JPS63262240A - 銅張積層板およびその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、抵抗、ＩＯ等のチップ部品の面実装用プリン
ト配線板として使用される銅張積層板およびその製造法
に関するものである。

従来の技術 近年電子機器の小形軽量化、高密度化の点より、使用さ
れる電子部品はリード付部品からチップ部品へ急速に移
行し、実装方式もプリント配線板への面実装か主流にな
りつつある。この背景の中でプリント配線板、即ちその
もととなる銅張積層板に対して下記の如き厳しい特性か
要求されてきた。

一般的なチップ部品搭載の説明図を第２図に示した。こ
の場合、チップ部品１の熱膨張係数と基体４となる積層
板（プリント配線板表層）の熱膨張係数が大きく異ると
、チップ部品ｌと銅回路２を接続している半田接合部３
に熱サイクル等で亀裂を生じ、実用上使用出来ない状態
に至る。市販のＩＣやトランジスタ等のチップ部品の熱
膨張係数は２〜７Ｘ１０７°Ｃであり。

一方該チツブが搭載される基体４、即ち市販のエポキシ
−ガラス布銅張稙層板、或はエポキシ−ガラス不織布銅
張積層板の熱膨張係数は１７〜２０　Ｘ　ｔ　ｏ−’／
゛ｃである。

従って、可能な限り前記チップ部品に近い熱膨張係数を
もつ銅張積層板が要求されているわけである。

発明が解決しようとする問題点 しかるに汎用の前記のエポキシ−ガラス布、エポキシ−
ガラス不織布銅張積層板は、その熱膨張係数が大きく、
半田接合部の信頼性を確保する事は困難である。また、
他の要求事項としては、チップ部品搭載時の半田リフロ
一工程に於ける反りを小さくする必要かあり、しかも耐
熱性か必要である。この点に関しても、従来のエポキシ
−ガラス布、エポキシガラス不織布銅張積層板では不充
分であった。

前記の要求事項を満たす工夫として、例えば第２図の基
体４を、耐熱寸法安定性の優れたセラミック板或はポリ
イミド積層板で構成させる方法もあるか、前者は大型集
合基板にすることが困難で且割れ易（、穴加工等が出来
ない等の欠点のためチップ部品実装を自動化する場合に
は適さない。また、後者は著しく高価であり一般的でな
い。

本発明は、前記の如き従来の欠点を改養し。

（１）チップ部品の面実装信頼性かあり、（２）実装時
の半田リフロ一工程での反りか小さく　、　（３１プる
ことを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は、熱硬化性樹脂を含浸したガラス布またはガラ
ス不織布のプリプレグ層を加熱加圧下に成形した積層板
７の片面または両面に銅箔５か一体化されている銅張積
層板において、前件樹脂層６を介して一体化されている
ことを特徴とするものである。

上記特定発明に関して、第２の発明は、熱硬化性樹脂を
含浸したガラス布またはガラス不織布のプリプレグ層の
片面または両面に銅箔を載置して加熱加圧下に硬化して
銅張積層板を製造するに当り、銅箔に接するプリプレグ
層の表面に、硬化後の熱膨張係数が前記プリプレグ層の
硬化後の熱膨張係数より小さい蕪機質充填剤含有熱硬化
性樹脂を塗布して加熱加圧下に硬化する銅張積層板の製
造法である。

作用 本発明は上記の特徴を有することにより、得られた銅張
積層板を常法によりエツチング加工してプリント配線板
とし、第２図の如く、チップ部品（ＩＣ、トランジスタ
）を搭載、半田接合した場合、無機質充填剤含有熱硬化
性樹脂層の熱膨張係数か前記チップ部品のそれと近似し
ているため、熱サイクルテストに於ける接合信頼性を太
き（向上させることが出来る。また、前記無機質充填剤
含有熱硬化性樹脂層は、充填剤の効果により熱伝導性も
向上し、前記の熱膨張係数の減少と相俟ってチップ部品
搭載の時の半田リフロー熱衝撃に対する抵抗性の増加と
反りを減少するものである。

