JP2016036045A - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】接着フィルムは、成分(a)〜(d)が下記配合量で配合された樹脂組成物を含むA層と、40℃未満で固形であり、40℃以上140℃未満の温度で溶融する熱硬化性樹脂組成物を含むB層と、A層を支持する支持体であるC層とが、C層、A層、B層の順に配設された接着フィルムである。(a)有機溶剤に溶解するポリアミド樹脂、(b)熱硬化性樹脂、(c)充填剤、(d)ポリシロキサン骨格を有する樹脂、また、成分(a)と(b)の質量比率は1:2〜1:20、成分(a)と(b)との合計質量と成分(c)の質量比率が20:1〜2:1であり、成分(d)と(a)の質量比率が1:1000〜2:5であり、樹脂組成物100質量部に対して成分(a)〜(d)の合計配合量が70質量部以上である。
【選択図】なし
Description
しかし、接着フィルムの絶縁層と導体層との接着強度をアンカー効果に依存する従来の多層プリント配線板では、導体層であるプリント配線の配線幅が10μm未満になると、プリント配線の短絡(いわゆる、ショート不良)、プリント配線の断線(いわゆる、オープン不良)などが起こりやすくなっていた。
そこで、回路基板に形成されるプリント配線の微細化のためには、アンカー効果に依存する従来の接合方法とは異なる方法によって、平滑な表面粗化状態を有する層間絶縁層であっても導体層との間で接着強度を確保する方法が求められていた。
特許文献4には、従来よりも無電解銅めっきとの接着性を確保することを目的として、無電解銅めっきを含む接着担当層と、絶縁樹脂層の2層構造の接着フィルムも開示されているが、表面粗さを平滑にすることを目的としておらず、近年の、プリント配線の微細化要求に応えられるものではなかった。
また、粗化/デスミア処理によって、接着フィルムの絶縁層と導体層との接着強度が確保できるような粗化表面が得られる樹脂組成物が提案されている(特許文献5参照)。
<1>下記成分(a)〜(d)が下記配合量で配合された樹脂組成物を含むA層と、
(a)有機溶剤に溶解する樹脂であって、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂から選択される1種以上の樹脂、
(b)熱硬化性樹脂、
(c)充填剤、
(d)ポリシロキサン骨格を有する樹脂
成分(a)の質量と成分(b)の質量との比率が1:2〜1:20であり、
成分(a)と成分(b)との合計質量と成分(c)の質量との比率が20:1〜2:1であり、
成分(d)の質量と成分(a)の質量とのが1:1000〜2:5であり、
該樹脂組成物100質量部に対して該成分(a)〜該成分(d)の合計配合量が70質量部以上である
40℃未満で固形であり、40℃以上140℃未満の温度で溶融する熱硬化性樹脂組成物を含むB層と、
該A層を支持する支持体であるC層とが、
C層、A層、B層の順に配設された接着フィルム。
<2>前記成分(a)がポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂から選択される1種以上の樹脂である上記<1>に記載の接着フィルム。
<3>前記成分(a)がポリアミド樹脂である上記<1>に記載の接着フィルム。
<4>前記成分(a)がポリブタジエン骨格を有する樹脂であることを特徴とする上記<1>〜<3>のいずれかに記載の接着フィルム。
<5>前記成分(b)が1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂である上記<1>〜<4>のいずれかに記載の接着フィルム。
<6>前記成分(c)がシリカを含む無機充填剤、又はコアシェルゴム粒子、シリコン粒子を含む有機充填剤から選択される1種類以上であって、該無機充填剤及び該有機充填剤の平均粒径は、1μm以下である上記<1>〜<5>のいずれかに記載の接着フィルム。
<7>前記無機充填剤がヒュームドシリカである上記<6>に記載の接着フィルム。
<8>前記A層が配設された前記B層の表面の反対側の表面が樹脂層で覆われている上記<1>〜<7>のいずれかに記載の接着フィルム。
<9>前記A層の厚さが1〜15μm、前記B層の厚さが10〜100μm、前記C層の厚さが10〜150μmである上記<1>〜<8>のいずれかに記載の接着フィルム。
<10>上記<1>〜<9>のいずれかに記載の接着フィルムが用いられた多層プリント配線板。
<11>下記の工程(1)〜(6)を含み、工程(1)、工程(2)、工程(3)のいずれかの後、前記C層を剥離又は除去する工程を有する多層プリント配線板の製造方法。
工程(1):請求項1〜9のいずれか1項に記載の接着フィルムを、回路基板の片面又は両面にラミネートする工程
