JP6467774B2 - プリント配線板の製造方法 - Google Patents

プリント配線板の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6467774B2
JP6467774B2 JP2014038359A JP2014038359A JP6467774B2 JP 6467774 B2 JP6467774 B2 JP 6467774B2 JP 2014038359 A JP2014038359 A JP 2014038359A JP 2014038359 A JP2014038359 A JP 2014038359A JP 6467774 B2 JP6467774 B2 JP 6467774B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heating
less
support
resin composition
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014038359A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015162635A (ja
Inventor
雅典 大越
雅典 大越
郁巳 澤
郁巳 澤
玄迅 真子
玄迅 真子
栄一 林
栄一 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ajinomoto Co Inc
Original Assignee
Ajinomoto Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ajinomoto Co Inc filed Critical Ajinomoto Co Inc
Priority to JP2014038359A priority Critical patent/JP6467774B2/ja
Priority to TW104100398A priority patent/TWI655889B/zh
Priority to KR1020150023588A priority patent/KR102259479B1/ko
Priority to CN201510086805.7A priority patent/CN104883828B/zh
Priority to US14/633,582 priority patent/US10076029B2/en
Publication of JP2015162635A publication Critical patent/JP2015162635A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6467774B2 publication Critical patent/JP6467774B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
    • H05K1/0353Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/0373Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement containing additives, e.g. fillers
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4611Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards
    • H05K3/4626Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards characterised by the insulating layers or materials
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4644Manufacturing multilayer circuits by building the multilayer layer by layer, i.e. build-up multilayer circuits
    • H05K3/4673Application methods or materials of intermediate insulating layers not specially adapted to any one of the previous methods of adding a circuit layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/02Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by a sequence of laminating steps, e.g. by adding new layers at consecutive laminating stations
    • B32B37/025Transfer laminating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/06Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the heating method
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J163/00Adhesives based on epoxy resins; Adhesives based on derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/22Plastics; Metallised plastics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/22Plastics; Metallised plastics
    • C09J7/25Plastics; Metallised plastics based on macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09J7/255Polyesters
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4602Manufacturing multilayer circuits characterized by a special circuit board as base or central core whereon additional circuit layers are built or additional circuit boards are laminated
    • H05K3/4605Manufacturing multilayer circuits characterized by a special circuit board as base or central core whereon additional circuit layers are built or additional circuit boards are laminated made from inorganic insulating material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2309/00Parameters for the laminating or treatment process; Apparatus details
    • B32B2309/02Temperature
    • B32B2309/025Temperature vs time profiles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00Electrical equipment
    • B32B2457/08PCBs, i.e. printed circuit boards
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013Fillers, pigments or reinforcing additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2203/00Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2203/326Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils for bonding electronic components such as wafers, chips or semiconductors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/10Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive tape or sheet
    • C09J2301/12Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive tape or sheet by the arrangement of layers
    • C09J2301/122Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive tape or sheet by the arrangement of layers the adhesive layer being present only on one side of the carrier, e.g. single-sided adhesive tape
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/30Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
    • C09J2301/312Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier parameters being the characterizing feature
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/40Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components
    • C09J2301/408Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components additives as essential feature of the adhesive layer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2463/00Presence of epoxy resin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2467/00Presence of polyester
    • C09J2467/006Presence of polyester in the substrate
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/02Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
    • H05K2201/0203Fillers and particles
    • H05K2201/0206Materials
    • H05K2201/0209Inorganic, non-metallic particles
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/06Lamination
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24802Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.]
    • Y10T428/24843Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.] with heat sealable or heat releasable adhesive layer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/28Web or sheet containing structurally defined element or component and having an adhesive outermost layer
    • Y10T428/2813Heat or solvent activated or sealable
    • Y10T428/2817Heat sealable
    • Y10T428/2826Synthetic resin or polymer

