JP2009239307A

JP2009239307A - 多層印刷配線板の製造方法

Info

Publication number: JP2009239307A
Application number: JP2009164649A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Oyama; 泰大山; Kazunori Sakuma; 和則佐久間
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2009-07-13
Filing date: 2009-07-13
Publication date: 2009-10-15
Anticipated expiration: 2019-08-18
Also published as: JP4919112B2

Abstract

【課題】基板の反りや折れ、あるいは薬液の染込みがなく、製造工程を減らして製造コストを低減することが可能な多層印刷配線板の製造方法。
【解決手段】ヒートシール温度が１５０℃以下の熱可塑性樹脂である支持基材の片面に粘着剤層を有する片面接着シートを２枚の両面銅張り積層板の片面に貼着するとともに支持基材同士を熱圧着する第１工程と、貼着された銅張り積層板の両面に回路加工する第２工程と、両回路加工面に黒化処理を行うとともにプリプレグを介して銅箔を積層する第３工程と、接着シートを剥離する第４工程とを含んでなる多層印刷配線板の製造方法。
【選択図】図２

Description

本発明は、製造工程を減らして製造コストを低減することが可能な多層印刷配線板の製造方法に関する。

従来より多層印刷配線板の製造法については各種の方法が提案されている。一般に、三層板を製造する際には、両面銅張り積層板の片面に回路加工を施し、さらにその上に銅箔をプリプレグを介して銅箔を積層することにより三層板としている。製造方法として例を挙げると、図４に示すように両面銅張り積層板２の両面に感光性フィルム１をラミネートし、その片面に回路パターンを描いたマスクフィルムを重ねて露光−現像−エッチングし銅箔に回路形成する。その後、薬液により両面のレジストを除去するとともに黒化処理を行い、さらにプリプレグにより銅箔を積層して内層回路を有する三層板とするというものである。しかし、この方法では銅箔のエッチングマスクの役割として用いる片面の感光性フィルムや、その後の工程で銅箔を積層しない面の黒化処理は不要なものになる。また、銅箔積層後の三層板は黒化処理をされた面が残るために、その面に回路加工を行う際に黒化処理を除去する工程が必要となる。さらに薄物の多層板の場合、取り扱いの際に折れ等によって破損してしまうというハンドリング上の問題も抱えていた。

これらの問題を解決する方法として、図３に示すように片面に感光性フィルムを貼り付けた２枚の銅張り積層板の感光性フィルムを貼り付けていないもう一方の面同士を両面接着シート４で貼り合わせて回路加工等を行い、レジストを除去した後黒化処理を行い、しかる後接着シート４を剥離することにより２枚の両面板とし、この回路形成面にプリプレグを介して銅箔を積層することにより３層板とする多層板の製造方法（特開平８−６４９６５号公報）が提案されているが、まだ充分とは言い難く改良の余地があった。例えば、この方法で接着力の強い接着シートを用いると、２枚の銅張り積層板を剥離する際に基板の反りや折れ、ひどい場合には破損してしまうこともある。また、接着力の弱い接着シートを用いると、回路形成の際のエッチング液等の薬液が接着界面に染込み、目的以外の部分がエッチングされてしまったり、他工程に薬液が持ち込まれて汚染されてしまうという問題が発生する。

特開平８−６４９６５号公報

本発明はかかる実状に鑑みなされたもので、基板の反りや折れ、あるいは薬液の染込みがなく、製造工程を減らして製造コストを低減することが可能な多層印刷配線板の製造方法を提供することを目的とする。

すなわち本発明は、ヒートシール温度が１５０℃以下の熱可塑性樹脂である支持基材の片面に粘着剤層を有する片面接着シートを２枚の両面銅張り積層板の片面に貼着するとともに支持基材同士を熱圧着する第１工程と、貼着された銅張り積層板の両面に回路加工する第２工程と、両回路加工面に黒化処理を行うとともにプリプレグを介して銅箔を積層する第３工程と、接着シートを剥離する第４工程とを含んでなる多層印刷配線板の製造方法に関する。