工程(2):前記接着フィルムがラミネートされた回路基板において、前記接着フィルムを構成するA層及びB層を熱硬化し、絶縁層を形成する工程、
工程(3):前記絶縁層が形成された前記回路基板に穴部を形成する工程
工程(4):前記穴部に残る前記接着フィルムの残渣を除去する工程
工程(5):前記残渣が除去された回路基板に導体層を形成する工程
工程(6):前記導体層が形成された絶縁層上に回路パターンを形成する工程
<12>前記工程(1)に続いて、前記C層を剥離する工程、又は前記C層を除去する工程を有する上記<11>に記載の多層プリント配線板の製造方法。
<13>前記工程(2)に続いて、前記C層を剥離する工程、又は前記C層を除去する工程を有する上記<11>に記載の多層プリント配線板の製造方法。
<14>前記工程(3)に続いて、前記C層を剥離する工程、又は前記C層を除去する工程を有する上記<11>に記載の多層プリント配線板の製造方法。
<15>前記工程(1)が真空ラミネーター装置によって行われる上記<11>〜<14>のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法。
本発明における回路基板とは、主として、ガラスエポキシ、金属基板、ポリエステル基板、ポリイミド基板、BTレジン基板、熱硬化性ポリフェニレンエーテル基板などの基板の片面又は両面に導体層及び回路パターンがプリント配線技術などによって形成されたものをいう。導線部分のみがプリントされたものは、プリント配線板という。また、回路基板と絶縁層とが交互に重ねられてできる積層体の片面又は両面に導体層及び回路パターンがプリント配線技術などによって形成されたものを多層プリント配線板という。
また、本発明において、「平滑」または「実質的に平滑」とは、表面粗さRaが0.3μm未満であることを意味する。
A層に含まれる樹脂組成物を構成する成分(a)〜(d)は、下記のとおりである。
(a)有機溶剤に溶解する樹脂であって、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂から選択される1種以上の樹脂、
(b)熱硬化性樹脂、
(c)充填剤、
(d)ポリシロキサン骨格を有する樹脂
成分(a)の質量と成分(b)の質量との比率が1:2〜1:20であり、成分(a)と成分(b)との合計質量と成分(c)の質量との比率が20:1〜2:1であり、成分(d)の質量と成分(a)の質量との比率が1:1000〜2:5であり、該樹脂組成物100質量部に対して該成分(a)〜該成分(d)の合計配合量が70質量部以上である。
A層は、ビルドアップ方式によって多層化された多層プリント配線板において、多層化された回路パターン同士を絶縁する層間絶縁層を構成する。
・成分(a)
成分(a)は、有機溶剤に溶解する耐熱樹脂であり、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂から選択される。また、これらの何れかの樹脂の化学構造を有する共重合体等もこれらの耐熱樹脂に含まれる。これらの耐熱樹脂の中では、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂から選択される1種以上の樹脂であることが好ましく、さらにポリアミド樹脂であることが好ましい。
本発明における成分(a)として使用可能な耐熱樹脂は、有機溶剤に溶解する特性を有することが必須である。溶剤に溶解することができない耐熱樹脂は、ほかの成分と混合して組成物を調製することができないため、本発明に用いることができない。
本発明において使用可能な好ましい有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、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、メチルカルビトール、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、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等を挙げることができる。有機溶剤は2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
上記耐熱樹脂の中で、ポリブタジエン骨格を有する「BPAM−01」及び「BPAM−155」は、金属箔の引き剥がし強さが十分であり、粗化処理(化学処理)後の無電解メッキの引き剥がし強さが高いため、好ましい。
成分(b)は、熱硬化性樹脂であり、150〜200℃の範囲で熱硬化するものであれば、特に限定されない。この温度は、多層プリント配線板の絶縁層を形成する際に、通常用いられる熱硬化温度に相当する。
