JPWO2017122376A1 - 多層伝送線路板 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示すように、ガラスクロスは、ガラス繊維を縦と横に織った構造を有するため、織り目部分ではガラス繊維が重なっている。したがって、ガラスクロスと樹脂との複合材料において、ガラス繊維の織り目部分は、ガラスの存在比率が高くなる。反対に、ガラス繊維の重なりが無い部分は、ガラスの存在比率が低くなる。一般的に樹脂とガラスとでは誘電率が異なるため、複合材料面内における樹脂とガラスとの存在比率が不均一であれば、複合材料面内における誘電率も不均一になる。
図2に示すように、差動配線が形成された多層伝送線路板では、ガラスの存在比率が高い部分と低い部分に配線が存在する場合が生ずるが、信号速度がそれぞれの場所で異なるため、受信側で信号の到達時間にずれ(スキュー)が生じ、信号品質を低下させる。
[1]一対のグランド層と、
前記一対のグランド層のうち一方のグランド層と他方のグランド層との間に配置された差動配線層と、
前記差動配線層と前記一方のグランド層との間に配置された第一絶縁部と、
前記差動配線層と前記他方のグランド層との間に配置された第二絶縁部とを有し、
前記第一絶縁部は、樹脂層を有し、
前記第一絶縁部又は前記第二絶縁部は、繊維基材を含有する繊維基材層を有し、
前記第一絶縁部の厚さが、前記第二絶縁部の厚さ以下である、多層伝送線路板。
[2]前記第一絶縁部として、絶縁層(1−I)と、
前記第二絶縁部として、絶縁層(1−II)とを含み、
前記絶縁層(1−I)は、樹脂層であり、
前記絶縁層(1−II)は、繊維基材層である、上記[1]に記載の多層伝送線路板。
[3]前記第二絶縁部として、絶縁層(2−I)と、
前記第一絶縁部として、絶縁層(2−II)とを含み、
前記絶縁層(2−II)は、絶縁層(2−IIA)と前記絶縁層(2−IIA)に積層された絶縁層(2−IIB)の二層以上を含有し、
前記絶縁層(2−I)は、繊維基材層であり、
前記絶縁層(2−IIA)は、樹脂層であり、
前記絶縁層(2−IIB)は、繊維基材層である、上記[1]に記載の多層伝送線路板。
[4]前記樹脂層が、(a1)少なくとも2つのイミド結合を有する2価の基及び(a2)飽和又は不飽和の2価の炭化水素基を含有する(A)マレイミド基含有化合物を含有する、上記[1]〜[3]のいずれかに記載の多層伝送線路板。
[5]前記(a2)飽和又は不飽和の2価の炭化水素基が、炭素数8〜100の2価の脂肪族炭化水素基である、上記[4]に記載の多層伝送線路板。
[6]前記(A)マレイミド基含有化合物が、N−脂肪族置換マレイミド基含有化合物である、上記[4]又は[5]に記載の多層伝送線路板。
[7]前記樹脂層が、更にN−芳香族置換マレイミド基含有化合物を含有する、上記[6]に記載の多層伝送線路板。
[8]前記繊維基材層が、繊維基材と樹脂組成物とを含有する層であり、該繊維基材と該樹脂組成物との誘電率の差が1.0以下である、上記[1]〜[7]のいずれかに記載の多層伝送線路板。
[9]前記繊維基材の誘電率が5.0以下である、上記[1]〜[8]のいずれかに記載の多層伝送線路板。
[10]一対のグランド層と、
前記一対のグランド層のうち一方のグランド層と他方のグランド層との間に配置された差動配線層と、
前記差動配線層と前記一方のグランド層との間に配置された絶縁層(3−I)と、
前記差動配線層と前記他方のグランド層との間に配置された絶縁層(3−II)とを含み、
前記絶縁層(3−II)は、絶縁層(3−IIA)と前記絶縁層(3−IIA)に積層された絶縁層(3−IIB)の二層以上を含有し、
前記絶縁層(3−I)は、樹脂層であり、
前記絶縁層(3−IIA)は、樹脂層であり、
前記絶縁層(3−IIB)は、繊維基材層である、多層伝送線路板。
以下、図面を参照しながら、本発明の多層伝送線路板の実施形態について詳細に説明する。
本実施形態に係る多層伝送線路板は、例えば、Gbpsオーダーの差動伝送方式による高速デジタル伝送で使用される。
本発明の多層伝送線路板は、一対のグランド層と、前記一対のグランド層のうち一方のグランド層と他方のグランド層との間に配置された差動配線層と、前記差動配線層と前記一方のグランド層との間に配置された第一絶縁部と、前記差動配線層と前記他方のグランド層との間に配置された第二絶縁部とを有し、前記第一絶縁部は、樹脂層を有し、前記第一絶縁部又は前記第二絶縁部は、繊維基材を含有する繊維基材層を有し、前記第一絶縁部の厚さが、前記第二絶縁部の厚さ以下である、多層伝送線路板である。第一絶縁部又は第二絶縁部は単層に限定されず、複数の絶縁材料を有する複層の構造であってもよい。
本発明の多層伝送線路板は、従来の多層伝送線路板における繊維基材を含有する材料で構成される絶縁層の一部に繊維基材を含有しない材料を用いることで、誘電率の不均一性が軽減され、スキューを低減することができると考えられる。
グランド層としては、特に限定されないが、従来のプリント配線板等の導電層に適用されるもの(例えば、金属箔等)を適用できる。
金属箔としては、例えば、銅箔、ニッケル箔、アルミ箔等を適用することができ、取り扱い性及びコストの観点からは、銅箔が好ましい。防錆性、耐薬品性、耐熱性の観点から、金属箔は、ニッケル、錫、亜鉛、クロム、モリブデン、コバルト等によるバリアー層が形成されていてもよい。また、絶縁層との接着性を向上させる観点から、金属箔は、表面粗化処理、シランカップリング剤等による処理などの表面処理が施されていてもよい。
グランド層に適用される金属箔は、市販品の金属箔でもよい。市販品の金属箔としては、例えば、銅箔である「F2−WS」(古河電気工業株式会社製、商品名、粗化面表面粗さRz=2.0μm)、「FV−WS」(古河電気工業株式会社製、商品名、粗化面表面粗さRz=1.5μm)、「3ECVLP」(三井金属鉱業株式会社製、商品名、粗化面表面粗さRz=3.0μm)等が挙げられる。
グランド層は、1種の金属材料からなる単層構造であってもよく、複数の金属材料からなる単層構造であってもよく、更には異なる材質の金属層を複数積層した積層構造であってもよい。また、グランド層の厚さは、特に限定されない。
グランド層は、めっきにより形成されていてもよい。具体的には、例えば、第一絶縁部、第二絶縁部、又はそれらの上に設けられた接着用樹脂層の表面に、無電解めっき、電解めっき等を行うことによりグランド層を形成できる。
差動配線層は、前記一対のグランド層のうち一方のグランド層と他方のグランド層との間に配置される層であり、差動配線を有する層である。なお、差動配線層には差動配線が存在しない部分があってもよく、当該部分は、例えば後述の絶縁層と同一の材料を備える。本明細書において「差動配線層の厚さ」とは、差動配線層の差動配線の厚さを指す。
差動配線を形成する材料は、特に限定されず、例えば、グランド層に適用可能な材料を使用できる。差動配線は、めっきにより形成されていてもよい。
第一絶縁部は、樹脂層を有する。本明細書中、「樹脂層」とは、繊維基材を含有しないか、本発明の効果を阻害しない範囲の繊維基材を含み、樹脂を含有する層を意味する。
なお、本明細書において「樹脂を含有する」とは、樹脂を単独で含有する場合だけでなく、樹脂組成物を含有する場合も包含する。また、本明細書において、「樹脂」は硬化前のモノマー、半硬化状態(所謂Bステージ状態)のオリゴマー、硬化後のポリマーのいずれの状態であってもよい。以下、樹脂層が含有する各成分について説明する。
