JP2016219663A - 絶縁シート、配線基板、および配線基板の製造方法 - Google Patents

絶縁シート、配線基板、および配線基板の製造方法 Download PDF

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良平 高橋
Ryohei Takahashi
良平 高橋
康二 佐藤
Koji Sato
康二 佐藤
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Noriyuki Daito
範行 大東
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Abstract

【課題】デスミア耐性、回路埋め込み性、およびレーザ照射による細線加工性のバランスに優れた絶縁シートを実現する。
【解決手段】絶縁シートは、一面側に配線を埋め込むための凹部をレーザ照射により形成した後、硬化することにより絶縁層を形成するために用いられる絶縁シートであって、前記一面側に位置する第1樹脂層と、前記一面とは反対の他面側に位置する第2樹脂層と、を備え、前記第1樹脂層は、メディアン径D50が0.2μm以下である第1シリカ粒子を含み、かつ示差走査熱量計を用いて昇温速度10℃/minの条件下で30℃から350℃まで昇温した際に得られるDSC曲線において、二つの発熱ピークが生じる。
【選択図】図1

Description

本発明は、絶縁シート、配線基板、および配線基板の製造方法に関する。
配線基板等の絶縁層を形成するために、たとえば樹脂組成物により構成される樹脂層を用いることが検討されている。このような技術としては、たとえば特許文献1、2に記載のものが挙げられる。
特許文献1には、粗化処理されて用いられる絶縁樹脂フィルムであって、粗化処理される面である第1の主面側において、第2の主面側よりも、シリカが少なく存在するように偏在している絶縁樹脂フィルムが記載されている。特許文献2には、第1の絶縁層と、第1の絶縁層の一方の表面に積層された第2の絶縁層とを有し、第2の絶縁層が、第2の絶縁層を部分的に除去する際に、第1の絶縁層と第2の絶縁層とのうち第2の絶縁層のみを選択的に除去して、得られる絶縁層に第2の絶縁層の厚みの深さの溝を形成することが可能であるように構成された多層絶縁フィルムが記載されている。
特開2014−62150号公報 国際公開第2014/050871号パンフレット
配線の微細化を実現する観点から、たとえばレーザ照射によって、配線を埋め込むための凹部を絶縁樹脂層に形成することが検討されている。この場合、レーザ照射により凹部を形成した後の樹脂残渣等を除去するためのデスミア処理に対する耐性(以下、デスミア耐性とも呼ぶ)を向上させることが求められる。しかしながら、デスミア耐性と、レーザ照射による細線加工性と、を両立させることはこれまで困難であった。さらには、このような絶縁樹脂層については、下層に位置する回路への埋め込み性を向上させることも重要となる。このため、レーザ照射による細線加工性、デスミア耐性、および回路埋め込み性のバランスに優れた絶縁シートの実現が求められていた。
本発明によれば、
一面側に配線を埋め込むための凹部をレーザ照射により形成した後、硬化することにより絶縁層を形成するために用いられる絶縁シートであって、
前記一面側に位置する第1樹脂層と、
前記一面側とは反対の他面側に位置する第2樹脂層と、
を備え、
前記第1樹脂層は、
メディアン径D50が0.2μm以下である第1シリカ粒子を含み、かつ、
示差走査熱量計を用いて昇温速度10℃/minの条件下で30℃から350℃まで昇温した際に得られるDSC曲線において、二つの発熱ピークが生じる絶縁シートが提供される。
また、本発明によれば、
基材と、
前記基材と前記第2樹脂層が対向するよう前記基材上に上述の絶縁シートを積層した後、前記絶縁シートを硬化することにより設けられ、かつ表面に凹部が形成された第1絶縁層と、
前記凹部内に埋め込まれた第1配線と、
を備える配線基板が提供される。
また、本発明によれば、
基材上に、前記基材に前記第2樹脂層が対向するよう上述の絶縁シートを積層する工程と、
前記絶縁シートを加熱処理する工程と、
前記絶縁シートの前記一面側に対しレーザ照射を行い、凹部を形成する工程と、
前記凹部内に配線を埋め込む工程と、
を備える配線基板の製造方法が提供される。
本発明によれば、レーザ照射による細線加工性、デスミア耐性、および回路埋め込み性のバランスに優れた絶縁シートを実現することが可能となる。
本実施形態に係る絶縁シートを示す断面図である。 本実施形態に係る配線基板の製造方法を示す断面図である。 本実施形態に係る配線基板の製造方法を示す断面図である。 本実施形態に係る配線基板の製造方法を示す断面図である。 本実施形態に係る配線基板を示す断面図である。 第1樹脂層に対するDSC測定により得られたDSC曲線である。
以下、実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
図1は、本実施形態に係る絶縁シート10を示す断面図である。
本実施形態に係る絶縁シート10は、一面側に配線を埋め込むための凹部をレーザ照射により形成した後、硬化することにより絶縁層を形成するために用いられる絶縁シートであって、一面側に位置する第1樹脂層12と、一面とは反対の他面側に位置する第2樹脂層14と、を備えるものである。第1樹脂層12は、メディアン径D50が0.2μm以下である第1シリカ粒子を含み、かつ示差走査熱量計を用いて昇温速度10℃/minの条件下で30℃から350℃まで昇温した際に得られるDSC曲線において、二つの発熱ピークが生じる。
上述のように、配線を埋め込むための凹部をレーザ照射によって形成する絶縁樹脂層においては、レーザ照射による細線加工性、デスミア耐性、および回路埋め込み性のバランスを向上させることが求められていた。本発明者は、上述の絶縁シート10を用いてこのような絶縁樹脂層を形成することにより、これらのバランスを向上させることができることを見出した。これは、メディアン径D50が0.2μm以下である第1シリカ粒子を含み、かつ昇温速度10℃/minの条件下で30℃から350℃まで昇温した際のDSC曲線に二つの発熱ピークが生じる第1樹脂層12において、細線加工性とデスミア耐性の優れたバランスが実現されることを新たに知見したことに基づくものである。また、第1樹脂層12と第2樹脂層14の積層構造とすることにより、第1樹脂層12においてはレーザ照射による細線加工性やデスミア耐性を向上させつつ、第2樹脂層14において下層の回路に対する埋め込み性を向上させることが可能となる。このように、本実施形態に係る絶縁シート10によれば、レーザ照射による細線加工性、デスミア耐性、および回路埋め込み性のバランスを向上させることが可能となる。
以下、本実施形態に係る絶縁シート10、および当該絶縁シート10を用いて製造される配線基板について詳細に説明する。
まず、絶縁シート10について説明する。絶縁シート10は、上述したとおり、一面側に配線を埋め込むための凹部をレーザ照射により形成した後、硬化することにより絶縁層を形成するために用いられる。絶縁シート10は、たとえば基材上に積層され、配線基板を構成するビルドアップ材を形成するために用いることができる。
本実施形態においては、たとえば基材上に絶縁シート10を積層した後、絶縁シート10のうちの基材と対向する他面とは反対側の一面にレーザ照射によって配線を埋め込むための凹部が形成される。絶縁シート10に対するレーザ照射は、とくに限定されないが、たとえばCOレーザ、エキシマレーザ、YAGレーザ、YVOレーザ、またはYLFレーザ等を用いることができる。これらの中でも、細線加工性を向上させる観点からは、たとえばエキシマレーザまたはYAGレーザを用いることが好ましく、193nm、248nm、もしくは308nmのレーザ波長を有するエキシマレーザ、または355nmのレーザ波長を有するYAGレーザを用いることがより好ましい。
図1に示すように、絶縁シート10は、第1樹脂層12と、第2樹脂層14と、が互いに積層されて構成されている。絶縁シート10の一面側に第1樹脂層12が、絶縁シート10の一面とは反対の他面側に第2樹脂層14が、それぞれ位置している。図1に示す例においては、絶縁シート10が、第1樹脂層12と第2樹脂層14のみにより形成されている。この場合、第1樹脂層12と第2樹脂層14は、互いに接触することとなる。一方で、絶縁シート10は、第1樹脂層12と、第2樹脂層14と、他の一層または二層以上の絶縁層と、が互いに積層されてなる積層体により構成されていてもよい。この場合、絶縁シート10のうちの最も一面側に第1樹脂層12が位置し、最も他面側に第2樹脂層14が位置するように形成されることとなる。
本実施形態においては、絶縁シート10の一面側に位置する第1樹脂層12に対してレーザ照射により配線を埋め込むための凹部が形成される。凹部は、たとえば第1樹脂層12を貫通しないように形成される。この場合、凹部の側面および底面は第1樹脂層12により構成されることとなる。これにより、レーザ照射を用いた配線形成時における細線加工性やデスミア耐性をより効果的に向上させることが可能となる。一方で、凹部は、第1樹脂層12を貫通して第2樹脂層14に至るように形成されていてもよい。
また、本実施形態においては、絶縁シート10の他面側に位置する第2樹脂層14が、絶縁シート10により形成される絶縁層下に位置する他の絶縁層や、基材、これらの上に形成された回路等に接することとなる。
絶縁シート10の一面上には、たとえばキャリア22が形成されている。また、絶縁シート10の他面上には、たとえばキャリア24が形成されている。これにより、絶縁シート10の取扱性を向上させることができる。この場合、たとえば絶縁シート10からキャリア24を剥離した後、絶縁シート10を基材上に積層することとなる。キャリア22およびキャリア24を構成する材料は、とくに限定されないが、たとえばポリエチレンテレフタレート(PET)等の樹脂材料が挙げられる。
本実施形態においては、たとえば第1樹脂層12の厚さを、第2樹脂層14の厚さよりも小さくすることができる。このように、第2樹脂層14の厚さを第1樹脂層12よりも大きくすることにより、絶縁シート10により形成される絶縁層下に位置する回路に対する埋め込み性をより効果的に向上させることができる。また、第1樹脂層12の厚さを小さくすることにより、配線基板の薄型化に寄与することもできる。回路埋め込み性の向上や配線基板の薄型化の観点からは、第1樹脂層12の厚さtと第2樹脂層14の厚さtの比t:tが、たとえば1:8〜1:1であることがより好ましく、1:8〜1:4であることがさらに好ましい。なお、本実施形態においては、第1樹脂層12の厚さが第2樹脂層14の厚さと等しくてもよく、第1樹脂層12の厚さが第2樹脂層14の厚さよりも大きくてもよい。
