JPH05267810A - 両面基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 実質的に銅箔とポリイミド樹脂層とからなる
両面基板であって、耐薬品性や耐カール性、接着性に優
れ、両面の銅箔を導通させるための導通路を形成した両
面基板およびその製造方法を提供する。 【構成】 二つの低線膨張性ポリイミド樹脂層２，２’
の間に熱可塑性ポリイミド樹脂層３を介在させてなる絶
縁性樹脂層の両面に銅箔１，１’を形成し、ポリイミド
樹脂層のみに貫通孔を設け金属物質を充填して導通路４
を形成する。ポリイミド樹脂層はポリイミド前駆体溶液
として塗布することによって、接着性が良好となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は両面基板およびその製造
方法に関し、詳しくは両面に設けた銅箔を絶縁性樹脂層
の厚み方向に形成した貫通孔に金属物質を充填してなる
導通路によって、電気的に接続してなる両面基板および
その製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器が軽量化や薄型化、小型
化するのに伴い、半導体素子や半導体装置を搭載する回
路基板も薄型化や高密度化する必要性が生じており、両
面に導電回路を設けた両面回路基板や、導電回路を多層
に積層した多層回路基板などが用いられている。

【０００３】このような回路基板においては各回路を導
通させるため、一般的にはドリルなどを用いた機械的方
法や、薬液によるウエットエッチングや感光性樹脂のフ
ォトリソグラフィーなどを用いた化学的方法などによっ
て絶縁性樹脂層（基板）にスルーホールを形成してい
る。そして、形成したスルーホール内壁面にまず無電解
メッキや蒸着などの手法によって薄膜層（種層）を形成
したのち、さらに電解メッキなどによってこの薄膜層を
厚膜化して導通路を形成している。

【０００４】しかしながら、このような方法ではスルー
ホールの孔径が小さい場合、スルーホール内壁面への薄
膜形成不良を生じるおそれがあり、また製造工程も煩雑
である。特に、スルーホール内壁面に形成された膜状
（層状）の導通路を目視確認することは容易ではなく、
導通路形成確認にはスルーホール両端の回路ランド部に
導通検査用の探針を接触させて行う必要があり、導通信
頼性に細心の注意を払う必要がある。さらに、スルーホ
ール形成においても、上記ドリルや薬液によるウエット
エッチングによる方法では孔径の微細化には限界があ
り、微細ピッチでのスルーホールを形成しがたいもので
ある。感光性樹脂を用いた場合には樹脂組成によっては
高アスペクト比が得られず、使用材料が限定される。ま
た、露光・現像やプリベーク、アフターベークなどが必
要となり工程も煩雑となるという問題もある。

【０００５】一方、両面基板の構成面では高密度化や高
性能化の点から導電層と絶縁性樹脂層との積層を接着剤
を介して行う、所謂３層タイプから、接着剤を用いない
２層タイプが種々提案されている。

【０００６】このような両面基板を得る方法としては、
例えば絶縁性基板としての熱可塑性ポリイミド樹脂層の
両面から銅箔を加熱圧着するという方法が提案されてい
る。しかしながら、この方法では用いる熱可塑性ポリイ
ミド樹脂が通常、絶縁性基板に用いられている熱硬化性
ポリイミド樹脂と比べて、耐熱性や耐薬品性、寸法安定
性に劣るので、実用上問題を有するものである。特に、
熱可塑性ポリイミド樹脂は一般にその線膨張係数が銅箔
の線膨張係数の約２〜４倍もあるので、両面に設けた銅
箔に配線回路をパターニングした際、両面の銅箔のパタ
ーニング面積が異なると基板がカールする恐れがある。

【０００７】一方、上記方法に用いる熱可塑性ポリイミ
ド樹脂層に代えて熱硬化性ポリイミド樹脂層を用いて
も、熱硬化性ポリイミド樹脂層には接着機能がないの
で、両面基板を作製することができない。そこで、特開
昭６１−２２９３７号公報には、熱硬化性ポリイミド樹
脂層の両面に熱可塑性ポリイミド樹脂層を形成し、これ
に銅箔を加熱圧着するという方法が提案されている。し
かしながら、この方法によって得られた両面基板は、銅
箔に接する樹脂層が熱可塑性ポリイミド樹脂層であるの
で配線回路をパターニングする際などの耐薬品性に問題
を有する。また、通常、ポリイミド樹脂層表面は不活性
であるので、熱硬化性ポリイミド樹脂層と熱可塑性ポリ
イミド樹脂層との界面の接着性が乏しく、接着力向上の
ためには表面処理を行なう必要があり、製造工程が煩雑
となる。

