JPH09254313A

JPH09254313A - 銅張積層板及びその製造方法

Info

Publication number: JPH09254313A
Application number: JP8063988A
Authority: JP
Inventors: Tokuo Okano; 徳雄岡野; Kazuhito Kobayashi; 和仁小林; Akishi Nakaso; 昭士中祖
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 1996-03-21
Filing date: 1996-03-21
Publication date: 1997-09-30

Abstract

(57)【要約】【課題】プリント配線板の薄型化、高生産性化、高信頼
性化、高速度化、低コスト化に優れた銅張積層板とその
製造方法を提供すること。【解決手段】熱硬化性樹脂と電気絶縁性ウィスカーから
なる電気絶縁層と、その少なくとも片面に形成された銅
箔とからなる。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熱硬化性樹脂中に均
一に分散させた後、少なくとも片面が粗化された銅箔の
粗化面上に塗工し、加熱乾燥により溶剤を除去して作製
した銅箔付きプリプレグを用いて銅張積層板を製造す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品を実装するプ
リント配線板の薄型化及び高密度化への要求に対応でき
るプリント配線板用の銅張積層板と、その製造方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】多層プリント配線板用に使用される銅張
積層板は、従来、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸
し、加熱乾燥して、溶剤を除去するとともに樹脂を半硬
化状態にしたプリプレグの少なくとも片面に銅箔を積層
し、熱圧成形して得られる。こうして得られた銅張積層
板は、絶縁層がガラスクロスによって強化されたエポキ
シ樹脂からなるものである。

【０００３】

【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
板用には薄型化、高密度化、高生産性化、高信頼性化、
高速度化、低コスト化が要求されている。

【０００４】薄型化の実現のために、銅張積層板の薄型
化が要求され、そのためには絶縁層を薄型化しなければ
ならない。

【０００５】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
ルやインターステーシャルバイアホールが必要であり、
そのためにはドリル加工性に優れること、さらに直径１
００μｍ以下の極小径の穴明けのために、レーザ穴加工
性が良好であることが要求されている。

【０００６】また、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材剛性が高いことが
要求されている。

【０００７】また、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。こ
れらの要求に対し従来の銅張積層板では対応が困難であ
る。

【０００８】現在、銅張積層板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。そのた
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）が発生しやすくなる。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。さらに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
絶縁層の剛性が低下する。その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
すく問題となっている。現在、一般に使用されているガ
ラスクロスで最も薄いのは３０μｍのクロスであり、こ
れを使用したプリプレグの厚さは３０〜４０μｍ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、
樹脂分を減らすとボイドが発生したり、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。

【０００９】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銅張積層板は、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発生し
やすく、ドリルを折りやすく、レーザによる穴あけを行
う場合には、ガラス繊維による屈折・反射のため、レー
ザ光の直進性が阻害され、穴明け精度が低いという問題
がある。

【００１０】本発明はかかる状況に鑑み鋭意検討の結果
なされたもので、プリント配線板の薄型化、高生産性
化、高信頼性化、高速度化、低コスト化に優れた銅張積
層板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。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の銅張積層板は、
熱硬化性樹脂と電気絶縁性ウィスカーからなる電気絶縁
性層と、その少なくとも片面に形成された銅箔からなる
ことを特徴とする。

【００１２】また、本発明にかかる銅張積層板は、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、少なくとも片面が粗化された銅箔の粗化面上に塗工
し、加熱乾燥により溶剤を除去し、同時に樹脂を半硬化
状態にして作製した銅箔付きプリプレグのプリプレグ面
に離型性フィルムを積層し、熱圧成形した後、前記フィ
ルムを剥離することにより製造することができる。

【００１３】また、上記銅箔付きプリプレグを、２枚準
備し、各々のプリプレグ面同士を合わせるように積層
し、熱圧成形することによって両面銅張積層板とするこ
ともできる。

