層間剥離耐性評価方法
【課題】短時間で実施するのに適した層間剥離耐性評価方法を提供すること。
【解決手段】本発明の層間剥離耐性評価方法は、積層構造体においてＴＭＡ法による厚さ変化測定の対象となる箇所を特定する工程Ｓ１と、特定された箇所を積層構造体から切り出す工程Ｓ２と、切り出された部分構造体についてＴＭＡ法により厚さ変化測定を行う工程Ｓ３とを含む。積層構造体は例えば多層プリント配線板である。
【解決手段】本発明の層間剥離耐性評価方法は、積層構造体においてＴＭＡ法による厚さ変化測定の対象となる箇所を特定する工程Ｓ１と、特定された箇所を積層構造体から切り出す工程Ｓ２と、切り出された部分構造体についてＴＭＡ法により厚さ変化測定を行う工程Ｓ３とを含む。積層構造体は例えば多層プリント配線板である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層プリント配線板などの積層構造体について耐熱性に係る層間剥離耐性を評価する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の目的を達成するために異種または同種の層が複数積層された積層構造を伴う構造体が、様々な分野で利用されている。例えばエレクトロニクスの分野では、そのような積層構造体として、多層プリント配線板が挙げられる。多層プリント配線板には半導体チップ等の電子部品が搭載されるところ、多層プリント配線板に対して電子部品を機械的かつ電気的に接続するための手法としては、ハンダリフロー法が採用される場合が多い。
【０００３】
ハンダリフロー法による多層プリント配線板への電子部品の接続に際しては、例えば、まず、多層プリント配線板表面の接続パッド上にハンダペーストを印刷法により塗布する。次に、当該ハンダペーストを介して電子部品を多層プリント配線板上に搭載する。次に、電子部品を伴う多層プリント配線板をリフロー炉内にてリフロー加熱する。リフロー加熱によって一旦溶融したハンダがその後の降温過程で凝固することによって、電子部品が多層プリント配線板に接続されることとなる。
【０００４】
リフロー加熱における最高到達温度は相当程度に高温であり、ハンダリフロー法により電子部品が接続される多層プリント配線板には、そのようなリフロー加熱に充分に耐え得る程度の耐熱性が求められる。ハンダペースト中のハンダ材料として、比較的高融点の鉛フリーハンダ（例えばＳｎ−Ａｇ−Ｃｕハンダ）を用いる場合には、比較的低融点の従来の鉛含有ハンダ（例えばＰｂ−Ｓｎハンダ）を用いる場合よりも高温（例えば２５０℃以上）にてリフロー加熱を行う必要があるので、より高い耐熱性が多層プリント配線板には求められる。多層プリント配線板における耐熱性に関する技術については、例えば下記の特許文献１〜３に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２４８１７９号公報
【特許文献２】特開２００４−３１９８８８号公報
【特許文献３】特開平５−１３８７５２号公報
【０００６】
多層プリント配線板に求められる耐熱性の現れの一つとして、いわゆる層間剥離耐性がある。多層プリント配線板の積層構造をなす複数の層についての密着ないし接合に係る耐熱性である。多層プリント配線板については、この層間剥離耐性を評価する必要の生ずる場合がある。
【０００７】
多層プリント配線板の層間剥離耐性を調べるうえでは、一般に、リフロー試験が実施される。リフロー試験においては、ハンダリフロー法による上述の電子部品接続の過程で使用されるリフロー炉が使用され、且つ、実際の電子部品接続過程での加熱処理と同様の加熱処理が多層プリント配線板の全体に施され、その後、当該多層プリント配線板の内部において層間剥離が生じているかどうかが確認される。例えば、大きく剥離した場合には目視によって当該剥離を確認することができ、また、超音波探査装置等を用いた測定によっても剥離の有無を確認することができる。層間剥離が生じない場合に、当該多層プリント配線板について、当該加熱処理に耐え得る程度の層間剥離耐性を有するものと評価される。
【０００８】
しかしながら、このようなリフロー試験による層間剥離耐性評価には、長時間を要する。リフロー試験に使用するリフロー炉の炉内温度の安定化ないし平均化に数時間を必要とするからであり、これに加えて、評価対象である多層プリント配線板に対してリフロー試験前に前処理として吸湿処理を施す必要があるからである。吸湿処理では、４０〜１６０時間程度の長時間にわたり、恒温恒湿槽内における所定温度および所定湿度（評価レベルに応じて選択）の下に多層プリント配線板がおかれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、多層プリント配線板などの積層構造体について、耐熱性に係る層間剥離耐性の評価を短時間で行うのに適した方法を提供することを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の側面により提供される層間剥離耐性評価方法は、層間剥離耐性評価の対象である積層構造体において、ＴＭＡ（thermomechanical analysis）法による厚さ変化測定の対象となる箇所を特定する工程（特定工程）と、積層構造体から当該特定箇所を切り出す工程（切出し工程）と、切り出された部分構造体についてＴＭＡ法により厚さ変化測定を行う工程（測定工程）とを含む。
【００１１】
本方法における特定工程では、例えば、評価対象である積層構造体において層間剥離耐性ないし層間密着性の最も弱いと考えられる部分を含む箇所が選択される。そのような部分の層間剥離耐性を調べることによって、積層構造体全体の層間剥離耐性評価を適切に行うことが可能である（積層構造体において層間剥離耐性の最も弱い部分にて層間剥離が発現しない熱的条件では、当該積層構造体のいずれの箇所にも層間剥離は生じない）。
【００１２】
本方法における切出し工程では、特定工程にて特定された箇所を、ＴＭＡ法による厚さ変化測定が可能な小片たる部分構造体として切り出す。
【００１３】
