JPH036892A - 多層プリント配線板 - 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】 発明の背景 米国政府は、米国空軍（υ５ＡＰ）契約第Ｆ３３６１５
−８４−Ｃ−５０２３号により本発明に権利を有する。

本発明は、多層のプリント配線板（ＭＬＰＷＢ）に係り
、さらに特定的には、面内熱膨張係数（ＣＴＥ）が調整
・制御されているプリント配線板（ＰＷＢ）の製造に係
る。

近年、高性能電子システムにおいて回路サイズの縮小と
機能の拡大を同時に求める傾向が加速されている。ＰＷ
Ｂ技術はこの発展に対して極めて重要な役割を果してい
る。表面実装技術（ＳＭＴ）によって、ＰＷＢの設計に
対して、微細な線と狭い間隔の基板、小さい直径のメツ
キスルーホールおよびバイアス、ならびにたくさんのす
み肉ハンダ継手のあるチップキャリアを使用するといっ
たような新しい要件がもち込まれた。

ＰＷＢ積層体（多数の薄い積層板で構成されることが多
い）の発展は、素子（デバイス）の複雑さが増したこと
とこれらの素子を小容積の中にパッケージする必要性と
によって促進されて来た。

苛酷な条件下での最大の回路集積度も設計の基準である
。望ましい特性を示す材料を選択することはＰＷＢの性
能を改善するひとつの方法である。

たとえば、ＰＷＢがチップの開発と共に発展し続けるに
は、樹脂系すなわちマトリックスと強化材料との双方を
、それらの組合せと同様に、うまく適合するように調整
する必要がある。たとえば、樹脂系は、低い体積ＣＴＥ
、低い誘電定数（Ｅ　　）、高い熱安定性、高いガラス
転移温度（Ｔ　　）、＆ および加工容易性などのような性質の間の妥協が必要と
されることは一般に知られている。現状で市販されてい
るＰＷＢ材料の機械的、物理的および電気的特性が増大
するパッケージング需要に適合するには不充分となる時
点が急速に近付いている。

恐らく、上記の要件は、従来（そして将来の）セラミッ
クチップキャリア材料がｏｐｐｍ／”ｃ以上で１５ｐｐ
ｍ／℃以下（ここでｐｐｍは１０−６を意味する）の面
内ＣＴＥを必要とするようになると、さらによく認識で
きるであろう。さらに、この範囲の面内ＣＴＥは、また
、将来における直接ダイボンディング装着の実現を容易
にする。シリコン、Ｇ　ａ　Ａ　ｓおよびその他の多く
のセラミック材料のＣＴＥ値はこの範囲に入る。Ｚ軸方
向で合成された膨張が銅（１７ｐｐｍ／℃）に近いこと
もＰＴＨ内の応力を減らすために重要である。

低くなった誘電定数（たとえば、ＩＫＨｚで３゜０未満
）は、素子のクロックレイトが高い時、これが伝搬遅延
を最小にするので、ますます望ましくなっている。耐熱
性樹脂Ｔ　（たとえば１８５℃以上）によって、ＭＬＰ
ＷＢの膨張を熱行程の間比較的低くしかも温度の関数と
して線形に保つことが確保される。合成された吸湿性が
低い（たとえば飽和時で０．５％未満）と、環境の湿度
が変化したときに電気的性質の安定性が確保されると共
にマトリックスの膨潤が低くおさえられる。

ＰＷＢ作製用の新規で改良された材料の開発は、非伝統
的な技術、たとえば製紙や共押出を利用しながら現存の
製造技術（たとえば、トリーティング、Ｂ−ステージン
グ、ラミネーションなど）を有利に使用できることと調
和しなければならない。

注意すべき別の問題として、ＬＣＣＣ（リードレスセラ
ミックチップキャリア）のハンダ継手の熱疲労およびメ
ツキ全バレルクラッキングがある。

このように、積層体およびＰＷＢの設計者および製造業
者は困難な仕事に直面するであろう。

発明の概略 本発明は、その最も広い局面において、ＰＷＢの製造に
使用するＭＬＰＷＢや積層品のような改良された複合材
に関する。この改良されたＭＬＰＷＢおよび積層体は、
ポリ（パラ−フェニレンベンゾビスチアゾール）、ポリ
（バラ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）、ポリ（
２，５−ベンゾチアゾール）、ポリ（２，５−ベンゾオ
キサゾール）、およびこれらの混合物より成る群の中か
ら選択された液晶ポリマーから形成された層を少なくと
もひとつ含有する。好ましい液晶ポリマーはポリ（ｐ−
フェニレンベンゾビスチアゾール）からなる。この液晶
ポリマーは、ヤーン（糸）、短繊維、パルプ、紙フィル
ム、小板、分子複合体、織物（編物を含む）、不織マッ
ト、または連続フィルムの形態で供給することができる
。好ましい液晶ポリマーの負の熱膨張係数と高いヤング
率によって、これから製造される積層体およびＭＬＰＷ
Ｂは、たとえば約０〜１５ｐｐｍ／’Ｃの広い範囲、有
利には３〜７ｐｐｍ／’Ｃの範囲の正確に制御（コント
ロール）された熱膨張係数をもつことができる。

ＭＬＰＷＢの面内熱膨張係数を制御する方法はまた本発
明の別の局面をなす。本発明の好ましい液晶ポリマーを
利用する重合体コア層の使用も可能である。そのような
液晶ポリマーを別の通常の強化用材料と組合せると、Ｍ
ＬＰＷＢや積層品の従来は不可能だった設計の自由度が
得られる。

