JP2003198121A

JP2003198121A - プリント配線板用熱硬化性樹脂組成物及びそれを用いたプリント配線板及びその製造方法

Info

Publication number: JP2003198121A
Application number: JP2001398100A
Authority: JP
Inventors: Isao Yamamoto; 功山本
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2003-07-11

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の技術の黒化処理等の薬品を用いて化学処
理による銅パターン層表面の表面粗化を処理せずに、銅
パターン層と絶縁樹脂層の密着力を向上させる方法を提
供し、工期短縮と製造コストの削減を損なう問題を解消
することにある。【解決手段】エポキシ樹脂、フェノール樹脂、よりなる
樹脂組成物中に、シランカップリング剤樹脂組成物を
０．０１重量％〜１０重量％必須成分として配合した熱
硬化性樹脂組成物からなる絶縁樹脂を用い、銅パターン
層表面に黒化処理等の表面粗化を処理を行わずに銅パタ
ーン層表面を未処理のまま、前記樹脂組成物からなるビ
ルドアップ樹脂液を銅パターン層表面上に塗布し、加熱
乾燥により絶縁樹脂層を形成した構造を持ち、銅パター
ン層と絶縁樹脂層の密着力を向上したプリント配線板提
供。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板用
硬化性樹脂組成物及びそれを用いたプリント配線板及び
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術では、半導体チップはリード
フレームを使用して、モールド樹脂により保護されたパ
ッケージとしてプリント配線板に実装されていた。しか
し、近年、ＢＧＡや、ＣＳＰといったパッケージが開発
され、これまで使用されていたリードフレームに代わ
り、プリント配線板に直接半導体チップが実装されるよ
うになった。

【０００３】前記半導体パッケージでは、使用するプリ
ント配線板は積層の内部に層間剥離等が存在すると耐湿
信頼性試験（プレッシャークッカーテスト）、又は実装
時のリフロー処理において回路腐蝕による剥離不良等、
が出ることが知られている。

【０００４】その対応として、プリント配線板の製造工
程では、銅パターン層と、該銅パターン層の表面全面に
形成する絶縁樹脂層の接着を強固にするために、前記銅
パターン層の銅表面に表面処理として、黒化処理等の薬
品を用いて化学研磨する工程が工程フローとして組み込
まれている。近年の高多層化により銅パターン層の増加
によって工程も増加し、そのため工期の増加と、製造コ
ストがアップする問題が起きている。

【０００５】図２は、従来のプリント配線板の製造方法
を説明する工程図で、（ａ）〜（ｉ）は側断面図であ
る。

【０００６】下記の工程フローに沿って説明する。（ａ）コアー基板の両面に銅導体層を形成する工程。（ｂ）前記銅導体層をパターンニング処理し、銅パター
ン層を形成する工程。（ｃ）コアー基板の両面及び銅パターン層表面を含めて
全面に黒化処理等の薬品を用いて化学研磨処理をする工
程。（ｄ）コアー基板の両面及び銅パターン層表面を含めて
全面に絶縁樹脂層を形成する工程。（ｅ）前記絶縁樹脂層の所定の位置にレーザー加工によ
りビアホールを形成する工程。（ｆ）前記絶縁樹脂層及びビアホールの孔内面含めて全
表面に、電解めっきによる銅導体層を形成する工程。（ｇ）前記銅導体層をパターンニング処理し、銅パター
ン層を形成する工程。（ｈ）コアー基板の両面及び銅パターン層表面を含めて
全面に黒化処理等の薬品を用いて化学研磨処理をする工
程。（ｉ）ソルダーレジスト樹脂を所定位置に所定の形状に
よってソルダーレジスト層を形成する工程。以上でプリント配線板が完成する。

【０００７】上記工程の説明のように、銅パターン層と
絶縁樹脂層、若しくはソルダーレジスト層の積層時には
必ず事前に、黒化処理等の薬品を用いて化学処理による
銅パターン層の表面粗化を行うことによって品質維持し
ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この黒化処理等の薬品
を用いて化学処理による銅パターン層表面の表面粗化
は、銅パターン層と絶縁樹脂層の密着力を向上させるも
のとなるため、前記処理工程を削減することができな
い。仮に黒化処理等の薬品を用いて化学処理等が行わな
ければビアホールを形成時に、銅面と樹脂面の接着界面
に微少な剥離が生じたり、リフロー処理工程において信
頼性評価試験で剥離やふくれ等を生じる場合があり、品
質保証を損なう問題があった。

