JP2003031957A

JP2003031957A - 多層プリント配線板の製造方法

Info

Publication number: JP2003031957A
Application number: JP2001218359A
Authority: JP
Inventors: Yukio Nakamura; 幸雄中村; Kosuke Takada; 孝輔高田
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2001-07-18
Filing date: 2001-07-18
Publication date: 2003-01-31

Abstract

(57)【要約】【課題】特定のガラスクロスを金属箔張り積層板やプ
リプレグに使用し、レーザー加工性に優れた多層プリン
ト板の製造方法を提供する。【解決手段】金属箔張り積層板及びプリプレグの作製
に用いるガラスクロスは縦糸と横糸との交点の隙間の面
積が交点の面積の４％以下であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気・電子機器等
に使用される多層プリント配線板の製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来は、プリント配線板の製造に用いら
れる多層板の製造方法は、まず、例えば、ガラスクロス
等の基材にエポキシ樹脂組成物等の熱硬化性樹脂組成物
を含浸した後、加熱乾燥して半硬化させてプリプレグを
作製し、このプリプレグを所要枚数重ねるとともに、銅
箔等の金属箔をその片側又は両側に配して積層し、加熱
加圧して成形することによって金属箔張り積層板を形成
する。次に、その金属箔張り積層板の表面の金属箔をエ
ッチングして、表面に導体回路及びプリント配線板を製
造するとき用いるガイドマークを形成した内層用基板を
作製した後、必要に応じて粗面化処理を行い、さらに、
その導体回路等を形成した内層用基板に、上記と同様に
して作製したプリプレグをその片側又は両側に所要枚数
重ねるとともに、必要に応じて金属箔をその片側又は両
側に配して積層し、加熱加圧して成形することによって
製造を行う。

【０００３】また、この様に製造された多層板を用いて
プリント配線板を製造する方法としては、内層用基板に
形成したガイドマークを用い、このガイドマークを基準
にドリルマシン及びレーザーマシンにて多層板に穴あけ
をした後、この穴の壁面にスルホールメッキを施すと共
に、外層の金属箔にエッチングを施して外層の導体回路
を形成する方法がある。

【０００４】これらの金属箔張り積層板やプリプレグの
作製に用いられるガラスクロスは、平織りで織られたク
ロスを用いることが一般的であり、その平織りの縦糸と
横糸は、同じ種類の単糸を用いて製造される。

【０００５】この様な多層プリント配線板の分野でも、
近年の電子機器の高密度化等に伴い、軽薄短小化が要求
されている。多層プリント配線板の高密度化の手法とし
て、ビルドアップ配線板が挙げられるが、これは内層処
理をされた内層回路板上に絶縁樹脂を形成後に多層化
し、その上に配線パターンを形成する方法を用いる。こ
の方法には、直接樹脂層を形成し、その後内部と外部の
接続穴を開けるもの、樹脂と銅箔を連続的に張り合わせ
て積層しその後内部と外部の接続穴を開けるもの、絶縁
樹脂付き銅箔をラミネートするもの、光により硬化する
樹脂層を形成し露光後写真処理で連続穴をあけるものが
ある。

【０００６】また、多層プリント配線板の高密度化及び
多層プリント配線板の配線回路の細線化に伴い、ＩＶＨ
（Interstitial Via Hole）およびＳＶＨ（Surface Via
Hole）等の層間接続用の穴径においても細径化が進ん
でいる。穴径の細径化を図るため、穴明けに使用される
ドリル径が細径化される。しかし、ドリル径の細径化に
は限界があり、細いドリルを使用した場合では穴位置精
度が悪く、ドリル寿命が短くなってしまう。そこで多層
プリント配線板においては、小径加工に優れたレーザー
穴明け機が多く使用されるようになってきた。

