JP2002284912A - 感光性樹脂フィルムおよび多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像直後のフォトバイアホール底部に樹脂を
残さない感光性絶縁樹脂フィルムを提供する。 【解決手段】 化学的なコーティング処理により接着ア
ンカー層が片面に形成された耐熱性樹脂フィルムの前記
接着アンカー層上に感光性樹脂組成物の塗布膜が形成さ
れてなる感光性樹脂フィルム、および第１の回路層を形
成した絶縁基板上に感光性絶縁層を形成し、前記絶縁層
にバイアホールを形成し、銅めっきにより前記絶縁層表
面に第２の回路形成及びバイアホールの層間接続を行っ
て多層化するフォトビア方式のビルドアップ多層プリン
ト配線板の製造方法において、前記の感光性樹脂フィル
ムを前記第１の回路層上に積層して前記絶縁層を形成
し、露光後に、前記感光性樹脂フィルムから耐熱性樹脂
フィルムを剥離・除去し、現像処理する製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビルドアップ多層
配線板の絶縁材に好適な感光性樹脂フィルムおよびこれ
を用いた多層プリント配線板の製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】多層プリント配線板の製造方法におい
て、絶縁基板の少なくとも一方の面に回路パターン層と
絶縁層とを順次積層していくビルドアップ法が知られて
いる。この場合、各回路パターン層の間を電気的に接続
するために、バイアホールが設けられる。フォトリソグ
ラフ加工によりバイアホールを形成するフォトビア方式
によれば、通常、ビルドアップ配線板は、第１の回路を
形成した絶縁基板上に感光性樹脂組成物からなる感光性
絶縁層を形成し、バイアホールとなる箇所に遮蔽部を設
けたフォトマスクを介して露光し、アルカリ系の現像液
によりバイアホール部分の感光性樹脂組成物を選択的に
除去した後、銅めっきによって感光性絶縁層表面の第２
の回路形成とバイアホールの層間接続を行って製造され
る。

【０００３】第１の回路を形成した絶縁基板上に感光性
樹脂組成物層を形成する方法としては、液状の感光性樹
脂組成物をロールコート、カーテンコート、スクリーン
印刷により絶縁基板上に直接塗布する方法(以下、液状
塗布方式という。)や、予め前記感光性樹脂組成物を耐
熱性樹脂フィルム上に塗布してフィルム化し、この感光
性樹脂フィルムをラミネートにより絶縁基板と貼り合せ
る方法(以下、フィルムラミネート方式という。)が挙げ
られる。配線板の製造方法としては、フィルムラミネー
ト方式の方が、液状塗付方式に比べて、ボイドの巻き込
みが少ない、絶縁層を均一化しやすいなど配線板特性の
信頼性保持の点で有利である。また、片面ずつ塗布・乾
燥を行う液状塗布方式に比べ、両面同時に貼り合せるフ
ィルムラミネート方式は、配線板生産性の点でも有利で
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記に説明したよう
に、フィルムラミネート方式による樹脂絶縁層の形成方
法は、液状塗布方式に比べ、配線板特性の信頼性、生産
上の点で優位をもつが、耐熱性樹脂フィルム上に感光性
樹脂組成物を塗布してフィルム形状とするために、液状
の感光性樹脂組成物で要求される絶縁性、耐熱性、めっ
きピール強度の特性に加え、耐熱性樹脂フィルム上に感
光性樹脂組成物を塗布した際のフィルム膜形成能や、フ
ィルムを巻き取る際や巻き出す際のフィルムの割れ防止
のために通常の液状感光性樹脂組成物よりもすぐれた可
とう性が要求される。

【０００５】これらの特性を付与するために従来の感光
性樹脂フィルム中の感光性樹脂組成物では、高分子であ
るゴム成分を通常よりも増量し、さらに架橋高分子ゴム
の微粒子を添加する方法を用いていた。特に架橋高分子
ゴムの微粒子は添加により樹脂組成物のチキソトロピー
を向上させるため、フィルムの膜形成に極めて有効であ
った。

【０００６】一般に、ビルドアップ配線板の製造におい
てフィルムラミネート方式で使用する感光性樹脂フィル
ム中の感光性樹脂組成物に上記の架橋高分子ゴム微粒子
を添加する場合、樹脂組成物に十分な膜形成能を付与す
るためには架橋高分子ゴム微粒子が全樹脂固形分に対し
て最低でも３〜５重量％程度の添加が必要である。

