TWI666980B - 電路基板及其製造方法、以及半導體裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題在於提供使用在絕緣層上附著有支持體的狀態下進行去膠渣處理的技術,製造具有小徑的通路孔之電路基板時,能減少在通路孔開口部周圍發生的粗度大區域之尺寸的技術。
本發明之解決手段為一種電路基板之製造方法,其依順序包含:(A)將包含塑膠薄膜支持體及與該塑膠薄膜支持體接合的樹脂組成物層之附支持體的樹脂薄片,以樹脂組成物層與內層基板接合之方式,層合在內層基板之步驟;(B)將樹脂組成物層予以熱硬化而形成絕緣層之步驟,其中該絕緣層與塑膠薄膜支持體的密接強度為2gf/cm~18gf/cm;(C)自塑膠薄膜支持體上照射雷射,在絕緣層中形成頂部直徑40μm以下的通路孔之步驟;(D)進行去膠渣處理之步驟;(E)剝離塑膠薄膜支持體之步驟;及,(F)在絕緣層的表面上形成導體層之步驟。
Description
本發明關於電路基板之製造方法。
廣泛使用於各種電子機器的電路基板,由於電子機器的小型化、高機能化,而要求電路配線的微細化、高密度化。作為電路基板之製造技術,已知在內層基板上交互地堆疊絕緣層與導體層之增層方式的製造方法。於增層方式的製造方法中,絕緣層例如是藉由使用含有支持體與樹脂組成物層之附支持體的樹脂薄片等,將樹脂組成物層層合在內層基板上,使樹脂組成物層熱硬化而形成。其次,藉由對於所形成的絕緣層進行開孔加工而形成通路孔,進行去膠渣處理,而同時進行通路孔內部的樹脂殘液(膠渣)之去除與絕緣層表面之粗化(例如,專利文獻1)。
〔專利文獻1〕特開2008-37957號公報
於增層方式的製造方法中,在去膠渣處理之後,於絕緣層的表面上形成導體層。此時,去膠渣處理後的絕緣層表面之凹凸若大,則成為電路配線的微細化之妨礙,故絕緣層表面的粗度宜在能實現與導體層的充分密接強度(剝離強度)之範圍內壓低。於此點,本發明者們發現使用附支持體的樹脂薄片來製造電路基板時,藉由在絕緣層上附著有支持體的狀態下進行去膠渣處理,可形成低粗度而且與導體層的密接強度高之絕緣層。若藉由如此的技術,則在去膠渣處理時,由於大幅緩和絕緣層的表面遭受損傷的約束,可採用廣泛的去膠渣處理方法及去膠渣處理條件,不論構成絕緣層的樹脂組成物之組成為何,亦可有效果地去除膠渣。
另一方面,於要求電路配線的更高密度化之中,通路孔有小徑化之傾向。使用在絕緣層上附著有支持體的狀態下進行去膠渣處理之上述技術,製造具有小徑的通路孔的電路基板時,從開孔加工時藉由雷射照射容易地形成小徑的通路孔來看,支持體宜為塑膠薄膜支持體。然而,本發明者們發現,若在絕緣層上附著有塑膠薄膜支持體的狀態下進行去膠渣處理,則有在通路孔開口部周圍,產生粗度比其他區域更大的區域(亦稱為「粗度大區域」)之情況。如此的粗度大區域,雖然只不過形成在通路孔開口部周圍,但當採用小徑(尤其在絕緣層表面的頂部直徑為40μm以下)的通路孔時,由於將對應於其的微細電路配
線形成在該通路孔周圍,該粗度大區域之影響係為無法忽視之程度地大。因此,使用在絕緣層上附著有支持體的狀態下進行去膠渣處理之技術,製造具有小徑的通路孔之電路基板時,期望能減少在通路孔開口部周圍發生的粗度大區域之尺寸的技術。
本發明之課題在於提供使用在絕緣層上附著有支持體的狀態下進行去膠渣處理的技術,製造具有小徑的通路孔之電路基板時,能減少在通路孔開口部周圍發生的粗度大區域之尺寸的技術。
本發明者們對於上述課題進行專心致力的檢討,結果發現藉由下述特定的方法來製造電路基板,可解決上述問題,終於完成本發明。
即,本發明包含以下之內容。
