JP2018082184A - 樹脂シート - Google Patents
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Abstract
Description
[1] 第1及び第2のソルダーレジスト層を含むプリント配線板であって、
第1のソルダーレジスト層の厚さをt1(μm)、硬化後の弾性率(23℃)をG1(GPa)とし、第2のソルダーレジスト層の厚さをt2(μm)、硬化後の弾性率(23℃)をG2(GPa)とし、プリント配線板の厚さをZ(μm)とするとき、下記条件(1)〜(3):
(1) Z≦250;
(2) (t1+t2)/Z≧0.1;及び
(3) G1×[t1/(t1+t2)]+G2×[t2/(t1+t2)]≧6
を満たし、G1が6以上である、プリント配線板。
[2] 第1のソルダーレジスト層の硬化後のガラス転移温度(Tg)が150℃以上である、[1]に記載のプリント配線板。
[3] 第1のソルダーレジスト層が、無機充填材含有量が60質量%以上である樹脂組成物を硬化して形成される、[1]又は[2]に記載のプリント配線板。
[4] 条件(2)について、0.1≦(t1+t2)/Z≦0.5である、[1]〜[3]のいずれかに記載のプリント配線板。
[5] G2が6以上である、[1]〜[4]のいずれかに記載のプリント配線板。
[6] 第1のソルダーレジスト層の硬化後の弾性率(200℃)をG1’(GPa)、第2のソルダーレジスト層の硬化後の弾性率(200℃)をG2’(GPa)とするとき、下記条件(4):
(4) G1’×[t1/(t1+t2)]+G2’×[t2/(t1+t2)]≧0.2
をさらに満たす、[1]〜[5]のいずれかに記載のプリント配線板。
[7] [1]〜[6]のいずれかに記載のプリント配線板を含む半導体装置。
[8] プリント配線板のソルダーレジスト層用樹脂シートセットであって、
第1の支持体と、該第1の支持体と接合している第1の樹脂組成物層とを含む第1の樹脂シートと、
第2の支持体と、該第2の支持体と接合している第2の樹脂組成物層とを含む第2の樹脂シートと
を含み、第1の樹脂組成物層の厚さをt1p(μm)、硬化後の弾性率(23℃)をG1(GPa)とし、第2の樹脂組成物層の厚さをt2p(μm)、硬化後の弾性率(23℃)をG2(GPa)とし、プリント配線板の厚さをZ(μm)とするとき、下記条件(1’)〜(3’):
(1’) Z≦250;
(2’) (t1p+t2p)/Z≧0.1;及び
(3’) G1×[t1p/(t1p+t2p)]+G2×[t2p/(t1p+t2p)]≧6
を満たし、G1が6以上である、樹脂シートセット。
本発明のプリント配線板は、第1及び第2のソルダーレジスト層を含み、第1のソルダーレジスト層の厚さをt1(μm)、硬化後の弾性率(23℃)をG1(GPa)とし、第2のソルダーレジスト層の厚さをt2(μm)、硬化後の弾性率(23℃)をG2(GPa)とし、プリント配線板の厚さをZ(μm)とするとき、下記条件(1)〜(3):
(1) Z≦250;
(2) (t1+t2)/Z≧0.1;及び
(3) G1×[t1/(t1+t2)]+G2×[t2/(t1+t2)]≧6
を満たし、G1が6以上であることを特徴とする。
条件(1)は、本発明のプリント配線板の厚さZ(μm)に関する。プリント配線板の厚さZとは、回路基板と、該回路基板の両側に設けられた第1及び第2のソルダーレジスト層とを含むプリント配線板全体の厚さをいう。本発明のプリント配線板の厚さ(Z)は、薄型化の観点から、250μm以下であり、好ましくは240μm以下、より好ましくは230μm以下、さらに好ましくは220μm以下、さらにより好ましくは210μm以下、特に好ましくは200μm以下、190μm以下、180μm以下、170μm以下、160μm以下又は150μm以下である。本発明のプリント配線板では、このように厚さが薄い場合であっても、実装工程における反りを抑えることができる。厚さ(Z)の下限は、特に限定されないが、通常、20μm以上、又は30μm以上とし得る。
条件(2)は、本発明のプリント配線板に含まれる第1及び第2のソルダーレジスト層の厚さt1(μm)及びt2(μm)に関する。ここで、第1及び第2のソルダーレジスト層の厚さt1(μm)及びt2(μm)は、回路基板のベース面(回路基板の表面のうち、表面回路のない部分)からの厚さである。実装工程におけるプリント配線板の反りを抑える観点から、プリント配線板の厚さZに対する第1及び第2のソルダーレジスト層の厚さの和(t1+t2)の比、すなわち(t1+t2)/Z比は、0.1以上であり、条件(3)の右辺の値にもよるが、好ましくは0.15以上、より好ましくは0.2以上、0.22以上、0.24以上、0.26以上、0.28以上又は0.3以上である。(t1+t2)/Z比の上限は、所期の配線密度を有するプリント配線板を得る観点から、好ましくは0.5以下、より好ましくは0.45以下、さらに好ましくは0.4以下、0.39以下、0.38以下、0.37以下、0.36以下、0.36以下又は0.34以下である。
