JP2013168395A - めっきレジスト用樹脂組成物、多層プリント配線板及び多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回路パターン状の導体層と絶縁層とが交互に積層され、スルーホールを介して導体層間を導通している多層プリント配線板において、スルーホールが、スルーホール用開口部に露出す導体層と絶縁層との層間及び絶縁層同士の層間の内、少なくとも1つの層間に設けられためっきレジスト部と、めっきレジスト部以外の露出領域に形成されためっき部とを有し、且つめっきレジスト部が、エポキシ樹脂、イソシアネート化合物及び非導電性フィラーを含むめっきレジスト用樹脂組成物の硬化物からなること特徴とする多層プリント配線板。
【選択図】 図1
Description
エポキシ樹脂、イソシアネート化合物及び非導電性フィラーを含むことを特徴とするめっきレジスト用樹脂組成物;及び
回路パターン状の導体層と絶縁層とが交互に積層され、スルーホールを介して導体層間を導通している多層プリント配線板において、
スルーホールが、スルーホール用開口部に露出する導体層と絶縁層との層間及び絶縁層同士の層間の内、少なくとも1つの層間に設けられためっきレジスト部と、めっきレジスト部以外の露出領域に形成されためっき部とを有し、且つめっきレジスト部が、請求項1〜6のいずれか1項に記載のめっきレジスト用樹脂組成物の硬化物からなること特徴とする多層プリント配線板にある。
(2)非導電性フィラーが無機フィラーである。特に球状フィラーが好ましい。フィラーを高充填することができる。これにより耐熱性向上の効果が得られる。
(3)めっきレジスト用樹脂組成物中に、エポキシ樹脂及びイソシアネート化合物が、エポキシ樹脂のエポキシ1当量に対してイソシアネート化合物のイソシアネート当量数が、0.5〜2となるような割合で含まれている。耐めっき性がより一層向上する。
(4)めっきレジスト用樹脂組成物の固形分100容量部に対して非導電性フィラーの含有量が15〜60容量部である。耐めっき性がより一層向上する。
(5)多層プリント配線板において、めっきが銅めっきである。
(6)多層プリント配線板において、スルーホールが、めっき領域が分割されている。
(7)多層プリント配線板において、めっきレジスト部が設けられた層間の絶縁層が、プリプレグである。
前記回路パターン状の前記導体層を含む多数の層、及び前記層間に設けられためっきレジスト部を加熱プレスすることにより、多層化する工程、
多層化された配線板に対し、めっきレジスト部を貫通するようにドリルまたはレーザーによりスルーホール用開口部を形成する工程、
スルーホール用開口部をデスミア処理する工程、及び
デスミア処理されたスルーホール用開口部にめっき処理を施す工程、
を含むことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法にもある。
本発明のめっきレジスト用樹脂組成物は、エポキシ樹脂、イソシアネート化合物及び非導電性フィラーを含む樹脂組成物である。詳細な機構は必ずしも明らかではないが、イソシアネート化合物が、めっきに必要な、パラジウムなどの触媒核の付着を阻害することにより、めっきレジストとして作用すると考えられる。
芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート、o−キシリレンジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメチレンジイソシアネート、及び2,4−トリレンダイマーを挙げることができる。
有機フィラーとしては、シリコンパウダー、ナイロンパウダー、フッ素パウダー等を挙げることができる。
めっきレジスト部の膜厚は、一般に10〜100μmであり、50〜100μmが好ましい。