更に、前記無機質充填剤含有熱硬化性樹脂層は、積層板
の表面層のみに構成されているため。

銅張積層板に必要なドリル穴加工性、外形打抜き加工性
、スルホール信頼性を損うことなく、初期の目的のチッ
プ部品の面実装信頼性を向上出来るものである。

実施例 本発明を実施するに当り、使用するエポキシ樹脂含浸ガ
ラス布またはガラス不織布プリプレグは、市販のビスフ
ェノール型エポキシ樹脂−ジシアンジアミド硬化型か使
用出来、基材としては、市販のガラス布、ガラス繊維不
織布を用い、常法による含浸→塗工→乾燥により製造す
ることか出来る。得られたプリプレグの使用プライ数は
、必要な板厚により適宜選択する。また、銅箔は市販の
接着剤なしの１８μまたは３５μ厚の電解銅箔を使用出
来る。

無機質充填剤含有熱硬化性樹脂層に於て、熱硬化性樹脂
としては下層のプリプレグ及び銅箔との接着性と考慮し
て、プリプレグに使用したものと同質のエポキシ樹脂或
はフェノール樹脂含有エポキシ樹脂、ポリアミドイミド
樹脂、ポリイミド樹脂等が使用出来る。無機質充填剤と
しては、電気絶縁性、前記熱硬化性樹脂への均一分散性
、熱膨張係数、熱伝導性を考慮して、市販の８　ｓ　Ｏ
＊　１Ｍ　ｇ　Ｏ−Ａ　ＪａＯｓ等か使用出来、またそ
れ等の混合物を適用出来る。この無機質充填剤の添加量
は、下層のプリプレグ硬化物の熱膨張係数より硬化後の
熱膨張係数を小さくするため、熱硬化性樹脂固形に対し
て重量で５０４以上の添加を必要とする。好ましくは、
５０〜８０傷である。８０１を越えるような場合、銅箔
との接着性に問題か出る慣れがある。

無機質充填剤を熱硬化性樹脂に分散させる方法としては
、予め、無機質充填剤をアミノシラン、エポキシシラン
化合物で処理し、熱硬化性樹脂フェスに機械的に混合す
る。

また、この無機質充填剤を含有せる熱硬化性樹脂層を前
記のプリプレグ層上に設ける方法としては、該プリプレ
グの最上層ｌプライの表面に前記無機質充填剤含有フェ
スをロールコータ−等を用いて塗布し、乾燥して製造す
る事か可能である。この際、プリプレグの乾燥度か進み
過ぎない様に、予め該プリプレグの乾燥度を調整してお
（必要かある。更にまた。前記無機質充填剤含有熱硬化
性樹脂層の厚さとしては、チップ部品搭載と半田接合の
信頼性の点より３０μ以上の層を設けることか望ましく
、他方２００μを越えると積層板としてのドリル加工性
、スルホール信頼性の点より問題を生じるので、その範
囲は３０〜２００μか適当である。

（のようにして得た無機質含有熱硬化性樹脂層側を銅箔
側に来る様にし、その下にプリプレグ層を重ね、鏡面板
に挿み、プレスにて常法の積層板成形方法により加熱、
加圧して硬化させ所望の銅張積層板を得ることが出来る
。

尚、硬化後の無機質充填剤含有熱硬化性樹脂層の熱膨張
係数、及びプリプレグ層の熱膨張係数は、予め単独で硬
化させた状態で測定して確認したものであり、プリプレ
グの硬化基の熱膨張係数に１７〜２０ＸｌＯ／”Ｃ対し
て、無機質充填剤含有熱硬化性樹脂層は１５Ｘｌｏ　　
／゛ＣＣ以下膨張係数を得る事かチップ面実装時の半田
接合信頼性の点より好ましい。

