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JP2023101962A - Etching method of laminate - Google Patents

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JP2023101962A
JP2023101962A JP2022002225A JP2022002225A JP2023101962A JP 2023101962 A JP2023101962 A JP 2023101962A JP 2022002225 A JP2022002225 A JP 2022002225A JP 2022002225 A JP2022002225 A JP 2022002225A JP 2023101962 A JP2023101962 A JP 2023101962A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyimide resin
thermoplastic polyimide
resin layer
etching
laminate
Prior art date
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Pending
Application number
JP2022002225A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
昌大 田邉
Masahiro Tanabe
隆 宮崎
Takashi Miyazaki
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.)
Mitsubishi Paper Mills Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Paper Mills 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 Mitsubishi Paper Mills Ltd filed Critical Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority to JP2022002225A priority Critical patent/JP2023101962A/en
Publication of JP2023101962A publication Critical patent/JP2023101962A/en
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Abstract

To provide an etching method of a laminate having a thermoplastic polyimide resin layer on a base material, capable of forming an excellent opening shape even when a film thickness of the thermoplastic polyimide resin layer is thick.SOLUTION: An etching method of a laminate includes etching a laminate which has a thermoplastic polyimide resin layer on a base material, and in which the thermoplastic polyimide resin layer contains 3-21.5 mass% of a solvent based on a weight of the thermoplastic polyimide resin layer with an etching liquid which contains an alkali metal hydroxide and an ethanolamine compound.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、基材上に熱可塑性ポリイミド樹脂層を有する積層体のエッチング方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for etching a laminate having a thermoplastic polyimide resin layer on a substrate.

近年、スマートフォンやタブレットPCなど、携帯性を要求される高機能情報電子機器が普及している。これらの情報電子機器には、高機能化および軽薄短小化が求められている。これらの機器に搭載される電子回路基板は、高集積化・小型化された電子デバイスを高密度に実装することが求められる。高密度実装を実現するためには、プリント配線板の回路ピッチをデバイスサイズに合わせて高精細化する必要があり、高精細化に対応した材料や加工技術が開発されている。 2. Description of the Related Art In recent years, highly functional information electronic devices such as smart phones and tablet PCs, which require portability, have become widespread. These information electronic devices are required to be highly functional and to be light, thin, short and small. Electronic circuit boards mounted on these devices are required to mount highly integrated and miniaturized electronic devices at high density. In order to realize high-density mounting, it is necessary to increase the circuit pitch of the printed wiring board according to the device size.

高精細化に加え、接着力、耐薬品性、機械的強度、電気特性に優れ、さらに鉛フリーはんだを使用したプロセスへ対応できる有機材料として、ポリイミド系材料が注目されており、熱硬化性ポリイミド樹脂層と熱可塑性ポリイミド樹脂層を積層した積層体が市販されている。しかし、該積層体の穴あけ加工等のパターン形成にウェットエッチング加工(例えば、特許文献1)を利用する場合、熱可塑性ポリイミド樹脂は熱硬化性ポリイミド樹脂に比べエッチング速度が非常に遅く、エッチング処理に時間を要するため、エッチング液がエッチングマスクと熱可塑性ポリイミド樹脂層の間に浸み込んでパターンの開口形状が崩れるなどの問題があった。 Polyimide-based materials are attracting attention as organic materials that are excellent in adhesive strength, chemical resistance, mechanical strength, electrical properties, and are compatible with processes using lead-free solder, in addition to high definition. However, when a wet etching process (for example, Patent Document 1) is used for pattern formation such as drilling of the laminate, the etching rate of the thermoplastic polyimide resin is much slower than that of the thermosetting polyimide resin, and the etching process takes time. Therefore, there was a problem that the etching solution penetrated between the etching mask and the thermoplastic polyimide resin layer and the opening shape of the pattern collapsed.

特許文献2には、熱可塑性ポリイミド樹脂を効率よくエッチングする方法として、エッチング液に研磨剤を添加する方法が開示されている。しかし、この方法では基板に傷が付いたり、研磨剤が基板上に残ったりする場合があった。 Patent Document 2 discloses a method of adding an abrasive to an etchant as a method of efficiently etching a thermoplastic polyimide resin. However, in this method, the substrate may be scratched or the abrasive may remain on the substrate.

