JPH1037054A - 回路基板用基材とプリプレグ及びそれを用いたプリント回路基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリント回路基板103と金属配線層106が強固
に接着し、かつ基板そり、ねじれの少ない、信頼性の高
い高密度実装用プリント回路基板を提供する。 【解決手段】 温度:170-300℃、線圧力:10-500kgの範
囲で、可塑性を示さない短繊維例えば全芳香族ポリアミ
ドと、可塑性を示す短繊維例えば全芳香族ポリエステル
繊維からなる不織布101で回路基板用基材を形成する。
可塑性を示さない短繊維同士を可塑性を示す繊維で接着
しても良い。この不織布で基材を構成することで同一の
加熱加圧条件下で、可塑性を示さない短繊維同士をより
強固に結着し、毛羽立ちのない構造となり、基板中の熱
可塑性樹脂繊維が加熱により融着し、より機械的に安定
な密着が得られる。これにより、信頼性の高いプリント
回路基板を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ソリ、ネジレ等の
変形がなく、ＬＳＩや受動部品などの電子部品を搭載
し、それらを相互に電気的に接続するための電気配線層
を持つプリント回路基板と、これに用いられる有機質不
織布を用いた回路基板用基材及びプリプレグに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器は小型軽量化は云うに及
ばず、一層の高機能化が求められている。従って、かか
る電子回路の構成部品である半導体やプリント配線板も
より高密度、高機能なものが要求されている。たとえ
ば、半導体では集積度の増大と高機能化のために狭ピッ
チ化、多ピン化がますます進展しており、端子ピッチは
現在では０．３ｍｍピッチまで狭くなっている。そし
て、これ以上狭ピッチ化、多ピン化が進展すると、従来
の半田を用いた実装方法では実装が困難になるので、今
後はパッケージを用いることなく、半導体を基板に直接
実装するＣＯＢ(Chipon Board、チップオンボード）技
術（ワイヤーボンディング実装、フリップチップ実装な
どが代表的な技術）が重要と考えられ、近年ＣＯＢ技術
の開発が各方面で検討されるようになってきている。

【０００３】一方、実装部品の高密度実装を可能ならし
めるプリント配線板としては、ガラス−エポキシ基板が
最も一般的に知られている。これは、ガラス織布に耐熱
性のエポキシ樹脂を含浸させたものを絶縁基板材として
用いて構成されたものである。このガラス−エポキシ基
板は、現在では民生用にも広く利用されている。しかし
ながら、前記したような今後の更なる高密度化の要求に
対しては十分であるとはいえない。これは以下の理由に
よる。

【０００４】ガラス−エポキシ基板上に半導体を直接実
装する場合、ガラス−エポキシ基板は半導体であるシリ
コンの熱膨張に比べ約３倍以上大きい。このため熱衝撃
などの信頼性試験において、半導体ＩＣとの電気的接続
部分の接続信頼性を確保することが困難となる。また、
同様に半導体の直接実装において、回路基板の表面平滑
性も重要な要素となってきている。これは、ガラス−エ
ポキシ基板に使用されるガラスが織布で構成されるた
め、ガラス織布の網目が段差となり半導体実装時に接続
部分の不具合いとして現われるためである。また、段差
のため、ファインな電極パターンの形成には問題とな
り、今後のさらなる微細パターン化に大きな障害とな
る。

【０００５】このような問題点は一般の両面基板にかか
わらず、ガラス−エポキシによる多層基板、ひいては織
布を回路基板の基材として用いた回路基板においても同
様である。

【０００６】そこで、このような課題に対し、高密度実
装を可能ならしめる新規な構成のプリント回路基板とし
て、不織布を用いた回路基板が提案されている。不織布
とは、繊維を一定長にカットした短繊維を、パルプ状の
繊維もしくはバインダーとともに抄造し、カレンダー処
理して得られるもので、一般紙と同じ方法で作製される
ものである。このようにして作製された不織布にエポキ
シ樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸したプリプレグを使用
してプリント回路基板が得られる。特に紙不織布にフェ
ノールを含浸したもの、ガラス不織布にエポキシ樹脂を
含浸したもの、全芳香族ポリアミド（アラミド）不織布
にエポキシ樹脂を含浸したもの等が提案されている。

【０００７】このような不織布を回路基板の基材として
使用したプリント回路基板は、表面平滑性に優れている
一方、紙フェノール基板では耐熱性が問題であり、ガラ
ス不織布エポキシ基板では熱膨張係数がシリコン半導体
のそれに比べ大きいなどの課題を有している。

【０００８】しかし、アラミド不織布とエポキシ樹脂よ
りなる回路基板は、熱膨張係数がシリコンに近く、高い
熱衝撃信頼性が確保できることから、将来の高密度な配
線や部品実装を行う上で最も有利なものであるといえ
る。この全芳香族ポリアミド繊維不織布を補強材とする
銅張積層基板を作る試みが提案されている（例えば特開
昭６０−５２９３７号公報、特開昭６１−１６０５００
号公報、特開昭６２−２６１１９０号公報、特開昭６２
−２７３７９２号公報、特開昭６２−２７４６８８号公
報、特開昭６２−２７４６８９号公報等）。