【０００９】前記処理工程を削減することができないた
め、製造工程が増加し工期の長期化の問題と、製造コス
トの増大する問題も発生している。

【００１０】本発明の課題は、従来の技術の黒化処理等
の薬品を用いて化学処理による銅パターン層表面の表面
粗化を処理せずに、銅パターン層と絶縁樹脂層の密着力
を向上させる方法を提供し、工期短縮と製造コストの削
減を損なう問題を解消することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
発明は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、よりなる樹脂
組成物中に、シランカップリング剤樹脂組成物を０．０
１重量％〜１０重量％必須成分として配合したことを特
徴とするプリント配線板用熱硬化性樹脂組成物である。

【００１２】次に、本発明の請求項２に係る発明は、請
求項１記載のプリント配線板用熱硬化性樹脂組成物から
なる絶縁樹脂を用いて、銅パターン層表面に絶縁樹脂層
を形成してなることを特徴とするプリント配線板であ
る。

【００１３】また、本発明の請求項３に係る発明は、請
求項１記載のプリント配線板用熱硬化性樹脂組成物から
なるビルドアップ樹脂を用いて、銅パターン層表面にビ
ルドアップ樹脂層を形成してなることを特徴とするプリ
ント配線板である。

【００１４】また、本発明の請求項４に係る発明は、請
求項１記載のプリント配線板用熱硬化性樹脂組成物から
なるソルダーレジスト樹脂を用いて、銅パターン層表面
にソルダーレジスト樹脂層を形成してなることを特徴と
するプリント配線板である。

【００１５】また、本発明の請求項５に係る発明は、請
求項１記載のプリント配線板用熱硬化性樹脂組成物から
なる絶縁樹脂を用いて、銅パターン層表面に絶縁樹脂層
を形成し、プリント板を製造することを特徴とする請求
項2記載のプリント配線板の製造方法である。

【００１６】また、本発明の請求項６に係る発明は、請
求項１記載のプリント配線板用熱硬化性樹脂組成物から
なるビルドアップ樹脂を用いてビルドアッププリント配
線板を製造することを特徴とする請求項３記載のプリン
ト配線板の製造方法である。

【００１７】また、本発明の請求項７に係る発明は、請
求項１記載のプリント配線板用熱硬化性樹脂組成物から
なるソルダーレジスト樹脂を用いてビルドアッププリン
ト配線板を製造することを特徴とする請求項４記載のプ
リント配線板の製造方法である。

【００１８】

【作用】本発明は、前述の問題点を解決するために研究
を重ねた結果、シランカップリング樹脂剤を必須成分と
して配合するプリント配線板用熱硬化性樹脂組成物を使
用することにより、絶縁樹脂と、銅パターン層の密着力
を大幅に向上させる作用があり、また、黒化処理等の薬
品を用いて化学処理による銅パターン層表面の表面粗化
を処理する工程を削減する効果がある。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に係る発明を、
実施の形態に沿って以下に詳細に説明する。

【００２０】エポキシ樹脂、フェノール、よりなる樹脂
組成物中は、一般的に使用されているプリント配線板用
の熱硬化性樹脂組成物である。エポキシ樹脂はその分子
中にエポキシ基を少なくとも２個有する化合物であり、
一般的に電子部品用材料に使用されるものであれば分子
構造、分子量など特に制限なく、例えば、ビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ
樹脂、脂環式エポキシ樹脂などが挙げられる。また、エ
ポキシ樹脂は１種類に限定されるものでなく、２種類以
上のものを混合させて使用することも出来る。

【００２１】フェノール樹脂はエポキシ樹脂の硬化剤と
して使用されるものであり、一般的に電子部品用材料に
使用されるものであれば分子構造、分子量など特に制限
なく、例えば、ビスフェノールＡ型、フェノールノボラ
ックなどが挙げられる。またフェノール樹脂は１種に限
定されるものでなく、２種以上のものを合わせて使用す
ることも出来る。

【００２２】エポキシ樹脂、フェノール、よりなる硬化
性樹脂組成物はエポキシ樹脂系と、フェノール系を最適
混合比率で配合し、γ―ブチロラクトンに溶解し得られ
る。

【００２３】次に、上記エポキシ樹脂、フェノール、よ
りなる樹脂組成物の溶液にシランカップリング剤樹脂組
成物を０．０１重量％〜１０重量％必須成分として配合
し、本発明のプリント配線板用熱硬化性樹脂組成物が得
られる。

