JPH07162149A - 多層プリント配線板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明は、回路形成した内層板、プリプレグ
および外層銅箔を加熱加圧一体に成形してなる多層プリ
ント配線板において、内層板、中間層や外層のプリプレ
グとして、粒径 1〜10μm の無機質充填剤を抄造したガ
ラス不織布に、エポキシ樹脂、粒径 1〜10μm の無機質
充填剤およびチタネートカップリング剤を必須成分とす
るエポキシ樹脂組成物を含浸し、プリプレグ中の粒径1
〜10μm の無機質充填剤の合計量が前記エポキシ樹脂10
0 重量部に対して35〜90重量部の割合に含有されている
多層プリント配線板である。 【効果】 本発明の多層プリント配線板は、ワニスの粘
度が低く含浸が容易で、板厚精度がよく、しかもドリル
加工性の低下がなく、耐熱性、耐熱衝撃性、スルーホー
ル信頼性に優れたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、板厚精度がよく、耐熱
性、耐熱衝撃性、ドリル加工性、スルーホール信頼性に
優れた多層プリント配線板に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、産業用電子機器等の高速度化、高
密度化の進展に伴い、電子部品を搭載する多層プリント
配線板も高多層化が進んできている。従来、このような
多層プリント配線板における絶縁層として、ガラス織布
に熱硬化性樹脂を含浸したプリプレグを使用するのが一
般的である。この多層プリント配線板は、耐熱性や機械
的強度に優れているが、ドリル加工時のドリル刃の摩耗
が著しく、摩耗したドリル刃を使用するとスルーホール
の内壁面を掘り起こすため、メッキ付きを悪くし、スル
ーホールの接続信頼性を低下させる欠点がある。そこで
ドリル加工性を向上させるため、内層板本体、内層板
間、中間層内／外および外層の絶縁層基材にガラス織
布、ガラス不織布を適宜組み合わせたコンポジット多層
プリント配線板が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ガラス
不織布のプリプレグを用いてコンポジット多層プリント
配線板を構成した場合、次のような欠点がある。即ち、
これらのコンポジット多層プリント配線板では硬化収縮
や熱膨張係数が大きく、また電気的、機械的特性の低下
がみられる。かかる硬化収縮や熱膨張係数の低減のた
め、あるいは電気的、機械的特性の向上のために無機質
充填剤を配合することが行われているが、無機質充填剤
を多量に配合すると、基材に含浸するエポキシ樹脂組成
物の粘度の上昇や、無機質充填剤が沈降しやすくなる。
またガラス不織布自身の秤量にもバラツキがあるため、
これを塗布含浸すると基材に塗布ムラを生じ板厚不良の
原因となる。一方粘度を下げるために無機質充填剤を減
らすと、特に耐熱性、耐熱衝撃性、スルーホール信頼性
が低下するという欠点がある。これらを解決するために
無機質充填剤を多量に配合したものに、さらにシランカ
ップリングを添加するという方法があるが、硬化した樹
脂がシランカップリングを添加しないものに比べて硬く
なるため、ドリル加工性が低下するという欠点があっ
た。

【０００４】本発明は、上記の欠点を解消するためにな
されたもので、組成物の粘度が低く塗布含浸が容易で、
板厚精度がよく、しかもドリル加工性の低下がなく、耐
熱性、耐熱衝撃性、スルーホール信頼性に優れた多層プ
リント配線板を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、特定粒径の無
機質充填剤を抄造したガラス不織布に、エポキシ樹脂、
特定粒径の無機質充填剤およびチタネートカップリング
剤を必須成分とするエポキシ樹脂組成物を用いることに
よって、上記の目的を達成できることを見いだし、本発
明を完成したものである。

【０００６】即ち、本発明は、少なくとも、回路が形成
された内層板、プリプレグおよび外層銅箔を加熱加圧一
体に成形してなる多層プリント配線板において、内層
板、内層板間、中間層および外層のプリプレグとして、
粒径 1〜10μm の無機質充填剤を抄造したガラス不織布
に、エポキシ樹脂、粒径 1〜10μm の無機質充填剤およ
びチタネートカップリング剤を必須成分とするエポキシ
樹脂組成物を含浸し、プリプレグ中の粒径1〜10μm の
無機質充填剤の合計量が前記エポキシ樹脂100 重量部に
対して35〜90重量部の割合に含有されていることを特徴
とする多層プリント配線板である。

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。

【０００８】本発明に用いるエポキシ樹脂組成物は、エ
ポキシ樹脂、粒径 1〜10μm の無機質充填剤およびチタ
ネートカップリング剤を必須成分とするものである。こ
の組成物に用いる各成分について説明する。