樹脂層が含有する樹脂は、特に限定されず、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂を熱硬化性樹脂で変性した樹脂等が挙げられ、高周波特性、低熱膨張性及び耐熱性の観点から、熱硬化性樹脂が好ましい。
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、マレイミド基含有化合物等が挙げられる。これらは1種類を単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。これらの中でも、高周波特性、低熱膨張性及び耐熱性の観点から、マレイミド基含有化合物が好ましく、1分子内にマレイミド基を2つ以上有する化合物がより好ましく、1分子内にマレイミド基を2つ有するビスマレイミド化合物が更に好ましい。
なお、構造(a2)は、構造(a1)中に含まれていてもよく、構造(a2)を含む構造(a1)を含有するものも、本実施形態においては、「構造(a1)及び構造(a2)を含有する」ものと定義する。
以下、構造(a1)及び構造(a2)を含有するマレイミド基含有化合物を、「(A)マレイミド基含有化合物」又は「(A)成分」ともいう。
(A)成分は、構造(a1)及び構造(a2)を含有するマレイミド基含有化合物である。
樹脂層に(A)成分を用いることで、高周波特性及び導体との高い接着性を有する第一絶縁部を得ることができる。
(A)成分が有するマレイミド基は、芳香環に結合していても、脂肪族鎖に結合していてもよいが、誘電特性の観点からは、脂肪族鎖に結合していることが好ましい。すなわち、(A)成分は、N−脂肪族置換マレイミド基含有化合物であることが好ましい。
R1が示す有機基は、置換基によって置換されていてもよい。置換基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、水酸基、アルコキシ基、メルカプト基、シクロアルキル基、置換シクロアルキル基、ヘテロ環基、置換ヘテロ環基、アリール基、置換アリール基、ヘテロアリール基、置換ヘテロアリール基、アリールオキシ基、置換アリールオキシ基、ハロゲン原子、ハロアルキル基、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、アミノ基、アミド基、−C(=O)H、−NRxC(=O)−N(Rx)2、−OC(=O)−N(Rx)2、アシル基、オキシアシル基、カルボキシ基、カルバメート基、スルホンアミド基等が挙げられる。ここで、Rxは水素原子又はアルキル基を示す。これらの置換基は目的、用途等に合わせて、1種類又は2種類以上を選択できる。
構造(a2)の炭素数は、8〜100であってもよく、10〜70であってもよく、15〜50であってもよい。
2価の脂肪族炭化水素基としては、例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基、シクロアルケニレン基、これらを組み合わせた2価の基等が挙げられる。これらの中でも、アルキレン基、シクロアルキレン基、これらを組み合わせた2価の基が好ましい。
アルキレン基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、テトラデシレン基、ヘキサデシレン基、オクタデシレン基、ノナデシレン基等が挙げられる。シクロアルキレン基としては、例えば、シクロへキシレン基、シクロヘプチレン基、シクロオクチレン基、シクロノニレン基、シクロデシレン基等が挙げられる。
構造(a2)がアルキレン基、シクロアルキレン基、又はこれらを組み合わせた2価の基である場合、その炭素数は、8〜100が好ましく、10〜70がより好ましく、15〜50が更に好ましい。上記炭素数を有する構造(a2)は、分子構造を三次元化しやすく、ポリマーの自由体積を増大させて低密度化、すなわち低誘電率化できるため好ましい。
2価の芳香族炭化水素基としては、例えば、ベンジレン基、フェニレン基、ナフチレン基等が挙げられ、2価の脂肪族炭化水素基と2価の芳香族炭化水素基とを組み合わせた基としては、例えば、フェニレンメチレン基、フェニレンエチレン基、ベンジルプロピレン基、ナフチレンメチレン基、ナフチレンエチレン基等のアリーレンアルキレン基;フェニレンジメチレン基、フェニレンジエチレン基等のアリーレンジアルキレン基などが挙げられる。
ポンプ:L−6200型[株式会社日立ハイテクノロジーズ製]
検出器:L−3300型RI[株式会社日立ハイテクノロジーズ製]
カラムオーブン:L−655A−52[株式会社日立ハイテクノロジーズ製]
カラム:TSK Guardcolumn HHR−L、TSKgel G4000HHR、TSKgel G2000HHR[すべて東ソー株式会社製、商品名]
カラムサイズ:6.0×40mm(ガードカラム)、7.8×300mm(カラム)
溶離液:テトラヒドロフラン
試料濃度:30mg/5mL
注入量:20μL
流量:1.00mL/分
測定温度:40℃
一般式(IV)中、Rが示す2価の有機基としては、上述の構造(a2)として挙げられた2価の基と同様のものが挙げられ、好ましい態様も同様である。
一般式(IV)中、Qが示す2価の有機基としては、上述のR1として挙げられた基と同様のものが挙げられ、好ましい態様も同様である。
BMI−1500:下記一般式(V−1)
BMI−1700:下記一般式(V−2)
BMI−3000、BMI−5000、BMI−9000:いずれも下記一般式(V−3)の構造を有し、重量平均分子量が異なる。
(式中、n1は、1〜10の整数を示す。)
(式中、n2は、1〜10の整数を示す。)
(式中、n3は、1〜10の整数を示す。)
なお、本実施形態における固形分とは、水分、後述する溶剤等の揮発する物質以外の組成物中の成分のことをいう。すなわち、固形分は、25℃付近の室温で液状、水飴状及びワックス状のものも含み、必ずしも固体であることを意味するものではない。
2種以上の(A)成分を含有する場合は、低誘電特性と低熱膨張性とを両立させる観点から、一方の(A)成分と、該一方の(A)成分より熱膨張率が低い他方の(A)成分とを併用することが好ましい。その場合、他方の(A)成分は、一方の(A)成分よりも分子量が低いもの、多くの芳香環を有するもの又は主鎖が短いものであることが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、(A)成分以外のマレイミド基含有化合物(以下、「(B)マレイミド基含有化合物」又は「(B)成分」ともいう)を含有していてもよく、(A)成分と(B)成分とを含有することが好ましい。
(B)成分は、(A)成分よりも熱膨張係数が低いものであることが好ましい。(A)成分と、(A)成分よりも熱膨張係数が低い(B)成分とを併用することにより、良好な誘電特性を維持しつつ、低熱膨張性等を更に向上させることができる。この理由として、(A)成分と(B)成分とを含有する樹脂組成物から得られる硬化物は、低誘電特性を有する(A)成分に由来する構造単位と、低熱膨張性を有する(B)成分に由来する構造単位とを有するポリマーを含有するためであると推測される。
(B)成分が有するマレイミド基は芳香環に結合していても、脂肪族鎖に結合していてもよいが、誘電特性の観点からは、芳香環に結合していることが好ましい。すなわち、(B)成分は、N−芳香族置換マレイミド基含有化合物であることが好ましい。
