JPH11199759A - プリント配線板用穴埋め材及びそれを用いたプリント配線板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 実装時のはんだリフロー工程における収縮率
が小さく、ビルドアップ層におけるクラックの発生が抑
えられるプリント配線板用穴埋め材及びそれを用いたプ
リント配線板を提供する。 【解決手段】 穴埋め材として、エポキシ樹脂組成物と
無機フィラーとを使用し、はんだリフロー工程における
収縮率が０．１％以下のプリント配線板用穴埋め材を得
る。エポキシ樹脂としては、フェノールノボラック型及
びクレゾールノボラック型を７０〜９９重量部、並びに
ビスフェノールＡ型及びビスフェノールＦ型を１〜３０
重量部使用する。また、エポキシ樹脂組成物は１０〜４
０重量部、球状シリカ等の無機フィラーは６０〜９０重
量部とする。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２
３０〜２８０℃とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板、
特に、多層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プリント配線板用穴埋め材及びそれ
を用いたプリント配線板に関する。本発明の穴埋め材
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、ＭＰＵ用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や多層
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
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。

【０００４】上記のようなスルーホールが設けられたプ
リント配線板は基本的に以下の方法によって製造され
る。先ず、絶縁基板或いは銅張積層板にスルーホールと
なる貫通孔を形成し、その内壁面を含む基板の全面に無
電解メッキ法によるパネルメッキを施す。その後、メッ
キレジストを形成し、露光、現像によってパターニング
し、配線部及びスルーホール内に所定厚さのメッキ層を
形成する。次いで、メッキレジストを剥離した後、不用
のメッキ層をエッチングによって除去し、配線回路を形
成する。

【０００５】その後、この配線回路が形成された配線板
のスルーホール内に、スクリーン印刷等の手法により絶
縁性の穴埋め材を充填し、この穴埋め材を加熱し、硬化
させてプリント配線板を製造する。ここで、絶縁性の穴
埋め材としては、耐熱性エポキシ樹脂に無機フィラーが
添加、混合され、プリント基板との熱膨張の差が抑えら
れたものが多用されている。そして、既存のビルドアッ
プ工法によって多層化することにより、多層プリント配
線板が製造されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の工程を経て得ら
れる多層プリント配線板は、ＩＣチップ等を搭載するた
め、はんだリフロー炉などの実装工程に供され、２７０
℃程度の温度で１０分間ほど加熱された後、室温にまで
冷却される。そして、この冷却時或いはその後の信頼性
試験等において、スルーホール上に積層された絶縁層
（所謂、ビルドアップ層）にクラックが発生するという
問題がある。このようなビルドアップ層のクラックの発
生原因としては、プリント基板と穴埋め材との熱膨張の
差によるものという考えが通説となっている。

【０００７】そこで、本発明者らは、このクラックの発
生を抑えるため、プリント基板との熱膨張の差が小さい
穴埋め材を種々検討してみたが、クラックの発生を抑え
ることはできなかった。また、穴埋め材の穴埋め工程に
おける硬化温度が高すぎる場合は、プリント配線板が組
み込まれた機器の使用環境を模して行われる熱サイクル
試験等の熱履歴によって、硬化後の穴埋め材そのものに
クラックが発生するとの問題もある。

【０００８】本発明は、上記の従来の問題を解決するも
のであり、加熱、硬化後、はんだリフロー炉等、実装工
程に供され、比較的高温において再加熱された後、冷却
された場合などに、ビルドアップ層におけるクラックの
発生が抑えられるプリント配線板用穴埋め材及びそれを
用いたプリント配線板を提供することを課題とする。ま
た、本発明では、プリント配線板に実装後、使用環境を
模して行われる熱サイクル試験等によって発生する穴埋
め材そのものにおけるクラックの発生を抑えることもで
きる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ビルドア
ップ層におけるクラック発生の原因が、通説のようにプ
リント基板と穴埋め材との熱膨張の差にあるのではな
く、はんだリフロー時の通常２７０℃程度の加熱によ
り、事前に加熱、硬化させた穴埋め材の硬化が進み、冷
却後、穴埋め材がさらに収縮することが原因であること
を見出した。即ち、この硬化において穴埋め材がスルー
ホールの長さ方向に収縮し、それによってビルドアップ
層に引張応力が発生してクラックを生ずるものである。

【００１０】第１発明のプリント配線板用穴埋め材は、
プリント配線板のスルーホールに充填して用いられる穴
埋め材において、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

