JPWO2018179682A1 - 接着剤付き銅箔、銅張積層板および配線基板 - Google Patents
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Abstract
Description
[接着剤付き銅箔]
図1に示したように、本実施形態の接着剤付き銅箔1は、銅箔2と、該銅箔2の片面に設けられた接着剤層3と、を有してなる。この接着剤付き銅箔1は、樹脂基材(プリプレグ等)と接着させることで、樹脂基材表面に銅箔を有する積層部材(銅張積層板等)が得られる。この積層部材は、加工して内層回路板とし、さらに接着剤付き銅箔1を重ねて多層化し、多層板(配線基板等)とすることもできる。以下、この接着剤付き銅箔における各構成要素について説明する。
本実施形態で用いる銅箔は、電子部品の回路板等の材料として用いられる銅箔であれば特に限定されるものではなく、例えば、この銅箔としては電解銅箔および圧延銅箔のいずれを用いてもよく、その種類などの限定はない。さらに、この銅箔の表面は、片面が粗化処理されている。ここで、本明細書において「粗化処理」とは、銅箔の表面に凹凸を作ることをいい、例えば、電解銅箔では、光沢面と反対側の表面をあえて粗くなるようにして銅箔を得て、その粗い表面にさらに小さな凹凸を形成したり、表面が平滑な圧延銅箔の片面にブラスト処理等の公知の方法により凹凸面を形成するようにしたり、して実施できる。
ここで用いる接着剤層は、銅箔の片面に設けられるものであって、主鎖の末端に存在するヒドロキシル基がエチレン性不飽和化合物で変性された変性ポリフェニレンエーテルを主成分とする樹脂組成物からなる。
本実施形態の接着剤付き銅箔1は、上記銅箔2の接着面(粗化面)に、上記した樹脂組成物を塗布した後、該樹脂組成物を乾燥させて接着剤層3を形成することにより製造することができる。この際、樹脂組成物は、必要に応じて上記した溶媒に溶解または分散させて用いることができる。
図2に示したように、本発明の一実施形態である銅張積層板10は、プリプレグ11の両面に銅箔2を設けて構成される。
ここで用いられる銅箔2は、上記接着剤付き銅箔で説明した銅箔と同一のものを使用することができる。すなわち、粗化面を有し、該粗化面がシランカップリング剤で処理された、シランカップリング剤層を有する銅箔である。この銅箔2は、粗化面をプリプレグ11側にして積層され、銅張積層板が構成される。
本実施形態のプリプレグ11は、繊維基材に、主鎖の末端に存在するヒドロキシル基がエチレン性不飽和化合物で変性された変性ポリフェニレンエーテルを主成分とする樹脂組成物を含浸して得られるものである。
このプリプレグは、常法に従って樹脂組成物を基材に含浸塗付した後、乾燥させて樹脂を半硬化することによって製造できる。
本実施形態の銅張積層板10は、上記プリプレグ11に上記シランカップリング処理した銅箔2を重ね合わせ、加熱加圧成形して製造することができる。この銅張積層板は、例えば、所望の厚さに応じてプリプレグと銅箔を複数枚重ね合わせ、加熱加圧成形することによって得ることができる。さらに、得られた銅張積層板と別のプリプレグとを組み合わせて、より厚い積層板とすることもできる。
次に、本実施形態の配線基板について説明する。
本実施形態の配線基板は、絶縁層と、絶縁層の両面や絶縁層間に配置された導体層とを有し、絶縁層が上記樹脂組成物を含んで形成されている。すなわち、上記本実施形態の銅張積層板の銅箔が配線パターンに加工され、その配線パターンを有する銅張積層板を有して構成されているものが例示できる。
まず、上記銅張積層板に回路およびスルーホール導体を形成して内層板を製造する。その後、この内層板の表面にプリプレグおよび銅箔(接着剤付き銅箔も含む)等の導電性金属箔を積層して加熱加圧成形が行われて多層板に加工され、配線基板が得られる。この多層板には、さらに、別の接着剤付き銅箔を積層して組み合わせて、より多層化した高多層板を得ることもできる。
図3には本実施形態の多層板の一例として、回路形成した内層板21の両面に、接着剤付き銅箔1を積層した多層板20の概略構成断面図を示した。
[成分(A)]
(A1):メタクリル変性ポリフェニレンエーテル(サビックス社製、商品名:SA9000;数平均分子量Mn 2,000〜3,000、一般式(I)においてR3、R4、R5がメチル基、R1、R2、R6、R7が水素原子、Yがジメチルメチレン基、Zがカルボニル基で表されるもの)
