JP2000252623A - アディティブめっき用絶縁接着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 めっき導体の密着性に優れ、多層プリント配
線板に好適に用いられるアディティブめっき用絶縁接着
剤を提供する。 【解決手段】 下記の各成分を必須成分として含有する
ことを特徴とするアディティブめっき用絶縁接着剤、
（イ）エポキシ当量５００以下のエポキシ樹脂、（ロ）
エポキシ樹脂硬化剤、（ハ）重量平均分子量１０，００
０以上の熱可塑性樹脂、及び（ニ）金属酸化物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、めっき導体の密着
性に優れ、多層プリント配線板に好適に用いられるアデ
ィティブめっき用絶縁接着剤及びこれを用いた多層プリ
ント板の製造方法を提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、多層プリント配線板を製造する場
合、回路が形成された内層回路基板上に、ガラスクロス
基材にエポキシ樹脂を含浸して半硬化させたプリプレグ
シートを１枚以上重ね、更にその上に銅箔を重ね熱板プ
レスにて加圧一体成形するという工程を経ている。しか
し、この工程ではガラスクロスプリプレグのコスト等に
より、多層プリント配線板は高コストとなっている。加
えてガラスクロスに樹脂を含浸させる方法のため、回路
層間の厚みがガラスクロスにより制限され多層プリント
配線板全体の極薄化も困難であった。

【０００３】近年、これらの問題を解決するため層間絶
縁材料にガラスクロスを用いない、ビルドアップ方式に
よる多層プリント配線板の技術が改めて注目されてい
る。ビルドアップ方式による多層プリント配線板におい
て、フィルム状の層間絶縁樹脂を用いた場合、内層回路
板の絶縁基板と回路との段差を無くし、平滑性、成形性
を良くするために、内層回路板にアンダーコート剤を塗
布することが一般化してきた。この方法では、内層回路
板に塗布されたアンダーコート剤が未硬化あるいは半硬
化の状態において、層間絶縁接着剤をコートしたフィル
ムをラミネートし、一体硬化することにより多層プリン
ト配線板が得られる。しかし、このようなプロセスにお
いては、アンダーコート剤を内層回路板に塗布する工程
に時間を要し、この工程が律速となる。またアンダーコ
ート剤を均一に塗布できない、アンダーコート剤の硬化
反応が進行すると、塗布された内層回路板にフィルム状
層間絶縁接着剤をラミネートしたのち一体硬化が良好に
行われない、等の問題が生じている。

【０００４】また従来の層間絶縁接着剤に関する技術、
例えば、特開平７−２４５４８０号公報、特開平８−１
１１５８５号公報等では、多層プリント配線板の高密度
化に伴う層間絶縁接着剤に要求される耐熱性を十分に満
足するものではない。また、高密度化に伴い導体回路の
細線化、レーザーで加工された微細なビアによる層間接
続のためめっきによる導体形成が必要となる。しかし、
めっきにより十分な導体密着力を得ることは難しく、特
に銅箔粗化形状を利用しない場合にはより顕著となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
を改善するために種々検討し、完成されたものであり、
導体回路の細線化、微細なビアによる層間導体接続にお
いて、めっきにより十分な導体密着力を得ることができ
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記の各成分
を必須成分として含有することを特徴とするアディティ
ブめっき用絶縁接着剤に関するものである。 （イ）エポキシ当量５００以下のエポキシ樹脂、（ロ）
エポキシ樹脂硬化剤、（ハ）重量平均分子量１０，００
０以上の熱可塑性樹脂、及び（ニ）金属酸化物。

【０００７】本発明において、（イ）成分のエポキシ当
量５００以下のエポキシ樹脂としては、ビスフェノール
型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロ
ペンタジエン型エポキシ樹脂、アミノフェノール型エポ
キシ樹脂、及び脂環式エポキシ樹脂がある。エポキシ当
量５００以上のエポキシ樹脂では、架橋点間分子量が大
きくなり十分な熱特性、特にガラス転移温度を発現する
ことができなくなる。