成分(b)として使用可能な熱硬化性樹脂として、例えば、1分子中に2個以上エポキシ基を有するエポキシ樹脂、ビスマレイミド化合物とジアミン化合物の重合物、シアネートエステル化合物、ビスマレイミド化合物、ビスアリルナジド樹脂、ベンゾオキサジン化合物などの熱硬化性樹脂を挙げることができる。これらの熱硬化性樹脂の中では、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂、ビスマレイミド化合物とジアミン化合物の重合物、シアネートエステル化合物が好ましい。さらに、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂が好ましい。1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂は、耐酸、耐アルカリなどの耐薬品性に優れる。
また、成分(b)として使用可能な熱硬化性樹脂としては、シアネートエステル化合物があり、上市品としては、ビスフェノールシアネートエステルである、ロンザ株式会社製のプリマセット(Primaset)BA200、プリマセット(Primaset)BA230S、プリマセット(Primaset)LECY、及びバンディコ株式会社製のアロシー(Arocy)L10が挙げられる。また、ノボラック型シアネートエステルである、ロンザ株式会社製のプリマセット(Primaset)PT30、バンディコ株式会社製のアロシー(Arocy)XU−371が挙げられる。また、ジシクロペンタジエン型シアネートエステルである、バンディコ株式会社製のアロシー(Arocy)XP71787.02Lなどが挙げられる。
また、成分(b)として使用可能な熱硬化性樹脂としては、ビスマレイミド化合物があり、上市品としては、4,4’−ジフェノルメタンビスマレイミドである、三井化学株式会社製のBMI−S、ポリフェニルメタンマレイミドである、三井化学株式会社製のBMI−20などが挙げられる。
また、成分(b)として使用可能な熱硬化性樹脂には、ビスアリルナジド樹脂があり、上市品としては、ジフェニルメタン−4,4’−ビスアリルナジックイミドである、丸善石油化学株式会社製のBANI−Mなどが挙げられる。
また、成分(b)として使用可能な熱硬化性樹脂には、ベンゾオキサジン化合物があり、上市品としては、四国化成株式会社製のB−a型ベンゾオキサジンなどが挙げられる。
成分(c)である充填剤は、無機充填剤と有機充填剤とに分類できる。接着フィルム上に微細なプリント配線を形成する観点から、充填剤の粒径は小さいことが好ましい。具体的には、充填剤の平均粒径は、1μm以下であることが好ましく、0.5μm以下であることがより好ましい。さらに好ましくは、平均粒径が0.01〜0.1μmである。
接着フィルムの耐湿性を向上させるためには、無機充填剤の表面がシランカップリング剤等の表面処理剤で処理されていることが好ましい。
有機充填剤としては、コアシェルゴム粒子、アクリルゴム粒子、シリコン粒子などが挙げられる。
上述した無機充填剤及び有機充填剤は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
成分(d)は、ポリシロキサン骨格を有する樹脂である。接着フィルムが成分(d)を含有することによって、A層を支持体であるC層の上に均一に塗布しやすくなる。
ポリシロキサン骨格を有する樹脂としては、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、ポリエステル変性ポリジメチルシロキサン、ポリエステル変性メチルアルキルポリシロキサン、ポリエーテル変性ポリメチルアルキルシロキサン、アラルキル変性ポリメチルアルキルシロキサン、ポリエーテル変性ポリメチルアルキルシロキサンなどが挙げられる。
成分(d)として使用可能なポリシロキサン骨格を有する樹脂の具体例として、以下に示す上市品を用いることができる。例えば、ビッグケミー・ジャパン株式会社製のBYK−310、BYK−313、BYK−300、BYK−320、BYK−330などが挙げられる。
上述したポリシロキサン骨格を有する樹脂は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の接着フィルムにおいて、A層は、成分(a)〜(d)以外の成分を含んでいてもよい。A層に配合される他の成分としては、例えば、オルベン、ベントンなどの増粘剤、イミダゾール系、チアゾール系、トリアゾール系、シランカップリング剤などの密着付与剤、フタロアニンブルー、フタロアニングリーン、アイオジングリーン、ジスアゾイエロー、カーボンブラック等の着色剤等の添加剤などが挙げられる。
無機難燃剤としては、例えば、成分(c)として用いることのできる充填剤として例示した水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどが挙げられる。樹脂難燃剤としては、ハロゲン系樹脂であっても、非ハロゲン系樹脂であってもよいが、環境負荷への配慮から、非ハロゲン系樹脂を用いることが好ましい。