条件(3)は、本発明のプリント配線板に含まれる第1及び第2のソルダーレジスト層の硬化後の弾性率(23℃)に関する。第1及び第2のソルダーレジスト層は、後述するように、樹脂組成物を硬化して形成される。硬化後の弾性率(23℃)とは、樹脂組成物を硬化させた後の、23℃におけるソルダーレジスト層の弾性率を表す。第1及び第2のソルダーレジスト層の硬化後の弾性率(23℃)をそれぞれG1(GPa)及びG2(GPa)とするとき、式:G1×[t1/(t1+t2)]+G2×[t2/(t1+t2)]の値(以下、「G1及びG2の厚さ加重平均値」ともいう。)は、実装工程におけるプリント配線板の反りを抑える観点から、6以上であり、好ましくは6.2以上、より好ましくは6.4以上、さらに好ましくは6.6以上、さらにより好ましくは6.8以上である。G1及びG2の厚さ加重平均値が6.8以上であると、プリント配線板の厚さZが200μm以下とさらに薄い場合であっても、実装工程におけるプリント配線板の反りを抑えることができる。G1及びG2の厚さ加重平均値は、プリント配線板の厚さZを小さくしつつ(t1+t2)/Z比をさらに低くする場合であっても実装工程におけるプリント配線板の反りを抑え得る観点から、7以上、7.5以上、8以上、8.5以上、9以上、9.5以上、10以上、10.5以上、11以上、11.5以上、12以上、12.5以上又は13以上であることが特に好ましい。G1及びG2の厚さ加重平均値の上限は、特に限定されないが、通常、40以下、30以下などとし得る。第1及び第2のソルダーレジスト層の硬化後の弾性率(23℃)は、引張試験機を用いて引張加重法により23℃において測定することができる。引張試験機としては、例えば、(株)オリエンテック製「RTC−1250A」が挙げられる。
(4) G1’×[t1/(t1+t2)]+G2’×[t2/(t1+t2)]≧0.2
を満たすことが好ましい。
G1’×[t1/(t1+t2)]+G2’×[t2/(t1+t2)]の値(以下、「G1’及びG2’の厚さ加重平均値」ともいう。)は、0.22以上であることがより好ましく、0.24以上であることがさらに好ましい。G1’及びG2’の厚さ加重平均値が0.24以上であると、プリント配線板の厚さZが200μm以下とさらに薄い場合であっても、実装工程におけるプリント配線板の反りを抑えることができる。G1’及びG2’の厚さ加重平均値は、プリント配線板の厚さZを小さくしつつ(t1+t2)/Z比をさらに低くする場合であっても実装工程におけるプリント配線板の反りを抑え得る観点から、0.3以上、0.4以上、0.5以上、0.6以上、0.7以上、0.8以上、0.9以上、1.0以上、1.1以上、1.2以上、1.3以上又は1.4以上であることが特に好ましい。G1’及びG2’の厚さ加重平均値の上限は、特に限定されないが、通常、15以下、10以下などとし得る。なお、硬化後の弾性率(200℃)とは、樹脂組成物を硬化させた後の、200℃におけるソルダーレジスト層の弾性率を表し、引張試験機を用いて引張加重法により200℃において測定することができる。
本発明のプリント配線板は、特定の厚さ及び弾性率を有する第1及び第2のソルダーレジスト層を回路基板の両面に設けて製造することができる。
第1の支持体と、該第1の支持体と接合している第1の樹脂組成物層とを含む第1の樹脂シートと、
第2の支持体と、該第2の支持体と接合している第2の樹脂組成物層とを含む第2の樹脂シートと
を含み、第1の樹脂組成物層の厚さをt1p(μm)、硬化後の弾性率(23℃)をG1(GPa)とし、第2の樹脂組成物層の厚さをt2p(μm)、硬化後の弾性率(23℃)をG2(GPa)とし、プリント配線板の厚さをZ(μm)とするとき、下記条件(1’)〜(3’):
(1’) Z≦250;
(2’) (t1p+t2p)/Z≧0.1;及び
(3’) G1×[t1p/(t1p+t2p)]+G2×[t2p/(t1p+t2p)]≧6
を満たし、G1が6以上であることを特徴とする。
(4’) G1’×[t1p/(t1p+t2p)]+G2’×[t2p/(t1p+t2p)]≧0.2
を満たすことが好ましい。条件(4’)の右辺の値の好適な範囲については、条件(4)について記載したとおりであり、G1’及びG2’の好適な範囲は、条件(4)について説明したとおりである。
第1及び第2の樹脂組成物層に使用される樹脂組成物は、硬化後に上記特定の弾性率を示すと共に十分な耐薬品性と絶縁性を有するものであればよく、熱硬化性樹脂組成物であっても光硬化性樹脂組成物であってもよい。例えば、熱硬化性樹脂組成物としては、熱硬化性樹脂及び硬化剤を含む樹脂組成物が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、プリント配線板のソルダーレジスト層を形成する際に使用される従来公知の熱硬化性樹脂を用いることができ、中でもエポキシ樹脂が好ましい。したがって一実施形態において、第1及び第2の樹脂組成物層に使用される熱硬化性樹脂組成物は、(a)エポキシ樹脂及び(b)硬化剤を含む。また、好適な光硬化性樹脂組成物は、上記の熱硬化性樹脂組成物にさらに光硬化性樹脂を加えることにより形成することができる。光硬化性樹脂としては、プリント配線板のソルダーレジスト層を形成する際に使用される従来公知の光硬化性樹脂を用いることができ、露光・現像(フォトリソグラフィー)による開口形成を容易に実施し得る観点から、光硬化型アルカリ可溶性樹脂が好ましい。したがって一実施形態において、第1及び第2の樹脂組成物層に使用される光硬化性樹脂組成物は、(a)エポキシ樹脂、(b)硬化剤、及び(c)光硬化型アルカリ可溶性樹脂を含む。光硬化性樹脂組成物は、さらに(d)光重合開始剤、(e)光増感剤及び(f)希釈剤からなる群から選択される1種以上を含んでもよい。なお本発明においては、光硬化性樹脂を含み、フォトリソグラフィーにより開口形成が可能な樹脂組成物は、それが熱硬化性を有する場合であっても「光硬化性樹脂組成物」と称する。第1及び第2の樹脂組成物層に使用し得る樹脂組成物は、熱硬化性樹脂組成物、光硬化性樹脂組成物の別を問わず、必要に応じて、さらに、(g)無機充填材、(h)熱可塑性樹脂、(i)硬化促進剤、(j)難燃剤及び(k)有機充填材等の添加剤を含んでいてもよい。
