JPH0971762A - 多層プリント配線板用層間絶縁接着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボイドがなく、表面平滑性が優れた多層プリ
ント配線板を得ること。 【解決手段】 下記の各成分を必須成分として含有する
多層プリント配線板用層間絶縁接着剤であり、（１）重
量平均分子量１００００以上のビスフェノール型エポキ
シ樹脂、（２）エポキシ当量５００以下のビスフェノー
ル型エポキシ樹脂、（３）酸無水物硬化剤、酸無水物硬
化剤としては、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチ
ルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルブ
テニルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フ
タル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸が好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多層プリント配線
板用層間絶縁接着剤に関し、特に、得られた多層プリン
ト配線板において、ボイド残りがなく、表面平滑性に優
れているエポキシ樹脂系層間絶縁接着剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、多層プリント配線板を製造する場
合、回路が形成された内層回路基板上に、ガラスクロス
基材にエポキシ樹脂を含浸して半硬化させたプリプレグ
シートを１枚以上重ね、更にその上に銅箔を重ね熱板プ
レスにて加熱一体成形するという工程を経ている。しか
し、この工程ではプリプレグ中の含浸樹脂を熱により再
流動させ一定圧力下で硬化させるため、均一に硬化成形
するには１〜１．５時間は必要である。このように製造
工程が長くかかる上に、多層積層プレス及びガラスクロ
スプリプレグのコスト等により高コストとなっている。
加えてガラスクロスに樹脂を含浸させる方法のため、回
路層間の厚みがガラスクロスにより規制され多層プリン
ト配線板全体の極薄化も困難であった。

【０００３】近年、これらの問題を解決するため、熱板
プレスによる加熱加圧成形を行わず、層間絶縁接着剤に
ガラスクロスを用いない、ビルドアップ方式による多層
プリント配線板の技術が改めて注目されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、上記熱板
プレスで成形する方法に対して、簡素化されたビルドア
ップ方式により優れた特性を有する多層プリント配線板
を低コストで製造する方法を種々検討している。

【０００５】ビルドアップ方式による多層プリント配線
板において、フィルム状の層間絶縁樹脂層を用いた場
合、内層回路板の絶縁基板と回路と段差をなくし、その
表面を平滑化するために、内層回路板にアンダーコート
剤を塗布することが一般化してきた。この代表的な例と
して、内層回路板に塗布されたアンダーコート剤が未硬
化、半硬化または硬化した状態において、層間絶縁接着
剤をコートした銅箔をラミネートし、一体硬化すること
により多層プリント配線板を得る。このような方法によ
り、内層回路板の回路による段差がなくなるため、層間
絶縁接着剤をコートした銅箔のラミネートが容易であ
り、また内層回路板の銅箔残存率を考慮する必要もなく
なる。

【０００６】このようなプロセスにおいて、銅箔にコー
トされた層間絶縁接着剤をアンダーコート剤がコートさ
れた内層回路板にラミネートし硬化させたときに、得ら
れた多層プリント配線板にボイド残りがなく、表面平滑
性に優れた多層プリント配線板が得られ難いという問題
点がある。本発明はかかる問題点を改善するために検討
し、完成されたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記の各成分
を必須成分として含有することを特徴とする多層プリン
ト配線板用層間絶縁接着剤に関するものである。 （１）重量平均分子量１００００以上のビスフェノール
型エポキシ樹脂、（２）エポキシ当量５００以下のビス
フェノール型エポキシ樹脂、（３）酸無水物硬化剤、

【０００８】前記酸無水物硬化剤は、好ましくは、メチ
ルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルエンドメチレンテ
トラヒドロ無水フタル酸、メチルブテニルテトラヒドロ
無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキ
サヒドロ無水フタル酸から選ばれた１種または２種以上
である。

【０００９】本発明において、重量平均分子量１０００
０以上のエポキシ樹脂は、成形時の樹脂流れを小さく
し、絶縁層の厚みを維持すること、及び組成物に可撓性
を付与する目的で配合されている。かかるエポキシ樹脂
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、フェノキシ樹脂等があるが、
上記の目的のためにはビスフェノールＡ型のものが好ま
しい。この高分子量エポキシ樹脂の割合はエポキシ樹脂
全体に対して５０〜７０重量％である。５０重量％より
少ないと、粘度が高くならず層間絶縁接着剤としての厚
みを保つことが不十分となり、従ってラミネートした後
の外層回路の平滑性が劣るようになる。一方、７０重量
％より多いと、逆に粘度が高くなり、銅箔への塗布が容
易ではなく、所定厚みを保つことが困難となることがあ
る。なお、この高分子量エポキシ樹脂は難燃化のために
臭素したものも使用することができる。