本発明によれば、特定の片面接着シートにより２枚の両面銅張り積層板を貼り合わせ、同時に回路加工さらには銅箔積層することで、基板の反りや折れ、あるいは薬液の染込みがなく、エッチング、黒化処理回路加工さらには銅箔積層の加工費や材料費を大幅に低減することが可能である。

両面接着シートを用いた銅張り積層板貼り合わせによる多層板の製造工程を示す断面図である。本発明にかかわる片面接着シートを用いた銅張り積層板貼り合わせによる多層板の製造工程を示す断面図である。両面接着シートを用いた銅張り積層板貼り合わせによる三層板製造工程を示す断面図である。一般的な感光性フィルムを用いた三層板の製造方法を示す断面図である。

本発明は、ヒートシール温度が１５０℃以下の熱可塑性樹脂である支持基材の片面に粘着剤層を有する片面接着シートを２枚の両面銅張り積層板の片面に貼着するとともに支持基材同士を熱圧着する第１工程と、貼着された銅張り積層板の両面に回路加工する第２工程と、両回路加工面に黒化処理を行うとともにプリプレグを介して銅箔を積層する第３工程と、接着シートを剥離する第４工程とを含んでなる多層印刷配線板の製造方法である。
また、粘着剤中に１６０℃以上の加熱により体積が５倍以上に膨張する熱膨張粒子を含有してなる接着シートにより２枚の両面銅張り積層板を貼着する第１工程と、貼着された銅張り積層板の両面に回路加工する第２工程と、両回路加工面に黒化処理を行うとともにプリプレグを介して銅箔を積層する第３工程と、加熱処理することにより接着シート中の熱膨張粒子を膨張させ接着シートの接着力を低下させるとともに接着シートを剥離する第４工程とを含んでなる多層印刷配線板の製造方法でもよい。

本発明に係る接着シートは、支持基材の表面にゴムまたは高分子重合体を主剤とする粘着剤を塗布したものである。粘着剤の主成分は、アクリル酸系ポリマー又はメタアクリル酸系ポリマーが望ましく、具体的にはアクリル酸モノマー、メタアクリル酸モノマー、アクリル酸アルキルエステルモノマー、メタアクリル酸アルキルエステルモノマー、架橋のための官能基含有モノマーの共重合体及びその変性物である。好ましくは、アクリル酸モノマー又はメタアクリル酸モノマーが、５０質量％以上であり、共重合体の重量平均分子量は、５０万以上さらに好ましくは１００〜１５０万であることが熱による変形が小さく好ましい。重量平均分子量が５０万未満では架橋しても流動性が高く、剥離の際に剥離力を増大させる原因となる。又１５０万を超えると密着性が低下し薬液の染込みなどの弊害が発生しやすくなる。これら重合体の分子量は、高速液体クロマトグラフ法、粘度法、超遠法、光散乱法、膜浸透圧法等があるが、ＧＰＣ（ゲル透過クロマトグラフィ）により求めることができる。官能基含有モノマーとしては、アクリルアミド、メチロールアクリルアミド、ヒドロキシアルキルメタクリレート、ビニルグリシジルエーテル等のアミノ基、ヒドロキシ基、エポキシ基等のイソシアネートと反応し架橋する官能基を有するモノマーである。官能基含有モノマー量は、粘着剤成分の１〜５０質量％、好ましくは３〜２０質量％である。１質量％未満では十分架橋せず、５０質量％を超えると接着力が著しく低下し、エッチング液等の薬液の染込みの原因となる。

上記粘着剤は更に架橋されていることが好ましい。架橋剤としては一般に３官能以上のポリイソシアネート化合物が用いられ、トリス（４−フェニルイソシアネート）チオホスファイト、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリレンジイソシアネート３量体、トリメチルプロパン−１−メチル２−イソシアノ−４−カルバメート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、ジフェニルエーテル−２，４，４’−トリイソシアネート、多官能芳香族イソシアネート、芳香族ポリイソシアネート、多官能脂肪族イソシアネート、ブロック型ポリイソシアネート、ポリイソシアネートプレポリマー等を例示することができる。

