JPH11186736A

JPH11186736A - ビルドアップ基板の製造方法

Info

Publication number: JPH11186736A
Application number: JP35030097A
Authority: JP
Inventors: Masao Kamisaka; 政夫上坂; Takeshi Hozumi; 猛八月朔日; Takayuki Baba; 孝幸馬塲; Masataka Arai; 政貴新井
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 1999-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】感光性絶縁樹脂ドライフィルムを用いてビル
ドアップ基板を製造する際に、フォトビア形成前に加熱
処理を施すことで、感光性絶縁樹脂の流動とキャリアー
フィルムの張力により表面が平滑なビルドアップ基板を
効率よく製造するところにある。【解決手段】感光性絶縁樹脂ドライフィルムを用い、
ビルドアップ基板を製造する工程において、内層回路基
板に感光性絶縁樹脂ドライフィルムをラミネートした
後、フォトビア成形前に加熱処理し、該感光性絶縁樹脂
ドライフィルムを平滑にするビルドアップ基板の製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、平滑な感光性絶縁
層厚をもつビルドアップ基板の製造方法である。

【０００３】

【従来の技術】近年のプリント回路基板市場動向は、低
コスト化、極薄化の要求から、ガラスクロスを用いずに
多層化する方向にある。更に高密度化、小型化、軽量化
のためには、回路パターンのファイン化だけでなく、回
路層間の導通を担う表面ビアホールが必要となってきて
いる。表面ビアホールはメカニカルドリルで加工する
と、直径約３００μｍのホール加工が限界であり、回路
パターンのファイン化が難しくなってくる。そこで表面
ビアホール形成にレーザービア加工法とフォトビア加工
法とが主流となってきた。レーザービア加工法では１穴
ずつ加工するために一定時間内に加工できる穴数は限ら
れてくる。しかし、フォトビア加工法では穴数に依らず
短時間のうちに加工することができる。しかし、フォト
ビア加工法においてもいくつかの問題が存在する。従
来、液状感光性絶縁樹脂を用いた場合は、内層回路基板
上に樹脂をコーティングした後、露光、現像によりビ
ア、回路イメージングを行ってきた。それらを乾燥した
後、表面に生じる凹凸を研磨により平滑化を行ってき
た。また、感光性絶縁樹脂ドライフィルムを用いた場合
は、回路基板上にラミネートした後、露光、現像により
ビア、回路イメージングを行ってきた。それらを乾燥し
た後、表面に生じる凹凸を研磨により平滑化を行ってき
た。

【０００４】従来のように硬化後に研磨することで表面
の平滑化を行う工法では、内層銅箔厚み分の凹凸が生じ
る。しかし研磨する樹脂厚みはせいぜい数μｍであり、
到底表面を平滑にできるものではなかった。このこと
は、出来上がったビルドアップ基板の外観を損ねるだけ
でなく、表面実装する際、実装部品の接合不良、剥離と
いう問題を引き起こす。これらは、ビルドアップ回数が
増えれば増えるほどより顕著になってくる。また、研磨
の際、回路パターンの問題から、凸部分だけを研磨する
ということができない。そのために均一な絶縁層厚を確
保することができなくなる。これは一定インピーダンス
を確保できないということであり、絶縁信頼性を損なう
ものである。従来製造方法では以上の問題点から、非常
に生産効率が悪かった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的とすると
ころは、感光性絶縁樹脂ドライフィルムを用いてビルド
アップ基板を製造する際に、フォトビア形成前に加熱処
理を施すことで、感光性絶縁樹脂の流動とキャリアーフ
ィルムの張力により表面が平滑なビルドアップ基板を効
率よく製造するところにある。

【０００６】

【問題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、フォトビア成形前に加熱処理を加える
ことで、感光性絶縁樹脂の流動とキャリアーフィルムの
張力により表面が平滑なビルドアップ基板を効率よく製
造するものである。即ち本発明は、まず感光性絶縁樹脂
ドライフィルムをラミネートしたビルドアップ基板を、
フォトビア成形前に加熱し、該感光性絶縁樹脂ドライフ
ィルムを平滑にすることを特徴とする製造方法である。