本発明の利点として、ＭＬＰＷＢのＺ方向の膨張に悪影
響を及ぼしたりその他の性質を犠牲にしたりしないで、
ＭＬＰＷＢの面内熱膨張計数を制御することができるこ
とがある。別の利点は、従来の金属コア層を、本明細書
中に開示する液晶ポリマー材料から形成した層で代替で
きるということである。さらに別の利点は、本明細書中
に開示する独特の液晶ポリマーを利用して従来のＰＷＢ
加工処理技術を使用できることである。これらの利点と
その他の利点は、本明細書中に含まれる開示によって当
業者には容易に明らかとなろう。

以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

発明の詳細な説明 単層または多層のＰＷＢの面内ＣＴＥを、積層された基
板に対して、たとえば−６５〜１２５℃の温度範囲に亘
って制御することは、負のＣＴＥおよび４０，０００，
０００ｐｓｉより大きい極めて高い軸方向弾性率を示す
強化材料を使用することによって可能になる。ハルビン
（Ｈａｌｐｉｎ）とパガノ（Ｐａｇａｎｏ）によりて確
立された式（ＡＩ”ＭＬ　ＴＲ６ｇ−３９５）は、複合
材のＣＴＥを制御する際の樹脂マトリックスと強化用繊
維との間の関係を示している。たとえば、繊維方向に一
方向の複合材のＣＴＥに関する比較的簡単な式は、次式
のように成分の効果を示している。

Ｅ　ｒａｒ　Ｖｒ　＋Ｅｆｆｌａｍｖｆｆｌａ１１″″ ＥｆＶｒ＋ＥｌｌｌＶｆｆｌ ただし、ａ冒ＣＴＥ Ｅ−−モジュラス Ｖ−容積分率 ｆ、ｍ−繊維、マトリックス １１−繊維と平行な方向。

すなわち、複合材のＣＴＥは、モジュラスおよび強化用
繊維のＣＴＨの影響を直接受ける。

このような特性をもつ高度に配向したポリマーは、ＰＷ
Ｂの正確な面内ＣＴＥを得るために、他の材料と組合せ
てさまざまな物理的形態で使用することができる。上に
挙げた必要条件をもち本発明で使用するのに好ましい異
方性のポリマーすなわち液晶ポリマーとしては、下記構
造Ｉのポリ（ｐ−）ユニレンベンゾビスチアゾール）（
シス形とトランス形の両方を含む）、下記構造Ｈのポリ
（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）（シス形と
トランス形の両方を含む）、下記構造■のポリ（２，５
−ベンゾチアゾール）、および下記構造■のポリ（２，
５−ベンゾオキサゾール）がある。これらの液晶ポリマ
ーのこれらの構造の繰返し単位と本明細書中で使用する
略号を以下に示す。

（Ｉ）ＰＢＺＴ　（またはＰＢＴ、）ランス形を示す）
（ｎ）ＰＢＯ（）ランス形を示す） （ＩＩＩ）ＡＢＰＢＺＴ （ｍＶ）ＡＢＰＢＯ 文献中ではＰＢＴという表示が構造Ｉ　（および構造Ｉ
ＩＩ）に対して見られることに注意されたい。それらの
化合物は同一である。以上の液晶ポリマーの合成とそれ
らの繊維形態ぺの変換については以下の文献に見ること
ができる。米国特許箱４．２２５．７００号、第４，６
０６，８７５号、第４゜４８７．７３５号、第４．５３
３，７２４号、第４．５４５，１１９号、第４，５３３
，６９２号および第４，５３３，６９３号、巨大分子（
Ｍａｃｒｏａ＋ｏｌｅｃｕｌｅｓ）　、１９８１年、第
１４巻、第９０９頁以降、ならびにポリマーブリプリン
ト（ＰｏｌｙｌＩｅｒＰｒｅｐｒｉｎｔｓ）　％第２８
巻、第１号、第５０頁（１９８７年４月）。これらの開
示内容は、援用して本明細書中に含ませる。

本明細書中では、好ましい液晶ポリマーとして最もよく
特徴付けられているのでＰＢＺＴに言及することが多い
。そのような記載は例示のためのものであって限定の意
味はまったくない。ＰＢＺＴから製造された繊維とフィ
ルムは独特の特性を有しており、その中には従来がらＰ
ＷＢの強化に使われている材料から製造した繊維やフィ
ルムと同等のものもあればそれより秀れているものもあ
る。下の表にＰＢＺＴおよび従来の材料のいくつかから
製造された繊維とフィルムの特性を示す。

ＰＢＺＴフィルム特性の比較 ｍ−イー・アイ・デュポン・ド・タム−１１社（Ｅ、１
．　ｄｕＰｏｎｔ　ｄｅＮｅｍｏｕｒｓ　ａｎｄ　Ｃｏ
ｍｐａｎｙ）製ケブラー（Ｋｅｙｌａｒ）ブランド、ポ
リ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド。

零−イー・アイ・デュポン争ド奉ヌムール社（Ｅ、１．
　ｄｕＰｏｎｔ　ｄｅ　Ｎｅ５ｏｕｒｓ　ａｎｄ　Ｃｏ
、）製カフトン（Ｉａｐｔｏｎ）ブランド、ポリ　（マ
レイミド）。

