JP2001230553A

JP2001230553A - 多層プリント配線板用接着剤フィルム

Info

Publication number: JP2001230553A
Application number: JP2000042356A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Baba; 孝幸馬場; Masataka Arai; 政貴新井; Toshiro Komiyakoku; 寿郎小宮谷
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2000-02-21
Filing date: 2000-02-21
Publication date: 2001-08-24

Abstract

(57)【要約】【課題】耐熱性、成形性、表面平滑性にすぐれた多層
プリント配線板用感光性樹脂接着剤フィルムを提供す
る。【解決手段】厚み３５〜１００μｍの熱可塑性樹脂フ
ィルムをキャリアフィルムとして、これに感光性樹脂組
成物を塗工し、溶剤を揮発させてフィルム化することを
特徴とする多層プリント配線板用感光性樹脂接着剤フィ
ルムであり、感光性樹脂組成物は、以下の組成からなる
ことが好ましい。（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）複数の光官能基を有するモ
ノマー及び又は光官能基と熱官能基を有する多官能モノ
マー、（ニ）光重合開始剤、及び（ホ）無機フィラー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性、成形性、
表面平滑性にすぐれた多層プリント配線板用接着剤フィ
ルムに関する。

【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、この工程ではプリプレグ中の含浸樹脂を熱により再
流動させ一定圧力下で硬化させるため、均一に硬化成形
させるためには１〜１．５時間は必要である。このよう
に製造工程が長くかかる上に、多層化成形のためのプレ
ス装置及び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。近年、これらの問題を解
決するため、熱板プレスによる加熱加圧成形を行わず、
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。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、上記のプ
リプレグを使用し熱板プレスで成形する方法に対して、
ビルドアップ方式により多層プリント配線板を低コスト
で製造する方法を種々検討している。ビルドアップ方式
による多層プリント配線板において、フィルム状の感光
性層間絶縁樹脂を用いた場合、何らかの原因によりキャ
リアフィルムの表面に微小な異物等が付着すると、ラミ
ネート時或いは露光時の圧力が異物周辺に集中し、層間
絶縁樹脂表面を凹ます問題が発生する。

【０００４】この問題はこの後の加工工程である粗化・
メッキが均一に行われず、粗化ムラ・メッキピット等を
引き起こし、ビルドアップ多層プリント配線板製造時の
歩留まりを著しく低下させる。また近年、高密度・高性
能化しているビルドアップ多層プリント配線板は、層間
絶縁層の厚みを±数μｍで制御するインピーダンス制御
基板としての特性を有することが強く求められており、
絶縁層表面の凹みはこの点でも問題となる。現在の解決
法として絶縁層を従来より数μｍ〜数十μｍ程度厚く作
成し、表面研磨により表面を均一にする方法が主流であ
るが、研磨する厚さを数μｍで管理することは非常に困
難である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】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、厚
み３５〜１００μｍの熱可塑性樹脂フィルムをキャリア
フィルムとして、これに感光性樹脂組成物を塗工してな
ることを特徴とする多層プリント配線板用接着剤フィル
ムに関するものである。本発明において、厚み３５〜１
００μｍの熱可塑性樹脂フィルムをキャリアフィルムと
して使用することにより、外部からの圧力を分散、或い
はその剛性により緩和させることができ、絶縁層表面の
凹みを皆無又は軽減することが可能となる。熱可塑性樹
脂フィルムの厚みは表面凹み改善と解像度の点から３５
μｍ以上１００μｍ以下が好ましい。３５μｍ未満では
外圧の分散・緩和効果が小さいので好ましくなく、１０
０μｍより厚いと解像度が低下するため好ましくない。
熱可塑性樹脂フィルムとしては、紫外線透過性、耐熱
性、剛性の点で通常ポリエステルフィルムを使用する
が、特に限定されるものではない。

【０００６】有機溶剤又は酸性或いはアルカリ性の水溶
液で現像可能な多層プリント配線板用接着剤フィルムに
ついて説明する。通常の感光性樹脂組成物は有機溶剤で
現像可能である。酸性の水溶液で現像可能な感光性樹脂
組成物は、例えばアミノ基を含む化合物を含有する組成
物であり、アルカリ性の水溶液で現像可能な感光性樹脂
組成物は、例えばフェノール性水酸基あるいはカルボン
酸基を含む化合物を含有する組成物である。

【０００７】かかる感光性樹脂組成物としては、下記の
成分を含有することが好ましい。（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）複数の光官能基を有するモ
ノマー及び又は光官能基と熱官能基を有する多官能モノ
マー、（ニ）光重合開始剤、及び（ホ）無機フィラー。

【０００８】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を越えるエポキシ樹脂では、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。

【０００９】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。

【００１０】また、アルカリ性水溶液で現像可能な樹脂
組成物を得るためには、分子中にフェノール性水酸基又
はカルボキシル基を有することが望ましい。好ましい例
として、例えばポリ−ｐ−ヒドロキシスチレンやノボラ
ック型フェノール樹脂の水酸基を一部（メタ）アクリロ
イル化したものを挙げることができる。このような化合
物は、光照射前においてはアルカリ現像性に優れ、かつ
良好な光重合性及び熱硬化性を有し、硬化後の耐熱性等
の特性も優れている。

