JPS62214694A - 多層配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、メッキ下地剤を用いビルドアップメッキ法に
よる多層配線板の製造法に関する。

より詳しくはアクリル変性ジエン系オリゴマーを主成分
とし、これをクロム硫酸で粗化し続く触媒付与工程を経
ることにより、すぐれたメッキ鋼密着性を示す紫外線硬
化可能なメッキ下地剤を使用した多層配線板の製造方法
に関する。

〔従来の技術〕

従来の多層配線板の一般的製造方法は、予め回路ノ々タ
ーンを形成した内層回路基板と層間接着用プリプレグを
交互に積層する方法である。眉間の導通はスルーホール
メッキによりとられる。

原理的には何層でも積層可能であシ、実際２０層以上の
多層配線板もある。信頼性確保はスルーホールメッキと
内層回路の接続をいかに完全に行うかにかかっており、
メッキ工程やその前後のドリル切削工程、エッチバック
／ケミカルクリーニング処理の厳密な管理が要求される
。また一般のプリント配線板の加工工程にはなじみにく
い積層プレス工程が含まれる。本質的に大量生産に適し
ていない。

一方、プリント配線板の高密度化の流れは増々強まり、
従来の片面配線板から両面さらには三〜四層の高密度な
多層配線板への要求がましている。

しかしながら従来の多層配線板の工法では大量生産に不
向きな複雑な長い工程とコスト高が大きな障害となって
いる。ζこに従来のピンラミネーション−あるいはマス
ラミネーションによるプレス工程を含む多層配線板の製
造方法に替シ、二〜四層の高密度な多層配線板の製造方
法としてビルドアップメッキ法による多層配線板の製造
方法がある。これは二層配線板を例にあげると、およそ
次の様に作られる。片面鋼張積層板に通常の方法にて第
一層回路を形成した後、該第一層回路表面に絶縁及び第
二層回路を形成するための下地層を塗布する。次に該下
地層に触媒を付与し、無電解鋼メッキ、あるいは更に電
解銅メッキを併用し第二層回路を形成し二層配線板とす
る。層間接続は第一層回路のランド部に直接第二層のメ
ッキ鋼を析出させて行う。

両面銅張積層板を使用すれば三〜四層配線板が得られる
。雨間の導通はスルーホールメッキによって行うが、従
来法に比べればその数も格段に減シ、信頼性も高まる。

ビルドアップメッキ法にぶる多層配線板製造法は、四層
以下の多層配線板の製造法として連続工程化が可能で、
層間接続の信頼性も高い丸め多量生産に適した方法とい
える。

しかしながらこれらの多層配線板の製造方法において適
当な下地剤が得られていなく、よシ信頼性の高いものへ
の要望があった。

〔発明の目的〕

本発明はメッキ下地剤を使用するピルドアツブ法多層配
線板の製造方法に関する。メッキ下地剤の塗布と、第二
層回路の形成はおよそ次の様なフローで行われる。

メッキ下地剤の塗布・硬化 ↓ 親水化処理 ↓ 触媒付与工程 ↓ 度の強アルカリ性条件である。したがってメッキ下地剤
は、耐酸性、耐アルカリ性にすぐれていることが要求さ
れる。

さらには工程連続化のために、スクリーン印刷性、速硬
化性が、また層間絶縁性、メッキ密着性、ハンダ耐熱性
等もすぐれていることが要求される。

この様な諸要求を満たすメッキ下地剤は現在のとこるま
だ知られていない。

本発明は上記の諸要求をすべて満足するメッキ下地剤を
得んとして研究した結果、紫外線および電子線等の高エ
ネルギー線により硬化可能なアクリル変性ジエン系オリ
ゴマーと特定の（メタ）アクリレートと炭醗カルシウム
との組合わせにより上記諸要求をすべて満足するメッキ
下地剤を得、本発明を完成するに至ったものである。そ
の目的とするところは、耐酸性耐アルカリ性にすぐれ、
メッキ鋼の密着性がすぐれ、さらにハンダ耐熱性、電気
特性など配線板に要求される緒特性にすぐれ、法を提供
することにある。