木本−イー・アイ・デュポン・ド・ヌムール社（Ｅ、１
．　ｄｕＰｏｎｔ　ｄｅ　Ｎｅｗｏｕｒｓ　ａｎｄ　Ｃ
ｏ、）製マイラー（Ｍｙｌａｒ）ブランド、ポリ（エチ
レンテレフタレート）。

繊維の特性に関しては、望ましいことに、ＰＢＺＴの軸
方向のＣＴＥ値は負が観察され、ケブラー　（Ｋｅｖｌ
ａｒ）ブランドの繊維の値もそうである。

しかし、ＰＢＺＴ繊維のモジュラスは上に挙げた他の２
種の材料と比較してずっと改良されている。

このように改良された高モジュラスと負のＣＴＥとを組
合せて有するがゆえに、ＰＢＺＴ繊維はＰＷＢの製造の
際に強化材として価値があるのである。フィルムの特性
′に関しては、上の表に挙げた材料の中で、非常に低く
、しかも負の値にまで変化させることができる調整可能
なＣＴＥを有する材料はＰＢＺＴだけであるのがみられ
る。その高い使用温度、引張強さおよび引張係数もまた
ＰＷＢの強化材として有用であることの一因である。

上記の表から明らかなように、ＰＷＢの製造に使用する
ために供給するＰＢＺＴのふたつの有用な形態は、（Ｐ
ＢＺＴ繊維から構成される）ヤーン（糸）の形態と連続
のフィルムの形態である。

繊維の場合、そのような繊維は通常そのサイズが約２０
〜１．０００デニールの範囲である。この繊維は、さら
に、織物業界で常用されるように延伸切断（けん切）す
ることもできる。ＰＢＺＴ繊維は、それから形成された
織物であってもよく、たとえば平織り、あや織り、しゅ
す織り、ななこ織りなどの織物がある。ＰＢＺＴを織物
として提供する際、その細いゲージは、捲縮ファクター
（面外繊維の発生）とその織物の繊維の充填とのバラン
スをとらなければならないことを意味している。そのよ
うなバランスは、通常の織物技術でとることができる。

この織物は、ＰＢＺＴ材料のみの単繊維または延伸切断
したフィラメントから織ったものであることができるし
、あるいは、通常の強化用繊維、たとえば、Ｅガラス、
Ｓガラス、石英繊維、ネクステル（Ｎｅｘｔｅｌ）ブラ
ンド無機繊維、有機繊維［たとえば、ケブラー（Ｋｅｖ
ｌａｒ）ブランド繊維またはノーメックス（Ｎｏｍｅｘ
）ブランド繊維］、金属繊維、酸化アルミニウムその他
のセラミック繊維、および黒鉛繊維（ただし、金属繊維
と黒鉛繊維の場合導電率を考慮しなければならない）と
組合せて織ったものであることもできる。

常用の繊維に関する詳細は、（１９７８年）リットン・
エデュケーショナル・パブリッシング社（Ｌｌｔｔｏｎ
　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎａｌ　Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ、　
Ｉｎｃ、）刊、ファン・ノストランド・ラインホルト社
（Ｖａｎ　Ｎｏ５ｔｒａｎｄ　Ｒｅ１ｎｈｏｌｔ　Ｃｏ
ｌｌ１ｐａｎｙ）のカップ（Ｋａｔｚ）およびミリユー
スキイ（ＭＩ　Ｉｅｖｓｋｌ）編集、「プラスチックの
充填材と強化材ハンドブック（ｌｌａｎｄｂｏｏｋ　ｏ
（’　ＦｉｌＩｅｒｓ　ａｎｄ　Ｒｅ１ｎｆ’ｏｒｃｅ
ｌＩｌｅｎｔｓ　ｒｏｒ　Ｐｌａｓｔｉｃｓ）　Ｊにみ
ることができる。多成分複合繊物のＣＴＥは、ＰＢＺＴ
繊維と共に使用する通常の繊維の種類と容量割合（％）
を選択することによって適宜調整することができる。

ＰＢＺＴ強化材を提供するための第二の形態は、上で引
用した文献に教示されているようにポリリン酸からキャ
ストしたような連続なフィルムの形態である。このフィ
ルムは、表面上一方向性の特性をもつことができるし、
あるいは、やはり上で引用した文献に記載されているよ
うな延伸圧延技術によって二軸配向性をもたせて作るこ
ともできる。この連続フィルムの引張強さはＰＢＺＴ繊
維形態より低くなる傾向があるが、充填容積が改善され
るという有利な効果によって製造可能な範囲内で１層当
たり（樹脂中の）強化材を覆って、７０〜８０容量％の
連続フィルムが作成できる。織物の場合には約４０容量
％の織物含量が現実的には最大であることが認識される
。また、ＰＢＺＴフィルムを他の材料、たとえば本発明
の教示に従って使用するのが好ましいＰＢＯやその他の
液晶ポリマーのひとつと共にキャストすることも可能で
あるが、そのような同時キャスティングはまだ実施され
てない。さらに、ＰＢＺＴフィルムは、それ自身のマト
リックス中に分散された別の材料と共に作成してもよい
。この「樹脂浸潤フィルム」はフィルムとマトリックス
の接着促進に有用である。ＰＢＺＴフィルムを使用する
と、さらに、独特のＣＴＥ特性を有する単一または多数
の導体層の可撓性回路の製造も可能である。得られる可
撓性の回路は各種のチップキャリア基板に整合する面内
線ＣＴＥ値をもつことができるばかりでなく、そのよう
な回路は、たとえばＣＴＥが０であるのが望ましい宇宙
基地用のレーダーアンテナ構造体としての用途に使用す
ることもできる。