エポキシ樹脂としては、例えば、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S型エポキシ樹脂、ビスフェノールAF型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリスフェノール型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、tert−ブチル−カテコール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、ブタジエン構造を有するエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、スピロ環含有エポキシ樹脂、シクロヘキサンジメタノール型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂及びトリメチロール型エポキシ樹脂等が挙げられる。エポキシ樹脂は1種単独で用いてもよく、又は2種以上を併用してもよい。
なお、本発明において、樹脂組成物を構成する各成分の含有量は、樹脂組成物中の不揮発成分の合計を100質量%としたときの値である。
硬化剤としては、エポキシ樹脂を硬化する機能を有する限り特に限定されず、例えば、フェノール系硬化剤、ナフトール系硬化剤、活性エステル系硬化剤、ベンゾオキサジン系硬化剤、及びシアネートエステル系硬化剤が挙げられる。硬化剤は1種単独で用いてもよく、又は2種以上を併用してもよい。
光硬化型アルカリ可溶性樹脂としては、アルカリ可溶基(例えば、カルボキシル基、フェノール性水酸基等)を含む光硬化性樹脂である限り特に限定されず、プリント配線板のソルダーレジスト層を形成する際に使用される従来公知の光硬化型アルカリ可溶性樹脂を使用してよい。中でも、光硬化型アルカリ可溶性樹脂としては、アルカリ可溶基とラジカル重合性不飽和基とを含む樹脂が好ましく、カルボキシル基とラジカル重合性不飽和基とを含む樹脂、フェノール性水酸基とラジカル重合性不飽和基とを含む樹脂がより好ましい。光硬化型アルカリ可溶性樹脂は、1種単独で用いてもよく、又は2種以上を併用してもよい。
光重合開始剤としては、特に限定されないが、例えば、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−1−ブタノン、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン、2−メチル−[4−(メチルチオ)フェニル]−モルホリノ−1−プロパノン、ベンゾフェノン、メチルベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸、ベンゾイルエチルエーテル、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2,4−ジエチルチオキサントン、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド、エチル−(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィネート、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン等のアルキルフェノン系光重合開始剤;ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド等のアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤;1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)]及びエタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)等のオキシムエステル系光重合開始剤;及びスルホニウム塩系光重合開始剤等が挙げられ、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤、オキシムエステル系光重合開始剤が好ましい。光重合開始剤は、1種単独で用いてもよく、又は2種以上を併用してもよい。
光増感剤としては、例えば、三級アミン類、ピラリゾン類、アントラセン類、クマリン類、キサントン類、チオキサントン類等が挙げられ、チオキサントン類が好ましく、2,4−ジエチルチオキサントンがより好ましい。光増感剤は、1種単独で用いてもよく、又は2種以上を併用してもよい。光増感剤の市販品としては、例えば、日本化薬(株)製「DETX−S」(2,4−ジエチルチオキサントン)が挙げられる。