【０００８】次に、（ロ）成分のエポキシ樹脂硬化剤は
レゾール型又はノボラック型フェノール系樹脂、アミン
化合物、イミダゾール化合物、酸無水物などであり、特
に限定されるものではない。具体的には、イミダゾール
化合物では、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイ
ミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、
ビス（２−エチル−４−メチル−イミダゾール）、２−
フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾ
ール、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミ
ダゾール、あるいはトリアジン付加型イミダゾール等が
ある。酸無水物としては、無水フタル酸、無水テトラヒ
ドロフタル酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸、無水
メチルエンドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水メチ
ルブテニルテトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフ
タル酸、無水メチルヘキサヒドロフタル酸、無水ヘキサ
ヒドロフタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリッ
ト酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸等がある。
その他、三フッ化ホウ素のアミン錯体、ジシアンジアミ
ド又はその誘導体などが挙げられ、これらをエポキシア
ダクト化したものやマイクロカプセル化したものも使用
できる。

【０００９】上記エポキシ樹脂及び硬化剤の他に、エポ
キシ樹脂や硬化剤と反応する成分を配合することができ
る。例えば、エポキシ反応性希釈剤（一官能型としてフ
ェニルグリシジルエーテルなど、二官能型としてレゾル
シンジグリシジルエーテル、エチレングリコールグリシ
ジルエーテルなど、三官能型としてグリセロールトリグ
リシジルエーテルなど）、イソシアネート化合物などで
ある。

【００１０】（ハ）重量平均分子量１０，０００以上の
熱可塑性樹脂としては、成形時の樹脂流れを小さくし、
絶縁層の厚みを維持すること、および組成物に可とう性
を付与する目的で配合される。かかる熱可塑性樹脂とし
てはビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノール
Ｆ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、
ビフェニル型エポキシ樹脂及び上記共重合型エポキシ樹
脂、フェノキシ樹脂、ポリエーテルサルフォン、ポリイ
ミド、ポリカーボネート、ポリアミド等があるが、上記
の目的のためにはビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビ
スフェノールＦ型エポキシ樹脂、これらを含有する共重
合型エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエーテルサル
フォン、ポリカーボネート、及びポリアミドが好まし
い。この高分子量熱可塑性樹脂の割合は（イ）、（ロ）
及び（ハ）成分の合計量１００重量部に対して１０〜８
０重量部である。１０重量％より少ないと、粘度が高く
ならずノンフロー樹脂として厚みを保つことが不十分と
なり、従って積層した後の絶縁層間厚の確保ができなく
なることがあり、外層回路の平滑性が劣るようになる。
一方、８０重量％より多いと、粘度が高くなりすぎ、銅
箔及びキャリアーフィルムへの塗布が容易でなく、所定
厚みを保つことが困難となることがあり、また、積層時
の接着が十分でなく耐熱性をも損なうこととなりやす
い。

【００１１】（ニ）金属酸化物は、本発明においては、
めっき密着性向上を目的として配合されるものである。
かかる金属酸化物としては酸化亜鉛、酸化鉛、酸化鉄、
酸化チタンなどがある。その機構としては、酸化亜鉛、
酸化鉛、酸化チタン等は酸あるいはアルカリ溶液に可溶
であり、表面積を大きく且つ適度な粗化形状を得られる
ためである。また、酸化鉄等に関しては明確ではない
が、酸化鉄は２つの結晶格子形態を持ち、その内の１つ
には鉄原子の抜けた空格子が存在する。その部分が活性
中心となってめっき触媒あるいはめっき導体を吸着する
ためではないかと考える。めっき密着性向上のために、
酸化亜鉛、酸化鉄が好ましい。金属酸化物の量は、
（イ）、（ロ）及び（ハ）成分の合計量１００重量部に
対して０．１〜１０重量部の範囲で用いられるのが好ま
しい。

【００１２】上記成分の他に、めっき密着性、線膨張
率、耐熱性、耐燃性などの向上のために、無機フィラー
を配合するしてもよい。無機フィラーとしては、溶融シ
リカ、結晶性シリカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニ
ウム、アルミナ、クレー、硫酸バリウム、マイカ、タル
ク、ホワイトカーボン、Ｅガラス微粉末などがある。無
機フィラーに加えて、有機フィラーを配合することもで
きる。かかる有機フィラーとしては、エポキシ樹脂及び
フェノール樹脂の硬化物、粉末状のアクリロニトリルブ
タジエンゴム等がある。これらのフィラーは（イ）、
（ロ）及び（ハ）成分の合計量１００重量部に対して４
０重量部以下配合することができる。４０重量部より多
く配合すると、接着剤の粘性が高くなり、内層回路板の
回路間への埋込性が低下するようになる。