〔発明の構成〕

本発明のメッキ下地剤は 囚分子鎖末端にアクリロイル基を有するジエン系オリゴ
マー１００重量部と （６）極性基を有する（メタ）アクリレートモノマー５
〜３０重量部と （Ｃ）フッ素化アルキル（メタ）アクリレートモノマー
５〜２５重量部と ［Ｆ］）希釈剤として作用する（メタ）アクリレートモ
ノマー３０〜１００重量部と （６）平均粒径１１０１ｒ以下の炭酸カルシウム５〜１
００重量部と必須構成成分とする。

囚の分子鎖末端にアクリロイル基を有するジエン系オリ
ゴマーの骨格となるジエン成分としては、ブタジェン、
クロロプレン、イソプレン等があり、またブタジェン−
スチレン、ブタジェン−アクリロニトリル等の様に共重
合体であっても良い。末無水アクリル酸で直接アクリル
化する方法、両末端水酸基ジエン系オリゴマーをジイソ
シアナートと反応させ、両末端インシアナート基とした
後、エステル残基に水酸基を有するアクリレート、例え
ば２−ヒドロキシエチルアクリレートと反応させアクリ
ル化する方法が良く知られている。

本発明に使用するジエン系オリゴマーの微細構造は、メ
ッキ鋼の密着性の点で１．４結合が主体のものが好まし
い。

一分子あたシの平均官能基（アクリロイル基）数は、メ
ッキ銅の密着性、硬化物の耐熱性の点から１．５以上あ
ることが望ましい。

ノ）極性基を有する（メタ）アクリレートモノマーは、
基板との密着性、親水化処理、触媒付与処理の均一性、
印刷性の改善等の目的で添加する。

（メタ）アクリレートのエステル残基に水酸基、カルボ
キシル基、リン酸基等を有するものがあシ、例えば２−
ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピ
ルアクリレート、インタエリスリトールトリ　（メタ）
アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピ
ルアクリレート、モノ（２−アクリロキシエチル）フタ
レート、モノ（２−アクリロキシプロピル）フタレート
、モノ（２−アクリロキシエチル）サクシネート、メタ
クリロキシエチルフォスフェート、ビス（メタクリロキ
シエチル）フォスフェート等があげられる。

これらを一種単独で、あるいは二種以上組合わせて使用
することができる。

極性基を有する（メタ）アクリレートモノマーの添加量
は囚１００重蓋部に対し５〜３０重折部であることが必
要である。５重量部以下ではその効果が現れず、３０重
量部を越えると耐アルカリ性、耐水性が劣るため、特に
無電解メッキ工程で問題が生じ好ましくない。

（Ｃ）のフッ素化アルキル（メタ）アクリレートは、印
刷性の改良、耐水性耐酸耐アルカリ性のパラ／ス改良の
目的で添加する。

アクリロイル基末端ジエン系オリゴマーの粘度は高く、
ジイソシアナートとの反応を経由して得へ かりでなく、糸を引きやすく泡が立つと消えにくい。こ
れはスクリーン印刷時に大きな妨げとなる。

粘度を低下させ樹脂の流動性を増し起泡を押さえる目的
で種々の添加剤が開発されているが、はとんどすべては
非反応性である。本発明のメッキ下地剤の系に非反応性
添加剤を使用すると樹脂が硬化した後、界面へブリード
アウトし、メッキ銅の密着を妨げる、ノ・ンダ耐熱性を
低下させる等の問題が生じる恐れがある。このため添加
量は限られた範囲となり、初期の粘度低下、流動性向上
、起泡性低下といった目的が果たせない。

フッ素化アルキル（メタ）アクリレートは、他の（メタ
）アクリレートモノマーと反応し共重合物となるため界
面を汚染することがなく、エステル残基のフルオロアル
キル基の作用によシ低粘度化、高流動性、起泡性の低下
等の効果が得られる。

フッ素化アルキル（メタ）アクリレートとしては例えハ
、１．１−ジヒドロノｑ−フルオロアルキル（Ｃ２〜Ｃ
Ｂ）（メタ）アクリレート、α、α、ω−トリヒドロノ
ζ−ゾルオロアルキル（Ｃ４、Ｃ８、Ｃ０２）（メタ）
アクリレート、などがあげられる。フッ素化アルキル（
メタ）アクリレートの添加量は囚１００ｔ′Ｍ：部に対
し５〜２５重葉部の範囲でなければならない。５重量部
以下であれば効果が認められず、２５重量部を越えると
疎水性が強まり、親水化処理が難しく好ましくない。