〔1〕一種電路基板之製造方法,其依順序包含:(A)將包含塑膠薄膜支持體及與該塑膠薄膜支持體接合的樹脂組成物層之附支持體的樹脂薄片,以樹脂組成物層與內層基板接合之方式,層合在內層基板之步驟,(B)將樹脂組成物層予以熱硬化而形成絕緣層之步驟,其中該絕緣層與塑膠薄膜支持體的密接強度為2gf/cm~18gf/cm,(C)自塑膠薄膜支持體上照射雷射,在絕緣層中形成頂部直徑40μm以下的通路孔之步驟,
(D)進行去膠渣處理之步驟,(E)剝離塑膠薄膜支持體之步驟,及(F)在絕緣層的表面上形成導體層之步驟。
〔2〕如〔1〕記載之方法,其中步驟(D)之去膠渣處理係濕式去膠渣處理。
〔3〕如〔1〕或〔2〕記載之方法,其中步驟(F)係依順序包含:在絕緣層的表面上乾式鍍敷而形成金屬層,及在金屬層的表面上濕式鍍敷而形成導體層。
〔4〕如〔1〕~〔3〕中任一項記載之方法,其中塑膠薄膜支持體係附脫模層的塑膠薄膜支持體。
〔5〕如〔1〕~〔4〕中任一項記載之方法,其中樹脂組成物層包含環氧樹脂、硬化劑及無機填充材。
〔6〕如〔5〕記載之方法,其中無機填充材的平均粒徑為0.01μm~3μm。
〔7〕如〔5〕記載之方法,其中無機填充材的平均粒徑為0.01μm~0.4μm。
〔8〕如〔5〕~〔7〕中任一項記載之方法,其中以樹脂組成物層中的不揮發成分為100質量%時,樹脂組成物層中的無機填充材之含量為40質量%~95質量%。
〔9〕如〔5〕~〔8〕中任一項記載之方法,其中無機填充材係以表面處理劑進行表面處理。
〔10〕一種電路基板,其係以如〔1〕~〔9〕中任一項記載之方法所製造。
〔11〕一種電路基板,其係包含絕緣層與在該絕緣層上所形成的導體層之電路基板,在絕緣層中形成有頂部直徑40μm以下之通路孔,絕緣層表面之通路孔開口部周圍的粗度大區域之長度未達10μm。
〔12〕如〔11〕記載之電路基板,其中絕緣層表面的算術平均粗糙度Ra為200nm以下。
〔13〕一種半導體裝置,其包含如〔10〕~〔12〕中任一項記載之電路基板。
依照本發明,使用在絕緣層上附著有支持體的狀態下進行去膠渣處理的技術,製造具有小徑的通路孔之電路基板時,能減少在通路孔開口部周圍發生的粗度大區域之尺寸。
圖1中,(a1)係顯示通路孔開口部周圍的絕緣層表面之SEM照片,(b1)係放大(a1)中的點線框內而顯示之SEM照片。
圖2中,(a2)係顯示通路孔開口部周圍的絕緣層表面之SEM照片,(b2)係放大(a2)中的點線框內而顯示之SEM照片。
於詳細說明本發明的電路基板之製造方法之前,說明本發明之方法所使用之附支持體的樹脂薄片。
本發明之方法所使用之附支持體的樹脂薄片,包含塑膠薄膜支持體及與該塑膠薄膜支持體接合的樹脂組成物層。
作為塑膠薄膜支持體之材料,例如可舉出聚對苯二甲酸乙二酯(以下亦簡稱「PET」)、聚萘二甲酸乙二酯(以下亦簡稱「PEN」)等之聚酯、聚碳酸酯(以下亦簡稱「PC」)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等的丙烯酸酯、環狀聚烯烴、三乙醯纖維素(TAC)、聚醚硫化物(PES)、聚醚酮、聚醯亞胺等。其中,較佳為PET、PEN、聚醯亞胺,更佳為PET、PEN。於合適的一實施形態中,塑膠薄膜支持體係PET薄膜支持體或PEN薄膜支持體。
如後述,於本發明的電路基板之製造方法中,自塑膠薄膜支持體上照射雷射,形成小徑的通路孔。從藉由雷射照射能圓滑地形成通路孔之觀點來看,塑膠薄膜支持體較佳為能吸收雷射能量。例如,PEN薄膜支持體由於具有紫外線(UV)吸收性,可適用於UV照射的通路孔形成。
