JP5446473B2 - 多層配線基板の製造方法。 - Google Patents
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- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
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Description
[2] 絶縁層形成後、さらに支持体層を除去する工程を含む、上記[1]記載の方法。
[3] 支持体層を除去後、さらにアルカリ性酸化剤による絶縁層表面の粗化工程を含み、該粗化工程において水溶性高分子層が絶縁層表面から除去される、上記[2]記載の方法。
[4] 粗化工程が、膨潤処理工程、アルカリ性酸化剤処理工程及び中和工程を含む、上記[3]記載の方法。
[5] 絶縁層形成後又は支持体層を除去後、さらにブラインドビアを形成する工程を含み、粗化工程がブラインドビア形成により生じたスミアを除去する工程を兼ねる、上記[4]記載の方法。
[6] さらに粗化された絶縁層表面に無電解メッキ及び電解メッキにより導体層を形成する工程を含む、上記[3]〜[5]いずれかに記載の方法。
[7] 内層回路基板上の熱硬化性樹脂組成物層、水溶性高分子層及び支持体層が、支持体層上に熱硬化性樹脂組成物層が形成された樹脂シートを内層回路基板の片面又は両面上に積層し、該支持体層を除去後、さらに、支持体層上に水溶性高分子層が形成された水溶性高分子シートを該熱硬化性樹脂組成物層上に積層することにより形成される、上記[1]〜[6]いずれかに記載の方法。
[8] 内層回路基板上の熱硬化性樹脂組成物層、水溶性高分子層及び支持体層が、支持体層上に水溶性高分子層が形成され、該水溶性高分子層上に熱硬化性樹脂組成物層が形成された樹脂シートを、内容回路基板の片面又は両面上に積層することにより形成される、上記[1]〜[6]いずれかに記載の方法。
[9] 支持体がプラスチックフィルムである、上記[1]〜[8]いずれかに記載の方法。
[10] 支持体がポリエチレンテレフタレートフィルムである、上記[1]〜[8]いずれかに記載の方法。
[11] 水溶性高分子が水溶性セルロース樹脂、水溶性ポリエステル樹脂及び水溶性アクリル樹脂から選択される1種以上の水溶性高分子である、上記[1]〜[10]いずれかに記載の方法。
[12] 水溶性高分子が水溶性セルロース樹脂である、上記[1]〜[10]いずれかに記載の方法。
[13] 熱硬化性樹脂組成物層がエポキシ樹脂及び硬化剤を含有する、上記[1]〜[12]いずれかに記載の方法。
[14] 熱硬化性樹脂組成物層がさらに熱可塑性樹脂を含有する、上記[13]記載の方法。
[15] 熱硬化性樹脂組成物層がさらに無機充填材を含有する、上記[13]または[14]記載の方法。
[16] 熱硬化性樹脂組成物層、水溶性高分子層及び支持体層が、支持体層上に水溶性高分子層が形成され、該水溶性高分子層上に熱硬化性樹脂組成物層が形成された樹脂シート。
本発明における内層回路基板は、多層配線基板を製造する際に、さらに絶縁層及び導体層が形成されるべき中間製造物であり、表面に回路配線が形成された基板であれば特に限定されない。例えば、ガラスエポキシ基板、金属基板、ポリエステル基板、ポリイミド基板、BTレジン基板、熱硬化型ポリフェニレンエーテル基板等の基板の片面又は両面に回路配線が形成されたもの、或いはこれらをコア基板とし絶縁層と回路配線がさらに形成された多層配線基板の中間製造物等が挙げられる。
内層回路基板上に形成される熱硬化性樹脂組成物層に用いる熱硬化性樹脂組成物は、多層配線基板の絶縁層に適したものであれば特に限定されない。例えば、エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ビニルベンジル樹脂等の熱硬化性樹脂にその硬化剤を少なくとも配合した組成物が使用される。特にエポキシ樹脂及び硬化剤を含有する熱硬化性樹脂組成物が好ましい。