【０００７】しかしながら、ビルドアップ配線板は細径
加工に優れているものの、ビルドアップ層にはガラス繊
維基材等の補強材が存在しないため、多層プリント配線
板としての強度が低下しクラックが発生することがあ
る。クラックの発生を防ぐため、ビルドアップ層に繊維
基材のプリプレグを使用して、ビルドアップ層の強度を
高くすることが望ましい。しかし、一般的にガラスクロ
スのような織布は、縦糸と横糸の交点とその間の隙間部
分とではレーザー加工時の加工性に違いがあり、加工穴
の形状にばらつきが生じ易いという深刻な問題があっ
た。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を改善するためになされたもので、その目的とするとこ
ろは、プリプレグ外観・成形性を損なうことなく、レー
ザー加工性に優れた多層板を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の多層プリント配
線板の製造方法は、厚み２０〜１５０μmの平織りのガ
ラスクロスに熱硬化性樹脂組成物を含浸した後、金属箔
と積層し、次いで加熱加圧して作製する金属箔張り積層
板の金属箔をエッチングして表面に導体回路を形成した
内層用基板と、厚み２０〜１５０μmのガラスクロスに
熱硬化性樹脂組成物を含浸して作製するプリプレグとを
積層した後、加熱加圧して製造する多層板の製造方法に
おいて、ガラスクロスの縦糸と横糸との交点の隙間の面
積が、交点の面積の４％以下であることを特徴とする。

【００１０】さらに、本発明の多層プリント配線板の製
造方法は、金属箔張り積層板及びプリプレグに使用する
ガラスクロスは高開繊処理されており、通気度が１０cm
³/cm²/sec以下であることを特徴とする。

【００１１】さらに、本発明の多層プリント配線板の製
造方法は、ガラスクロスの縦糸と横糸の２５mm当りの打
ち込み本数の比率（縦糸本数/横糸本数）が０．９５〜
１．０５であることを特徴とする。

【００１２】さらに、本発明の多層プリント配線板の製
造方法は、小径穴加工がレーザー加工によることを特徴
とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に係る多層プリント配線板
は、厚み２０〜１５０μmの平織りのガラスクロスに熱
硬化性樹脂組成物を含浸した後、金属箔と積層し、次い
で加熱加圧して作製する金属箔張り積層板の金属箔をエ
ッチングして表面に導体回路を形成した内層用基板と、
厚み２０〜１５０μmのガラスクロスに熱硬化性樹脂組
成物を含浸して作製するプリプレグとを所定枚数積層し
た後、加熱加圧して得られる。

【００１４】本発明に用いられるガラスクロスは、金属
箔張り積層板及びプリプレグの作製に共に用いられる。
このガラスクロスは、２０〜１５０μmの厚みを有す
る。ガラスクロスの厚みが２０μm未満の場合はガラス
クロスの製造に使用する単糸が細くなって、ガラスクロ
スの製造が困難になる傾向がある。また、ガラスクロス
の厚みが１５０μmを超える厚みの場合、プリプレグ面
内および厚み方向における均一化が困難でありレーザー
加工性に劣る傾向がある。

【００１５】本発明に用いられるガラスクロスは、縦糸
と横糸との交点の隙間の面積が交点の面積の４％以下で
ある。ガラスクロスの構造中には、縦糸と横糸が重なる
部分と、縦糸又は横糸のみの部分と、縦糸も横糸も存在
しない部分とがあるが、本願の「交点の面積」とは縦糸
と横糸が重なる部分の面積をさす。金属箔張り積層板及
びプリプレグの作製に用いるガラスクロスの縦糸と横糸
との交点の隙間の面積が交点の面積が４％より大きい場
合、交点とその間の隙間部分とではレーザー加工時の加
工性に違いがあり、加工穴の形状（真円性、穴内壁粗
さ）にばらつきが生じ易い傾向がある。

【００１６】本発明に用いるガラスクロスは高開繊処理
されており、ガラスクロスの隙間を、通気度を用いて表
すと、通気度が１０cm³/cm²/sec以下であることが好
ましい。ガラスクロスの通気度が１０cm³/cm²/secよ
り大きい場合には、隙間が多くプリプレグの加工形状に
ばらつきが生じる可能性がある。高開繊処理としては、
高度に開繊されれば通常の開繊に利用される処理でよ
く、例えば、水流による開繊、液体を媒体とした高周波
の振動による開繊、ロールによる加圧での加工等を施す
ことにより、糸の幅が広がりガラスクロス中の隙間が少
なくなるような処理が挙げられるが、好ましくは高圧水
を吹き付けることによる高開繊処理である。

【００１７】本発明に用いるガラスクロスは、縦方向と
横方向の糸密度の比を特定の範囲、すなわち、０．９５
〜１．０５とすることが好ましい。この範囲とすること
により、縦方向と横方向のガラスクロスの体積分率が同
等となり、高開繊処理（偏平化）によってプリプレグ面
内および厚み方向において均一化が図られる。よって、
加工穴の形状（真円性、穴内壁粗さ）を改善する事がで
きる。