本方法における測定工程（ＴＭＡ法による厚さ変化測定）は、いわゆるＴＭＡ装置を使用して行う。具体的には、測定対象である部分構造体に対してその厚さ方向に所定の荷重を作用させた状態で、当該部分構造体の厚さ変化（即ち、部分構造体の初期厚さからの厚さ変化量）を測定しつつ、室温から所定の設定温度（例えば２６０℃以上）へと徐々に部分構造体を昇温させ、そして、当該設定温度にて部分構造体を所定時間（例えば１０分以上）保持する。昇温期間に部分構造体内で層間剥離が発現しない場合、当該昇温期間では、部分構造体は徐々に膨張し続け、部分構造体の厚さ変化量は、昇温に伴って比例的に徐々に増大する。温度保持期間に部分構造体内で層間剥離が発現しない場合、当該温度保持期間では、部分構造体の厚さ変化量は、略一定に維持される。昇温期間または温度保持期間において部分構造体内の所定の層間に剥離が発現する場合には、その時点において、測定に係る厚さ変化量は急激に上昇し且つその直後に急激に下降する。厚さ変化をグラフ化すると、厚さ変化量のこのような上昇および下降は、ピークとして現れる。本発明者らは、厚さ変化量のこのような急激な変化が、層間剥離の発現した瞬間に特有のものであり、層間剥離現象に対応付けられることを明らかにした。本発明は、このような知見に基づくものである。
【００１４】
ＴＭＡ法による上述の厚さ変化測定は、比較的短時間で終了することができる。また、ＴＭＡ法による上述の厚さ変化測定は、比較的簡便に実施することができる。したがって、本方法は、多層プリント配線板などの積層構造体について、耐熱性に係る層間剥離耐性の評価を短時間で行うのに適するのである。
【００１５】
好ましくは、評価対象である積層構造体において、厚さ変化測定の対象として特定される部分構造体は、金属膜および樹脂膜からなる積層構造を含む。金属膜および樹脂膜の積層界面は、金属膜どうしの積層界面よりも、また、樹脂膜どうしの積層界面よりも、層間密着性は弱い傾向にあり、従って、耐熱性に係る層間剥離耐性も低い傾向にある。そのため、金属膜および樹脂膜からなる積層構造を含む部分は、当該積層構造体全体において、層間密着性の最も弱い部分に該当する場合が多い。金属膜および樹脂膜からなる積層構造を含むこのような部分構造体について、ＴＭＡ法による厚さ変化測定を実施することにより、積層構造体全体の層間剥離耐性評価を適切に行うことが可能である。
【００１６】
好ましくは、金属膜は銅箔である。評価対象である積層構造体が例えば多層プリント配線板である場合には、本発明において厚さ変化測定の対象として特定される部分構造体は、銅箔および樹脂膜からなる積層構造を含むのが好ましい。銅箔および樹脂膜の積層界面は、当該多層プリント配線板において、層間密着性の最も弱い部分に該当する場合がある。本発明者らは、これを確認している。したがって、銅箔および樹脂膜からなる積層構造を含むこのような部分構造体について、ＴＭＡ法による厚さ変化測定を実施することにより、多層プリント配線板全体の層間剥離耐性評価を適切に行うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明に係る層間剥離耐性評価方法のフローチャートを表す。本発明の層間剥離耐性評価方法は、特定工程Ｓ１、切出し工程Ｓ２、および測定工程Ｓ３を含み、例えば、図２に示すような部分断面を有する多層プリント配線板Ｘの耐熱性に係る層間剥離耐性を評価することができるように、構成されたものである。
【００１８】
層間剥離耐性評価対象の一例である多層プリント配線板Ｘは、例えば、コア層１０と、当該コア層１０の両面に設けられた多層配線部２０とからなる積層構造を有する。コア層１０は、例えばカーボンファイバ強化樹脂（ＣＦＲＰ）の板材が複数積層されてなる。多層配線部２０は、例えば、一括積層法により配線が多層化された部位であり、絶縁層２１、微細配線パターン２２、およびベタ配線パターン２３を含む積層構造を有する。絶縁層２１は、例えば、ガラスクロスに樹脂材料を含浸させてなるプリプレグを用いて形成されたものよりなる。微細配線パターン２２は、その幅が５０〜１００μｍ程度の配線パターンであり、例えば銅により構成されており、各々、絶縁層２１間において所望のパターン形状を有している。ベタ配線パターン２３は、その幅が３〜５ｍｍ程度の配線パターンであり、例えば銅により構成されており、各々、絶縁層２１間において所望のパターン形状を有している。ベタ配線パターン２３は、電磁波のシールドやノイズ対策などの目的で設けられるものである。また、多層配線部２０内の所定の箇所には、スルーホールビア等のビア（図示略）が設けられている。そして、多層配線部２０の表面には、外部接続用の図外の電極パッドに対応して開口しているオーバーコート層２４が設けられている。このような多層プリント配線板Ｘの厚さは例えば１.５ｍｍである。
【００１９】
本発明の層間剥離耐性評価方法においては、まず、特定工程Ｓ１を行う。特定工程Ｓ１では、多層プリント配線板Ｘにおいて、後の測定工程Ｓ３でのＴＭＡ（thermomechanical analysis）法による厚さ変化測定の対象となる箇所を、特定する。多層プリント配線板Ｘにおいては、絶縁層２１とベタ配線パターン２３（例えば銅箔）の積層界面が密着性の最も弱い部分に該当するところ、本工程では、絶縁層２１とベタ配線パターン２３の積層構造を含む箇所（例えば、図２において破線で囲まれた箇所）を特定ないし選択する。この特定は、例えば、多層プリント配線板Ｘの内部構造をＸ線撮影等によって調べたうえで行う。或は、当該多層プリント配線板Ｘの設計図を参照して特定を行ってもよい。積層構造体たる多層プリント配線板Ｘにおいて層間密着性の最も弱い部分にて層間剥離が生じない熱的条件では、当該多層プリント配線板Ｘのいずれの箇所にも層間剥離は生じないので、層間密着性の最も弱い部分の層間剥離耐性を調べることによって、多層プリント配線板Ｘ全体の層間剥離耐性評価を適切に行うことが可能である。
【００２０】
次に、切出し工程Ｓ２を行う。具体的には、多層プリント配線板Ｘにおいて特定された箇所（例えば、図２において破線で囲まれた箇所）を、ＴＭＡ法による厚さ変化測定が可能な小片たる部分構造体Ｘａとして、多層プリント配線板Ｘから切り出す。例えばダイアモンドソーを使用して、本工程を実行することができる。
【００２１】
次に、測定工程Ｓ３を行う。本工程では、いわゆるＴＭＡ装置を使用して、ＴＭＡ法による厚さ変化測定を行う。具体的には、測定対象である部分構造体Ｘａに対してその厚さ方向に所定の荷重を作用させた状態で、部分構造体Ｘａの厚さ変化（即ち、部分構造体Ｘａの初期厚さからの厚さ変化量）を測定しつつ、室温から所定の設定温度（例えば２６０℃以上）へと徐々に部分構造体Ｘａを昇温させ、そして、当該設定温度にて部分構造体Ｘａを所定時間（例えば１０分以上）保持する。
【００２２】