藉由使塑膠薄膜支持體中含有雷射能量吸收性成分,可賦予或增大雷射能量吸收性。作為雷射能量吸收性成分,只要是能吸收通路孔之形成中所使用的雷射,則沒有特別的限定,例如可舉出碳粉、金屬化合物粉、金屬粉及黑色染料等。雷射能量吸收性成分係可單獨使用1種,也可組合2種以上使用。
作為碳粉,例如可舉出爐黑、槽黑、乙炔黑、熱黑、蒽黑等之碳黑的粉末、石墨粉末及此等之混合物的粉末。作為金屬化合物粉,例如可舉出氧化鈦等之氧化鈦類、氧化鎂等之氧化鎂類、氧化鐵等的鐵氧化物、氧化鎳等的鎳氧化物、二氧化錳、氧化鋅等之鋅氧化物、二氧化矽、氧化鋁、稀土類氧化物、氧化鈷等之鈷氧化物、氧化錫等之錫氧化物、氧化鎢等之鎢氧化物、碳化矽、碳化鎢、氮化硼、氮化矽、氮化鈦、氮化鋁、硫酸鋇、稀土類氧硫化物及此等的混合物之粉末。作為金屬粉,例如可舉出銀、鋁、鉍、鈷、銅、鐵、鎂、錳、鉬、鎳、鈀、銻、矽、錫、鈦、釩、鎢、鋅及此等之合金或混合物的粉末等。作為黑色染料,例如可舉出偶氮(單偶氮、雙偶氮等)染料、偶氮甲鹼染料、蒽醌系染料、喹啉染料、酮亞胺染料、螢光酮染料、硝基染料、呫噸染料、苊染料、奎酞酮染料、胺基酮染料、次甲基染料、苝染料、香豆素染料、苝酮染料、三苯基染料、三烯丙基甲烷染料、酞菁染料、英格苯酚染料、吖染料及此等之混合物等。為了提高分散性,黑色染料較佳為溶劑可溶性的黑色染料。其中,作
為雷射能量吸收性成分,從雷射能量到熱的轉換效率或泛用性等之觀點來看,較佳為碳粉,特佳為碳黑。再者,雷射能量吸收性成分的平均粒徑之上限,從高效率地吸收雷射能量之觀點來看,較佳為20μm以下,更佳為10μm以下。從分散性之觀點來看,該平均粒徑之下限較佳為0.001μm以上,更佳為0.002μm。此處所言的「平均粒徑」,可藉由粒度分布測定裝置、BET法測定。所謂的BET法,就是在液態氮的溫度,使吸附佔有面積為已知的分子吸附於粉體粒子表面,自其量求得試料的比表面積之方法。自BET法所求的比表面積可算出平均粒徑。
雷射能量吸收性成分之含量,以構成塑膠薄膜支持體的全部成分為100質量%時,從能圓滑地形成通路孔之觀點來看,較佳為0.01質量%以上,更佳為0.03質量%,尤佳為0.05質量%以上。從得到具有良好的可撓性之塑膠薄膜支持體的觀點來看,該含量之上限較佳為40質量%以下,更佳為20質量%以下,尤佳為10質量%以下。再者,雷射能量吸收性成分亦可含於後述的脫模層中。
作為塑膠薄膜支持體之市售品,例如可舉出東麗(股)製的「Lumirror R56」、「Lumirror R80」、「Lumirror T6AM」(PET薄膜)、帝人杜邦薄膜(股)製的「G2LA」(PET薄膜)、「Teonex Q83」(PEN薄膜)、宇部興產(股)製的「Upilex S」(聚醯亞胺薄膜)、(股)KANEKA製的「Apical AH」、「Apical NPI」(聚醯亞胺薄膜)等。
塑膠薄膜支持體亦可對於與樹脂組成物層接合之面施予消光處理、電暈處理。
於後述的步驟(B)中,從將絕緣層與塑膠薄膜支持體之間的密接強度容易調整至所欲的範圍來看,作為塑膠薄膜支持體,宜為在與樹脂組成物層接合之面具有脫模層的附脫模層之塑膠薄膜支持體。作為使用於脫模層的脫模劑,例如可舉出醇酸樹脂、三聚氰胺樹脂、烯烴樹脂、胺基甲酸酯樹脂等之非聚矽氧系脫模劑、及聚矽氧系脫模劑。脫模劑係可單獨使用1種,也可組合2種以上使用。其中,從在製作附支持體的樹脂薄片時,對於樹脂清漆顯示高潤濕性,與樹脂組成物層的接觸狀態在全面容易變均勻來看,脫模層較佳為包含非聚矽氧系脫模劑的脫模層,更佳為包含醇酸樹脂及/或烯烴樹脂的脫模層。