(A2):メタクリル変性ポリフェニレンエーテル(サビックス社製、商品名:SA6000;数平均分子量Mn 3,000〜5,000、一般式(I)においてR3、R4、R5がメチル基、R1、R2、R6、R7が水素原子、Yがジメチルメチレン基、Zがカルボニル基で表されるもの)
(A3):ポリフェニレンエーテル(サビックス社製、商品名:SA90、数平均分子量Mn 2,000〜3,000)
(B1):トリアリルイソシアヌレート:TAICROS(エボニック株式会社製、商品名;ジアリルイソシアヌレート量 300ppm)
[成分(C)]
(C1):α,α’−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ジオソプロピルベンゼン:パーブチルP
[成分(D)]
(D1):ブタジエン・スチレン共重合体(CRAY VALLEY製、商品名:RICON184;質量比(ブタジエン/スチレン)=72/28)
[その他]
(シリカ):SFP−130MC(電気化学工業株式会社製、商品名;平均粒径 0.5μm)
[銅箔]
(銅箔1):FV0−WS(古河電気工業株式会社製、商品名;厚さ 18μm、表面粗さRz(粗化面側) 1.1μm)
(銅箔2):FZ0−WS(古河電気工業株式会社製、商品名;厚さ 18μm、表面粗さRz(粗化面側) 0.8μm)
(メタクリル):3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン
(アクリル):3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン
(イソシアヌレート):トリス−(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート
(エポキシ):2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン
(アミン):N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン
(ビニル):ビニルトリメトキシシラン
表1〜2に示したように、所定のシランカップリング剤を水に溶解させて2.0g/Lに水溶液を得た。この水溶液を、クロメート処理された厚さ18μmの電解銅箔(銅箔1または銅箔2)の粗化面に、ディッピング方式で均一になるように塗工した。その後、100℃で4分間乾燥させ、シランカップリング処理銅箔を得た。
表3に示したように、所定のシランカップリング剤を水に溶解させて2.0g/Lに水溶液を得た。この水溶液を、クロメート処理された厚さ18μmの電解銅箔(銅箔1)の粗化面に、ディッピング方式で均一になるように塗工した。その後、100℃で4分間乾燥させ、シランカップリング処理銅箔を得た。
次に、実施例1〜14および比較例1〜9で得られた銅張積層板及び該銅張積層板を用いた配線板について以下の評価を行った。結果を表1〜3に併せて示した。
(ピール強度)
銅張積層板について、銅箔の90度剥離試験を行うことによりピール強度(kN/m)を測定した。
(耐熱性)
288℃、300℃、または320℃のハンダ中に銅張積層板を5分間浸漬し、銅箔の膨れを観察した。3枚の銅張積層板について観察を行い、以下の基準で評価した。
「優良」:320℃で3枚とも膨れが発生しなかった。
「良」:300℃で3枚とも膨れが発生しなかった。
「不良」:300℃で1枚でも膨れが生じた。
得られた銅張積層板にスルーホールを形成した後、回路(配線層)およびスルーホール導体を形成して内層板を得た。この内層板とプリプレグ(京セラ製:TLP−596MN 100μm)を重ね合わせて、190℃、4MPaで加熱加圧して3.0mm配線板を得た。耐リフロー性を、前処理:85℃/85%/168h、リフロー条件:Pbフリーリフロー(260℃)で試験し、デラミレーションの発生を走査型電子顕微鏡で確認した。
「優良」:リフロー20回後にデラミネーションの発生がない。
「良」:リフロー10回後にデラミネーションの発生がない。
「不良」:一部のデラミネーションの発生があった。
得られた銅張積層板にスルーホールを形成した後、回路(配線層)およびスルーホール導体を形成して内層板を得た。この内層板とプリプレグ(京セラ製:TLP−596MN 100μm)を重ね合わせて、190℃、4MPaで加熱加圧して3.0mm配線板を得た。スルーホール間の絶縁性を、前処理:Pbフリーリフロー10サイクル、条件:65℃/85%/50VDCで試験し、絶縁抵抗を確認し、以下の基準で評価した。
