JP2003008236A - 感光性樹脂組成物、それを用いた多層プリント配線板及びビルドアップ多層配線板の製造方法 - Google Patents
感光性樹脂組成物、それを用いた多層プリント配線板及びビルドアップ多層配線板の製造方法Info
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Abstract
縁信頼性に優れる感光性樹脂組成物、それを用いた多層
プリント配線板及びビルドアップ多層配線板の製造方法
を提供する。 【解決手段】ビルドアップ多層配線板の絶縁基板上に感
光性絶縁層を形成する感光性樹脂組成物が、(a)多官
能エポキシ樹脂、(b)フェノール性水酸基を有する樹
脂、(c)光酸発生剤及び(d)無機イオン交換体を含
有する感光性樹脂組成物、それを用いた多層プリント配
線板及びビルドアップ多層配線板の製造方法。
Description
配線板用の絶縁層形成用の感光性樹脂組成物、これを用
いた多層プリント配線板及びその製造方法に関する。
線板は、第1の回路を形成した絶縁基板上に感光性絶縁
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、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
っきによって絶縁層表面に、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。第1の回路を形成
した基板上に感光性樹脂組成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
コートする方法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、ラミネートによ
り貼り合わせる方法がある。特開平9−208911号
公報には高温高湿下でビルドアッププリント配線板の絶
縁抵抗の確保が可能な無電解めっき用接着剤の開示があ
る。
のビルドアップ配線板に用いられる感光性樹脂組成物
は、エポキシアクリレートやカルボン酸変性エポキシア
クリレートを主成分とし、これに光ラジカル重合開始剤
を配合したラジカル硬化系材料が主だった。しかし、近
年では、ビルドアップ配線板は、半導体搭載基板(パッ
ケージ基板)への適用が拡大し、従来の感光性樹脂組成
物では、ガラス転移温度がTMA法で100〜130と
低いために、パッケージ基板に要求される耐湿絶縁信頼
性(例えば130℃85%RH、DC5V)や温度サイ
クルでの接続信頼性(−55⇔125℃)等の特性を十
分に満足することが困難となってきている。一般に上記
パッケージ基板用途での信頼性確保のためには、試験時
に樹脂組成物がゴム状態とならないようにするため、ガ
ラス転移温度は、150℃以上が望ましい。
度化の手法としては、特開平9−208911号公報に
多官能の熱硬化型エポキシ樹脂を光酸発生剤を用いて、
フェノールノボラック樹脂とカチオン重合させる手法が
開示されている。しかし、高温高湿の条件下では、光酸
発生剤の加水分解によりフッ素イオン等が発生して、感
光性樹脂組成物の絶縁性が低下するために、その使用は
困難であった。
解して発生するフッ素イオン等の陰イオンを補足する無
機イオン交換体を配合することによって、ガラス転移温
度が高く、且つ耐湿絶縁信頼性に優れる感光性樹脂組成
物、それを用いた多層プリント配線板及びビルドアップ
多層配線板の製造方法を提供することにある。
おりである。 [1] ビルドアップ多層配線板の絶縁基板上に感光性
絶縁層を形成する感光性樹脂組成物が、(a)多官能エ
ポキシ樹脂、(b)フェノール性水酸基を有する樹脂、
(c)光酸発生剤及び(d)無機イオン交換体を含有す
る感光性樹脂組成物である。前記項[1]の感光性樹脂
組成物において、更に(e)エポキシアクリレート、
(f)光ラジカル重合開始剤を含有する感光性樹脂組成
物である。また、前記項[1]の感光性樹脂組成物にお
いて、(a)〜(d)成分の総量を100重量部とし
て、(d)無機イオン交換体が1〜15重量部含有する
感光性樹脂組成物である。また、前記において、(d)
無機イオン交換体が、陰イオン交換体である感光性樹脂
組成物である。 [2] 前記に記載の感光性樹脂組成物を用いた多層プ
リント配線板である。 [3] 第1の導電回路を形成した絶縁基板上に感光性
樹脂組成物を用いて感光性絶縁層を形成し、該感光性絶
縁層に露光、現像処理によってバイアホールを形成し、
前記感光性絶縁層の表面に銅めっきによって第2の導電
回路の形成及びバイアホールの層間接続を行い多層化す
