KR20190043536A - 배선 기판 및 그 제조 방법 - Google Patents

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도모야 호소다
다츠야 데라다
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에이지씨 가부시키가이샤
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Abstract

우수한 전송 특성을 갖는 배선 기판으로서, 구멍의 내벽면에 실시하는 전처리의 종류에 상관없이 구멍의 내벽면에 형성된 도금층의 초기 불량이 억제되고, 또한 도금층의 내열성이 양호한 배선 기판 및 그 제조 방법의 제공.
전기 절연체층 (20) 과 전기 절연체층 (20) 의 제 1 면에 형성된 제 1 도체층 (32) 과 전기 절연체층 (20) 의 제 2 면에 형성된 제 2 도체층 (34) 과 제 1 도체층 (32) 으로부터 제 2 도체층 (34) 까지 통하는 구멍 (40) 의 내벽면에 형성된 도금층 (42) 을 갖고 ; 전기 절연체층 (20) 은 내열성 수지 및 수지 파우더를 함유하는 내열성 수지층 (22) 을 갖고 ; 수지 파우더는 카르보닐기 함유기 등의 관능기를 갖는 용융 성형 가능한 불소 수지를 함유하는 수지 재료로 이루어지고 ; 수지 파우더의 함유 비율이 내열성 수지층 (22) 에 대해 5 ∼ 70 질량% 이고 ; 전기 절연체층 (20) 의 비유전율이 2.0 ∼ 3.5 인, 배선 기판 (10).

Description

배선 기판 및 그 제조 방법
본 발명은 배선 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
고주파 신호의 전송에 사용되는 배선 기판에는, 우수한 전송 특성을 갖는 것, 즉 전송 지연이나 전송 손실이 작은 것이 요구된다. 전송 특성을 높이려면, 배선 기판의 전기 절연체층의 절연 재료로서, 비유전율 및 유전 정접이 작은 재료를 사용할 필요가 있다. 비유전율 및 유전 정접이 작은 절연 재료로는, 불소 수지가 알려져 있다.
전기 절연체층의 절연 재료로서 불소 수지를 사용한 배선 기판으로는, 예를 들어, 하기의 것이 제안되어 있다.
(1) 금속 기재의 표면에, 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE) 등의 유전체층을 형성한 고주파 회로 기판 (특허문헌 1).
(2) 산무수물 잔기를 갖는 함불소 공중합체를 함유하는 전기 절연체층과, 전기 절연체층에 접하는 도전체층을 갖는 프린트 회로 기판 (특허문헌 2).
일본 공개특허공보 2001-007466호 일본 공개특허공보 2007-314720호
전기 절연체층의 절연 재료로서 불소 수지를 사용한 배선 기판에 있어서, 구멍 (스루홀 등) 을 형성하고, 구멍의 내벽면에 도금층을 형성하는 경우, 구멍의 내벽면과 도금층의 접착성을 확보하여 도통 불량을 억제하기 위해서, 구멍의 내벽면에 전처리를 실시하는 방법이 행해진다. 전기 절연체층이 불소 수지를 함유하는 경우, 전처리로는, 금속 나트륨을 테트라하이드로프란에 용해시킨 에칭액을 사용한 에칭 처리가 선택된다. 그러나, 금속 나트륨을 사용한 에칭 처리에는 하기의 문제가 있다.
·금속 나트륨은, 취급이나 보관 장소에 엄중한 주의가 필요하다.
·유기 용매를 다량으로 사용하기 때문에, 작업 환경이 악화되기 쉽다.
·에칭액의 후처리가 번거롭다.
금속 나트륨을 사용한 에칭 처리 이외의 전처리 (과망간산 용액 처리, 플라즈마 처리 등) 가 알려져 있다. 그러나, 이들 전처리에서는, 전기 절연체층이 불소 수지를 함유하는 경우, 하기의 문제가 있다.
·구멍의 내벽면이 도금액을 튕겨내어, 구멍의 내벽면에 도금층이 충분히 형성되지 않아서 초기 불량이 되는 경우가 있다.
·구멍의 내벽면에 도금층이 형성되어도 구멍의 내벽면과 도금층과의 접착성이 부족하여, 온도 변화를 반복하는 것에 의해서 도금층에 있어서 도통 불량이 되기 쉽다, 즉 도금층의 내열성이 불충분하다.
본 발명은, 우수한 전송 특성을 갖는 배선 기판으로서, 구멍의 내벽면에 실시하는 전처리의 종류에 상관없이 구멍의 내벽면에 형성된 도금층의 초기 불량이 억제되고, 또한 도금층의 내열성이 양호한 배선 기판 ; 및 우수한 전송 특성을 갖는 배선 기판을 제조할 수 있으며, 나아가 구멍의 내벽면에 실시하는 전처리의 종류에 상관없이 초기 불량이 억제되고, 또한 내열성이 양호한 도금층을 구멍의 내벽면에 형성할 수 있는 배선 기판의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은, 이하의 양태를 갖는다.
<1> 전기 절연체층과, 상기 전기 절연체층의 제 1 면에 형성된 제 1 도체층과, 상기 전기 절연체층의 상기 제 1 면과 반대측인 제 2 면에 형성된 제 2 도체층과, 상기 제 1 도체층으로부터 상기 제 2 도체층까지 통하는 구멍의 내벽면에 형성된 도금층을 갖고 ; 상기 전기 절연체층은, 내열성 수지 및 수지 파우더를 함유하는 내열성 수지층을 갖고 ; 상기 수지 파우더는, 카르보닐기 함유기, 하이드록시기, 에폭시기 및 이소시아네이트기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 관능기를 갖는 용융 성형 가능한 함불소 수지를 함유하는 수지 재료로 이루어지고 ; 상기 수지 파우더의 함유 비율이, 상기 내열성 수지층에 대해 5 ∼ 70 질량% 이고 ; 상기 전기 절연체층의 비유전율이 2.0 ∼ 3.5 인, 배선 기판.
<2> 상기 함불소 수지의 융점이 260 ℃ 이상인, 상기 <1> 의 배선 기판.
<3> 상기 관능기의 적어도 1 종이 카르보닐기 함유기이고 ; 상기 카르보닐기 함유기가, 탄화수소기의 탄소 원자 사이에 카르보닐기를 갖는 기, 카보네이트기, 카르복시기, 할로포르밀기, 알콕시카르보닐기 및 산무수물 잔기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인, 상기 <1> 또는 <2> 의 배선 기판.
<4> 상기 함불소 수지 중의 상기 관능기의 함유량이, 상기 함불소 수지의 주사슬의 탄소수 1×106 개에 대해 10 ∼ 60000 개인, 상기 <1> ∼ <3> 중 어느 하나의 배선 기판.
<5> 상기 전기 절연체층의 비유전율이 2.0 ∼ 3.0 인, 상기 <1> ∼ <4> 중 어느 하나의 배선 기판.
<6> 상기 전기 절연체층의 선팽창 계수가 0 ∼ 100 ppm/℃ 인, 상기 <1> ∼ <5> 중 어느 하나의 배선 기판.
<7> 상기 수지 파우더의 평균 입경이 0.02 ∼ 5 ㎛ 이고 ; 상기 수지 파우더의 D90 이 6 ㎛ 이하인, 상기 <1> ∼ <6> 중 어느 하나의 배선 기판.
<8> 상기 전기 절연체층의 물방울 접촉각이 60°∼ 100°인, 상기 <1> ∼ <7> 중 어느 일 항에 기재된 배선 기판.
<9> 상기 전기 절연체층 중에 함유되는 상기 수지 파우더의 평균 입경이 1 ∼ 7 ㎛ 인, 상기 <1> ∼ <8> 중 어느 하나의 배선 기판.
<10> 열충격 시험의 100 번째 사이클의 260 ℃ 에 있어서의 배선 기판의 저항값의, 열충격 시험의 첫 번째 사이클의 260 ℃ 에 있어서의 배선 기판의 저항값에 대한 변화율이, ±10 % 인 것을 특징으로 하는 상기 <1> ∼ <9> 중 어느 하나의 배선 기판.
<11> 상기 <1> ∼ <10> 중 어느 하나의 배선 기판을 제조하는 방법으로 ; 상기 제 1 도체층, 상기 전기 절연체층 및 상기 제 2 도체층이 이 순서대로 적층되어 있는 적층체에 상기 구멍을 형성하고 ; 상기 구멍의 내벽면에 전처리를 실시하고 ; 상기 전처리를 실시한 구멍의 내벽면에 상기 도금층을 형성하는, 배선 기판의 제조 방법.
<12> 상기 <1> ∼ <10> 중 어느 하나의 배선 기판을 제조하는 방법으로 ; 상기 전기 절연체층의 제 1 면에 상기 제 1 도체층이 적층된 적층체에 상기 구멍을 형성하고 ; 상기 구멍의 내벽면에 전처리를 실시하고 ; 상기 전처리를 실시한 구멍의 내벽면에 상기 도금층을 형성하고 ; 상기 전기 절연체층의 제 2 면에 상기 제 2 도체층을 형성하는, 배선 기판의 제조 방법.
<13> 상기 전처리로서 금속 나트륨을 사용한 에칭 처리를 실시하지 않고, 과망간산 용액 처리 및 플라즈마 처리 중 어느 일방 또는 양방을 실시하는, 상기 <11> 또는 <12> 의 배선 기판의 제조 방법.
본 발명의 배선 기판은, 우수한 전송 특성을 갖는 배선 기판으로서, 구멍의 내벽면에 실시하는 전처리의 종류에 상관없이 구멍의 내벽면에 형성된 도금층의 초기 불량이 억제되고, 또한 도금층의 내열성이 양호하다.
본 발명의 배선 기판의 제조 방법에 의하면, 우수한 전송 특성을 갖는 배선 기판을 제조할 수 있으며, 나아가 구멍의 내벽면에 실시하는 전처리의 종류에 상관없이 초기 불량이 억제되고, 또한 내열성이 양호한 도금층을 구멍의 내벽면에 형성할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 배선 기판의 일례를 나타내는 모식 단면도이다.
도 2 는 본 발명의 배선 기판의 다른 예를 나타내는 모식 단면도이다.
도 3 의 3a 는 본 발명의 배선 기판의 제조 방법에서 사용되는 적층체의 일례를 나타내는 모식 단면도이다. 3b 는 3a 의 적층체에 구멍을 형성하는 과정을 나타내는 모식 단면도이다. 3c 는 3b 의 적층체의 구멍의 내벽면에 도금층을 형성하는 과정을 나타내는 모식 단면도이다.
도 4 의 4a 는 본 발명의 배선 기판의 제조 방법에서 사용되는 적층체의 다른 예를 나타내는 모식 단면도이다. 4b 는 4a 의 적층체에 구멍을 형성하는 과정을 나타내는 모식 단면도이다. 4c 는 4b 의 적층체의 구멍의 내벽면에 도금층을 형성하는 과정을 나타내는 모식 단면도이다. 4d 는 4c 의 적층체의 전기 절연체층의 제 2 면측에 제 2 도체층을 형성하는 과정을 나타내는 모식 단면도이다.
도 5 는 실시예에 있어서의 도통 회로 (데이지 체인 패턴) 를 나타내는 도면이다.
「내열성 수지」란, 융점이 280 ℃ 이상의 고분자 화합물, 또는 JIS C 4003 : 2010 (IEC 60085 : 2007) 에 의해 규정되는 최고 연속 사용 온도가 121 ℃ 이상인 고분자 화합물을 의미한다.
「용융 성형 가능」하다란, 용융 유동성을 나타내는 것을 의미한다.
「용융 유동성을 나타낸다」란, 하중 49 N 의 조건하, 수지의 융점보다 20 ℃ 이상 높은 온도에 있어서, 용융 흐름 속도가 0.1 ∼ 1000 g/10 분이 되는 온도가 존재하는 것을 의미한다.
「융점」이란, 시차 주사 열량 측정 (DSC) 법으로 측정한 융해 피크의 최대치에 대응하는 온도를 의미한다.
「용융 흐름 속도」란, JIS K 7210 : 1999 (ISO 1133 : 1997) 에 규정되는 멜트 매스 플로 레이트 (MFR) 를 의미한다.
중합체에 있어서의 「단위」란, 단량체가 중합함으로써 형성된 그 단량체에서 유래하는 원자단 (團) 을 의미한다. 단위는, 중합 반응에 의해 직접 형성된 원자단이어도 되고, 중합체를 처리함으로써 그 원자단의 일부가 다른 구조로 변환된 원자단이어도 된다.
<<배선 기판>>
본 발명의 배선 기판은, 전기 절연체층과 ; 전기 절연체층의 제 1 면에 형성된 제 1 도체층과 ; 전기 절연체층의 제 1 면과 반대측인 제 2 면에 형성된 제 2 도체층과 ; 제 1 도체층으로부터 제 2 도체층까지 통하는 구멍 (스루홀 등) 의 내벽면에 형성된 도금층을 갖는다.