【００１１】第１発明において、はんだリフロー工程に
おける上記「第２硬化体」の収縮率が０．１％を越える
場合は、ビルドアップ層におけるクラックの発生が十分
に抑えられない。この第２硬化体の収縮を抑えるために
は、はんだリフロー工程における加熱、冷却による収縮
率が小さい樹脂に無機フィラーを特に高い量比で添加し
た上記「穴埋め材」を使用することが有効である。

【００１２】この樹脂としては、はんだリフロー工程に
おける加熱、冷却による収縮率が小さいものであれば、
特に限定されることなく使用することができる。これら
の樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリイ
ミド樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂及びユリア樹脂
などの熱硬化性樹脂が挙げられる。また、アクリル樹
脂、メタクリル樹脂等、穴埋め工程の温度で溶融し、ス
ルーホールに充填し得る程度の流動性を有する熱可塑性
樹脂を用いることもできる。これらの樹脂のうちでは、
一般に硬化時の収縮が他の樹脂に比べて小さく、穴埋め
材の用途において有用なエポキシ樹脂が特に好ましい。

【００１３】このように、第１発明において、穴埋め材
は、第２発明のように、エポキシ樹脂組成物と無機フィ
ラーにより構成することが好ましい。また、エポキシ樹
脂組成物を用いる場合、上記「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におけるビルドアッ
プ層のクラックは抑えられるものの、その後の熱サイク
ル等の熱履歴によって第２硬化体そのものにクラックが
発生する。更に、上記「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
とが容易ではない。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。尚、エポキシ樹脂組成物とは、少な
くとも９０重量％のエポキシ樹脂を含有し、これに硬化
剤及び無機フィラーを除く充填剤等、各種添加剤が添加
された組成物である。

【００１４】エポキシ樹脂が、穴埋め材の用途において
有用であることは前記のとおりであるが、第３発明で
は、このエポキシ樹脂として、ノボラック型エポキシ樹
脂とビスフェノール型エポキシ樹脂とを併用する。そし
て、このエポキシ樹脂組成物に無機フィラーを高い量比
で添加することにより、熱収縮率が小さく、耐熱性の高
い穴埋め材とすることができる。

【００１５】第３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」及び上記「クレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂」は、はんだリフロー工程における加
熱、冷却による収縮が小さく、且つＴｇも比較的高く穴
埋め材の用途において有用である。しかし、ノボラック
型エポキシ樹脂と無機フィラーとからなる穴埋め材で
は、第２硬化体が硬く脆くなり、この第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
３発明では、これらの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、第２硬化体そ
のものにおけるクラックの発生が抑えられる

【００１６】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、硬化時の収縮が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、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、且つ硬化後は、適度な
硬さとなる穴埋め材とすることができる。尚、エポキシ
樹脂のＴｇは１２５℃以上、特に１３０℃以上、更には
１４０℃以上であり、穴埋め材の２５℃における粘度は
５００００ポイズ以下、特に２００００〜１００ポイ
ズ、更には１００００〜５００ポイズであることが好ま
しい。エポキシ樹脂のＴｇと穴埋め材の粘度とがこの範
囲にあれば、十分な耐熱性を有し、且つスルーホールへ
の充填の作業性に優れた穴埋め材とすることができる。

【００１７】また、ビスフェノール型エポキシ樹脂の、
ノボラック型エポキシ樹脂への配合量が１重量部未満で
は、第２硬化体が硬くなりすぎ、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、穴埋め材の粘度
が高く、スルーホールへの充填が容易ではない。一方、
この配合量が３０重量部を越える場合は、はんだリフロ
ー工程における第２硬化体の収縮が大きくなり、ビルド
アップ層におけるクラックの発生を十分に抑えることが
できない。また、耐熱性も低下する傾向にある。このビ
スフェノール型エポキシ樹脂の配合量は５〜２５重量
部、特に１０〜２０重量部とすることが好ましい。この
範囲の配合量であれば、充填し易く、硬化後は適度な硬
さを有し、且つはんだリフロー工程における収縮率の小
さい穴埋め材とすることができる。

【００１８】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使用
することができる。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、穴埋め材の
粘度の上昇を抑えつつ、より多量の無機フィラーを添加
するためには、球状シリカ等、球状の無機フィラーが特
に好ましい。更に、この無機フィラーとしては、その粒
度分布が広く、且つ単分散であるよりも粒度分布におい
て２〜３個のピークを有するものがより好ましい。