特許文献3には、熱可塑性ポリイミド樹脂用のエッチング液として、アルカリ金属水酸化物、水およびエタノールアミンを含有するエッチング液が開示されるが、エッチング速度は十分とは言えず、特に熱可塑性ポリイミド樹脂層の膜厚が厚くなった際にはエッチングが困難になる場合があった。 Patent Document 3 discloses an etchant containing an alkali metal hydroxide, water and ethanolamine as an etchant for thermoplastic polyimide resin, but the etching rate is not sufficient, and in particular when the thickness of the thermoplastic polyimide resin layer is thick, etching may be difficult.

特開2007-8969号公報JP-A-2007-8969 特開2003-8171号公報JP-A-2003-8171 国際公開第2007/060824号パンフレットWO 2007/060824 pamphlet

本発明の課題は、基材上に熱可塑性ポリイミド樹脂層を有する積層体のエッチング方法において、該熱可塑性ポリイミド樹脂層の膜厚が厚い場合でも、良好な開口形状を有するパターンを形成することができるエッチング方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide an etching method for a laminate having a thermoplastic polyimide resin layer on a base material, which can form a pattern having a favorable opening shape even when the thickness of the thermoplastic polyimide resin layer is large.

本発明者らは、下記手段によって、上記課題を解決できることを見出した。 The inventors have found that the above problems can be solved by the following means.

基材上に熱可塑性ポリイミド樹脂層を有し、該熱可塑性ポリイミド樹脂層が熱可塑性ポリイミド樹脂層の重量に対して3~21.5質量%の溶剤を含有する積層体を、アルカリ金属水酸化物とエタノールアミン化合物を含有するエッチング液でエッチングする積層体のエッチング方法。 A laminate having a thermoplastic polyimide resin layer on a base material, and the thermoplastic polyimide resin layer containing 3 to 21.5% by mass of a solvent relative to the weight of the thermoplastic polyimide resin layer is etched with an etching solution containing an alkali metal hydroxide and an ethanolamine compound.

本発明により、基材上に熱可塑性ポリイミド樹脂層を有する積層体のエッチング方法において、該熱可塑性ポリイミド樹脂層の膜厚が厚い場合でも、良好な開口形状を有するパターンを形成することができるエッチング方法を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide an etching method for a laminate having a thermoplastic polyimide resin layer on a substrate, which can form a pattern having a favorable opening shape even when the thickness of the thermoplastic polyimide resin layer is large.

本発明のエッチング方法の一実施例を示す概略工程断面図Schematic process cross-sectional views showing one embodiment of the etching method of the present invention.

以下に、本発明を実施するための形態について説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated.

<熱可塑性ポリイミド樹脂>
本発明において熱可塑性ポリイミド樹脂層が含有する熱可塑性ポリイミド樹脂は、加熱により軟化して接着性を発揮するポリイミド樹脂であることが好ましく、特に溶剤可溶性の熱可塑性ポリイミド樹脂を好適に用いることができる。該熱可塑性ポリイミド樹脂の市販品としては、例えばソマール(株)製のスピクセリア(登録商標)AD、荒川化学工業(株)製のPIAD(登録商標)、(株)ピーアイ技術研究所製のQ-AD-X0516等を例示することができる。
<Thermoplastic polyimide resin>
The thermoplastic polyimide resin contained in the thermoplastic polyimide resin layer in the present invention is preferably a polyimide resin that softens by heating and exhibits adhesiveness, and particularly a solvent-soluble thermoplastic polyimide resin can be preferably used. Examples of commercially available products of the thermoplastic polyimide resin include Spixeria (registered trademark) AD manufactured by Somar Co., Ltd., PIAD (registered trademark) manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd., and Q-AD-X0516 manufactured by P.I.