脫模劑係按照其構成成分的種類等,可分類為剝離強度低,所謂的輕剝離型之脫模劑,剝離強度高,所謂的重剝離型之脫模劑,顯示輕剝離型的脫模劑與重剝離型的脫模劑之中間的剝離強度,所謂的中剝離型之脫模劑,但於步驟(B)中從將密接強度容易調整至所欲的範圍來看,較佳為重剝離型的脫模劑。雖然亦取決於形成絕緣層用的樹脂組成物層之組成、步驟(A)的層合條件、步驟(B)的熱硬化之條件等而不同,但作為脫模劑,可使用初期的密接強度較佳為100(mN/20mm)以上,更佳為300(mN/20mm)以上,尤佳為500(mN/20mm)以上、700(mN/20mm)以上、800(mN/20mm)以上、900
(mN/20mm)以上或1000(mN/20mm)以上之脫模劑。初期的密接強度之上限係沒有特別的限定,但從步驟(E)中能圓滑地剝離塑膠薄膜支持體之觀點來看,通常可為8000(mN/20mm)以下、7500(mN/20mm)以下等。初期的密接強度係可使用2kg輥,於經脫模劑所脫模處理的面上貼附丙烯酸黏著帶(日東電工(股)製「31B」),放置30分鐘後,剝離丙烯酸黏著帶的一端,以夾具抓住,於室溫下、30cm/分鐘的速度、剝離角度180°之條件下,測定撕下時的荷重(mN/20mm)而求得。測定例如可使用(股)TSE製「AC-50C-SL」等拉伸試驗機來實施。
作為脫模劑的市售品,例如可舉出LINTEC(股)製的「X」(含有聚矽氧的醇酸樹脂系脫模劑;490mN/20mm)、「SK-1」(含有聚矽氧的醇酸樹脂系脫模劑;1250mN/20mm)、「AL-5」(非聚矽氧‧醇酸樹脂系脫模劑;1480mN/20mm)、「6050」(非聚矽氧‧醇酸樹脂系脫模劑;2400mN/20mm)、「6051」(非聚矽氧‧醇酸樹脂系脫模劑;2800mN/20mm)、「6052」(非聚矽氧‧醇酸樹脂系脫模劑;4000mN/20mm)等(括弧內表示初期的密接強度之值)。作為脫模劑的市售品,可舉出LINTEC(股)製的「AL-7」(非聚矽氧‧醇酸樹脂系脫模劑;重剝離型)、藤森工業(股)製的「NSP-4」(非聚矽氧‧醇酸樹脂系脫模劑;重剝離型)等。
塑膠薄膜支持體的厚度係沒有特別的限定,但較佳為
10μm~100μm之範圍,更佳為15μm~75μm之範圍。特別地從小徑通孔的形成變容易之點來看,更佳為20μm~50μm。再者,當塑膠薄膜支持體為附脫模層的塑膠薄膜支持體時,附脫模層的塑膠薄膜支持體全體之厚度較佳為上述範圍。
用於樹脂組成物層之樹脂組成物,只要其硬化物具有充分的硬度與絕緣性,同時帶來與塑膠薄膜支持體的所欲之密接強度,則沒有特別的限定。例如,可使用包含環氧樹脂、硬化劑及無機填充材之樹脂組成物。用於樹脂組成物層的樹脂組成物,視需要亦可更包含熱塑性樹脂、硬化促進劑、難燃劑及有機填充材等之添加劑。
作為環氧樹脂,例如可舉出雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、三苯酚型環氧樹脂、萘酚酚醛清漆型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、第三丁基兒茶酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂、環氧丙基胺型環氧樹脂、環氧丙基酯型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、線狀脂肪族環氧樹脂、具有丁二烯構造的環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、雜環式環氧樹脂、含有螺環的環氧樹脂、環己烷
二甲醇型環氧樹脂、伸萘基醚型環氧樹脂及三羥甲基型環氧樹脂。環氧樹脂係可單獨使用1種,也可組合2種以上使用。
