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JPH11140280A - Paste for filling through hole and printed circuit board using the same - Google Patents

Paste for filling through hole and printed circuit board using the same

Info

Publication number
JPH11140280A
JPH11140280A JP9327104A JP32710497A JPH11140280A JP H11140280 A JPH11140280 A JP H11140280A JP 9327104 A JP9327104 A JP 9327104A JP 32710497 A JP32710497 A JP 32710497A JP H11140280 A JPH11140280 A JP H11140280A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
paste
epoxy resin
filling
hole
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9327104A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3415756B2 (en
Inventor
Yasushi Sumi
泰志 墨
Masahiko Okuyama
雅彦 奥山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Spark Plug Co Ltd filed Critical NGK Spark Plug Co Ltd
Priority to JP32710497A priority Critical patent/JP3415756B2/en
Priority to US09/190,363 priority patent/US6193910B1/en
Publication of JPH11140280A publication Critical patent/JPH11140280A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3415756B2 publication Critical patent/JP3415756B2/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a paste for filling a through hole, hardly causing peeling, etc., of a copper-plated layer from a hardened body formed in a filling step, and suppressing the generation, etc., of crack at a built-up layer, and further to provide a printed circuit board using the same. SOLUTION: This paste for filling a through hole comprises a metallic filler and an epoxy resin composition. The metallic filler has a spherical shape and is a copper powder, etc., having 0.5-20 μm average particle diameter. Especially, the copper powder subjected to a blackening treatment is preferable. The epoxy resin comprises 70-99 pts.wt. phenol novolak type epoxy resin and 1-30 pts.wt. bisphenol A type and bisphenol F type epoxy resin, and the epoxy resin composition is obtained by adding a hardening agent such as the imidazole-based one to the epoxy resin. Preferably, the heating temperature at a filling step is 120-170 deg.C and the heating temperature at a solder reflow step is 230-280 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板に
設けられたスルーホールに充填して用いられるスルーホ
ール充填用ペースト及びそれを用いたプリント配線板に
関する。本発明のペーストは、密度の高いプリント配線
板、特に多層プリント配線板において有用であり、MP
U用ICパッケージなど、過酷な使用条件に晒される各
種の情報通信用プリント配線板において使用することが
できる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a paste for filling a through hole which is used to fill a through hole provided in a printed wiring board, and a printed wiring board using the same. The paste of the present invention is useful in dense printed wiring boards, especially in multilayer printed wiring boards,
It can be used in various information communication printed wiring boards exposed to severe use conditions, such as a U IC package.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電子機器の性能向上を目的とし
て、プリント配線板において、フォトプロセスを利用し
た配線の高密度化或いはビルドアップ工法による多層化
等が種々検討されている。しかし、従来のプリント配線
板では、その表面にスルーホールが開口しており、スル
ーホール上には配線を形成することができなかった。そ
のため、スルーホールを回避して配線を引き回すなど、
設計上の制約があり、目的とする配線の高密度化或いは
多層化の妨げとなっていた。
2. Description of the Related Art In recent years, for the purpose of improving the performance of electronic devices, various studies have been made on a printed wiring board, such as increasing the density of wiring using a photo process or increasing the number of layers by a build-up method. However, in a conventional printed wiring board, a through-hole is opened on the surface thereof, and no wiring can be formed on the through-hole. Therefore, avoiding through holes and routing wiring,
There are restrictions on the design, which hinders the increase in the density or the number of layers of the target wiring.

【0003】そこで、最近では、スルーホール内に樹脂
ペーストを充填し、スルーホール上にも配線し、また、
絶縁層をビルドアップし、配線の高密度化或いは多層化
を達成しようという方法が開発され、注目を浴びてい
る。このペーストには硬化時の熱収縮を抑えるためフィ
ラーが添加されており、一般にシリカ等の無機フィラー
が用いられている(特開平2−284951号公報
等)。更に、基板の表裏の導通をとるためスルーホール
の壁面等には銅メッキ層が形成されている(特開平5−
28919号公報等)。このような構造のプリント基板
においてアディティブ法によって配線し、絶縁層をビル
ドアップする場合、バイアホールをスルーホールの上に
形成することはできず、図3のようにスルーホールを回
避して形成しなければならない。
Therefore, recently, a resin paste has been filled in the through-hole, and wiring has been provided on the through-hole.
A method of building up an insulating layer to achieve high density or multilayer wiring has been developed and is receiving attention. Fillers are added to this paste to suppress thermal shrinkage during curing, and inorganic fillers such as silica are generally used (JP-A-2-284951, etc.). Further, a copper plating layer is formed on a wall surface of a through hole or the like in order to establish conduction between the front and back surfaces of the substrate (Japanese Patent Application Laid-Open No. H5-205).
No. 28919). When wiring is performed by an additive method on a printed circuit board having such a structure and an insulating layer is built up, a via hole cannot be formed on a through hole, and as shown in FIG. There must be.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、、プリント配
線板における高密度化或いは多層化の要求はますます高
まっており、スルーホール上にバイアホールを形成する
ことも必要になってきている。そのためにはスルーホー
ル上にも銅メッキ層を形成する必要がある。しかし、樹
脂にシリカ等の無機フィラーを添加した従来のペースト
では、穴埋め工程において生成した硬化体とスルーホー
ル上に形成された銅メッキ層との密着性に劣り、図4の
ように銅メッキ層が硬化体から剥離したり、一部に膨れ
を生じたりして、硬化体表面と銅メッキ層との間に空隙
を生じてしまう等の問題がある。また、樹脂と無機フィ
ラーとの密着性も不十分であり、硬化体そのものに気泡
を生ずることもある。
However, there is an increasing demand for higher density or multi-layer printed wiring boards, and it is also necessary to form via holes on through holes. For that purpose, it is necessary to form a copper plating layer also on the through hole. However, the conventional paste in which an inorganic filler such as silica is added to the resin has poor adhesion between the cured product generated in the filling process and the copper plating layer formed on the through-hole, and as shown in FIG. However, there are problems such as peeling off from the cured body or swelling of a part of the cured body to form a gap between the surface of the cured body and the copper plating layer. Further, the adhesion between the resin and the inorganic filler is insufficient, and air bubbles may be generated in the cured product itself.

【0005】一方、樹脂に銅或いは銀等の金属フィラー
を添加した導電性ペースト(特開平8−311157公
報、特開平7−14427号公報、特公平8−2125
4号公報等)も提供されており、このペーストを用いれ
ば硬化体と銅メッキ層との密着性は改善される。しか
し、依然としてスルーホール上の銅メッキ層の剥離、膨
れを十分に抑えることはできず、特に、厳しい使用環境
において高信頼性を要求される用途では問題が残る。ま
た、スルーホールの壁面に形成された銅メッキ層と硬化
体との間が剥離し、隙間を生ずることもある。
On the other hand, a conductive paste obtained by adding a metal filler such as copper or silver to a resin (JP-A-8-31157, JP-A-7-14427, JP-B-8-2125)
No. 4) is also provided, and the use of this paste improves the adhesion between the cured body and the copper plating layer. However, the peeling and swelling of the copper plating layer on the through hole cannot be sufficiently suppressed, and a problem remains particularly in applications requiring high reliability in a severe use environment. In addition, the copper plating layer formed on the wall surface of the through hole and the cured body may be separated from each other to form a gap.

