JPH07245480A - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 アンダーコート材を内層回路板に塗工し未硬
化のまま、熱硬化型絶縁性接着剤付き銅箔を硬質ロール
でラミネート後、同時一体熱硬化させることを特徴とし
た多層プリント配線板の製造方法。 【効果】 本発明の方法に従うと、ラミネート後熱硬化
させることにより外層に銅箔を有する多層プリント配線
板を製造することができるため、絶縁層形成及び外層導
電層形成に要する時間は非常に短縮化され、工程の単純
化や低コスト化に貢献でき、更に内層銅箔残存率に依存
すること無く板厚制御ができ、ガラスクロスを用いない
ため絶縁層を極薄にすることが可能である。また、内層
回路にアンダーコート材を塗工し未硬化の状態で、熱硬
化型絶縁性接着剤付き銅箔を硬質ロール等でラミネート
することにより、表面平滑性を得ることができる。更
に、アンダーコート材と熱硬化型絶縁性接着剤付き銅箔
は同時一体熱硬化させることにより強固に接着した多層
プリント配線板を形成することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プレスを使用しないで
表面平滑性と板厚精度に優れた多層プリント配線板を製
造する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、多層プリント配線板を製造する場
合、回路作成された内層回路基板上にガラスクロス基材
にエポキシ樹脂を含浸して半硬化させたプリプレグシー
トを１枚以上重ね、更にその上に銅箔を重ね熱板プレス
にて加熱一体成形するという工程を経ている。しかし、
この工程では熱板プレスにて加熱加圧成形を行うため、
膨大な設備と長い時間が必要である。また、プリプレグ
シートにガラスクロスを用いるため、層間厚さの極薄化
が困難かつ高コストであった。

【０００３】近年、これらの問題を解決するため、熱板
プレスにて加熱一体成形を行わず、層間絶縁材料にガラ
スクロスを用いない、ビルドアップ方式による多層プリ
ント配線板の技術が改めて注目されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記ビルドアップ方式
による多層プリント配線板において、フィルム状の層間
絶縁樹脂層を用いた場合プリプレグで層間絶縁樹脂層を
形成する方法と比較して作業効率が向上する。しかし、
内層回路板の絶縁基板と回路との段差部分にある空気を
巻き込むことを防止するためは、減圧の環境下でラミネ
ートを行わねばならなず、大がかりな設備が必要になっ
てくる。また、ラミネートした絶縁層が内層回路板の絶
縁基板と回路との段差に追従するため、表面平滑性が得
られず、部品実装時に半田付け不良等が発生したり、エ
ッチングレジスト形成工程でレジストの剥離、パターン
現像度低下が発生して安定したレジスト形成ができない
等の問題がある。

【０００５】さらに、プリプレグを使用した場合も同様
であるが、内層回路パターンの残存銅箔率によって埋め
込む樹脂量が変化することから同じフィルムを使用して
も成形後の板厚が同じにならない。つまり、残存銅箔率
が大きく埋め込むべき部分が少ない場合は板厚が厚くな
り、残存銅箔率が小さく埋め込むべき部分が多い場合は
板厚が薄くなることから、残存銅箔率によってフィルム
厚も変えなければ同じ板厚を達成することができない。
また、一枚の内層回路板でも部位により残存銅箔率に差
がある場合には得られた多層プリント配線板の板厚が均
一にならない欠点が生じることになる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、内層回路板に
アンダーコート材を塗工し、アンダーコート材が未硬化
の状態で、熱硬化型絶縁性接着剤層を有する銅箔をラミ
ネートし、次いで、加熱により一体硬化させることを特
徴とする多層プリント配線板の製造方法に関するもので
ある。即ち、液状のアンダーコート材を塗工して、内層
回路板の銅箔回路間隙を充填することにより、空気を巻
き込むことなく前記熱硬化型絶縁性接着剤付き銅箔をラ
ミネートすることができ、アンダーコート材が未硬化の
状態であるため、ラミネートは硬質ロール等を用いて行
うことにより表面平滑性を達成しうる。更に、ラミネー
ト後、加熱処理によりアンダーコート材と、銅箔と内層
回路の層間絶縁層である前記接着剤との同時熱硬化を行
う。