【００１９】また、無機フィラーの添加量が６０重量部
未満である場合、即ち、エポキシ樹脂組成物が４０重量
部を越えると、はんだリフロー工程における第２硬化体
の収縮が十分に抑えられない。一方、無機フィラーが９
０重量部を越える場合、即ち、エポキシ樹脂組成物が１
０重量部未満では、穴埋め材の２５℃における粘度が５
００００ポイズを越えて非常に大きくなり、スルーホー
ル内へ充填する際の作業性が低下する。この無機フィラ
ーの添加量は、第４発明のように、エポキシ樹脂組成物
を「１０〜３０重量部」とし、無機フィラーを「７０〜
９０重量部」とすることが好ましい。このように無機フ
ィラーの量比を高くすることによって、はんだリフロー
工程における第２硬化体の収縮率をより小さくすること
ができる。

【００２０】第５発明のプリント配線板用穴埋め材は、
プリント配線板のスルーホールに充填して用いられる穴
埋め材において、該穴埋め材からなる厚さ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。

【００２１】この第５発明は、穴埋め材を実際にスルー
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％以下である穴埋
め材をスルーホールに充填し、穴埋め工程及びはんだリ
フロー工程において加熱し、冷却した場合に、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５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穴埋め材と、供し得ない
穴埋め材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。

【００２２】また、第６発明のプリント配線板では、第
１〜５発明の穴埋め材がスルーホールに充填され、加
熱、硬化されており、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。そのため、配線の高密度化
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。

【００２３】従来の穴埋め材では、穴埋め工程において
硬化させても、実装時のはんだリフロー工程においてエ
ポキシ樹脂のＴｇ以上の温度、例えば、２７０℃程度の
温度に晒された場合に、相当な熱膨張を生ずる。そし
て、この熱膨張の程度がプリント基板のそれとは異なる
ため、ビルドアップ層にクラックが発生するものと考え
られていた。しかし、実際には、この熱膨張の差によっ
てクラックが発生するのではなく、はんだリフロー工程
において穴埋め材の硬化がさらに進み、この硬化にとも
なうスルーホールの長さ方向における穴埋め材の収縮に
よってビルドアップ層に引張応力が発生し、クラックの
発生に至るものと推察される。従って、本発明のように
はんだリフロー工程における収縮率の小さい穴埋め材を
使用すれば、その熱膨張係数（ＣＴＥ）の大小にかかわ
らずクラックの発生が十分に抑えられるものと考えられ
る。

【００２４】本発明のプリント配線板用穴埋め材では、
特に、第３及び第４発明のように、無機フィラーを高い
量比で配合するとともに、嵩高い剛直な分子からなるノ
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、収縮率
が０．１％以下と非常に小さくなり、ビルドアップ層に
おけるクラックの発生が抑えられる。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。

【００２５】

【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。 実施例１ （１）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、
（２）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［（１）と（２）との合計量
を１００重量部とした場合、（２）は約８．４重量部で
ある。］、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」、以下、硬化剤とし
てはすべてこのものを使用する。）５重量部からなるエ
ポキシ樹脂組成物４０重量部と、平均粒径5μｍの球状
シリカ（株式会社龍森製、商品名「ＰＬＶ−６」）６０
重量部とを混合して穴埋め材を調製した。この穴埋め材
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。

【００２６】上記の穴埋め材を樹脂製のシート上にキャ
スティングし、厚さ１００μmのフィルム状とした後、
１５０℃で５時間加熱し、エポキシ樹脂を硬化させた。
このフィルムから長さ２０ｍｍ、幅５ｍｍの試片を作製
し、チャック間距離を１５ｍｍとして、試片の長さ方向
に５ｇの荷重を加えた状態で、ＴＭＡによって２３℃か
ら２７０℃にまで２℃／分の速度で昇温させた後、同速
度で２３℃にまで降温させた。そして、エポキシ樹脂の
Ｔｇ、試片の０〜７０℃におけるＣＴＥ及び収縮率を、
得られたＴＭＡのチャートから読み取った。Ｔｇは昇温
時の曲線の変曲点として、また、ＣＴＥは昇温時の曲線
の０〜７０℃における傾き（温度変化に対する長さの変
化量）として求めた。更に、収縮長さ［昇温前の２３℃
におけるチャート上での長さの読み−降温後の２３℃に
おけるチャート上での長さの読み（単位；μｍ）］を読
み取り、この収縮長さを昇温前の試片の長さで除して収
縮率を求めた。