絶縁シート10の厚さは、とくに限定されないが、たとえば5μm以上60μm以下とすることができる。これにより、配線間の絶縁信頼性を向上させつつ、配線基板の薄型化を図ることができる。第1樹脂層12の厚さは、とくに限定されないが、たとえば1μm以上30μm以下とすることができ、1μm以上25μm以下とすることがより好ましい。これにより、配線を埋め込むための凹部を形成するための厚みを確保しつつ、配線基板の薄型化に寄与することができる。第2樹脂層14の厚さは、とくに限定されないが、たとえば1μm以上50μm以下とすることができ、5μm以上35μm以下とすることがより好ましい。これにより、下層に位置する回路に対する埋め込み性を向上させつつ、配線基板の薄型化に寄与することができる。
次に、第1樹脂層12について説明する。
本実施形態に係る第1樹脂層12は、示差走査熱量計を用いて昇温速度10℃/minの条件化で30℃から350℃まで昇温した際に得られるDSC曲線において、二つの発熱ピークが生じる。これにより、上述するように、デスミア耐性と細線加工性のバランスを向上させることが可能となる。この理由は明らかではないが、絶縁シート10に対してレーザ照射する前の予備キュアの段階において、デスミア耐性を向上させ、かつ細線加工性を向上させる程度に、第1樹脂層12の硬化反応を進行させることができることによるものと考えられる。例えば、十分な樹脂強度を得られることにより、レーザ照射の間隔が10μm以下になっても、レーザ照射時の熱や衝撃により樹脂クラックや剥がれが発生し、配線短絡の原因になることを抑制できる。また、第1ピークで十分な硬化を行うことにより、凹部において後のデスミア工程により樹脂が溶解しても、その形状を維持することができる。更に、第2発熱ピークの硬化により凹部に形成する金属配線の密着向上が図れ、エッチバック時や機械的研磨時に剥離の原因になることを抑制できる。なお、発熱ピークが一つしか生じない場合においては、レーザ照射前の予備キュアの段階で硬化反応が進行しすぎるか、もしくはほとんど進行しないことにより、デスミア耐性や細線加工性が十分に得られないおそれがあることが想定される。本実施形態においては、第1樹脂層12から得られる上記DSC曲線に生じる二つの発熱ピークのうち、低温側に生じるものを第1発熱ピークとし、高温側に生じるものを第2発熱ピークとする。すなわち、第1発熱ピークのピーク温度Tは、第2発熱ピークのピーク温度Tよりも低くなる。また、第1発熱ピークのピーク高さをHとし、第2発熱ピークのピーク高さをHとする。
本実施形態においては、第2発熱ピークのピーク高さHを、たとえば第1発熱ピークのピーク高さHよりも高くすることができる。これにより、デスミア耐性と細線加工性のバランスをより効果的に向上させることができる。これは、レーザ照射前の予備キュアによって第1樹脂層12の硬化反応を、より適度に進行させることができることによるものと推定されている。また、凹部形成後の加熱によって、第1樹脂層12を十分に硬化させ、絶縁層の機械特性の向上を図ることも可能となる。一方で、第2発熱ピークのピーク高さHは、第1発熱ピークのピーク高さHと同等であってもよく、第1発熱ピークのピーク高さHよりも低くてもよい。
第1発熱ピークのピーク高さHは、たとえば0.05mW/mg以上2mW/mg以下とすることができる。これにより、予備キュアにおける第1樹脂層12の硬化反応をより適度に進行させることができる。第2発熱ピークのピーク高さHはたとえば0.10mW/mg以上とすることができる。これにより、凹部形成後の第1樹脂層12を、より確実に硬化させることができる。なお、第2発熱ピークのピーク高さHの上限値は、とくに限定されないが、たとえば4.0mW/mgとすることができる。なお、各ピーク高さはベースラインからの高さである。
本実施形態においては、第1発熱ピークのピーク温度Tと第2発熱ピークのピーク温度Tの差T−Tを、たとえば30℃以上とすることができる。これにより、絶縁シート10の予備キュア時において第1樹脂層12における硬化反応が進みすぎることを確実に抑制して、デスミア耐性と細線加工性のバランスをより効果的に向上させることができる。デスミア耐性と細線加工性のバランスを向上させる観点からは、T−Tが、40℃以上であることがより好ましい。一方で、T−Tは、絶縁シート10の保存安定性や硬化性を向上させる観点から、たとえば100℃以下であることが好ましい。
第1発熱ピークのピーク温度Tは、たとえば150℃以上185℃以下とすることができる。これにより、デスミア耐性と細線加工性のバランスをより効果的に向上させることができる。また、絶縁シート10の保存安定性の向上に寄与することもできる。第2発熱ピークのピーク温度Tは、たとえば200℃以上250℃以下とすることができる。これにより、デスミア耐性と細線加工性のバランスの向上に寄与しつつ、第1樹脂層12の硬化性を向上させることが可能となる。
本実施形態においては、第1樹脂層12を構成する各成分の種類や配合割合、および第1樹脂層12を形成するための第1樹脂層形成用ワニスの調製方法等をそれぞれ適切に選択することによって、発熱ピークの数、T、T、T−T、HおよびH等の第1樹脂層12のDSC曲線にみられる各特性を制御することが可能である。第1樹脂層形成用ワニスの調製方法に関しては、たとえば各成分を添加する順序や、シアネート樹脂を含む場合にはこれを逐次添加すること等が上記各特性に影響を与え得ると推定される。
第1樹脂層12は、たとえば第1樹脂層形成用ワニスを用いて形成される。本実施形態においては、たとえば第1樹脂層形成用ワニスをキャリア22上に塗布し、これを乾燥することによって第1樹脂層12が得られる。
第1樹脂層形成用ワニスは、たとえば熱硬化性樹脂(A)と、充填材(B)と、を含む。
(熱硬化性樹脂(A))
第1樹脂層形成用ワニス中に含まれる熱硬化性樹脂(A)は、たとえばエポキシ樹脂、およびシアネート樹脂のうちの少なくとも一方を含むことができる。これにより、絶縁シート10の硬化性を向上させ、絶縁シート10を用いて形成される絶縁層の機械特性の向上に寄与することが可能である。デスミア耐性と細線加工性のバランスを向上させる観点からは、とくにエポキシ樹脂とシアネート樹脂をともに含むことがより好ましい。
エポキシ樹脂は、たと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E型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールM型エポキシ樹脂(4,4'−(1,3−フェニレンジイソプリジエン)ビスフェノール型エポキシ樹脂)、ビスフェノールP型エポキシ樹脂(4,4'−(1,4−フェニレンジイソプリジエン)ビスフェノール型エポキシ樹脂)、ビスフェノールZ型エポキシ樹脂(4,4'−シクロヘキシジエンビスフェノール型エポキシ樹脂)などのビスフェノール型エポキシ樹脂;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、テトラフェノール基エタン型ノボラック型エポキシ樹脂、縮合環芳香族炭化水素構造を有するノボラック型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂;ビフェニル型エポキシ樹脂;キシリレン型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂などのアラルキル型エポキシ樹脂;ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ナフタレンジオール型エポキシ樹脂、2官能ないし4官能エポキシ型ナフタレン樹脂、ビナフチル型エポキシ樹脂、ナフタレンアラルキル型エポキシ樹脂などのナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂;アントラセン型エポキシ樹脂;ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂;ノルボルネン型エポキシ樹脂;アダマンタン型エポキシ樹脂;フルオレン型エポキシ樹脂から選択される一種または二種以上を含むことができる。これらの中でも、デスミア耐性と細線加工性のバランスを向上させる観点や、硬化性を向上させる観点からは、ナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂を含むことがより好ましい。また、デスミア耐性と細線加工性のバランスを向上させる観点からは、3官能以上のナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂を含むことがとくに好ましい。
本実施形態においては、以下の式(1)、式(2)、および式(3)に示すエポキシ樹脂のうち少なくとも1つを熱硬化性樹脂(A)中に含むことが、好ましい態様の一例として挙げられる。
Figure 2016219663
(式(1)中、nは0〜10の整数であり、RおよびRは互いに独立して水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、または炭素数1〜6のアルコキシ基である)
Figure 2016219663
(式(2)中、nは2以上の整数であり、RおよびRは、互いに独立して水素原子、炭化水素基、水酸基、または炭素数1〜4のアルキル基であり、Rは、水素原子、炭化水素基、水酸基、炭素数1〜12の極性基である)
Figure 2016219663
(式(3)中、nは0以上10以下の整数である)
シアネート樹脂は、たとえばノボラック型シアネート樹脂;ビスフェノールA型シアネート樹脂、ビスフェノールE型シアネート樹脂、テトラメチルビスフェノールF型シアネート樹脂などのビスフェノール型シアネート樹脂;ナフトールアラルキル型フェノール樹脂と、ハロゲン化シアンとの反応で得られるナフトールアラルキル型シアネート樹脂;ジシクロペンタジエン型シアネート樹脂;ビフェニルアルキル型シアネート樹脂から選択される一種または二種以上を含むことができる。これらの中でも、デスミア耐性と細線加工性のバランスを向上させる観点や、硬化性を向上させる観点からは、ノボラック型シアネート樹脂およびナフトールアラルキル型シアネート樹脂のうちの少なくとも一方を含むことがより好ましく、ノボラック型シアネート樹脂を含むことがとくに好ましい。
第1樹脂層形成用ワニス中に含まれる熱硬化性樹脂(A)の含有量は、第1樹脂層形成用ワニスの固形分全体に対して、たとえば10重量%以上であることが好ましく、20重量%以上であることがより好ましく、30重量%以上であることがとくに好ましい。これにより、第1樹脂層形成用ワニスの塗布作業性や、第1樹脂層12の平滑性を向上させることができる。一方で、第1樹脂層形成用ワニス中に含まれる熱硬化性樹脂(A)の含有量は、第1樹脂層形成用ワニスの固形分(溶剤を除く成分)全体に対して、たとえば80重量%以下であることが好ましく、70重量%以下であることがより好ましく、60重量%以下であることがとくに好ましい。これにより、第1樹脂層12を用いて形成される絶縁層の耐熱性や耐湿性の向上を図ることができる。また、第1樹脂層形成用ワニスに含まれる熱硬化性樹脂(A)の含有量をこのような範囲とすることにより、デスミア耐性と細線加工性のバランスの向上に寄与することも可能である。
