JP2012166514A - 配線板用絶縁樹脂材料、多層配線板及び多層配線板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】絶縁樹脂層(A)と接着補助層(B)を有し、絶縁樹脂層(A)が、多官能型エポキシ樹脂(a-1)、エポキシ樹脂硬化剤(a-2)及び無機フィラー(a-3)を含有する層であり、接着補助層(B)が、多官能型エポキシ樹脂(b-1)、エポキシ樹脂硬化剤(b-2)の予備反応生成物及び平均一次粒径1μm以下の架橋有機フィラー(b-3)を含有し、厚みが1〜10μmの層である配線板用絶縁樹脂材料である。
【選択図】なし
Description
これらの要求に合致する多層配線板の製造手法として、ガラスクロスを含まない絶縁樹脂をプリプレグの代わりに絶縁層として用い、必要な部分のみビアホールで接続しながら配線層を形成するビルドアップ方式の多層配線板があり、軽量化や小型化、微細化に適した手法として主流になりつつある。
このビルドアップ方式では、樹脂と無電解銅めっきとの接着力は、樹脂表面の粗さ(アンカー効果)により確保され、その表面粗さ(Ra)が0.5μm以上であり、表面粗さが大きい。
このような状況において、従来のような表面を粗化して得られる大きな粗化形状(アンカー効果)を利用して無電解銅めっきとの接着力を確保する方法では、10μm以下の微細な回路はショート不良やオープン不良が発生し、歩留り良く製造することができない。一方で、粗化形状を小さくすると、無電解銅めっきとの接着力が低下し、ラインが剥離するなどの不良が発生するため、平滑な表面で無電解銅めっきと高接着力を示す絶縁樹脂フィルムが必要となる。
また、電子部品を多層配線板に接続するために一般的に用いられるはんだも鉛を有さない鉛フリーはんだが実用化されつつある。この鉛フリーはんだは、従来の共晶はんだよりも使用温度が約20〜30℃高くなることから従来にもまして材料には高いはんだ耐熱性が必要になっている。
このような平均一次粒径が1μm以下の架橋有機フィラーを20質量%以上含む樹脂組成物とすることで、平均一次粒径が1μmより大きな架橋有機フィラーを用いた場合と比較し、耐熱性を低下させることなく、樹脂の強靭化並びに高伸び率化が可能であり、さらに、Raが0.3μm以下の非常に微細で緻密な粗化形状が得られ、めっき銅との接着性が著しく向上する。
さらに、多官能型エポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤を予備反応させ、樹脂の分子量や溶融粘度を調整することで、接着補助層と絶縁樹脂層との2層構造の絶縁フィルムにおいて、樹脂成分の互いにそれぞれの層への移行を抑制でき、安定した接着強度が発現する。また、ジシアンジアミドのような結晶性の硬化剤を用いる際には樹脂組成物中に単体で残存することがあり、耐電食性の低下が懸念されるが、予備反応によりエポキシ樹脂と反応させることで、単体で結晶化して残存することがなくなる。
1.絶縁樹脂層(A)と接着補助層(B)を有し、絶縁樹脂層(A)が、多官能型エポキシ樹脂(a-1)、エポキシ樹脂硬化剤(a-2)及び無機フィラー(a-3)を含有する層であり、接着補助層(B)が、多官能型エポキシ樹脂(b-1)、エポキシ樹脂硬化剤(b-2)の予備反応生成物及び、平均一次粒径1μm以下の架橋有機フィラー(b-3)を含有し、厚みが1〜10μmの層であることを特徴とする配線板用絶縁樹脂材料。
2.絶縁樹脂層(A)が、さらに、リン系難燃剤(a-4)を含有する上記1の配線板用絶縁樹脂材料。
3.接着補助層(B)が、さらに、ヒュームドシリカ(b-4)を含有する上記1又は2の配線板用絶縁樹脂材料。