本発明の多層プリント配線板において、スルーホール用開口部(めっき処理前のスルーホール)は、回路パターン状の導体層上及び/又は絶縁層上に形成されためっきレジスト部を貫通するように形成されたものである。従って、めっきレジスト部は、導体層と絶縁層との層間及び/又は絶縁層同士の層間に形成される。スルーホール用開口部をめっき処理することで、スルーホールが形成される。上記したように、部分スルーホールは、めっきレジスト部により、スルーホールが物理的に分割されたものである。
本発明の多層プリント配線板における導体層は、銅、ニッケル、スズ、金またはこれらの合金等の導電体により形成された回路パターンである。回路パターンの形成方法は、公知のいずれの方法でもよく、例えば、サブトラクティブ法、アディディブ法が挙げられる。
本発明の多層プリント配線板における回路パターン状の導体層間の絶縁層は、多層プリント配線板の絶縁層として使用されているものであれば、いずれの材料から構成されるものであってもよいが、樹脂組成物を硬化してなるものが好ましい。樹脂組成物は、液状のものでもよく、シート状のものでもよい。
本発明の多層プリント配線板は、コア基板を有していてもよい。コア基板は、多層プリント配線板において、回路パターン状の導体層及び層間絶縁層を形成させるためのベースとなる基板であり、心材としての役割を担う基板である。コア基板のベースとなる材料としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂をガラスクロス等に含浸して硬化させたガラスエポキシ材、セラミック、金属コア基板等を挙げることができる。
本発明の多層プリント配線板は、めっきによりスルーホール用開口部のめっきレジスト以外の部分が導電性物質で被覆される。めっき処理は、無電解めっきにより行われ、所望によりその後さらに電解めっきを施してもよい。無電解めっき用の触媒核としては、例えば、パラジウム、スズ、銀、金、白金、銅およびニッケルまたはこれらの組み合わせが挙げられ、好ましくはパラジウムである。無電解めっきとしては、無電解銅めっき、無電解ニッケルめっき、無電解ニッケル−タングステン合金めっき、無電解スズめっき、無電解金めっき等が挙げられ、無電解銅めっきが好ましい。無電解めっきの膜厚は、0.1〜5μmが好ましい。
本発明にかかる多層プリント配線板の製造方法は、回路パターン状の導体層(回路配線)が形成された絶縁層(基板も含む)上の所定の位置(導体層、絶縁層又はこれらの両方の層)に本発明のめっきレジスト樹脂組成物を塗布・硬化してなるめっきレジスト部を有する配線基板を、例えばエポキシプリプレグ(絶縁層)を介して加熱プレスすることにより多層化する工程と、多層化された配線板に対し、めっきレジスト部を貫通するようにドリルまたはレーザーによりスルーホール用開口部を形成する工程と、デスミア処理を行う工程と、めっき処理を施す工程と、を備えることを特徴とするものである。
加熱プレスは、公知の方法を用いて行うことができる。プレス条件は、150〜200℃で20〜60Kg/cm2が好ましい。
デスミア処理は、公知の方法により行うことができる。例えば、クロム酸、過マンガン酸塩などの水溶液からなる酸化剤を使用して行うことができ、また酸素プラズマ、CF4と酸素の混合プラズマやコロナ放電などで処理してもよい。
下記表1及び表2に従って各成分を3本ロールミルで混練し、実施例1〜13、比較例1〜2の樹脂組成物を得た。表中の数字は、質量部を表す。
実施例1〜13、比較例1〜2の樹脂組成物を、銅ベタのFR−4基板上にスクリーン印刷により乾燥後の塗膜の膜厚が約50μmとなるようにパターン印刷し、次に熱風循環式乾燥機にて170℃で60分乾燥することにより硬化させ、次に乾燥後の基板と銅ベタのFR−4基板をエポキシプリプレグ(パナソニック電工(株)製のR−1650D)を介して170℃で60分、圧力20kg/cm2で加熱プレスし、最後にドリル加工を行い穴径0.7mmのスルーホール用開口部を形成し実施例1〜13、比較例1〜2の試験基板を作製した。