希釈剤は、樹脂組成物の光硬化反応を促進するために使用される。希釈剤としては、例えば、分子内に1個以上の(メタ)アクリロイル基を有する、室温で液体、固体又は半固形の感光性(メタ)アクリレート化合物が挙げられる。
無機充填材としては、例えば、シリカ、アルミナ、ガラス、コーディエライト、シリコン酸化物、硫酸バリウム、タルク、クレー、雲母粉、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化マンガン、ホウ酸アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ビスマス、酸化チタン、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム、リン酸ジルコニウム、及びリン酸タングステン酸ジルコニウム等が挙げられる。これらの中でも無定形シリカ、溶融シリカ、結晶シリカ、合成シリカ、中空シリカ等のシリカが特に好適である。またシリカとしては球状シリカが好ましい。無機充填材は1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。市販されている球状溶融シリカとしては、たとえば、(株)アドマテックス製「SOC1」、「SOC2」、「SOC3」及び「SOC4」、電気化学工業(株)製「UFP−30」、「UFP−80」が挙げられる。
第1及び第2の樹脂組成物層に使用される樹脂組成物は、さらに熱可塑性樹脂を含んでもよい。熱可塑性樹脂としては、プリント配線板のソルダーレジスト層を形成するに際し通常使用される任意の熱可塑性樹脂を使用してよく、例えば、フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂及びポリスルホン樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂は1種単独で用いてもよく、又は2種以上を併用してもよい。
第1及び第2の樹脂組成物層に使用される樹脂組成物は、さらに硬化促進剤を含んでもよい。硬化促進剤としては、プリント配線板のソルダーレジスト層を形成するに際し通常使用される任意の硬化促進剤を使用してよく、例えば、リン系硬化促進剤、アミン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤、グアニジン系硬化促進剤等が挙げられ、リン系硬化促進剤、アミン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤が好ましく、アミン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤がより好ましい。硬化促進剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
第1及び第2の樹脂組成物層に使用される樹脂組成物は、さらに難燃剤を含んでもよい。難燃剤としては、プリント配線板のソルダーレジスト層を形成するに際して通常使用される任意の難燃剤を使用してよく、例えば、有機リン系難燃剤、有機系窒素含有リン化合物、窒素化合物、シリコーン系難燃剤、金属水酸化物等が挙げられる。難燃剤は1種単独で用いてもよく、又は2種以上を併用してもよい。樹脂組成物中の難燃剤の含有量は、所望の弾性率を示すソルダーレジスト層が得られる限り特に限定されないが、好ましくは0.5質量%〜20質量%、より好ましくは1質量%〜15質量%である。
第1及び第2の樹脂組成物層に使用される樹脂組成物は、さらに有機充填材を含んでもよい。有機充填材としては、プリント配線板のソルダーレジスト層を形成するに際し使用し得る任意の有機充填材を使用してよく、例えば、ゴム粒子、ポリアミド微粒子、シリコーン粒子などが挙げられ、ゴム粒子が好ましい。
第1及び第2の樹脂組成物層に使用される樹脂組成物は、必要に応じて、他の添加剤を含んでいてもよく、斯かる他の添加剤としては、例えば、有機銅化合物、有機亜鉛化合物及び有機コバルト化合物等の有機金属化合物、並びに増粘剤、消泡剤、レベリング剤、密着性付与剤、及び着色剤等の樹脂添加剤等が挙げられる。
支持体としては、第1の支持体、第2の支持体の別を問わず、例えば、プラスチック材料からなるフィルム、金属箔、離型紙が挙げられ、プラスチック材料からなるフィルム、金属箔が好ましい。
上記条件(1)、(2)及び(3)を満たすプリント配線板が得られる限り、本発明のプリント配線板を製造する方法は特に限定されない。以下、本発明のプリント配線板を製造する方法の好適な一例として、上述のプリント配線板のソルダーレジスト層用樹脂シートセットを用いてプリント配線板を製造する方法について説明する。
(I)第1及び第2の主面を有する回路基板の第1の主面に、第1の支持体及び該第1の支持体と接合している第1の樹脂組成物層を含む第1の樹脂シートを、第1の樹脂組成物層が回路基板の第1の主面と接合するように積層する工程
(II)回路基板の第2の主面に、第2の支持体及び該第2の支持体と接合している第2の樹脂組成物層を含む第2の樹脂シートを、第2の樹脂組成物層が回路基板の第2の主面と接合するように積層する工程
(III)第1及び第2の樹脂組成物層を硬化させて第1及び第2のソルダーレジスト層を形成する工程
