JPH01189190A - 電気用積層体 - 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〕 この発明は、電子機器等に用いられる電気用積層体に関
する。

〔従来の技術〕

近年、電子機器の小型・薄型化、軽量化、多機能化等が
顕著になっており、使用される部品の高密度化、高性能
化が急速に進んでいる。それに対応し、それらの電子機
器を構成するプリント配線板の材料等として使用される
積層板に対する諸要求も厳しさを増す一方である。

具体的には、プリント配線板の高密度配線化。

表面実装化あるいは信号の高速伝送等の必要性から、絶
縁特性および誘電特性に代表される電気特性や耐熱性１
寸法安定性等の向上が強く望まれている。それを受けて
、ＳｉＯ□含量の高いＱガラス、Ｄガラス、Ｓガラス等
の新規なガラスや芳香族ポリアミド系に代表される有機
繊維、あるいは、石英ガラス繊維等を基板材料として使
用し、低熱膨張率、低誘電率の積層板を製造することが
試みられている。たとえば、耐熱性２寸法安定性。

引張特性、軽量性等に優れた芳香族ポリアミド繊維布に
表面プラズマ処理を施し、これに通常の熱硬化性樹脂を
含浸させたものを基材の一部に使用する電気用積層板お
よび多層印刷配線板が、すでに開発されている（特開昭
５９−１２５６９０号公報、特開昭５９−１２５６８９
号公報、特開昭５９−１２５６９８号公報参照）。ここ
で、表面プラズマ処理は、樹脂含浸芳香族ポリアミド繊
維布の接着強度を向上させ、積層板のパンチング加工、
ドリル加工時に発生する眉間剥離等の問題解決を図るた
めに行われている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、基板の熱膨張係数は、ＸＹ力方向Ｚ方向で大
きく異なっている。その係数算出式から明らかなように
、ＸＹ力方向熱膨張は、補強用繊維の熱膨張係数に寄与
されるところが大きい。したがって、上記のような低熱
膨張性の繊維を基材に使用することにより、このＸＹ力
方向熱膨張を低く抑えることはできる。一方、Ｚ方向の
熱膨張は、含浸されている樹脂の熱膨張係数および樹脂
分量の寄与を大きく受けるものであるため、この厚さ方
向の熱膨張率の問題は未解決のまま残されており、これ
がスルーホール接続信頼性を低下させる要因となってい
る。すなわち、基材の厚さ方向の熱膨張係数と銅等のス
ルーホールメツキのそれとの特性差が、熱や湿度による
ストレスの繰り返しを受けてメツキ部分にクランク等を
発生させ、接続破壊を招くのである。

さらに、上述のように、芳香族ポリアミド繊維に対する
プラズマ処理は、層間接着性を高めてスルーホール信頼
性を確保するために重要な工程であるが、その処理コス
トが高い、という問題も起こっている。

以上の事情に鑑み、この発明は、このような諸問題を克
服できるような、低熱膨張、低誘電率電気用積層体を提
供することを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題７を解決するために、この発明は、２層以上の
導体層を備えた薄物配線基板の裏面に、接着材層を介し
て、配線基板支持用のバックアップボードを配設するよ
うにした。さらに、そのバックアップボードが、薄物配
線基板中の絶縁材層と同様の構成になるようにした。

〔作　　　用〕

請求項１．２記載の両発明において、配線基板として要
求される基板全体の厚みは、バックアップボードの配設
により従来どおりに保持することができるため、その分
、配線基板の厚みを抑えることができる。すなわち、配
線基板を構成するために必要とされる基材、具体的には
プリプレグの枚数等を減らすことができる。

さらに、請求項２記載の発明においては、薄物配線基板
中の絶縁材層と同様の構成からなるバックアップボード
（以下、これを「バランサー」と記す）が配設されるこ
とにより、積層体全体の構成を厚さ方向に対称とするこ
とができる。

〔実　施　例〕

以下に、この発明を、その実施例をあられす図面を参照
しつつ詳しく説明する。

第１図および第２図は、請求項１および請求項２記載の
発明にかかる電気用積層体の対応する一実施例を、それ
ぞれあられしている。

すなわち、第１図に示された電気用積層体（模式断面図
）は、表裏両面に回路が形成された薄物配線基板１．接
着材層となるプリプレグ２およびバックアップボード３
から構成されており、第２図においては、第１図におけ
るバックアップボード３がバランサー３′である電気用
積層体が示されている。

薄物配線基板１は、２層以上の導体層を備えたものであ
って、たとえば、プリプレグ等からなる絶縁材層の両面
に、銅、アルミニウム、ニッケル等の金属箔が貼られた
り、めっき等により上記金属層が形成されたりしてなる
両面板、あるいは、絶縁材層内部にも回路（内層回路）
となる導体層を有するなどの多層板（図示せず）からな
る。この導体層のうち、最終的に積層体の表面にあられ
れる層については任意であるが、その他のものには必要
に応じてあらかじめ所定回路を形成し、それらをスルー
ホール接続しておくとよい。