<積層体>
本発明のエッチング方法にて使用する積層体は、基材上に熱可塑性ポリイミド樹脂層を有し、該熱可塑性ポリイミド樹脂層が熱可塑性ポリイミド樹脂層の重量に対して3~21.5質量%の溶剤を含有する。該積層体は、上記したような熱可塑性ポリイミド樹脂を溶剤で後述する塗布方法に適した粘度に調整した塗布液を作製し、該塗布液を基材上に塗布、乾燥して熱可塑性ポリイミド樹脂層を形成することで得ることができる。該熱可塑性ポリイミド樹脂層は熱可塑性ポリイミド樹脂層の重量に対して3~21.5質量%の溶剤を含有し、より好ましくは7~16質量%含有する。溶剤の含有量が3質量%未満ではエッチング速度が遅くなり、パターンの形状が崩れることから良好な開口形状が得られず、21.5質量%を超えると熱可塑性ポリイミド樹脂のタックが強くなり、エッチングマスク(ドライフィルムレジスト、以下DFR)の剥離が困難になる。前記溶剤は、例えば、N-メチルピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、スルホラン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジアセチルアミド、ガンマ-ブチロラクトン、アルキレングリコールモノアルキルエーテル、アルキレングリコールジアルキルエーテル、アルキルカルビトールアセテート、安息香酸エステル等の有機溶剤を用いることができる。これらの溶剤は単独で用いてもよく、2種以上を混合してもよい。これにより、熱可塑性ポリイミド樹脂層の膜厚が厚い場合でも、良好な開口形状を有するパターンを形成することができる。
<Laminate>
The laminate used in the etching method of the present invention has a thermoplastic polyimide resin layer on a substrate, and the thermoplastic polyimide resin layer contains 3 to 21.5% by mass of a solvent based on the weight of the thermoplastic polyimide resin layer. The laminate can be obtained by preparing a coating liquid in which the thermoplastic polyimide resin as described above is adjusted to a viscosity suitable for the coating method described later with a solvent, coating the coating liquid on the substrate, and drying to form a thermoplastic polyimide resin layer. The thermoplastic polyimide resin layer contains 3 to 21.5% by weight of solvent, more preferably 7 to 16% by weight, based on the weight of the thermoplastic polyimide resin layer. If the content of the solvent is less than 3% by mass, the etching rate becomes slow, and the shape of the pattern collapses, making it impossible to obtain a good opening shape. Examples of the solvent include organic solvents such as N-methylpyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, sulfolane, N,N-dimethylformamide, N,N-diacetylamide, gamma-butyrolactone, alkylene glycol monoalkyl ether, alkylene glycol dialkyl ether, alkyl carbitol acetate, and benzoic acid ester. These solvents may be used alone or in combination of two or more. As a result, even when the thickness of the thermoplastic polyimide resin layer is large, a pattern having a favorable opening shape can be formed.

本発明において熱可塑性ポリイミド樹脂は、上記したような溶剤で塗布方法に適した粘度に調整し、基材上に、ディップコート法、フローコート法、ロールコート法、バーコーター法、スクリーン印刷法、カーテンコート法、スピンコート法、キャスト法、スプレー法等の既知の方法により塗布することができる。塗布した熱可塑性ポリイミド樹脂の乾燥には、通常の加熱乾燥炉を用いることができる。乾燥炉中の雰囲気としては、大気、不活性ガス(窒素、アルゴン)等が挙げられる。乾燥温度は、本発明のポリイミド共重合体を溶解させた溶剤の沸点、および残留させる溶剤量により適宜選択できるが、80~400℃、好適には80~300℃とすればよい。乾燥時間は、厚み、濃度、溶剤の種類、残留させる溶剤量により適宜選択すればよく、1秒~360分程度とするのがよい。また、乾燥工程は、上記したような条件の1工程で行ってもよいし、条件の異なる2工程以上で行ってもよい。本発明の積層体のエッチング方法は、膜厚が2~30μmの熱可塑性ポリイミド樹脂層を有する積層体に好ましく適用することができる。 In the present invention, the thermoplastic polyimide resin is adjusted to a viscosity suitable for the coating method with the solvent as described above, and can be applied onto the substrate by known methods such as dip coating, flow coating, roll coating, bar coating, screen printing, curtain coating, spin coating, casting, and spraying. A normal heat drying oven can be used for drying the applied thermoplastic polyimide resin. The atmosphere in the drying furnace includes air, inert gas (nitrogen, argon), and the like. The drying temperature can be appropriately selected depending on the boiling point of the solvent in which the polyimide copolymer of the present invention is dissolved and the amount of solvent to be left, but it is preferably 80 to 400°C, preferably 80 to 300°C. The drying time may be appropriately selected depending on the thickness, concentration, type of solvent, and amount of solvent to be left, and is preferably about 1 second to 360 minutes. Moreover, the drying process may be carried out in one step under the conditions as described above, or may be carried out in two or more steps under different conditions. The laminate etching method of the present invention can be preferably applied to a laminate having a thermoplastic polyimide resin layer with a thickness of 2 to 30 μm.