【０００７】また、アンダーコート材を使用することに
より内層銅箔残存率に依存すること無く熱硬化型絶縁接
着剤の厚さにより板厚を決めることができるため板厚精
度に優れた多層プリント配線板を作製することができ
る。熱硬化型絶縁性接着剤について説明する。一般に層
間絶縁層である接着剤のフイルム化や巻物化の手法とし
てはゴム系物質やポリビニルブチラール、フェノキシ樹
脂、ポリエステル樹脂などを配合して可撓性を発現させ
ているが、これらの可撓性成分は耐熱性など多層プリン
ト配線板としての性能を著しく低下させる。このため、
本発明に用いる接着剤は未反応時には流動性が小さく、
フィルムを形成させるために分子量１００００以上のビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂又はビスフェノールＦ型
エポキシ樹脂を一成分として配合することが好ましい。
かかるエポキシ樹脂の配合割合は全エポキシ樹脂中３０
重量％以上、特に好ましくは５０重量％以上である。

【０００８】用いられる硬化剤としては、アミン系硬化
剤、アミド系硬化剤、イミダゾール系硬化剤またはこれ
らをエポキシアダクト化したものやマイクロカプセルし
たものが選択される。例えば、ジエチレントリアミン等
の脂肪族アミン、イソホロンジアミン等の脂環族ポリア
ミン、ジシアンジアミン又はその誘導体、２−メチルイ
ミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２
−フェニル−４−メチルイミダゾール、１−ブチルイミ
ダゾール、２−アリルイミダゾール、２−フェニル−４
−メチル−５−ヒドロキシイミダゾール、２−フェニル
−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール又はこれら
をシアノエチル化したもの、さらにイミダゾール環中の
第３級窒素をトリメリット酸で造塩したものなどが用い
られる。

【０００９】アンダーコート材としては、ラミネートす
るときに内層回路を埋め込むことが必要であるため、液
状のエポキシ樹脂が用いられる。具体的には、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、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノールノ
ボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポ
キシ樹脂等の多価フェノール類のエポキシ樹脂の他、多
価アルコールのエポキシ化合物、脂環族エポキシ樹脂等
を用いることができる。さらには耐燃性を付与するため
に臭素化したエポキシ樹脂をも用いることができる。必
要に応じて、溶融シリカ、結晶性シリカ、炭酸カルシウ
ム、水酸化アルミニウム、アルミナ、マイカ、タルク、
ホワイトカーボン、Ｅガラス粉末などを配合することが
できる。更に、銅箔や内層回路板との密着性や耐湿性を
向上させるためのエポキシシランカップリング剤を、ボ
イドを防止するための消泡剤、あるいは液状又は粉末の
難燃剤等を添加することもできる。

【００１０】本発明の目的を達成するための、アンダー
コート材の塗工及び熱硬化型絶縁性接着剤付き銅箔をラ
ミネートし硬化する方法について概要を図１を用いて説
明する。

【００１１】（Ａ）内層回路板（１）上に液状のアンダ
ーコート材（３）をスクリーン印刷、ローラーコータ
ー、カーテンコーター等の従来のコーティング設備を使
用して内層回路（２）を完全に覆う厚さまで塗工する。
埋め込み量が不十分であると、この後のラミネートで空
気を巻き込むことになる。このときアンダーコート材は
未硬化状態である。

【００１２】（Ｂ）表面に熱硬化型絶縁性接着剤（４）
付き銅箔（５）をラミネートする。ラミネーターは表面
平滑性を達成するために硬質ロール（６）を使用するの
がよい。ラミネート条件として、通常、圧力は０.５〜
６ｋｇ／ｃｍ²程度、表面温度は常温から１００℃程
度、ラミネートスピードは０.１〜６ｍ／分程度で行
う。このような条件ではアンダーコート材の粘度が１〜
３００ポイズとなり、硬質ロールを用いることで表面平
滑性を達成することができる。このとき内層回路（２）
と銅箔（５）との層間厚は熱硬化型絶縁性接着剤の厚み
で達成することができる。

【００１３】（Ｃ）次いで、熱処理を行うことによりア
ンダーコート材（３）と層間絶縁樹脂（４）とを同時加
熱一体硬化し強固に密着させて多層プリント配線板を形
成することができる。

【００１４】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。

【００１５】《実施例１》ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂（エポキシ当量６４００、重量平均分子量３０００
０）１５０重量部（以下添加量は全て重量部を表す）と
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（エポキシ当量１７５
大日本インキ化学工業(株)製 エピクロン８３０）３０
部をＭＥＫに撹拌しながら溶解し、そこへ硬化剤として
マイクロカプセル化イミダゾール１２０重量部とシラン
カップリング剤（日本ユニカー(株)製 商品名：Ａ-１８
７）１０部を添加して熱硬化型絶縁性接着剤ワニスを作
成した。このワニスを厚さ１８μｍの銅箔のアンカー面
に乾燥後の厚さが４０μｍとなるようにローラーコータ
ーにて塗布、乾燥し熱硬化型絶縁性接着剤付き銅箔を作
製した。