図３（ａ）は、測定工程Ｓ３にて部分構造体Ｘａ内で層間剥離が発現しない場合の測定結果の一例を表すグラフである。図３（ａ）のグラフでは、横軸は経過時間（単位は例えばｍｉｎ）を表し、縦軸は厚さ変化量（単位は例えばμｍ）を表す。昇温期間Ａ1に部分構造体Ｘａ内で層間剥離が発現しない場合、その昇温期間Ａ1では、部分構造体Ｘａは徐々に膨張し続け、図３（ａ）に示すように、部分構造体Ｘａの厚さ変化量は昇温に伴って比例的に徐々に増大する。温度保持期間Ａ2に部分構造体Ｘａ内で層間剥離が発現しない場合、その温度保持期間Ａ2では、部分構造体Ｘａの厚さ変化量は、略一定に維持される。層間剥離が発現しない場合、部分構造体Ｘａは、本工程の全期間にわたり、図４（ａ）に示すような状態を維持する。
【００２３】
図３（ｂ）は、測定工程Ｓ３にて部分構造体Ｘａ内で層間剥離が発現した場合の測定結果の一例を表すグラフである。図３（ｂ）のグラフでは、横軸は経過時間（単位は例えばｍｉｎ）を表し、縦軸は厚さ変化量（単位は例えばμｍ）を表す。測定工程Ｓ３にて部分構造体Ｘａ内に層間剥離が発現する場合には、図３（ｂ）のグラフにおいて瞬間的なピークＰ１として現れているように、層間剥離の発現した時点において、測定に係る厚さ変化量は急激に上昇し且つその直後に急激に下降する。本工程にて部分構造体Ｘａ内に層間剥離が発現すると、具体的には、図４（ｂ）に誇張して示すように、層間剥離Ｗの発現した箇所において、急激なガス膨張に起因して瞬間的に空間が形成され、その直後、脱ガスされて、図４（ｃ）に示すように空間が収縮する。図５は、測定工程Ｓ３を経て層間剥離Ｗが発現した所定の部分構造体の断面のＳＥＭ写真である。図６は、図５のＳＥＭ写真の一部を拡大したものである。
【００２４】
また、測定工程Ｓ３においては、図３（ｂ）のグラフに示すような緩慢なピークＰ２が観測される場合がある。緩慢なピークＰ２は、部分構造体Ｘａ内の所定箇所の樹脂材料から発生したガスが半溶融状態にある樹脂中にボイドＢｄを形成し、このボイドＢｄが徐々に膨張していくことに伴う部分構造体Ｘａ全体の厚み変化に対応する（即ち、緩慢なピークＰ２は、層間剥離Ｗの発現を意味しない）。図７は、測定工程Ｓ３を経てそのようなボイドＢｄが生じた所定の部分構造体の部分断面のＳＥＭ写真である。
【００２５】
以上の工程を経て得られた情報（層間剥離の有無，層間剥離が発現するまでに要する時間等）に基づき多層プリント配線板Ｘの層間剥離耐性を評価することができる。
【００２６】
ＴＭＡ法による上述のような厚さ変化測定は、比較的短時間で終了することができる。また、ＴＭＡ法による上述のような厚さ変化測定は、比較的簡便に実施することができる。したがって、本方法によると、多層プリント配線板Ｘなどの積層構造体について、耐熱性に係る層間剥離耐性の評価を短時間で行うことが可能である。
【実施例】
【００２７】
〔試料Ａ〕
第１の多層プリント配線板（ＦＲ−４）において、その設計図に基づき、ＴＭＡ法による厚さ変化測定の対象となる箇所として、ベタ銅配線パターン（幅３ｍｍ）と絶縁層（エポキシ材料）の積層構造を含む箇所（７ｍｍ×７ｍｍ）を特定し、その後、当該箇所をダイアモンドソーによって切り出して部分構造体（７ｍｍ×７ｍｍ，厚さ１.５ｍｍ）を得た。これを試料Ａとし、試料Ａについて、ＴＭＡ法による厚さ変化測定を行った（測定工程）。具体的には、ＴＭＡ装置（商品名：ＴＭＡ６１００，エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製）を使用し、窒素雰囲気下で、その圧縮モードにおいて試料Ａに対してその厚さ方向に荷重１ｇを作用させた状態で、試料Ａの初期厚さからの厚さ変化量を測定しつつ、室温から２６５℃へと徐々に試料Ａを昇温させ（昇温速度１０℃／ｍｉｎ）、そして、２６５℃にて試料Ａを２０分間保持した。
【００２８】
試料Ａについての上述の測定工程では、温度保持期間開始時から約１１分経過後に瞬間的なピークが現れた。また、測定工程を経た試料Ａについて、樹脂包埋してサイズアップを図った後、研磨を行って断面を露出させ、当該断面を走査型電子顕微鏡（商品名：Ｓ−４５００，日立製作所製）を使用して観察した。これにより、図９のＳＥＭ写真に示すように、試料Ａにおける所定の絶縁層２１と所定のベタ銅配線パターン２３との間に層間剥離Ｗが発現していることが確認された。測定結果および断面観察結果については、図８の表にまとめる（後出の試料についても同様である）。
【００２９】
〔試料Ｂ〕
第２の多層プリント配線板（ＦＲ−４）において、その設計図に基づき、ＴＭＡ法による厚さ変化測定の対象となる箇所として、ベタ銅配線パターン（幅約３ｍｍ）と絶縁層（エポキシ材料）の積層構造を含む箇所（７ｍｍ×７ｍｍ）を特定し、その後、当該箇所を切り出して部分構造体（７ｍｍ×７ｍｍ，厚さ１.５ｍｍ）を得た。これを試料Ｂとし、試料Ｂについて、試料Ａと同様に、ＴＭＡ法による厚さ変化測定を行った。試料Ｂについての測定工程では、温度保持期間開始時から約７分経過後に瞬間的なピークが現れた。この瞬間的ピークの後に、緩慢なピークも現れた。また、測定工程を経た試料Ｂについて、試料Ａと同様にして断面観察を行ったところ、図１０のＳＥＭ写真に示すように、試料Ｂにおける所定箇所に層間剥離Ｗが発現していること、および、図１１のＳＥＭ写真に示すように、所定の絶縁層内に複数のボイドＢｄが発生していることが確認された。
【００３０】
〔試料Ｃ〕
第３の多層プリント配線板（ＦＲ−４）において、その設計図に基づき、ＴＭＡ法による厚さ変化測定の対象となる箇所として、ベタ銅配線パターン（幅約３ｍｍ）と絶縁層（エポキシ材料）の積層構造を含む箇所（７ｍｍ×７ｍｍ）を特定し、その後、当該箇所を切り出して部分構造体（７ｍｍ×７ｍｍ，厚さ１.５ｍｍ）を得た。これを試料Ｃとし、試料Ｃについて、試料Ａと同様に、ＴＭＡ法による厚さ変化測定を行った。試料Ｃについての測定工程では、温度保持期間開始時から約１４分経過後に瞬間的なピークが現れた。また、測定工程を経た試料Ｃについて、試料Ａと同様にして断面観察を行ったところ、図１２のＳＥＭ写真に示すように、試料Ｃにおける所定箇所に層間剥離Ｗが発現していることが確認された。
【００３１】
〔試料Ｄ〕
第４の多層プリント配線板（ＦＲ−４）において、その設計図に基づき、ＴＭＡ法による厚さ変化測定の対象となる箇所として、ベタ銅配線パターン（幅約３ｍｍ）と絶縁層（エポキシ材料）の積層構造を含む箇所（７ｍｍ×７ｍｍ）を特定し、その後、当該箇所を切り出して部分構造体（７ｍｍ×７ｍｍ，厚さ１.５ｍｍ）を得た。これを試料Ｄとし、試料Ｄについて、試料Ａと同様に、ＴＭＡ法による厚さ変化測定を行った。試料Ｄについての測定工程では、温度保持期間開始時から約１４分経過後に瞬間的なピークが現れた。この瞬間的ピークの後に、緩慢なピークも現れた。また、測定工程を経た試料Ｄについて、試料Ａと同様にして断面観察を行ったところ、図１３のＳＥＭ写真に示すように、試料Ｄにおける所定箇所に層間剥離Ｗが発現していること、および、図１４のＳＥＭ写真に示すように所定の絶縁層内に複数のボイドＢｄが発生していることが確認された。