【０００８】また、銅箔と熱硬化性ポリイミド樹脂層か
らなる２層基板のポリイミド層同士を熱可塑性ポリイミ
ド樹脂層を介して接着するという方法も考えられるが、
上記したように充分な接着力が得られないという問題を
有する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の問
題に鑑みてなされたものであって、実質的にポリイミド
樹脂層とからなる絶縁性樹脂層の両面に銅箔を形成して
なる両面基板であって、耐薬品性や耐カール性、接着性
に優れ、しかも両面に形成した銅箔を導通させる導通路
が微細ピッチに対応でき導通路の形成確認も容易に行え
る両面基板を提供することを目的とする。

【００１０】また、本発明の他の目的は、上記両面基板
を容易に製造することができる製造方法を提供すること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは上
記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、低線膨
張性ポリイミド樹脂層の片面に銅箔を形成した２枚の片
面基板の低線膨張性ポリイミド樹脂層同士を、熱可塑性
ポリイミド樹脂層を介して接着し、導通路にはポリイミ
ド樹脂層のみに貫通孔を形成し、この貫通孔に金属物質
を充填した導通路を用いることによって上記目的を達成
した両面基板が得られることを見い出し、本発明を完成
するに至った。また、このような両面基板を製造するに
あたって、ポリイミド前駆体を用いてポリイミド樹脂各
層の界面で樹脂成分を混合状態とすることによって、極
めて接着性に優れることも見い出した。

【００１２】即ち、本発明は熱可塑性ポリイミド樹脂層
の両面に低線膨張性ポリイミド樹脂層が形成され、層界
面において各層のポリイミド樹脂が混合状態にある絶縁
性樹脂層と、該絶縁性樹脂層の両面に形成された銅箔か
らなる両面基板であって、表裏面の銅箔が前記絶縁性樹
脂層の厚み方向に形成された貫通孔内に金属物質を充填
した導通路によって、電気的に接続されていることを特
徴とする両面基板を提供するものである。

【００１３】さらに、本発明は銅箔上に低線膨張性ポリ
イミド前駆体溶液を塗布、乾燥する第１の工程と、該塗
布面に熱可塑性ポリイミド前駆体溶液を塗布、乾燥する
第２の工程と、不活性ガス雰囲気下で４００℃以上の温
度にて加熱して前駆体層をイミド化する第３の工程と、
低線膨張性ポリイミド樹脂層および熱可塑性ポリイミド
樹脂層の所定位置に貫通孔を形成して貫通孔底部に銅箔
を露出させる第４の工程と、貫通孔に金属物質を充填
し、さらに熱可塑性ポリイミド樹脂層表面から金属物質
をバンプ状に突出させる第５の工程とから第１の片面基
板を形成し、他方、上記第１〜第４の工程および必要に
応じて第５の工程を付加して第２の片面基板を形成し、
第１の片面基板および第２の片面基板の貫通孔形成部が
一致するように熱可塑性ポリイミド樹脂層を相対するよ
うに貼り合わせて導通路を形成することを特徴とする両
面基板の製造方法を提供するものである。

【００１４】本発明の両面基板に用いる絶縁性樹脂層は
実質的にポリイミド樹脂層からなるものであって、電気
的絶縁性を有するものである。このような絶縁性樹脂層
は低線膨張性ポリイミド樹脂層／熱可塑性ポリイミド樹
脂層／低線膨張性ポリイミド樹脂層の積層構造を有する
ものであって、低線膨張性ポリイミド樹脂層の外層には
銅箔が形成されている。本発明にて用いる低線膨張性ポ
リイミド樹脂は線膨張係数が２．０×１０^-5ｃｍ／ｃｍ
／℃以下の値を有するものであって、熱可塑性ポリイミ
ド樹脂はガラス転移温度が２００℃以上で、しかも３９
０℃における溶融粘度が１×１０⁹ ポイズ以下の性質を
有するものと定義される。これらのポリイミド樹脂は塗
工作業性や各樹脂層間の接着性を向上させるためにポリ
イミド前駆体溶液として塗布工程に供したのち、加熱、
脱水閉環してイミド化することが好ましい。

【００１５】上記低線膨張性ポリイミド樹脂および熱可
塑性ポリイミド樹脂は、上記定義に合致するものであれ
ば特に制限されないが、低線膨張性ポリイミド樹脂とし
てはテトラカルボン酸成分として３，３’，４，４’−
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸
二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スル
ホン二無水物、２，２’３，３’−ビフェニルテトラカ
ルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノ
ンテトラカルボン酸二無水物の少なくとも一種を用い、
ジアミン成分としてはｐ−フェニレンジアミン、４，
４’−ジアミノジフェニルエーテル、ｍ−フェニレンジ
アミン、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，
３’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミ
ノビフェニルの少なくとも一種を用いて重合反応させた
ものを用いることが好ましい。