4.接着補助層(B)に含有する架橋有機フィラー(b-3)がコアシェル構造架橋ゴム粒子である上記1〜3いずれかの配線板用絶縁樹脂材料。
5.接着補助層(B)における固形分基準の架橋有機フィラー(b-3)の含有量が20〜40質量%である上記1〜4いずれかの配線板用絶縁樹脂材料。
6.接着補助層(B)における多官能型エポキシ樹脂(b-1)がビフェニル構造を有するアラルキル型エポキシ樹脂であり、エポキシ樹脂硬化剤(b-2)がトリアジン環含有ノボラック型フェノール樹脂及び/又はジシアンジアミドである上記1〜5いずれかの配線板用絶縁樹脂材料。
7.配線板用絶縁樹脂材料を硬化し、粗化処理した後の接着補助層(B)の表面粗さ(Ra)が0.3μm以下である上記1〜6いずれかの配線板用絶縁樹脂材料。
8.内層回路を有する基板の片面または両面に絶縁層及び外層回路層が逐次積層されてなる多層配線板であって、前記絶縁層が上記1〜7いずれかの配線板用絶縁樹脂材料の硬化物であることを特徴とする多層配線板。
9.内層回路を有する基板に上記1〜7いずれかの配線板用絶縁樹脂材料を積層する工程(イ)、前記配線板用絶縁樹脂材料を硬化して絶縁層を得る工程(ロ)、前記絶縁層表面に外層回路層を形成する工程(ハ)を含むことを特徴とする多層配線板の製造方法。
また、本発明によれば、環境に悪影響を与える可能性があるブロム化合物を一切使用しないで難燃性を有し、鉛フリー化に対応可能な高いはんだ耐熱性を有する配線板用絶縁樹脂材料を提供する。
また、本発明における多層配線板の製造方法によれば、レーザーによる層間接続用ビア形成時において、接着補助層だけが残存するような不良が発生しなくなる。
本発明の配線板用絶縁樹脂材料は、絶縁樹脂層(A)と接着補助層(B)を有し、絶縁樹脂層(A)が、多官能型エポキシ樹脂(a-1)、エポキシ樹脂硬化剤(a-2)及び無機フィラー(a-3)を含有する層であり、接着補助層(B)が、多官能型エポキシ樹脂(b-1)、エポキシ樹脂硬化剤(b-2)の予備反応生成物及び、平均一次粒径1μm以下の架橋有機フィラー(b-3)を含有し、厚みが1〜10μmの層であることを特徴とするものである。
絶縁樹脂層(A)における多官能エポキシ樹脂(a-1)の配合量は、溶剤を除いた絶縁樹脂層用組成物の全固形分中で20〜50質量%であることが好ましい。前記(a-1)成分の配合量が20質量%以上とすることによりはんだ耐熱性が向上し、50質量%以下とすることにより回路導体との接着強度が低下することがない。また、多官能エポキシ樹脂として、液状エポキシ樹脂を併用すると、樹脂の流動性が向上するので好適に使用される。
エポキシ樹脂硬化剤(a-2)の配合量はエポキシ樹脂100質量部に対して0.2〜1.0質量部が好ましい。0.2質量部以上とすることにより、はんだ耐熱性が得られ、1.0質量部以下とすることにより、絶縁樹脂層用組成物の保存安定性やBステージ状の絶縁樹脂層用組成物の取り扱い性が低下することがない。
無機フィラー(a-3)の配合量は、溶剤を除く絶縁樹脂層用組成物全体の固形分中で10〜50質量%にするのが好ましい。さらに好ましくは、30〜40質量%であり、10質量%以上とすることにより低熱膨脹が得られ、また50質量%以下とすることによりレーザ加工性が低下することがない。
リン系難燃剤(a-4)の含有量は、リン含有量が無機フィラーを除く絶縁樹脂層用組成物の固形分中で0.7〜3質量%の範囲になるようにするのが難燃性を発現するために好ましい。リン含有量が0.7質量%以上とすることにより難燃性が発現し、リン含有量が3質量%以下とすることによりはんだ耐熱性が低下することがない。