【００３２】
〔試料Ｅ〕
第５の多層プリント配線板（ＦＲ−４）において、その設計図に基づき、ＴＭＡ法による厚さ変化測定の対象となる箇所として、ベタ銅配線パターン（幅約３ｍｍ）と絶縁層（エポキシ材料）の積層構造を含む箇所（７ｍｍ×７ｍｍ）を特定し、その後、当該箇所を切り出して部分構造体（７ｍｍ×７ｍｍ，厚さ１.５ｍｍ）を得た。これを試料Ｅとし、試料Ｅについて、試料Ａと同様に、ＴＭＡ法による厚さ変化測定を行った。試料Ｅについての測定工程では、瞬間的なピークは現れなかったが、緩慢なピークは現れた。また、測定工程を経た試料Ｅについて、試料Ａと同様にして断面観察を行ったところ、層間剥離は確認されず、ボイドが確認された。
【００３３】
〔試料Ｆ〕
第６の多層プリント配線板（ＦＲ−４）において、その設計図に基づき、ＴＭＡ法による厚さ変化測定の対象となる箇所として、ベタ銅配線パターン（幅約３ｍｍ）と絶縁層（エポキシ材料）の積層構造を含む箇所（７ｍｍ×７ｍｍ）を特定し、その後、当該箇所を切り出して部分構造体（７ｍｍ×７ｍｍ，厚さ１.５ｍｍ）を得た。これを試料Ｆとし、試料Ｆについて、試料Ａと同様に、ＴＭＡ法による厚さ変化測定を行った。試料Ｆについての測定工程では、瞬間的なピークも緩慢なピークも現れなかった。また、測定工程を経た試料Ｆについて、試料Ａと同様にして断面観察を行ったところ、層間剥離もボイドも確認されなかった。
【００３４】
〔試料Ｇ〜Ｉ〕
第７の多層プリント配線板（ＦＲ−４）において、その設計図に基づき、ＴＭＡ法による厚さ変化測定の対象となる箇所として、第１〜第３の箇所（７ｍｍ×７ｍｍ）を特定し、その後、当該第１〜第３箇所の各々を切り出して第１〜第３部分構造体（７ｍｍ×７ｍｍ，厚さ１.５ｍｍ）を得た。第１部分構造部は、ベタ銅配線パターン（幅約３ｍｍ）と絶縁層（エポキシ材料）の積層構造を含む箇所であり、これを試料Ｇとした。第２部分構造部は、ベタ銅配線パターンを含まずに、微細銅配線パターン（幅約１００μｍ）と絶縁層（エポキシ材料）の積層構造を含む箇所であり、これを試料Ｈとした。第３部分構造部は、配線パターンを含まずに、絶縁層（エポキシ材料）どうしの積層構造を含む箇所であり、これを試料Ｉとした。
【００３５】
これら試料Ｇ〜Ｉについて、試料Ａと同様に、ＴＭＡ法による厚さ変化測定を行った。その測定結果たるグラフを図１５〜図１７に示す。図１５〜図１７の各グラフでは、横軸は経過時間（分）を表し、縦軸は厚さ変化量（μｍ）を表す。試料Ｇについての測定工程では、図１５のグラフにおいて瞬間的なピークが現れているように、層間剥離が発現した。試料Ｈについての測定工程では、図１６のグラフにおいて瞬間的なピークは現れず、層間剥離は発現しなかった。試料Ｉについての測定工程では、図１７のグラフにおいて瞬間的なピークは現われず、剥離は発現しなかった。
【００３６】
〔評価〕
試料Ａ〜Ｆについての上述のような測定結果および断面観察結果から、測定工程における瞬間的なピークの有無と層間剥離の有無とは、明確に対応付けできることが判る。加えて、試料Ｇ〜Ｉについての上述の測定結果から、単一多層プリント配線板内であっても部位によって層間剥離耐性ないし層間密着性が異なることが判る。これらより、多層プリント配線板において層間密着性の最も弱い部分の層間剥離耐性を調べることによって、当該多層プリント配線板の層間剥離耐性評価を適切に行うことが可能であることが理解できよう。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る層間剥離耐性評価方法のフローチャートを表す。
【図２】実施形態における層間剥離耐性評価対象である多層プリント配線板の部分断面図である。
【図３】ＴＭＡ法による厚さ変化測定結果の一例のグラフである。
【図４】測定工程における部分構造体の状態を表す。
【図５】測定工程を経て層間剥離が発現した部分構造体の断面の走査型電子顕微鏡写真である。
【図６】図５の走査型電子顕微鏡写真の部分拡大写真である。
【図７】測定工程を経てボイドが発生した部分構造体の部分断面の走査型電子顕微鏡写真である。
【図８】試料Ａ〜Ｉの部分構造体についての測定結果および断面観察結果をまとめた表である。
【図９】測定工程を経た試料Ａの断面の一部の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１０】測定工程を経た試料Ｂの断面の一部の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１１】測定工程を経た試料Ｂの断面の他の一部の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１２】測定工程を経た試料Ｃの断面の一部の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１３】測定工程を経た試料Ｄの断面の一部の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１４】測定工程を経た試料Ｄの断面の他の一部の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１５】試料Ｇの部分構造体についての測定結果たるグラフである。
【図１６】試料Ｈの部分構造体についての測定結果たるグラフである。
【図１７】試料Ｉの部分構造体についての測定結果たるグラフである。
【符号の説明】
【００３８】
Ｘ 多層プリント配線板
Ｘａ 部分構造体
１０ コア層
２０ 多層配線部
２１ 絶縁層
２２ 微細配線パターン
２３ ベタ配線パターン
Ｗ 剥離
Ｂｄ ボイド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層プリント配線板などの積層構造体について耐熱性に係る層間剥離耐性を評価する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の目的を達成するために異種または同種の層が複数積層された積層構造を伴う構造体が、様々な分野で利用されている。例えばエレクトロニクスの分野では、そのような積層構造体として、多層プリント配線板が挙げられる。多層プリント配線板には半導体チップ等の電子部品が搭載されるところ、多層プリント配線板に対して電子部品を機械的かつ電気的に接続するための手法としては、ハンダリフロー法が採用される場合が多い。
【０００３】
