JP7379829B2 - プリント配線板の製造方法 - Google Patents
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- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Description
[1] (A)内層基板と、該内層基板上に接合した、樹脂組成物を含む樹脂組成物層とを備える積層体の樹脂組成物層を、130℃以上220℃以下で熱硬化させ、樹脂組成物の硬化物を含む絶縁層を形成する工程、
(C)絶縁層を60℃以上150℃以下でアニール処理する工程、及び
(D)絶縁層を酸化剤溶液でデスミア処理する工程、をこの順で含むプリント配線板の製造方法であって、
樹脂組成物の硬化物の吸水率が0.6%以下である、プリント配線板の製造方法。
[2] (A)工程が、
(A-1)支持体と、該支持体上に設けられた、樹脂組成物を含む樹脂組成物層とを含む樹脂シートを準備する工程、
(A-2)樹脂組成物層が内層基板と接合するように樹脂シートを積層し、積層体を得る工程、及び
(A-3)樹脂組成物層を、130℃以上220℃以下で熱硬化させ、樹脂組成物の硬化物を含む絶縁層を形成する工程、を含む、[1]に記載のプリント配線板の製造方法。
[3] (A)工程後(C)工程前に、
(B)絶縁層を室温まで冷却する工程、を含む、[1]又は[2]に記載のプリント配線板の製造方法。
[4] (C)工程は、60℃以上150℃以下の温度に加熱された液体中に絶縁層を浸漬させて行う、[1]~[3]のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法。
[5] 液体のpHが6以上14以下である、[4]に記載のプリント配線板の製造方法。
[6] 液体のpHが6.5以上7.5以下である、[5]に記載のプリント配線板の製造方法。
[7] 液体が、水である、[4]~[6]のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法。
[8] 樹脂組成物は、活性エステル系硬化剤を含む、[1]~[7]のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法。
[9] 樹脂組成物は、無機充填材を含む、[1]~[8]のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法。
[10] 無機充填材の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、50質量%以上である、[9]に記載のプリント配線板の製造方法。
樹脂シートは、支持体と、該支持体上に設けられた樹脂組成物層とを含む。以下、樹脂シートが有する樹脂組成物層及び支持体について説明する。
樹脂組成物層に用いられる樹脂組成物は、(A)工程に記載の条件で硬化させた硬化物の吸水率が0.6%以下となる樹脂組成物を用いることができる。吸水率が0.6%以下の樹脂組成物を用いて絶縁層を形成することにより、内層基板のパターンに沿った割れの発生を抑制することができる。
一実施形態において、樹脂組成物は(A)成分として、活性エステル系硬化剤を含有し得る。(A)活性エステル系硬化剤を使用すると、通常、硬化物の吸水率を低くできる。さらに、(A)成分と後述する熱硬化性樹脂との結合は強固であるので、硬化物の機械的強度を向上させることができる。(A)成分は、1種類単独で用いてもよく、又は2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
一実施形態において、樹脂組成物は、(B)成分として(B)熱硬化性樹脂を含有する。熱硬化性樹脂としては、絶縁層等の絶縁部材として使用可能な熱硬化性樹脂を用いることができる。このような熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール系樹脂、ナフトール系樹脂、ベンゾオキサジン系樹脂、シアネートエステル系樹脂、カルボジイミド系樹脂、アミン系樹脂、酸無水物系樹脂等が挙げられる。但し、(A)成分に該当するものは(B)成分から除かれる。以下、フェノール系樹脂、ナフトール系樹脂、ベンゾオキサジン系樹脂、シアネートエステル系樹脂、カルボジイミド系樹脂、アミン系樹脂、酸無水物系樹脂をまとめて「硬化剤」ということがある。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂を含むことが好ましい。(B)成分は、1種類単独で用いてもよく、又は2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
樹脂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)法により、ポリスチレン換算の値として測定できる。
一実施形態において、樹脂組成物は(C)成分として、(C)無機充填材を含有する。(C)無機充填材を含有させることで、吸水率が低い硬化物を得ることができる。
一実施形態において、樹脂組成物は(D)成分として、(D)熱可塑性樹脂を含有し得る。(D)熱可塑性樹脂を含有させることで、硬化物の応力を緩和させることが可能となる。