樹脂難燃剤としては、充填剤として配合するものと、熱硬化性樹脂組成物と反応する官能基を有しているものとがある。前者の上市品の一例として、芳香族リン酸エステル系難燃剤である第八化学工業株式会社製のPX−200がある。また、ポリリン酸塩化合物であるクラリアントジャパン株式会社製のExolit OP 930がある。
さらに、熱硬化性樹脂組成物と反応する官能基を持っている難燃剤としては、エポキシ系リン含有難燃剤、フェノール系リン含有難燃剤などがある。エポキシ系リン含有難燃剤としては、例えば、東都化成株式会社製のFX−305がある。フェノール系リン含有難燃剤としては、例えば、三光株式会社製のHCA−HQ、ダウケミカル株式会社製のXZ92741がある。
なお、上記の難燃剤は1種類だけで用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いて使用しても構わない。
A層を形成する全固形分における成分(a)の割合は、成分(c)である充填剤を除く固形分のうち3質量%〜25質量%であることが好ましく、より好ましくは、5質量%〜20質量%であり、さらに好ましくは、5質量%〜18質量%である。A層を形成する全固形分における成分(a)の割合が充填剤を除く固形分のうち3質量%〜25質量%であれば、粗化/デスミア処理を施した層間絶縁層と導体層との接着強度を十分に確保することができる。
一方、A層を形成する全固形分における成分(a)の割合が25質量%を超えると、粗化/デスミア処理の際に、耐薬品性が低下する。このため、ビアホールのスミアを除去するよりも弱い粗化処理を設定することが必要になり、製造工程における条件の調整が煩雑化するため、好ましくない。また、成分(a)の割合が25質量%を超えると、粗化/デスミア処理によってA層に脆弱な層が形成されやすくなったり、A層自体が除去されてA層の膜厚を確保できなくなったりするため、好ましくない。
成分(a)として用いる耐熱樹脂は、デスミア処理に使用されるアルカリ性過マンガン酸溶液に対するする耐性において、成分(b)として用いる熱硬化性樹脂よりも劣る。このため、成分(a)の質量比を成分(b)の質量比よりも少なくする。すなわち、成分(a)の質量と成分(b)の質量との比率を1:2〜1:20とすることによって、接着フィルムの表面を実質的に平滑に保ちながら、接着フィルムと導体層との接着強度を高めることができる。
A層を構成する樹脂組成物のうち成分(a)〜(d)を含む樹脂組成物の配合量が70質量%未満であると、接着フィルムの層間絶縁層の表面粗さを平滑にしつつ、接着フィルムと導体層との接着強度を高めるという、本願の効果が十分に得られないため、好ましくない。
本発明の接着フィルムのB層は、回路基板が多層化された多層プリント配線板において、接着フィルムをプリント配線が形成された回路基板にラミネートした際に、回路基板に接し、熱硬化の際に溶融して、回路基板の配線パターン内に流入する。また、回路基板に形成されたビアホールの内部に流入して、ビアホールの内部を充填する。
ビルドアップ方式で製造される多層プリント配線板の製造工程において、本発明の接着フィルムを硬化させる硬化温度を考慮すると、B層は、40℃未満で固形であり、40℃以上140℃未満の温度で溶融する性質を有する熱硬化性樹脂組成物であることが好ましい。
測定開始温度を40℃とし、5℃/分の昇温速度で測定した場合、動的粘弾性が1000Pa・sよりも低くなる温度領域でラミネートすることが好ましく、より好ましくは、500Ps・sよりも低くなる温度領域でラミネートすることが好ましい。
真空ラミネーター装置によるラミネート温度は、60℃〜140℃であることが好ましく、より好ましくは70℃〜120℃である。また、B層の溶融温度は、好ましくは120℃以下であり、さらに100℃以下であることが好ましい。
B層に添加される充填剤の平均粒径が小さくなれば、B層の溶融粘度が高くなる。このため、充填剤の平均粒径は、0.01μm〜2.0μmとすることが好ましい。B層に添加する充填剤の平均粒径をこの範囲にすることにより、溶融したB層を回路間、ビアホール、スルーホールなどにボイド無く充填できる。
本発明の接着フィルムにおけるC層は、A層を支持する支持体を構成している。多層プリント配線板を製造する製造工程において、接着フィルムが回路基板にラミネートされた後、C層は、A層から剥離又は除去される。支持体としては、例えば、ポリエチレン、ポリ塩化ビニルなどのポリオレフィン、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などのポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、更には離型紙や銅箔、アルミニウム箔などの金属箔などを挙げることができる。