るビルドアップ多層配線板の製造方法において、前記感
光性樹脂組成物が(a)多官能エポキシ樹脂、(b)フ
ェノール性水酸基を有する樹脂、(c)光酸発生剤及び
(d)無機イオン交換体を含有するビルドアップ多層配
線板の製造方法である。 [4] 第1の導電回路を形成した絶縁基板上に感光性
絶縁層を形成し、該感光性絶縁層にバイアホールが形成
され、その表面に銅めっきによって第2の導電回路の形
成及びバイアホールの層間接続がなされてなるビルドア
ップ多層配線板において、前記感光性絶縁層が(a)多
官能エポキシ樹脂、(b)フェノール性水酸基を有する
樹脂、(c)光酸発生剤及び(d)無機イオン交換体を
含有する感光性樹脂組成物から得られるビルドアップ多
層配線板である。
(a)多官能エポキシ樹脂、(b)フェノール性水酸基
を有する樹脂、(c)光酸発生剤及び(d)無機イオン
交換体を必須成分とする。この他光感度を高めるための
(e)エポキシアクリレート、(f)光ラジカル重合開
始剤を加えることもできる。また、可撓性向上のための
NBRやポリブタジエンゴム、エポキシ変成ポリブタジ
エンゴム等のゴム成分やポリビニルブチラール等の可撓
化成分、難燃性を付与するための金属水酸化物、リン化
合物等の難燃剤を添加してもよい。また、必要に応じて
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。
脂の配合量は、40〜70重量部配合することが好まし
い。また、二官能エポキシ樹脂と三官能以上のエポキシ
樹脂を重量比で1:1〜1:8で併用することが好まし
く、1:2〜1:5とすることがさらに好ましい。三官
能以上のエポキシ樹脂が少ないと、硬化後の樹脂架橋密
度が低下してガラス転移温度が低くなり、多すぎると樹
脂硬化物が脆くなってそれぞれ耐熱性が低下することが
ある。二官能エポキシ樹脂としては、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、ビフェノール型エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹
脂、脂環式エポキシ樹脂等が使用でき、三官能以上のエ
ポキシ樹脂としては、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。
を有する樹脂としては、レゾール樹脂やフェノールノボ
ラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ポリヒドロキ
シスチレン、ポリヒドロキシフェニルマレイミド等があ
る。フェノール性水酸基を有する樹脂の配合量は30〜
60重量部が好ましく、配合量が少なすぎるとガラス転
移温度が低下し、多すぎると未反応の水酸基が樹脂組成
物硬化後にも残留し、絶縁性が低下してしまう。
線照射時にルイス酸を生成して、エポキシ樹脂の硬化触
媒となる成分である。その例としては、BF6 、PF6
、AsF6、SbF6 を対アニオンとするスルホニウ
ム塩、ヨードニウム塩等、種々のオニウム塩が挙げら
れ、トリフェニルスルホニウム塩、ジメチルフェニルス
ルホニウム塩、ジフェニルベンジルスルホニウム塩等が
あり、ヨードニウム塩の例としては、ジフェニルヨード
ニウム塩、フェニル−2−チエニルヨードニウム塩、ジ
(3−メトキシカルボニルフェニル)ヨードニウム塩等
がある。光酸発生剤の量は、上記エポキシ樹脂100重
量部に対し、1〜10重量部とすることが好ましい。少
な過ぎるとエポキシ樹脂の硬化触媒となるルイス酸が十
分に得られず、多すぎると未反応物が樹脂組成物の絶縁
性低下を起こすことがある。
耐熱性に優れる無機物のものであり、更には塩化物イオ
ンでの交換容量が1.5meq/g以上の陰イオン交換
性の高い無機イオン交換体であることが好ましい。その
例としては、マグネシウム、アルミニウム系化合物であ
るハイドロタルサイト類化合物や、アンチモン、ビスマ
ス系複合水酸化物、結晶性のアンチモン酸等が挙げら
れ、協和化学工業株式会社製ハイドロタルサイト類化合
物であるDHT−4Aや、東亜合成化学株式会社製アン
チモン、ビスマス系化合物のIXE−633等市販され
ているものが使用できる。その使用量は1〜15重量部
とすることが好ましく、前記範囲より少なすぎると光酸
発生剤の加水分解に起因して発生するフッ素イオンを十
分に補足することができず、多すぎると紫外線の透過率
と現像液への溶解性を低下させ解像性が低下してしま
う。
多官能エポキシ樹脂とフェノール性水酸基を有する樹脂
総量を100重量部として、(e)エポキシアクリレー
トを5〜30重量部、(f)光ラジカル重量開始剤0.