【０００７】本発明は、フォトビア成形前に加熱処理を
施すことで表面平滑性を発現することを特徴としている
が、これは加熱による感光性絶縁樹脂の流動によるもの
である。そのため、加熱条件は、感光性絶縁樹脂の溶融
粘度が１０００〜１００００ポイズになる温度が望まし
い。それよりも低い温度で加熱する場合、十分な樹脂流
動が得られず、表面平滑性を発現できない。また、それ
よりも高い温度で加熱する場合、十分な樹脂流動を得る
までに、絶縁樹脂の高分子量化が起こり十分なフォトビ
ア成形性を得ることができなくなる。

【０００８】又本発明は、感光性絶縁樹脂のキャリアー
フィルムを付けたまま、フォトビア成形前に加熱処理を
施すことで表面平滑性を発現することを特徴としている
が、これは加熱による絶縁樹脂の流動とキャリアーフィ
ルムの張力によるものである。そのため、加熱条件は、
キャリアーフィルムが十分に強度を保てる範囲でなけれ
ばならない。より具体的にはキャリアーフィルムのガラ
ス転移温度より２０℃以上高い温度で加熱処理を施した
場合は、キャリアーフィルム自身の弾性率維持ができな
くなり、そのために平滑な感光性絶縁樹脂表面を得るこ
とができない。感光性絶縁樹脂のキャリアーフィルムと
しては透明性の点からＰＥＴが一般的であり、その場
合、１００℃以上での加熱処理を行うと上記効果を得る
ことができなくなる。

【０００９】更には本発明は、感光性絶縁樹脂ドライフ
ィルム組成物が下記の成分（イ）、（ロ）、（ハ）、
（ニ）及び（ホ）を必須成分とすることを特徴とする。（イ）エポキシ当量１２０〜５００の多官能エポキシ樹
脂、（ロ）ビスフェノールＡまたはＦをホルムアルデヒ
ドと酸性触媒下で縮合して得られる多官能フェノールで
あって、フェノール性水酸基の２０〜６０％をグリシジ
ルアクリレートまたはグリシジルメタクリレートと反応
せしめた変性ビスフェノールノボラック、（ハ）光多官
能モノマーまたは光及び熱官能基を有する多官能モノマ
ーからなる希釈剤、またはそれらモノマーを併用した希
釈剤、（ニ）光重合開始剤（ホ）無機フィラー。

【００１０】本発明に用いられる（イ）成分のエポキシ
樹脂は、ビスフェノ−ルＡ型エポキシ樹脂又はビスフェ
ノールＦ型エポキシ樹脂が好ましく、エポキシ当量が５
００より大きくなるとアルカリ水溶液を用いた現像性の
面で好ましくない。

【００１１】（ロ）成分のフェノールノボラックは、分
子中に１個又は２個のフェノール性水酸基を有するフェ
ノール化合物をホルムアルデヒドと酸性触媒下で縮合し
て得られるフェノールノボラックと、グリシジル基を有
するアクリレート又はメタクリレートとを反応させて得
られる。光重合した後においてアルカリ現像性に優れ
た、パターン精度の良い永久レジストを得るためには、
フェノールノボラックの水酸基１当量に対してグリシジ
ル基を有するアクリレート又はメタクリレートのエポキ
シ基０.２〜０.６当量が適当である。０．２当量以下で
あると、光硬化性に乏しく、紫外線照射して光硬化を行
っても、現像液に溶解してしまい、解像性が発現できな
い。また、０．６当量以上であると、アルカリ溶解性に
乏しく、光硬化していなくても現像液に溶解しないた
め、同じく解像性が失われる。よって、光硬化すること
により、アルカリ水溶液に対する溶解性のコントラスト
を高め、高解像度を発現するためには、フェノールノボ
ラックのフェノール性水酸基の２０〜６０％をグリシジ
ルアクリレートまたはグリシジルメタクリレートと反応
することが必要であり、より好ましくは４０〜５０％で
ある。