【０００９】これらの基板は、前記の通り低膨張、低誘
電率、軽量であるといった特徴を生かして民生用電子機
器をはじめ、産業用や軍需用などの用途に検討されてい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、有機質のみならず不織布を基材とする基
板材料は、一般的に基板そりが大きいとされている。こ
れは基材である不織布が、短く裁断された繊維を紙のよ
うに抄造して得られるため、繊維の向き（繊維配向）を
コントロールすることが困難となり、部分的に不揃いな
繊維配向となりやすいからである。

【００１１】また、繊維同士を結着させるバインダとし
て、抄造時に水分散型エポキシ樹脂を用いた不織布で
は、基板の積層時の加熱加圧でバインダとしてのエポキ
シ樹脂が粘性を示すため、繊維同士を安定した状態で結
着する機能を果たさなくなり、大きな平面方向の寸法変
化を起こす。

【００１２】その結果、部分的な寸法変化や繊維配向に
よって基材の物性、即ち熱膨張係数や弾性率などの異方
性を生じることとなり、おのおの異方性をもった基板材
料を積層するような多層回路基板では、基板そり、ねじ
れとして表われるのである。このため現在、不織布だけ
によるプリント配線板は、まれであり一部の層に織布を
併用している場合が多い。

【００１３】また、有機質の不織布からなる基板材料を
用いるため、基板材料と銅箔との密着力が悪く、プリン
ト配線板形成後に、これに部品を半田付けにより実装し
た際、この実装強度を高く保つことができないという課
題がある。これはガラス織布を補強材として用いた基板
材料では、基板材料と銅箔の間に含浸樹脂（熱硬化樹
脂）のみからなる層が存在するのに対し、有機質の不織
布を基材として用いた基板材料では、基板材料と銅箔の
間に不織布の繊維が存在することとなり、含浸樹脂（熱
硬化樹脂）の存在する割合が低くなってしまうためであ
る。なお、この基板材料と銅箔との間に存在する不織布
の繊維は、基板材料を熱プレスにより硬化したときに、
基板材料と銅箔との間に基板材料の硬化凝縮に寄与しな
い不織布の繊維が介入することによるものである。この
ような不具合は、不織布基材を作製した際、一部の繊維
が毛羽立っている繊維同士を有効に結着させることが困
難なためと考えられる。

【００１４】本発明は、前記従来の問題点を解消するた
めになされたものであり、基板と金属配線が強固に接着
し、かつ基板のそり及びねじれの少ない信頼性の高い高
密度実装用プリント回路基板用基材とプリプレグ及びそ
れを用いたプリント回路基板を提供することを目的とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の回路基板用基材は、同一の加熱加圧条件下
で、可塑性を示さない短繊維と可塑性を示す繊維を含む
不織布で形成されてなるという構成を備えたものであ
る。このようにすることにより、基板のそり及びねじれ
の少ない信頼性の高い高密度実装用プリント回路基板用
基材を実現できる。

【００１６】前記本発明の回路基板用基材においては、
可塑性を示さない短繊維を可塑性繊維で接着したことが
好ましい。ここで、接着とはホットメルト等を含む。こ
の好ましい例によれば、さらに基板のそり及びねじれの
発生を防止できる。

【００１７】また前記本発明の回路基板用基材において
は、同一の加熱加圧条件下で可塑性を示す短繊維が、パ
ルプ状であることが好ましい。また前記本発明の回路基
板用基材においては、同一の加熱加圧条件下で可塑性を
示さない短繊維が、全芳香族ポリアミド及びポリパラフ
ェニレンベンゾビスオキサゾール（以下ＰＢＯ）から選
ばれる少なくとも１種の繊維であることが好ましい。

【００１８】また前記本発明の回路基板用基材において
は、同一の加熱加圧条件下で可塑性を示す繊維が、全芳
香族ポリエステル、フッ素樹脂、ポリフェニレンオキサ
イド樹脂（以下ＰＰＯ）及びポリフェニレンサルファイ
ド樹脂（以下ＰＰＳ）から選ばれる少なくとも一つの繊
維であることが好ましい。

【００１９】また前記本発明の回路基板用基材において
は、フッ素樹脂が、ポリ４フッ化エチレン（以下ＰＴＦ
Ｅ）であることが好ましい。また前記本発明の回路基板
用基材においては、同一の加熱加圧条件下で可塑性を示
す繊維の配合比率が全不織布量に対して５重量％以上９
０重量％以下であることが好ましい。

【００２０】また前記本発明の回路基板用基材において
は、同一の加熱加圧条件下で、可塑性を示さない短繊維
（Ａ）と、可塑性を示す繊維（Ｂ）が、重量比でＡ：Ｂ
＝１０：９０〜９５：５の範囲であることが好ましい。

【００２１】また前記本発明の回路基板用基材において
は、同一の加熱加圧条件下が、温度：１７０〜３００
℃、線圧力：１０〜５００ｋｇ／ｃｍの範囲であること
が好ましい。

