JP2015061026A - 配線基板材料の製造方法および配線基板材料 - Google Patents
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Abstract
【課題】絶縁層に対する接着性が高い導電層を形成することができる配線基板材料の製造方法、および絶縁層に対する接着性が高い導電層を有する配線基板材料を提供する。
【解決手段】本発明の製造方法は、球状フィラーが含有された樹脂よりなる絶縁層と導電層とが積層されてなる配線基板材料の製造方法において、前記絶縁層の表面に対して、酸素を含むガス雰囲気下において紫外線を照射し、その後、当該絶縁層に25〜170kHzの物理的振動を与えることによって、当該絶縁層の表面に球面状の凹部を形成する粗面形成工程を有することを特徴とする。
【選択図】図6
【解決手段】本発明の製造方法は、球状フィラーが含有された樹脂よりなる絶縁層と導電層とが積層されてなる配線基板材料の製造方法において、前記絶縁層の表面に対して、酸素を含むガス雰囲気下において紫外線を照射し、その後、当該絶縁層に25〜170kHzの物理的振動を与えることによって、当該絶縁層の表面に球面状の凹部を形成する粗面形成工程を有することを特徴とする。
【選択図】図6
Description
本発明は、球状フィラーが含有された樹脂よりなる絶縁層と導電層とが積層されてなる配線基板材料の製造方法および配線基板材料に関する。
電子部品が搭載される多層配線基板を製造する方法としては、絶縁層および導電層(配線層)を順次に積層するビルドアップ法が知られている。このビルドアップ法において、導電層を形成する方法としては、セミアディティブ法が利用されている。
このセミアディティブ法においては、無電電解メッキおよび電解メッキによって、絶縁層の表面に導電層が形成される。このため、形成される導電層は、絶縁層に対する接着性が低い。このような理由から、導電層を形成する前に絶縁層の表面を粗面化することにより、そのアンカー効果によって絶縁層に対する導電層の接着性を高めることが行われている。
このセミアディティブ法においては、無電電解メッキおよび電解メッキによって、絶縁層の表面に導電層が形成される。このため、形成される導電層は、絶縁層に対する接着性が低い。このような理由から、導電層を形成する前に絶縁層の表面を粗面化することにより、そのアンカー効果によって絶縁層に対する導電層の接着性を高めることが行われている。
絶縁層の表面を粗面化する方法としては、過マンガン酸カリウムや水酸化ナトリウムが溶解されてなるアルカリ溶液中に浸漬することにより、絶縁層の表層部分における樹脂を除去した後、超音波処理によって、絶縁層の表面に露出したフィラーを除去する方法が提案されている(特許文献1参照。)。
しかしながら、アルカリ溶液によって絶縁層の表面を粗面化する方法においては、以下のような問題があることが判明した。
すなわち、絶縁層の表面をアルカリ溶液によって粗面化した場合には、絶縁層の表面に導電層を形成したときに十分なアンカー効果が発揮されず、その結果、絶縁層に対して十分に接着性の高い導電層を得ることが困難である。
すなわち、絶縁層の表面をアルカリ溶液によって粗面化した場合には、絶縁層の表面に導電層を形成したときに十分なアンカー効果が発揮されず、その結果、絶縁層に対して十分に接着性の高い導電層を得ることが困難である。
上記の問題について検討したところ、十分なアンカー効果が発揮されない理由は、以下のように推測される。図12に示すように、絶縁層4の表面をアルカリ溶液によって処理したときには、絶縁層4の表面に露出した球状フィラーFと樹脂との間に,アルカリ溶液が進入する。これにより、露出した球状フィラーFに接する樹脂が溶解除去される。その結果、絶縁層4の凹部Dの内面に微小な凹凸が形成される。そして、絶縁層4の凹部Dの内面に形成された凹凸の存在によって、導電層を形成したときに十分なアンカー効果が発揮されない。
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、絶縁層に対する接着性が高い導電層を形成することができる配線基板材料の製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、絶縁層に対する接着性が高い導電層を有する配線基板材料を提供することにある。
本発明の他の目的は、絶縁層に対する接着性が高い導電層を有する配線基板材料を提供することにある。
本発明の配線基板材料の製造方法は、球状フィラーが含有された樹脂よりなる絶縁層と導電層とが積層されてなる配線基板材料の製造方法において、
前記絶縁層の表面に対して、酸素を含むガス雰囲気下において紫外線を照射し、その後、当該絶縁層に25〜170kHzの物理的振動を与えることによって、当該絶縁層の表面に球面状の凹部を形成する粗面形成工程
を有することを特徴とする。
前記絶縁層の表面に対して、酸素を含むガス雰囲気下において紫外線を照射し、その後、当該絶縁層に25〜170kHzの物理的振動を与えることによって、当該絶縁層の表面に球面状の凹部を形成する粗面形成工程
を有することを特徴とする。
本発明の配線基板材料の製造方法においては、前記球状フィラーの平均粒径が0.1〜2.0μmであることが好ましい。