【0006】更に、はんだリフロー工程における硬化体
の熱収縮によって、ビルドアップ層において厚さ方向に
引張応力が発生し、ビルドアップ層にクラックを生ずる
こともある。また、ペーストの組成等によっては、はん
だリフロー工程において生成した硬化体が硬く脆くな
り、硬化体そのものにクラックが発生することもある。
更に、熱サイクル試験等において、この硬化体にクラッ
クを生ずることもある。
Further, due to the thermal shrinkage of the cured product in the solder reflow step, a tensile stress is generated in the build-up layer in the thickness direction, and a crack may be generated in the build-up layer. Further, depending on the composition of the paste and the like, the cured product generated in the solder reflow process becomes hard and brittle, and cracks may occur in the cured product itself.
Further, cracks may occur in the cured product in a heat cycle test or the like.

【0007】本発明は、上記の従来の問題を解決するも
のであり、穴埋め工程において生成するペーストの硬化
体と、スルーホール上に形成された銅メッキ層との密着
性に優れ、銅メッキ層が剥離したり、膨れを生じたりす
ることのないスルーホール充填用ペースト及びそれを用
いたプリント配線板を提供することを目的とする。ま
た、本発明のペーストを使用すれば、スルーホールの壁
面に形成された銅メッキ層と硬化体との間の剥離、及び
はんだリフロー工程でのビルドアップ層におけるクラッ
クの発生も十分に抑えられる。そのため、このペースト
は、特に、厳しい使用環境において高信頼性を要求され
る用途におけるプリント配線板においても使用すること
ができる。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and has excellent adhesion between a cured product of a paste generated in a hole filling step and a copper plating layer formed on a through-hole, and a copper plating layer It is an object of the present invention to provide a paste for filling through holes, which does not cause peeling or swelling, and a printed wiring board using the paste. Further, when the paste of the present invention is used, peeling between the copper plating layer formed on the wall surface of the through hole and the cured body, and generation of cracks in the build-up layer in the solder reflow step can be sufficiently suppressed. Therefore, this paste can be used especially for a printed wiring board in an application requiring high reliability in a severe use environment.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】第1発明のスルーホール
充填用ペーストは、プリント配線板のスルーホールに充
填して用いられるスルーホール充填用ペーストにおい
て、該ペーストは、平均粒径0.5〜20μmの金属フ
ィラーと、エポキシ樹脂及び硬化剤により構成されるエ
ポキシ樹脂組成物とからなり、該エポキシ樹脂組成物を
100重量部とした場合に、上記エポキシ樹脂は90〜
99.5重量部であり、上記硬化剤は0.5〜10重量
部であって、上記金属フィラーは500〜1000重量
部であり、且つ上記ペーストの25℃における粘度が2
0000ポイズ以下であって、穴埋め工程における加熱
による上記ペーストの揮発分が1.0%以下であり、上
記穴埋め工程における加熱によって生成する第1硬化体
をはんだリフロー工程において加熱し、冷却することに
より生成する第2硬化体の、上記スルーホールの長さ方
向における収縮率が0.1%以下であることを特徴とす
る。尚、この収縮率は下記の式によって表わされる。 収縮率(%)=(スルーホールの長さ方向における第1
硬化体の長さ−スルーホールの長さ方向における第2硬
化体の長さ)/スルーホールの長さ方向における第1硬
化体の長さ×100
The paste for filling a through hole according to the first invention is a paste for filling a through hole which is used to fill a through hole of a printed wiring board. It consists of a 20 μm metal filler, an epoxy resin composition composed of an epoxy resin and a curing agent, and when the epoxy resin composition is 100 parts by weight, the epoxy resin is 90 to 90 parts by weight.
99.5 parts by weight, the curing agent is 0.5 to 10 parts by weight, the metal filler is 500 to 1000 parts by weight, and the viscosity of the paste at 25 ° C. is 2
0000 poise or less, the volatile matter of the paste by heating in the filling process is 1.0% or less, and the first cured body generated by heating in the filling process is heated and cooled in the solder reflow process. The shrinkage ratio of the generated second cured body in the length direction of the through hole is 0.1% or less. The contraction rate is represented by the following equation. Shrinkage (%) = (1st in the length direction of through hole
Length of cured body-length of second cured body in length direction of through hole) / length of first cured body in length direction of through hole × 100

【0009】第1発明において、上記「ペースト」の2
5℃における粘度は「20000ポイズ以下」であり、
特に15000ポイズ以下、更には10000から50
0ポイズであることが好ましい。この粘度が20000
ポイズを越える場合は、スルーホールにペーストを充填
する際の作業性が大きく低下する。また、穴埋め工程に
おけるペーストの揮発分は「1.0%以下」であり、特
に0.2%以下であることが好ましい。この揮発分が
1.0%を越える場合は、信頼性試験等においてスルー
ホール上の銅メッキ層の剥離、膨れを生じ、また、上記
「第1硬化体」に気泡が発生することもある。更に、ス
ルーホールの壁面に形成された銅メッキ層と第1硬化体
との間が剥離し、隙間を生ずることもある。
[0009] In the first invention, 2 of the above “paste”
The viscosity at 5 ° C. is “20,000 poise or less”,
In particular, 15,000 poise or less, and 10,000 to 50
It is preferably 0 poise. This viscosity is 20,000
If the poise is exceeded, the workability when filling the paste into the through holes is greatly reduced. The volatile content of the paste in the filling process is “1.0% or less”, particularly preferably 0.2% or less. If this volatile content exceeds 1.0%, the copper plating layer on the through-hole may peel off or swell in a reliability test or the like, and air bubbles may be generated in the “first cured body”. Further, the copper plating layer formed on the wall surface of the through hole and the first cured body may be separated, and a gap may be generated.

【0010】更に、はんだリフロー工程において生成す
る上記「第2硬化体」の収縮率が0.1%を越える場合
は、このはんだリフロー工程における冷却の後、或いは
その後の信頼性試験等において、ビルドアップ層にクラ
ックが発生することがある。このような銅メッキ層の剥
離、膨れ、及びスルーホール内における隙間、或いはビ
ルドアップ層におけるクラックなどを抑えるため、第1
発明では、硬化時に収縮し難い樹脂に、特に高い量比で
金属フィラーを添加し、これをスルーホール充填用ペー
ストとして使用する。また、このペーストでは、揮発性
の溶媒等を必要としない。そのため、穴埋め工程におけ
る硬化時の揮発分が非常に少なく、これによって第1硬
化体における気泡の発生が抑えられる。
Further, when the shrinkage ratio of the above-mentioned "second cured product" generated in the solder reflow step exceeds 0.1%, after the cooling in the solder reflow step or in a reliability test or the like thereafter, the build-up is performed. Cracks may occur in the up layer. In order to suppress such peeling and swelling of the copper plating layer, gaps in the through holes, and cracks in the build-up layer, the first
According to the present invention, a metal filler is added to a resin that hardly shrinks during curing at a particularly high ratio, and this is used as a paste for filling through holes. Further, this paste does not require a volatile solvent or the like. Therefore, the amount of volatile components at the time of curing in the filling process is extremely small, thereby suppressing the generation of bubbles in the first cured product.