【００２２】また前記本発明の回路基板用基材において
は、短繊維の繊維長が、１〜１０ｍｍの範囲であること
が好ましい。また前記本発明の回路基板用基材において
は、不織布に、さらにバインダ成分として水分散型エポ
キシ樹脂を添加したことが好ましい。

【００２３】次に本発明のプリプレグは、前記本発明の
回路基板用基材に樹脂ワニスを含浸し乾燥したものであ
る。前記プリプレグにおいては、樹脂ワニスが、エポキ
シ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂
及びイソシアネート樹脂から選ばれる少なくとも一つの
ワニスであることが好ましい。

【００２４】次に本発明のプリント回路基板は、前記の
プリプレグにより作製されたものである。前記した本発
明の回路基板用基材の構成によれば、同一の加熱加圧条
件下で、可塑性を示さない短繊維同士をより強固に結着
され、毛羽立ちのない構造を持つことにより、金属箔配
線パターン層が基板中の同一の加熱加圧条件下で、可塑
性を示さない短繊維に影響されずに強固に密着され、し
かも金属箔配線パターン層と熱可塑性繊維とが加熱によ
り融着し、より機械的に安定な密着が得られることとな
り、信頼性の高いプリント回路基板を実現できる。また
加熱加圧によるカレンダー処理により、より強固な繊維
同士の結着が得られることで、不織布面内の弾性率の異
方性が解消され、基板そり、ねじれの少ない基板が実現
できる。

【００２５】前記構成の好ましい例として、熱硬化性繊
維に全芳香族ポリアミド（アラミド）を使用すること
で、耐熱性がよく、基板としての熱膨張係数を小さくす
ることができる。

【００２６】前記構成の好ましい例として、可塑性を示
す繊維が全芳香族ポリエステル、フッ素樹脂、ＰＰＯ樹
脂、ＰＰＳ樹脂のうち少なくとも１種以上を選択するこ
とで、任意の温度でカレンダー処理が行え、かつ寸法変
化が高温まで安定なプリント回路基板が得られ、さらに
誘電率が小さいプリント回路基板が得られる。

【００２７】前記構成の好ましい例として、熱硬化性樹
脂がエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、
フッ素樹脂及びイソシアネート樹脂から選ばれる少なく
とも一つであると、耐熱面から実用性に優れたものとな
る。

【００２８】前記においてプリプレグとは、基材に含浸
した樹脂が、半硬化樹脂（Ｂステージ状態）も含むもの
であり、本材料を銅箔などの金属箔で挟んで、熱プレス
により加熱加圧することで、含浸樹脂を硬化させ金属箔
との接着を行うもので、さらに表面の金属箔を選択的に
エッチングすることで、両面の回路基板を得ることがで
きる。同様に、すでにパターニングされた回路基板と前
記プリプレグを組み合わせて熱プレスにより多層回路基
板を得ることもできる。また、含浸する熱硬化性樹脂の
硬化開始温度は、多官能性低分子化合物または初期縮合
反応中間体に対する触媒（硬化材、反応促進剤）の種類
または含有量により適宜変更することができる。また含
浸樹脂には、本発明の目的を逸脱しない範囲で、アルミ
ナ、シリカなど無機フィラーを添加することが可能であ
る。これにより、回路基板としての熱膨張係数、熱伝導
性、誘電率の制御が可能となる。

【００２９】また前記構成において、熱可塑性を示す繊
維をフィブリル化したパルプ状繊維を用いることによ
り、製紙困難な短繊維でも抄造が可能となり、さらに同
一の加熱加圧条件下で、可塑性を示さない短繊維の結着
度を向上させることができる。

【００３０】ここでいうパルプとは、製紙産業における
木材などから作られるセルロース繊維ではなく、高耐熱
の熱可塑性繊維を叩解してフィブリル化した形状のパル
プのことを示す。一般にパルプとよばれる形状の繊維を
作製する方法として、上記叩解して得る方法と、溶液中
に溶解させた樹脂を直接フィルム状の微粒子にする方法
とがあり、両者とも添加することで、短繊維だけでは得
られない繊維の絡み合いが期待でき、抄造時の紙（不織
布）の強度が確保できため、基板そり、ねじれの小さ
い、高信頼性のプリント回路基板が得られる。またそれ
ら繊維同士に加えバインダとしての水分散型のエポキシ
樹脂を添加することで、より強固な不織布を得ることも
可能である。

【００３１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明を両面プリント回
路基板へ応用した一実施の形態を示す断面図、図２は、
多層プリント回路基板へ応用した一実施の形態を示す断
面図である。

【００３２】図１に示すように、本実施の形態の両面プ
リント回路基板は、同一の加熱加圧条件下で、可塑性を
示さない短繊維と、可塑性を示す繊維からなる不織布
と、含浸樹脂の混在した層１０１と含浸樹脂層１０２か
らなる絶縁基板１０３の厚さ方向に貫通孔１０４が形成
され、前記貫通孔１０４に両面の電気的導通を得るため
の導電性金属メッキ層１０５を有し、前記絶縁基板の両
面に金属配線パターン１０６が構成される。