一実施形態において、樹脂組成物は(E)成分として、(E)硬化促進剤を含有し得る。(E)硬化促進剤を含有させることで、樹脂組成物の熱硬化を促進させることができる。
樹脂組成物は、上述した成分以外に、任意の成分として、更にその他の添加剤を含んでいてもよい。このような添加剤としては、例えば、難燃剤;有機充填材;増粘剤、消泡剤、レベリング剤、密着性付与剤等の樹脂添加剤;などが挙げられる。これらの添加剤は、1種類単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
樹脂シートに用いる支持体としては、例えば、プラスチック材料からなるフィルム、金属箔、離型紙が挙げられ、プラスチック材料からなるフィルム、金属箔が好ましい。
本発明のプリント配線板の製造方法は、
(A)内層基板と、該内層基板上に接合した、樹脂組成物を含む樹脂組成物層とを備える積層体の樹脂組成物層を、130℃以上220℃以下で熱硬化させ、樹脂組成物の硬化物を含む絶縁層を形成する工程、
(C)絶縁層を60℃以上150℃以下でアニール処理する工程、及び
(D)絶縁層を酸化剤溶液でデスミア処理する工程、をこの順で含み、樹脂組成物の硬化物の吸水率が0.6%以下である。
この(A)工程では、内層基板と、該内層基板上に接合した、樹脂組成物を含む樹脂組成物層とを備える積層体の樹脂組成物層を、130℃以上220℃以下で熱硬化させ、樹脂組成物の硬化物を含む絶縁層を形成する。
(A-1)支持体と、該支持体上に設けられた、樹脂組成物を含む樹脂組成物層とを含む樹脂シートを準備する工程、
(A-2)樹脂組成物層が内層基板と接合するように樹脂シートを積層し、積層体を得る工程、及び
(A-3)樹脂組成物層を、130℃以上220℃以下で熱硬化させ、樹脂組成物の硬化物を含む絶縁層を形成する工程
一実施形態において、本発明のプリント配線板の製造方法は、(B)絶縁層を室温まで冷却する工程を含み得る。(B)工程は、(A)工程と(C)工程との間に行うことが好ましい。(B)工程を行うことで、樹脂組成物の熱硬化で生じる応力が過剰となることを抑制できる。よって、(C)工程にて絶縁層での応力の残留をより抑制でき、内層基板のパターンに沿った割れの発生を効果的に抑制することができる。ここで室温とは、通常10~30℃を表し、25℃が好ましい。
(C)工程は、絶縁層を60℃以上150℃以下でアニール処理する。(A)工程での熱硬化温度よりも低い温度でアニール処理を行うことで、内層基板のパターン形状に依存した応力を緩和させることができ、その結果(D)工程後に発生する内層基板のパターンに沿った割れの発生を抑制することができる。
(D)工程は、絶縁層を酸化剤溶液でデスミア処理する工程、即ち絶縁層表面をデスミア処理する。かかるデスミア処理の手順、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。
本発明の製造方法により得られたプリント配線板を用いて、かかるプリント配線板を含む半導体装置を製造することができる。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「828US」、エポキシ当量約180g/eq.)10部、ビフェニル型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製の「YX4000H」、エポキシ当量約190g/eq.)10部、ナフトール型エポキシ樹脂(日鉄ケミカル&マテリアル社製「ESN475V」、エポキシ当量332g/eq.)5部、活性エステル系硬化剤(DIC社製「HPC-8000-65T」、活性基当量約223g/eq.、固形分65質量%のトルエン溶液)50部、トリアジン骨格及びノボラック構造を有するフェノール系硬化剤(DIC社製「LA-3018-50P」、活性基当量約151、固形分50%の2-メトキシプロパノール溶液)15部、フェノキシ樹脂(三菱ケミカル社製「YL7553BH30」、固形分30質量%のMEKとシクロヘキサノンの1:1溶液)5部、4-ジメチルアミノピリジン(固形分5質量%のMEK溶液)3部、MEK30部、及びアミン系アルコキシシラン化合物(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された球形シリカ(平均粒径0.5μm、アドマテックス社製「SO-C2」)120部を、ミキサーを用いて均一に分散して、樹脂ワニスを得た。
下記表に示す配合割合で各成分を配合した以外は調製例1と同様にして、ミキサーを用いて均一に分散して、樹脂ワニス及び樹脂シートB~Gを得た。
樹脂シートを、熱風循環炉を用いて、190℃、90分の熱硬化条件で樹脂シートの樹脂組成物層を熱硬化させた。熱硬化後PETフィルムを剥離することで評価用硬化物を得た。
吸水率(%)=((B-A)/A)×100
HPC8000-65T:活性エステル系硬化剤(DIC社製「HPC-8000-65T」、活性基当量約223g/eq.、固形分65質量%のトルエン溶液)
SO-C2:アミン系アルコキシシラン化合物(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された球形シリカ(平均粒径0.5μm、アドマテックス社製「SO-C2」)
828US:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製の「828US」、エポキシ当量約180g/eq.)