【００１６】一方、熱可塑性ポリイミド樹脂としてはテ
トラカルボン酸成分としてビス（３，４−ジカルボキシ
フェニル）エーテル二無水物、ビス（３，４−ジカルボ
キシフェニル）スルホン二無水物、ビス（３，４−ジカ
ルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物、
３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニ
ル）プロパン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフ
ェニル）ジフルオロメタン二無水物の少なくとも一種を
用い、ジアミン成分としてはビス〔４−（３−アミノフ
ェノキシ）フェニル〕スルホン、ビス〔４−（４−アミ
ノフェノキシ）フェニル〕スルホン、ビス〔４−（４−
アミノフェノキシ）フェニル〕ヘキサフルオロプロパ
ン、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、３，４’
−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジ
フェニルスルホン、ビス〔４−（３−アミノフェノキ
シ）フェニル〕エーテル、ビス〔４−（４−アミノフェ
ノキシ）フェニル〕エーテル、ビス〔４−（３−アミノ
フェノキシ）フェニル〕プロパン、ビス〔４−（４−ア
ミノフェノキシ）フェニル〕プロパン、３，３’−ジア
ミノジフェニルプロパン、３，３’−ジアミノベンゾフ
ェノンの少なくとも一種を用いて重合反応させたものを
用いることが好ましい。重合には有機溶媒としてＮ−メ
チル−２−ピロリドンや、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミ
ド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどを用いて上記各
成分を略等モル配合して行なう。

【００１７】本発明においては上記のようにして得られ
る低線膨張性ポリイミド前駆体を銅箔上にロールコータ
ーやコンマコーター、ナイフコーター、ドクターブレー
ドなどを用いて塗布乾燥する（第１の工程）。次いで、
該塗布面に熱可塑性ポリイミド前駆体溶液を塗布乾燥し
て銅箔／低線膨張性ポリイミド前駆体層／熱可塑性ポリ
イミド前駆体層の構造を有する片面基板を得る（第２の
工程）。なお、このときの乾燥工程は６０〜１８０℃程
度の温度下で行い、溶剤除去のみを行なうようにしてポ
リイミド前駆体の脱水閉環、イミド化が進行しないよう
にする。また、このように熱可塑性ポリイミド前駆体溶
液を重ね塗りすることによって、先に塗布乾燥した低線
膨張性ポリイミド前駆体層の表層部が溶解して各ポリイ
ミド前駆体成分が混合されることになり、後の工程で加
熱イミド化した場合に各ポリイミド樹脂層の界面が混合
状態となり充分な界面接着力が得られるのである。

【００１８】上記重ね塗りに際しては最終的に得られる
両面基板における熱可塑性ポリイミド樹脂層の線膨張係
数をａ₁ 、熱可塑性ポリイミド樹脂層の厚みをｔ₁ 、低
線膨張性ポリイミド樹脂層の線膨張係数をａ₂ 、二つの
低線膨張性ポリイミド樹脂層の合計厚みをｔ₂ とした場
合、 ａ₁ ・〔ｔ₁ ／（ｔ₁ ＋ｔ₂ ）〕＋ ａ₂ ・〔ｔ₂ ／（ｔ₁ ＋ｔ₂ ）〕 の値と銅の線膨張係数との差が、１．０×１０^-5ｃｍ／
ｃｍ／℃よりも小さい値に設定することによって、熱収
縮などによる回路パターンのズレや銅箔をエッチングし
た後のカールをさらに防ぐことができて好ましいもので
ある。

【００１９】次いで、このようにして得られた銅箔／低
線膨張性ポリイミド前駆体層／熱可塑性ポリイミド前駆
体層の構造を有する片面基板を、不活性ガス雰囲気下で
４００℃以上の温度に加熱することによって、ポリイミ
ド前駆体層を脱水、閉環してイミド化する（第３の工
程）。加熱には熱風循環式加熱炉、遠赤外線加熱炉など
の装置が用いられる。加熱温度が４００℃以下である
と、充分にイミド化が進行せずにポリイミド特有の特性
が充分に発揮できない。また、イミド化時に酸素が存在
すると銅箔表面が酸化されるだけでなく、熱可塑性ポリ
イミド樹脂が熱分解を起こす恐れがあり好ましくない。
通常、酸素濃度は４％以下、好ましくは２％とする。

【００２０】上記のようにして得られた銅箔／低線膨張
性ポリイミド樹脂層／熱可塑性ポリイミド樹脂層の構造
を有する片面基板の両ポリイミド樹脂層の所定位置に貫
通孔を形成して貫通孔底部に銅箔を露出させる（第４の
工程）。形成する貫通孔の孔径は両面基板の用途や回路
パターンの大きさなどによって任意に設定することがで
きるが、通常１〜２００μｍ程度の大きさとする。

【００２１】貫通孔の形成方法としては、アルカリ溶液
などによるウエットエッチング法、レーザーやプラズマ
などによるドライエッチング法、パンチングやドリルな
どによる機械的加工法などが挙げられる。これらのう
ち、加工精度や加工速度、加工形状の多様性などを考慮
すると、レーザー加工法が好ましく、特に４００ｎｍ以
下の発振波長を有する紫外光レーザーによるアブレーシ
ョンが好ましい。このような紫外光レーザーとしてはエ
キシマレーザーやＹＡＧレーザーの第３高調波などがあ
る。

