JPH1154866A - ファインパターン形成用極薄銅張シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ファインライン作成が可能な極薄銅張シート
を得る。 【解決手段】 電解法によって得られる銅の粒子径が１
μｍ以下であり、実質的な銅箔厚さ３〜９μｍで、銅箔
マット面の銅箔足の長さが５μｍ以下の銅箔のマット面
に連続的に、必要により補強基材の入ったシートを接着
して得られるファインパターン形成用極薄銅張シート。 【効果】 細密パターンの作成においてパターン切れ、
ショート等の不良発生がなく、且つ、多官能性シアン酸
エステル樹脂組成物を接着用の樹脂として使用すること
により、ガラス転移温度が高く、ＰＣＴ後の電気絶縁性
等の信頼性、耐薬品性に優れたものが得られた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ファインパターン形成
用の極薄銅張シートに関し、更に詳しくは、主に半導体
を搭載するためのプリント配線板に使用されるファイン
パターン形成用極薄銅張シートに関するものである。こ
れは一般の連続プリント配線板、フレキシブルプリント
配線板等にも使用される。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】従来、ファインラインの
パターンを形成するためにはアルミニウム等のキャリア
に銅を電解法にて析出させ、その表面に化学処理を施し
た５μｍ程度の銅箔を使用する方法が知られているが、
アルミキャリアを除去する必要があること、高価である
こと等の問題点があった。また、アルミキャリアの無い
ものとして厚さ９μｍの銅箔が知られているが、この銅
の粒子径は数μｍと大きいため抗張力が不足し、銅箔と
シートを連続的に接着する工程において、シワ等の不良
発生が多いものであった。また、ポリイミドフィルム等
を接着剤を介して銅箔と接着させたものは、従来、接着
剤がエポキシ樹脂系であり、半導体を搭載する時のボン
ディング性に劣るものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、キャリアの
ない銅の粒子径１μｍ以下で厚さ３〜９μｍの電解銅箔
を使用することにより、従来の上述した欠点を解消した
ファインライン形成用極薄銅張シートを提供できるよう
にするものである。もちろん９μm を越える上記銅箔も
使用可能であるが、ファインパターン形成において、や
や難点がある。また、接着剤層としてより耐熱性の高い
樹脂を使用し、ボンディング時の不良発生を防止する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するべ
く鋭意検討を重ねた結果、電解法によって得られる銅の
粒子径が１μｍ以下で、実質的な銅箔の厚さが３〜９μ
ｍであり、銅マット面の足の長さが５μｍ以下である銅
箔を使用し、このマット面と、予め基材に樹脂を含浸、
乾燥してＢステージ化した基材補強樹脂単独を張り合わ
せて硬化させて製造するか、多官能性シアン酸エステル
樹脂組成物のＢステージ化した接着剤を介してポリイミ
ドフィルム等のフィルムと張り合わせて硬化させて製造
するか、銅箔のマット面にフィルム状となる樹脂を熔融
させて接着させて、ファインパターン形成用の極薄銅張
フィルムを製造することにより、シワ等の不良発生も殆
どなく、得られたファインパターン形成用極薄銅張シー
トは、ファインパターン形成性に優れ、また、多官能性
シアン酸エステル樹脂組成物を使用した極薄銅張シート
のプリント配線板は、従来のエポキシ系の接着剤を使用
した銅張シートと比較して、ガラス転移温度も高く、ボ
ンディング時の不良発生のないものが得られた。

【０００５】本発明に使用する銅箔は、一般に公知の電
解法で製造でき、粒子の径が１μｍ以下となるように粒
子の析出速度等をコントロールして得られるものであ
る。重量法による実質的な厚み 3〜9 μｍ、好適には 5
〜7 μｍのものを使用する。これ以上薄い場合、張り合
わせ時にシワ等の不良発生が多くなり、これより厚い場
合、ファインパターン作成が困難になる。また、マット
面の銅の足の長さは５μｍ以下のものを使用する。好適
には、 2〜4 μｍである。足の長さが長すぎるとファイ
ンパターン作成時に、足部がエッチング除去されずに残
り、また足の長さが短かすぎると接着力が小さく、不良
発生の原因となる。

