JP4458629B2

JP4458629B2 - 導体箔積層体

Info

Publication number: JP4458629B2
Application number: JP2000200693A
Authority: JP
Inventors: 強臣宮古
Original assignee: Fujimori Kogyo Co Ltd
Current assignee: Fujimori Kogyo Co Ltd
Priority date: 2000-07-03
Filing date: 2000-07-03
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2020-07-03
Also published as: JP2002018996A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は導体箔積層体に関し、詳細には、電子機器などに広範に使用される積層配線基板として用いられる導体箔積層体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、多層の導体回路を有する積層配線基板の製造方法としては、片面又は両面に導体回路を有する内層材にプリプレグを積層し、その最外層に導体箔を配置し、熱プレスして一体化させる方法が一般的である。このような方法においては、プリプレグから生じた粉末物や他の異物が導体箔上に入り込みやすく、これが原因となって導体箔に局部的な圧力がかかり、導体箔の表面に打痕が生じる懸念がある。
この問題を防止するため、導体箔と鏡面板との間に樹脂等により形成された離型フィルムを配置し、異物による局部的な圧力を緩和させるやり方が提案されている。
また、特開平９−２１４１３７号公報に開示されているように、銅箔等の導体箔の表面に予め樹脂フィルムを貼着しておくことで、導体箔とフィルムとの間の異物の侵入を防止し、導体箔表面の打痕の発生を防止することも案出されている。さらにこのような構成にすることで導体箔としての取扱いが容易になり、しわや折れといった問題が起きにくくなる。このフィルムは積層体を形成した後、導体箔表面から剥離されるものである。
【０００３】
しかしながら、導体箔と鏡面板との間に離型フィルムを配置する従来の方法にあっては、導体箔が６〜１８μｍ程度と非常に薄く破れやすいものであるため、その表面に付着した異物による打痕や導体箔の裂け、または位置決めや固定等の取扱いの不便さ等の問題は解決することができなかった。
一方、導体箔に樹脂フィルムを予め貼着しておく方法においても、接着剤の柔軟性のため、プリプレグ表面の凹凸や樹脂粉の影響により銅箔が裂けるといった問題が発生しやすくなる。また、樹脂フィルムは熱プレス後、鏡面板と部分的に接着する所謂ブロッキングが発生したり、剥離する際に静電気による放電が起こるといった問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の問題を解決するため本発明はなされたものであり、本発明の目的は、導体箔としての取扱いが容易であり、導体箔表面の平滑性を十分に確保することができ、しかもプレス工程終了後の作業性を向上することが可能な導体箔積層体を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、検討の結果、合成樹脂製の支持体に帯電防止機能を有する特定の離型層を設けることにより前記問題点を解決することを見出し、本発明を完成した。
即ち、本発明の導体箔積層体は、合成樹脂フィルムの一方の面に水酸基とシロキサン（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）鎖を有する鎖状又は網状の化合物を含有するシロキサン系の帯電防止塗料からなる離型層を設け、他方の面に接着剤層を介して導体箔を剥離可能に積層したことを特徴とする。
ここで、導電性のシロキサン系の帯電防止塗料からなる離型層は、水酸基とシロキサン（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）鎖を有する鎖状又は網状の化合物を主成分とする層であり、以下に詳述する帯電性の測定方法により測定した帯電性が１００ｖ以下であることが好ましい。