【００２２】次に、形成された貫通孔に金属物質を充填
し、さらに熱可塑性ポリイミド樹脂層表面からバンプ状
に金属物質を突出させる（第５の工程）。金属物質の充
填は銅箔を陰極に接続することによる電解メッキによる
方法が充填しやすさや充填の確実性の点から好ましく、
充填する金属物質としては、金、銀、銅、ニッケル、コ
バルト、錫、鉛、インジウムなどの金属やこれらを主成
分とする各種合金などが例示される。また、熱可塑性ポ
リイミド樹脂層から金属突出物を突出させるには、メッ
キ時間を調整することによって容易に行うことができる
が、突出高さは通常、１〜２０μｍ程度に調整すること
が、後の工程で２枚の片面基板を貼り合わせて両面基板
を作製する際の位置合わせや、確実な導通路形成の点か
ら好ましい。

【００２３】本発明では以上のように、第１〜第５の工
程から得られる第１の片面基板と、同様にして第１〜第
４の工程および必要に応じて第５の工程を付加した第２
の片面基板とを貫通孔形成部が一致するように位置合わ
せし、熱可塑性ポリイミド樹脂層を相対するように貼り
合わせる。次いで、ラミネートロールや熱圧プレスなど
によって加熱圧着することによって熱可塑性ポリイミド
樹脂層の接着性が発現し、第１の片面基板と第２の片面
基板が強固に接着して、本発明の両面基板が得られるの
である。なお、第１の片面基板と第２の片面基板に形成
する貫通孔の孔径は、確実な導通路の形成のために略同
じにしておく必要がある。加熱圧着には熱可塑性ポリイ
ミド樹脂のガラス転移温度よりも約３０〜１５０℃高い
温度で、約５〜５００ｋｇ／ｃｍ² 程度の圧力で不活性
ガス雰囲気下で行うことが確実に接着させるために好ま
しい。

【００２４】なお、上記のようにして作製する片面基板
における絶縁性樹脂層や銅箔の厚みは、最終的に本発明
の両面基板が得られるのであれば、特に同一にする必要
はないことは云うまでもない。

【００２５】以下に本発明の両面基板およびその製造方
法を図面を用いて説明する。

【００２６】図１は本発明の両面基板を断面図であり、
銅箔１および１’を片面に形成した低線膨張性ポリイミ
ド樹脂層２および２’が、熱可塑性ポリイミド樹脂層３
にて接着されており、両面の銅箔は貫通孔に金属物質を
充填して形成した導通路４によって電気的に接続してい
る。

【００２７】図２は上記にて説明した本発明の両面基板
の製造方法を説明するための各工程の断面図であり、図
２（ａ）のように銅箔１上に低線膨張性ポリイミド前駆
体溶液を塗布し、これを乾燥して低線膨張性ポリイミド
前駆体層１２を形成する。

【００２８】さらに、図２（ｂ）に示すように、その上
から熱可塑性ポリイミド前駆体溶液を重ね塗り、乾燥し
て熱可塑性ポリイミド前駆体層１３を形成する。

【００２９】次いで、加熱炉にて乾燥して前駆体層１２
および１３をイミド化し、低線膨張性ポリイミド樹脂層
２および熱可塑性ポリイミド樹脂層３とする。

【００３０】次に、図２（ｃ）に示すように、低線膨張
性ポリイミド樹脂層２および熱可塑性ポリイミド樹脂層
３の所定位置（導通路形成領域）に貫通孔を形成する。

【００３１】形成した貫通孔に電解メッキによって金属
物質を充填し、さらに図２（ｄ）に示すように、熱可塑
性ポリイミド樹脂層３の表面から金属物質をバンプ状に
突出させて第１の片面基板を作製する。

【００３２】一方、上記と同様にして第２の片面基板を
作製し、図２（ｅ）に示すように、上記第１の片面基板
と貫通孔形成部（導通路）が一致するように位置合わせ
し、加熱圧着することによって熱可塑性ポリイミド樹脂
層３および３’の接着力によって貼り合わせ、本発明の
両面基板が得られる。

【００３３】図３は本発明の両面基板の製造方法の他の
実例を説明するための各工程の断面図である。第１の片
面基板の作製方法（図３（ａ）〜（ｄ））は上記図２の
場合と同様であるが、第２の片面基板は貫通孔に金属物
質を充填せず、図３（ｅ）に示すように、第２の片面基
板の貫通孔内に第１の片面基板に形成したバンプ状の金
属突出部を挿入するようにして本発明の両面基板を得る
ものである。