ＰＢＺＴ材料を供給するための第三の形態は、場合によ
っては熱溶融可能なバインダー（結合剤）を含有するこ
ともあるＰＢＺＴ繊維から形成された不織シートまたは
マットである。当業者にはわかっているように、重合体
の繊維強化マットの製造には製紙技術が応用されている
。そのような技術は、また、ＰＢＺＴ繊維を使用してマ
ットを形成するのにも応用することができる。熱溶融可
能な（たとえば熱可塑性または熱硬化性の）バインダー
は、必要に応じ、所望により、または便宜的に、通常の
方法でマットと組合せて使用することができる。ＰＢＺ
Ｔと別の繊維とから形成されるマットも、上に挙げたよ
うな繊維から作成することができる。さらに、そのよう
な複合不織マットを用いることによって、デザイナ−や
製造業者らは、得られる複合シートの特性を、特にその
ＣＴＥに関して適宜調整することが可能になる。実際、
そのＣＴＥを調整する上でさらに融通性をよくするため
に不織シートやＰＢＺＴ織物に不連続粒状強化材を添加
することが可能である。そのような不連続な粒状の強化
材としては、たとえば、ＰＢＺＴ自身、ガラス球、マイ
カ、石英、β−ニークリプトタイト、などがある。その
他の不連続粒状強化材は、たとえば上で引用した［プラ
スチックの充填材と強化材ハンドブック（Ｉｌａｎｄｂ
ｏｏｋ　ｏｆ　Ｆｉｔｌｅｒｓ　ａｎｄ　Ｒｅ１ｎｆｏ
ｒｃｅａ＋ｅｎｔｓ　ｆ’ｏｒ　Ｐｌａｓｔｉｃｓ）　
Ｊに挙げられている。

ＰＢＺＴ材料の負のＣＴＥ特性のために、ＰＢＺＴ材料
を含有する層の面内ＣＴＥは、所望の値、たとえば０−
１５　ｐ　ｐｍ／℃の値に調節することができる。この
ようなＣＴＥの調節には各種の技術の使用が考えられる
。ＭＬＰＷＢではいろいろな積層体をお互いに接合する
ための材料を利用しているので、ＰＢＺＴ層はその形態
に関係なく通常のＭＬＰＷＢ製造で普通便われているよ
うなマトリックスまたは接着剤と共に組合されている。

典型的なマトリックスおよび接着剤は望ましい値よりか
なり高いＣＴＥ値をもっているので、得られる複合層の
ＣＴＥを制御する簡単な方法では、使用するマトリック
スまたは接着剤の種類とそのような層に含まれているＰ
ＢＺＴ強化材の容積割合（％）とを選択する。このＰＢ
ＺＴ材料のＣＴＥ効率のために、０〜１５ｐｐｍ／℃の
所望のＣＴＥ値を得るのに使用するＰＢＺＴ材料が少な
くて済む。

ＰＢＺＴ層のＣＴＥを調整するために実施することがで
きるもうひとつの技術では、ＰＢＺＴと組合せて他の代
替材料を使用する。これは、たとえば織物やマットを形
成するのにＰＢＺＴと他の材料とを組合せることに関し
てすでにある程度記載しである。さらに、得られる複合
積層体のＣＴＥを制御するために、ＰＢＺＴ層と通常の
強化材料から製造された層とを交互に使用することもで
きる。このような交互層は通常の強化材を使用すること
もできるし、あるいは、常用の強化材とＰＢＺＴやその
池水明細書中に開示した好ましい材料とを組合せて使用
することもできる。

第１図を参照すると、図示しであるさまざまな積層単板
と接合用シートとから８層のＭＬＰＷＢを構築すること
ができる。積層板１０．１２．１４．１６はそれぞれそ
の両面に導電回路が設けてあり、８個の導電層のＰＷＢ
となっている。これらの積層板の間には、各積層板の間
に２枚ずつ接合用シート１８〜２８が挟まっている。す
ぐに分かるように、接合シートの数は１枚という小数枚
であることも４枚以上の多数枚であることもてきる。上
述のように、接合シート、積層板、または接合シートも
しくは積層板の１枚以上をＰＢＺＴから構成することが
できる。第２図は、第１図に示したような基板構成に適
切に使用することができる積層板層のひとつの拡大透視
図である。積層でよい。また、適当な井≠Ｍによって、
積層板３２の上面に３０で示した導電層を、および底面
に回路３４を設ける。すぐ分かるように、この導電層は
適したいかなる導電材料でもよく、最も普通の場合は銅
であるが、他の金属や導電性非金属を使用してもよい。

金属箔または導電層は、たとえば圧延、焼鈍または電着
した金属を始めとしてあらゆる形態の銅であるのが好ま
しい。また、場に詳細に述べるように通常のことである
。本発明の積層板３２には、導電回路３０を支持する上
側の不織ＰＢＺＴマット３６がある。マット３６と回路
３４の間にはＰＢＴ／樹脂層３８が挟まっている。積層
板３２の形状により、この基板の外側層として使用でき
ることが分かる。その場合、マット３６が表面の微細な
仕上りを制御し、織物層３８が表面層の内側になる。材
料と材料濃度の設計・選択により、積層板３２の面内線
ＣＴＥを正確に制御することができる。上述したように
、層３６と３８の構成材料は同じである必要はない。