【０００７】しかし、フォトビア方式のビルドアップ配
線板の場合、上記量の架橋高分子ゴム微粒子を添加する
と、架橋高分子ゴム微粒子がアルカリ系の現像液に難溶
性であるために、フォトビア形成プロセスである現像時
にバイアホール底部の感光性樹脂組成物が完全に除去で
きずに残る現象（以下、樹脂残さという）が生じる場合
がある。また、上記のように高分子のゴム成分を増量し
ても樹脂残さが生じることがある。この樹脂残さは後の
デスミア処理等で除去可能であるが、中間工程でのバイ
アホールの貫通検査等を考慮すると、現像直後の状態で
バイアホール部分の感光性樹脂組成物が完全に除去され
ていることが望ましい。しかし、この樹脂残さとフィル
ム膜形成能とを両立するのは困難であった。

【０００８】本発明の目的は、架橋高分子ゴム微粒子を
配合したり、高分子ゴム成分を増量したりせずにフィル
ム形成を可能とするもので、現像直後にバイアホール底
部に樹脂残さがない感光性樹脂フィルムを提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は感光性樹脂フィ
ルムにおいて、耐熱性樹脂フィルムの表面を化学的にコ
ーティング処理して形成した接着アンカー層により、従
来の感光性樹脂フィルムでみられた上記の問題を解決し
たものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明に用いられる感光性樹脂組
成物としては、感光性樹脂成分、または感光性樹脂成分
と熱硬化性樹脂成分を併用した樹脂組成物を使用でき、
光硬化性を有していれば特に限定するものではない。好
ましくは耐めっき液性、耐熱性、絶縁性、粗化性、可と
う性等を考慮して、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂アクリ
レート変性物、エポキシ樹脂酸変性物、フェノール樹
脂、光開始剤、熱開始剤、高分子ゴム成分の酸変性ＮＢ
Ｒ、ポリブタジエンゴム、エポキシ変性ポリブタジエン
ゴム等の混合物がよい。

【００１１】本発明に使用されるエポキシ樹脂は、各種
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、脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹
脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾール
ノボラック型エポキシ樹脂等が使用できる。また、絶縁
性樹脂に難燃性が必要とされる場合には、臭素化ビスＡ
型エポキシ樹脂等のハロゲン化エポキシ樹脂を使用して
もよい。

【００１２】また、フェノール樹脂は、エポキシ樹脂と
反応して樹脂架橋密度を増すもので、他に、クレゾール
樹脂、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラッ
ク樹脂等も使用できる。

【００１３】光開始剤としては、スルホニウム塩、ヨー
ドニウム塩等のオニウム塩が使用できる。熱開始剤は、
エポキシ樹脂の熱硬化触媒であり、トリフェニルホスフ
ィンやイミダゾール等のエポキシ樹脂熱硬化触媒が使用
できるが、特に加熱により酸を発生する感熱性のオニウ
ム塩が好ましい。このようなものには、例えば２−ブテ
ニルテトラメチレンヘキサフロロアンチモネートがあ
り、硬化後の樹脂組成物に求められるガラス転移温度、
弾性率等の特性により、その種類、含有量を調整する。

【００１４】なお、熱開始剤としてトリフェニルホスフ
ィン系やイミダゾール系の化合物を使用する場合には、
光酸発生剤によるエポキシ樹脂の開環重合反応を阻害す
るため、上述のエポキシ樹脂１００重量部に対して２重
量部以下にすることが好ましい。感熱性のオニウム塩を
用いる場合には、光開始剤によるエポキシ樹脂の開環重
合反応を阻害することはないため、上述のエポキシ樹脂
１００重量部に対して２重量部以上用いることができる
が、硬化後の樹脂が脆くなるのを回避するため１０重量
部以下にすることが好ましい。

【００１５】本発明における感光性樹脂組成物には、さ
らに機械強度補強の観点からアルミナ、シリカ、アルミ
ノケイ酸塩、炭酸カルシウム等の無機充填剤を添加して
もよい。また、感光性樹脂としてエポキシアクリレート
系感光性樹脂、ウレタンアクリレート系感光性樹脂等も
使用できる。

【００１６】高分子ゴム成分として、酸変性ＮＢＲが好
ましい。酸変性ＮＢＲは、現像液への溶解性を考慮し
て、酸変性率が４〜１２ｍｏｌ％のものを使用するのが
好ましい。酸変性ＮＢＲの配合量は、感光性樹脂と熱硬
化性樹脂との和の１００重量部に対して５〜２５重量部
が好ましく、さらに好ましくは１０〜１５重量部であ
る。配合量が５重量未満では材料の粗化性、フィルム膜
形成能が損なわれ、めっきピール強度低下、塗工フィル
ム欠陥の問題が発生する。また、配合量が２５重量部を
超えると、前述の樹脂残さが発生する。酸変性ＮＢＲの
他に、ポリブタジエンゴム、エポキシ変性ポリブタジエ
ンゴム等のポリブタジエンゴム、アクリルゴムも使用で
き、これらのうち一種または二種以上を使用できる。