【００１８】本発明に用いるガラスクロスは、ガラスク
ロスの縦糸と横糸が共にＪＩＳ規格Ｒ３４１３に限定さ
れる単糸であること好ましい。この単糸を用いて厚み２
０〜１５０μmの平織りのガラスクロスを製造すると、
ガラスクロスに含浸する熱硬化性樹脂組成物の量を、成
形するのに適度な範囲とすることができる。

【００１９】本発明に用いられる熱硬化性樹脂組成物
は、金属箔張り積層板の製造に用いる熱硬化性樹脂組成
物及びプリプレグの製造に用いる熱硬化性樹脂組成物と
して使用される。この様な熱硬化性樹脂組成物として
は、以下の例には限定されないが、例えば、エポキシ樹
脂系、フェノール樹脂系、ポリイミド樹脂系、不飽和ポ
リエステル樹脂系、ポリフェニレンエーテル樹脂系等を
単独で、変性物として、混合物として、熱硬化性樹脂全
般を用いることができる。なお、金属箔張り積層板の製
造に用いる熱硬化性樹脂組成物及びプリプレグの製造に
用いる熱硬化性樹脂組成物の種類は、同じでもよく異な
っていてもよい。

【００２０】熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂を必
須成分として含有し、必要に応じてその熱硬化性樹脂の
硬化剤、硬化促進剤、無機充填材及び溶剤等を含有する
ことができる。

【００２１】なお、エポキシ樹脂等のように自己硬化性
の低い熱硬化性樹脂を用いる場合は、その樹脂を硬化す
るための硬化剤等も含有することが必要である。本発明
の熱硬化性樹脂組成物としてエポキシ樹脂系を用いる場
合、電気特性及び接着性のバランスが良好であり好まし
い。

【００２２】エポキシ樹脂系の樹脂組成物に含有される
エポキシ樹脂としては、以下の例には限定されないが、
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、フェノ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、ビスフェノールＦ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、ジアミノジフェニルメタン型エポキシ樹脂及
びこれらのエポキシ樹脂構造体における水素原子の一部
をハロゲン化することにより難燃化したエポキシ樹脂等
が挙げられる。

【００２３】エポキシ樹脂系の樹脂組成物に含有される
硬化剤としては、以下の例には限定されないが、例え
ば、ジシアンジアミド及び脂肪族ポリアミド等のアミド
系硬化剤や、アンモニア、トリエチルアミン及びジエチ
ルアミン等のアミン系硬化剤や、フェノールノボラック
樹脂、クレゾールノボラック樹脂及びｐ−キシレン−ノ
ボラック樹脂等のフェノール系硬化剤や、酸無水物類が
挙げられる。

【００２４】熱硬化性樹脂組成物に含有される無機充填
材としては、以下の例には限定されないが、例えば、シ
リカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム及びタルク
等の無機質粉末充填材や、ガラス繊維、パルプ繊維、合
成繊維及びセラミック繊維等の繊維質充填材が挙げられ
る。

【００２５】熱硬化性樹脂組成物に含有される溶剤とし
ては、以下の例には限定されないが、例えば、Ｎ，Ｎ−
ジメチルホルムアミド等のアミド類、エチレングリコー
ルモノメチルエーテル等のエーテル類、アセトン及びメ
チルエチルケトン等のケトン類、メタノール及びエタノ
ール等のアルコール類、並びにベンゼン及びトルエン等
の芳香族炭化水素類等が挙げられる。

【００２６】熱硬化性樹脂組成物をガラスクロスに含浸
する方法は、特に限定するものではなく、一般の方法が
適用可能である。なお、熱硬化性樹脂組成物をガラスク
ロスに含浸した後、必要に応じて加熱乾燥していてもよ
い。

【００２７】本発明に用いられる金属箔としては、以下
の例には限定されないが、例えば、銅、アルミニウム、
真鍮及びニッケル等を、単独、合金又は複合の金属箔と
して用いることができ、金属箔の変わりに金属箔が積層
成形された片面金属張積層板及び両面金属張積層板を用
いることもできる。なお、この金属箔は、金属箔張り積
層板の作製のみに用いることを限定するものではなく、
内層用基板とプリプレグとを積層したその積層物の片側
又は両側に積層して用いてもよい。この金属箔の厚みと
しては、金属箔張り積層板の作製に用いる場合０．００
３〜０．０７０mmが一般的であり、内層用基板とプリプ
レグとを積層したその積層物の片側又は両側に積層する
場合は、０．００３〜０．０３５mmが一般的である。