Description

本発明は、プリント配線板の製造方法に関する。
プリント配線板の製造技術として、絶縁層と導体層を交互に積み重ねるビルドアップ方式による製造方法が知られている。ビルドアップ方式による製造方法において、一般に、絶縁層は樹脂組成物を熱硬化させて形成される。例えば、特許文献1には、支持体と、該支持体上に設けられたシリカ粒子を含有する樹脂組成物層とを含む接着シートを用いて樹脂組成物層を内層基板に積層した後、樹脂組成物層を熱硬化し、得られた硬化体を粗化処理して絶縁層を形成する技術が開示されている。
回路配線の更なる高密度化が求められる中で、プリント配線板のビルドアップによる積層数は増加する傾向にあるが、積層数の増加に伴って絶縁層と導体層との熱膨張の差によるクラックや回路歪みの発生が問題となる。斯かるクラックや回路歪みの問題を抑制する技術として、例えば、特許文献2には、樹脂組成物におけるシリカ粒子等の無機充填材の含有量を高めることによって、形成される絶縁層の熱膨張係数を低く抑える技術が開示されている。
国際公開第2010/35451号 特開2010−202865号公報
特許文献1記載の技術では、粗化処理において硬化体表面のシリカ粒子が脱離することによって、導体層に対して十分な剥離強度を呈する絶縁層が実現される。しかしながら、熱膨張係数の低い絶縁層を形成すべく、シリカ粒子等の無機充填材の含有量の高い樹脂組成物を用いると、斯かる技術においても、形成される絶縁層と導体層との剥離強度の低下は避けられない場合があった。
プリント配線板を製造するに際しては、得られる絶縁層の平滑性の観点、ビアホール形成時のマスキングの観点等から、支持体を付けたまま樹脂組成物層を熱硬化させて絶縁層を形成する場合があるが、本発明者らは、とりわけ斯かる場合に、無機充填材の含有量の高い樹脂組成物を用いると、形成される絶縁層と導体層との剥離強度の低下が顕著となる傾向にあることを見出した。
本発明の課題は、支持体を付けたまま樹脂組成物層を熱硬化させて絶縁層を形成するにあたって、無機充填材の含有量が高い樹脂組成物を使用する場合であっても、粗化処理後に導体層に対して優れた剥離強度を呈する絶縁層を形成することができるプリント配線板の製造方法を提供することにある。
本発明者らは、上記課題につき鋭意検討した結果、加熱時に特定の膨張特性を示す支持体を含む接着シートを用いることにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下の内容を含む。
[1] プリント配線板の製造方法であって、
(A)支持体と、該支持体と接合している樹脂組成物層とを含む接着シートを、樹脂組成物層が内層基板と接合するように、内層基板に積層する工程、
(B)樹脂組成物層を熱硬化して絶縁層を形成する工程、及び
(C)支持体を除去する工程
をこの順序で含み、
支持体が、該支持体を下記加熱条件:
〔加熱条件〕20℃から速度8℃/分にて100℃に昇温し100℃で30分間保持した後、速度8℃/分にて180℃に昇温し180℃で30分間保持する
にて加熱するとき、そのTD方向において、下記条件(TD1)及び(TD2):
〔条件(TD1)〕最大膨張率EATD(%)が0.9%以下;
〔条件(TD2)〕最大膨張率EATD(%)と加熱終了時点の膨張率EBTD(%)との差EATD−EBTDが0.5%以下
を満たす、方法。
[2] 樹脂組成物層中の無機充填材の含有量が50質量%以上である、[1]に記載の方法。
[3] 支持体が、該支持体を前記加熱条件にて加熱するとき、そのMD方向において、加熱終了時点の膨張率EBMD(%)が0%未満である、[1]又は[2]に記載の方法。
[4] 工程(B)が、
i)樹脂組成物層を温度T(但し50℃≦T<150℃)にて加熱すること、及び
ii)加熱後の樹脂組成物層を温度T(但し150℃≦T≦240℃)にて熱硬化させること
を含む、[1]〜[3]のいずれかに記載の方法。
[5] 下記加熱条件:
〔加熱条件〕20℃から速度8℃/分にて100℃に昇温し100℃で30分間保持した後、速度8℃/分にて180℃に昇温し180℃で30分間保持する
にて加熱するとき、そのTD方向において、下記条件(TD1)及び(TD2):
〔条件(TD1)〕最大膨張率EATD(%)が0.9%以下;
〔条件(TD2)〕最大膨張率EATD(%)と加熱終了時点の膨張率EBTD(%)との差EATD−EBTDが0.5%以下
を満たす支持体と、
該支持体と接合している樹脂組成物層と
を含む接着シート。
[6] 支持体が、該支持体を前記加熱条件にて加熱するとき、そのMD方向において、加熱終了時点の膨張率EBMD(%)が0%未満である、[5]に記載の接着シート。
[7] 樹脂組成物層中の無機充填材の含有量が50質量%以上である、[5]又は[6]に記載の接着シート。
[8] 下記加熱条件:
〔加熱条件〕20℃から速度8℃/分にて100℃に昇温し100℃で30分間保持した後、速度8℃/分にて180℃に昇温し180℃で30分間保持する
にて加熱するとき、そのTD方向において、下記条件(TD1)及び(TD2):
〔条件(TD1)〕最大膨張率EATD(%)が0.9%以下;
〔条件(TD2)〕最大膨張率EATD(%)と加熱終了時点の膨張率EBTD(%)との差EATD−EBTDが0.5%以下
を満たすプラスチックフィルム。
[9] [1]〜[4]のいずれかに記載の方法により製造されたプリント配線板を含む半導体装置。
本発明によれば、支持体を付けたまま樹脂組成物層を熱硬化させて絶縁層を形成するにあたって、充填材の含有量が高い樹脂組成物を使用する場合であっても、粗化処理後に導体層に対して優れた剥離強度を呈する絶縁層を形成することができるプリント配線板の製造方法を提供することができる。
図1は、支持体を加熱したときの、支持体のTD方向における膨張挙動を示す概略図(1)である。 図2は、支持体を加熱したときの、支持体のTD方向における膨張挙動を示す概略図(2)である。 図3は、支持体を加熱したときの、支持体のTD方向における膨張挙動を示す概略図(3)である。
<用語の説明>
本発明において、支持体についていう「MD方向」とは、支持体を製造する際の支持体の長手方向をいう。また、支持体についていう「TD方向」とは、支持体を製造する際の支持体の幅方向をいい、MD方向に垂直な方向である。なお、MD方向及びTD方向はいずれも、支持体の厚さ方向に対して垂直な方向である。
本発明において、支持体のMD方向又はTD方向における支持体の「膨張率」とは、支持体を所定の加熱条件で加熱する際の、支持体のMD方向又はTD方向における支持体の長さの増加割合(%)をいう。支持体の膨張率(%)は、初期長さ(すなわち、加熱開始時点の支持体の長さ)をL、所定の時間加熱した際の支持体の長さをLとするとき、式:(L−L)/L×100により求められる。膨張率が正の値であるとき、加熱によって支持体が膨張することを表し、膨張率が負の値であるとき、加熱によって支持体が収縮することを表す。支持体の膨張率(%)は、熱機械分析装置を使用して、所定の加熱条件で加熱する際の支持体のMD方向又はTD方向における支持体の長さの変化を測定することにより求めることができる。熱機械分析装置としては、例えば、(株)リガク製「Thermo Plus TMA8310」、セイコーインスツル(株)製「TMA-SS6100」が挙げられる。
本発明において、支持体のMD方向又はTD方向における支持体の「最大膨張率」とは、上記膨張率を加熱時間についてプロットした際に最大値を示す時点での膨張率をいう。
本発明において、支持体のMD方向又はTD方向における支持体の「加熱終了時点の膨張率」とは、加熱条件を解除した時点での支持体のMD方向又はTD方向における膨張率をいう。例えば、下記加熱条件にて支持体を加熱するとき、「加熱終了時点の膨張率」とは、180℃で30分が経過した時点における膨張率をいう。
〔加熱条件〕20℃から速度8℃/分にて100℃に昇温し100℃で30分間保持した後、速度8℃/分にて180℃に昇温し180℃で30分間保持する。
本発明のプリント配線板の製造方法について詳細に説明する前に、本発明の方法において使用する「接着シート」について説明する。
[接着シート]
本発明の方法に使用する接着シートは、下記加熱条件にて加熱するとき、そのTD方向において、下記条件(TD1)及び(TD2)を満たす支持体と、該支持体と接合している樹脂組成物層とを含む。
〔加熱条件(以下、「基準加熱条件」ともいう。)〕20℃から速度8℃/分にて100℃に昇温し100℃で30分間保持した後、速度8℃/分にて180℃に昇温し180℃で30分間保持する。
〔条件(TD1)〕最大膨張率EATD(%)が0.9%以下
〔条件(TD2)〕最大膨張率EATD(%)と加熱終了時点の膨張率EBTD(%)との差EATD−EBTDが0.5%以下
<支持体>
接着シートに使用される支持体は、一般に、加熱されると膨張又は収縮する。支持体の種類によって加熱時の膨張・収縮の程度は異なるが、その製造工程(例えば、支持体構成材料の配向、支持体巻き取り時のテンション等)に起因して、支持体は、加熱されると、TD方向よりもMD方向においてより収縮し易く、MD方向よりもTD方向においてより膨張し易い傾向にある。本発明者らは、支持体を付けたまま樹脂組成物層を熱硬化させて絶縁層を形成する際に、得られる絶縁層の表面性状に与える斯かる支持体の膨張・収縮特性の影響について検討した。その結果、本発明者らは、支持体の膨張特性が、得られる絶縁層の表面粗さや導体層との剥離強度に影響することを見出した。本発明においては、支持体のTD方向における膨張特性に着目しているが、これは、上記のとおり、支持体はTD方向においてより膨張し易い傾向にあるためである。したがって、加熱時にTD方向よりもMD方向においてより膨張する支持体が存在する場合、斯かる支持体を使用して本発明を実施するに際しては、TD方向をMD方向に、MD方向をTD方向にそれぞれ読み替えて適用すればよい。
図1〜3には、基準加熱条件にて支持体を加熱する際の、支持体のTD方向における膨張挙動を概略的に示している。図1〜3において、左縦軸は支持体のTD方向における膨張率(%)を、右縦軸は加熱温度(℃)を、横軸は加熱時間(分)を表す。図1〜3に示すいずれの態様においても、20℃から速度8℃/分で100℃に昇温する過程(加熱時間0分から10分の区間)において、膨張率は徐々に高くなる。100℃にて30分間保持する過程(加熱時間10分から40分の区間)において、膨張率は僅かに高くなるか又はほぼ一定値をとる。100℃から速度8℃/分で180℃に昇温する過程(加熱時間40分から50分の区間)において、膨張率は高くなる。180℃にて30分間保持する過程(加熱時間50分から80分の区間)において、膨張率は低くなるか又はほぼ一定値をとる。
図1〜3の各々に、最大膨張率EATDと加熱終了時点の膨張率EBTDを示している。無機充填材の含有量が高い樹脂組成物を使用する場合であっても、粗化処理後に導体層に対して優れた剥離強度を呈する絶縁層を形成するにあたっては、基準加熱条件にて支持体を加熱する際に、これらEATD及びEBTDが条件(TD1)及び(TD2)を満たすことが重要である。
−条件(TD1)−
条件(TD1)は、最大膨張率EATDに関する。支持体を付けたまま樹脂組成物層を熱硬化させて絶縁層を形成するにあたって、充填材の含有量が高い樹脂組成物を使用する場合であっても、粗化処理後に導体層に対して優れた剥離強度を呈する絶縁層を形成し得る観点から、最大膨張率EATDは、0.9%以下であり、好ましくは0.88%以下、より好ましくは0.86%以下、さらに好ましくは0.84%以下、さらにより好ましくは0.82%以下、0.8%以下、0.78%以下、0.76%以下、0.74%以下、0.72%以下又は0.7%以下である。最大膨張率EATDの下限は、特に限定されないが、通常、0.0%以上、0.1%以上とし得る。
−条件(TD2)−
条件(TD2)は、最大膨張率EATDと加熱終了時点の膨張率EBTDとの差EATD−EBTDに関する。支持体を付けたまま樹脂組成物層を熱硬化させて絶縁層を形成するにあたって、充填材の含有量が高い樹脂組成物を使用する場合であっても、粗化処理後に導体層に対して優れた剥離強度を呈する絶縁層を形成し得る観点から、差EATD−EBTDは、0.5%以下であり、好ましくは0.45%以下、より好ましくは0.4%以下、さらに好ましくは0.35%以下、さらにより好ましくは0.3%以下、0.25%以下、0.2%以下又は0.15%以下である。差EATD−EBTDの下限は、特に限定されず、0%であってもよい。
加熱終了時点の膨張率EBTDは、最大膨張率EATDとの関係において条件(TD2)を満たす限り特に限定されないが、好ましくは0.88%以下、より好ましくは0.86%以下、さらに好ましくは0.84%以下、さらにより好ましくは0.82%以下、0.8%以下、0.78%以下、0.76%以下、0.74%以下、0.72%以下又は0.7%以下である。EBTDの下限は、特に限定されないが、通常、−0.2%以上、−0.1%以上、0%以上とし得る。
図1〜3を再度参照すると、図1に示す支持体は、基準加熱条件にて加熱する際に条件(TD1)及び(TD2)の両方を満たす。このような膨張特性を示す支持体を使用することによって、支持体を付けたまま樹脂組成物層を熱硬化させて絶縁層を形成するにあたって、充填材の含有量が高い樹脂組成物を使用する場合であっても、粗化処理後に導体層に対して優れた剥離強度を呈する絶縁層を形成し得ることを確認している。これに対し、図2に示す支持体は、条件(TD2)は満たすものの条件(TD1)を満たさない。また、図3に示す支持体は、条件(TD1)は満たすものの条件(TD2)を満たさない。このように基準加熱条件にて加熱する際に条件(TD1)及び(TD2)のいずれか一方又は両方を満たさない支持体は、支持体を付けたまま樹脂組成物層を熱硬化させて絶縁層を形成するにあたって、充填材の含有量が高い樹脂組成物を使用すると、粗化処理後に導体層に対して低い剥離強度を呈する絶縁層に帰着し易いことを確認している。
上記条件(TD1)及び(TD2)が満たされる限りにおいて、支持体のMD方向における膨張・収縮特性は特に限定されない。以下、支持体のMD方向における膨張・収縮特性について、発明の効果をより享受し得るにあたり好適な2つの実施形態を示す。
好適な一実施形態(以下、「第1実施形態」ともいう。)において、支持体は、基準加熱条件にて加熱するとき、そのMD方向において、加熱終了時点の膨張率EBMDが0%未満である。第1実施形態では、加熱によって支持体がMD方向において収縮する。第1実施形態において、加熱終了時点の膨張率EBMDは、好ましくは−0.01%以下、より好ましくは−0.05%以下、さらに好ましくは−0.1%以下、さらにより好ましくは−0.2%以下、−0.3%以下、−0.4%以下、−0.5%以下、−0.6%以下、−0.7%以下、−0.8%以下、−0.9%以下又は−1%以下である。EBMDの下限は、特に限定されないが、通常、−2.0%以上、−1.9%以上とし得る。
好適な他の実施形態(以下、「第2実施形態」ともいう。)において、支持体は、基準加熱条件にて加熱するとき、そのMD方向において、加熱終了時点の膨張率EBMDが0%以上であり、さらに下記条件(MD1)及び(MD2)を満たす。
〔条件(MD1)〕最大膨張率EAMD(%)がEATD以下
〔条件(MD2)〕最大膨張率EAMD(%)と加熱終了時点の膨張率EBMD(%)との差EAMD−EBMDが0.5%以下
条件(MD1)について、最大膨張率EAMDは、EATD以下であり、好ましくは(EATD−0.02)%以下、より好ましくは(EATD−0.04)%以下、さらに好ましくは(EATD−0.06)%以下、さらにより好ましくは(EATD−0.08)%以下、(EATD−0.1)%以下、(EATD−0.12)%以下、(EATD−0.14)%以下、(EATD−0.16)%以下、(EATD−0.18)%以下又は(EATD−0.2)%以下である。最大膨張率EATDの下限は、特に限定されないが、通常、0.0%以上、0.1%以上とし得る。
条件(MD2)について、最大膨張率EAMDと加熱終了時点の膨張率EBMDとの差EAMD−EBMDは、0.5%以下であり、好ましくは0.45%以下、より好ましくは0.4%以下、さらに好ましくは0.35%以下、さらにより好ましくは0.3%以下、0.25%以下、0.2%以下又は0.15%以下である。差EAMD−EBMDの下限は、特に限定されず、0%であってもよい。
第2実施形態において、加熱終了時点の膨張率EBMDは、0%以上で且つ最大膨張率EAMDとの関係において条件(MD2)を満たす限り特に限定されない。
支持体としては、軽量であると共にプリント配線板の製造時に所望の強度を示すことから、プラスチック材料からなるフィルム(以下、単に「プラスチックフィルム」ともいう。)が好適に使用される。プラスチック材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(以下「PET」と略称することがある。)、ポリエチレンナフタレート(以下「PEN」と略称することがある。)等のポリエステル、ポリカーボネート(以下「PC」と略称することがある。)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のアクリル、環状ポリオレフィン、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエーテルサルファイド(PES)、ポリエーテルケトン、ポリイミドなどが挙げられる。中でも、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートが好ましく、安価なポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。