絶縁樹脂層(A)用組成物をコンマコータでキャリアフィルムや銅箔に塗工する場合は、溶剤を除く樹脂層用組成物の固形分がワニス中30〜60質量%となるように溶剤の使用量を調節することが好ましい。
本発明の配線板用絶縁樹脂材料における絶縁樹脂層(A)の厚みは10〜100μmとすることが好ましく、15〜60μmとすることがより好ましい。
特に接着補助層(B)における多官能型エポキシ樹脂(b-1)として、アラルキルノボラック型エポキシ樹脂、またはアラルキルノボラック型エポキシ樹脂を含むことが望ましい。アラルキルノボラック型エポキシ樹脂はビフェニル構造を有するアラルキルノボラック型エポキシ樹脂であることが好ましい。
ビフェニル構造を有するノボラック型エポキシ樹脂とは、分子中にビフェニル誘導体の芳香族環を含有したアラルキルノボラック型のエポキシ樹脂であり、例えば、下記の一般式(1)で表されるエポキシ樹脂が挙げられる。これらは単独でも、2種以上を組み合せて用いてもよい。
接着補助層(B)における多官能型エポキシ樹脂(b-1)の配合量は、溶剤を除いた全固形分中の割合で20〜50質量%であるのが好ましい。多官能型エポキシ樹脂(b-1)を20質量%以上とすることによりはんだ耐熱性が向上し、50質量%以下とすることにより回路導体との接着強度が向上する。
エポキシ樹脂硬化剤(b-2)として、信頼性を向上させるためにはノボラック型フェノール樹脂であることが好ましく、トリアジン環含有ノボラック型フェノール樹脂やジシアンジアミドであると金属箔の引き剥がし強さや化学粗化後の無電解めっきの引き剥がし強さが向上するので更に好適に使用される。
なりすぎることもなく、応力緩和層をワニスとする場合に、溶剤への溶解度が適切で、未溶解物の残存量が抑えられる。トリアジン環含有ノボラック型フェノール樹脂は、数平均分子量が、500〜600であるものを用いることができる。これらは単独でも、2種以上を組み合せて用いてもよい。
トリアジン環含有ノボラック型フェノール樹脂の市販品としては、大日本インキ化学工業株式会社製のトリアジン環含有クレゾールノボラック型フェノール樹脂フェノライトEXB−9829(窒素含有量18質量%)が挙げられる。
多官能型エポキシ樹脂(b-1)とエポキシ樹脂硬化剤(b-2)の予備反応は、樹脂の分子量や溶融粘度を調整することで、絶縁樹脂層(A)と接着補助層(B)との2層構造のフィルムにおいて、樹脂成分の互いにそれぞれの層への移行を抑制でき、安定した接着強度を発現させるために必要である。また、ジシアンジアミドのような結晶性の硬化剤を用いる際には接着補助層(B)中に単体で残存することがあり、耐電食性の低下が懸念されるが、予備反応によりエポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤を反応させることで、単体で結晶化して残存することがなくなる。
予備反応には、多官能型エポキシ樹脂(b-1)やエポキシ樹脂硬化剤(b-2)を溶解する溶剤を用いることができるが、反応速度の制御や副反応の抑制を目的として溶剤を使用することが好ましい。使用される溶剤には、メチルエチルケトン、キシレン、トルエン、アセトン、エチレングリコールモノエチルエーテル、シクロヘキサノン、エチルエトキシプロピオネート、N、N−ジメチルホルムアミド、N、N−ジメチルアセトアミド等を使用できる。これらの溶剤は、単独あるいは混合系でも良い。この溶剤の接着補助層(B)用樹脂組成物に対する割合は、一般にワニスとして使用できる割合であればよく、多官能型エポキシ樹脂(b-1)やエポキシ樹脂硬化剤(b-2)の種類によりその使用量を調整する。
予備反応の条件は、目的とする樹脂の分子量や溶融粘度、またはジシアンジアミドのような結晶性硬化剤の残存量を調整するように決定される。一般には80℃から180℃の範囲で、30分から10時間程度で予備反応を行う。