【０００６】本発明の銅箔に張り合わせてシート状とす
る樹脂組成物としては、無機、或いは有機の織布、不織
布等の基材に、可とう性を付与した樹脂組成物を含浸、
乾燥してＢステージとした基材補強樹脂を銅箔と加熱ロ
ール等で連続的に張り合わせ、硬化して銅張シートとす
る。また、ポリイミドフィルム等のフィルムに銅箔を接
着剤を介して接着させる。これらの樹脂としては、例え
ば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、多官能性シアン酸
エステル樹脂、多官能性シアン酸エステル−マレイミド
樹脂、熱硬化型ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱硬化
性樹脂が挙げられる。その中でも熱硬化性樹脂組成物と
しては、耐マイグレーション性、耐熱性、耐薬品性、加
工性等の面から多官能性シアン酸エステル樹脂組成物を
使用するのが好ましい。一方、銅箔のマット面にポリエ
チレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等の
熱可塑性樹脂を熔融して流し込み、フィルム状とし、銅
箔付きフィルムとする。

【０００７】本発明で好適に使用される多官能性シアン
酸エステル樹脂組成物とは、分子内に２個以上のシアナ
ト基（−Ｏ−Ｃ≡Ｎ）を有する化合物を含有する樹脂組
成物である。この化合物を具体的に例示すると、1,3-又
は1,4-ジシアナトベンゼン、1,3,5-トリシアナトベンゼ
ン、1,3-、1,4-、1,6-、1,8-、2,6-又は2,7-ジシアナト
ナフタレン、1,3,6-トリシアナトナフタレン、4,4-ジシ
アナトビフェニル、ビス（4-ジシアナトフェニル）メタ
ン、2,2-ビス（4-シアナトフェニル）プロパン、2,2-ビ
ス（3,5-ジブロモ-4- シアナトフェニル）プロパン、ビ
ス（4-シアナトフェニル）エーテル、ビス（4-シアナト
フェニル）チオエーテル、ビス（4-シアナトフェニル）
スルホン、トリス（4-シアナトフェニル）ホスファイ
ト、トリス（4-シアナトフェニル）ホスフェート、およ
びノボラックとハロゲン化シアンとの反応により得られ
るシアネート類などである。

【０００８】これらのほかに特公昭41-1928 、同43-184
68、同44-4761 、同45-11712、同46-1112 、同47-26853
及び特開昭51-63149などに記載の多官能性シアン酸エス
テル化合物類も用いられ得る。これらは、単独或いは２
種以上組み合わせて使用される。これらの成分中には加
水分解性Ｃｌ，Ｎａなどの不純物含有量が極めて少な
く、本発明の１成分として配合することによって全体の
不純物量が少なくなり、半導体周辺材料としては最適で
ある。また、これら多官能性シアン酸エステル化合物の
シアナト基の三量化によって形成されるトリアジン環を
有する分子量200〜6,000 のプレポリマーが使用され
る。このプレポリマーは、上記の多官能性シアン酸エス
テルモノマーを、例えば鉱酸、ルイス酸などの酸；ナト
リウムアルコラート、第三級アミン類などの塩基；炭酸
ナトリウムなどの塩類などを触媒として重合させること
により得られる。このプレポリマー中には一部モノマー
が含まれており、モノマーとポリマーとの混合物の形態
をしており、このような原料は本発明の用途に好適に使
用される。

