【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器に使用される回路基板およびその製造方法に関するものであり、特にインクジェット方法を用いた多層回路基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、多層回路基板は、絶縁基板に銅箔が接着された銅張り積層板の銅箔上にフォトレジストを塗布あるいはラミネートし、露光、現像、エッチングを行う事により導電回路を形成した両面回路基板をプリプレグと称する半硬化の樹脂シートを間に介して積層することにより製造されていた。しかしながら本製造方法では、層間接続用の貫通穴をドリル穴あけとスルーホールメッキにより行っているため微小径の穴あけが出来ないこと、更に層間の非貫通穴を形成する工程が煩雑となり、近年の電子機器の軽薄短小化に伴う多層回路基板の工程短縮および高密度化の対応には限界があった。この問題解決のためにビルドアップ基板といわれる多層回路基板が実用化されている。
【０００３】
本基板は両面回路基板の両面に絶縁層を全面にわたり塗布硬化する工程、炭酸ガスレーザー等のレーザー光により所望の位置に穴あけする工程、穴内のクリーニングを行う工程、全面に無電解銅メッキおよび電解銅メッキを行う工程、メッキ上にフォトレジスト膜を形成する工程、フォトレジストの露光、現像を行い、銅メッキ層をエッチング、フォトレジストの剥離をする工程を必要回数繰り返す事により製造されている。しかしながら本製造方法は、１）工程が長く歩留りが低い。２）使用する設備、冶工具の種類が多く製造するに多大な費用がかかる上に、製造期間が長くかかる。３）各工程から廃液が発生し、環境上の問題がある。等の問題を有している。
【０００４】
かかる問題解決のために、インクジェット装置を用いて回路形成を行う試みがなされている。特開昭５６−６６０８９号、特開昭５６−１５７０８９号、特開昭５８−５０７９４号および特開２００１−３３２８４０号においては、導体上にエッチング用のレジストでインクジェット装置により回路パターンを描画し、導体のエッチングを行うことにより回路パターンを形成している。しかしこれらの方法でも、エッチング工程を含むことより工程数の増大、廃液の問題は解消されない。さらにインクジェット装置により直接、導体回路あるいは絶縁層を形成しようとする試みもなされている。特開平８−２８８６２３号では保護用レジスト層すなわち絶縁性樹脂層をインクジェット装置を用いて形成している。しかしながら導体形成は上記のエッチング法の問題を有していること、また銅回路パターンのエッジ部には、２倍量の絶縁性樹脂が塗布されるようにデータが作られていることによる開口部への滲み出しが発生し、小径の開口部が形成できない問題を有している。さらに多層化の為には前記ビルドアップ基板と同様の工程をとる必要があり工程の短縮には至っていない。
【０００５】
特開２００２−３２４９６６号ではインクジェット装置を用いた導体回路の形成が試みられている。本試みは特定の化合物で被覆された平均粒子径１〜１００μｍの金属超微粒子を分散してなる導電性ペーストをインクジェット装置により基板上に塗布、硬化して導体回路を得るものであるが、現実に多層回路基板を製造する場合には、層間の絶縁性樹脂層の形成、層間接続のための開口部の形成等が必要であり、多くの工程を必要とする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、微細な導電回路を有する多層回路基板を効率的、かつ安価に製造する方法およびそれにより製造された多層回路基板を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は前記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、
（１） 支持体または回路基板にインクジェット法により開口部を有する絶縁性樹脂層を形成し、次いで該絶縁性樹脂層上に導電性ペーストを用いてインクジェット法により回路パターンを形成する工程を１回以上繰り返す工程を具備することを特徴とする回路基板の製造方法。
（２） 支持体表面上にインクジェット法により絶縁性樹脂を印刷したのち、乾燥または硬化し所望の開口部を有する絶縁性樹脂層を形成し、次いで該絶縁性樹脂層上にインクジェット法により導電性ペーストを印刷したのち、乾燥または硬化し回路パターンを形成する工程を１回以上繰り返す工程、および支持体を除去する工程を具備することを特徴とする（１）に記載の回路基板の製造方法。
【０００８】
（３） 穴埋されたスルーホールを有し、回路が両面に形成された回路基板の両面に回路を形成する方法であって、該回路基板のスルーホール部に開口部が位置するように絶縁性樹脂をインクジェット法により印刷したのち、乾燥または硬化し絶縁性樹脂層を形成し、次いで該絶縁性樹脂層上に導電性ペーストをインクジェット法により印刷したのち、硬化し回路パターンを形成する工程を１回以上繰り返す工程を具備することを特徴とする（１）に記載の回路基板の製造方法。
（４） 絶縁性樹脂層がポリイミド樹脂からなることを特徴とする（１）〜（３）いずれかに記載の回路基板の製造方法。
（５） 絶縁性樹脂層がエポキシ樹脂からなることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の回路基板の製造方法。
（６） 絶縁性樹脂を形成する工程において、開口部の周辺を８ｐｌ／ドット以下の液滴で印刷し、乾燥または硬化したのち、その他の部分を８．１〜１００ｐｌ／ドットの液滴により印刷し、乾燥または硬化することを特徴とする（１）〜（５）いずれかに記載の回路基板の製造方法。
（７） （１）〜（６）いずれかに記載の製造方法により製造された回路基板。に関する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明で使用するインクジェット法とは小さな穴の開いたノズルヘッドより電気信号に対応してインクを液滴として吐出する事により印刷する方法を意味し、その方式としては特に限定されないが、通常、加熱発泡により気泡を発生し、液滴の吐出を行うサーマル方式、ピエゾ素子の圧縮により液滴の吐出を行うピエゾ方式等が好ましく使用できる。
本発明で用いる支持体としては次工程の絶縁性樹脂の乾燥或いは硬化工程、導電性ペーストの硬化工程に耐え得る耐熱性を有するものであれば特に限定はないが、通常、ステンレス、アルミ、銅等の金属、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンオキサイド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、テフロン等の樹脂板あるいはフィルムが用いられる。これらはガラスクロス等により補強されていても構わない。
【００１０】
絶縁性樹脂層を形成する絶縁性樹脂としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンオキサイド、液晶ポリマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂が挙げられるが、耐熱性、耐電圧、絶縁性、層間密着性等の特性よりポリイミド樹脂またはエポキシ樹脂が好ましい。
ポリイミド樹脂は、ジアミンとテトラカルボン酸二無水物の反応により得られるものであり、ガラス転移温度が１５０℃〜３００℃であることが望ましい。１５０℃以下では耐熱性に乏しく半田付け時に変形を生じ好ましくない。また３００℃以上では絶縁性樹脂層同士の層間密着性が低下し信頼性を損なう場合がある。
【００１１】
これらのポリイミド樹脂に使用するジアミンとしては例えば３，４’−オキシジアニリン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、ｍ−フェニレンジアミン、ｏ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−アミノベンジルアミン、ｐ−アミノベンジルアミン、ビス（３−アミノフェニル）スルフィド、（３−アミノフェニル）（４−アミノフェニル）スルフィド、ビス（４−アミノフェニル）スルフィド、ビス（３−アミノフェニル）スルホキシド、（３−アミノフェニル）（４−アミノフェニル）スルホキシド、ビス（３ーアミノフェニル）スルホン、（３−アミノフェニル）（４−アミノフェニル）スルホン、ビス（４−アミノフェニル）スルホン、３，４’−ジアミノベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、３，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］メタン、ビス［４−（４−アミノフェニキシ）フェニル］メタン、１，１−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］エタン、１，１−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］エタン、１，２−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］エタン、１，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