【００１７】耐熱性樹脂フィルムとしてはポリプロピレ
ン、ポリブチレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポ
リエチレンテレフタレート等が使用でき、耐熱性、作業
性、光透過性等を考慮して適宜選択される。

【００１８】接着アンカー層を形成するための耐熱性樹
脂フィルムの化学的なコーティング処理としては耐熱性
樹脂フィルム上に０．５〜１．５μｍ程度の樹脂粒子を
フィルム上にまぶして成形するコロナ処理やプラズマ処
理、マット処理などがある。コーティング厚さは１〜５
μｍ程度が好ましく、更には１〜２μｍであることが好
ましい。これはコーティングが厚すぎると耐熱性樹脂フ
ィルムの紫外線透過率が低下し、フォトビア形成に必要
な露光量が多くなり、作業性が低下してしまうためであ
る。

【００１９】本発明の感光性樹脂フィルムの製造方法の
一例を以下に示す。上記の樹脂組成物を溶剤中で配合し
てワニスを得る。溶剤としてはＭＥＫ等のケトン類、エ
チレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエ
ーテル類、メチルセロソルブアセテート等のグリコール
誘導体等が使用される。ワニスの粘度は１００〜１００
０ｃＰが好ましい。

【００２０】接着アンカー層を片面に形成した耐熱性樹
脂フィルムの接着アンカー層上に、上記で得たワニスを
塗付する。塗付方法は従来公知のリップコータ、コンマ
コータ等を使用できる。塗付厚さは、乾燥後の膜厚が３
０〜１００μｍとなるように塗布するのが好ましい。薄
すぎると感光性樹脂の塗布膜が、耐熱性樹脂フィルムを
ボイドなしに一様に被覆するほど充分に形成されず、厚
すぎると塗付膜の可とう性が低下し、また、多層プリン
ト配線板の厚みが増大する。

【００２１】次に前記ワニスを塗付した耐熱性樹脂フィ
ルムを乾燥させてワニスの溶剤を揮発させることにより
塗付膜を形成して本発明の感光性樹脂フィルムを得る。
乾燥は、一般に８０〜１３０℃で加熱される。また、減
圧処理を併用しても良い。

【００２２】フォトビア方式のビルドアップ配線板で
は、露光処理とその後の現像処理とによってバイアホー
ルを形成した後に、感光性樹脂組成物が硬化した絶縁層
に過マンガン酸等の粗化液への耐性を付与するために、
所定の光硬化処理、熱硬化処理を実施する。この処理条
件は、例えば１６０℃で６０分の熱硬化が挙げられる。
その後、樹脂表面の平滑性、めっき液に対する濡れ性お
よび良好な化学的粗化形状を得るために、バフロール等
の表面研磨を前記絶縁層に施す。絶縁層表面に接着アン
カー層の一部が残っていても、この表面研磨処理によっ
て除去することができる。この際、研磨条件を簡略化す
る観点からも、接着アンカー層は１〜２μｍであるのが
好ましい。接着アンカー層が厚すぎると研磨回数を多く
する必要があり、多層プリント配線板の製造工程が煩雑
になる。