【００３３】以下、本実施の形態の回路基板基材とそれ
を用いたプリプレグを作製し、図１に示した両面プリン
ト回路基板を作製して評価を行った。 （１）不織布基材の作製 適度な繊維径に紡糸された同一の加熱加圧条件下で、可
塑性を示さない短繊維（繊度：０．３デニール〜５デニ
ール）を３ｍｍから１０ｍｍ程度の長さにカットしたも
のと、同様に作製した熱可塑性樹脂短繊維をさらに叩解
し、フィブリル化したパルプとを任意の配合比で水に分
散させ、周知の抄紙技術で、抄造した。前記抄造後の不
織布は乾燥され、さらに一対の金属ロールを有するカレ
ンダー装置で、抄紙後、温度：２００℃〜３００℃の範
囲、線圧力：２００ｋｇ／ｃｍ、速度：４m／分の条件
でカレンダ処理を行った。

【００３４】パルプ状繊維を用いることで、短繊維だけ
では得られない繊維の絡み合いが期待でき、抄造時の紙
（不織布）の強度が確保できる。またカレンダー処理に
より、熱可塑性樹脂を融着（ホットメルト接着）させ、
不織布としてさらに強度、弾性率を高めることができ
る。 （２）プリプレグの作製（樹脂ワニス含浸） 前記基材不織布に樹脂ワニスを含浸する。樹脂含浸ワニ
スは、熱硬化樹脂の場合、樹脂成分主剤と硬化剤、さら
に触媒などを溶剤に溶解混合し、適度に粘度調整したも
のが使用される。含浸方法としては、前記不織布を連続
的に前記樹脂ワニスに浸漬し、溶剤を乾燥させる塗工機
により作製した。このように樹脂ワニスを含浸し、乾燥
したものがプリプレグである。 （３）回路基板作製（積層、回路形成） 樹脂ワニス含浸終了後、上記プリプレグの両面に厚さ３
５μｍの電解銅箔を重ね、熱圧着して銅張り積層板を形
成した。熱圧着は圧力２０〜５０ｋｇ／ｃｍ²、温度は
１７０〜２６０℃の範囲で６０分間の条件で行った。こ
のとき積層温度は、含浸した樹脂の種類や硬化温度の違
いに応じて変更する。このようにして作製された銅張り
積層板の表面銅箔を常法により回路パターン形成した。
具体的方法は、前記の銅張り積層板の表面にドライフィ
ルムレジストをラミネートし、所望の回路パターンを形
成するためのマスクフィルムと重ね、紫外線を照射して
露光した。次に現像工程により未照射部分だけドライフ
ィルムレジストを除去した。さらに塩化銅溶液により、
表面に出た銅箔をエッチングした。最後に余分なドライ
フィルムレジストをアルカリ溶液により除去し洗浄し
た。

【００３５】以上のようにして配線パターンが形成され
回路基板となる。なお、両面銅箔間を電気的に接続する
場合は、配線パターンの形成工程の前に、ドリルやレー
ザーなどにより穴加工を行い、前記穴内壁を含む全面に
銅メッキを施した後、配線パターンの形成を行うのが常
法である。

【００３６】またドリルやレーザー加工された穴に導電
性ペーストを充填し、両面の電気導通を図る方法もまた
有効で、この方法では表面電極に穴がない平滑な回路基
板が得られる。 （４）評価方法 以上のようにして作製されたプリント回路基板に対し不
織布の引っ張り強度、含浸性、動的粘弾特性さらに回路
基板としてのソリ量、絶縁信頼性さらに接着強度（銅箔
のピール強度）、誘電特性の評価を行った。測定方法は
以下に示す。

【００３７】 不織布基材の引っ張り強度 カレンダー後の不織布を、抄造方向と垂直方向から引っ
張り試験機を用いて引っ張り、各々の破壊に至る強度を
測定しその平均値を求めた。幅２０ｍｍ長さ１００ｍｍ
に切断した不織布で評価し、単位幅当たりの強度で表わ
す。平均値が１．５Ｋｇ／ｃｍ以上あれば、抄造後のカ
レンダー装置など連続で実施することができ、それ以下
であれば、カレンダー装置、塗工機などで不織布が切れ
使用できない。

【００３８】 動的粘弾性率 熱プレス後の銅張積層板両面の銅箔を除去した硬化基板
を３ｍｍ幅に切断し、動的粘弾性率測定装置（１１Ｈ
ｚ、３℃／ｍｉｎの条件）で、２０〜３００℃間の貯蔵
弾性率（Ｅ’）を測定し、積層温度に近い２００℃での
貯蔵弾性率で表わす。２００℃で１５０Ｋｇ／ｍｍ² 以
下であれば、積層工程で寸法変化が大きく、基板そりに
影響を及ぼす。できうれば２００Ｋｇ／ｍｍ² 以上が望
ましい。