熱硬化性樹脂組成物層上に形成される水溶性高分子層に用いる水溶性高分子としては、膨潤工程では絶縁層表面の適度な保護膜として働き、アルカリ性酸化剤処理工程において、アルカリ性酸化剤溶液により溶解除去可能なものを使用する。好ましいものとしては、例えば、水溶性セルロース樹脂、水溶性アクリル樹脂、水溶性ポリエステル樹脂等が挙げられる。また熱硬化性樹脂組成物層を熱硬化して絶縁層を形成後、支持体層を剥離する際、絶縁層と水溶性高分子層の界面で剥離するのでなく、水溶性高分子層と支持体層の界面で剥離することが可能となるものを用いるのが好ましい。特に好ましいものとしては、水溶性セルロース樹脂、スルホ基もしくはその塩及び/又はカルボキシル基もしくはその塩を有する水溶性ポリエステル樹脂、カルボキシル基又はその塩を有する水溶性アクリル樹脂が挙げられる。水溶性高分子層は2種以上を混合して用いてもよく、異なる水溶性高分子からなる2層以上の複層構造であってもよい。常、水溶性高分子離型層には、いずれかの水溶性高分子が単独で用いられるが、2種以上の水溶性高分子を混合して用いることもできる。また、通常、水溶性高分子離型層は単層で形成されるが、使用される水溶性高分子が異なる2以上の層から形成される多層構造を有していてもよい。
本発明でいう「水溶性ポリエステル樹脂」とは、多価カルボン酸またはそのエステル形成性誘導体と多価アルコールまたはそのエステル形成性誘導体を主たる原料とする通常の重縮合反応によって合成されるような、実質的に線状のポリマーからなるポリエステル樹脂であって、分子中または分子末端に親水基が導入されたものである。ここで、親水基としては、スルホ基、カルボキシル基、燐酸基等の有機酸基またはその塩等が挙げられ、好ましくは、スルホン酸基またはその塩、カルボン酸基またはその塩である。水溶性ポリエステル樹脂としては、特にスルホ基もしくはその塩及び/又はカルボキシル基もしくはその塩を有するものが好ましい。
本発明でいう「水溶性アクリル樹脂」とは、カルボキシル基含有単量体を必須成分として含有することで、水に分散乃至溶解するアクリル樹脂である。
支持体層に使用する支持体は自己支持性を有するフィルム乃至シート状物であり、金属箔、プラスチックフィルム等を用いることができ、特に比較的安価で、剥離性も良好なプラスチックフィルムが好適に用いられる。プラスチックフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリカーボネート等が挙げられ、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルムが好ましく、中でも、安価なポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。また支持体層表面は、マット処理、コロナ処理等の表面処理が施してあってもよい。支持体は市販のものを用いることもでき、例えば、T60(東レ(株)製、ポリエチレンテレフタレートフィルム)、A4100(東洋紡(株)製、ポリエチレンテレフタレートフィルム)、Q83(帝人デュポンフィルム(株)製、ポリエチレンナフタレートフィルム)、リンテック(株)製、アルキッド型離型剤(AL−5)付きポリエチレンテレフタレートフィルム、ダイアホイルB100(三菱化学ポリエステルフィルム(株)製、ポリエチレンテレフタレートフィルム)等が挙げられる。金属箔としては、アルミニウム箔、銅箔等が挙げられる。
[内層回路基板上への層形成]
(1)支持体層上に熱硬化性樹脂組成物層が形成された樹脂シートを内層回路基板の片面又は両面上に積層し、支持体層を剥離後、さらに、支持体層上に水溶性高分子層が形成された水溶性高分子シートを該熱硬化性樹脂組成物層上に積層する方法。
(2)支持体層上に水溶性高分子層が形成され、該水溶性高分子層上に熱硬化性樹脂組成物層が形成された樹脂シートを、内容回路基板の片面又は両面上に積層する方法。
