JP2008277384A - ビルドアップ型多層基板用接着シート及びそれを用いた回路基板の製造方法 - Google Patents
ビルドアップ型多層基板用接着シート及びそれを用いた回路基板の製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】ビルドアップ型多層基板の薄型化、ファインパターン形成化に貢献し、高い層間絶縁信頼性を有するビルドアップ型多層基板用接着シート及びそれを用いた回路基板の製造方法を提供する。
【解決手段】絶縁フィルムの片面又は両面に接着剤層を設けたビルドアップ型多層基板用接着シートであって、絶縁フィルムがポリイミド又はアラミドからなるものであり、かつ、接着剤層が、無機充填材を１５〜８０体積％含む熱硬化性樹脂組成物からなるビルドアップ型多層基板用接着シート及びこのビルドアップ型多層基板用接着シートを用いた回路基板の製造方法。
【選択図】なし
【解決手段】絶縁フィルムの片面又は両面に接着剤層を設けたビルドアップ型多層基板用接着シートであって、絶縁フィルムがポリイミド又はアラミドからなるものであり、かつ、接着剤層が、無機充填材を１５〜８０体積％含む熱硬化性樹脂組成物からなるビルドアップ型多層基板用接着シート及びこのビルドアップ型多層基板用接着シートを用いた回路基板の製造方法。
【選択図】なし
Description
本発明は、ビルドアップ型多層基板の薄型化に適し、かつ層間絶縁信頼性に優れるビルドアップ型多層基板用接着シート及びそれを用いた回路基板の製造方法に関し、特に、無機充填材を所定の割合で含有する所定の樹脂組成物を用いたビルドアップ型多層基板用接着シート及び回路基板の製造方法に関する。
電子機器の小型化、高速化に伴い、多層プリント配線板の高密度実装・高密度配線化が推進され、パターンの細線化やスルーホールの小径化が進んでいる。これらの技術課題を元に開発・実用化されたビルドアップ型多層プリント配線板はさらに薄型化、ファイン化が進んでいる。
ビルドアップ型多層プリント配線板のコアとなる内層板は、ガラス繊維や有機繊維を基材として用いた両面板を用いており、その外層であるビルドアップ層は、ガラス繊維や有機繊維を基材とするプリプレグや樹脂をコーティングする方式、樹脂フィルムを重ねる方式、樹脂付き銅箔を重ねる方式等により形成されていた。
また、このようなビルドアップ型多層プリント配線板を製造するには、ビルドアップ層の絶縁樹脂として、フォトビア方式においては、光硬化型の絶縁樹脂、例えばエポキシアクリレートを用い、一方、レーザービア方式においては、熱硬化型の絶縁樹脂、例えば変性エポキシ樹脂を用いる方法が知られていた（例えば、特許文献１〜３参照。）。
特開平１１−３３０７０７
特開２００１−３０８５２１
特開２００４−２８８８０６
このフォトビア方式及びレーザービア方式のいずれの場合においても、薄型化、ファインパターン形成化するにはビルドアップした絶縁樹脂層には基材を用いない方が良い。しかしながら基材を用いないと、熱収縮が大きく寸法変化により高精細化の達成が困難となり、また、基材を用いず薄型化しようとして絶縁樹脂層を薄くすると層間の絶縁信頼性が低下してしまっていた。
そこで、本発明は、ビルドアップ型多層基板の薄型化、ファインパターン形成化に貢献し、高い層間絶縁信頼性を有するビルドアップ型多層基板用接着シート及びそれを用いた回路基板の製造方法を提供することを目的とする。
本発明のビルドアップ型多層基板用接着シートは、絶縁フィルムの片面又は両面に接着剤層を設けたビルドアップ型多層基板用接着シートであって、絶縁フィルムがポリイミド又はアラミドからなるものであり、かつ、接着剤層が、無機充填材を１５〜８０体積％含む熱硬化性樹脂組成物からなることを特徴とするものである。
また、本発明の回路基板の製造方法は、回路形成した内層基板の両面に本発明のビルドアップ型多層基板用接着シートを張り合わせ、ビルドアップ型多層基板用接着シートに穴あけ後、穴内及びビルドアップ型多層基板用接着シート表面に回路形成を行ない多層化することを特徴とするものである。
また、本発明の他の回路基板の製造方法は、両面に接着剤層を設けた本発明のビルドアップ型多層基板用接着シートに穴あけし、その穴に導電性樹脂を充填後、この一方の面を、片面又は両面に回路形成した内層基板の回路側に張り合わせ多層化することを特徴とするものである。
また、本発明のさらに他の回路基板の製造方法は、両面に接着剤層を設けた本発明のビルドアップ型多層基板用接着シートに穴あけし、その穴に導電性樹脂を充填後、この一方の面を、片面に回路形成した内層基板の回路側に張り合わせ、他方の面を、銅箔に重ね合わせたのち銅箔に回路形成を行い多層化することを特徴とするものである。