【0011】上記「金属フィラー」としては、銅、銀及
びこれらの混合物等の粉末からなるフィラーを用いるこ
とができる。これら金属粉末の平均粒径が0.5μm未
満では、第1硬化体と銅メッキ層との密着性が低下す
る。一方、この平均粒径が20μmを越える場合も、第
1硬化体と銅メッキ層との剥離を生じ、銅メッキ層に膨
れを生ずることがある。また、金属フィラーの添加量が
500重量部未満では、第1硬化体の吸水率が高くな
る。更に、はんだリフロー工程での第2硬化体の収縮率
が大きくなり、ビルドアップ層においてクラックが発生
する。一方、この添加量が1000重量部を越える場合
は、ペーストの粘度が上昇しスルーホールへ充填する際
の作業性が低下する。
As the "metal filler", a filler made of powder such as copper, silver, and a mixture thereof can be used. When the average particle size of these metal powders is less than 0.5 μm, the adhesion between the first cured product and the copper plating layer is reduced. On the other hand, when the average particle size exceeds 20 μm, the first cured product and the copper plating layer may peel off, and the copper plating layer may swell. When the amount of the metal filler added is less than 500 parts by weight, the water absorption of the first cured product increases. Further, the shrinkage of the second cured body in the solder reflow step increases, and cracks occur in the build-up layer. On the other hand, when the addition amount exceeds 1000 parts by weight, the viscosity of the paste increases, and the workability at the time of filling the paste into the through holes decreases.

【0012】金属粉末の平均粒径は特に3〜15μm、
更には5〜10μmの範囲が好ましい。また、金属フィ
ラーの添加量は特に500〜800重量部の範囲が好ま
しい。金属粉末の平均粒径及び金属フィラーの添加量が
この範囲であれば、第1硬化体と銅メッキ層との剥離強
度はより高くなり、且つはんだリフロー工程でのビルド
アップ層におけるクラックの発生も十分に抑えられる。
The average particle size of the metal powder is preferably 3 to 15 μm,
Furthermore, the range of 5 to 10 μm is preferable. The addition amount of the metal filler is particularly preferably in the range of 500 to 800 parts by weight. When the average particle size of the metal powder and the amount of the metal filler added are in this range, the peel strength between the first cured product and the copper plating layer is higher, and cracks are also generated in the build-up layer in the solder reflow process. Can be suppressed sufficiently.

【0013】金属フィラーとしては、銅メッキとの親和
性に優れる銅粉末からなるフィラーが特に好ましい。ま
た、銅粉末には球状、フレーク状、樹枝状等があるが、
得られるペーストの25℃における粘度が20000ポ
イズ以下である限り、特に限定はされない。しかし、多
量に添加した場合のペーストの粘度上昇を抑えるため、
少なくともその半分量以上が球状粉末からなるフィラー
を使用することが好ましい。更に、球状の銅粉末をソフ
トエッチングしたもの、或いは第2発明のように、この
銅粉末を「黒化処理」したものを用いることがより好ま
しい。この黒化処理により、粉末粒子の表面には酸化銅
からなる針状の被膜が形成されて粗面化され、アンカー
効果及び化学的な親和性の向上によって樹脂と銅粉末と
の密着性が高まる。それによって第1硬化体における気
泡の発生が抑えられ、且つこの硬化体と銅メッキ層との
密着性も向上する。
As the metal filler, a filler made of copper powder having excellent affinity for copper plating is particularly preferable. In addition, copper powder has a spherical shape, a flake shape, a dendritic shape, etc.
There is no particular limitation as long as the viscosity at 25 ° C. of the obtained paste is 20,000 poise or less. However, in order to suppress the increase in the viscosity of the paste when added in large amounts,
It is preferable to use a filler whose spherical powder is at least half or more in amount. Further, it is more preferable to use a spherical copper powder soft-etched or a copper powder "blackened" as in the second invention. Due to this blackening treatment, a needle-like coating made of copper oxide is formed on the surface of the powder particles and roughened, and the adhesion between the resin and the copper powder is increased by the improvement of the anchor effect and the chemical affinity. . This suppresses the generation of bubbles in the first cured product, and improves the adhesion between the cured product and the copper plating layer.

【0014】また、第3発明のように、金属フィラーの
表面を「エポキシ基を有するシランカップリング剤」に
よって処理することにより、エポキシ樹脂と金属フィラ
ーとの親和性を高めることもできる。特に、疎水基側に
エポキシ基を有するエポキシシランを使用することによ
り、第1硬化体の吸水率を低下させることもできる。
Further, by treating the surface of the metal filler with a "silane coupling agent having an epoxy group" as in the third invention, the affinity between the epoxy resin and the metal filler can be increased. In particular, by using an epoxy silane having an epoxy group on the hydrophobic group side, the water absorption of the first cured product can be reduced.

【0015】エポキシ樹脂は一般に硬化時の収縮が他の
樹脂に比べて小さく、スルーホール充填用ペーストの用
途において有用である。第1発明において、上記「エポ
キシ樹脂組成物」は、エポキシ樹脂と所要量の硬化剤と
からなる。この「硬化剤」としては酸無水物又は触媒系
のものなどを広く用いることができる。しかし、ペース
トの粘度及び第1硬化体の吸水率等を低下させるために
は、触媒系、例えば、イミダゾール系の硬化剤が特に好
ましい。また、硬化剤は、特に2〜7重量部、更には5
重量部程度とすることが好ましい。
Epoxy resins generally have less shrinkage during curing than other resins and are useful in pastes for filling through holes. In the first invention, the "epoxy resin composition" comprises an epoxy resin and a required amount of a curing agent. As the "curing agent", an acid anhydride or a catalyst-based one can be widely used. However, in order to reduce the viscosity of the paste and the water absorption of the first cured body, a catalyst system, for example, an imidazole-based curing agent is particularly preferable. The curing agent is used in an amount of 2 to 7 parts by weight, more preferably
It is preferable that the amount is about parts by weight.

【0016】第4発明において、上記「フェノールノボ
ラック型エポキシ樹脂」は、硬化時の収縮がより小さ
く、且つTgも比較的高く、スルーホール充填用ペース
トの用途において有用である。しかし、フェノールノボ
ラック型エポキシ樹脂と金属フィラーとからなるペース
トでは、第2硬化体が硬く脆くなり、その後の熱サイク
ル等の熱履歴などによって、第2硬化体そのものにクラ
ックが発生するとの問題がある。そのため、第4発明で
は、このフェノールノボラック型エポキシ樹脂に可とう
性に優れる他の種類のエポキシ樹脂を配合する。それに
よって、第2硬化体の硬さが調整され、この硬化体その
もののクラックの発生が抑えられる
In the fourth invention, the above-mentioned "phenol novolak type epoxy resin" has a smaller shrinkage at the time of curing and a relatively high Tg, and is useful in the application of a paste for filling through holes. However, in the paste composed of a phenol novolak type epoxy resin and a metal filler, the second cured product becomes hard and brittle, and there is a problem that cracks occur in the second cured product itself due to heat history such as a subsequent heat cycle. . Therefore, in the fourth invention, another type of epoxy resin having excellent flexibility is blended with the phenol novolak type epoxy resin. Thereby, the hardness of the second cured body is adjusted, and the occurrence of cracks in the cured body itself is suppressed.

【0017】この可とう性に優れるエポキシ樹脂として
は、上記「ビスフェノールA型エポキシ樹脂」及び上記
「ビスフェノールF型エポキシ樹脂」を使用することが
できる。これらのビスフェノール型エポキシ樹脂は、通
常、硬化時の収縮率がフェノールノボラック型エポキシ
樹脂に比較して大きく、Tgも低い。しかし、可とう性
が大きく、また、室温における粘度が比較的低いものが
多く、吸水率も低い。そのため、フェノールノボラック
型エポキシ樹脂にビスフェノール型エポキシ樹脂を配合
することにより、スルーホールへの充填の作業性に優
れ、且つはんだリフロー工程での硬化後、適度な硬さを
有するペーストとすることができる。尚、エポキシ樹脂
は、そのTgが125℃以上、特に130℃以上、更に
は140℃以上であれば、十分な耐熱性を有する。
As the epoxy resin having excellent flexibility, the above-mentioned "bisphenol A type epoxy resin" and the above "bisphenol F type epoxy resin" can be used. These bisphenol-type epoxy resins usually have a higher shrinkage ratio during curing and a lower Tg than phenol novolak-type epoxy resins. However, many have high flexibility, relatively low viscosity at room temperature, and low water absorption. Therefore, by blending a bisphenol-type epoxy resin with a phenol novolak-type epoxy resin, it is possible to obtain a paste having excellent workability for filling into through-holes and having appropriate hardness after curing in a solder reflow process. . The epoxy resin has sufficient heat resistance if its Tg is 125 ° C. or higher, particularly 130 ° C. or higher, and more preferably 140 ° C. or higher.