すなわち、層３６または３８のいずれかをＰＢＺＴと１
種以上の通常の強化材との組合せから製造してもよいし
、あるいは／またはこれらの層のひとつの全体を通常の
材料から製造することができる。

第３図は、本発明の教示に従う積層構造のもうひとつ別
の具体例を示す。積層板４０は、そのプレエツチングし
た形態で示してあり、上側の導電層４２と下側の導電層
４４とをもっている。積層域を通常のやり方でエツチン
グして除去する。導電層４２と４４を支持しているのは
、それぞれＰＢＺＴの二芳香性フィルム４６と４８であ
る。その間に挟まれた層５０は、通常の樹脂マトリック
ス中でＥ−ガラス、石英、または類似の繊維などのよう
な通常の材料から適切に製造することができる。もちろ
ん、層５０は、ＰＢＺＴのみを含むか、またはＰＢＺＴ
と通常の強化用充填材の１種以上との組合せを含むよう
に製造することもできよう。ここでもまた、積層板４０
の独特な構成により、この積層板の面内ＣＴＥの正確な
制御およびその他の積層板特性の調整が可能になる。

第４図には、従来の８層ＭＬＰＷＢを断面立面図で示す
。上側に導電層５２があり、その後導電層５６〜６４が
続き、最後に下側の導電層６６がある。これらの導電層
を担持する強化誘電マトリックスは単に６８として示さ
れているが、全体に均質な組成は第４図に示した積層板
および本発明に限定を加えるものではないことが理解で
きよう。

いろいろな回路層を相互に連絡するために積層板を貫通
して穴７０をあけてエツチングする。その後、通常のや
り方で銅その他の導電層７２を穴７０の壁全体にメツキ
する。ＰＢＺＴ強化材は、導電性バレル７２のすぐ近く
およびそのような横断点において各導電層の間に発生す
る微小亀裂を最小にするように設計する。ＰＴＨからの
アスペクト比すなわち７０を介するアスペクト比は、現
代のＭＬＰＷＢ技術に従って約１：１〜１：１０（直径
：高さ）の範囲であることが多い。

各ｉＭＬＰＷＢは、銅クラツドアンバーメタル（高ニツ
ケル含量のニッケル鉄合金）、アロイ（Ａ１１ｏｙ）　
４２、または類似の低膨張金属などのような金属コア層
を使用している。本発明の特異な点は、従来の金属コア
層の代替としてポリマーコア層を使用する点である。Ｐ
ＢＺＴ層の優れた性質によって、従来は金属コア層を使
用することでのみ達成可能であった有利な特性を維持し
ながら、上記のような置換が達成可能になる。ＰＢＺＴ
コア層を使用すると、達成すべき基板のさまざまな電気
的および物理的特性の設計が可能になる。もちろんすべ
ての金属コア層を置換する必要はない。

すなわち、本発明のポリマーコアという概念は、その最
も広い局面において、全面的な置換も達成可能であるが
従来の金属コアの少なくとも一部を置換することも含む
からである。たとえば、本発明のＰＢＷの製造の際に、
確実に熱放散させるために金属製バックプレートを使用
してもよい。本発明のポリマーコア層態様のいくつかの
具体例は容易に考えることができる。第１図に示したＭ
ＬＰＷＢに関して、ひとつの具体例では、積層板１０〜
１６を通常の繊維強化積層板で製造し、接合シート１８
〜２８をＰＢＺＴ強化マトリックス材料で製造する。別
の例では、積層板１０〜１６がＰＢＺＴ強化材を含んで
おり、接合シートが通常の材料製である。さらに別の例
では、積層板１０〜１６が第２図の積層板３２などのよ
うな複合構造である。その際、接合シート１８〜２８は
通常のものでもＰＢＺＴ含有でもどちらでもよい。実際
、接合シー）１ｇ〜２８は全部を同じ組成にする必要は
ない。本発明のコア層態様によって、ＭＬＰＷＢのＣＴ
Ｅを調整する際の自由度が極めて大きくなることが分か
る。

使用する樹脂すなわちマトリックス材料は通常のもので
もそうでないものでもよい。通常の樹脂材料としては、
たとえば、ＡＢＳ含育樹脂材料（ＡＢＳ／ＰＣ％ＡＢＳ
／ポリスルホン、ＡＢＳ／ＰＶＣ）　、アセタール、ア
クリル、アルキッド、アリルエーテル、セルロースエス
テル、塩素化ポリアルキレンエーテル、シアネート／シ
アナミド、エポキシおよび変性エポキシ、フラン、メラ
ミン−ホルムアルデヒド、尿素−ホルムアルデヒド、フ
ェノール樹脂、ポリ　（ビス−マレイミド）、ポリアル
キレンエーテル、ポリアミド（ナイロン）、ポリアリレ
ンエーテル、ポリブタジェン、ポリカーボネート、ポリ
エステル、ポリフルオロカーボン、ポリイミド、ポリフ
ェニレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリプロピレ
ン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリ
ビニルアセタール、ポリビニルクロライド、ポリビニル
クロライド／ビニリデンクロライド、ポリエーテルイミ
ド、アセチレン末端のＢＰＡ樹脂、ポリエーテルエーテ
ルイミド、ＩＰＮポリマー、トリアジン樹脂など、およ
びこれらの混合物がある。ＰＷＢ用に特別に設計された
高性能樹脂が入手でき、また産業界で開発されている。