］エタン、２，２−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］ブタン、２，２−ビス［３−（３−アミノフェノキシ）フェニル］−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］ケトン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ケトン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルフィド、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルフィド、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホキシド、ビス［４−（アミノフェノキシ）フェニル］スルホキシド、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］エーテル、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］エーテル、１，４−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）ベンゾイル］ベンゼン、１，３−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）ベンゾイル］ベンゼン、４，４’−ビス［３−（４−アミノフェノキシ）ベンゾイル］ジフェニルエーテル、４，４’−ビス［３−（３−アミノフェノキシ）ベンゾイル］ジフェニルエーテル、４，４’−ビス［４−（４−アミノ−α，α−ジメチルベンジル）フェノキシ］ベンゾフェノン、４，４’−ビス［４−（４−アミノ−α，α−ジメチルベンジル）フェノキシ］ジフェニルスルホン、ビス［４−｛４−（４−アミノフェノキシ）フェノキシ｝フェニル］スルホン、１，４−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）−α，α−ジメチルベンジル］ベンゼン、１，３−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）−α，α−ジメチルベンジル］ベンゼン、１，３−ビス（３−（３−アミノフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（３−（４−アミノフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（３−（２−アミノフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−（２−アミノフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（２−（２−アミノフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（２−（３−アミノフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（２−（４−アミノフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（３−（３−アミノフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（３−（４−アミノフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（３−（２−アミノフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−（２−アミノフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（２−（２−アミノフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（２−（３−アミノフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（２−（４−アミノフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，２−ビス（３−（３−アミノフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，２−ビス（３−（４−アミノフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，２−ビス（３−（２−アミノフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，２−ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，２−ビス（４−（２−アミノフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，２−ビス（２−（２−アミノフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，２−ビス（２−（３−アミノフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，２−ビス（２−（４−アミノフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（３−（３−アミノフェノキシ）フェノキシ）−２−メチルベンゼン、１，３−ビス（３−（４−アミノフェノキシ）フェノキシ）−４−メチルベンゼン、１，３−ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェノキシ）−２−エチルベンゼン、１，３−ビス（３−（２−アミノフェノキシ）フェノキシ）−５−ｓｅｃ−ブチルベンゼン、１，３−ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェノキシ）−２，５−ジメチルベンゼン、１，３−ビス（４−（２−アミノ−６−メチルフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（２−（２−アミノ−６−エチルフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（２−（３−アミノフェノキシ）−４−メチルフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（２−（４−アミノフェノキシ）−４−ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（３−（３−アミノフェノキシ）フェノキシ）−２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン、１，４−ビス（３−（４−アミノフェノキシ）フェノキシ）−２，３−ジメチルベンゼン、１，４−ビス（３−（２−アミノ−３−プロピルフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、１，２−ビス（３−（３−アミノフェノキシ）フェノキシ）−４−メチルベンゼン、１，２−ビス（３−（４−アミノフェノキシ）フェノキシ）−３−ｎ−ブチルベンゼン、１，２−ビス（３−（２−アミノ−３−プロピルフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル等が挙げられる。これらは単独でも２種以上組合せて使用することもできる。
【００１２】
使用するテトラカルボン酸二無水物としては、例えば３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、エチレンテトラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニルスルホン）二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、４，４’−（ｐ−フェニレンジオキシ）ジフタル酸二無水物、４，４’−（ｍ−フェニレンジオキシ）ジフタル酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６，−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、１，２，７，８−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。これらは単独でも２種以上組合せて使用することもできる。
【００１３】
これらのジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物成分の反応モル比は０．７５〜１．２５の範囲であり、より好ましくは０．８〜１．２の範囲である。更にジアミン成分が３，４’−オキシジアニリンおよび／または１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）が全ジアミン成分の５０ｍｏｌ％以上であり、テトラカルボン酸二無水物成分が３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、並びに３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物ベンゼンから選ばれた少なくとも１種以上のテトラカルボン酸二無水物であるポリイミドは、ガラス転移温度が１５０〜３００℃の範囲にあり、さらに高温での変形、剥離が発生しないので特に好ましい。これらのジアミンとテトラカルボン酸二無水物を溶剤中にて反応させて得たポリアミド酸樹脂溶液あるいは更に脱水縮合反応させたポリイミド樹脂溶液が絶縁性樹脂層の形成に用いられる。使用する溶剤としてはポリアミド酸樹脂またはポリイミド樹脂が安定に存在し得る溶剤であれば特に限定しないが、例えばＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ，Ｎ‘，Ｎ’−テトラメチル尿素、Ｎ，Ｎ‘−ジメチルイミダソリジノン、ヘキサメチルホスホルアミド、クレゾール、塩化メチレン等が挙げられ、これらは単独でも２種以上で使用しても良い。また更にトルエン、キシレン等の芳香族溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、アルコール系溶剤、脂肪族炭化水素系溶剤等の溶剤を混合系にて使用しても構わない。溶剤の使用量は、通常ポリイミド樹脂１００重量部に対し８０〜１６０重量部である。なお、ポリアミド酸樹脂の場合には、次乾燥工程にて脱水縮合してポリイミド被膜となる。
【００１４】
また、エポキシ樹脂は、エポキシ樹脂と硬化剤を含む組成物として使用する。エポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、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、これら樹脂の臭素化物、各種フェノール樹脂類のエチレンオキサイド付加物のエポキシ化反応物およびプロピレンオキサイド付加物のエポキシ化反応物等が挙げられ、これらは１種あるいは２種以上混合して使用できる。硬化剤としては、例えば無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、ドデシル無水コハク酸、無水クロレンディック酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、エチレングリコールビス（アンヒドロトリメート）、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸無水物、無水トリメリット酸、ポリアゼライン酸無水物等の酸無水物、フェノール樹脂、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ナフタレンノボラック樹脂、ミレックスＸＬＣ（三井化学社製）などの変性フェノール樹脂等のポリフェノール樹脂、芳香族ジアミン、脂環族ジアミン、ジシアンジアミド等が挙げられる。この内、エポキシ樹脂としてフェノールノボラック樹脂または／およびクレゾールノボラック樹脂、硬化剤として無水ピロメリット酸、ミレックスＸＬＣ、ジシアンジアミドから選ばれる１種または２種以上を組合せることが耐熱性と接着性のバランスがよく、好ましい。エポキシ樹脂と硬化剤の割合は、エポキシ樹脂１．０当量に対し硬化剤０．１〜１．０当量が好ましい。
【００１５】
エポキシ樹脂と硬化剤は、溶剤にて溶解混合されインクジェット装置に供せられる。この際、必要に応じて硬化触媒を加えても構わない。溶剤としては、エポキシ樹脂が安定に存在するものならば特に限定はしないが、通常、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル系溶剤、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート系溶剤、ポリプロピレングリコールモノアルキルエーテル系溶剤、ポリプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート系溶剤、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、トルエン、キシレン等の芳香族溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、炭化水素系溶剤が使用される。溶剤の使用量は、通常エポキシ樹脂１００重量部に対し８０〜１６０重量部である。
【００１６】
これらの絶縁性樹脂は、溶剤の配合量、あるいは添加剤によりインクジェット法により印刷できる粘性に調整する。粘性としては、０．１〜５０ｃｐｓ、好ましくは１〜２０ｃｐｓの範囲である。
調整された絶縁性樹脂は、第１層を形成する為に、支持体の上にインクジェット装置を用いてインクジェット法により設計データに従って開口部を除き印刷される。この際、膜厚の厚膜化、ピンホール除去の目的で必要に応じて重ね印刷をしても構わない。また、開口径が小さい場合、あるいは開口径の仕上がり公差が厳しい場合には、開口部周辺（通常、開口部周縁から１０〜１００μｍの幅の部分）のみ液量の少ない塗布液滴により印刷し硬化した後、他の部分を印刷する事が、開口部への滲み出しを抑制しつつ塗布工程の効率を上げる面で好ましい。この場合の液量の少ない液滴の量としては１ｆｌ／ドット〜８ｐｌ／ドット、好ましくは１０ｆｌ／ドット〜８ｐｌ／ドットである。その他の部分を印刷する場合の液滴量は、８．１〜１００ｐｌ／ドットが好ましい。
このようにして印刷された絶縁性樹脂は加熱により乾燥あるいは硬化される。加熱条件は、使用される樹脂、溶剤により異なるが、通常、１２０〜２５０℃にて１５〜１２０分である。
【００１７】
絶縁性樹脂層の好ましい膜厚は、５μｍ〜５０μｍである。
形成された絶縁性樹脂層の上に、インクジェット装置を用いて導電性ペーストをインクジェット法により印刷し、回路パターンを印刷する。印刷する前に、絶縁性樹脂層の表面を過マンガン酸処理等のケミカル処理、プラズマ処理、コロナ放電処理、紫外線処理等の物理処理により処理する事は導電性ペーストの密着性を向上させるうえから好ましい。
【００１８】
使用する導電性ペーストは、微細な配線回路を形成するために、平均粒径が１００ｎｍ以下１ｎｍ以上の金属粒子よりなる事が好ましく、配線回路の導通抵抗の低下のために平均粒径が５０ｎｍ以下２ｎｍ以上である事が、さらに好ましい。金属粉としては、金、銀、銅、ニッケル、パラジュウム等が挙げられる。これらの金属粉と有機樹脂および溶剤を混合し、分散させることにより導電性ペーストを調整できる。有機樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリシアネート樹脂等が挙げられ、金属粉と有機樹脂の重量比が、７０：３０〜９９：１の範囲が好ましい。又、粘性調整剤、還元剤を加えても構わない。また、市販品としてハリマ化成社製ＮＰＳ−Ｊ、藤倉化成社製ＸＡ−９０２４も使用できる。
【００１９】
溶剤としては、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル系溶剤、ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート系溶剤、ポリプロピレングリコールモノメチルエーテル系溶剤、ポリプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート系溶剤、アルコール系溶剤、炭化水素系溶剤が挙げられる。溶剤の使用量は、使用される樹脂により異なるが通常、全導電性ペーストの内、３０〜６０重量％である。
これら導電性ペーストは、インクジェット装置により印刷した後、支持体とともに熱処理される。熱処理条件としては導電性ペーストに含まれる溶剤の種類により異なるが、通常、１００℃〜３００℃にて１０分〜１２０分行われる。 好ましい回路厚は、０．５〜３０μｍであり、０．５μｍ以下では薄膜化により、３０μｍ以上では硬化不十分により、いずれも導体抵抗の上昇を引き起こす場合がある。
本ペーストを硬化後、前述の絶縁性樹脂をインクジェット装置により印刷、乾燥あるいは硬化、更に導電性ペーストの印刷、硬化の工程を必要回数繰り返す事により多層回路が形成される。最外層に絶縁性樹脂層を設けた後、支持体を剥離除去する事により多層回路基板が得られる。
【００２０】
次に支持体の替わりに、回路基板を用いて多層回路基板を製造する方法について説明する。
回路基板として、穴埋されたスルーホールを有し両面に回路形成された両面回路基板を使用する。これらの回路基板としては通常のガラスエポキシ銅張積層板、ガラスポリイミド銅張積層板、紙エポキシ銅張積層板、紙フェノール銅張積層板に通常の工法にてスルーホール加工、回路形成を行った両面回路基板が挙げられる。インクジェット装置を用いたインクジェット法により絶縁性樹脂層および導電性ペースト層の印刷でスルーホール上にも良好な印刷を行うためにスルーホールは穴埋めインクにて穴埋されていることが必要である。スルーホールにおける穴埋インクの窪みは２００μｍ以下であることが平滑に印刷できるので望ましい。本両面回路基板の両面に前述と同様にしてインクジェット装置による絶縁層を形成したのち、乾燥或いは硬化する工程およびインクジェット装置を用いて導電性ペーストにより印刷したのち、導電性ペーストを乾燥または硬化する工程を繰り返し、最外層に絶縁性樹脂層を形成して多層回路基板を得る。
