JP2022172221A - 積層フィルム及び積層構造体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
上記基材フィルムとしては、金属箔、ポリエチレンテレフタレートフィルム及びポリブチレンテレフタレートフィルムなどのポリエステル樹脂フィルム、ポリエチレンフィルム及びポリプロピレンフィルムなどのオレフィン樹脂フィルム、及びポリイミドフィルム等が挙げられる。上記基材フィルムの表面は、必要に応じて、離型処理されていてもよい。上記基材フィルムは、金属箔であってもよく、樹脂フィルムであってもよい。上記基材フィルムは、樹脂フィルムであることが好ましい。上記基材フィルムとして、金属箔を用いる場合、上記金属箔は銅箔であることが好ましい。
上記絶縁樹脂層は、基材フィルムの表面上に積層される。上記絶縁樹脂層は、後述するエポキシ化合物と、後述する無機充填材と、後述する硬化剤とを含むことが好ましい。
上記絶縁樹脂層は、エポキシ化合物を含むことが好ましい。上記エポキシ化合物として、従来公知のエポキシ化合物を使用可能である。上記エポキシ化合物は、少なくとも1個のエポキシ基を有する有機化合物をいう。上記エポキシ化合物は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記絶縁樹脂層は、無機充填材を含むことが好ましい。無機充填材の使用により、硬化物の熱による寸法変化が小さくなる。さらに、硬化物の表面の表面粗さがより一層小さくなり、硬化物と金属層との接着強度が高くなる。
上記絶縁樹脂層は、硬化剤を含むことが好ましい。上記硬化剤は特に限定されない。上記硬化剤として、従来公知の硬化剤を使用可能である。上記硬化剤は1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記絶縁樹脂層は、熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。上記熱可塑性樹脂としては、ポリイミド樹脂、ポリビニルアセタール樹脂及びフェノキシ樹脂等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記絶縁樹脂層は、硬化促進剤を含むことが好ましい。上記硬化促進剤の使用により、硬化速度がより一層速くなる。絶縁樹脂層を速やかに硬化させることで、硬化物における架橋構造が均一になると共に、未反応の官能基数が減り、結果的に架橋密度が高くなる。上記硬化促進剤は特に限定されず、従来公知の硬化促進剤を使用可能である。上記硬化促進剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記絶縁樹脂層は、溶剤を含まないか又は含む。また、上記溶剤は、上記無機充填材を含むスラリーを得るために用いられてもよい。上記溶剤は1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
耐衝撃性、耐熱性、樹脂の相溶性及び作業性等の改善を目的として、上記絶縁樹脂層には、レベリング剤、難燃剤、カップリング剤、着色剤、酸化防止剤、紫外線劣化防止剤、消泡剤、増粘剤、揺変性付与剤及びエポキシ化合物以外の他の熱硬化性樹脂等を添加してもよい。
上記積層フィルムは、上記絶縁樹脂層の上記基材フィルム側とは反対の表面上に保護フィルムが積層されていることが好ましい。
本発明に係る積層フィルムは、多層プリント配線板において、絶縁層を形成するために好適に用いられる。上記絶縁樹脂層は、多層プリント配線板において、絶縁層を形成するために好適に用いられる。本発明に係る積層フィルムの絶縁樹脂層によって、絶縁層を形成することができる。
本発明に係る積層構造体の製造方法は、上述した積層フィルムを用いて、上記基材フィルムと上記絶縁樹脂層とが積層された状態で、上記絶縁樹脂層の上記基材フィルムとは反対側の表面を、金属層を表面に有する積層対象部材上に積層する積層工程を備える。本発明に係る積層構造体の製造方法は、上記基材フィルムと上記絶縁樹脂層とが積層された状態で、上記絶縁樹脂層に上記基材フィルム側からレーザーを照射し、ビアホールを形成するビアホール形成工程を備える。
本発明に係る積層構造体の製造方法では、上述した積層フィルムを用いて、上記基材フィルムと上記絶縁樹脂層とが積層された状態で、上記絶縁樹脂層の上記基材フィルムとは反対側の表面を、金属層を表面に有する積層対象部材上に積層する。
本発明に係る積層構造体の製造方法は、上記絶縁樹脂層を硬化させる硬化工程を備えることが好ましい。
本発明に係る積層構造体の製造方法では、上記基材フィルムと上記絶縁樹脂層とが積層された状態で、上記絶縁樹脂層に上記基材フィルム側からレーザーを照射し、ビアホールを形成する。
