JP3329917B2 - プリント配線板用接着剤及びこの接着剤を用いたプリント配線板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプリント配線板用接着剤
及びこの接着剤を用いたプリント配線板の製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】絶縁基材よりなる積層板の表面に接着剤
層を形成し、そこへ無電解めっきにより回路及びスルー
ホールを形成するプリント配線板の製造方法において、
めっき回路と接着剤層との密着力を高めるために、接着
剤層を酸化剤により粗化することは公知であり、特公昭
６３−１０７５２号公報、特開昭６３−２９７５７１号
公報、特開昭６４−４７０９５号公報、特開平３−１８
０９６号公報などに開示されているように、接着剤に配
合されているアクリロニトリルブタジエンゴム等のゴム
成分を例えばクロム−硫酸水溶液でゴム成分を溶出する
ことによって接着剤表面の粗化を行っていた。

【０００３】また、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メ
ラミン樹脂等の耐熱性に優れた樹脂マトリックス中に、
シリカや炭酸カルシウム等の無機質微粉末を分散させて
接着剤とし、該無機質微粉末を特定の薬品にて選択的に
溶出させることにより接着剤層の粗化を行う方法や、特
開平１−２９４７９号公報に記載されているようにエポ
キシ樹脂マトリックス中に酸化剤に対する溶解性の異な
る硬化したエポキシ樹脂微粉末を分散させ、酸化剤によ
って該エポキシ樹脂微粉末を選択的に溶出する方法等が
ある。

【０００４】しかし、これらの方法では、良好な寸法精
度を得るために、十分な粗化効果が得られる量の微粉末
（数ミクロンオーダー）を均一に接着剤ワニス中に分散
させることが必要であり、技術的に困難であるばかり
か、硬化処理により形成された接着剤層を粗化する場合
には前記微粉末を接着剤層表面に露出させるための機械
研磨、あるいは特公平４−７９１６０号公報に記載され
ているような酸化プラズマ処理等が必要である。

【０００５】また、これらの方法のうち、無機微粉末を
特定の薬品で選択的に溶解除去する場合以外では、６価
クロム−硫酸水溶液のような強力な酸化剤が使用される
ため、作業環境及び安全衛生面での問題が大きい。さら
に、めっきスルーホール形成のための穴明け後の多層基
板上に形成された接着剤層を粗化する際に、穴内壁に過
剰な凹凸が形成されめっきスルーホールの接続信頼性を
低下させる、ガラスクロスに沿って無電解めっき液が浸
透しやすくなるため、めっきスルーホール間の絶縁信頼
性も大きく低下する問題がある。

【０００６】これに対処する方法として、特公平５−４
８４０号公報に記載のように、接着剤層を粗化した基板
表面を保護マスクで被覆した後、めっきスルーホール形
成のための穴明けを行う方法が提案されている。しか
し、保護マスクを被覆する工程や、再度保護マスクを除
去する工程が増えるだけでなく、一旦接着剤層に形成さ
れた粗化形状を粗化処理直後の状態に維持するために、
細心の注意を払わなければならない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のプ
リント配線板用接着剤及びこの接着剤を用いたプリント
配線板の製造方法において、ゴム成分が含まれている接
着剤の場合には、プリント配線板の信頼性が低下する問
題、選択的に酸化剤により粗化される微粉末を樹脂マト
リックス中に分散させた接着剤では、該微粉末を精度よ
く生成し均一に分散させることが非常に困難であり、酸
化剤で粗化する前に微粉末を露出させる前処理工程が増
加する問題、またこれらの接着剤を粗化する酸化剤とし
てクロム−硫酸水溶液を使用するため作業環境及び安全
衛生面の問題、及びめっきスルーホール形成用の穴明け
処理が施された多層基板の粗化の際に、該穴内壁も粗化
されるためめっきスルーホールの信頼性が低下する問題
がある。