【0018】ビスフェノール型エポキシ樹脂の、フェノ
ールノボラック型エポキシ樹脂への配合量が1重量部未
満では、第2硬化体が硬くなりすぎ、この硬化体そのも
のにクラックが発生することがある。また、ペーストの
粘度が高く、スルーホールへの充填が容易ではない。一
方、この配合量が30重量部を越える場合は、はんだリ
フロー工程での第2硬化体の収縮率が大きくなり、ビル
ドアップ層においてクラックが発生することがある。更
に、エポキシ樹脂の耐熱性も低下する傾向にある。この
配合量は5〜25重量部、特に10〜20重量部とする
ことが好ましい。この範囲の配合量であれば、充填し易
く、且つはんだリフロー工程での収縮率の小さいペース
トとすることができる。
If the amount of the bisphenol type epoxy resin is less than 1 part by weight, the second cured product becomes too hard, and cracks may occur in the cured product itself. Further, the viscosity of the paste is high, and it is not easy to fill the through holes. On the other hand, if the amount exceeds 30 parts by weight, the shrinkage of the second cured product in the solder reflow step increases, and cracks may occur in the build-up layer. Further, the heat resistance of the epoxy resin also tends to decrease. This amount is preferably 5 to 25 parts by weight, particularly preferably 10 to 20 parts by weight. If the compounding amount is in this range, a paste that can be easily filled and has a small shrinkage ratio in the solder reflow step can be obtained.

【0019】ペーストの樹脂成分としてエポキシ樹脂を
用いる場合、第5発明のように、上記「穴埋め工程」に
おける加熱温度を「120〜170℃」とし、上記「は
んだリフロー工程」における加熱温度を「230〜28
0℃」とすることが好ましい。穴埋め工程における加熱
温度が120℃未満では、エポキシ樹脂が十分に硬化し
ないため好ましくない。一方、この加熱温度が170℃
を越えると、はんだリフロー工程でのビルドアップ層に
おけるクラックは抑えられるものの、その後の熱サイク
ル試験等において、第2硬化体そのものにクラックが発
生することがある。更に、はんだリフロー工程における
加熱温度が230未満では、ICチップ等を実装するこ
とができない。一方、この加熱温度が280℃を越える
場合は、エポキシ樹脂が熱劣化を生ずることがあるため
好ましくない。
When an epoxy resin is used as the resin component of the paste, as in the fifth invention, the heating temperature in the “filling step” is set to “120 to 170 ° C.”, and the heating temperature in the “solder reflow step” is set to “230”. ~ 28
0 ° C. ”. If the heating temperature in the filling step is less than 120 ° C., the epoxy resin is not sufficiently cured, which is not preferable. On the other hand, this heating temperature is 170 ° C
When cracks are exceeded, cracks in the build-up layer in the solder reflow step can be suppressed, but cracks may occur in the second cured body itself in a subsequent heat cycle test or the like. Further, if the heating temperature in the solder reflow step is lower than 230, an IC chip or the like cannot be mounted. On the other hand, if the heating temperature exceeds 280 ° C., the epoxy resin may be thermally degraded, which is not preferable.

【0020】尚、第1硬化体の表面に、電解メッキ法に
よって形成された銅メッキ層の、JIS C 6481
によって測定した剥離強度は、第6発明のように「0.
8kgf/cm以上」であることが好ましい。このよう
に第1硬化体と銅メッキ層との剥離強度が大きれば、銅
メッキ層の剥離及び膨れが十分に抑えられる。また、第
1硬化体の吸水率は、第7発明のように「0.3%以
下」であることが好ましい。このように吸水率の低い硬
化体であれば、この第1硬化体と銅メッキ層との剥離強
度が高くなり、銅メッキ層の剥離、膨れがより確実に防
止される。
Incidentally, a copper plating layer formed by electrolytic plating on the surface of the first cured body is JIS C6481.
The peel strength measured by “0.
8 kgf / cm or more ". If the peel strength between the first cured product and the copper plating layer is high, peeling and swelling of the copper plating layer can be sufficiently suppressed. Further, the water absorption of the first cured product is preferably “0.3% or less” as in the seventh invention. If the cured product has a low water absorption, the peel strength between the first cured product and the copper plating layer increases, and the peeling and swelling of the copper plating layer are more reliably prevented.

【0021】第8発明のスルーホール充填用ペースト
は、プリント配線板のスルーホールに充填して用いられ
るスルーホール充填用ペーストにおいて、該ペースト
は、平均粒径0.5〜20μmの金属フィラーと、エポ
キシ樹脂及び硬化剤により構成されるエポキシ樹脂組成
物とからなり、該エポキシ樹脂組成物を100重量部と
した場合に、上記エポキシ樹脂は90〜99.5重量部
であり、上記硬化剤は0.5〜10重量部であって、上
記金属フィラーは500〜1000重量部であり、且つ
上記ペーストの25℃における粘度が20000ポイズ
以下であって、穴埋め工程における加熱による上記ペー
ストの揮発分が1.0%以下であり、上記ペーストから
なる厚さ100μmのフィルムを150℃で5時間加熱
し、硬化させ、その後、このフィルムを用いて幅5mm
の試片を作製し、次いで、該試片の長さ方向に5gの荷
重を加えた状態で、23℃から270℃にまで昇温させ
た後、23℃にまで降温させた場合に、前記の式によっ
て算出される上記フィルムの長さ方向における収縮率が
0.1%以下であることを特徴とする。
The paste for filling a through hole according to an eighth invention is a paste for filling a through hole used to fill a through hole of a printed wiring board, the paste comprising a metal filler having an average particle size of 0.5 to 20 μm; An epoxy resin composition comprising an epoxy resin and a curing agent. When the epoxy resin composition is 100 parts by weight, the amount of the epoxy resin is 90 to 99.5 parts by weight, and the amount of the curing agent is 0. 0.5 to 10 parts by weight, the metal filler is 500 to 1000 parts by weight, the viscosity of the paste at 25 ° C. is 20,000 poise or less, and the volatile content of the paste by heating in the filling process is 1 0.0% or less, and a film having a thickness of 100 μm made of the paste is heated at 150 ° C. for 5 hours to be cured. 5mm width using this film
When the temperature was increased from 23 ° C. to 270 ° C. in a state where a load of 5 g was applied in the length direction of the sample, and then lowered to 23 ° C., The shrinkage ratio in the length direction of the film calculated by the following formula is 0.1% or less.

