JPH0669611A

JPH0669611A - プリント配線板

Info

Publication number: JPH0669611A
Application number: JP24134192A
Authority: JP
Inventors: Kiyotaka Tsukada; 輝代隆塚田
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1992-08-17
Filing date: 1992-08-17
Publication date: 1994-03-11

Abstract

(57)【要約】【目的】熱膨張率の異なる絶縁層と導体層からなるプリ
ント配線板であっても、導体層の剥離等の不良が発生し
にくく、長期にわたる使用に対しても優れた信頼性を有
するプリント配線板を提供することにある。【構成】互いに密着する絶縁層（１１）と導体層（１
２）の熱膨張差が少なくとも５×１０^-6／℃であるプリ
ント配線板において、この導体層（１２）の基板外形
（１１１）に面する１３５°未満の角度を有する導体回
路のコーナー部（１２ａ）を面取りする。さらには、こ
の面取りが、少なくとも０．５ｍｍの線分を挟んだ複数
の１３５°以上のコーナー（１２ｂ）の集合した形状、
あるいは半径０．５ｍｍ以上の円弧状とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、それぞれの熱膨張率が
大きく異なる絶縁層と導体層からなるプリント配線板に
おいて、長期の使用に際しても導体回路に剥離等の不良
が発生しにくく、信頼性に優れたプリント配線板に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プリント配線板はガラス・エポ
キシ基材等の有機材料あるいはアルミナ等の無機材料か
らなる絶縁性の材料に銅、銀、金、ニッケルあるいは半
田等の金属性導電物質からなる導体層が接着形成された
構造となっている。

【０００３】近年、電子機器の高速化・高密度実装化が
進み、それに内蔵されるプリント配線板に対しても小型
化・高放熱化が要求されるようになってきている。また
一方では、このプリント配線板に実装・搭載される半導
体集積回路部品の小型化・薄型化によりＴＳＯＰ(Thin
Small Outline Package)が多く使用され、プリント配線
板の低熱膨張化の要求も高まっている。

【０００４】即ち、小型化・薄型化により半導体集積回
路パッケージの熱膨張係数が従来より遙に小さくなりシ
リコンの熱膨張率に近くなったため、それを搭載するプ
リント配線板の熱膨張率を近似させないと、実装時に熱
膨張差によって接続部に破損が生じたり、極端な場合に
は半導体集積回路パッケージに亀裂が入る等の致命的な
不良が発生するのである。

【０００５】上記のような理由によるプリント配線板の
低熱膨張化は、通常の場合、その絶縁層を低熱膨張化す
ることによって行われ、その具体的な手段として、例え
ばＡｌＮ、ＳｉＣあるいはガラス・セラミック等の低熱
膨張のセラミック基材や、これら各種セラミックの多孔
質体あるいは焼結体と熱硬化性樹脂による複合基材、あ
るいはガラス、セラミック粉末あるいは繊維と樹脂の複
合基材、さらには、導体表面にセラミックやガラスを溶
射して低熱膨張性の絶縁層を形成した基材等が使用され
るようになっている。

【０００６】しかしながら、導体層に関しては全くと言
ってよいほど低熱膨張化が図られておらず以前として高
い熱膨張率である。プリント配線板は、この高熱膨張導
体層と前述の低熱膨張絶縁層とが密着して一体化されて
いるので、導体層の接着時や、回路形成時等の製造段階
で、その熱膨張差によって導体層に剥離が生じたり、絶
縁層や導体回路に亀裂を生じたりする欠点を有してい
た。また、製品として各種の環境下で使用している途中
で割れたり、回路が断線したりする不具合も発生し易い
ものであった。特に、近年では絶縁層が特に薄くなり、
前述のような不良が多発するようになってきたのであ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の経緯
を鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課
題は、プリント配線板上に形成された導体層の剥離や断
線等の発生であり、その目的とするところは、熱膨張率
の異なる絶縁層と導体層からなるプリント配線板であっ
ても、導体層の剥離等の不良が発生しにくく、長期にわ
たる使用に対しても優れた信頼性を有するプリント配線
板を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明が採った手段は実施例において使用する符
号を付して説明すると、「互いに密着する絶縁層（１
１）と導体層（１２）の熱膨張差が少なくとも５×１０
^-6／℃であるプリント配線板において、この導体層（１
２）の基板外形（１１１）に面する１３５°未満の角度
を有する導体回路のコーナー部（１２ａ）が面取りされ
ていることを特徴とするプリント配線板（１０）。」で
あり、さらには、「この面取りが、少なくとも０．５ｍ
ｍの線分を挟んだ複数の１３５°以上のコーナー（１２
ｂ）の集合した形状、あるいは半径０．５ｍｍ以上の円
弧状であるプリント配線板（１０）。」である。