【００１３】さらに、内層回路や内層回路板との密着力
を高めたり、耐湿性を向上させるためにエポキシシラン
等のシランカップリング剤あるいはチタネート系カップ
リング剤、ボイドを防ぐための消泡剤、あるいは液状又
は微粉末タイプの難燃剤の添加も可能である。

【００１４】溶剤としては、接着剤をキャリアフィルム
に塗布し乾燥した後において、接着剤中に実質的に残ら
ないものを選択しなければならない。例えば、アセト
ン、メチルエチルケトン、トルエン、キシレン、ｎ−ヘ
キサン、メタノール、エタノール、メチルセルソルブ、
エチルセルソルブ、シクロヘキサノン、ジメチルフォル
ムアミドなどが用いられる。

【００１５】次に、層間絶縁接着剤付きフィルムは、接
着剤組成物を溶剤に溶解した接着剤ワニスをキャリアフ
ィルム或いは銅箔に塗工後、接着剤中に溶剤が残らない
よう８０〜１３０℃の温度で乾燥して作製する。その接
着剤層の厚みは１５〜１２０μｍが好ましい。１５μｍ
より薄いと層間絶縁性が不十分となることがあり、１２
０μｍより厚いと層間絶縁性は問題ないが、作製が容易
でなく、また多層プリント配線板の厚みを薄くするとい
う本発明の目的に合わなくなる。

【００１６】この層間絶縁接着剤付きフィルムは、ドラ
イフィルムラミネーター或いは真空ラミネーター等のラ
ミネーターあるいはプレスにより内層回路板に積層す
る。最近、高密度配線化によりビルドアップも多段化さ
れており、ブラインドビアホールの埋め込みも必要とな
ってくる。従って非常に高密度な多層プリント配線板及
び多段化ビルドアッププリント配線板に関しては真空ラ
ミネーターを用いることが望ましい。

【００１７】また、アンダーコート剤を用いずに内層回
路を埋め込むために積層時に接着剤の粘度が１,０００
〜１０,０００poise であることが必要となってくる。
１,０００poiseよりも低粘度であると積層時の樹脂フロ
ーが大きく絶縁層厚の確保が難しくなり、また、流出し
た樹脂により設備を汚す恐れがある。１０,０００poise
よりも高粘度であると積層時の樹脂フローが小さすぎ
て成形不良が発生し、絶縁性、半田耐熱性の低下及び歩
留まり低下の原因にもなる。次いで、ラミネートされた
絶縁接着剤は熱硬化され、内層回路板と一体成形され
る。

【００１８】多層プリント配線板の表面導体回路の形成
法としては、上記ラミネート後金属箔を全て除去し金属
箔の粗化形状が転写された樹脂表面を利用して無電解め
っきにより導体回路を得る方法、前記絶縁接着剤の硬化
後に過マンガン酸により樹脂表面を粗化し、パラジウム
等の触媒を付けた後、無電解めっきのみにより、或いは
無電解めっきした後に電解めっきを行い、エッチングに
より導体回路を得る方法等がある。また、レーザー等に
よりビアホールを形成し、無電解めっきにより表面回路
と下層回路との導体接続をも行える。

【００１９】何れの方法を用いても、本発明の層間絶縁
接着剤を用いて作成したプリント回路板は積層・一体硬
化工程と回路形成工程とを繰り返すことにより極薄の多
層プリント配線板を得ることができる。

【００２０】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を説明する。

【００２１】＜実施例１＞層間絶縁接着剤の配合組成
を、固形ノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量１９
０）１５重量部、液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
（エポキシ当量１９０）１５重量部、固形長鎖ビスフェ
ノールＦ型Ｓ型共重合エポキシ樹脂（エポキシ当量１
７，５００）５０重量部、硬化促進剤として２−フェニ
ル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール１
重量部、酸化鉄５重量部、水酸化アルミニウム１４重量
部を配合成分とする層間絶縁接着剤を作製した。キャリ
アフィルムを銅箔とし、これに前記接着剤を乾燥後の厚
みが７０μｍとなるようにローラーコーターにて塗布
し、８０℃で２０分間乾燥して層間絶縁接着剤付きフィ
ルムを作製した。この層間絶縁接着剤付きフィルムの８
０℃での粘度は９０００poise であった。内層回路板と
して、絶縁基板上に３５μｍ厚の回路銅箔を有する内層
回路板を使用した。この内層回路板上に前記層間絶縁接
着剤付きフィルムをプレスにより積層し、１８０℃で１
時間加熱硬化を行った。以下、定法により、アディティ
ブめっき法による銅箔回路を形成し、多層プリント配線
板を作製した。