基材は最終製品の用途、製造工程に応じて任意のものを用いることができる。例えば、布等の繊維製品、ガラス、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレン、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、セロハン、ポリイミド、ポリアミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、芳香族ポリアミド、もしくはポリスルホン等の合成樹脂、銅やアルミ等の金属、セラミック、紙類、等の材料を挙げることができる。なお、基材は透明であってもこれを構成する材料に各種顔料や染料を配合して着色したものであってもよく、更にはその表面がマット状に加工されてもよい。基材の厚みも特に限定されないが、0.001~10mm程度が好ましい。 Any base material can be used depending on the application and manufacturing process of the final product. Examples include textiles such as cloth, glass, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethylene, polycarbonate, triacetyl cellulose, cellophane, polyimide, polyamide, polyphenylene sulfide, polyetherimide, polyethersulfone, aromatic polyamide, or polysulfone, synthetic resins, metals such as copper and aluminum, ceramics, and paper. The substrate may be transparent, or may be colored by blending various pigments or dyes into the material constituting the substrate, and furthermore, the surface thereof may be processed into a matt state. The thickness of the substrate is also not particularly limited, but is preferably about 0.001 to 10 mm.

本発明のエッチング方法により熱可塑性ポリイミド樹脂の成形体を製造する場合、該成形体には、種々目的に応じてシリカ、アルミナ、マイカ等の充填剤や炭素粉、顔料、染料、重合禁止剤、増粘剤、チキソトロピー剤、沈殿防止剤、酸化防止剤、分散剤、pH調整剤、界面活性剤、各種有機溶剤、各種樹脂等を添加することができる。 When a molded article of a thermoplastic polyimide resin is produced by the etching method of the present invention, fillers such as silica, alumina, mica, etc., carbon powder, pigments, dyes, polymerization inhibitors, thickeners, thixotropic agents, suspending agents, antioxidants, dispersants, pH adjusters, surfactants, various organic solvents, various resins, etc. can be added to the molded article according to various purposes.

<エッチング液>
本発明に係るエッチング液は、熱可塑性ポリイミド樹脂のエッチングに用いるエッチング液である。
<Etching solution>
The etchant according to the present invention is an etchant used for etching a thermoplastic polyimide resin.

本発明に係るエッチング液はアルカリ金属水酸化物とエタノールアミン化合物を含有する。これにより、本発明における積層体を、良好な開口形状でエッチングすることができる。 The etching solution according to the present invention contains an alkali metal hydroxide and an ethanolamine compound. Thereby, the laminate in the present invention can be etched with a good opening shape.

本発明に係るエッチング液が含有するアルカリ金属水酸化物の含有量は、エッチング液全量に対して15~45質量%であることが好ましい。アルカリ金属水酸化物の含有量が15質量%以上である場合、熱可塑性ポリイミド樹脂の溶解性に優れ、アルカリ金属水酸化物の含有量が45質量%以下である場合、アルカリ金属水酸化物の析出が起こり難いことから、液の経時安定性に優れる。アルカリ金属水酸化物の含有量は、より好ましくは30~45質量%である。 The content of the alkali metal hydroxide contained in the etchant according to the present invention is preferably 15 to 45% by mass with respect to the total amount of the etchant. When the content of the alkali metal hydroxide is 15% by mass or more, the solubility of the thermoplastic polyimide resin is excellent, and when the content of the alkali metal hydroxide is 45% by mass or less, precipitation of the alkali metal hydroxide is difficult to occur. The content of alkali metal hydroxide is more preferably 30 to 45% by mass.

上記アルカリ金属水酸化物としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム及び水酸化リチウムの群から選ばれる少なくとも1種の化合物が好適に用いられる。アルカリ金属水酸化物として、これらの中の1種類を単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。 As the alkali metal hydroxide, at least one compound selected from the group consisting of potassium hydroxide, sodium hydroxide and lithium hydroxide is preferably used. As the alkali metal hydroxide, one of these may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.

