JPH11181250A

JPH11181250A - スルーホール充填用ペースト及びそれを用いたプリント配線板

Info

Publication number: JPH11181250A
Application number: JP9365722A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Sumi; 泰志墨; Masahiko Okuyama; 雅彦奥山
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1997-12-22
Filing date: 1997-12-22
Publication date: 1999-07-06
Anticipated expiration: 2017-12-22
Also published as: JP3444774B2

Abstract

(57)【要約】【課題】十分な流動性を有し、充填の作業性に優れ、
且つ穴埋め工程において生成する硬化体からの銅メッキ
層の剥がれ等を生ずることのないスルーホール充填用ペ
ースト及びそれを用いたプリント配線板を提供する。【解決手段】金属フィラー、無機フィラー及びエポキ
シ樹脂組成物からなるペーストを使用する。金属フィラ
ーとしては球状銅粉等を使用する。特に、黒化処理等さ
れた銅粉が好ましい。また、無機フィラーとしては球状
シリカ等を用いる。更に、フェノールノボラック型エポ
キシ樹脂を７０〜９９重量部、ビスフェノールＡ型及び
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を１〜３０重量部使用
し、このエポキシ樹脂に特定量のイミダゾール系等の硬
化剤を添加してエポキシ樹脂組成物とする。尚、穴埋め
工程における加熱温度は１２０〜１７０℃、はんだリフ
ロー工程における加熱温度は２３０〜２８０℃とするこ
とが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板に
設けられたスルーホールに充填して用いられるスルーホ
ール充填用ペースト及びそれを用いたプリント配線板に
関する。本発明のペーストは、密度の高いプリント配線
板、特に多層プリント配線板において有用であり、ＭＰ
Ｕ用ビルドアップＩＣパッケージなど、過酷な使用条件
に晒される各種の情報通信用プリント配線板において使
用することができる。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の性能向上を目的とし
て、プリント配線板において、フォトプロセスを利用し
た配線の高密度化或いはビルドアップ工法による多層化
等が種々検討されている。しかし、従来のプリント配線
板では、その表面にスルーホールが開口しており、スル
ーホール上には配線を形成することができなかった。そ
のため、スルーホールを回避して配線を引き回すなど、
設計上の制約があり、目的とする配線の高密度化或いは
多層化の妨げとなっていた。

【０００３】そこで、最近では、スルーホール内に樹脂
ペーストを充填し、スルーホール上にも配線し、また、
絶縁層をビルドアップし、配線の高密度化或いは多層化
を達成しようという方法が開発され、注目を浴びてい
る。このペーストには硬化時の熱収縮を抑えるためフィ
ラーが添加されており、一般にシリカ等の無機フィラー
が用いられている（特開平２−２８４９５１号公報
等）。更に、基板の表裏の導通をとるためスルーホール
の壁面等には銅メッキ層が形成されている（特開平５−
２８９１９号公報等）。このような構造のプリント基板
においてアディティブ法によって配線し、絶縁層をビル
ドアップする場合、バイアホールをスルーホールの上に
形成することはできず、図２のようにスルーホールを回
避して形成しなければならない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、、プリント配
線板における高密度化或いは多層化の要求はますます高
まっており、スルーホール上にバイアホールを形成する
ことも必要になってきている。そのためにはスルーホー
ル上にも銅メッキ層を形成する必要がある。しかし、樹
脂にシリカ等の無機フィラーを添加した従来のペースト
では、穴埋め工程において生成した硬化体とスルーホー
ル上に形成された銅メッキ層との密着性に劣り、図３の
ように銅メッキ層が硬化体から剥離したり、一部に膨れ
を生じたりして、硬化体表面と銅メッキ層との間に空隙
を生じてしまう等の問題がある。

【０００５】一方、樹脂に銅或いは銀等の金属フィラー
を添加したペーストを用いれば硬化体と銅メッキ層との
密着性は改善される。しかし、このペーストはシリカな
どの無機フィラーを添加したペーストに比べて流動性が
低く、スクリーン印刷法等によって無機フィラーと同様
の条件下にスルーホールに充填する場合に、充填不良が
発生することがある。この理由は明らかではないが銅フ
ィラー等の機械的性質或いは界面エネルギー等、何らか
の作用で粒子間の摩擦がシリカ等に比べて大きいためで
はないかと考えられる。