【0022】この第8発明では、ペーストを実際にスル
ーホールに充填し、硬化させて、そのはんだリフロー工
程における収縮率を評価するものではない。しかし、こ
の方法によって測定した収縮率が0.1%以下であるペ
ーストをスルーホールに充填し、穴埋め工程において硬
化させた後、はんだリフロー工程において加熱し、冷却
した場合に、銅メッキ層の剥がれ、膨れを生ずることが
なく、且つスルーホール内における隙間、及びビルドア
ップ層におけるクラックの発生が十分に抑えられること
が確認されている。この第8発明では、このような簡便
な方法によって実用に供し得るペーストと、供し得ない
ペーストとを容易に選別することができる。尚、上記の
昇温及び降温の速度は1〜5℃/分、特に1〜3℃/
分、更には2℃/分とすることが好ましい。また、27
0℃にまで昇温した後、直ちに降温させることが好まし
In the eighth invention, the paste is not actually filled in the through-holes, cured, and the shrinkage in the solder reflow step is not evaluated. However, when the paste having a shrinkage of 0.1% or less measured by this method is filled in the through-hole, cured in the filling process, heated in the solder reflow process, and cooled, the copper plating layer peels off. It has been confirmed that swelling does not occur, and that gaps in the through holes and cracks in the build-up layer can be sufficiently suppressed. According to the eighth aspect, a paste that can be practically used and a paste that cannot be practically used can be easily separated by such a simple method. In addition, the above-mentioned rate of temperature rise and temperature fall is 1-5 ° C / min, especially 1-3 ° C /
Min, more preferably 2 ° C./min. Also, 27
After raising the temperature to 0 ° C., it is preferable to immediately lower the temperature.

【0023】また、第9発明のプリント配線板では、第
1〜8発明のスルーホール充填用ペーストがスルーホー
ルに充填され、加熱、硬化されており、銅メッキ層の剥
離、膨れ、及びスルーホール内における隙間、第1硬化
体における気泡、或いははんだリフロー工程でのビルド
アップ層におけるクラックの発生などが十分に抑えら
る。そのため、プリント配線板における高密度化及び多
層化が容易になされ、特に、優れた性能の多層プリント
配線板とすることができる。
In the printed wiring board according to the ninth aspect, the paste for filling the through-hole according to the first to eighth aspects is filled in the through-hole, heated and cured, and the copper plating layer is peeled off, swelled, and the through-hole is removed. The occurrence of cracks in the inside, bubbles in the first cured body, or cracks in the build-up layer in the solder reflow step is sufficiently suppressed. Therefore, the density and the number of layers in the printed wiring board can be easily increased, and in particular, a multilayer printed wiring board having excellent performance can be obtained.

【0024】本発明のスルーホール充填用ペーストで
は、エポキシ樹脂組成物に、金属フィラー、特に球状の
銅粉末からなる金属フィラーを多量に添加している。そ
のため、穴埋め工程によってスルーホール内に生成する
第1硬化体と、その上に形成される銅メッキ層との親和
性に優れる。また、特に、銅粉末を黒化処理等して、そ
の表面を粗面化することにより、図1に模式的に示すよ
うに、この銅粉末の粒子とエポキシ樹脂との密着性がア
ンカー効果及び化学的な親和性の向上によって高めら
れ、第1硬化体における気泡の発生が抑えられ、且つこ
の硬化体と銅メッキ層との密着性も高められる。尚、図
1において、銅粉末粒子の表面は黒化処理によって酸化
されている。しかし、第1硬化体の表面をバフ或いはベ
ルトサンダー等によって研磨することにより、表面近傍
の銅粉末粒子の表面も研磨されて酸化層が除去され、金
属銅が表出する。そのため、黒化処理された銅粉末を使
用した場合であっても、第1硬化体と銅メッキ層との密
着性は何ら損なわれることがない。
In the paste for filling through holes of the present invention, a large amount of a metal filler, particularly a metal filler composed of spherical copper powder, is added to the epoxy resin composition. Therefore, the first cured body generated in the through hole by the hole filling step and the copper plating layer formed thereon are excellent in affinity. Further, in particular, by roughening the surface of the copper powder by a blackening treatment or the like, as shown schematically in FIG. 1, the adhesion between the particles of the copper powder and the epoxy resin has an anchor effect and This is enhanced by improving the chemical affinity, the generation of bubbles in the first cured body is suppressed, and the adhesion between the cured body and the copper plating layer is also enhanced. In FIG. 1, the surfaces of the copper powder particles have been oxidized by the blackening treatment. However, when the surface of the first cured body is polished by a buff or a belt sander, the surface of the copper powder particles near the surface is also polished to remove the oxide layer, thereby exposing metallic copper. Therefore, even when the blackened copper powder is used, the adhesion between the first cured product and the copper plating layer is not impaired at all.

【0025】更に、本発明のスルーホール充填用ペース
トでは、金属フィラーを高い量比で配合するとともに、
嵩高い剛直な分子からなるフェノールノボラック型エポ
キシ樹脂を使用している。そのため、硬化時に立体障害
によって分子の動きが制限され、はんだリフロー工程で
の収縮率が0.1%以下と非常に小さくなり、ビルドア
ップ層におけるクラックの発生が十分に抑えられる。ま
た、直線的で可とう性のある分子からなるビスフェノー
ル型エポキシ樹脂を適量併用しているため、スルーホー
ルへの充填の作業性に優れ、且つ得られるプリント配線
板を組み込んだ機器の使用時の温度変化等によって、第
2硬化体そのものにクラックが発生することもない。
Further, in the paste for filling through holes of the present invention, a metal filler is compounded in a high ratio, and
A phenol novolak type epoxy resin composed of bulky and rigid molecules is used. Therefore, the movement of molecules is restricted by steric hindrance at the time of curing, and the shrinkage ratio in the solder reflow step is extremely small, 0.1% or less, and the occurrence of cracks in the build-up layer is sufficiently suppressed. In addition, since a suitable amount of bisphenol-type epoxy resin consisting of linear and flexible molecules is used in combination, the workability of filling into through holes is excellent, and the obtained printed wiring board is used in equipment that incorporates it. Cracks do not occur in the second cured body itself due to a temperature change or the like.

【0026】尚、スルーホールに充填された本発明のペ
ーストからなる硬化体の表面に、銅メッキ層を形成する
方法は以下の通りである。先ず、プリント基板に設けら
れたスルーホールにペーストを充填し、プリント基板及
びスルーホール上の両面に絶縁樹脂を塗布し、この絶縁
樹脂層をバフ或いはベルトサンダー等によって研磨す
る。その後、基板の表裏全面に無電解メッキ法によって
銅メッキ層を形成し、この銅メッキ層上にメッキレジス
トを貼合し、露光、現像してスルーホール上に開口部を
形成し、この開口部に電解メッキ法によって銅メッキ層
を形成する。次いで、レジストを剥離し、無電解法によ
って形成した銅メッキ層の残部を除去し、スルーホール
上に銅メッキ層を形成する。
The method of forming a copper plating layer on the surface of the cured product made of the paste of the present invention filled in the through holes is as follows. First, a paste is filled into a through hole provided in a printed board, an insulating resin is applied to both surfaces of the printed board and the through hole, and the insulating resin layer is polished by a buff or a belt sander. Then, a copper plating layer is formed on the entire front and back surfaces of the substrate by electroless plating, a plating resist is pasted on the copper plating layer, exposed and developed to form an opening on the through hole, and the opening is formed. Then, a copper plating layer is formed by an electrolytic plating method. Next, the resist is stripped, the remaining portion of the copper plating layer formed by the electroless method is removed, and a copper plating layer is formed on the through-hole.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、実施例によって本発明を詳
しく説明する。 実施例1〜7及び比較例1〜5 (1)ペーストの調製及び粘度の測定 表1に記載のフィラーとエポキシ樹脂を、表1の量比で
用い、これにエポキシ樹脂の硬化剤として、イミダゾー
ル系硬化剤(四国化成株式会社製、商品名「2E4MZ
−CN」)5重量部を添加し、これらを混合してスルー
ホール充填用ペーストを調製した。このペーストの25
℃における粘度を回転円筒粘度計によって測定した。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5 (1) Preparation of Paste and Measurement of Viscosity Filler and epoxy resin shown in Table 1 were used in a quantitative ratio shown in Table 1, and imidazole was used as a curing agent for the epoxy resin. -Based curing agent (trade name “2E4MZ” manufactured by Shikoku Chemicals Co., Ltd.)
-CN "), and mixed them to prepare a paste for filling through holes. 25 of this paste
The viscosity at ° C was measured by a rotating cylinder viscometer.