【００２４】次に、本発明に係る発明を、実施の形態に
沿って以下に詳細に説明する。

【００２５】前記本発明のプリント配線板用熱硬化性樹
脂組成物からなる絶縁樹脂を用いて、銅パターン層表面
に絶縁樹脂層を形成するプリント配線板は、銅パターン
層表面に黒化処理等の薬品を用いて化学処理による銅パ
ターン層表面の表面粗化を処理を行わずに銅パターン層
表面を未処理のまま、本発明の熱硬化性樹脂組成物から
なる絶縁樹脂を用いて絶縁樹脂層を形成した構造を持つ
プリント配線板である。

【００２６】前記絶縁樹脂層を形成する方法は、予めガ
ラスクロスよりなる基材に本発明の熱硬化性樹脂組成物
からなる絶縁樹脂を含浸させて得られるプリプレグを１
枚ないし複数枚を銅パターン層表面に重ね会わせ、加熱
加圧により絶縁樹脂層を形成する場合と、本発明の熱硬
化性樹脂組成物からなるビルドアップ樹脂液を銅パター
ン層表面上に塗布し、加熱乾燥により絶縁樹脂層を形成
する場合がある。

【００２７】上記本発明のプリント配線板用熱硬化性樹
脂組成物を用いたプリント配線板の製造方法について、
図１（ａ）〜（ｇ）に示す側断面の工程図を用いてで説
明する。

【００２８】図１（ａ）〜（ｇ）に沿って下記の工程フ
ローを説明する。（ａ）コアー基板の両面に銅導体層を形成する工程。（ｂ）前記銅導体層をパターンニング処理し、銅パター
ン層を形成する工程。（ｃ）コアー基板の両面及び銅パターン層表面を含めて
全面に絶縁樹脂層を形成する工程。（ｄ）前記絶縁樹脂層の所定の位置にレーザー加工によ
りビアホールを形成する工程。（ｅ）前記絶縁樹脂層及びビアホールの孔内面含めて全
表面に、電解めっきによる銅導体層を形成する工程。（ｆ）前記銅導体層をパターンニング処理し、銅パター
ン層を形成する工程。（ｇ）ソルダーレジスト樹脂を所定位置に所定の形状に
よってソルダーレジスト層を形成する工程。以上でプリント配線板が完成する。

【００２９】シランカップリング剤樹脂組成物（ＹＣＨ
₂ＳｉＸ₃）は相互になじみの悪い無機物と化学結合す
る官能基（Ｘ₃）と、高分子の有機物と化学結合する官
能基（Ｙ）の両方を持つ有機珪素化合物である。その性
質を利用して、有機物の絶縁樹脂と無機物の銅層との密
着力を強化させる効果がある。また、前記効果は０．０
１ｗ％以下の配合では効果がなく、１０ｗ％以上の配合
の場合は絶縁樹脂層の耐熱性などが劣化する。

【００３０】本発明により、工程数が上述の従来技術の
工程数９工程から７工程と削減になり、その効果により
大幅な工期の短縮と、製造のコストを削減ができる。

【００３１】

【実施例】次に、以下に本発明の具体的な実施例に従っ
て説明する。

【００３２】＜実施例１＞まずＦＲ−４規格のコアー基
板を作製した。

【００３３】続いて、本発明のプリント配線板用熱硬化
性樹脂組成物からなるビルドアップ樹脂を作製した。前
記樹脂組成物はビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を４８
重量％と、ビスフェノールＡ型樹脂を４８重量％と、２
−メチルイミダゾールを２重量％と、γ―グリシドキシ
プロピルトリメトキシラン２重量％と、の比からなる混
合物をγ―ブチロラクトンに溶解し、本発明の熱硬化性
樹脂組成物からなるビルドアップ樹脂を作製した。

【００３４】前記ＦＲ−４規格のコアー基板の両面銅導
体層をパターンニング処理し、銅パターン層を形成し
た。

【００３５】コアー基板の両面及び銅パターン層表面を
含めて全面に、前記の本発明の熱硬化性樹脂組成物から
なるビルドアップ樹脂を用いて、所定の厚さを塗布し、
温度１７０℃加熱オーブンに、３０分放置してビルドア
ップの絶縁樹脂層が形成した。

【００３６】前記ビルドアップ樹脂の絶縁樹脂層の所定
の位置にレーザー加工により所定の孔径のビアホールを
形成した。

【００３７】＜比較例１＞まずＦＲ−４規格のコアー基
板を作製した。

【００３８】続いて、従来のプリント配線板用熱硬化性
樹脂組成物からなるビルドアップ樹脂を作成した。前記
樹脂組成物はビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を４９重
量％と、ビスフェノールＡ型樹脂を４９重量％と、２−
メチルイミダゾールを２重量％と、の比からなる混合物
をσ―ブチロラクトンに溶解し、従来の樹脂組成物から
なるビルドアップ樹脂を作製した。