【００１２】更に、現像のコントラストを高めるために
は、分子中に２個のフェノール性水酸基を有するビスフ
ェノールＡ又はビスフェノールＦをホルムアルデヒドと
酸性触媒下で縮合して得られるノボラックの、フェノー
ル性水酸基の２０〜６０％をグリシジルアクリレートま
たはグリシジルメタクリレートと反応した変性ビスフェ
ノールノボラックが好適である。これは、分子量を大き
くしても溶解レートの変化が少なく、感度を高めること
ができるためである。その理由は明確ではないが、ビス
フェノールノボラックの分子内運動が拘束され、高分子
化による親水性基、疎水性基の凝集が少ないためと思わ
れる。その他分子中に２個のフェノール性水酸基を有す
るビスフェノール化合物としては、ビスフェノールＳ型
等が挙げられる。グリシジル基を有するアクリレート又
はメタクリレートは、グリシジルアクリレート、グリシ
ジルメタクリレートが反応性、入手の容易さ等により好
ましい。

【００１３】（ハ）多官能光重合性モノマーからなる希
釈剤としては、１分子中に少なくとも２個以上のアクリ
ロイル基又はメタクリロイル基を有する化合物が挙げら
れる。例えば、エチレングリコールジアクリレート、エ
チレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコ
ールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリ
レート、1，４−ブタンジオールジアクリレート、1，４
−ブタンジオールジメタクリレート、1，３−ブタンジ
オールジアクリレート、1，３−ブタンジオールジメタ
クリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレー
ト、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、グリ
セロールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジア
クリレート、ビスフェノールＡジアクリレート等であ
る。好ましいモノマーとしては、光硬化後の耐現像液性
のよい３〜４官能のトリメチロールプロパントリアクリ
レート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペン
タエリスリトールテトラアクリレートである。

【００１４】また、光及び熱官能基を有する多官能モノ
マーからなる希釈剤としては、１分子中に少なくとも１
個の水酸基を有するアクリレート又はメタクリレート化
合物が挙げられる。例えば、ヒドロキシエチルアクリレ
ート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプ
ロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレー
ト、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシブチル
メタクリレート、ブタンジオールモノアクリレートグリ
セロールメタクリレート、フェノキシヒドロキシプロピ
ルアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレー
ト、ポリエチレングリコールメタクリレート、又はグリ
セロールジメタクリレート等である。または、グリシジ
ル基を有するグリシジルアクリレート、グリシジルメタ
クリレート等の光重合性モノマーが用いられる。

【００１５】これら多官能光重合性モノマーは、光反応
スピードが速く、少ないエネルギー照射量で深部まで光
硬化できるため、高解像度であり、光硬化部の現像液劣
化がなく、かつ高アスペクトなフォトビアホールにおい
ても、アンダーカットなく形成することが可能となる。
また、１分子中に少なくとも１個の水酸基を有するアク
リレート又はメタクリレート化合物は、水酸基を有して
いるため水溶性であり、アルカリ水溶性現像のコントラ
ストを向上させることができる。さらに、熱硬化後の耐
薬品性を向上させるためには、カルボン酸やフェノール
性水酸基と反応可能なグリシジルアクリレート、グリシ
ジルメタクリレートが使用できる。これら多官能光重合
性モノマーは、単独で用いても、併用して用いてもかま
わず、現像特性と硬化物特性とのバランスにより、配合
量を決定することができる。

【００１６】（ニ）光重合開始剤としては、ベンゾフェ
ノン、ベンゾイル安息香酸、４−フェニルベンゾフェノ
ン、ヒドロキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン
類、ベンゾイン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾイ
ンイソプロピルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、
ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタ
ールなどのベンゾインアルキルエーテル類、４―フェノ
キシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロ
ロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−トリクロロアセト
フェノン、ジエトキシアセトフェノンなどのアセトフェ
ノン類、チオキサンソン、2-クロルチオキサンソン、２
−メチルチオキサンソン、２，４−ジメチルチオキサン
ソンなどのチオキサンソン類、エチルアントラキノン、
ブチルアントラキノンなどのアルキルアントラキノン類
などを挙げることができる。これらは単独、あるいは２
種以上の混合物として用いられる。この光重合開始剤の
添加量は、通常０.１〜１０重量％の範囲で用いられ
る。