また、接着剤層の厚さは０．１μｍ〜５μｍの範囲にあることが好ましく、合成樹脂フィルムとしては、厚さが１２μｍ〜５０μｍのポリエステル樹脂フィルムであることが好ましい態様である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の導体箔積層体を用いた多層配線基板の一態様を示す概略断面図である。この態様では、多層配線基板１０は、中央部に配置された内層材１１を中心に、両側に順次プリプレグ１２、導体箔積層体１３、鏡面板１４が積層されて構成される。導体箔積層体１３は導体箔１５に接着剤層１６を介してフィルム基材１７が積層配置され、フィルム上の支持体基材１７の接着剤層１６と反対側には、離型層１８が設けられている。
【０００７】
本発明において導体箔積層体の支持体基材１７として用いられる合成樹脂フィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムやポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルムのようなポリエステル樹脂フィルム、ポリフェニルサルファイド（ＰＰＳ）フィルム、ポリイミド（ＰＩ）フィルム、二軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）フィルム、メチルペンテンコポリマー（ＰＴＸ）フィルム、フッ化エチレン（１Ｆ）、３フッ化エチレン（３Ｆ）、４フッ化エチレン（４Ｆ）等のフッ素樹脂フィルムなど、及びこれらの２種以上のラミネートフィルムを挙げることができる。このうち、剛性及びコストを勘案すれば、ポリエステル樹脂フィルムが好ましく、なかでも、ＰＥＴがより好ましい。
【０００８】
合成樹脂フィルムの厚みは、フィルム樹脂にポリエステル樹脂を用いた場合には、１２〜５０μｍ程度であることが好ましい。フィルムが厚すぎると押圧されたプリプレグから生じた粉末物や他の異物が導体箔と一緒にフィルム層内にめり込み、銅箔に打痕や裂けを生じやすく、しかもコストが上昇し、薄すぎると取り扱い性が低下し、フィルム表面に付着した異物の影響を受けやすく、しわになり易くなることから、いずれも好ましくない。
【０００９】
これらのうち、ポリエステル樹脂、或いはポリプロピレン樹脂などからなるフィルムを支持体として用いる場合には、後述される積層板の製造方法において加圧加熱後の治具の取外しを容易にするために、導体箔１５が設けられる側とは反対側の面が離型処理されていることが必要である。
また、この導体箔１５が形成される面と反対側には導電性の離型層１８を形成する。ここで導電性を有するとは「帯電防止機能」を有することを意味し、この導電性の付与により、導体箔１５と保護フィルム１７との貼着時及びプレス工程後の剥離時に静電気による放電が発生し、作業性が低下することを防止しうる。
【００１０】
一般的に支持体に用いられるような強度、剛性に優れる合成樹脂フィルムは帯電しやすく、ゴミなどが付着しやすい。例えば、支持体となる合成樹脂フィルムにゴミが付着したままで導体箔に加圧加熱すると導体箔に傷がつき、積層配線基板の配線欠陥の原因ともなる。そこで、本発明においては、この合成樹脂フィルムに導電性の離型層を形成することで、この帯電防止能と、加圧加熱後の治具取りはずしを容易にするための離型機能とを同時に満足させるものである。本発明に係る導電性の離型層は、加熱時にも樹脂が治具に溶着しないように耐熱性、硬度及び離型性を有する材料からなる薄層の離型層であり、この層を形成する材料としては、具体的には、帯電防止機能に優れ、耐熱性や硬度にも優れる水酸基を含有するシリコン系化合物（シロキサン系化合物）が用いられる。ここで、シロキサン系化合物とはシロキサン（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）鎖を有する鎖状又は網状の化合物を指し、例えば、帯電防止塗料「コルコート」（商品名：コルコート社製）等の市販品としても入手可能である。
【００１１】
前記材料を用いた水酸基とシロキサン（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）鎖を有する鎖状又は網状の化合物を含有するシロキサン系の帯電防止塗料からなる離型層（以下、適宜、単に「離型層」と称する）は、メイヤーバーコーティング、グラビアコーティング、又はドクターコーティング等の公知の塗布方法を利用して製造することができる。