本発明に係る積層構造体の製造方法は、上記ビアホール形成工程後に、デスミア処理により上記ビアホールの内部のスミアを除去する工程(デスミア工程)を備えることが好ましい。上記デスミア工程を備えることにより、上記ビアホール形成工程で形成された樹脂成分に由来する樹脂の残渣であるスミアを効果的に除去することができる。
本発明に係る積層構造体の製造方法は、上記デスミア工程後に、上記基材フィルムを上記絶縁樹脂層から剥離する工程(剥離工程)を備えることが好ましい。
本発明に係る積層構造体の製造方法は、上記剥離工程後に、剥離により露出した絶縁樹脂層の表面に、めっき処理により金属層を形成するめっき工程、並びに上記めっき工程後に、絶縁樹脂層をさらに硬化させる本硬化工程の各工程を備えることが好ましい。
基材フィルムA(ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(リンテック社製「25X」)、厚み25μm、幅550mm、絶縁樹脂層側の表面の算術平均粗さRa30nm)
基材フィルムB(ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(リンテック社製「386501」)、厚み38μm、幅550mm、絶縁樹脂層側の表面の算術平均粗さRa30nm)
基材フィルムC(ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(リンテック社製「PLD386502」)、厚み38μm、幅550mm、絶縁樹脂層側の表面の算術平均粗さRa7nm)
以下の様にして、絶縁樹脂層を形成するための材料を用意した。
ビニルシラン処理シリカ(アドマテックス社製「SOC2」)のシクロヘキサノンスラリー(固形分70重量%)69.3重量部を用意した。このスラリーに、ビフェニル型エポキシ化合物(日本化薬社製「NC3000H」)5.6重量部と、ビスフェノールF型エポキシ化合物(DIC社製「830S」)5.3重量部と、フルオレン型エポキシ化合物(大阪ガスケミカル社製「OGSOL PG-100」)2.0重量部とを加えた。攪拌機を用いて、1200rpmで60分間撹拌し、未溶解物がなくなったことを確認した。その後、フェノールノボラック硬化剤(明和化成社製「H4」)1.6重量部と、活性エステル硬化剤(DIC社製「HPC-8000-65T」)のトルエン混合溶液(固形分65重量%)13重量部とを加えて、1200rpmで60分間撹拌し、未溶解物がなくなったことを確認した。ビスフェノールアセトフェノン骨格フェノキシ樹脂(三菱化学社製「YX6954」)のメチルエチルケトン及びシクロヘキサノン混合溶液(固形分30重量%)を用意した。該混合溶液(固形分30重量%)3.6重量部と、2-エチル-4-メチルイミダゾール(四国化成工業社製「2E4MZ」)0.3重量部と、レベリング剤(楠本化成社製「LS-480」)0.1重量部とをさらに加えた。1200rpmで30分間撹拌し、絶縁樹脂層Aを形成するための材料(ワニス)を得た。
活性エステル硬化剤(DIC社製「HPC-8000-65T」)をフェノールノボラック硬化剤(明和化成社製「MEH7851-H」)に変更したこと以外は、絶縁樹脂層Aを形成するための材料と同様にして、絶縁樹脂層Bを形成するための材料(ワニス)を得た。
基材フィルムの表面上に絶縁樹脂層を配置する工程:
ダイコーターを用いて、基材フィルムA上に、得られた絶縁樹脂層Aを形成するための材料(ワニス)を基材の幅方向における両端部から20mmの範囲を除いて、幅510mmで塗工した後、平均温度100℃で3分間乾燥し、溶剤を揮発させた。このようにして、基材フィルムA上に、厚さが40μmであり、幅が510mmである絶縁樹脂層Aを形成して積層体を得た。
得られた積層体の幅方向における一方の端部(他端)から内側に向かって30mmの位置、及び該他端とは反対の端部(一端)から内側に向かって18mmの位置を、スリッターを用いて10m/分の速度でスリットし、他端側の基材フィルムの端面と絶縁樹脂層の端面とを揃えた。このようにして、一端側において、絶縁樹脂層の端面に対して、基材フィルムの端面がはみだしている距離(Y)が2mmである積層フィルムを得た。
基材フィルムの種類、絶縁樹脂層の種類、積層フィルムの一端側において絶縁樹脂層の端面に対して基材フィルムの端面がはみだしている距離(Y)を表1~3に示すように変更したこと以外は実施例1と同様にして、積層フィルムを得た。
(1)絶縁樹脂層に対する基材フィルムの剥離強度(X)
得られた積層フィルムを、引張試験機(島津製作所社製「AG-5000B」)を用いて、クロスヘッド速度5mm/分の条件で測定し、絶縁樹脂層に対する基材フィルムの剥離強度(X)を測定した。
得られた積層フィルムの一端側において、絶縁樹脂層の端面に対して、基材フィルムの端面がはみだしている距離(Y)と、上記(1)で測定された絶縁樹脂層に対する基材フィルムの剥離強度(X)から、Y/Xを算出した。