本発明のさらに他の回路基板の製造方法は、導電性樹脂又は金属により導電性の突起が設けられた回路形成した内層基板に、本発明のビルドアップ型多層基板用接着シートを重ね合わせて突起を貫通させ、ビルドアップ型多層基板用接着シートを突起が貫通して突出した側に銅箔を張り合わせ、両層の導通を取りながら多層化することを特徴とするものである。
本発明のさらに他の回路基板の製造方法は、導電性樹脂又は金属により導電性の突起が設けられた銅箔に、本発明のビルドアップ型多層基板用接着シートを重ね合わせて突起を貫通させたのち、ビルドアップ型多層基板用接着シートを突起が貫通して突出した側に銅箔を張り合わせ、両層の導通を取りながら多層化することを特徴とするものである。
本発明のビルドアップ型多層基板用接着シートによれば、薄いながらも機械的強度、加工性に優れ、熱収縮や熱膨張等に優れた性質を有するため、ファインパターン化に適し、かつ、ビルドアップした際の回路基板における層間絶縁性も十分に確保できる。
本発明の回路基板の製造方法によれば、本発明の接着シートを用い、穴埋め法又はバンプ法によりビルドアップをするため、回路基板のファインパターン化を効果的に行うことができ、製品信頼性の高い回路基板を提供することができる。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のビルドアップ型多層基板用接着シートは、絶縁性フィルムの片面又は両面に接着剤層を積層して構成される接着シートである。
本発明で使用される絶縁性フィルムは、ビルドアップにより回路基板の絶縁層を構成するものであるため、電気絶縁性のフィルムであることが求められ、本発明においては強度が高いアラミドフィルム及びポリイミドフィルムのいずれかが用いられる。
この絶縁性フィルムの厚さは、薄型化、小型化の要請から２５μｍ以下の厚さのものを用いることが好ましく、３〜１０μｍであることが特に好ましい。該フィルム厚さが３μｍ未満になるとフィルムの機械的特牲が低下することにより、製造、加工時の作業性が著しく悪くなり製造歩留が低下してしまい、２５μｍより厚くなると脆化し、屈曲性が低下しやすくなり、また、薄型化に貢献できなくなってしまう。
本発明の効果を十分に得るためには、引っ張り弾性率が２ＧＰａ以上、好ましくは３〜１５ＧＰａ、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／℃以下、好ましくは−５〜２０ｐｐｍ／℃の物性を有するものであることがより好ましい。例えば、アラミドフィルム（全芳香族ポリアミドフィルム）としてはアラミカ（帝人アドバンストフィルム社製、商品名）、ポリイミドフィルムとしてはカプトン（東レデュポン社製、商品名）等が挙げられる。このアラミカは、ガラス転移温度が３５５℃、熱膨張率が±１ｐｐｍ／℃、引っ張り弾性率が１５ＧＰａの特性を有するものである。また、カプトンはガラス転移温度が３８５℃、熱膨張率が１６〜２７ｐｐｍ／℃、引っ張り弾性率が３３〜３７ＧＰａの特性を有するものである。厚さ１０μｍ以下の絶縁性フィルムを用いる場合には機械的強度、熱膨張率等の特性から全芳香族ポリアミドフィルムが好ましく使用できる。
なお、上記した絶縁性フィルムの物性の測定方法としては、ガラス転移温度は動的熱機械分析ＤＭＡ法（昇温条件２０℃／分）、引っ張り弾性率はＡＳＴＭ Ｄ８８２、熱膨張率は熱機械分析ＴＭＡ法（昇温条件２０℃／分）で求めたものである。
また、これらの電気絶縁性フィルムの片面又は両面に表面処理を施してもよく、表面処理としては低温プラズマ処理、コロナ放電処理、サンドブラスト処理等が好適である。フィルムの表面処理を施すと、フィルムと接着剤の界面の密着性が良好となり、多層の回路基板としての信頼性が向上する。
本発明の接着シートにおける接着剤層を構成する熱硬化性樹脂組成物は、ビルドアップ多層基板において用いられるものであれば限定されずに用いることができ、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられ、エポキシ樹脂であることが好ましい。このとき、エポキシ樹脂を用いる場合の熱硬化性樹脂組成物の組成は、（Ａ）エポキシ樹脂と、（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤と、（Ｃ）硬化促進剤と、（Ｄ）無機充填材と、（Ｅ）エラストマーと、を必須成分とすることが好ましく、さらに必要に応じて、老化防止剤、微粉末の無機又は有機の充填材、顔料等を添加配合することができる。