接着シートに使用される従来のプラスチックフィルムに関しては、上記の基準加熱条件にて加熱すると、条件(TD1)及び(TD2)の一方又は両方を満たさず、支持体を付けたまま樹脂組成物層を熱硬化させて絶縁層を形成する場合に、充填材の含有量が高い樹脂組成物を使用すると、形成される絶縁層と導体層との剥離強度の低下が顕著となる傾向にあった。
本発明の好適な一実施形態においては、プラスチックフィルムを加熱処理(以下、「予備加熱処理」ともいう。)に付して、条件(TD1)及び(TD2)の両方を満たす支持体を調製する。予備加熱処理の条件は、条件(TD1)及び(TD2)の両方を満たすように、プラスチック材料の種類、製造時の延伸処理の有無、延伸処理の軸方向、延伸の程度等に応じて適宜決定すればよい。
一実施形態において、予備加熱処理の加熱温度は、プラスチックフィルムのガラス転移温度をTgとするとき、好ましくは(Tg+50)℃以上、より好ましくは(Tg+60)℃以上、さらに好ましくは(Tg+70)℃以上、さらにより好ましくは(Tg+80)℃以上又は(Tg+90)℃以上である。加熱温度の上限は、プラスチックフィルムの融点未満である限りにおいて、好ましくは(Tg+115)℃以下、より好ましくは(Tg+110)℃以下、さらに好ましくは(Tg+105)℃以下である。
例えば、PETフィルムの場合、予備加熱処理の加熱温度は、好ましくは130℃以上、より好ましくは140℃以上、さらに好ましくは150℃以上、さらにより好ましくは160℃以上又は170℃以上である。加熱温度の上限は、好ましくは195℃以下、より好ましくは190℃以下、さらに好ましくは185℃以下である。
加熱時間は、条件(TD1)及び(TD2)の両方を満たすように、加熱温度に応じて適宜決定すればよい。一実施形態において、加熱時間は、好ましくは1分間以上、より好ましくは2分間以上、さらに好ましくは5分間以上又は10分間以上である。加熱時間の上限は、加熱温度にもよるが、好ましくは120分間以下、より好ましくは90分間以下、さらに好ましくは60分間以下である。
予備加熱を実施する際の雰囲気は特に限定されず、例えば、空気雰囲気、不活性ガス雰囲気(窒素ガス雰囲気、ヘリウム雰囲気、アルゴン雰囲気等)が挙げられ、簡便に支持体を調製し得る観点から、空気雰囲気が好ましい。
予備加熱は、減圧下、常圧下、加圧下のいずれで実施してもよいが、簡便に支持体を調製し得る観点から、常圧下で実施することが好ましい。
支持体としてはまた、金属箔を使用してもよい。金属箔としては、例えば、銅箔、アルミニウム箔等が挙げられ、銅箔が好ましい。銅箔としては、銅の単金属からなる箔を用いてもよく、銅と他の金属(例えば、スズ、クロム、銀、マグネシウム、ニッケル、ジルコニウム、ケイ素、チタン等)との合金からなる箔を用いてもよい。
支持体は、後述する樹脂組成物層と接合する面にマット処理、コロナ処理を施してあってもよい。また、支持体としては、樹脂組成物層と接合する面に離型層を有する離型層付き支持体を使用してもよい。離型層付き支持体の離型層に使用する離型剤としては、例えば、アルキド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ウレタン樹脂、及びシリコーン樹脂からなる群から選択される1種以上の離型剤が挙げられる。
支持体の厚さは、特に限定されないが、5μm〜75μmの範囲が好ましく、10μm〜60μmの範囲がより好ましく、10μm〜45μmの範囲がさらに好ましい。なお、離型層付き支持体を使用する場合、離型層付き支持体全体の厚さが上記範囲であることが好ましい。
<樹脂組成物層>
樹脂組成物層に用いる樹脂組成物は特に限定されず、その硬化物が十分な硬度と絶縁性を有するものであればよい。得られる絶縁層の熱膨張係数を低下させて、絶縁層と導体層との熱膨張の差によるクラックや回路歪みの発生を防止する観点から、樹脂組成物層に用いる樹脂組成物は無機充填材を含むことが好ましい。
先述のとおり、本発明者らは、支持体を付けたまま樹脂組成物層を熱硬化して絶縁層を形成する場合、無機充填材の含有量の高い樹脂組成物を用いると、形成される絶縁層と導体層との剥離強度の低下が顕著となる傾向にあることを見出した。この点、上記基準加熱条件にて加熱する際に条件(TD1)及び(TD2)を満たす支持体を使用する本発明によれば、無機充填材含有量の高い樹脂組成物を用いる場合にも、導体層に対し良好な剥離強度を示す絶縁層を形成することができる。
樹脂組成物中の無機充填材の含有量は、得られる絶縁層の熱膨張係数を十分に低下させる観点から、好ましくは50質量%以上、より好ましくは55質量%以上、さらに好ましくは60質量%以上である。
なお、本発明において、樹脂組成物を構成する各成分の含有量は、樹脂組成物中の不揮発成分の合計質量を100質量%としたときの値である。
上記基準加熱条件にて加熱する際に条件(TD1)及び(TD2)を満たす支持体を使用する本発明においては、支持体を付けたまま樹脂組成物層を熱硬化して絶縁層を形成する場合であっても、導体層に対する剥離強度を低下させることなく、無機充填材の含有量を更に高めることができる。例えば、樹脂組成物中の無機充填材の含有量は、62質量%以上、64質量%以上、66質量%以上、68質量%以上、70質量%以上、72質量%以上、74質量%以上、76質量%以上、又は78質量%以上にまで高めてよい。
樹脂組成物中の無機充填材の含有量の上限は、得られる絶縁層の機械強度の観点から、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下、更に好ましくは85質量%以下である。
無機充填材としては、例えば、シリカ、アルミナ、ガラス、コーディエライト、シリコン酸化物、硫酸バリウム、タルク、クレー、雲母粉、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化マンガン、ホウ酸アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ビスマス、酸化チタン、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム、リン酸ジルコニウム、及びリン酸タングステン酸ジルコニウム等が挙げられる。これらの中でも無定形シリカ、溶融シリカ、結晶シリカ、合成シリカ、中空シリカ等のシリカが特に好適である。またシリカとしては球状シリカが好ましい。無機充填材は1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。市販されている球状溶融シリカとして、(株)アドマテックス製「SOC2」、「SOC1」が挙げられる。
樹脂組成物に使用される無機充填材の平均粒径は、0.01μm〜5μmの範囲が好ましく、0.05μm〜2μmの範囲がより好ましく、0.1μm〜1μmの範囲がさらに好ましく、0.2μm〜0.8μmがさらにより好ましい。無機充填材の平均粒径はミー(Mie)散乱理論に基づくレーザー回折・散乱法により測定することができる。具体的にはレーザー回折散乱式粒度分布測定装置により、無機充填材の粒度分布を体積基準で作成し、そのメディアン径を平均粒径とすることで測定することができる。測定サンプルは、無機充填材を超音波により水中に分散させたものを好ましく使用することができる。レーザー回折散乱式粒度分布測定装置としては、(株)堀場製作所製「LA−500」等を使用することができる。
無機充填材は、耐湿性及び分散性を高める観点から、アミノシラン系カップリング剤、エポキシシラン系カップリング剤、メルカプトシラン系カップリング剤、シラン系カップリング剤、オルガノシラザン化合物、チタネート系カップリング剤などの1種以上の表面処理剤で処理されていることが好ましい。表面処理剤の市販品としては、例えば、信越化学工業(株)製「KBM403」(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)、信越化学工業(株)製「KBM803」(3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン)、信越化学工業(株)製「KBE903」(3−アミノプロピルトリエトキシシラン)、信越化学工業(株)製「KBM573」(N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン)、信越化学工業(株)製「SZ−31」(ヘキサメチルジシラザン)等が挙げられる。
表面処理剤による表面処理の程度は、無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量によって評価することができる。無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量は、無機充填材の分散性向上の観点から、0.02mg/m以上が好ましく、0.1mg/m以上がより好ましく、0.2mg/m以上が更に好ましい。一方、樹脂ワニスの溶融粘度やシート形態での溶融粘度の上昇を防止する観点から、1mg/m以下が好ましく、0.8mg/m以下がより好ましく、0.5mg/m以下が更に好ましい。
無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量は、表面処理後の無機充填材を溶剤(例えば、メチルエチルケトン(MEK))により洗浄処理した後に測定することができる。具体的には、溶剤として十分な量のMEKを表面処理剤で表面処理された無機充填材に加えて、25℃で5分間超音波洗浄する。上澄液を除去し、固形分を乾燥させた後、カーボン分析計を用いて無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量を測定することができる。カーボン分析計としては、(株)堀場製作所製「EMIA−320V」等を使用することができる。
樹脂組成物層に用いる樹脂組成物は、樹脂として、熱硬化性樹脂を含む。熱硬化性樹脂としては、プリント配線板の絶縁層を形成する際に使用される従来公知の熱硬化性樹脂を用いることができ、中でもエポキシ樹脂が好ましい。樹脂組成物はまた、必要に応じて、硬化剤を含んでいてもよい。一実施形態において、無機充填材、エポキシ樹脂、及び硬化剤を含む樹脂組成物を用いることができる。樹脂組成物層に用いる樹脂組成物は、更に熱可塑性樹脂、硬化促進剤、難燃剤及びゴム粒子等の添加剤を含んでいてもよい。
以下、樹脂組成物の材料として使用し得るエポキシ樹脂、硬化剤、及び添加剤について説明する。
−エポキシ樹脂−
エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールAF型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリスフェノール型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、tert−ブチル−カテコール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、ブタジエン構造を有するエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、スピロ環含有エポキシ樹脂、シクロヘキサンジメタノール型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂及びトリメチロール型エポキシ樹脂等が挙げられる。エポキシ樹脂は1種単独で用いてもよく、又は2種以上を併用してもよい。
エポキシ樹脂は、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂を含むことが好ましい。エポキシ樹脂の不揮発成分を100質量%とした場合に、少なくとも50質量%以上は1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂であるのが好ましい。中でも、1分子中に2個以上のエポキシ基を有し、温度20℃で液状のエポキシ樹脂(以下、「液状エポキシ樹脂」という。)と、1分子中に3個以上のエポキシ基を有し、温度20℃で固体状のエポキシ樹脂(以下、「固体状エポキシ樹脂」という。)とを含むことが好ましい。エポキシ樹脂として、液状エポキシ樹脂と固体状エポキシ樹脂とを併用することで、優れた可撓性を有する樹脂組成物が得られる。また、樹脂組成物を硬化して形成される絶縁層の破断強度も向上する。
液状エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、及びナフタレン型エポキシ樹脂が好ましく、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、及びナフタレン型エポキシ樹脂がより好ましく、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂がさらに好ましい。液状エポキシ樹脂の具体例としては、DIC(株)製の「HP4032」、「HP4032H」、「HP4032D」、「HP4032SS」(ナフタレン型エポキシ樹脂)、三菱化学(株)製の「jER828EL」(ビスフェノールA型エポキシ樹脂)、「jER807」(ビスフェノールF型エポキシ樹脂)、「jER152」(フェノールノボラック型エポキシ樹脂)、新日鉄住金化学(株)製の「ZX1059」(ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂の混合品)、ナガセケムテックス(株)製の「EX−721」(グリシジルエステル型エポキシ樹脂)が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、又は2種以上を併用してもよい。
固体状エポキシ樹脂としては、ナフタレン型4官能エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリスフェノール型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、又はナフチレンエーテル型エポキシ樹脂が好ましく、ナフタレン型4官能エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、又はナフチレンエーテル型エポキシ樹脂がより好ましく、ナフタレン型4官能エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂がさらに好ましい。固体状エポキシ樹脂の具体例としては、DIC(株)製の「HP−4700」、「HP−4710」(ナフタレン型4官能エポキシ樹脂)、「N−690」(クレゾールノボラック型エポキシ樹脂)、「N−695」(クレゾールノボラック型エポキシ樹脂)、「HP−7200」(ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂)、「EXA7311」、「EXA7311−G3」、「EXA7311−G4」、「EXA7311−G4S」、「HP6000」(ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂)、日本化薬(株)製の「EPPN−502H」(トリスフェノールエポキシ樹脂)、「NC7000L」(ナフトールノボラックエポキシ樹脂)、「NC3000H」、「NC3000」、「NC3000L」、「NC3100」(ビフェニル型エポキシ樹脂)、新日鉄住金化学(株)製の「ESN475」(ナフトールノボラック型エポキシ樹脂)、「ESN485V」(ナフトールノボラック型エポキシ樹脂)、三菱化学(株)製の「YX4000H」、「YL6121」(ビフェニル型エポキシ樹脂)、「YX4000HK」(ビキシレノール型エポキシ樹脂)、大阪ガスケミカル(株)製の「PG−100」、「CG−500」、三菱化学(株)製の「YL7800」(フルオレン型エポキシ樹脂)等が挙げられる。
エポキシ樹脂として、液状エポキシ樹脂と固体状エポキシ樹脂とを併用する場合、それらの量比(液状エポキシ樹脂:固体状エポキシ樹脂)は、質量比で、1:0.1〜1:5の範囲が好ましい。液状エポキシ樹脂と固体状エポキシ樹脂との量比を斯かる範囲とすることにより、i)接着シートの形態で使用する場合に適度な粘着性がもたらされる、ii)接着シートの形態で使用する場合に十分な可撓性が得られ、取り扱い性が向上する、並びにiii)十分な破断強度を有する絶縁層を得ることができるなどの効果が得られる。上記i)〜iii)の効果の観点から、液状エポキシ樹脂と固体状エポキシ樹脂の量比(液状エポキシ樹脂:固体状エポキシ樹脂)は、質量比で、1:0.3〜1:4の範囲がより好ましく、1:0.6〜1:3の範囲がさらに好ましく、1:0.8〜1:2.5の範囲が特に好ましい。