【０００６】この金属フィラーを添加したペーストに反
応性又は非反応性の希釈剤を配合し、その粘度を低下さ
せ、流動性を高めることもできる。しかし、反応性希釈
剤を使用した場合は、ペーストの耐熱性が低下したり、
ビルドアップ層にクラックを生ずることがある。また、
非反応性希釈剤を用いた場合は、ペーストが硬化する際
に大きく収縮し、スルーホールの壁面に形成された銅メ
ッキ層と硬化体との間が剥離し、隙間を生ずることがあ
る。更に、銅メッキ層が硬化体から剥離したり、一部に
膨れを生じたりすることもある。

【０００７】ビルドアップ層におけるクラックは、金属
フィラー或いは無機フィラーのいずれを添加したペース
トであっても生ずることがある。このクラックは、はん
だリフロー工程によって硬化体がさらに硬化、収縮し、
この収縮が冷却後もそのまま残るため、ビルドアップ層
の厚さ方向に引張応力が発生することにより生ずるもの
である。また、ペーストの組成、特に樹脂成分の組成等
によっては、はんだリフロー工程において生成した硬化
体が硬く脆くなり、硬化体そのものにクラックが発生す
ることもある。更に、熱サイクル試験等において、この
硬化体にクラックを生ずることもある。

【０００８】本発明は、上記の従来の問題を解決するも
のであり、本発明のスルーホール充填用ペーストは、金
属フィラーとシリカ等の無機フィラーとを併せ含有する
ため、十分な流動性を有し、スルーホールへ容易に充填
することができる。また、金属フィラーのみを用いた場
合に比べてより多くのフィラーを含有させることができ
るため、穴埋め工程における第１硬化体の吸水率が低下
し、且つはんだリフロー工程における冷却時の第２硬化
体の収縮がより抑えられる。更に、本発明のペーストを
使用すれば、スルーホールの壁面に形成された銅メッキ
層と第１硬化体との間の剥離も十分に抑えられる。その
ため、このペーストは、特に、厳しい使用環境において
高信頼性を要求される用途におけるプリント配線板にお
いても使用することができる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１発明のスルーホール
充填用ペーストは、プリント配線板のスルーホールに充
填して用いられるスルーホール充填用ペーストにおい
て、該ペーストは、金属フィラー、無機フィラー、並び
にエポキシ樹脂及び硬化剤により構成されるエポキシ樹
脂組成物からなり、該エポキシ樹脂組成物を１００重量
部とした場合に、上記エポキシ樹脂は９０〜９９．５重
量部、上記硬化剤は０．５〜１０重量部、上記金属フィ
ラーは１００〜１０００重量部、及び上記無機フィラー
は１０〜９００重量部であって、且つ上記ペーストの２
５℃における粘度が２００００ポイズ以下であり、穴埋
め工程における加熱による上記ペーストの揮発分が１．
０％以下であって、上記穴埋め工程における加熱によっ
て生成する第１硬化体をはんだリフロー工程において加
熱し、冷却することにより生成する第２硬化体の、上記
スルーホールの長さ方向における収縮率が０．１％以下
であることを特徴とする。尚、この収縮率は下記の式に
よって表わされる。収縮率（％）＝（スルーホールの長
さ方向における第１硬化体の長さ−スルーホールの長さ
方向における第２硬化体の長さ）／スルーホールの長さ
方向における第１硬化体の長さ×１００

【００１０】第１発明において、上記「ペースト」の２
５℃における粘度は「２００００ポイズ以下」であり、
特に１５０００ポイズ以下、更には１００００から５０
０ポイズであることが好ましい。この粘度が２００００
ポイズを越える場合は、スルーホールにペーストを充填
する際の作業性が大きく低下する。粘度は回転円筒粘度
計などによって測定することができる。また、穴埋め工
程におけるペーストの揮発分は「１．０％以下」であ
り、特に０．２％以下であることが好ましい。この揮発
分が１．０％を越える場合は、信頼性試験等においてス
ルーホール上の銅メッキ層の剥離、膨れを生じ、また、
上記「第１硬化体」に気泡が発生することもある。更
に、スルーホールの壁面に形成された銅メッキ層と第１
硬化体との間が剥離し、隙間を生ずることもある。揮発
分は熱質量−示差熱分析装置等によって測定することが
できる。