【０００９】

【作用】特性の異なる物質が密着している界面に発生す
る応力の大きさは、その各々の物質の熱膨張係数の差に
よって変化するものであり、その密着強度が弱い場合に
は、発生する応力によって剥離現象が起こるのである。
例えば、その物質がプリント配線板における樹脂絶縁層
（１１）と銅箔等による導体層（１２）である場合に
は、その熱膨張係数の差が５×１０^-6／℃以上になると
接着面での剥離が生じ易くなる。そして、その密着強度
が強い場合には、一方の物質に皺が発生したり、亀裂が
発生したりするのである。つまり、プリント配線板にお
いては、銅箔に皺が発生して膨れが生じたり、亀裂が発
生して導体回路が断線したりするのである。

【００１０】また、互いに密着する物質の各々の厚みに
よっても剥離、亀裂や皺の発生程度が異なってくる。す
なわち、物質が厚くなるとそれ自体の伸縮性や追従性が
損なわれて、界面での剥離や亀裂や皺が発生し易くなる
のである。本発明のプリント配線板であれば、導体層
（１２）の厚みが０．００５ｍｍよりも厚くなると、応
力の発生に起因する剥離や亀裂や皺が多発する傾向にあ
るのである。

【００１１】さらに、絶縁層（１１）の面積に対する導
体層（１２）の占める面積が大きくなることによっても
加わる応力が大きくなり、剥離や亀裂や皺が発生し易く
なる。なかでも導体層（１２）の占める面積が６０％を
超えると応力の発生に起因する剥離や亀裂や皺が多発す
るのである。

【００１２】さらにまた、熱膨張差によって発生する応
力の大きさは、絶縁層（１１）と導体層（１２）の縦弾
性係数の差によっても大きく影響を受け、中でも絶縁層
の縦弾性係数が導体層の縦弾性係数の１／２０〜１／２
倍の時、応力の発生に起因する剥離が多発するのであ
る。

【００１３】以上のような熱膨張差に起因する応力に対
して、低熱膨張の絶縁層（１１）と密着するこの絶縁層
よりも熱膨張率の大きい導体層（１２）とからなるプリ
ント配線板のこの導体層（１２）の基板外形（１１１）
に面する導体回路（１２ａ）が面取りされていることが
重要である。その理由は、この基板外形に面する導体回
路の接着界面に発生する熱膨張差に起因して発生する応
力は、基板外形端部に影響を及ぼし基板端部の接着界面
が剥離するからである。一方、基板外形（１１１）に面
しない導体回路（１２ｂ）においてはプリント配線板内
部に応力が分散し剥離し難くなる。

【００１４】この応力に対して、低熱膨張の絶縁層（１
１）と密着するこの絶縁層（１１）よりも熱膨張率の大
きい導体層（１２）とからなるプリント配線板のこの導
体層（１２）の基板外形（１１１）に面する導体回路
（１２ａ）のコーナー部が１３５°未満の角度であるも
のに対して面取りがしてあることが好ましい。その理由
は、コーナー部の角度が１３５°未満であると、応力が
その先端部に集中して発生し、極めて大きな応力となる
からである。そして面取りについては、１つの１３５°
未満のコーナー部を複数の１３５°以上のコーナー部を
連結して形成したり、滑らかな曲線とすることが特に重
要であり、複数の１３５°以上のコーナー部を連結する
場合には、隣合うコーナー部間の距離が少なくとも０．
５ｍｍ以上にしてあることが重要であり、また、滑らか
な曲線とする場合には、半径が少なくとも０．５ｍｍ以
上の円弧にしてあることが重要である。