本発明の一実施例を説明する。

実施例１ 市販のビスフェノール型エポキシ樹脂に硬化剤としてジ
シアンジアミドを、また、硬化促進剤として４メチル専
エチルイミダゾールを加えて調整したエポキシ樹脂フェ
スをガラス布（高樹脂量４０７（ｊｉ憾のエポキシ樹脂
−ガラス布プリプレグを製造した。一方、前記エポキシ
樹脂フェスの固形分を重量で４０憾となるようＭＥトン
、上屋カオリン製）を前記の４０憾エポキシ樹脂フエス
の固形に対して７０重ｊｌｃＩＩになるよう加え、攪拌
機で攪拌し均一な無ｔ！ｉｉｃｇ充填剤剤含有エポキシ
樹脂ワニスを調整した。該エポキシ樹脂ワニスを前記の
エポキシ樹脂−ガラス布プリプレグの片面へロールコー
タ−で塗布し８０〜１００°Ｃで乾燥を施し、片面に８
０μ厚の無機質充填剤含有エポキシ樹脂層をもつエポキ
シ樹脂−ガラス布プリプレグを製造した。

該無機質充填剤含有エポキシ樹脂層をもつエポキシ樹脂
−ガラス布プリプレグｌプライの無機質充填剤含有エポ
キシ樹脂層のある側に３５ポキシ樹脂−ガラス布プリプ
レグを７プライ重ねて、鏡面板に挾み、プレスにて温度
１６０℃、圧力５ｏｋｐ／ｉにて１時間加熱加圧して１
．６を厚の銅張積層板を製造した。

該銅張積層板の特性を第１表に示した。また。

別途、前記のサテントンを含有するエポキシ樹脂を加熱
硬化させ、熱機械分析（ＴＭＡ）用試料を作製し、熱膨
張係数を測定した結果を第１表に示した。

実施例２ ポリイミド樹脂をＮ−メチルピロリドンに溶解したワニ
スをガラス布（商品名ＷＥ”ＩＯ。

日東紡製）に含浸・乾燥して樹脂ｆＩｋ４０％のポリイ
ミド−ガラス布プリプレグを得た。別途、前記のポリイ
ミド樹脂ワニスの固形に対して８０重量幅になるように
市販のＳｉｎ、（シリカ）粉末を添加し、攪拌混合して
無機質充填剤（シリカ）含有ポリイミド樹脂ワニスを調
整し、これをロールコータ−で前記プリプレグの片側に
塗布し、乾燥して、全厚０．１５％、無機質充填剤含有
ポリイミド樹脂層５０μのプリプレグを調整した。

また、別に、ガラス不織布（商品名キュムラ樹脂′！ｉ
６５％のプリプレグを調整した。該プリプレグを６プラ
イ重ね、この構成物の上下に前記の５ｉｎｓ含有ポリイ
ミド樹脂層をもつプリプレグ各ｌプライを重ね、次いで
このプリプレグの８ｉ０．ポリイミド樹脂層側に１８μ
厚の接着剤なし銅箔を重ね、鏡面板に挾み、プレスにて
温度１６５°Ｃ１圧力５０ｋｇ／ｍにて１時間加熱加圧
して、１．６Ｘ厚両面の銅張積層板を製造した。

次いで、該銅張積層板を更に２２０°ＣｔＯ時間アフタ
ーキュア処理を行って、最終の銅張積層板とした。

このように得られた銅張積層板の特性を第１表に示した
。また別途前記のＳｉｎ、を含有するポリイミド樹脂を
加熱・硬化させＴＭＡ分析試料を作製し、その熱膨張係
数を測定した結果を第１表に示した。

比較例１ 実施例１に於て使用したサテントンを含有していないエ
ポキシ樹脂−ガラス布プリプレグを８プライ重ね、更に
３５μ銅箔を載置して、実施例１と同一の条件でプレス
にて加熱加圧し。