また、(B)成分は、マレイミド基を2個以上含有するポリマレイミド化合物であることが好ましく、マレイミド基を2個含有するビスマレイミド化合物であることがより好ましい。
一般式(VI−2)中のA2及び一般式(VI−2’)中のA3が示す炭素数1〜5のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基等が挙げられる。
一般式(VI−2)中のA2及び一般式(VI−2’)中のA3が示す炭素数1〜5のアルキリデン基としては、エチリデン基、プロピリデン基、イソプロピリデン基、ブチリデン基、イソブチリデン基、ペンチリデン基等が挙げられる。
本実施形態の樹脂組成物は、(A)成分及び(B)成分とは異なる(C)熱硬化性樹脂(以下、「(C)成分」ともいう)を更に含有していてもよい。(C)熱硬化性樹脂を含有することで、樹脂組成物の低熱膨張性等を更に向上させることができる。
エポキシ樹脂としては、特に制限されないが、例えば、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、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格含有型エポキシ樹脂、2官能ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ジヒドロアントラセン型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは1種類を単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。これらの中でも、高周波特性及び熱膨張特性の観点からは、ナフタレン骨格含有型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂が好ましい。ナフタレン骨格含有型エポキシ樹脂としては、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂等が挙げられる。
エポキシ樹脂を用いる場合、硬化剤としては特に制限されないが、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ジアミノジフェニルメタン、m−フェニレンジアミン、ジシアンジアミド等のポリアミン化合物;ビスフェノールA、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂等のポリフェノール化合物;無水フタル酸、無水ピロメリット酸等の酸無水物;各種カルボン酸化合物;各種活性エステル化合物などが挙げられる。これらは1種類を単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。
シアネートエステル樹脂を用いる場合、硬化剤としては特に限定されないが、例えば、各種モノフェノール化合物、各種ポリフェノール化合物、各種アミン化合物、各種アルコール化合物、各種酸無水物、各種カルボン酸化合物等が挙げられる。これらは1種類を単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。
本実施形態の樹脂組成物がエポキシ樹脂及びエポキシ樹脂用の硬化促進剤を含有する場合、エポキシ樹脂用の硬化促進剤の含有量は、エポキシ樹脂の固形分100質量部に対して、0.1〜10質量部であってもよく、1〜5質量部であってもよい。
本実施形態の樹脂組成物は、成形性の観点から、(D)下記一般式(VII)で表される化合物及びポリアミノビスマレイミド化合物から選ばれる1種以上(以下、「(D)成分」ともいう)を含有していてもよい。
分子中に2個のN−置換マレイミド基を有するビスマレイミド化合物としては、前記(A)成分として挙げられたビスマレイミド化合物及び前記(B)成分として挙げられたビスマレイミド化合物から選ばれる1種以上が好ましく、(B)成分として挙げられたビスマレイミド化合物がより好ましく、前記一般式(VI)で表される化合物が更に好ましい。これらの中でも、2,2−ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン及び3,3’−ジメチル−5,5’−ジエチル−4,4’−ジフェニルメタンビスマレイミドから選ばれる1種以上が特に好ましい。
分子中に2個の一級アミノ基を有する芳香族ジアミン化合物は特に限定されないが、例えば、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチル−ジフェニルメタン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、4,4’−[1,3−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)]ビスアニリン、4,4’−[1,4−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)]ビスアニリン等が挙げられる。これらは1種類を単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。これらの中でも、有機溶媒への溶解性が高く、合成時の反応率が高く、かつ耐熱性を高くできる観点からは、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチル−ジフェニルメタン、4,4’−[1,3−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)]ビスアニリンが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、樹脂フィルムの取り扱い性を高める観点から、(E)熱可塑性樹脂(以下、「(E)成分」ともいう)を更に含有していてもよい。(E)熱可塑性樹脂の種類は特に限定されず、分子量も限定されないが、(A)成分との相溶性をより高める点から、数平均分子量(Mn)が200〜60,000であることが好ましい。(E)成分の数平均分子量は、GPC法を用いて、ポリスチレン換算により求めることができる。
本実施形態の樹脂組成物は、誘電特性、耐熱性、耐溶剤性及びプレス成形性を向上させる観点から、(F)熱可塑性樹脂を熱硬化性樹脂で変性した樹脂(以下、「(F)成分」ともいう)を含有していてもよい。
(F)成分としては、分子中に少なくとも1個のN−置換マレイミド基を有するポリフェニレンエーテル誘導体(以下、「(f)ポリフェニレンエーテル誘導体」ともいう)等が挙げられる。
xは0〜4の整数であり、0〜2の整数であってもよく、2であってもよい。なお、xが1又は2である場合、R22はベンゼン環上のオルト位(但し、酸素原子の置換位置を基準とする。)に置換していてもよい。
前記一般式(VIII)で表される構造単位としては、具体的には、下記一般式(VIII')で表される構造単位であると好ましい。
前記アミノフェノール化合物としては、例えば、o−アミノフェノール、m−アミノフェノール、p−アミノフェノール等が挙げられる。
本実施形態の樹脂組成物は、(A)成分の硬化を促進するための触媒を更に含有していてもよい。触媒の含有量は特に限定されないが、樹脂組成物の全固形分質量に対して0.1〜5質量%であってもよい。触媒としては、例えば、過酸化物、アゾ化合物等が挙げられる。