本発明に用いる（Ａ）エポキシ樹脂としては、ビルドアップ材に用いられる公知のエポキシ樹脂を使用することができ、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、ビスフェノールＳ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、イソシアヌレート型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、及び、多官能エポキシ樹脂等を挙げることができ、具体的なものとして例えば、エピコート１００１（ジャパンエポキシレジン社製、商品名）、エピコート１００４（ジャパンエポキシレジン社製、商品名）等が挙げられ、これらは単独又は２種以上混合して使用することができる。
次に、本発明に用いる（Ｂ）エポキシ用硬化剤としては、公知のエポキシ樹脂用の硬化剤を使用可能である。例えば、脂肪族アミン系硬化剤、脂環族アミン系硬化剤、芳香族アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、フェノールノボラック、ジシアンジアミド、三フッ化硼素アミン錯塩等が例示され、これらは単独又は２種以上混合して使用することができる。
この（Ｂ）エポキシ用硬化剤の配合量は、上記（Ａ）エポキシ樹脂１当量に対して０．０３〜０．４当量の範囲に設定することが好ましい。０．０３当量未満ではエポキシ樹脂の十分な硬化が得られず、さらにはその他の諸特性、耐溶剤性、電気特性等も低下し、０．４当量を超えると接着性、半田耐熱性が低下する。
さらに、本発明に用いる（Ｃ）エポキシ用硬化促進剤としては、公知のエポキシ樹脂用の硬化促進剤を使用することができ、例えば、イミダゾール類、ＢＦ３錯体、３級アミン類、トリフェニルホスフィン等が挙げられ、これらは単独又は２種以上混合して使用することができる。
この（Ｃ）エポキシ用硬化促進剤の配合量は、（Ａ）エポキシ樹脂 １００質量部に対して、０．０１〜５質量部の範囲であることが好ましい。０．０１質量部以下では硬化性能が劣ってしまい、５質量部を超えると硬化挙動が不安定になってしまう。
さらに、本発明に用いる（Ｄ）無機充填材は、樹脂組成物中に配合するものとして公知のものであればよいが、熱硬化性樹脂組成物の熱膨張率の低下と熱伝導度を向上させるために、樹脂組成物中に１５〜８０体積％含有するものであり、４０〜８０体積％であることが特に好ましい。
また、この（Ｄ）無機充填材の平均粒径は０．１〜１０μｍであることが好ましく、０．１〜４．０μｍであることがより好ましい。さらに、無機充填材の種類は、シリカ、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、アルミナ、水酸化アルミニウム及び窒化ホウ素から選ばれる少なくとも１種以上の無機充填材であることが好ましい。このとき無機充填材の平均粒径が０．１μｍ未満であると、後述の熱硬化性樹脂組成物の粘度が上昇してしまい、この粘度上昇を避けるために溶媒を追加すると塗工時の乾燥に時間を要し、結果として塗工速度低下など作業能率が悪くなる。また平均粒径が１０μｍを超えると、異物除去を目的とするフィルターに目詰まりが生じ易くなり生産性が低下してしまう。
さらに、本発明に用いる（Ｅ）エラストマーは、常温でゴム状弾性を有するものであればよく、例えば、アクリロニトリルブタジエンゴム、カルボキシル基含有アクリロニトリルブタジエンゴム、ビニル基含有アクリロニトリルブタジエンゴム、ブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、カルボキシル基含有アクリロニトリルブタジエンゴム等が挙げられ、これらは単独又は２種以上混合して使用することができる。
この（Ｅ）エラストマーの配合量は、（Ａ）エポキシ樹脂 １００質量部に対して１〜５０質量部であることが好ましく、１０〜３０質量部であることがより好ましい。５０質量部を超えると、弾性率が著しく低下してしまい、１質量部未満になると可撓性がなく割れやすくなってしてしまう。
また、本発明の目的に反しない限度において、また必要に応じて、（Ａ）〜（Ｅ）成分以外に、有機質の充填剤、顔料、劣化防止剤等の成分を添加配合することができる。
そして、上記した各成分をメチルエチルケトン／セロソルブ、メチルエチルケトン／トルエン等の溶剤を用いて所望の粘度等を考慮しながら均一に溶解し、ビーズミル、ポットミル、ボールミル、ロールミル、ホモジナイザー、スーパーミル等を用いて混合することにより容易にビルドアップ基板用の接着剤層を形成するエポキシ樹脂組成物を製造することができる。