【００１７】（ホ）無機フィラーとしては、炭酸カルシ
ウム、硫酸バリウム、シリカ、タルク、クレー、水酸化
アルミニウム、酸化亜鉛などが好ましく、全樹脂組成に
対して２０重量％以上の範囲で用いられるのが好まし
い。２０重量％未満であると、めっき時に行われる粗化
工程後の樹脂表面の粗化形状が良好でないため、めっき
銅との接着強度が低下する。その他、本発明の感光性ア
ディティブ接着剤組成物には必要に応じて、保存安定性
のための紫外線吸収剤、熱重合防止剤、あるいは可塑剤
などが添加できる。

【００１８】本発明においては、必要に応じて有機溶剤
を配合する。有機溶剤は、メチルエチルケトン、シクロ
ヘキサノンなどのケトン類、トルエン、キシレン、テト
ラメチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類、メチルセル
ソルブ、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブなどのセ
ルソルブ類、メチルカルビトール、ブチルカルビトール
などのカルビトール類、プロピレングリコールモノメチ
ルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、
ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチ
レングリコールモノエチルエーテルなどのグリコールエ
ーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテ
ート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセ
テート、ブチルカルビトールアセテートなどの酢酸エス
テル類などがある。これらは、１種類単独で用いても２
種類以上の併用で用いてもよい。これら有機溶剤の使用
目的は、固形である（ロ）成分のフェノールノボラック
を溶解することと、また、内層基板上に塗工した液状の
樹脂組成物を加熱乾燥することにより溶剤を揮発させタ
ックフリー化できることと、また、キャリアーフィルム
へ塗工して、溶剤を揮発させてドライフィルム化するた
めに、適度な樹脂粘度に希釈調整するためである。

【００１９】これらの樹脂組成物は、紫外線照射により
（ニ）成分の光重合開始剤からラジカルが発生し、成分
（ロ）、（ハ）が有するアクリロイル基またはメタクリ
ロイル基との間で重合する。次に加熱することにより、
（イ）成分のグリシジル基と（ロ）成分のフェノール性
水酸基が重合し熱硬化する。またこのとき、（ハ）が水
酸基あるいはグリシジル基を有していれば、（イ）成分
のグリシジル基と重合する。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。《合成例》［メタクリロイル基含有フェノールノボラッ
ク型熱硬化剤の合成］フェノールノボラック型熱硬化剤として、フェノライト
ＴＤ−２０９０−６０Ｍ（大日本インキ化学工業社製）
不揮発分６０％、ＭＥＫカット７００ｇ（ＯＨ約４当
量）を２ｌのフラスコ中に投入し、トリブチルアミン１
ｇ、ハイドロキノン０.２ｇを添加し、１１０℃に加温
した。その中へグリシジルメタクリレート２８４ｇ（２
モル）を３０分間で滴下した後、１１０℃で５時間攪拌
反応させた。

【００２１】《実施例１》エピコート８２８１０ｇ、
エピコート５０５０（油化シェルエポキシ社製：エポキ
シ当量３９５、Ｂｒ化率４９％）１５ｇ、合成例１の
メタクリロイル基含有フェノールノボラック型熱硬化剤
５０ｇ、メタクリル酸グリシジル１５ｇと硫酸バリウム
３０ｇを混合して三本ロールにより混練し、光開始剤と
してイルガキュア６５１（チバ・ガイギー社製）３ｇ
と熱硬化促進剤としてトリフェニルフォスフィン０.
２ｇを添加して、感光性絶縁樹脂接着剤組成物とした。
クリアランスライン１.０mm、１.５mm、２.０mmが設け
られた銅箔厚３５μmの内層回路２を有する内層回路基
板１上に、上記の感光性絶縁樹脂接着剤組成物をＰＥＴ
フィルム（ガラス転移温度８０℃）からなるキャリアー
フィルム４に設けた絶縁層厚７０μｍの感光性絶縁樹脂
ドライフィルム３を、ラミネートし、８０℃で５分間の
加熱処理（このときの粘度１９００ポイズ）を施しその
感光性絶縁樹脂ドライフィルム３を平滑化しビルドアッ
プ基板とした。次いで、その上にネガフィルム５をラミ
ネートし、露光、アルカリ水溶液による現像を経て熱硬
化を行い、フォトビア成形を行った。