本発明のＰＢＺＴ、ＰＢＯおよび類似の材料を使用する
基板加工処理は通常のやり方で実施することができる。

たとえば、Ｂ段階樹脂をＰＢＺＴ強化材と共に適当に使
用することも、また最終基板のレイアップの際にＣ段階
を使用することもできる。ＰＴＨまたはバイアスを所定
の位置に形成するのも従来のやり方で実施す名。実際、
めくらバイアスすなわち埋ったバイアスもＰＢＺＴ強化
ＰＷＢを用いると使用することができる。不ｇｌＰＢＺ
Ｔマットを使用するための独特な加工処理が開発された
ことに注意されたい。そのようなマットは脆く、取り扱
い難いときがあることが判明した。第２図の積層板３２
を製造する際には、層３６としてＰＢＺＴ繊維の不織マ
ットを使用するのが便利であることが分かった。層３８
はＰＢＺＴであり従来のＢ段階樹脂であった。回路３０
を形成するためにエツチングした導電層はその上に樹脂
層が塗布されており、その樹脂層はＰＢＺＴマットと並
列して配置されていた。積層板３２を形成するのに必要
な温度／圧力処理中にこの樹脂層（および、おそらくは
層３８からの樹脂）がマットを通って流れ、層３６を形
成した。得られた積層板の層３６はＰＢＺＴ繊維をもっ
た連続の樹脂マトリックスとなった。内部および外部の
プリント配線板層の上に金属または導電性の層を設ける
ための通常または特別な方法のいずれも本発明に包含さ
れる。現在常用の方法としては、たとえばアディティブ
プロセス、サブトラクティブプロセスおよびセミアデイ
ティブプロセスに分類されるものがある。また、これら
の分類に入るプロセスを組合せて使用して第１図に示し
たような片面または多層のＰＷＢを作成することも包含
される。

以下の実施例で本発明の実施法を示すがこれらの実施例
には限定の意味はまったくない。本明細書中で引用した
文献はすべて援用して本明細書に含まれているものとす
る。

実施例 実施例１ １５５クーポンのテストベヒクルを、それぞれ３．２５
インチ×３．５インチの大きさで約０゜６〜０．７２イ
ンチの厚みの基板３枚から構成した。各８層基板は、各
積層板の間に挟んだ接合シートを１枚だけにした以外は
第１図に示した構成で作成した。各積層板は、１，００
０デニールのＰＢＺＴモノフィラメント繊維からひら織
りしたＰＢＺＴ織物から製造した。このＰＢＺＴ織物用
のマトリックスは、重量比が７０／３０のビスマレイミ
ド−トリアジン／エポキシ樹脂［ダウ・ケミカル社（Ｄ
ｏｖ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ）製イーボン
（Ｅｐｏｎ）　１１２３　］　ブレンドであった。各積
層板は約６０容量％の樹脂を含んでおり、樹脂が少な過
ぎる状態と思われた。使用した技術はＭＩＬ−ＳＴＤ−
２７５０パターン（改訂版）であった。

面内ＣＴＨの測定は、−６５℃〜＋１２５℃の関連する
温度範囲に亘って行なった。基板の線面内ＣＴＥはＸ方
向が１．５５ｐｐｍ／’Ｃ１ｙ方向が０．２４ｐｐｍ／
℃であることが分かった。

−６５℃から＋１２５℃までの熱サイクルを（２００サ
イクル）繰返すと、電気的にオーブンのＰＴＨおよびそ
の他の欠陥モードが観察される。

これらの欠陥は、ＰＢＺＴ積層板が示した樹脂の足りな
い状態が原因である。この積層板の樹脂の足りない状態
は、ＰＢＺＴ織物を織る際に使用したかなり大きいサイ
ズの繊維に起因するものであると考えられる。低めのデ
ニール繊維を用いれば、樹脂の少ない状態が問題となる
ことはなく、また１５５クーポンテスト基板で欠陥モー
ドを示すこともないと思われる。それでも、この実施例
は、非常に低いＣＴＨのＰＷＢを本発明の教示に従って
製造することができるということを示している。

実施例２ 別の８層ＰＢＺＴ基板を、１．０００デニールのひら織
物（厚み０．００８インチ）から製造した。各積層板の
両面に、ＰＢＺＴのＣ段階ビスマレイミド−トリアジン
／エポキシマトリックス（実施例１参照）を仲介にして
、１オンスのクラス３銅箔（０，００１５インチ厚）を
被覆した。

４枚の積層板の各々の間に単一の接合層を挟んだ。

各接合層は、１，０００デニールのひら織りＰＢＺＴｌ
ａ物とビスマレイミド−トリアジン／エポキシマトリッ
クス（０，０５９インチ厚）とで構成した。得られた基
板の公称厚みは非クラッド部分が０．６８５インチ、ク
ラッド部分が０．０７２インチであった。面内測定（歪
み計）と面外測定（加工熱分析）を行なった。歪み計を
用いた研究でアルミニウムによる校正値は約２１．３で
あった。サンプルプローブの読みはテスト前が２６゜２
、テスト後は２５．５であった。これらの読みによって
、テスト中のプローブの読みの安定性を確認した。加工
熱分析（ＴＭＡ）では重さ１ｇの「マクロ膨張」プロー
ブを使用し、サンプル加熱速度は１０℃／分とした。２
回の試験は両方とも下記に示した。というのは、第一の
試験では良好な挙動を示し、初期の熱的な過渡期中の基
板膨張挙動の指標となったからである。以下のデータを
得た。