なお、第1樹脂層形成用ワニスの固形分全体とは、第1樹脂層形成用ワニス中に含まれる溶剤を除く成分全体を指す。また、第1樹脂層形成用ワニスの固形分全体に対する熱硬化性樹脂(A)の含有量は、第1樹脂層形成用ワニスにより形成される第1樹脂層12の固形分全体に対する熱硬化性樹脂(A)の含有量と同等である。これは、後述する溶剤以外の各成分についても同様である。
(充填材(B))
第1樹脂層形成用ワニス中に含まれる充填材(B)は、たとえばタルク、焼成クレー、未焼成クレー、マイカ、ガラスなどのケイ酸塩;酸化チタン、アルミナ、ベーマイト、破砕シリカ、溶融シリカなどの酸化物;炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイトなどの炭酸塩;水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムなどの水酸化物;硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウムなどの硫酸塩または亜硫酸塩;ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウムなどのホウ酸塩;窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化炭素などの窒化物;チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウムなどのチタン酸塩から選択される一種または二種以上を含むことができる。本実施形態において、第1樹脂層形成用ワニス中に含まれる充填材(B)は、溶融シリカおよび破砕シリカの少なくとも一方を含む。
第1樹脂層形成用ワニス中に含まれる充填材(B)は、メディアン径D50が0.2μm以下であるシリカ粒子(B1)を含む。これにより、上述するように、デスミア耐性と細線加工性のバランスの向上に寄与することができる。細線加工性を向上させる観点からは、シリカ粒子(B1)のメディアン径D50が0.15μm以下であることがより好ましい。シリカ粒子のメディアン径D50は、たとえばレーザ回折式粒度分布測定装置(HORIBA社製、LA−500)により、粒子の粒度分布を体積基準で測定し、そのメディアン径(D50)を算出することにより得ることができる。なお、第1樹脂層形成用ワニス中に含まれる充填材(B)は、シリカ粒子(B1)とともに、メディアン径D50が0.2μm超過であるシリカ粒子(B2)を混合して得られるものであってもよい。
第1樹脂層形成用ワニス中に含まれる充填材(B)の含有量は、たとえば第1樹脂層形成用ワニスの固形分全体に対して10重量%以上であることが好ましく、20重量%以上であることがより好ましく、30重量%以上であることがとくに好ましい。これにより、第1樹脂層12を用いて形成される絶縁層の耐熱性や耐湿性を効果的に向上させることができる。また、第1樹脂層形成用ワニス中に含まれる充填材(B)の含有量は、たとえば第1樹脂層形成用ワニスの固形分全体に対して70重量%以下であることが好ましく、60重量%以下であることがより好ましく、50重量%以下であることがとくに好ましい。これにより、第1樹脂層形成用ワニスの塗布作業性や、第1樹脂層12の平滑性を向上させることができる。また、第1樹脂層形成用ワニスに含まれる充填材(B)の含有量を上記範囲とすることにより、デスミア耐性と細線加工性のバランスの向上に寄与することも可能である。
(硬化剤(C))
第1樹脂層形成用ワニスは、たとえば硬化剤(C)を含むことができる。これにより、第1樹脂層形成用ワニスの硬化性を向上させることができる。硬化剤(C)は、たとえばフェノール樹脂系硬化剤、アミン系硬化剤、および酸無水物系硬化剤から選択される一種または二種以上を含むことができる。本実施形態において、熱硬化性樹脂(A)としてエポキシ樹脂を含む場合には、硬化剤(C)として、フェノール樹脂系硬化剤、およびアミン系硬化剤のうちの少なくとも一方を含むことが好ましく、フェノール樹脂系硬化剤を少なくとも含むことがとくに好ましい。
フェノール樹脂系硬化剤は、とくに限定されないが、たとえばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールノボラック等のノボラック型樹脂;ポリビニルフェノール;トリフェノールメタン型フェノール樹脂等の多官能型フェノール樹脂;テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂等の変性フェノール樹脂;フェニレン骨格及び/又はビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂、フェニレン及び/又はビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル樹脂等のアラルキル型樹脂;ビスフェノールA、ビスフェノールF等のビスフェノール化合物;レゾール型フェノール樹脂等から選択される一種または二種以上を含むことができる。アミン系硬化剤は、とくに限定されないが、たとえばジエチレントリアミン(DETA)、トリエチレンテトラミン(TETA)、メタキシレリレンジアミン(MXDA)等の脂肪族ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン(DDM)、m−フェニレンジアミン(MPDA)、ジアミノジフェニルスルホン(DDS)等の芳香族ポリアミン、ベンジルジメチルアミン(BDMA)、2,4,6−トリスジメチルアミノメチルフェノール(DMP−30)などの3級アミン化合物、ジシアンジアミド(DICY)、有機酸ジヒドララジドなどを含む他のアミン化合物から選択される一種または二種以上を含むことができる。酸無水物系硬化剤としては、たとえばヘキサヒドロ無水フタル酸(HHPA)、メチルテトラヒドロ無水フタル酸(MTHPA)等の脂環族酸無水物、無水トリメリット酸(TMA)、無水ピロメリット酸(PMDA)、ベンゾフェノンテトラカルボン酸(BTDA)等の芳香族酸無水物から選択される一種または二種以上を含むことができる。また、ポリサルファイド、チオエステル、チオエーテル等のポリメルカプタン化合物、イソシアネートプレポリマー、ブロック化イソシアネート等のイソシアネート化合物、カルボン酸含有ポリエステル樹脂等の有機酸類から選択される一種または二種以上を硬化剤(C)に含んでいてもよい。デスミア耐性向上および細線加工性向上の観点から、硬化剤(C)は、フェニレン骨格及び/又はビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂を含むことがより好ましい。
第1樹脂層形成用ワニス中に含まれる硬化剤(C)の含有量は、たとえば第1樹脂層形成用ワニスの固形分全体に対して0.5重量%以上であることが好ましく、1.5重量%以上であることがより好ましく、2重量%以上であることがとくに好ましい。これにより、第1樹脂層12の平滑性の向上を図ることができる。一方で、第1樹脂層形成用ワニス中に含まれる硬化剤(C)の含有量は、たとえば第1樹脂層形成用ワニスの固形分全体に対して10重量%以下であることが好ましく、7重量%以下であることがより好ましく、5重量%以下であることがとくに好ましい。これにより、第1樹脂層12を用いて形成される絶縁層の耐熱性や耐湿性の向上を図ることができる。また、第1樹脂層形成用ワニスに含まれる熱硬化性樹脂(A)の含有量をこのような範囲とすることにより、デスミア耐性と細線加工性のバランスの向上に寄与することもできる。
(硬化触媒(D))
第1樹脂層形成用ワニスは、たとえば硬化触媒(D)を含むことができる。硬化触媒(D)は、熱硬化性樹脂(A)の硬化反応を促進させるものであればとくに限定されないが、たとえば有機ホスフィン、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等のリン原子含有化合物;1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7、ベンジルジメチルアミン、2−メチルイミダゾール等が例示されるアミジンや3級アミン、前記アミジンやアミンの4級塩等の窒素原子含有化合物、イミダゾール化合物から選択される1種類または2種類以上を含むことができる。これらの中でも、硬化性を向上させる観点からはリン原子含有化合物を含むことがより好ましい。また、デスミア耐性と細線加工性のバランスを向上させる観点からは、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等の潜伏性を有するものを含むことがより好ましい。
第1樹脂層形成用ワニスで用いることができる有機ホスフィンとしては、例えばエチルホスフィン、フェニルホスフィン等の第1ホスフィン;ジメチルホスフィン、ジフェニルホスフィン等の第2ホスフィン;トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン等の第3ホスフィンが挙げられる。
第1樹脂層形成用ワニスで用いることができるテトラ置換ホスホニウム化合物としては、例えば下記一般式(4)で表される化合物等が挙げられる。
Figure 2016219663
(上記一般式(4)において、Pはリン原子を表す。R、R、RおよびRは芳香族基またはアルキル基を表す。Aはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基から選ばれる官能基のいずれかを芳香環に少なくとも1つ有する芳香族有機酸のアニオンを表す。AHはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基から選ばれる官能基のいずれかを芳香環に少なくとも1つ有する芳香族有機酸を表す。x、yは1〜3の数、zは0〜3の数であり、かつx=yである。)
一般式(4)で表される化合物は、例えば以下のようにして得られるがこれに限定されるものではない。まず、テトラ置換ホスホニウムハライドと芳香族有機酸と塩基を有機溶剤に混ぜ均一に混合し、その溶液系内に芳香族有機酸アニオンを発生させる。次いで水を加えると、一般式(4)で表される化合物を沈殿させることができる。一般式(4)で表される化合物において、リン原子に結合するR、R、RおよびRがフェニル基であり、かつAHはヒドロキシル基を芳香環に有する化合物、すなわちフェノール類であり、かつAは該フェノール類のアニオンであるのが好ましい。上記フェノール類としては、フェノール、クレゾール、レゾルシン、カテコールなどの単環式フェノール類、ナフトール、ジヒドロキシナフタレン、アントラキノールなどの縮合多環式フェノール類、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなどのビスフェノール類、フェニルフェノール、ビフェノールなどの多環式フェノール類などが例示される。