【００１０】上記高分子量エポキシ樹脂単独では、硬化
後の架橋密度が低く、可撓性が大きすぎること、及び銅
箔にコートするために溶剤に溶解して所定濃度のワニス
としたときに、粘度が高く、コート時の作業性がよくな
い。このような欠点を改善するためにエポキシ当量５０
０以下のビスフェノール型エポキシ樹脂を配合する。こ
の配合割合はエポキシ樹脂全体に対して３０〜５０重量
％である。

【００１１】このような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
シ樹脂等であり、臭素化したものも使用することができ
る。より具体的には、エポキシ当量２００程度のもの、
エポキシ当量４５０程度のものなどがあり、絶縁層とし
ての厚み、銅箔へコートするときの作業性等の考慮して
これらを単独または併用して使用する。

【００１２】次に、硬化剤としては酸無水物が使用され
る。酸無水物としては、硬化剤は、メチルテトラヒドロ
無水フタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水
フタル酸、メチルブテニルテトラヒドロ無水フタル酸、
ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フ
タル酸から選ばれた１種または２種以上である。酸無水
物は、比較的低分子量であるので、（ロ）成分の低分子
量エポキシ樹脂と相俟って、銅箔にコートされた絶縁接
着剤をアンダーコート剤が塗布された内層回路板にラミ
ネートするとき、アンダーコート剤の表面にある凹凸に
容易に追随するので、ボイドの巻込みがなく、アンダー
コート剤との密着性も良好である。そして、（イ）成分
の高分子量エポキシ樹脂の存在とともに、加熱一体硬化
後の多層プリント配線板の表面平滑性を優れたものとし
ている。特に、上記の５種の酸無水物は常温又はその付
近で液状であるので、エポキシ樹脂との相溶性が良好で
あり、酸無水物硬化剤として良好な特性を示す。

【００１３】上記エポキシ樹脂及び硬化剤の他に、硬化
促進剤として、通常第３級アミン、ＤＢＵ化合物、イミ
ダゾール化合物等を配合する。イミダゾール化合物は少
量でエポキシ樹脂と反応し、良好な硬化物が得られるの
で好ましいものであり、その中でも、融点が１３０℃以
上で、常温においてエポキシ樹脂に対して不溶又は難溶
性であるイミダゾール化合物、更に、２−メチルイミダ
ゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４
−メチルイミダゾール、ビス（２−エチル−４−メチル
−イミダゾール）、２−フェニル−４−メチル−５−ヒ
ドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４，５−
ジヒドロキシメチルイミダゾール及びトリアジン付加型
イミダゾールが特に好ましいものである。これらの硬化
促進剤の配合量は通常エポキシ樹脂に対して０．５〜５
重量％である。

【００１４】エポキシ樹脂や酸無水物と反応する成分を
配合することができる。例えば、エポキシ反応性希釈剤
（一官能型としてフェニルグリシジルエーテルなど、二
官能型としてレゾルシンジクリシジルエーテル、エチレ
ングリコールグリシジルエーテルなど、三官能型として
グリセロールトリグリシジルエーテルなど）、レゾール
型又はノボラック型フェノール系樹脂、イソシアネート
化合物などである。

【００１５】上記成分の他に、好ましくは、線膨張率、
耐熱性、耐燃性などの向上のために、溶融シリカ、結晶
性シリカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、アル
ミナ、クレー、硫酸バリウム、マイカ、タルク、ホワイ
トカーボン、Ｅガラス微粉末などを樹脂分に対して４０
重量％以下配合してもよい。４０重量％より多く配合す
ると、接着剤の粘性が高くなり、内層回路間への埋め込
み性が低下するようになる。

【００１６】さらに、銅箔や内層回路基板との密着力を
高めたり、耐湿性を向上させるためにエポキシシラン等
のシランカップリング剤あるいはチタネート系カップリ
ング剤、ボイドを防ぐための消泡剤、あるいは液状又は
微粉末タイプの難燃剤の添加も可能である。