본 발명의 배선 기판은, 전기 절연체층이 강화 섬유 기재를 함유하지 않은 플렉시블 기판이어도 되고, 전기 절연체층이 강화 섬유 기재를 함유하는 리지드 기판이어도 된다.
본 발명의 배선 기판에 있어서의 전기 절연체층은, 1 층이어도 되고, 2 층 이상이어도 된다.
본 발명의 배선 기판에 있어서의 도체층은, 2 층이어도 되고, 3 층 이상이어도 된다.
본 발명의 배선 기판은, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에 있어서, 필요에 따라서 전기 절연체층 및 도체층 이외의 다른 층을 가지고 있어도 된다.
배선 기판이 플렉시블 기판인 경우, 배선 기판의 두께는, 10 ∼ 1500 ㎛ 가 바람직하고, 12 ∼ 200 ㎛ 가 보다 바람직하다. 배선 기판의 두께가 상기 범위의 하한치 이상이면, 휨 등의 변형이 억제된다. 배선 기판의 두께가 상기 범위의 상한치 이하이면, 유연성이 우수하여, 플렉시블 기판으로서 적용할 수 있다.
배선 기판이 리지드 기판인 경우, 배선 기판의 두께는, 10 ∼ 5000 ㎛ 가 바람직하고, 20 ∼ 3000 ㎛ 가 보다 바람직하고, 30 ∼ 2000 ㎛ 가 더욱 바람직하다. 배선 기판의 두께가 상기 범위의 하한치 이상이면, 휨 등의 변형이 억제된다. 배선 기판의 두께가 상기 범위의 상한치 이하이면, 배선 기판의 소형화 및 경량화에 대응할 수 있다.
배선 기판을 20 ℃ 의 환경하에 30 초간 둔 후에 260 ℃ 의 환경하에 30 초간 두는 사이클을 100 사이클 반복하는 열충격 시험의 100 번째 사이클의 260 ℃ 에 있어서의 배선 기판의 저항값의, 열충격 시험의 첫 번째 사이클의 260 ℃ 에 있어서의 배선 기판의 저항값에 대한 변화율은, ±10 % 의 범위 내인 것이 바람직하다. 변화율이 ±10 % 의 범위 내이면, 내열성이 우수한 배선 기판이다. 융점이 높은 불소 수지, 융점이 높은 내열성 수지, 열경화성의 내열성 수지를 사용함으로써, 변화율의 절대값이 작아지는 경향이 있다.
도 1 은, 본 발명의 배선 기판의 일례를 나타내는 모식 단면도이다.
배선 기판 (10) 은, 전기 절연체층 (20) 과 ; 전기 절연체층 (20) 의 제 1 면에 형성되어 있는 제 1 도체층 (32) 과 ; 전기 절연체층 (20) 의 제 1 면과 반대측인 제 2 면에 형성되어 있는 제 2 도체층 (34) 과 ; 제 1 도체층 (32) 으로부터 제 2 도체층 (34) 까지 통하는 구멍 (40) (스루홀 등) 의 내벽면에 형성되어 있는 도금층 (42) 을 갖는다.
전기 절연체층 (20) 은, 내열성 수지층 (22) 만으로 이루어진다.
도 2 는, 본 발명의 배선 기판의 다른 예를 나타내는 모식 단면도이다.
배선 기판 (10) 은, 전기 절연체층 (20) 과 ; 전기 절연체층 (20) 의 제 1 면에 형성되어 있는 제 1 도체층 (32) 과 ; 전기 절연체층 (20) 의 제 1 면과 반대측인 제 2 면에 형성되어 있는 제 2 도체층 (34) 과 ; 제 1 도체층 (32) 으로부터 제 2 도체층 (34) 까지 통하는 구멍 (40) (스루홀 등) 의 내벽면에 형성되어 있는 도금층 (42) 을 갖는다.
전기 절연체층 (20) 은, 내열성 수지층 (22) 과 ; 내열성 수지층 (22) 의 제 1 면에 형성되고, 제 1 도체층 (32) 과 접하는 제 1 접착층 (24) 과 ; 내열성 수지층 (22) 의 제 2 면에 형성되고, 제 2 도체층 (34) 과 접하는 제 2 접착층 (26) 을 갖는다.
<전기 절연체층>
전기 절연체층은, 내열성 수지층을 갖는다. 전기 절연체층에 있어서의 내열성 수지층은, 1 층이어도 되고, 2 층 이상이어도 된다.
전기 절연체층은, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에 있어서, 필요에 따라서 내열성 수지층의 제 1 면 및 제 2 면 중 어느 일방 또는 양방에 접착층을 가지고 있어도 된다.
전기 절연체층은, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에 있어서, 필요에 따라서 내열성 수지층 및 접착층 이외의 다른 층을 가지고 있어도 된다.
전기 절연체층의 비유전율은, 2.0 ∼ 3.5 이고, 2.0 ∼ 3.3 이 바람직하며, 보다 바람직하게는 2.6 ∼ 3.2 이다. 전기 절연체층의 비유전율이 상기 범위의 상한치 이하이면, 안테나 등의 저유전율이 요구되는 용도에 유용하다. 전기 절연체층의 비유전율이 상기 범위의 하한치 이상이면, 배선 기판의 전송 특성이 우수하다. 또, 배선 기판에 있어서의 전처리 후의 구멍의 내벽면의 친액성이 우수하다. 또, 배선 기판에 있어서의 전처리 후의 구멍의 내벽면과 도금층과의 접착성이 우수하다.
전기 절연체층의 비유전율은, 스프릿트 포스트 유전체 공진기법 (SPDR 법) 에 의해, 온도 : 23 ℃ ± 2 ℃, 상대습도 : 50 ± 5 %RH 의 환경하에 주파수 2.5 GHz 에서 측정되는 값이다.
전기 절연체층이 나타내는 물방울 접촉각은, 60 ∼ 100°가 바람직하고, 65 ∼ 97°가 보다 바람직하고, 70 ∼ 95°가 더욱 바람직하며, 75 ∼ 90°가 특히 바람직하다. 물방울 접촉각이 상기 범위의 상한치 이하이면, 스루홀의 내벽면에 도금액이 침투하여, 회로를 효율적으로 형성하는 것이 가능하고, 하한치 이상이면 배선 기판의 접속 신뢰성이 우수하며, 또한 수지 파우더에 의한 층의 저유전율화 및 저유전 정접화에 의해 전기 특성이 향상된다.
전기 절연체층의 선팽창 계수는, 0 ∼ 100 ppm/℃ 가 바람직하고, 0 ∼ 80 ppm/℃ 가 보다 바람직하고, 0 ∼ 70 ppm/℃ 가 더욱 바람직하다. 그 선팽창 계수가 상기 범위의 상한치 이하이면, 도체층과의 선팽창 계수의 차이가 작아져, 배선 기판에 휨 등의 변형이 억제된다. 그 선팽창 계수는, 실시예에 기재된 방법으로 구할 수 있다.
전기 절연체층 중의 수지 파우더의 평균 입경은, 1 ∼ 7 ㎛ 가 바람직하고, 1 ∼ 5 ㎛ 가 보다 바람직하고, 1 ∼ 3 ㎛ 가 특히 바람직하다. 이 범위이면, 수지 파우더가 전기 절연체층 중에서 응집하지 않고, 분산성이 양호하여, 스루홀을 형성한 단면에 도금했을 때의, 도금층의 미형성이나 결락이 일어나기 어려워진다. 또 온도 변화에 수반되는 전기 절연체층의 열팽창에 의해서 도금층에 대한 크랙 발생이나 도금층의 탈락에 의한 배선 회로의 전기 저항값의 증가, 단선이 일어나기 어려워진다. 절연체층 전기 절연체층 중의 수지 파우더의 평균 입경은, 주사형 전자 현미경 (히타치 하이테크놀로지사 제조 형식명 : S-4800) 을 사용하여, 배율 5000 배로, 100 개의 파우더 입자의 직경을 측정하여, 산출된 평균치이다. 입자의 직경은 장변을 측정하여 직경으로 하였다. 파우더가 응집되어 있는 경우에는, 응집체를 하나의 입자로 하여 직경을 측정하였다.
배선 기판이 플렉시블 기판인 경우, 전기 절연체층의 두께는, 1 층당 4 ∼ 1000 ㎛ 가 바람직하고, 6 ∼ 300 ㎛ 가 보다 바람직하다. 그 두께가 상기 범위의 하한치 이상이면, 배선 기판이 과도하게 변형되기 힘들어지기 때문에, 도체층이 단선되기 어려워진다. 그 두께가 상기 범위의 상한치 이하이면, 유연성이 우수하고, 또한 배선 기판의 소형화 및 경량화에 대응할 수 있다.
배선 기판이 리지드 기판인 경우, 전기 절연체층의 두께는, 1 층당 4 ∼ 3000 ㎛ 가 바람직하고, 6 ∼ 2000 ㎛ 가 보다 바람직하다. 그 두께가 상기 범위의 하한치 이상이면, 배선 기판이 과도하게 변형되기 힘들어지기 때문에, 도체층이 단선되기 어려워진다. 그 두께가 상기 범위의 상한치 이하이면, 배선 기판의 소형화 및 경량화에 대응할 수 있다.
<내열성 수지층>
내열성 수지층은, 내열성 수지 및 수지 파우더를 함유한다.
내열성 수지층은, 필요에 따라서 강화 섬유 기재를 함유하고 있어도 되고, 필요에 따라서 내열성 수지, 수지 파우더 및 강화 섬유 기재 이외의 다른 성분을 함유하고 있어도 된다.
배선 기판이 플렉시블 기판인 경우, 내열성 수지층의 두께는, 1 층당 3 ∼ 500 ㎛ 가 바람직하고, 5 ∼ 300 ㎛ 가 보다 바람직하고, 6 ∼ 200 ㎛ 가 더욱 바람직하다. 그 두께가 상기 범위의 하한치 이상이면, 전기 절연성이 우수하고, 또 휨 등의 변형이 억제된다. 그 두께가 상기 범위의 상한치 이하이면, 배선 기판의 전체의 두께를 얇게 할 수 있다.
배선 기판이 리지드 기판인 경우, 내열성 수지층의 두께는, 1 층당 12 ∼ 3000 ㎛ 가 바람직하고, 25 ∼ 1000 ㎛ 가 보다 바람직하다. 그 두께가 상기 범위의 하한치 이상이면, 전기 절연성이 우수하고, 또 휨 등의 변형이 억제된다. 그 두께가 상기 범위의 상한치 이하이면, 배선 기판의 전체의 두께를 얇게 할 수 있다.
(내열성 수지)
내열성 수지 (단, 후술하는 수지 (X) 를 제외한다) 는, 내열성 수지층에 내열성을 부여하는 성분이다. 또, 전기 절연체층의 선팽창 계수를 작게 하는 성분이다.
내열성 수지로는, 폴리이미드 (방향족 폴리이미드 등), 폴리아릴레이트, 폴리술폰, 폴리알릴술폰 (폴리에테르술폰 등), 방향족 폴리아미드, 방향족 폴리에테르아미드, 폴리페닐렌술파이드, 폴리알릴에테르케톤, 폴리아미드이미드, 액정 폴리에스테르, 다른 열경화성 수지 (에폭시 수지, 아크릴 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 페놀 수지 등) 의 경화물 등을 들 수 있다. 내열성 수지는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.
배선 기판이 플렉시블 기판인 경우, 내열성 수지로는, 폴리이미드, 액정 폴리에스테르가 바람직하다. 내열성의 점에서는, 폴리이미드가 바람직하다. 전기 특성의 점에서는, 액정 폴리에스테르가 바람직하다.
배선 기판이 리지드 기판인 경우, 내열성 수지로는, 에폭시 수지의 경화물이 바람직하다.
폴리이미드는, 열경화성 폴리이미드여도 되고, 열가소성 폴리이미드여도 된다. 폴리이미드로는, 방향족 폴리이미드가 바람직하다. 방향족 폴리이미드로는, 방향족 다가 카르복실산 2무수물과 방향족 디아민과의 축중합에 의해 제조되는 전방향족 폴리이미드가 바람직하다.
폴리이미드는, 통상, 다가 카르복실산 2무수물 (또는 그 유도체) 과 디아민과의 반응 (중축합) 에 의해, 폴리아믹산 (폴리이미드 전구체) 을 경유하여 얻어진다.
폴리이미드, 특히 방향족 폴리이미드는 그 강직한 주사슬 구조에 의해, 용매 등에 대하여 불용이고, 또한 불융의 성질을 갖는다. 그 때문에, 먼저, 다가 카르복실산 2무수물과 디아민의 반응에 의해서, 유기 용매에 가용인 폴리이미드 전구체 (폴리아믹산 또는 폴리아미드산) 를 합성하고, 폴리아믹산의 단계에서 여러 가지 방법으로 성형 가공이 이루어진다. 그 후 폴리아믹산을 가열 또는 화학적 방법에 의해 탈수 반응시켜 고리화 (이미드화) 하여, 폴리이미드가 된다.