【００２７】また、上記の穴埋め材を使用して、多層プ
リント配線板を作製し、この配線板を２７０℃に設定さ
れたはんだリフロー炉を通過（所要時間１０分）させた
が、ビルドアップ層におけるクラックの発生はなかっ
た。

【００２８】実施例２ エポキシ樹脂組成物を３０重量部、球状シリカを７０重
量部とした他は実施例１と同様にして混合し、その粘度
を測定した。その後、フィルム状とし、同様にして硬化
させ、ＴＭＡによって同様の熱履歴を加え、Ｔｇ、ＣＴ
Ｅ、収縮率を測定した。また、この穴埋め材を使用して
多層プリント配線板を作製し、同様にしてはんだリフロ
ー炉を通過させたが、ビルドアップ層におけるクラック
の発生はなかった。

【００２９】実施例３ エポキシ樹脂組成物を２５重量部、球状シリカを７５重
量部とした他は実施例１と同様にして混合し、その粘度
を測定した。その後、フィルム状とし、同様にして硬化
させ、ＴＭＡによって同様の熱履歴を加え、Ｔｇ、ＣＴ
Ｅ、収縮率を測定した。また、この穴埋め材を使用して
多層プリント配線板を作製し、同様にしてはんだリフロ
ー炉を通過させたが、ビルドアップ層におけるクラック
の発生はなかった。

【００３０】実施例４ エポキシ樹脂組成物を１５重量部、球状シリカを８５重
量部とした他は実施例１と同様にして混合し、その粘度
を測定した。その後、フィルム状とし、同様にして硬化
させ、ＴＭＡによって同様の熱履歴を加え、Ｔｇ、ＣＴ
Ｅ、収縮率を測定した。また、この穴埋め材を使用して
多層プリント配線板を作製し、同様にしてはんだリフロ
ー炉を通過させたが、ビルドアップ層におけるクラック
の発生はなかった。

【００３１】実施例５ （１）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」）７６重量部、
（２）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（同、商品名
「Ｅ−８２８」）１９重量部［（１）と（２）との合計
量を１００重量部とした場合、（２）は２０重量部であ
る。］、及び硬化剤５重量部からなるエポキシ樹脂組成
物を用いた他は実施例１と同様にして混合し、その粘度
を測定した。その後、フィルム状とし、同様にして硬化
させ、ＴＭＡによって同様の熱履歴を加え、Ｔｇ、ＣＴ
Ｅ、収縮率を測定した。また、この穴埋め材を使用して
多層プリント配線板を作製し、同様にしてはんだリフロ
ー炉を通過させたが、ビルドアップ層におけるクラック
の発生はなかった。

【００３２】実施例６ （１）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、
（２）ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（同、商品名
「Ｅ−８０６」）８重量部［（１）と（２）との合計量
を１００重量部とした場合、（２）は約８．４重量部で
ある。］、及び硬化剤５重量部からなるエポキシ樹脂組
成物を用いた他は実施例１と同様にして混合し、その粘
度を測定した。その後、フィルム状とし、同様にして硬
化させ、ＴＭＡによって同様の熱履歴を加え、Ｔｇ、Ｃ
ＴＥ、収縮率を測定した。また、この穴埋め材を使用し
て多層プリント配線板を作製し、同様にしてはんだリフ
ロー炉を通過させたが、ビルドアップ層におけるクラッ
クの発生はなかった。

【００３３】実施例７ （１）ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本
化薬株式会社製、商品名「ＥＯＣＮ−４４００」）７６
重量部、（２）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化
シェル株式会社、商品名「Ｅ−８１９」）１９重量部
［（１）と（２）との合計量を１００重量部とした場
合、（２）は２０重量部である。］、及び硬化剤５重量
部からなるエポキシ樹脂組成物を用いた他は実施例１と
同様にして混合し、その粘度を測定した。その後、フィ
ルム状とし、同様にして硬化させ、ＴＭＡによって同様
の熱履歴を加え、Ｔｇ、ＣＴＥ、収縮率を測定した。ま
た、この穴埋め材を使用して多層プリント配線板を作製
し、同様にしてはんだリフロー炉を通過させたが、ビル
ドアップ層におけるクラックの発生はなかった。

【００３４】比較例１ エポキシ樹脂組成物を６０重量部、球状シリカを４０重
量部とした他は実施例１と同様にして混合し、その粘度
を測定した。その後、フィルム状とし、同様にして硬化
させ、ＴＭＡによって同様の熱履歴を加え、Ｔｇ、ＣＴ
Ｅ、収縮率を測定した。また、この穴埋め材を使用して
多層プリント配線板を作製し、同様にしてはんだリフロ
ー炉を通過させたところ、ビルドアップ層においてクラ
ックが発生した。