実施例1〜13、比較例1〜2の試験基板について、膨潤液としてサーキュポジットMLBコンディショナー211(ロームアンドハース社製、200ml/l)およびサーキュポジットZ(ロームアンドハース社製、100ml/l)の混合液に80℃で5分浸漬し、次に粗化液としてサーキュポジットMLBプロモーター213A(ロームアンドハース社製、100ml/l)およびサーキュポジットMLBプロモーター213B(ロームアンドハース社製、150ml/l)の混合液に、80℃で10分浸漬し、最後に、中和液としてサーキュポジットMLBニュートラライザー216−2(ロームアンドハース社製、200ml/l)に、50℃で5分間浸漬した。
デスミア処理後、クリナーコンディショナー工程としてクリーナーセキュリガントP500(アトテック社製、40ml/l)に50℃で5分浸漬し、次にプレディップ工程としてプレディップネオガントB(アトテック社製、20ml/l)及び硫酸(1ml/l)の混合液に25℃で1分浸漬し、次に触媒付与工程としてアクチベーターネオガント834コンク(アトテック社製、40ml/l)及び水酸化ナトリウム(4g/l)、ホウ酸(5g/l)の混合液に35℃で5分浸漬し、次に還元工程としてリデューサーネオガントWA(アトテック社製、5ml/l)及びホウ酸(25g/l)の混合液に25℃で1分浸漬し、最後に無電解銅めっき工程としてベーシックソリューションプリントガントMSK(アトテック社製、80ml/l)及びカッパーソリューションプリントガントMSK(アトテック社製、40ml/l)、リデューサーCu(アトテック社製、14ml/l)、スタビライザープリントガントMSK(アトテック社製、3ml/l)の混合液に35℃で10分浸漬し、その後熱風循環式乾燥機にて100℃で30分乾燥した。
無電解銅めっき処理後、酸洗クリーナー工程として酸洗クリーナーFR(アトテック社製、100ml/l)及び硫酸(100ml/l)の混合液に30℃で1分浸漬し、次に酸浸漬工程として硫酸(100ml/l)に25℃で1分浸漬し、最後に硫酸銅電気めっき工程として硫酸銅(II)5水和物(80ml/l)及び硫酸(200ml/l)、塩素(50mg/l)、添加剤カパラシドHL(アトテック社製、10ml/l)、補正剤カパラシドGS(アトテック社製、0.1ml/l)の混合液に23℃で60分(電流密度1A/dm2)浸漬し、その後熱風循環式乾燥機にて150℃で60分乾燥した。
電解銅めっき処理後クロスセクションにて基板の断面を研磨し、スルーホール部の断面を顕微鏡で観察し、実施例1〜13、比較例1〜2の樹脂組成物のめっきレジスト部(層)への銅めっきの付着の有無を確認し、下記判定基準に従って評価した。結果を下記表1及び表2に示す。
○:スルーホール中のめっきレジスト部は導電性物質でめっきされないが、めっきレジスト部のない部分は導電性物質でめっきされる。
×:スルーホール中のめっきレジスト部が導電性物質でめっきされている。
*1:jER828(三菱化学株式会社製)、エポキシ当量184〜194g/eq、比重1.17
*2:HF−1M(フェノールノボラック樹脂 明和化成株式会社製)のカルビトールアセテートカット品(固形分65質量%)、比重1.28
*3:デュラネートTPA−100(旭化成ケミカルズ株式会社製)、イソシアネート当量179、比重1.16
*4:デュラネート24A−100(旭化成ケミカルズ株式会社製)、イソシアネート当量182、比重1.13
*5:BI 7982(ブロックイソシアネート(イソシアネート:HDIビューレット、ブロック剤:ジメチルピラゾール)、Baxenden Chemicals Limited社製)の1−メトキシ−2−プロパノールカット品(固形分70質量%)、イソシアネート当量477、比重1.1
*6:SO−C5(株式会社アドマテックス製)、球状、平均粒径1.6μm、比重2.2
*7:ハイジライトH−42M(昭和電工株式会社製)、球状、平均粒径0.8〜1.2μm、比重2.4