樹脂組成物中のエポキシ樹脂の含有量は、好ましくは3質量%〜50質量%、より好ましくは5質量%〜45質量%、さらに好ましくは5質量%〜40質量%、さらにより好ましくは7質量%〜35質量%である。
エポキシ樹脂のエポキシ当量は、好ましくは50〜3000、より好ましくは80〜2000、さらに好ましくは110〜1000である。この範囲となることで、硬化物の架橋密度が十分となり表面粗さの小さい絶縁層をもたらすことができる。なお、エポキシ当量は、JIS K7236に従って測定することができ、1当量のエポキシ基を含む樹脂の質量である。
−硬化剤−
硬化剤としては、エポキシ樹脂を硬化する機能を有する限り特に限定されず、例えば、フェノール系硬化剤、ナフトール系硬化剤、活性エステル系硬化剤、ベンゾオキサジン系硬化剤、及びシアネートエステル系硬化剤が挙げられる。硬化剤は1種単独で用いてもよく、又は2種以上を併用してもよい。
フェノール系硬化剤及びナフトール系硬化剤としては、耐熱性及び耐水性の観点から、ノボラック構造を有するフェノール系硬化剤、又はノボラック構造を有するナフトール系硬化剤が好ましい。また、導体層との密着性の観点から、含窒素フェノール系硬化剤が好ましく、トリアジン骨格含有フェノール系硬化剤がより好ましい。中でも、耐熱性、耐水性、及び導体層との密着性(剥離強度)を高度に満足させる観点から、トリアジン骨格含有フェノールノボラック樹脂が好ましい。
フェノール系硬化剤及びナフトール系硬化剤の具体例としては、例えば、明和化成(株)製の「MEH−7700」、「MEH−7810」、「MEH−7851」、日本化薬(株)製の「NHN」、「CBN」、「GPH」、東都化成(株)製の「SN170」、「SN180」、「SN190」、「SN475」、「SN485」、「SN495」、「SN375」、「SN395」、DIC(株)製の「LA7052」、「LA7054」、「LA3018」等が挙げられる。
導体層に対し優れた剥離強度を示す絶縁層を得る観点から、活性エステル系硬化剤も好ましい。活性エステル系硬化剤としては、特に制限はないが、一般にフェノールエステル類、チオフェノールエステル類、N−ヒドロキシアミンエステル類、複素環ヒドロキシ化合物のエステル類等の反応活性の高いエステル基を1分子中に2個以上有する化合物が好ましく用いられる。当該活性エステル系硬化剤は、カルボン酸化合物及び/又はチオカルボン酸化合物とヒドロキシ化合物及び/又はチオール化合物との縮合反応によって得られるものが好ましい。特に耐熱性向上の観点から、カルボン酸化合物とヒドロキシ化合物とから得られる活性エステル系硬化剤が好ましく、カルボン酸化合物とフェノール化合物及び/又はナフトール化合物とから得られる活性エステル系硬化剤がより好ましい。カルボン酸化合物としては、例えば安息香酸、酢酸、コハク酸、マレイン酸、イタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ピロメリット酸等が挙げられる。フェノール化合物又はナフトール化合物としては、例えば、ハイドロキノン、レゾルシン、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、フェノールフタリン、メチル化ビスフェノールA、メチル化ビスフェノールF、メチル化ビスフェノールS、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、カテコール、α−ナフトール、β−ナフトール、1,5−ジヒドロキシナフタレン、1,6−ジヒドロキシナフタレン、2,6−ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシベンゾフェノン、トリヒドロキシベンゾフェノン、テトラヒドロキシベンゾフェノン、フロログルシン、ベンゼントリオール、ジシクロペンタジエン型ジフェノール化合物、フェノールノボラック等が挙げられる。ここで、「ジシクロペンタジエン型ジフェノール化合物」とは、ジシクロペンタジエン1分子にフェノール2分子が縮合して得られるジフェノール化合物をいう。
具体的には、ジシクロペンタジエン型ジフェノール構造を含む活性エステル化合物、ナフタレン構造を含む活性エステル化合物、フェノールノボラックのアセチル化物を含む活性エステル化合物、フェノールノボラックのベンゾイル化物を含む活性エステル化合物が好ましく、中でもナフタレン構造を含む活性エステル化合物、ジシクロペンタジエン型ジフェノール構造を含む活性エステル化合物がより好ましい。「ジシクロペンタジエン型ジフェノール構造」とは、フェニレン−ジシクロペンタレン−フェニレンからなる2価の構造単位を表す。
活性エステル系硬化剤の市販品としては、ジシクロペンタジエン型ジフェノール構造を含む活性エステル化合物として、「EXB9451」、「EXB9460」、「EXB9460S」、「HPC−8000−65T」(DIC(株)製)、ナフタレン構造を含む活性エステル化合物として「EXB9416−70BK」(DIC(株)製)、フェノールノボラックのアセチル化物を含む活性エステル化合物として「DC808」(三菱化学(株)製)、フェノールノボラックのベンゾイル化物を含む活性エステル化合物として「YLH1026」(三菱化学(株)製)などが挙げられる。
ベンゾオキサジン系硬化剤の具体例としては、昭和高分子(株)製の「HFB2006M」、四国化成工業(株)製の「P−d」、「F−a」が挙げられる。
シアネートエステル系硬化剤としては、例えば、ビスフェノールAジシアネート、ポリフェノールシアネート、オリゴ(3−メチレン−1,5−フェニレンシアネート)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジメチルフェニルシアネート)、4,4’−エチリデンジフェニルジシアネート、ヘキサフルオロビスフェノールAジシアネート、2,2−ビス(4−シアネート)フェニルプロパン、1,1−ビス(4−シアネートフェニルメタン)、ビス(4−シアネート−3,5−ジメチルフェニル)メタン、1,3−ビス(4−シアネートフェニル−1−(メチルエチリデン))ベンゼン、ビス(4−シアネートフェニル)チオエーテル、及びビス(4−シアネートフェニル)エーテル等の2官能シアネート樹脂、フェノールノボラック及びクレゾールノボラック等から誘導される多官能シアネート樹脂、これらシアネート樹脂が一部トリアジン化したプレポリマーなどが挙げられる。シアネートエステル系硬化剤の具体例としては、ロンザジャパン(株)製の「PT30」及び「PT60」(いずれもフェノールノボラック型多官能シアネートエステル樹脂)、「BA230」(ビスフェノールAジシアネートの一部又は全部がトリアジン化され三量体となったプレポリマー)等が挙げられる。
エポキシ樹脂と硬化剤との量比は、[エポキシ樹脂のエポキシ基の合計数]:[硬化剤の反応基の合計数]の比率で、1:0.2〜1:2の範囲が好ましく、1:0.3〜1:1.5がより好ましく、1:0.4〜1:1.2がさらに好ましい。ここで、硬化剤の反応基とは、活性水酸基、活性エステル基等であり、硬化剤の種類によって異なる。また、エポキシ樹脂のエポキシ基の合計数とは、各エポキシ樹脂の固形分質量をエポキシ当量で除した値をすべてのエポキシ樹脂について合計した値であり、硬化剤の反応基の合計数とは、各硬化剤の固形分質量を反応基当量で除した値をすべての硬化剤について合計した値である。エポキシ樹脂と硬化剤との量比を斯かる範囲とすることにより、樹脂組成物の硬化物の耐熱性がより向上する。
一実施形態において、樹脂組成物は、上述の無機充填材、エポキシ樹脂、及び硬化剤を含む。樹脂組成物は、無機充填材としてシリカを、エポキシ樹脂として液状エポキシ樹脂と固体状エポキシ樹脂との混合物(液状エポキシ樹脂:固体状エポキシ樹脂の質量比は1:0.1〜1:5の範囲が好ましく、1:0.3〜1:4の範囲がより好ましく、1:0.6〜1:3の範囲がさらに好ましく、1:0.8〜1:2.5の範囲がさらにより好ましい)を、硬化剤としてフェノール系硬化剤、ナフトール系硬化剤、活性エステル系硬化剤及びシアネートエステル系硬化剤からなる群から選択される1種以上(好ましくはフェノール系硬化剤、ナフトール系硬化剤及び活性エステル系硬化剤からなる群から選択される1種以上)を、それぞれ含むことが好ましい。斯かる特定の成分を組み合わせて含む樹脂組成物に関しても、無機充填材、エポキシ樹脂及び硬化剤の好適な含有量は上述のとおりであるが、中でも、無機充填材の含有量が50質量%〜95質量%、エポキシ樹脂の含有量が3質量%〜50質量%であることが好ましく、無機充填材の含有量が50質量%〜90質量%、エポキシ樹脂の含有量が5質量%〜45質量%であることがより好ましい。硬化剤の含有量に関しては、エポキシ樹脂のエポキシ基の合計数と、硬化剤の反応基の合計数との比が、好ましくは1:0.2〜1:2の範囲、より好ましくは1:0.3〜1:1.5の範囲、さらに好ましくは1:0.4〜1:1.2の範囲となるように含有させる。
−熱可塑性樹脂−
樹脂組成物は、さらに熱可塑性樹脂を含んでもよい。熱可塑性樹脂としては、例えば、フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂及びポリスルホン樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂は1種単独で用いてもよく、又は2種以上を併用してもよい。
熱可塑性樹脂のポリスチレン換算の重量平均分子量は8,000〜70,000の範囲が好ましく、10,000〜60,000の範囲がより好ましく、20,000〜60,000の範囲がさらに好ましい。熱可塑性樹脂のポリスチレン換算の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法で測定される。具体的には、熱可塑性樹脂のポリスチレン換算の重量平均分子量は、測定装置として(株)島津製作所製LC−9A/RID−6Aを、カラムとして昭和電工(株)製Shodex K−800P/K−804L/K−804Lを、移動相としてクロロホルム等を用いて、カラム温度40℃にて測定し、標準ポリスチレンの検量線を用いて算出することができる。
フェノキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA骨格、ビスフェノールF骨格、ビスフェノールS骨格、ビスフェノールアセトフェノン骨格、ノボラック骨格、ビフェニル骨格、フルオレン骨格、ジシクロペンタジエン骨格、ノルボルネン骨格、ナフタレン骨格、アントラセン骨格、アダマンタン骨格、テルペン骨格、及びトリメチルシクロヘキサン骨格からなる群から選択される1種以上の骨格を有するフェノキシ樹脂が挙げられる。フェノキシ樹脂の末端は、フェノール性水酸基、エポキシ基等のいずれの官能基でもよい。フェノキシ樹脂は1種単独で用いてもよく、又は2種以上を併用してもよい。フェノキシ樹脂の具体例としては、三菱化学(株)製の「1256」及び「4250」(いずれもビスフェノールA骨格含有フェノキシ樹脂)、「YX8100」(ビスフェノールS骨格含有フェノキシ樹脂)、及び「YX6954」(ビスフェノールアセトフェノン骨格含有フェノキシ樹脂)が挙げられ、その他にも、東都化成(株)製の「FX280」及び「FX293」、三菱化学(株)製の「YL7553」、「YL6794」、「YL7213」、「YL7290」及び「YL7482」等が挙げられる。
ポリビニルアセタール樹脂の具体例としては、電気化学工業(株)製の電化ブチラール4000−2、5000−A、6000−C、6000−EP、積水化学工業(株)製のエスレックBHシリーズ、BXシリーズ、KSシリーズ、BLシリーズ、BMシリーズ等が挙げられる。
ポリイミド樹脂の具体例としては、新日本理化(株)製の「リカコートSN20」及び「リカコートPN20」が挙げられる。ポリイミド樹脂の具体例としてはまた、2官能性ヒドロキシル基末端ポリブタジエン、ジイソシアネート化合物及び四塩基酸無水物を反応させて得られる線状ポリイミド(特開2006−37083号公報)、ポリシロキサン骨格含有ポリイミド(特開2002−12667号公報及び特開2000−319386号公報等)等の変性ポリイミドが挙げられる。
ポリアミドイミド樹脂の具体例としては、東洋紡績(株)製の「バイロマックスHR11NN」及び「バイロマックスHR16NN」が挙げられる。ポリアミドイミド樹脂の具体例としてはまた、日立化成工業(株)製のポリシロキサン骨格含有ポリアミドイミド「KS9100」、「KS9300」等の変性ポリアミドイミドが挙げられる。
ポリエーテルスルホン樹脂の具体例としては、住友化学(株)製の「PES5003P」等が挙げられる。
ポリスルホン樹脂の具体例としては、ソルベイアドバンストポリマーズ(株)製のポリスルホン「P1700」、「P3500」等が挙げられる。
樹脂組成物中の熱可塑性樹脂の含有量は、0.1質量%〜20質量%であることが好ましい。熱可塑性樹脂の含有量を斯かる範囲とすることにより、樹脂組成物の粘度が適度となり、厚さやバルク性状の均一な樹脂組成物を形成することができる。樹脂組成物中の熱可塑性樹脂の含有量は、0.3質量%〜10質量%であることがより好ましい。
−硬化促進剤−
樹脂組成物は、さらに硬化促進剤を含んでもよい。硬化促進剤としては、例えば、リン系硬化促進剤、アミン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤、グアニジン系硬化促進剤等が挙げられ、リン系硬化促進剤、アミン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤が好ましい。硬化促進剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
リン系硬化促進剤としては、例えば、トリフェニルホスフィン、ホスホニウムボレート化合物、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、n−ブチルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラブチルホスホニウムデカン酸塩、(4−メチルフェニル)トリフェニルホスホニウムチオシアネート、テトラフェニルホスホニウムチオシアネート、ブチルトリフェニルホスホニウムチオシアネート等が挙げられ、トリフェニルホスフィン、テトラブチルホスホニウムデカン酸塩が好ましい。
アミン系硬化促進剤としては、例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミンなどのトリアルキルアミン、4−ジメチルアミノピリジン、ベンジルジメチルアミン、2,4,6,−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)−ウンデセン等が挙げられ、4−ジメチルアミノピリジン、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)−ウンデセンが好ましい。
イミダゾール系硬化促進剤としては、例えば、2−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−ウンデシルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5ヒドロキシメチルイミダゾール、2,3−ジヒドロ−1H−ピロロ[1,2−a]ベンズイミダゾール、1−ドデシル−2−メチル−3−ベンジルイミダゾリウムクロライド、2−メチルイミダゾリン、2−フェニルイミダゾリン等のイミダゾール化合物及びイミダゾール化合物とエポキシ樹脂とのアダクト体が挙げられ、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾールが好ましい。
グアニジン系硬化促進剤としては、例えば、ジシアンジアミド、1−メチルグアニジン、1−エチルグアニジン、1−シクロヘキシルグアニジン、1−フェニルグアニジン、1−(o−トリル)グアニジン、ジメチルグアニジン、ジフェニルグアニジン、トリメチルグアニジン、テトラメチルグアニジン、ペンタメチルグアニジン、1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]デカ−5−エン、7−メチル−1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]デカ−5−エン、1−メチルビグアニド、1−エチルビグアニド、1−n−ブチルビグアニド、1−n−オクタデシルビグアニド、1,1−ジメチルビグアニド、1,1−ジエチルビグアニド、1−シクロヘキシルビグアニド、1−アリルビグアニド、1−フェニルビグアニド、1−(o−トリル)ビグアニド等が挙げられ、ジシアンジアミド、1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]デカ−5−エンが好ましい。
樹脂組成物中の硬化促進剤の含有量は、特に限定されないが、エポキシ樹脂と硬化剤の不揮発成分合計量を100質量%としたとき、0.05質量%〜3質量%の範囲で使用することが好ましい。
−難燃剤−