【００３５】比較例２ エポキシ樹脂組成物を４５重量部、球状シリカを５５重
量部とした他は実施例１と同様にして混合し、その粘度
を測定した。その後、フィルム状とし、同様にして硬化
させ、ＴＭＡによって同様の熱履歴を加え、Ｔｇ、ＣＴ
Ｅ、収縮率を測定した。また、この穴埋め材を使用して
多層プリント配線板を作製し、同様にしてはんだリフロ
ー炉を通過させたところ、ビルドアップ層においてクラ
ックが発生した。

【００３６】比較例３ ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェル株式会社
製、商品名「Ｅ−８２８」）９５重量部（ノボラック型
エポキシ樹脂は用いない。）及び硬化剤５重量部からな
るエポキシ樹脂組成物を用いた他は実施例１と同様にし
て混合し、その粘度を測定した。その後、フィルム状と
し、同様にして硬化させ、ＴＭＡによって同様の熱履歴
を加え、Ｔｇ、ＣＴＥ、収縮率を測定した。また、この
穴埋め材を使用して多層プリント配線板を作製し、同様
にしてはんだリフロー炉を通過させたところ、ビルドア
ップ層においてクラックが発生した。

【００３７】比較例４ ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（油化シェル株式会社
製、商品名「Ｅ−８０７」）９５重量部（ノボラック型
エポキシ樹脂は用いない。）及び硬化剤５重量部からな
るエポキシ樹脂組成物を３０重量部及び球状シリカを７
０重量部用いた他は実施例１と同様にして混合し、その
粘度を測定した。その後、フィルム状とし、同様にして
硬化させ、ＴＭＡによって同様の熱履歴を加え、Ｔｇ、
ＣＴＥ、収縮率を測定した。また、この穴埋め材を使用
して多層プリント配線板を作製し、同様にしてはんだリ
フロー炉を通過させたところ、ビルドアップ層において
クラックが発生した。

【００３８】比較例５ ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（油化シェル株式会社
製、商品名「Ｅ−８０７」）９５重量部（ノボラック型
エポキシ樹脂は用いない。）及び硬化剤５重量部からな
るエポキシ樹脂組成物を用いた他は実施例１と同様にし
て混合し、その粘度を測定した。その後、フィルム状と
し、同様にして硬化させ、ＴＭＡによって同様の熱履歴
を加え、Ｔｇ、ＣＴＥ、収縮率を測定した。また、この
穴埋め材を使用して多層プリント配線板を作製し、同様
にしてはんだリフロー炉を通過させたところ、ビルドア
ップ層においてクラックが発生した。

【００３９】比較例６ ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（油化シェル株式会社
製、商品名「Ｅ−８０７」）９５重量部（ノボラック型
エポキシ樹脂は用いない。）及び硬化剤５重量部からな
るエポキシ樹脂組成物を６０重量部及び球状シリカを４
０重量部用いた他は実施例１と同様にして混合し、その
粘度を測定した。その後、フィルム状とし、同様にして
硬化させ、ＴＭＡによって同様の熱履歴を加え、Ｔｇ、
ＣＴＥ、収縮率を測定した。また、この穴埋め材を使用
して多層プリント配線板を作製し、同様にしてはんだリ
フロー炉を通過させたところ、ビルドアップ層において
クラックが発生した。

【００４０】参考例 比較例６におけると同様の組成の穴埋め材をプリント配
線板のスルーホール内に充填し、１８０℃で１０時間加
熱し、第１硬化体を生成させた。この配線板を２７０℃
に設定されたはんだリフロー炉を通過（所要時間１０
分）させた。その結果、穴埋め工程における加熱温度が
高いため、ビルドアップ層におけるクラックの発生はな
かった。しかし、その後、使用環境における温度変化を
模して行ったＭＩＬ規格によるサーマルサイクル試験
（８８３Ｃ、コンディションＢによる。−５５〜＋１２
５℃の熱サイクルを５００サイクル繰り返した。）によ
ってスルーホール内の第２硬化体そのものにクラックが
発生した。

【００４１】以上、実施例１〜７及び比較例１〜６の穴
埋め材組成並びに粘度、Ｔｇ、ＣＴＥ、収縮率及びクラ
ックの有無を、それぞれ表１及び表２に示す。尚、表
１、表２において、樹脂（ａ）はノボラック型エポキシ
樹脂、樹脂（ｂ）はビスフェノール型エポキシ樹脂であ
る。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【表２】