【００２１】
【実施例】
次に、本発明を実施例にて説明する。
【００２２】
［実施例１］
回路基板の製造を図−１に基づき説明する。
【００２３】
攪拌機、窒素導入管を備えた容器にポリアミック酸の含有率が１５重量％となるように溶剤Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドを加え、これにジアミンとして１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼンを加え、溶解するまで室温にて攪拌を行った。その後、ジアミンを１としたときのモル比で０．９９５の３，３‘、４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物をテトラカルボン酸二無水物として加え、６０℃において４時間攪拌した後、粘度が１０ｃｐｓとなるように溶剤を加え、ポリアミド酸樹脂溶液を得た。
【００２４】
支持体（１）としては、５０μｍのポリイミドフィルム（宇部興産社製、商品名ユーピレックス）を用い、本支持体上に前記ポリアミド酸樹脂溶液をピエゾ方式のインクジェット装置にて印刷し、その後２２０℃６０分加熱し乾燥させると共にイミド化を行い第１絶縁性樹脂層（２）を形成した。樹脂層の膜厚は、３０μｍであった。本ポリイミドのガラス転移温度は、２３５℃であった。ガラス転移温度は、ＪＩＳＣ６４８１に準拠し示差走査型熱量計により１０℃／ｍｉｎで昇温させた時の変化より求めた。開口径は２００μｍの設計値にたいし２００士２０μｍであった。
次に導電性ペースト（ハリマ化成社製ＮＰＳ−Ｊ）を同上の装置により印刷し、２２０℃６０分硬化して第１回路パターン（３）を得た。回路厚みは５μｍであった。
さらに同様にして第２絶縁性樹脂層（４）、第２回路パターン（５）を形成した後、第３絶縁性樹脂層（６）を形成して支持体を剥離除去する事により多層回路基板を得た。得られた多層回路基板を−５５℃と１２５℃の温度サイクルを１０００サイクルかけた後の層間接続部を含めた回路パターンの抵抗変化率は５％以下であり、信頼性の高いものであった。得られた多層回路基板のＡ−Ａ’の断面図を図２に示す。
【００２５】
［実施例２］
ジアミンとして１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼンを全ジアミンの７０モル％、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼンを３０モル％、テトラカルボン酸二無水物として３，３‘、４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物をＮ−メチル−２−ピロリドン溶剤にて実施例−１と同様にしてポリアミド酸を得た。その後キシレンを加えて１６０℃にて４時間還流しつつ生成水を除去して脱水縮合を行い、ポリイミド樹脂溶液を得た。本ポリイミド樹脂のガラス転移温度は、２１４℃であった。８ｐｌ／ドットの液適量のノズルを有するインクジェット装置にて開口部の周辺を印刷し、１８０℃で１５分乾燥後、その他の印刷部分を１５ｐｌ／ドットのノズルを有するインクジェット装置にて印刷し２２０℃６０分乾燥して第１絶縁性樹脂層を形成した。得られた樹脂層の膜厚は２０μｍであった。 開口径は１００μｍの設計値にたいし１００士５μｍであった。
次に導電性ペーストを実施例１と同様に印刷し、２００℃６０分硬化して第１回路パターンを得た。回路厚みは２μｍであった。
使用した導電性ペーストは、平均粒径７ｎｍの銀粉９６重量部とフェノール樹脂（三井化学社製、商品名ミレックスＸＬＣ（商標名））２重量部、エポキシ樹脂（日本化薬社製、商品名ＥＯＣＮ−４４００）２重量部、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート１５０重量部を混合、分散することにより得られたものである。その後、表面をプラズマ処理した後、さらに同様にして絶縁性樹脂層の形成、回路パターンの形成を繰り返した後、最外層に絶縁性樹脂層を形成する工程を両面に施して多層回路基板を得た。なお、図３に第２絶縁性樹脂層（４）形成後の図およびその断面図を示す。
得られた多層回路基板を−５５℃と１２５℃の温度サイクルを１０００サイクルかけた後の層間接続部を含めた回路パターンの抵抗変化率は５％以下であり、信頼性の高いものであった。
【００２６】
［実施例３］
エポキシ樹脂としてクレゾールノボラックエポキシ樹脂（日本化薬社製、商品名ＥＯＣＮ−４４００）を５０重量部、ミレックスＸＬＣ（商標名）５０重量部さらに溶剤としてジエチレングリコールモノブチルエーテル６０重量部、キシレン４０重量部を加え、溶解混合しエポキシ樹脂溶液を得た。０．１ｍｍ厚のガラスポリイミド両面銅張積層板（日立化成社製 商品名ＭＣＬ−Ｉ−６７１）を用いて通常の工程によりスルーホールが穴埋された両面回路基板を得た。この両面回路基板の表面に前記エポキシ樹脂溶液をサーマル方式のインクジェット装置により所望の開口部が形成されるように印刷し、１８０℃６０分硬化を行い絶縁性樹脂層を形成した。樹脂層の厚みは１５μｍであった。ついで導電性ペースト（藤倉化成社製 ＸＡ−９０２４）を同様にして印刷し、２００℃３０分硬化を行い回路パターンを得た。回路厚は５μｍであった。
この一連の工程をそれぞれの面に３回繰り返した。得られた多層回路基板の断面図を図４に示す。最外層に絶縁性樹脂層を設ける事により回路パターン層を８層有する多層回路基板を得た。
得られた多層回路基板を−５５℃と１２５℃の温度サイクルを１０００サイクルかけた後の層間接続部を含めた回路パターンの抵抗変化率は８％以下であり、信頼性の高いものであった。
【００２７】
【発明の効果】
本発明により加工におけるツールの必要の無い、短工程時間に対応した微細な導体回路を有する多層回路基板を容易に形成する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多層回路基板の製造工程を示す概念図
【図２】実施例１において図１の状態６を示す断面図
【図３】実施例２において図１の状態４を示す概念図
【図４】実施例３で得られた多層回路基板の断面図[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a circuit board used for electronic equipment and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a method for manufacturing a multilayer circuit board using an inkjet method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a multilayer circuit board is a double-sided circuit board in which a conductive circuit is formed by applying or laminating a photoresist on a copper foil of a copper-clad laminate in which a copper foil is bonded to an insulating substrate, and performing exposure, development, and etching. Has been manufactured by laminating through a semi-cured resin sheet called a prepreg. However, in this manufacturing method, since a through hole for interlayer connection is formed by drilling and through hole plating, it is not possible to drill a small diameter hole, and furthermore, a process of forming a non-through hole between layers becomes complicated, and in recent years, electronic There has been a limit in responding to the shortening of the process of the multilayer circuit board and the increase in the density of the multilayer circuit board as the device becomes lighter and smaller. In order to solve this problem, a multilayer circuit board called a build-up board has been put to practical use.