第1樹脂層形成用ワニスで用いることができるホスホベタイン化合物としては、例えば、下記一般式(5)で表される化合物等が挙げられる。
Figure 2016219663
(上記一般式(5)において、Rは炭素数1〜3のアルキル基、Rはヒドロキシル基を表す。fは0〜5の数であり、gは0〜3の数である。)
一般式(5)で表される化合物は、例えば以下のようにして得られる。まず、第三ホスフィンであるトリ芳香族置換ホスフィンとジアゾニウム塩とを接触させ、トリ芳香族置換ホスフィンとジアゾニウム塩が有するジアゾニウム基とを置換させる工程を経て得られる。しかしこれに限定されるものではない。
第1樹脂層形成用ワニスで用いることができるホスフィン化合物とキノン化合物との付加物としては、例えば、下記一般式(6)で表される化合物等が挙げられる。
Figure 2016219663
(上記一般式(6)において、Pはリン原子を表す。R10、R11およびR12は炭素数1〜12のアルキル基または炭素数6〜12のアリール基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。R13、R14およびR15は水素原子または炭素数1〜12の炭化水素基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよく、R14とR15が結合して環状構造となっていてもよい。)
ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物に用いるホスフィン化合物としては、例えばトリフェニルホスフィン、トリス(アルキルフェニル)ホスフィン、トリス(アルコキシフェニル)ホスフィン、トリナフチルホスフィン、トリス(ベンジル)ホスフィン等の芳香環に無置換またはアルキル基、アルコキシル基等の置換基が存在するものが好ましく、アルキル基、アルコキシル基等の置換基としては1〜6の炭素数を有するものが挙げられる。入手しやすさの観点からはトリフェニルホスフィンが好ましい。
また、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物に用いるキノン化合物としては、ベンゾキノン、アントラキノン類が挙げられ、中でもp−ベンゾキノンが保存安定性の点から好ましい。
ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物の製造方法としては、有機第三ホスフィンとベンゾキノン類の両者が溶解することができる溶媒中で接触、混合させることにより付加物を得ることができる。溶媒としてはアセトンやメチルエチルケトン等のケトン類で付加物への溶解性が低いものがよい。しかしこれに限定されるものではない。
一般式(6)で表される化合物において、リン原子に結合するR10、R11およびR12がフェニル基であり、かつR13、R14およびR15が水素原子である化合物、すなわち1,4−ベンゾキノンとトリフェニルホスフィンを付加させた化合物が第1樹脂層12を用いて形成される絶縁層の熱時弾性率を低下させる点で好ましい。
第1樹脂層形成用ワニスで用いることができるホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物としては、例えば下記一般式(7)で表される化合物等が挙げられる。
Figure 2016219663
(上記一般式(7)において、Pはリン原子を表し、Siは珪素原子を表す。R16、R17、R18およびR19は、それぞれ、芳香環または複素環を有する有機基、あるいは脂肪族基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。式中R20は、基YおよびYと結合する有機基である。式中R21は、基YおよびYと結合する有機基である。YおよびYは、プロトン供与性基がプロトンを放出してなる基を表し、同一分子内の基YおよびYが珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。YおよびYはプロトン供与性基がプロトンを放出してなる基を表し、同一分子内の基YおよびYが珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。R20、およびR21は互いに同一であっても異なっていてもよく、Y、Y、YおよびYは互いに同一であっても異なっていてもよい。Zは芳香環または複素環を有する有機基、あるいは脂肪族基である。)
一般式(7)において、R16、R17、R18およびR19としては、例えば、フェニル基、メチルフェニル基、メトキシフェニル基、ヒドロキシフェニル基、ナフチル基、ヒドロキシナフチル基、ベンジル基、メチル基、エチル基、n−ブチル基、n−オクチル基およびシクロヘキシル基等が挙げられ、これらの中でも、フェニル基、メチルフェニル基、メトキシフェニル基、ヒドロキシフェニル基、ヒドロキシナフチル基等のアルキル基、アルコキシ基、水酸基などの置換基を有する芳香族基もしくは無置換の芳香族基がより好ましい。
また、一般式(7)において、R20は、YおよびYと結合する有機基である。同様に、R21は、基YおよびYと結合する有機基である。YおよびYはプロトン供与性基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内の基YおよびYが珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。同様にYおよびYはプロトン供与性基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内の基YおよびYが珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。基R20およびR21は互いに同一であっても異なっていてもよく、基Y、Y、Y、およびYは互いに同一であっても異なっていてもよい。このような一般式(7)中の−Y−R20−Y−、およびY−R21−Y−で表される基は、プロトン供与体が、プロトンを2個放出してなる基で構成されるものであり、プロトン供与体としては、分子内にカルボキシル基、または水酸基を少なくとも2個有する有機酸が好ましく、さらには芳香環を構成する隣接する炭素にカルボキシル基または水酸基を少なくとも2個有する芳香族化合物が好ましく、芳香環を構成する隣接する炭素に水酸基を少なくとも2個有する芳香族化合物がより好ましく、例えば、カテコール、ピロガロール、1,2−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒドロキシナフタレン、2,2'−ビフェノール、1,1'−ビ−2−ナフトール、サリチル酸、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、3−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、クロラニル酸、タンニン酸、2−ヒドロキシベンジルアルコール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,2−プロパンジオールおよびグリセリン等が挙げられるが、これらの中でも、カテコール、1,2−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒドロキシナフタレンがより好ましい。
また、一般式(7)中のZは、芳香環または複素環を有する有機基または脂肪族基を表し、これらの具体的な例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基およびオクチル基等の脂肪族炭化水素基や、フェニル基、ベンジル基、ナフチル基およびビフェニル基等の芳香族炭化水素基、グリシジルオキシプロピル基、メルカプトプロピル基、アミノプロピル基等のグリシジルオキシ基、メルカプト基、アミノ基を有するアルキル基およびビニル基等の反応性置換基等が挙げられるが、これらの中でも、メチル基、エチル基、フェニル基、ナフチル基およびビフェニル基が熱安定性の面から、より好ましい。
ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物の製造方法としては、メタノールを入れたフラスコに、フェニルトリメトキシシラン等のシラン化合物、2,3−ジヒドロキシナフタレン等のプロトン供与体を加えて溶かし、次に室温攪拌下ナトリウムメトキシド−メタノール溶液を滴下する。さらにそこへ予め用意したテトラフェニルホスホニウムブロマイド等のテトラ置換ホスホニウムハライドをメタノールに溶かした溶液を室温攪拌下滴下すると結晶が析出する。析出した結晶を濾過、水洗、真空乾燥すると、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物が得られる。しかし、これに限定されるものではない。
また、第1樹脂層形成用ワニスで用いることができるリン原子含有化合物としては、以下の式(8)で示される化合物が挙げられる。
Figure 2016219663
第1樹脂層形成用ワニスで用いることができるイミダゾール化合物としては、特に限定されないが、例えば、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドルキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2,4−ジアミノ−6−〔2'−メチルイミダゾリル−(1')〕−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−(2'−ウンデシルイミダゾリル)−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−〔2'−エチル−4−メチルイミダゾリル−(1')〕−エチル−s−トリアジン、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾールなどを挙げることができる。
これらの中でも、特に1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾールが好ましい。このようなイミダゾール化合物の使用により、樹脂組成物の耐熱性を向上させることができるとともに、この樹脂組成物で形成される樹脂層に低熱膨張性、低吸水性を付与することができる。