また、予備反応時に、必要に応じて反応促進剤を使用することができる。反応促進剤として各種イミダゾール類やフォスフィン類、BF3アミン錯体が使用できるが、プレ反応中にゲル化しないような反応促進剤を用いる必要がある。
予備反応後に追加して使用される反応促進剤は、配線板用絶縁樹脂材料の保存安定性やBステージ状(半硬化状)の配線板用絶縁樹脂材料の取り扱い性及びはんだ耐熱性の点から2−フェニルイミダゾールや2−エチル−4−メチルイミダゾールが好ましい。その配合量はエポキシ樹脂100質量部に対して0.2〜1.0質量部が好ましい。0.2質量部以上とすることにより硬化反応が不十分となってはんだ耐熱性が低下することがなく、1.0質量部以下とすることにより配線板用絶縁樹脂材料の保存安定性やBステージ状の配線板用絶縁樹脂材料の取り扱い性が低下するためである。
架橋シリコンゴム−アクリル樹脂のコア−シェルゴム粒子は、旭化成ワッカーシリコーン株式会社製GENIOPERL P52(商品名)などがある。
これらの架橋有機フィラー(b-3)は、分散性を高めるために、ニーダー、ボールミル、ビーズミル、3本ロール、ナノマイザー等既知の混練・分散方法により分散することが好ましい。
ヒュームドシリカ(b-4)の含有量は、接着補助層(B)の固形分中で3〜20質量%の範囲になるようにすることがレーザ加工性を良好にするために好ましい。ヒュームドシリカの含有量を3質量%以上とすることによりレーザ加工性が低下して接着補助層の残存することがなく、20質量%以下とすることにより接着強度が低下することがない。
接着補助層(B)用樹脂組成物をコンマコータでキャリアフィルム(支持体)に塗工する場合は、溶剤を除く樹脂組成物の固形分がワニス中で10〜40質量%となるように溶剤の使用量を調節することが好ましい。
接着補助層(B)の厚さは1〜10μmであり、好ましくは2〜5μmである。接着補助層(B)の厚さを1μm以上とすることにより接着力が向上し、10μm以下とすることにより配線板用絶縁樹脂としての低熱膨張率化に有効である。
即ち、配線板用絶縁樹脂材料の一形態例としてアディティブ用絶縁樹脂フィルムを得る場合には、先ず、接着補助層(B)用組成物のワニスを支持体上に塗布・乾燥して接着補助層付き支持体を作成し、得られた支持体の接着補助層上に絶縁樹脂層(A)用組成物のワニスを塗布し、乾燥する方法が挙げられる。
絶縁樹脂層(A)用組成物のワニスを、支持体に形成された接着補助層上に塗布する際は、コンマコータ、バーコータ、キスコータ、ロールコーター等が利用でき、アディティブ絶縁フィルムの厚みによって適宜使用される。塗布厚、塗布後の乾燥条件等は、使用目的に合わせて適宜選択されるため特に制限するものではないが、一般にワニスに使用した溶剤が80質量%以上揮発していることが好ましい。
アディティブ用絶縁樹脂フィルムが表面に形成される支持体としては、PET等のプラスチックフィルムや金属箔等が挙げられ、アディティブ用絶縁樹脂フィルムの硬化後に支持体を剥離除去する場合は離型性のプラスチックフィルム等が好ましい。
以下、図面を用いて本発明の多層配線板の製造方法を説明する。図1は本発明の多層配線板を製造する工程の一例を説明する断面図である。
本発明の多層配線板は、配線板用絶縁樹脂材料を積層する工程(イ)、前記配線板用絶縁樹脂材料を硬化させて絶縁層を得る工程(ロ)、絶縁層表面に外層回路層を形成する工程(ハ)を繰り返すことにより多層化されて製造される。