１．６Ｘ厚の銅張積層板を得た。

この銅張積層板の特性を第１表に示した。別途、本例で
用いたサテントンを含有していないエポキシ樹脂ワニス
を加熱硬化させ熱膨張係数を測定した。

比較例２ 実施例２に於て予め調整した樹脂量４０壬のポリイミド
−ガラス布プリプレグを２枚準備し、この２枚のプリプ
レグの間に、同じ〈実施例２で別途調整した樹脂ｆｆ１
６５１のポリイミド樹脂層側２と同一条件で加熱加圧し
、アフターキュアを経て両面銅張積層板を得た。

この銅張積層板の特性を第１表に示した。別途１本例で
用いた５ｉｎｓを含有していないポリイミド樹脂ワニス
を加熱硬化させ、アフターキュアを行い、樹脂硬化物の
熱膨張係数を測定第　　　１　　　表 秦１　得られた銅張積層板を常法により印刷エツチング
し、チップを実装後り７０一工程を流した後の４点法に
よる最大反りを測定。

秦２４［ｌにて作製したサンプルのチップ実装半田付部
の半田層に発生するクラックをクロスセクションにより
観察した。

発明の効果 ７上述の如（本発明によれば、熱硬化性樹脂を含浸した
ガラス布またはガラス不織布プリプレグ層を加熱加圧下
に成形した積層板の片面或は両面に銅箔か一体化されて
いる銅張積層板において、積層板と銅箔か、積層板より
熱膨張係数が小さい無機質充填剤含有熱硬化性樹脂層を
介在させて一体化されているので、第１表に示した如く
、チップ部品の面実装の信頼性に優れ、半田リフロ一工
程での反りか小さく、且プリント配線板加工時の加工特
性を犠牲にすることかない効果を有する。

更にまた１片面銅張板の場合、銅箔下に前記の如き無機
質充填剤含有熱硬化性樹脂層を設けているため、プリン
ト配線板加工時、従来の片面銅張積層板の如き大きい反
りを呈さない効果も付与されたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の銅張積層板の構成の一例を示す断面説
明図、第２図は従来の銅張積層板を用いてプリント配線
板としチップ部品を実装した場合の断面説明図である。 ５は銅箔、６は無機質充填剤含有熱硬化性樹脂層、７は
積層板

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱硬化性樹脂を含浸したガラス布またはガラス不織
   布のプリプレグ層を加熱加圧下に成形した積層板の片面
   または両面に銅箔が一体化されている銅張積層板におい
   て、前記積層板と銅箔が積層板より熱膨張係数が小さい
   無機質充填剤含有熱硬化性樹脂層を介して一体化されて
   いることを特徴とする銅張積層板。 ２、無機質充填剤含有熱硬化性樹脂層の厚さか３０〜２
   ００μであり、熱膨張係数が１５×１０＾−＾６／℃以
   下である特許請求の範囲第１項記載の銅張積層板。 ３、無機質充填剤かＳｉＯ＿２、ＭｇＯ、Ａｌ＿２Ｏ＿
   ３のいずれかまたは２つ以上の混合物である特許請求の
   範囲第１項または第２項記載の銅張積層板。 ４、熱硬化性樹脂を含浸したガラス布またはガラス不織
   布のプリプレグ層の片面または両面に銅箔を載置して加
   熱加圧下に硬化して銅張積層板を製造するに当り、前記
   プリプレグ層の銅箔と接する面に、硬化後の熱膨張係数
   か前記プリプレグ層の硬化後の熱膨張係数より小さい無
   機質充填剤含有熱硬化性樹脂を塗布して、加熱加圧下に
   硬化することを特徴とする銅張積層板の製造法。 ５、無機質充填剤含有熱硬化性樹脂の硬化後の熱膨張係
   数が１５×１０＾−＾５／℃以下であり、硬化後の厚さ
   が３０〜２００μとなるように塗布することを特徴とす
   る特許請求の範囲第４項記載の銅張積層板の製造法。 ６、無機質充填剤がＳｉＯ＿２、ＭｇＯ、Ａｌ＿２Ｏ＿
   ３のいずれかまたは２つ以上の混合物であることを特徴
   とする特許請求の範囲第４項または第５項記載の銅張積
   層板の製造法。