【００１５】

【実施例】次に、本発明に係わるプリント配線板の実施
例について説明する。先ず、絶縁層に関してであるが、
セラミック原料としてコージェライト（２ＭｇＯ・２Ａ
ｌ₂Ｏ₃・５ＳｉＯ₂) を用いて、これをシート成形し
て厚さ０．２５ｍｍの３００×２５０ｍｍの長方形グリ
ーンシート成形体を得た。これを１２４０℃で焼成し、
厚さ０．２２ｍｍ、２９０×２４２ｍｍ、気孔率２８％
の多孔質コージェライト焼結体を得た。この焼結体にエ
ポキシ樹脂を真空下で含浸し、上下に１８μｍ厚みの片
面粗化銅箔（熱膨張率１６．７×１０^-6／℃）を粗化面
を内側にしてそれぞれ積層配置し、真空加圧器内で１８
０℃、１０ａｔｍで加圧加熱して両面プリント配線板を
となる基板を得た。この基板（１１）は、多孔質セラミ
ックの気孔部に樹脂が含浸されていて、熱膨張率は２．
５×１０^-6／℃であった。

【００１６】この基板（１１）に通常のサブトラクティ
ブ法によって、図１に示したような導体回路（１２）を
形成した。この一方の面に形成された導体回路（１２）
の合計面積は基板の片面の全表面積の７９％を占めてい
た。この導体回路（１２）の内、基板外形（１１１）に
面し、コーナー部の角度が１３５°未満である導体回路
（１２ａ）にコーナーＲ１．０ｍｍを施した。一方、コ
ーナー部の角度が１３５°以上である導体回路（１２
ｂ）については、コーナーＲはつけなかった。もう一方
の表面に関しても同様の処理を施した。

【００１７】このプリント配線板（１０）に対して、−
６５℃（３０分）←→１２５℃（３０分）の温度サイク
ル試験（ＪＩＳＣ−５０１２）を実施したところ、２
０００サイクルにおいても導体回路（１２）に剥がれや
断線も無く、信頼性は極めて良好であることが確認され
た。また、このプリント配線板（１０）の両主表面に同
様の低熱膨張絶縁層および片面粗化銅箔を積層一体化し
て、所謂４層回路プリント配線板を形成して同様の温度
サイクル試験を施したが、その内層導体回路に関しても
前述の両面プリント配線板の導体回路（１２）と同様に
高い信頼性を得ることができた。

【００１８】また比較例として、この実施例と同様のプ
リント配線板であるが、基板外形（１１１）に面し、コ
ーナー部の角度が１３５°未満である導体回路（１２
ａ）にコーナーＲ１．０ｍｍをつけなかったものも用意
し、同様の温度サイクル試験を施した。その結果、２０
０サイクルにおいて、導体回路（１２）と絶縁層（１
１）の層間で剥がれが生じ、導体回路（１２）が浮き上
がってしまった。

【００１９】そして、絶縁層（１１）と導体層（１２）
の組合せを変えたもの、導体層（１２）の厚みを変えた
もの、導体層（１２）の面積占有率を変えたもの、面取
りの大きさを変えたものについての同様の信頼性の評価
結果を表１に示した。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のプリント
配線板は、熱膨張率の異なる導体層と絶縁層からなるプ
リント配線板においても、導体層と絶縁層との密着界面
において剥離や亀裂が発生しない優れたプリント配線板
を得ることができ、ＴＳＯＰやＩＣベアチップ等を直接
実装できる信頼性に優れた熱膨張率の小さいプリント配
線を供給できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリント配線板の平面図である。

【図２】図１の本発明のプリント配線板のＡ−Ａ断面図
である。

【符号の説明】

１０プリント配線板１１絶縁層１１１基板外形１２導体回路１２ａ導体回路のうち、基板外形に面し且つ１３５°
未満の角度を有するコーナー１２ｂ導体回路のうち、基板外形に面しないか、基板
外形に面し且つ１３５°以上の角度を有するコーナー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに密着する絶縁層と導体層の熱膨張
差が少なくとも５×１０^-6／℃であるプリント配線板に
おいて、前記導体層の基板外形に面する１３５°未満の
角度を有する導体回路のコーナー部が面取りされている
ことを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】前記面取りが、少なくとも０．５ｍｍの
線分を挟んだ複数の１３５°以上のコーナーの集合した
形状、あるいは半径０．５ｍｍ以上の円弧状である請求
項１に記載のプリント配線板。