また、前記粗面形成工程を行った後、前記絶縁層の表面に、無電解メッキ用触媒よりなるシード層を形成し、このシード層上に、無電解メッキおよび電解メッキによって前記導電層を形成する工程を行うことが好ましい。
また、前記シード層の厚みが10〜500nmであり、前記導電層の厚みが0.1〜20μmであることが好ましい。
また、前記粗面形成工程を行った後、前記絶縁層の表面に、無電解メッキ用触媒よりなるシード層を形成し、このシード層上に、無電解メッキおよび電解メッキによって前記導電層を形成する工程を行うことが好ましい。
また、前記シード層の厚みが10〜500nmであり、前記導電層の厚みが0.1〜20μmであることが好ましい。
本発明の配線基板材料は、上記の製造方法によって得られる配線基板材料であって、
前記絶縁層は、表面に球面状の凹所が形成されてなり、当該絶縁層の表面の表面粗さRaが20〜300nmであることを特徴とする。
前記絶縁層は、表面に球面状の凹所が形成されてなり、当該絶縁層の表面の表面粗さRaが20〜300nmであることを特徴とする。
本発明の配線基板材料の製造方法においては、絶縁層の表面に酸素を含むガス雰囲気下において紫外線を照射することにより、紫外線のエネルギーおよび紫外線の照射に伴って生ずるオゾンや活性酸素によって、当該絶縁層の表層部分における樹脂が分解される。このため、アルカリ溶液を使用したときのように、露出した球状フィラーに接する樹脂が溶解除去されることがない。その結果、絶縁層に物理的振動を付与することによって球状フィラーが離脱することにより、絶縁層の表面には、球状フィラーの球面に適合する多数の凹部が形成される。
従って、本発明の配線基板材料の製造方法によれば、絶縁層の表面に導電部を形成する際に十分にアンカー効果が発揮されるので、絶縁層に対する接着性が高い導電層を形成することができる。
従って、本発明の配線基板材料の製造方法によれば、絶縁層の表面に導電部を形成する際に十分にアンカー効果が発揮されるので、絶縁層に対する接着性が高い導電層を形成することができる。
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の製造方法によって得られる配線基板材料の一例における要部の構成を示す説明用断面図である。この配線基板材料1は、絶縁性基板2と、この絶縁性基板2の表面上に積層された、所要のパターンの第1の導電層(配線層)3と、この導電層3を含む絶縁性基板2上に積層された絶縁層4と、この絶縁層4上に積層された第2の導電層5とにより構成されている。
図1は、本発明の製造方法によって得られる配線基板材料の一例における要部の構成を示す説明用断面図である。この配線基板材料1は、絶縁性基板2と、この絶縁性基板2の表面上に積層された、所要のパターンの第1の導電層(配線層)3と、この導電層3を含む絶縁性基板2上に積層された絶縁層4と、この絶縁層4上に積層された第2の導電層5とにより構成されている。
絶縁性基板2は、例えばガラス繊維補強型エポキシ樹脂、ガラス繊維補強型ポリエステル樹脂などによって構成されている。
絶縁性基板2の厚みは、例えば20〜800μmである。
絶縁性基板2の厚みは、例えば20〜800μmである。
絶縁層4は、無機物質よりなる球状フィラーが含有された樹脂によって構成されている。絶縁層4を構成する樹脂としては、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂などを用いることができる。絶縁層4中に含有される球状フィラーを構成する材料としては、シリカ、アルミナ、マイカ、珪酸塩、硫酸バリウム、水酸化マグネシウム、酸化チタンなどを用いることができる。球状フィラーの平均粒径は、例えば0.1〜2μmである。
絶縁層4の各々における球状フィラーの割合は、例えば20〜60質量%である。
絶縁層4の厚みは、例えば10〜50μmである。
絶縁層4の各々における球状フィラーの割合は、例えば20〜60質量%である。
絶縁層4の厚みは、例えば10〜50μmである。
第1の導電層3および第2の導電層5を構成する材料としては、銅、ニッケル、金などを用いることができる。
第1の導電層3の厚みは、例えば10〜100μmである。また、第2の導電層5の厚みは、例えば0.1〜20μmである。
第1の導電層3の厚みは、例えば10〜100μmである。また、第2の導電層5の厚みは、例えば0.1〜20μmである。
本発明の製造方法においては、上記の配線基板材料1は、例えば以下のようにして製造される。
先ず、図2に示すように、絶縁性基板2の表面上に、所要のパターンの第1の導電層3を形成する。
第1の導電層3を形成する方法としては、特に限定されず、サブトラクティブ法、セミアディティブ法などの種々の方法を利用することができる。
先ず、図2に示すように、絶縁性基板2の表面上に、所要のパターンの第1の導電層3を形成する。
第1の導電層3を形成する方法としては、特に限定されず、サブトラクティブ法、セミアディティブ法などの種々の方法を利用することができる。
次いで、図3に示すように、第1の導電層3を含む絶縁性基板2の表面上に絶縁層4を積層することにより、中間積層体1aを形成する。