樹脂組成物は、さらに難燃剤を含んでもよい。難燃剤としては、例えば、有機リン系難燃剤、有機系窒素含有リン化合物、窒素化合物、シリコーン系難燃剤、金属水酸化物等が挙げられる。難燃剤は1種単独で用いてもよく、又は2種以上を併用してもよい。樹脂組成物層中の難燃剤の含有量は、特に限定されないが、好ましくは0.5質量%〜20質量%、より好ましくは1質量%〜15質量%、さらに好ましくは1.5質量%〜10質量%がさらに好ましい。
−ゴム粒子−
樹脂組成物は、さらにゴム粒子を含んでもよい。ゴム粒子としては、例えば、後述する樹脂ワニスの調製に使用する有機溶剤に溶解せず、上述のエポキシ樹脂、硬化剤、及び熱可塑性樹脂などとも相溶しないものが使用される。このようなゴム粒子は、一般には、ゴム成分の分子量を有機溶剤や樹脂に溶解しないレベルまで大きくし、粒子状とすることで調製される。
ゴム粒子としては、例えば、コアシェル型ゴム粒子、架橋アクリロニトリルブタジエンゴム粒子、架橋スチレンブタジエンゴム粒子、アクリルゴム粒子などが挙げられる。コアシェル型ゴム粒子は、コア層とシェル層とを有するゴム粒子であり、例えば、外層のシェル層がガラス状ポリマーで構成され、内層のコア層がゴム状ポリマーで構成される2層構造、又は外層のシェル層がガラス状ポリマーで構成され、中間層がゴム状ポリマーで構成され、コア層がガラス状ポリマーで構成される3層構造のものなどが挙げられる。ガラス状ポリマー層は、例えば、メチルメタクリレート重合物などで構成され、ゴム状ポリマー層は、例えば、ブチルアクリレート重合物(ブチルゴム)などで構成される。ゴム粒子は1種単独で用いてもよく、又は2種以上を併用してもよい。
ゴム粒子の平均粒径は、好ましくは0.005μm〜1μmの範囲であり、より好ましくは0.2μm〜0.6μmの範囲である。ゴム粒子の平均粒径は、動的光散乱法を用いて測定することができる。例えば、適当な有機溶剤にゴム粒子を超音波などにより均一に分散させ、濃厚系粒径アナライザー(FPAR−1000;大塚電子(株)製)を用いて、ゴム粒子の粒度分布を質量基準で作成し、そのメディアン径を平均粒径とすることで測定することができる。樹脂組成物中のゴム粒子の含有量は、好ましくは1質量%〜20質量%であり、より好ましくは2質量%〜10質量%、さらに好ましくは2質量%〜5質量%である。
−その他の成分−
樹脂組成物は、必要に応じて、他の添加剤を含んでいてもよく、斯かる他の添加剤としては、例えば、有機銅化合物、有機亜鉛化合物及び有機コバルト化合物等の有機金属化合物、並びに有機フィラー、増粘剤、消泡剤、レベリング剤、密着性付与剤、及び着色剤等の樹脂添加剤等が挙げられる。
樹脂組成物層の厚さは、特に限定されないが、プリント配線板の薄型化の観点から、好ましくは5μm〜100μm、より好ましくは10μm〜90μm、さらに好ましくは15μm〜80μmである。
接着シートは、例えば、有機溶剤に樹脂組成物を溶解した樹脂ワニスを調製し、この樹脂ワニスを、ダイコーターなどを用いて支持体上に塗布し、乾燥させて樹脂組成物層を形成させることにより作製することができる。
有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン及びシクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート及びカルビトールアセテート等の酢酸エステル類、セロソルブ及びブチルカルビトール等のカルビトール類、トルエン及びキシレン等の芳香族炭化水素類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド及びN−メチルピロリドン等のアミド系溶媒等を挙げることができる。有機溶剤は1種単独で用いてもよく、又は2種以上を併用してもよい。
乾燥は、加熱、熱風吹きつけ等の公知の乾燥方法により実施してよい。乾燥条件は特に限定されないが、樹脂組成物層中の有機溶剤の含有量(残留溶剤量)が10質量%以下、好ましくは5質量%以下となるように乾燥させる。また、樹脂組成物層の取扱性やシート形態での溶融粘度の上昇を防止する観点から、0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましい。樹脂ワニス中の有機溶剤の沸点によっても異なるが、例えば30質量%〜60質量%の有機溶剤を含む樹脂ワニスを用いる場合、50℃〜150℃で3〜10分乾燥させることにより、樹脂組成物層を形成することができる。
接着シートにおいて、樹脂組成物層の支持体と接合していない面(即ち、支持体とは反対側の面)には、支持体に準じた保護フィルムをさらに積層することができる。保護フィルムの厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、1μm〜40μmである。保護フィルムを積層することにより、樹脂組成物層の表面へのゴミ等の付着やキズを防止することができる。接着シートは、ロール状に巻きとって保存することが可能であり、プリント配線板を製造する際には、保護フィルムを剥がすことによって使用可能となる。
[プリント配線板の製造方法]
本発明のプリント配線板の製造方法は、
(A)支持体と、該支持体と接合している樹脂組成物層とを含む接着シートを、樹脂組成物層が内層基板と接合するように、内層基板に積層する工程、
(B)樹脂組成物層を熱硬化して絶縁層を形成する工程、及び
(C)支持体を除去する工程
をこの順序で含み、
支持体が、該支持体を下記加熱条件にて加熱するとき、そのTD方向において、下記条件(TD1)及び(TD2)を満たすことを特徴とする。
〔加熱条件〕20℃から速度8℃/分にて100℃に昇温し100℃で30分間保持した後、速度8℃/分にて180℃に昇温し180℃で30分間保持する。
〔条件(TD1)〕最大膨張率EATD(%)が0.9%以下
〔条件(TD2)〕最大膨張率EATD(%)と加熱終了時点の膨張率EBTD(%)との差EATD−EBTDが0.5%以下
なお本発明において、工程(A)乃至(C)についていう「この順序で含む」とは、工程(A)乃至(C)の各工程を含み且つ工程(A)乃至(C)の各工程がこの順序で実施される限り、他の工程を含むことを妨げるものではない。
以下、工程又は処理についていう「この順序で含む」に関しても、同様とする。
−工程(A)−
工程(A)において、支持体と、該支持体と接合している樹脂組成物層とを含む接着シートを、樹脂組成物層が内層基板と接合するように、内層基板に積層する。
工程(A)において使用する接着シートは上記[接着シート]欄において説明したとおりである。該接着シートは、先述のとおり、上記加熱条件(基準加熱条件)にて加熱する際に条件(TD1)及び(TD2)を満たす支持体を含むことを特徴とする。
工程(A)に使用する「内層基板」とは、主として、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、又は該基板の片面又は両面にパターン加工された導体層(回路)が形成された回路基板をいう。またプリント配線板を製造する際に、さらに絶縁層及び/又は導体層が形成されるべき中間製造物の内層回路基板も本発明でいう「内層基板」に含まれる。
接着シートと内層基板との積層は、例えば、支持体側から、接着シートを内層基板に加熱圧着することにより行うことができる。接着シートを内層基板に加熱圧着する部材(以下、「加熱圧着部材」ともいう。)としては、例えば、加熱された金属板(SUS鏡板等)又は金属ロール(SUSロール)等が挙げられる。なお、加熱圧着部材を接着シートに直接プレスするのではなく、内層基板の表面凹凸に接着シートが十分に追随するよう、耐熱ゴム等の弾性材を介してプレスするのが好ましい。
加熱圧着温度は、好ましくは80℃〜160℃、より好ましくは90℃〜140℃、さらに好ましくは100℃〜120℃の範囲であり、加熱圧着圧力は、好ましくは0.098MPa〜1.77MPa、より好ましくは0.29MPa〜1.47MPaの範囲であり、加熱圧着時間は、好ましくは20秒間〜400秒間、より好ましくは30秒間〜300秒間の範囲である。積層は、好ましくは圧力26.7hPa以下の減圧条件下で実施する。
積層は、市販の真空ラミネーターによって行うことができる。市販の真空ラミネーターとしては、例えば、(株)名機製作所製の真空加圧式ラミネーター、ニチゴー・モートン(株)製のバキュームアップリケーター等が挙げられる。
積層の後に、常圧下(大気圧下)、例えば、加熱圧着部材を支持体側からプレスすることにより、積層された接着シートの平滑化処理を行ってもよい。平滑化処理のプレス条件は、上記積層の加熱圧着条件と同様の条件とすることができる。平滑化処理は、市販のラミネーターによって行うことができる。なお、積層と平滑化処理は、上記の市販の真空ラミネーターを用いて連続的に行ってもよい。
−工程(B)−
工程(B)において、樹脂組成物層を熱硬化して絶縁層を形成する。
熱硬化の条件は特に限定されず、プリント配線板の絶縁層を形成するに際して通常採用される条件を使用してよい。
例えば、樹脂組成物層の熱硬化条件は、樹脂組成物層を構成する樹脂組成物の組成によっても異なるが、硬化温度は150℃〜240℃の範囲(好ましくは155℃〜230℃、より好ましくは160℃〜220℃、さらに好ましくは170℃〜210℃、さらにより好ましくは180℃〜200℃)、硬化時間は5分間〜100分間の範囲(好ましくは10分間〜80分間、より好ましくは10分間〜50分間)とすることができる。熱硬化は、常圧下、減圧下、加圧下のいずれで実施してもよい。
無機充填材の含有量が高い樹脂組成物を使用する場合であっても、粗化処理後に導体層に対して優れた剥離強度を示す絶縁層を形性し得る観点から、工程(B)は、樹脂組成物層を温度Tにて加熱した後、温度Tよりも高い温度Tにて熱硬化することを含むことが好適である。
好適な一実施形態において、工程(B)は、
i)樹脂組成物層を温度T(但し50℃≦T<150℃)にて加熱すること、
ii)加熱後の樹脂組成物層を温度T(但し150℃≦T≦240℃)にて熱硬化させること
をこの順序で含む。
上記i)の加熱において、温度Tは、樹脂組成物層の組成にもよるが、好ましくは60℃≦T≦130℃、より好ましくは70℃≦T≦120℃、さらに好ましくは80℃≦T≦110℃、さらにより好ましくは80℃≦T≦100℃を満たす。
温度Tにて保持する時間は、温度Tの値にもよるが、好ましくは10分間〜150分間、より好ましくは15分間〜120分間、さらに好ましくは20分間〜120分間である。
上記i)の加熱は、常圧下で実施しても減圧下で実施しても加圧下で実施してもよいが、粗化処理後に導体層に対して優れた剥離強度を示す絶縁層を形成し得る観点から、好ましくは0.075mmHg〜3751mmHg(0.1hPa〜5000hPa)の範囲、より好ましくは1mmHg〜1875mmHg(1.3hPa〜2500hPa)の範囲の空気圧にて実施することが好ましい。
上記ii)の熱硬化において、温度Tは、樹脂組成物層の組成にもよるが、好ましくは155℃≦T≦230℃、より好ましくは160℃≦T≦220℃、さらに好ましくは170℃≦T≦210℃、さらにより好ましくは180℃≦T≦200℃を満たす。
なお、温度Tと温度Tは、好ましくは20℃≦T−T≦150℃、より好ましくは30℃≦T−T≦140℃、さらに好ましくは40℃≦T−T≦130℃、特に好ましくは50℃≦T−T≦120℃の関係を満たす。
温度Tにて熱硬化する時間は、温度Tの値にもよるが、好ましくは5分間〜100分間、より好ましくは10分間〜80分間、さらに好ましくは10分間〜50分間である。
上記ii)の熱硬化は、常圧下で実施しても減圧下で実施しても加圧下で実施してもよい。好ましくは、加熱工程と同様の空気圧にて実施することが好ましい。
上記i)の加熱の後、樹脂組成物層を一旦冷まして、上記ii)の熱硬化を実施してもよい。あるいはまた、上記i)の加熱の後、樹脂組成物層を冷ますことなく、上記ii)の熱硬化を実施してもよい。好適な一実施形態において、工程(B)は、上記i)の加熱と上記ii)の熱硬化との間に、温度Tから温度Tへと昇温することをさらに含む。斯かる実施形態において、温度Tから温度Tへの昇温速度は、好ましくは1.5℃/分〜30℃/分、より好ましくは2℃/分〜30℃/分、さらに好ましくは4℃/分〜20℃/分、さらにより好ましくは4℃/分〜10℃/分である。なお、斯かる昇温の途中において樹脂組成物層の熱硬化が開始されてもよい。
詳細は後述するが、工程(B)で得られる絶縁層は、無機充填材の含有量が高い樹脂組成物を使用した場合にも、その支持体との接合表面近傍に、実質的に樹脂成分のみが存在する相を有する。
−工程(C)−
工程(C)において、支持体を除去する。
支持体の除去は、手動で剥離除去してもよく、自動剥離装置により機械的に剥離除去してもよい。また、支持体として金属箔を使用する場合は、化学薬品を使用してエッチング除去してもよい。
工程(C)において、絶縁層の表面が露出する。特定の膨張特性を示す支持体が付いたまま、工程(B)を実施する本発明の方法においては、無機充填材の含有量が高い樹脂組成物を使用する場合であっても、絶縁層の露出表面に無機充填材は実質的に存在しないことを本発明者らは確認している。一実施形態において、本発明の方法により得られた絶縁層は、絶縁層表面(支持体との接合表面)から、該表面に最も近い無機充填材の頂点(絶縁層表面側頂点)までの距離(すなわち、樹脂成分のみが存在する相の厚さ;以下、「絶縁層表面樹脂厚さ」ともいう)が、好ましくは150nm以上、より好ましくは170nm以上、さらに好ましくは190nm以上、さらにより好ましくは200nm以上、220nm以上、240nm以上、260nm以上、280nm以上又は300nm以上である。絶縁層表面樹脂厚さの上限は、特に限定されないが、通常、2μm以下、1.5μm以下などとし得る。絶縁層表面樹脂厚さは、工程(C)で得られた絶縁層の厚さ方向の断面についてSEM観察することにより求めることができる。SEM観察に使用し得る集束イオンビーム/走査イオン顕微鏡としては、例えば、(株)日立ハイテクノロジーズ製「SU−1500」、エスアイアイ・ナノテクノロジー(株)製「SMI3050SE」が挙げられる。
プリント配線板を製造するに際しては、(D)絶縁層に穴あけする工程、(E)絶縁層を粗化処理する工程、(F)絶縁層表面に導体層を形成する工程をさらに実施してもよい。これらの工程(D)乃至(F)は、プリント配線板の製造に用いられる、当業者に公知の各種方法に従って実施してよい。
工程(D)は、絶縁層に穴あけする工程であり、これにより絶縁層にビアホール、スルーホール等のホールを形成することができる。例えば、ドリル、レーザー(炭酸ガスレーザー、YAGレーザー等)、プラズマ等を使用して絶縁層にホールを形成することができる。なお、工程(D)は、工程(B)と工程(C)との間に実施してもよく、工程(C)の後に実施してもよい。
工程(E)は、絶縁層を粗化処理する工程である。粗化処理の手順、条件は特に限定されず、プリント配線板の絶縁層を形成するに際して通常使用される公知の手順、条件を採用することができる。例えば、膨潤液による膨潤処理、酸化剤による粗化処理、中和液による中和処理をこの順に実施して絶縁層を粗化処理することができる。膨潤液としては特に限定されないが、アルカリ溶液、界面活性剤溶液等が挙げられ、好ましくはアルカリ溶液であり、該アルカリ溶液としては、水酸化ナトリウム溶液、水酸化カリウム溶液がより好ましい。市販されている膨潤液としては、例えば、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、スウェリング・ディップ・セキュリガンスSBU等が挙げられる。膨潤液による膨潤処理は、特に限定されないが、例えば、30〜90℃の膨潤液に絶縁層を1分間〜20分間浸漬することにより行うことができる。酸化剤としては、特に限定されないが、例えば、水酸化ナトリウムの水溶液に過マンガン酸カリウムや過マンガン酸ナトリウムを溶解したアルカリ性過マンガン酸溶液が挙げられる。アルカリ性過マンガン酸溶液等の酸化剤による粗化処理は、60℃〜80℃に加熱した酸化剤溶液に絶縁層を10分間〜30分間浸漬させて行うことが好ましい。また、アルカリ性過マンガン酸溶液における過マンガン酸塩の濃度は5質量%〜10質量%が好ましい。市販されている酸化剤としては、例えば、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、ドージングソリューション・セキュリガンスP等のアルカリ性過マンガン酸溶液が挙げられる。また、中和液としては、酸性の水溶液が好ましく、市販品としては、例えば、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が挙げられる。中和液による処理は、酸化剤溶液による粗化処理がなされた処理面を30〜80℃の中和液に5分間〜30分間浸漬させることにより行うことができる。
先述の特許文献1をはじめとする従来技術においては、粗化処理において、絶縁層表面に存在する無機充填材が脱離し、表面に凹凸が形成される。斯かる凹凸は、導体層との間でアンカー効果を発揮し、絶縁層と導体層との間の剥離強度の向上に寄与すると考えられている。しかしながら、絶縁層中の無機充填材の含有量が高くなると、斯かる凹凸によるアンカー効果をもってしても、絶縁層と導体層との間の剥離強度の低下は避けられない場合があり、また、粗化処理後に絶縁層の表面粗さが過度に高くなったり、絶縁層の表面粗さにばらつきが生じたりする場合があった。