【０００９】本発明の樹脂組成物として好適な多官能性
シアン酸エステル化合物とは別に、前述のエポキシ樹
脂、ポリイミド樹脂等も配合できる。また、組成物本来
の特性が損なわれない範囲で、所望に応じて種々の添加
物を配合することができる。これらの添加物としては、
多官能性マレイミド類；不飽和ポリエステル、（メタ）
アクリレート等の重合性二重結合含有モノマー類及びそ
のプレポリマー類；ポリブタジエン、エポキシ化ブタジ
エン、マレイン化ブタジエン、ブタジエン−アクリロニ
トリル共重合体及びそのカルボキシル基含有樹脂類、ポ
リクロロプレン、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリ
イソプレン、ブチルゴム、フッ素ゴム、天然ゴムなどの
低分子量液状〜高分子量のｅｌａｓｔｉｃなゴム類；ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ-4- メ
チルペンテン、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、
ＭＢＳ樹脂、ポリエチレン−プロピレン共重合体、4-フ
ッ化エチレン-6- フッ化エチレン共重合体類；ポリカー
ボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポ
リエステル、ポリフェニレンサルファイドなどの高分子
量ポリマー及びそれらの低分子量プレポリマーもしくは
オリゴマー；ポリウレタン類などが例示され、適宜使用
される。これらの化合物を配合した場合、その硬化剤、
触媒を適宜添加することができる。

【００１０】また、その他公知の無機及び有機の充填
剤、染料、顔料、増粘剤、滑剤、消泡剤、分散剤、レベ
リング剤、カップリング剤、光増感剤、難燃剤、光沢
剤、重合禁止剤、チキソ性付与剤などの各種添加剤が、
所望に応じて適宜組合せて用いられる。必要により反応
基を有する化合物はその硬化剤、触媒が適宜配合され
る。

【００１１】本発明の熱硬化性樹脂組成物は、それ自体
加熱により硬化するが、硬化速度が遅く、作業性、経済
性に劣るため、使用した樹脂組成物の公知の熱硬化触媒
を用いる。使用量は、熱硬化性樹脂組成物100 重量部に
対し、 0.005〜10重量部、好ましくは0.01〜5 重量部で
ある。

【００１２】本発明の樹脂組成物は、液状の無溶剤、樹
脂を溶剤に溶解させた溶液、或いは懸濁状態で分散させ
た溶液、いずれも使用できる。溶剤は一般に公知のもの
が使用できる。樹脂組成物を含浸、乾燥して使用する基
材としては、Ｅガラス、Ｄガラス、Ｎガラス等の無機の
繊維の織布、不織布、或いは全芳香族ポリアミド、液晶
ポリエステル等の有機繊維の織布、不織布等、一般に公
知の基材が使用できる。基材に樹脂組成物を含浸、乾燥
させ、Ｂステージ化する時の乾燥条件としては、温度は
100〜200 ℃、好ましくは 120〜180 ℃である。時間は
触媒量により異なるが、一般的には10〜60分、好ましく
は20〜40分である。

【００１３】この基材入りのＢステージ化したシートを
極薄銅箔と、樹脂の融点より高い温度で、ロール等を使
用して張り合わせ、その後加熱硬化して、極薄銅箔付き
連続シートとする。また、ポリイミドフィルム等に上記
の樹脂組成物を塗布し、乾燥して接着剤付きフィルムと
し、同様に極薄銅箔と張り合わせ、硬化させる。

【００１４】直接フィルムを極薄銅箔に付けるには、銅
箔のマット面にフィルムとなる熱可塑性樹脂を熔融させ
て流し込み、フィルム状とすると同時に接着させる。本
発明ではロールで張り合わせる場合、離型フィルムを樹
脂側に当てて加熱ロールの間を通す。使用される離型フ
ィルムは、一般に公知のものが使用され得る。例えば、
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、離型剤付き紙、離型剤付きアルミニウム等、一般に
公知の離型フィルムが使用できる。

【００１５】用途としては、フレキシブルプリント配線
板用等、一般に公知の用途に使用可能である。プリント
配線板への穴明け加工は、ドリル、レーザー等が使用さ
れる。

