JP2009200500A - 多層配線板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板の上に形成された内層回路の上に絶縁層を形成し、前記絶縁層の上に外層回路を形成する多層配線板の製造方法であって、前記絶縁層の形成が、絶縁樹脂の層を形成した後、前記絶縁樹脂層表面を粗化処理してなされ、前記外層回路の形成が、銅めっきにより形成してなされる多層配線板の製造方法であり、ここで、前記絶縁樹脂の破壊エネルギーの値が、0.10〜0.30Jであることを特徴とする多層配線板の製造方法である。
【選択図】図3
Description
前記絶縁層の形成が、絶縁樹脂の層を形成した後、前記絶縁樹脂層表面を粗化処理してなされ、
前記外層回路の形成が、銅めっきにより形成してなされる多層配線板の製造方法であり、
ここで、前記絶縁樹脂の破壊エネルギーの値が、0.10〜0.30Jであることを特徴とする多層配線板の製造方法に関する。本発明の方法における絶縁樹脂の破壊エネルギーの値は、0.10〜0.30Jであり、0.15〜0.25Jであることが好ましい。
また、更に同様の工程を繰り返して層数の多い多層配線板を製造できる。
(1)回路板の作製
ガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張積層板[銅箔の厚さ18μm、基板厚みt0.8mm、両面粗化箔を両面に有する日立化成工業株式会社製MCL−E−67(商品名)]にエッチングを施して片面に回路パターン(以下、第1回路パターンとする)を有する回路板を作製した。
下記組成の絶縁樹脂を作製した。この絶縁樹脂をPETフィルム上に塗工し、100℃−10分乾燥して膜厚50±3μmの絶縁樹脂付フィルムロールを作製した。さらに、絶縁樹脂付フィルムを回路板の片面に絶縁樹脂が回路パターンと接する面側にしてバッチ式真空加圧ラミネーターMVLP−500(名機株式会社製、商品名)を用いて形成した。
・ビフェニル系エポキシ樹脂、NC3000S−H(日本化薬株式会社社製、商品名) 85重量部
・カルボン酸変性アクリロニトリルブタジエンゴム粒子、XER−91SE−15(JSR株式会社、商品名) 5重量部
・トリアジン環含有クレゾールノボラック型フェノール樹脂、EXB−9808(大日本インキ化学工業(株)製) 9重量部
・イミダゾール誘導体化合物、1−シアノエチル−2フェニルイミダゾリウムトリメリテート(四国化成工業株式会社製、商品名2PZ−CNS) 0.24重量部
・難燃剤 リン含有フェノール樹脂、HCA−HQ(三光株式会社製、商品名) 26重量部
・充填剤、球状シリカ(アドマファインSC−2050)(株式会社アドマテックス社製、商品名) 40重量部
・溶剤 メチルエチルケトン 55重量部
次に、PETフィルムを剥がした後、180℃−60分の硬化条件で上記絶縁樹脂を硬化した。
(4)ビアホール作製
この絶縁樹脂に層間接続用のビアホールを日立ビアメカニクス製CO2レーザー加工機(LCO−1B21型)を使用し、ビーム径80μm、周波数500Hzでパルス幅5μ秒、ショット数7の条件で加工して作製した。
(5)粗化処理
絶縁層を化学粗化するために、膨潤液として、ジエチレングリコールモノブチルエーテル:200ml/L、NaOH:5g/Lの水溶液を作製し、80℃に加温して10分間浸漬処理する。次に、粗化液として、KMnO4:60g/L、NaOH:40g/Lの水溶液を作製し、80℃に加温して15分間浸漬処理する。
(6)無電解めっきによる回路形成
中和液(SnCl2:30g/L、HCl:300ml/L)の水溶液に室温で5分間浸漬処理して中和した。第1の絶縁層表面に第2の回路を形成するために、まず、PdCl2を含む無電解めっき用触媒であるHS−202B(日立化成工業株式会社製、商品名)に、室温−10分間浸漬処理し、水洗し、無電解銅めっきであるCUST−201めっき液(日立化成工業株式会社製、商品名)に室温−15分間浸漬し、さらに硫酸銅電解めっきを行った。その後、アニールを180℃−30分間行い絶縁層表面上に厚さ20μmの導体層を形成する。次に、めっき導体の不要な箇所をエッチング除去するために銅表面の酸化皮膜を#600のバフロール研磨で除去した後、エッチングレジストを形成し、エッチングし、その後エッチングレジストを除去して、第1の回路と接続したバイアホールを含む第2の回路形成を行う。