内層基板として、通常の配線板において用いられている公知の積層板、例えば、ガラス布−エポキシ樹脂、紙−フェノール樹脂、紙−エポキシ樹脂、ガラス布・ガラス紙−エポキシ樹脂等が使用でき特に制限はない。また、ビスマレイミド−トリアジン樹脂を含浸させたBT基板、さらにはポリイミドフィルムを基材として用いたポリイミドフィルム基板等も用いることができる。
第一の回路1を形成するための方法は特に制限はなく、銅箔と前記絶縁基板を張り合わせた銅張り積層板を用い、銅箔の不要な部分をエッチング除去するサブトラクティブ法や、前記絶縁基板の必要な個所に無電解めっきによって回路を形成するアディティブ法等、公知の配線板の製造方法を用いることができる。
なお、図1(a)には絶縁基板2の片面に第一の回路1を形成した例を示すが、両面銅張積層板を用いて回路1を絶縁基板2の両面に形成することもできる。
第一の回路1は、必要に応じて回路1の表面を接着性に適した状態に表面処理する。この手法は、特に制限はなく、例えば、次亜塩素酸ナトリウムのアルカリ水溶液により第一の回路1の表面に酸化銅の針状結晶を形成し、形成した酸化銅の針状結晶をジメチルアミンボラン水溶液に浸漬して還元するなど公知の製造方法を用いることができる。
先ず、第一の回路1を有する回路板の片面若しくは両面に、本発明の配線板用絶縁樹脂材料を積層して接着補助層3付きの絶縁樹脂層4を形成する[図1(b)参照]。図1(b)では、第一の回路1は回路板の片面に形成されているが、両面に形成されていても良く、この場合は絶縁樹脂層4を回路板の両面に形成できる。この形成方法に特に制限はなく、例えば、前記のアディティブ用絶縁樹脂フィルムを回路板に積層して形成する方法が挙げられる。
次に、積層した配線板用絶縁樹脂材料を加熱硬化させて第一の接着補助層3と絶縁樹脂層4からなる絶縁層とする[図1(b)参照]。
硬化温度は後のめっき処理や銅のアニール処理などを考慮した温度や時間で行う必要がある。すなわち、あまり硬化を進めると後のめっき処理時に銅との接着性が低下し、反面硬化が足りないとめっき処理時のアルカリ処理液に浸食されめっき液に溶解するような現象が生じたりする。これらを考慮すると、150〜190℃で30〜90分間の熱処理を与えて硬化するのが望ましい。前記の支持体付き接着補助層を有するアディティブ用絶縁樹脂フィルムを使用した場合は、加圧積層工程と加熱硬化工程とは同時でも別でもよい。加圧積層条件は、半硬化状態の配線板用絶縁樹脂材料に第一の回路1の凹凸が埋め込まれれば良く、通常0.5〜20MPaが好ましい。
なお、内層回路である第一の回路1と外層回路を層間接続するために第一の接着補助層3、絶縁材料樹脂層4にビアホールを形成することもできる[図1(b)参照]。このビアホールの形成手法として特に制限はなく、レーザ法やサンドブラスト法などを用いることができる。
その後、以下のような回路加工を施すことにより第二の回路5を形成し、さらに第一の回路1と第二の回路との層間接続を形成する[図1(c)参照]。
まず、外層回路である第二の回路5を接着補助層3上にめっき法で形成する場合は、接着補助層3を粗化処理するのが好ましい。粗化液としては、クロム/硫酸粗化液、アルカリ過マンガン酸粗化液、フッ化ナトリウム/クロム/硫酸粗化液、ホウフッ酸粗化液などの酸化性粗化液を用いることができる。粗化処理としては、例えば、先ず膨潤液として、ジエチレングリコールモノブチルエーテルとNaOHとの水溶液を70℃に加温して接着補助層3を5分間浸漬処理する。次に、粗化液として、KMnO4とNaOHとの水溶液を80℃に加温して10分間浸漬処理する。引き続き、中和液、例えば塩化第一錫(SnCl2)の塩酸水溶液に室温で5分間浸漬処理して中和する。
これにより粗化処理した後の接着補助層(B)の表面粗さ(Ra)は0.3μm以下で非常に微細で緻密な粗化形状が得られる。