【００３９】 含浸性 不織布基材に樹脂ワニスを含浸する際のワニスの染み込
み易さを評価する方法で、ヒマシ油に不織布を漬し表面
まで浸透してくるまでの時間を計測する。室温で約１５
秒以下であれば工業的に塗工機で含浸可能である。実際
の含浸樹脂ワニスを使用しないでヒマシ油を使うのは、
樹脂溶剤の沸点が低く蒸発により測定誤差を生じるため
である。

【００４０】 ソリ量（ｍｍ） 前記プリプレグを３枚重ね、熱プレス後の２０ｃｍ□サ
イズの両面銅張り積層板の銅箔を除去した硬化基板を定
盤の上におき、硬化基板の４隅で持ち上がり量のいちば
ん大きいところを反り量として測定した。

【００４１】 接着強度（ｋｇ／ｃｍ） 熱プレス後の銅張積層板を１ｃｍ幅に切断後、引っ張り
試験機で基板表面の銅箔を垂直方向に引っ張り試験機で
引っ張り基板上の銅箔接着強度とした。

【００４２】 誘電特性 熱プレス後の銅張積層板両面の銅箔を部分的除去し、１
０ｍｍ角の対向電極とし、周波数１MHzでその静電容量
と誘電損を計測した。誘電率は静電容量と電極面積、電
極間距離から計算で求めた。

【００４３】

【実施例】

（実施例１）同一の加熱加圧条件下で、可塑性を示さな
い短繊維として全芳香族ポリアミド繊維（帝人製テクノ
ーラ繊維、繊度：１．５デニール、繊維長：３ｍｍ）７
０重量部に、可塑性を示す繊維として全芳香族ポリエス
テル繊維（クラレ製ベクトランパルプ、繊維長：約３ｍ
ｍ）を３０重量部の割合いで、前記の方法で坪量（目
付）が７０グラム／ｍ² となるよう抄造した。さらに前
記カレンダー装置で２４０℃の温度でカレンダーし不織
布を得た。そして、塗工機を用いて、以下の組成のエポ
キシ樹脂組成物を含浸した。

【００４４】 臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂 ７０．０重量部 （臭素量；２３重量％，エポキシ当量；２７０） ノボラック型フェノール樹脂 ３０．０重量部 （水酸基当量；１２０） カルボニルジイミダゾール ０．１重量部 以上のようにして作製したものプリプレグとし、回路基
板を作製した。

【００４５】（実施例２）同一の加熱加圧条件下で、可
塑性を示さない短繊維としてポリパラフェニレンベンゾ
ビスオキサゾール（ＰＢＯ、東洋紡製ザイロン、繊度：
１．５デニール、繊維長：３ｍｍ）７０重量部に、可塑
性を示す繊維として全芳香族ポリエステル繊維（クラレ
製ベクトランパルプ、繊維長：約５ｍｍ）を３０重量部
の割合いで、前記の方法で坪量が７０グラム／ｍ² とな
るよう抄造した。以下実施例１と同様にしてカレンダ処
理、および同じエポキシ樹脂を含浸しプリプレグを作製
した。

【００４６】（実施例３）可塑性を示す繊維をポリフェ
ニレンオキサイド（ＰＰＯ）繊維に代えた以外は実施例
１と同様にしてカレンダ処理、および同じエポキシ樹脂
を含浸しプリプレグを作製した。なおＰＰＯ樹脂繊維
は、芳香族ポリエーテル樹脂のポリフェニレンオキサイ
ドをスチレン系樹脂によって改質したものを約２μm
径、繊維長４ｍｍにカットしたチョップ状の繊維を用い
た。

【００４７】（実施例４）可塑性を示す繊維をＰＰＳ繊
維（大日本インキ社製、ＰＰＳ、ＤＳＰ−Ｂ−１００）
に代えた以外は実施例１と同様にしてカレンダ処理、お
よび同じエポキシ樹脂を含浸しプリプレグを作製した。
繊維化は、ＰＰＳペレットを射出成形機で押し出して作
製し、１２μｍ径、繊維長４ｍｍにカットしたチョップ
状の繊維としたものを用いた。

【００４８】（実施例５）実施例５は、可塑性を示す繊
維をＰＴＦＥ繊維（セントラル硝子社製、セフラルソフ
トＧ１５０）に代えた以外は実施例１と同様にしてカレ
ンダ処理、および同じエポキシ樹脂を含浸しプリプレグ
を作製した。繊維化は、ＰＴＦＥペレットを射出成形機
で押し出して作製し、１２μｍ径、繊維長４ｍｍにカッ
トしたチョップ状の繊維としたものを用いた。

