JP5625566B2 - 銅箔付き接着フィルム - Google Patents
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Description
〔1〕電気めっきにより銅合金めっき層が表面に形成された銅箔を、支持体上に形成された硬化性樹脂組成物層に、銅合金めっき層が硬化性樹脂組成物層と接するように貼り合わせていることを特徴とする、銅箔付き接着フィルム。
〔2〕銅合金めっき層表面が防錆処理されていることを特徴とする、〔1〕記載の銅箔付き接着フィルム。
〔3〕銅合金めっき層の表面粗さ(Ra)が300nm以下であることを特徴とする、〔1〕又は〔2〕記載の銅箔付き接着フィルム。
〔4〕以下の工程(A)〜(D)を含むことを特徴とする、多層プリント配線板の製造方法;
(A)〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の銅箔付き接着フィルムの支持体を剥離し、硬化性樹脂組成物層を内層回路基板に積層する工程、
(B)硬化性樹脂組成物層を硬化して絶縁層を形成する工程、
(C)銅箔を銅エッチング液で除去する工程、
(D)絶縁層表面に無電解めっきによりに銅層を形成する工程。
〔5〕更に、(E)銅合金めっき層を酸化剤溶液で除去する工程を含むことを特徴とする、〔4〕記載の多層プリント配線板の製造方法。
〔6〕絶縁層表面の表面粗さ(Ra)が300nm以下であることを特徴とする、〔4〕又は〔5〕記載の多層プリント配線板の製造方法。
〔7〕更に、(F)ブラインドビアを形成する工程を含むことを特徴とする、〔4〕〜〔6〕のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法。
〔8〕更に、(G)デスミア工程を含むことを特徴とする、〔4〕〜〔7〕のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法。
〔9〕更に、(H)電気めっきにより導体層を形成する工程を含むことを特徴とする、〔4〕〜〔8〕のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法。
〔10〕更に、(I)導体層に回路を形成する回路形成工程を含むことを特徴とする、〔4〕〜〔9〕のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法。
〔11〕工程(A)〜工程(I)迄の一連の工程を複数回繰り返して、ビルドアップ層を多段に積層していくことを特徴とする、多層プリント配線板の製造方法。
<銅箔付き接着フィルム>
本発明の銅箔付き接着フィルムは、電気めっきにより銅合金めっき層が表面に形成された銅箔を、支持体上に形成された硬化性樹脂組成物層に、銅合金めっき層が硬化性樹脂組成物層と接するように貼り合わせたものである。
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、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フィルムが特に好ましい。
硬化性樹脂組成物層に用いる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。具体的には、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。エポキシ樹脂及び硬化剤を含有する組成物が好ましく、エポキシ樹脂及び硬化剤とともに熱可塑性樹脂をさらに含有する組成物が特に好ましい。
(銅箔)
銅箔としては、例えば、電解銅箔又は圧延銅箔が使用される。銅合金めっき層が形成される面の表面粗さ(Ra)は150nm以下が好ましく、120nm以下がより好ましい。取り扱い性が良好であるという観点で、銅箔の厚みの上限は、70μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましく、30μm以下が更に好ましく、18μm以下が更に一層好ましい。また、薄すぎることにより取り扱い性が低下する場合があるという観点で、銅箔の厚みの下限は、9μm以上が好ましい。
なお、キャリア付き銅箔は、キャリア上に、クロム系異種金属からなるか、または、含窒素化合物、含イオウ化合物などの有機物からなる剥離層を形成し、その上に電気めっきで薄く銅膜を形成することで作製される。
本発明でいう、「銅合金めっき層」は、銅箔上に銅合金のめっき処理を行うことで得られる層のことである。また、銅合金とは、銅と銅以外の金属からなる合金を意味し、具体的には、Ni−Co−Cu、Ni−Cu、Co−Cuのいずれかから選ばれる。銅合金めっき層の形成方法は、特に制限はないが、銅箔表面への電気めっきによる銅合金めっき方法に準じて行うことができる。
(Cu−Ni−Coめっき液)
Cu:5〜30g/L
Ni:5〜30g/L
Co:5〜30g/L
pH:2〜4