【００１６】次に、基材厚 ０.１ｍｍ、銅箔厚３５μｍ
のガラスエポキシ両面銅張積層板をパターン加工し、銅
箔表面を黒化処理した後、５０℃で真空脱泡したビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ(株)製
エピコート８２８）をカーテンコーターにより厚さ約
４０μｍに塗工した。その後、温度１００℃、圧力２ｋ
ｇ／ｃｍ²、ラミネートスピード０.８ｍ／分の条件によ
り、硬質ロールを用いて上記熱硬化型絶縁性接着剤付き
銅箔をラミネートし、１８０℃、２０分間加熱硬化させ
多層プリント配線板を作成した。

【００１７】《実施例２》内層回路板の回路銅厚が７０
μｍ、アンダーコート材の厚さが８０μｍとすること以
外は実施例１と全く同様にして多層プリント配線板を作
製した。

【００１８】《比較例１》溶剤系のアンダーコート用ポ
リイミド樹脂を実施例１と同様にして内層回路板の上に
塗布し、１８０℃、６０分間加熱硬化させ、その上に実
施例１で使用した熱硬化型絶縁性接着剤付き銅箔をゴム
ロールでラミネートし、更に１８０℃、２０分間加熱硬
化させた。

【００１９】《比較例２》アンダーコート材を塗工しな
い以外は実施例１と同様にして多層プリント配線板を作
製した。得られた多層プリント配線板は表１に示すよう
な特性を有している。

【００２０】 表 １ ─────────────────────────────── 表面平滑性 吸湿半田耐熱性 埋込み性 層間絶縁層厚 ─────────────────────────────── 実施例１ ３μm ○ ○ ３５μm 実施例２ ３ ○ ○ ３５ 比較例１ １５ ○ ○ ４０ 比較例２ ５ × × １０ ───────────────────────────────

【００２１】（試験方法） 内層回路板試験片：線間１５０μmピッチ、クリアラン
スホール １.０mmφ １．表面平滑性：ＪＩＳ Ｂ ０６０１ Ｒ(max) ２．吸湿半田耐熱試験 吸湿条件：プレッシャークッカー処理、１２５℃、３０
分間 試験条件：ｎ＝５で、全てが２８０℃、１２０秒間で膨
れが無かったものを○とした ３．埋込み性：外層銅箔を剥離後、内層回路への埋め込
み性を目視によって判断し、埋め込まれているものを○
とした。 ４．層間絶縁性厚：多層プリント配線板を切断し、その
断面を光学顕微鏡で観察し、内層回路と表面銅箔との層
間絶縁層厚さを測定した。

【００２２】

【発明の効果】本発明の方法に従うと、プリプレグと熱
板プレスを用いず、メッキを施すこと無くラミネート後
熱硬化させることにより外層に銅箔を有する多層プリン
ト配線板を製造することができるため、絶縁層形成及び
外層導電層形成に要する時間は非常に短縮化され、工程
の単純化や低コスト化に貢献できる。更に内層銅箔残存
率に依存することなく多層プリント配線板の厚さ制御が
でき、ガラスクロスを用いないため層間絶縁層を極薄に
することが可能である。また、内層回路にアンダーコー
ト材を塗工し未硬化の状態で、熱硬化型絶縁性接着剤付
き銅箔を接着させるが、このとき硬質ロール等でラミネ
ートすることにより、表面平滑性を得ることができる。
更に、アンダーコート材と熱硬化型絶縁性接着剤付き銅
箔は同時に加熱一体硬化させることにより２層が強固に
接着した多層プリント配線板を形成することが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の多層プリント配線板（一例）を作製
する工程を示す概略断面図

【符号の説明】

１ 内層回路板 ２ 内層回路 ３ アンダーコート材 ４ 熱硬化型絶縁性接着剤 ５ 銅箔 ６ 硬質ロール ７ 多層プリント配線板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内層回路板にアンダーコート材を塗工
   し、アンダーコート材が未硬化の状態で、熱硬化型絶縁
   性接着剤層を有する銅箔をラミネートし、次いで、加熱
   により一体硬化させることを特徴とする多層プリント配
   線板の製造方法。
2. 【請求項２】 前記熱硬化型絶縁性接着剤がエポキシ樹
   脂及びその硬化剤からなり、エポキシ樹脂の一成分が分
   子量１００００以上のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
   又はビスフェノールＦ型エポキシ樹脂からなる請求項１
   の多層プリント配線板の製造方法。
3. 【請求項３】 前記アンダーコート材が硬化剤を含んで
   いない液状エポキシ樹脂からなる請求項１又は２記載の
   多層プリント配線板の製造方法。