【００１１】更に、はんだリフロー工程において生成す
る上記「第２硬化体」の収縮率が０．１％を越える場合
は、このはんだリフロー工程における冷却の後、或いは
その後の信頼性試験等において、ビルドアップ層にクラ
ックが発生することがある。この収縮率は熱機械分析装
置のチャートから収縮長さを読み取り算出することがで
きる。これら銅メッキ層の剥離、膨れ、及びスルーホー
ル内における隙間、或いはビルドアップ層におけるクラ
ックなどを抑えるため、第１発明では、硬化時に収縮し
難い樹脂に、特に高い量比で金属フィラーと無機フィラ
ーとを添加し、これをスルーホール充填用ペーストとし
て使用する。また、このペーストでは、揮発性の溶媒等
を必要としない。そのため、穴埋め工程における硬化時
の揮発分が非常に少なく、これによって第１硬化体にお
ける気泡の発生が抑えられる。

【００１２】上記「金属フィラー」としては、銅、銀及
びこれらの混合物等の粉末からなるフィラーを用いるこ
とができる。これら金属粉末の平均粒径は、第２発明の
ように「１〜２０μｍ」であることが好ましい。この平
均粒径が１μｍ未満では、第１硬化体と銅メッキ層との
密着性が低下する。一方、この平均粒径が２０μｍを越
える場合も、第１硬化体と銅メッキ層との剥離を生じ、
銅メッキ層に膨れを生ずることがある。また、金属フィ
ラーの含有量が１００重量部未満では、第１硬化体と銅
メッキ層との密着性が低下する。更に、第１硬化体の吸
水率が高くなる。この吸水率は０．３％以下であること
が好ましく、このように吸水率の低い硬化体であれば、
この第１硬化体と銅メッキ層との剥離強度が高くなり、
銅メッキ層の剥離、膨れがより確実に防止される。一
方、この含有量が１０００重量部を越える場合は、ペー
ストの粘度が上昇しスルーホールへ充填する際の作業性
が低下する。尚、吸水率はＪＩＳＫ６９１１によっ
て測定することができる。

【００１３】金属フィラーの平均粒径は特に３〜１５μ
ｍ、更には７〜１２μｍの範囲が好ましい。また、金属
フィラーの含有量は特に１００〜８００重量部の範囲が
好ましい。金属フィラーの平均粒径及び含有量がこの範
囲であれば、第１硬化体と銅メッキ層との剥離強度はよ
り高くなり、且つペーストのスルーホールへの充填も容
易である。

【００１４】金属フィラーとしては、銅メッキとの親和
性に優れる銅粉末からなるフィラーが特に好ましい。ま
た、銅粉末には球状、フレーク状、樹枝状等があるが、
得られるペーストの２５℃における粘度が２００００ポ
イズ以下である限り、特に限定はされない。しかし、多
量に含有させた場合のペーストの粘度上昇を抑えるた
め、少なくともその半分量以上が第５発明のように「球
状粉末」からなるフィラーを使用することが好ましい。

【００１５】更に、金属フィラーとしては、球状の銅粉
末をソフトエッチングしたもの、或いは黒化処理したも
のを用いることがより好ましい。この黒化処理により、
粉末粒子の表面には酸化銅からなる針状の被膜が形成さ
れて粗面化され、アンカー効果及び化学的な親和性の向
上によって樹脂と銅粉末との密着性が高まる。それによ
って第１硬化体における気泡の発生が抑えられ、且つこ
の硬化体と銅メッキ層との密着性も向上する。また、金
属フィラーの表面をエポキシ基を有するシランカップリ
ング剤によって処理することにより、エポキシ樹脂と金
属フィラーとの親和性を高めることもできる。特に、疎
水基側にエポキシ基を有するエポキシシランを使用する
ことにより、第１硬化体の吸水率を低下させることもで
きる。