この樹脂組成物の固形分濃度は１０〜４５質量％とすればよく、好ましくは２０〜３５質量％である。固形分濃度が４５質量％を超えると粘度の上昇や相溶性の低下により塗工性が悪くなり、作業性が低下してしまい、１０質量％より小さいと塗工ムラが生じやすくなり、さらに、脱溶剤量が多くなることから環境面や不経済性等の問題をも生じる。
次に、本発明に用いるビルドアップ型多層基板用接着シートは、上記説明した、例えば、エポキシ樹脂組成物等の熱硬化性樹脂組成物を絶縁フィルムの片面又は両面に後に述べる条件により塗工乾燥し、熱硬化性樹脂組成物をＢステージ状態にまで半硬化させて得られるものである。
なお、上記熱硬化性樹脂組成物は、溶剤を乾燥除去して半硬化状態とした後、加熱ロールで接着剤塗布面に離型紙、離型フィルムなど離型材を設けてもよく、このとき線圧２〜２００Ｎ／ｃｍで、６０〜１５０℃の温度で圧着させることができる。
さらに、得られた離型材付きビルドアップ型多層基板用接着シートを更に硬化させるために、温度は３０〜２００℃、加熱時聞１分〜１５０時間で処理し、加熱・熟成することにより、ビルドアップ成形の熱プレス時の樹脂流れ（レジンフロー）量を適宜調整することができる。
このとき、絶縁フィルムと接着剤層のトータルの厚さとしては、５μｍ〜４５μｍであることが必要で、好ましくは５μｍ〜２０μｍである。５μｍより薄いと強度が著しく低下し、フレキシブル印刷配線用基板の作製が極めて困難になり、４５μｍより厚いとコストも高くなり、脆化し、屈曲性が低下するとともに、省スペース、ファインパターン化が要求される現状にはそぐわなくなってしまう。
熱硬化性樹脂組成物を絶縁フィルム基材に塗布乾燥するにあたっては、８０〜１８０℃の温度が好ましく、その理由は、この加熱乾燥が不十分であると、樹脂組成物の有機溶剤成分が残留する為にビルドアップ成形後にボイドが発生したり、密着性、はんだ耐熱性などの信頼性が低下してしまい、過度に加熱乾燥をすると、樹脂組成物の表面のＢステージ状態が進行し、ポットライフの低下や、ビルドアップ成形後の金属箔や、絶縁フィルムとの密着性にムラが生じ、その結果金属箔の引き剥がし強さ、半田耐熱性、誘電特性に大小、強弱のムラが発生してしまうためである。
次に、このようにして作製したビルドアップ型多層基板用接着シートをビルドアップ材としてコア材にビルドアップする。また、両面接着剤層のビルドアップ材の場合は金属箔などを積層し、導電性層を形成することもできる。金属箔を積層して被圧体とし、この被圧体を加熱加圧することによって、ビルドアップ材の熱硬化性樹脂組成物を硬化させ多層の積層板を得ることができる。
本発明に使用される金属箔の厚さは５〜３５μｍであることが好ましく、より好ましくは、５〜１８μｍである。金属箔の厚さが５μｍより薄いと金属箔の機械的特性が低下するため、作業効率が著しく低下し、１８μｍより厚いとエッチング時に金属エッジをシャープにすることが困難になり、１００μｍ以下のファインパターンの回路作製に際しては、目的の回路ピッチに調整するのが極めて難しくなる。
金属箔としては、銅箔、アルミニウム箔等を用いることができるが、回路形成など後工程を考慮すると、銅箔であることが好ましく、ここで用いられる銅箔の種類としては圧延銅箔、電解銅箔等が挙げられ、これらを用途に応じ適宜使用することができる。
なお、導電性層を形成する方法としては、公知の薄膜形成法、たとえばスパッタリング法、真空蒸着法、無電解メッキ、電解メッキにより導電性層を得ることもできる。
また、上記の加圧は金属箔及びビルドアップ材の接合と、厚みの調整のために行うもので、加圧条件は必要に応じて選択することができるが、熱硬化性樹脂組成物における架橋反応は、主として硬化剤の反応特性に依存するので、硬化剤の種類に応じて加熱温度、加熱時聞を選ぶこととなる。例えば、上記したエポキシ樹脂組成物においては、一般には温度１５０〜３００℃、圧力４．９ＭＰａ（５０ｋｇ／ｃｍ２）、時間１０〜６０分程度が目安である。
そして、本発明の極薄の多層基板はコア材（内層基板）に両面金属箔張積層板を用いたものであって、まず、両面金属箔張積層板にサブトラクティブ法などの回路形成工程を施すことによって両面の回路パターンを形成する。なお、このときコア材（内層基板）として本発明のビルドアップ型多層基板用接着シートの両面に金属箔を積層したものを用いることもできる。