[0003]
This substrate is a process of applying and curing an insulating layer over the entire surface of both sides of a double-sided circuit board, a process of making a hole at a desired position with a laser beam such as a carbon dioxide gas laser, a process of cleaning the inside of a hole, and a process of electroless copper plating and electrolysis on the entire surface. It is manufactured by repeating a process of performing copper plating, a process of forming a photoresist film on the plating, exposure and development of the photoresist, etching of the copper plating layer, and stripping of the photoresist as necessary. However, this manufacturing method has a long 1) process and low yield. 2) It takes a lot of cost to manufacture many types of equipment and jigs to be used, and the manufacturing period is long. 3) Wastewater is generated from each process, and there is an environmental problem. Etc.
[0004]
In order to solve such a problem, attempts have been made to form a circuit using an ink jet device. In JP-A-56-66089, JP-A-56-157089, JP-A-58-50794 and JP-A-2001-332840, a circuit pattern is drawn on a conductor with an etching resist using an ink jet apparatus. The circuit pattern is formed by etching the conductor. However, even with these methods, the problem of the increase in the number of steps and the waste liquid cannot be solved by including the etching step. Further, attempts have been made to directly form a conductor circuit or an insulating layer by an ink jet apparatus. In JP-A-8-288623, a protective resist layer, that is, an insulating resin layer is formed using an ink jet apparatus. However, the formation of the conductor has the problem of the above-described etching method, and the opening due to the fact that data is created so that twice the amount of insulating resin is applied to the edge of the copper circuit pattern. Bleeding occurs, and a small-diameter opening cannot be formed. Further, in order to increase the number of layers, it is necessary to take steps similar to those for the build-up substrate, and the steps are not shortened.
[0005]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-324966 attempts to form a conductor circuit using an inkjet device. In this trial, a conductive paste obtained by dispersing ultrafine metal particles having an average particle diameter of 1 to 100 μm coated with a specific compound is applied to a substrate by an inkjet apparatus and cured to obtain a conductive circuit. In order to manufacture a multilayer circuit board, it is necessary to form an insulating resin layer between layers, to form an opening for interlayer connection, and the like, which requires many steps.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a method for efficiently and inexpensively manufacturing a multilayer circuit board having fine conductive circuits, and to provide a multilayer circuit board manufactured by the method.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present inventor has conducted intensive studies in order to solve the above problems, and as a result, completed the present invention.
That is, the present invention
(1) A step of forming an insulating resin layer having an opening on a support or a circuit board by an inkjet method, and then forming a circuit pattern on the insulating resin layer by an inkjet method using a conductive paste is performed once. A method for manufacturing a circuit board, comprising the steps of repeating the above.
(2) After printing an insulating resin on the surface of the support by an ink-jet method, dry or cure to form an insulating resin layer having a desired opening, and then form a conductive film on the insulating resin layer by an ink-jet method. The method for producing a circuit board according to (1), further comprising a step of repeating a step of forming a circuit pattern by drying or curing the paste after printing the paste, and a step of removing the support.
[0008]
(3) A method of forming a circuit on both sides of a circuit board having a through-hole buried and having a circuit formed on both sides, wherein the circuit board is insulated so that an opening is located in the through-hole section. Printing a conductive resin by an inkjet method, drying or curing to form an insulating resin layer, and then printing a conductive paste on the insulating resin layer by an ink jet method, and then curing and forming a circuit pattern. The method for manufacturing a circuit board according to (1), comprising a step of repeating at least once.
(4) The method for manufacturing a circuit board according to any one of (1) to (3), wherein the insulating resin layer is made of a polyimide resin.
(5) The method for manufacturing a circuit board according to any one of (1) to (3), wherein the insulating resin layer is made of an epoxy resin.
(6) In the step of forming the insulating resin, the periphery of the opening is printed with droplets of 8 pl / dot or less, and after being dried or cured, the other portions are printed with droplets of 8.1 to 100 pl / dot. The method for producing a circuit board according to any one of (1) to (5), further comprising drying or curing.
(7) A circuit board manufactured by the manufacturing method according to any one of (1) to (6). About.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The ink jet method used in the present invention means a method of printing by discharging ink as droplets in response to an electric signal from a nozzle head having a small hole, and the method is not particularly limited, but usually, A thermal method in which bubbles are generated by heating and foaming to discharge droplets, a piezo method in which droplets are discharged by compressing a piezo element, and the like can be preferably used.
The support used in the present invention is not particularly limited as long as it has heat resistance enough to withstand the subsequent step of drying or curing the insulating resin and the step of curing the conductive paste, and is usually stainless steel, aluminum, or copper. Or a resin plate or film such as a metal such as polyimide, polyamide, polyamideimide, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, polyphenylene oxide, epoxy resin, phenol resin, and Teflon. These may be reinforced by glass cloth or the like.
[0010]
Examples of the insulating resin that forms the insulating resin layer include polyimide, polyamide, polyamideimide, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, polyphenylene oxide, liquid crystal polymer, epoxy resin, and phenol resin. A polyimide resin or an epoxy resin is preferred in view of characteristics such as withstand voltage, insulation, and interlayer adhesion.
The polyimide resin is obtained by a reaction between a diamine and a tetracarboxylic dianhydride, and preferably has a glass transition temperature of 150 ° C to 300 ° C. If the temperature is lower than 150 ° C., the heat resistance is poor and deformation occurs during soldering, which is not preferable. On the other hand, if the temperature is higher than 300 ° C., the interlayer adhesion between the insulating resin layers may be reduced and the reliability may be impaired.