(7)多層化のための粗化処理
さらに、多層化するために、第2の回路導体表面を、亜塩素酸ナトリウム:50g/l、NaOH:20g/l、リン酸三ナトリウム:10g/lの水溶液に85℃−20分間浸漬し、水洗して、80℃−20分間乾燥して第2の回路導体表面上に酸化銅の凹凸を形成する。
(8)(2)〜(7)の工程を繰り返して3層の多層配線板を作製した。
表1に、結果を示す。
L1回路層(第3回路層)の一部に幅10mm、長さ100mmの部分を形成し、この一端を剥がしてつかみ具でつかみ、垂直方向に約50mm室温中で引き剥がした時の荷重を測定した。
外層回路をエッチングにより銅を除去した試験片を作製する。この試験片を2mm角程度に切断し、(株)キーエンス社製超深度形状測定顕微鏡VK−8500型を用いて、試験片中の異なる箇所3点について、測定長さ149μm、倍率2000倍、分解能0.05μmの条件で測定し、測定長さ149μmの条件で行った。なお、Raは粗さチャート図の山側の中心粗さからの平均粗さとして求め、Rzは粗さチャート図の山側の粗さが大きい方からの5点と谷側の粗さが大きい方からの5点の計10点の粗さの平均値として求めた。
実施例の絶縁樹脂を作製する工程で得られた絶縁樹脂ワニスを銅箔に塗工し、180℃1時間加熱硬化させ、その後室温まで放置冷却し、次いで180℃で30分間加熱する(配線板作製と同様の熱処理)を加える。そして、銅をエッチング除去して硬化した絶縁樹脂塗膜を得た。この絶縁樹脂塗膜を幅10mm、絶縁樹脂膜厚50μm、長さ80mmに切断し、オートグラフ引張試験(チャック間距離60mm)により絶縁樹脂塗膜を引張り、応力−歪み曲線から破壊エネルギーを求めた。
実施例の絶縁樹脂を作製する工程で得られた絶縁樹脂ワニスを、日立化成工業株式会社製MCL−E−67(基板厚み0.8mmt、商品名)の銅箔を完全にエッチングにより溶解、除去した基材の片面上に成形した。この絶縁樹脂付き基板を実施例と同様に処理し、絶縁樹脂上に外層回路を形成する。そして外層回路が2mm角に残るパターンを形成するために銅面上にエッチングレジスト(H−K425、日立化成工業株式会社製、商品名)を100℃、0.5m/分、圧力0.5MPa・sの条件でラミネートした。その後、露光量80mJ/cm2で外層回路が2mm角に残るように作製されたフォトマスクを介して露光した。次いで、炭酸ナトリウム1.0%水溶液の現像液を用いて、30℃、圧力0.1MPa・s、現像時間60秒で現像し、さらに水酸化ナトリウム水溶液でレジストを剥離し、乾燥する。そして、塩化第2鉄水溶液で銅をエッチングして外層回路が2mm角となる耐クラック性評価パターンを作製する。
実施例で作製した多層配線板において、絶縁樹脂の層間方向に電圧印加できるように端子部にリード線をはんだ付けで固定する。そして、絶縁樹脂の層間方向の絶縁抵抗を室温中で50V、1分印加して測定する。さらに、これを試料とし、130℃、85%RHの不飽和雰囲気下で直流電圧6Vを印加しながら所定時間で試料を取り出し、室温中で50V、1分印加して測定した時の108Ω以上を示す時間を絶縁信頼性の時間として表した。
実施例で作製した多層配線板を25mm角に切断し、288℃±2℃に調整したはんだ浴に浮かべ、ふくれが発生するまでの時間を調べた。
実施例1における絶縁樹脂の組成を以下のように変更した。その他は実施例1と同様にして行った。
・ビフェニル系エポキシ樹脂、NC3000S−H (日本化薬株式会社社製、商品名) 80重量部
・カルボン酸変性アクリロニトリルブタジエンゴム粒子、XER−91SE−15(JSR株式会社、商品名) 10重量部
・トリアジン環含有クレゾールノボラック型フェノール樹脂、EXB−9808(大日本インキ化学工業(株)製) 9重量部
・難燃剤 リン含有フェノール樹脂、HCA−HQ(三光株式会社製、商品名) 26重量部
・イミダゾール誘導体化合物、1−シアノエチル−2フェニルイミダゾリウムトリメリテート(四国化成工業株式会社製、商品名2PZ−CNS) 0.24重量部
・充填剤、球状シリカ(アドマファインSC−2050)(株式会社アドマテックス社製、商品名) 40重量部