熱膨張粒子は、最適発泡温度（発泡温度分布のピ−ク温度）が１６０〜２００℃であることが望ましい。最適発泡温度がこれより低い場合、エッチングやその他の工程の温度で発泡が進み接着力が低下して、薬液染込み等の問題が発生する。それらを例示すれば、エクスパンセル（日本フェライト株式会社商品名）やマツモトマイクロスフェア（松本油脂製薬株式会社商品名）等の熱膨張性中空微小球や無機発泡剤、ニトロソ発泡剤等がある。熱膨張性粒子の発泡倍率は５〜６０倍、好ましくは２０〜５０倍である。発泡倍率が５倍未満では粘着剤の接着力を低下させる効果が少ない。支持基材となるのは両面接着シートの場合、一般的に用いられるポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル等やポリカーボネート、ポリウレタン、ポリイミド等のプラスチックフィルムあるいは金属箔、紙、織布等及びこれらの複合体が挙げられる。本発明に用いる片面接着シートの場合の支持基材は、加熱ラミネート等による融着が可能なようにヒートシール温度（熱溶着温度）が１００〜１５０℃の熱可塑性樹脂が好ましく、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられるが、ヒートシール性の高いポリエチレンが望ましい。さらにこれら支持基材は粘着剤との接着を良くするため、サンドブラスト、コロナ処理、カップリング剤処理、酸化剤による化学的処理等を施していてもよい。接着シートの製法としては特に制限はないが、粘着剤溶液を支持基材上にナイフコーター等により塗布し乾燥することにより得ることができる。

熱膨張性粒子を含有する両面接着シートを用いた３層板の製造法を図１により説明すると、まず両面接着シートにより２枚の両面銅張り積層板を貼着し、貼着された銅張り積層板の両面に回路加工する。次に両回路加工面に黒化処理を行うとともにプリプレグを介して銅箔を積層し、１６０℃以上の温度で加熱処理することにより接着シート中の熱膨張粒子を膨張させ接着シートの接着力を低下させるとともに接着シートを剥離することにより２枚の３層板が得られる。前記加熱処理は、恒温槽等のように雰囲気で加熱する方法に限られるものではなく、プリプレグにより銅箔積層を行う時のプレスの成形温度を利用することもできる。また、接着シートの貼り付けには、ロールラミネータ等の一般的な方法が使用できる。本発明である片面接着シートを用いた３層板の製造法を図２により説明すると、ヒートシール温度が１５０℃以下の熱可塑性樹脂である支持基材の片面に粘着剤層を有する片面接着シートを２枚の両面銅張り積層板の片面に貼着するとともに支持基材同士を熱圧着し、貼着された銅張り積層板の両面に回路加工する。次に両回路加工面に黒化処理を行うとともにプリプレグを介して銅箔を積層した後接着シートを剥離することにより２枚の３層板が得られる。この場合にも接着シートの貼り付けには、ロールラミネータ等の一般的な方法が使用できる。