【００１７】溶剤としては、接着剤を銅箔に塗布し８０
℃〜１３０℃で乾燥した後において、接着剤中に残らな
いものを選択しなければならない。例えば、アセトン、
メチルエチルケトン、トルエン、キシレン、ｎ−ヘキサ
ン、メタノール、エタノール、メチルセルソルブ、エチ
ルセルソルブ、シクロヘキサノンなどが用いられる。

【００１８】層間絶縁接着剤付き銅箔は、接着剤成分を
所定の溶剤に所定の濃度で溶解した接着剤ワニスを銅箔
のアンカー面に塗工後８０〜１３０℃の乾燥を行なって
接着剤中に溶剤が残らないようにして作製する。その接
着剤層の厚みは１５μｍ〜１２０μｍが好ましい。１５
μｍより薄いと層間絶縁性が不十分となることがあり、
１２０μｍより厚いと層間絶縁性は問題ないが、作製が
容易でなく、また多層プリント配線板の厚みを薄くする
という本発明の目的に合わなくなる。

【００１９】この層間絶縁接着剤付き銅箔は、通常ドラ
イフィルムラミネーターにより内層回路基板にラミネー
トし硬化させて、容易に外層銅箔を有する多層プリント
配線板を形成することができる。

【００２０】次に、内層回路基板の回路による段差をな
くするために用いられるアンダーコート剤について述べ
る。アンダーコート剤は通常層間絶縁接着剤と一体硬化
させるために、これと同種の材料が使用される。従っ
て、本発明においてはエポキシ樹脂を主成分とするもの
が使用される。ただし、溶剤に溶解したワニスでもよ
く、熱又は光により反応する反応性希釈剤に溶解したワ
ニスでもよい。かかるアンダーコート剤ワニスを内層回
路板に塗布し、次いで加熱して溶剤の蒸発あるいは反応
によりタックフリー化ないしプレポリマー化、又は光照
射して反応によるタックフリー化ないしプレポリマー化
する。エポキシ樹脂の硬化剤は、本発明の層間絶縁接着
剤において使用する酸無水物を使用することが好まし
く、前記メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルエン
ドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルブテニル
テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル
酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸がより好ましい。
更には、層間絶縁接着剤に使用した酸無水物と同一のも
のを使用するのが、層間絶縁接着剤と内層回路板との密
着性、ボイドレス、表面平滑性の点で最も好ましい。硬
化促進剤も層間絶縁接着剤と同種の硬化剤を使用するの
が好ましい。

【００２１】

【実施例】

＜実施例１＞ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキ
シ当量６４００、重量平均分子量３００００）１５０重
量部（以下、配合量は全て重量部を表す）とビスフェノ
ールＦ型エポキシ樹脂（エポキシ当量１７５、大日本イ
ンキ化学株製 エピクロン８３０）９０部とをＭＥＫに
撹拌・溶解し、そこへ硬化剤としてメチルテトラヒドロ
無水フタル酸６０重量部、硬化促進剤として２−フェニ
ル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール
０．５部、シランカップリング剤（日本ユニカー株製
商品名：Ａ−１８７）０．３部、炭酸カルシウム３０部
及び超微粒子シリカ（アエロジル−８０５）０．５部を
添加して接着剤ワニスを作製した。

【００２２】以下、図１に示す工程にて多層プリント配
線板を作製した。前記接着剤ワニスを厚さ１８μｍの銅
箔（１）のアンカー面に乾燥後の厚みが５０μｍとなる
ようにローラーコーターにて塗布、乾燥して接着剤
（２）付き銅箔（３）を得た（ａ）。

【００２３】次に、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
（エポキシ当量約４７０、重量平均分子量約９００）１
００部をグリシジルメタクリレート４０部に溶解し、こ
れに硬化剤として２−フェニルメチルイミダゾール３部
と光重合開始剤（チバガイギー製イルガキュア６５１）
１．２部を添加し、ホモミキサーにて十分撹拌してアン
ダーコート剤とした。