【００１４】更にまた、上記銅箔付きプリプレグのプリ
プレグ面に少なくとも片面が粗化された銅箔を、その粗
化面とプリプレグ面が合うように積層し、熱圧成形する
ことによって両面銅張積層板とすることもできる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明に用いる電気絶縁性ウィス
カーは、セラミックウィスカーであり、弾性率が２００
ＧＰａ以上であるものが好ましく、２００ＧＰａ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。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４０
０ＧＰａとガラスよりも遥かに高く、熱膨張係数も小さ
く、しかも比較的安価であり好ましい。この硼酸アルミ
ニウムウィスカーを用いた本発明の銅箔付きプリプレグ
を使用して作製した多層プリント配線板は、従来のガラ
スクロスを用いた銅張積層板よりも、常温及び高温下お
ける剛性が高く、ワイヤボンディング性に優れ、電気信
号の伝達特性に優れ、熱膨張係数が小さく寸法安定性に
優れる。

【００１６】電気絶縁性ウィスカーとしては、その平均
直径は、０．３μｍ以下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以上と
な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、０．３μｍ
〜３μｍの範囲が好ましく、さらに塗工性が良い（平滑
に塗りやすい）ことから平均直径は、０．５μｍ〜２μ
ｍがより好ましい。また、電気絶縁性ウィスカーの平均
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期待でき
ないと同時に、後述するウィスカーの樹脂層中での２次
元配向が困難になるため、配線板にしたときに十分な剛
性が得られない。前記理由から、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。しかし、ウィスカーが長すぎる場合は、ワニス中へ
の均一分散が難しくなり、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
可能性があることから、ウィスカーの平均長さは、１０
０μｍ以下が好ましく、さらに好ましくは５０μｍ以下
である。

【００１７】また、プリント配線板の剛性及び耐熱性を
さらに高めるために、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有効である。カップリング剤
で表面処理したウィスカーは、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る。この
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。

【００１８】本発明で使用する熱硬化性樹脂は、従来の
銅張積層板に使用されている熱硬化性樹脂を使用するこ
とが出来る。ここでいう樹脂とは、樹脂、硬化剤、硬化
促進剤、および必要に応じて用いられるカップリング
剤、希釈剤等を含むものを意味する。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、ポリイミド樹脂、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。例えば、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。

【００１９】このような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、樹脂がエポキシ樹脂の場合
には、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。この硬化剤の前記樹脂に対する割合は、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。

【００２０】硬化促進剤としては、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
促進剤の前記樹脂に対する割合は、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。

【００２１】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る。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。この希釈剤の前記樹脂に対す
る割合は、樹脂１００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。

【００２２】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。

【００２３】プリプレグ中に占める電気絶縁性ウィスカ
ーの配合比率は、樹脂の固形分に対し５容量％未満では
銅箔付きプリプレグの乾燥後のカールが大きく、さらに
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、寸法安定性、ワイヤボンデングが得られず、５０
容量％を越えると電気絶縁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ので、ウ
ィスカーの体積分率は、５〜５０容量％が好ましい。さ
らに内層回路の穴埋め性や回路間への樹脂充填性に優
れ、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保持するために
は２０〜５０容量％であることが好ましい。

【００２４】本発明において用いられる銅箔としては、
少なくとも片面に粗化面を有する銅張積層板に使用され
ている電解銅箔、圧延銅箔、キャリア付き極薄銅箔を使
用する。平滑な銅箔面にウィスカーを含む熱硬化性樹脂
層を形成したのでは、プリプレグ状態及び多層プリント
配線板状態になったときの銅箔とウィスカーを含む熱硬
化性樹脂層との密着性を十分に確保することができない
ので、銅箔の粗化面にウィスカーを含む熱硬化性樹脂層
を形成することが好ましい。

【００２５】銅箔にウィスカー配合した樹脂ワニスを塗
工する際には、銅箔と平行な面方向にせん断力を負荷で
きるかあるいは、銅箔の面に垂直な方向に圧縮力を負荷
できる塗工方式を採用する。具体的には、例えばブレー
ドコータ、ロッドコータ、ナイフコータ、スクイズコー
タ、リバーズロールコータ、トランスファロールコータ
等の塗工方式を使用する。