支持体として銅箔を用いた場合には、導体層として銅箔を使用することもできる。銅箔としては、圧延銅、電解銅箔などがあげられる。銅箔の厚さは、2μm〜36μmであることが好ましい。キャリア付き銅箔を使用すると、多層プリント配線板を製造する上での作業性を向上させることができる。
本発明の接着フィルムでは、A層が配設されたB層の表面の反対側の表面は、保護フィルムで覆われていてもよい。保護フィルムを設けることにより、B層への異物の付着や、B層の損傷を防止することができる。
保護フィルムは、接着フィルムを回路基板にラミネートする前、或いは熱硬化処理の前にB層から剥離される。上述した支持体(C層)に用いることができる材料は、保護フィルムとしても用いることができる。保護フィルムの厚さは、特に限定されるものではないが、1〜40μmの範囲であることが好ましい。
本発明の接着フィルムは、当業者の公知の方法に従って作製できる。本発明の接着フィルムのC層、A層、B層をこの順に配設し、接着フィルムを作製する方法としては、2種類の作製方法が挙げられる。
支持体であるC層に、A層を形成するワニスを塗布し、加熱あるいは熱風の吹きつけによって有機溶剤を乾燥させることにより、C層の上にA層を形成することができる。さらに、乾燥後のA層の上にB層を形成するワニスを塗布することにより、接着フィルムを作製することができる。
次に、本発明の接着フィルムを用いて多層プリント配線板を製造する方法について説明する。本発明の多層プリント配線板の製造方法は、以下の工程(1)〜(6)を含み、工程(1)、工程(2)、工程(3)のいずれかの後、前記C層を剥離又は除去する工程を有する。
工程(1):上述したA層、B層、C層を有する接着フィルムを、回路基板の片面又は両面にラミネートする工程
工程(2):前記接着フィルムがラミネートされた回路基板において、前記接着フィルムを構成するA層及びB層を熱硬化し、絶縁層を形成する工程
工程(3):前記絶縁層が形成された前記回路基板に穴部を形成する工程
工程(4):前記穴部に残る前記接着フィルムの残渣を除去する工程
工程(5):前記残渣が除去された回路基板に導体層を形成する工程
工程(6):前記導体層が形成された絶縁層上に回路パターンを形成する工程
本発明の接着フィルムは、回路基板の片面又は両面に、市販の真空ラミネーター装置を用いて好適にラミネートすることができる。ラミネート工程では、接着フィルムは、回路基板の上に配置された状態で加圧及び加熱されながら回路基板に圧着される。接着フィルムが保護フィルムを有している場合には、ラミネート工程の前に保護フィルムを除去する。
ラミネート工程では、接着フィルムと、接着フィルムがラミネートされる回路基板とを必要によりプレヒートしておいてもよい。ラミネートの方法は、バッチ式であっても、ロールを用いた連続式であってもよい。なお、接着フィルムをラミネートする前の回路基板の表面に、予め黒化処理などの粗化処理が施されていることが好ましい。
続いて、回路基板にラミネートされたA層及びB層を加熱し、硬化させる。この加熱・硬化によって絶縁層が形成される。温度条件は、150〜220℃とすることが好ましく、より好ましくは、160〜200℃である。温度条件が150℃〜220℃である場合の加熱時間は、20〜80分間とすることが好ましい。また、160℃〜200℃である場合の加熱時間は、30〜120分間とすることが好ましい。
支持体としてのC層の表面に離型処理が施されている場合には、接着フィルムを加熱し、硬化させる工程(2)の後にC層を剥離することができる。
なお、接着フィルムの層構造を説明する上で、A層とB層とを区別をしているが、回路基板にラミネートされたA層及びB層を加熱し、硬化させた後には、A層とB層との間に明確な界面が存在しない状態になっていることもある。例えば、A層を構成する成分の一部と、B層を構成する成分の一部とが相溶状態になっていることもある。界面部分がこのような状態になっているものも本発明の接着フィルムに含まれる。
A層及びB層からなる絶縁層が形成された回路基板に、ドリル加工、レーザー加工、プラズマ加工、又はこれらの組み合わせによって、ビアホールが形成される。レーザーとしては、炭酸ガスレーザーやYAGレーザー、UVレーザー、エキシマレーザーなどを用いることができる。支持体としてのC層の表面に離型処理が施されている場合には、接着フィルムを加熱し、硬化させる工程(2)の後であればよく、工程(3)の後にC層を剥離又は除去してもよい。
続いて、酸化剤を用いて、工程(3)において形成されたビアホールの内部に残る接着フィルムの残渣(スミア)を除去するとともに絶縁層の表面を粗化する粗化/デスミア処理を行う。