次に、多層化するために、回路パターンを形成した内層基板の両面に本発明のビルドアップ型多層基板用接着シートを張り合わせ、ビルドアップ型多層基板用接着シートに穴あけ後、穴内及びビルドアップ型多層基板用接着シート表面に回路形成を行うことでビルドアップ層を形成する。より具体的には、回路パターンを形成した内層基板の表面に上記のビルドアップ型多層基板用接着シートを介して銅箔等の金属箔を重ねた後加熱加圧により一体化して積層することにより形成し、このようにしてビルドアップ層を積層した後、上記と同様の回路形成工程を施すことによってビルドアップ層の金属箔に回路パターンを形成すると共に、複数の回路パターンを接続するための信号伝達用のビアホール（めっきスルーホール）を形成して層間の接続を行うようにすればよい。なお、上記のビルドアップ層は必要に応じて回路パターンを形成した積層板の片面にのみ形成しても良い。
また、多層化による回路基板の製造方法としては、次に挙げる方法を用いることもでき、本発明のビルドアップ型多層基板用接着シートとして厚さ方向の熱膨張率が１００ｐｐｍ／℃以下のものを用いた場合には、特に以下の２方法による多層化を用いることが、ファインパターン化を達成するのに適しており好ましい。
その１つの方法は、穴開けした樹脂シートに導電性樹脂を充填後、これを多層化する方法である。具体的には両面に接着剤層を設けたビルドアップ型多層基板用接着シートに、所定の位置に公知の方法（たとえば炭酸ガスレーザー、エキシマレーザー等のレーザー孔明け法、ドリルによる孔明け法）により穴あけし、ビアホールとして貫通孔を形成し、その穴に導電性樹脂組成物を充填後、これを、片面又は両面に回路形成した回路基板の回路側に張り合わせ、多層化したり、また、両面に接着剤層を設けたビルドアップ型多層基板用接着シートに穴あけし、その穴に導電性樹脂を充填後、これを、片面に回路形成した回路基板を貼り合わせ、もう一方の片面に銅箔を重ね合わせたのち銅箔に回路形成を行い多層化したりすることでビルドアップ型の回路基板を製造することができる（穴埋め法）。
このとき、ビルドアップ型多層基板用接着シートの両面には離型フィルムを張り付けたまま、上記操作を行っても良く、また、穴に導電性樹脂組成物を充填する方法としては、公知の印刷、ダイ塗工等の方法などにより行えばよい。
また、別の方法としては、導電性樹脂又は金属により導電性の突起を設けられた回路形成した内層基板に、本発明のビルドアップ型多層基板用接着シートを重ね合わせて突起を貫通させ、ビルドアップ型多層基板用接着シートを突起が貫通して突出した側に銅箔を張り合わせ、両層の導通を取りながら多層化したり、又は、導電性樹脂又は金属により導電性の突起が設けられた金属箔に、ビルドアップ型多層基板用接着シートを重ね合わせて突起を貫通させたのち、ビルドアップ型多層基板用接着シートを突起が貫通して突出した側に銅箔を張り合わせ、両層の導通を取りながら多層化したりすることで回路基板を製造することができる（バンプ法）。
以下に本発明を実施例によって具体的に説明する。
（実施例１）
カルボキシル基変性ブタジエンゴムのニポール１０７２（日本ゼオン株式会社製、商品名） ２７質量部、ビフェニル骨格含有多官能型エポキシ樹脂のＮＣ−３０００−Ｈ（日本化薬株式会社製、商品名；エポキシ当量 ２８８） ３４質量部、フェノキシ樹脂（ ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名：ＹＸ８１００）２３質量部、トリメチレン−ビス（４−アミノベンゾアート） ５．３質量部、２メチルイミダゾール錯体（丸善石油株式会社製、商品名：ＡＣ−４Ｂ５０） ０．３質量部、シクロフェノキシホスファゼンオリゴマー（融点１００℃） １０．４質量部及びシリカ ４０質量部を、メチルエチルケトン／トルエン＝６／４の混合溶剤に溶解希釈し、固形分３０質量％のＦＰＣ基板（フレキシブルプリント配線基板）用の熱硬化性樹脂組成物を作成した。なお、このときの熱硬化性樹脂組成物の配合については表１にまとめて示した。
カルボキシル基変性ブタジエンゴムのニポール１０７２（日本ゼオン株式会社製、商品名） ２７質量部、ビフェニル骨格含有多官能型エポキシ樹脂のＮＣ−３０００−Ｈ（日本化薬株式会社製、商品名；エポキシ当量 ２８８） ３４質量部、フェノキシ樹脂（ ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名：ＹＸ８１００）２３質量部、トリメチレン−ビス（４−アミノベンゾアート） ５．３質量部、２メチルイミダゾール錯体（丸善石油株式会社製、商品名：ＡＣ−４Ｂ５０） ０．３質量部、シクロフェノキシホスファゼンオリゴマー（融点１００℃） １０．４質量部及びシリカ ４０質量部を、メチルエチルケトン／トルエン＝６／４の混合溶剤に溶解希釈し、固形分３０質量％のＦＰＣ基板（フレキシブルプリント配線基板）用の熱硬化性樹脂組成物を作成した。なお、このときの熱硬化性樹脂組成物の配合については表１にまとめて示した。