ハンダリフロー法による多層プリント配線板への電子部品の接続に際しては、例えば、まず、多層プリント配線板表面の接続パッド上にハンダペーストを印刷法により塗布する。次に、当該ハンダペーストを介して電子部品を多層プリント配線板上に搭載する。次に、電子部品を伴う多層プリント配線板をリフロー炉内にてリフロー加熱する。リフロー加熱によって一旦溶融したハンダがその後の降温過程で凝固することによって、電子部品が多層プリント配線板に接続されることとなる。
【０００４】
リフロー加熱における最高到達温度は相当程度に高温であり、ハンダリフロー法により電子部品が接続される多層プリント配線板には、そのようなリフロー加熱に充分に耐え得る程度の耐熱性が求められる。ハンダペースト中のハンダ材料として、比較的高融点の鉛フリーハンダ（例えばＳｎ−Ａｇ−Ｃｕハンダ）を用いる場合には、比較的低融点の従来の鉛含有ハンダ（例えばＰｂ−Ｓｎハンダ）を用いる場合よりも高温（例えば２５０℃以上）にてリフロー加熱を行う必要があるので、より高い耐熱性が多層プリント配線板には求められる。多層プリント配線板における耐熱性に関する技術については、例えば下記の特許文献１〜３に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２４８１７９号公報
【特許文献２】特開２００４−３１９８８８号公報
【特許文献３】特開平５−１３８７５２号公報
【０００６】
多層プリント配線板に求められる耐熱性の現れの一つとして、いわゆる層間剥離耐性がある。多層プリント配線板の積層構造をなす複数の層についての密着ないし接合に係る耐熱性である。多層プリント配線板については、この層間剥離耐性を評価する必要の生ずる場合がある。
【０００７】
多層プリント配線板の層間剥離耐性を調べるうえでは、一般に、リフロー試験が実施される。リフロー試験においては、ハンダリフロー法による上述の電子部品接続の過程で使用されるリフロー炉が使用され、且つ、実際の電子部品接続過程での加熱処理と同様の加熱処理が多層プリント配線板の全体に施され、その後、当該多層プリント配線板の内部において層間剥離が生じているかどうかが確認される。例えば、大きく剥離した場合には目視によって当該剥離を確認することができ、また、超音波探査装置等を用いた測定によっても剥離の有無を確認することができる。層間剥離が生じない場合に、当該多層プリント配線板について、当該加熱処理に耐え得る程度の層間剥離耐性を有するものと評価される。
【０００８】
しかしながら、このようなリフロー試験による層間剥離耐性評価には、長時間を要する。リフロー試験に使用するリフロー炉の炉内温度の安定化ないし平均化に数時間を必要とするからであり、これに加えて、評価対象である多層プリント配線板に対してリフロー試験前に前処理として吸湿処理を施す必要があるからである。吸湿処理では、４０〜１６０時間程度の長時間にわたり、恒温恒湿槽内における所定温度および所定湿度（評価レベルに応じて選択）の下に多層プリント配線板がおかれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、多層プリント配線板などの積層構造体について、耐熱性に係る層間剥離耐性の評価を短時間で行うのに適した方法を提供することを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の側面により提供される層間剥離耐性評価方法は、層間剥離耐性評価の対象である積層構造体において、ＴＭＡ（thermomechanical analysis）法による厚さ変化測定の対象となる箇所を特定する工程（特定工程）と、積層構造体から当該特定箇所を切り出す工程（切出し工程）と、切り出された部分構造体についてＴＭＡ法により厚さ変化測定を行う工程（測定工程）とを含む。
【００１１】
本方法における特定工程では、例えば、評価対象である積層構造体において層間剥離耐性ないし層間密着性の最も弱いと考えられる部分を含む箇所が選択される。そのような部分の層間剥離耐性を調べることによって、積層構造体全体の層間剥離耐性評価を適切に行うことが可能である（積層構造体において層間剥離耐性の最も弱い部分にて層間剥離が発現しない熱的条件では、当該積層構造体のいずれの箇所にも層間剥離は生じない）。
【００１２】
本方法における切出し工程では、特定工程にて特定された箇所を、ＴＭＡ法による厚さ変化測定が可能な小片たる部分構造体として切り出す。
【００１３】
本方法における測定工程（ＴＭＡ法による厚さ変化測定）は、いわゆるＴＭＡ装置を使用して行う。具体的には、測定対象である部分構造体に対してその厚さ方向に所定の荷重を作用させた状態で、当該部分構造体の厚さ変化（即ち、部分構造体の初期厚さからの厚さ変化量）を測定しつつ、室温から所定の設定温度（例えば２６０℃以上）へと徐々に部分構造体を昇温させ、そして、当該設定温度にて部分構造体を所定時間（例えば１０分以上）保持する。昇温期間に部分構造体内で層間剥離が発現しない場合、当該昇温期間では、部分構造体は徐々に膨張し続け、部分構造体の厚さ変化量は、昇温に伴って比例的に徐々に増大する。温度保持期間に部分構造体内で層間剥離が発現しない場合、当該温度保持期間では、部分構造体の厚さ変化量は、略一定に維持される。昇温期間または温度保持期間において部分構造体内の所定の層間に剥離が発現する場合には、その時点において、測定に係る厚さ変化量は急激に上昇し且つその直後に急激に下降する。厚さ変化をグラフ化すると、厚さ変化量のこのような上昇および下降は、ピークとして現れる。本発明者らは、厚さ変化量のこのような急激な変化が、層間剥離の発現した瞬間に特有のものであり、層間剥離現象に対応付けられることを明らかにした。本発明は、このような知見に基づくものである。
【００１４】
ＴＭＡ法による上述の厚さ変化測定は、比較的短時間で終了することができる。また、ＴＭＡ法による上述の厚さ変化測定は、比較的簡便に実施することができる。したがって、本方法は、多層プリント配線板などの積層構造体について、耐熱性に係る層間剥離耐性の評価を短時間で行うのに適するのである。
【００１５】
好ましくは、評価対象である積層構造体において、厚さ変化測定の対象として特定される部分構造体は、金属膜および樹脂膜からなる積層構造を含む。金属膜および樹脂膜の積層界面は、金属膜どうしの積層界面よりも、また、樹脂膜どうしの積層界面よりも、層間密着性は弱い傾向にあり、従って、耐熱性に係る層間剥離耐性も低い傾向にある。そのため、金属膜および樹脂膜からなる積層構造を含む部分は、当該積層構造体全体において、層間密着性の最も弱い部分に該当する場合が多い。金属膜および樹脂膜からなる積層構造を含むこのような部分構造体について、ＴＭＡ法による厚さ変化測定を実施することにより、積層構造体全体の層間剥離耐性評価を適切に行うことが可能である。