【００３４】

【実施例】以下に、本発明を実施例にて具体的に説明す
る。

【００３５】実施例１ ３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物と、ｐ−フェニレンジアミンの略等モルを、Ｎ−メ
チル−２−ピロリドン中で重合して低線膨張性ポリイミ
ド前駆体溶液を得、これを圧延銅箔（厚み３５μｍ）上
にコンマコーターを用いて均一に流延塗布し、１００℃
で乾燥した。

【００３６】次に、上記前駆体層の上に、ビス（３，４
−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物とビス〔４
−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕スルホンの略等
モルを、Ｎ−メチル−２−ピロリドン中で重合して得た
熱可塑性ポリイミド前駆体溶液を上記と同様の方法にて
流延塗布して１００℃で乾燥して熱可塑性ポリイミド前
駆体層を形成した。

【００３７】このようにして得られた片面基板を、窒素
ガス置換によって酸素濃度を１．５％以下にした連続加
熱炉にて４５０℃に加熱して脱水閉環を行いイミド化処
理を行なった。得られた低線膨張性ポリイミド樹脂層の
厚みは２０μｍ、熱可塑性ポリイミド樹脂層の厚みは５
μｍであった。

【００３８】次いで、低線膨張性ポリイミド樹脂層およ
び熱可塑性ポリイミド樹脂層のみに２００ｍＪ／パル
ス、発振波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー光を
照射して、両層に直径５０μｍの貫通孔を形成し、下層
の銅箔表面を露出させた。

【００３９】そして、銅箔を陰極としてニッケルメッキ
浴にて電解メッキを行い、貫通孔内にニッケルを充填
し、熱可塑性ポリイミド樹脂層表面からニッケルが２５
μｍ高さまでメッキ成長した際に電解メッキを終了して
第１の片面基板を作製した。

【００４０】一方、上記第１の片面基板の作製において
ニッケル充填工程を行わなかった以外は、同様にして第
２の片面基板を作製した。

【００４１】以上のようにして得られた第１の片面基板
および第２の片面基板を、熱可塑性ポリイミド樹脂層同
士を向かい合わせ、貫通孔形成部が一致するようにして
位置合わせしたのち、真空熱圧プレスにて３５０℃、１
００ｋｇ／ｃｍ² の条件で加熱圧着して熱可塑性ポリイ
ミド樹脂層同士を接着し、本発明の両面基板を得た。

【００４２】得られた両面基板の断面を走査型電子顕微
鏡にて観察したところ、低線膨張性ポリイミド樹脂層の
厚みは４０μｍ、熱可塑性ポリイミド樹脂層の厚みは１
０μｍであり、低線膨張性ポリイミド樹脂層と熱可塑性
ポリイミド樹脂層との界面は明瞭に存在せず、各樹脂成
分が混合していることが確認できた。また、両面の銅箔
の導通検査の結果、確実に導通していた。

【００４３】また、この両面基板の導通路を含まない部
分の両側の銅箔をエッチング除去して熱機械分析を行な
ったところ、積層構造体である絶縁性樹脂層の線膨張係
数は２．０×１０^-5ｃｍ／ｃｍ／℃であり、各ポリイミ
ド樹脂層単独の線膨張係数は、低線膨張性ポリイミド樹
脂層が１．０×１０^-5ｃｍ／ｃｍ／℃、熱可塑性ポリイ
ミド樹脂層が５．８×１０^-5ｃｍ／ｃｍ／℃であった。
さらに、得られた両面基板の引き剥がし強度は１．６ｋ
ｇ／ｃｍであり、剥離は銅箔との界面で起こり、低線膨
張性ポリイミド樹脂層と熱可塑性ポリイミド樹脂層との
界面では起こらなかった。なお、銅の線膨張係数は１．
６×１０^-5ｃｍ／ｃｍ／℃である。また、４００℃、３
０秒の半田ディップ試験でもボイドの発生はなく、耐熱
性においても全く問題はなかった。

【００４４】実施例２ ３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物と、ｐ−フェニレンジアミン／４，４’−ジアミノ
ジフェニルエーテル（６０：４０モル比）から得た低線
膨張性ポリイミド前駆体溶液を圧延銅箔（厚み１８μ
ｍ）上に実施例１と同様にして塗布、乾燥し、この上に
実施例１にて用いた熱可塑性ポリイミド前駆体溶液を流
延塗布、乾燥してイミド化処理を行った。得られた低線
膨張性ポリイミド樹脂層の厚みは１５μｍ、熱可塑性ポ
リイミド樹脂層の厚みは１０μｍであった。

【００４５】上記以外は実施例１と同様にして第１の片
面基板および第２の片面基板を作製し、貼り合わせて本
発明の両面基板を得た。

【００４６】得られた両面基板の断面を走査型電子顕微
鏡にて観察したところ、低線膨張性ポリイミド樹脂層の
厚みは３０μｍ、熱可塑性ポリイミド樹脂層の厚みは２
０μｍであり、低線膨張性ポリイミド樹脂層と熱可塑性
ポリイミド樹脂層との界面は明瞭に存在せず、各樹脂成
分が混合していることが確認できた。また、両面の銅箔
の導通検査の結果、確実に導通していた。