過酸化物としては、例えば、ジクミルパーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド、2−ブタノンパーオキサイド、tert−ブチルパーベンゾエイト、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、ビス(tert−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、tert−ブチルヒドロパーオキシド等が挙げられる。アゾ化合物としては、例えば、2,2’−アゾビス(2−メチルプロパンニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブタンニトリル)、1,1’―アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)等が挙げられる。これらは1種類を単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。
本実施形態の樹脂組成物は、無機充填材を更に含有していてもよい。任意に適切な無機充填材を含有させることで、樹脂組成物の低熱膨張性、高弾性率性、耐熱性、難燃性等を向上させることができる。無機充填材としては特に制限されないが、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、マイカ、ベリリア、チタン酸バリウム、チタン酸カリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、炭酸アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ケイ酸アルミニウム、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、焼成クレー、タルク、ホウ酸アルミニウム、炭化ケイ素等が挙げられる。これらは1種類を単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。
本実施形態の樹脂組成物は、難燃剤を更に含有していてもよい。難燃剤としては特に限定されないが、臭素系難燃剤、リン系難燃剤、金属水酸化物等が好適に用いられる。臭素系難燃剤としては、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂等の臭素化エポキシ樹脂;ヘキサブロモベンゼン、ペンタブロモトルエン、エチレンビス(ペンタブロモフェニル)、エチレンビステトラブロモフタルイミド、1,2−ジブロモ−4−(1,2−ジブロモエチル)シクロヘキサン、テトラブロモシクロオクタン、ヘキサブロモシクロドデカン、ビス(トリブロモフェノキシ)エタン、臭素化ポリフェニレンエーテル、臭素化ポリスチレン、2,4,6−トリス(トリブロモフェノキシ)−1,3,5−トリアジン等の臭素化添加型難燃剤;トリブロモフェニルマレイミド、トリブロモフェニルアクリレート、トリブロモフェニルメタクリレート、テトラブロモビスフェノールA型ジメタクリレート、ペンタブロモベンジルアクリレート、臭素化スチレン等の不飽和二重結合基含有の臭素化反応型難燃剤などが挙げられる。これらは1種類を単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。
本実施形態の樹脂組成物は、上記した各成分を均一に分散及び混合することによって得ることができ、その調製手段、条件等は特に限定されない。例えば、所定配合量の各種成分をミキサー等によって十分に均一に撹拌及び混合した後、ミキシングロール、押出機、ニーダー、ロール、エクストルーダー等を用いて混練し、更に得られた混練物を冷却及び粉砕する方法が挙げられる。なお、混練形式についても特に限定されない。
第二絶縁部は、繊維基材層を有する。本明細書中、「繊維基材層」とは、繊維基材と樹脂とを含有する層を意味する。
繊維基材層は、繊維基材と樹脂組成物とを含有する層であってもよい。繊維基材層に含まれる樹脂組成物は、樹脂を含むものであれば特に限定されず、必要に応じて前記無機充填材、難燃剤、各種添加剤等のその他の成分を更に含有していてもよい。
繊維基材は特に限定されないが、ヤーンを高密度に編んだもの、開繊された繊維糸(開繊糸)が、誘電率の不均一性をより軽減する観点から好ましい。
繊維基材の材質としては、紙、コットンリンター等の天然繊維;ガラス繊維、アスベスト等の無機物繊維;アラミド、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、アクリル等の有機繊維;これらの混合物などが挙げられる。これらの中でも、誘電率の不均一性をより軽減する観点から、ガラス繊維が好ましい。
ガラス繊維としては、Eガラス、NEガラス、Dガラス、Qガラス等を用いたガラスクロスが好ましい。ガラスクロスは、縦糸と横糸に、含浸する樹脂に近い誘電率のガラス繊維糸を用いたもの等を用いることで誘電率の不均一性を更に軽減できる。また、縦糸と横糸に同種のガラス繊維糸を用いれば、同様に誘電率の不均一性をより軽減できる。
繊維基材の誘電率は、誘電率の不均一性を軽減する観点から、5.0以下であることが好ましく、4.5以下であることがより好ましい。
繊維基材層に含まれる樹脂組成物中の(D)成分の含有量は特に限定されないが、誘電率の不均一性をより軽減する観点から、樹脂組成物の全固形分質量に対して、1〜50質量%であることが好ましく、2〜30質量%であることがより好ましく、3〜10質量%であることが更に好ましい。
繊維基材層に含まれる樹脂組成物中の(F)成分の含有量は特に限定されないが、誘電率の不均一性をより軽減する観点から、樹脂組成物の全固形分質量に対して、5〜80質量%であることが好ましく、10〜60質量%であることがより好ましく、20〜40質量%であることが更に好ましい。
繊維基材と樹脂組成物との誘電率の差を1.0以下にするためには、使用する繊維基材の誘電率に、樹脂組成物の誘電率を近づければよい。例えば、樹脂として前述の熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を使用すれば、樹脂種、配合比率等の選択によって誘電率を2〜4程度に制御できる。繊維基材の誘電率が大きいために誘電率の差が更に大きい場合、この樹脂に、樹脂よりも高い誘電率を有する無機充填材、難燃剤等を加えれば、当該樹脂の誘電率を更に高められる。例えば、Eガラスの誘電率は6.8程度で、一般的なエポキシ樹脂の誘電率は3.8程度であるため、Eガラスの繊維基材に対して、エポキシ樹脂100質量部と誘電率10程度のアルミナフィラー300質量部とを混合した樹脂組成物を用いることで、繊維基材と樹脂組成物との誘電率の差を1.0以下にできる。
本発明の多層伝送線路板は、繊維基材層を形成するためのプリプレグ、及び、樹脂層を形成するための樹脂フィルムを用いて、実施形態に応じて適宜組み合わせ、積層することにより得られる。例えば、両面に銅箔を積層した当該プリプレグを硬化して得られた積層板の片側の銅箔に回路加工を施すことにより、一方の面に差動配線を、他方の面にグランド層を配置した絶縁層を形成し、次いで差動配線が形成された面に、当該樹脂フィルムと、グランド層を構成する銅箔とをこの順に積層して成形する方法により製造できる。