粗化/デスミア処理に使用可能な酸化剤としては、過マンガン酸塩(過マンガン酸カリウム、過マンガン酸ナトリウムなど)、重クロム酸塩、オゾン、過酸化水素、硫酸、硝酸などを用いることができる。デスミア処理では、ビルドアップ方式による多層プリント配線板の作製において絶縁層の粗化に汎用とされているアルカリ性過マンガン酸溶液(例えば、過マンガン酸カリウム、過マンガン酸ナトリウムの水酸化ナトリウム水溶液)を使用することが好ましい。これにより、ビアホール内部のスミアを除去するとともに絶縁層の表面を粗化することができる。
粗化/デスミア処理によってスミアが除去されたビアホールの内部、及び接着フィルムの絶縁層の表面に、無電解めっきと電解めっきを組み合わせた方法で導体層を形成する。ビアホールの内部及び絶縁層の表面に導体層を形成した後、150℃〜200℃で20分〜90分間、アニール(anneal)処理を施す。これにより、絶縁層と導体層との間の接着強度を向上させることができる。なお、工程(5)では、配線パターンと逆のパターンのめっきレジストを形成し、無電解めっきのみで導体層を形成してもよい。
導体層が形成された最外側の絶縁層上に、通常、回路パターンを形成する。回路パターンを形成する方法としては、例えば、当業者に公知のサブトラクディブ法、セミアディティブ法などを用いることができる。工程(1)〜(6)を繰り返し行うことにより、多層プリント配線板を製造することができる。
<A層を形成するワニスの作製>
・ワニスA1〜A16
下記表1に示す各成分(a)〜(d)及び有機溶剤を表記の配合量にて混合し、ビーズミル分散処理を施してワニスA1〜A16を作製した。
a−1:ポリアミド樹脂 「BPAM−155」(日本化薬株式会社製)
a−2:ポリアミド樹脂 「BPAM−01」(日本化薬株式会社製)
a−3:ポリアミドイミド 「HR11NN」(不揮発分15質量%、破断強度150MPa、破断伸度80%、熱膨張係数42ppm、ガラス転移温度300℃、東洋紡績株式会社製)
b−1:ビフェニル型エポキシ樹脂 「NC3000−H」(日本化薬株式会社製)
b−2:硬化剤 トリアジン含有フェノール性ノボラック樹脂 「LA−1356−60P」(DIC株式会社製)
b−3:硬化促進剤 2−フェニルイミダゾール(四国化成工業株式会社製)
b−4:ビスフェノールA型エポキシ樹脂 「エピコート828」(エポキシ当量190、ジャパンエポキシレジン株式会社製)
b−5:トリアジン環含有フェノールノボラック樹脂の2−ブタノン溶液 「フェノライトLA7052」(不揮発分60質量%、不揮発分のフェノール水酸基当量120、大日本インキ化学工業株式会社製)
c−1:ヒュームドシリカ 「AEROSIL R972」(日本アエロジル株式会社製)
c−2:偏平形状を有するシリコン樹脂粒子「AGM101(平均粒径0.41μm)」(竹本油脂株式会社製)1部、球状シリカ3部(平均粒径1μm)の混合物
d−1:ポリエステル変性ポリジメチルシロキサン 「BYK−310」(ビックケミー・ジャパン株式会社製)
d−2:ポリエステル変性ポリジメチルシロキサン 「BYK−313」(ビックケミー・ジャパン株式会社製)
d−3:シロキサン変性ポリアミドイミド 「KS9100」(不揮発分31質量%、日立化成工業株式会社製)
有機溶剤:ジメチルアセトアミド
下記表2に示す各成分を表記の配合量にて混合し、ビーズミル分散処理を施してB層を形成するワニスBを作製した。
e:ビフェニル型エポキシ樹脂 「NC3000−H」
f:硬化剤 トリアジン含有クレゾールノボラック 「LA−3018−50P」(DIC株式会社製)
g:リン含有のフェノール性樹脂 「HCA−HQ−HS」(三光株式会社製)
h:フェノールノボラック樹脂 「TD2131」(DIC株式会社製)
i:硬化促進剤 1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト 「2PZ−CNS−PW」(四国化成工業株式会社製)
j:充填剤 メチルイソブチルケトン溶剤中でアミノシランカップリング剤処理を施したシリカフィラー 「SO−C2」(アドマファインテクノ株式会社製)(平均粒径0.5μm)
有機溶剤:ジメチルアセトアミド
支持体(C層)として、厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)を用いた。コンマコーターを用いて、PETフィルムの表面に、ワニスA1を塗布後の厚さが5μmになるように、それぞれ塗布し、乾燥させた。なお、乾燥条件は、乾燥温度140℃、乾燥時間3分に設定した。これにより、ワニスA1によって形成されたA層とC層とを有する積層体1を形成した。
続いて、以上のようにして得られた積層体1のA層の上にB層を形成した。B層の形成方法は、次のとおりである。コンマコーターを用いて、積層体のA層側に、B層を形成するワニスBを塗布後の厚さが35μmになるように塗布し、乾燥させた。乾燥条件は、乾燥温度105℃、乾燥時間1.2分に設定した。これにより、接着フィルム1を得た。