*8:DAW3(電気化学工業株式会社製)、球状、平均粒径4μm、比重3.9
*9:CR−58(石原産業株式会社製)、球状、平均粒径0.28μm、比重3.9
*10:μ−POWDER3N(備北粉化工業株式会社製)、球状、平均粒径1.2μm、比重2.7
*11:B−30(堺化学工業株式会社製)、球状、平均粒径0.3μm、比重4.5
*12:SG−2000(日本タルク株式会社製)、球状、平均粒径1μm、比重2.7
12A、12B、19、22A、22B、32A、32B 絶縁層
13A、13B、23A、23B、33A、33B 基板
14、24、34 プリプレグ
15、25 めっきレジスト部
16、26、30、36 プリント配線板
17、27、37、39 ドリル
18、28、38 スルーホール用開口部
Claims (11)
- 回路パターン状の導体層と絶縁層とが交互に積層されたプリント配線板における、スルーホール用開口部に露出する導体層と絶縁層との層間及び絶縁層同士の層間の内、少なくとも1つの層間に設けられためっきレジスト部を形成するための、めっきレジスト用樹脂組成物であって、
エポキシ樹脂、イソシアネート化合物及び非導電性フィラーを含むことを特徴とするめっきレジスト用樹脂組成物。 - 前記イソシアネート化合物がブロックイソシアネート化合物である請求項1に記載のめっきレジスト用樹脂組成物。
- 前記非導電性フィラーが無機フィラーである請求項1又は2に記載のめっきレジスト用樹脂組成物。
- 前記非導電性フィラーが球状フィラーである請求項1〜3のいずれか1項に記載のめっきレジスト用樹脂組成物。
- 前記めっきレジスト用樹脂組成物中に、エポキシ樹脂及びイソシアネート化合物が、エポキシ樹脂のエポキシ1当量に対してイソシアネート化合物のイソシアネート当量数が0.5〜2となる割合で含まれている請求項1〜4のいずれか1項に記載のめっきレジスト用樹脂組成物。
- 前記めっきレジスト用樹脂組成物の固形分100容量部に対して非導電性フィラーの含有量が15〜60容量部である請求項1〜5のいずれか1項に記載のめっきレジスト用樹脂組成物。
- 回路パターン状の導体層と絶縁層とが交互に積層され、スルーホールを介して導体層間を導通している多層プリント配線板において、
スルーホールが、スルーホール用開口部に露出す導体層と絶縁層との層間及び絶縁層同士の層間の内、少なくとも1つの層間に設けられためっきレジスト部と、めっきレジスト部以外の露出領域に形成されためっき部とを有し、且つめっきレジスト部が、請求項1〜6のいずれか1項に記載のめっきレジスト用樹脂組成物の硬化物からなること特徴とする多層プリント配線板。 - めっきが銅めっきである請求項7に記載の多層プリント配線板。
- スルーホールのめっき領域が分割されている請求項7又は8に記載の多層プリント配線板。
- めっきレジスト部が設けられた層間の絶縁層が、プリプレグである請求項7〜9のいずれか1項に記載の多層プリント配線板。
- 回路パターン状の導体層と絶縁層とが交互に積層され、スルーホール用開口部に露出す導体層と絶縁層との層間及び絶縁層同士の層間の内、少なくとも1つの層間に、請求項1〜6のいずれか1項に記載のめっきレジスト用樹脂組成物から形成されためっきレジスト部が設けられた積層体を形成し、
前記回路パターン状の前記導体層を含む多数の層、及び前記層間に設けられためっきレジスト部を加熱プレスすることにより、多層化する工程、
多層化された配線板に対し、めっきレジスト部を貫通するようにドリルまたはレーザーによりスルーホール用開口部を形成する工程、
スルーホール用開口部をデスミア処理する工程、及び
デスミア処理されたスルーホール用開口部にめっき処理を施す工程、
を含むことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
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