繊維基材層を形成するためのプリプレグは、前記繊維基材層に用いられる繊維基材及び樹脂又は樹脂組成物を含む。前記プリプレグは、例えば、前記樹脂又は樹脂組成物を有機溶媒に溶解及び/又は分散して得られた樹脂ワニスを、前記繊維基材に含浸する方法により得られる。
樹脂ワニスを繊維基材に含浸する方法としては、特に限定されないが、例えば、繊維基材を樹脂ワニスに浸漬する方法、各種コーターにより樹脂ワニスを繊維基材に塗布する方法、スプレーによって樹脂ワニスを繊維基材に吹き付ける方法等が挙げられる。これらの中でも、樹脂ワニスの含浸性を向上させる観点から、繊維基材を樹脂ワニスに浸漬する方法を用いることができる。
プリプレグを硬化させた際の誘電率は特に限定されないが、高周波領域での使用により適合する観点から、4.0以下であることが好ましく、3.8以下であることがより好ましい。
プリプレグの厚さは、形成する絶縁層の厚さに応じて適宜決定すればよい。
樹脂層を形成するための樹脂フィルムは、前記樹脂層に用いられる樹脂又は樹脂組成物を含有する。
樹脂フィルムは、公知の方法で得ることができ、例えば、前記樹脂を、必要に応じて前記その他の成分と混合した後、支持体上に層形成する方法により得られる。混合方法は特に制限されず、公知の方法を用いることができる。樹脂又は樹脂組成物を支持体上に層形成する方法としては、例えば、樹脂又は樹脂組成物を有機溶媒に溶解又は分散することにより樹脂ワニスを調製し、該樹脂ワニスを各種コーターを用いて支持体に塗布し、加熱、熱風吹きつけ等により乾燥する方法が挙げられる。
このようにして得られる樹脂フィルムは、半硬化(Bステージ化)させたものであってもよい。半硬化した樹脂フィルムは、積層し硬化する際に接着力が確保される状態、且つ差動配線への埋めこみ性(流動性)が確保される状態としてもよい。
樹脂ワニスの固形分(不揮発分)濃度は、特に限定されないが、例えば、5〜80質量%とすることができる。
樹脂フィルムの厚さは、形成する絶縁層の厚さに応じて適宜決定すればよい。
支持体の厚さは、例えば、10〜150μmとすることができ、また、25〜50μmとすることができる。樹脂フィルムの支持体が設けられていない面には、保護フィルムを更に積層できる。保護フィルムは、支持体の材質と同じであってもよく、異なっていてもよい。保護フィルムの厚さは、例えば、1〜40μmである。保護フィルムを積層することにより、異物混入を防止でき、樹脂フィルムをロール状に巻き取って保管することもできる。
本発明に係る多層伝送線路板の成形方法及び成形条件は、特に限定されないが、例えば、電気絶縁材料用積層板及び多層板の成形方法及び成形条件を適用できる。具体的には、例えば、多段プレス、多段真空プレス、連続成形、オートクレーブ成形機等を使用し、温度100〜250℃、圧力0.2〜10MPa、加熱時間0.1〜5時間の範囲で成形できる。
なお、グランド層は、上記のとおり金属箔の積層によって形成してもよく、乾式メッキ等の公知の方法を使用して形成してもよい。
第一〜第三実施形態に係る多層伝送線路板に含まれる層を構成する各材料、各層の態様、積層条件等は、前述の本発明の多層伝送線路板として説明したとおりであり、好ましい態様も同様である。
図3は、本発明の第一実施形態に係る多層伝送線路板1Aを示す模式的断面図である。
図3に示すように、本発明の第一実施形態に係る多層伝送線路板1Aは、一対のグランド層11、21と、一対のグランド層11、21のうち一方のグランド層11と他方のグランド層21との間に配置された差動配線91を含む差動配線層101と、差動配線層101と一方のグランド層11との間に配置された絶縁層(1−I)31と、差動配線層101と他方のグランド層21との間に配置された絶縁層(1−II)32とを含む。絶縁層(1−I)31は、樹脂層であり、絶縁層(1−II)32は、繊維基材層であり、絶縁層(1−I)31の厚さが、絶縁層(1−II)32の厚さ以下である、多層伝送線路板である。
本発明の第一実施形態に係る多層伝送線路板1Aは、図6に示す従来の多層伝送線路板4Aにおける絶縁層61を、樹脂層である絶縁層(1−I)31に変更することで、取り扱い性を損なうことなくスキューの低減を図ることができる。
このとき、絶縁層(1−I)31の厚さは、絶縁層(1−II)32の厚さ以下とすることが重要である。
これは、信号伝送時には薄い絶縁層側に、より強い電界が生じるため、その絶縁層の電気特性が信号の伝送特性に、より強く反映されるためである。すなわち、樹脂層である絶縁層(1−I)31の誘電率の均一性を反映させるためには、絶縁層(1−I)31の厚さが、繊維基材層である絶縁層(1−II)32の厚さと同じか、又は絶縁層(1−II)32の厚さよりも薄いことが重要である。スキューをより低減させる観点からは、絶縁層(1−I)31の厚さは絶縁層(1−II)32の厚さよりも薄いことが好ましい。また、同様の観点から、絶縁層(1−I)と絶縁層(1−II)32は、差動配線層を中心として非対称であることが好ましい。
絶縁層(1−I)31の厚さは、絶縁層(1−II)32の厚さ以下であり、基板の反り抑制の観点からは、絶縁層(1−II)32の厚さ未満とすることができる。
また、同様の観点から、絶縁層(1−I)31の厚さと、絶縁層(1−II)32の厚さとの差は、0〜150μmとすることができ、0.01〜100μmとすることができる。
次に、本発明の第一実施形態に係る多層伝送線路板1Aの製造方法について説明する。
本発明の第一実施形態に係る多層伝送線路板1Aは、例えば、両面に銅箔を積層したプリプレグを硬化して得られた積層板の片側の銅箔に回路加工を施すことにより、一方の面に差動配線91を、他方の面にグランド層21を配置した絶縁層(1−II)32を形成し、次いで差動配線91が形成された面に絶縁層(1−I)31を形成するための樹脂フィルムと、グランド層11を構成する銅箔とをこの順に積層して成形する方法により製造できる。
次に、本発明の第二実施形態に係る多層伝送線路板について説明する。
図4は、本発明の第二実施形態に係る多層伝送線路板2Aを示す模式的断面図である。
図4に示すように、本発明の第二実施形態に係る多層伝送線路板2Aは、一対のグランド層12、22と、一対のグランド層12、22のうち一方のグランド層12と他方のグランド層22との間に配置された差動配線92を含む差動配線層102と、差動配線層102と一方のグランド層12との間に配置された絶縁層(2−I)41と、差動配線層102と他方のグランド層22との間に配置された絶縁層(2−II)42とを含み、絶縁層(2−II)42は、絶縁層(2−IIA)42aと絶縁層(2−IIA)42aに積層された絶縁層(2−IIB)42bの2層以上を有し、絶縁層(2−I)41は、繊維基材層であり、絶縁層(2−IIA)42aは、樹脂層であり、絶縁層(2−IIB)42bは、繊維基材層であり、絶縁層(2−II)42の厚さが、絶縁層(2−I)41の厚さ以下である、多層伝送線路板である。
絶縁層(2−II)42の厚さは、特に限定されないが、例えば、40〜400μmであり、薄型化と伝送損失低減を両立する観点からは、60〜300μmとすることができ、同様の観点から、80〜200μmとすることができる。
絶縁層(2−IIA)42aの厚さは、特に限定されないが、例えば、10〜300μmであり、薄型化と伝送損失低減を両立する観点からは、20〜260μmとすることができ、同様の観点から、30〜150μmとすることができる。