得られた積層フィルムから基材フィルムを剥離して絶縁樹脂層を得た。得られた絶縁樹脂層について、Rheometer装置(TAインスツルメント社製「AR-2000」)を用いて、周波数6.28rad/sec、開始温度60℃、昇温速度5℃/分、歪み21.8%の条件で動的粘弾性を測定し、最低溶融粘度、及び最低溶融粘度時の温度を求めた。結果を以下に示す。
絶縁樹脂層B:最低溶融粘度50mPa・s、最低溶融粘度時の温度128℃
積層工程:
エッチングにより内層回路を形成した340mm×510mmのCCL基板(日立化成工業社製「E679FG」)を用意した。CCL基板の両面を銅表面粗化剤(メック社製「メックエッチボンド CZ-8101」)に浸漬して、銅表面を粗化処理した。
上記絶縁樹脂層を、加熱温度180℃で30分間加熱し、絶縁樹脂層を予備硬化させてた。
○:自然剥離が生じない
△:自然剥離がわずかに生じる
×:自然剥離が生じる
上記(4)自然剥離の評価を行った後、以下の工程を行った。
基材フィルムと絶縁樹脂層(Bステージフィルム)とを積層し、予備硬化した状態で、絶縁樹脂層に基材フィルム側からCO2レーザー(日立ビアメカニクス社製「LC-4KF212」)を照射し、ビアホールの上端径が60μmとなるように、基材フィルムと絶縁樹脂層とを貫通するビアホールを形成した。なお、CO2レーザーの照射条件は以下とした。
加工モードBurst
周期0.100ms
パルス幅0.018ms
パルス数3ショット
アパーチャー3.5mm
2ndアパーチャー28mm
パワー3.3W
上記基材フィルムを上記絶縁樹脂層から剥離した。
○:基材フィルムの裂けが生じない
△:基材フィルムの裂けがわずかに生じる
×:基材フィルムの裂けが生じる
1a,1Aa…一端
1b,1Ab…他端
2,2A…基材フィルム
2a,2Aa…第1の表面
3,3A…絶縁樹脂層
Y…積層フィルムの一端側において、基材フィルムのはみだしている距離
Claims (12)
- 基材フィルムと、前記基材フィルムの表面上に積層された絶縁樹脂層とを備え、
積層フィルムの一端側において、前記絶縁樹脂層の端面に対して前記基材フィルムの端面が外側に最も大きくはみだしており、
前記絶縁樹脂層に対する前記基材フィルムの剥離強度をXgf/cm、前記一端側における前記基材フィルムのはみだしている距離をYmmとしたときに、Y/Xが0.5以上15以下である、積層フィルム。 - 前記Xが、0.3以上9以下である、請求項1に記載の積層フィルム。
- 前記Yが、0.5以上20以下である、請求項1又は2に記載の積層フィルム。
- 前記基材フィルムの厚みが、25μm以上である、請求項1~3のいずれか1項に記載の積層フィルム。
- 前記基材フィルムの前記絶縁樹脂層側の表面の算術平均粗さRaが、5nm以上400nm未満である、請求項1~4のいずれか1項に記載の積層フィルム。
- 前記絶縁樹脂層が、エポキシ化合物と、無機充填材と、硬化剤とを含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の積層フィルム。
- 前記硬化剤が、フェノール化合物、シアネート化合物、マレイミド化合物、又は活性エステル化合物を含む、請求項6に記載の積層フィルム。
- 積層フィルムの前記一端とは反対の他端側において、前記基材フィルムと前記絶縁樹脂層との端面が揃っているか、又は積層フィルムの前記一端側と前記一端とは反対の他端側との双方において、前記絶縁樹脂層の端面に対して前記基材フィルムの端面が外側にはみだしており、かつ前記他端側における前記基材フィルムのはみだしている距離が、前記一端側における前記基材フィルムのはみだしている距離よりも小さい、請求項1~7のいずれか1項に記載の積層フィルム。
- 前記絶縁樹脂層の60℃以上180℃以下の温度領域における最低溶融粘度が、5mPa・s以上である、請求項1~8のいずれか1項に記載の積層フィルム。
- 前記絶縁樹脂層は、多層プリント配線板において、絶縁層を形成するために用いられる、請求項1~9のいずれか1項に記載の積層フィルム。
- 請求項1~10のいずれか1項に記載の積層フィルムを用いて、前記基材フィルムと前記絶縁樹脂層とが積層された状態で、前記絶縁樹脂層の前記基材フィルムとは反対側の表面を、金属層を表面に有する積層対象部材上に積層する積層工程と、
前記基材フィルムと前記絶縁樹脂層とが積層された状態で、前記絶縁樹脂層に前記基材フィルム側からレーザーを照射し、ビアホールを形成するビアホール形成工程とを備える、積層構造体の製造方法。 - 前記積層工程と前記ビアホール形成工程との間に、前記絶縁樹脂層を硬化させる硬化工程を備える、請求項11に記載の積層構造体の製造方法。
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