[0011]
Examples of the diamine used for these polyimide resins include 3,4′-oxydianiline, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, m-phenylenediamine, o-phenylenediamine, p-phenylenediamine, and m-phenylenediamine. Aminobenzylamine, p-aminobenzylamine, bis (3-aminophenyl) sulfide, (3-aminophenyl) (4-aminophenyl) sulfide, bis (4-aminophenyl) sulfide, bis (3-aminophenyl) sulfoxide , (3-aminophenyl) (4-aminophenyl) sulfoxide, bis (3-aminophenyl) sulfone, (3-aminophenyl) (4-aminophenyl) sulfone, bis (4-aminophenyl) sulfone, 3,4′- Diaminobenzophenone, 4,4'-diaminobenzofe 3,3′-diaminodiphenylmethane, 3,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylether, 3,3′-diaminodiphenylether, bis [4- (3-amino Phenoxy) phenyl] methane, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] methane, 1,1-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ethane, 1,1-bis [4- (4- Aminophenoxy) phenyl] ethane, 1,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ethane, 1,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ethane, 2,2-bis [4 -(3-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4 -(3-aminophenoxy) phenyl] butane, 2,2-bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis [ 4- (4-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (3-aminophenoxy) ) Benzene, 1,4′-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [4- ( 4-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (3 Aminophenoxy) phenyl] sulfoxide, bis [4- (aminophenoxy) phenyl] sulfoxide, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4 -(3-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, 1,4-bis [4- (3-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 1,3-bis [4 -(3-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 4,4'-bis [3- (4-aminophenoxy) benzoyl] diphenyl ether, 4,4'-bis [3- (3-aminophenoxy) benzoyl] diphenyl ether, , 4'-Bis [4- (4-amino-α, α-dimethylbenzyl) phenoxy] benzo Enone, 4,4′-bis [4- (4-amino-α, α-dimethylbenzyl) phenoxy] diphenylsulfone, bis [4- {4- (4-aminophenoxy) phenoxy} phenyl] sulfone, 1,4 -Bis [4- (4-aminophenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] benzene, 1,3-bis [4- (4-aminophenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] benzene, 1,3-bis (3- (3-aminophenoxy) phenoxy) benzene, 1,3-bis (3- (4-aminophenoxy) phenoxy) benzene, 1,3-bis (4- (3-aminophenoxy) phenoxy) benzene, , 3-bis (3- (2-aminophenoxy) phenoxy) benzene, 1,3-bis (4- (2-aminophenoxy) phenoxy) benzene, 1,3-bis (2- 2-aminophenoxy) phenoxy) benzene, 1,3-bis (2- (3-aminophenoxy) phenoxy) benzene, 1,3-bis (2- (4-aminophenoxy) phenoxy) benzene, 1,4-bis (3- (3-aminophenoxy) phenoxy) benzene, 1,4-bis (3- (4-aminophenoxy) phenoxy) benzene, 1,4-bis (3- (2-aminophenoxy) phenoxy) benzene, 1 1,4-bis (4- (3-aminophenoxy) phenoxy) benzene, 1,4-bis (4- (2-aminophenoxy) phenoxy) benzene, 1,4-bis (2- (2-aminophenoxy) phenoxy) ) Benzene, 1,4-bis (2- (3-aminophenoxy) phenoxy) benzene, 1,4-bis (2- (4-aminophenoxy) phene Noxy) benzene, 1,2-bis (3- (3-aminophenoxy) phenoxy) benzene, 1,2-bis (3- (4-aminophenoxy) phenoxy) benzene, 1,2-bis (3- (2 -Aminophenoxy) phenoxy) benzene, 1,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenoxy) benzene, 1,2-bis (4- (3-aminophenoxy) phenoxy) benzene, 1,2-bis ( 4- (2-aminophenoxy) phenoxy) benzene, 1,2-bis (2- (2-aminophenoxy) phenoxy) benzene, 1,2-bis (2- (3-aminophenoxy) phenoxy) benzene, 2-bis (2- (4-aminophenoxy) phenoxy) benzene, 1,3-bis (3- (3-aminophenoxy) phenoxy) -2-methylbenze 1,3-bis (3- (4-aminophenoxy) phenoxy) -4-methylbenzene, 1,3-bis (4- (3-aminophenoxy) phenoxy) -2-ethylbenzene, 1,3-bis ( 3- (2-aminophenoxy) phenoxy) -5-sec-butylbenzene, 1,3-bis (4- (3-aminophenoxy) phenoxy) -2,5-dimethylbenzene, 1,3-bis (4- (2-amino-6-methylphenoxy) phenoxy) benzene, 1,3-bis (2- (2-amino-6-ethylphenoxy) phenoxy) benzene, 1,3-bis (2- (3-aminophenoxy) -4-methylphenoxy) benzene, 1,3-bis (2- (4-aminophenoxy) -4-tert-butylphenoxy) benzene, 1,4-bis (3- (3-amino Phenoxy) phenoxy) -2,5-di-tert-butylbenzene, 1,4-bis (3- (4-aminophenoxy) phenoxy) -2,3-dimethylbenzene, 1,4-bis (3- (2 -Amino-3-propylphenoxy) phenoxy) benzene, 1,2-bis (3- (3-aminophenoxy) phenoxy) -4-methylbenzene, 1,2-bis (3- (4-aminophenoxy) phenoxy) -3-n-butylbenzene, 1,2-bis (3- (2-amino-3-propylphenoxy) phenoxy) benzene, 4,4'-bis (3-aminophenoxy) biphenyl and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
[0012]
Examples of the tetracarboxylic dianhydride used include 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic acid Acid dianhydride, ethylenetetracarboxylic dianhydride, butanetetracarboxylic dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2, 2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, Bis (2,3-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl sulfone) dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) sulfo Dianhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, 4,4 ′-(p-phenylenedioxy) Diphthalic dianhydride, 4,4 '-(m-phenylenedioxy) diphthalic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetra Carboxylic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-benzenetetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic Acid dianhydride, 2,3,6,7-anthracenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,7,8-phenanthrenetetracarboxylic dianhydride and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
[0013]
The reaction molar ratio of these diamine components and tetracarboxylic dianhydride components is in the range of 0.75 to 1.25, and more preferably in the range of 0.8 to 1.2. Furthermore, 3,4′-oxydianiline and / or 1,3-bis (4-aminophenoxy) is at least 50 mol% of the total diamine component, and the tetracarboxylic dianhydride component is 3,3 ′, At least one tetracarboxylic acid selected from 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, pyromellitic dianhydride and 3,3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride benzene Polyimide, which is an acid dianhydride, is particularly preferred because it has a glass transition temperature in the range of 150 to 300 ° C. and does not cause deformation or peeling at high temperatures. A polyamic acid resin solution obtained by reacting these diamines and tetracarboxylic dianhydride in a solvent or a polyimide resin solution further subjected to a dehydration condensation reaction is used for forming an insulating resin layer. The solvent to be used is not particularly limited as long as the polyamic acid resin or the polyimide resin can be stably present. For example, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N , N, N ', N'-tetramethylurea, N, N'-dimethylimidazolidinone, hexamethylphosphoramide, cresol, methylene chloride and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Is also good. Further, an aromatic solvent such as toluene or xylene, a ketone solvent such as methyl ethyl ketone or methyl isobutyl ketone, a solvent such as an alcohol solvent or an aliphatic hydrocarbon solvent may be used in a mixed system. The amount of the solvent used is usually 80 to 160 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyimide resin. In the case of a polyamic acid resin, it is dehydrated and condensed in a subsequent drying step to form a polyimide film.