【００４９】以上の実施例１〜５の条件を表１に示し、
表２にはその評価結果を示す。

【００５０】

【表１】

【００５１】

【表２】

【００５２】表１〜２から明らかな通り、不織布の接着
剤として働く熱可塑性繊維と動的粘弾性率のあいだには
明らかな相関があり、可塑性を示す繊維を結着剤として
用いた不織布は良好な基材として機能していることがわ
かる。また引っ張り強度や含浸性は比較例に比べ、若干
悪いが、実用的には問題とならない。むしろ基板として
の性能評価の結果、基板そり、接着強度、そして誘電特
性では明らかに効果がある。これは、弾性率が大きく、
熱的に安定であるため寸法的にも変化が少ないないこと
を示している。また、プリプレグや積層板の製造時のプ
ロセス中に不均一な機械的変動がないことを示してい
る。また銅箔との接着強度も改善されているのは、前述
の通り可塑性を示す繊維が結着剤となり、アラミドやＰ
ＢＯの結合を良好にするとともに、銅箔との接着にも寄
与していると考えられる。

【００５３】この様にして作製された両面プリント配線
板について各種の信頼性評価を行った結果、オイルディ
ップ試験、半田フロー試験、半田リフロー試験のいずれ
においても良好な結果が得られた。

【００５４】（比較例１）熱硬化製樹脂繊維として全芳
香族ポリアミド繊維（帝人製テクノーラ、１．５デニー
ル、繊維長３ｍｍ）に水系エポキシ樹脂バインダーを１
５重量％添加した構成の不織布を作製した以外は実施例
１と同様にしてカレンダ処理、プリプレグ及び銅張り積
層板を形成した。硬化後の水系エポキシ樹脂のガラス転
移点（Ｔｇ）温度は１２０℃であった。

【００５５】以上の比較例１の条件を表３に示し、表４
にはその評価結果を示す。

【００５６】

【表３】

【００５７】

【表４】

【００５８】（実施例６〜実施例１１）実施例１の不織
布基材において、全芳香族ポリアミド繊維（帝人製テク
ノーラ繊維、繊度：１．５デニール、繊維長：３ｍｍ）
と、可塑性を示す繊維として全芳香族ポリエステル繊維
（クラレ製ベクトランパルプ、繊維長：約５ｍｍ）の配
合割合いを変化させたもので、それ以外は、実施例１と
同様の条件で回路基板を作製した。

【００５９】表５には、実施例６〜１１の可塑性を示す
繊維の添加量を変化させた場合の不織布基材条件とプリ
プレグ条件を示し、表６にはその基板性能を評価した結
果を示す。

【００６０】

【表５】

【００６１】

【表６】

【００６２】表５〜６から明らかなように、結着剤とし
ての可塑性を示す繊維は、５重量％未満では不織布とし
ての強度は不足し、動的粘弾性率も小さく使用上問題で
ある。５重量％以上で引っ張り強度が強くなり使用でき
る。特に基板そり、弾性率の上から３０重量％以上が望
ましい。逆に９０重量％を越えると、含浸性が極端に悪
くなる。これは、不織布の結着剤としてパルプ状繊維を
使用したためで、パルプ状繊維が含浸する上で障害とな
り含浸性が悪くなると考えられる。

【００６３】実施例６を除く両面プリント配線板につい
て各種の信頼性評価を行った結果、オイルディップ試
験、半田フロー試験、半田リフロー試験のいずれにおい
ても良好な結果が得られた。

【００６４】（実施例１２〜実施例１５）実施例１の含
浸樹脂において、エポキシ樹脂に代えて以下の樹脂で含
浸した以外は実施例１と同様にしてプリプレグ及び銅張
り積層板を形成した。 実施例１２：シアネート樹脂(三菱ガス化学製、ＢＴ２
１７０) 実施例１３：ポリイミド樹脂(宇部興産製、ＵワニスＳ) 実施例１４：フェノール樹脂(大日本インキ製、フェノ
ライト、ＶＨ４１５０) 実施例１５：ＰＴＦＥ樹脂(セントラル硝子製、セフラ
ルライトＧ１５０) 表７に実施例１の不織布基材を用い、含浸樹脂を変更し
た実施例１２〜１５の条件を示し、表８にはその評価結
果を示す。なお表７〜８には参考のため実施例１のデー
タも挙げた。

【００６５】

【表７】

【００６６】

【表８】

【００６７】表７〜８から明らかなように含浸樹脂の変
更に伴わず基板そりは従来に比べ小さく、接着強度も良
好である。また誘電特性は含浸樹脂の性能が十分発揮さ
れ、特にＰＴＦＥ樹脂を含浸したものでは、その誘電
率、誘電損失ともに良好なものが得られた。これは、回
路の高周波化に適した有効な回路基板と云える。

【００６８】（実施例１６）次に実施例１の両面プリン
ト回路基板を用いて多層プリント回路基板を作製した実
施例を説明する。

【００６９】以下、図２に基づいて製造工程を説明す
る。まず、前記実施例１の通り両面プリント回路基板
（ａ）を作製した。次にこの両面プリント配線板（ａ）
とは別に、図２（ｂ）の様に実施例１のプリプレグ２０
１に離型フィルム２０２を両面に張合せた。離型フィル
ムはポリエチレンテレフタレート（１２μｍ厚み）を使
用した。次に図２（ｃ）は、前記離型フィルムを張った
プリプレグ２０２に炭酸ガスレーザーで穴２０３を加工
したものである。さらに図２（ｄ）の様に銅粉とエポキ
シ樹脂、硬化剤よりなる導電性ペースト２０４で前記加
工穴２０３に充填した。