本発明に係るエッチング液が含有するエタノールアミン化合物の含有量は、エッチング液全量に対して5~40質量%であることが好ましい。エタノールアミン化合物の含有量が5質量%以上である場合、熱可塑性ポリイミド樹脂層の溶解性に優れ、40質量%以下である場合、熱可塑性ポリイミド樹脂層への浸透が抑制され、加工性に優れる。エタノールアミン化合物の含有量は、より好ましくは15~35質量%である。 The content of the ethanolamine compound contained in the etching solution according to the present invention is preferably 5 to 40% by mass with respect to the total amount of the etching solution. When the content of the ethanolamine compound is 5% by mass or more, the solubility of the thermoplastic polyimide resin layer is excellent. The content of the ethanolamine compound is more preferably 15-35% by mass.

上記エタノールアミン化合物としては、第一級アミン、第二級アミン、第三級アミン等どのような種類でもよく、1種類を単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。代表的なエタノールアミン化合物の一例としては、第一級アミンである2-アミノエタノール;第一級アミンと第二級アミンの混合体(すなわち、一分子内に第一級アミノ基と第二級アミノ基とを有する化合物)である2-(2-アミノエチルアミノ)エタノール;第二級アミンである2-(メチルアミノ)エタノールや2-(エチルアミノ)エタノール;第三級アミンである2,2′-メチルイミノジエタノール(別名:N-メチル-2,2′-イミノジエタノール)や2-(ジメチルアミノ)エタノール等が挙げられる。中でも、エッチング速度の観点から、2-アミノエタノール及び2-(2-アミノエチルアミノ)エタノールがより好ましい。 Any type of ethanolamine compound such as primary amine, secondary amine, and tertiary amine may be used, and one type may be used alone, or two or more types may be used in combination. Examples of typical ethanolamine compounds include 2-aminoethanol, which is a primary amine; 2-(2-aminoethylamino)ethanol, which is a mixture of a primary amine and a secondary amine (that is, a compound having a primary amino group and a secondary amino group in one molecule); 2-(methylamino)ethanol and 2-(ethylamino)ethanol, which are secondary amines; dimethylamino) ethanol and the like. Among them, 2-aminoethanol and 2-(2-aminoethylamino)ethanol are more preferable from the viewpoint of etching rate.

本発明に係るエッチング液は、必要に応じてカップリング剤、レベリング剤、着色剤、界面活性剤、消泡剤、有機溶剤等を適宜含有することもできる。有機溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、カルビトールアセテート等の酢酸エステル類;セロソルブ、ブチルカルビトール等のカルビトール類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン等のアミド系溶剤等が挙げられる。 The etching solution according to the present invention can also contain a coupling agent, a leveling agent, a coloring agent, a surfactant, an antifoaming agent, an organic solvent, etc., as necessary. Examples of organic solvents include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone; acetic acid esters such as ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate and carbitol acetate; carbitols such as cellosolve and butyl carbitol; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene;

本発明に係るエッチング液は、アルカリ水溶液であることが好ましい。本発明に係るエッチング液に使用される水としては、水道水、工業用水、純水等を用いることができる。このうち純水を使用することが好ましい。本発明では、一般的に工業用に用いられる純水を使用することができる。 The etchant according to the present invention is preferably an alkaline aqueous solution. Tap water, industrial water, pure water, etc. can be used as the water used in the etching solution according to the present invention. Of these, it is preferable to use pure water. In the present invention, pure water that is generally used for industrial purposes can be used.

本発明のエッチング方法において、エッチング液の温度は、好ましくは60~95℃である。熱可塑性ポリイミド樹脂の種類や層の厚み、エッチング加工のパターンの形状等により最適温度は異なるが、エッチング液の温度は、より好ましくは70~90℃である。 In the etching method of the present invention, the temperature of the etchant is preferably 60-95°C. Although the optimum temperature varies depending on the type of thermoplastic polyimide resin, the thickness of the layer, the shape of the etching pattern, etc., the temperature of the etchant is more preferably 70 to 90.degree.