【０００８】本発明は、上記のようなクロム−硫酸水溶
液をもちいることなく過マンガン酸カリウムのアルカリ
性水溶液のようなアルカリ性酸化剤にて粗化ができ、そ
の粗化形状は該接着剤成分のミクロ相分離構造を利用し
た緻密な形状が得られるため、無電解めっき銅と高い密
着力が得られる。いずれにせよ、無電解めっき銅との密
着力はこの粗化形状によるアンカー効果が大きな影響力
を持つが本発明では金属酸化物微粉末を配合することに
より更にピール強度を大いに高めることができることを
見いだした。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、エポキシ樹脂
組成物からなるプリント配線板用接着剤において、エポ
キシ樹脂として硬化後にアルカリ性酸化剤に対して可溶
性である分子量５０００以上の未硬化のビスフェノール
型エポキシ樹脂２０〜５０重量％と、粒子径０．１〜１
０μｍの範囲にある金属酸化物微粉末を配合樹脂固形分
に対して２〜２０重量％とを、硬化後にアルカリ性酸化
剤に対して難溶性である未硬化の樹脂マトリックス中に
分散させてなることを特徴とするプリント配線板用接着
剤、及び、前記接着剤を基板上に塗布し、熱により硬化
させて接着剤層を形成するか、又は前記接着剤から接着
剤フィルムを形成し、該接着剤フィルムを基板上に積層
した後、アルカリ性酸化剤により、該接着剤層に分散し
ているアルカリ性酸化剤に対して可溶性である樹脂部分
を溶解除去することにより接着剤層表面の粗化を行い、
その後無電解めっきを施すことを特徴とするプリント配
線板の製造方法に関するものである。

【００１０】以下、本発明を詳細に説明する。本発明
は、アディティブ法によるプリント配線板の製造方法に
おいて、基板の表面に形成した接着剤層をアルカリ性過
マンガン酸塩水溶液等のアルカリ性酸化剤で粗化するこ
とを可能とし、さらには金属酸化物微粉末の配合により
無電解めっき銅との密着力を高めたものである。すなわ
ち、本発明においては、接着剤成分中の特定の樹脂成分
をアルカリ性酸化剤で選択的に溶解し粗化形状を形成す
る。この場合、この選択的に溶解される樹脂は、該接着
剤のマトリックスを構成する樹脂とミクロに相分離ある
いは部分的に相分離し、マトリックス樹脂を海とした海
島構造を形成し、その島となる樹脂が選択的に溶解され
るものと考えられる。

【００１１】また、金属酸化物微粉末は上記粗化後に残
った樹脂表面に存在し、その微粉末の表面と無電解めっ
きで生成した銅は強固に結びつく。これは触媒付与工程
においてパラジウムを付与させる前に食塩系酸性液に浸
漬させるプレディップ工程において該金属酸化物表面が
サブミクロンオーダーに粗化され、そこに無電解めっき
で生成する銅の核となる二価のパラジウムが強固に吸着
されるためと考えられる。特にその結合力が強い酸化亜
鉛微粉末が好ましい。

【００１２】従来の技術の項で示した例のように配合微
粉末を溶解等の方法で除去して粗化形状を作るのではな
く、粗化形状に合った粒子径が好ましい。すなわち、本
発明においては０．１〜１０μｍものが大きな効果を示
した。配合量は２％以下であると効果が小さく２０％を
超えると効果は変わらず過剰配合となるばかりか微粒子
脱落によるめっき膨れなどの原因になりかねない。

【００１３】アルカリ性酸化剤に溶解する樹脂成分の代
表的な例としては、分子量５０００以上の高分子量のビ
スフェノール型エポキシ樹脂がある。アルカリ性酸化剤
に溶解される樹脂は上記の分子量５０００以上のビスフ
ェノール型エポキシ樹脂が特に好ましいが、これをブロ
ム化したもの、さらに分子量の非常に大きなフェノキシ
樹脂なども使用できる。なお、かかるビスフェノール型
エポキシ樹脂は分子量が５０００以上であることが必要
であり、分子量５０００以下ではエポキシ樹脂の架橋密
度が高くなるためアルカリ性酸化剤による粗化が困難と
なる。

【００１４】分子量が５０００以上のビスフェノール型
エポキシ樹脂は、接着剤の樹脂マトリックス中への均一
分散性に優れ、また、樹脂マトリックス中でミクロな分
離層を形成するため、アルカリ性酸化剤により溶解除去
される粗化部分が均一かつ微細に形成される。形成され
た粗化面の凹部の大きさは１〜２０μｍであるため、添
加する金属酸化物微粉末の粒子径もこの粗化形状に合わ
せた方がより効果が得られる。粒子径が０．１μｍ以下
であると金属酸化物の表面が接着剤樹脂に埋没するため
に効果が減少する。また、粒子径が１０μｍ以上である
とミクロ層分離構造を利用して形成した粗化形状の基本
構造を保てなくなる。