工程(I)において、第1及び第2の主面を有する回路基板の第1の主面に、第1の支持体及び該第1の支持体と接合している第1の樹脂組成物層を含む第1の樹脂シートを、第1の樹脂組成物層が回路基板の第1の主面と接合するように積層する。
工程(II)において、回路基板の第2の主面に、第2の支持体及び該第2の支持体と接合している第2の樹脂組成物層を含む第2の樹脂シートを、第2の樹脂組成物層が回路基板の第2の主面と接合するように積層する。
工程(III)において、第1及び第2の樹脂組成物層を硬化させて第1及び第2のソルダーレジスト層を形成する。
プリント配線板の製造方法は、さらに(IV)開口部を形成する工程、(V)デスミア処理する工程を含んでもよい。これらの工程(IV)及び(V)は、プリント配線板の製造に用いられる、当業者に公知の各種方法に従って実施してよい。なお、第1及び第2の支持体を工程(III)の後に剥離する場合(熱硬化性樹脂組成物層を使用する場合)、該第1及び第2の支持体の剥離は、工程(III)と工程(IV)との間、工程(IV)と工程(V)の間、又は工程(V)の後に実施してよい。
本発明のプリント配線板を用いて、半導体装置を製造することができる。本発明のプリント配線板は薄型であるにもかかわらず、高い半田リフロー温度を採用する部品の実装工程においても反りを抑制することができ、回路歪みや部品の接触不良等の問題を有利に軽減し得る。
(1)回路基板の準備
両面に回路が形成されたガラス布基材エポキシ樹脂両面積層板を、マイクロエッチング剤(メック(株)製「CZ8100」)にて1μmエッチングして表面回路の粗化処理を行い、回路基板を準備した。両面に回路が形成されたガラス布基材エポキシ樹脂両面積層板としては、実施例1、2及び4並びに比較例1及び2に関しては三菱ガス化学(株)製「HL832NSF−LCA」(サイズ100mm×150mm、厚さ100μm、熱膨張率4ppm/℃、曲げ弾性率34GPa、表面銅回路の厚さ16μm)を、実施例3並びに比較例3及び4に関しては日立化成工業(株)製「E679FGR」(サイズ100mm×150mm、厚さ200μm、熱膨張率14ppm/K、曲げ弾性率26Gpa、表面銅回路の厚さ16μm(実施例3及び比較例3)、8μm(比較例4))を使用した。
上記(1)で得た回路基板に、下記作製例において作製した樹脂シートを、バッチ式真空加圧ラミネーター(ニチゴー・モートン(株)製の2ステージビルドアップラミネーター「CVP700」)を用いて、樹脂組成物層が回路基板と接するように、回路基板の両面に積層した。積層は、30秒間減圧して気圧を13hPa以下とした後、100℃、圧力0.74MPaにて30秒間圧着させることにより実施した。次いで、常圧下、100℃、圧力0.5MPaにて60秒間熱プレスすることにより平滑化処理を行った。
なお、回路基板の両面に積層した第1及び第2の樹脂シートの組み合わせは表1に示すとおりである。
(3)樹脂組成物層の熱硬化
上記(2)で得た基板から支持体を剥離した。次いで、180℃にて30分間の硬化条件で樹脂組成物層を熱硬化させてソルダーレジスト層を形成した。
(4)開口部の形成
CO2レーザー加工機(三菱電機(株)製「ML605GTWIII−5200U」)を使用して、下記条件1にて開口径60μmの丸穴を、下記条件2にて開口径500μmの丸穴を形成した。
条件1:マスク径0.9mm、パルス幅19μs、エネルギー0.24mJ、ショット数2、バーストモード
条件2:マスク径10mm、パルス幅15μs、エネルギー18mJ、ショット数4、バーストモード
(5)デスミア処理
開口部の形成後、回路基板を、膨潤液(アトテックジャパン(株)製「スエリングディップ・セキュリガントP」、ジエチレングリコールモノブチルエーテル及び水酸化ナトリウムを含有する水溶液)に60℃で5分間、酸化剤溶液(アトテックジャパン(株)製「コンセントレート・コンパクトCP」、KMnO4:60g/L、NaOH:40g/Lの水溶液)に80℃で10分間、最後に中和液(アトテックジャパン(株)製「リダクションソリューション・セキュリガントP」、硫酸ヒドロキシルアミン水溶液)に40℃で5分間浸漬した。その後、100℃で30分間乾燥し、次いで180℃で60分間さらに熱硬化させ、評価基板を作製した。
(3’)樹脂組成物層の露光、現像及びべーク
上記(2)で得た基板を室温で1時間静置した。その後、マスクパターンを用いて、開口径60μmと500μmの丸穴が形成できるように、支持体上から100mJ/cm2の紫外線を露光した。露光は、パターン形成装置(ウシオ電機(株)製「UX−2240」)を用いて実施した。次いで、室温にて30分間静置し、支持体を剥離した。
得られた基板について、樹脂組成物層の全面に、現像液(30℃の2質量%水酸化ナトリウム水溶液)を、スプレー圧0.2MPaにて40秒間スプレーして現像した。なお、樹脂シート4を使用する比較例2に関しては、現像液として30℃の1質量%炭酸ナトリウム水溶液を使用した。
現像の後、80℃で30分間乾燥し、次いで180℃で90分間べークして、評価基板を得た。
評価用硬化物は、以下の手順で調製した。
樹脂シート1及び2の樹脂組成物層を、離型層付きPETフィルム(リンテック(株)製「PET501010」;以下、「評価用支持体」ともいう)の離型面と接するように配置し、真空ラミネーター(ニチゴー・モートン(株)製「VP160」)を用いて積層した。積層条件は、真空引き時間20秒間、圧着温度80℃、圧着圧力0.2MPa、加圧時間20秒間であった。