【００２８】金属箔張り積層板を製造するときの加熱加
圧する条件、及び内層用基板とプリプレグとを積層した
後の加熱加圧する条件としては、熱硬化性樹脂組成物が
硬化する条件で適宜調整して加熱加圧すればよいが、加
圧の圧力が高いと導体回路の寸法収縮のばらつきが大き
くなる場合があるため、成形性を満足する範囲内で、で
きるだけ低圧で加圧することが好ましい。なお、加熱加
圧を４．０×１０^４Pa以下の減圧雰囲気下で行うと、成
形性が良好となり好ましい。

【００２９】金属箔張り積層板表面の金属箔をエッチン
グする方法としては特に限定するものではなく、金属箔
及びそのエッチングに用いるエッチングレジストにより
一般の方法が適用可能である。

【００３０】本発明では、プリント配線板の小径穴の加
工がレーザーにより行われることが好ましい。本願発明
の多層板を、レーザーを用いて加工することにより、加
工性の優れた多層板とすることができる。

【００３１】

【実施例】以下の実施例１、２及び比較例１、２に示す
通り、多層板を作成し、プリプレグの外観、多層板につ
いての成形性及びレーザー加工性について顕微鏡を用い
て目視により調べた。

【００３２】プリプレグ外観の評価基準は、ピンホール
がない状態を「良好」とし、ピンホールが発生した場合
は「ピンホール有り」とした。成形性の評価基準は、プ
リプレグ成形後、表面やガラス布にボイドがない場合を
「良好」とした。レーザー加工性の評価基準は、加工穴
壁面の粗さが小さく真円性に優れる場合を◎とし、加工
穴壁面の粗さが小さく真円性は問題のないレベルの場合
は○とし、加工穴壁面の粗さが大きく真円性のバラツキ
が大きい場合は、△とした。

【００３３】（実施例１）ＪＩＳ規格Ｒ３４１３に規定
されるＤ９００１/０の単糸を縦糸及び横糸に用い
て、縦糸の糸密度２５mm当たり５３本、横糸の糸密度２
５mm当たり５３本となるように織って、平織りのガラス
クロスを得た。

【００３４】ガラスクロスの縦方向と横方向との糸密度
の比（縦方向の糸密度/横方向の糸密度）を計算する
と、１．００であった。またガラスクロスの厚みをＪＩ
Ｓ規格Ｒ３４２０に従い測定したところ４０μm、通気
度は１０cm³/cm²/secであった。ガラスクロスの重
量をＩＰC規格ＥG−１４０に従い測定したところ４７．
９g/m^２であった。ガラスクロスの交点すきま面積比率
を、表面から顕微鏡で観察し面積に換算した結果は１〜
３％であった。

【００３５】熱硬化性樹脂組成物として、下記のエポキ
シ樹脂２種類、硬化剤、硬化促進剤及び溶剤２種類より
なるエポキシ樹脂系樹脂組成物を使用した。

【００３６】エポキシ樹脂１：テトラブロモビスフェノ
ールＡ型エポキシ樹脂［東都化成社製、商品名ＹＤＢ−
５００］を固形分として８７．５重量部エポキシ樹脂２：クレゾールノボラック型エポキシ樹脂
［東都化成社製、商品名ＹＤCＮ−２２０］、固形分と
して１２．５重量部硬化剤：ジシアンジアミド２．８重量部硬化促進剤：２−エチル−４−メチルイミダゾール
０．１８重量部溶剤１：Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド２５重量部溶剤２：メチルエチルケトン１００重量部この樹脂組成物を、上記ガラスクロスに、乾燥後の熱硬
化性樹脂組成物の量が、熱硬化性樹脂組成物及びガラス
クロスの合計１００重量部に対し、６２重量部となるよ
うに調整して含浸した後、最高温度１６５℃で乾燥して
プリプレグを作製した。

【００３７】次いで得られた所定枚数のプリプレグの両
側に、厚み１２μmの銅箔を配して積層した後、この積
層物を金属プレートで挟み、最高温度１８０℃、圧力
３．０MPaで９０分加熱加圧して成形して両面銅張り積
層板を作成した。

【００３８】次いで得られた両面銅張り積層板に表面処
理を施し、両側にプリプレグを配して積層した後、この
積層物を金属プレートで挟み、最高温度１８０℃、圧力
２．５MPaで８０分加熱加圧して成形して多層板を作成
した。