得られた熱硬化性樹脂組成物を、ＰＰＴＡアラミドフィルム ４μｍ厚（帝人アドバンストフィルム社製、商品名：アラミカ０４２ＲＣ）の両面にそれぞれ１０μｍ厚に塗布して乾燥させ、トータル厚２４μｍのビルドアップ型多層基板用接着シートを製造した。これを加熱硬化させ、接着シートの弾性率、絶縁耐圧を確認した。
また、導体層として１２μｍの銅箔を用い、上記熱硬化性樹脂組成物をＰＰＴＡ（ポリパラフェニレンテレフタルアミド）アラミドフィルム４μｍ厚（帝人アドバンストフィルム製、商品名：アラミカＴＭ）の片面に乾燥後の厚さが１０μｍになるようにロールコーターで塗布し、最外層に用いるカバーレイ（厚さ：１４μｍ）とした。
そして、得られたビルドアップ型多層基板用接着シートにレーザーで穴開けし銅ペーストを充填したのち１２μｍの電解銅箔を張り合わせ回路形成を行う工程を繰り返し、クッション材を介して成形プレスにて、２ＭＰａの圧力、１６０℃の温度で１時間加熱加圧を行い、６層回路基板を製造した（穴埋め法）。さらに、得られた回路基板のハンダ耐熱性、反り、層間絶縁信頼性を確認し、その結果を表２に示した。
なお、この実施例における回路基板を形成する接着シート及びカバーレイは、図１に示したような積層順により順次積層したものである。ここで、接着シート１は、絶縁性フィルム１ａと、その両面に形成された接着剤層１ｂとで構成され、内層基板はこの接着シート１の両面に回路２が形成され、それぞれの回路がビアホールで接続されている。また、ビルドアップ型多層基板用接着シートは、同様に接着シート１からなり、その片面に回路２が形成されている。そして、最外層に積層されるカバーレイ３は、絶縁性フィルム１ａの片面に接着剤層１ｂが形成されてなるものである。
（実施例２〜５）
表１に示した配合の熱硬化性樹脂組成物を用い、実施例１と同様の操作により、表１に示した構成からなるビルドアップ型多層基板用接着シートを製造し、さらに、得られた接着シートを用いて６層回路基板を製造した。さらに、得られた回路基板の耐リフロー性、反り、層間絶縁信頼性を確認し、その結果を表２に示した。また、それぞれの多層化における層間接続方法についても表２に記載した。
表１に示した配合の熱硬化性樹脂組成物を用い、実施例１と同様の操作により、表１に示した構成からなるビルドアップ型多層基板用接着シートを製造し、さらに、得られた接着シートを用いて６層回路基板を製造した。さらに、得られた回路基板の耐リフロー性、反り、層間絶縁信頼性を確認し、その結果を表２に示した。また、それぞれの多層化における層間接続方法についても表２に記載した。
なお、実施例４，５においては、銅箔面上に銅ペーストからなる直径１００μｍ、高さ５０μｍのバンプを形成し、これを得られたビルドアップ型多層基板用接着シートと重ね合わせ、ゴムロールを通過させて接着シートにバンプを貫通させ、この接着シートを他の銅箔又は積層基板と重ね合わせて層間の導通を取るようにして積層し、成形プレスにて加熱加圧成形して６層回路基板を製造した（バンプ法）。
（比較例１〜６）
表３に示した配合の熱硬化性樹脂組成物を用い、実施例と同様の操作により、表３に示した構成からなるビルドアップ型多層基板用接着シートを製造し、さらに、得られた接着シートを用いて６層回路基板を製造した。さらに、得られた回路基板の耐リフロー性、反り、層間絶縁信頼性を確認し、その結果を表４に示した。また、それぞれの多層化における層間接続方法についても表４に記載した。
表３に示した配合の熱硬化性樹脂組成物を用い、実施例と同様の操作により、表３に示した構成からなるビルドアップ型多層基板用接着シートを製造し、さらに、得られた接着シートを用いて６層回路基板を製造した。さらに、得られた回路基板の耐リフロー性、反り、層間絶縁信頼性を確認し、その結果を表４に示した。また、それぞれの多層化における層間接続方法についても表４に記載した。
なお、ビルドアップ型多層基板用接着シートの代わりに、比較例４では基材としてガラスクロスを有するプリプレグ（京セラケミカル株式会社製、商品名：ＴＬＰ−５５１）を、比較例５及び６では基材を有しない樹脂のみで形成した樹脂シート（京セラケミカル株式会社製、商品名：ＴＦＡ−８８０）を用いた。
（評価方法）
＊１ 接着剤弾性率：ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準じて測定した。
＊２ 基材引っ張り強度：ＪＩＳ Ｃ ２３３８に準じて求めた。
＊３ 基材引っ張り弾性率：セイコーインスツルメンツ社製 ＤＭＳ６１００を用い、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に準じて測定した。