絶縁層(2−IIB)42bの厚さは、特に限定されないが、例えば、30〜390μmであり、薄型化と伝送損失低減を両立する観点からは、40〜280μmとすることができ、同様の観点から、50〜170μmとすることができる。
絶縁層(2−IIA)42aの厚さと、絶縁層(2−IIB)42bの厚さとの比〔絶縁層(2−IIA)/絶縁層(2−IIB)〕は、特に限定されないが、例えば、0.1〜3.0であり、薄型化と伝送損失低減を両立する観点からは、0.3〜2.0とすることができ、同様の観点から、0.5〜1.8とすることができる。
絶縁層(2−II)42の厚さは、絶縁層(2−I)41の厚さ以下であり、薄型化と伝送損失低減を両立する観点からは、絶縁層(2−I)41の厚さ未満とすることができる。
また、同様の観点から、絶縁層(2−I)41の厚さと、絶縁層(2−II)42の厚さとの差は、0〜150μmとすることができ、0.01〜100μmとすることができる。
次に、本発明の第二実施形態に係る多層伝送線路板2Aの製造方法について説明する。
本発明の第二実施形態に係る多層伝送線路板2Aは、例えば、両面に銅箔を積層したプリプレグを硬化して得られた積層板の一方の面の銅箔に回路加工を施し、他方の面の銅箔を除去することにより、一方の面に差動配線92を配置した絶縁層(2−IIB)42bを形成し、次いで差動配線92が形成された面に、絶縁層(2−I)41を形成するためのプリプレグと、グランド層12を構成する銅箔とをこの順に積層し、絶縁層(2−IIB)42bの差動配線92とは反対側の面に、絶縁層(2−IIA)42aを形成するための樹脂フィルムと、グランド層22を構成する銅箔とをこの順に積層して成形する方法により製造できる。
図5は、本発明の第三実施形態に係る多層伝送線路板3Aを示す、模式的断面図である。
図5に示すように、本発明の第三実施形態に係る多層伝送線路板3Aは、一対のグランド層13、23と、一対のグランド層13、23のうち一方のグランド層13と他方のグランド層23との間に配置された差動配線93を含む差動配線層103と、差動配線層103と一方のグランド層13との間に配置された絶縁層(3−I)51と、差動配線層103と他方のグランド層23との間に配置された絶縁層(3−II)52とを含み、絶縁層(3−II)52は、絶縁層(3−IIA)52aと絶縁層(3−IIA)52aに積層された絶縁層(3−IIB)52bの二層以上を含有し、絶縁層(3−I)51は、樹脂層であり、絶縁層(3−IIA)52aは、樹脂層であり、絶縁層(3−IIB)52bは、繊維基材層である、多層伝送線路板である。
本発明の第三実施形態に係る多層伝送線路板3Aは、差動配線層103と一方のグランド層13との間と、差動配線層103と他方のグランド層23との間のいずれにも樹脂層が介在するため、絶縁層(3−I)51及び絶縁層(3−II)52の厚さによらず、スキュー低減効果を得られる。
絶縁層(3−II)52の厚さは、特に限定されないが、例えば、40〜300μmであり、薄型化と伝送損失低減を両立する観点からは、60〜250μmとすることができ、同様の観点から、80〜200μmとすることができる。
絶縁層(3−IIA)52aの厚さは、特に限定されないが、例えば、10〜270μmであり、薄型化と伝送損失低減を両立する観点からは、20〜210μmとすることができ、同様の観点から、30〜150μmとすることができる。
絶縁層(3−IIB)52bの厚さは、特に限定されないが、例えば、30〜290μmであり、薄型化と伝送損失低減を両立する観点からは、40〜230μmとすることができ、同様の観点から、50〜170μmとすることができる。
絶縁層(3−IIA)52aの厚さと、絶縁層(3−IIB)52bの厚さとの比〔絶縁層(3−IIA)/絶縁層(3−IIB)〕は、特に限定されないが、薄型化と伝送損失低減を両立する観点からは、0.2〜3.0とすることができ、同様の観点から、0.3〜2.0とすることができ、0.5〜1.5とすることができる。
次に、本発明の第三実施形態に係る多層伝送線路板3Aの製造方法について説明する。
本発明の第三実施形態に係る多層伝送線路板3Aは、例えば、両面に銅箔を積層したプリプレグを硬化して得られた積層板の一方の面の銅箔に回路加工を施し、他方の面の銅箔を除去することにより、一方の面に差動配線93を配置した絶縁層(3−IIB)52bを形成し、次いで差動配線93が形成された面に、絶縁層(3−I)51を形成するための樹脂フィルムと、グランド層13を構成する銅箔とをこの順に積層し、絶縁層(3−IIB)52bの差動配線93とは反対側の面に、絶縁層(3−IIA)52aを形成するための樹脂フィルムと、グランド層23を構成する銅箔とをこの順に積層して成形する方法により製造できる。
(ポリフェニレンエーテル誘導体の製造)
下記手順に従って、分子中に少なくとも1個のN−置換マレイミド基を有するポリフェニレンエーテル誘導体を製造した。
温度計、還流冷却管、撹拌装置を備えた加熱及び冷却可能な容積2リットルのガラス製フラスコ容器に、トルエン190質量部、PPO640(ポリフェニレンエーテル、数平均分子量:約16,000、SABICイノベーティブプラスチックス社製)100質量部、p−アミノフェノール1.35質量部を投入し、フラスコ内の温度を90℃に設定し、保温して撹拌しながら溶解した。溶解を目視で確認後、パーブチル−I(t−ブチルペルオキシイソプロピルモノカーボネート、日油株式会社製)2質量部とナフテン酸マンガン0.15質量部とを添加し、溶液温度90℃で4時間反応させた後、70℃に冷却して分子末端に一級アミノ基を有するポリフェニレンエーテル化合物を含む反応溶液を得た。
次に上記反応溶液に、2,2−ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン(大和化成工業株式会社製、商品名:BMI−4000)7.2質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル190質量部を加えて、攪拌しながら液温を昇温し、120℃で保温しながら4時間反応させた後、冷却及び200メッシュ濾過してポリフェニレンエーテル誘導体を製造した。
(ポリアミノビスマレイミド化合物の製造)
温度計、還流冷却管、撹拌装置を備えた加熱及び冷却可能な容積1リットルのガラス製フラスコ容器に、2,2−ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン50質量部、3,3’−ジメチル−5,5’−ジエチル−4,4’−ジフェニルメタンビスマレイミド(大和化成工業株式会社製、商品名:BMI−5100)50質量部、4,4’−[1,3−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)]ビスアニリン(三井化学株式会社製、商品名:ビスアニリンM)14質量部及びプロピレングリコールモノメチルエーテル50質量部を投入し、液温を120℃に保ったまま、撹拌しながら3時間反応させた後、冷却及び200メッシュ濾過してポリアミノビスマレイミド化合物を製造した。
(熱硬化性樹脂組成物(樹脂ワニス)1の調製)