【００３９】（実施例２）ＪＩＳ規格Ｒ３４１３に規定
されるＤＥ３００１/０の単糸を縦糸及び横糸に用い
て、縦糸の糸密度２５mm当たり６０本、横糸の糸密度２
５mm当たり６２本となるように織ってガラスクロスを得
たこと以外は、実施例１と同様にして両面銅張り積層板
及びプリプレグを作製して多層板を得た。

【００４０】なお、このガラスクロスの縦方向と横方向
の糸密度の比（縦方向の糸密度/横方向の糸密度）を計
算すると１．０３となる。このガラスクロスを実施例１
と同様にして測定したところ、通気度は１．７cm³/cm
²/sec、厚み７１μm、重量８２．４g/m^２であった。ま
た、交点すきま面積比率は１〜３％であった。

【００４１】（比較例１）縦糸の糸密度を２５mm当たり
６０本、横糸の糸密度を２５mm当たり４７本となるよう
に織ってガラスクロスを得たこと以外は、実施例１と同
様にして両面銅張り積層板及びプリプレグを作製して多
層板を得た。

【００４２】なお、このガラスクロスの縦方向と横方向
の糸密度の比（縦方向の糸密度/横方向の糸密度）を計
算すると１．２８となる。このガラスクロスを実施例１
と同様にして測定したところ、通気度は１２０cm³/cm
²/sec、厚み５３μm、重量４７．５g/m^２であった。ま
た、交点すきま面積比率は１５〜２０％であった。

【００４３】（比較例２）縦糸の糸密度を２５mm当たり
６０本、横糸の糸密度を２５mm当たり６２本となるよう
に織ってガラスクロスを得たこと以外は実施例１と同様
にして両面銅張り積層板及びプリプレグを作製して多層
板を得た。

【００４４】なお、このガラスクロスの縦方向と横方向
の糸密度の比（縦方向の糸密度/横方向の糸密度）を計
算すると１．０３となる。また、このガラスクロスを実
施例１と同様にして測定したところ、通気度は６０cm³
/cm²/sec、厚み８４μm、重量８２．６g/m^２であっ
た。また、交点すきま面積比率は１０〜１５％であっ
た。

【００４５】

【表１】結果は表１に示す通り、実施例１〜２は、比較例１〜２
と比べてレーザー加工性が著しく良好となることが確認
された。

【００４６】

【発明の効果】本発明に係る多層板の製造方法による
と、ガラスクロス金属箔張り積層板やプリプレグに適用
した場合に、プリプレグ外観・成形性を損なうこと無
く、レーザー加工性が優れた多層板を得ることができ
る。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０５Ｋ 1/03 ６１０Ｈ０５Ｋ 1/03 ６１０Ｔ 3/00 3/00 Ｎ // Ｂ２３Ｋ 101:42 Ｂ２３Ｋ 101:42 Ｂ２９Ｋ 101:10 Ｂ２９Ｋ 101:10 105:08 105:08 Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 31:34 31:34 Ｆターム(参考） 4E068 AF01 DA11 4F204 AA39 AD16 AG03 AH36 FA01 FB01 FB12 FG02 FN11 FN15 5E346 AA06 AA12 AA15 AA22 AA32 AA51 CC04 CC09 CC32 DD02 DD12 DD32 EE06 EE07 EE09 EE13 FF01 GG15 GG22 GG28 HH11 HH31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】厚み２０〜１５０μmの平織りのガラス
クロスに熱硬化性樹脂組成物を含浸した後、金属箔と積
層し、次いで加熱加圧して作製する金属箔張り積層板の
金属箔をエッチングして表面に導体回路を形成した内層
用基板と、厚み２０〜１５０μmのガラスクロスに熱硬
化性樹脂組成物を含浸して作製するプリプレグとを積層
した後、加熱加圧して製造する多層プリント配線板の製
造方法において、金属箔張り積層板及びプリプレグの作
製に用いるガラスクロスは縦糸と横糸との交点の隙間の
面積が、交点の面積の４％以下であることを特徴とする
多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２】前記したガラスクロスは高開繊処理され
ており、通気度が１０cm³/cm²/sec以下であることを
特徴とする請求項１記載の多層プリント配線板の製造方
法。
【請求項３】前記したガラスクロスは縦糸と横糸の２
５mm当りの打ち込み本数の比率（縦糸本数/横糸本数）
が０．９５〜１．０５であることを特徴とする請求項１
又は請求項２記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項４】小径穴加工がレーザー加工であることを
特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の多層
プリント配線板の製造方法。