【００７０】得られたものから離型フィルム２０２を剥
離したものを２種類準備した。次に、図２（ｅ）に示す
ように、両面プリント回路基板（ａ）の上下に前記プリ
プレグ（ｅ），（ｅ´）をそれぞれ位置合わせして配
し、さらにその上下に銅箔２０５をそれぞれ重ね合わせ
た。次に図２（ｆ）に示すように、前記工程で得られた
位置合わせした積層体を加熱加圧して両面プリント回路
基板と銅箔２０５を、プリプレグ（ｅ）および（ｅ´）
を介して接着した。このとき両面基板（ａ）に開けた貫
通穴１０４中に、前記プリプレグ中の含浸樹脂が流入し
完全に穴が塞がっていた。次に図２（ｇ）に示すよう
に、銅箔２０５を両面それぞれ通常のパターン形成方法
によりエッチングして回路パターン２０６を形成した。
これにより４層の多層プリント回路基板を得ることがで
きた。

【００７１】この様にして作製された４層プリント配線
板を各種の信頼性評価を行った結果、それぞれの層間接
続の信頼性は、５００個のビアが直列に接続されている
回路で評価したところ、オイルディップ試験、半田フロ
ー試験、半田リフロー試験のいずれにおいてもその接続
の抵抗変化は、１ビア当たり０．８ｍΩ上昇する程度で
あった。以上の評価結果から、本実施例の多層プリント
回路基板は表面に貫通孔がなく、しかも絶縁基板と回路
パターンとが強固に接着し、かつ導電性ペーストと回路
パターンが電気的に安定に接続された信頼性の高い高密
度多層プリント回路基板が実現できた。

【００７２】なお、以上説明した工程は、４層プリント
配線板を得る工程であるが、さらに高多層にするには、
図２（ａ）の両面プリント回路基板を４層プリント回路
基板に置き換えて、図２（ａ）〜（ｇ）の工程を繰り返
して積層すれば、６層基板が得られる。

【００７３】以上のように、本発明の不織布基材とプリ
プレグおよびプリント回路基板は、基板そり、耐久性お
よび誘電特性に優れた信頼性の高いプリント回路基板を
実現できる。

【００７４】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明にかかる不織
布基材とそれによるプリプレグ、さらにそのプリプレグ
より作製されたプリント回路基板によれば、不織布基材
として同一の加熱加圧条件下で、可塑性を示さない短繊
維と可塑性を示す繊維からなり、同一の加熱加圧条件下
で、可塑性を示さない短繊維同士を可塑性を示す繊維で
接着した構造である不織布で構成されることで同一の加
熱加圧条件下で、可塑性を示さない短繊維同士をより強
固に結着し、毛羽立ちのない構造を持つことになり、基
板中の熱可塑性樹脂繊維が加熱により融着し、より機械
的に安定な密着が得られる。これにより、信頼性の高い
プリント回路基板を実現できる。また加熱加圧によるカ
レンダー処理により、より強固な繊維同士の結着が得ら
れることで、不織布面内の弾性率の異方性が解消され、
基板そり、ねじれの少ない基板が実現できる。また、本
不織布、および、プリプレグを使用することで、表面平
滑性に優れ、かつ誘電特性の良好な信頼性の高いプリン
ト回路基板および多層プリント回路基板を製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態における両面プリント
回路基板を示す断面図

【図２】 （ａ）〜（g）は本発明の一実施の形態にお
ける多層プリント基板の製造工程を示す工程断面図

【符号の説明】

１０１ 不織布と含浸樹脂との混合層 １０２ 含浸樹脂層 １０３ 絶縁基板 １０４ 貫通孔 １０５ 導電性金属メッキ層 １０６ 金属配線パターン ２０１ プリプレグ ２０２ 離型フィルム ２０３ 穴 ２０４ 導電性ペースト ２０５ 銅箔 ２０６ 銅箔による配線パターン

【手続補正書】

【提出日】平成８年９月４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態における両面プリント
回路基板を示す断面図

【図２】 （Ｉ）〜（III）及び（ａ）〜（ｄ₁），（ｄ
₂）は本発明の一実施の形態における多層プリント基板
の製造工程を示す工程断面図

【符号の説明】 １０１ 不織布と含浸樹脂との混合層 １０２ 含浸樹脂層 １０３ 絶縁基板 １０４ 貫通孔 １０５ 導電性金属メッキ層 １０６ 金属配線パターン ２０１ プリプレグ ２０２ 離型フィルム ２０３ 穴 ２０４ 導電性ペースト ２０５ 銅箔 ２０６ 銅箔による配線パターン