【００２２】＜実施例２＞層間絶縁接着剤の配合組成
を、固形ノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量１９
０）２５重量部、アミノフェノール型エポキシ樹脂（エ
ポキシ当量１０７）５重量部、無水メチルエンドメチレ
ンテトラヒドロフタル酸（カルボン酸基当量９０）１５
重量部、硬化促進剤として２−フェニル−４−メチル−
５−ヒドロキシメチルイミダゾール１重量部、固形長鎖
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量２２，
５００）３４重量部、酸化鉄５重量部、水酸化アルミニ
ウム１５重量部に変更し、実施例１と同様にして層間絶
縁接着剤付きフィルムを作製した。この層間絶縁接着剤
フィルムの９０℃での粘度は９８００poiseであった。以
下、実施例１と同様にして多層プリント配線板を作製し
た。

【００２３】＜比較例１＞層間絶縁接着剤の配合組成
を、固形長鎖ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキ
シ当量１５０００）７０重量部、液状ビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂（エポキシ当量１９０）５重量部、固形
ノボラック型フェノール樹脂（水酸基当量１１０）４重
量部、硬化促進剤として２−フェニル−４−メチル−５
−ヒドロキシメチルイミダゾール１重量部、、水酸化ア
ルミニウム２０重量部及び溶剤（シクロヘキサノン）に
変更し、実施例１と同様にして層間絶縁接着剤付きフィ
ルムを作製した。この層間絶縁接着剤フィルムの８０℃
での粘度は２８０００poise であった。以下、実施例１
と同様にして多層プリント配線板を作製した。

【００２４】得られた多層プリント配線板について、吸
湿半田耐熱性、めっきピール強度を測定し、表１に示す
結果を得た。 表 １ 吸湿半田耐熱性 めっきピール強度 実施例１ ○ １.３kgf/cm 実施例２ ○ １.３kgf/cm 比較例１ × ０.７kgf/cm

【００２５】（測定方法） １．吸湿半田耐熱性 吸湿条件：プレッシャークッカー処理、１２５℃、２．
３気圧、１時間 試験条件：ｎ＝５で、５個の試験片が全てが２６０℃、
１２０秒間で膨れが無かったものを○とした。 ２．ピール強度：ＪＩＳ Ｃ ６４８６による

【００２６】

【発明の効果】以上の通り、本発明のアディティブめっ
き用接着剤及びこれをキャリアフィルムに塗布した絶縁
接着剤フィルムは、はんだ付け工程の２６０℃前後の温
度にも耐える耐熱性を有し、かつ優れためっき導体密着
性にも優れている。従って、多層プリント配線板の層間
絶縁材料として用いた場合、優れた特性を有する多層プ
リント配線板の製造を可能とするものである。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J040 EC001 GA11 HA136 JA09 KA16 LA01 LA09 MA10 NA08 NA20 5E343 AA13 BB24 BB67 CC03 GG02 GG16 5E346 AA05 AA06 AA12 AA16 CC08 CC09 CC16 CC41 CC43 DD02 DD23 DD25 DD33 EE33 EE38 FF04 GG01 GG02 GG15 GG17 GG22 GG28 HH11

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の各成分を必須成分として含有する
   ことを特徴とするアディティブめっき用絶縁接着剤。 （イ）エポキシ当量５００以下のエポキシ樹脂、（ロ）
   エポキシ樹脂硬化剤、（ハ）重量平均分子量１０，００
   ０以上の熱可塑性樹脂、及び（ニ）金属酸化物。
2. 【請求項２】 （ハ）成分が（イ）、（ロ）及び（ハ）
   の合計重量の１０〜８０％である請求項１記載のアディ
   ティブめっき用絶縁接着剤。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の多層プリント配線
   板用層間絶縁接着剤を銅箔或いはキャリアフィルムに塗
   布してなることを特徴とするアディティブめっき用絶縁
   接着剤フィルム。
4. 【請求項４】 請求項３記載のアディティブめっき用絶
   縁接着剤フィルムを内層回路基板にラミネート工程を有
   することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。