【００１６】上記「無機フィラー」としては、シリカ、
マイカ、炭酸カルシウム、アルミナ、酸化鉄、電解鉄
粉、スレート粉及びタルク等、エポキシ樹脂の充填剤と
して用いられているものを特に限定されることなく含有
させることができる。これらの無機フィラーのうち、熱
膨張率の小さいシリカがより好ましい。また、スルーホ
ール用充填剤の粘度の上昇を抑えつつ、より多量の無機
フィラーを含有させるためには、第５発明のように、球
状シリカ等、「球状」の無機フィラーが特に好ましい。
更に、この無機フィラーの表面をシランカップリング剤
によって処理することにより、エポキシ樹脂との親和性
を向上させることができ、第１硬化体の吸水率を低下さ
せることもできる。

【００１７】これら無機フィラーの平均粒径は、第３発
明のように「０．１〜１０μｍ」であることが好まし
い。この平均粒径が０．１μｍ未満では、ペーストの粘
度が上昇して充填の作業性が低下する。一方、この平均
粒径が１０μｍを越える場合は、第１硬化体と銅メッキ
層との剥離を生じ、銅メッキ層に膨れを生ずることがあ
る。また、無機フィラーの含有量が１０重量部未満であ
る場合は、ペーストをスルーホールへ充填する際の作業
性が十分に向上しない。一方、無機フィラーが９００重
量部を越える場合は、ペーストの粘度が高くなり、スル
ーホールへ充填する際の作業性が低下する。

【００１８】無機フィラーの平均粒径は特に０．５〜１
０μｍ、更には１〜５μｍの範囲が好ましい。また、無
機フィラーの含有量は特に１０〜５００重量部の範囲が
好ましい。無機フィラーの平均粒径及び含有量がこの範
囲であれば、第１硬化体と銅メッキ層との剥離強度はよ
り高くなり、且つペーストをスルーホールへ充填する際
の作業性が十分に向上する。

【００１９】また、併用される金属フィラーと無機フィ
ラーの粒径の比は特に限定されないが、金属フィラーよ
り粒径が小さい無機フィラーを使用することが好まし
い。即ち、第４発明のように、無機フィラーの平均粒径
をＳ₁とし、金属フィラーの平均粒径をＳ₂とした場合
に、Ｓ₁／Ｓ₂を０．０２〜０．５とすることが好まし
い。この平均粒径の比は特に０．０２〜０．２、更には
０．０５〜０．１とすることがより好ましい。このよう
に相対的に粒径の小さい無機フィラーを用いることによ
って、ペーストの粘度の上昇を抑えつつ、より多量のフ
ィラーを含有させることができる。

【００２０】エポキシ樹脂は接着性に優れ、一般に硬化
時の収縮が他の樹脂に比べて小さく、スルーホール充填
用ペーストの用途において有用である。第１発明におい
て、上記「エポキシ樹脂組成物」は、エポキシ樹脂「９
０〜９９．５重量部」と硬化剤「０．５〜１０重量部」
とからなる。この「硬化剤」としては酸無水物又は触媒
系のものなどを広く用いることができる。しかし、ペー
ストの粘度及び第１硬化体の吸水率等を低下させるため
には、触媒系、例えば、イミダゾール系の硬化剤が特に
好ましい。また、硬化剤は、特に２〜７重量部、更には
５重量部程度とすることが好ましい。

【００２１】第６発明において、上記「フェノールノボ
ラック型エポキシ樹脂」は、硬化時の収縮がより小さ
く、且つＴｇも比較的高く、スルーホール充填用ペース
トの用途において有用である。しかし、フェノールノボ
ラック型エポキシ樹脂とフィラーとからなるペーストで
は、第２硬化体が硬く脆くなり、その後の熱サイクル等
の熱履歴などによって、第２硬化体そのものにクラック
が発生するとの問題がある。そのため、第６発明では、
このフェノールノボラック型エポキシ樹脂に可とう性に
優れる他の種類のエポキシ樹脂を配合する。それによっ
て、第２硬化体の硬さが調整され、この硬化体そのもの
のクラックの発生が抑えられる