上記で得られたポリフェニレンエーテル誘導体100質量部、ポリアミノビスマレイミド化合物450質量部、無機充填材としてAlOOH(ベーマイト型水酸化アルミニウム、密度3.0g/cm3、河合石灰工業株式会社製)870質量部、硬化促進剤としてパーブチル−P(α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、日油株式会社製)7質量部、G−8009L(イソシアネートマスクイミダゾール、第一工業製薬株式会社製)7質量部、メチルエチルケトン800質量部を用いて、60℃で加熱しながら攪拌及び混合して、固形分(不揮発分)濃度約55質量%の熱硬化性樹脂組成物(樹脂ワニス)1を調製した。
(熱硬化性樹脂組成物(樹脂ワニス)2の調製)
AlOOHの使用量を640質量部、メチルエチルケトンの使用量を620質量部とした以外は、製造例1と同様にして、固形分(不揮発分)濃度約55質量%の熱硬化性樹脂組成物(樹脂ワニス)2を調製した。
(熱硬化性樹脂組成物(樹脂ワニス)3の調製)
AlOOHの使用量を460質量部、メチルエチルケトンの使用量を470質量部とした以外は、製造例1と同様にして、固形分(不揮発分)濃度約55質量%の熱硬化性樹脂組成物(樹脂ワニス)3を調製した。
(銅張積層板1の作製)
前記熱硬化性樹脂組成物(樹脂ワニス)1を、厚さ0.1mmのガラスクロス(NEガラス、日東紡績株式会社製、誘電率:4.4)に塗工した後、160℃で7分間加熱乾燥して、樹脂含有量(樹脂分)約54質量%のプリプレグを作製した。このプリプレグの上下に、厚さ18μmのロープロファイル銅箔(FV−WS、粗化面表面粗さRz:1.5μm、古河電気工業株式会社製)を粗化面が接するように配置し、温度230℃、圧力3.9MPa、時間180分間の条件で加熱及び加圧を行い、銅張積層板1(厚さ:130μm)を作製した。なお、熱硬化性樹脂組成物(樹脂ワニス)1を温度230℃、時間180分の条件で加熱硬化して作製した樹脂板の誘電率を、空洞共振器摂動法(摂動法空洞共振器:CP531、株式会社関東電子応用開発製)にて、10GHz帯で測定したところ、4.4(10GHz)であった。すなわち、銅張積層板1に含まれるガラスクロスと樹脂組成物との誘電率の差は0であった。
(銅張積層板2の作製)
熱硬化性樹脂組成物(樹脂ワニス)を前記熱硬化性樹脂組成物(樹脂ワニス)2とした以外は、製造例4と同様にして、銅張積層板2(厚さ:130μm)を作製した。なお、この樹脂ワニスから、製造例4と同様の条件で作製した樹脂板の誘電率を、製造例4と同様の条件で測定したところ、4.0(10GHz)であった。すなわち、銅張積層板2に含まれるガラスクロスと樹脂組成物との誘電率の差は0.4であった。
(銅張積層板3の作製)
熱硬化性樹脂組成物(樹脂ワニス)を前記熱硬化性樹脂組成物(樹脂ワニス)3とした以外は、製造例4と同様にして、銅張積層板3(厚さ:130μm)を作製した。なお、この樹脂ワニスから、製造例4と同様の条件で作製した樹脂板の誘電率を、製造例4と同様の条件で測定したところ、3.6(10GHz)であった。すなわち、銅張積層板3に含まれるガラスクロスと樹脂組成物との誘電率の差は0.8であった。
(多層伝送線路板1Aの作製)
図3に示す多層伝送線路板1Aを次の手順で作製した。
まず、絶縁層(1−II)32の両面に銅箔が形成された積層板(日立化成株式会社製、商品名:LW−900G)を準備した。この積層板の絶縁層(1−II)32の厚さは130μmであり、銅箔の厚さは18μm、絶縁層(1−II)32側の銅箔表面粗さ(Rz)は3.0μmである。
次に、前記積層板の片面の銅箔をエッチングでパターニングすることにより、内層回路板Pを形成した。すなわち、内層回路板Pとは絶縁層(1−II)32の一方の面に差動配線91を、他方の面にグランド層21を配置したものを指す。
まず、温度計、還流冷却管及び攪拌装置を備えた300mLの4つ口フラスコに、BMI−3000(Mw:約3000、デジグナーモレキュールズインコーポレイテッド社製、商品名)16.8g、BMI−1000(ビス(4−マレイミドフェニル)メタン、大和化成工業株式会社製、商品名)4.9g、NC−3000H(ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、日本化薬株式会社製、商品名)4.0g、KA1165(ノボラック型フェノール樹脂、DIC株式会社製、商品名)1.6g、シリカスラリー(球状溶融シリカ、表面処理:フェニルアミノシランカップリング剤(1質量%/スラリー中の全固形分)、分散媒:メチルイソブチルケトン(MIBK)、固形分濃度:70質量%、平均粒子径:0.5μm、密度:2.2g/cm3、株式会社アドマテックス製、商品名:SC−2050KNK)104.4g、パーヘキシン25B(2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、日油株式会社製、商品名)0.42g、2E4MZ(2−エチル−4メチル−イミダゾール、四国化成工業株式会社製、商品名)0.11g、トルエン8.9g、メチルエチルケトン2.4gを投入し、25℃で1時間攪拌した後、#200ナイロンメッシュ(開口75μm)によりろ過して樹脂組成物を得た。該樹脂組成物を、コンマコーターを用いて、支持基材として厚さ38μmのPETフィルム(G2−38、帝人株式会社製)上に塗工した後、130℃で乾燥して、65μm厚の樹脂フィルムを作製した。なお、当該樹脂フィルムを温度230℃、時間180分の条件で加熱硬化して作製した樹脂板の誘電率を、空洞共振器摂動法(摂動法空洞共振器:CP531、株式会社関東電子応用開発製)にて、10GHz帯で測定したところ、3.0(10GHz)であった。
(多層伝送線路板1Bの作製)
実施例1において、樹脂フィルムの厚さを80μmに変更した点、及び内層回路板Pの差動配線91側の面に重ねる樹脂フィルムの枚数を1枚に変更した点以外は、実施例1と同様の手順により、多層伝送線路板1Bを作製した。
(多層伝送線路板1Cの作製)
実施例1において、樹脂フィルムの厚さを50μmに変更した点、及び内層回路板Pの差動配線91側の面に重ねる樹脂フィルムの枚数を1枚に変更した点以外は、実施例1と同様の手順により、多層伝送線路板1Cを作製した。
(多層伝送線路板1Dの作製)
まず、前記銅張積層板1の片面の銅箔をエッチングでパターニングすることにより、内層回路板Qを形成した。すなわち、内層回路板Qとは絶縁層(1−II)32の一方の面に差動配線91を、他方の面にグランド層21を配置したものを指す。
次に、実施例1で作製した樹脂フィルムと前記内層回路板Qとを用いて、実施例1と同様の工程を経て多層伝送線路板1Dを作製した。
(多層伝送線路板1Eの作製)
実施例4において、銅張積層板1を銅張積層板2とした以外は、実施例4と同様にして、多層伝送線路板1Eを作製した。
(多層伝送線路板1Fの作製)
実施例4において、銅張積層板1を銅張積層板3とした以外は、実施例4と同様にして、多層伝送線路板1Fを作製した。
(多層伝送線路板2Aの作製)
図4に示す多層伝送線路板2Aを次の手順で作製した。
まず、絶縁層(2−IIB)42bの両面に銅箔が形成された積層板(日立化成株式会社製、商品名:LW−900G)を準備した。この積層板の絶縁層(2−IIB)42bの厚さは80μmであり、銅箔の厚さは18μm、絶縁層(2−IIB)42b側の銅箔表面粗さ(Rz)は3.0μmである。
次に、上記積層板の一方の面の銅箔をエッチングによりパターニングし、他方の面の銅箔をエッチングにより除去することにより、内層回路板Rを形成した。すなわち、内層回路板Rとは絶縁層(2−IIB)42bの一方の面に差動配線92を配置したものを指す。