塩化パラジウム系のめっき触媒液に浸漬して行われる。次に、無電解めっき液に浸漬して接着補助層3の表面全面(ビアホールを形成した場合はビアホール内面を含む)に厚さが0.3〜1.5μmの無電解めっき層(導体層)を析出させる。必要により、更に電気めっきを行って必要な厚さとする。
無電解めっきに使用する無電解めっき液は、公知の無電解めっき液を使用することができ、特に制限はない。また、電気めっきについても公知の方法によることができ特に制限はない。これらのメッキは銅メッキであることが好ましい。さらに不要な箇所をエッチング除去して第二の回路5と第一の回路1及び第二の回路5の層間接続とを形成することができる。
即ち、積層した配線板用絶縁樹脂材料を硬化させて第二の接着補助層6、絶縁樹脂層7とし、また、ビアホールを形成する[図1(d)参照]。さらに、同様にして第三の回路層8を形成する[図1(e)参照]。
以下、更に同様の工程を繰り返して層数の多い多層配線板を製造できる。
なお、以下の実施例で作製した多層配線板について、以下の方法で性能を測定・評価した。
各実施例及び比較例で得た多層配線板の最外層の回路(第三の回路)の一部に銅のエッチング処理によって、幅10mm、長さ100mmの部分を形成し、この一端を回路/樹脂界面で剥がしてつかみ具でつかみ、垂直方向に引張り速度約50mm/分で、室温中で引き剥がした時の荷重を測定した。
各実施例及び比較例で得た多層配線板の最外層の回路(第三の回路)の一部の銅をエッチング処理し、露出した接着補助層の表面を、菱化システム社製マイクロマップMN5000型を用い、表面粗さRa(μm)を測定した。
各実施例及び比較例で作製した多層配線板を25mm角に切断し、288±2℃に調整したはんだ浴に浮かべ、ふくれが発生するまでの時間を調べた。
各実施例及び比較例の(5)多層配線板の作製(2)におけるめっき前の基板を走査電子顕微鏡(SEM)で観察し,樹脂の残存等の異物の有無を評価した。
各実施例及び比較例で作製したライン/スペース:10/10μmのくし型回路を不飽和プレシャークッカー槽内で130℃、85%RH、印加電圧5.5Vで、最大200時間の通電試験を行った。
(1)内層回路板の作製
ガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張積層板[日立化成工業株式会社製MCL−E−679FG(商品名)、銅箔の厚さ18μm、基板厚み0.4mm、両面粗化箔を両面に有する。]の片面にエッチングを施して片面に回路(以下、第一の回路とする。)を有する回路板を作製した。
多官能エポキシ樹脂(日本化薬株式会社製、商品名:NC−3000H)100質量部、エポキシ樹脂硬化剤(ジシアンジアミド)1.3質量部、反応促進剤(四国化成株式会社製、2−フェニルイミダゾール)0.2質量部、溶剤(シクロヘキサノン)65質量部をフラスコに配合し、130℃で2時間予備反応させた。反応後のゲルパーミエーション液体クロマトグラフィー(GPC)で測定したポリスチレン換算重量分子量は2330であった。
冷却後、さらに硬化剤(DIC株式会社製、商品名:LA−3018、固形分50質量%)50質量部、架橋有機フィラー(パラロイドEXL2655、商品名、ロームアンドハースジャパン株式会社製)55質量部、ヒュームドシリカ(日本アエロジル株式会社製、商品名:アエロジルR−972)15質量部、硬化促進剤(四国化成工業株式会社製、2−エチル−4−メチルイミダゾール)0.5質量部、溶剤(2−ブタノン)250質量部、シクロヘキサノン200質量部を攪拌棒で混ぜ、分散機(吉田機械興業株式会社製、商品名:ナノマイザー)を用いて均一なワニスを得た。このワニスを離型処理ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(リンテック株式会社製、商品名:PET−38X)の離型処理面に、乾燥後5μmになるように塗布し、140℃で10分間乾燥させた。
