JPH01189985A - 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９
寸法安定性等の向上が強く望まれている。それを受けて
、Ｓ　ｉ　Ｏ＊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。その−環として、たとえば、耐熱
性９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５
９−１２５６８９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方向で太
き（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として使用することにより、このＸ
Ｙ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材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。

他方、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。

さらに、前記のようにプラズマ処理により眉間接着性を
高め、吸湿処理後の絶縁信頼性を向上させるようにした
芳香族ポリアミド繊維基材を使用しても、なお、ガラス
基材と比べると絶縁信頼性の点で劣っており、−層の改
善が望まれていた。

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
、前記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、少なくとも前記薄物配線基板の絶
縁材層を構成する基材としてガラス基材が含まれ、かつ
、前記接着材層に含まれるプリプレグのレジンコンテン
トが４５Ｍ量％（以降、単に％と記す）以下であるよう
にした。

〔作　　　用〕

この発明にかかる電気用積層体において、必要とされる
積層体全体の厚みは、支持用バックアップボードの配役
によりカバーされる。したがって、積層体全体の厚みは
従来どおりに保持しつつ、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、上記バックアップボードとして、薄物配線基板
中の絶縁材層と同様の構成からなるもの（バランサー）
を配設し、接着材層の構成に留意するようにすれば、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。

また、少なくとも前記薄物配線基板の絶縁材層を構成す
る基材としてガラス基材が含まれているため、絶縁信頼
性が向上し、かつ、前記接着材層に含まれるプリプレグ
のレジンコンテントが４５％以下に抑えられているため
、ガラス基材を使用してもなお、積層体の熱膨張は抑え
られたものとなっている。すなわち、薄物配線基板、お
よび、必要に応じてはバンクアップボードの基材として
熱膨張率の大きなガラス基材を使用するようにすると、
電気用積層体全体の熱膨張率も大きくなるわけだが、接
着材層に含まれるプリプレグのレジンコンテントを下げ
ることにより、その分、接着材層部分においては、上述
のように樹脂量の影響を受けるＺ方向の熱膨張率が低下
し、したがって、全体としてのＺ方向の熱膨張も抑える
ことができるのである。ここで、従来のレジンコンテン
トが５０％であったことに比べ、４５％以下とすれば充
分な上記効果が得られることを見出したが、以降、どの
程度レジンコンテントを下げるかについては、層間接着
性との関連から設定されることが好ましい。

〔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
あられしている。この電気用積層体（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（バラン
サーも含む）３から構成されており、上記薄物配線基板
１の絶縁材層はガラス基材からなるものであり、かつ、
上記プリプレグ２のレジンコンテントは４５％以下とな
っている。

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
て使用されるガラスの種類は、Ｑガラス、Ｄガラス、Ｓ
ガラス、Ｒガラス、Ｅガラス、石英ガラスなど、特に限
定はされず、またその形態も、織布、不織布、マットあ
るいはペーパー等、任意に選択される。積層枚数等も、
特に限定はされないが、バックアップボード３を備えて
いる構成上、従来に比べ、少ない枚数で足りることは言
うまでもない。

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、フッ素樹脂、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の一般的なものが、単独で、
あるいｔよ複数種を併せて使用される。上記樹脂の上記
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ｌ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（、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
ムなども併用できる。そのようなフィルム素材としては
、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と下記のバンクアップボード３を接着さ
せるためには、レジンコンテント４５％以下のプリプレ
グ２が使用されるが、そのプリプレグの基材としては、
低熱膨張率、低誘電率の基材を用いることが好ましい。

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、ペーパー等が挙げられる。

上記アラミド繊維としては、商品名「ケブラー２９．４
９Ｊおよびｒノーメックスｊ　（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）、ｒテクノ
ーラ」およびｒコーネソクス」　（ともに奇人■製）な
どが使用できる、それらの積層枚数および構成など、特
に限定されないが、その組み合わせ構成が厚さ方向に対
称となっていることが好ましい、それにより、積層体全
体のソリおよびネジレが解消できるためである。また、
この接着材層を構成するものとして、上記プリプレグと
ともに上記熱溶着性プラスチックフィルム等が併用され
ていてもよい。

バックアップボード３の構成は、やはり、電気用積層体
全体の構成を厚さ方向に対称にするという点から、上記
薄物配線基板１の絶縁材層と同様であること、すなわち
、基材としてガラス基材が使用されて、バランサーとし
ての構成になっていることが好ましい、しかし、これに
限定されることはな（、たとえば、上記プリプレグの基
材と同様、低熱膨張、低誘電率の基材等を使用してもよ
い。

なお、上記薄物配線基板１を構成するブリプレグは、上
記のように、ガラス基材のものが好ましいが、その他に
も、たとえば上記の低熱膨張、低誘電率の基材からなる
プリプレグ等が一部含まれていてもよい。このように、
配線基板材料としてアラミド繊維基材が使用される場合
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、特に附定はされない。

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） 厚さ０．１　ｍのガラス布に硬化剤含有エポキシ樹脂（
下記にその組成を示す）をレジンコンテント５０％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 （数値は重量部を示す） つぎに、基材として厚さ０．２　ｖａの芳香族ポリアミ
ド繊維布（デュポン社製ケブラークロス）を使用し、上
記硬化剤含有エポキシ樹脂をレジンコンテント４５％に
なるように含浸させ、乾燥してプリプレグを得た（これ
をプリプレグＢ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．
０１８ｍ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５０　ｋｇ／ｃｄ、成形温度１７０℃で
１００分間積層成形し、厚さ０．２ｆｉの両面金属箔張
積層板を得た。さらに、この積層板の両面に任意の回路
を形成して配線基板Ａを得た。