(多層伝送線路板2Bの作製)
実施例7において、絶縁層(2−IIB)42bの厚さを50μmに変更した点、及び樹脂フィルムの厚さを80μmに変更した点以外は、実施例7と同様にして、多層伝送線路板2Bを作製した。
(多層伝送線路板2Cの作製)
実施例7において、絶縁層(2−IIB)42bの厚さを50μmに変更した点以外は、実施例7と同様にして、多層伝送線路板2Cを作製した。
(多層伝送線路板3Aの作製)
図5に示す多層伝送線路板3Aを、以下の手順で作製した。
まず、絶縁層(3−IIB)52bの両面に銅箔が形成された積層板(日立化成株式会社製、商品名:LW−900G)を準備した。絶縁層(3−IIB)52bの厚さは80μmであり、銅箔の厚さは18μm、絶縁層(3−IIB)52b側の銅箔表面粗さ(Rz)は3.0μmである。
次に、上記積層板の一方の面の銅箔をエッチングによりパターニングし、他方の面の銅箔をエッチングにより除去することにより、内層回路板Sを形成した。すなわち、内層回路板Sとは絶縁層(3−IIB)52bの一方の面に差動配線93を配置したものを指す。
(多層伝送線路板3Bの作製)
実施例10において、内層回路板Sの銅箔を除去した面に仮圧着した樹脂フィルムの厚さを80μmに変更した点以外は、実施例10と同様にして、多層伝送線路板3Bを作製した。
(多層伝送線路板3Cの作製)
実施例10において、絶縁層(3−IIB)52bの厚さを50μmに変更した点以外は、実施例10と同様にして、多層伝送線路板3Cを作製した。
(多層伝送線路板4Aの作製)
図6に示す多層伝送線路板4Aを、以下の手順で作製した。
まず、絶縁層62の両面に銅箔が形成された積層板(日立化成株式会社製、商品名:LW−900G)を準備した。絶縁層62の厚さは130μmであり、銅箔の厚さは18μm、絶縁層62側の銅箔表面粗さ(Rz)は3.0μmである。
次に、前記積層板の片面の銅箔をエッチングでパターニングすることにより、内層回路板Tを形成した。すなわち、内層回路板Tとは絶縁層62の一方の面に差動配線94を、他方の面にグランド層24を配置したものを指す。
(多層伝送線路板5Aの作製)
図7に示す多層伝送線路板5Aを、以下の手順で作製した。
実施例1において、絶縁層(1−II)32の厚さを50μmに変更した点以外は、実施例1と同様にして、多層伝送線路板5Aを作製した。
(多層伝送線路板6Aの作製)
実施例7において、絶縁層(2−IIB)42bの厚さを130μmに変更した点以外は、実施例7と同様にして、多層伝送線路板6Aを作製した。
上記で得られた各多層伝送線路板のスキューを、以下に示す方法により測定した。
同軸ケーブル(HUBER−SUHNER社製、商品名:SUCOFLEX104)を介して接続されたネットワークアナライザー(キーサイトテクノロジー社製、商品名:N5227A)から差動配線に10GHzの高周波信号を入射し、信号が配線を伝搬する際の遅延時間を測定した。配線間の遅延時間差からスキューを算出した。
従来構造を有する比較例1の多層伝送線路板のスキューを100%と定義し、比較例1のスキューに対する割合(%)をそれぞれ表1〜3に示した。該数値が小さい方が、スキュー低減効果が高いことを示す。
比較例3の多層伝送線路板6Aのように、樹脂層である絶縁層82aを積層した場合であっても、樹脂層である絶縁層82aを含む絶縁層82の厚さが、絶縁層81の厚さよりも厚くなると、比較例2と同様に、繊維基材(ガラスクロス)を含む材料の影響、すなわち誘電率の不均一な層の影響をより受けることになり、その結果としてスキュー低減効果が低下すると考えられる。
11〜16、21〜26 グランド層
31 絶縁層(1−I)
32 絶縁層(1−II)
41 絶縁層(2−I)
42 絶縁層(2−II)
42a 絶縁層(2−IIA)
42b 絶縁層(2−IIB)
51 絶縁層(3−I)
52 絶縁層(3−II)
52a 絶縁層(3−IIA)
52b 絶縁層(3−IIB)
61、62、72、81、82b 絶縁層(繊維基材層)
71、82a 樹脂層
91〜96 差動配線
101〜106 差動配線層
Claims (10)
- 一対のグランド層と、
前記一対のグランド層のうち一方のグランド層と他方のグランド層との間に配置された差動配線層と、
前記差動配線層と前記一方のグランド層との間に配置された第一絶縁部と、
前記差動配線層と前記他方のグランド層との間に配置された第二絶縁部とを有し、
前記第一絶縁部は、樹脂層を有し、
前記第一絶縁部又は前記第二絶縁部は、繊維基材を含有する繊維基材層を有し、
前記第一絶縁部の厚さが、前記第二絶縁部の厚さ以下である、多層伝送線路板。 - 前記第一絶縁部として、絶縁層(1−I)と、
前記第二絶縁部として、絶縁層(1−II)とを含み、
前記絶縁層(1−I)は、樹脂層であり、
前記絶縁層(1−II)は、繊維基材層である、請求項1に記載の多層伝送線路板。 - 前記第二絶縁部として、絶縁層(2−I)と、
前記第一絶縁部として、絶縁層(2−II)とを含み、
前記絶縁層(2−II)は、絶縁層(2−IIA)と前記絶縁層(2−IIA)に積層された絶縁層(2−IIB)の二層以上を含有し、
前記絶縁層(2−I)は、繊維基材層であり、
前記絶縁層(2−IIA)は、樹脂層であり、
前記絶縁層(2−IIB)は、繊維基材層である、請求項1に記載の多層伝送線路板。 - 前記樹脂層が、(a1)少なくとも2つのイミド結合を有する2価の基及び(a2)飽和又は不飽和の2価の炭化水素基を含有する(A)マレイミド基含有化合物を含有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の多層伝送線路板。
- 前記(a2)飽和又は不飽和の2価の炭化水素基が、炭素数8〜100の2価の脂肪族炭化水素基である、請求項4に記載の多層伝送線路板。
- 前記(A)マレイミド基含有化合物が、N−脂肪族置換マレイミド基含有化合物である、請求項4又は5に記載の多層伝送線路板。
- 前記樹脂層が、更にN−芳香族置換マレイミド基含有化合物を含有する、請求項6に記載の多層伝送線路板。
- 前記繊維基材層が、繊維基材と樹脂組成物とを含有する層であり、該繊維基材と該樹脂組成物との誘電率の差が1.0以下である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の多層伝送線路板。
- 前記繊維基材の誘電率が5.0以下である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の多層伝送線路板。
- 一対のグランド層と、
前記一対のグランド層のうち一方のグランド層と他方のグランド層との間に配置された差動配線層と、
前記差動配線層と前記一方のグランド層との間に配置された絶縁層(3−I)と、
前記差動配線層と前記他方のグランド層との間に配置された絶縁層(3−II)とを含み、
前記絶縁層(3−II)は、絶縁層(3−IIA)と前記絶縁層(3−IIA)に積層された絶縁層(3−IIB)の二層以上を含有し、
前記絶縁層(3−I)は、樹脂層であり、
前記絶縁層(3−IIA)は、樹脂層であり、
前記絶縁層(3−IIB)は、繊維基材層である、多層伝送線路板。
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