＊４ 基材熱膨張率：セイコーインスツルメンツ社製 ＴＭＡ６１００を用い、ＴＭＡ法（昇温条件２０℃／分）により測定した。
＊５ 基材熱収縮率：ＩＰＣ Ｎｏ．２．２．４に準じて測定した。
＊６ 接着シート熱膨張率：セイコーインスツルメンツ社製 ＴＭＡ６１００を用い、ＴＭＡ法（昇温条件２０℃／分）により測定した。
＊７ 接着シート絶縁耐圧：ＪＩＳ Ｃ６４７１に準じて測定した。
＊１ 接着剤弾性率：ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準じて測定した。
＊２ 基材引っ張り強度：ＪＩＳ Ｃ ２３３８に準じて求めた。
＊３ 基材引っ張り弾性率：セイコーインスツルメンツ社製 ＤＭＳ６１００を用い、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に準じて測定した。
＊４ 基材熱膨張率：セイコーインスツルメンツ社製 ＴＭＡ６１００を用い、ＴＭＡ法（昇温条件２０℃／分）により測定した。
＊５ 基材熱収縮率：ＩＰＣ Ｎｏ．２．２．４に準じて測定した。
＊６ 接着シート熱膨張率：セイコーインスツルメンツ社製 ＴＭＡ６１００を用い、ＴＭＡ法（昇温条件２０℃／分）により測定した。
＊７ 接着シート絶縁耐圧：ＪＩＳ Ｃ６４７１に準じて測定した。
＊８ 多層板耐リフロー性：回路形成した６層多層板を４０℃、９０％の恒温恒湿槽で１００時間処理後、２６０℃ピークのリフローを通過させたのち、外観を観察した。
○：フクレなし、△：小フクレあり、×：大フクレあり
＊９ 反り：ＪＩＳ Ｃ６４８１に準じて測定した。
＊１０ 層間接続間絶縁信頼性：６層板の各層間の接続に、穴壁間１００μｍを１００穴（孔径約５０μｍ）形成し、８５℃、８５％、ＤＣ１００Ｖの印荷電圧で５００時間通電し、絶縁抵抗値を測定した。
○：抵抗値変化１％以内、△：抵抗値変化５％以内、×：抵抗値変化５％超
＊１１ 層間接続信頼性：６層板の各層間の接続をデイジーチェーン型接続とした１００穴（孔径約５０μｍ）を形成し、５５℃／１２５℃の気相に各３０分暴露を１０００サイクルに浸漬し、導通抵抗値を測定した。
○：抵抗値変化１％以内、△：抵抗値変化５％以内、×：抵抗値変化５％超
＊１２ 層間絶縁信頼性：８５℃／８５％ＲＨ／１２Ｖ印加し１００ｈｒ処理後の層間絶縁抵抗を測定した。１０１０Ω以上を合格（○）、１０１０Ω未満１０９Ω以上を準合格（△）、１０９Ω未満を不合格（×）として評価した。
○：フクレなし、△：小フクレあり、×：大フクレあり
＊９ 反り：ＪＩＳ Ｃ６４８１に準じて測定した。
＊１０ 層間接続間絶縁信頼性：６層板の各層間の接続に、穴壁間１００μｍを１００穴（孔径約５０μｍ）形成し、８５℃、８５％、ＤＣ１００Ｖの印荷電圧で５００時間通電し、絶縁抵抗値を測定した。
○：抵抗値変化１％以内、△：抵抗値変化５％以内、×：抵抗値変化５％超
＊１１ 層間接続信頼性：６層板の各層間の接続をデイジーチェーン型接続とした１００穴（孔径約５０μｍ）を形成し、５５℃／１２５℃の気相に各３０分暴露を１０００サイクルに浸漬し、導通抵抗値を測定した。
○：抵抗値変化１％以内、△：抵抗値変化５％以内、×：抵抗値変化５％超
＊１２ 層間絶縁信頼性：８５℃／８５％ＲＨ／１２Ｖ印加し１００ｈｒ処理後の層間絶縁抵抗を測定した。１０１０Ω以上を合格（○）、１０１０Ω未満１０９Ω以上を準合格（△）、１０９Ω未満を不合格（×）として評価した。
１…接着シート、１ａ…絶縁フィルム、１ｂ…接着剤層、２…回路、３…カバーレイ
Claims (12)
- 絶縁フィルムの片面又は両面に接着剤層を設けたビルドアップ型多層基板用接着シートであって、
前記絶縁フィルムがポリイミド又はアラミドからなり、かつ、前記接着剤層が、無機充填材を１５〜８０体積％含む熱硬化性樹脂組成物からなることを特徴とするビルドアップ型多層基板用接着シート。 - 前記ビルドアップ型多層基板用接着シートの厚さ方向の熱膨張率が１００ｐｐｍ／℃以下であることを特徴とする請求項１記載のビルドアップ型多層基板用接着シート。
- 前記熱硬化性樹脂組成物が、
（Ａ）少なくとも１種のポリエポキシド化合物と、
（Ｂ）エポキシ用硬化剤と、
（Ｃ）エポキシ用硬化促進剤と、
（Ｄ）無機充填材と、
（Ｅ）エラストマーと、