上記のようにして、内層回路基板の片面又は両面上に熱硬化性樹脂組成物層が積層され、該熱硬化性樹脂組成物層上に水溶性高分子層が積層され、該水溶性高分子層上に支持体層が積層された状態とすることができる。この状態で、熱硬化性樹脂組成物層を熱硬化して絶縁層を形成する。
[支持体層の剥離]
支持体層が除去された後、絶縁層表面に水溶性高分子層が存在する状態で、アルカリ性酸化剤による絶縁層表面の粗化工程を行う。アルカリ性酸化剤による絶縁層表面の粗化工程は、ブラインドビアを形成した場合は、ブラインドビア形成により生じたスミアを除去する工程(デスミア工程)を兼ねる。アルカリ性酸化剤による絶縁層表面の粗化工程は、通常、膨潤処理工程、アルカリ性酸化剤処理工程及び中和工程を含む。
[水溶性高分子シートの作製]
アルキッド樹脂系離型剤(リンテック(株)製「AL―5」)により離型処理されている厚み38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)フィルムの離型処理面に、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(信越化学工業(株)製「60−SH」)の水−イソプロピルアルコール(3:1)混合溶液(不揮発分2%)をバーコータにより塗布し、熱風乾燥炉を用いて75℃から140℃まで昇温速度0.11℃/秒で昇温することで溶剤を除去し、PETフィルム上に1μmのヒドロキシプロピルメチルセルロース層を形成して、水溶性高分子シートを作製した。
液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量180、ジャパンエポキシレジン(株)製「エピコート828EL」)28部と、ナフタレン型4官能エポキシ樹脂(エポキシ当量163、大日本インキ化学工業(株)製「HP4700」)28部、フェノキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製「YX6954BH30」)20部とをMEK15部、シクロヘキサノン15部に撹拌しながら加熱溶解させた。そこへ、トリアジン含有フェノールノボラック樹脂(水酸基当量125、DIC(株)製「LA7054」、窒素含有量約12重量%)27部、ナフトール系硬化剤(水酸基当量215、東都化成(株)製「SN−485」)の固形分50重量%のMEK溶液27部、硬化触媒(四国化成工業(株)製、「2E4MZ−CN」)0.1部、球形シリカ(平均粒径0.5μm、(株)アドマテックス製「SOC2」アミノシラン処理)70部、フェナントレン型リン化合物(三光(株)製「HCA−HQ」平均粒径2μm)6部、ポリビニルブチラール樹脂(積水化学工業(株)製「KS−1」)の固形分15重量%のエタノールとトルエンの1:1溶液30部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、樹脂ワニスを作製した。厚み25μmの離型PETフィルム上に上記ワニスをダイコータにより塗布し、熱風乾燥炉を用いて溶剤を除去し、熱硬化性樹脂組成物層の厚みが40μmである樹脂シートを作製した。
内層回路基板(回路厚18μm、ガラスエポキシ基板)の銅層上をCZ8100(アゾール類の銅錯体、有機酸を含む表面処理剤、メック(株)製)で粗化処理を行った。次に、上記樹脂シートの熱硬化性樹脂組成物層が銅回路表面と接するようにし、バッチ式真空加圧ラミネーターMVLP−500((株)名機製作所製商品名)を用いて、樹脂シートを基板の両面にラミネートした。ラミネートは、30秒間減圧して気圧を13hPa以下で行った。次いで、室温に冷却後、樹脂シートの支持体層を剥離し、内層回路基板の両面に熱硬化性樹脂組成物層を形成した。