以下、本発明を実施例に基づいて説明するが本発明は、これらの実施例により限定されるものではない。なお、以下において部とあるのはすべて質量部を示す。
参考例１
アクリル酸ブチル、アクリル酸エチル及びアクリル酸−２−ヒドロキシエチル８５部：１０部：５部の割合で開始剤として過酸化水素を用い、乳化剤としてノニオン系界面活性剤を用い７５℃で３時間乳化重合した後、水洗、乾燥し重量平均分子量８０万、ガラス転移温度（Ｔｇ）−４７℃のアクリル共重合体を得た。次いで、これをトルエンに１０質量％になるように溶解し、この溶液の固形分１００部に対し３官能イソシアネートとして、コロネートＬ（日本ポリウレタン工業株式会社商品名）を１０部、マツモトマイクロスフェアーＦ−８５（松本油脂製薬製、最適発泡温度１６０℃）を添加して粘着剤溶液を調製した。これをＰＥＴフィルム２５μｍ（帝人株式会社製）の両面に固形分で５μｍ厚みになるよう塗布し、１００℃、５分間加熱乾燥し両面接着シートを得た。次いで片面に感光性フィルムを貼り付けたガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張り積層板（厚さ０．１ｍｍ）２枚の感光性フィルムを貼り付けていない面に、前記両面接着シートをロールラミネートし、銅張り積層板を貼り合わせた。その後両面露光現像および回路加工を行い、さらに厚み８０μｍのガラス布基材エポキシ樹脂プリプレグを介し、その上に３５μｍ銅箔を１７０℃、１時間加熱加圧して積層した。冷却後２枚の三層板をそれぞれ剥がし、三層板の剥離性及び薬液染込みを観察した。その結果を表１に示す。

実施例１
参考例１と同様にして粘着剤溶液を調製して、厚みが６０μｍのポリエチレンフィルムの片面に固形分で５μｍ厚みになるように塗布し、８０℃、５分間乾燥し片面接着シートを得た。次いで片面に片面接着シートをロールラミネートしたガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張り積層板（厚さ０．１ｍｍ）２枚を、接着シートをラミネートした面を背合わせする形でさらに１５０℃で加熱ラミネートして両面銅張り積層板を貼り合わせた。その後その両面に感光性フィルムを貼り付け、両面露光現像を行い回路加工し、さらに厚み８０μｍのガラス布基材エポキシ樹脂プリプレグを介し、その上に３５μｍ銅箔を１７０℃、１時間加熱加圧して積層した。冷却後２枚の三層板をそれぞれ剥がし、三層板の剥離性及び薬液染込みを観察した。その結果を表１に示す。

比較例１
参考例１と同様にして得られたアクリル共重合体をトルエンで１０質量％になるように溶解し、この溶液の固形分１００部に対し３官能イソシアネートとしてコロネートＬ（日本ポリウレタン工業株式会社商品名）を１０部添加して粘着剤溶液を調製した。その後は参考例１と同様にして両面接着シートを作製し、２枚の三層板の評価を行った。結果を表１に示す。

比較例２
参考例１と同様にして得られたアクリル共重合体をトルエンで１０質量％になるように溶解し、この溶液の固形分１００部に対し３官能イソシアネートとしてコロネートＬ（日本ポリウレタン工業株式会社商品名）を１０部、マツモトマイクロスフェアーＦ−３０（松本油脂製薬製、最適発泡温度１３０℃）を添加して粘着剤溶液を調製した。その後は参考例１と同様にして両面接着シートを作製し、２枚の三層板の評価を行った。結果を表１に示す。

（注１）三層板の外観、ソリ、折れなどの損傷
○：損傷無し ×：損傷あり
（注２）接着シートと基板界面への薬液染込み
○：染込み無し ×：染込みあり

参考例１、実施例１は共に薬液の染込みがなく且つ三層板へのソリ、折れ等の損傷も無く剥離することができた。それに対し、比較例１は熱膨張粒子が添加されていないため接着力が強く三層板に折れが生じてしまった。また、比較例２では熱膨張粒子の最適発泡温度が低いため、接着シートと基板との接着力が低下し、エッチング液や黒化処理等の薬液の染込みが確認された。

１感光性フィルム
２両面銅張り積層板
３接着用樹脂（プリプレグ）
４両面接着シート
５片面接着シート

Claims

ヒートシール温度が１５０℃以下の熱可塑性樹脂である支持基材の片面に粘着剤層を有する片面接着シートを２枚の両面銅張り積層板の片面に貼着するとともに支持基材同士を熱圧着する第１工程と、貼着された銅張り積層板の両面に回路加工する第２工程と、両回路加工面に黒化処理を行うとともにプリプレグを介して銅箔を積層する第３工程と、接着シートを剥離する第４工程とを含んでなる多層印刷配線板の製造方法。