実施例2〜9の接着フィルム2〜9は、ワニスA2〜A9を用いたほかは接着フィルム1の作製方法に準じて作製した。
比較例1〜7の接着フィルム10〜16は、ワニスA10〜A16を用いたほかは接着フィルム1の作製方法に準じて作製した。
予め電子回路が形成された、銅箔18μm、板厚0.4mmの銅張り積層板(以下に示す)に、ラミネーター装置を用いて、接着フィルム1をラミネートした。ラミネート後、支持体(C層)を剥離し、180℃に設定された乾燥雰囲気中に60分間載置し、A層及びB層を硬化させて、A層及びB層を有する絶縁層付きの回路基板を得た。
銅張り積層板として、「MCL−E−679F」(日立化成工業社製)を使用した。また、ラミネーター装置として、バッチ式真空加圧ラミネーター「MVLP−500」(名機株式会社製)を使用した。ラミネート条件は、真空度30mmHg以下、温度90℃、圧力0.5MPaに設定した。
次に、絶縁層の所定の箇所に、レーザー加工によりビアホールを形成した。レーザー加工機として、炭酸ガスレーザー加工機 「LCO−1B21型」(日立ビアメカニクス株式会社製)を使用した。形成条件は、ビーム径60μm、周波数500Hz、パルス幅5us、ショット数2とした。このようにして、ホール形成済回路基板1を得た。
実施例2〜9のホール形成済回路基板2〜9は、接着フィルム2〜9を用いたほかは、実施例1のホール形成済回路基板1の作製方法に準じて作製した。
比較例1〜7のホール形成済回路基板10〜16は、接着フィルム10〜16を用いたほかは、実施例1のホール形成済回路基板1の作製方法に準じて作製した。
複数作製したホール形成済回路基板1の一部から表面粗さを測定するための基板を作製した。ホール形成済回路基板1に対して、次に示す条件で、ビアホールのデスミア処理を施した。すなわち、80℃に加熱された膨潤液に回路基板片を3分間浸漬した。次に、80℃に加熱された粗化液にホール形成済基板1を8分間浸漬した。続いて、45℃に加熱された中和液に5分間浸漬した。このようにして、デスミア処理済回路基板1を得た。
膨潤液として、「CIRCUPOSIT MLB CONDITIONER211」(ローム・アンド・ハース電子材料社製)を用いた。
粗化液として、「CIRCUPOSIT MLB PROMOTER213」(ローム・アンド・ハース電子材料社製)を用いた。中和液として、「CIRCUPOSIT MLB NEUTRALIZER MLB216」(ローム・アンド・ハース電子材料社製)を用いた。
実施例2〜9のデスミア処理済回路基板2〜9は、ホール形成済回路基板2〜9を用いたほかは、実施例1のデスミア処理済回路基板1の作製方法に準じて作製した。
比較例1〜7のデスミア処理済回路基板10〜16は、ホール形成済回路基板10〜16を用いたほかは、実施例1のデスミア処理済回路基板1の作製方法に準じて作製した。
デスミア処理済回路基板1から接着強度を測定するための基板を作製した。デスミア処理済回路基板1に、次に示す導電層を形成する処理を施した。すなわち、デスミア処理済回路基板1を、室温(25℃)において、無電解めっき用触媒液に10分間浸漬した後、水洗し、室温(25℃)において、めっき液に室温(25℃)で15分間浸漬した。これにより、デスミア処理済回路基板の絶縁層の表面に厚さ約0.5μmの無電解めっきを施した。続いて、無電解めっき処理後のデスミア処理済回路基板1に、電解めっきにより厚さ約25μmの銅層を形成した。続いて、電解めっき処理後のデスミア処理済回路基板に1mm幅のレジストを形成し、塩化第二鉄を用いて銅層をエッチングすることにより、導体層形成済回路基板1を得た。
無電解めっき用触媒液として、PdCl2を含む無電解めっき用触媒液「HS−202B」(日立化成工業株式会社製)を用いた。
めっき液として、「CUST−201」(日立化成工業株式会社製)を用いた。
実施例2〜9の導体層形成済回路基板2〜9は、デスミア処理済回路基板2〜9を用いたほかは、実施例1の導体層形成済回路基板1の作製方法に準じて作製した。
比較例1〜7の導体層形成済回路基板10〜16は、デスミア処理済回路基板10〜16を用いたほかは、実施例1の導体層形成済回路基板1の作製方法に準じて作製した。
C層の表面に形成されたA層の塗布状態を評価した。塗布状態は、目視により観察した。積層体1〜16において、C層の表面に形成されたA層の膜厚不足部分(いわゆる、ハジキ)、膜厚ゼロ部分(いわゆる、ピンホール)の有無を観察した。ハジキ又はピンホールが観察されたものは「有」、観察されなかったものは「無」と評価した。結果は、表3に示す。