環氧樹脂較佳為包含在1分子中具有2個以上的環氧基之環氧樹脂。將環氧樹脂的不揮發成分當作100質量%時,較佳為至少50質量%以上係在1分子中具有2個以上的環氧基之環氧樹脂。其中,較佳為包含在1分子中具有2個以上的環氧基,在溫度20℃為液狀之環氧樹脂(以下稱為「液狀環氧樹脂」),與在1分子中具有3個以上的環氧基,在溫度20℃為固體狀之環氧樹脂(以下稱為「固體狀環氧樹脂」)。作為環氧樹脂,藉由併用液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂,得到具有優異的可撓性之樹脂組成物。又,樹脂組成物的硬化物之斷裂強度亦升高。
作為液狀環氧樹脂,較佳為雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、環氧丙基酯型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂及具有丁二烯構造的環氧樹脂,更佳為雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂及萘型環氧樹脂。作為液狀環氧樹脂之具體例,可舉出DIC(股)製之「HP4032」、「HP4032H」、「HP4032D」、「HP4032SS」(萘型環氧樹脂)、三菱化學(股)製之「jER828EL」(雙酚A型環氧樹脂)、「jER807」(雙酚F型環氧樹脂)、「jER152」(苯酚酚醛清漆型環氧樹脂)、新日鐵住金化學(股)製之「ZX1059」(雙酚A
型環氧樹脂與雙酚F型環氧樹脂之混合品)、Nagase Chemtex(股)製之「EX-721」(環氧丙基酯型環氧樹脂)、DAICEL化學工業(股)製之「PB-3600」(具有丁二烯構造的環氧樹脂)。此等係可單獨使用1種,也可組合2種以上使用。
作為固體狀環氧樹脂,較佳為萘型4官能環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、三苯酚型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、伸萘基醚型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂,更佳為萘型4官能環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂及聯苯型環氧樹脂。作為固體狀環氧樹脂之具體例,可舉出DIC(股)製之「HP-4700」、「HP-4710」(萘型4官能環氧樹脂)、「N-690」(甲酚酚醛清漆型環氧樹脂)、「N-695」(甲酚酚醛清漆型環氧樹脂)、「HP-7200」(二環戊二烯型環氧樹脂)、「EXA7311」、「EXA7311-G3」、「EXA7311-G4」、「EXA7311-G4S」、「HP6000」(伸萘基醚型環氧樹脂)、日本化藥(股)製之「EPPN-502H」(三苯酚型環氧樹脂)、「NC7000L」(萘酚酚醛清漆型環氧樹脂)、「NC3000H」、「NC3000」、「NC3000L」、「NC3100」(聯苯型環氧樹脂)、新日鐵住金化學(股)製之「ESN475V」(萘酚型環氧樹脂)、「ESN485V」(萘酚酚醛清漆型環氧樹脂)、三菱化學(股)製之「YX4000H」、「YL6121」(聯苯型環氧樹脂)、「YX4000HK」(聯二甲苯酚型環氧樹脂)、「YX8800」(蒽型環氧樹脂)
、大阪瓦斯化學(股)製之「PG-100」、「CG-500」、三菱化學(股)製之「YL7800」(茀型環氧樹脂)等。