【００２３】本発明の多層プリント配線板は、上記本発
明の感光性樹脂フィルムを用いて製造される。多層プリ
ント配線板の製造方法の実施態様を以下に例示する。 絶縁基板として、１８μｍの銅箔を両面に貼りあわせ
た銅張り積層板を用意し、銅箔表面にサブトラクティブ
法により第１の回路を形成する。 第１の回路と感光性樹脂フィルムの接着強度向上のた
めに、第１の回路表面に酸化還元処理を行う。 第１の回路を形成した面に、上記本発明の感光性樹脂
フィルムの塗付膜面を重ねて十分に接着するようにラミ
ネートして感光性絶縁層を形成する。このときの積層条
件は例えば、加熱８０〜１１０℃、加圧０．５〜４ｋｇ
ｆ／ｃｍ^２が好ましい。 回路パターン用の遮蔽部を設けたフォトマスクを介し
ての紫外光を感光性樹脂フィルムへ照射する。その後、
感光性樹脂フィルムのポリエチレンテレフタレートフィ
ルムを剥離して除去する。 露光部分の硬化のために、ベーキングを行う。８０〜
１１０℃、５〜２０分の条件が好ましい。 次いで、現像処理として、アルカリ現像液中に浸漬し
てフォトマスクで遮蔽された未露光部を３０〜４０℃、
２〜５分間の条件で選択的に除去してバイアホールを形
成し、その後乾燥する。乾燥は６０〜９０℃、５〜２０
分の条件が好ましい。 脱脂液（アルカリもしくは酸系の界面活性剤）に常温
で浸漬し、その後水洗する。次いでバイアホール底部の
酸化還元処理銅を溶解可能な溶液（例えば過硫酸アンモ
ニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウムなど）に常
温で浸漬し、水洗し、乾燥させる。 感光性樹脂の絶縁層を光硬化処理または熱硬化処理
し、次いで表面を研磨した後、銅めっきを施すことによ
り、前記感光性樹脂の絶縁層表面に第２の回路を形成し
かつバイアホールの第１の回路と第２の回路間の層間を
接続した多層プリント配線板を得る。

【００２４】

【実施例】以下、実施例により本発明をより詳細に説明
する。 （実施例１）厚さ２５μｍで表面に厚さ１．５μｍのコ
ロナ処理を施したポリエチレンテレフタレートフィルム
(東洋紡株式会社製、A4100、商品名)上に、下記組成の
感光性樹脂組成物を乾燥後膜厚が５０μｍとなるように
塗布、乾燥して感光性絶縁樹脂フィルムを作製した。 クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（住友化学工業株式会社製、ＥＳＣＮ−１ ９５、商品名） ３５重量部 ビスＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ株式会社製、ＥＰ−８２８、商品名 ） ２５重量部 酸変性アクリロニトリルブタジエンゴム（ＪＳＲ株式会社製、ＸＥＲ−３１、商 品名） １５重量部 フェノールノボラック樹脂（群栄化学工業株式会社製、ＰＳ−５８０５、商品名 ） １５重量部 光開始剤(旭電化工業株式会社製、ＳＰ−７０、商品名) ２重量部 熱硬化剤（旭電化工業株式会社製、ＣＰ−６６、商品名） １重量部 水酸化アルミニウム（昭和電工株式会社製、ハイジライトＨ−４２Ｍ、商品名） １０重量部 メチルエチルケトン １００重量部

【００２５】（比較例１）厚さ１９μｍで表面未処理の
ポリエチレンテレフタレートフィルム（帝人株式会社
製、G2-19、商品名）に実施例と同一の感光性樹脂組成
物を乾燥後膜厚が５０μｍとなるように塗布、乾燥して
感光性絶縁樹脂フィルムを作製した。

【００２６】（比較例２）酸変性架橋アクリロニトリル
ブタジエン微粒子ゴム（ＪＳＲ株式会社製、ＸＥＲ−９
１、商品名） ５重量部を含む以外は実施例と同一の組
成の感光性樹脂組成物を調製した。厚さ１９μｍで表面
未処理のポリエチレンテレフタレートフィルム（帝人株
式会社製、G2-19、商品名）に上で調製した感光性樹脂
組成物を乾燥後膜厚が５０μｍとなるように塗布、乾燥
して感光性樹脂フィルムを作製した。

【００２７】以上の様に作製した感光性絶縁樹脂フィル
ムの特性を以下の項目で評価した。 ○塗付フィルム膜形成性 上記で作製した感光性絶縁樹脂フィルムを４０×１００
ｃｍのサイズに切断し、フィルム欠陥の有無を目視して
観察した。