絶縁層4を積層する方法としては、液状の熱硬化性樹脂中に球状フィラーが含有されてなる絶縁層形成材料を、第1の導電層3を含む絶縁性基板2の表面上に塗布した後、当該絶縁層形成材料を硬化処理する方法や、第1の導電層3を含む絶縁性基板2の表面上に、球状フィラーが含有された絶縁シートを熱圧着等によって貼り合わせる方法を利用することができる。
絶縁層4を積層する方法としては、液状の熱硬化性樹脂中に球状フィラーが含有されてなる絶縁層形成材料を、第1の導電層3を含む絶縁性基板2の表面上に塗布した後、当該絶縁層形成材料を硬化処理する方法や、第1の導電層3を含む絶縁性基板2の表面上に、球状フィラーが含有された絶縁シートを熱圧着等によって貼り合わせる方法を利用することができる。
そして、中間積層体1aにおける絶縁層4に対して、その表面の粗面形成が行われる。 具体的に説明すると、先ず、絶縁層4の表面に対して、酸素を含むガス雰囲気下において紫外線を照射する。これにより、絶縁層4の表層部分における樹脂が、紫外線のエネルギーおよび紫外線の照射に伴って生ずるオゾンや活性酸素によって分解されてガス化される。その結果、図4に拡大して示すように、絶縁層4の表層部分(破線で示す)4aにおける樹脂が除去される。一方、絶縁層4の表層部分4aにおける球状フィラーFは、樹脂が除去されることによって表面に露出される。
このとき、アルカリ溶液を使用したときのように、絶縁層4の表面に露出した球状フィラーFに接する樹脂が溶解除去されることがない。
また、露出した球状フィラーFは、紫外線が照射されることによって脆いものとなる。これは、球状フィラーFが紫外線を受けることによって収縮することにより、当該球状フィラーFに歪みが生じるためと考えられる。
このとき、アルカリ溶液を使用したときのように、絶縁層4の表面に露出した球状フィラーFに接する樹脂が溶解除去されることがない。
また、露出した球状フィラーFは、紫外線が照射されることによって脆いものとなる。これは、球状フィラーFが紫外線を受けることによって収縮することにより、当該球状フィラーFに歪みが生じるためと考えられる。
以上において、紫外線照射が行われるガス雰囲気における酸素濃度は、50〜100体積%であることが好ましく、より好ましくは 90〜100体積%である。酸素濃度が過小である場合には、樹脂の分解に必要な活性酸素の供給量が足りなくなるので、可能な限り高い酸素濃度が望ましい。
また、絶縁層4に照射される紫外線は、波長220nm以下であることが好ましく、より好ましくは190nm以下である。紫外線の波長が220nmを超える場合には、絶縁層の表層部分を分解除去することが困難となる。
波長220nm以下の紫外線の光源としては、キセノンエキシマランプ(ピーク波長172nm)、低圧水銀灯(185nm輝線)、希ガス蛍光ランプなどを用いることができる。
絶縁層4に照射される紫外線の照度は、例えば10〜200mW/cm2 である。また、絶縁層4に対する紫外線の照射時間は、紫外線の照度などを考慮して適宜設定されるが、例えば1〜30分間である。
波長220nm以下の紫外線の光源としては、キセノンエキシマランプ(ピーク波長172nm)、低圧水銀灯(185nm輝線)、希ガス蛍光ランプなどを用いることができる。
絶縁層4に照射される紫外線の照度は、例えば10〜200mW/cm2 である。また、絶縁層4に対する紫外線の照射時間は、紫外線の照度などを考慮して適宜設定されるが、例えば1〜30分間である。
図5は、波長220nm以下の紫外線の光源として用いられるエキシマランプの一例における構成の概略を示す説明用断面図であって、(a)放電容器の長手方向に沿った断面を示す横断面図、(b)(a)におけるA−A線断面図である。
このエキシマランプ10は、両端が気密に封止されて内部に放電空間Sが形成された、断面矩形状の中空長尺状の放電容器11を備えており、この放電容器11の内部には、放電用ガスとして、例えばキセノンガスや、アルゴンと塩素とを混合したガスが封入されている。
放電容器11は、真空紫外光を良好に透過するシリカガラス、例えば合成石英ガラスよりなり、誘電体としての機能を有する。
このエキシマランプ10は、両端が気密に封止されて内部に放電空間Sが形成された、断面矩形状の中空長尺状の放電容器11を備えており、この放電容器11の内部には、放電用ガスとして、例えばキセノンガスや、アルゴンと塩素とを混合したガスが封入されている。
放電容器11は、真空紫外光を良好に透過するシリカガラス、例えば合成石英ガラスよりなり、誘電体としての機能を有する。
放電容器11における長辺面の外表面には、一対の格子状の電極、すなわち、高電圧供給電極として機能する一方の電極15および接地電極として機能する他方の電極16が長尺な方向に伸びるよう対向して配置されており、これにより、一対の電極15,16間に誘電体として機能する放電容器11が介在された状態とされている。
このような電極は、例えば、金属よりなる電極材料を放電容器11にペースト塗布することにより、あるいは、プリント印刷や蒸着することによって形成することができる。
このような電極は、例えば、金属よりなる電極材料を放電容器11にペースト塗布することにより、あるいは、プリント印刷や蒸着することによって形成することができる。