多官能エポキシ樹脂(日本化薬株式会社製、商品名:NC−3000H)100質量部、エポキシ樹脂硬化剤(DIC株式会社製、商品名:LA−3018、固形分50質量%)40質量部、リン系難燃剤(三光株式会社製、商品名:HCA−HQ)40質量部、無機フィラー(株式会社アドマテックス製、球状シリカ、商品名:SO−C2)100質量部、硬化促進剤(四国化成工業株式会社製、2−エチル−4−メチルイミダゾール)0.5質量部、溶剤(2−ブタノン)150質量部を均一に混ぜ、分散機(吉田機械興業株式会社製、商品名:ナノマイザー)を用いて、均一なワニスを得た。このワニスを上述の接着補助層を塗布したPETフィルムの接着補助層側に、乾燥後35μmになるように塗布し、100℃で5分間乾燥させ、目的とする配線板用絶縁樹脂材料(アディティブ用絶縁樹脂フィルム)を得た。
前記配線板用絶縁樹脂材料(アディティブ用絶縁樹脂フィルム)と前記内層回路板を、絶縁樹脂層を回路板の第一の回路層と接する面側にしてバッチ式真空加圧ラミネーターMVLP−500(名機株式会社製、商品名)を用いて積層した。次に、PETフィルムを剥がした後、180℃−60分の硬化条件で配線板用絶縁樹脂材料を硬化して接着補助層3および絶縁樹脂層4からなる第一の絶縁層を得た。
この第一の絶縁層に層間接続用のビアホールを日立ビアメカニクス製CO2レーザ加工機(LCO−1B21型)を使用し、ビーム径60μm、周波数500Hzでパルス幅5μsec、ショット数4の条件で加工して作製した。第一の接着補助層3を化学粗化するために、膨潤液としてジエチレングリコールモノブチルエーテル:200ml/L、NaOH:5g/Lの水溶液を作製し、80℃に加温して3分間浸漬処理した。
次に、粗化液として、KMnO4:60g/L、NaOH:40g/Lの水溶液を作製し、80℃に加温して5分間浸漬処理した。引き続き、中和液(SnCl2:30g/L、HCl:300ml/L)の水溶液に室温(25℃)で5分間浸漬処理して中和した。
さらに、厚さ15μmのめっきレジスト(日立化成工業株式会社製、商品名:RD−1215)をラミネートし、ネガマスクと405nmの光源を用いて120mJ/cm2の条件で露光し、1%炭酸ナトリウム水溶液を用いて現像し、硫酸銅電解めっきで8μm厚のめっきをした。
その後、3%水酸化ナトリウム水溶液を用いてレジストを剥離し、硫酸−過酸化水素水溶液を用いて不要な給電層(無電解めっき層)のエッチング除去し、上記過マンガン酸粗化液を用いて、不要なパラジウムを除去して、 第一の回路層と接続したバイアホールを含む第二の回路形成を行った。
さらに、多層化するために、第二の回路導体表面を、亜塩素酸ナトリウム:50g/リットル、NaOH:20g/リットル、リン酸三ナトリウム:10g/リットルの水溶液に85℃で20分間浸漬し、水洗して、80℃で20分間乾燥して第二の回路導体表面上に酸化銅の凹凸を形成した。
前記(4)の工程を繰り返して三層の多層配線板を作製した。なお、回路層はライン/スペース:10/10μmのくし型回路とした。
得られた多層配線板の性能の測定・評価結果を第1表に示す。
実施例1の(2)接着補助層付き支持体の作製において、架橋有機フィラーのパラロイドEXL2655を35質量部とし、接着補助層の厚みを9μmとした以外、実施例1と同様にした。得られた多層配線板の性能の測定・評価結果を第1表に示す。