【００２４】更に、基材厚０．１ｍｍ、銅箔厚３５μｍ
のガラスエポキシ両面銅張積層板をパターン加工して内
層回路板を得た。銅箔表面を黒化処理した後、上記アン
ダーコート剤をカーテンコーターにより厚さ約４０μｍ
に塗工した。その後、ＵＶコンベア機にて８０Ｗ／ｃｍ
高圧水銀灯２本で約で約２Ｊ／ｃｍ² の条件で紫外線照
射し、アンダーコート剤をタックフリー化した。

【００２５】かかるアンダコート剤の層を有する内層回
路板上に前記層間絶縁接着剤付き銅箔を、温度１００
℃、圧力４ｋｇ／ｃｍ² 、ラミネートスピード０．８ｍ
／分の条件により、硬質ロールを用いて上記熱硬化型絶
縁性接着剤付き銅箔をラミネートし、１５０℃、３０分
間加熱硬化させ多層プリント配線板を作製した。

【００２６】＜実施例２〜５＞層間絶縁接着剤及びアン
ダーコート剤に使用する酸無水物として、メチルエンド
メチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルブテニルテ
トラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、
メチルヘキサヒドロ無水フタル酸を使用する以外は実施
例１と同様にして多層プリント配線板を作製した。

【００２７】＜比較例１＞層間絶縁接着剤及びアンダー
コート剤に使用するエポキシ樹脂の硬化剤として、２ー
メチルイミダゾール５部のみを使用した以外は実施例１
と同様にして多層プリント配線板を作製した。

【００２８】得られた多層プリント配線板について、表
面平滑性、吸湿平田耐熱性、ピール強度を測定し、表１
に示す結果を得た。 表 １ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 表面平滑性 吸湿半田耐熱性 ピール強度 ボイドの有無 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 実施例１ ３μｍ ○ １.３kg/cm ○ 実施例２ ３ ○ １.４ ○ 実施例３ ２ ○ １.２ ○ 実施例４ ３ ○ １.４ ○ 実施例５ ２ ○ １.３ ○ 比較例１ ５ ○ １.３ × −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

【００２９】（測定方法） 内層回路板試験片：線間１５０μmピッチ、クリアラン
スホール １.０mmφ １．表面平滑性：ＪＩＳ Ｂ ０６０１ Ｒ(max) ２．吸湿半田耐熱試験 吸湿条件：プレッシャークッカー処理、１２５℃、２．
３気圧、３０分間 試験条件：ｎ＝５で、全てが２８０℃、１２０秒間で膨
れが無かったものを○とした。 ３．ピール強度：ＪＩＳ Ｃ ６４８６ ４．ボイドの有無：表面の銅箔をエッチングにより除去
し、ボイドの有無を目視により観察した。

【００３０】

【発明の効果】本発明の多層プリント配線板用層間絶縁
接着剤は、アンダコート剤が塗工された内層回路基板に
ラミネートしたとき一体硬化が良好に行われるので、得
られた多層プリント配線板は電気特性はもちろんのこ
と、耐熱性、耐湿性等において優れた特性を有してい
る。そして、特に、得られた多層プリント配線板は、ボ
イドがなく、表面平滑性が優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多層プリント配線板（一例）を作製す
る工程を示す概略断面図

【符号の説明】

１ 内層回路板 ２ 内層回路 ３ アンダーコート剤 ４ 熱硬化型絶縁性接着剤 ５ 銅箔 ６ 硬質ロール ７ 多層プリント配線板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本庄谷 共美 東京都品川区東品川２丁目５番８号 住友 ベークライト株式会社内 (72)発明者 中道 聖 東京都品川区東品川２丁目５番８号 住友 ベークライト株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の各成分を必須成分として含有する
   ことを特徴とする多層プリント配線板用層間絶縁接着
   剤。 （１）重量平均分子量１００００以上のビスフェノール
   型エポキシ樹脂、（２）エポキシ当量５００以下のビス
   フェノール型エポキシ樹脂、（３）酸無水物硬化剤、
2. 【請求項２】 酸無水物硬化剤が、メチルテトラヒドロ
   無水フタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水
   フタル酸、メチルブテニルテトラヒドロ無水フタル酸、
   ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フ
   タル酸から選ばれた１種または２種以上である請求項１
   記載の層間絶縁接着剤。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の層間絶縁接着剤を
   銅箔にコートしてなる多層プリント配線板用層間絶縁接
   着剤付き銅箔。