방향족 다가 카르복실산 2무수물의 구체예로는, 일본 공개특허공보 2012-145676호의 단락 [0055] 에 기재된 것을 들 수 있다. 다가 카르복실산 2무수물은, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.
방향족 디아민의 구체예로는, 일본 공개특허공보 2012-145676호의 단락 [0057] 에 기재된 것을 들 수 있다. 방향족 디아민은, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.
액정 폴리에스테르로는, 내열성의 점에서, 융점이 300 ℃ 이상, 비유전율이 3.2 이하, 유전 정접이 0.005 이하인 액정 폴리에스테르가 바람직하다. 액정 폴리에스테르의 시판품으로는, 벡스타 (상품명, 쿠라레사 제조), 바이악 (상품명, 닛폰 고어사 제조) 등을 들 수 있다.
에폭시 수지로는, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 A 형 에폭시 수지, 비스페놀 F 형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 알킬페놀 노볼락형 에폭시 수지, 비페놀 F 형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 페놀류와 페놀성 수산기를 갖는 방향족 알데히드와의 축합물의 에폭시화물, 트리글리시딜이소시아누레이트, 지환식 에폭시 수지 등을 들 수 있다.
(수지 파우더)
수지 파우더는, 배선 기판에 우수한 전송 특성을 부여하는 성분이다.
수지 파우더는, 후술하는 수지 (X) 를 함유하는 수지 재료로 이루어진다. 수지 재료는, 필요에 따라서 수지 (X) 이외의 다른 수지 (이하, 수지 (Y) 라고 한다), 첨가제 등을 함유하고 있어도 된다.
내열성 수지층에 첨가되는 수지 파우더의 평균 입경은, 0.02 ∼ 200 ㎛ 가 바람직하고, 0.02 ∼ 5 ㎛ 가 보다 바람직하다. 그 평균 입경이 상기 범위의 하한치 이상이면, 수지 파우더의 유동성이 충분하여 취급이 용이하다. 수지 파우더의 평균 입경이 상기 범위의 상한치 이하이면, 내열성 수지층에 대한 수지 파우더의 충전율을 높게 할 수 있다. 충전율이 높을수록, 배선 기판의 전송 특성이 우수하다. 또, 그 평균 입경이 상기 범위의 상한치 이하이면, 내열성 수지층을 얇게 할 수 있다.
내열성 수지층에 첨가되는 수지 파우더의 평균 입경은, 레이저 회절·산란법에 의해 구해지는 체적 기준 누적 50 % 직경 (D50) 이다. 즉, 레이저 회절·산란법에 의해 입도 분포를 측정하여, 입자의 집단의 전체적을 100 % 로 하여 누적 커브를 구하고, 그 누적 커브 상에서 누적 체적이 50 % 가 되는 점의 입자경이다.
내열성 수지층에 첨가되는 수지 파우더의 체적 기준 누적 90 % 직경 (D90) 은, 8 ㎛ 이하가 바람직하고, 6 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 1.5 ∼ 5 ㎛ 가 더욱 바람직하다. D90 이 상기 범위의 상한치 이하이면, 내열성 수지층의 표면 조도가 억제되어, 우수한 전송 특성을 나타낸다.
수지 파우더의 D90 은, 레이저 회절·산란법에 의해 구해진다. 즉, 레이저 회절·산란법에 의해 입도 분포를 측정하여, 입자의 집단의 전체적을 100 % 로 하여 누적 커브를 구하고, 그 누적 커브 상에서 누적 체적이 90 % 가 되는 점의 입자경이다.
수지 파우더를 구성하는 수지 재료에 함유되는 불소 수지 (이하, 수지 (X) 라고 한다) 는, 카르보닐기 함유기, 하이드록시기, 에폭시기 및 이소시아네이트기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 관능기 (이하, 이들 관능기를 일괄하여 「관능기 (G)」로도 기재한다) 를 갖는 용융 성형 가능한 불소 수지이다.
수지 (X) 는, 배선 기판에 우수한 전송 특성을 부여함과 함께, 배선 기판에 있어서의 전처리 후의 구멍의 내벽면에 친액성 및 도금층과의 접착성을 부여하는 성분이다.
수지 (X) 는, 배선 기판에 있어서의 전처리 후의 구멍의 내벽면의 친액성이 한층 더 우수한 점, 및 배선 기판에 있어서의 전처리 후의 구멍의 내벽면과 도금층과의 접착성이 한층 더 우수한 점에서, 관능기 (G) 로서 적어도 카르보닐기 함유기를 갖는 것이 바람직하다.
카르보닐기 함유기로는, 예를 들어, 탄화수소기의 탄소 원자 사이에 카르보닐기를 갖는 기, 카보네이트기, 카르복시기, 할로포르밀기, 알콕시카르보닐기, 산무수물 잔기, 폴리플루오로알콕시카르보닐기, 지방산 잔기 등을 들 수 있다. 카르보닐기 함유기로는, 배선 기판에 있어서의 전처리 후의 구멍의 내벽면의 친액성이 한층 더 우수한 점, 및 배선 기판에 있어서의 전처리 후의 구멍의 내벽면과 도금층과의 접착성이 한층 더 우수한 점에서, 탄화수소기의 탄소 원자 사이에 카르보닐기를 갖는 기, 카보네이트기, 카르복시기, 할로포르밀기, 알콕시카르보닐기 및 산무수물 잔기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이 바람직하고, 카르복시기 및 산무수물 잔기 중 어느 일방 또는 양방이 보다 바람직하다.
탄화수소기의 탄소 원자 사이에 카르보닐기를 갖는 기에 있어서의 탄화수소기로는, 예를 들어, 탄소수 2 ∼ 8 의 알킬렌기 등을 들 수 있다. 또한, 그 알킬렌기의 탄소수는, 카르보닐기를 포함하지 않은 상태에서의 탄소수이다. 알킬렌기는, 직사슬형이어도 되고, 분기형이어도 된다.
할로포르밀기는, -C(=O)-X (단, X 는 할로겐 원자이다) 로 나타낸다. 할로포르밀기에 있어서의 할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자 등을 들 수 있고, 불소 원자가 바람직하다.
알콕시카르보닐기에 있어서의 알콕시기는, 직사슬형이어도 되고, 분기형이어도 되며, 탄소수 1 ∼ 8 의 알콕시기가 바람직하고, 메톡시기 또는 에톡시기가 특히 바람직하다.
수지 (X) 중의 관능기 (G) 의 함유량은, 수지 (X) 의 주사슬의 탄소수 1×106 개에 대해, 10 ∼ 60000 개가 바람직하고, 100 ∼ 50000 개가 보다 바람직하고, 100 ∼ 10000 개가 더욱 바람직하며, 300 ∼ 5000 개가 특히 바람직하다. 그 함유량이 상기 범위 내이면, 배선 기판에 있어서의 전처리 후의 구멍의 내벽면의 친액성이 한층 더 우수하다. 또, 배선 기판에 있어서의 전처리 후의 구멍의 내벽면과 도금층과의 접착성이 한층 더 우수하다.
관능기 (G) 의 함유량은, 핵자기 공명 (NMR) 분석, 적외 흡수 스펙트럼 분석 등의 방법에 의해 측정할 수 있다. 예를 들어, 일본 공개특허공보 2007-314720호에 기재된 바와 같이 적외 흡수 스펙트럼 분석 등의 방법을 사용하여, 수지 (X) 를 구성하는 전체 단위 중의 관능기 (G) 를 갖는 단위의 함유 비율 (몰%) 을 구하고, 그 비율로부터, 관능기 (G) 의 함유량을 산출할 수 있다.
수지 (X) 의 융점은, 260 ℃ 이상이 바람직하고, 260 ∼ 320 ℃ 가 보다 바람직하고, 295 ∼ 315 ℃ 가 더욱 바람직하며, 295 ∼ 310 ℃ 가 특히 바람직하다. 그 융점이 상기 범위의 하한치 이상이면, 내열성 수지층의 내열성이 우수하다. 그 융점이 상기 범위의 상한치 이하이면, 수지 (X) 의 성형성이 우수하다. 수지 (X) 의 융점은, 수지 (X) 를 구성하는 단위의 종류나 함유 비율, 수지 (X) 의 분자량 등에 의해 조정할 수 있다.
수지 (X) 로는, 수지 파우더를 제조하기 쉬운 점에서, 용융 성형 가능한 것을 사용한다.
용융 성형 가능한 수지 (X) 로는, 공지된 용융 성형 가능 불소 수지 (테트라플루오로에틸렌/플루오로알킬비닐에테르 공중합체, 테트라플루오로에틸렌/헥사플루오로프로필렌 공중합체 (FEP), 에틸렌/테트라플루오로에틸렌 공중합체 (ETFE), 폴리불화비닐리덴 (PVDF), 폴리클로로트리플루오로에틸렌 (PCTFE), 에틸렌/클로로트리플루오로에틸렌 공중합체 (ECTFE) 등) 에 관능기 (G) 를 도입한 불소 수지 ; 후술하는 함불소 공중합체 (X1) 등을 들 수 있다. 수지 (X) 로는, 내열성 수지층의 내열성의 점에서는, 테트라플루오로에틸렌/퍼플루오로(알킬비닐에테르) 공중합체 (PFA), FEP 등의 퍼플루오로 폴리머에 관능기 (G) 를 도입한 불소 수지, 또는 후술하는 함불소 공중합체 (X1) 이 바람직하다.
수지 (X) 로는, 하중 : 49 N 의 조건하, 수지 (X) 의 융점보다 20 ℃ 이상 높은 온도에 있어서, 용융 흐름 속도가, 바람직하게는 0.1 ∼ 1000 g/10 분, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 100 g/10 분, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 30 g/10 분, 특히 바람직하게는 5 ∼ 20 g/10 분이 되는 온도가 존재하는 것을 사용한다. 용융 흐름 속도가 상기 범위의 하한치 이상이면, 수지 (X) 의 성형성이 우수하다. 용융 흐름 속도가 상기 범위의 상한치 이하이면, 내열성 수지층의 내열성이 한층 더 우수하다.
수지 (X) 의 용융 흐름 속도는, 수지 (X) 의 제조 조건에 의해 조정할 수 있다. 예를 들어, 중합시의 중합 시간을 단축하면, 수지 (X) 의 용융 흐름 속도가 커지는 경향이 있다. 또, 제조시의 라디칼 중합 개시제의 사용량을 줄이면, 수지 (X) 의 용융 흐름 속도가 작아지는 경향이 있다.
수지 (X) 의 비유전율은, 2.0 ∼ 3.2 가 바람직하고, 2.0 ∼ 3.0 이 보다 바람직하다. 그 비유전율이 낮을수록, 전기 절연체층의 비유전율을 낮게 하기 쉽다.
수지 (X) 의 비유전율은, ASTM D 150 에 준거한 변성기 브릿지법에 의해, 온도 : 23 ℃ ± 2 ℃, 상대습도 : 50 % ± 5 %RH 의 환경하에 주파수 1 ㎒ 에서 측정된다.
수지 (X) 의 비유전율은, 수지 (X) 중의 불소 원자의 함유량에 의해 조정할 수 있다. 예를 들어, 후술하는 함불소 공중합체 (X1) 에 있어서의 TFE 단위의 함유량이 많을수록, 수지 (X) 의 비유전율이 낮아지는 경향이 있다.
수지 (X) 로는, 배선 기판에 있어서의 전처리 후의 구멍의 내벽면의 친액성이 한층 더 우수하고, 배선 기판에 있어서의 전처리 후의 구멍의 내벽면과 도금층과의 접착성이 한층 더 우수하며, 또한 내열성 수지층의 내열성이 한층 더 우수한 점에서, 관능기 (G) 를 갖는 단위 (이하, 단위 (1) 이라고 한다) 와, 테트라플루오로에틸렌 (TFE) 에서 유래하는 단위 (이하, TFE 단위라고 한다. 다른 단위도 동일하다) 를 갖는 함불소 공중합체 (X1) (이하, 공중합체 (X1) 이라고 한다) 이 바람직하다.
공중합체 (X1) 은, 필요에 따라서, 단위 (1) 및 TFE 단위 이외의 다른 단위를 추가로 가져도 된다.
단위 (1) 로는, 카르보닐기 함유기를 갖는 단량체에서 유래하는 단위 ; 하이드록시기를 갖는 단량체에서 유래하는 단위 ; 에폭시기를 갖는 단량체에서 유래하는 단위 ; 이소시아네이트기를 갖는 단량체에서 유래하는 단위 등을 들 수 있다.