【００３９】前記ＦＲ−４規格のコアー基板の両面銅導
体層をパターンニング処理し、銅パターン層を形成し
た。

【００４０】コアー基板の銅パターン層の銅表面を粗化
するために、従来の黒化処理による化学研磨処理をし
た。

【００４１】コアー基板の両面及び銅パターン層表面を
含めて全面に、前記の従来の熱硬化性樹脂組成物からな
るビルドアップ樹脂を用いて、所定の厚さを塗布し、温
度１７０℃加熱オーブンに、３０分放置してビルドアッ
プの絶縁樹脂層を形成した。

【００４２】前記ビルドアップの絶縁樹脂層の所定の位
置にレーザー加工により所定の孔径のビアホールを形成
した。

【００４３】実施例１と、比較例１によって作成したプ
リント配線板を同一条件にて評価した。評価方法は耐湿
信頼性試験〔プレッシャークッカーテスト（ＰＣＴテス
ト）〕と、リフロー処理で比較評価した。

【００４４】本発明の試料はまったく問題なく良品の評
価が得られた。従来の比較例の試料では微細な剥離部分
があり、リフロー処理時の表面ふくれが発生した。

【００４５】

【発明の効果】本発明により、従来の技術の黒化処理等
の薬品を用いて化学処理による銅パターン層表面の表面
粗化を処理せずに、銅パターン層と絶縁樹脂層の密着力
を向上させることができたため、耐湿信頼性試験〔プレ
ッシャークッカーテスト（ＰＣＴテスト）〕と、リフロ
ー処理で比較評価において、剥離部分全く発生せず、リ
フロー処理時の表面ふくれも発生しない安定した製造方
法を確立した。また本発明の方法を用いたことにより、
大幅な工期短縮と製造コストの削減ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｇ）は、本発明の製造工程を説明す
る側断面図である。

【図２】（ａ）〜（ｉ）は、従来の製造工程を説明する
側断面図である。

【符号の説明】

１…コアー基板２…銅導体層３…銅パターン層４…化学処理層５…絶縁樹脂層６…ビアホール７…ソルダーレジスト層

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｈ０５Ｋ 3/46 Ｃ０８Ｋ 5/54 Ｆターム(参考） 4J002 CC04X CC06X CD02W CD05W CD06W EX006 FD206 GP03 GQ01 4J036 AA01 FA13 FB07 JA08 JA10 5E314 AA25 AA31 AA32 AA41 BB06 BB11 BB12 BB13 CC01 FF01 FF19 GG11 5E343 AA17 BB24 GG02 5E346 AA06 AA12 AA26 AA43 CC09 CC13 CC32 DD03 DD12 DD24 DD32 EE01 EE20 FF14 GG07 GG15 GG17 GG22 GG28 HH11 HH18 HH32 HH33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エポキシ樹脂、フェノール樹脂、よりなる
樹脂組成物中に、シランカップリング剤樹脂組成物を
０．０１重量％〜１０重量％必須成分として配合したこ
とを特徴とするプリント配線板用熱硬化性樹脂組成物。
【請求項２】請求項１記載のプリント配線板用熱硬化性
樹脂組成物からなる絶縁樹脂を用いて、銅パターン層表
面に絶縁樹脂層を形成してなることを特徴とするプリン
ト配線板。
【請求項３】請求項１記載のプリント配線板用熱硬化性
樹脂組成物からなるビルドアップ樹脂を用いて、銅パタ
ーン層表面にビルドアップ樹脂層を形成してなることを
特徴とするプリント配線板。
【請求項４】請求項１記載のプリント配線板用熱硬化性
樹脂組成物からなるソルダーレジスト樹脂を用いて、銅
パターン層表面にソルダーレジスト樹脂層を形成してな
ることを特徴とするプリント配線板。
【請求項５】請求項１記載のプリント配線板用熱硬化性
樹脂組成物からなる絶縁樹脂を用いて、銅パターン層表
面に絶縁樹脂層を形成し、プリント板を製造することを
特徴とする請求項2記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項６】請求項１記載のプリント配線板用熱硬化性
樹脂組成物からなるビルドアップ樹脂を用いてビルドア
ッププリント配線板を製造することを特徴とする請求項
３記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項７】請求項１記載のプリント配線板用熱硬化性
樹脂組成物からなるソルダーレジスト樹脂を用いてビル
ドアッププリント配線板を製造することを特徴とする請
求項４記載のプリント配線板の製造方法。