液温:20〜60℃
電流密度:30〜60A/dm2
Cu:5〜30g/L
Co:10〜30g/L
pH:2〜4
液温:20〜60℃
電流密度:30〜50A/dm2
Cu:5〜30g/L
Ni:10〜30g/L
pH:2〜4
液温:20〜55℃
電流密度:30〜55A/dm2
本発明の銅合金めっき層が表面に形成された銅箔は、銅の酸化を抑えるという観点で、銅合金めっき層にさらに防錆処理を施した方が好ましい。防錆処理には、亜鉛(Zn)、クロメート、亜鉛合金(具体的には、Zn−Ni,Zn−Ni−P等)等の無機防錆剤を用いることができ、防錆剤は1種であっても2種以上を混合使用してもよい。また、かかる防錆剤を用いた防錆処理の方法に特に制限はなく、電気めっき法、無電解めっき法、スパッタリング法などを採用することができる。なかでも、Zn・クロメート処理が好適であり、電気めっきによるめっき条件としては具体的には以下の条件が挙げられる。
K2Cr2O7:2〜10g/L
Zn:0.1〜0.5g/L
Na2SO4:5〜20g/L
pH:3.5〜5.0
液温:20〜60℃
電流密度:0.1〜3.0A/dm2
めっき時間:1〜3秒
本発明の多層プリント配線板の製造方法は以下の(A)〜(D)の工程を含む。
(B)硬化性樹脂組成物層を硬化し絶縁層を形成する工程、
(C)銅箔を銅エッチング液で除去する工程、
(D)絶縁層表面に無電解めっきにより銅層を形成する工程。
酸化剤溶液による粗化処理は、特に制限はないが、具体的には、膨潤液による膨湿処理がなされた処理面に50〜90℃の酸化剤溶液を10分〜40分付す方法を用いることができる。作業性、樹脂が粗化されすぎないようにする点から、膨湿処理がなされた対象物を、60〜85℃の酸化剤溶液に20分〜30分浸漬する方法が好ましい。
導体層の剥離強度をJIS C6481に準拠し、以下の方法で測定した。
下記の実施例および比較例において得られる多層プリント配線板を150mm×30mmの小片に切断した。小片の銅箔部分に、カッターで幅10mm、長さ100mmの切込みをいれ、銅箔の一端をはがして掴み具で掴み、インストロン万能試験機を用いて室温中にて、50mm/分の速度で垂直方向に35mmを引き剥がした時の荷重を測定し、剥離強度とした。導体層の厚みは約30μmとした。
回路基板上の無電解銅めっき層及び電解銅めっき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、銅箔をエッチング除去した後あるいは銅合金めっき層を除去した後の絶縁層表面を測定して、表面粗さ(Ra)を求めた。なお、Ra値は、ランダムに測定範囲を3箇所設定し、3箇所の測定値の平均値を採用した。
<測定装置>
装置型式:QUANTERA SXM( 全自動走査型X線光電子分光分析装置 )
到達真空度:7.0×10−10Torr
X線源:単色化 Al Kα(1486.6eV)
分光器:静電同心半球型分析器
検出器:多チャンネル式(32 Multi−Channel Detector)
中和銃設定 電子:1.0V(20μA)、イオン:10.0V(7mA)
<サーベイスペクトル>
X線ビーム径:100μmΦ (HPモード、100.6W、20kV)
測定領域:1400μm×100μm
信号の取り込み角:45.0°
パスエネルギー:280.0eV
<硬化性樹脂組成物層を有する接着フィルムの作製>
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、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、及びフェノキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(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)20部を、MEK15部とシクロヘキサノン15部の混合液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」、固形分60質量%のMEK溶液、窒素含有量約12質量%)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質量%のMEK溶液27部、硬化触媒(四国化成工業(株)製、「2E4MZ」)0.1部、球形シリカ(平均粒径0.5μm、(株)アドマテックス製「SOC2」)70部、フェナトレン型リン化合物(三光(株)製「HCA−HQ」)6部、及びポリビニルブチラール樹脂(積水化学工業(株)製「KS−1」)をエタノールとトルエンの質量比が1:1の混合溶媒に溶解した固形分15%の溶液10部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、樹脂ワニスを作製した。厚み38μmの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(リンテック(株)製)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、硬化性樹脂組成物層の厚みが40μmである接着フィルムを作製した。