<エッチング方法>
本発明のエッチング方法について図1を用いて説明する。
<Etching method>
The etching method of the present invention will be described with reference to FIG.

先ず、熱可塑性ポリイミド樹脂を含有する塗布液を作製し、基材3上に塗布、乾燥して熱可塑性ポリイミド樹脂層1を有する積層体2とする(工程(I))。この際、乾燥条件を調整し、熱可塑性ポリイミド樹脂層1が含有する溶剤の含有量を3~21.5質量%とする。次に、積層体2の熱可塑性ポリイミド樹脂層1上にマスク材4を形成する(工程(II))。次に、マスク材4をパターニングし、エッチングマスク5を形成する(工程(III))。次に、エッチングマスク5を介し、アルカリ金属水酸化物とエタノールアミン化合物を含有するエッチング液を用いて熱可塑性ポリイミド樹脂層1をエッチングし、水洗する(工程(IV))。次に、エッチングマスク5を除去し、基材3上にパターン形成された熱可塑性ポリイミド樹脂層1を有する積層体2を得る(工程(V))。 First, a coating liquid containing a thermoplastic polyimide resin is prepared, applied onto the substrate 3, and dried to form the laminate 2 having the thermoplastic polyimide resin layer 1 (step (I)). At this time, the drying conditions are adjusted so that the content of the solvent contained in the thermoplastic polyimide resin layer 1 is 3 to 21.5% by mass. Next, a mask material 4 is formed on the thermoplastic polyimide resin layer 1 of the laminate 2 (step (II)). Next, the mask material 4 is patterned to form an etching mask 5 (step (III)). Next, the thermoplastic polyimide resin layer 1 is etched through the etching mask 5 using an etchant containing an alkali metal hydroxide and an ethanolamine compound, and washed with water (step (IV)). Next, the etching mask 5 is removed to obtain the laminate 2 having the thermoplastic polyimide resin layer 1 patterned on the substrate 3 (step (V)).

本発明のエッチング方法において、エッチング工程には、浸漬処理、パドル処理、スプレー処理、ブラッシング、スクレーピング等の方法を用いることができる。この中でも、エッチング速度の観点から、浸漬処理が好ましい。 In the etching method of the present invention, methods such as immersion treatment, puddle treatment, spray treatment, brushing, and scraping can be used in the etching step. Among these, immersion treatment is preferable from the viewpoint of etching rate.

マスク材4としては、液体レジストやドライフィルムレジストなどの樹脂マスクや金属マスクを使用することができ、これらのマスク材4をパターニングしてエッチングマスク5とする。工程の簡便性から樹脂マスクであることが好ましい。 As the mask material 4, a resin mask such as a liquid resist or a dry film resist or a metal mask can be used. A resin mask is preferable because of the simplicity of the process.

本発明のエッチング方法において、水洗工程には、浸漬処理、パドル処理、スプレー処理、ブラッシング、スクレーピング等の方法を用いることができる。この中でも、浸漬処理が好ましい。 In the etching method of the present invention, methods such as immersion treatment, puddle treatment, spray treatment, brushing, and scraping can be used in the water washing step. Among these, immersion treatment is preferable.

水洗水としては、水道水、工業用水、純水等を用いることができる。このうち純水を使用することが好ましい。純水は、一般的に工業用に用いられるものを使用することができる。 Tap water, industrial water, pure water, or the like can be used as washing water. Of these, it is preferable to use pure water. Pure water that is generally used for industrial purposes can be used.