得られた積層体から樹脂シート由来の支持体を剥離した後、180℃、90分間の硬化条件で樹脂組成物層を熱硬化させた。次いで評価用支持体を剥離し、評価用硬化物を得た。
樹脂シート3、4及び5の樹脂組成物層を、上記〔評価用硬化物の調製1〕と同様にして、離型層付きPETフィルム(リンテック(株)製「PET501010」;「評価用支持体」ともいう)の離型面に積層した。
得られた積層体を室温にて1時間静置した後、支持体上から樹脂組成物層に100mJ/cm2の紫外線を露光した。樹脂シート由来の支持体を剥離した後、80℃で30分間、次いで180℃で90分間のべーク条件で樹脂組成物層を処理した。次いで評価用支持体を剥離し、評価用硬化物を得た。
評価用基板を、ピーク温度260℃の半田リフロー温度を再現するリフロー装置(日本アントム(株)製「HAS−6116」)に一回通した(リフロー温度プロファイルはIPC/JEDEC J−STD−020Cに準拠)。次いで、シャドウモアレ装置(Akrometrix製「TherMoire AXP」)を用いて、IPC/JEDEC J−STD−020C(ピーク温度260℃)に準拠したリフロー温度プロファイルにて評価基板下面を加熱し、評価基板上面に配した格子線に基づき評価基板中央の25mm角部分の変位を測定した。
得られた変位データの最大高さと最小高さの差異が、全温度範囲で50μm以上となるものを「×」、50μm未満を「○」とした。
評価用硬化物をダンベル状に切り出し、試験片を得た。該試験片を、オリエンテック社製引張試験機「RTC−1250A」を用いて引張強度測定を行い、23℃及び200℃における弾性率を求めた。測定は、JIS K7127に準拠して実施した。
評価用硬化物を、幅5mm、長さ15mmの試験片に切断した。該試験片について、熱機械分析装置(セイコーインスツルメンツ(株)製「TMA-SS6100」)を使用して、引張加重法による熱機械分析を行った。詳細には、試験片を前記装置に装着した後、荷重1g、昇温速度5℃/分の測定条件にて連続して2回測定を行った。2回目の測定において、寸法変化シグナルの傾きが変化する点からガラス転移点温度Tg(℃)を算出した。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学(株)製「jER828EL」、エポキシ当量約185)12部、ナフタレン型エポキシ樹脂(DIC(株)製「HP4032SS」、エポキシ当量約144)3部、ビキシレノール型エポキシ樹脂(三菱化学(株)製「YX4000HK」、エポキシ当量約185)6部、ビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製「NC3000H」、エポキシ当量約288)25部、フェノキシ樹脂(三菱化学(株)製「YX6954BH30」、固形分30質量%のMEKとシクロヘキサノンの1:1溶液)10部を、ソルベントナフサ15部に撹拌しながら加熱溶解させた。室温にまで冷却した後、そこへ、トリアジン骨格含有フェノールノボラック系硬化剤(DIC(株)製「LA−7054」、水酸基当量125、固形分60%のMEK溶液)20部、ナフトール系硬化剤(新日鉄住金化学(株)製「SN485」、水酸基当量215、固形分60%のMEK溶液)10部、硬化促進剤(4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)、固形分5質量%のMEK溶液)0.4部、難燃剤(三光(株)製「HCA−HQ」、10−(2,5−ジヒドロキシフェニル)−10−ヒドロ−9−オキサ−10−フォスファフェナンスレン−10−オキサイド、平均粒径2μm)3部、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業(株)製「KBM573」)で表面処理された球状シリカ(平均粒径1μm、(株)アドマテックス製「SOC4」、単位表面積当たりのカーボン量0.47mg/m2)240部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、樹脂ワニス1を調製した。
フェノキシ樹脂(三菱化学(株)製「YX6954BH30」、固形分30質量%のMEK/シクロヘキサノン=1/1溶液)10部に代えてフェノキシ樹脂(三菱化学(株)製「YX6954BH30」、固形分30質量%のMEK/シクロヘキサノン=1/1溶液)30部を使用した点、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業(株)製「KBM573」)で表面処理された球状シリカ(平均粒径1μm、(株)アドマテックス製「SOC4」、単位表面積当たりのカーボン量0.47mg/m2)240部に代えてアミノシラン系カップリング剤(信越化学工業(株)製「KBM573」)で表面処理された球状シリカ(平均粒径0.5μm、(株)アドマテックス製「SOC2」、単位表面積当たりのカーボン量0.39mg/m2)75部を使用した点、並びにソルベントナフサの使用量を15部から10部へと変更した点以外は、作製例1と同様にして樹脂ワニス2を調製し、樹脂シート2を作製した。