카르보닐기 함유기를 갖는 단량체로는, 산무수물 잔기와 중합성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 화합물인 불포화 디카르복실산 무수물 ; 카르복시기를 갖는 단량체 (이타콘산, 아크릴산 등), 비닐에스테르 (아세트산비닐 등), 메타크릴레이트나 아크릴레이트 ((폴리플루오로알킬)아크릴레이트 등), CF2=CFORf1CO2X1 (단, Rf1 은, 에테르성 산소 원자를 함유해도 되는 탄소수 1 ∼ 10 의 퍼플루오로알킬렌기이고, X1 은, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기이다) 등을 들 수 있다.
상기 불포화 디카르복실산 무수물로는, 무수 이타콘산 (IAH), 무수 시트라콘산 (CAH), 5-노르보르넨-2,3-디카르복실산 무수물 (NAH), 무수 말레산 등을 들 수 있다.
하이드록시기를 갖는 단량체로는, 비닐에스테르, 비닐에테르, 알릴에테르 등을 들 수 있다.
에폭시기를 갖는 단량체로는, 알릴글리시딜에테르, 2-메틸알릴글리시딜에테르, 아크릴산글리시딜, 메타크릴산글리시딜 등을 들 수 있다.
이소시아네이트기를 갖는 단량체로는, 2-아크릴로일옥시에틸이소시아네이트, 2-(2-아크릴로일옥시에톡시)에틸이소시아네이트, 2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트, 2-(2-메타크릴로일옥시에톡시)에틸이소시아네이트 등을 들 수 있다.
단위 (1) 이 갖는 관능기 (G) 는, 1 개여도 되고, 2 개 이상이어도 된다. 단위 (1) 이 2 개 이상의 관능기 (G) 를 갖는 경우, 그들 관능기 (G) 는 동일해도 되고, 상이해도 된다.
단위 (1) 로는, 배선 기판에 있어서의 전처리 후의 구멍의 내벽면의 친액성이 한층 더 우수한 점, 및 배선 기판에 있어서의 전처리 후의 구멍의 내벽면과 도금층과의 접착성이 한층 더 우수한 점에서, 관능기 (G) 로서 적어도 카르보닐기 함유기를 갖는 것이 바람직하다. 또, 단위 (1) 로는, 열안정성이 우수하고, 배선 기판에 있어서의 전처리 후의 구멍의 내벽면의 친액성이 한층 더 우수하며, 또한 배선 기판에 있어서의 전처리 후의 구멍의 내벽면과 도금층과의 접착성이 한층 더 우수한 점에서, IAH 에서 유래하는 단위, CAH 에서 유래하는 단위 및 NAH 에서 유래하는 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이 보다 바람직하고, NAH 에서 유래하는 단위가 특히 바람직하다.
다른 단위로는, 퍼플루오로(알킬비닐에테르) (PAVE), 헥사플루오로프로필렌 (HFP), 불화비닐, 불화비닐리덴 (VdF), 트리플루오로에틸렌, 클로로트리플루오로에틸렌 (CTFE) 등의 다른 단량체에서 유래하는 단위를 들 수 있지만, PAVE 가 바람직하다.
PAVE 로는, CF2=CFOCF3, CF2=CFOCF2CF3, CF2=CFOCF2CF2CF3 (PPVE), CF2=CFOCF2CF2CF2CF3, CF2=CFO(CF2)8F 등을 들 수 있고, PPVE 가 바람직하다.
공중합체 (X1) 로는, 배선 기판에 있어서의 전처리 후의 구멍의 내벽면의 친액성이 한층 더 우수한 점, 및 배선 기판에 있어서의 전처리 후의 구멍의 내벽면과 도금층과의 접착성이 한층 더 우수한 점에서, TFE/PPVE/NAH 공중합체, TFE/PPVE/IAH 공중합체, TFE/PPVE/CAH 공중합체가 바람직하다.
수지 (Y) 로는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 것이 바람직하고, 예를 들어, 수지 (X) 이외의 다른 불소 수지, 방향족 폴리에스테르, 폴리아미드이미드, 열가소성 폴리이미드 등을 들 수 있다. 수지 (Y) 로는, 배선 기판의 전송 특성의 점에서, 다른 불소 수지가 바람직하다. 수지 (Y) 는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.
다른 불소 수지로는, PTFE, 테트라플루오로에틸렌/플루오로알킬비닐에테르 공중합체 (단, 공중합체 (X1) 을 제외한다), FEP (단, 공중합체 (X1) 을 제외한다), ETFE 등을 들 수 있다. 다른 함불소 공중합체로는, 내열성의 점에서, 융점이 280 ℃ 이상인 것이 바람직하다.
수지 파우더를 구성하는 수지 재료에 함유되는 첨가제로는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 것이 바람직하고, 예를 들어, 유전율이나 유전 정접이 낮은 무기 필러, 폴리페닐렌에테르 (PPE), 폴리페닐렌옥사이드 (PPO), 고무 등을 들 수 있다.
수지 파우더를 구성하는 수지 재료는, 수지 (X) 를 주성분으로 하는 것이 바람직하다. 수지 (X) 가 주성분이면, 배선 기판에 있어서의 전처리 후의 구멍의 내벽면의 친액성이 한층 더 우수하고, 또한 배선 기판에 있어서의 전처리 후의 구멍의 내벽면과 도금층과의 접착성이 한층 더 우수하다. 또한, 수지 재료가 「수지 (X) 를 주성분으로 한다」란, 수지 재료의 전체량에 대한 수지 (X) 의 비율이 80 질량% 이상인 것을 의미한다. 수지 재료의 전체량에 대한 수지 (X) 의 비율은, 85 질량% 이상이 바람직하고, 90 질량% 이상이 보다 바람직하며, 100 질량% 가 특히 바람직하다.
수지 파우더의 제조 방법으로는, 수지 (X) 를 함유하는 수지 재료를 분쇄하여, 분급 (체 가름 등) 하는 방법을 들 수 있다.
용액 중합, 현탁 중합 또는 유화 중합에 의해 수지 (X) 를 제조한 경우에는, 중합에 사용한 유기 용매 또는 수성 매체를 제거하고 회수된 입상 (粒狀) 의 수지 (X) 를 그대로 사용해도 되고, 회수된 입상의 수지 (X) 를 분쇄하고, 분급하여 원하는 입자경의 수지 파우더로 해도 된다.
수지 재료가 수지 (Y) 를 함유하는 경우에는, 수지 (X) 와 수지 (Y) 를 용융 혼련한 후에 분쇄하고, 분급하는 것이 바람직하다.
수지 재료의 분쇄 방법 및 분급 방법으로는, 국제 공개 제2016/017801호의 [0065] ∼ [0069] 에 기재된 방법을 채용할 수 있다.
내열성 수지층에 함유되는 강화 섬유 기재는, 내열성 수지층에 충분한 치수 정밀도 및 기계적 강도를 부여하는 성분이다.
강화 섬유 기재의 형태로는, 직포 또는 부직포를 들 수 있다. 강화 섬유 기재로는, 직포가 바람직하고, 유리 클로스가 특히 바람직하다.
강화 섬유 기재를 구성하는 강화 섬유로는, 유리 섬유, 탄소 섬유 등을 들 수 있고, 유리 섬유가 바람직하다.
유리 섬유의 재료로는, E 유리, C 유리, A 유리, S 유리, D 유리, NE 유리, T 유리, 쿼츠, 저유전율 유리, 고유전율 유리 등을 들 수 있으며, 입수가 용이한 점에서, E 유리, S 유리, T 유리, NE 유리가 바람직하다.
유리 섬유는, 실란 커플링제 등의 공지된 표면 처리제로 표면 처리되어 있어도 된다. 이로써, 내열성 수지와의 밀착성이 향상되어, 기계적 강도, 내열성, 스루홀 신뢰성이 높아진다.
내열성 수지층에 함유되는 다른 성분으로는, 첨가제 등을 들 수 있다.
첨가제로는, 유전율이나 유전 정접이 낮은 무기 필러가 바람직하다.
무기 필러로는, 실리카, 클레이, 탤크, 탄산칼슘, 마이카, 규조토, 알루미나, 산화아연, 산화티탄, 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화철, 산화주석, 산화안티몬, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 염기성 탄산마그네슘, 탄산마그네슘, 탄산아연, 탄산바륨, 도소나이트, 하이드로탈사이트, 황산칼슘, 황산바륨, 규산칼슘, 몬모릴로나이트, 벤토나이트, 활성 백토, 세피올라이트, 이모고라이트, 세리사이트, 유리 섬유, 유리 비즈, 실리카계 벌룬, 카본 블랙, 카본 나노 튜브, 카본 나노혼, 그라파이트, 탄소 섬유, 유리 벌룬, 탄소 벌룬, 목분 (木粉), 붕산아연 등을 들 수 있다.
무기 필러는, 다공질이어도 되고, 비다공질이어도 된다. 무기 필러로는, 유전율이나 유전 정접이 한층 더 낮은 점에서, 다공질인 것이 바람직하다.
무기 필러는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.
배선 기판이 플렉시블 기판인 경우의 내열성 수지층에 있어서의 각 성분의 바람직한 비율은, 하기와 같다.
내열성 수지의 함유 비율은, 내열성 수지층에 대해 30 ∼ 90 질량% 가 바람직하고, 35 ∼ 80 질량% 가 보다 바람직하고, 40 ∼ 70 질량% 가 더욱 바람직하다. 내열성 수지의 비율이 상기 범위의 하한치 이상이면, 내열성 수지층의 내열성이 한층 더 우수하다. 내열성 수지의 비율이 상기 범위의 상한치 이하이면, 수지 파우더에 의한 효과를 저해하기 어렵다.
수지 파우더의 함유 비율은, 내열성 수지층에 대해 5 ∼ 70 질량% 이고, 10 ∼ 65 질량% 가 바람직하다. 그 함유 비율이 상기 범위의 하한치 이상이면, 배선 기판의 전송 특성이 우수하다. 그 함유 비율이 상기 범위의 상한치 이하이면, 배선 기판에 있어서의 전처리 후의 구멍의 내벽면의 친액성이 우수하다. 또, 배선 기판에 있어서의 전처리 후의 구멍의 내벽면과 도금층과의 접착성이 우수하다.
다른 성분의 함유 비율은, 내열성 수지층에 대해 0 ∼ 65 질량% 가 바람직하고, 0 ∼ 55 질량% 가 보다 바람직하다. 그 함유 비율이 상기 범위의 상한치 이하이면, 내열성 수지에 의한 효과 및 수지 파우더에 의한 효과를 저해하기 어렵다.
배선 기판이 리지드 기판인 경우의 내열성 수지층에 있어서의 각 성분의 바람직한 비율은, 하기와 같다.
내열성 수지의 함유 비율은, 내열성 수지층에 대해 25 ∼ 90 질량% 가 바람직하고, 30 ∼ 80 질량% 가 보다 바람직하다. 그 함유 비율이 상기 범위의 하한치 이상이면, 내열성 수지층의 내열성이 한층 더 우수하다. 그 함유 비율이 상기 범위의 상한치 이하이면, 수지 파우더에 의한 효과 및 강화 섬유 기재에 의한 효과를 저해하기 어렵다.
수지 파우더의 함유 비율은, 내열성 수지층에 대해 5 ∼ 70 질량% 이고, 10 ∼ 65 질량% 가 바람직하고, 20 ∼ 60 질량% 가 보다 바람직하다. 그 함유 비율이 상기 범위의 하한치 이상이면, 배선 기판의 전송 특성이 우수하다. 그 함유 비율이 상기 범위의 상한치 이하이면, 배선 기판에 있어서의 전처리 후의 구멍의 내벽면의 친액성이 우수하다. 또, 배선 기판에 있어서의 전처리 후의 구멍의 내벽면과 도금층과의 접착성이 우수하다.
강화 섬유 기재의 함유 비율은, 내열성 수지층에 대해 5 ∼ 70 질량% 가 바람직하고, 5 ∼ 60 질량% 가 보다 바람직하다. 함유 비율이 상기 범위의 하한치 이상이면, 내열성 수지층의 치수 정밀도 및 기계적 강도가 우수하다. 함유 비율이 상기 범위의 상한치 이하이면, 내열성 수지에 의한 효과 및 수지 파우더에 의한 효과를 저해하기 어렵다.
다른 성분의 함유 비율은, 내열성 수지층에 대해 0 ∼ 65 질량% 가 바람직하고, 0 ∼ 55 질량% 가 보다 바람직하다. 그 함유 비율이 상기 범위의 상한치 이하이면, 내열성 수지에 의한 효과, 수지 파우더에 의한 효과 및 강화 섬유 기재에 의한 효과를 저해하기 어렵다.