上記薄物配線基板１用のプリプレグを構成する基材とし
ては、低熱膨張率、低誘電率という特性を備えたものを
使用することが好ましい。そのような基材としては、た
とえば、各種芳香族ポリアミド繊維（アラミド繊維）、
Ｑガラス、Ｄガラス、Ｓガラス等の二酸化ケイ素含量の
高い（たとえば、６０ｗｔ％以上程度に）新規ガラス繊
維、石英ガラス繊維等からなる織布、不織布、マットあ
るいはペーパー等が挙げられる。その厚さは、通常、１
鶴程度が選ばれる。使用される枚数は任意であるが、従
来の配線基板に比べて少なく抑えることができることは
言うまでもない。なお、上記アラミド繊維としては、商
品名「ケブラー２９，４９」および「ノーメックス」　
（ともにデュポン社製、デュポン・ファーイースト日本
支社取扱い）、「テクノーラＪおよび「コーネックス」
　（ともに奇人＠製）などが使用できる。これらのアラ
ミド繊維は、前記のように、層間接着性を向上させるた
めに表面プラズマ処理が施されたものを使用することが
好ましい。これは、プラズマ処理により基材表面が粗化
され、投錨効果が期待できるためであって、その処理方
法は、通常の乾式処理等、特に限定はされない。

上記基材に含浸させる熱硬化性樹脂としては、特に限定
はされず、フェノール樹脂、クレゾール樹脂、エポキシ
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂。

メラミン樹脂、フン素樹脂、ケイ素樹脂、ユリャ樹脂、
ＢＴレジン、ポリイミド樹脂、ポリブタジェン樹脂や、
これらの樹脂の変性物など、一般的なものが、単独で、
あるいは複数種を併せて使用される。これらの樹脂の上
記基材への含浸、乾燥等は、通常のプリプレグの製法に
従って行われるなお、上記薄物配線基板１における絶縁
材層を構成するものとしては、上記基材に上記樹脂を含
浸させて得られるプリプレグに限定されることはなく、
たとえば、電気絶縁性、耐熱性等を有する熱溶着性プラ
スチックフィルムなども使用できる。そのようなフィル
ム素材としては、たとえば、ポリフェニレンオキシド、
ポリフェニレンスルフィド、エポキシ樹脂、ポリイミド
樹脂等が挙げられる。

薄物配線基板１と下記のバックアップボード３（バラン
サー３′も含む）を接着させるための接着材層としては
、上記プリプレグおよび熱溶着性プラスチックフィルム
等が使用でき、さらに、従来一般的に使用されている天
然繊維や合成繊維、あるいはＥガラス繊維等の基材から
なるプリプレグを使用してもよい。それらの積層枚数な
ど、特に限定されない。なお、アラミド繊維に対するプ
ラズマ処理は行わなくてもよい。

バックアップボード３の構成要素も、上記薄物配線基板
１の絶縁材層を構成するものと同様、低熱膨張、低誘電
率の基材からなるものであることが好ましいが、特に限
定はされない。ただしミバランサ−３′の構成は、上記
薄物配線基板１の絶縁材層と同様であることが必要で、
したがって、接着材層の構成に留意すれば、電気用積層
体全体の構成を、厚さ方向に対称とすることができる。

なお、基材としては０．１　ｔｍ以上程度のものが使用
でき、また、アラミド繊維に対するプラズマ処理は行わ
なくてもよい。

つぎに、さらに具体的な実施例および比較例について説
明する。

（実施例１） 厚さ０．１　＋ｎの表面プラズマ処理芳香族ポリアミド
繊維布（デュポン社製ケブラークロスの表面をプラズマ
処理したもの）に硬化剤含有エポキシ樹脂（下記にその
組成を示す）を樹脂量５０重量％になるように含浸させ
、乾燥してプリプレグを得た（以下、プリプレグＡと記
す）。

※硬化剤含有エポキシ樹脂の組成 し つぎに、基材として厚さ０．２　ｔｍの芳香族ポリアミ
ド繊維布（同上ケブラークロス、プラズマ未処理）を使
用し、以下、上記同様にしてプリプレグを作製した（こ
れをプリプレグＢと称す）。さらに、基材として厚さ０
．１　ｍのガラス布を使用して同様にプリプレグを作製
した（これをプリプレグＣと称す）。

得られたプリプレグＡを２枚重ね、その両面に厚さ０．
０１８０の銅箔を配してなる積層体を金属プレート間に
挟み、成形圧力５０ｋｇ／ｃｆｌＩ、成形温度１７０℃
で１００分間積層成形し、厚さ０．２　ｍｍの金属箔張
積層板を得た。この積層板の両面に、第３図に示したス
ルーホール信頼性テストパターンを印刷後、所定位置に
スルーホールをあけ（以上、下記条件に準じる）、銅ス
ルーホールメツキを施して配線基板を得た（以下、配線
基板Ａと記す）。