【００２２】この可とう性に優れるエポキシ樹脂として
は、上記「ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂」及び上記
「ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂」を使用することが
できる。これらのビスフェノール型エポキシ樹脂は、通
常、硬化時の収縮率がフェノールノボラック型エポキシ
樹脂に比較して大きく、Ｔｇも低い。しかし、可とう性
が大きく、また、室温における粘度が比較的低いものが
多く、吸水率も低い。そのため、フェノールノボラック
型エポキシ樹脂にビスフェノール型エポキシ樹脂を配合
することにより、スルーホールへの充填の作業性に優
れ、且つはんだリフロー工程での硬化後、適度な硬さを
有するペーストとすることができる。尚、エポキシ樹脂
は、そのＴｇが１２５℃以上、特に１３０℃以上、更に
は１４０℃以上であれば、十分な耐熱性を有する。

【００２３】エポキシ樹脂の全量を１００重量部とした
場合に、フェノールノボラック型エポキシ樹脂は「７０
重量部以上」であり、特に７０〜９９重量部とすること
が好ましい。フェノールノボラック型エポキシ樹脂が７
０重量部未満の場合、即ち、ビスフェノール型エポキシ
樹脂の、フェノールノボラック型エポキシ樹脂への配合
量が３０重量部を越える場合は、はんだリフロー工程で
の第２硬化体の収縮率が大きくなり、ビルドアップ層に
おいてクラックが発生することがある。更に、エポキシ
樹脂の耐熱性も低下する傾向にある。一方、フェノール
ノボラック型エポキシ樹脂が９９重量部を越える場合、
即ち、ビスフェノール型エポキシ樹脂が１重量部未満で
ある場合は、第２硬化体が硬くなりすぎ、この硬化体そ
のものにクラックが発生することがある。また、ペース
トの粘度が高く、スルーホールへの充填が容易ではな
い。フェノールノボラック型エポキシ樹脂は８０〜９７
重量部、特に８５〜９５重量部とすることが好ましく、
この範囲であれば、充填し易く、且つはんだリフロー工
程での収縮率の小さいペーストとすることができる。

【００２４】ペーストの樹脂成分としてエポキシ樹脂を
用いる場合、第７発明のように、上記「穴埋め工程」に
おける加熱温度を「１２０〜１７０℃」とし、上記「は
んだリフロー工程」における加熱温度を「２３０〜２８
０℃」とすることが好ましい。穴埋め工程における加熱
温度が１２０℃未満では、エポキシ樹脂が十分に硬化し
ないため好ましくない。一方、この加熱温度が１７０℃
を越えると、はんだリフロー工程でのビルドアップ層に
おけるクラックは抑えられるものの、その後の熱サイク
ル試験等において、第２硬化体そのものにクラックが発
生することがある。更に、はんだリフロー工程における
加熱温度が２３０未満では、ＩＣチップ等を実装するこ
とができない。一方、この加熱温度が２８０℃を越える
場合は、エポキシ樹脂が熱劣化を生ずることがあるため
好ましくない。

【００２５】第８発明のスルーホール充填用ペースト
は、プリント配線板のスルーホールに充填して用いられ
るスルーホール充填用ペーストにおいて、該ペースト
は、金属フィラー、無機フィラー、並びにエポキシ樹脂
及び硬化剤により構成されるエポキシ樹脂組成物からな
り、該エポキシ樹脂組成物を１００重量部とした場合
に、上記エポキシ樹脂は９０〜９９．５重量部、上記硬
化剤は０．５〜１０重量部、上記金属フィラーは１００
〜１０００重量部、及び上記無機フィラーは１０〜９０
０重量部であって、且つ上記ペーストの２５℃における
粘度が２００００ポイズ以下であり、穴埋め工程におけ
る加熱による上記ペーストの揮発分が１．０％以下であ
って、上記ペーストからなる厚さ１００μｍのフィルム
を１５０℃で５時間加熱し、硬化させ、その後、このフ
ィルムを用いて幅５ｍｍの試片を作製し、次いで、該試
片の長さ方向に５ｇの荷重を加えた状態で、２３℃から
２７０℃にまで昇温させた後、２３℃にまで降温させた
場合に、前記の式によって算出される上記フィルムの長
さ方向における収縮率が０．１％以下であることを特徴
とする。