別に、上記プリプレグＡを２枚重ね、両面に離型フィル
ムを配した後、上記同様に積層成形し、その後両面の離
型フィルムを取り除いて厚さ０．２鶴の積層体を得た（
これをバックアップボードＡと称す）。

以下、第１図に示したように、プリプレグＢ（同図中２
）を４枚重ね、その片面に上記配線基板Ａ　（１）　、
他面に上記バンクアップボードＡ（３）を積層し、これ
を同様に積層成形し、厚さ１．２ｎの電気用積層体を得
た（以下、積層体Ａと記す）。

（比較例） 基材として厚さ０．１　ｍの表面プラズマ処理芳香族ポ
リアミド繊維布（同上ケブラークロスの表面をプラズマ
処理したもの）を使用し、上記プリプレグＡと同様にし
てレジンコンテント５０％のプリプレグを作製した（こ
れをプリプレグＣと称す）。さらに、厚さ０．２　ｗａ
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、同様にしてレジンコンテント
５０％のプリプレグを作製した（これをプリプレグＤと
記す）。

このプリプレグＣを２枚用い、以下、上記実施例１の配
線基板Ａと同様にして、配線基板を作製した（これを配
線基板Ｂと記す）。さらに同プリプレグＣを用い、上記
バックアップボードＡと同様にして、バックアップボー
ドを得た（これをバンクアップボードＢと称す）。

第２図にみるように、上記プリプレグＤ（同図中２′）
を４枚重ね、これに上記配線基板Ｂ（１′）およびバッ
クアップボードＢ（３’）を積層し、同様に積層成形し
て厚さ１．２Ｈの電気用積層体を得た（以下、積層体Ｂ
と記す）。

上記実施例および比較例において得られたバンクアップ
ボードＡ、Ｂおよび電気用積層体Ａ、　　Ｂについて、
下記の性能試験を行った。ここで、バンクアップボード
ＡおよびＢは、電気用積層体Ａ、Ｂ中の配線基板Ａ、　
Ｂにおける絶縁材層にそれぞれ等しいため、下記の絶縁
抵抗試験では、配線基板の絶縁材層における値を評価す
ることと同義である。

＋１）　　絶縁抵抗 厚さ０．２　ｍのバックアップボードＡ、Ｂを、縦２０
ｆｉ×横４０８に切断し、その中央２箇所に横に並べて
、直径５鶴の穴を明けた。なお、両穴の中心から中心ま
での間隔は１５１ｍとした。

この試験体について、常態（Ｃ−９６／２０／６５　ｉ
　ＪＩＳＣ６４８１に準じる処理条件、下記も同様）お
よび煮沸処理（Ｄ−２／１００）後の絶縁抵抗を測定し
た。

偽）　熱膨張率 電気用積層体Ａ、ＢＯＸ、Ｙ方向の熱膨張率（室温〜１
５０℃）をそれぞれ測定した。

以上の結果を、第１表に示す。

第１表にみるように、ガラスを基材とする実施例のバッ
クアップボード、すなわち配線基板では　　４、煮沸処
理後の絶縁抵抗が大幅に向上し、優れた絶縁信頼性が得
られている。また、ガラス基材を使用しているにも関わ
らず、実施例の積層体における熱膨張率は、充分に低く
保たれていることが判明した。

〔発明の効果〕

この発明にかかる電気用積層体においては、少なくとも
薄物配線基板の絶縁材層を構成する基材としてガラス基
材が含まれているため、高度な絶縁信頼性が得られてい
る。このとき、配線基板の厚みが薄いために、使用され
るガラス基材量も少な（、加えて、接着材層に含まれる
プリプレグのレジンコンテントが４５％以下に抑えられ
ているので、低熱膨張性が維持されている。さらに、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、積層体にソリやネジレが発
生しない。

【図面の簡単な説明】

第１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２図はこの電気用積層体
に対する比較例をあられす模式断面図である。 １・・・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１図 第２図 ３′ 手続補正書（自発 昭和６３年　３月　春日 昭和６３年特ＨＭｉ、０１５１６９号 ３、？鉦をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　　所　　　大阪府門真市大字門真１０４８番地名　
称（５８３）松下電工株式会社 代表者　（（ＪＥＩｍ役三好俊夫 ４、代理人 な　　　し ６、補正の対象 明細書 ７、補正の内容 ■　明細書第６頁第５行ないし第１４行に「すなわち・
・・のである。」とあるを、下記の文言に訂正する。 一記一 「すなわち、薄物配線基板、および、必要に応じてはバ
ックアップボードの基材として熱膨張率の大きなガラス
基材を使用しても、接着材層に含まれるプリプレグのレ
ジンコンテントを下げることにより、積層体全体の熱膨
張率を下げることができるのである。」 ■　明細書第９頁第２０行の「４９」と「ｊ」の間に、
ｒ、１４９Ｊを揮入する。 ■　明細書第１１頁第８行ないし第９行に「基材表面が
・・・期待できる」とあるを、「表面の不純物が除去さ
れて樹脂との密着性が向上する」と訂正する。

Claims (1)

【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なる電気用積層体であって、少な
   くとも前記薄物配線基板の絶縁材層を構成する基材とし
   てガラス基材が含まれ、かつ、前記接着材層に含まれる
   プリプレグのレジンコンテントが４５重量％以下である
   ことを特徴とする電気用積層体。