このエキシマランプ10においては、一方の電極15に点灯電力が供給されると、誘電体として機能する放電容器11の壁を介して両電極15,16間に放電が生成され、これにより、エキシマ分子が形成されると共にこのエキシマ分子から真空紫外光が放射されるエキシマ放電が生ずるが、このエキシマ放電によって発生する真空紫外光を効率良く利用するために、放電容器11の内表面に、シリカ粒子とアルミナ粒子とからなる紫外線反射膜20が設けられている。ここに、放電用ガスとしてキセノンガスを用いた場合は、波長172nmにピークを有する真空紫外線が放出され、放電用ガスとしてアルゴンと塩素とを混合したガスを用いた場合には、波長175nmにピークを有する真空紫外線が放出される。
紫外線反射膜20は、例えば、放電容器11における長辺面の、高電圧供給電極として機能する一方の電極15に対応する内表面領域とこの領域に連続する短辺面の内表面領域の一部にわたって形成されており、放電容器11における長辺面の、接地電極として機能する他方の電極16に対応する内表面領域において紫外線反射膜20が形成されていないことによって光出射部(アパーチャ部)18が構成されている。
紫外線反射膜20の膜厚は、例えば10〜100μmであることが好ましい。
紫外線反射膜20の膜厚は、例えば10〜100μmであることが好ましい。
紫外線反射膜20は、シリカ粒子およびアルミナ粒子それ自体が高い屈折率を有する真空紫外光透過性を有するものであることから、シリカ粒子またはアルミナ粒子に到達した真空紫外光の一部が粒子の表面で反射されると共に他の一部が屈折して粒子の内部に入射され、さらに、粒子の内部に入射される光の多くが透過され(一部が吸収)、再び、出射されるに際して屈折される、このような反射、屈折が繰り返し起こる「拡散反射」させる機能を有する。
また、紫外線反射膜20は、シリカ粒子およびアルミナ粒子、すなわちセラミックスにより構成されていることにより、不純ガスを発生させず、また、放電に耐えられる特性を有する。
また、紫外線反射膜20は、シリカ粒子およびアルミナ粒子、すなわちセラミックスにより構成されていることにより、不純ガスを発生させず、また、放電に耐えられる特性を有する。
紫外線反射膜20を構成するシリカ粒子は、例えばシリカガラスを粉末状に細かい粒子としたものなどを用いることができる。
シリカ粒子は、以下のように定義される粒子径が例えば0.01〜20μmの範囲内にあるものであって、中心粒径(数平均粒子径のピーク値)が、例えば0.1〜10μmであるものが好ましく、より好ましくは0.3〜3μmであるものである。
また、中心粒径を有するシリカ粒子の割合が50%以上であることが好ましい。
シリカ粒子は、以下のように定義される粒子径が例えば0.01〜20μmの範囲内にあるものであって、中心粒径(数平均粒子径のピーク値)が、例えば0.1〜10μmであるものが好ましく、より好ましくは0.3〜3μmであるものである。
また、中心粒径を有するシリカ粒子の割合が50%以上であることが好ましい。
紫外線反射膜20を構成するアルミナ粒子は、粒子径が例えば0.1〜10μmの範囲内にあるものであって、中心粒径(数平均粒子径のピーク値)が、例えば0.1〜3μmであるものが好ましく、より好ましくは0.3〜1μmであるものである。
また、中心粒径を有するアルミナ粒子の割合が50%以上であることが好ましい。
また、中心粒径を有するアルミナ粒子の割合が50%以上であることが好ましい。
次いで、絶縁層4に対して物理的振動を与えることによって、絶縁層4の表面に露出した球状フィラーFが離脱して除去される。
球状フィラーFが絶縁層4の表面から離脱する理由としては、振動による機械的作用によって球状フィラーFが破壊されること、紫外線の照射によって、球状フィラーFの収縮や、紫外線の照射によって生ずる球状フィラーFと樹脂との熱膨張の差などによって、球状フィラーFと樹脂との間にわずかな隙間が生じることなどが考えられる。
その結果、図6に示すように、絶縁層4の表面には、離脱した球状フィラーFの球面に適合する多数の球面状の凹部Dが形成される。以て、絶縁層4の表面には、粗面が形成される。
球状フィラーFが絶縁層4の表面から離脱する理由としては、振動による機械的作用によって球状フィラーFが破壊されること、紫外線の照射によって、球状フィラーFの収縮や、紫外線の照射によって生ずる球状フィラーFと樹脂との熱膨張の差などによって、球状フィラーFと樹脂との間にわずかな隙間が生じることなどが考えられる。
その結果、図6に示すように、絶縁層4の表面には、離脱した球状フィラーFの球面に適合する多数の球面状の凹部Dが形成される。以て、絶縁層4の表面には、粗面が形成される。
絶縁層4に付与される物理的振動の周波数(振動数)は、25〜170kHzとされ、好ましくは25〜75kHzとされる。この周波数が過小である場合には、絶縁層4の表面に露出した球状フィラーFを離脱させることが困難となる。一方、この周波数が過大である場合には、絶縁層4における樹脂の一部が破壊されることにより、第2の導電層5を形成する際に、十分なアンカー効果が得られない。