を必須成分とし、前記（Ｄ）無機充填材は、その平均粒径が０．１〜１０μｍのシリカ、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナ、水酸化アルミニウム及び窒化ホウ素から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１又は２記載のビルドアップ型多層基板用接着シート。 - 前記絶縁フィルムは、その厚さが２５μｍ以下であり、かつ、２００℃における熱収縮率が０．２％以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のビルドアップ型多層基板用接着シート。
- 前記絶縁フィルムの厚さが１０μｍ以下の全芳香族ポリアミドフィルムであることを特徴とする請求項４記載のビルドアップ型多層基板用接着シート。
- 前記絶縁フィルムの引張弾性率が２ＧＰａ以上であり、かつ、熱膨張率が５０ｐｐｍ／℃以下あることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のビルドアップ型多層基板用接着シート。
- 前記接着剤層の厚さが２０μｍ以下であり、かつ、熱膨張率が１５０ｐｐｍ／℃以下であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載のビルドアップ型多層基板用接着シート。
- 回路形成した内層基板の両面に請求項１乃至７のいずれか１項記載のビルドアップ型多層基板用接着シートを張り合わせ、前記ビルドアップ型多層基板用接着シートに穴あけ後、前記穴内及び前記ビルドアップ型多層基板用接着シート表面に回路形成を行ない多層化することを特徴とする回路基板の製造方法。
- 両面に接着剤層を設けた請求項１乃至７のいずれか１項記載のビルドアップ型多層基板用接着シートに穴あけし、その穴に導電性樹脂を充填後、この一方の面を、片面又は両面に回路形成した内層基板の回路側に張り合わせ多層化することを特徴とする回路基板の製造方法。
- 両面に接着剤層を設けた請求項１乃至７のいずれか１項記載のビルドアップ型多層基板用接着シートに穴あけし、その穴に導電性樹脂を充填後、この一方の面を、片面に回路形成した内層基板の回路側に張り合わせ、他方の面を、銅箔に重ね合わせたのち銅箔に回路形成を行い多層化することを特徴とする回路基板の製造方法。
- 導電性樹脂又は金属により導電性の突起が設けられた回路形成した内層基板に、請求項１乃至７のいずれか１項記載のビルドアップ型多層基板用接着シートを重ね合わせて突起を貫通させ、前記ビルドアップ型多層基板用接着シートを突起が貫通して突出した側に銅箔を張り合わせ、両層の導通を取りながら多層化することを特徴とする回路基板の製造方法。
- 導電性樹脂又は金属により導電性の突起が設けられた銅箔に、請求項１乃至７のいずれか１項記載のビルドアップ型多層基板用接着シートを重ね合わせて突起を貫通させたのち、前記ビルドアップ型多層基板用接着シートを突起が貫通して突出した側に銅箔を張り合わせ、両層の導通を取りながら多層化することを特徴とする回路基板の製造方法。
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| JP2007116619A JP2008277384A (ja) | 2007-04-26 | 2007-04-26 | ビルドアップ型多層基板用接着シート及びそれを用いた回路基板の製造方法 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012136689A (ja) * | 2010-10-18 | 2012-07-19 | Mitsubishi Chemicals Corp | 三次元集積回路用の層間充填材組成物、塗布液及び三次元集積回路の製造方法 |
| JP2013006981A (ja) * | 2011-06-24 | 2013-01-10 | Mitsubishi Chemicals Corp | 三次元積層型半導体装置用の層間充填材組成物及びその塗布液 |
| JP2014187091A (ja) * | 2013-03-22 | 2014-10-02 | Ajinomoto Co Inc | 絶縁樹脂シート |
| JP2018027703A (ja) * | 2017-11-13 | 2018-02-22 | 味の素株式会社 | 絶縁樹脂シート |
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2007
- 2007-04-26 JP JP2007116619A patent/JP2008277384A/ja not_active Withdrawn
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