ビキシレノール型エポキシ樹脂(三菱化学(株)製「YX4000HK」、エポキシ当量185、不揮発成分30質量%のMEKとシクロヘキサノンの1:1溶液)100部、下記合成例1で合成した光硬化型アルカリ可溶性樹脂Aを73部、光重合開始剤(BASFジャパン(株)製「OXE−02」、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(0−アセチルオキシム)、不揮発成分10質量%のMEK溶液)18部、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業(株)製「KBM573」)で表面処理された球状シリカ(平均粒径0.5μm、(株)アドマテックス製「SOC2」、単位表面積当たりのカーボン量0.39mg/m2)120部、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業(株)製「KBM573」)で表面処理された球状シリカ(平均粒径0.1μm、電気化学工業(株)製「UFP−30」)20部、希釈剤(日本化薬(株)製「DPHA」、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)10部、硬化促進剤(四国化成(株)製「2P4MZ」、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、不揮発成分2.5質量%のMEK溶液)8.8部、ゴム粒子(ガンツ化成(株)製「AC3816N」)2.4部、光増感剤(日本化薬(株)製「DETX−S」、2、4−ジエチルチオキサントン、不揮発成分10質量%のMEK溶液)4.4部、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタート10部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、樹脂ワニス3を調製した。
300mLのセパラブルフラスコに、カルビトールアセテート25g、3−イソシアナト−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアナート(エボニック(株)製)50gを量り取り、40℃で加熱撹拌した。また、ペンタエリスリトールトリアクリレート含有物(東亜合成(株)製「M306」)92.23g、カルビトールアセテート25g、ジブチル錫ジラウリレート(東京化成工業(株)製)0.45g、ハイドロキノン(東京化成工業(株)製)0.4gを量り取り、攪拌機((株)シンキー製「あわとり練太郎」)にて8分間混合し混合液1を得た。得られた混合液1を、滴下ロートを用いて、1時間以上かけて上記300mLのセパラブルフラスコ内に滴下した。その後、40℃にて30分間加熱撹拌し、3−イソシアナト−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアナートとペンタエリスリトールトリアクリレートの反応物193.08gを得た。
・固形分60質量%の溶剤溶解品
・アクリレート基の比率18%
・ポリスチレン換算の数平均分子量(Mn):4000
・水酸基当量:246
ビキシレノール型エポキシ樹脂(三菱化学(株)製「YX4000HK」、エポキシ当量185、不揮発成分30質量%のMEKとシクロヘキサノンの1:1溶液)80部、アクリレート基とカルボキシル基とを含む光硬化型アルカリ可溶性樹脂(日本化薬(株)製「ZFR−1533H」、ビスフェノールF型エポキシアクリレート、固形分68%のジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート溶液、酸価70mgKOH/g)147部、光重合開始剤(BASFジャパン(株)製「イルガキュア907」、2−メチル−[4−(メチルチオ)フェニル]モルホリノ−1−プロパノン)2.5部、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業(株)製「KBM573」)で表面処理された球状シリカ(平均粒径0.5μm、(株)アドマテックス製「SOC2」、単位表面積当たりのカーボン量0.39mg/m2)80部、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業(株)製「KBM573」)で表面処理された球形シリカ(平均粒径0.1μm、電気化学工業(株)製「UFP−30」)20部、希釈剤(共栄社化学工業(株)製「DCPA」、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート)10部、硬化促進剤(四国化成(株)製「2P4MZ」、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、不揮発成分2.5質量%のMEK溶液)8.8部、ゴム粒子(ガンツ化成(株)製「AC3816N」)2.4部、光増感剤(日本化薬(株)製「DETX−S」、2、4−ジエチルチオキサントン、不揮発成分10質量%のMEK溶液)2部、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタート(有機溶剤)3部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、樹脂ワニス4を調製した。