【００４７】また、この両面基板の導通路を含まない部
分の両側の銅箔をエッチング除去して熱機械分析を行な
ったところ、積層構造体である絶縁性樹脂層の線膨張係
数は２．４×１０^-5ｃｍ／ｃｍ／℃であり、各ポリイミ
ド樹脂層単独の線膨張係数は、低線膨張性ポリイミド樹
脂層が１．６×１０^-5ｃｍ／ｃｍ／℃、熱可塑性ポリイ
ミド樹脂層が４．０×１０^-5ｃｍ／ｃｍ／℃であった。
さらに、得られた両面基板の引き剥がし強度は１．６ｋ
ｇ／ｃｍであり、剥離は銅箔との界面で起こり、ポリイ
ミド樹脂層間では起こらなかった。また、４００℃、３
０秒の半田ディップ試験でもボイドの発生はなく、耐熱
性においても全く問題はなかった。

【００４８】実施例３ 実施例１にて用いた低線膨張性ポリイミド前駆体溶液を
電解銅箔（厚み３５μｍ）上に流延塗布、乾燥し、この
上にビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二
無水物とビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニ
ル〕ヘキサフルオロプロパンから得た熱可塑性ポリイミ
ド前駆体溶液を流延塗布、乾燥してイミド化処理を行っ
た。得られた低線膨張性ポリイミド樹脂層の厚みは１５
μｍ、熱可塑性ポリイミド樹脂層の厚みは５μｍであっ
た。

【００４９】上記以外は実施例１と同様にして得られた
第１の片面基板および第２の片面基板を、チャンバー中
の気圧を１Ｔｏｒｒまで脱気した連続ラミネートロール
にて３７０℃、５０ｋｇ／ｃｍの条件で加熱圧着して本
発明の両面基板を得た。

【００５０】得られた両面基板の断面を走査型電子顕微
鏡にて観察したところ、低線膨張性ポリイミド樹脂層の
厚みは３０μｍ、熱可塑性ポリイミド樹脂層の厚みは１
０μｍであり、低線膨張性ポリイミド樹脂層と熱可塑性
ポリイミド樹脂層との界面は明瞭に存在せず、各樹脂成
分が混合していることが確認できた。

【００５１】また、この両面基板の導通路を含まない部
分の両側の銅箔をエッチング除去して熱機械分析を行な
ったところ、ポリイミド樹脂層の積層体である絶縁性樹
脂層の線膨張係数は１．７×１０^-5ｃｍ／ｃｍ／℃であ
り、各ポリイミド樹脂層単独の線膨張係数は、低線膨張
性ポリイミド樹脂層が０．６×１０^-5ｃｍ／ｃｍ／℃、
熱可塑性ポリイミド樹脂層が５．５×１０^-5ｃｍ／ｃｍ
／℃であった。さらに、得られた両面基板の引き剥がし
強度は２．６ｋｇ／ｃｍであり、剥離は銅箔との界面で
起こり、ポリイミド樹脂層間では起こらなかった。ま
た、４００℃、３０秒の半田ディップ試験でもボイドの
発生はなく、耐熱性においても全く問題はなかった。

【００５２】実施例４ ピロメリット酸二無水物と、ｐ−フェニレンジアミン／
４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（５０／５０モ
ル比）から得た低線膨張性ポリイミド前駆体溶液と、圧
延銅箔（厚み１８μｍ）と、ビス（３，４−ジカルボキ
シフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物と、ビス
〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕スルホンか
ら得た熱可塑性ポリイミド前駆体溶液を用い、窒素ガス
置換によって酸素濃度を１．０％以下にした連続加熱炉
にて５００℃に加熱して脱水閉環を行いイミド化処理を
行なった。得られた低線膨張性ポリイミド樹脂層の厚み
は１０μｍ、熱可塑性ポリイミド樹脂層の厚みは３μｍ
であった。

【００５３】次いで、実施例１と同様にして第１の片面
基板および第２の片面基板として本発明の両面基板を得
た。

【００５４】得られた両面基板の断面を走査型電子顕微
鏡にて観察したところ、低線膨張性ポリイミド樹脂層の
厚みは２０μｍ、熱可塑性ポリイミド樹脂層の厚みは６
μｍであり、低線膨張性ポリイミド樹脂層と熱可塑性ポ
リイミド樹脂層との界面は明瞭に存在せず、各樹脂成分
が混合していることが確認できた。