上記接着フィルムの硬化性樹脂組成物層に、表面に電気めっきによるNi−Co−Cuの銅合金めっき層を有し、該表面上にZn及びクロメートの防錆処理がなされ、そのRa値が250nmである銅箔(厚み18μmの電解銅箔)(日鉱金属(株)製「HLPFN」)を、その銅合金めっき層が硬化性樹脂組成物層に接触するように温度90℃で貼り合わせて巻取り、銅箔付き接着フィルムを得た。
18μm厚の銅層で回路が形成されているガラスエポキシ基板の銅層上をメック(株)製CZ8100(アゾール類の銅錯体、有機酸を含む表面処理剤処理)にて粗化を施した。次に、上記銅箔付き接着フィルムの離型PETを剥離し、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、圧力0.7MPa、温度100℃、時間30秒で基板の両面に積層した。積層は30秒間減圧して気圧を13hPa以下にして行った。その後、180℃で30分間熱硬化し絶縁層を形成した。
上記熱硬化により絶縁層を形成した基板上の銅箔を塩化第二鉄水溶液にて40℃で30分処理することにより除去し、さらに酸化剤溶液による銅合金めっき層の除去処理を行った。かかる酸化剤溶液による処理は、アトテックジャパン(株)製のスウェリング・ディップ・セキュリガンスP(Swelling Dip Securiganth P)により、膨潤を行い(条件は40℃で1分間)、水洗後、アトテックジャパン(株)製のコンセントレート・コンパクト CP(アルカリ性過マンガン酸溶液)により、粗化処理を行い(条件は40℃で1分間)、さらに水洗後、アトテックジャパン(株)製のリダクションソリューション・セキュリガントP(中和液)により、中和処理をする(条件は40℃で1分間)ことで行った。なお、絶縁層表面には銅合金めっき層が約1.0atomic%残存していた。
その後、下記の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して無電解銅めっきを行い、膜厚1μmの銅層を形成した。その後、電解銅めっきを行って合計30μm厚の導体層を形成して多層プリント配線板を得た。
1.アルカリクリーニング(樹脂表面の洗浄と電荷調整)
商品名:Cleaning cleaner Securiganth 902
条件:60℃で5分
2.ソフトエッチング(ビア底、導体の銅の洗浄)
硫酸酸性ペルオキソ二硫酸ナトリウム水溶液
条件:30℃で1分
3.プレディップ(次工程のPd付与のための表面の電荷の調整が目的)
商品名:Pre. Dip Neoganth B
条件:室温で1分
4.アクティヴェーター(樹脂表面へのPdの付与)
商品名:Activator Neoganth 834
条件:35℃で5分
5.還元(樹脂に付いたPdを還元する)
商品名:Reducer Neoganth WA
:Reducer Acceralator 810 mod.の混合液
条件:30℃で5分
6.無電解銅めっき(Cuを樹脂表面(Pd表面)に析出させる)
商品名:Basic Solution Printganth MSK-DK
:Copper solution Printganth MSK
:Stabilizer Printganth MSK-DK
:Reducer Cu の混合液
条件:35℃で20分
酸化剤溶液による銅合金めっき層の除去処理を行わなかった以外は実施例1と同様にして多層プリント配線板を作製した。
<硬化性樹脂組成物層を有する接着フィルムの作製>
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」、固形分30質量%のMEKとシクロヘキサノンの1:1溶液)20部とを、MEK15部とシクロヘキサノン15部の混合液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」、固形分60質量%のMEK溶液、窒素含有量約12質量%)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質量%のMEK溶液27部、硬化触媒(四国化成工業(株)製、「2E4MZ」)0.1部、球形シリカ(平均粒径0.5μm、(株)アドマテックス製「SOC2」)120部、フェナトレン型リン化合物(三光(株)製「HCA−HQ」)6部、ポリビニルブチラール樹脂(積水化学工業(株)製「KS−1」)をエタノールとトルエンの質量比が1:1の混合溶媒に溶解した固形分15質量%の溶液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38μmの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(リンテック(株)製)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、硬化性樹脂組成物層の厚みが40μmである接着フィルムを作製した。