【００２６】本発明では、電気絶縁性ウィスカーを含む
熱硬化性樹脂を、塗工した銅箔を熱圧着成形して銅張積
層板を作製する。このように熱圧成形することにより、
銅箔に塗工した樹脂中のウィスカーをより２次元配向に
近い状態にすることができる。同時に熱圧成形により樹
脂を硬化させ、銅箔と絶縁層を強固に接着させることが
できる。熱圧成形は、従来の銅張積層板の熱圧成形に使
用されている加熱加圧プレスを使用でき、従来の銅張積
層板の条件である圧力０．１〜２０ＭＰａ、温度１３０
〜２５０℃、時間１〜１２０分の範囲で熱圧成形する。

【００２７】本発明の銅張積層板は、従来のような厚さ
に制約のあるガラスクロス等の中間製品を基材に使用す
るのではなく、極めて微細なウィスカーを製造工程にお
いて直接に基材として使用するため、生産性が向上する
とともに絶縁層の厚さを自由に設定できる。したがっ
て、従来のガラスクロスプリプレグでは、作製不可能な
極薄の銅張積層板が作製でき、プリント配線板の薄型化
に大きく貢献できる。また、従来のガラスクロスを基材
に用いた銅張積層板では、ヤーン（繊維束）の交錯点は
繊維が高密度に充填されており、熱圧成形時に潰れにく
いため、銅張積層板の表面には、その交錯点が浮き出る
ように５μｍ程度の凹凸が発生するが、本発明の銅張積
層板は、ガラス繊維よりも遥かに小さいウィスカーが全
体的に均一に充填されているため、表面の凹凸は３μｍ
以下になる。すなわち本発明の銅張積層板は表面平滑性
に優れているため、本発明の積層板から作製されるプリ
ント配線板は、配線の微細化が可能であり、それにより
配線の高密度化ができる。また、本発明の銅張積層板の
絶縁層の基材であるウィスカーは、従来の銅張積層板の
基材であるガラスクロスよりレーザによる被加工性が良
好であるため、従来のガラスクロスを使用した絶縁層で
は、困難であったレーザ穴明けが容易にできる。そのた
め、直径１００μｍ以下の小径のインターステーシャル
バイアホール（ＩＶＨ）が容易に作製可能となり、プリ
ント配線板の回路を微細化、高密度化が達成でき、電子
機器の高性能化に大きく貢献できる。

【００２８】さらに、本発明の銅張積層板の絶縁層にレ
ーザにより穴明けした穴は、穴壁に適度にウィスカーが
突き出ているため、めっきの密着性が樹脂単独の絶縁層
にレーザにより穴明けした穴にめっきしたときの密着性
より良好であり、電気回路の層間接続信頼性が高い。そ
のため電子機器の信頼性を向上できる。また、本発明の
銅張積層板の絶縁層は、基材であるウィスカーが均一に
分散しているため、従来のガラスクロスを基材に使用し
た銅張積層板のドリル穴明け時において、ガラスが偏在
しているために発生するドリルの芯ぶれや折損という問
題が発生しにくく、そのため、ドリル穴明け時の積層板
の重ね枚数を増やすことが可能であり生産性を向上で
き、しかも、ドリル加工穴の位置精度が向上するため配
線の微細化及び高密度化が可能となり、電子機器の高性
能化に大きく貢献できる。また、本発明の銅張積層板の
絶縁層の基材のウィスカーは、従来の基材のガラスより
も遥かに高剛性であり、かつ従来の積層板よりも均一に
分散されている。そのため、本発明の銅張積層板は、従
来のガラスクロスを使用した銅張積層板よりも高い表面
硬度と優れたワイヤボンディング性を有しており、電子
部品の実装性に優れる。