【００２６】この第８発明では、ペーストを実際にスル
ーホールに充填し、硬化させて、そのはんだリフロー工
程における収縮率を評価するものではない。しかし、こ
の方法によって測定した収縮率が０．１％以下であるペ
ーストをスルーホールに充填し、穴埋め工程において硬
化させた後、はんだリフロー工程において加熱し、冷却
した場合に、銅メッキ層の剥がれ、膨れを生ずることが
なく、且つスルーホール内における隙間、及びビルドア
ップ層におけるクラックの発生が十分に抑えられること
が確認されている。この第８発明では、このような簡便
な方法によって実用に供し得るペーストと、供し得ない
ペーストとを容易に選別することができる。尚、上記の
昇温及び降温の速度は１〜５℃／分、特に１〜３℃／
分、更には２℃／分とすることが好ましい。また、２７
０℃にまで昇温した後、直ちに降温させることが好まし
い

【００２７】また、第９発明のプリント配線板では、第
１〜８発明のスルーホール充填用ペーストがスルーホー
ルに充填され、加熱、硬化されており、銅メッキ層の剥
離、膨れ、及びスルーホール内における隙間、第１硬化
体における気泡、或いははんだリフロー工程でのビルド
アップ層におけるクラックの発生などが十分に抑えられ
る。そのため、プリント配線板における高密度化及び多
層化が容易になされ、特に、優れた性能の多層プリント
配線板とすることができる。

【００２８】本発明のスルーホール充填用ペーストは、
エポキシ樹脂組成物と、金属フィラー及び無機フィラー
とからなる。そのため、このペーストは十分な流動性を
有し、スルーホールへ充填する際の作業性に優れる。こ
の理由は明らかではないが、無機フィラーが共存するこ
とにより、金属フィラーの粒子間が接触する割合が低下
し、フィラー全体としての粒子間の摩擦が低減されるた
めではないかと考えられる。

【００２９】更に、本発明のスルーホール充填用ペース
トでは、フィラーを高い量比で配合し、且つ嵩高い剛直
な分子からなるフェノールノボラック型エポキシ樹脂を
使用している。そのため、硬化時に立体障害によって分
子の動きが制限され、はんだリフロー工程での収縮率が
０．１％以下と非常に小さく、ビルドアップ層における
クラックの発生が十分に抑えられる。また、直線的で可
とう性のある分子からなるビスフェノール型エポキシ樹
脂を適量併用しているため、スルーホールへの充填の作
業性に優れ、且つ得られるプリント配線板を組み込んだ
機器の使用時の温度変化等によって、第２硬化体そのも
のにクラックが発生することもない。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、実施例によって本発明を詳
しく説明する。実験例１〜８（１）ペーストの調製フェノールノボラック型エポキシ樹脂（油化シェル株式
会社製、商品名「Ｅ−１５２」）８７重量部、ビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂（同、商品名「Ｅ−８１９」）
８重量部及びイミダゾール系硬化剤（四国化成株式会社
製、商品名「２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ」）５重量部からなるエ
ポキシ樹脂組成物１００重量部に対して、下記の金属フ
ィラー及び無機フィラーを表１の量比で配合し、これら
を混合してスルーホール充填用ペーストを調製した。

【００３１】（ａ）金属フィラー球状銅粉、平均粒径１０μｍ；福田金属箔粉工業株式会
社製、商品名「ＣＵ−ＦＮ−１０」（ｂ）無機フィラー (1)球状シリカ、平均粒径１μｍ；株式会社龍森製、商
品名「ＳＯ−Ｅ３」 (2)球状シリカ、平均粒径１２μｍ；電気化学工業株式
会社製、商品名「ＦＢ３５Ｘ」 (3)アエロジル、平均粒径０．０５μｍ；日本アエロジ
ル株式会社製、商品名「ＡＥＲＯＳＩＬ５０」

【００３２】

【表１】

【００３３】（２）スルーホールへ充填する際の作業性
等及び生成した硬化体と銅メッキ層との密着性（１）において調製したペーストをスクリーン印刷法に
よってスルーホールに充填し、充填の状況を目視で観察
した。また、このペーストを１５０℃で５時間加熱し、
硬化させ、その後、生成した硬化体の表面をセラミック
バフによって研磨し、樹脂成分をソフトエッチングし、
次いで、無電解メッキ法及び電解メッキ法によって、こ
の硬化体上に約１００μｍ厚さの銅メッキ層を形成し、
硬化体と銅メッキ層との密着性を目視及び指触によって
評価した。結果を表１に併記する。