【００１１】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。

【００１２】（ハ）複数の光官能基を有するモノマー及
び又は光官能基と熱官能基を有する多官能モノマーから
なる希釈剤としては、代表的には、１分子中に少なくと
も２個以上のアクリロイル基又はメタクリロイル基を有
する化合物が挙げられる。例えば、エチレングリコール
ジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレー
ト、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレ
ングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジ
メタクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレー
ト、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、１，３
−ブタンジオールジアクリレート、１，３−ブタンジオ
ールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジア
クリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレー
ト、グリセロールジアクリレート、ネオペンチルグリコ
ールジアクリレート、ビスフェノールＡジアクリレート
等である。好ましいモノマーとしては、光硬化後の耐熱
性のよい３〜４官能のトリメチロールプロパントリアク
リレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペ
ンタエリスリトールテトラアクリレートである。さらに
は、熱硬化後の耐薬品性が特に必要な場合は、カルボキ
シル基やフェノール性水酸基と反応可能なグリシジルア
クリレート、グリシジルメタクリレートが使用できる。

【００１３】（ニ）光重合開始剤としては、ベンゾフェ
ノン、ベンゾイル安息香酸、４−フェニルベンゾフェノ
ン、ヒドロキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン
類、ベンゾイン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾイ
ンイソプロピルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、
ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタ
ールなどのベンゾインアルキルエーテル類、４−フェノ
キシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロ
ロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−トリクロロアセト
フェノン、ジエトキシアセトフェノンなどのアセトフェ
ノン類、チオキサンソン、2-クロルチオキサンソン、２
−メチルチオキサンソン、２，４−ジメチルチオキサン
ソンなどのチオキサンソン類、エチルアントラキノン、
ブチルアントラキノンなどのアルキルアントラキノン類
などを挙げることができる。これらは単独、あるいは２
種以上の混合物として用いられる。この光重合開始剤の
添加量は、通常（イ）、（ロ）及び（ハ）の合計重量の
０.１〜１０重量％の範囲で用いられる。

【００１４】上記成分の他に、線膨張率、耐熱性、耐燃
性などの向上のために、（ホ）無機フィラーを配合す
る。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、金属酸化物、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、通常樹脂分
に対して４０重量％以下配合する。４０重量％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。さらに、内層銅
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。

【００１５】上記組成の接着剤を熱可塑性樹脂からなる
キャリアフィルムに塗工するために、通常溶剤に溶解し
て塗工の容易な粘度とする。かかる溶剤としては、接着
剤をキャリアフィルムに塗工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する。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。接着剤溶液は、ポリエ
ステル等の熱可塑性樹脂からなるキャリアフィルムに塗
工し乾燥する。得られた接着剤フィルムは、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
ターにより内層回路板にラミネートする。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。

【００１６】次いで、ラミネートされた接着剤層は活性
エネルギー線照射し現像後、熱硬化し、層間絶縁接着剤
層となる。この際、接着剤層にフォトビアホールを形成
する。この後フルアディティブ法またはセミアディティ
ブ法等の手段により絶縁接着剤層表面及びフォトビアホ
ール表面に導体回路を形成し多層プリント配線板が得ら
れる。さらにラミネート・一体硬化工程と回路形成工程
とを繰り返すことにより表面が平滑な高多層プリント配
線板を得ることができる。本発明の接着剤フィルムは、
内層回路板にラミネートした後、キャリアフィルム上に
微小異物が付着した場合でも、キャリアフィルムが厚み
３５〜１００μｍを有しているので、外部から圧力がか
かってもその圧力を分散し、或いはその剛性により緩和
させることができ、接着剤層表面の凹みを皆無又は軽減
することが可能となる。

【００１７】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を説明する。

【００１８】＜実施例１＞エピコート８２８（油化シェ
ルエポキシ社製：エポキシ当量１９０）１６重量％、エ
ピコート１００１（油化シェルエポキシ社製：エポキシ
当量４７５）１０重量％、水酸基の５０％にメタクリロ
イル基を導入したノボラック型フェノール樹脂（水酸基
当量３８０、数平均分子量２０００）４０重量％、ペン
タエリスリトールテトラアクリレート１０重量％、光重
合開始剤としてベンジルジメチルケタール４重量％、硫
酸バリウム２０重量％を配合成分とする感光性樹脂接着
剤（溶剤：メチルエチルケトン）を作製した。これをキ
ャリアフィルムとして厚み３５μｍのポリエステルフィ
ルムに乾燥後の樹脂厚が７０μｍになるよう塗布し、乾
燥させ多層プリント配線板用接着剤フィルムを作製し
た。この接着剤フィルムを表面平滑な内層回路の無いガ
ラスエポキシ積層板に、温度６０℃、圧力４Ｋｇ／ｃｍ
² 、ラミネートスピード２ｍ／分の条件より、硬質ロー
ルを用い真空ラミネート装置にてラミネートした。次
いで疑似異物として平均粒径５μｍの溶融シリカビーズ
をこの接着剤フィルムとネガフィルムの間に凝集しない
ように均一に散布し、ＨＭＶ−６８０ＧＷ−４（オーク
製作所製）を用いて紫外線を０．３ｍＪ／ｃｍ²照射し
た後、１．５％水酸化ナトリウム水溶液で現像後、１５
０℃で１時間加熱硬化を行い、ガラスエポキシ積層板上
に絶縁接着剤層を形成した。