【００２９】また、本発明の銅張積層板は、ウィスカー
の配合量を増すことにより、従来のガラスクロスを使用
した銅張積層板より弾性率を高くでき、これを用いて作
製したプリント配線板は剛性が高く、はんだリフロー時
等のたわみが低減されるため、ワークサイズ拡大等によ
り生産性を向上できる。また、本発明の銅張積層板は、
絶縁層がガラスよりも遥かに高剛性であり、かつ低熱膨
張率のウィスカーで均一に強化され、従来のガラスクロ
スを使用した銅張積層板と同等以上の寸法安定性を有し
ているため、プリント配線板の回路を微細化できる。ま
た、本発明の銅張積層板から作製したプリント配線板
は、熱膨張率が小さく、搭載する電子部品との熱膨張率
差も小さいため、基板と部品との接続信頼性が高く、電
子機器の信頼性向上にも貢献できる。また、本発明の銅
張積層板は、絶縁層がガラスクロスのような連続繊維で
なく、微細で不連続のウィスカーを基材とするため、基
材に沿って発生しやすい銅イオンのマイグレーションに
よる回路間短絡事故の発生を低減でき、電子機器の信頼
性向上に貢献できる。以下、本発明を実施例に基づいて
詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものでは
ない。

【００３０】

【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
部に対し、テトラブロモビスフェノールＡ４７重量部、
ビスフェノールＡノボラック樹脂３７重量部、２−メチ
ル−４−メチルイミダゾール０．５重量部、およびメチ
ルエチルケトン１００重量部からなる熱硬化性樹脂ワニ
スに、平均直径０．８μｍ、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１１２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１８μｍの片面粗化電解銅箔の粗化面にナイフコータ
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。ナイフコー
タのギャップを適宜調整して、ウィスカーと半硬化状態
からなるプリプレグ層の厚みが６０μｍの銅箔付きプリ
プレグを作製した。プリプレグ層のウィスカー体積分率
は３５ｖｏｌ％であった。

【００３１】作製した銅箔付きプリプレグに、厚さ１８
μｍの片面粗化銅箔を該粗化面がプリプレグ面に向き合
うように積層し、温度１７０℃、圧力２ＭＰａにて６０
分間熱圧成形し、本発明の銅張積層板を得た。その銅張
積層板の銅箔をエッチングにより除去し、曲げ弾性率を
３点曲げにより測定した結果、常温下で２０ＧＰａ、２
００℃下で１０ＧＰａであった。また、ＴＭＡにより常
温下での熱膨張係数を測定したところ、１３ｐｐｍ（銅
箔なし、たてよこ平均）であった。また、この銅箔除去
後の表面硬度は６０（ビッカース）であった。

【００３２】また、この銅張積層板を１０枚重ね、直径
０．３ｍｍのドリルにて穴明けしたときの最上板と最下
板の穴位置のずれを測定したところ、２０μｍ以下であ
った。この銅張積層板の表面粗さを触針式表面粗さ計
にて測定した結果、表面粗さは約２μｍであった。

【００３３】さらに、この銅張積層板の片面の銅箔に直
径５０μｍの円形状に銅箔をエッチング除去した窓を形
成し、その窓から露出した絶縁基材にＣＯ₂レーザビー
ムを照射した。レーザビームの発振周波数は１５０Ｈ
ｚ、照射パルス数５、エネルギーフルエンスは２３．５
Ｊ／ｃｍ² であった。次に、過マンガン酸によるデスミ
ア処理を行った後、無電解めっきを施した。このサンプ
ルの穴の断面を顕微鏡観察した結果、銅箔の穴下部のレ
ーザビームが照射された部分の絶縁層は除去され、その
穴は他の面の銅箔にまで達しており、穴壁は、レーザビ
ーム入射側から反対側の銅箔に向かい穴径が小さくなる
方向に若干のテーパがあり、反対側の銅箔部での穴径は
４０μｍであるが、導通穴として十分な接続面積が確保
されていた。さらに、穴壁は、樹脂部から３μｍ前後ウ
ィスカーが突出しているため、めっきの付きまわり性は
極めて良好であった。さらに、この銅張積層板に回路形
成した後、ＩＣの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た。ワイヤボンディング条件
は、超音波出力を１Ｗ、超音波出力時間を５０μｓ、ボ
ンド荷重を１００ｇ，ワイヤボンディング温度を１８０
℃としたところ、良好にワイヤボンディングできた。