[0014]
The epoxy resin is used as a composition containing an epoxy resin and a curing agent. Examples of the epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenol novolak type epoxy resin, cresol novolak type epoxy resin, brominated products of these resins, and epoxidation products of ethylene oxide adducts of various phenol resins. And an epoxidation reaction product of a propylene oxide adduct. These can be used alone or in combination of two or more. As a curing agent, for example, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, methylnadic anhydride, dodecylsuccinic anhydride, chlorendic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenone tetra Acid anhydrides such as carboxylic acid anhydride, ethylene glycol bis (anhydrotrimate), methylcyclohexenetetracarboxylic acid anhydride, trimellitic anhydride, polyazeleic anhydride, phenol resin, phenol novolak resin, cresol novolak resin, Examples thereof include polyphenol resins such as naphthalene novolak resin and modified phenol resin such as Millex XLC (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), aromatic diamines, alicyclic diamines, and dicyandiamide. Among these, a combination of one or more selected from phenol novolak resin and / or cresol novolak resin as an epoxy resin and pyromellitic anhydride, Millex XLC, and dicyandiamide as a curing agent provides a balance between heat resistance and adhesiveness. Well, preferred. The ratio of the epoxy resin to the curing agent is preferably from 0.1 to 1.0 equivalent of the curing agent to 1.0 equivalent of the epoxy resin.
[0015]
The epoxy resin and the curing agent are dissolved and mixed in a solvent, and are provided to an ink jet device. At this time, a curing catalyst may be added as needed. The solvent is not particularly limited as long as the epoxy resin is stably present, but is usually a polyethylene glycol monoalkyl ether-based solvent, a polyethylene glycol monoalkyl ether acetate-based solvent, a polypropylene glycol monoalkyl ether-based solvent, or a polypropylene glycol mono-solvent. Alkyl ether acetate solvents, ketones such as methyl ethyl ketone, acetone and methyl isobutyl ketone, aromatic solvents such as toluene and xylene, ester solvents, alcohol solvents and hydrocarbon solvents are used. The amount of the solvent used is usually 80 to 160 parts by weight based on 100 parts by weight of the epoxy resin.
[0016]
These insulating resins are adjusted to have a viscosity that allows printing by an ink-jet method using a compounding amount of a solvent or an additive. The viscosity is in the range of 0.1 to 50 cps, preferably 1 to 20 cps.
The adjusted insulating resin is printed on a support using an ink jet device, except for openings, in accordance with design data by an ink jet method to form a first layer. At this time, overlapping printing may be performed as necessary for the purpose of increasing the film thickness and removing pinholes. When the opening diameter is small, or when the finish tolerance of the opening diameter is tight, printing and curing are performed by using a small amount of liquid droplets around the opening (usually, a portion having a width of 10 to 100 μm from the periphery of the opening). After that, it is preferable to print the other portion from the viewpoint of increasing the efficiency of the coating process while suppressing seepage into the opening. In this case, the amount of the small liquid droplet is 1 fl / dot to 8 pl / dot, and preferably 10 fl / dot to 8 pl / dot. When printing other portions, the droplet amount is preferably 8.1 to 100 pl / dot.
The insulating resin printed in this manner is dried or cured by heating. The heating conditions vary depending on the resin and solvent used, but are usually from 120 to 250 ° C for from 15 to 120 minutes.
[0017]
The preferred thickness of the insulating resin layer is 5 μm to 50 μm.
A conductive paste is printed on the formed insulating resin layer by an inkjet method using an inkjet device, and a circuit pattern is printed. Before printing, the surface of the insulating resin layer should be treated by chemical treatment such as permanganate treatment, plasma treatment, corona discharge treatment, or physical treatment such as ultraviolet treatment in order to improve the adhesion of the conductive paste. preferable.
[0018]
The conductive paste used is preferably made of metal particles having an average particle size of 100 nm or less and 1 nm or more in order to form a fine wiring circuit, and has an average particle size of 50 nm or less in order to reduce the conduction resistance of the wiring circuit. More preferably, it is 2 nm or more. Examples of the metal powder include gold, silver, copper, nickel, and palladium. The conductive paste can be adjusted by mixing and dispersing the metal powder, the organic resin, and the solvent. Examples of the organic resin include an epoxy resin, a phenol resin, a polyimide resin, a polyamide resin, a polyamide imide resin, a polyphenylene oxide resin, and a polycyanate resin. The weight ratio of the metal powder to the organic resin is 70:30 to 99: 1. Is preferable. Further, a viscosity modifier and a reducing agent may be added. Also, NPS-J manufactured by Harima Kasei and XA-9024 manufactured by Fujikura Kasei can be used as commercial products.
[0019]
Examples of the solvent include a polyethylene glycol monomethyl ether solvent, a polyethylene glycol monomethyl ether acetate solvent, a polypropylene glycol monomethyl ether solvent, a polypropylene glycol monomethyl ether acetate solvent, an alcohol solvent, and a hydrocarbon solvent. The amount of the solvent used depends on the resin used, but is usually 30 to 60% by weight of the total conductive paste.
These conductive pastes are heat-treated together with the support after printing by an ink jet device. Although the heat treatment conditions vary depending on the type of the solvent contained in the conductive paste, the heat treatment is usually performed at 100 ° C. to 300 ° C. for 10 minutes to 120 minutes. A preferred circuit thickness is 0.5 to 30 μm, and a thickness of 0.5 μm or less may cause an increase in conductor resistance due to thinning and a thickness of 30 μm or more due to insufficient curing.
After the paste is cured, the above-described insulating resin is printed, dried or cured by an ink jet device, and the steps of printing and curing the conductive paste are repeated a required number of times to form a multilayer circuit. After providing an insulating resin layer as the outermost layer, the support is peeled off to obtain a multilayer circuit board.
[0020]
Next, a method of manufacturing a multilayer circuit board using a circuit board instead of a support will be described.