【００１６】

【実施例】以下、実施例、比較例によって本発明をさら
に具体的に説明する。尚、実施例、比較例中の『部』は
特に断らない限り重量部である。 実施例１ 2,2-ビス（4-シアナトフェニル）プロパン 1,000部を 1
70℃にて熔融し、７時間予備反応させてプレポリマーを
得た。これをメチルエチルケトンに溶解し、これにエポ
キシ樹脂（商品名；エピコート1001、油化シェルエポキ
シ (株)) 1,000部を加えて均一に溶解混合した溶液に、
アクリロニトリル−ブタジエンゴム（商品名；N220S 、
日本合成ゴム (株)) 160部、触媒として、オクチル酸亜
鉛 0.4部加えた溶液を連続的に液晶ポリエステル不織布
に含浸、乾燥して、樹脂量70％のＢステージの基材補強
プリプレグを作成した。

【００１７】これを離型フィルムとしてポリエチレンテ
レフタレートフィルムを用い、連続的に、銅箔の平均粒
子径 0.7μｍ、マット面の足の長さが 2.0μｍ、厚さ 7
μｍ、抗張力 59kgf/mm²のキャリアの付いていない電解
銅箔のマット面とあわせ、温度 100℃の加熱ロールにて
連続的に張り合わせた後、80℃→ 120℃→ 150℃→ 170
℃と段階的に加熱して硬化し、極薄銅張シートを得た。
この硬化した樹脂のガラス転移温度は 215℃（ＤＭＡ）
であった。この銅箔の表面に連続的に液状エッチングレ
ジストを15μｍ付着させ、ライン／スペース＝30μｍ／
30μｍの櫛形パターンを連続的に100 個作成した。この
エッチングファクターは、3.5 であった。また、パター
ンを拡大鏡で目視にて検査したところショート、切断は
なかった。

【００１８】この極薄銅箔の上に11μｍ銅メッキを施し
て18μｍとした後、同様にパターンを作成した。このエ
ッチングファクターは 2.2であった。この表面に熱硬化
型レジスト（商品名；BT-M450 、三菱ガス化学 (株))を
塗布、乾燥した。これを 121℃・２気圧で500 時間処理
後に絶縁抵抗を測定したが、１×10¹⁰Ω以上の絶縁抵抗
値を保持しており、ＰＣＴ後の電気絶縁性に非常に優れ
ていることが明らかである。また、これをメチルエチル
ケトン、10％硫酸水溶液、10％水酸化ナトリウム水溶液
に25℃で３時間浸せきしたが、外観の変化は見られなか
った。

【００１９】実施例２ 粒子径 0.8μｍで、厚さ 5μｍの電解銅箔を使用し、こ
のマット面にポリエチレンテレフタレートを熔融させて
流し込み、厚さ70μｍのフィルム付き極薄銅箔を得た。
これを用いて同様にパターンを作成したが、エッチング
ファクターは 2.9であり、パターン切れやショートはな
かった。

【００２０】実施例３ 2,2-ビス（4-シアナトフェニル）エーテル 1,000部を 1
50℃で熔融し、３時間予備反応させて室温で粘ちょうな
プレポリマーを得た。これにビスフェノールＦ型エポキ
シ樹脂（商品名；エピクロンEXA830S 、大日本インキ化
学工業 (株) 製) 200 部、有機フィラーとしてシリコン
パウダー（商品名；トスパール2000B 、東芝シリコーン
(株) 製) 200 部、触媒として、アセチルアセトン鉄
0.5部を添加し、セラミック３本ロールで良く混練し
た。