【００３４】実施例２実施例１と同じ樹脂組成で、プリプレグ層が厚さ３０μ
ｍの銅箔付きプリプレグを２枚用い、プリプレグ面同士
を互いに向き合うように積層し、温度１７０℃、圧力２
ＭＰａにて６０分間熱圧成形し、絶縁層の厚さが６０μ
ｍの銅張積層板を得た。この銅張積層板の銅箔をエッチ
ングにより除去し、曲げ弾性率を３点曲げにより測定し
た結果、常温下で２０ＧＰａ、２００℃下で１０ＧＰａ
であった。また、ＴＭＡにより常温下での熱膨張係数を
測定したところ、１３ｐｐｍ（銅箔なし、たてよこ平
均）であった。また、この銅箔除去後の表面硬度は６０
（ビッカース）であった。また、この銅張積層板を１０
枚重ね、直径０．３ｍｍのドリルにて穴明けしたときの
最上板と最下板の穴位置のずれを測定したところ、２０
μｍ以下であった。この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結果、表面粗さは約２μｍで
あった。

【００３５】さらに、この銅張積層板の片面の銅箔に直
径５０μｍの円形状に銅箔をエッチング除去した窓を形
成し、その窓から露出した絶縁基材にＣＯ₂レーザビー
ムを照射した。レーザビームの発振周波数は１５０Ｈ
ｚ、照射パルス数５、エネルギーフルエンスは２３．５
Ｊ／ｃｍ² であった。次に、過マンガン酸によるデスミ
ア処理を行った後、無電解めっきを施した。このサンプ
ルの穴の断面を顕微鏡観察した結果、銅箔の穴下部のレ
ーザビームが照射された部分の絶縁層は除去され、その
穴は他の面の銅箔にまで達しており、穴壁は、レーザビ
ーム入射側から反対側の銅箔に向かい穴径が小さくなる
方向に若干のテーパがあり、反対側の銅箔部での穴径は
４０μｍであるが、導通穴として十分な接続面積が確保
されていた。さらに、穴壁は、樹脂部から３μｍ前後ウ
ィスカーが突出しているため、めっきの付きまわり性は
極めて良好であった。さらに、この銅張積層板に回路形
成した後、ＩＣの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た。ワイヤボンディング条件
は、超音波出力を１Ｗ、超音波出力時間を５０μｓ、ボ
ンド荷重を１００ｇ，ワイヤボンディング温度を１８０
℃としたところ、良好にワイヤボンディングできた。

【００３６】実施例３実施例１と同じ熱硬化性樹脂ワニスに、平均直径０．８
μｍ、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１１２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１８μｍの片面粗化
電解銅箔の粗化面にナイフコータにて塗工し、温度１５
０℃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。ナイフコータのギャップを適宜
調整して、ウィスカーと半硬化状態からなるプリプレグ
層の厚みが１０μｍの銅箔付きプリプレグを作製した。
プリプレグ層のウィスカー体積分率は３５ｖｏｌ％であ
った。作製した銅箔付きプリプレグを温度１７０℃圧力
２ＭＰａで６０分間熱圧成形し、絶縁層の厚さが１０μ
ｍの片面銅張積層板を得た。この銅張積層板の銅箔をエ
ッチングにより除去し、曲げ弾性率を３点曲げにより測
定した結果、常温下で２０ＧＰａ、２００℃下で１０Ｇ
Ｐａであった。また、ＴＭＡにより常温下での熱膨張係
数を測定したところ、１０ｐｐｍ（銅箔なし、たてよこ
平均）であった。また、直径０．３ｍｍ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を測定したところ、２０μｍ以
下であった。この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。表面粗さは約２μｍであり、極めて
良好な表面平滑性であった。次に、これらの実施例の効
果を確認するため比較例を示す。