As the circuit board, a double-sided circuit board having through holes buried and having a circuit formed on both sides is used. For these circuit boards, ordinary glass epoxy copper-clad laminates, glass polyimide copper-clad laminates, paper epoxy copper-clad laminates, and paper phenol copper-clad laminates were subjected to through-hole processing and circuit formation by the usual method. A double-sided circuit board is exemplified. In order to perform good printing on the through-hole by printing the insulating resin layer and the conductive paste layer by the ink-jet method using an ink-jet apparatus, the through-hole needs to be filled with the filling ink. It is preferable that the depression of the ink in the through-hole is not more than 200 μm because it can be printed smoothly. A step of forming an insulating layer by an ink jet device on both sides of the double-sided circuit board in the same manner as described above, followed by drying or curing, and a process of printing with a conductive paste using the ink jet device and then drying or curing the conductive paste Is repeated to form an insulating resin layer as the outermost layer to obtain a multilayer circuit board.
[0021]
【Example】
Next, the present invention will be described with reference to examples.
[0022]
[Example 1]
The manufacture of the circuit board will be described with reference to FIG.
[0023]
A solvent N, N-dimethylacetamide was added to a container equipped with a stirrer and a nitrogen inlet tube so that the content of polyamic acid was 15% by weight, and 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene was added thereto as a diamine. In addition, stirring was performed at room temperature until dissolution. Thereafter, 0.93 of 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride was added as a tetracarboxylic dianhydride at a molar ratio of 0.995 when the diamine was 1, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 4 hours. Thereafter, a solvent was added so that the viscosity became 10 cps, and a polyamic acid resin solution was obtained.
[0024]
As the support (1), a 50 μm polyimide film (trade name: Upilex, manufactured by Ube Industries, Ltd.) was used, and the polyamide acid resin solution was printed on the support by a piezo-type inkjet device. The mixture was heated, dried and imidized for a minute to form a first insulating resin layer (2). The thickness of the resin layer was 30 μm. The glass transition temperature of this polyimide was 235 ° C. The glass transition temperature was determined from the change when the temperature was raised at 10 ° C./min by a differential scanning calorimeter in accordance with JIS C6481. The opening diameter was 200 μm for the designed value of 200 μm.
Next, a conductive paste (NPS-J manufactured by Harima Kasei Co., Ltd.) was printed by the same apparatus as described above, and cured at 220 ° C. for 60 minutes to obtain a first circuit pattern (3). The circuit thickness was 5 μm.
Further, similarly, after forming the second insulating resin layer (4) and the second circuit pattern (5), the third insulating resin layer (6) is formed and the support is peeled off to remove the multilayer circuit board. Got. After 1000 cycles of temperature cycles of -55 ° C and 125 ° C on the obtained multilayer circuit board, the resistance change rate of the circuit pattern including the interlayer connection portion was 5% or less, which was highly reliable. . FIG. 2 shows a cross-sectional view taken along line AA ′ of the obtained multilayer circuit board.
[0025]
[Example 2]
1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene was used as diamine in an amount of 70 mol% of the total diamine, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene was used in an amount of 30 mol%, and tetracarboxylic dianhydride was 3,3 ′. And 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride in N-methyl-2-pyrrolidone solvent in the same manner as in Example 1 to obtain a polyamic acid. Thereafter, xylene was added, and the resulting water was removed while refluxing at 160 ° C. for 4 hours to carry out dehydration condensation to obtain a polyimide resin solution. The glass transition temperature of the polyimide resin was 214 ° C. The periphery of the opening is printed with an ink jet device having an appropriate amount of liquid nozzle of 8 pl / dot, dried at 180 ° C. for 15 minutes, and the other printed portions are printed with an ink jet device having a nozzle of 15 pl / dot at 220 ° C. After drying for 60 minutes, a first insulating resin layer was formed. The thickness of the obtained resin layer was 20 μm. The opening diameter was 5 μm per 100 μm for the designed value of 100 μm.
Next, a conductive paste was printed in the same manner as in Example 1 and cured at 200 ° C. for 60 minutes to obtain a first circuit pattern. The circuit thickness was 2 μm.
The conductive paste used was 96 parts by weight of silver powder having an average particle diameter of 7 nm, 2 parts by weight of a phenol resin (trade name: MILEX XLC (trade name) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), and an epoxy resin (trade name: EOCN manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) -4400) 2 parts by weight and 150 parts by weight of diethylene glycol monomethyl ether acetate are mixed and dispersed. After that, after the surface is subjected to plasma treatment, the process of forming an insulating resin layer on the outermost layer is performed on both surfaces after repeating formation of an insulating resin layer and formation of a circuit pattern in the same manner to obtain a multilayer circuit board. Was. FIG. 3 shows a view after the formation of the second insulating resin layer (4) and a sectional view thereof.
After 1000 cycles of temperature cycles of -55 ° C and 125 ° C on the obtained multilayer circuit board, the resistance change rate of the circuit pattern including the interlayer connection portion was 5% or less, which was highly reliable. .
[0026]
[Example 3]
50 parts by weight of a cresol novolak epoxy resin (trade name: EOCN-4400, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), 50 parts by weight of MILEX XLC (trade name) as an epoxy resin, and 60 parts by weight of diethylene glycol monobutyl ether and 40 parts by weight of xylene as a solvent were added. The mixture was dissolved and mixed to obtain an epoxy resin solution. Using a glass polyimide double-sided copper-clad laminate (trade name: MCL-I-671, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) having a thickness of 0.1 mm, a double-sided circuit board in which through-holes were filled was obtained by a normal process. The epoxy resin solution was printed on the surface of the double-sided circuit board by a thermal inkjet apparatus so as to form a desired opening, and cured at 180 ° C. for 60 minutes to form an insulating resin layer. The thickness of the resin layer was 15 μm. Then, a conductive paste (XA-9024 manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) was printed in the same manner, and cured at 200 ° C. for 30 minutes to obtain a circuit pattern. The circuit thickness was 5 μm.
This series of steps was repeated three times on each side. FIG. 4 shows a cross-sectional view of the obtained multilayer circuit board. By providing an insulating resin layer as the outermost layer, a multilayer circuit board having eight circuit pattern layers was obtained.
After the obtained multilayer circuit board was subjected to 1000 temperature cycles at −55 ° C. and 125 ° C., the resistance change rate of the circuit pattern including the interlayer connection was 8% or less, which was highly reliable. .
[0027]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to easily form a multilayer circuit board having a fine conductor circuit corresponding to a short process time without a tool for processing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a manufacturing process of a multilayer circuit board of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing a state 6 in FIG. 1 in the first embodiment.
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a state 4 of FIG. 1 in the second embodiment.
FIG. 4 is a sectional view of the multilayer circuit board obtained in Example 3.