【0028】尚、表1において、PNはフェノールノボ
ラック型エポキシ樹脂、及びBPAはビスフェノールA
型エポキシ樹脂、BPFはビスフェノールF型エポキシ
樹脂である。また、エポキシ樹脂を100重量部とした
場合に、ビスフェノール型エポキシ樹脂の量比は、実施
例1〜3及び各比較例では約8.4重量部であり、実施
例4〜7では約26.3重量部である。更に、実施例5
〜7では、球状銅粉に表面処理を施した。これらソフト
エッチング、黒化処理及びシランカップリング剤による
処理は常法によって実施した。
In Table 1, PN is phenol novolak type epoxy resin, and BPA is bisphenol A
Epoxy resin and BPF are bisphenol F epoxy resins. Further, when the amount of the epoxy resin is 100 parts by weight, the amount ratio of the bisphenol-type epoxy resin is about 8.4 parts by weight in Examples 1 to 3 and each comparative example, and about 26.6 parts in Examples 4 to 7. 3 parts by weight. Example 5
In Nos. To 7, the spherical copper powder was subjected to a surface treatment. The soft etching, the blackening treatment, and the treatment with the silane coupling agent were performed by a conventional method.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】使用したフィラー及びエポキシ樹脂は以下
の通りである。 (a)フィラー 球状銅粉、平均粒径5μm;日本アトマイズ加工株式
会社製、商品名「SFR−Cu−5μm」 球状銅粉、平均粒径9μm;福田金属箔粉工業株式会
社製、商品名「CU−FN−10」 樹枝状銅粉、平均粒径6μm;ジャパンエナジー株式
会社製、商品名「電4」 球状銅粉、平均粒径25μm;三井金属鉱業株式会社
製、商品名「C0610」 球状シリカ、平均粒径2μm;株式会社龍森製、商品
名「SO−E3」
The fillers and epoxy resins used are as follows. (A) Filler Spherical copper powder, average particle size 5 μm; trade name “SFR-Cu-5 μm” manufactured by Japan Atomize Processing Co., Ltd. Spherical copper powder, average particle size 9 μm; trade name “Fukuda Metal Foil Powder Co., Ltd.” CU-FN-10 ”dendritic copper powder, average particle size 6 μm; Japan Energy Co., Ltd., trade name“ Den 4 ”spherical copper powder, average particle size 25 μm; Mitsui Kinzoku Mining Co., Ltd., trade name“ C0610 ”spherical Silica, average particle size 2 μm; trade name “SO-E3” manufactured by Tatsumori Corporation

【0031】(b)エポキシ樹脂 フェノールノボラック型エポキシ樹脂;油化シェル株
式会社製、商品名「E−152」 ビスフェノールA型エポキシ樹脂;同、商品名「E−
819」 ビスフェノールF型エポキシ樹脂;同、商品名「E−
806」 (c)表面処理剤 エポキシ系シランカップリング剤;信越化学株式会社
製、商品名「KBM403」
(B) Epoxy resin Phenol novolak type epoxy resin; trade name "E-152" manufactured by Yuka Shell Co., Ltd. Bisphenol A type epoxy resin; trade name "E-
819 "bisphenol F type epoxy resin;
806 "(c) Surface treatment agent Epoxy silane coupling agent; brand name" KBM403 "manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.

【0032】(2)ペーストの揮発分及び穴埋め工程に
相当する加熱によって生成した硬化体の吸水率及びこの
硬化体と銅メッキ層との剥離強度 熱質量−示差熱分析装置によって300℃まで加熱した
場合の上記ペーストの揮発分を測定した。また、生成し
た硬化体の吸水率をJIS K 6911に従って測定
した。更に、黒化処理されたコア基板(銅張積層板、1
00×100mm)にペーストを約300μm厚さに塗
布し、150℃で5時間加熱し、硬化させ、その後、生
成した硬化体の表面をセラミックバフによって研磨し、
樹脂成分をソフトエッチングし、次いで、無電解メッキ
法及び電解メッキ法によって、この硬化体上に約100
μm厚さの銅メッキ層を形成し、次いで、JIS C
6481に従って硬化体に対する銅メッキ層の剥離強度
を測定した。
(2) The volatile content of the paste and the water absorption of the cured product generated by heating corresponding to the filling process, and the peel strength between the cured product and the copper plating layer. The cured product was heated to 300 ° C. by a thermal mass-differential thermal analyzer. The volatile content of the above paste in each case was measured. The water absorption of the resulting cured product was measured in accordance with JIS K 6911. Furthermore, the core substrate (copper-clad laminate, 1
(00 × 100 mm), and the paste was applied to a thickness of about 300 μm, heated at 150 ° C. for 5 hours, and cured.
The resin component is soft-etched, and then about 100% on the cured body by electroless plating and electrolytic plating.
A copper plating layer having a thickness of μm is formed.
According to 6481, the peel strength of the copper plating layer from the cured product was measured.

【0033】(3)はんだリフロー工程に相当する加
熱、冷却による収縮率の測定 ペーストを合成樹脂製のシート上にキャスティングし、
厚さ100μmのフィルム状とした後、150℃で5時
間加熱し、エポキシ樹脂を硬化させた。その後、このフ
ィルムから長さ20mm、幅5mmの試片を作製し、チ
ャック間距離を15mmとして、試片の長さ方向に5g
の荷重を加えた状態で、熱機械分析装置(TMA)によ
って23℃から270℃にまで2℃/分の速度で昇温さ
せた後、同速度で23℃にまで降温させた。そして、得
られたTMAのチャートから収縮長さ[昇温前の23℃
におけるチャート上での長さの読み−降温後の23℃に
おけるチャート上での長さの読み(単位;μm)]を読
み取り、この収縮長さを昇温前の試片の長さで除して収
縮率を求めた。
(3) Measurement of shrinkage rate due to heating and cooling corresponding to the solder reflow process The paste is cast on a synthetic resin sheet,
After forming a film having a thickness of 100 μm, the film was heated at 150 ° C. for 5 hours to cure the epoxy resin. Thereafter, a test piece having a length of 20 mm and a width of 5 mm was prepared from the film, and the distance between the chucks was set to 15 mm.
After the load was applied, the temperature was raised from 23 ° C. to 270 ° C. at a rate of 2 ° C./min by a thermomechanical analyzer (TMA), and then lowered to 23 ° C. at the same rate. Then, based on the obtained TMA chart, the shrinkage length [23 ° C. before temperature rise]
-Reading of length on chart at 23 ° C. after cooling (unit: μm)], and dividing the contracted length by the length of the specimen before heating. To determine the shrinkage.