【００１６】
好ましくは、金属膜は銅箔である。評価対象である積層構造体が例えば多層プリント配線板である場合には、本発明において厚さ変化測定の対象として特定される部分構造体は、銅箔および樹脂膜からなる積層構造を含むのが好ましい。銅箔および樹脂膜の積層界面は、当該多層プリント配線板において、層間密着性の最も弱い部分に該当する場合がある。本発明者らは、これを確認している。したがって、銅箔および樹脂膜からなる積層構造を含むこのような部分構造体について、ＴＭＡ法による厚さ変化測定を実施することにより、多層プリント配線板全体の層間剥離耐性評価を適切に行うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明に係る層間剥離耐性評価方法のフローチャートを表す。本発明の層間剥離耐性評価方法は、特定工程Ｓ１、切出し工程Ｓ２、および測定工程Ｓ３を含み、例えば、図２に示すような部分断面を有する多層プリント配線板Ｘの耐熱性に係る層間剥離耐性を評価することができるように、構成されたものである。
【００１８】
層間剥離耐性評価対象の一例である多層プリント配線板Ｘは、例えば、コア層１０と、当該コア層１０の両面に設けられた多層配線部２０とからなる積層構造を有する。コア層１０は、例えばカーボンファイバ強化樹脂（ＣＦＲＰ）の板材が複数積層されてなる。多層配線部２０は、例えば、一括積層法により配線が多層化された部位であり、絶縁層２１、微細配線パターン２２、およびベタ配線パターン２３を含む積層構造を有する。絶縁層２１は、例えば、ガラスクロスに樹脂材料を含浸させてなるプリプレグを用いて形成されたものよりなる。微細配線パターン２２は、その幅が５０〜１００μｍ程度の配線パターンであり、例えば銅により構成されており、各々、絶縁層２１間において所望のパターン形状を有している。ベタ配線パターン２３は、その幅が３〜５ｍｍ程度の配線パターンであり、例えば銅により構成されており、各々、絶縁層２１間において所望のパターン形状を有している。ベタ配線パターン２３は、電磁波のシールドやノイズ対策などの目的で設けられるものである。また、多層配線部２０内の所定の箇所には、スルーホールビア等のビア（図示略）が設けられている。そして、多層配線部２０の表面には、外部接続用の図外の電極パッドに対応して開口しているオーバーコート層２４が設けられている。このような多層プリント配線板Ｘの厚さは例えば１.５ｍｍである。
【００１９】
本発明の層間剥離耐性評価方法においては、まず、特定工程Ｓ１を行う。特定工程Ｓ１では、多層プリント配線板Ｘにおいて、後の測定工程Ｓ３でのＴＭＡ（thermomechanical analysis）法による厚さ変化測定の対象となる箇所を、特定する。多層プリント配線板Ｘにおいては、絶縁層２１とベタ配線パターン２３（例えば銅箔）の積層界面が密着性の最も弱い部分に該当するところ、本工程では、絶縁層２１とベタ配線パターン２３の積層構造を含む箇所（例えば、図２において破線で囲まれた箇所）を特定ないし選択する。この特定は、例えば、多層プリント配線板Ｘの内部構造をＸ線撮影等によって調べたうえで行う。或は、当該多層プリント配線板Ｘの設計図を参照して特定を行ってもよい。積層構造体たる多層プリント配線板Ｘにおいて層間密着性の最も弱い部分にて層間剥離が生じない熱的条件では、当該多層プリント配線板Ｘのいずれの箇所にも層間剥離は生じないので、層間密着性の最も弱い部分の層間剥離耐性を調べることによって、多層プリント配線板Ｘ全体の層間剥離耐性評価を適切に行うことが可能である。
【００２０】
次に、切出し工程Ｓ２を行う。具体的には、多層プリント配線板Ｘにおいて特定された箇所（例えば、図２において破線で囲まれた箇所）を、ＴＭＡ法による厚さ変化測定が可能な小片たる部分構造体Ｘａとして、多層プリント配線板Ｘから切り出す。例えばダイアモンドソーを使用して、本工程を実行することができる。
【００２１】
次に、測定工程Ｓ３を行う。本工程では、いわゆるＴＭＡ装置を使用して、ＴＭＡ法による厚さ変化測定を行う。具体的には、測定対象である部分構造体Ｘａに対してその厚さ方向に所定の荷重を作用させた状態で、部分構造体Ｘａの厚さ変化（即ち、部分構造体Ｘａの初期厚さからの厚さ変化量）を測定しつつ、室温から所定の設定温度（例えば２６０℃以上）へと徐々に部分構造体Ｘａを昇温させ、そして、当該設定温度にて部分構造体Ｘａを所定時間（例えば１０分以上）保持する。
【００２２】
図３（ａ）は、測定工程Ｓ３にて部分構造体Ｘａ内で層間剥離が発現しない場合の測定結果の一例を表すグラフである。図３（ａ）のグラフでは、横軸は経過時間（単位は例えばｍｉｎ）を表し、縦軸は厚さ変化量（単位は例えばμｍ）を表す。昇温期間Ａ1に部分構造体Ｘａ内で層間剥離が発現しない場合、その昇温期間Ａ1では、部分構造体Ｘａは徐々に膨張し続け、図３（ａ）に示すように、部分構造体Ｘａの厚さ変化量は昇温に伴って比例的に徐々に増大する。温度保持期間Ａ2に部分構造体Ｘａ内で層間剥離が発現しない場合、その温度保持期間Ａ2では、部分構造体Ｘａの厚さ変化量は、略一定に維持される。層間剥離が発現しない場合、部分構造体Ｘａは、本工程の全期間にわたり、図４（ａ）に示すような状態を維持する。
【００２３】
図３（ｂ）は、測定工程Ｓ３にて部分構造体Ｘａ内で層間剥離が発現した場合の測定結果の一例を表すグラフである。図３（ｂ）のグラフでは、横軸は経過時間（単位は例えばｍｉｎ）を表し、縦軸は厚さ変化量（単位は例えばμｍ）を表す。測定工程Ｓ３にて部分構造体Ｘａ内に層間剥離が発現する場合には、図３（ｂ）のグラフにおいて瞬間的なピークＰ１として現れているように、層間剥離の発現した時点において、測定に係る厚さ変化量は急激に上昇し且つその直後に急激に下降する。本工程にて部分構造体Ｘａ内に層間剥離が発現すると、具体的には、図４（ｂ）に誇張して示すように、層間剥離Ｗの発現した箇所において、急激なガス膨張に起因して瞬間的に空間が形成され、その直後、脱ガスされて、図４（ｃ）に示すように空間が収縮する。図５は、測定工程Ｓ３を経て層間剥離Ｗが発現した所定の部分構造体の断面のＳＥＭ写真である。図６は、図５のＳＥＭ写真の一部を拡大したものである。
【００２４】