도체층으로는, 금속박으로 이루어지는 층, 도금으로 이루어지는 층 등을 들 수 있다. 도체층으로는, 전기 저항이 낮은 금속박으로 이루어지는 층이 바람직하다. 금속박으로는, 동, 은, 금, 알루미늄 등의 금속으로 이루어지는 박을 들 수 있다. 금속은, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. 2 종 이상의 금속을 병용하는 경우, 금속박으로는, 금속 도금을 실시한 금속박이 바람직하고, 금 도금을 실시한 동박이 특히 바람직하다.
도체층의 두께는, 1 층당 0.1 ∼ 100 ㎛ 가 바람직하고, 1 ∼ 50 ㎛ 가 보다 바람직하고, 1 ∼ 40 ㎛ 가 특히 바람직하다.
도체층은, 고주파 대역의 신호 전송을 실시할 때의 표면 효과를 저감시키는 점에서, 전기 절연체층측의 표면이 조면화되어 있어도 된다. 도체층에 있어서의 조면화된 표면과는 반대측의 표면에는, 녹 방지성을 갖는 크로메이트 등의 산화물 피막이 형성되어 있어도 된다.
도체층은, 필요에 따라서 패턴 형성됨으로써 배선을 형성하고 있어도 된다. 또한, 도체층은 배선 이외의 형태를 가지고 있어도 된다.
배선 기판에 형성되는 구멍은, 적어도 제 1 도체층으로부터 제 2 도체층까지 통하는 구멍이면 되고, 반드시 배선 기판의 제 1 면으로부터 제 2 면까지 관통하고 있지 않아도 된다. 예를 들어, 배선 기판에 형성되는 구멍은, 제 1 도체층 또는 제 2 도체층을 관통하고 있지 않아도 된다.
도금층은, 도금층을 통해서 제 1 도체층과 제 2 도체층의 도통을 확보할 수 있는 것이면 된다. 도금층으로는, 구리 도금층, 금 도금층, 니켈 도금층, 크롬 도금층, 아연 도금층, 주석 도금층 등을 들 수 있고, 구리 도금층이 바람직하다.
접착층은, 내열성 수지층과 도체층 사이의 접착성을 개선하는 층이다.
접착층은, 접착성 재료 또는 그 경화물을 함유한다. 접착층은, 필요에 따라서 강화 섬유 기재, 다른 성분을 함유하고 있어도 된다.
접착성 재료로는, 열가소성 폴리이미드, 열경화성 조성물 (에폭시 수지, 아크릴 수지 등), 상기 서술한 수지 (X) 등을 들 수 있다.
본 발명의 배선 기판의 용도로는, 제 1 도체층 및 제 2 도체층을 배선으로 하고, 전기 절연체층을 안테나 소자층으로 하는 안테나가 바람직하다. 또한, 본 발명의 배선 기판의 용도는, 안테나에 한정되지는 않는다. 배선 기판은, 통신 기기, 센서 등의 고주파 회로를 형성하는 프린트 기판 등으로서 사용해도 된다.
배선 기판은, 고주파 특성이 필요시되는 레이더, 네트워크의 라우터, 백플레인, 무선 인프라 등의 전자 기기용 기판, 자동차용 각종 센서용 기판, 엔진 매니지먼트 센서용 기판으로도 유용하고, 특히 밀리파 대역의 전송 손실 저감을 목적으로 하는 용도에 바람직하다.
이상 설명한 본 발명의 배선 기판에 있어서는, 전기 절연체층의 내열성 수지층이 불소 수지를 함유하는 수지 재료로 이루어지는 수지 파우더를 함유하고, 수지 파우더의 함유 비율이 내열성 수지층에 대해 5 질량% 이상이며, 또한 전기 절연체층의 비유전율이 2.0 ∼ 3.5 이기 때문에, 우수한 전송 특성을 갖는다.
또, 이상 설명한 본 발명의 배선 기판에 있어서는, 수지 파우더를 구성하는 수지 재료에 함유되는 불소 수지가, 관능기 (G) 를 갖는 용융 성형 가능한 불소 수지, 즉 친액성이 높은 불소 수지이며, 또한 수지 파우더의 함유 비율이 내열성 수지층에 대해 70 질량% 이하이기 때문에, 내열성 수지층에 있어서의 구멍의 내벽면에 실시하는 전처리의 종류에 상관없이, 구멍의 내벽면이 도금액을 튕겨내기 어려워진다. 그 때문에, 구멍의 내벽면에 도금층이 충분히 형성되어, 구멍의 내벽면에 형성된 도금층의 초기 불량이 억제된다.
또, 이상 설명한 본 발명의 배선 기판에 있어서는, 수지 파우더를 구성하는 수지 재료에 함유되는 불소 수지가, 관능기 (G) 를 갖는 용융 성형 가능한 불소 수지, 즉 접착성이 우수한 불소 수지이고, 또한 수지 파우더의 함유 비율이 내열성 수지층에 대해 70 질량% 이하이기 때문에, 내열성 수지층에 있어서의 구멍의 내벽면에 실시하는 전처리의 종류에 상관없이, 내열성 수지층에 있어서의 구멍의 내벽면과 도금층과의 접착성이 우수하다. 그 때문에, 온도 변화를 반복해도 도금층에 있어서 도통 불량이 되기 어려워, 도금층의 내열성이 양호해진다.
<<배선 기판의 제조 방법>>
본 발명의 배선 기판의 제조 방법은, 구멍 가공을 실시할 때의 적층체에 있어서의 제 1 도체층의 유무에 의해 하기 방법 (a) 와 방법 (b) 로 크게 나뉜다.
방법 (a) : 제 1 도체층을 갖는 적층체에 구멍 가공을 실시하는 방법.
방법 (b) : 제 1 도체층을 갖지 않은 적층체에 구멍 가공을 실시하는 방법.
이하, 방법 (a) 와 방법 (b) 에 대해 각각 설명한다.
<방법 (a)>
방법 (a) 는, 하기 공정 (a1) ∼ (a3) 을 갖는다.
공정 (a1) : 제 1 도체층, 전기 절연체층 및 제 2 도체층이 이 순서대로 적층되어 있는 적층체에, 적어도 제 1 도체층으로부터 제 2 도체층까지 통하는 구멍을 형성하는 공정.
공정 (a2) : 공정 (a1) 후, 구멍의 내벽면에 전처리를 실시하는 공정.
공정 (a3) : 공정 (a2) 후, 전처리를 실시한 구멍의 내벽면에 도금층을 형성하는 공정.
(공정 (a1))
적층체는, 예를 들어, 하기 방법에 의해 제조할 수 있다.
·제 1 금속박, 내열성 수지 및 수지 파우더를 함유하는 수지 필름, 제 2 금속박을 이 순서대로 적층하여 열 프레스한다.
·내열성 수지, 수지 파우더 및 액상 매체를 함유하는 액상 조성물을 조제한다. 제 1 금속박의 표면에 액상 조성물을 도포하고, 건조시켜 전기 절연체층이 형성된 금속박을 얻는다. 전기 절연체층이 형성된 금속박과 제 2 금속박을, 전기 절연체층과 제 2 금속박이 접하도록 적층하여 열 프레스한다.
·상기 서술한 방법으로 얻어진 전기 절연체층이 형성된 금속박의, 전기 절연체층의 표면에, 무전해 도금법에 의해 도체층을 형성한다.
구멍은, 적어도 제 1 도체층으로부터 제 2 도체층까지 통하도록 형성한다. 즉, 적어도 제 1 도체층과 제 2 도체층의 사이에 위치하는 전기 절연체층을 관통하도록 구멍을 형성한다. 전기 절연체층보다도 제 1 도체층측으로부터 구멍을 형성하는 경우, 제 1 도체층과 제 2 도체층이 그 구멍에 의해 통하고 있으면, 그 구멍은 제 2 도체층 내까지 도달해도 되고, 도달하지 않아도 된다. 전기 절연체층보다도 제 2 도체층측으로부터 구멍을 형성하는 경우, 제 1 도체층과 제 2 도체층이 그 구멍에 의해 통하고 있으면, 그 구멍은 제 1 도체층 내까지 도달해도 되고, 도달하지 않아도 된다.
적층체에 구멍을 형성하는 방법으로는, 레이저를 조사하여 구멍을 형성하는 방법, 드릴을 사용하여 구멍을 형성하는 방법 등을 들 수 있다.
적층체에 형성하는 구멍의 직경은 특별히 형성되지 않고, 적절히 설정할 수 있다.
(공정 (a2))
전처리로는, 과망간산 용액 처리, 플라즈마 처리, 금속 나트륨을 사용한 에칭 처리 등을 들 수 있다. 본 발명에 있어서는, 과망간산 용액 처리 또는 플라즈마 처리에 의해, 배선 기판에 있어서의 구멍의 내벽면에 충분한 친액성 및 도금층과의 접착성을 부여할 수 있기 때문에, 많은 문제를 갖는 금속 나트륨을 사용한 에칭 처리를 굳이 실시할 필요는 없다.
전처리로서 과망간산 용액 처리와 플라즈마 처리의 양방을 실시하는 경우, 구멍 가공시에 발생하는 스미어 (수지 잔류물) 제거성의 점, 구멍의 내벽면 전체에 도금층이 형성되기 쉬워지는 점, 및 구멍의 내벽면과 도금층과의 접착성이 충분히 확보되기 쉬워지는 점에서, 과망간산 용액 처리를 먼저 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 플라즈마 처리 후에 과망간산 용액 처리를 실시해도 된다.
(공정 (a3))
전처리 후의 구멍의 내벽면에 도금층을 형성하는 방법으로는, 무전해 도금법 등을 들 수 있다.
이하, 방법 (a) 의 일 실시형태에 대해서 설명한다.
도 3 의 3a 에 나타내는 바와 같이, 제 1 도체층 (32), 전기 절연체층 (20) 및 제 2 도체층 (34) 이 이 순서대로 적층되어 있는 적층체 (12) 를 준비한다. 도 3 의 3b 에 나타내는 바와 같이, 적층체 (12) 에, 제 1 도체층 (32) 으로부터 제 2 도체층 (34) 까지 관통하는 구멍 (40) 을 형성한다 (공정 (a1)). 도 3 의 3c 에 나타내는 바와 같이, 구멍 (40) 의 내벽면에 전처리를 실시한 후, 구멍 (40) 의 내벽면에 무전해 도금 등을 실시하여 도금층 (42) 을 형성하고, 배선 기판 (10) 을 얻는다 (공정 (a2) 및 공정 (a3)).
<방법 (b)>
방법 (b) 는, 하기 공정 (b1) ∼ (b4) 를 갖는다.
공정 (b1) : 전기 절연체층의 제 1 면에 제 1 도체층이 적층된 적층체에, 적어도 전기 절연체층의 제 2 면으로부터 제 1 도체층에 통하는 구멍을 형성하는 공정.
공정 (b2) : 공정 (b1) 후, 구멍의 내벽면에 전처리를 실시하는 공정.
공정 (b3) : 공정 (b2) 후, 전처리를 실시한 구멍의 내벽면에 도금층을 형성하는 공정.
공정 (b4) : 전기 절연체층의 제 2 면에 제 2 도체층을 형성하는 공정.
(공정 (b1))
공정 (b1) 은, 적층체의 제조 이외에는, 공정 (a1) 과 동일하게 실시하면 된다.
적층체는, 예를 들어, 하기 방법에 의해 제조할 수 있다.
·제 1 금속박, 내열성 수지 및 수지 파우더를 함유하는 수지 필름을 이 순서대로 적층하여 열 프레스한다.
·내열성 수지, 수지 파우더 및 액상 매체를 함유하는 액상 조성물을 조제한다. 제 1 금속박의 표면에 액상 조성물을 도포하고, 건조시켜 적층체를 얻는다.
(공정 (b2), 공정 (b3))
공정 (b2), 공정 (b3) 은, 공정 (b1) 에서 얻어진 적층체를 사용하는 것 이외에는, 공정 (a2), 공정 (a3) 과 동일하게 실시하면 된다.
(공정 (b4))
전기 절연체층의 제 2 면에 제 2 도체층을 형성하는 방법으로는, 무전해 도금법 등을 들 수 있다. 또, 필요에 따라서 에칭에 의해 제 2 도체층에 패턴을 형성해도 된다.
공정 (b4) 는, 공정 (b3) 전에 실시해도 되고, 공정 (b3) 후에 실시해도 되고, 공정 (b3) 과 동시에 실시해도 된다.
이하, 방법 (b) 의 일 실시형태에 대해서 설명한다.