上記水溶性高分子シートを、水溶性高分子層が熱硬化性樹脂組成物層と接触するようにして内層回路基板に積層した。積層は、バッチ式真空加圧ラミネーターMVLP−500((株)名機製作所製商品名)を用いて、内層回路基板の両面にラミネートすることにより行った。ラミネートは、30秒間減圧して気圧を13hPa以下とし、その後30秒間、圧力7.0kgf/cm2でプレスすることにより行った。その後、硬化物樹脂組成物層を110℃で30分、更に180℃で30分間硬化させ、絶縁層を形成し、該絶縁層からPETフィルムを剥離した。剥離性は良好で手で容易に剥離できた。硬化物層表面はシワが入ることなく、良好であった。
絶縁層上に水溶性高分子層が形成された状態の上記内層回路基板を、膨潤液(アトテックジャパン(株)スエリングディップ・セキュリガントP)に60℃で5分間浸漬し膨潤処理を行い、次に、アルカリ性酸化剤溶液(アトテックジャパン(株)コンセントレート・コンパクトP(KMnO4:60g/L、NaOH:40g/Lの水溶液)に80℃で20分間浸漬し、絶縁層表面の粗化処理、水溶性高分子層の除去及びスミア除去を行い、最後に中和液(アトテックジャパン(株)リダクションショリューシン・セキュリガントP)に40℃で5分間浸漬し、中和処理を行った。その後、内層回路基板を水洗浄し、乾燥させた。
粗化処理された絶縁層表面に無電解銅めっき(アトテックジャパン(株)製薬液を使用した無電解銅めっきプロセスを使用)を行った。無電解銅めっきの膜厚は1μmとなった。その後、電解銅めっきを行い、計30μm厚の導体層(銅層)を形成し、多層配線基板を得た。
[水溶性高分子層付樹脂シートの作製]
実施例1記載の樹脂シートの熱硬化性樹脂組成物層上に、同じく実施例1記載の水溶性高分子シートの水溶性高分子層を60℃で熱ラミネートして貼り合わせ、25μm厚:離型PET/40μm厚:熱硬化性樹脂組成物層/1μm厚:水溶性高分子層/38μm厚:離型PETの構成となる樹脂シートを作製した。
内層回路基板(回路厚18μm、ガラスエポキシ基板)の銅層上をCZ8100(アゾール類の銅錯体、有機酸を含む表面処理剤、メック(株)製)で粗化処理を行った。次に、上記樹脂シートの25μm厚:離型PETを剥離して、熱硬化性樹脂組成物層が銅回路表面と接するようにし、バッチ式真空加圧ラミネーターMVLP−500((株)名機製作所製商品名)を用いて、樹脂シートを基板の両面にラミネートした。ラミネートは、30秒間減圧して気圧を13hPa以下とし、その後30秒間、圧力7.0kgf/cm2でプレスすることにより行った。その後、硬化物樹脂組成物層を110℃で30分、更に180℃で30分間硬化させ、絶縁層を形成し、該絶縁層から支持体である38μm厚:離型PETフィルムを剥離した。剥離性は良好で手で容易に剥離できた。硬化物層表面はシワが入ることなく、良好であった。
その後は、実施例1と同様の実験を行った。
水溶性高分子層を導入することなく、実施例1と同様の実験を行った。実施例1と同様の熱硬化性樹脂組成物層を有する樹脂シートを作成し、内層回路基板上にラミネートした後、PETフィルムを剥離した。剥離性は良好で手で容易に剥離された。その後、熱硬化物樹脂組成物層を110℃で30分、更に180℃で30分間硬化させ、絶縁層を形成した。絶縁層表面はシワが入ることなく、良好であった。続いて同様に膨潤処理、粗化処理、中和処理を行った後、導体層を形成し、計30μm厚の導体層(銅層)の多層配線基板を得た。
水溶性高分子層を導入することなく、実施例1と同様の実験を行った。実施例1と同様の熱硬化性樹脂組成物層を有する樹脂シートを作成し、内層回路基板上にラミネートした後、熱硬化物樹脂組成物層を110℃で30分、更に180℃で30分間硬化させ、絶縁層を形成した。続いて該絶縁層からPETフィルムを剥離した。剥離性は良好で手で容易に剥離された。硬化物層表面はシワが入ることなく、良好であった。続いて同様に膨潤処理、粗化処理、中和処理を行った後、導体層を形成し、計30μm厚の導体層(銅層)の多層配線基板を得た。