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年９月４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６９】以下、図２に基づいて製造工程を説明す
る。まず、前記実施例１の通り両面プリント回路基板
（Ｉ）を作製した。次にこの両面プリント配線板（Ｉ）
とは別に、図２（ａ）の様に実施例１のプリプレグ２０
１に離型フィルム２０２を両面に張合せた。離型フィル
ムはポリエチレンテレフタレート（１２μｍ厚み）を使
用した。次に図２（ｂ）は、前記離型フィルムを張った
プリプレグ２０２に炭酸ガスレーザーで穴２０３を加工
したものである。さらに図２（ｃ）の様に銅粉とエポキ
シ樹脂、硬化剤よりなる導電性ペースト２０４で前記加
工穴２０３に充填した。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７０】得られたものから離型フィルム２０２を剥
離したものを２種類準備した。次に、図２（ｄ₁），
（ｄ₂）に示すように、両面プリント回路基板（Ｉ）の
上下に前記プリプレグ（ｄ₁ ），（ｄ₂ ）をそれぞれ位置
合わせして配し、さらにその上下に銅箔２０５をそれぞ
れ重ね合わせた。次に図２（II）に示すように、前記工
程で得られた位置合わせした積層体を加熱加圧して両面
プリント回路基板と銅箔２０５を、プリプレグ（ｄ₁ ）
および（ｄ₂ ）を介して接着した。このとき両面基板
（Ｉ）に開けた貫通穴１０４中に、前記プリプレグ中の
含浸樹脂が流入し完全に穴が塞がっていた。次に図２
（III）に示すように、銅箔２０５を両面それぞれ通常
のパターン形成方法によりエッチングして回路パターン
２０６を形成した。これにより４層の多層プリント回路
基板を得ることができた。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７２】なお、以上説明した工程は、４層プリント
配線板を得る工程であるが、さらに高多層にするには、
図２（Ｉ）の両面プリント回路基板を４層プリント回路
基板に置き換えて、図２（Ｉ）〜（III）及び（ａ）〜
（ｄ₁），（ｄ₂）の工程を繰り返して積層すれば、６層
基板が得られる。

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｄ０１Ｆ 6/62 ３０６ Ｄ０１Ｆ 6/62 ３０６Ｄ 6/74 6/74 Ｚ Ｈ０５Ｋ 1/03 ６１０ Ｈ０５Ｋ 1/03 ６１０Ｔ (72)発明者 長島 徹 大阪府大阪市中央区南本町１丁目６番７号 帝人株式会社本社内 (72)発明者 村山 定光 大阪府茨木市耳原３丁目４番１号 帝人株 式会社大阪研究センター内

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一の加熱加圧条件下で、可塑性を示さ
   ない短繊維と可塑性を示す繊維を含む不織布で形成され
   てなる回路基板用基材。
2. 【請求項２】 可塑性を示さない短繊維を可塑性繊維で
   接着した請求項１に記載の回路基板用基材。
3. 【請求項３】 同一の加熱加圧条件下で可塑性を示す短
   繊維が、パルプ状である請求項１または２に記載の回路
   基板用基材。
4. 【請求項４】 同一の加熱加圧条件下で可塑性を示さな
   い短繊維が、全芳香族ポリアミド及びポリパラフェニレ
   ンベンゾビスオキサゾールから選ばれる少なくとも１種
   の繊維である請求項１または２に記載の回路基板用基
   材。
5. 【請求項５】 同一の加熱加圧条件下で可塑性を示す繊
   維が、全芳香族ポリエステル、フッ素樹脂、ポリフェニ
   レンオキサイド樹脂及びポリフェニレンサルファイド樹
   脂から選ばれる少なくとも一つの繊維である請求項１ま
   たは２に記載の回路基板用基材。
6. 【請求項６】 フッ素樹脂が、ポリ４フッ化エチレンで
   ある請求項５に記載の回路基板用基材。
7. 【請求項７】 同一の加熱加圧条件下で可塑性を示す繊
   維の配合比率が全不織布量に対して５重量％以上９０重
   量％以下である請求項１または２に記載の回路基板用基
   材。
8. 【請求項８】 同一の加熱加圧条件下で、可塑性を示さ
   ない短繊維（Ａ）と、可塑性を示す繊維（Ｂ）が、重量
   比でＡ：Ｂ＝１０：９０〜９５：５の範囲である請求項
   １または２に記載の回路基板用基材。
9. 【請求項９】 同一の加熱加圧条件下が、温度：１７０
   〜３００℃、線圧力：１０〜５００ｋｇ／ｃｍの範囲で
   ある請求項１または２に記載の回路基板用基材。
10. 【請求項１０】 短繊維の繊維長が、１〜１０ｍｍの範
    囲である請求項１または２に記載の回路基板用基材。
11. 【請求項１１】 不織布に、さらにバインダ成分として
    水分散型エポキシ樹脂を添加した請求項１または２に記
    載の回路基板用基材。
12. 【請求項１２】 請求項１または２記載の回路基板用基
    材に樹脂ワニスを含浸し乾燥したプリプレグ。
13. 【請求項１３】 樹脂ワニスが、エポキシ樹脂、ポリイ
    ミド樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂及びイソシアネ
    ート樹脂から選ばれる少なくとも一つのワニスである請
    求項１２記載のプリプレグ。
14. 【請求項１４】 請求項１２記載のプリプレグにより作
    製されたプリント回路基板。