｍと１００
μｍのガラスクロスに含浸塗工し、温度１５０℃で１０
分間加熱乾燥して、溶剤を除去するとともに、樹脂を半
硬化し、厚さが４５μｍと１００μｍのガラスエポキシ
プリプレグを作製した。作製したプリプレグは、カッタ
ーナイフ及びシャーによる切断時に樹脂が飛散した。

【００３６】作製した厚さ１００μｍのガラスエポキシ
プリプレグの上下に厚さ１８μｍの片面粗化銅箔を該粗
化面がプリプレグに向き合うように積層し、温度１７０
℃、圧力２ＭＰａで、６０分間熱圧成形した。得られた
銅張積層板の曲げ弾性率を三点曲げで測定したところ、
８ＧＰａ（銅箔なし、縦横平均）であった。直径０．３
ｍｍのドリルにて、この銅張積層板を１０枚重ねて穴明
けしたときの最上板と最下板の穴位置のずれ量を測定し
たところ、５０μｍ以上あった。

【００３７】この銅張積層板に回路加工を施して内層回
路板を作製し、その両面に先に作製した厚さ４５μｍの
ガラスエポキシプリプレグを、そのさらに外側に厚さ１
８μｍの片面粗化銅箔を粗化面がプリプレグに向き合う
ように積層し、温度１７０℃、圧力２ＭＰａで、６０分
間熱圧成形し内層回路入り多層銅張積層板を作製した。
この内層回路入り多層銅張積層板の表面粗さを触針式表
面粗さ計にて測定した。測定箇所はその直下に内層回路
のある部分とない部分とを含む長さ２５ｍｍの一直線上
の外層表面とした。内層回路のある部分とない部分の段
差の１０点平均は、９μｍであった。この測定した箇所
の一部の断面を、電子顕微鏡により観察・写真撮影した
ものを図２に示す。図２によれば、内層回路の銅箔がな
い部分で５４μｍ、内層回路の銅箔がある部分で３６μ
ｍであり、内層回路の銅箔がある部分とない部分の境界
付近の内層回路の銅箔がない箇所には、樹脂のみしか充
填されておらず、ガラスクロスが内層回路の凹凸を埋め
きれていないことが分かる。このプリプレグが４５μｍ
もあることから、かすれやボイドはないものの、内層銅
箔の２倍以上の厚さを必要とし、しかも、内層回路の銅
箔がない箇所で外層がくぼみやすいことから、外層表面
の平滑性に乏しいことが分かる。さらに、この内層回路
入り多層銅張積層板の表面銅箔の所定位置にエッチング
により、直径５０μｍの円形のクリアランスを設け、そ
のクリアランスに、インパクトレーザ（住友重機械工業
株式会社製、商品名）を照射し、穴明けを試みたが、ガ
ラス部分が除去できなかった。

【００３８】比較例２ ・テトラブロモビスフェノールＡとビスフェノールＡジグリシジルエーテルから ジメチルアセトアミド中で合成した、重量平均分子量が５００，０００の、臭素 化した高分子量エポキシ重合体・・・・・・・・・・・・・・・・１００重量部 ・フェノールノボラックでブロックしたトリレンジイソシアネート ・・・・・・・・・・・・・２０重量部 ・ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂・・・・・・・・・・・・・・・３０重量部 ・ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と当量になる量のフェノールノボラック ・尿素シランカップリング剤・・・・・・・・・・・・・・・・・０．５重量部 を、高分子量エポキシ重合体の合成に使用した溶剤ジメ
チルアセトアミドと、この溶剤ジメチルアセトアミドと
等量のシクロヘキサノンに溶解した、樹脂分４０重量％
のフィルム形成能を有する熱硬化性樹脂を、厚さ５０μ
ｍのポリエチレンテレフタレートフィルムにナイフコー
タにて塗工し、温度１５０℃で１０分間加熱乾燥して、
溶剤を除去するとともに、樹脂を半硬化した後、ポリエ
チレンテレフタレートフィルムを剥離により除去して、
半硬化状態のエポキシ樹脂からなる厚さが３０μｍの接
着フィルムを作製した。作製した接着フィルムは、ポリ
エチレンテレフタレートフィルムの剥離時や通常の取り
扱い時に割れる等のトラブルはなく、また、カッターナ
イフ及びシャーにより、樹脂の飛散等なくきれいに切断
できが、プリプレグ同士のブロックキングが発生し、取
扱性は悪かった。