【００２８】○現像直後のバイアホール底部の樹脂残さ 以下の手順でバイアホール外観検査基板を作製し評価し
た。 １８μｍの銅箔を両面に貼りあわせた銅張り積層板
（日立化成工業株式会社製、MCL-E-67、商品名）にサブ
トラクティブ法により第１の回路を形成した。 第１の回路表面に酸化還元処理を行った。 第１の回路を形成した面に、上記実施例及び比較例
１、２で作製した感光性樹脂フィルムを感光性樹脂組成
物が十分に接着するようにラミネートして感光性絶縁層
とした。 直径の差を１０μｍ刻みでφ５０〜φ１５０μｍまで
の遮蔽部を設けたフォトマスクを介して露光量２５００
ｍＪ/ｃｍ^２の紫外光を照射した後、感光性樹脂フィル
ムからポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離し
た。 ９０℃/２０分の条件でベーキングを行った。 次いで、現像処理として、フォトマスクで遮蔽された
未露光部を５ｇ/Ｌの水酸化ナトリウムと５０％のジエ
チレングリコールモノエチルエーテルを含んだアルカリ
現像液で３５℃３分間の条件で選択的に除去してバイア
ホールを形成し、その後８０℃/１５分の条件で乾燥し
た。 脱脂液(シップレイ株式会社製、ＣＣＮ３３２０(商品
名))に常温で２分間浸漬し、３分間水洗を行った。次い
でバイアホール底部の酸化還元処理銅を、銅を溶解可能
な溶液として過硫酸アンモニウム(和光純薬株式会社製)
の水溶液（１００ｇ／Ｌ）に常温で３分間浸漬し、３分
間水洗した。その後、８０℃/１５分の条件で乾燥し、
バイアホール貫通検査用基板とした。作製した検査基板
について、内層黒化処理銅の赤色の有無を顕微鏡による
観察にて行い、φ１００μｍのバイアホールの貫通(１
００穴)を評価した。内層黒化処理銅の赤色が確認でき
ないバイアホールを非貫通とし、現像後の樹脂残さがあ
るものと判定した。以上の特性評価結果のまとめを表１
に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【発明の効果】以上のように、従来の、架橋高分子ゴム
微粒子や増量した高分子ゴム成分を配合した感光性絶縁
樹脂フィルムでは、現像後にバイアホール底部に樹脂残
さが存在する問題があったが、本発明によれば予め、表
面を化学的にコーティング処理して接着アンカー層を形
成した耐熱性樹脂フィルム上に感光性樹脂組成物を塗布
することにより、従来のフィルム膜形成能を損なうこと
なく、現像後のバイアホール底部の樹脂残さの問題を解
決できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｃ０８Ｌ 101/00 101/12 101/12 Ｃ０９Ｄ 5/00 Ｃ０９Ｄ 5/00 Ｄ Ｚ 5/25 5/25 109/00 109/00 109/02 109/02 121/00 121/00 133/00 133/00 163/00 163/00 201/02 201/02 Ｈ０５Ｋ 1/03 ６１０ Ｈ０５Ｋ 1/03 ６１０Ｌ 3/46 3/46 Ｅ Ｎ Ｔ Ｆターム(参考） 4F006 AA35 AB05 AB24 AB34 CA08 DA04 4J002 AA00W AA02X AC033 AC073 BG043 CC03W CC05W CD00W CD01W CD02W CD05W CD06W CD12W CD20W CK02W GF00 GP03 GQ00 4J038 CA032 CA072 CA112 CG002 DA051 DA061 DB031 DB041 DB061 DB071 DB081 DB131 DB371 FA251 FA261 GA07 GA08 NA21 NA23 PA07 PB09 PC08 5E346 AA06 AA12 AA15 AA43 CC02 CC09 CC32 DD02 DD22 DD32 EE33 EE38 FF04 FF07 GG02 GG15 GG16 GG17 GG18 GG27 HH33

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 化学的なコーティング処理により接着ア
   ンカー層が片面に形成された耐熱性樹脂フィルムの、前
   記接着アンカー層上に感光性樹脂組成物の塗布膜が形成
   されてなることを特徴とする感光性樹脂フィルム。
2. 【請求項２】 前記感光性樹脂組成物は、感光性樹脂ま
   たは感光性樹脂および熱硬化性樹脂と、高分子ゴム成分
   として酸変性ＮＢＲ、アクリルゴム、ポリブタジエンか
   ら選ばれる少なくとも一種とを含有し、感光性樹脂と熱
   硬化性樹脂との和１００重量部に対して高分子ゴム成分
   が５〜２５重量部である請求項１記載の感光性樹脂フィ
   ルム。
3. 【請求項３】 接着アンカー層の厚さが１〜５μｍであ
   る請求項１または２記載の感光性樹脂フィルム。
4. 【請求項４】 第１の回路層を形成した絶縁基板上に感
   光性絶縁層を形成し、露光処理、現像処理によって前記
   絶縁層にバイアホールを形成し、銅めっきによって前記
   絶縁層表面に第２の回路形成及びバイアホールの層間接
   続を行って多層化するフォトビア方式のビルドアップ多
   層プリント配線板の製造方法において、請求項１〜３の
   いずれか記載の感光性樹脂フィルムを前記第１の回路層
   上に積層して前記絶縁層を形成し、前記露光処理後に、
   前記感光性樹脂フィルムから耐熱性樹脂フィルムを剥離
   ・除去し、現像処理することを特徴とする多層プリント
   配線板の製造方法。