また、測定工程Ｓ３においては、図３（ｂ）のグラフに示すような緩慢なピークＰ２が観測される場合がある。緩慢なピークＰ２は、部分構造体Ｘａ内の所定箇所の樹脂材料から発生したガスが半溶融状態にある樹脂中にボイドＢｄを形成し、このボイドＢｄが徐々に膨張していくことに伴う部分構造体Ｘａ全体の厚み変化に対応する（即ち、緩慢なピークＰ２は、層間剥離Ｗの発現を意味しない）。図７は、測定工程Ｓ３を経てそのようなボイドＢｄが生じた所定の部分構造体の部分断面のＳＥＭ写真である。
【００２５】
以上の工程を経て得られた情報（層間剥離の有無，層間剥離が発現するまでに要する時間等）に基づき多層プリント配線板Ｘの層間剥離耐性を評価することができる。
【００２６】
ＴＭＡ法による上述のような厚さ変化測定は、比較的短時間で終了することができる。また、ＴＭＡ法による上述のような厚さ変化測定は、比較的簡便に実施することができる。したがって、本方法によると、多層プリント配線板Ｘなどの積層構造体について、耐熱性に係る層間剥離耐性の評価を短時間で行うことが可能である。
【実施例】
【００２７】
〔試料Ａ〕
第１の多層プリント配線板（ＦＲ−４）において、その設計図に基づき、ＴＭＡ法による厚さ変化測定の対象となる箇所として、ベタ銅配線パターン（幅３ｍｍ）と絶縁層（エポキシ材料）の積層構造を含む箇所（７ｍｍ×７ｍｍ）を特定し、その後、当該箇所をダイアモンドソーによって切り出して部分構造体（７ｍｍ×７ｍｍ，厚さ１.５ｍｍ）を得た。これを試料Ａとし、試料Ａについて、ＴＭＡ法による厚さ変化測定を行った（測定工程）。具体的には、ＴＭＡ装置（商品名：ＴＭＡ６１００，エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製）を使用し、窒素雰囲気下で、その圧縮モードにおいて試料Ａに対してその厚さ方向に荷重１ｇを作用させた状態で、試料Ａの初期厚さからの厚さ変化量を測定しつつ、室温から２６５℃へと徐々に試料Ａを昇温させ（昇温速度１０℃／ｍｉｎ）、そして、２６５℃にて試料Ａを２０分間保持した。
【００２８】
試料Ａについての上述の測定工程では、温度保持期間開始時から約１１分経過後に瞬間的なピークが現れた。また、測定工程を経た試料Ａについて、樹脂包埋してサイズアップを図った後、研磨を行って断面を露出させ、当該断面を走査型電子顕微鏡（商品名：Ｓ−４５００，日立製作所製）を使用して観察した。これにより、図９のＳＥＭ写真に示すように、試料Ａにおける所定の絶縁層２１と所定のベタ銅配線パターン２３との間に層間剥離Ｗが発現していることが確認された。測定結果および断面観察結果については、図８の表にまとめる（後出の試料についても同様である）。
【００２９】
〔試料Ｂ〕
第２の多層プリント配線板（ＦＲ−４）において、その設計図に基づき、ＴＭＡ法による厚さ変化測定の対象となる箇所として、ベタ銅配線パターン（幅約３ｍｍ）と絶縁層（エポキシ材料）の積層構造を含む箇所（７ｍｍ×７ｍｍ）を特定し、その後、当該箇所を切り出して部分構造体（７ｍｍ×７ｍｍ，厚さ１.５ｍｍ）を得た。これを試料Ｂとし、試料Ｂについて、試料Ａと同様に、ＴＭＡ法による厚さ変化測定を行った。試料Ｂについての測定工程では、温度保持期間開始時から約７分経過後に瞬間的なピークが現れた。この瞬間的ピークの後に、緩慢なピークも現れた。また、測定工程を経た試料Ｂについて、試料Ａと同様にして断面観察を行ったところ、図１０のＳＥＭ写真に示すように、試料Ｂにおける所定箇所に層間剥離Ｗが発現していること、および、図１１のＳＥＭ写真に示すように、所定の絶縁層内に複数のボイドＢｄが発生していることが確認された。
【００３０】
〔試料Ｃ〕
第３の多層プリント配線板（ＦＲ−４）において、その設計図に基づき、ＴＭＡ法による厚さ変化測定の対象となる箇所として、ベタ銅配線パターン（幅約３ｍｍ）と絶縁層（エポキシ材料）の積層構造を含む箇所（７ｍｍ×７ｍｍ）を特定し、その後、当該箇所を切り出して部分構造体（７ｍｍ×７ｍｍ，厚さ１.５ｍｍ）を得た。これを試料Ｃとし、試料Ｃについて、試料Ａと同様に、ＴＭＡ法による厚さ変化測定を行った。試料Ｃについての測定工程では、温度保持期間開始時から約１４分経過後に瞬間的なピークが現れた。また、測定工程を経た試料Ｃについて、試料Ａと同様にして断面観察を行ったところ、図１２のＳＥＭ写真に示すように、試料Ｃにおける所定箇所に層間剥離Ｗが発現していることが確認された。
【００３１】
〔試料Ｄ〕
第４の多層プリント配線板（ＦＲ−４）において、その設計図に基づき、ＴＭＡ法による厚さ変化測定の対象となる箇所として、ベタ銅配線パターン（幅約３ｍｍ）と絶縁層（エポキシ材料）の積層構造を含む箇所（７ｍｍ×７ｍｍ）を特定し、その後、当該箇所を切り出して部分構造体（７ｍｍ×７ｍｍ，厚さ１.５ｍｍ）を得た。これを試料Ｄとし、試料Ｄについて、試料Ａと同様に、ＴＭＡ法による厚さ変化測定を行った。試料Ｄについての測定工程では、温度保持期間開始時から約１４分経過後に瞬間的なピークが現れた。この瞬間的ピークの後に、緩慢なピークも現れた。また、測定工程を経た試料Ｄについて、試料Ａと同様にして断面観察を行ったところ、図１３のＳＥＭ写真に示すように、試料Ｄにおける所定箇所に層間剥離Ｗが発現していること、および、図１４のＳＥＭ写真に示すように所定の絶縁層内に複数のボイドＢｄが発生していることが確認された。
【００３２】
〔試料Ｅ〕
第５の多層プリント配線板（ＦＲ−４）において、その設計図に基づき、ＴＭＡ法による厚さ変化測定の対象となる箇所として、ベタ銅配線パターン（幅約３ｍｍ）と絶縁層（エポキシ材料）の積層構造を含む箇所（７ｍｍ×７ｍｍ）を特定し、その後、当該箇所を切り出して部分構造体（７ｍｍ×７ｍｍ，厚さ１.５ｍｍ）を得た。これを試料Ｅとし、試料Ｅについて、試料Ａと同様に、ＴＭＡ法による厚さ変化測定を行った。試料Ｅについての測定工程では、瞬間的なピークは現れなかったが、緩慢なピークは現れた。また、測定工程を経た試料Ｅについて、試料Ａと同様にして断面観察を行ったところ、層間剥離は確認されず、ボイドが確認された。
【００３３】
〔試料Ｆ〕
第６の多層プリント配線板（ＦＲ−４）において、その設計図に基づき、ＴＭＡ法による厚さ変化測定の対象となる箇所として、ベタ銅配線パターン（幅約３ｍｍ）と絶縁層（エポキシ材料）の積層構造を含む箇所（７ｍｍ×７ｍｍ）を特定し、その後、当該箇所を切り出して部分構造体（７ｍｍ×７ｍｍ，厚さ１.５ｍｍ）を得た。これを試料Ｆとし、試料Ｆについて、試料Ａと同様に、ＴＭＡ法による厚さ変化測定を行った。試料Ｆについての測定工程では、瞬間的なピークも緩慢なピークも現れなかった。また、測定工程を経た試料Ｆについて、試料Ａと同様にして断面観察を行ったところ、層間剥離もボイドも確認されなかった。
【００３４】
〔試料Ｇ〜Ｉ〕