乾燥後の樹脂組成物層の厚さが8μmとなるように樹脂ワニス3を均一に塗布し、75〜120℃(平均100℃)で2分間乾燥させた以外は、作製例3と同様にして樹脂シート5を作製した。
樹脂シートセット1を使用して、上記〔評価用基板の調製〕に従って、評価用基板を得た。評価結果を表2に示す。
樹脂シートセット2を使用して、上記〔評価用基板の調製〕に従って、評価用基板を得た。評価結果を表2に示す。
樹脂シートセット1を使用して、上記〔評価用基板の調製〕に従って、評価用基板を得た。評価結果を表2に示す。
樹脂シートセット3を使用して、上記〔評価用基板の調製〕に従って、評価用基板を得た。評価結果を表2に示す。
樹脂シートセット4を使用して、上記〔評価用基板の調製〕に従って、評価用基板を得た。評価結果を表2に示す。
樹脂シートセット5を使用して、上記〔評価用基板の調製〕に従って、評価用基板を得た。評価結果を表2に示す。
樹脂シートセット4を使用して、上記〔評価用基板の調製〕に従って、評価用基板を得た。評価結果を表2に示す。
樹脂シートセット6を使用して、上記〔評価用基板の調製〕に従って、評価用基板を得た。評価結果を表2に示す。
[1] 第1及び第2のソルダーレジスト層を含むプリント配線板であって、
第1のソルダーレジスト層の厚さをt1(μm)、硬化後の弾性率(23℃)をG1(GPa)とし、第2のソルダーレジスト層の厚さをt2(μm)、硬化後の弾性率(23℃)をG2(GPa)とし、プリント配線板の厚さをZ(μm)とするとき、下記条件(1)〜(3):
(1) Z≦250;
(2) (t1+t2)/Z≧0.1;及び
(3) G1×[t1/(t1+t2)]+G2×[t2/(t1+t2)]≧6
を満たし、G1が6以上である、プリント配線板。
[2] 第1のソルダーレジスト層の硬化後のガラス転移温度(Tg)が150℃以上である、[1]に記載のプリント配線板。
[3] 第1のソルダーレジスト層が、無機充填材含有量が60質量%以上である樹脂組成物を硬化して形成される、[1]又は[2]に記載のプリント配線板。
[4] 条件(2)について、0.1≦(t1+t2)/Z≦0.5である、[1]〜[3]のいずれかに記載のプリント配線板。
[5] G2が6以上である、[1]〜[4]のいずれかに記載のプリント配線板。
[6] 第1のソルダーレジスト層の硬化後の弾性率(200℃)をG1’(GPa)、第2のソルダーレジスト層の硬化後の弾性率(200℃)をG2’(GPa)とするとき、下記条件(4):
(4) G1’×[t1/(t1+t2)]+G2’×[t2/(t1+t2)]≧0.2
をさらに満たす、[1]〜[5]のいずれかに記載のプリント配線板。
[7] [1]〜[6]のいずれかに記載のプリント配線板を含む半導体装置。
[8] プリント配線板のソルダーレジスト層用樹脂シートセットであって、
第1の支持体と、該第1の支持体と接合している第1の樹脂組成物層とを含む第1の樹脂シートと、
第2の支持体と、該第2の支持体と接合している第2の樹脂組成物層とを含む第2の樹脂シートと
を含み、第1の樹脂組成物層の厚さをt1p(μm)、硬化後の弾性率(23℃)をG1(GPa)とし、第2の樹脂組成物層の厚さをt2p(μm)、硬化後の弾性率(23℃)をG2(GPa)とし、プリント配線板の厚さをZ(μm)とするとき、下記条件(1’)〜(3’):
(1’) Z≦250;
(2’) (t1p+t2p)/Z≧0.1;及び
(3’) G1×[t1p/(t1p+t2p)]+G2×[t2p/(t1p+t2p)]≧6
を満たし、G1が6以上である、樹脂シートセット。
また、本発明は以下の内容を含む。
〔1〕 支持体と、
前記支持体と接合しているソルダーレジスト用光硬化性樹脂組成物層とを含む樹脂シートであって、
前記樹脂組成物層の厚さが、5μm以上120μm以下であり、
前記樹脂組成物層の硬化物の23℃における弾性率が、6GPa以上40GPa以下である、
樹脂シート。
〔2〕 前記樹脂組成物層が、無機充填材を60質量%以上含む、〔1〕に記載の樹脂シート。
〔3〕 前記樹脂組成物層の硬化物の200℃における弾性率が、0.2GPa以上15GPa以下である、〔1〕又は〔2〕に記載の樹脂シート。
〔4〕 厚さ250μm以下のプリント配線板に用いられる樹脂シートである、〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載の樹脂シート。
〔5〕 プリント配線板の回路基板の第1の主面及び第2の主面の双方に用いられる樹脂シートである、〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の樹脂シート。
Claims (1)
- 第1及び第2のソルダーレジスト層を含むプリント配線板であって、
第1のソルダーレジスト層の厚さをt1(μm)、硬化後の弾性率(23℃)をG1(GPa)とし、第2のソルダーレジスト層の厚さをt2(μm)、硬化後の弾性率(23℃)をG2(GPa)とし、プリント配線板の厚さをZ(μm)とするとき、下記条件(1)〜(3):
(1) Z≦250;
(2) (t1+t2)/Z≧0.1;及び
(3) G1×[t1/(t1+t2)]+G2×[t2/(t1+t2)]≧6
を満たし、G1が6以上である、プリント配線板。
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