【0034】以上、ペーストの粘度、ペーストを150
℃で5時間加熱し、硬化させた場合の揮発分、この加熱
により硬化した硬化体の吸水率及びこの硬化体に対する
銅メッキ層の剥離強度、並びにこの硬化体を23℃から
270℃にまで昇温させた後、再び23℃にで降温させ
た場合の収縮率を表2に示す。
The viscosity of the paste and the paste
Volatile content when cured by heating at 5 ° C. for 5 hours, the water absorption of the cured product cured by this heating, the peel strength of the copper plating layer on the cured product, and the rise of the cured product from 23 ° C. to 270 ° C. Table 2 shows the shrinkage ratio when the temperature was lowered to 23 ° C. again after the heating.

【0035】[0035]

【表2】 [Table 2]

【0036】表2の結果によれば、実施例1〜7では、
ペーストの粘度は3500〜16000ポイズであり、
硬化体の揮発分は0.20%以下、吸水率は0.17〜
0.28%、及び硬化体と銅メッキ層との剥離強度は
0.86〜1.24kgf/cmであって、優れた特性
を有するスルーホール充填用ペーストであることが分か
る。また、この硬化体を270℃に加熱した後、冷却し
た際の収縮率もすべて0.1%未満であり、ビルドアッ
プ層におけるクラック等の発生が確実に抑えられるもの
と推察される。更に、銅粉末に表面処理を施した実施例
5〜7では、剥離強度が1kgf/cmを越えて大き
く、特に、ソフトエッチングと黒化処理とを組み合わせ
た実施例6では、剥離強度は1.24kgf/cmとな
っている。
According to the results in Table 2, in Examples 1 to 7,
The viscosity of the paste is 3500-16000 poise,
The volatile content of the cured product is 0.20% or less, and the water absorption is 0.17 to
The peel strength between the cured product and the copper plating layer was 0.86 to 1.24 kgf / cm, which indicates that the paste for filling through holes has excellent characteristics. In addition, after the cured product was heated to 270 ° C., the shrinkage upon cooling was all less than 0.1%, and it is assumed that the occurrence of cracks and the like in the build-up layer was reliably suppressed. Further, in Examples 5 to 7 in which the surface treatment was applied to the copper powder, the peel strength was greater than 1 kgf / cm, and particularly in Example 6 in which soft etching and blackening were combined, the peel strength was 1. It is 24 kgf / cm.

【0037】一方、球状シリカを150重量部用いた比
較例1では、揮発分、吸水率が高く、銅メッキ層の一部
には膨れが観察され、剥離強度が大きく低下している。
また、球状銅粉の添加量が下限値未満である比較例2で
は、剥離強度は良好であるものの、吸水率が高く、27
0℃に加熱した後、冷却した際の収縮率も上限値を大き
く上回っている。更に、球状銅粉の添加量が上限値を越
えている比較例3、及び球状ではなく樹枝状の銅粉を用
いた比較例4では、ペーストが塊状となり、特性評価が
できなかった。また、球状銅粉の平均粒径が上限値を越
えている比較例5では、剥離強度は良好であるものの、
銅メッキ層の一部に膨れを生じ、実用に供し得ないもの
であった。
On the other hand, in Comparative Example 1 using 150 parts by weight of spherical silica, the volatile component and the water absorption were high, swelling was observed in a part of the copper plating layer, and the peel strength was greatly reduced.
In Comparative Example 2 in which the amount of spherical copper powder added was less than the lower limit, although the peel strength was good, the water absorption was high, and
After heating to 0 ° C., the shrinkage upon cooling also greatly exceeds the upper limit. Furthermore, in Comparative Example 3 in which the amount of spherical copper powder added exceeded the upper limit, and in Comparative Example 4 in which dendritic copper powder instead of spherical powder was used, the paste became clumpy, and the property could not be evaluated. In Comparative Example 5, in which the average particle size of the spherical copper powder exceeded the upper limit, although the peel strength was good,
A part of the copper plating layer swelled and could not be put to practical use.

【0038】[0038]

【発明の効果】第1発明によれば、スルーホール充填用
ペーストが硬化して生成する第1硬化体と、このスルー
ホール上に形成された銅メッキ層との密着性に優れ、銅
メッキ層の剥離、膨れ等を生ずることがない。また、ス
ルーホールの壁面に形成された銅メッキ層と第1硬化体
との間に隙間を生ずることもない。更に、はんだリフロ
ー工程における第2硬化体のスルーホールの長さ方向に
おける収縮率が小さく、ビルドアップ層におけるクラッ
クの発生も抑えられる。また、第4発明における特定の
エポキシ樹脂組成物を使用することにより、収縮率が小
さいばかりではなく、スルーホールへの充填の作業性に
優れ、且つこのペーストを用いたプリント配線板が組み
込まれた機器の使用時の環境変化等によって、第2硬化
体そのものにクラックを生ずることもない。更に、第8
発明によれば、簡易な方法によって第1発明の優れた性
能のペーストであることを確認することができる。
According to the first aspect of the present invention, the first cured product formed by curing the through hole filling paste and the copper plating layer formed on the through hole have excellent adhesion, and the copper plating layer There is no occurrence of peeling, swelling, etc. Further, there is no gap between the copper plating layer formed on the wall surface of the through hole and the first cured body. Furthermore, the shrinkage in the length direction of the through-hole of the second cured body in the solder reflow step is small, and the occurrence of cracks in the build-up layer can be suppressed. Further, by using the specific epoxy resin composition in the fourth invention, not only the shrinkage ratio is small, but also the workability of filling the through holes is excellent, and a printed wiring board using this paste is incorporated. Cracks do not occur in the second cured body itself due to an environmental change or the like during use of the device. In addition, the eighth
According to the invention, it is possible to confirm that the paste has excellent performance according to the first invention by a simple method.

【0039】また、第9発明のプリント配線板では、ス
ルーホール内及びスルーホール上において、第1硬化体
と銅メッキ層とが剥離することがなく、また、ビルドア
ップ層及び第2硬化体そのものにおけるクラックの発生
も抑えられ、配線の高密度化及び多層化を容易に行うこ
とができる。
In the printed wiring board according to the ninth aspect of the present invention, the first cured body and the copper plating layer are not separated from each other in the through hole and on the through hole, and the build-up layer and the second cured body itself are not separated. In this case, the occurrence of cracks is also suppressed, and it is possible to easily increase the wiring density and increase the number of layers.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】黒化処理され、粗面化された銅粉末からなるフ
ィラーを用いた場合の、第1硬化体の、特にスルーホー
ルの端面近傍における銅粉末の様子を表わす模式図であ
る。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a state of a copper powder in a first cured body, particularly in the vicinity of an end surface of a through hole, when a filler made of a copper powder subjected to a blackening treatment and having a roughened surface is used.

【図2】スルーホール端面に銅メッキ層を設け、その上
にバイアホールを形成した様子を表わす模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which a copper plating layer is provided on an end surface of a through hole, and a via hole is formed thereon.

【図3】スルーホール上を回避してバイアホールを形成
した様子を表わす模式図である。
FIG. 3 is a schematic view showing a state in which a via hole is formed avoiding a through hole.