YX4000H:ビフェニル型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製の「YX4000H」、エポキシ当量約190g/eq.)
ESN475V:ナフトール型エポキシ樹脂(日鉄ケミカル&マテリアル社製、エポキシ当量332g/eq.)
SN485-60M:ナフトール系硬化剤(日鉄ケミカル&マテリアル社製「SN-485」、活性基当量約215g/eq.、固形分60%のMEK溶液)
SN395-60M:ナフトール系硬化剤(日鉄ケミカル&マテリアル社製「SN395」、水酸基当量107g/eq.、固形分60%のMEK溶液)
LA-3018-50P:トリアジン骨格及びノボラック構造を有するフェノール系硬化剤(DIC社製「LA-3018-50P」、活性基当量約151、固形分50%の2-メトキシプロパノール溶液)
V-03:カルボジイミド系硬化剤(日清紡ケミカル社製「V-03」、活性基当量約216g/eq.、不揮発分50質量%のトルエン溶液)
LA-7054:トリアジン含有フェノールノボラック樹脂(DIC社製「LA-7054」、水酸基当量125g/eq.、窒素含有量約12重量%、固形分60重量%のMEK溶液)
YL7553BH30:フェノキシ樹脂(三菱ケミカル社製、固形分30質量%のMEKとシクロヘキサノンの1:1溶液)
DMAP-5M:4-ジメチルアミノピリジン、固形分5質量%のMEK溶液
MEK:メチルエチルケトン
<樹脂シートのラミネート>
予め作製した樹脂シートAを準備した。L/S=8μm/8μmの配線パターンにて形成された回路導体(銅)を両面に有する内層基板(日立化成社製「MCL-E700G」、導体層の厚さ35μm、計0.4mm厚、残銅率40%)の両面に、樹脂組成物層が内層基板と接するように樹脂シートをラミネートした。かかるラミネートは、名機製作所社製の真空加圧式ラミネーターMVLP-500を用い、温度120℃にて30秒間真空吸引後、温度120℃、圧力7.0kg/cm2の条件で、PETフィルム上から、耐熱ゴムを介して30秒間プレスすることによりラミネートした。次に、大気圧下で、SUS鏡板を用いて、温度120℃、圧力5.5kg/cm2の条件で60秒間プレスを行った。
ラミネートされた樹脂シートから、PETフィルムを剥離し、熱風循環炉を用いて、170℃、30分の熱硬化条件で樹脂シートの樹脂組成物層を熱硬化させて絶縁層を形成した。次に、絶縁層を形成した基板を放置し、室温(25℃)まで冷却させた。
絶縁層を形成した基板を、熱風循環路を用いて80℃で大気環境下30分加熱を行った。その後、絶縁層表面のPETフィルムを剥離し、膨潤液であるアトテックジャパン社製のスウェリング・ディップ・セキュリガンスP(Swelling Dip Securiganth P、pHは11)に60℃で10分間浸漬した。
酸化剤としてアトテックジャパン社製のコンセントレート・コンパクト CPに80℃で20分間浸漬した。最後に中和液として、アトテックジャパン社製のリダクションソリューシン・セキュリガントPに40℃で5分間浸漬した。その後80℃で30分間乾燥した。
実施例1において、大気環境下でのアニール処理の温度を80℃から130℃に変えた。以上の事項以外は実施例1と同様にして行った。
実施例1において、アニール処理を以下のように行った。以上の事項以外は実施例1と同様にして行った。
絶縁層を形成した基板を、60℃の水浴(pHは7)に浸漬させ、30分加熱を行った。その後、絶縁層表面のPETフィルムを剥離し、膨潤液であるアトテックジャパン社製のスウェリング・ディップ・セキュリガンスP(Swelling Dip Securiganth P)に60℃で10分間浸漬した。
実施例3において、水浴の温度を60℃から80℃に変えた。以上の事項以外は実施例3と同様にして行った。
実施例3において、樹脂シートAを樹脂シートBに変えた。以上の事項以外は実施例3と同様にして行った。
実施例3において、樹脂シートAを樹脂シートCに変えた。以上の事項以外は実施例3と同様にして行った。
実施例3において、樹脂シートAを樹脂シートDに変えた。以上の事項以外は実施例3と同様にして行った。
実施例1において、アニール処理を以下のように行った。以上の事項以外は実施例1と同様にして行った。
絶縁層表面のPETフィルムを剥離し、膨潤液であるアトテックジャパン社製のスウェリング・ディップ・セキュリガンスP(Swelling Dip Securiganth P)に60℃で10分間浸漬した。