実施例1の(2)接着補助層付き支持体の作製において、架橋有機フィラーとして、スタフィロイドAC−3832(ガンツ化成株式会社製、商品名)80質量部とし、接着補助層の厚みを3μmとした以外、実施例1と同様にした。得られた多層配線板の性能の測定・評価結果を第1表に示す。
実施例1の(3)配線板用絶縁樹脂材料(アディティブ用絶縁樹脂フィルム)の作製において、リン系難燃剤(三光株式会社製、商品名:HAC−HQ)を60質量部とした以外、実施例1と同様にした。得られた多層配線板の性能の測定・評価結果を第1表に示す。
実施例1において、接着補助層を形成せずに、絶縁樹脂層を形成した以外、実施例1と同様にした。得られた多層配線板の性能の測定・評価結果を第1表に示す。
実施例1の(2)接着補助層付き支持体の作製において、予備反応を行わないで、すべて配合して混合した以外、実施例1と同様にした。得られた多層配線板の性能の測定・評価結果を第1表に示す。
一方、本発明の配線板用絶縁樹脂材料を用いない比較例1〜2に示す多層配線板は、表面粗さが大きいか、もしくはレーザ加工性やHAST試験で不具合が発生した。
従って、本発明の配線板用絶縁樹脂材料を使用することにより、高集積化された多層配線板を有利に製造でき、電子機器の小型化、軽量化、多機能化が促進される。
2 基板(絶縁基板)
3 接着補助層
4 絶縁樹脂層
5 第二の回路
6 接着補助層(二層目)
7 絶縁樹脂層
8 第三の回路
Claims (9)
- 絶縁樹脂層(A)と接着補助層(B)を有し、絶縁樹脂層(A)が、多官能型エポキシ樹脂(a-1)、エポキシ樹脂硬化剤(a-2)及び無機フィラー(a-3)を含有する層であり、接着補助層(B)が、多官能型エポキシ樹脂(b-1)、エポキシ樹脂硬化剤(b-2)の予備反応生成物及び平均一次粒径1μm以下の架橋有機フィラー(b-3)を含有し、厚みが1〜10μmの層であることを特徴とする配線板用絶縁樹脂材料。
- 絶縁樹脂層(A)が、さらに、リン系難燃剤(a-4)を含有する請求項1に記載の配線板用絶縁樹脂材料。
- 接着補助層(B)が、さらに、ヒュームドシリカ(b-4)を含有する請求項1又は2に記載の配線板用絶縁樹脂材料。
- 接着補助層(B)に含有する架橋有機フィラー(b-3)がコアシェル構造架橋ゴム粒子である請求項1〜3のいずれかに記載の配線板用絶縁樹脂材料。
- 接着補助層(B)における固形分基準の架橋有機フィラー(b-3)の含有量が20〜40質量%である請求項1〜4のいずれかに記載の配線板用絶縁樹脂材料。
- 接着補助層(B)における多官能型エポキシ樹脂(b-1)がビフェニル構造を有するアラルキル型エポキシ樹脂であり、エポキシ樹脂硬化剤(b-2)がトリアジン環含有ノボラック型フェノール樹脂及び/又はジシアンジアミドである請求項1〜5のいずれかに記載の配線板用絶縁樹脂材料。
- 配線板用絶縁樹脂材料を硬化し、粗化処理した後の接着補助層(B)の表面粗さ(Ra)が0.3μm以下である請求項1〜6のいずれかに記載の配線板用絶縁樹脂材料。
- 内層回路を有する基板の片面または両面に絶縁層及び外層回路層が逐次積層されている多層配線板であって、前記絶縁層が請求項1〜7のいずれかに記載の配線板用絶縁樹脂材料の硬化物であることを特徴とする多層配線板。
- 内層回路を有する基板に請求項1〜7のいずれかに記載の配線板用絶縁樹脂材料を積層する工程(イ)、前記配線板用絶縁樹脂材料を硬化させて絶縁層を得る工程(ロ)、前記絶縁層表面に外層回路層を形成する工程(ハ)を含むことを特徴とする多層配線板の製造方法。
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