【図4】メッキ層と第1硬化体との間の剥がれ、膨れの
様子を表わす模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a state of peeling and swelling between a plating layer and a first cured body.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1;多層基板、2;スルーホール、3;銅メッキ層、3
1;銅メッキ層が剥離し、膨れた部分、4;粗面化され
た銅粉末、41;金属銅、42;酸化層、5;球状シリ
カ、6;ビルドアップ層、7;バイアホール。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Multilayer board, 2; Through hole, 3; Copper plating layer, 3
1; a portion where the copper plating layer was peeled off and swollen; 4; a roughened copper powder; 41; metallic copper; 42; an oxide layer; 5; a spherical silica; 6; a build-up layer;

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Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プリント配線板のスルーホールに充填し
て用いられるスルーホール充填用ペーストにおいて、該
ペーストは、平均粒径0.5〜20μmの金属フィラー
と、エポキシ樹脂及び硬化剤により構成されるエポキシ
樹脂組成物とからなり、該エポキシ樹脂組成物を100
重量部とした場合に、上記エポキシ樹脂は90〜99.
5重量部であり、上記硬化剤は0.5〜10重量部であ
って、上記金属フィラーは500〜1000重量部であ
り、且つ上記ペーストの25℃における粘度が2000
0ポイズ以下であって、穴埋め工程における加熱による
上記ペーストの揮発分が1.0%以下であり、上記穴埋
め工程における加熱によって生成する第1硬化体をはん
だリフロー工程において加熱し、冷却することにより生
成する第2硬化体の、上記スルーホールの長さ方向にお
ける収縮率が0.1%以下であることを特徴とするスル
ーホール充填用ペースト。
1. A paste for filling a through-hole used to fill a through-hole of a printed wiring board, the paste comprising a metal filler having an average particle size of 0.5 to 20 μm, an epoxy resin and a curing agent. An epoxy resin composition, wherein the epoxy resin composition is 100
When the amount is 90 parts by weight, the epoxy resin is 90-99.
5 parts by weight, the curing agent is 0.5 to 10 parts by weight, the metal filler is 500 to 1000 parts by weight, and the viscosity of the paste at 25 ° C. is 2,000.
0 poise or less, the volatile content of the paste by heating in the filling process is 1.0% or less, and the first cured product generated by heating in the filling process is heated and cooled in the solder reflow process. A paste for filling a through hole, wherein a shrinkage ratio of a generated second cured body in a length direction of the through hole is 0.1% or less.
【請求項2】 上記金属フィラーが黒化処理された球状
の銅粉末である請求項1記載のスルーホール充填用ペー
スト。
2. The paste for filling a through hole according to claim 1, wherein the metal filler is a spherical copper powder subjected to blackening treatment.
【請求項3】 上記金属フィラーの表面がエポキシ基を
有するシランカップリング剤で処理されている請求項1
又は2記載のスルーホール充填用ペースト。
3. The surface of the metal filler is treated with a silane coupling agent having an epoxy group.
Or the paste for filling through holes according to 2 above.
【請求項4】 上記エポキシ樹脂は、(1)フェノール
ノボラック型エポキシ樹脂と、(2)ビスフェノールA
型エポキシ樹脂及びビスフェノールF型エポキシ樹脂の
うちの少なくとも一方とを含有し、上記(1)と上記
(2)との合計量を100重量部とした場合に、上記
(1)は70〜99重量部であり、上記(2)は1〜3
0重量部である請求項1乃至3のいずれか1項に記載の
スルーホール充填用ペースト。
4. The epoxy resin comprises: (1) a phenol novolak type epoxy resin; and (2) bisphenol A
(1) is 70 to 99 parts by weight when containing at least one of the epoxy resin and the bisphenol F epoxy resin, and when the total amount of the above (1) and (2) is 100 parts by weight. And (2) is 1-3
The paste for filling a through hole according to any one of claims 1 to 3, which is 0 parts by weight.
【請求項5】 上記穴埋め工程における加熱温度が12
0〜170℃であり、上記はんだリフロー工程における
加熱温度が230〜280℃である請求項1乃至4のい
ずれか1項に記載のスルーホール充填用ペースト。
5. The heating temperature in the filling step is 12 or less.
The paste for filling a through hole according to any one of claims 1 to 4, wherein the paste has a temperature of 0 to 170C and a heating temperature of 230 to 280C in the solder reflow step.
【請求項6】 上記第1硬化体の表面に電解メッキ法に
よって形成された銅メッキ層の、JIS C 6481
によって測定した剥離強度が0.8kgf/cm以上で
ある請求項1乃至5のいずれか1項に記載のスルーホー
ル充填用ペースト。
6. A JIS C 6481 of a copper plating layer formed on the surface of the first cured body by an electrolytic plating method.
The paste for filling a through hole according to any one of claims 1 to 5, wherein the peel strength measured by the method is 0.8 kgf / cm or more.
【請求項7】 上記第1硬化体の吸水率が0.3%以
下である請求項1乃至6のいずれか1項に記載のスルー
ホール充填用ペースト。
7. The paste for filling a through-hole according to claim 1, wherein the first cured product has a water absorption of 0.3% or less.
【請求項8】 プリント配線板のスルーホールに充填し
て用いられるスルーホール充填用ペーストにおいて、該
ペーストは、平均粒径0.5〜20μmの金属フィラー
と、エポキシ樹脂及び硬化剤により構成されるエポキシ
樹脂組成物とからなり、該エポキシ樹脂組成物を100
重量部とした場合に、上記エポキシ樹脂は90〜99.
5重量部であり、上記硬化剤は0.5〜10重量部であ
って、上記金属フィラーは500〜1000重量部であ
り、且つ上記ペーストの25℃における粘度が2000
0ポイズ以下であって、穴埋め工程における加熱による
上記ペーストの揮発分が1.0%以下であり、上記ペー
ストからなる厚さ100μmのフィルムを150℃で5
時間加熱し、硬化させ、その後、このフィルムを用いて
幅5mmの試片を作製し、次いで、該試片の長さ方向に
5gの荷重を加えた状態で、23℃から270℃にまで
昇温させた後、23℃にまで降温させた場合に、下記の
式によって算出される上記フィルムの長さ方向における
収縮率が0.1%以下であることを特徴とするスルーホ
ール充填用ペースト。収縮率(%)=[270℃にまで
昇温させる前の23℃における試片の長さ−270℃に
まで昇温後、23℃にまで降温させた時点での試片の長
さ]/270℃にまで昇温させる前の23℃における試
片の長さ×100
8. A paste for filling a through-hole used to fill a through-hole of a printed wiring board, the paste comprising a metal filler having an average particle size of 0.5 to 20 μm, an epoxy resin and a curing agent. An epoxy resin composition, wherein the epoxy resin composition is 100
When the amount is 90 parts by weight, the epoxy resin is 90-99.
5 parts by weight, the curing agent is 0.5 to 10 parts by weight, the metal filler is 500 to 1000 parts by weight, and the viscosity of the paste at 25 ° C. is 2,000.
0 poise or less, the volatile content of the paste by heating in the filling process is 1.0% or less, and a 100 μm-thick film made of the paste is cured at 150 ° C. for 5 hours.
The film was cured by heating for a period of time, and then a 5 mm wide specimen was prepared using this film. Then, the specimen was heated from 23 ° C. to 270 ° C. with a load of 5 g applied in the longitudinal direction of the specimen. A paste for filling a through-hole, wherein the shrinkage in the longitudinal direction of the film, calculated by the following equation, is 0.1% or less when the temperature is lowered to 23 ° C. after the heating. Shrinkage (%) = [length of specimen at 23 ° C. before heating to 270 ° C.-length of specimen at the time of cooling to 23 ° C. after heating to 270 ° C.] / Specimen length at 23 ° C before heating to 270 ° C x 100
【請求項9】 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の
スルーホール充填用ペーストが、スルーホールに充填さ
れ、加熱、硬化されていることを特徴とするプリント配
線板。
9. A printed wiring board, wherein the paste for filling a through hole according to claim 1 is filled in a through hole, heated and cured.
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