作為環氧樹脂,併用液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂時,彼等之量比(液狀環氧樹脂:固體狀環氧樹脂)以質量比計較佳為1:0.1~1:6之範圍。藉由使液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂之量比成為如此的範圍,(i)以樹脂薄片之形態使用時,帶來適度的黏著性,(ii)以樹脂薄片之形態使用時,得到充分的可撓性,操作性提高,而且(iii)得到能獲得具有充分的斷裂強度之硬化物等的效果。從上述(i)~(iii)的效果之觀點來看,液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂之量比(液狀環氧樹脂:固體狀環氧樹脂)以質量比計更佳為1:0.3~1:5之範圍,尤佳為1:0.6~1:4.5之範圍。
樹脂組成物中的環氧樹脂之含量較佳為3質量%~40質量%,更佳為5質量%~35質量%,尤佳為10質量%~30質量%。
於本發明中,樹脂組成物中的各成分之含量只要沒有特別的記載,則是以樹脂組成物中的不揮發成分作為100質量%時之值。
環氧樹脂的環氧當量較佳為50~3000,更佳為80~2000,尤佳為110~1000。藉由成為此範圍,硬化物之交聯密度變充分,可帶來表面粗糙度小的絕緣層。再者,環氧當量係可依照JIS K7236測定,為含有1當量的環氧基之樹脂的質量。
環氧樹脂的重量平均分子量較佳為100~5000,更佳為250~3000,尤佳為400~1500。此處,環氧樹脂的重量平均分子量係藉由凝膠滲透層析(GPC)法所測定的聚苯乙烯換算之重量平均分子量。
作為硬化劑,只要具有使環氧樹脂硬化之機能,則沒有特別的限定,例如,可舉出苯酚系硬化劑、萘酚系硬化劑、活性酯系硬化劑、苯并系硬化劑及氰酸酯系硬化劑。硬化劑係可單獨使用1種,也可組合2種以上使用。
作為苯酚系硬化劑及萘酚系硬化劑,從耐熱性及耐水性之觀點來看,較佳為具有酚醛清漆構造的苯酚系硬化劑、或具有酚醛清漆構造的萘酚系硬化劑。又,從與導體層的密接強度之觀點來看,較佳為含氮苯酚系硬化劑或含氮萘酚系硬化劑,更佳為含有三骨架的苯酚系硬化劑或含有三骨架的萘酚系硬化劑。其中,從高度滿足耐熱性、耐水性及與導體層的密接強度之觀點來看,較佳為含有三骨架的苯酚酚醛清漆樹脂。此等係可單獨使用1種,也可組合2種以上使用。
作為苯酚系硬化劑及萘酚系硬化劑之具體例,例如可舉出明和化成(股)製之「MEH-7700」、「MEH-7810」、「MEH-7851」、日本化藥(股)製之「NHN」、「CBN」、「GPH」、東都化成(股)製之「SN-170」、「SN-180」、「SNT190」、「SN-475」、
「SN-485」、「SNP495」、「SN-375」、「SN-395」、DIC(股)製之「LA-7052」、「LA-7054」、「LA-3018」、「LA-1356」等。
從提高與導體層的密接強度之觀點來看,亦較佳為活性酯系硬化劑。作為活性酯系硬化劑,並有特別的限制,但一般較宜使用酚酯類、硫酚酯類、N-羥基胺酯類、雜環羥基化合物的酯類等之在1分子中具有2個以上的反應活性高之酯基的化合物。該活性酯系硬化劑較佳為藉由羧酸化合物及/或硫代羧酸化合物與羥基化合物及/或硫醇化合物之縮合反應所得者。特別地,從耐熱性提高之觀點來看,較佳為由羧酸化合物與羥基化合物所得之活性酯系硬化劑。更佳為由羧酸化合物與苯酚化合物及/或萘酚化合物所得之活性酯系硬化劑。作為羧酸化合物,例如可舉出苯甲酸、醋酸、琥珀酸、馬來酸、伊康酸、苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、苯均四酸等。作為苯酚化合物或萘酚化合物,例如可舉出氫醌、間苯二酚、雙酚A、雙酚F、雙酚S、酚酞、甲基化雙酚A、甲基化雙酚F、甲基化雙酚S、苯酚、鄰甲酚、間甲酚、對甲酚、兒茶酚、α-萘酚、β-萘酚、1,5-二羥基萘、1,6-二羥基萘、2,6-二羥基萘、二羥基二苯基酮、三羥基二苯基酮、四羥基二苯基酮、間苯三酚、苯三酚、二環戊二烯型二苯酚化合物、苯酚酚醛清漆等。此處,所的「二環戊二烯型二苯酚化合物」,就是指對於二環戊二烯1分子,苯酚2分子進行縮合而得之二苯酚化合物。