ここで水酸基とシロキサン（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）鎖を有する鎖状又は網状の化合物を含有するシロキサン系の帯電防止塗料からなる離型層の好ましい物性を挙げれば、例えば、表面固有抵抗値が１０⁵〜１０¹²Ω／□であり、離型性としては、熱プレス（１８０℃、３０ｋｇ／ｃｍ²、９０分）後、鏡面板（ｓｕｓ）との接着力〔２．５４ｃｍ（１ｉｎｃｈ）〕巾のサンプルを剥離試験機により剥離角度１８０°剥離速度３００ｍｍ／分で剥離試験を行った場合の接着力）が５０ｇ以下となるような離型性を有するものであることが好ましい。
また、離型層の厚みは、前記物性を満たせば特に制限はないが、コストの観点から、０．０１〜１０μｍ程度であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の導体箔積層体１３では、合成樹脂フィルム１７の前記離型層１８を設けた面の反対側の面に接着剤層１６を介して剥離可能に導体箔１５を積層する。
接着剤層１６としては、接着力の小さいものを用いてもよいが、常温では大きな接着力を有し、加熱により剥離しうる接着特性を有するものが好ましく、物性としては、耐熱性があり、高弾性ポリマーにより構成されるものが好ましい。
この接着剤層に熱剥離特性、即ち、加熱によりその接着力が低下する特性を付与するため、母材となる接着剤層のベースポリマー中に発泡剤や熱硬化性樹脂を配合してもよい。
本発明に用いうる高弾性ポリマーは、常温から１５０℃における動的弾性率の変化率が小さいものが好ましい。その変化程度は５倍以内、さらに３倍以内が好ましい。高弾性ポリマーを形成するモノマー成分等については特に限定はない。アクリル系感圧接着剤、ゴム系感圧接着剤、スチレン・共役ジエンブロック共重合体系感圧接着剤など、公知の感圧接着剤の調製に用いられるモノマー成分のいずれも用いることができる。
【００１３】
その具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、２−エチルヘキシル基、イソオクチル基、イソノニル基、イソデシル基、ドデシル基、ラウリル基、トリデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基の如き通例、炭素数が２０以下のアルキル基を有するアクリル酸ないしメタクリル酸の如きアクリル酸系アルキルエステル、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、酢酸ビニル、スチレン、イソプレン、ブタジエン、イソブチレン、ビニルエーテルなどの単独重合体や共重合体が挙げられる。
接着剤層の厚さは０．１〜５μｍの範囲にあることが好ましい。厚さが０．１μｍ未満であると接着性が不充分となり、５μｍを超えると接着剤層の柔軟性に起因して押圧されたプリプレグから生じた粉末物や他の異物が導体箔を伴って接着剤層にめり込み、このため、導体箔がプリプレグやそこに存在する樹脂溜りなどの凹凸の影響を受け、最悪の場合、導体箔が裂けてしまう懸念があり、いずれも好ましくない。
【００１４】
本発明における導体箔は配線基板の製造に用いるため、銅や銅合金からなる導電性に優れた箔を選択すればよい。また、導体箔の厚みは、作成する配線基板の要望に応じて、数十μｍ程度の厚いものから数μｍ程度の極薄箔まで、適宜選択可能である。更に、導体箔には、導電性を損なわない範囲で、耐薬品性や耐酸化性等を付与するために種々の表面処理を施してもよい。本発明において、銅箔等の金属箔の厚みは１８μｍ以下、特に１２μｍ程度のものが好ましく、作業性の観点から、厚みの下限値は通常５μｍ程度である。
本発明の導体箔積層体は、片面に前記導電性の離型層が形成された合成樹脂フィルムからなる支持体上に接着剤層を塗布等により設け、その上に導体箔を積層することにより得られる。この時、接着剤層は合成樹脂フィルムの全面に設けられてもよいし、フィルム上に不連続に設けられてもよい。
【００１５】
本発明の導体箔積層体を用いて多層配線基板を作成する際には、配線を形成する基板上に回路を形成する工程で保護フィルムとしての合成樹脂フィルムを剥離するため、本発明に係る接着剤層は条件に応じて容易に剥離可能な特性を有することが好ましい。例えば、熱剥離可能な接着剤としては、特開平８−１８５９号公報に記載の熱剥離粘着剤等が好ましく挙げられ、そのほか、粘着力の低い粘着剤を用いて積層するなど公知の方法も採用可能である。
【００１６】
【実施例】
［実施例１］
厚み２５μｍのＰＥＴフィルム表面に、アクリル系接着剤（２−エチルヘキシルアクリレート／ブチルアクリレート共重合体）を接着層形成後の厚み１μｍとなるように塗布し、該接着層を介して導体箔として厚さ１２μｍの銅箔を積層した。また、ＰＥＴフィルムの接着剤層と反対側の面には、シロキサン系の帯電防止塗料「コルコート」（商品名：コルコート社製）を用いて、層形成後の厚みが０．５μｍになるように塗布して離型層を形成し、導体箔積層体を得た。