表　　　　１ Ｃ２−２００℃（１ｇ以上）でのｖａＣＴＥ値（＋）Ｉ
）ｍ／’Ｃ）上記表のデータはＰＢＺＴ強化ＭＬＰＷＢ
を用いて得られる望ましい低ＣＴＥ値を示しており、従
ってＣＴＥ値を３〜’７ｐｐｍ／”ｃの望ましいレベル
まで上げる基板設計が可能である。この基板に使用した
アートワークは、米国イリノイ州エバンストン（Ｅｖａ
ｎｓｔｏｎ）のインターコネクティングφアンド拳パッ
ケージング・エレクトロニック・サーキッツ研究所（Ｔ
ｈｅ　Ｉｎ５ｔｉｔｕｔｅ　ｆｏｒ　Ｉｎｔｅｒｃｏｎ
ｎｅｃｔｌｎｇ　ａｎｄ　Ｐａｃｋａｇｉｎｇ　Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎｌｃ　Ｃ１ｒｃｉｕｔｓ）の改良型ＩＰＣ−
Ａ−４８アートワークであった。

実施例３ 各層毎に２枚の接合シートを使用した以外は実施例２と
同じようにして別の８層基板を製造した。

また、各積層板は第２図に示したのと同様な構造をもっ
ており、その両面に１オンスのクラス３の銅箔（０，０
０１５インチ）が、最外フォイル層のすぐ下に０．３オ
ンスのＰＢＺＴマット（０゜００１インチ）があり、そ
の次に実施例２に記載したようなＰＢＺＴのＣ段階層が
ある。積層板は、Ｂ段階樹脂を銅箔の下面に塗布し、Ｐ
ＢＺ繊維の非樹脂性乾燥マットを使用する技術を利用し
て製造した。ここでも、改良型ＩＰＣ−Ａ−４８アート
ワークを使用した。実施例２に記載したようにして測定
を実施した。

表　　　　２ ここでもまた、上記のデータは、ＰＢＺＴ強化材を用い
て達成される優れた低ＣＴＥ値を示している。したがっ
て、高いＣＴＥ値の調整が可能である。

実施例４ 本発明の゛ポリマーコツ層の態様に従い、基板全面に繰
返したＩＰＣ−Ａ−４８アートワークパターンの一部だ
けを使用していくつかの基板を作成した。４枚の積層板
はいずれも、米国アリシナ州チャンドラ−（Ｃｈａｎｄ
　Ｉｅｒ）のロジャース・コーポレーション（Ｒｏｇｅ
ｒｓ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製のＲＯ２８００フル
オロポリマー複合積層板であった。この積層板のデータ
シートは、Ｅ　　−２，９（ＩＯＧ「 Ｈｚで測定）、損失係数が０．００１２、ｘ−ｙ平面内
のＣＴＥが１６．２平面内が２４　（ｐｐｍ７℃）、引
張係数が０．１２Ｍｐｓｉであった。

各積層板は厚みが２．５ミルで、その両面に１オンスの
銅箔がはってあった。−組の基板では、イー・アイ・デ
ュポン・ド・タム−１１社（Ｅ、１．　ＤｕＰｏｎｔ　
ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓ　ａｎｄ　Ｃｏｌ１ｐａｎｙ）の
ポリーｐ°フェニレンテレフタルアミド繊維であるケブ
ラー（Ｋｅｖｌａｒ）　１０８ブランドの強化材（ＣＴ
Ｅ−−５ｐｐ　ｍ　／　’Ｃ１引張弾性率−１８，５Ｍ
ＰＳＩ）を使用した。マトリックス材料はダウ・ケミカ
ル社（Ｄｏｗ　ＣｈｅＩＩｉｃａｌ　Ｃｏｌ１ｐａｎｙ
）のクアトレックス（Ｑｕａｔｒｃｘ）ブランドのエポ
キシ樹脂であり、その物理／ｌｎ２℃、銅剥離−９１ｂ
ｓ／Ｉｎで、１７７℃９０分間で硬化可能であった。各
接合シートは厚みが２ミルであった。第二の組の基板で
は、実施例２の厚みが８ミルのＰＢＺＴ織物層を使用し
た。１層当たりの接合シートの数は製造した各々の基板
の組で変えた。以下に示すデータ（別々に測定したサン
プルの読みを示す）を得た。

表　　　　３ 比較のサンプル１０〜１２は目標とする３〜７ｐｐｍ／
’ｃより大きいＣＴＥ値を示す。本発明のサンプル１３
〜１５は望んだよりも小さいＣＴＥ値を示しているが、
このＣＴＥ値を上げるのはすぐにできるはずである。サ
ンプル１３〜１５は本発明のポリマーコア層の態様が有
用であることを立証している。このアプローチの利点に
は、従来のプロセス段階と積層技術を使用できることが
ある。これは、このようなアプローチが現在の商業的製
造装置ですぐにでも実施できることを意味している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ＭＬＰＷＢの構造を示す透視図である。 第２図は、第１図に示されているようなＭＬＰＷＢに使
用するのに適した積層体の拡大透視図である。 第３図は、第１図に示されているようなＭＬＰＷＢに使
用するのに適したエツチングしてない積層体の拡大透視
図である。 第４図は、第１図に示されているようにして形成するこ
とができるようなＭＬＰＷＢのメツキスルーホール（Ｐ
ＴＨ）の部分透視断面図である。