以下、実施例によって本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

(実施例1~5、比較例1~2)
熱可塑性ポリイミド樹脂溶液(ソマール(株)製 スピクセリアAD001)をN-メチルピロリドンに溶解させ、該ポリイミド樹脂の濃度が25質量%の塗布液を作製した。該塗布液を厚み18μmの銅箔(基材3)上に、スピンコート法にて、一次乾燥後の膜厚が15μmとなるように塗布し、80℃で5分間の一次乾燥を行った。続いて窒素雰囲気下で表1に示す条件で二次乾燥を行い、銅箔(基材3)上に熱可塑性ポリイミド樹脂層1を有する実施例1~5および比較例1~2の積層体2を得た。得られた各積層体2の一部を3cm角に切り出し、重量を測定した。次に、重量測定した積層体2を乾燥機に入れ、150℃から300℃まで30分かけて昇温し、完全に乾燥させた。完全に乾燥させた後の積層体2の重量を測定し、完全に乾燥させる前後での重量変化より二次乾燥後の熱可塑性ポリイミド樹脂層1が含有する溶剤量を算出した。各積層体2の溶剤含有量および二次乾燥後の膜厚を表1に示す。
(Examples 1-5, Comparative Examples 1-2)
A thermoplastic polyimide resin solution (Spixeria AD001 manufactured by Somar Co., Ltd.) was dissolved in N-methylpyrrolidone to prepare a coating liquid having a polyimide resin concentration of 25% by mass. The coating liquid was applied onto a 18 μm-thick copper foil (substrate 3) by a spin coating method so that the film thickness after primary drying was 15 μm, and primary drying was performed at 80° C. for 5 minutes. Subsequently, secondary drying was performed under the conditions shown in Table 1 in a nitrogen atmosphere to obtain laminates 2 of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 having a thermoplastic polyimide resin layer 1 on a copper foil (base material 3). A part of each laminated body 2 thus obtained was cut into a 3 cm square, and the weight thereof was measured. Next, the weight-measured laminated body 2 was placed in a dryer, and the temperature was raised from 150° C. to 300° C. over 30 minutes to dry it completely. The weight of the laminate 2 after being completely dried was measured, and the amount of solvent contained in the thermoplastic polyimide resin layer 1 after secondary drying was calculated from the weight change before and after being completely dried. Table 1 shows the solvent content of each laminate 2 and the film thickness after secondary drying.

前記二次乾燥後の実施例1~5および比較例1~2の積層体2の熱可塑性ポリイミド樹脂層1上に、マスク材4としてネガ型ドライフィルムレジスト(DFR)(AGC(株)製 ASG302)を、ロールラミネーターを用いて、温度100℃、速度0.5m/min、圧力0.5MPaの条件でラミネートした。その後、マスク材4に対して直径50μmの円画像を超高圧水銀灯(12W)にて露光し(露光量30mJ)、1質量%炭酸ナトリウム水溶液にて現像することによって、熱可塑性ポリイミド樹脂層1上にパターニングされたエッチングマスク5を形成した。 On the thermoplastic polyimide resin layer 1 of the laminates 2 of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 after the secondary drying, a negative dry film resist (DFR) (manufactured by AGC Co., Ltd. ASG302) was laminated as a mask material 4 using a roll laminator under the conditions of a temperature of 100 ° C., a speed of 0.5 m / min, and a pressure of 0.5 MPa. After that, a circular image with a diameter of 50 μm was exposed to the mask material 4 with an ultra-high pressure mercury lamp (12 W) (exposure amount 30 mJ), and the thermoplastic polyimide resin layer 1 was developed with a 1% by mass sodium carbonate aqueous solution to form an etching mask 5 patterned on the thermoplastic polyimide resin layer 1.

熱可塑性ポリイミド樹脂層1上にエッチングマスク5を形成した積層体2を、エッチング液を用いて、エッチングマスク5を介し、熱可塑性ポリイミド樹脂層1を浸漬方式によりエッチングした。エッチング処理温度は80℃とし、エッチング処理および水洗後に40℃の3質量%水酸化ナトリウム水溶液を用いてエッチングマスク5を剥離した。なお、エッチング液は、実施例1、3~5および比較例1~2については、アルカリ金属水酸化物(水酸化カリウム)35質量%、エタノールアミン化合物(2-アミノエタノール)30質量%、および水35質量%を含有するエッチング液(pH>13.7)を用い、実施例2についてはアルカリ金属水酸化物(水酸化カリウム)35質量%、エタノールアミン化合物(2-(2-アミノエチルアミノ)エタノール)30質量%、および水35質量%を含有するエッチング液(pH>13.7)を用いた。 Laminate 2 in which etching mask 5 was formed on thermoplastic polyimide resin layer 1 was etched by immersion method using etching liquid through etching mask 5 . The etching temperature was 80° C., and the etching mask 5 was peeled off using a 40° C. aqueous solution of 3 mass % sodium hydroxide after etching and washing with water. For Examples 1, 3 to 5 and Comparative Examples 1 and 2, an etching solution (pH>13.7) containing 35% by mass of an alkali metal hydroxide (potassium hydroxide), 30% by mass of an ethanolamine compound (2-aminoethanol), and 35% by mass of water was used. >13.7) was used.