【００４４】表１の結果によれば、穴埋め材における球
状シリカの量比を高めていった実施例１〜４では、シリ
カの増量とともに収縮率が著しく低下していくことが分
かる。また、ノボラック型エポキシ樹脂に対するビスフ
ェノール型エポキシ樹脂の量比が異なる実施例５及び６
を比べてみると、ビスフェノール型エポキシ樹脂の量比
の高い実施例５のほうが収縮率が小さくなっている。
尚、実施例７はノボラック型エポキシ樹脂として、実施
例５とは異なる種類のものを用いた例であるが、同程度
の収縮率となっている。また、実施例１〜７においてＣ
ＴＥは１８〜４３ｐｐｍと広範囲な数値となっている
が、この差は収縮率にはまったく影響していないことが
分かる。

【００４５】一方、表２の結果によれば、実施例１〜４
と同じエポキシ樹脂及び球状シリカを使用し、この球状
シリカの配合量を４０重量部とした比較例１では、収縮
率が０．２０％と大きくなっていることが分かる。ま
た、球状シリカを５５重量部とした比較例２では、収縮
率が小さくはなるが、それでも実施例に比べれば劣って
いる。更に、球状シリカは７０重量部配合されているも
のの、ノボラック型エポキシ樹脂を使用していない比較
例４でも、収縮率は相当に大きい。また、この比較例４
において球状シリカを減量した比較例５及び６では、粘
度が大きく低下し、収縮率が急激に大きくなっている。
尚、比較例５とはビスフェノール型エポキシ樹脂の種類
が異なる比較例３では、球状シリカの配合量は同じであ
るが、収縮率はかなり小さくなっている。

【００４６】

【発明の効果】第１発明によれば、はんだリフロー工程
における穴埋め材のスルーホールの長さ方向における収
縮率を特定することにより、ビルドアップ層におけるク
ラックの発生が抑えられたプリント配線板用穴埋め材を
得ることができる。また、穴埋め工程及びはんだリフロ
ー工程における加熱温度を第２発明のように特定し、穴
埋め材の組成を第３発明のように特定することにより、
収縮率が小さいばかりではなく、スルーホールへの充填
の作業性に優れ、且つこの穴埋め材を用いたプリント配
線板が組み込まれた機器の使用時に、第２硬化体そのも
のにクラックを生ずることもない。更に、第５発明によ
れば、簡易な方法によって第１発明の穴埋め材であるこ
とを確認することができる。

【００４７】また、第６発明のプリント配線板は、ビル
ドアップ層におけるクラックの発生が抑えられ、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】多層プリント配線板のビルドアップ層にクラッ
クが発生した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；メッキ層、４；
穴埋め材、４１；球状シリカ、５；ビルドアップ層、５
１；クラック、６；バイアホール。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント配線板のスルーホールに充填し
   て用いられる穴埋め材において、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プリント配線板用穴埋
   め材。
2. 【請求項２】 上記穴埋め材はエポキシ樹脂組成物と無
   機フィラーとからなり、上記穴埋め工程における加熱温
   度が１２０〜１７０℃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記
   載のプリント配線板用穴埋め材。
3. 【請求項３】 上記エポキシ樹脂組成物は、（１）フェ
   ノールノボラック型エポキシ樹脂及びクレゾールノボラ
   ック型エポキシ樹脂のうちの少なくとも一方と、（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７０〜９９重量部であり、上記
   （２）は１〜３０重量部であって、上記エポキシ樹脂組
   成物と上記無機フィラーとの合計量を１００重量部とし
   た場合に、上記エポキシ樹脂組成物は１０〜４０重量部
   であり、上記無機フィラーは６０〜９０重量部である請
   求項２記載のプリント配線板用穴埋め材。
4. 【請求項４】 上記エポキシ樹脂組成物と上記無機フィ
   ラーとの合計量を１００重量部とした場合に、上記エポ
   キシ樹脂組成物は１０〜３０重量部であり、上記無機フ
   ィラーは７０〜９０重量部である請求項２又は３記載の
   プリント配線板用穴埋め材。
5. 【請求項５】 プリント配線板のスルーホールに充填し
   て用いられる穴埋め材において、該穴埋め材からなる厚
   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、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プリント配線板用穴埋め
   材。 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
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の
   プリント配線板用穴埋め材が、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。