【００１５】次に、本発明に関するプリント配線板の製
造方法を説明すると、基板１の表面（片面または両面）
に接着剤層２を形成する。この場合、基板は一般的なも
のでよく、ガラスエポキシ積層板やガラスポリイミド積
層板、ガラスポリエステル積層板、紙フェノール樹脂積
層板、あるいはセラミック基板などが使用できる。

【００１６】接着剤層の成形にあたっては、接着剤成分
を所定の溶剤に所定の濃度で溶解した接着剤ワニスを基
板１の表面に直接塗布し乾燥後硬化してもよいし、予め
キャリアーフィルム上に塗布し、乾燥したフィルム状の
ものを基板１に積層した後硬化してもよい。接着剤に
は、上記成分のほか、必要に応じてシリカ等の微粉末フ
ィラーや、カップリング剤、安定剤等の添加剤を配合す
ることができる。また、その接着剤層２の厚みは１５〜
３０μｍが好ましい。接着剤表面は粗化後にめっきスル
ーホール用の穴３を設け、パラジウム触媒４を付与し、
めっきレジスト５によりパターニングを行い、無電解銅
めっきにより回路及びめっきスルーホール６を形成す
る。

【００１７】

【実施例】以下に実施例を用いて本発明を説明する。 （実施例１）ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（エポキ
シ当量１７５ 大日本インキ株式会社製 エピクロン８
３０）１００重量部（以下添加量は全て重量部を表す）
とビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量６４
００、重量平均分子量３００００）５０部をメチルエチ
ルケトン２００部に撹拌しながら溶解した。そこへ、金
属酸化物微粉末として、粒子径が０．１〜１μｍに調整
した酸化亜鉛を樹脂固形分に対し１０％となるように配
合、撹拌にて均一分散させた。硬化剤としてマイクロカ
プセル化イミダゾール１５部とシランカップリング剤
（日本ユニカー株式会社製 Ａ−１８７）３部を添加し
て接着剤ワニスを作製した。

【００１８】次に、キャリヤーフィルムとして片面離型
処理をした厚み１００μｍのポリエチレンテレフタレー
トフィルムに乾燥後の厚みが３０μｍとなるようにロー
ラーコーターにて塗布、乾燥した。次いで、ガラスエポ
キシ樹脂多層基板の両面にラミネートし、キャリヤーフ
ィルムを剥離後１８０℃、２０分間加熱硬化させた後、
多層基板にめっきスルーホール用の直径０．４ｍｍの穴
明けを行った。続いて、８０℃のアルカリ水溶液中に１
０分間浸漬し、接着剤層の脱脂及び膨潤処理を行った
後、７０℃の過マンガン酸カリウムのアルカリ水溶液で
１０分間粗化し、十分に水洗した後、５０℃の硫酸ヒド
ロキシルアミン水溶液に１０分間浸漬し、接着剤層に残
留した過マンガン酸塩を中和除去した。

【００１９】次に、７５℃のアルカリ脱脂処理液に５分
間浸漬後、十分に洗浄を行い、パラジウム−錫塩コロイ
ド触媒溶液に５分間浸漬した。水洗後、室温の触媒活性
化浴に８分間浸漬し、過剰なパラジウム−錫塩コロイド
粒子から過剰な錫塩を除去した。続いて、公知の方法に
より所望のめっき回路及びめっきスルーホール形成用の
めっきレジストを形成した。その後、７０℃の無電解銅
めっき液に１０時間浸漬し、多層基板全面に約２０μｍ
の無電解銅めっき皮膜を形成し、アディティブ法多層プ
リント配線板を作製した。

【００２０】（実施例２）酸化亜鉛の粒子径を１から１
０μｍに調整した以外は実施例１と全く同様にしてアデ
ィティブ法多層プリント配線板を作製した。

【００２１】（実施例３）酸化亜鉛の粒子径を０．１〜
１０μｍに調整したものを樹脂固形分に対し２％を配合
した以外は実施例１と全く同様にしてアディティブ法多
層プリント配線板を作製した。