【０００９】エポキシ樹脂としては、通常多層プリント
配線板用として使用される1 分子中に 2個以上のエポキ
シ基を有する化合物であればよく、特に制限されること
はない。例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビ
スフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹
脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエ
ステル型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等が挙げら
れ、これらは単独または 2種以上混合して使用すること
ができる。これらのエポキシ樹脂の硬化剤としては、ジ
シアンジアミド、イミダゾール類、芳香族アミン、フェ
ノールノボラック、クレゾールノボラック等のノボラッ
ク類、無水フタル酸、無水クロレンディック酸等の酸無
水物等いずれも使用可能で、これらは単独又は 2種以上
混合して使用することができる。

【００１０】粒径 1〜10μm の無機質充填剤としては、
水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、タルクＥガ
ラス粉、アルミナ、酸化マグネシウム、二酸化チタン、
チタン酸カリウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニ
ウム、炭酸カルシウム、クレイ等が挙げられ、これらは
単独または 2種以上混合して使用することができる。

【００１１】チタネートカップリング剤としては、例え
ばイソプロピルトリデシルベンゼンスルホニルチタネー
ト、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファイ
ト）チタネート、テトラオクチルビス（ジトリデシルホ
スファイト）チタネート、テトラ（2,2-ジアリルオキシ
メチル−1-ブチル）ビス（トリデシルホスファイト）チ
タネート等が挙げられ、これらは単独または 2種以上混
合して使用することができる。

【００１２】本発明に用いるエポキシ樹脂組成物は、上
述したエポキシ樹脂、粒径 1〜10μm の無機質充填剤お
よびチタネートカップリング剤を必須の成分とするが、
この他イミダゾール誘導体等の硬化促進剤および適量の
有機溶剤を加えて使用することができる。また本発明の
目的に反しない範囲において、他の成分を添加配合する
こともできる。

【００１３】本発明に用いるガラス不織布としては、通
常使用されているものであればよく、特に限定されるも
のではない。ＥガラスまたはＤガラスおよび他のガラス
からなるガラス不織布が使用される。このガラス不織布
に粒径 1〜10μm の無機質充填剤を抄造したものを用い
る。粒径が 1μm 未満では、抄造時に無機質充填剤が付
着しにくく、また10μm を超えると抄造時に無機質充填
剤の沈降が著しく、ガラス不織布の抄造ムラの原因とな
り好ましくない。

【００１４】前述したエポキシ樹脂、硬化剤、粒径 1〜
10μm の無機質充填剤およびチタネートカップリング剤
その他の添加剤からなるエポキシ樹脂組成物のワニス
を、粒径 1〜10μm の無機質充填剤を抄造したガラス不
織布に常法により塗布・含浸・乾燥させてプリプレグを
つくる。こうして得られたプリプレグは、内層板、内層
板間、外層板、内層板外層板間の中間層、外層等プリプ
レグとして使用される部分にすべて使用することができ
る。

【００１５】エポキシ樹脂組成物とガラス不織布に含有
される粒径 1〜10μm の無機質充填剤の配合割合は、エ
ポキシ樹脂 100重量部に対して35〜90重量部配合するこ
とが望ましい。配合量が35重量部未満では耐熱性、耐熱
衝撃性、スルーホール信頼性が低下し、また90重量部を
超えるとガラス不織布の含浸不良、塗布ムラ、板厚不良
となり好ましくない。

【００１６】

【作用】本発明は、全量のうち分割された量の粒径 1〜
10μm の無機質充填剤とチタネートカップリング剤を配
合したエポキシ樹脂ワニスとして含浸が容易となり、ま
た、ガラス不織布に残量の粒径 1〜10μm の無機質充填
剤を抄造により配合することにより、多層プリント配線
板のドリル加工性を低下させることなく、耐熱性、耐熱
衝撃性、スルーホール信頼性を向上させたものである。
即ち、所定量の無機質充填剤を用いることによって、粘
度の増大を防止して含浸性を容易にし、ガラス不織布に
対する塗布ムラをおさえ板厚精度を向上させたものであ
る。一方、ガラス不織布に無機質充填剤を抄造により配
合して、多量の無機質充填剤を導入することによってド
リル加工性を低下させることなく、耐熱性、耐熱衝撃
性、スルーホール信頼性を向上させ、またチタネートカ
ップリング剤によって可撓性を付与してドリル加工性を
向上させたものである。