（６）の希釈剤として作用するアクリレートモノマーは
、囚のアクリロイル基末端ジエン系オリゴマーと（６）
の極性基を有する（メタ）アクリレートとの相溶を計シ
、さらに系全体の粘度を（Ｃ）のフルオロアルキル（メ
タ）アクリレートモノマーとトモに低下させる目的で添
加される。

（４）のアクリロイル基末端ジエン系オリゴマーは、疎
水性が強いためか（Ｂ）に挙げた極性基を有する（メタ
）アクリレートモノマーと全く相溶しない。

このため、該希釈剤アクリレートモノマーは分子内に親
水性部分と疎水性部分を併せ持つことが好ましい。特に
アルキルフェノキシ（ピリ）オキシリレート、ｎ−ノニ
ルフェノキシピリオキシエチレンアクリレート、等が挙
げられる。オキシエチレン鎖部分が親水性を、アルキル
フェニル基が疎水性を示し、囚のアクリロイル基末端ジ
エン系オリゴマーと（Ｂ）の極性基を有する（メタ）ア
クリレートとの双方に相溶し、該希釈剤を含む三者の混
合系を安定な系とする。該希釈剤の添加量は１００重量
部に対し、３０〜１００重量部である。３０重量部以下
では相溶性に対する効果が認められず、ＩＱＯｉ量部を
針部るとメッキ銅の密着性が劣シ好ましくない。

但）の炭酸カルシウムは、下地剤のクロム硫酸混液によ
る親水化処理工程において表面に露出した部分が酸によ
って溶解され粒子オーダの窪みを形成する。この窪みは
メッキ銅に対しアンカーとして作用し密着性を向上させ
る。酸によって溶出する塩基性無機フィラーは数多くの
ものがあるが、粒度、分散性、品質の安定性等の点で炭
酸カルシウムの平均粒径は１０ＩＲ以下、より好ましく
は２μｍ以下であることが必要であり、１０薊以上を越
えると、細線回路のキレが悪くなり好ましくない。

炭酸カルシウムの添加量は１０〜１００重量部である。

１０重量部以下では効果が認められず、１００″ｆＬ量
部を越えると硬化を妨げ、また耐酸性が悪化し好ましく
ない。炭酸カルシウムの分散性を向上、改良するため表
面処理が行なわれるが、本発明においても好ましい結果
を与える。

本発明のメッキ下地剤は紫外線または電子線などの高エ
ネルギー線で硬化することができる。紫外線で硬化させ
る場合光重合開始剤（光増感剤）の添加が必要である。

光増感剤は、ベンゾインアルキルエーテル類、ベンゾフ
ェノン類、アセトフェノン類等一般によく知られた化合
物でよく特に限定しない。光増感剤の添加量は２〜１０
重址部が好ましい。２重量部以下では光硬化が遅すぎ、
１０重値部を越えるさらに本発明のメッキ下地剤には、
印刷性を改良するための無機フィラー、配合中に抱込ん
だ空気を追出すための脱泡剤、着色のための着色剤、貯
藏安定性をはかるための重合禁止剤を適宜添加すること
ができる。特にメッキ下地剤にチキントロピック性を付
与して印刷性を改良するために、気相法による微粉シリ
カの添加は有効である。これら添加剤の添加量は効果を
発揮するに十分な量でアシ、かつ、光硬化性や、メッキ
下地剤としての特性を妨げない範囲であることは言うま
でもない。

また、炭醗カルシウムを含む無機フィラー類は配合の前
に、１００℃、８時間程度の乾燥を行ない、水分の影響
を少なくすることが好ましい。上記添加剤のすべてを三
本ロール、へ／シ瓢ルミャサ等の混練手段を用い均一混
合物としイースト状のメッキ下地剤とする。

既に配線ノぐターンを形成した第一層回路の表面良い。

絶縁層をメッキ下地層とは異なる樹脂組成物で形成する
ときは、該絶縁層は紫外線または電子線等の高エネルギ
ー線で硬化する゛ものが好ましいことは言うまでもない
。

〔発明の効果〕

本発明のメッキ下地剤は、親水性七ツマ−と撥水性のフ
ル・オロアルキル（メタ）アクリレートにより適度な親
水性を有する。このためメッキ前の親水化処理、（通常
これはクロム硫銀混液を使用する）、により分子２内二
重結合を持つジエン系オリゴマーが酸化され均一に表面
が粗化されるとともに、炭酸カルシウムが溶出しアンカ
ー効果を発揮するミクロンオーダの窪みが形成される。