【００３７】比較例１実施例１と同じ熱硬化性樹脂ワニスを、厚さ６０μｍの
ガラスクロスに含浸塗工し、温度１５０℃で１０ｍｉｎ
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、ガラスクロスと半硬化状態にあるエポキシ樹脂か
らなる厚さが、６０μｍ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の両面に、厚さが１８μ
ｍの片面粗化銅箔を該粗化面がプリプレグ面に向き合う
ように積層し、温度１７０℃、圧力２ＭＰａにて６０分
間熱圧成形し、従来の銅張積層板を得た。この銅張積層
板の銅箔をエッチングにより除去し、曲げ弾性率を３点
曲げにより測定した結果、常温下で７ＧＰａ、２００℃
下で４ＧＰａであった。また、ＴＭＡにより常温下での
熱膨張係数を測定したところ、１５ｐｐｍ（銅箔なし、
たてよこ平均）であった。また、銅箔除去後の表面硬度
は１７（ビッカース）であった。さらに、直径０．３ｍ
ｍ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以上であった。この銅張積層板の表面
粗さを触針式表面粗さ計にて測定した。表面粗さは約５
μｍであった。

【００３８】さらに、この銅張積層板の片面の銅箔の所
定位置に、エッチングにより直径５０μｍの円状に銅箔
を除去した穴を明け、その穴へレーザビームを照射し
た。レーザビームの発振周波数は１５０Ｈｚ、照射パル
ス数５、エネルギーフルエンスは２３．５Ｊ／ｃｍ² と
した。次にこのサンプルに、過マンガン酸によるデスミ
ア処理を行った後、無電解めっきを施した。さらに、こ
のサンプルの穴の断面を顕微鏡観察した。銅箔の穴下部
のレーザビームが照射された部分の絶縁層の樹脂の一部
は除去できたが、ガラスクロスは除去できなかった。当
然穴は、もう片面の銅箔にまで達せず導通穴にはできな
かった。

【００３９】さらに、この銅張積層板に回路形成した
後、ベアチップを実装し、ワイヤボンディングで表面回
路と接続した。ワイヤボンディング条件は、超音波出力
を１Ｗ、超音波出力時間を５０μｓ、ボンド荷重を１０
０ｇ，ワイヤボンディング温度を１８０℃としたとこ
ろ、部分的にワイヤのはがれが発生した。

【００４０】比較例２実施例１と同じ熱硬化性樹脂ワニスを、厚さ３０μｍ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、樹脂を半硬し、
ガラスクロスと半硬化状態にあるエポキシ樹脂からなる
厚さが、３０μｍ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を２枚重ねその上下に、厚さが
１８μｍの片面粗化銅箔を該粗化面がプリプレグ面に向
き合うように積層し、温度１７０℃、圧力２ＭＰａにて
６０分間熱圧成形し、絶縁層厚さが６０μｍの従来の銅
張積層板を得た。この銅張積層板の銅箔をエッチングに
より除去し、曲げ弾性率を３点曲げにより測定した結
果、常温下で１４ＧＰａ、２００℃下で７ＧＰａであ
り、また、ＴＭＡにより常温下での熱膨張係数を測定し
たところ、２０ｐｐｍ（銅箔なし、たてよこ平均）であ
った。また、銅箔除去後の表面硬度は１７（ビッカー
ス）であった。さらに、直径０．３ｍｍ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
以上であった。この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。表面粗さは約５μｍであった。

【００４１】さらに、この銅張積層板の片面の銅箔の所
定位置に、エッチングにより直径５０μｍの円状に銅箔
を除去した穴を明け、その穴にレーザビームを照射し
た。レーザビームの発振周波数は１５０Ｈｚ、照射パル
ス数５、エネルギーフルエンスは２３．５Ｊ／ｃｍ² と
した。次にこのサンプルに、過マンガン酸によるデスミ
ア処理を行った後、無電解めっきを施した。このサンプ
ルを穴の断面を顕微鏡観察した結果、銅箔の穴下部のレ
ーザビームが照射された部分の絶縁層の樹脂の一部は除
去できたが、ガラスクロスは除去できなかった。当然穴
は、もう片面の銅箔にまで達せず導通穴にはできなかっ
た。