【００２１】厚さ 125μｍのポリイミドフィルム（商品
名；カプトン、Du Pont 社製）の表面に上記で調製した
樹脂組成物を塗布、乾燥してＢステージの樹脂付きフィ
ルムを得た。この樹脂面に、粒子径 0.9μｍの極薄銅箔
を 100℃の加熱ロールを通して連続的に張り合わせた。
この銅箔を同様にパターン化し、半導体を 200℃の温度
でワイヤボンディングで接続した。この接続不良はなか
った。

【００２２】比較例１ 電解銅箔の粒子径が４μｍで、抗張力 40kgf/mm²、厚さ
18μｍの銅箔を積層した板を用い、銅メッキせずに実施
例１と同様にライン／スペース＝30μｍ／30μｍのパタ
ーンを作成した。これのエッチングファクターは、1.5
であった。実施例１の 7μｍの銅箔上に11μｍ銅メッキ
を施して18μｍとした時のエッチングファクターに比べ
て劣るものであった。

【００２３】比較例２ 粒子径６μｍで、厚さ12μｍの電解銅箔を使用し、実施
例１と同様に銅メッキ11μｍ施してから、同様にパター
ンを作成した。パターンのショートは70％以上であっ
た。比較例３ 粒子径７μｍで、厚さ９μｍ、幅1080mmの電解銅箔に、
実施例１に記載の基材補強Ｂステージ樹脂を、離型フィ
ルムとしてポリエチレンテレフタレートフィルムを用い
て 100℃のロール間を連続的に通して1000ｍ張り合わせ
たが、560 ｍにシワが入り、不良率の高いものであっ
た。

【００２４】以上の結果から、本発明の粒子径１μｍ以
下で抗張力が高く、且つ厚さが３〜９μｍの銅箔を使用
して、基材補強Ｂステージ化樹脂を極薄銅箔と張り合わ
せ、硬化させて極薄銅張りシートとしたもの、接着剤を
介してフィルムと極薄銅箔を張り合わせ、硬化させて極
薄銅張りシートとしたもの、極薄銅箔のマット面にフィ
ルム状となる樹脂を熔融させて流し込み、フィルム付き
極薄銅箔としたものを製造することにより、キャリアの
除去の必要がなくて作業性に優れ、得られた極薄銅張り
シート、フィルムは、エッチング精度が良好であり、フ
ァインライン作成においてもパターン切れ、ショート等
の不良発生がなく、非常に有用なものである。また、多
官能性シアン酸エステル樹脂組成物を樹脂層に使用する
ことにより、得られたプリント配線板は、耐熱性が高
く、ＰＣＴ後の電気絶縁性等の信頼性、更に耐薬品性等
に優れたものを得ることができた。

【００２５】

【発明の効果】本発明になる、銅の粒子径が１μｍ以下
であり、実質的な銅箔の厚さ３〜９μｍ、銅箔マット面
の銅の足の長さが５μｍ以下の極薄銅箔を使用して、必
要により基材補強したシート、更にはフィルムを接着し
て得られる極薄銅張りシートを加工して作成されたプリ
ント配線板は、細密パターンの作成においてパターン切
れ、ショート等の不良発生がなく、且つ、多官能性シア
ン酸エステル樹脂組成物を接着用の樹脂として使用する
ことにより、ガラス転移温度が高く、ＰＣＴ後の電気絶
縁性等の信頼性、耐薬品性に優れたものが提供される。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電解法によって得られる銅の粒子径が１
   μｍ以下であり、実質的な銅箔厚さ３〜９μｍで、銅箔
   マット面の銅箔足の長さが５μｍ以下の銅箔のマット面
   に連続的に、必要により補強基材の入ったシートを接着
   して得られるファインパターン形成用極薄銅張シート。
2. 【請求項２】 請求項１の該シートが、ポリイミドフィ
   ルムであるファインパターン形成用極薄銅張シート。
3. 【請求項３】 請求項１の該シートを銅箔と張り合わせ
   る接着用樹脂として、多官能性シアン酸エステル樹脂組
   成物を使用することを特徴とするファインパターン形成
   用極薄銅張シート。