第1樹脂層形成用ワニス中に含まれる硬化触媒(D)の含有量は、たとえば第1樹脂層形成用ワニスの固形分全体に対して0.05重量%以上であることが好ましく、0.1重量%以上であることがより好ましく、0.3重量%以上であることがさらに好ましい。これにより、第1樹脂層12の硬化性が低下することを抑制できる。また、第1樹脂層形成用ワニス中に含まれる硬化触媒(D)の含有量は、たとえば第1樹脂層形成用ワニスの固形分全体に対して3重量%以下であることが好ましく、1.5重量%以下であることがより好ましい。これにより、レーザ照射による細線加工性を向上させることが可能となる。また、硬化触媒(D)の含有量をこのような範囲とすることにより、デスミア耐性の向上に寄与することもできる。
(フェノキシ樹脂(E))
第1樹脂層形成用ワニスは、たとえばフェノキシ樹脂(E)を含むことができる。これにより、絶縁シートを製造する際の製膜性を向上させることができる。また、デスミア耐性と細線加工性のバランスの向上に寄与することも可能である。フェノキシ樹脂(E)は、たとえばビスフェノール骨格を有するフェノキシ樹脂、ナフタレン骨格を有するフェノキシ樹脂、およびビフェニル骨格を有するフェノキシ樹脂のうちの一種または二種以上を含むことができる。これらの中でも、ビスフェノール骨格を有するフェノキシ樹脂およびビフェニル骨格を有するフェノキシ樹脂の少なくとも一方を含むことが、デスミア耐性と細線加工性のバランスを向上させる観点からとくに好ましい。本実施形態においては、ビフェニル骨格を有するフェノキシ樹脂の一例として、ビフェニルとビスフェノールアセトン構造を含むフェニル型フェノキシ樹脂を採用することができる。
第1樹脂層形成用ワニス中に含まれるフェノキシ樹脂(E)の含有量は、たとえば第1樹脂層形成用ワニスの固形分全体に対して0.5重量%以上であることが好ましく、1.5重量%以上であることがより好ましく、2重量%以上であることがとくに好ましい。これにより、絶縁シートを製造する際の製膜性をより効果的に向上させることができる。また、第1樹脂層形成用ワニス中に含まれるフェノキシ樹脂(E)の含有量は、たとえば第1樹脂層形成用ワニスの固形分全体に対して10重量%以下であることが好ましく、7重量%以下であることがより好ましく、5重量%以下であることがとくに好ましい。これにより、第1樹脂層12を用いて形成される絶縁層の耐熱性や耐湿性の向上を図ることができる。また、第1樹脂層形成用ワニスに含まれるフェノキシ樹脂(E)の含有量をこのような範囲とすることにより、デスミア耐性と細線加工性のバランスの向上に寄与することも可能である。
(シランカップリング剤(F))
第1樹脂層形成用ワニスは、たとえばシランカップリング剤(F)を含むことができる。シランカップリング剤(F)は、たとえばエポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン、フェニルシラン、およびメタクリルシランから選択される一種または二種以上を含むことができる。これらを例示すると、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−[ビス(β−ヒドロキシエチル)]アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(β−アミノエチル)アミノプロピルジメトキシメチルシラン、N−(トリメトキシシリルプロピル)エチレンジアミン、N−(ジメトキシメチルシリルイソプロピル)エチレンジアミン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチルーブチリデン)プロピルアミンの加水分解物等が挙げられる。
第1樹脂層形成用ワニス中におけるシランカップリング剤(F)の含有量は、たとえば第1樹脂層形成用ワニスの固形分全体に対して、0.05重量%以上であることが好ましく、0.1重量%以上であることがより好ましい。これにより、充填材(B)の分散性を向上させることができる。このため、耐湿信頼性や耐リフロー性等をより効果的に向上させることが可能となる。また、デスミア耐性と細線加工性のバランスの向上に寄与することもできる。また、第1樹脂層形成用ワニス中におけるシランカップリング剤(F)の含有量は、たとえば第1樹脂層形成用ワニスの固形分全体に対して、2重量%以下であることが好ましく、1重量%以下であることがより好ましい。これにより、第1樹脂層形成用ワニスの硬化性の向上を図ることができる。
(その他の成分)
第1樹脂層形成用ワニスは、上記各成分以外に、必要に応じてアクリル系レベリング剤、およびシリコンアクリル共重合系レベリング剤等に例示されるレベリング剤;ハイドロタルサイト類および多価金属酸性塩等の無機イオン交換体に例示されるイオン捕捉剤;シリコーンゴム等の低応力材;カーボンブラック、ベンガラ等の着色剤;水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、ホスファゼン等の難燃剤;酸化防止剤等の各種添加剤を適宜配合してもよい。
第1樹脂層形成用ワニス中におけるレベリング剤の含有量は、たとえば第1樹脂層形成用ワニスの固形分全体に対して、0.01重量%以上1.0重量%以下とすることができる。
(溶剤)
第1樹脂層形成用ワニス中に含まれる溶剤としては、たとえばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、酢酸エチル、シクロヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、セルソルブ系、カルビトール系、アニソール、およびN−メチルピロリドン等の有機溶剤から選択される一種または二種以上を含むことができる。第1樹脂層形成用ワニスは、たとえば上記各成分を、溶剤中に添加し、撹拌することにより溶解、分散させて調製することができる。この際、たとえば超音波分散方式、高圧衝突式分散方式、高速回転分散方式、ビーズミル方式、高速せん断分散方式、および自転公転式分散方式などの各種混合機を用いることができる。
次に、第2樹脂層14について説明する。
第2樹脂層14は、たとえば第2樹脂層形成用ワニスを用いて形成される。本実施形態においては、たとえば第2樹脂層形成用ワニスをキャリア24上に塗布し、これを乾燥することによって第2樹脂層14が得られる。本実施形態においては、たとえばこのようにして得られた第2樹脂層14を第1樹脂層12上に積層して絶縁シート10が得られる。
第2樹脂層形成用ワニスは、たとえば熱硬化性樹脂(A)と、充填材(B)と、を含む。
(熱硬化性樹脂(A))
第2樹脂層形成用ワニス中に含まれる熱硬化性樹脂(A)としては、第1樹脂層形成用ワニス中に含まれる熱硬化性樹脂(A)として例示したものを用いることが可能である。第2樹脂層形成用ワニス中に含まれる熱硬化性樹脂(A)は、回路埋め込み性を向上させる観点から、とくにエポキシ樹脂とシアネート樹脂をともに含むことが好ましい。エポキシ樹脂としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂およびジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂の一方または双方を含むことが、第2樹脂層14の回路埋め込み性や硬化性を向上させる観点から好ましい。また、これにより、第2樹脂層14を用いて形成される絶縁層の耐湿信頼性の向上を図ることも可能である。シアネート樹脂としては、ノボラック型シアネート樹脂を含むことが、第2樹脂層14の回路埋め込み性や硬化性を向上させる観点から好ましい。
第2樹脂層形成用ワニス中に含まれる熱硬化性樹脂(A)の含有量は、第2樹脂層形成用ワニスの固形分全体に対して、たとえば10重量%以上であることが好ましく、20重量%以上であることがより好ましく、25重量%以上であることがとくに好ましい。これにより、第2樹脂層形成用ワニスの塗布作業性や、第2樹脂層14の平滑性を向上させることができる。また、第2樹脂層14の回路埋め込み性をより効果的に向上させることも可能である。一方で、第2樹脂層形成用ワニス中に含まれる熱硬化性樹脂(A)の含有量は、第2樹脂層形成用ワニスの固形分(溶剤を除く成分)全体に対して、たとえば70重量%以下であることが好ましく、60重量%以下であることがより好ましく、50重量%以下であることがとくに好ましい。これにより、第2樹脂層14を用いて形成される絶縁層の耐熱性や耐湿性の向上を図ることができる。
なお、第2樹脂層形成用ワニスの固形分全体とは、第2樹脂層形成用ワニス中に含まれる溶剤を除く成分全体を指す。また、第2樹脂層形成用ワニスの固形分全体に対する熱硬化性樹脂(A)の含有量は、第2樹脂層形成用ワニスにより形成される第2樹脂層14の固形分全体に対する熱硬化性樹脂(A)の含有量と同等である。これは、後述する溶剤以外の各成分についても同様である。
(充填材(B))
第2樹脂層形成用ワニス中に含まれる充填材(B)としては、第1樹脂層形成用ワニス中に含まれる充填材(B)として例示したものを用いることが可能である。第2樹脂層形成用ワニス中に含まれる充填材(B)は、溶融シリカおよび破砕シリカのうちの少なくとも一方を含むことが、第2樹脂層14を用いて形成される絶縁層の機械特性の向上や低誘電率化を図る観点から、より好ましい。
第2樹脂層形成用ワニス中に含まれる充填材(B)は、たとえば第1樹脂層形成用ワニス中に含まれるシリカ粒子(B1)よりもメディアン径D50が大きいシリカ粒子(B3)を含むことができる。これにより、第2樹脂層14を用いて形成される絶縁層の耐湿信頼性や強度等をより効果的に向上させることができる。このようなシリカ粒子(B3)としては、たとえばメディアン径D50が0.2μm超過であるもの、より好ましくはメディアン径D50が0.3μm以上であるものを採用することができる。
第2樹脂層形成用ワニス中に含まれる充填材(B)の含有量は、たとえば第2樹脂層形成用ワニスの固形分全体に対して10重量%以上であることが好ましく、30重量%以上であることがより好ましく、40重量%以上であることがとくに好ましい。これにより、第2樹脂層14を用いて形成される絶縁層の耐熱性や耐湿性を効果的に向上させることができる。また、第2樹脂層形成用ワニス中に含まれる充填材(B)の含有量は、たとえば第2樹脂層形成用ワニスの固形分全体に対して80重量%以下であることが好ましく、70重量%以下であることがより好ましく、65重量%以下であることがとくに好ましい。これにより、第2樹脂層形成用ワニスの塗布作業性や、第2樹脂層14の平滑性を向上させることができる。また、第2樹脂層14の回路埋め込み性をより効果的に向上させることも可能となる。
(硬化剤(C))
第2樹脂層形成用ワニスは、たとえば硬化剤(C)を含むことができる。第2樹脂層形成用ワニス中に含まれる硬化剤(C)としては、第1樹脂層形成用ワニス中に含まれる硬化剤(C)として例示したものを用いることが可能である。第2樹脂層形成用ワニス中に含まれる硬化剤(C)の含有量は、たとえば第2樹脂層形成用ワニスの固形分全体に対して0.5重量%以上10重量%以下であることが好ましい。これにより、第2樹脂層14の平滑性を向上させつつ、第2樹脂層14を用いて形成される絶縁層の耐熱性や耐湿性の向上を図ることができる。なお、第2樹脂層形成用ワニスには、硬化剤(C)が含まれていなくともよい。硬化剤(C)を含まないとは、第2樹脂層形成用ワニスの固形分全体に対して硬化剤(C)の含有量が0.01重量%未満である場合をさす。