【００２２】《実施例２》９０℃、３分間の加熱処理
（粘度１０５０ポイズ）を施した以外は、実施例１と同
様にして内層回路基板上にフォトビア成形を行った。《実施例３》９０℃、５分間の加熱処理（粘度１０５０
ポイズ）を施した以外は、実施例１と同様にして内層回
路基板上にフォトビア成形を行った。

【００２３】《比較例１》加熱処理を施さないこと以外
は、実施例１と同様にして内層回路基板上にフォトビア
成形を行った。《比較例２》加熱処理を施さずに１０分間放置したこと
以外は、実施例１と同様にして内層回路基板上にフォト
ビア成形を行った。得られたビルドアップ基板について
表面平滑性、フォトビア成形性を測定し、表１に示す結
果を得た。

【００２４】表１クリアランスビア成形性１ｍｍ１.５ｍｍ２ｍｍ実施例１０μｍ４μｍ５μｍ ○ 実施例２２μｍ４μｍ６μｍ ○ 実施例３１μｍ４μｍ５μｍ ○ 比較例１２６μｍ３２μｍ３０μｍ ○ 比較例２１２μｍ２７μｍ３０μｍ ○

【００２５】《測定方法》・内層回路板試験片：クリアランスライン１.０mm、１.５mm、２.０mm ＪＩＳＢ０６０１Ｒ（max）による

【００２６】

【発明の効果】感光性絶縁樹脂ドライフィルムを用いて
ビルドアップ基板を製造するにあたり、内層回路基板に
感光性絶縁樹脂ドライフィルムをラミネートした後、キ
ャリアーフィルムを付けたまま加熱処理を施すことによ
り、フォトビア成形性を損なうことなく平滑なビルドア
ップ基板を効率よく得ることができ、更に複数回のビル
ドアップを行ってもそれらの平滑性は変わらず、多層ビ
ルドアップ基板をも効率よく得ることができる。更に、
表面研磨の必要性がなくなり、そのために均一絶縁層を
確保することができ、インピーダンス制御が可能とな
る。また、表面の平滑化により、表面実装を確実に行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】感光性絶縁樹脂ドライフィルムを用いてビルド
アップ基板を製造する工程を説明するために示した断面
図

【符号の説明】

１内層回路基板２内層回路３感光性絶縁樹脂ドライフィルム４キャリアーフィルム５ネガフィルム

フロントページの続き (72)発明者新井政貴東京都品川区東品川２丁目５番８号住友ベークライト株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光性絶縁樹脂ドライフィルムを用い、
ビルドアップ基板を製造する工程において、内層回路基
板に感光性絶縁樹脂ドライフィルムをラミネートした
後、フォトビア成形前に加熱処理し、該感光性絶縁樹脂
ドライフィルムを平滑にすることを特徴とするビルドア
ップ基板の製造方法。
【請求項２】加熱処理が、感光性絶縁樹脂ドライフィ
ルムのキャリアーフィルムを付けたまま行う請求項１記
載のビルドアップ基板の製造方法。
【請求項３】感光性絶縁樹脂ドライフィルムの溶融粘
度が、１０００〜１００００ポイズになる温度まで加熱
する請求項１又は２記載のビルドアップ基板の製造方
法。
【請求項４】感光性絶縁樹脂ドライフィルムの樹脂組
成が、（イ）エポキシ当量９０〜５００の多官能エポ
キシ樹脂、（ロ）フェノール、ビスフェノールＡ又はＦ
をホルムアルデヒドと酸性触媒化で縮合して得られる多
官能フェノールであって、フェノール性水酸基の２０〜
６０％をグリシジルアクリレートまたはグリシジルメタ
クリレートと反応せしめた変性フェノールノボラック又
は、変性ビスフェノールノボラック、（ハ）光多官能
モノマー又は光及び熱官能基を有する多官能モノマーか
らなる希釈剤又はそれらモノマーを併用した希釈剤、
（ニ）光重合開始剤（ホ）無機フィラーからなる請求
項１、２又は３記載のビルドアップ基板の製造方法。