1〜5重量部含有することが好ましい。配合量が少な過
ぎると光感度を高くする効果が十分に得られず、多すぎ
ると樹脂硬化物の架橋密度が低下してガラス転移温度が
低下してしまう。
スフェノールA型、ビスフェノールF型、クレゾールノ
ボラック型等の各種エポキシ樹脂のアクリレート変性物
や各種アクリレート変性物に不飽和塩基酸無水物を付加
したカルボン酸変性物を用いることができる。この他に
絶縁層に難燃性を付与することを目的として臭素化した
ものを用いてもよい。また、これらのうち構造のことな
る2種類以上のものを用いてもよい。また、(f)光ラ
ジカル重量開始剤の例としては、ベンゾイン、ベンゾイ
ンメチルエーテル、アセトフェノン、2,2−ジメトキ
シ−2−フェニルアセトフェノン、チオキサントン、
2,4−ジエチルチオキサントン等が挙げられる。
する。 [実施例1]下記組成の樹脂組成物を配合し、配合後パ
ールミルを用いて1000rpm、30分の条件で分散
して感光性樹脂組成物を得た。 ・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−195、商品名) 45重量部 ・ビスフェノールA型エポキシ樹脂 (油化シェル株式会社製、EP−828、商品名) 15重量部 ・クレゾールノボラック型フェノール樹脂 (群栄化学株式会社製、PSF−2803、商品名) 40重量部 ・脂環構造を有するカルボン酸変性エポキシアクリレート (大日本インキ株式会社製、EXP−1421、商品名) 20重量部 ・アクリロニトリルブタジエンゴム (JSR株式会社製、PNR−1H、商品名) 10重量部 ・光酸発生剤 (ユニオンカーバイト株式会社社製、UVI−6974、商品名)8重量部 ・光ラジカル重合開始剤 (チバガイギー株式会社製、I−651、商品名) 2重量部 ・イオン交換体 (協和化学工業株式会社製、DHT−4A、商品名) 10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) 20重量部 ・メチルエチルケトン 100重量部
し、配合後パールミルを用いて1000rpm、30分
の条件で分散して感光性樹脂組成物を得た。 ・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−195、商品名) 50重量部 ・ビスフェノールA型エポキシ樹脂 (油化シェル株式会社製、EP−828、商品名) 15重量部 ・レゾール樹脂 (日立化成工業株式会社製、HP−180R、商品名) 35重量部 ・カルボン酸変性エポキシアクリレート (日本化薬株式会社製、PCR−1050、商品名) 20重量部 ・アクリロニトリルブタジエンゴム (JSR株式会社製、PNR−1H、商品名) 10重量部 ・光酸発生剤 (旭電化工業株式会社製、SP−172、商品名) 5重量部 ・光ラジカル重合開始剤 (チバガイギー株式会社製、I−187、商品名) 2重量部 ・イオン交換体 (東亜化学工業株式会社製、IXE−633、商品名) 3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) 20重量部 ・メチルエチルケトン 100重量部
配合しなかった以外は、実施例1と同様にして感光性樹
脂組成物を得た。
を配合しなかった以外は、実施例1と同様にして感光性
樹脂組成物を得た。
特性を、以下の項目で評価した。 ○ガラス転移温度 厚さ35μmの銅箔上に、感光性樹脂組成物を乾燥後の
樹脂厚みが50μmとなるように、塗布乾燥(85℃/
60分)した。乾燥機、2J/cm2 の条件で紫外線
照射を行い、さらに160℃/60分+180℃/12
0分の条件で加熱を行った。加熱後、銅箔をエッチング
除去してフィルム硬化物を採取し、TMA引張り法にて
ガラス転移温度を測定した。
gをテフロン(登録商標)製耐熱容器に入れ、120℃
で20時間加熱抽出し、常温になるまで放置後フッ素系
ポリマー0.45μmのフィルターを用いてろ過して抽
出水を作成した。その後、抽出水のF- 、Cl- の両
イオンをイオンクロマトグラフにより、電気伝導度を電
気伝導度計により測定した。
成して評価した。 1)18μmの銅箔を両面に貼り合わせた銅張りガラス
布−エポキシ樹脂積層板である基材厚み0.8mmのM
CL−E−67(日立化成工業株式会社製:商品名)の
銅箔表面に酸化還元処理を行う。 2)1)の基板上に感光性樹脂組成物を乾燥後の樹脂厚
が50μmとなるように塗布・乾燥(85℃/60分)