※スルーホール信頼性テストパターン つぎに、プリプレグＢを４枚重ね、両面に離型フィルム
を配してなる積層体を金属プレート間に挟み、以下、上
記同様に積層成形した。成形後、離型フィルムを剥がし
、厚さ０．８顛の積層板を得た（以下、バックアップボ
ードと称する）。

最後に、以上の配線基板Ａの裏面にプリプレグＣを２枚
介してバックアップボードを配した積層体（第１図参照
）を金属プレート間に挟み、これを同様に積層成形し、
厚さ１．２　ｍｍの電気用積層体を得た（以下、積層体
Ｘと記す）。

（実施例２） 厚さ０．１　鰭の芳香族ポリアミド繊維布（同上ケブラ
ークロス、プラズマ未処理）を基材とし、以下、実施例
１と同様にしてプリプレグを作製した（これをプリプレ
グＤと称す）。得られたプリプレグＤを２枚重ね、その
両面に離型フィルムを配して金属プレート間に挟み、以
下同様の条件で積層成形し、厚さ０．２酊の積層体を得
た（これをバランサーと称す）。

つぎに、前記配線基板Ａ、前記プリプレグＢ４枚、バラ
ンサーをこの順に積層しく第２図参照）、これを同様に
積層成形して厚さ１．２鶴の電気用積層体を得た（以下
、積層体Ｙと記す）。

（比較例１） 上記実施例におけるプリプレグＡを１２枚重ね、その両
面に厚さ０．０１８ｍｍの銅箔を配してなる積層体を金
属プレート間に挟み、実施例と同様の積層成形を行って
厚さ１．２ｆｌの両面銅張積層板を得た。これに実施例
と同様のテストパターンを印刷してスルーホールを開孔
し、配線板を得た。

得られた実施例の電気用積層体および比較例の配線板に
ついて、以下の性能試験を行った。

（ａ）　　スルーホール信頼性テスト 実施例および比較例の３試験体について、２６０℃オイ
ル中に１０秒浸漬／２０℃水中に１０秒浸漬／２０℃ト
リクロロエチレン中に１０秒浸漬、という一連の操作を
１サイクルとする熱衝撃を与え、スルーホール部が断線
に至るまでのサイクル数を測定し、スルーホール信頼性
とした。

（ｂｌ　　熱膨張率 実施例および比較例の３試験体について、デュラトメー
ターを用い、Ｘ、Ｙ方向の熱膨張率（室温〜１５０℃）
を測定した。

（Ｃ）　　ソリ、ネジレ 実施例の積層体ＸおよびＹについて、積層成形後、およ
び、１７０℃／３０分間加熱後のソリおよびネジレを測
定した。ただし、サンプルサイズは縦横２５０鶴とする
。

以上の結果を、第１表に示す。

第１表にみるように、バックアップボードあるいはバラ
ンサーを有する実施例の電気用積層体では、熱膨張率を
保持したままスルーホール信頼性が大幅に向上している
ことが判明した。また、バックアップボードがバランサ
ーである積層体Ｙでは、ソリやネジリがほとんど発生し
ていない。

〔発　明　の　効　果〕

請求項１．２記載の両発明にかかる電気用積層体におい
ては、下記の共通効果が得られる。

■　配線基板の厚みが薄くなるため、その部分のＺ方向
の熱膨張量は相対的に小さくなり、スルーホール信頼性
が保てる。

■　配線基板を構成するプリプレグ等の枚数を減らし、
そのプリプレグに望まれる高価なプラズマ処理量を抑え
ることができる。

さらに、請求項２記載の発明にかかる電気用積層体は、
以下の効果も備えている。

■　電気用積層体全体の構成を厚さ方向に対称にするこ
とで、全体のバランスが確保でき、積層体のソリやネジ
レが発生しない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、この発明にかかる電気用積層体
の一実施例をあられした模式断面図であり、第３図はス
ルーホール信頼性を評価するためのテストパターンをあ
られしている。 ｌ・・・薄物配線基板　２・・・プリプレグ（接着材層
）　　３・・・バックアップボード 代理人　弁理士　　松　本　武　彦 第７図 第２図 １３図 ］穐ヴ酵甫正１）（印船 昭和６３年　３月　手口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）２層以上の導体層を備えた薄物配線基板の裏面に
   、接着材層を介して、前記配線基板支持用のバックアッ
   プボードが配設されていることを特徴とする電気用積層
   体。
2. （２）２層以上の導体層を備えた薄物配線基板の裏面に
   、接着材層を介して、前記配線基板支持用のバックアッ
   プボードが配設されており、同バックアップボードが、
   前記配線基板中の絶縁材層と同様の構成となっている電
   気用積層体。