【００３９】比較例１で作製した内層回路板の両面に、
前記の厚さ３０μｍの接着フィルムを、そのさらに外側
に厚さ１８μｍの片面粗化銅箔を、粗化面が接着フィル
ムに向き合うように積層し、温度１７０℃、圧力２ＭＰ
ａで、６０分間熱圧成形し、内層回路入り多層銅張積層
板作製した。この内層回路入り多層銅張積層板の表面粗
さを、その直下に内層回路のある部分とない部分とを含
む長さ２５ｍｍの一直線上の外層表面の箇所で、触針式
表面粗さ計で測定したところ、内層回路のある部分とな
い部分の段差の１０点平均は、３μｍ以下であり、回路
加工に支障のない良好な表面平滑性であった。さらに、
この内層回路入り多層銅張積層板の表面銅箔の所定位置
に、エッチングにより、直径５０μｍのクリアランスを
設け、そのクリアランスにレーザ光を照射してバイアホ
ールとなる孔を形成し、さらに、過マンガン酸溶液によ
るデスミア処理を行い、無電解銅めっきを全表面に行っ
た後、不要なめっき銅をエッチング除去して回路を形成
し、これを繰り返し、以上の工程を繰り返して１０層の
プリント配線板を作製した。この多層プリント配線板の
一部を切り取り、曲げ弾性率をＤＭＡの曲げモードで測
定した結果、縦横方向の平均の曲げ弾性率が、常温で２
０ＧＰａ、２００℃で１０ＧＰａであった。また、ビッ
カース硬度計による表面硬度は、１７であった。

【００４０】さらに、この１０層プリント配線板の一部
にベアチップを実装し、ワイヤボンディング条件を、超
音波出力を１Ｗ、超音波出力時間を５０μｓ、ボンド荷
重を１００ｇとして、ワイヤボンディングしたが、ワイ
ヤボンディング温度を１００℃に下げてもワイヤのはが
れが発生した。また、この１０層プリント配線板に、寸
法８ｍｍ×２０ｍｍのＩＣをはんだ接続し、−６５℃←
→１５０℃の熱サイクル試験を行ったところ、１００サ
イクル前後で、はんだ接続部に断線不良が発生し、ま
た、この基板の内部のバイアホールを含む全回路の導通
検査を行ったところ、断線箇所があった。

【００４１】

【発明の効果】本発明のプリプレグは、極薄化が可能で
かつ取扱性が良好である。しかもこれを使用したプリン
ト配線板は、表面が平滑で回路加工性が良く、剛性が高
いため実装信頼性が高く、表面硬度が高いためワイヤボ
ンディング性が良く、熱膨張係数が小さいため寸法安定
性が良くなる。したがって、本発明のプリプレグは、多
層プリント配線板の小型化、高密度化、高生産性化、高
信頼性化、低コスト化に多大の貢献をする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面写真である。

【図２】従来例を示す断面写真である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０８Ｋ 7:04

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半硬化状態の熱硬化性樹脂と、電気絶縁性
   のウィスカーとからなることを特徴とするプリント配線
   板用のプリプレグ。
2. 【請求項２】熱硬化性樹脂に、電気絶縁性ウィスカーを
   配合し、撹拌により該ウィスカーを該熱硬化性樹脂中に
   均一に分散させた後、キャリアフィルムの片面に塗布
   し、加熱により前記熱硬化性樹脂を半硬化状態にした
   後、キャリアフィルムを除去することを特徴とするプリ
   ント配線板用のプリプレグの製造方法。
3. 【請求項３】電気絶縁性ウィスカーが、硼酸アルミニウ
   ムであることを特徴とする請求項２に記載のプリント配
   線板用のプリプレグの製造方法。
4. 【請求項４】ウィスカーの平均直径が０．３μｍ〜３μ
   ｍの範囲であり、ウィスカーの平均長さが、平均直径の
   １０倍以上、かつ１００μｍ以下の範囲であることを特
   徴とする請求項２又は３に記載のプリント配線板用のプ
   リプレグの製造方法。