(硬化触媒(D))
第2樹脂層形成用ワニスは、たとえば硬化触媒(D)を含むことができる。第2樹脂層形成用ワニス中に含まれる硬化触媒(D)としては、第1樹脂層形成用ワニス中に含まれる硬化触媒(D)として例示したものを用いることが可能である。第2樹脂層形成用ワニス中に含まれる硬化触媒(D)は、第2樹脂層14の硬化性を向上させる観点から、リン原子含有化合物およびイミダゾール化合物のうち少なくとも1種を含むことがより好ましい。また、第2樹脂層14の回路埋め込み性を向上させる観点からは、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等の潜伏性を有するもの、および1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール等のイミダゾール化合物からなる群から選択される1種または2種以上を含むことがより好ましい。
第2樹脂層形成用ワニス中に含まれる硬化触媒(D)の含有量は、たとえば第2樹脂層形成用ワニスの固形分全体に対して0.1重量%以上であることが好ましく、0.3重量%以上であることがより好ましく、0.5重量%以上であることがとくに好ましい。また、第2樹脂層形成用ワニス中に含まれる硬化触媒(D)の含有量は、たとえば第2樹脂層形成用ワニスの固形分全体に対して3重量%以下であることが好ましく、2重量%以下であることがより好ましく、1.5重量%以下であることがとくに好ましい。硬化触媒(D)の含有量を上記範囲とすることにより、第2樹脂層14の硬化性や回路埋め込み性の向上に寄与することが可能となる。
(フェノキシ樹脂(E))
第2樹脂層形成用ワニスは、たとえばフェノキシ樹脂(E)を含むことができる。第2樹脂層形成用ワニス中に含まれるフェノキシ樹脂(E)としては、第1樹脂層形成用ワニス中に含まれるフェノキシ樹脂(E)として例示したものを用いることが可能である。第2樹脂層形成用ワニス中に含まれるフェノキシ樹脂(E)は、第2樹脂層14製造時における製膜性や、第2樹脂層14の回路埋め込み性を向上させる観点から、ビスフェノール骨格を有するフェノキシ樹脂およびビフェニル骨格を有するフェノキシ樹脂の少なくとも一方を含むこととくに好ましい。
第2樹脂層形成用ワニス中に含まれるフェノキシ樹脂(E)の含有量は、たとえば第2樹脂層形成用ワニスの固形分全体に対して0.5重量%以上であることが好ましく、1.5重量%以上であることがより好ましく、2重量%以上であることがとくに好ましい。これにより、絶縁シートを製造する際の製膜性や、回路埋め込み性をより効果的に向上させることができる。また、第2樹脂層形成用ワニス中に含まれるフェノキシ樹脂(E)の含有量は、たとえば第2樹脂層形成用ワニスの固形分全体に対して12重量%以下であることが好ましく、7重量%以下であることがより好ましく、5重量%以下であることがとくに好ましい。これにより、第2樹脂層14を用いて形成される絶縁層の耐熱性や耐湿性の向上を図ることができる。
(シランカップリング剤(F))
第2樹脂層形成用ワニスは、たとえばシランカップリング剤(F)を含むことができる。第2樹脂層形成用ワニス中に含まれるシランカップリング剤(F)としては、第1樹脂層形成用ワニス中に含まれるシランカップリング剤(F)として例示したものを用いることが可能である。第2樹脂層形成用ワニス中におけるシランカップリング剤(F)の含有量は、たとえば第2樹脂層形成用ワニスの固形分全体に対して、0.05重量%以上であることが好ましく、0.1重量%以上であることがより好ましい。これにより、充填材(B)の分散性を向上させることができる。このため、耐湿信頼性や耐リフロー性等をより効果的に向上させることが可能となる。また、第2樹脂層形成用ワニス中におけるシランカップリング剤(F)の含有量は、たとえば第2樹脂層形成用ワニスの固形分全体に対して、2重量%以下であることが好ましく、1重量%以下であることがより好ましい。これにより、第2樹脂層形成用ワニスの硬化性の向上を図ることができる。
(その他の成分)
第2樹脂層形成用ワニスは、上記各成分以外に、第1樹脂層形成用ワニスと同様にレベリング剤、イオン捕捉剤、低応力材、着色剤、難燃剤、酸化防止剤等の各種添加剤を適宜配合してもよい。
第2樹脂層形成用ワニス中におけるレベリング剤の含有量は、たとえば第2樹脂層形成用ワニスの固形分全体に対して、0.01重量%以上1.0重量%以下とすることができる。
(溶剤)
第2樹脂層形成用ワニス中に含まれる溶剤としては、たとえば第1樹脂層形成用ワニス中に含まれる溶剤として例示したものを用いることが可能である。第2樹脂層形成用ワニスは、たとえば上記各成分を、溶剤中に添加し、撹拌することにより溶解、分散させて調製することができる。この際、たとえば超音波分散方式、高圧衝突式分散方式、高速回転分散方式、ビーズミル方式、高速せん断分散方式、および自転公転式分散方式などの各種混合機を用いることができる。
次に、本実施形態に係る配線基板の一例について説明する。
図5は、本実施形態に係る配線基板100を示す断面図である。本実施形態に係る配線基板100は、基材30と、基材30と第2樹脂層14が対向するよう基材30上に絶縁シート10を積層した後、絶縁シート10を硬化することにより設けられ、かつ表面に凹部122が形成された絶縁層60と、凹部122内に埋め込まれた配線54と、を備えている。絶縁シート10としては、上記に例示したものを用いることができる。
基材30は、たとえば繊維基材に樹脂組成物を含浸してなる樹脂基材である。図5に示す例においては、基材30の一面と他面を貫通する貫通孔が基材30に設けられている。基材30の一面には、たとえば配線40が設けられている。基材30は、たとえば一面上および他面上に配線40を有することができる。この場合、一面上の配線40と、他面上の配線40は、たとえば基材30を貫通する上記貫通孔内に設けられた導電膜を介して互いに電気的に接続されることができる。一方で、基材30は、一面上のみに配線40を有し、他面上には配線40を有していなくともよい。
絶縁層60は、配線基板100のビルドアップ材を構成している。絶縁層60内には、たとえば絶縁層60の下層に位置する配線40と、配線54と、を接続するためのビア36を設けることができる。図5に示す例においては、絶縁層60内に形成されたビア36を介して、配線40と配線54が互いに接続されている。
絶縁層60は、第1樹脂層12を硬化させて形成される絶縁層602と、第2樹脂層14を硬化させて形成される絶縁層604と、を含む。絶縁層60のうちの基材30と対向する他面は、絶縁層604により構成されている。また、絶縁層60のうちの上記他面とは反対側の一面は、絶縁層602により構成されている。図5に示す例においては、絶縁層60が、絶縁層602と絶縁層604のみによって構成される場合が例示されている。一方で、絶縁層60は、絶縁層602と絶縁層604の間に、一層または二層以上の他の絶縁層を含んでいてもよい。
配線54の配線幅は、とくに限定されないが、たとえば10μm以下とすることができる。これにより、回路の微細化や、配線基板の小型化に寄与することができる。また、配線54の配線高さは、とくに限定されないが、たとえば10μm以下とすることができる。配線54を埋め込む凹部122は、たとえば絶縁層602を貫通しないように形成される。この場合、凹部122の側面および底面は絶縁層602により構成されることとなる。これにより、レーザ照射による配線形成時における細線加工性やデスミア耐性をより効果的に向上させることが可能となる。一方で、凹部122は、絶縁層602を貫通して絶縁層604に至るように形成されていてもよい。
本実施形態においては、基材30と絶縁層60の間、すなわち配線40と絶縁層604の間に、他の絶縁層が設けられていてもよい。この場合、たとえば当該他の絶縁層の表面には凹部が形成され、配線が凹部内に埋め込まれる。そして絶縁層60は、たとえば基材30上に設けられた当該他の絶縁層と、当該他の絶縁層に設けられた配線と、を覆うように設けられる。このような構成を採用することにより、基材30上に多層配線構造を形成することが可能となる。
図2〜4は、本実施形態に係る配線基板100の製造方法を示す断面図である。
配線基板100の製造方法は、たとえば次のように行うことができる。まず、基材30上に、基材30に第2樹脂層14が対向するよう絶縁シート10を積層する。次いで絶縁シート10を加熱処理する。次いで、絶縁シート10の一面に対しレーザ照射を行い、凹部122を形成する。次いで、凹部122内に配線54を埋め込む。以下、配線基板100の製造方法につき詳細に説明する。
まず、図2(a)に示すように、少なくとも一面に配線40が設けられた基材30を準備する。本実施形態においては、基材30の一面および他面に配線40が設けられた態様を一例として採用することができる。
次に、図2(b)に示すように、基材30上に、基材30に第2樹脂層14が対向するように上記に例示した絶縁シート10を積層する。本実施形態においては、たとえば絶縁シート10からキャリア24を剥離した後に、基材30上に絶縁シート10を積層する。図2(b)に示す例においては、第2樹脂層14が基材30の一面および配線40に接するように、絶縁シート10が基材30上に積層される。基材30内に貫通孔が設けられている場合には、当該貫通孔内の少なくとも一部が第2樹脂層14によって埋め込まれるように、基材30上に絶縁シート10が積層されてもよい。本実施形態においては、このように、基材30の一面に対して第2樹脂層14が接するため、当該一面に設けられた配線40間の空隙を第2樹脂層14によって良好に埋め込むことが可能となる。
また、本実施形態においては、たとえば絶縁シート10を基材30上に積層した後に、絶縁シート10からキャリア22を剥離する工程を行うことができる。
次に、絶縁シート10に対して予備キュアとなる加熱処理を行う。この加熱処理は、たとえば120℃以上190℃以下、30分以上90分以下の条件で行うことができる。これにより、絶縁シート10のうちの第1樹脂層12内における硬化反応を適度に進行させて、後述するレーザ照射による凹部122の形成において、デスミア耐性と細線加工性のバランスを向上させることができる。
次に、図3(a)に示すように、絶縁シート10の一面に対してレーザ照射を行い、凹部122を形成する。図3(a)に示す例においては、凹部122が第1樹脂層12を貫通しないように、レーザ照射の条件を適切に選択することができる。レーザ照射は、とくに限定されないが、たとえばCOレーザ、エキシマレーザ、YAGレーザ、YVOレーザ、またはYLFレーザ等を用いて行うことができる。本実施形態においては、絶縁シート10の一面に、たとえば幅10μm以下、深さ10μm以下の凹部122を形成することができる。このような微細な凹部を形成する場合においても、絶縁シート10の一面を第1樹脂層12により構成することにより、優れた細線加工性を実現することができる。