絶縁層4に対する機械的振動の付与は、例えば超音波振動処理によって行うことができる。このような超音波振動処理においては、超音波の振動媒体として、水などの液体および空気などの気体を用いることができる。
具体的に説明すると、振動媒体として水を用いる場合には、中間積層体1aを例えば水中に浸漬し、この状態で、当該水を超音波振動させることにより、超音波振動処理を行うことができる。超音波の振動媒体として液体を用いる場合には、超音波振動処理の処理時間は、例えば30〜180秒間である。
また、振動媒体として空気を用いる場合には、圧縮空気を超音波振動させながら絶縁層4に吹きつけることにより、超音波振動処理を行うことができる。ここで、圧縮空気の圧力は0.2MPa以上であることが好ましい。また、圧縮空気による超音波振動処理の処理時間は、例えば30〜180秒間である。
絶縁層4に対する紫外線の照射および物理的振動の付与は、この順でそれぞれ1回ずつ行ってもよいが、紫外線の照射および物理的振動の付与を交互に繰り返して行ってもよい。絶縁層4に対する紫外線の照射および物理的振動の付与の繰り返し回数は、例えば1〜5回である。
このようにして粗面形成が施された絶縁層4の表面は、その表面粗さRaが20〜300nmであることが好ましい。この表面粗さRaが20nm未満でも特に問題はないが、粗面を施さなくても、絶縁層4の表面の表面粗さRaが20nm程度ある。一方、この表面粗さRaが300nmを超える場合には、絶縁層4と密着する第2の導電層5も絶縁層4と同程度の表面粗さになってしまい、この表面粗さが電気的伝導の損失を大きくしてしまう。
次いで、粗面形成が施された絶縁層4の表面に、第2の導電層5を形成する。
具体的に説明すると、先ず、図7に示すように、絶縁層4の表面に、無電解メッキ用触媒よりなるシード層6を形成する。
無電解メッキ用触媒としては、パラジウム(Pd)、チタン(Ti)、銅(Cu)などを用いることができる。
シード層6の厚みは、10〜500nmであることが好ましく、よりより好ましくは10〜100nmである。
また、シード層6を形成する方法としては、無電解メッキ用触媒のコロイド溶液を絶縁層の表面に塗布する方法、無電解メッキ用触媒を構成するチタン(Ti)や銅(Cu)を蒸着する方法などを利用することができる。
具体的に説明すると、先ず、図7に示すように、絶縁層4の表面に、無電解メッキ用触媒よりなるシード層6を形成する。
無電解メッキ用触媒としては、パラジウム(Pd)、チタン(Ti)、銅(Cu)などを用いることができる。
シード層6の厚みは、10〜500nmであることが好ましく、よりより好ましくは10〜100nmである。
また、シード層6を形成する方法としては、無電解メッキ用触媒のコロイド溶液を絶縁層の表面に塗布する方法、無電解メッキ用触媒を構成するチタン(Ti)や銅(Cu)を蒸着する方法などを利用することができる。
このようにして形成されたシード層6上に無電解メッキを施すことによって、図8に示すように、金属薄層7を形成する。金属薄層7の厚みは、例えば1〜20μmである。
そして、図9に示すように、金属薄層7の表面に、形成すべき第2の導電層に対してネガパターンとなるメッキレジスト層8を形成する。次いで、金属薄層7における露出した部分に電解メッキを施すことによって、図10に示すように、絶縁層4の表面に所要の厚みの第2の導電層5を形成する。その後、メッキレジスト層8を除去することにより、図11に示すように、金属薄層7を露出させる。そして、露出した金属薄層7をエッチング処理によって除去することにより、図1に示す配線基板材料1が得られる。
以上のように、本発明の配線基板材料の製造方法においては、絶縁層4の表面に酸素を含むガス雰囲気下において紫外線を照射することにより、紫外線のエネルギーおよび紫外線の照射に伴って生ずるオゾンや活性酸素によって、当該絶縁層4の表層部分における樹脂が分解される。このため、アルカリ溶液を使用したときのように、露出した球状フィラーFに接する樹脂が溶解除去されることがない。その結果、絶縁層4に物理的振動を付与することによって球状フィラーFが離脱することにより、絶縁層4の表面には、球状フィラーFの球面に適合する多数の凹部Dが形成される。
従って、本発明の配線基板材料の製造方法によれば、絶縁層4の表面に第2の導電部5を形成する際に十分にアンカー効果が発揮されるので、絶縁層4に対する接着性が高い第2の導電層5を形成することができる。
従って、本発明の配線基板材料の製造方法によれば、絶縁層4の表面に第2の導電部5を形成する際に十分にアンカー効果が発揮されるので、絶縁層4に対する接着性が高い第2の導電層5を形成することができる。
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
〈実施例1〉
(1)中間積層体の製造:
PET樹脂よりなる絶縁性基板(厚み:50μm)の表面上に、サブトラクティブ法によって銅よりなる第1の導電層(厚み:20μm)を形成した。次いで、第1の導電層を含む絶縁性基板の表面上に、球状シリカ(平均粒径:0.5μm,含有割合:60質量%)が含有された、エポキシ樹脂よりなる層間絶縁用フィルムをラミネートすることにより、厚みが25μmの絶縁層を形成し、以て、中間積層体を製造した。
(1)中間積層体の製造:
PET樹脂よりなる絶縁性基板(厚み:50μm)の表面上に、サブトラクティブ法によって銅よりなる第1の導電層(厚み:20μm)を形成した。次いで、第1の導電層を含む絶縁性基板の表面上に、球状シリカ(平均粒径:0.5μm,含有割合:60質量%)が含有された、エポキシ樹脂よりなる層間絶縁用フィルムをラミネートすることにより、厚みが25μmの絶縁層を形成し、以て、中間積層体を製造した。
(2)絶縁層の粗面形成
(2−1)紫外線照射
酸素濃度が95体積%のガス雰囲気において、中間積層体における絶縁層の表面に、キセノンエキシマランプを備えた紫外線照射装置によって下記の条件で紫外線照射処理を行った。
紫外線照射処理条件:
紫外線照射装置の紫外線出射窓の外面における紫外線照度=100W/cm2
紫外線照射装置の紫外線出射窓と試験用配線基板材料との離間距離=1mm
紫外線照射時間=5分間
(2−2)物理的振動付与
上記(2−1)の紫外線照射処理工程が終了した後、中間積層体を純水中に浸漬した。この状態で、中間積層体に対して25kHzの超音波による超音波振動処理を1分間行った。
その後、絶縁層の表面の表面粗さRaを測定したところ、250nmであった。
(2−1)紫外線照射
酸素濃度が95体積%のガス雰囲気において、中間積層体における絶縁層の表面に、キセノンエキシマランプを備えた紫外線照射装置によって下記の条件で紫外線照射処理を行った。
紫外線照射処理条件:
紫外線照射装置の紫外線出射窓の外面における紫外線照度=100W/cm2
紫外線照射装置の紫外線出射窓と試験用配線基板材料との離間距離=1mm
紫外線照射時間=5分間
(2−2)物理的振動付与
上記(2−1)の紫外線照射処理工程が終了した後、中間積層体を純水中に浸漬した。この状態で、中間積層体に対して25kHzの超音波による超音波振動処理を1分間行った。
その後、絶縁層の表面の表面粗さRaを測定したところ、250nmであった。
(3)導電層の形成
絶縁層の表面に、パラジウムのコロイド溶液を絶縁層の表面に塗布することにより、厚みが100nmのシード層を形成した。次いで、このシード層上に無電解銅メッキを施すことによって、厚みが800nmの銅よりなる金属薄層を形成した。その後、金属薄層に対して電解銅メッキを施すことによって、厚みが20μmの第2の導電層を形成することにより、配線基板材料を製造した。
絶縁層の表面に、パラジウムのコロイド溶液を絶縁層の表面に塗布することにより、厚みが100nmのシード層を形成した。次いで、このシード層上に無電解銅メッキを施すことによって、厚みが800nmの銅よりなる金属薄層を形成した。その後、金属薄層に対して電解銅メッキを施すことによって、厚みが20μmの第2の導電層を形成することにより、配線基板材料を製造した。
〈実施例2〉
物理的振動付与において、超音波の周波数を25kHzから75kHzに変更したこと以外は、実施例1と同様にして配線基板材料を製造した。
絶縁層の表面の表面粗さRaを測定したところ、160nmであった。
物理的振動付与において、超音波の周波数を25kHzから75kHzに変更したこと以外は、実施例1と同様にして配線基板材料を製造した。
絶縁層の表面の表面粗さRaを測定したところ、160nmであった。
〈実施例3〉
物理的振動付与において、超音波の周波数を25kHzから100kHzに変更したこと以外は、実施例1と同様にして配線基板材料を製造した。
絶縁層の表面の表面粗さRaを測定したところ、165nmであった。
物理的振動付与において、超音波の周波数を25kHzから100kHzに変更したこと以外は、実施例1と同様にして配線基板材料を製造した。
絶縁層の表面の表面粗さRaを測定したところ、165nmであった。
〈実施例4〉
物理的振動付与において、超音波の周波数を25kHzから170kHzに変更したこと以外は、実施例1と同様にして配線基板材料を製造した。
絶縁層の表面の表面粗さRaを測定したところ、280nmであった。
物理的振動付与において、超音波の周波数を25kHzから170kHzに変更したこと以外は、実施例1と同様にして配線基板材料を製造した。
絶縁層の表面の表面粗さRaを測定したところ、280nmであった。
〈実施例5〉
層間絶縁用フィルムとして、球状シリカ(平均粒径:0.6μm,含有割合:60質量%)が含有されてなるものを用いたこと以外は、実施例1と同様にして配線基板材料を製造した。
絶縁層の表面の表面粗さRaを測定したところ、260nmであった。
層間絶縁用フィルムとして、球状シリカ(平均粒径:0.6μm,含有割合:60質量%)が含有されてなるものを用いたこと以外は、実施例1と同様にして配線基板材料を製造した。
絶縁層の表面の表面粗さRaを測定したところ、260nmであった。
〈実施例6〉
層間絶縁用フィルムとして、球状シリカ(平均粒径:0.6μm,含有割合:70質量%)が含有されてなるものを用いたこと以外は、実施例4と同様にして配線基板材料を製造した。
絶縁層の表面の表面粗さRaを測定したところ、290nmであった。
層間絶縁用フィルムとして、球状シリカ(平均粒径:0.6μm,含有割合:70質量%)が含有されてなるものを用いたこと以外は、実施例4と同様にして配線基板材料を製造した。
絶縁層の表面の表面粗さRaを測定したところ、290nmであった。