実施例1において、アニール処理(即ち、大気中での加熱及び膨潤液への浸漬)を行わなかった。以上の事項以外は実施例1と同様にして行った。
実施例1において、大気環境下での加熱温度を80℃から40℃に変え、膨潤液への浸漬温度を60℃から40℃に変えた。以上の事項以外は実施例1と同様にして行った。
実施例3において、水浴の温度を60℃から40℃に変え、膨潤液への浸漬温度を60℃から40℃に変えた。以上の事項以外は実施例3と同様にして行った。
実施例1において、樹脂シートAを樹脂シートEに変え、さらにアニール処理(即ち、大気中での加熱及び膨潤液への浸漬)を行わなかった。以上の事項以外は実施例1と同様にして行った。
実施例3において、樹脂シートAを樹脂シートEに変え、水浴の温度を60℃から40℃に変え、膨潤液への浸漬温度を60℃から40℃に変えた。以上の事項以外は実施例3と同様にして行った。
実施例3において、樹脂シートAを樹脂シートFに変え、さらに水浴の温度を60℃から70℃に変えた。以上の事項以外は実施例3と同様にして行った。
実施例3において、樹脂シートAを樹脂シートGに変え、さらに水浴の温度を60℃から40℃に変えた。以上の事項以外は実施例3と同様にして行った。
デスミア処理後の絶縁層表面のうち、内層基板のL/Sパターン上を観察した。100個の内層基板のパターン形状に沿って表面に割れが発生しているか確認し、割れの発生していないパターン上の割合を数えた。この割合を「歩留まり」として算出した。また、算出した歩留まりを以下の基準で点数をつけた。
1点:0%以上20%未満
2点:20%以上40%未満
3点:40%以上60%未満
4点:60%以上80%未満
5点:80%以上
また、3点以上を「○」とし、2点以下を「×」として評価した。
Claims (9)
- (A)内層基板と、該内層基板上に接合した、樹脂組成物を含む樹脂組成物層とを備える積層体の樹脂組成物層を、130℃以上220℃以下で熱硬化させ、樹脂組成物の硬化物を含む絶縁層を形成する工程、
(C)絶縁層を60℃以上150℃以下でアニール処理する工程、及び
(D)絶縁層を酸化剤溶液でデスミア処理する工程、をこの順で含むプリント配線板の製造方法であって、
樹脂組成物は、活性エステル系硬化剤と、活性エステル系硬化剤ではない熱硬化性樹脂とを含み、
前記熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール系樹脂、ナフトール系樹脂、ベンゾオキサジン系樹脂、カルボジイミド系樹脂、アミン系樹脂、及び酸無水物系樹脂からなる群より選択される少なくとも1つを含み、
樹脂組成物の硬化物の吸水率が0.6%以下であり、
(C)工程は、液体中に絶縁層を浸漬させてアニール処理することを含む、プリント配線板の製造方法。 - (A)工程が、
(A-1)支持体と、該支持体上に設けられた、樹脂組成物を含む樹脂組成物層とを含む樹脂シートを準備する工程、
(A-2)樹脂組成物層が内層基板と接合するように樹脂シートを積層し、積層体を得る工程、及び
(A-3)樹脂組成物層を、130℃以上220℃以下で熱硬化させ、樹脂組成物の硬化物を含む絶縁層を形成する工程、を含む、請求項1に記載のプリント配線板の製造方法。 - (A)工程後(C)工程前に、
(B)絶縁層を室温まで冷却する工程、を含む、請求項1又は2に記載のプリント配線板の製造方法。 - (C)工程は、60℃以上150℃以下の温度に加熱された液体中に絶縁層を浸漬させて行う、請求項1~3のいずれか1項に記載のプリント配線板の製造方法。
- 液体のpHが6以上14以下である、請求項4に記載のプリント配線板の製造方法。
- 液体のpHが6.5以上7.5以下である、請求項5に記載のプリント配線板の製造方法。
- 液体が、水である、請求項4~6のいずれか1項に記載のプリント配線板の製造方法。
- 樹脂組成物は、無機充填材を含む、請求項1~7のいずれか1項に記載のプリント配線板の製造方法。
- 無機充填材の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、50質量%以上である、請求項8に記載のプリント配線板の製造方法。
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