第７の多層プリント配線板（ＦＲ−４）において、その設計図に基づき、ＴＭＡ法による厚さ変化測定の対象となる箇所として、第１〜第３の箇所（７ｍｍ×７ｍｍ）を特定し、その後、当該第１〜第３箇所の各々を切り出して第１〜第３部分構造体（７ｍｍ×７ｍｍ，厚さ１.５ｍｍ）を得た。第１部分構造部は、ベタ銅配線パターン（幅約３ｍｍ）と絶縁層（エポキシ材料）の積層構造を含む箇所であり、これを試料Ｇとした。第２部分構造部は、ベタ銅配線パターンを含まずに、微細銅配線パターン（幅約１００μｍ）と絶縁層（エポキシ材料）の積層構造を含む箇所であり、これを試料Ｈとした。第３部分構造部は、配線パターンを含まずに、絶縁層（エポキシ材料）どうしの積層構造を含む箇所であり、これを試料Ｉとした。
【００３５】
これら試料Ｇ〜Ｉについて、試料Ａと同様に、ＴＭＡ法による厚さ変化測定を行った。その測定結果たるグラフを図１５〜図１７に示す。図１５〜図１７の各グラフでは、横軸は経過時間（分）を表し、縦軸は厚さ変化量（μｍ）を表す。試料Ｇについての測定工程では、図１５のグラフにおいて瞬間的なピークが現れているように、層間剥離が発現した。試料Ｈについての測定工程では、図１６のグラフにおいて瞬間的なピークは現れず、層間剥離は発現しなかった。試料Ｉについての測定工程では、図１７のグラフにおいて瞬間的なピークは現われず、剥離は発現しなかった。
【００３６】
〔評価〕
試料Ａ〜Ｆについての上述のような測定結果および断面観察結果から、測定工程における瞬間的なピークの有無と層間剥離の有無とは、明確に対応付けできることが判る。加えて、試料Ｇ〜Ｉについての上述の測定結果から、単一多層プリント配線板内であっても部位によって層間剥離耐性ないし層間密着性が異なることが判る。これらより、多層プリント配線板において層間密着性の最も弱い部分の層間剥離耐性を調べることによって、当該多層プリント配線板の層間剥離耐性評価を適切に行うことが可能であることが理解できよう。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る層間剥離耐性評価方法のフローチャートを表す。
【図２】実施形態における層間剥離耐性評価対象である多層プリント配線板の部分断面図である。
【図３】ＴＭＡ法による厚さ変化測定結果の一例のグラフである。
【図４】測定工程における部分構造体の状態を表す。
【図５】測定工程を経て層間剥離が発現した部分構造体の断面の走査型電子顕微鏡写真である。
【図６】図５の走査型電子顕微鏡写真の部分拡大写真である。
【図７】測定工程を経てボイドが発生した部分構造体の部分断面の走査型電子顕微鏡写真である。
【図８】試料Ａ〜Ｉの部分構造体についての測定結果および断面観察結果をまとめた表である。
【図９】測定工程を経た試料Ａの断面の一部の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１０】測定工程を経た試料Ｂの断面の一部の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１１】測定工程を経た試料Ｂの断面の他の一部の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１２】測定工程を経た試料Ｃの断面の一部の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１３】測定工程を経た試料Ｄの断面の一部の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１４】測定工程を経た試料Ｄの断面の他の一部の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１５】試料Ｇの部分構造体についての測定結果たるグラフである。
【図１６】試料Ｈの部分構造体についての測定結果たるグラフである。
【図１７】試料Ｉの部分構造体についての測定結果たるグラフである。
【符号の説明】
【００３８】
Ｘ 多層プリント配線板
Ｘａ 部分構造体
１０ コア層
２０ 多層配線部
２１ 絶縁層
２２ 微細配線パターン
２３ ベタ配線パターン
Ｗ 剥離
Ｂｄ ボイド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層構造体において、ＴＭＡ法による厚さ変化測定の対象となる箇所を特定する工程と、
前記積層構造体から前記箇所を切り出す工程と、
切り出された部分構造体についてＴＭＡ法により厚さ変化測定を行う工程と、を含む、層間剥離耐性評価方法。
【請求項２】
前記積層構造体は多層プリント配線板である、請求項１に記載の層間剥離耐性評価方法。
【請求項３】
前記部分構造体は、金属膜および樹脂膜からなる積層構造を含む、請求項１または２に記載の層間剥離耐性評価方法。
【請求項４】
前記金属膜は銅箔である、請求項３に記載の層間剥離耐性評価方法。
【請求項１】
積層構造体において、ＴＭＡ法による厚さ変化測定の対象となる箇所を特定する工程と、
前記積層構造体から前記箇所を切り出す工程と、
切り出された部分構造体についてＴＭＡ法により厚さ変化測定を行う工程と、を含む、層間剥離耐性評価方法。
【請求項２】
前記積層構造体は多層プリント配線板である、請求項１に記載の層間剥離耐性評価方法。
【請求項３】
前記部分構造体は、金属膜および樹脂膜からなる積層構造を含む、請求項１または２に記載の層間剥離耐性評価方法。
【請求項４】
前記金属膜は銅箔である、請求項３に記載の層間剥離耐性評価方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図８】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図８】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００８−２２４４７９（Ｐ２００８−２２４４７９Ａ）
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−６４６５０（Ｐ２００７−６４６５０）
【出願日】平成１９年３月１４日（２００７．３．１４）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１４日（２００７．３．１４）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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