【００５５】また、この両面基板の導通路を含まない部
分の両側の銅箔をエッチング除去して熱機械分析を行な
ったところ、ポリイミド樹脂層の積層体である絶縁性樹
脂層の線膨張係数は２．２×１０^-5ｃｍ／ｃｍ／℃であ
り、各ポリイミド樹脂層単独の線膨張係数は、低線膨張
性ポリイミド樹脂層が１．６×１０^-5ｃｍ／ｃｍ／℃、
熱可塑性ポリイミド樹脂層が５．４×１０^-5ｃｍ／ｃｍ
／℃であった。さらに、得られた両面基板の引き剥がし
強度は１．５ｋｇ／ｃｍであり、剥離は銅箔との界面で
起こり、ポリイミド樹脂層間では起こらなかった。ま
た、４００℃、３０秒の半田ディップ試験でもボイドの
発生はなく、耐熱性においても全く問題はなかった。

【００５６】実施例５ ３，３’４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水
物／ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二
無水物（８０／２０モル比）と、ｐ−フェニレンジアミ
ンから得た低線膨張性ポリイミド前駆体溶液と、電解銅
箔（厚み１２μｍ）と、ビス（３，４−ジカルボキシフ
ェニル）スルホン二無水物と、ビス〔４−（３−アミノ
フェノキシ）フェニル〕スルホンから得た熱可塑性ポリ
イミド前駆体溶液を用いてイミド化処理を行ない、実施
例４と同様にして本発明の両面基板を得た。。得られた
低線膨張性ポリイミド樹脂層の厚みは２１μｍ、熱可塑
性ポリイミド樹脂層の厚みは４μｍであった。

【００５７】得られた両面基板の断面を走査型電子顕微
鏡にて観察したところ、低線膨張性ポリイミド樹脂層の
厚みは４２μｍ、熱可塑性ポリイミド樹脂層の厚みは８
μｍであり、低線膨張性ポリイミド樹脂層と熱可塑性ポ
リイミド樹脂層との界面は明瞭に存在せず、各樹脂成分
が混合していることが確認できた。

【００５８】また、この両面基板の両側の導通路を含ま
ない部分の銅箔をエッチング除去して熱機械分析を行な
ったところ、ポリイミド樹脂層の積層体である絶縁性樹
脂層の線膨張係数は２．５×１０^-5ｃｍ／ｃｍ／℃であ
り、各ポリイミド樹脂層単独の線膨張係数は、低線膨張
性ポリイミド樹脂層が１．８×１０^-5ｃｍ／ｃｍ／℃、
熱可塑性ポリイミド樹脂層が５．２×１０^-5ｃｍ／ｃｍ
／℃であった。さらに、得られた両面基板の引き剥がし
強度は１．６ｋｇ／ｃｍであり、剥離は銅箔との界面で
起こり、ポリイミド樹脂層間では起こらなかった。ま
た、４００℃、３０秒の半田ディップ試験でもボイドの
発生はなく、耐熱性においても全く問題はなかった。

【００５９】比較例１ ３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物と、ｐ−フェニレンジアミンから得た低線膨張性ポ
リイミド前駆体溶液を、圧延銅箔（厚み１８μｍ）上に
均一に流延塗布し乾燥した。次いで窒素ガス雰囲気下で
４５０℃に加熱して脱水閉環してイミド化処理を行なっ
た。

【００６０】次に、上記ポリイミド樹脂層の上に、ビス
（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物と
ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕スルホ
ンから得た熱可塑性ポリイミド前駆体溶液を同様に流延
塗布、乾燥しての熱可塑性ポリイミド前駆体層を形成し
た。

【００６１】このようにして得られた片面基板を、窒素
ガス置換によって酸素濃度を１．５％以下にした連続加
熱炉にて４５０℃に加熱して脱水閉環を行いイミド化処
理を行なった。得られた低線膨張性ポリイミド樹脂層の
厚みは２０μｍ、熱可塑性ポリイミド樹脂層の厚みは５
μｍであった。

【００６２】上記以外は実施例１と同様にして両面基板
を作製した。

【００６３】得られた両面基板の断面を走査型電子顕微
鏡にて観察したところ、低線膨張性ポリイミド樹脂層と
熱可塑性ポリイミド樹脂層との界面は明瞭に存在し、各
樹脂成分が混合されていないことが確認できた。

【００６４】また、得られた両面基板の引き剥がし強度
は０．１ｋｇ／ｃｍであり、ポリイミド樹脂層間で容易
に剥離し、ほとんど接着性はなかった。

【００６５】比較例２ ３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物と、ｐ−フェニレンジアミンから得た低線膨張性ポ
リイミド前駆体溶液を、圧延銅箔（厚み３５μｍ）上に
均一に流延塗布し乾燥した。次いで窒素ガス雰囲気下で
４５０℃に加熱して脱水閉環してイミド化処理を行なっ
た。

【００６６】次に、上記ポリイミド樹脂層の上に、ビス
（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物と
ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕スルホ
ンから得た熱可塑性ポリイミド前駆体溶液を同様に流延
塗布、乾燥して熱可塑性ポリイミド前駆体層を形成し
た。