本発明の方法において得られる絶縁層は、上述のように、無機充填材の含有量が高い樹脂組成物を使用する場合であっても、その表面近傍において実質的に樹脂成分のみが存在する相を有する。したがって、本発明の方法により形成された絶縁層は、無機充填材の含有量が高いという特性を保持しつつ、表面近傍の領域において無機充填材の占める割合は低い。これにより、本発明の方法により形成される絶縁層においては、粗化処理による無機充填材の脱離が、従来技術における絶縁層に比して起こり難い。本発明の方法により形成された絶縁層は粗化処理後に導体層に対して優れた剥離強度を呈するが、これは、無機充填材の含有量と無機充填材の脱離とのバランスにおいて、導体層との剥離強度に寄与するような表面が再現されたことによるものと推察される。
一実施形態において、粗化処理後の絶縁層表面の算術平均粗さRaは、好ましくは300nm以下、より好ましくは280nm以下、さらに好ましくは260nm以下、さらにより好ましくは240nm以下である。本発明の方法により形成された絶縁層は、Raがこのように小さい場合であっても、導体層に対し優れた剥離強度を呈する。Raの下限は、特に限定されないが、通常、0.5nm以上、1nm以上などとし得る。なお、粗化処理後の絶縁層表面のRaにばらつきがある場合、Raの最大値(Ramax)が上記の範囲にあることが好ましい。
また、本発明の方法においては、粗化処理後に表面粗さのばらつきが少ない絶縁層を形成することができる。一実施形態において、粗化処理後の絶縁層表面の算術平均粗さの最大値(Ramax)と最小値(Ramin)の差Ramax−Raminは、好ましくは100nm未満、より好ましくは80nm以下、さらに好ましくは60nm以下、さらにより好ましくは50nm以下、40nm以下又は30nm以下である。差Ramax−Raminの下限は、低いことが好ましく、0nmであってよいが、通常、0.1nm以上、0.5nm以上などとし得る。
絶縁層表面の算術平均粗さRaは、非接触型表面粗さ計を用いて測定することができる。非接触型表面粗さ計の具体例としては、ビーコインスツルメンツ社製の「WYKO GT−X3」、「WYKO NT3300」等が挙げられる。
工程(F)は、絶縁層表面に導体層を形成する工程である。
導体層に使用する導体材料は特に限定されない。好適な実施形態では、導体層は、金、白金、パラジウム、銀、銅、アルミニウム、コバルト、クロム、亜鉛、ニッケル、チタン、タングステン、鉄、スズ及びインジウムからなる群から選択される1種以上の金属を含む。導体層は、単金属層であっても合金層であってもよく、合金層としては、例えば、上記の群から選択される2種以上の金属の合金(例えば、ニッケル・クロム合金、銅・ニッケル合金及び銅・チタン合金)から形成された層が挙げられる。中でも、導体層形成の汎用性、コスト、パターニングの容易性等の観点から、クロム、ニッケル、チタン、アルミニウム、亜鉛、金、パラジウム、銀若しくは銅の単金属層、又はニッケル・クロム合金、銅・ニッケル合金、銅・チタン合金の合金層が好ましく、クロム、ニッケル、チタン、アルミニウム、亜鉛、金、パラジウム、銀若しくは銅の単金属層、又はニッケル・クロム合金の合金層がより好ましく、銅の単金属層が更に好ましい。
導体層は、単層構造であっても、異なる種類の金属若しくは合金からなる単金属層又は合金層が2層以上積層した複層構造であってもよい。導体層が複層構造である場合、絶縁層と接する層は、クロム、亜鉛若しくはチタンの単金属層、又はニッケル・クロム合金の合金層であることが好ましい。
導体層の厚さは、所望のプリント配線板のデザインによるが、一般に3μm〜35μm、好ましくは5μm〜30μmである。
導体層は、メッキにより形成してよい。例えば、セミアディティブ法、フルアディティブ法等の従来公知の技術により絶縁層の表面にメッキして、所望の配線パターンを有する導体層を形成することができる。以下、導体層をセミアディティブ法により形成する例を示す。
まず、絶縁層の表面に、無電解メッキによりメッキシード層を形成する。次いで、形成されたメッキシード層上に、所望の配線パターンに対応してメッキシード層の一部を露出させるマスクパターンを形成する。露出したメッキシード層上に、電解メッキにより金属層を形成した後、マスクパターンを除去する。その後、不要なメッキシード層をエッチングなどにより除去して、所望の配線パターンを有する導体層を形成することができる。
一実施形態において、粗化処理後の絶縁層と導体層との剥離強度は、好ましくは0.4kgf/cmより高く、より好ましくは0.45kgf/cm以上、さらに好ましくは0.5kgf/cm以上、さらにより好ましくは0.55kgf/cm以上又は0.6kgf/cm以上である。剥離強度の上限は特に限定されないが、1.2kgf/cm以下、0.9kgf/cm以下などとなる。本発明においては、粗化処理後の絶縁層の表面粗さRaが小さいにもかかわらず、このように高い剥離強度を呈する絶縁層を形成し得る。粗化処理後の絶縁層の表面粗さRaのばらつきが少ない(すなわち、上記差Ramax−Raminが小さい)ことも相俟って、本発明の方法は、プリント配線板の微細配線化に著しく寄与するものである。
なお本発明において、絶縁層と導体層との剥離強度とは、導体層を絶縁層に対して垂直方向(90度方向)に引き剥がしたときの剥離強度(90度ピール強度)をいい、導体層を絶縁層に対して垂直方向(90度方向)に引き剥がしたときの剥離強度を引っ張り試験機で測定することにより求めることができる。引っ張り試験機としては、例えば、(株)TSE製の「AC−50C−SL」等が挙げられる。
[プラスチックフィルム]
本発明はまた、本発明の方法において使用する接着シートの支持体として好適なプラスチックフィルムも提供する。
本発明のプラスチックフィルムは、下記加熱条件にて加熱するとき、そのTD方向において、下記条件(TD1)及び(TD2)を満たすことを特徴とする。
〔加熱条件〕20℃から速度8℃/分にて100℃に昇温し100℃で30分間保持した後、速度8℃/分にて180℃に昇温し180℃で30分間保持する。
〔条件(TD1)〕最大膨張率EATD(%)が0.9%以下
〔条件(TD2)〕最大膨張率EATD(%)と加熱終了時点の膨張率EBTD(%)との差EATD−EBTDが0.5%以下
条件(TD1)及び(TD2)において、EATD、EBTD、及び差EATD−EBTDの好適な範囲は、上記[接着シート]欄において説明したとおりである。
上記加熱条件(基準加熱条件)にて加熱する際のプラスチックフィルムのMD方向における膨張特性に関しては、上記[接着シート]欄において説明したとおりであるが、中でも、第1実施形態について説明した膨張特性を示すことが好ましい。
本発明のプラスチックフィルムは、条件(TD1)及び(TD2)の両方を満たすように、プラスチック材料の種類、製造時の延伸処理の有無、延伸処理の軸方向、延伸の程度等に応じて、所定の条件にてプラスチックフィルムを予備加熱処理することにより調製することができる。予備加熱処理の条件は、上記[接着シート]欄において説明したとおりである。
プラスチックフィルムは、特定の膨張特性を示す限りにおいて、接着シートを製造するに際し樹脂組成物層と接合する面にマット処理、コロナ処理を施してあってもよい。また、プラスチックフィルムは、特定の膨張特性を示す限りにおいて、樹脂組成物層と接合する面に離型層を有していてもよい。離型層に使用する離型剤は先述のとおりである。
プラスチックフィルムの厚さは、特に限定されないが、5μm〜75μmの範囲が好ましく、10μm〜60μmの範囲がより好ましく、10μm〜45μmの範囲がさらに好ましい。なお、プラスチックフィルムが離型層を有する離型層付きプラスチックフィルムである場合、離型層付きプラスチックフィルム全体の厚さが上記範囲であることが好ましい。
[半導体装置]
本発明の方法により得られたプリント配線板を用いて、半導体装置を製造することができる。
半導体装置としては、電気製品(例えば、コンピューター、携帯電話、デジタルカメラ及びテレビ等)及び乗物(例えば、自動二輪車、自動車、電車、船舶及び航空機等)等に供される各種半導体装置が挙げられる。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、以下において、「部」及び「%」は、別途明示のない限り、それぞれ「質量部」及び「質量%」を意味する。
まず、各種測定方法・評価方法について説明する。
〔評価・測定用サンプルの調製〕
(1)内層回路基板の準備
内層回路の形成されたガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張積層板(銅箔の厚さ18μm、基板の厚さ0.8mm、パナソニック電工(株)製「R1515A」)の両面を、メック(株)製「CZ8100」に浸漬して銅表面の粗化処理を行った。
(2)接着シートの積層
実施例及び比較例において作製した接着シートを、バッチ式真空加圧ラミネーター((株)名機製作所製「MVLP-500」)を用いて、樹脂組成物層が内層回路基板と接合するように、内層回路基板の両面にラミネート処理した。ラミネート処理は、30秒間減圧して気圧を13hPa以下とした後、100℃、圧力0.74MPaで30秒間圧着することにより行った。なお、接着シートは、保護フィルムを剥離した後に、積層に供した。
(3)樹脂組成物の熱硬化
接着シートの積層後、支持体を付けたまま、100℃で30分間、次いで180℃で30分間の条件で樹脂組成物層を熱硬化して絶縁層を形成した。得られた絶縁層の銅回路上の厚さは35μmであった。
(4)支持体の除去
絶縁層の形性後、支持体を剥離除去した。得られた基板を「評価基板A」と称する。
(5)粗化処理
評価基板Aを、膨潤液(アトテックジャパン(株)製「スエリングディップ・セキュリガントP」、ジエチレングリコールモノブチルエーテル含有の水酸化ナトリウム水溶液)に60℃で5分間浸漬し、次いで酸化剤溶液(アトテックジャパン(株)製「コンセントレート・コンパクトCP」、過マンガン酸カリウム濃度約6質量%、水酸化ナトリウム濃度約4質量%の水溶液)に80℃で20分間浸漬し、最後に中和液(アトテックジャパン(株)製「リダクションソリューション・セキュリガントP」、硫酸ヒドロキシルアミン水溶液)に40℃で5分間浸漬した。その後、80℃で30分間乾燥した。得られた基板を「評価基板B」と称する。
(6)導体層の形成
次いで、セミアディティブ法に従って、粗化処理後の絶縁層の表面に導体層を形成した。
すなわち、評価基板Bを、塩化パラジウム(PdCl)を含む無電解メッキ用溶液に浸漬し、次いで無電解銅メッキ液に浸漬して、絶縁層表面にメッキシード層を形成した。150℃にて30分間加熱してアニール処理を行った後に、メッキシード層上にエッチングレジストを設け、エッチングによりメッキシード層をパターン形成した。次いで、硫酸銅電解メッキを行い、厚さ25±5μmの導体層(銅層)を形成した後、180℃にて60分間アニール処理した。得られた基板を「評価基板C」と称する。
<支持体の膨張率の測定>
−支持体のTD方向における膨張率の測定−
実施例及び比較例で調製した支持体のTD方向を長辺側にして寸法20mm×4mmの試験片を切り出した。該試験片について、熱機械分析装置(セイコーインスツル(株)製「TMA−SS6100」)を用いて、大気雰囲気、荷重9.8mmN及び下記基準加熱条件の下、加熱処理の全過程について膨張率を測定し、最大膨張率EATDと加熱終了時点の膨張率EBTDを求めた。
〔基準加熱条件〕20℃から速度8℃/分にて100℃に昇温し100℃で30分間保持した後、速度8℃/分にて180℃に昇温し180℃で30分間保持する。
−支持体のMD方向における膨張率の測定−
実施例及び比較例で調製した支持体のMD方向を長辺側にして寸法20mm×4mmの試験片を切り出した。該試験片について、上記と同様にして、最大膨張率EAMDと加熱終了時点の膨張率EBMDを求めた。
<絶縁層の表面樹脂厚さの測定>
絶縁層の表面樹脂厚さの測定は、下記の手順に従って測定した。評価基板Aの厚さ方向の断面についてSEM観察を行い、絶縁層表面から、絶縁層表面に最も近い無機充填材の絶縁層表面側頂点までの距離を算出した。SEM観察は、集束イオンビーム/走査イオン顕微鏡((株)日立ハイテクノロジーズ製「SU−1500」)を用いて実施した。測定領域の幅は7.5μmとした。
<算術平均粗さRaの測定>
粗化処理後の絶縁層表面の算術平均粗さRaは、下記の手順に従って測定した。評価基板Bについて、非接触型表面粗さ計(ビーコインスツルメンツ社製「WYKO GT−X3」)を用いて、VSIコンタクトモード、50倍レンズにより測定領域を121μm×92μmとして測定し、得られる数値によりRa値(nm)を求めた。各評価基板について、無作為に選んだ5つの領域について測定した。表2には、最大のRa値(Ramax)と最小のRa値(Ramin)を示す。
<剥離強度の測定>
絶縁層と導体層との剥離強度は、下記の手順に従って測定した。評価基板Cの導体層に、幅10mm、長さ100mmの部分の切込みをいれ、この一端を剥がしてつかみ具で掴み、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(kgf/cm)を測定した。測定には、引っ張り試験機((株)TSE製のオートコム型試験機「AC−50C−SL」)を使用した。
を使用した。
実施例及び比較例において支持体を調製するに際し採用した予備加熱条件を表1に示す。
Figure 0006467774
<実施例1>
(1)支持体の調製
アルキド樹脂系離型層付きPETフィルム(リンテック(株)製「AL5」、厚さ38μm、以下「離型PETフィルム」ともいう)を、空気雰囲気、常圧下、表1記載の予備加熱条件1にて加熱し、支持体を得た。
(2)樹脂ワニスの調製
ビフェニル型エポキシ樹脂(エポキシ当量約290、日本化薬(株)製「NC3000H」)30部、ナフタレン型4官能エポキシ樹脂(エポキシ当量162、DIC(株)製「HP−4700」)5部、液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量180、三菱化学(株)製「jER828EL」)15部、及びフェノキシ樹脂(重量平均分子量35000、三菱化学(株)製「YL7553BH30」、固形分30質量%のメチルエチルケトン(MEK)溶液)2部を、MEK8部及びシクロヘキサノン8部の混合溶剤に撹拌しながら加熱溶解させた。そこへ、トリアジン骨格含有フェノールノボラック系硬化剤(フェノール性水酸基当量約124、DIC(株)製「LA−7054」、不揮発成分60質量%のMEK溶液)32部、リン系硬化促進剤(北興化学工業(株)製「TBP−DA」、テトラブチルホスホニウムデカン酸塩)0.2部、アミノシラン系カップリング剤(信越化学(株)製「KBM573」)で表面処理した球状シリカ((株)アドマテックス製「SOC2」、平均粒径0.5μm)160部、ポリビニルブチラール樹脂溶液(重量平均分子量27000、ガラス転移温度105℃、積水化学工業(株)製「KS−1」、不揮発成分15質量%のエタノールとトルエンの質量比が1:1の混合溶液)2部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、樹脂ワニスを調製した。樹脂ワニス中の不揮発成分の合計質量を100質量%としたとき、無機充填材(球状シリカ)の含有量は、69.4質量%であった。
(3)接着シートの作製
上記(1)で調製した支持体の離型層上に、上記(2)で調製した樹脂ワニスをダイコーターにて均一に塗布し、80〜120℃(平均100℃)で6分間乾燥させて樹脂組成物層を形成した。得られた樹脂組成物層の厚さは40μm、残留溶剤量は約2質量%であった。次いで、樹脂組成物層上に、保護フィルムとしてポリプロピレンフィルム(厚さ15μm)を貼り合わせながらロール状に巻き取った。得られたロール状の接着シートを幅507mmにスリットして、寸法507mm×336mmの接着シートを得た。
<実施例2>
離型PETフィルムを表1記載の予備加熱条件2にて加熱した以外は、実施例1と同様にして、支持体、接着シートを作製した。
<実施例3>
離型PETフィルムを表1記載の予備加熱条件3にて加熱した以外は、実施例1と同様にして、支持体、接着シートを作製した。
<比較例1>
離型PETフィルムを予備加熱することなくそのまま支持体として使用した以外は、実施例1と同様にして、支持体、接着シートを作製した。
<比較例2>
離型PETフィルムを表1記載の予備加熱条件4にて加熱した以外は、実施例1と同様にして、支持体、接着シートを作製した。
<比較例3>
離型PETフィルムを表1記載の予備加熱条件5にて加熱した以外は、実施例1と同様にして、支持体、接着シートを作製した。
<比較例4>
離型PETフィルムを表1記載の予備加熱条件6にて加熱した以外は、実施例1と同様にして、支持体、接着シートを作製した。
<比較例5>
離型PETフィルムを表1記載の予備加熱条件7にて加熱した以外は、実施例1と同様にして、支持体、接着シートを作製した。
評価結果を表2に示す。
Figure 0006467774