【００１７】
この導体箔積層体を用いて多層配線基板を作成し、作業性と平滑性とを以下の基準にて評価した。
（作業性）
熱プレス（１８０℃、３０ｋｇ／ｃｍ²、９０分）後、鏡面板（ｓｕｓ）から剥離する際の接着力を剥離試験機により、２．５４ｃｍ（１ｉｎｃｈ）巾のサンプルを剥離角度１８０°剥離速度３００ｍｍ／分で剥離試験を行って測定し、剥離する際の静電気の放電の影響を絶縁抵抗計で帯電性を測定した。接着力、帯電性ともに小さいほうが作業性が良好であると判断する。なお、剥離性については接着力が１ｉｎｃｈ（２．５４ｃｍ）巾のサンプルにおいて５０ｇ以下が、帯電性は１００Ｖ以下が、実用上問題のない良好なレベルである。
（平滑性）
上記熱プレス（１８０℃、３０ｋｇ／ｃｍ²、９０分）後の上層導体箔表面の状態を目視で観察し、裂けの生じていないものを良好であると評価した。
結果を下記表１に示す。
【００１８】
［比較例１］
ＰＥＴフィルムの導体箔と反対側に離型層を設けなかった他は、実施例と同様にして導体箔積層体を得た。これを実施例１と同様の方法で評価した。結果を下記表１に示す。
【００１９】
［実施例２］
接着層の厚みを１０μｍとした他は、実施例１と同様にして導体箔積層体を得た。これを実施例１と同様の方法で評価した。結果を下記表１に示す。
【００２０】
【表１】

【００２１】
表１に明らかなように、本発明の導体箔積層体は、いずれも作業性が良好であった。しかしながら、接着層の厚みが好ましい範囲をはずれた実施例２の導体箔積層体には、実用上問題にならないレベルではあるが、わずかに局所的な裂けがみられ、実施例１よりも平滑性が劣っていた。
一方、離型層を片面にしか設けていない比較例１の導体箔積層体は、鏡面板から剥離する際の接着力が強く、剥離に時間が掛かるなど効率が悪く、しかも静電気が発生したため解体し難く、作業性に問題があった。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の導体箔積層体は、導体箔としての取扱いが容易であり、導体箔表面の平滑性を十分に確保することができ、しかもプレス工程終了後の作業性を向上することが可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の導体箔積層体を用いた多層配線基板の構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０多層配線基板
１３導体箔積層体
１５導体箔
１６接着剤層
１７支持体基材（保護フィルム、合成樹脂フィルム）
１８離型層

Claims

合成樹脂フィルムの一方の面に水酸基とシロキサン（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）鎖を有する鎖状又は網状の化合物を含有するシロキサン系の帯電防止塗料からなる離型層を設け、他方の面に接着剤層を介して導体箔を剥離可能に積層したことを特徴とする導体箔積層体。
前記シロキサン系の帯電防止塗料からなる離型層が水酸基とシロキサン（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）鎖を有する鎖状又は網状の化合物を主成分とする層であり、前記シロキサン系の帯電防止塗料からなる離型層の帯電性が、次の測定方法により測定した帯電性の値として１００Ｖ以下であることを特徴とする請求項１に記載の導体箔積層体。
帯電性の測定方法
中央部に配置された内層材を中心に、両側に順次プリプレグ、導体箔積層体、鏡面板が積層されて構成される多層配線基板を形成し、温度１８０℃、３０ｋｇ／ｃｍ²、９０分の条件で熱プレス後、２．５４ｃｍ巾のサンプルを剥離角度１８０°剥離速度３００ｍｍ／分で鏡面板（ｓｕｓ）から剥離する剥離試験を行い、剥離する際の静電気の放電の影響を絶縁抵抗計で帯電性を測定する。
前記接着剤層の厚さが０．１μｍ〜５μｍの範囲にあることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の導体箔積層体。
前記合成樹脂フィルムがポリエステル樹脂フィルムであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の導体箔積層体。
前記ポリエステル樹脂フィルムの厚さが１２μｍ〜５０μｍの範囲にあることを特徴とする請求項４に記載の導体箔積層体。