도 4 의 4a 에 나타내는 바와 같이, 제 1 도체층 (32) 및 전기 절연체층 (20) 이 이 순서대로 적층되어 있는 적층체 (14) 를 준비한다. 도 4 의 4b 에 나타내는 바와 같이, 적층체 (14) 에, 전기 절연체층 (20) 으로부터 제 1 도체층 (32) 까지 관통하는 구멍 (40) 을 형성한다 (공정 (b1)). 도 4 의 4c 에 나타내는 바와 같이, 구멍 (40) 의 내벽면에 전처리를 실시한 후, 구멍 (40) 의 내벽면에 무전해 도금 등을 실시하여 도금층 (42) 을 형성한다 (공정 (b2) 및 공정 (b3)). 전기 절연체층 (20) 의 제 2 면에 무전해 도금 등을 실시하여 제 2 도체층 (34) 을 형성하고, 배선 기판 (10) 을 얻는다 (공정 (b4)).
이상 설명한 본 발명의 배선 기판의 제조 방법에 있어서는, 전기 절연체층의 내열성 수지층이 불소 수지를 함유하는 수지 재료로 이루어지는 수지 파우더를 함유하고, 수지 파우더의 함유 비율이 내열성 수지층에 대해 5 질량% 이상이고, 또한 전기 절연체층의 비유전율이 2.0 ∼ 3.5 이기 때문에, 우수한 전송 특성을 갖는 배선 기판을 제조할 수 있다.
또, 이상 설명한 본 발명의 배선 기판의 제조 방법에 있어서는, 수지 파우더를 구성하는 수지 재료에 함유되는 불소 수지가, 관능기 (G) 를 갖는 용융 성형 가능한 불소 수지, 즉 친액성이 높은 불소 수지이고, 또한 수지 파우더의 함유 비율이 내열성 수지층에 대해 70 질량% 이하이기 때문에, 내열성 수지층에 있어서의 구멍의 내벽면에 실시하는 전처리의 종류에 상관없이, 구멍의 내벽면이 도금액을 튕겨내기 어려워진다. 그 때문에, 구멍의 내벽면에 도금층이 충분히 형성되어, 초기 불량이 억제된 도금층을 구멍의 내벽면에 형성할 수 있다.
또, 이상 설명한 본 발명의 배선 기판의 제조 방법에 있어서는, 수지 파우더를 구성하는 수지 재료에 함유되는 불소 수지가, 관능기 (G) 를 갖는 용융 성형 가능한 불소 수지, 즉 접착성이 우수한 불소 수지이고, 또한 수지 파우더의 함유 비율이 내열성 수지층에 대해 70 질량% 이하이기 때문에, 내열성 수지층에 있어서의 구멍의 내벽면에 실시하는 전처리의 종류에 상관없이, 내열성 수지층에 있어서의 구멍의 내벽면과 도금층과의 접착성이 우수하다. 그 때문에, 온도 변화를 반복해도 도금층에 있어서 도통 불량이 되기 어려운, 내열성이 양호한 도금층을 구멍의 내벽면에 형성할 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들로 한정되지 않는다.
(단위의 비율)
수지 (X) 에 있어서의 각 단위의 함유 비율은, 이하와 같이 하여 구했다.
NAH 에서 유래하는 단위의 함유 비율 (몰%) 은, 이하의 적외 흡수 스펙트럼 분석에 의해 구했다.
수지 (X) 를 프레스 성형하여 200 ㎛ 의 필름을 얻었다. 필름에 대해 적외 흡수 스펙트럼 분석을 실시하였다. 적외 흡수 스펙트럼에 있어서, NAH 에서 유래하는 단위의 흡수 피크인 1778 ㎝-1 의 흡수 피크의 흡광도를 측정하였다. 흡광도를 NAH 의 몰 흡광 계수 : 20810 mol-1·l·㎝-1 로 나누어, 수지 (X) 에 있어서의 NAH 에서 유래하는 단위의 함유 비율을 구했다.
NAH 에서 유래하는 단위 이외의 단위의 함유 비율은, 용융 NMR 분석 및 불소 함유량 분석에 의해 구했다.
(융점)
시차 주사 열량계 (DSC 장치, 세이코 인스트루먼트사 제조) 를 이용하여, 수지 (X) 를 10 ℃/분의 속도로 승온했을 때의 융해 피크를 기록하고, 융해 피크의 극대치에 대응하는 온도 (℃) 를 융점으로 하였다.
(용융 흐름 속도)
멜트 인덱서 (테크노 세븐사 제조) 를 이용하여, 온도 : 372 ℃, 하중 : 49 N 의 조건하에서 직경 : 2 ㎜, 길이 : 8 ㎜ 의 노즐로부터 10 분간 유출하는 수지 (X) 의 질량 (g) 을 측정하여, 용융 흐름 속도 (g/10 분) 로 하였다.
(함불소 수지의 비유전율)
절연 파괴 시험 장치 (야마요 시험기사 제조, YSY-243-100RHO) 를 이용하여, ASTM D 150 에 준거한 변성기 브릿지법에 의해, 온도 : 23 ℃ ± 2 ℃, 상대습도 : 50 % ± 5 %RH 의 환경하에 주파수 1 ㎒ 에서 수지 (X) 의 비유전율을 측정하였다.
(전기 절연체층의 비유전율)
적층체의 동박을 에칭에 의해 제거하고, 노출시킨 전기 절연체층에 대해, 타입 스프릿트 포스트 유전체 공진기 (QWED 사 제조, 공칭 기본 주파수 : 2.5 GHz), 벡터 네트워크 애널라이저 (키사이트사 제조, E8361C) 및 유전율 산출용 소프트웨어 (키사이트사 제조, 85071E 옵션 300) 를 이용하여, 스프릿트 포스트 유전체 공진기법 (SPDR 법) 에 의해, 온도 : 23 ℃ ± 2 ℃, 상대습도 : 50 ± 5 %RH 의 환경하에 주파수 2.5 GHz 에서의 전기 절연체층의 비유전율을 측정하였다.
(선팽창 계수)
적층체의 동박을 에칭에 의해 제거하고, 노출시킨 전기 절연체층을 4 ㎜ × 55 ㎜ 의 단책상 (短冊狀) 으로 재단하여, 샘플을 얻었다. 샘플을 오븐으로 250 ℃ 에서 2 시간 건조시켜, 샘플의 상태 조정을 실시하였다. 열기계 분석 장치 (세이코 인스트루먼트사 제조, TMA/SS6100) 를 사용하여, 공기 분위기하, 척간 거리 : 20 ㎜, 부하 하중 : 2.5 g (0.0245 N) 의 조건하, 30 ℃ 에서 250 ℃ 까지 5 ℃/분의 속도로 샘플을 승온시켜, 샘플의 선팽창에 수반되는 변위량을 측정하였다. 50 ∼ 100 ℃ 의 샘플의 변위량으로부터, 50 ∼ 100 ℃ 에서의 선팽창 계수 (ppm/℃) 를 구했다.
온도 23 ℃, 습도 50 %RH 에서 시료인 편면 구리 피복 적층체와 증류수의 접촉각을, 접촉각계 (쿄와 계면 화학사 제조, CA-DT-A 형) 를 사용하여 측정하였다. 접촉각은, 좌우 2 점, 시료수 3 으로 합계 6 점 측정하고, 평균치를 구하여 물방울 접촉각으로 하였다. 물방울의 직경은 2 ㎜ 이고, 적하 후 1 분후의 수치를 판독하였다.
(초기 불량의 유무)
배선 기판 (편면 구리 피복 적층체) 에 대해, 구멍의 내벽면에 형성된 도금층을 외관 관찰에 의해 확인하고, 이하의 기준으로 초기 불량의 유무를 평가하였다.
우량 : 구멍의 내벽면의 전체에 도금층이 형성되어 있다.
불량 : 구멍의 내벽면에 부분적으로 도금층이 형성되어, 구멍의 내벽면이 일부 노출되어 있다.
(내열성)
배선 기판의 내열성 평가를 위해, JIS C 5012 의 방법에 따라서 열충격 시험을 실시하였다.
배선 기판의 양면의 동박을 가공하여, 도 5 에 나타낸 것과 같은 데이지 체인 패턴의 도통 회로를 형성하였다. 도통 회로는, 1 개의 도통 회로당 40 혈 (穴) 의 스루홀을 갖는다. 도통 회로는, 표측 (실선) 과 이측 (파선) 이 스루홀을 개재하여 번갈아 형성된다. 도면 중의 수치의 단위는 ㎜ 이다.
도통 회로에 대해, 하기 열충격 시험 중인 하나의 도통 회로의 단 (端) 에서 단까지의 저항값을 측정하였다. 저항값의 측정에는, 멀티미터 (Tektronix 사 제조, KETHLEY 2700) 를 사용하였다. 열충격 시험 중의 260 ℃ 에 있어서의 저항값을 30 초간 측정하고, 그 동안의 저항값의 평균치를 구했다.
열충격 시험에 있어서는, 배선 기판을 20 ℃ 의 환경하에 30 초간 둔 후, 260 ℃ 의 환경하에 30 초간 두는 사이클을 100 사이클 반복하였다. 열충격 시험의 첫 번째 사이클의 260 ℃ 에 있어서의 저항값과 100 번째 사이클의 260 ℃ 에 있어서의 저항값의 비교로부터, 내열성을 평가하였다.
(원료)
NAH : 5-노르보르넨-2,3-디카르복실산 무수물 (히타치 화성사 제조, 무수 하이믹산).
AK225cb : 1,3-디클로로-1,1,2,2,3-펜타플루오로프로판 (아사히 유리사 제조, AK225cb).
PPVE : CF2=CFO(CF2)3F (아사히 유리사 제조).
(수지 파우더의 제조)
AK225cb 369 ㎏ 및 PPVE 30 ㎏ 을 미리 탈기된 내용적 : 430 ℓ 의 교반기가 달린 중합조에 투입하였다. 그 중합조 안을 50 ℃ 로 승온시키고, TFE 50 ㎏ 을 투입한 후, 중합조 내의 압력을 0.89 ㎫ [gauge] 까지 승압하였다. 0.36 질량% 의 (퍼플루오로부티릴)퍼옥사이드 및 2 질량% 의 PPVE 를 AK225cb 에 용해한 중합 개시제 용액을 조제하여, 중합조 중에 중합 개시제 용액 3 ℓ 를, 1 분간에 6.25 ㎖ 의 속도로 연속적으로 첨가하면서 중합을 실시하였다. 또, 중합 반응 중에 있어서의 중합조 내의 압력이 0.89 ㎫ [gauge] 를 유지하도록, TFE 를 연속적으로 투입하였다. 또, 0.3 질량% 의 NAH 를 AK225cb 에 용해한 용액을, 중합 중에 투입하는 TFE 의 몰수에 대해 0.1 몰% 에 상당하는 양씩 연속적으로 투입하였다.
중합 개시로부터 8 시간 후, TFE 32 ㎏ 을 투입한 시점에서, 중합조 내의 온도를 실온까지 강온시킴과 함께, 압력을 상압까지 감압하였다. 얻어진 슬러리를, AK225cb 와 고액 분리한 후, 150 ℃ 에서 15 시간 건조시킴으로써, 33 ㎏ 의 입상의 공중합체 (X1-1) 을 얻었다.
공중합체 (X1-1) 에 있어서의 각 단위의 함유 비율 (몰%) 은, NAH 단위/TFE 단위/PPVE 단위 = 0.1/97.9/2.0 이었다. 공중합체 (X1-1) 중의 관능기 (G) 의 함유량은, 공중합체 (X1-1) 의 주사슬의 탄소수 1×106 개에 대해 470 개이고, 공중합체 (X1-1) 의 융점은 300 ℃ 이고, 공중합체 (X1-1) 의 용융 흐름 속도는 17.6 g/10 분이며, 공중합체 (X1-1) 의 비유전율은 2.1 이었다. 입상의 공중합체 (X1-1) 의 평균 입경은 1554 ㎛ 였다.
제트 밀 (세이신 기업사 제조, 싱글 트랙 제트 밀 FS-4 형) 을 이용하여, 분쇄 압력 : 0.5 ㎫, 처리 속도 : 1 ㎏/시간의 조건으로, 입상의 공중합체 (X1-1) 을 분쇄하여 조 (粗) 수지 파우더를 얻었다. 조 수지 파우더를, 고효율 정밀 기류 분급기 (세이신 기업사 제조, 크랏실 N-01 형) 를 사용하여, 처리량 : 0.5 ㎏/시간의 조건으로 분급하여, 수지 파우더를 얻었다. 분급에 의해 얻어진 수지 파우더의 수율은 89.4 % 이고, 수지 파우더의 평균 입경은 2.3 ㎛ 이고, 수지 파우더의 D90 은 4.6 ㎛ 이며, 수지 파우더의 D100 은 8.0 ㎛ 였다.
<실시예 1>
(액상 조성물의 조제)
에폭시기를 갖는 열경화성 변성 폴리이미드 바니시 (피아이 연구소사 제조, 용매 : N-메틸피롤리돈, 고형분 : 15 질량%) 에, 수지 파우더를, 열경화성 변성 폴리이미드 : 수지 파우더 = 75 : 25 (질량비) 가 되도록 첨가하고, 교반기로 1000 rpm 의 조건하에서 1 시간 교반하였다. 진공 탈포 처리를 2 시간 실시하여, 액상 조성물을 얻었다. 그 액상 조성물에 있어서, 외관상은 수지 파우더의 응집은 보이지 않았다. 액상 조성물을 100 메시의 필터로 여과한 결과, 수지 파우더가 필터에서 응집되지 않고, 액상 조성물을 여과할 수 있었다.