Claims (10)

  1. プリント配線板の製造方法であって、
    (A)支持体と、該支持体と接合している樹脂組成物層とを含む接着シートを、樹脂組成物層が内層基板と接合するように、内層基板に積層する工程、
    (B)樹脂組成物層を熱硬化して絶縁層を形成する工程、及び
    (C)支持体を除去する工程
    をこの順序で含み、
    支持体が、該支持体を下記加熱条件:
    〔加熱条件〕20℃から速度8℃/分にて100℃に昇温し100℃で30分間保持した後、速度8℃/分にて180℃に昇温し180℃で30分間保持する
    にて加熱するとき、そのTD方向において、下記条件(TD1)及び(TD2):
    〔条件(TD1)〕最大膨張率EATD(%)が0.9%以下;
    〔条件(TD2)〕最大膨張率EATD(%)と加熱終了時点の膨張率EBTD(%)との差EATD−EBTDが0.5%以下
    を満たし、
    支持体が、離型層を有していてもよい、プラスチック材料からなるフィルムである、方法。
  2. 樹脂組成物層中の無機充填材の含有量が50質量%以上である、請求項1に記載の方法。
  3. 支持体が、該支持体を前記加熱条件にて加熱するとき、そのMD方向において、加熱終了時点の膨張率EBMD(%)が0%未満である、請求項1又は2に記載の方法。
  4. 工程(B)が、
    i)樹脂組成物層を温度T(但し50℃≦T<150℃)にて加熱すること、及び
    ii)加熱後の樹脂組成物層を温度T(但し150℃≦T≦240℃)にて熱硬化させること
    を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
  5. 下記加熱条件:
    〔加熱条件〕20℃から速度8℃/分にて100℃に昇温し100℃で30分間保持した後、速度8℃/分にて180℃に昇温し180℃で30分間保持する
    にて加熱するとき、そのTD方向において、下記条件(TD1)及び(TD2):
    〔条件(TD1)〕最大膨張率EATD(%)が0.9%以下;
    〔条件(TD2)〕最大膨張率EATD(%)と加熱終了時点の膨張率EBTD(%)との差EATD−EBTDが0.5%以下
    を満たす支持体と、
    該支持体と接合している樹脂組成物層と
    を含み、
    支持体が、離型層を有していてもよい、プラスチック材料からなるフィルムである、接着シート。
  6. 支持体が、該支持体を前記加熱条件にて加熱するとき、そのMD方向において、加熱終了時点の膨張率EBMD(%)が0%未満である、請求項5に記載の接着シート。
  7. 樹脂組成物層中の無機充填材の含有量が50質量%以上である、請求項5又は6に記載の接着シート。
  8. 下記加熱条件:
    〔加熱条件〕20℃から速度8℃/分にて100℃に昇温し100℃で30分間保持した後、速度8℃/分にて180℃に昇温し180℃で30分間保持する
    にて加熱するとき、そのTD方向において、下記条件(TD1)及び(TD2):
    〔条件(TD1)〕最大膨張率EATD(%)が0.9%以下;
    〔条件(TD2)〕最大膨張率EATD(%)と加熱終了時点の膨張率EBTD(%)との差EATD−EBTDが0.5%以下
    を満たし、
    プラスチック材料(但しポリイミドを除く)からなるフィルム。
  9. 下記加熱条件:
    〔加熱条件〕20℃から速度8℃/分にて100℃に昇温し100℃で30分間保持した後、速度8℃/分にて180℃に昇温し180℃で30分間保持する
    にて加熱するとき、そのTD方向において、下記条件(TD1)及び(TD2):
    〔条件(TD1)〕最大膨張率E ATD (%)が0.9%以下;
    〔条件(TD2)〕最大膨張率E ATD (%)と加熱終了時点の膨張率E BTD (%)との差E ATD −E BTD が0.5%以下
    を満たし、そのMD方向において、加熱終了時点の膨張率E BMD (%)が0%未満であ
    る、ポリイミドフィルム。
  10. 請求項1〜のいずれか1項に記載の方法により製造されたプリント配線板を含む半導体装置。
JP2014038359A 2014-02-28 2014-02-28 プリント配線板の製造方法 Active JP6467774B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014038359A JP6467774B2 (ja) 2014-02-28 2014-02-28 プリント配線板の製造方法
TW104100398A TWI655889B (zh) 2014-02-28 2015-01-07 Printed wiring board manufacturing method
KR1020150023588A KR102259479B1 (ko) 2014-02-28 2015-02-16 프린트 배선판의 제조 방법
CN201510086805.7A CN104883828B (zh) 2014-02-28 2015-02-25 印刷线路板的制造方法
US14/633,582 US10076029B2 (en) 2014-02-28 2015-02-27 Method for producing printed wiring board