【００２２】（実施例４）酸化亜鉛の粒子径を０．１〜
１０μｍに調整したものを樹脂固形分に対し２０％を配
合した以外は実施例１と全く同様にしてアディティブ法
多層プリント配線板を作製した。

【００２３】（実施例５）金属酸化物微粒子として酸化
亜鉛の代わりに酸化マグネシウムを配合した以外は実施
例１と全く同様にしてアディティブ法多層プリント配線
板を作製した。

【００２４】（比較例１）酸化亜鉛微粒子を配合しない
で実施例１と同様にアディティブ法多層プリント配線板
を作製した。

【００２５】（比較例２）酸化亜鉛の粒子径を０．１μ
ｍ以下に調整した以外は実施例１と全く同様にしてアデ
ィティブ法多層プリント配線板を作製した。

【００２６】このようにして得られたアディティブ法多
層プリント配線板は表１に示すような特性を有してい
る。

【表１】

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明は、多層基板
の表面に接着剤層を形成し、そこへ無電解めっきにより
めっき回路及びめっきスルーホールを形成するアディテ
ィブ法多層プリント配線板の製造方法において、接着剤
層を粗化する方法として、粗化前に機械的研磨等の前処
理の工程が不要であり、過マンガン酸カリウム等のアル
カリ性酸化剤により粗化できるため、クロム−硫酸水溶
液と比較して作業環境や安全衛生面で改善ができる。ま
た、めっきスルーホールの信頼性を損なうことなくアデ
ィティブ法多層プリント配線板を製造することができ
る。

【００２８】本発明の接着剤は、未硬化の樹脂をブレン
ドするという極めて簡単な方法で調製でき、アルカリ性
酸化剤によりサブミクロンから数ミクロンオーダーの凹
部を接着剤層表面全体に形成することができる。しか
も、接着剤層形成に要する時間は非常に短縮され、工程
の単純化や量産化、低コスト化に貢献できる。しかも、
酸化亜鉛微等の金属酸化物粉末を配合することにより無
電解銅めっきとの密着力がより一層向上し、安定化する
ため、信頼性の高いアディティブ法多層プリント配線板
を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に基づくアディティブ法多層プリント
配線板の作製工程を示す概略断面図。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 接着剤層 ３ スルーホール穴 ４ パラジウム触媒 ５ めっきレジスト ６ 回路及びめっきスルーホール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−29761（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−222343（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−111464（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−140344（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 3/38 H05K 3/18 C09J 163/00 C09J 7/02

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エポキシ樹脂組成物からなるプリント配
   線板用接着剤において、エポキシ樹脂として硬化後にア
   ルカリ性酸化剤に対して可溶性である分子量５０００以
   上の未硬化のビスフェノール型エポキシ樹脂２０〜５０
   重量％と、粒子径０．１〜１０μｍの範囲にある金属酸
   化物微粉末を配合樹脂固形分に対して２〜２０重量％と
   を、硬化後にアルカリ性酸化剤に対して難溶性である未
   硬化の樹脂マトリックス中に分散させてなることを特徴
   とするプリント配線板用接着剤。
2. 【請求項２】 前記金属酸化物が酸化亜鉛であることを
   特徴とする請求項１記載のプリント配線板用接着剤。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の接着剤を基板上に
   塗布し、熱により硬化させて接着剤層を形成した後、ア
   ルカリ性酸化剤により、該接着剤層に分散している前記
   アルカリ性酸化剤に対して可溶性エポキシ樹脂を溶解除
   去することにより接着剤層表面の粗化を行い、その後、
   無電解メッキを施すことを特徴とするプリント配線板の
   製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１又は２記載の接着剤より接着剤
   フィルムを形成し、該接着剤フィルムを基板上に積層し
   熱により硬化させた後、アルカリ性酸化剤により、該接
   着剤層に分散している前記アルカリ性酸化剤に対して可
   溶性エポキシ樹脂を溶解除去することにより接着剤層表
   面の粗化を行い、その後無電解めっきを施すことを特徴
   とするプリント配線板の製造方法。