【００３４】表１の結果によれば、第１発明の範囲に含
まれる実験例１〜４では、充填の作業性及び充填された
ペーストの状況並びに密着性ともに良好な結果であっ
た。また、無機フィラーの含有量が第１発明の下限値未
満である実験例５では、充填されたペーストに気泡が発
生した。一方、金属フィラーの含有量が第１発明の下限
値未満である実験例６では、密着性に劣り銅メッキ層の
一部に膨れを生じた。更に、無機フィラーの平均粒径が
第３発明の上限値を越えている実験例７でも、同様に銅
メッキ層の一部に膨れを生じた。また、無機フィラーの
平均粒径が第３発明の下限値未満である実験例８のペー
ストは流動性に劣り、充填されたペーストに気泡が発生
した。

【００３５】（３）無機フィラーと金属フィラーの平均
粒径の比と、ペーストの粘度との相関実験例１〜８と同
様のエポキシ樹脂組成物を使用し、この樹脂組成物に、
金属フィラーとして球状銅粉（平均粒径１０μｍ；福田
金属箔粉工業株式会社製、商品名「ＣＵ−ＦＮ−１
０」）を３８０重量部、及び無機フィラーとして下記の
球状シリカを３０重量部それぞれ配合してペーストを調
製した。平均粒径２μｍ；株式会社龍森製、商品名「ＳＯ−Ｅ
５」平均粒径１μｍ；同、商品名「ＳＯ−Ｅ３」平均粒径０．５μｍ；同、商品名「ＳＯ−Ｅ２」平均粒径０．２μｍ；同、商品名「ＳＯ−Ｅ１」

【００３６】この実験は第４発明に対応するものであ
り、無機フィラーの平均粒径をＳ₁、金属フィラーの平
均粒径をＳ₂とした場合に、Ｓ₁／Ｓ₂は、では０．
２、では０．１、では０．０５、では０．０２と
なる。そして、調製されたペーストの２５℃における粘
度を回転式円筒粘度計によって測定したところ、では
３３００Ｐ、では３０００Ｐ、では２９００Ｐ、
では３２００Ｐであった。このようにＳ₁／Ｓ₂が０．０
２〜０．２、特に０．０５〜０．１であればより粘度の
低い、作業性に優れたスルーホール充填用ペーストが得
られることが分かる。

【００３７】

【発明の効果】第１発明によれば、スルーホールへの充
填の作業性に優れたスルーホール充填用ペーストを得る
ことができる。また、このペーストを使用すれば、スル
ーホール充填用ペーストが硬化して生成する第１硬化体
と、このスルーホール上に形成された銅メッキ層との密
着性に優れ、銅メッキ層の剥離、膨れ等を生ずることが
ない。更に、はんだリフロー工程における第２硬化体の
スルーホールの長さ方向における収縮率が小さく、ビル
ドアップ層におけるクラックの発生も抑えられる。ま
た、第８発明によれば、簡易な方法によって第１発明の
優れた性能のペーストであることを確認することができ
る。

【００３８】また、第９発明のプリント配線板では、ス
ルーホール内及びスルーホール上において、第１硬化体
と銅メッキ層とが剥離することがなく、また、ビルドア
ップ層及び第２硬化体そのものにおけるクラックの発生
も抑えられ、配線の高密度化及び多層化を容易に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】スルーホール端面に銅メッキ層を設け、その上
にバイアホールを形成した様子を表わす模式図である。