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. （１）　間に接合シートを挟んだ積層板から作成されて
   いる多層プリント配線板であって、そのうちの少なくと
   も１層が、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール
   ）、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）、
   ポリ（２，５−ベンゾチアゾール）、ポリ（２，５−ベ
   ンゾオキサゾール）、およびこれらの混合物より成る群
   の中から選択された液晶ポリマーから形成されているこ
   とを特徴とする多層プリント配線板。
2. （２）　積層板と接合シートの両方が、前記液晶ポリマ
   ーで形成された層からなる、請求項１記載の多層プリン
   ト配線板。
3. （３）　前記積層板のみが前記液晶ポリマーから形成さ
   れている、請求項１記載の多層プリント配線板。
4. （４）　前記接合シートのみが前記液晶ポリマーから形
   成されている、請求項１記載の多層プリント配線板。
5. （５）　積層板が、前記液晶ポリマーおよびそれとは異
   なる強化材の組合せから形成されている、請求項１記載
   の多層プリント配線板。
6. （６）　前記接合シートが、前記液晶ポリマーおよびそ
   れとは異なる強化材の組合せから形成されている、請求
   項１記載の多層プリント配線板。
7. （７）　前記液晶ポリマーが、織物、不織マット、連続
   フィルム、ヤーン、パルプ、および離散粒子の形態であ
   る、請求項１記載の多層プリント配線板。
8. （８）　前記層形態の組合せが使用されている、請求項
   １記載の多層プリント配線板。
9. （９）　約０〜約１５ｐｐｍ／℃の範囲の面内熱膨張係
   数を有する、請求項１記載の多層プリント配線板。
10. （１０）　前記液晶ポリマーがポリ（ｐ−フェニレンベ
    ンゾビスチアゾール）からなる、請求項１記載の多層プ
    リント配線板。
11. （１１）　２枚の外側導電層と、その間に挟まれたポリ
    （ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）、ポリ（ｐ−
    フェニレンベンゾビスオキサゾール）、ポリ（２，５−
    ベンゾチアゾール）、およびポリ（２，５−ベンゾオキ
    サゾール）より成る群の中から選択された液晶ポリマー
    強化材を有する樹脂接合層とからなる、プリント配線板
    （ＰＷＢ）の製造に使用する積層体。
12. （１２）　前記液晶ポリマー強化材がポリ（ｐ−フェニ
    レンベンゾビスチアゾール）からなる、請求項１１記載
    の積層体。
13. （１３）　前記液晶ポリマー強化材が織物、不織マット
    、または連続フィルムの形態である、請求項１１記載の
    積層体。
14. （１４）　前記積層体の形成の際に前記形態の組合せが
    使用されている、請求項１３記載の積層体。
15. （１５）　前記液晶ポリマー強化材およびそれとは異な
    る強化材との組合せを含む、請求項１１記載の積層体。
16. （１６）　前記導電層が銅から製造されている、請求項
    １１記載の積層体。
17. （１７）　多層プリント配線板の構築に際し、前記多層
    プリント配線板の少なくともひとつの層を、ポリ（ｐ−
    フェニレンベンゾビスチアゾール）、ポリ（ｐ−フェニ
    レンベンゾビスオキサゾール）、ポリ（２，５−ベンゾ
    チアゾール）、ポリ（２，５−ベンゾオキサゾール）、
    およびこれらの混合物より成る群の中から選択された液
    晶ポリマーで形成することからなる、前記多層プリント
    配線板の面内線膨張係数の制御方法。
18. （１８）　前記面内線膨張係数を約０〜約１５ｐｐｍ／
    ℃の範囲になるように制御する、請求項１７記載の方法
    。
19. （１９）　前記層を、熱溶融可能な樹脂および前記液晶
    ポリマーから形成する、請求項１７記載の方法。
20. （２０）　前記液晶ポリマーがポリ（ｐ−フェニレンベ
    ンゾビスチアゾール）からなる、請求項１７記載の方法
    。
21. （２１）　前記多層プリント配線板の積層体が、２枚の
    外側導電層と、その間に挟まれた前記液晶ポリマー層と
    からなる、請求項１７記載の方法。
22. （２２）　前記積層板が、別の異なる強化材も含んでい
    る、請求項２１記載の方法。
23. （２３）　前記多層プリント配線板の積層板の間に挟ま
    れた少なくともひとつの接合層を前記液晶ポリマーから
    形成する、請求項１７記載の方法。
24. （２４）　前記多層プリント配線板の少なくともひとつ
    の接合シートを別の異なる強化材料から形成する、請求
    項２３記載の方法。
25. （２５）　前記液晶ポリマーを織物、不織マット、また
    は連続フィルムの形態で供給する、請求項１７記載の方
    法。
26. （２６）　形態の組合せを使用する、請求項２５記載の
    方法。
27. （２７）　前記液晶ポリマーがヤーン、粒子、またはパ
    ルプの形態である、請求項１７記載の方法。