銅箔の厚みが約1μmとなるように塩化第二鉄水溶液によるエッチング処理を行った後、銅箔上から、日立ビアメカニックス(株)製の炭酸ガスレーザーにより、出力0.6w、パルス幅3μs、ショット数2回の条件でトップの開口径が65μmのブラインドビアを形成した。
ブラインドビアが形成された基板に、アトテックジャパン(株)製のスウェリング・ディップ・セキュリガンスP(Swelling Dip Securiganth P)により、膨潤処理を行った(条件は60℃で5分間)。さらに、水洗し、アトテックジャパン(株)製のコンセントレート・コンパクト CP(アルカリ性過マンガン酸溶液)により、粗化処理を行った(条件は80℃で20分間)。水洗後、アトテックジャパン(株)製のリダクションソリューション・セキュリガントP(中和液)により、中和処理を行った(条件は40℃で5分間)。
次に、銅箔を40℃の塩化第二鉄水溶液にて5分処理することにより除去し、その後、実施例1と同様にして、無電解銅めっきと電解銅めっきを順次行って、計30μm厚の導体層を形成して多層プリント配線板を得た。
電解銅箔((株)日鉱マテリアルズ製「JTC箔」、18μm)のマット処理面(絶縁層表面粗さ(Ra):1200nm)に、実施例1と同様の硬化性樹脂組成物層を形成し、銅箔付き接着フィルムを得た。この銅箔付き接着フィルムを使用して実施例1と同様の操作により、多層プリント配線板を作製した。無電解銅めっき、電解銅めっき後では、めっきの膨れ等の不具合は生じなく、剥離強度は0.9kgf/cmと高い値であったが、Raが1000nm以上と大きな値となった。
電解銅箔((株)日鉱マテリアルズ製「JTC箔」、18μm)のシャイニー面(絶縁層表面粗さ(Ra):350nm)に、実施例1と同様の硬化性樹脂組成物層を形成し、銅箔付き接着フィルムを得た。この銅箔付き接着フィルムを使用して実施例1と同様の操作により、多層プリント配線板を作製した。無電解銅めっき後に多数のめっきの膨れが発生したため、後の評価を行わなかった。
Claims (11)
- 電気めっきにより銅合金めっき層が表面に形成された銅箔と、該銅合金めっき層上に硬化性樹脂組成物層と、該硬化性樹脂組成物層上に支持体とを有することを特徴とする、銅箔付き接着フィルム。
- 銅合金めっき層表面が防錆処理されていることを特徴とする、請求項1記載の銅箔付き接着フィルム。
- 銅合金めっき層の表面粗さ(Ra)が300nm以下であることを特徴とする、請求項1記載の銅箔付き接着フィルム。
- 以下の工程(A)〜(D)を含むことを特徴とする、多層プリント配線板の製造方法;
(A)請求項1〜3のいずれか1項に記載の銅箔付き接着フィルムの支持体を剥離し、硬化性樹脂組成物層を内層回路基板に積層する工程、
(B)硬化性樹脂組成物層を硬化して絶縁層を形成する工程、
(C)銅箔を銅エッチング液で除去する工程、
(D)絶縁層表面に無電解めっきにより銅層を形成する工程。 - 更に、(E)銅合金めっき層を除去する工程を含むことを特徴とする、請求項4記載の多層プリント配線板の製造方法。
- 絶縁層表面の表面粗さ(Ra)が300nm以下であることを特徴とする、請求項4又は5に記載の多層プリント配線板の製造方法。
- 更に、(F)ブラインドビアを形成する工程を含むことを特徴とする、請求項4〜6のいずれか1項に記載の多層プリント配線板の製造方法。
- 更に、(G)デスミア工程を含むことを特徴とする、請求項4〜7のいずれか1項に記載の多層プリント配線板の製造方法。
- 更に、(H)電気めっきにより導体層を形成する工程を含むことを特徴とする、請求項4〜8のいずれか1項に記載の多層プリント配線板の製造方法。
- 更に、(I)導体層に回路を形成する回路形成工程を含むことを特徴とする、請求項4〜9のいずれか1項に記載の多層プリント配線板の製造方法。
- 以下の工程(A)〜工程(I)を、工程(A)、工程(B)、工程(F)、工程(G)、工程(C)、工程(E)、工程(D)、工程(H)、工程(I)の順に行う一連の工程を複数回繰り返して、ビルドアップ層を多段に積層していくことを特徴とする、多層プリント配線板の製造方法;
(A)請求項1〜3のいずれか1項に記載の銅箔付き接着フィルムの支持体を剥離し、硬化性樹脂組成物層を内層回路基板に積層する工程、
(B)硬化性樹脂組成物層を硬化して絶縁層を形成する工程、
(C)銅箔を銅エッチング液で除去する工程、
(D)絶縁層表面に無電解めっきにより銅層を形成する工程、
(E)銅合金めっき層を除去する工程、
(F)ブラインドビアを形成する工程、
(G)デスミア工程、
(H)電気めっきにより導体層を形成する工程、
(I)導体層に回路を形成する回路形成工程。
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