「優良」:2000h後に絶縁抵抗が108Ω以上を維持できていた。
「良」:1000h後に絶縁抵抗が108Ω以上を維持できていた。
「不良」:一部の絶縁抵抗が108Ω以下であった。
得られた銅張積層板にスルーホールを形成した後、回路(配線層)およびスルーホール導体を形成して内層板を得た。この内層板とプリプレグ(京セラ製:TLP−596MN 100μm)を重ね合わせて、190℃、4MPaで加熱加圧して3.0mm配線板を得た。
スルーホール導体と配線板との接続性を、前処理:Pbフリーリフロー10サイクル、条件:−65℃×30分と125℃×30分での温度サイクルの繰り返しで試験し、配線基板の断面を走査型電子顕微鏡で確認し、以下の基準で評価し、併せて表に示した。
「優良」:スルーホール導体と配線板とが2000サイクル後に接続されている。
「良」:スルーホール導体と配線板とが1000サイクル後に接続されている。
「不良」:一部のスルーホール導体と配線層が接続されていない。
Claims (9)
- 銅箔と、該銅箔の片面に設けられた接着剤層と、を有する接着剤付き銅箔であって、
前記銅箔は、片面に、メタクリルシラン、アクリルシランまたはイソシアヌレートシランで表面処理されてなる粗化面を有し、
前記接着剤層は、主鎖の末端に存在するヒドロキシル基がエチレン性不飽和化合物で変性された変性ポリフェニレンエーテルを主成分とする樹脂組成物からなり、かつ、前記粗化面上に形成されている、ことを特徴とする接着剤付き銅箔。 - 前記樹脂組成物が、(A)主鎖の末端に存在するヒドロキシル基がエチレン性不飽和化合物で変性された変性ポリフェニレンエーテルと、(B)トリアリルイソシアヌレートおよびトリアリルシアヌレートの少なくとも1種を含むシアヌレート化合物と、(C)有機過酸化物と、を含有し、
前記(A)変性ポリフェニレンエーテルが、下記一般式(I)で表されるポリフェニレンエーテル
前記(A)変性ポリフェニレンエーテル、前記(B)シアヌレート化合物および前記(C)有機過酸化物の合計量を100質量%としたとき、前記(C)有機過酸化物の含有割合が、0.5〜20質量%である、ことを特徴とする請求項1に記載の接着剤付き銅箔。 - 前記樹脂組成物が、さらに(D)ブタジエン・スチレン共重合体を含むことを特徴とする請求項2に記載の接着剤付き銅箔。
- 前記銅箔の厚さは5〜70μmであり、
前記粗化面の表面粗さRzが、前記厚さの2〜20%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の接着剤付き銅箔。 - 前記表面粗さRzが、0.1〜2.0μmである請求項4に記載の接着剤付き銅箔。
- プリプレグと銅箔とを積層してなる銅張積層板であって、
前記銅箔は、片面に、メタクリルシラン、アクリルシランまたはイソシアヌレートシランで表面処理されてなる粗化面を有し、
前記プリプレグは、主鎖の末端に存在するヒドロキシル基がエチレン性不飽和化合物で変性された変性ポリフェニレンエーテルを主成分とする樹脂組成物をガラスクロスに含浸してなり、かつ、前記粗化面側に積層されてなる、ことを特徴とする銅張積層板。 - 前記樹脂組成物が、(A)主鎖の末端に存在するヒドロキシル基がエチレン性不飽和化合物で変性された変性ポリフェニレンエーテルと、(B)トリアリルイソシアヌレートおよびトリアリルシアヌレートの少なくとも1種を含むシアヌレート化合物と、(C)有機過酸化物と、を含有し、
前記(A)変性ポリフェニレンエーテルが、下記一般式(I)で表されるポリフェニレンエーテル
前記(A)変性ポリフェニレンエーテル、前記(B)シアヌレート化合物および前記(C)有機過酸化物の合計量を100質量%としたとき、前記(C)有機過酸化物の含有割合が0.5〜20質量%であることを特徴とする請求項6に記載の銅張積層板。 - 前記銅箔が、請求項1〜5のいずれか1項に記載の接着剤付き銅箔であることを特徴とする請求項6または7に記載の銅張積層板。
- 銅箔が配線パターンに加工された、請求項6〜8のいずれか1項に記載の銅張積層板を有することを特徴とする配線基板。
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