また、凹部122を形成する工程の前、または後において、絶縁シート10を貫通して配線40に至るビアホール124を絶縁シート10に形成する工程を含むことができる。ビアホール124の形成方法は、とくに限定されないが、たとえばレーザ照射により行うことが可能である。
本実施形態においては、レーザ照射により凹部122を形成する工程の後において、絶縁シート10の一面に対してデスミア処理を行うことができる。これにより、レーザ照射により生じた樹脂残渣等を除去することができる。デスミア処理は、たとえば薬液処理、またはプラズマ処理を用いて行うことができる。薬液処理においては、たとえば過マンガン酸塩、重クロム酸等を薬液として使用することができる。プラズマ処理においては、たとえばは窒素プラズマ、酸素プラズマ、アルゴンプラズマ、四フッ化メタンプラズマ、もしくはこれらの混合ガスのプラズマを使用することができる。本実施形態においては、絶縁シート10の一面を第1樹脂層12により構成しているため、デスミア処理によって凹部122の内壁等に生じる凹凸を低減することが可能である。
次に、図3(b)に示すように、絶縁シート10の一面上、および凹部122の内壁上に、無電解めっき法を用いて無電解めっき層50を形成する。また、絶縁シート10にビアホール124が形成されている場合には、ビアホール124の内壁上にも無電解めっき層50を形成することができる。無電解めっき層50の材料は、とくに限定されないが、たとえば銅またはニッケルを用いることができる。なお、無電解めっき層50を形成した後に、熱風乾燥装置を用いて150℃以上200℃以下、10分以上120分以下の条件で熱処理を行うことにより、第1樹脂層12と無電解めっき層50との密着をより良好にすることができる。
次に、図4(a)に示すように、電解めっき法を用いて、無電解めっき層50上に電解めっき層52を形成する。これにより、凹部122内およびビアホール124内は電解めっき層52によって埋め込まれることとなる。図4(a)に示す例においては、凹部122およびビアホール124を埋め込み、かつ絶縁シート10の一面を覆うように電解めっき層52が形成されている。電解めっき層52は、たとえば硫酸銅電解めっきにより形成することができる。
次に、図4(b)に示すように、無電解めっき層50および電解めっき層52のうち、凹部122とビアホール124の外に位置する部分を除去する。これにより、凹部122内に配線54が形成され、ビアホール124内にビア36が形成されることとなる。無電解めっき層50および電解めっき層52の除去は、たとえば化学エッチング処理、研磨処理、およびバフ研磨処理等により行うことができる。
次に、絶縁シート10に対して加熱処理を施して第1樹脂層12および第2樹脂層14を硬化させる。加熱処理は、たとえば150℃以上220℃以下、30分以上90分以下の条件により行うことができる。これにより、第1樹脂層12が硬化して形成される絶縁層602と、第2樹脂層14が硬化して形成される絶縁層604と、により構成される絶縁層60が形成されることとなる。
このようにして、図5に示す配線基板100が得られる。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
以下、本発明を実施例および比較例により説明する。各実施例および各比較例において用いられている成分の詳細は以下のとおりである。
(熱硬化性樹脂(A))
エポキシ樹脂1:ナフタレン骨格含有エポキシ樹脂(HP−5000、DIC(株)製)
エポキシ樹脂2:ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(HP−7200L、DIC(株)製)
エポキシ樹脂3:ビスフェノールF型エポキシ樹脂(830−S、DIC(株)製)
シアネート樹脂:フェノールノボラック型シアネート樹脂(PT−30、ロンザジャパン(株)製)
(充填材(B))
シリカ1:UFP−30、メディアン径D50=0.12μm、電気化学工業(株)製
シリカ2:SFP−20M、メディアン径D50=0.35μm、電気化学工業(株)製
シリカ3:SC−2050KNO、メディアン径D50=0.5μm、(株)アドマテックス製
(硬化剤(C))
硬化剤1:ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル樹脂(GPH−103、日本化薬(株)製)
硬化剤2:ナフトールアラルキル樹脂(SN−485、新日鐵住金化学(株)製)
(硬化触媒(D))
硬化触媒1:上記式(8)で示される化合物
硬化触媒2:1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール(四国化成工業(株)製)
(フェノキシ樹脂(E))
フェノキシ樹脂:ビフェニルとビスフェノールアセトン構造を含むフェニル型フェノキシ樹脂(YX−6954BH30、三菱化学(株)製)
(シランカップリング剤(F))
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(A−187、モーメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)
(レベリング剤)
アクリル系レベリング剤(BYK−361N、ビックケミ−・ジャパン社製)
(実施例1)
(第1樹脂層の形成)
充填材(B)としてシリカ1と、熱硬化性樹脂(A)としてエポキシ樹脂1と、を溶剤であるメチルエチルケトン中に撹拌しながら添加して溶解、分散させて混合物を得た。次いで、上記混合物に熱硬化性樹脂(A)としてシアネート樹脂を添加して溶解させた。次いで、フェノキシ樹脂(E)と、硬化剤(C)として硬化剤1と、シランカップリング剤(F)と、レベリング剤と、硬化触媒(D)として硬化触媒1と、をこの順に上記混合物に撹拌しながら添加した。これにより、第1樹脂層形成用ワニスを得た。なお、第1樹脂層形成用ワニス中における各成分の、固形分(溶剤を除く成分)全体に対する含有量は、表1に示すとおりである。
次に、前記第1樹脂層形成用ワニスを、厚さ38μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東レ(株)製)の片面にコンマコーター装置を用いて塗工し、これを120℃、5分の条件で乾燥してPETフィルム付き第1樹脂層を得た。得られた第1樹脂層の膜厚は15μmであった。
(第2樹脂層の形成)
充填材(B)としてシリカ3と、熱硬化性樹脂(A)としてエポキシ樹脂2およびエポキシ樹脂3と、を溶剤であるメチルエチルケトン中に撹拌しながら添加して溶解、分散させて混合物を得た。次いで、上記混合物に熱硬化性樹脂(A)としてシアネート樹脂を添加して溶解させた。次いで、フェノキシ樹脂(E)と、シランカップリング剤(F)と、レベリング剤と、硬化触媒(D)として硬化触媒2と、をこの順に上記混合物に撹拌しながら添加した。これにより、第2樹脂層形成用ワニスを得た。なお、第2樹脂層形成用ワニス中における各成分の、固形分(溶剤を除く成分)全体に対する含有量は、表1に示すとおりである。
次に、前記第2樹脂層形成用ワニスを、厚さ38μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(三菱樹脂(株)製)の片面にコンマコーター装置を用いて塗工し、これを120℃、5分の条件で乾燥してPETフィルム付き第2樹脂層を得た。得られた第2樹脂層の膜厚は30μmであった。
(絶縁シートの形成)
上記で得られたPETフィルム付き第1樹脂層と、PETフィルム付き第2樹脂層と、を第1樹脂層と第2樹脂層が互いに接するように積層した。これにより、一面側に位置する第1樹脂層と、上記一面とは反対の他面側に位置する第2樹脂層と、を備え、一面および他面がPETフィルムにより覆われた絶縁シートを得た。
(実施例2、比較例2)
第1樹脂層形成用ワニスの配合を変更した以外は実施例1と同様にして絶縁シートを形成した。なお、得られた第1樹脂層形成用ワニスおよび第2樹脂層形成用ワニスのそれぞれについて、ワニス中の固形分(溶剤を除く成分)全体に対する各成分の含有量は、表1に示すとおりである。
(実施例3、4、比較例1)
第1樹脂層形成用ワニスおよび第2樹脂層形成用ワニスの各配合を変更した以外は実施例1と同様にして絶縁シートを形成した。なお、得られた第1樹脂層形成用ワニスおよび第2樹脂層形成用ワニスのそれぞれについて、ワニス中の固形分(溶剤を除く成分)全体に対する各成分の含有量は、表1に示すとおりである。
(比較例3)
第2樹脂層を形成しなかった点以外は実施例1と同様にして絶縁シートを形成した。なお、得られた第1樹脂層形成用ワニスについて、ワニス中の固形分(溶剤を除く成分)全体に対する各成分の含有量は、表1に示すとおりである。
(DSC測定)
各実施例および各比較例について、得られた第1樹脂層について次のようにしてDSC測定を行った。まず、上記で作製したPETフィルム付き第1樹脂層から、第1樹脂層を削り取り、3〜10mgをアルミパンへ秤量し試料とした。次いで、当該試料に対し、開始温度30℃、測定温度範囲30〜350℃、昇温速度10℃/minの条件下で、示差走査熱量計(DSC7020、(株)日立ハイテクサイエンス)を用いて示差走査熱量測定を行った。得られたDSC曲線から、測定温度範囲内における発熱ピークの数、各発熱ピークのピーク温度(℃)、および各発熱ピークのピーク高さ(mW/mg)をそれぞれ算出した。表1中においては、最初に観察された発熱ピークを第1発熱ピークとし、第1発熱ピークよりも後に観察された発熱ピークを第2発熱ピークとしている。また、第1発熱ピークのピーク温度をTとし、第2発熱ピークのピーク温度をTとしている。
図6は、実施例1に係る第1樹脂層に対するDSC測定により得られたDSC曲線である。図6に示すように、実施例1に係る第1樹脂層においては、第1発熱ピークと、第1発熱ピークよりもピーク高さが高い第2発熱ピークと、が測定温度範囲内に生じていることが分かる。なお、本図中、Hで示した矢印は第1発熱ピークの高さに相当し、Hで示した矢印は第2発熱ピークの高さに相当する。
(デスミア耐性、細線加工性評価)