【００６７】このようにして得られた片面基板を、窒素
ガス置換によって酸素濃度を２．０％以下にした連続加
熱炉にて４５０℃に加熱して脱水閉環を行いイミド化処
理を行なった。得られた低線膨張性ポリイミド樹脂層の
厚みは２０μｍ、熱可塑性ポリイミド樹脂層の厚みは１
５μｍであった。

【００６８】上記以外は実施例１と同様にして両面基板
を作製した。

【００６９】得られた両面基板の断面を走査型電子顕微
鏡にて観察したところ、低線膨張性ポリイミド樹脂層と
熱可塑性ポリイミド樹脂層との界面は明瞭に存在し、各
樹脂成分が混合されていないことが確認できた。

【００７０】また、得られた両面基板の引き剥がし強度
は０．４ｋｇ／ｃｍであり、ポリイミド樹脂層間で容易
に剥離し、ほとんど接着性はなかった。また、４００℃
の半田ディップを行なったところ、全面に発泡が発生し
た。

【００７１】

【発明の効果】以上のように、本発明の両面基板は低線
膨張性ポリイミド前駆体および熱可塑性ポリイミド前駆
体を銅箔上に層状に形成したのち、イミド化することに
よって各層の界面のポリイミド樹脂を混合しているで、
銅箔と低線膨張性ポリイミド樹脂層、低線膨張性ポリイ
ミド樹脂層と熱可塑性ポリイミド樹脂層の接着強度が強
く、また加熱時の線膨張係数も銅箔と近似しているの
で、基板がカールするおそれがない。

【００７２】また、本発明の製造方法によれば、片面基
板に金属物質を充填した導通路を予め形成しているので
導通検査も比較的簡単に行え、しかもレーザーによる穿
孔処理を行うと導通路の微細化も可能となり、高密度化
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の両面基板の断面図である。

【図２】 （ａ）〜（ｅ）は本発明の両面基板の製造方
法を説明するための各工程の断面図である。

【図３】 （ａ）〜（ｅ）は本発明の両面基板の製造方
法の他の実例を説明するための各工程の断面図である。

【符号の説明】

１，１’ 銅箔 ２，２’ 低線膨張性ポリイミド樹脂層 ３ 熱可塑性ポリイミド樹脂層 ４ 導通路 １２ 低線膨張性ポリイミド前駆体層 １３ 熱可塑性ポリイミド前駆体層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｋ 3/38 Ｅ 7011−4Ｅ 3/40 Ｋ 7511−4Ｅ (72)発明者 田中 宗和 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性ポリイミド樹脂層の両面に低線
   膨張性ポリイミド樹脂層が形成され、層界面において各
   層のポリイミド樹脂が混合状態にある絶縁性樹脂層と、
   該絶縁性樹脂層の両面に形成された銅箔からなる両面基
   板であって、表裏面の銅箔が前記絶縁性樹脂層の厚み方
   向に形成された貫通孔内に金属物質を充填した導通路に
   よって、電気的に接続されていることを特徴とする両面
   基板。
2. 【請求項２】 熱可塑性ポリイミド樹脂層の線膨張係数
   をａ₁ 、熱可塑性ポリイミド樹脂層の厚みをｔ₁ 、低線
   膨張性ポリイミド樹脂層の線膨張係数をａ₂ 、二つの低
   線膨張性ポリイミド樹脂層の合計厚みをｔ₂ とした場
   合、 ａ₁ ・〔ｔ₁ ／（ｔ₁ ＋ｔ₂ ）〕＋ ａ₂ ・〔ｔ₂ ／（ｔ₁ ＋ｔ₂ ）〕 の値と銅の線膨張係数との差が、１．０×１０^-5ｃｍ／
   ｃｍ／℃よりも小さい請求項１記載の両面基板。
3. 【請求項３】 銅箔上に低線膨張性ポリイミド前駆体溶
   液を塗布、乾燥する第１の工程と、該塗布面に熱可塑性
   ポリイミド前駆体溶液を塗布、乾燥する第２の工程と、
   不活性ガス雰囲気下で４００℃以上の温度にて加熱して
   前駆体層をイミド化する第３の工程と、低線膨張性ポリ
   イミド樹脂層および熱可塑性ポリイミド樹脂層の所定位
   置に貫通孔を形成して貫通孔底部に銅箔を露出させる第
   ４の工程と、貫通孔に金属物質を充填し、さらに熱可塑
   性ポリイミド樹脂層表面から金属物質をバンプ状に突出
   させる第５の工程とから第１の片面基板を形成し、他
   方、上記第１〜第４の工程および必要に応じて第５の工
   程を付加して第２の片面基板を形成し、第１の片面基板
   および第２の片面基板の貫通孔形成部が一致するように
   熱可塑性ポリイミド樹脂層を相対するように貼り合わせ
   て導通路を形成することを特徴とする両面基板の製造方
   法。