水溶性高分子層を導入しPETフィルムを剥離して硬化した以外は、実施例1と同様の実験を行った。実施例1と同様の熱硬化性樹脂組成物層を有する樹脂シートを作成し、内層回路基板上に絶縁層をラミネートした後、PETフィルムを剥離した。剥離性は良好で手で容易に剥離された。その後、水溶性離型層付き転写フィルムを、水溶性離型層が熱硬化性樹脂組成物層と接触するようにして基板に積層した。水溶性離型層を積層後、PETフィルムを剥離し、硬化物樹脂組成物層を110℃で30分、更に180℃で30分間硬化させ、絶縁層を形成した。絶縁層を観察したところ、表面に多数のシワが入っており、導体層形成に不向きなため、その後の工程を省略した。
導体層のピール強度をJIS C6481に準拠して行った。導体厚は約30μmとした。
絶縁層表面粗さの測定は、作製した多層回路基板上の銅メッキ層を銅エッチング液で除去し、非接触型表面粗さ計(ビーコインスツルメンツ製WYKO NT3300)を用いて、VSIコンタクトモード、50倍レンズにより測定範囲を121μm×92μmとして、絶縁層表面のRa値(算術平均粗さ)を求めた。
支持体層を手で剥離することにより、支持体層の剥離性を評価した。
硬化物層の表面を目視で確認した。不良がない場合は良好、不良がある場合はその様子を記録した。
Claims (15)
- 内層回路基板の片面又は両面上に熱硬化性樹脂組成物層が積層され、該熱硬化性樹脂組成物層上に水溶性高分子層が積層され、該水溶性高分子層上に支持体層が積層された状態で、熱硬化性樹脂組成物層を熱硬化して絶縁層を形成する工程を含む、多層配線基板の製造方法。
- 絶縁層形成後、さらに支持体層を除去する工程を含む、請求項1記載の方法。
- 支持体層を除去後、さらにアルカリ性酸化剤による絶縁層表面の粗化工程を含み、該粗化工程において水溶性高分子層が絶縁層表面から除去される、請求項2記載の方法。
- 粗化工程が、膨潤処理工程、アルカリ性酸化剤処理工程及び中和工程を含む、請求項3記載の方法。
- 絶縁層形成後又は支持体層を除去後、さらにブラインドビアを形成する工程を含み、粗化工程がブラインドビア形成により生じたスミアを除去する工程を兼ねる、請求項4記載の方法。
- さらに粗化された絶縁層表面に無電解メッキ及び電解メッキにより導体層を形成する工程を含む、請求項3〜5いずれか1項に記載の方法。
- 内層回路基板上の熱硬化性樹脂組成物層、水溶性高分子層及び支持体層が、支持体層上に熱硬化性樹脂組成物層が形成された樹脂シートを内層回路基板の片面又は両面上に積層し、該支持体層を除去後、さらに、支持体層上に水溶性高分子層が形成された水溶性高分子シートを該熱硬化性樹脂組成物層上に積層することにより形成される、請求項1〜6いずれか1項に記載の方法。
- 内層回路基板上の熱硬化性樹脂組成物層、水溶性高分子層及び支持体層が、支持体層上に水溶性高分子層が形成され、該水溶性高分子層上に熱硬化性樹脂組成物層が形成された樹脂シートを、内容回路基板の片面又は両面上に積層することにより形成される、請求項1〜6いずれか1項に記載の方法。
- 支持体がプラスチックフィルムである、請求項1〜8いずれか1項に記載の方法。
- 支持体がポリエチレンテレフタレートフィルムである、請求項1〜8いずれか1項に記載の方法。
- 水溶性高分子が水溶性セルロース樹脂、水溶性ポリエステル樹脂及び水溶性アクリル樹脂から選択される1種以上の水溶性高分子である、請求項1〜10いずれか1項に記載の方法。
- 水溶性高分子が水溶性セルロース樹脂である、請求項1〜10いずれか1項に記載の方法。
- 熱硬化性樹脂組成物層がエポキシ樹脂及び硬化剤を含有する、請求項1〜12いずれか1項に記載の方法。
- 熱硬化性樹脂組成物層がさらに熱可塑性樹脂を含有する、請求項13記載の方法。
- 熱硬化性樹脂組成物層がさらに無機充填材を含有する、請求項13または14記載の方法。
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