作為活性酯系硬化劑,較佳為含有二環戊二烯型二苯酚構造的活性酯化合物、含有萘構造的活性酯化合物、含有苯酚酚醛清漆之乙醯化物的活性酯化合物、含有苯酚酚醛清漆之苯甲醯化物的活性酯化合物,其中更佳為含有萘構造的活性酯化合物、含有二環戊二烯型二苯酚構造的活性酯化合物。此等係可單獨使用1種,也可組合2種以上使用。再者,所謂的「二環戊二烯型二苯酚構造」,就是表示由伸苯基-二環戊搭烯-伸苯基所成之2價的構造單位。
作為活性酯系硬化劑之市售品,於含有二環戊二烯型二苯酚構造的活性酯化合物中,可舉出「EXB9451」、「EXB9460」、「EXB9460S」、「HPC-8000-65T」(DIC(股)製),於含有萘構造的活性酯化合物中,可舉出「EXB9416-70BK」(DIC(股)製),於含有苯酚酚醛清漆之乙醯化物的活性酯化合物中,可舉出「DC808」(三菱化學(股)製),於含有苯酚酚醛清漆之苯甲醯化物的活性酯化合物中,可舉出「YLH1026」(三菱化學(股)製)等。
作為苯并系硬化劑之具體例,可舉出昭和高分子(股)製之「HFB2006M」、四國化成工業(股)製之「P-d」、「F-a」。
作為氰酸酯系系硬化劑,並沒有特別的限定,例如可舉出酚醛清漆型(苯酚酚醛清漆型、烷基苯酚酚醛清漆型等)氰酸酯系硬化劑、二環戊二烯型氰酸酯系硬化劑、雙
酚型(雙酚A型、雙酚F型、雙酚S型等)氰酸酯系硬化劑、及此等經一部分三化的預合物等。作為具體例,可舉出雙酚A二氰酸酯、聚苯酚氰酸酯(寡聚(3-亞甲基-1,5-伸苯基氰酸酯))、4,4’-亞甲基雙(2,6-二甲基苯基氰酸酯)、4,4’-亞乙基二苯基二氰酸酯、六氟雙酚A二氰酸酯、2,2-雙(4-氰酸酯)苯基丙烷、1,1-雙(4-氰酸酯苯基甲烷)、雙(4-氰酸酯-3,5-二甲基苯基)甲烷、1,3-雙(4-氰酸酯苯基-1-(甲基亞乙基))苯、雙(4-氰酸酯苯基)硫醚、及雙(4-氰酸酯苯基)醚等之2官能氰酸酯樹脂、苯酚酚醛清漆及甲酚酚醛清漆等所衍生之多官能氰酸酯樹脂、此等氰酸酯樹脂經一部分三化的預合物等。作為氰酸酯系硬化劑之市售品,可舉出LONZA日本(股)製之「PT30」及「PT60」(皆苯酚酚醛清漆型多官能氰酸酯樹脂)、「BA230」(雙酚A二氰酸酯的一部或全部經三化而成為三聚物之預聚物)等。
環氧樹脂與硬化劑之量比,從提高所得之絕緣層的機械強度或耐水性之觀點來看,〔環氧樹脂的環氧基之合計數〕:〔硬化劑的反應基之合計數〕之比率較佳為1:0.2~1:2之範圍,更佳為1:0.3~1:1.5之範圍,尤佳為1:0.4~1:1之範圍。此處,所謂的硬化劑之反應基,就是活性羥基、活性酯基等,取決於硬化劑之種類而不同。又,所謂環氧樹脂的環氧基之合計數,就是將各環氧樹脂之固體成分質量除以環氧當量而得之值,對於全部的環氧樹脂所合計之值,所謂硬化劑的反應基之合計數,就是將各硬化
劑之固體成分質量除以反應基當量而得之值,對於全部的硬化劑所合計之值。