・溶剤 メチルエチルケトン 55重量部
実施例1における絶縁樹脂の組成を以下のように変更した。その他は実施例1と同様にして行った。
・ビフェニル系エポキシ樹脂、NC3000S−H (日本化薬株式会社社製、商品名) 85重量部
・カルボン酸変性アクリロニトリルブタジエンゴム粒子、XER−91SE−15(JSR株式会社、商品名) 5重量部
・トリアジン環含有クレゾールノボラック型フェノール樹脂、EXB−9808(大日本インキ化学工業(株)製) 9重量部
・難燃剤 リン含有フェノール樹脂、HCA−HQ(三光株式会社製、商品名) 26重量部
・イミダゾール誘導体化合物、1−シアノエチル−2フェニルイミダゾリウムトリメリテート(四国化成工業株式会社製、商品名2PZ−CNS) 0.24重量部
・充填剤、球状シリカ(アドマファインSC−2050)(株式会社アドマテックス社製、商品名) 30重量部
・溶剤 メチルエチルケトン 55重量部
実施例1におけるエポキシ樹脂は、ビフェニル型エポキシ樹脂のNC3000S−Hを、同量のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂ESCN−190(住友化学株式会社製、商品名)に代えた以外は、実施例1と同様に行った。
実施例1におけるトリアジン環含有クレゾールノボラック型フェノール樹脂、EXB−9808を、ジシアンジアミド(日本カーバイド株式会社製、商品名)3.0重量部とノボラックフェノール樹脂、HP−850(日立化成工業株式会社製、商品名)10重量部に代えた以外は、実施例1と同様にした。
実施例1において、充填剤、球状シリカ(アドマファインSC−2050)を、配合量はそのままで水酸化アルミニウム、ハイジライトH−42M(昭和電工株式会社製、商品名)に代えた以外は、実施例1と同様にして行った。
2 第1の回路パターン、内層回路
3 第1の絶縁層、絶縁樹脂の層
4 第1のビアホール
5 第2の回路パターン、外層回路
5a 第2の回路パターン
5b 第1の層間配線
6 第2の絶縁層、絶縁樹脂の層
7 第2のビアホール
8 第3の回路パターン、最外層回路
8a 第3の回路パターン
8b 第2の層間配線
Claims (6)
- 基板の上に形成された内層回路の上に絶縁層を形成し、前記絶縁層の上に外層回路を形成する多層配線板の製造方法であって、
前記絶縁層の形成が、絶縁樹脂の層を形成した後、前記絶縁樹脂層表面を粗化処理してなされ、
前記外層回路の形成が、銅めっきにより形成してなされる多層配線板の製造方法であり、
ここで、前記絶縁樹脂の破壊エネルギーの値が、0.10〜0.30Jであることを特徴とする多層配線板の製造方法。 - 粗化処理後の絶縁樹脂層表面の粗さが、Rzで3μm以下であり、かつRaで1μm以下であることを特徴とした請求項1記載の多層配線板の製造方法。
- 前記絶縁樹脂が、ビフェニル構造及びノボラック構造を有するエポキシ樹脂と架橋させたNBR粒子、トリアジン環含有ノボラック型フェノール樹脂、粒径5μm未満の球状のシリカを含み、
ここで、それぞれの割合が溶剤を除いた全固形成分中で、
ビフェニル構造及びノボラック構造を有するエポキシ樹脂が40〜70重量%、
架橋させたNBR粒子が1〜10重量%、
トリアジン環含有クレゾールノボラック型フェノール樹脂が2〜10重量%、
粒径5μm未満の球状のシリカを20〜40重量%、を含む絶縁樹脂組成物であることを特徴とする請求項1記載の多層配線板の製造方法。 - 前記絶縁樹脂組成物を150〜200℃、30〜120分間の条件で硬化することを特徴とする請求項1または2記載の多層配線板の製造方法。
- 前記絶縁樹脂組成物をプラスチックフィルム上に塗工してなる絶縁樹脂フィルムを用いて前記絶縁層を形成することを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の多層配線板の製造方法。
- 前記絶縁樹脂組成物を銅箔上に塗工してなる銅箔付絶縁樹脂フィルムを用いて前記絶縁層を形成することを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の多層配線板の製造方法。
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