【図２】スルーホール上を回避してバイアホールを形成
した様子を表わす模式図である。

【図３】メッキ層と第１硬化体との間の剥がれ、膨れの
様子を表わす模式図である。

【符号の説明】

１；多層基板、２；スルーホール、３；銅メッキ層、３
１；銅メッキ層が剥離し、膨れた部分、４；球状銅粉、
５；球状シリカ、６；ビルドアップ層、７；バイアホー
ル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０５Ｋ 3/40 Ｈ０５Ｋ 3/40 Ｋ 3/46 3/46 Ｓ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プリント配線板のスルーホールに充填し
て用いられるスルーホール充填用ペーストにおいて、該
ペーストは、金属フィラー、無機フィラー、並びにエポ
キシ樹脂及び硬化剤により構成されるエポキシ樹脂組成
物からなり、該エポキシ樹脂組成物を１００重量部とし
た場合に、上記エポキシ樹脂は９０〜９９．５重量部、
上記硬化剤は０．５〜１０重量部、上記金属フィラーは
１００〜１０００重量部、及び上記無機フィラーは１０
〜９００重量部であって、且つ上記ペーストの２５℃に
おける粘度が２００００ポイズ以下であり、穴埋め工程
における加熱による上記ペーストの揮発分が１．０％以
下であって、上記穴埋め工程における加熱によって生成
する第１硬化体をはんだリフロー工程において加熱し、
冷却することにより生成する第２硬化体の、上記スルー
ホールの長さ方向における収縮率が０．１％以下である
ことを特徴とするスルーホール充填用ペースト。
【請求項２】上記金属フィラーの平均粒径が１〜２０
μｍである請求項１記載のスルーホール充填用ペース
ト。
【請求項３】上記無機フィラーの平均粒径が０．１〜
１０μｍである請求項１又は２記載のスルーホール充填
用ペースト。
【請求項４】上記無機フィラーの平均粒径（Ｓ₁）と
上記金属フィラーの平均粒径（Ｓ₂）との比（Ｓ₁／
Ｓ₂）が０．０２〜０．５である請求項１乃至３のいず
れか１項に記載のスルーホール充填用ペースト。
【請求項５】上記金属フィラー及び上記無機フィラー
のうちの少なくとも一方が球状である請求項１乃至４の
いずれか１項に記載のスルーホール充填用ペースト。
【請求項６】上記エポキシ樹脂は、（１）フェノール
ノボラック型エポキシ樹脂と、（２）ビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂及びビスフェノールＦ型エポキシ樹脂の
うちの少なくとも一方とを含有し、上記（１）と上記
（２）との合計量を１００重量部とした場合に、上記
（１）は７０重量部以上である請求項１乃至５のいずれ
か１項に記載のスルーホール充填用ペースト。
【請求項７】上記穴埋め工程における加熱温度が１２
０〜１７０℃であり、上記はんだリフロー工程における
加熱温度が２３０〜２８０℃である請求項１乃至６のい
ずれか１項に記載のスルーホール充填用ペースト。
【請求項８】プリント配線板のスルーホールに充填し
て用いられるスルーホール充填用ペーストにおいて、該
ペーストは、金属フィラー、無機フィラー、並びにエポ
キシ樹脂及び硬化剤により構成されるエポキシ樹脂組成
物からなり、該エポキシ樹脂組成物を１００重量部とし
た場合に、上記エポキシ樹脂は９０〜９９．５重量部、
上記硬化剤は０．５〜１０重量部、上記金属フィラーは
１００〜１０００重量部、及び上記無機フィラーは１０
〜９００重量部であって、且つ上記ペーストの２５℃に
おける粘度が２００００ポイズ以下であり、穴埋め工程
における加熱による上記ペーストの揮発分が１．０％以
下であって、上記ペーストからなる厚さ１００μｍのフ
ィルムを１５０℃で５時間加熱し、硬化させ、その後、
このフィルムを用いて幅５ｍｍの試片を作製し、次い
で、該試片の長さ方向に５ｇの荷重を加えた状態で、２
３℃から２７０℃にまで昇温させた後、２３℃にまで降
温させた場合に、下記の式によって算出される上記フィ
ルムの長さ方向における収縮率が０．１％以下であるこ
とを特徴とするスルーホール充填用ペースト。収縮率
（％）＝［２７０℃にまで昇温させる前の２３℃におけ
る試片の長さ−２７０℃にまで昇温後、２３℃にまで降
温させた時点での試片の長さ］／２７０℃にまで昇温さ
せる前の２３℃における試片の長さ×１００
【請求項９】請求項１乃至８のいずれか１項に記載の
スルーホール充填用ペーストが、スルーホールに充填さ
れ、加熱、硬化されていることを特徴とするプリント配
線板。