(편면 구리 피복 적층체의 제조)
전해 동박 (후쿠다 금속박분사 제조, CF-T4X-SVR-12, 두께 : 12 ㎛, 표면 조도 (Rz) : 1.2 ㎛) 의 표면에, 필터로 여과한 액상 조성물을, 건조 후의 도막 (전기 절연체층) 의 두께가 7 ㎛ 가 되도록 도포하였다. 오븐으로, 90 ℃ 에서 5 분간, 120 ℃ 에서 5 분간, 150 ℃ 에서 5 분간 가열함으로써 건조를 실시하여 전기 절연체층을 형성하고, 편면 구리 피복 적층체를 얻었다. 전기 절연체층 중의 파우더 평균 입경은 2.5 ㎛ 였다. 전기 절연체층의 물방울 접촉각은 83°였다.
편면 구리 피복 적층체에 대해, UV-YAG 레이저 (esi 사 제조, MODEL5330xi) 를 사용하여, 설정 가공 직경 : 150 ㎛, 출력 : 2.4 W, 주파수 : 40,000 Hz, 쇼트수 : 25 의 조건으로 스루홀 가공을 실시하였다. 이로써 표면 직경 : 150 ㎛, 바닥면 직경 : 121 ㎛ 의 스루홀을 형성하였다.
편면 구리 피복 적층체의 스루홀의 내벽면의 수지 잔류물을 제거하기 위해, 편면 구리 피복 적층체의 스루홀의 내벽면에 디스미어 처리 (과망간산 용액 처리) 를 실시하였다. 스루홀을 형성한 편면 구리 피복 적층체에 대해, 팽윤액 (ROHM and HAAS 사 제조의 MLB211 및 CupZ 의 혼합비가 2 : 1 질량비가 되는 혼합액) 을 사용하여 액 온도 : 80 ℃, 처리 시간 : 5 분으로 처리하고, 산화액 (ROHM and HAAS 사 제조의 MLB213A-1 및 MLB213B-1 의 혼합비가 1 : 1.5 질량비가 되는 혼합액) 을 사용하여 액 온도 : 80 ℃, 처리 시간 : 6 분으로 처리하고, 중화액 (ROHM and HAAS 사 제조의 MLB216-2) 을 사용하여 액 온도 : 45 ℃, 처리 시간 : 5 분으로 처리하였다.
디스미어 처리 후의 편면 구리 피복 적층체의 스루홀의 내벽면에 도금층을 형성하기 위해서, 편면 구리 피복 적층체의 스루홀의 내벽면에 도금 처리를 실시하였다. 도금 처리에 대해서는, ROHM and HAAS 사로부터 시스템액이 판매되고 있으며, 시스템액을 사용하여 공표되어 있는 순서에 따라서 무전해 도금을 실시하였다. 디스미어 처리 후의 편면 구리 피복 적층체에 대해, 세정액 (ACL-009) 을 사용하여 액 온도 : 55 ℃, 처리 시간 : 5 분으로 처리하였다. 수세한 후, 편면 구리 피복 적층체에 대해, 과황산나트륨-황산계 소프트 에칭제를 사용하여 액 온도 : 실온, 처리 시간 : 2 분으로 소프트 에칭 처리하였다. 수세한 후, 편면 구리 피복 적층체에 대해, 처리액 (MAT-2-A 및 MAT-2-B 가 각각 5 : 1 체적비가 되는 혼합액) 을 사용하여 액 온도 : 60 ℃, 처리 시간 : 5 분으로 액티베이트 처리하였다. 편면 구리 피복 적층체에 대해, 처리액 (MAB-4-A 및 MAB-4-B 가 각각 1 : 10 체적비가 되는 혼합액) 을 사용하여 액 온도 : 30 ℃, 처리 시간 : 3 분으로 환원 처리하고, 무전해 도금으로 구리를 석출시키기 위한 Pd 촉매를 스루홀의 내벽면에 부착시켰다. 수세한 후, 편면 구리 피복 적층체에 대해, 처리액 (PEA-6) 을 사용하여 액 온도 : 34 ℃, 처리 시간 : 30 분으로 도금 처리하고, 스루홀의 내벽면에 구리를 석출시켜 도금층을 형성하였다. 30 혈의 스루홀에 도금층을 형성한 후, 스루홀의 단면을 주사형 전자 현미경으로 관찰한 결과, 스루홀의 내벽면의 전체에 도금층이 형성되어 있었다. 도금층의 결락이나 미형성과 같은 초기 불량은 보이지 않았다.
(배선 기판의 제조)
에폭시기를 갖는 열경화성 변성 폴리이미드 바니시 (피아이 연구소사 제조, 용매 : N-메틸피롤리돈, 고형분 : 15 질량%) 를 전해 동박 (후쿠다 금속박분사 제조, CF-T4X-SVR-12, 두께 : 12 ㎛, 표면 조도 (Rz) : 1.2 ㎛) 의 표면에, 건조 후의 도막 (전기 절연체층) 의 두께가 6 ㎛ 가 되도록 도포하였다. 오븐으로, 90 ℃ 에서 5 분간, 120 ℃ 에서 5 분간, 150 ℃ 에서 5 분간 가열함으로써 건조를 실시하여 전기 절연체층을 형성하고, 편면 구리 피복 적층체 (1) 를 얻었다.
에폭시기를 갖는 열경화성 변성 폴리이미드 바니시 (피아이 연구소사 제조, 용매 : N-메틸피롤리돈, 고형분 : 15 질량%) 에, 수지 파우더를, 열경화성 변성 폴리이미드 : 수지 파우더 = 75 : 25 (질량비) 가 되도록 첨가하고, 교반기로 1000 rpm 의 조건하에서 1 시간 교반하였다. 진공 탈포 처리를 2 시간 실시하여, 액상 조성물을 얻었다. 그 액상 조성물에 있어서, 외관상은 수지 파우더의 응집은 보이지 않았다. 액상 조성물을 100 메시의 필터로 여과한 결과, 수지 파우더가 필터에서 응집되지 않고, 액상 조성물을 여과할 수 있었다.
전해 동박 (후쿠다 금속박분사 제조, CF-T4X-SVR-12, 두께 : 12 ㎛, 표면 조도 (Rz) : 1.2 ㎛) 의 표면에, 필터로 여과한 액상 조성물을, 건조 후의 도막 (전기 절연체층) 의 두께가 12 ㎛ 가 되도록 도포하였다. 오븐으로, 90 ℃ 에서 5 분간, 120 ℃ 에서 5 분간, 150 ℃ 에서 5 분간 가열 함으로써 건조를 실시하여 전기 절연체층을 형성하고, 편면 구리 피복 적층체를 얻었다. 그 편면 구리 피복 적층체를 에칭 처리하여, 동박을 제거하고, 폴리이미드 필름 (필름 1) 을 얻었다.
폴리이미드 필름 (필름 1) 의 양면에 편면 구리 피복 적층체 (1) 를 동박이 최외층이 되도록 중첩한 후, 프레스 온도 340 ℃, 프레스 압력 4.0 ㎫, 프레스 시간 15 분으로 진공 열 프레스를 실시하여 양면 구리 피복 적층체를 얻었다. 전기 절연체층 (두께 : 24 ㎛) 의 비유전율은 3.2 이고, 선팽창 계수는 45 ppm/℃ 였다.
양면 구리 피복 적층체에 대해, 동박을 에칭 처리하여, 데이지 체인 패턴을 형성한 후, 편면 구리 피복 적층체와 동일하게 하여, 스루홀을 형성하고, 도금층을 형성하여, 배선 기판을 얻었다. 배선 기판에 대해, 내열성의 평가를 실시하였다. 열충격 시험의 첫 번째 사이클의 260 ℃ 에 있어서의 저항값은 0.142 Ω 이고, 100 번째 사이클의 260 ℃ 에 있어서의 저항값은 0.146 Ω 이었다. 저항값의 상승은 미미하여, 배선 기판은 내열성이 우수하다는 것을 알 수 있었다.
<실시예 2>
에폭시기를 갖는 열경화성 변성 폴리이미드 바니시 (피아이 연구소사 제조, 용매 : N-메틸피롤리돈, 고형분 : 15 질량%) 에, 수지 파우더를, 열경화성 변성 폴리이미드 : 수지 파우더 = 85 : 15 (질량비) 가 되도록 첨가한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 양면 구리 피복 적층체를 얻었다. 전기 절연체층 (두께 : 24 ㎛) 의 비유전율은 3.3 이고, 선팽창 계수는 47 ppm/℃ 이고, 전기 절연체층 중의 파우더 평균 입경은 2.2 ㎛ 였다. 전기 절연체층의 물방울 접촉각은 80°였다.
양면 구리 피복 적층체에 대해, 동박을 에칭 처리하여, 데이지 체인 패턴을 형성한 후, 편면 구리 피복 적층체와 동일하게 하여, 스루홀을 형성하고, 도금층을 형성하여, 배선 기판을 얻었다. 배선 기판에 대해, 내열성의 평가를 실시하였다. 열충격 시험의 첫 번째 사이클의 260 ℃ 에 있어서의 저항값은 0.146 Ω 이고, 100 번째 사이클의 260 ℃ 에 있어서의 저항값은 0.149 Ω 이었다. 저항값의 상승은 미미하여, 배선 기판은 내열성이 우수하다는 것을 알 수 있었다.
<실시예 3>
에폭시기를 갖는 열경화성 변성 폴리이미드 바니시 (피아이 연구소사 제조, 용매 : N-메틸피롤리돈, 고형분 : 15 질량%) 에, 수지 파우더를, 열경화성 변성 폴리이미드 : 수지 파우더 = 59 : 41 (질량비) 이 되도록 첨가한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 양면 구리 피복 적층체를 얻었다. 전기 절연체층 (두께 : 24 ㎛) 의 비유전율은 3.0 이고, 선팽창 계수는 50 ppm/℃ 이고, 전기 절연체층 중의 파우더 평균 입경은 2.6 ㎛ 였다. 전기 절연체층의 물방울 접촉각은 85°였다.
양면 구리 피복 적층체에 대해, 동박을 에칭 처리하여, 데이지 체인 패턴을 형성한 후, 편면 구리 피복 적층체와 동일하게 하여, 스루홀을 형성하고, 도금층을 형성하여, 배선 기판을 얻었다. 배선 기판에 대해, 내열성의 평가를 실시하였다. 열충격 시험의 첫 번째 사이클의 260 ℃ 에 있어서의 저항값은 0.150 Ω 이고, 100 번째 사이클의 260 ℃ 에 있어서의 저항값은 0.151 Ω 이었다. 저항값의 상승은 미미하여, 배선 기판은 내열성이 우수하다는 것을 알 수 있었다.
<실시예 4>
에폭시기를 갖는 열경화성 변성 폴리이미드 바니시 (피아이 연구소사 제조, 용매 : N-메틸피롤리돈, 고형분 : 15 질량%) 에, 수지 파우더를, 열경화성 변성 폴리이미드 : 수지 파우더 = 40 : 60 (질량비) 이 되도록 첨가한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 양면 구리 피복 적층체를 얻었다. 전기 절연체층의 비유전율 2.8 이고, 전기 절연체층 (두께 : 24 ㎛) 의 선팽창 계수는 64 ppm/℃, 전기 절연체층 중의 파우더 평균 입경은 2.7 ㎛ 였다. 전기 절연체층의 물방울 접촉각은 91°였다.
양면 구리 피복 적층체에 대해, 동박을 에칭 처리하여, 데이지 체인 패턴을 형성한 후, 편면 구리 피복 적층체와 동일하게 하여, 스루홀을 형성하고, 도금층을 형성하여, 배선 기판을 얻었다. 배선 기판에 대해, 내열성의 평가를 실시하였다. 열충격 시험의 첫 번째 사이클의 260 ℃ 에 있어서의 저항값은 0.140 Ω 이고, 100 번째 사이클의 260 ℃ 에 있어서의 저항값은 0.146 Ω 이었다. 저항값의 상승은 미미하여, 배선 기판은 내열성이 우수하다는 것을 알 수 있었다.