ホール形成済回路基板1〜16にデスミア処理を施した後、ビアホールの周辺領域を電子顕微鏡で観察し、ビアホールの断面形状及びビアホールの表面形状を電子顕微鏡で観察し、樹脂の飛散が顕著なもの、またはビアホールの形状がいびつなものを「不良」とし、それ以外を「良好」とした。結果は、表3に示す。
電子顕微鏡として、「SEM S4700」(株式会社日立製作所社製)を使用した。
導体層形成済回路基板1〜16のそれぞれに対して、絶縁層と導体層との接着強度を評価した。接着強度は、ピール強度で表した。
導体層形成済回路基板1〜16のそれぞれに対して、絶縁層の上に形成された銅層の一端を絶縁層から剥離し、把持具で把持して、絶縁層の表面に対して垂直方向に向けて、引張速度50mm/分、室温中で荷重を付与し、引き剥がれたときの荷重を測定した。接着強度(ピール強度)は、0.6kN/m以上であれば「良好」と評価した。結果は、表3に示す。
デスミア処理済回路基板1〜16の絶縁層の表面粗さ(Ra)を測定した。測定には、「マイクロマップMN5000型」(菱化システム社製)を用いた。表面粗さ(Ra)の値が小さいほど、プリント配線の配線幅を細かくできるため、好ましい。表面粗さは、0.3μm未満を「良好」と評価した。結果は、表3に示す。
塗布状態の評価において、積層体1〜9の結果は、実施例1〜9のそれぞれに対応している。また、積層体10〜16の結果は、比較例1〜7のそれぞれに対応している。
ビアホール形状の評価において、ホール形成済回路基板1〜9の結果は、実施例1〜9のそれぞれに対応している。また、ホール形成済回路基板10〜16の結果は、比較例1〜7のそれぞれに対応している。
ピール強度の評価において、導体層形成済回路基板1〜9の結果は、実施例1〜9のそれぞれに対応している。また、導体層形成済回路基板10〜16の結果は、比較例1〜7のそれぞれに対応している。
表面粗さの測定において、デスミア処理済回路基板1〜9の結果は、実施例1〜9のそれぞれに対応している。また、デスミア処理済回路基板10〜16の結果は、比較例1〜7のそれぞれに対応している。
対して、比較例1〜7の多層プリント配線板は、塗布状態、ビアホール形状、ピール強度のいずれかが不良と評価されている。比較例7の多層プリント配線板の塗布状態、ビアホール形状、ピール強度は、良好であるが、比較例7の多層プリント配線板の表面粗さは、0.41μmであった。
従って、実施例1〜9の多層プリント配線板は、多層プリント配線板に形成されるプリント配線の配線幅をさらに微細にする要求にも十分に応え得る。
Claims (4)
- 下記の工程(1)〜(6)を含み、
工程(1):接着フィルムを、回路基板の片面又は両面にラミネートする工程
工程(2):前記接着フィルムがラミネートされた回路基板において、前記接着フィルムを構成するA層及びB層を熱硬化し、絶縁層を形成する工程
工程(3):前記絶縁層が形成された前記回路基板に穴部を形成する工程
工程(4):前記穴部に残る前記接着フィルムの残渣を除去する工程
工程(5):前記残渣が除去された回路基板に導体層を形成する工程
工程(6):前記導体層が形成された絶縁層上に回路パターンを形成する工程
工程(1)、工程(2)、工程(3)のいずれかの後、前記C層を剥離又は除去する工程を有する多層プリント配線板の製造方法であって、
前記工程(1)が真空ラミネーター装置によって行われ、
前記工程(4)の後の接着フィルムの表面の表面粗さが0.3μm未満であり、
前記接着フィルムが、下記成分(a)〜(d)が下記配合量で配合された樹脂組成物を含むA層と、
(a)有機溶剤に溶解するポリアミド樹脂、
(b)熱硬化性樹脂、
(c)充填剤、
(d)ポリシロキサン骨格を有する樹脂
成分(a)の質量と成分(b)の質量との比率が1:2〜1:20であり、
成分(a)と成分(b)との合計質量と成分(c)の質量との比率が20:1〜2:1であり、
成分(d)の質量と成分(a)の質量との比率が1:1000〜2:5であり、
該樹脂組成物100質量部に対して該成分(a)〜該成分(d)の合計配合量が70質量部以上である
40℃未満で固形であり、40℃以上140℃未満の温度で溶融する熱硬化性樹脂組成物を含むB層と、
該A層を支持する支持体であるC層とが、
C層、A層、B層の順に配設された接着フィルムである、多層プリント配線板の製造方法。 - 前記工程(1)に続いて、前記C層を剥離する工程、又は前記C層を除去する工程を有する請求項1に記載の多層プリント配線板の製造方法。
- 前記工程(2)に続いて、前記C層を剥離する工程、又は前記C層を除去する工程を有する請求項1に記載の多層プリント配線板の製造方法。
- 前記工程(3)に続いて、前記C層を剥離する工程、又は前記C層を除去する工程を有する請求項1に記載の多層プリント配線板の製造方法。
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