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014038359A JP6467774B2 (ja) 2014-02-28 2014-02-28 プリント配線板の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015162635A JP2015162635A (ja) 2015-09-07
JP6467774B2 true JP6467774B2 (ja) 2019-02-13

Family

ID=53951117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014038359A Active JP6467774B2 (ja) 2014-02-28 2014-02-28 プリント配線板の製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10076029B2 (ja)
JP (1) JP6467774B2 (ja)
KR (1) KR102259479B1 (ja)
CN (1) CN104883828B (ja)
TW (1) TWI655889B (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6323261B2 (ja) * 2014-08-29 2018-05-16 住友金属鉱山株式会社 フレキシブル銅配線板の製造方法、及び、それに用いる支持フィルム付フレキシブル銅張積層板
KR102476862B1 (ko) 2014-10-16 2022-12-14 아지노모토 가부시키가이샤 지지체, 접착 시트, 적층 구조체, 반도체 장치 및 프린트 배선판의 제조 방법
JP6852332B2 (ja) * 2015-10-28 2021-03-31 味の素株式会社 接着フィルム
JP6642194B2 (ja) 2016-03-29 2020-02-05 味の素株式会社 プリント配線板の製造方法
JP2017193690A (ja) * 2016-04-22 2017-10-26 日立化成株式会社 多層プリント配線板用の接着フィルム
WO2018092452A1 (ja) * 2016-11-18 2018-05-24 住友電気工業株式会社 接着剤組成物及びプリント配線板
KR20210007978A (ko) * 2018-05-09 2021-01-20 쇼와덴코머티리얼즈가부시끼가이샤 지지체 부착 층간 절연층용 수지 필름, 다층 프린트 배선판 및 다층 프린트 배선판의 제조 방법
TW202128418A (zh) 2019-09-30 2021-08-01 日商太陽油墨製造股份有限公司 積層結構

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4160799A (en) * 1976-09-29 1979-07-10 Eastman Kodak Company Maintaining planarity in polyester film during uniform temperature heat relaxation
JP3167421B2 (ja) * 1992-06-12 2001-05-21 住友ベークライト株式会社 ポリアミック酸フィルム
US20050129895A1 (en) * 2002-05-27 2005-06-16 Ajinomoto Co., Inc. Adhesive film and prepreg
JP4725704B2 (ja) * 2003-05-27 2011-07-13 味の素株式会社 多層プリント配線板の層間絶縁用樹脂組成物、接着フィルム及びプリプレグ
TWI335347B (en) * 2003-05-27 2011-01-01 Ajinomoto Kk Resin composition for interlayer insulation of multilayer printed wiring board, adhesive film and prepreg
JP5119402B2 (ja) * 2007-02-01 2013-01-16 倉敷紡績株式会社 積層用フィルム
JP4888147B2 (ja) * 2007-02-13 2012-02-29 住友ベークライト株式会社 樹脂組成物、フィルム付きまたは金属箔付き絶縁樹脂シート、多層プリント配線板、多層プリント配線板の製造方法および半導体装置
JP2009073889A (ja) * 2007-09-19 2009-04-09 Dic Corp エポキシ樹脂組成物、その硬化物、及びビルドアップフィルム用樹脂組成物
WO2010035451A1 (ja) 2008-09-24 2010-04-01 積水化学工業株式会社 半硬化体、硬化体、積層体、半硬化体の製造方法及び硬化体の製造方法
TWI477549B (zh) 2009-02-06 2015-03-21 Ajinomoto Kk Resin composition
JP2013100379A (ja) * 2010-03-03 2013-05-23 Ube Industries Ltd ポリイミドフィルム及びそれを用いた積層体、並びにフレキシブル薄膜系太陽電池

Also Published As

Publication number Publication date
TW201547341A (zh) 2015-12-16
CN104883828A (zh) 2015-09-02
US10076029B2 (en) 2018-09-11
KR20150102691A (ko) 2015-09-07
CN104883828B (zh) 2019-04-16
TWI655889B (zh) 2019-04-01
KR102259479B1 (ko) 2021-06-03
JP2015162635A (ja) 2015-09-07
US20150250052A1 (en) 2015-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6164113B2 (ja) 支持体付き樹脂シート
JP6467774B2 (ja) プリント配線板の製造方法
JP6350093B2 (ja) 部品内蔵基板の製造方法および半導体装置
JP6477941B2 (ja) 硬化体、積層体、プリント配線板及び半導体装置
JP6156020B2 (ja) 樹脂組成物
JP6969099B2 (ja) 樹脂シートの製造方法
US11482437B2 (en) Support, adhesive sheet, laminated structure, semiconductor device, and method for manufacturing printed wiring board
JP6545924B2 (ja) 粗化硬化体、積層体、プリント配線板及び半導体装置
JP6318690B2 (ja) 部品内蔵回路板の製造方法、および半導体装置
JP6398824B2 (ja) 樹脂シート
JP6322989B2 (ja) 部品内蔵基板の製造方法
JP2018101703A (ja) プリント配線板の製造方法
TWI713429B (zh) 印刷電路板之製造方法
JP6225422B2 (ja) 硬化体、硬化体の製造方法、積層体、プリント配線板及び半導体装置
JP5896092B1 (ja) 支持体、接着シート、積層構造体、半導体装置及びプリント配線板の製造方法
JP6056387B2 (ja) 離型フィルム、接着フィルム、及びプリント配線板の製造方法
JP6232747B2 (ja) 多層プリント配線板の製造法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170105

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170915

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171003

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20171204

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171220

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180703

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180723

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181218

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181231

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6467774

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250