〈比較例1〉
物理的振動付与を行わなかったこと以外は、実施例1と同様にして配線基板材料を製造した。
絶縁層の表面の表面粗さRaを測定したところ、380nmであった。
物理的振動付与を行わなかったこと以外は、実施例1と同様にして配線基板材料を製造した。
絶縁層の表面の表面粗さRaを測定したところ、380nmであった。
〈比較例2〉
物理的振動付与において、超音波の周波数を25kHzから18kHzに変更したこと以外は、実施例1と同様にして配線基板材料を製造した。
絶縁層の表面の表面粗さRaを測定したところ、340nmであった。
物理的振動付与において、超音波の周波数を25kHzから18kHzに変更したこと以外は、実施例1と同様にして配線基板材料を製造した。
絶縁層の表面の表面粗さRaを測定したところ、340nmであった。
〈比較例3〉
物理的振動付与において、超音波の周波数を25kHzから20kHzに変更したこと以外は、実施例1と同様にして配線基板材料を製造した。
絶縁層の表面の表面粗さRaを測定したところ、315nmであった。
物理的振動付与において、超音波の周波数を25kHzから20kHzに変更したこと以外は、実施例1と同様にして配線基板材料を製造した。
絶縁層の表面の表面粗さRaを測定したところ、315nmであった。
〈比較例4〉
物理的振動付与において、超音波の周波数を25kHzから200kHzに変更したこと以外は、実施例1と同様にして配線基板材料を製造した。
絶縁層の表面の表面粗さRaを測定したところ、305nmであった。
物理的振動付与において、超音波の周波数を25kHzから200kHzに変更したこと以外は、実施例1と同様にして配線基板材料を製造した。
絶縁層の表面の表面粗さRaを測定したところ、305nmであった。
〈比較例5〉
物理的振動付与において、超音波の周波数を25kHzから400kHzに変更したこと以外は、実施例1と同様にして配線基板材料を製造した。
絶縁層の表面の表面粗さRaを測定したところ、320nmであった。
物理的振動付与において、超音波の周波数を25kHzから400kHzに変更したこと以外は、実施例1と同様にして配線基板材料を製造した。
絶縁層の表面の表面粗さRaを測定したところ、320nmであった。
〈比較例6〉
物理的振動付与において、超音波の周波数を25kHzから950kHzに変更したこと以外は、実施例1と同様にして配線基板材料を製造した。
絶縁層の表面の表面粗さRaを測定したところ、370nmであった。
物理的振動付与において、超音波の周波数を25kHzから950kHzに変更したこと以外は、実施例1と同様にして配線基板材料を製造した。
絶縁層の表面の表面粗さRaを測定したところ、370nmであった。
〈比較例7〉
絶縁層の粗面形成において、絶縁層に対する紫外線照射の代わりに、中間積層体を過マンガン酸カリウム溶液中に20分間浸漬したこと以外は、実施例1と同様にして配線基板材料を製造した。
絶縁層の表面の表面粗さRaを測定したところ、280nmであった。
絶縁層の粗面形成において、絶縁層に対する紫外線照射の代わりに、中間積層体を過マンガン酸カリウム溶液中に20分間浸漬したこと以外は、実施例1と同様にして配線基板材料を製造した。
絶縁層の表面の表面粗さRaを測定したところ、280nmであった。
[評価]
JIS C 5016に準拠し、以下のようにして第2の導電層について90度引きはがし強さを測定した。
第2の導電層に対して線幅が1cmとなるよう切り込みをいれ、切り込みを入れた第2の導電層の端部を引っ張り試験機にセットし、10cm引きはがしたときの強度を測定した。
上記き引きはがし強度が0.5kg/cmを超えた場合を○、0.45〜0.5kg/cmである場合を△、0.45kg/cm未満である場合を×として評価した結果を表1に示す。
JIS C 5016に準拠し、以下のようにして第2の導電層について90度引きはがし強さを測定した。
第2の導電層に対して線幅が1cmとなるよう切り込みをいれ、切り込みを入れた第2の導電層の端部を引っ張り試験機にセットし、10cm引きはがしたときの強度を測定した。
上記き引きはがし強度が0.5kg/cmを超えた場合を○、0.45〜0.5kg/cmである場合を△、0.45kg/cm未満である場合を×として評価した結果を表1に示す。
表1の結果から明らかなように、実施例1〜6によれば、絶縁層に対する接着性が高い導電層が得られることが確認された。この接着性は、絶縁層の表面に形成された凹部の内面に不所望な凹凸が形成されなかったために、得られたものと推測される。
これに対して、比較例1においては、絶縁層に対する物理的振動の付与を行っていないため、球状フィラーが絶縁層の表面に残留しており、これにより、絶縁層に対する接着性が高い導電層が得られなかった。
また、比較例2〜3においては、絶縁層に対する物理的振動の付与の周波数が過小であるため、絶縁層の表面に露出した球状フィラーが十分に離脱せず、これにより、絶縁層に対する接着性が高い導電層が得られなかった。
また、比較例4〜6においては、絶縁層に対する物理的振動の付与の周波数が過大であるため、絶縁層における樹脂の一部が破壊され、これにより、絶縁層に対する接着性が高い導電層が得られなかった。