<비교예 1>
에폭시기를 갖는 열경화성 변성 폴리이미드 바니시 (피아이 연구소사 제조, 용매 : N-메틸피롤리돈, 고형분 : 15 질량%) 에, PTFE 디스퍼전 (아사히 유리사 제조, AD-911E, 평균 입자경 0.25 ㎛) 을, 열경화성 변성 폴리이미드 : PTFE 파우더 = 70 : 30 (질량비) 이 되도록 첨가하였다. 교반기로 1000 rpm 의 조건하에서 1 시간 교반하였다. 진공 탈포 처리를 2 시간 실시하여, 액상 조성물을 얻었다. 액상 조성물에 대해, 100 메시의 필터로 여과를 실시한 결과, 수지 파우더가 일부 응집되어 필터 상에 포착되어 있었다.
실시예 1 과 동일하게 하여, 전해 동박의 표면에, 필터로 여과한 액상 조성물을, 건조 후의 도막 (전기 절연체층) 의 두께가 7 ㎛ 가 되도록 도포하였다. 오븐으로, 90 ℃ 에서 5 분간, 170 ℃ 에서 5 분간, 220 ℃ 에서 5 분간 가열함으로써 건조를 실시하여 전기 절연체층을 형성하고, 편면 구리 피복 적층체를 얻었다. 전기 절연체층 중의 파우더 평균 입경은 8.5 ㎛ 였다. 전기 절연체층의 물방울 접촉각은 81°였다.
실시예 1 과 동일하게 하여, 얻어진 편면 구리 피복 적층체에 스루홀을 형성하였다. 표면 직경 : 150 ㎛, 바닥면 직경 : 121 ㎛ 의 스루홀을 형성하였다.
실시예 1 과 동일하게 하여, 스루홀의 내벽면에 디스미어 처리를 실시한 후, 도금 처리를 실시하였다. 30 혈의 스루홀에 도금층을 형성한 후, 스루홀의 단면을 주사형 전자 현미경으로 관찰한 결과, 스루홀의 내벽면의 전체 혹은 일부에 도금층이 형성되지 않아, 도금층의 결락이나 미형성과 같은 초기 불량이 보였다.
실시예 1 과 동일하게 하여, 양면 구리 피복 적층체를 제작하였다. 양면 구리 피복 적층체에 대해, 동박을 에칭 처리하여, 데이지 체인 패턴을 형성한 후, 편면 구리 피복 적층체와 동일하게 하여, 스루홀을 형성하고, 도금층을 형성하여, 배선 기판을 얻었다. 배선 기판에 대해, 내열성의 평가를 실시하였다. 열충격 시험의 첫 번째 사이클의 260 ℃ 에 있어서의 저항값은 0.170 Ω 이고, 100 번째 사이클의 260 ℃ 에 있어서의 저항값은 1.23 Ω 이었다. 저항값의 상승이 커, 배선 기판으로서의 내열성이 부족하다는 것을 알 수 있었다.
<비교예 2>
비교예 1 과 동일하게 하여, 열경화성 변성 폴리이미드 : PTFE 파우더 = 90 : 10 (질량비) 이 되도록, 액상 조성물을 제작하였다. 액상 조성물을 100 메시의 필터로 여과한 경과, 수지 파우더가 일부 응집되어 필터 상에 포착되어 있었다.
비교예 1 과 동일하게 하여, 편면 구리 피복 적층체를 제작하였다. 전기 절연체층 중의 파우더 평균 입경은 10.1 ㎛ 였다. 전기 절연체층의 물방울 접촉각은 81°였다. 얻어진 편면 구리 피복 적층체에 스루홀을 형성하였다. 표면 직경 : 148 ㎛, 바닥면 직경 : 120 ㎛ 의 스루홀을 형성하였다.
실시예 1 과 동일하게 하여, 스루홀의 내벽면에 디스미어 처리를 실시한 후, 도금 처리를 실시하였다. 30 혈의 스루홀에 도금층을 형성한 후, 스루홀의 단면을 주사형 전자 현미경으로 관찰한 결과, 스루홀의 내벽면의 전체 혹은 일부에 도금층이 형성되지 않아, 도금층의 결락이나 미형성과 같은 초기 불량이 보였다.
실시예 1 과 동일하게 하여, 양면 구리 피복 적층체를 제작하였다. 양면 구리 피복 적층체에 대해, 동박을 에칭 처리하여, 데이지 체인 패턴을 형성한 후, 편면 구리 피복 적층체와 동일하게 하여, 스루홀을 형성하고, 도금층을 형성하여, 배선 기판을 얻었다. 배선 기판에 대해, 내열성의 평가를 실시하였다. 열충격 시험의 첫 번째 사이클의 260 ℃ 에 있어서의 저항값은 0.191 Ω 이고, 100 번째 사이클의 260 ℃ 에 있어서의 저항값은 1.49 Ω 이었다. 저항값의 상승이 커, 배선 기판으로서의 내열성이 부족하다는 것을 알 수 있었다.
산업상 이용가능성
본 발명의 배선 기판은, 통신 기기 (휴대 전화 등), 자동차 등에 있어서 고속 대용량 무선 통신을 실시하기 위한 안테나 ; 고주파 특성이 필요시되는 전자 기기용 기판, 자동차용 각종 센서용 기판, 엔진 매니지먼트 센서용 기판 등으로서 유용하다.
또한, 2016년 9월 1일에 출원된 일본 특허출원 2016-171195호의 명세서, 특허청구범위, 요약서 및 도면의 전체 내용을 여기에 인용하여, 본 발명의 명세서의 개시로서 도입하는 것이다.
10 : 배선 기판
12 : 적층체
14 : 적층체
20 : 전기 절연체층
22 : 내열성 수지층
24 : 제 1 접착층
26 : 제 2 접착층
32 : 제 1 도체층
34 : 제 2 도체층
40 : 구멍
42 : 도금층

Claims (13)

  1. 전기 절연체층과,
    상기 전기 절연체층의 제 1 면에 형성되어 있는 제 1 도체층과,
    상기 전기 절연체층의 상기 제 1 면과 반대측인 제 2 면에 형성되어 있는 제 2 도체층과,
    상기 제 1 도체층으로부터 상기 제 2 도체층까지 통하는 구멍의 내벽면에 형성되어 있는 도금층을 갖고,
    상기 전기 절연체층은, 내열성 수지 및 수지 파우더를 함유하는 내열성 수지층을 갖고,
    상기 수지 파우더는, 카르보닐기 함유기, 하이드록시기, 에폭시기 및 이소시아네이트기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 관능기를 갖는 용융 성형 가능한 불소 수지를 함유하는 수지 재료로 이루어지고,
    상기 수지 파우더의 함유 비율이, 상기 내열성 수지층에 대해 5 ∼ 70 질량% 이고,
    상기 전기 절연체층의 비유전율이 2.0 ∼ 3.5 인 것을 특징으로 하는 배선 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 불소 수지의 융점이 260 ℃ 이상인, 배선 기판.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 관능기의 적어도 1 종이 카르보닐기 함유기이고,
    상기 카르보닐기 함유기가, 탄화수소기의 탄소 원자 사이에 카르보닐기를 갖는 기, 카보네이트기, 카르복시기, 할로포르밀기, 알콕시카르보닐기 및 산무수물 잔기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인, 배선 기판.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 불소 수지 중의 상기 관능기의 함유량이, 상기 불소 수지의 주사슬의 탄소수 1×106 개에 대해 10 ∼ 60000 개인, 배선 기판.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 절연체층의 비유전율이 2.0 ∼ 3.0 인, 배선 기판.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 절연체층의 선팽창 계수가 0 ∼ 100 ppm/℃ 인, 배선 기판.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내열성 수지층에 첨가되는 상기 수지 파우더의 평균 입경이 0.02 ∼ 5 ㎛ 이고, 상기 수지 파우더의 체적 기준 누적 90 % 직경 (D90) 이 6 ㎛ 이하인, 배선 기판.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 절연체층의 물방울 접촉각이 60°∼ 100°인, 배선 기판.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 절연체층 중에 함유되는 상기 수지 파우더의 평균 입경이 1 ∼ 7 ㎛ 인, 배선 기판.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    열충격 시험의 100 번째 사이클의 260 ℃ 에 있어서의 배선 기판의 저항값의, 열충격 시험의 첫 번째 사이클의 260 ℃ 에 있어서의 배선 기판의 저항값에 대한 변화율이, ±10 % 인 것을 특징으로 하는 배선 기판.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 배선 기판을 제조하는 방법으로,
    상기 제 1 도체층, 상기 전기 절연체층 및 상기 제 2 도체층이 이 순서대로 적층되어 있는 적층체에 상기 구멍을 형성하고,
    상기 구멍의 내벽면에 전처리를 실시하고,
    상기 전처리를 실시한 구멍의 내벽면에 상기 도금층을 형성하는, 배선 기판의 제조 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 배선 기판을 제조하는 방법으로,
    상기 전기 절연체층의 제 1 면에 상기 제 1 도체층이 적층된 적층체에 상기 구멍을 형성하고,
    상기 구멍의 내벽면에 전처리를 실시하고,
    상기 전처리를 실시한 구멍의 내벽면에 상기 도금층을 형성하고,
    상기 전기 절연체층의 제 2 면에 상기 제 2 도체층을 형성하는, 배선 기판의 제조 방법.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 전처리로서 금속 나트륨을 사용한 에칭 처리를 실시하지 않고, 과망간산 용액 처리 및 플라즈마 처리 중 어느 일방 또는 양방을 실시하는, 배선 기판의 제조 방법.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7060825B2 (ja) * 2019-01-11 2022-04-27 ダイキン工業株式会社 フッ素樹脂組成物、フッ素樹脂シート、積層体及び回路用基板
WO2020203757A1 (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 株式会社オートネットワーク技術研究所 配線モジュール
WO2021039596A1 (ja) * 2019-08-29 2021-03-04 Agc株式会社 組成物、アンテナの製造方法及び成形品
CN110809357A (zh) * 2019-10-21 2020-02-18 鹤山市世安电子科技有限公司 耐高温pcb板及其制造方法
JP2022063597A (ja) * 2020-10-12 2022-04-22 日本メクトロン株式会社 スルーホール形成方法およびフレキシブルプリント配線板用基板

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001007466A (ja) 1999-06-21 2001-01-12 Sumitomo Electric Ind Ltd 高周波回路基板及びその製造方法
JP2007314720A (ja) 2006-05-29 2007-12-06 Asahi Glass Co Ltd ガラス繊維強化複合材料、その製造方法およびプリント回路基板

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100475005C (zh) * 1998-02-26 2009-04-01 揖斐电株式会社 具有充填导电孔构造的多层印刷布线板
KR20070086860A (ko) * 1998-09-03 2007-08-27 이비덴 가부시키가이샤 다층프린트배선판 및 그 제조방법
JP4289005B2 (ja) * 2003-04-30 2009-07-01 日本ビクター株式会社 多層プリント配線板
TW200721932A (en) * 2004-01-30 2007-06-01 Hitachi Chemical Co Ltd Adhesion assisting agent-bearing metal foil, printed wiring board, and production method of printed wiring board
KR101074173B1 (ko) * 2004-03-31 2011-10-14 히다치 가세이듀퐁 마이쿠로시스데무즈 가부시키가이샤 내열감광성 수지조성물, 해당 조성물을 이용한 패턴 제조방법 및 전자부품
US7442879B2 (en) * 2005-07-11 2008-10-28 Endicott Interconect Technologies, Inc. Circuitized substrate with solder-coated microparticle paste connections, multilayered substrate assembly, electrical assembly and information handling system utilizing same and method of making said substrate
CN103298243B (zh) * 2006-07-14 2016-05-11 斯塔布科尔技术公司 具有构成电路一部分的核心层的增层印刷线路板衬底
JP5540276B2 (ja) * 2011-03-31 2014-07-02 Tdk株式会社 電子部品内蔵基板及びその製造方法
JP5330474B2 (ja) * 2011-09-22 2013-10-30 上村工業株式会社 デスミア液及びデスミア処理方法
JP6324688B2 (ja) * 2013-09-12 2018-05-16 住友電工プリントサーキット株式会社 フレキシブルプリント配線板、多層プリント配線板及びフレキシブルプリント配線板の製造方法
JP6601814B2 (ja) 2014-05-21 2019-11-06 住友電工プリントサーキット株式会社 プリント配線板及びプリント配線板の製造方法
WO2016017801A1 (ja) * 2014-08-01 2016-02-04 旭硝子株式会社 樹脂パウダー、その製造方法、複合体、成形体、セラミックス成形体の製造方法、金属積層板、プリント基板及びプリプレグ
JP6816722B2 (ja) 2015-10-22 2021-01-20 Agc株式会社 配線基板の製造方法
KR102587271B1 (ko) 2015-10-22 2023-10-10 에이지씨 가부시키가이샤 배선 기판의 제조 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001007466A (ja) 1999-06-21 2001-01-12 Sumitomo Electric Ind Ltd 高周波回路基板及びその製造方法
JP2007314720A (ja) 2006-05-29 2007-12-06 Asahi Glass Co Ltd ガラス繊維強化複合材料、その製造方法およびプリント回路基板

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