【００１７】

【実施例】次に本発明を実施例によって具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例によって限定されるもの
ではない。以下の実施例および比較例によって「部」と
は「重量部」を意味する。

【００１８】実施例１ ビスフェノール型エポキシ樹脂（エポキシ当量 480） 1
00部をメチルエチルケトン35部に溶解し、ジシアンジア
ミド 3部と、2-エチル-4−メチルイミダゾール0.1部を
加えて攪拌し、無機質充填剤として粒径 1〜10μm の水
酸化アルミニウム50部、チタネートカップリング剤とし
てテトラオクチルビス（ジトリデシルホスファイト）チ
タネート 0.5部を添加配合し均一に混合してワニスを調
製した。

【００１９】次に、平均長さ13μm 、平均径 9μm のガ
ラス繊維に、無機質充填剤として粒径 1〜10μm の水酸
化アルミニウム20部を配合して抄造されたガラス不織布
に、前記ワニスを連続的に含浸させ、次いで 165℃に保
持したオーブンで 6分間乾燥させてプリプレグを得た。

【００２０】このプリプレグを 5枚重ね合わせ、更にそ
の両面に厚さ35μm の銅箔を配置して 170℃，50kg／cm
² で90分間加熱加圧一体に成形して内層板を製造した。
この内層板の両面に回路パターンを形成した後、その両
面にガラス織布のプリプレグを 1枚ずつ重ね、さらにそ
の上下面に厚さ35μm の銅箔を重ね合わせた後、 170
℃，50kg／cm² で90分間加熱加圧一体に成形して 4層の
多層プリント配線板を製造した。

【００２１】比較例１ 実施例において、ガラス繊維に無機質充填剤として水酸
化アルミニウム20部の抄造は行わずに、テトラオククチ
ルビス（ジトリデシルホスファイト）チタネート 0.5部
の替わりにシランカップリング剤の3-グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン 0.5部とした以外は、すべて実
施例１と同様にして 4層の多層プリント配線板を製造し
た。

【００２２】比較例２ 比較例１において、ガラス繊維に無機質充填剤として水
酸化アルミニウム20部を配合して抄造した以外は、すべ
て比較例１と同様にして 4層の多層プリント配線板を製
造した。

【００２３】比較例３ 実施例１において、無機質充填剤として水酸化アルミニ
ウム50部、チタネートカップリング剤としてテトラオク
チルビス（ジトリデシルホスファイト）チタネート 0.5
部を添加しない以外は、実施例１と同様にして 4層の多
層プリント配線板を製造した。

【００２４】実施例１および比較例１〜３で製造した多
層プリント配線板について、半田耐熱性、スルーホール
信頼性、ドリル加工性、板厚精度を試験したのでその結
果を表１に示した。本発明の多層プリント配線板はいず
れも優れた特性を示し、本発明の効果を確認することが
できた。

【００２５】

【表１】 ＊1 ：50mm×50mmの多層プリント配線板の試験片をＤ−
4／100 の処理後、260℃の半田浴に浸漬しその外観を
観察した。 ＊2 ： 1872 穴の導通したスルーホール基板をつくり、
260 ℃のオイルに12秒間浸漬した後20℃のオイルに25秒
間浸漬することを 1サイクルとし、各サイクル毎に導通
抵抗を測定し、断線するまでのサイクル数を試験した。 ＊3 ：多層プリント配線板 3枚を重ねて穴明けし、 400
0 ヒット後のドリルの摩耗状態を顕微鏡で観察した。 ＊4 ：多層プリント配線板の数箇所の点の板厚を測定し
標準偏差をとった。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明および表１から明らかなよう
に、本発明の多層プリント配線板は、ワニスの粘度が低
く塗布含浸が容易で、板厚精度がよく、しかもドリル加
工性の低下がなく、耐熱性、耐熱衝撃性、スルーホール
信頼性に優れたものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、回路が形成された内層板、
   プリプレグおよび外層銅箔を加熱加圧一体に成形してな
   る多層プリント配線板において、内層板、内層板間、中
   間層および外層のプリプレグとして、粒径 1〜10μm の
   無機質充填剤を抄造したガラス不織布に、エポキシ樹
   脂、粒径 1〜10μm の無機質充填剤およびチタネートカ
   ップリング剤を必須成分とするエポキシ樹脂組成物を含
   浸し、プリプレグ中の粒径1 〜10μm の無機質充填剤の
   合計量が前記エポキシ樹脂100 重量部に対して35〜90重
   量部の割合に含有されていることを特徴とする多層プリ
   ント配線板。