する。 3)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、1000mJ/cm2 の露光量で紫外
線を照射する。 4)次に30℃に保たれた所定の現像液で4分現像する
ことにより、未照射部分を溶解除去してバイアホールを
形成し、その後基板を80℃15分で乾燥する。 5)後露光として2J/cm2 紫外線照射を行い、1
60℃で60分間加熱硬化を行う。 6)樹脂表面を平滑にするための表面研磨を行う。 7)次いで樹脂表面を粗化するために、粗化処理として
70℃に加温した溶剤膨潤液(シップレイ株式会社製、
MLBコンディショナー211:商品名)に5分間、8
0℃に加温した過マンガン酸粗化液(シップレイ株式会
社製、MLBプロモータ213:商品名)に10分間、
硫酸ヒドロキシルアミン系中和液(シップレイ株式会社
製、MLBニュートラライザー216−2:商品名)に
5分間浸積する。 8)粗化処理後、無電解めっき薄付け、電気めっき厚付
けにより導体形成を行った後、アフターキュア180℃
/120分の処理を施して多層プリント配線板用の試料
とした。 9)外層の不要部分のめっき銅を除去して直径φ10m
mの丸型銅パターンを形成した後、図1に示した耐湿絶
縁信頼性評価サンプルを作製し、130℃/85%RH
の雰囲気下で6Vの電圧を連続印加して、層間絶縁抵抗
を測定した。電圧印加は内層銅側がマイナス極、外層丸
型銅パターン側がプラス極となるように行い、層間絶縁
抵抗値が109 Ω以下となるまでの時間を評価した。
以上の特性評価結果のまとめを表1に示した。
フェノール性水酸基を有する樹脂、光酸発生剤及び無機
イオン交換体を必須成分とすることにより、150℃以
上のガラス転移温度を有し、且つ耐湿絶縁信頼性に優れ
る感光性樹脂組成物を得ることができる。従来の感光性
樹脂組成物においては、パッケージ基板分野で要求され
る耐湿絶縁信頼性を満足することは困難であった。
の模式断面図である。
4…外層銅、5…電圧印加方向。
Claims (7)
- 【請求項1】ビルドアップ多層配線板の絶縁基板上に感
光性絶縁層を形成する感光性樹脂組成物が、(a)多官
能エポキシ樹脂、(b)フェノール性水酸基を有する樹
脂、(c)光酸発生剤及び(d)無機イオン交換体を含
有することを特徴とする感光性樹脂組成物。 - 【請求項2】請求項1において、(e)エポキシアクリ
レート、(f)光ラジカル重合開始剤を含有することを
特徴とする感光性樹脂組成物。 - 【請求項3】請求項1において、(a)〜(d)成分の
総量を100重量部として、(d)無機イオン交換体が
1〜15重量部含有することを特徴とする感光性樹脂組
成物。 - 【請求項4】請求項1〜3のいずれかにおいて、(d)
無機イオン交換体が、陰イオン交換体であることを特徴
とする感光性樹脂組成物。 - 【請求項5】請求項1〜4のいずれかに記載の感光性樹
脂組成物を用いたことを特徴とする多層プリント配線
板。 - 【請求項6】第1の導電回路を形成した絶縁基板上に感
光性樹脂組成物を用いて感光性絶縁層を形成し、該感光
性絶縁層に露光、現像処理によってバイアホールを形成
し、前記感光性絶縁層の表面に銅めっきによって第2の
導電回路の形成及びバイアホールの層間接続を行い多層
化するビルドアップ多層配線板の製造方法において、前
記感光性樹脂組成物が(a)多官能エポキシ樹脂、
(b)フェノール性水酸基を有する樹脂、(c)光酸発
生剤及び(d)無機イオン交換体を含有することを特徴
とするビルドアップ多層配線板の製造方法。 - 【請求項7】第1の導電回路を形成した絶縁基板上に感
光性絶縁層を形成し、該感光性絶縁層にバイアホールが
形成され、その表面に銅めっきによって第2の導電回路
の形成及びバイアホールの層間接続がなされてなるビル
ドアップ多層配線板において、前記感光性絶縁層が
(a)多官能エポキシ樹脂、(b)フェノール性水酸基
を有する樹脂、(c)光酸発生剤及び(d)無機イオン
交換体を含有する感光性樹脂組成物から得られることを
特徴とするビルドアップ多層配線板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001194411A JP2003008236A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 感光性樹脂組成物、それを用いた多層プリント配線板及びビルドアップ多層配線板の製造方法 |
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