また、比較例7においては、アルカリ溶液を使用したため、絶縁層の表面に形成された凹部の内面に微小な凹凸が形成され、これにより、絶縁層に対する接着性が高い導電層が得られなかった。
これに対して、比較例1においては、絶縁層に対する物理的振動の付与を行っていないため、球状フィラーが絶縁層の表面に残留しており、これにより、絶縁層に対する接着性が高い導電層が得られなかった。
また、比較例2〜3においては、絶縁層に対する物理的振動の付与の周波数が過小であるため、絶縁層の表面に露出した球状フィラーが十分に離脱せず、これにより、絶縁層に対する接着性が高い導電層が得られなかった。
また、比較例4〜6においては、絶縁層に対する物理的振動の付与の周波数が過大であるため、絶縁層における樹脂の一部が破壊され、これにより、絶縁層に対する接着性が高い導電層が得られなかった。
また、比較例7においては、アルカリ溶液を使用したため、絶縁層の表面に形成された凹部の内面に微小な凹凸が形成され、これにより、絶縁層に対する接着性が高い導電層が得られなかった。
1 配線基板材料
1a 中間積層体
2 絶縁性基板
3 第1の導電層
4 絶縁層
4a 表層部分
5 第2の導電層
6 シード層
7 金属薄層
8 メッキレジスト層
10 エキシマランプ
11 放電容器
15 一方の電極(高電圧供給電極)
16 他方の電極(接地電極)
18 光出射部(アパーチャ部)
20 紫外線反射膜
D 凹部
F 球状フィラー
S 放電空間
1a 中間積層体
2 絶縁性基板
3 第1の導電層
4 絶縁層
4a 表層部分
5 第2の導電層
6 シード層
7 金属薄層
8 メッキレジスト層
10 エキシマランプ
11 放電容器
15 一方の電極(高電圧供給電極)
16 他方の電極(接地電極)
18 光出射部(アパーチャ部)
20 紫外線反射膜
D 凹部
F 球状フィラー
S 放電空間
Claims (5)
- 球状フィラーが含有された樹脂よりなる絶縁層と導電層とが積層されてなる配線基板材料の製造方法において、
前記絶縁層の表面に対して、酸素を含むガス雰囲気下において紫外線を照射し、その後、当該絶縁層に25〜170kHzの物理的振動を与えることによって、当該絶縁層の表面に球面状の凹部を形成する粗面形成工程
を有することを特徴とする配線基板材料の製造方法。 - 前記球状フィラーの平均粒径が0.1〜2.0μmであることを特徴とする請求項1に記載の配線基板材料の製造方法。
- 前記粗面形成工程を行った後、前記絶縁層の表面に、無電解メッキ用触媒よりなるシード層を形成し、このシード層上に、無電解メッキおよび電解メッキによって前記導電層を形成する工程を行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の配線基板材料の製造方法。
- 前記シード層の厚みが10〜500nmであり、前記導電層の厚みが0.1〜20μmであることを特徴とする請求項3に記載の配線基板材料の製造方法。
- 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の製造方法によって得られる配線基板材料であって、
前記絶縁層は、表面に球面状の凹所が形成されてなり、当該絶縁層の表面の表面粗さRaが20〜300nmであることを特徴とする配線基板材料。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017208471A (ja) * | 2016-05-19 | 2017-11-24 | 日立化成株式会社 | 積層板及び配線板の製造方法 |
WO2021256870A1 (ko) * | 2020-06-17 | 2021-12-23 | 엘지이노텍 주식회사 | 동박부착수지 및 이를 포함하는 회로기판 |
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---|---|---|---|---|
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JPH11214850A (ja) * | 1998-01-23 | 1999-08-06 | Victor Co Of Japan Ltd | プリント基板の製造方法及びプリント基板 |
JP2007158238A (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-21 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 樹脂層表面の洗浄方法 |
JP2012044158A (ja) * | 2010-07-22 | 2012-03-01 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 多層配線基板及びその製造方法 |
-
2013
- 2013-09-20 JP JP2013195291A patent/JP2015061026A/ja active Pending
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