【００１９】＜実施例２＞実施例１と同処方の層間絶縁
接着剤を厚み５０μｍのポリエステルフィルムに塗布し
多層プリント配線板用接着剤フィルムを作製した。以
下、実施例１と同様にしてガラスエポキシ積層板上に絶
縁接着剤層を形成した。

【００２０】＜実施例３＞実施例１と同処方の層間絶縁
接着剤を厚み７５μｍのポリエステルフィルムに塗布し
多層プリント配線板用接着剤フィルムを作製した。以
下、実施例１と同様にしてガラスエポキシ積層板上に絶
縁接着剤層を形成した。

【００２１】＜実施例４＞実施例１と同処方の層間絶縁
接着剤を厚み１００μｍのポリエステルフィルムに塗布
し多層プリント配線板用接着剤フィルムを作製した。以
下、実施例１と同様にしてガラスエポキシ積層板上に絶
縁接着剤層を形成した。

【００２２】＜比較例１＞実施例１と同処方の層間絶縁
接着剤を厚み２５μｍのポリエステルフィルムに塗布し
多層プリント配線板用接着剤フィルムを作製した。以
下、実施例１と同様にしてガラスエポキシ積層板上に絶
縁接着剤層を形成した。

【００２３】＜比較例２＞実施例１と同処方の層間絶縁
接着剤を厚み１２５μｍのポリエステルフィルムに塗布
し多層プリント配線板用接着剤フィルムを作製した。以
下、実施例１と同様にしてガラスエポキシ積層板上に絶
縁接着剤層を形成した。

【００２４】得られた絶縁接着剤層について、表面平滑
性、フォトビアホール成形性を観察し、表１に示す結果
を得た。

【００２５】

【表１】（測定方法）１．表面平滑性：溶融シリカビーズ圧迫部の凹み深さを
測定（１０点の平均）２．ビアホール径：ネガ径１００μｍで成形した５個の
ビアホール断面を測定

【００２６】

【発明の効果】本発明の多層プリント配線板用接着剤フ
ィルムは、熱可塑性樹脂からなるキャリアフィルムの厚
みを３５〜１００μｍとすることにより、内層回路板に
ラミネートしたとき、表面平滑性が優れ、フォトビア成
形性も良好な絶縁接着剤層を形成することができる。こ
れにより、後工程の粗化・メッキ工程で発生する粗化む
ら・めっきピット等の不良を減少させることができ、更
には表面研磨工程を省略させ製造工程を簡略することが
可能となる。また、表面が平滑であることから均一な絶
縁層厚みを確保することができるため回路層間のインピ
ーダンス制御が可能となる。また、表面の平滑化によ
り、表面実装を確実に行うことができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4J004 AA01 AA02 AA12 AA13 AA17 AA18 AB07 CA06 CC02 FA05 4J040 EB032 EC061 EC062 EC071 EC072 EC161 EC162 EC261 EC262 FA041 FA042 FA141 FA142 FA161 FA162 FA171 FA172 FA241 FA242 GA02 HA136 HA196 HA256 HA306 HA346 HA356 HB19 HB47 HC01 HC24 JA09 JB02 JB08 KA13 KA16 KA24 KA42 LA08 LA11 NA20 5E346 AA12 AA16 CC02 CC08 CC09 CC16 CC41 CC43 DD02 GG28 HH01 HH11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】厚み３５〜１００μｍの熱可塑性樹脂フ
ィルムをキャリアフィルムとして、これに感光性樹脂組
成物を塗工してなることを特徴とする多層プリント配線
板用接着剤フィルム。
【請求項２】感光性樹脂組成物が有機溶剤又は酸性或
いはアルカリ性の水溶液で現像可能なものである請求項
１記載の多層プリント配線板用接着剤フィルム。
【請求項３】感光性樹脂組成物が以下の成分を必須成
分として含有する請求項２記載の多層プリント配線板用
接着剤フィルム。（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）複数の光官能基を有するモ
ノマー及び又は光官能基と熱官能基を有する多官能モノ
マー、（ニ）光重合開始剤、及び（ホ）無機フィラー。
【請求項４】（ロ）成分のエポキシ樹脂硬化剤がアル
カリ水溶液に可溶な官能基を有する請求項３記載の多層
プリント配線板用接着剤フィルム。