この表面粗化により無電解銅メッキによシ析出した銅が
強固に下地剤に密着し、第二層回路が形成される。

本発明に従うと （１）スクリーン印刷によシ基板に塗布し、次いで（２
）第一層のランド上に直接第二層回路の銅を析出させて
、Ｆターンを形成するため層間接続の信頼性にすぐれて
いる。

（３）銅の密着強度や・・ンダ耐熱性を始め層間、線間
の絶縁性を始めとした電気性能は従来基板と変らない。

本発明は、連続化にすぐれた二層四層の多層配線板の製
造を可能とし、従来の多層配線板製造法の欠点であった
大量生産性、スルーホールメッキの不確かさ、コスト高
を解消することができる。

本発明のメッキ下地剤を適用できる基板は、フェノール
鋼張積層板、ニブキシ銅張積層板、テリエステル銅張積
層板、コリイミド銅張積層板等の硬質鋼張積層板や、フ
レキシブル鋼張板など従来のプリント配線板に使用され
ているすべての回路基板があげられる。またさらに片面
板、両面板とも適宜選択できる。

〔実施例〕

油化学■製　Ｒ−４５ＡＣＲ，平均官能基数１．６で１
．４結合が８０％）１９９重量部に対し、（Ｂ）カルボ
キシル基を持つモノマーとして２−アクリロキシプロピ
ルフタレート１０１１１一部と、水酸基を持つモノマー
として２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリ
レート８重量部、トリメチロールプロノζンドリアクリ
レート５重針部（Ｃ）へキサフルオロイソプロピルアク
リレート１０重量部 （９）希釈剤としてｎ−ノニルフェノキシテトラエチレ
ングリコールアクリレート４０部 億）予備乾燥後チタン系シランカップリング剤（イソプ
ロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、商品名
プレンアク）ＫＲ−１１、味の素■製）で表面処理した
平均粒径１．８μｍの炭酸カルシウム１２１是部 便）光増感剤としてアセトフェノン系光増感剤４部 練しイーストとした。

とのＲ−ストを既に第一層回路を形成し良紙基材フェノ
ール樹脂銅張積層板に、第二層回路と接続すべきランド
部分を残してスクリーン印刷により塗布した。これを８
０Ｗ／ｗ高圧水銀灯、１５鋸下、２ｍ／分の速度で３回
照射し塗膜を硬化させた。次いでクロム硫酸混液中に４
分／４５℃浸漬し親水化処理した。次いで触媒付与工程
を経て、無電解鋼メッキを３０分／４５℃行い、銅厚み
２μｍ前後とした後電解メッキを行い、第二層回路３５
μｍ厚みを形成し、二層配線板を得た。これの銅引剥し
強さ、ハンダ耐熱性、電気性能を評価した。

評価結果を第１表に示す。

比較例１ 実施例１において希釈剤として１．６−ヘキサンジオー
ルジアクリレート４０部を使用した外はすべて同じとし
、二層配線板を作製し評価した。評価結果を第１表に示
す。第二層銅箔の引きはがし比較例２ 比較例１よシヘキサフルオロインプロビルアクリレート
の添加を削除したぜ−ストを作り二層配線板を作製しよ
うとしたが、（−ストのべたつきが強く、スクリーン印
刷不能であり多層積層板は得られなかった。

表　　　　　　　１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　回路を形成した配線板の該回路表面に絶縁層と第２層
   回路を形成するための下地層を形成し、該下地層に触媒
   を付与する工程を経たのち、無電解銅メッキ、あるいは
   無電解銅メッキと電解銅メッキを併用して第２層回路を
   形成する多層配線板の製造方法において該下地層が （Ａ）分子鎖末端にアクリロイル基を有するジエン系オ
   リゴマー１００重量部、 （Ｂ）極性基を有する（メタ）アクリレートモノマー５
   〜３０重量部、 （Ｃ）フッ素化アルキル（メタ）アクリレートモノマー
   ５〜２５重量部、 （Ｄ）希釈剤として作用する（メタ）アクリレートモノ
   マー３０〜１００重量部、 （Ｅ）平均粒径が１０μｍ以下の炭酸カルシウム５〜１
   ００重量部、 とを必須構成成分とする樹脂組成物を紫外線、電子線な
   どの高エネルギー線により硬化させてなることを特徴と
   する多層配線板の製造方法。