【００４２】さらに、この銅張積層板に回路形成した
後、ベアチップを実装し、ワイヤボンディングで表面回
路と接続した。ワイヤボンディング条件は、超音波出力
を１Ｗ、超音波出力時間を５０μｓ、ボンド荷重を１０
０ｇ，ワイヤボンディング温度を１８０℃としたとこ
ろ、部分的にワイヤのはがれが発生した。

【００４３】比較例３ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂とビスフェ
ノールＡノボラック樹脂を主成分とする熱硬化性樹脂
を、厚さ１０μｍのガラスクロスに含浸塗工し、温度１
５０℃で１０ｍｉｎ間加熱乾燥して、溶剤を除去すると
ともに、樹脂を半硬し、ガラスクロスと半硬化状態にあ
るエポキシ樹脂からなる厚さが１０μｍのガラスエポキ
シプリプレグの作製を試みた。しかし、乾燥炉中でクロ
スが塗工した樹脂の重量に耐えきれず破断した。したが
って、実施例３で得たのと同じ１０μｍ厚さの絶縁層の
銅張積層板を、従来のガラスクロスを基材とする銅張積
層板の製造方法にて作製することはできなかった。

【００４４】

【発明の効果】本発明の銅張積層板は、表面が平滑であ
るため回路加工性が良く、剛性が高いため実装信頼性が
高く、熱膨張係数が小さいため寸法安定性が良く、表面
硬度が高いためワイヤボンディング性が良く、ドリル穴
明け時のドリルの直進性が良好である。さらに、ガラス
クロスを基材に使用した銅張積層板では困難であったレ
ーザによる穴明け加工が可能であり、しかも穴内壁のめ
っきのつきまわり性も良好である。さらに、従来の銅張
積層板では不可能であった絶縁層厚さ３０μｍ以下の極
薄化を可能にするものである。したがって、本発明の銅
張積層板は、プリント配線板の薄型化、高密度化、高生
産性化、高信頼性化に多大の貢献をするものである。

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｂ２９Ｌ 9:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱硬化性樹脂と電気絶縁性ウィスカーから
なる電気絶縁層と、その少なくとも片面に形成された銅
箔とからなることを特徴とする銅張積層板。
【請求項２】電気絶縁性ウィスカーが、弾性率が２００
ＧＰａ以上であるセラミックウィスカーであることを特
徴とする請求項１記載の銅張積層板。
【請求項３】電気絶縁性ウィスカーとして、その平均直
径が０．３〜３μｍであり、平均長さが平均直径の１０
倍以上の範囲のウィスカーを用いたことを特徴とする請
求項１又は２記載の銅張積層板。
【請求項４】電気絶縁性ウィスカーが、硼酸アルミニウ
ムウィスカーであることを特徴とする請求項１乃至３の
いずれかに記載の銅張積層板。
【請求項５】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熱硬化性樹脂中に均一
に分散させた後、少なくとも片面が粗化された銅箔の粗
化面上に塗工し、加熱乾燥により溶剤を除去して作製し
た銅箔付きプリプレグ面に、離型性フィルムを積層し熱
圧成形した後、前記フィルムを除去することを特徴とす
る銅張積層板の製造方法。
【請求項６】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が熱硬化性樹脂中に均
一に分散させた後、少なくとも片面が粗化された銅箔の
粗化面上に塗工し、加熱乾燥により溶剤を除去して作製
した２枚の銅箔付きプリプレグを、各々のプリプレグ面
同士を合わせるように積層し、熱圧成形することを特徴
とする銅張積層板の製造方法。
【請求項７】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、少なくとも片面が粗化された銅箔の
粗化面上に塗工し、加熱乾燥により溶剤を除去して作製
した銅箔付きプリプレグのプリプレグ面に、少なくとも
片面が粗化された銅箔を、その粗化面とプリプレグ面が
合うように積層し、熱圧成形することを特徴とする銅張
積層板の製造方法。