各実施例および各比較例について、次のようにして回路埋め込み性評価を行った。まず、コア基材(40mm×85mm、60μmt)の一面および他面上に12μm厚の銅箔を積層してなる両面銅張積層板(住友ベークライト(株)製、LαZ−4785GH−J)を準備した。次いで、上記銅張積層板の銅箔をエッチング処理して導体回路パターンを形成することにより、一面および他面に上記導体回路パターンが形成された回路基板を得た。次いで、回路基板の上記一面上および上記他面上のそれぞれに、第2樹脂層側のPETフィルムを剥離した絶縁シートを、第2樹脂層が回路基板と対向するよう積層した後、内層回路基板の両面にラミネートした。真空ラミネートは、真空加圧式ラミネーター装置(名機製作所製、MVLP−500/600IIA)を用いておこなった。具体的には、ラバーチャンバー内で30秒間減圧して気圧を15hPa以下とした後、100℃、圧力0.8MPaにて30秒間圧着させ、次いでSUS平板で100℃、圧力0.8MPaにて60秒間熱プレスを行った。なお、比較例3については、絶縁シートの一面側のPETフィルムを剥離した絶縁シートを、当該一面が回路基板と対向するよう積層した。
次いで、絶縁シートから第1樹脂層側のPETフィルムを剥離した後、温度180℃60分の加熱処理(予備キュア)を行った。次いで、L/S=5/5μmの格子状パターンマスクを用いて、193nmの波長を有するエキシマレーザにより、溝幅5μm、溝間ピッチ5μm、溝深さ10μmを狙い値として絶縁シートに溝を形成した。なお、比較例3については、絶縁シートの上記一面とは反対の他面側のPETフィルムを剥離した後、当該他面に対して溝を形成した。次いで、絶縁シートが積層された回路基板を、60℃の膨潤液(スウェリングディップセキュリガントP500、アトテックジャパン(株)製)に10分間浸漬し、さらに80℃の過マンガン酸カリウム水溶液(コンセントレート・コンパクトCP、アトテックジャパン(株)製、)に15分浸漬後、中和することによりデスミア処理を行った。このようにして、サンプルを得た。
デスミア耐性は、得られたサンプルの溝が形成されていない領域の表面の粗度(Ra)を非接触型3次元光干渉式表面粗さ計(ビーコ社製、WYKO NT1100)で測定することにより評価した。計測結果に基づき、以下の指標により評価した。
◎:Raが100nm未満(問題なし)
○:Raが100以上300nm未満(実質上問題なし)
△:Raが300以上500nm未満(実質上使用不可)
×:Raが500nm以上(使用不可)
細線加工性は、得られたサンプルの溝を走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察し、樹脂クラック、および樹脂剥がれ等の不良の有無を確認することで評価した。観察は格子状パターン25個について行い、以下の指標により評価した。
◎:不良なし(問題なし)
○:不良数1個(実質上問題なし)
△:不良数2以上10個以下(実質上使用不可)
×:不良数10個を超える(使用不可)
(回路埋め込み性評価)
各実施例および各比較例について、次のようにして回路埋め込み性評価を行った。まず、コア基材(40mm×85mm、60μmt)の一面および他面上に12μm厚の銅箔を積層してなる両面銅張積層板(住友ベークライト(株)製、LαZ−4785GH−J)を準備した。次いで、上記銅張積層板の銅箔をエッチング処理して導体回路パターンを形成することにより、一面および他面に上記導体回路パターンが形成された回路基板を得た。次いで、回路基板の上記一面上および上記他面上のそれぞれに、第2樹脂層側のPETフィルムを剥離した絶縁シートを、第2樹脂層が回路基板と対向するよう積層した後、真空加圧式ラミネーター装置(名機製作所製、MVLP−500/600IIA)を用いて行った。具体的には、ラバーチャンバー内で30秒間減圧して気圧を15hPa以下とした後、100℃、圧力0.8MPaにて30秒間圧着させ、次いでSUS平板で100℃、圧力0.8MPaにて60秒間熱プレスを行った。なお、比較例3については、絶縁シートの一面側のPETフィルムを剥離した絶縁シートを、当該一面が回路基板と対向するよう積層した。次いで、絶縁シートから第1樹脂層側のPETフィルムを剥離した後、温度180℃60分の加熱処理(予備キュア)を行った。次いで、回路基板上の絶縁シートを200℃、1時間の条件で硬化した。なお、比較例3については、絶縁シートの上記一面とは反対の他面側のPETフィルムを剥離した後、絶縁シートの硬化を行った。このようにして、サンプルを得た。
埋め込み性は、ボイドの有無の確認と、平坦性の測定により評価した。ボイドの有無の確認としては、回路基板の一面上に形成された絶縁シートを顕微鏡で観察し、得られたサンプル内の任意の10ヶ所について、導体回路パターン間に第2樹脂層が埋め込まれているかを確認した。また、平坦性は接触式の表面粗さ計を用いて表面の最大段差を測定することで測定した。観察結果に基づき以下の指標により埋め込み性を評価した。
◎:ボイドなし、かつ、最大段差が3μm以下(問題なし)
○:ボイドなし、かつ、最大段差が3μmを超え5μm以下(実質上問題なし)
△:ボイドなし、かつ、最大段差が5μmを超える(実質上使用不可)
×:ボイドあり(使用不可)
Figure 2016219663
なお、各実施例について、デスミア耐性、細線加工性評価にて得られたサンプルの絶縁シートに設けられた溝内に配線を形成し、幅5μmの配線が良好に形成されることを確認した。配線形成は、サンプルの絶縁シート表面に無電解銅めっき膜を形成し、これを給電層として溝内を埋め込む電解銅めっき膜を形成した後、溝外に位置する無電解めっき膜および電解めっき膜をエッチングにより除去することにより行った。
10 絶縁シート
12 第1樹脂層
14 第2樹脂層
22、24 キャリア
30 基材
36 ビア
40、54 配線
50 無電解めっき層
52 電解めっき層
60 絶縁層
100 配線基板
122 凹部
124 ビアホール

Claims (13)

  1. 一面側に配線を埋め込むための凹部をレーザ照射により形成した後、硬化することにより絶縁層を形成するために用いられる絶縁シートであって、
    前記一面側に位置する第1樹脂層と、
    前記一面側とは反対の他面側に位置する第2樹脂層と、
    を備え、
    前記第1樹脂層は、
    メディアン径D50が0.2μm以下である第1シリカ粒子を含み、かつ、
    示差走査熱量計を用いて昇温速度10℃/minの条件下で30℃から350℃まで昇温した際に得られるDSC曲線において、二つの発熱ピークが生じる絶縁シート。
  2. 請求項1に記載の絶縁シートにおいて、
    前記DSC曲線は、第1発熱ピークと、前記第1発熱ピークよりもピーク温度が高く、かつ前記第1発熱ピークよりもピーク高さが高い第2発熱ピークと、を有する絶縁シート。
  3. 請求項2に記載の絶縁シートにおいて、
    前記第1発熱ピークのピーク温度をTとし、前記第2発熱ピークのピーク温度をTとして、T−Tが30℃以上である絶縁シート。
  4. 請求項2または3に記載の絶縁シートにおいて、
    前記第1発熱ピークのピーク温度は、150℃以上185℃以下である絶縁シート。
  5. 請求項1〜4いずれか一項に記載の絶縁シートにおいて、
    前記第2樹脂層は、前記第1シリカ粒子よりもメディアン径D50が大きい第2シリカ粒子を含む絶縁シート。
  6. 請求項1〜5いずれか一項に記載の絶縁シートにおいて、
    前記第1樹脂層の厚さは、前記第2樹脂層の厚さよりも小さい絶縁シート。
  7. 請求項1〜6いずれか一項に記載の絶縁シートにおいて、
    前記レーザ照射は、エキシマレーザまたはYAGレーザを用いて行われる絶縁シート。
  8. 請求項1〜7いずれか一項に記載の絶縁シートにおいて、
    配線基板を構成するビルドアップ材を形成するために用いられる絶縁シート。
  9. 基材と、
    前記基材と前記第2樹脂層が対向するよう前記基材上に請求項1〜8いずれか一項に記載の絶縁シートを積層した後、前記絶縁シートを硬化することにより設けられ、かつ表面に凹部が形成された第1絶縁層と、
    前記凹部内に埋め込まれた第1配線と、
    を備える配線基板。
  10. 請求項9に記載の配線基板において、
    前記第1配線は、配線幅が10μm以下である配線基板。
  11. 請求項9または10に記載の配線基板において、
    前記第1絶縁層は、前記基材上に設けられた第2絶縁層と、前記第2絶縁層に設けられた第2配線と、を覆うように設けられる配線基板。
  12. 基材上に、前記基材に前記第2樹脂層が対向するよう請求項1〜8いずれか一項に記載の絶縁シートを積層する工程と、
    前記絶縁シートを加熱処理する工程と、
    前記絶縁シートの前記一面側に対しレーザ照射を行い、凹部を形成する工程と、
    前記凹部内に配線を埋め込む工程と、
    を備える配線基板の製造方法。
  13. 請求項12に記載の配線基板の製造方法において、
    前記加熱処理する工程では、120℃以上190℃以下の加熱温度、30分以上90分以下の加熱時間で前記絶縁シートを加熱処理する配線基板の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019218451A (ja) * 2018-06-19 2019-12-26 味の素株式会社 硬化体層、プリント配線板、半導体装置、樹脂シート、プリント配線板の製造方法、及び樹脂シートの製造方法
WO2021201252A1 (ja) * 2020-04-03 2021-10-07 パナソニックIpマネジメント株式会社 熱硬化性樹脂シート及びプリント配線板

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019218451A (ja) * 2018-06-19 2019-12-26 味の素株式会社 硬化体層、プリント配線板、半導体装置、樹脂シート、プリント配線板の製造方法、及び樹脂シートの製造方法
JP7081323B2 (ja) 2018-06-19 2022-06-07 味の素株式会社 硬化体層、プリント配線板、半導体装置、樹脂シート、プリント配線板の製造方法、及び樹脂シートの製造方法
WO2021201252A1 (ja) * 2020-04-03 2021-10-07 パナソニックIpマネジメント株式会社 熱硬化性樹脂シート及びプリント配線板
AT525720A2 (de) * 2020-04-03 2023-05-15 Panasonic Ip Man Co Ltd Wärmeaushärtende Harzlage und gedruckte Verdrahtungsplatte
AT525720A5 (de) * 2020-04-03 2023-10-15 Panasonic Ip Man Co Ltd Wärmeaushärtende Harzlage und gedruckte Verdrahtungsplatte
AT525720B1 (de) * 2020-04-03 2024-01-15 Panasonic Ip Man Co Ltd Wärmeaushärtende Harzlage und gedruckte Verdrahtungsplatte

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