「開口形状の評価」
熱可塑性ポリイミド樹脂層1に形成したパターンの開口部の上部と下部の開口径の差を用いて、下記基準に従って行った。結果を表1に示す。
(開口形状の評価基準)
○:開口部の上部と下部の開口径の差が開口深さの2.8倍以下。
△:開口部の上部と下部の開口径の差が開口深さの2.8倍を超え、3.4倍以下。
×:開口部の上部と下部の開口径の差が開口深さの3.4倍を超える。
"Evaluation of opening shape"
Using the difference in opening diameter between the upper and lower openings of the pattern openings formed in the thermoplastic polyimide resin layer 1, the following criteria were used. Table 1 shows the results.
(Evaluation Criteria for Opening Shape)
◯: The difference in opening diameter between the upper portion and the lower portion of the opening is 2.8 times or less of the opening depth.
Δ: The difference in opening diameter between the upper portion and the lower portion of the opening exceeds 2.8 times the opening depth and is 3.4 times or less.
x: The difference in opening diameter between the upper portion and the lower portion of the opening exceeds 3.4 times the opening depth.

「DFR剥離性の評価」
熱可塑性ポリイミド層2をエッチング、水洗した後に、積層体2を40℃の3質量%水酸化ナトリウム水溶液に浸漬し、エッチングマスク5(DFR)を剥離する際に、剥離に要した時間で下記基準に従って評価した。結果を表1に示す。
"Evaluation of DFR peelability"
After the thermoplastic polyimide layer 2 was etched and washed with water, the laminate 2 was immersed in a 3% by mass sodium hydroxide aqueous solution at 40° C., and the time required for peeling off the etching mask 5 (DFR) was evaluated according to the following criteria. Table 1 shows the results.

(DFR剥離性の評価基準)
〇:40℃の3質量%水酸化ナトリウム水溶液で5分以内に剥離できる。
△:40℃の3質量%水酸化ナトリウム水溶液で5分を超え、10分以内に剥離できる。
×:40℃の3%水酸化ナトリウム水溶液で10分以内に剥離できない。
(Evaluation Criteria for DFR Peelability)
◯: It can be peeled off within 5 minutes with a 3% by mass sodium hydroxide aqueous solution at 40°C.
Δ: More than 5 minutes with a 3% by mass sodium hydroxide aqueous solution at 40° C., can be peeled off within 10 minutes.
x: Cannot be peeled off within 10 minutes with a 3% sodium hydroxide aqueous solution at 40°C.

表1の結果から、本発明の効果が分かる。 The results in Table 1 show the effects of the present invention.

本発明の熱可塑性ポリイミド樹脂層のエッチング方法は、例えば、多層ビルドアップ配線板、部品内蔵モジュール基板、フリップチップパッケージ基板、パッケージ基板搭載用マザーボード等における樹脂の微細加工に適用できる。 The method for etching a thermoplastic polyimide resin layer of the present invention can be applied to fine processing of resins in, for example, multilayer build-up wiring boards, component-embedded module boards, flip-chip package boards, motherboards for mounting package boards, and the like.

1 熱可塑性ポリイミド樹脂層
2 積層体
3 基材
4 マスク材
5 エッチングマスク
1 thermoplastic polyimide resin layer 2 laminate 3 base material 4 mask material 5 etching mask

Claims (1)

基材上に熱可塑性ポリイミド樹脂層を有し、該熱可塑性ポリイミド樹脂層が熱可塑性ポリイミド樹脂層の重量に対して3~21.5質量%の溶剤を含有する積層体を、アルカリ金属水酸化物とエタノールアミン化合物を含有するエッチング液でエッチングする積層体のエッチング方法。 A laminate having a thermoplastic polyimide resin layer on a base material, and the thermoplastic polyimide resin layer containing 3 to 21.5% by mass of a solvent relative to the weight of the thermoplastic polyimide resin layer is etched with an etching solution containing an alkali metal hydroxide and an ethanolamine compound.
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