作為無機填充材,並沒有特別的限定,例如可舉出矽石、氧化鋁、玻璃、菫青石、矽氧化物、硫酸鋇、滑石、黏土、雲母粉、氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、氧化鎂、氮化硼、氮化鋁、氮化錳、硼酸鋁、鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鈣、鈦酸鎂、鈦酸鉍、氧化鈦、鋯酸鋇、鋯酸鈣、磷酸鋯及磷酸鎢酸鋯等。於此等之中,特別合適為無定形矽石、熔融矽石、結晶矽石、合成矽石、中空矽石等之矽石。又,作為矽石,較佳為球形矽石。無機填充材係可單獨使用1種,也可組合2種以上使用。作為市售的球形熔融矽石,可舉出(股)ADMATECHS製「SOC2」、「SOC1」。
從得到在其上能形成微細電路配線的絕緣層之觀點來看來看,無機填充材的平均粒徑較佳為3μm以下,更佳為1μm以下,尤佳為0.7μm以下,尤更佳為0.5μm以下、0.4μm以下或0.3μm以下。從使用樹脂組成物來形成樹脂清漆時得到具有適度的黏度之操作性良好的樹脂清漆之觀點來看,無機填充材的平均粒徑之下限較佳為0.01μm以上,更佳為0.03μm以上,尤佳為0.05μm以上,尤更佳為0.07μm以上,特佳為0.1μm以上。無機填充材的平均粒徑係可藉由以米氏(Mie)散射理論為基礎
的雷射繞射‧散射法進行測定。具體地,可藉由雷射繞射散射式粒度分布測定裝置,以體積基準作成無機填充材之粒度分布,將其中值徑當作平均粒徑而測定。測定樣品較佳可使用無機填充材經由超音波分散在溶劑中者。作為雷射繞射散射式粒度分布測定裝置,可使用(股)堀場製作所製「LA-500」、「LA-750」、「LA-950」等。
從進一步減少通路孔開口部周圍的粗度大區域之尺寸的觀點來看,較佳為使用經由分級而去除粗大粒子之無機填充材。於一實施形態中,較佳為使用經由分級而去除粒徑10μm以上的粒子之無機填充材,更佳為使用經由分級而去除粒徑5μm以上的粒子之無機填充材,尤佳為使用經由分級而去除粒徑3μm以上的粒子之無機填充材。
於合適的一實施形態中,使用平均粒徑為0.01μm~3μm且經由分級而去除粒徑10μm以上的粒子之無機填充材。
從提高分散性、耐濕性之觀點,進一步減少通路孔開口部周圍的粗度大區域之尺寸的觀點來看,無機填充材較佳為以表面處理劑進行表面處理。作為表面處理劑,例如可舉出胺基矽烷系偶合劑、環氧矽烷系偶合劑、巰基矽烷系偶合劑、矽烷系偶合劑、有機矽氮烷化合物、鈦酸酯系偶合劑。表面處理劑係可單獨使用1種,也可組合2種以上使用。作為表面處理劑的市售品,例如可舉出信越化學工業(股)製「KBM403」(3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業(股)製「KBM803」(3-巰基丙
基三甲氧基矽烷)、信越化學工業(股)製「KBE903」(3-胺基丙基三乙氧基矽烷)、信越化學工業(股)製「KBM573」(N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業(股)製「SZ-31」(六甲基二矽氮烷)等。
於無機填充材的表面處理後,結合於無機填充材的表面之每單位面積的碳量,較佳為0.05mg/m2以上,更佳為0.08mg/m2以上,尤佳為0.11mg/m2以上,尤更佳為0.14mg/m2以上,特佳為0.17mg/m2以上、0.20mg/m2以上、0.23mg/m2以上或0.26mg/m2以上。該碳量之上限較佳為1.00mg/m2以下,更佳為0.75mg/m2以下,尤佳為0.70mg/m2以下,尤更佳為0.65mg/m2以下、0.60mg/m2以下、0.55mg/m2以下、0.50mg/m2以下。
結合於無機填充材的表面之每單位面積的碳量,係可藉由以下之程序算出。於表面處理後的無機填充材,添加充分量的甲基乙基酮(MEK)作為溶劑,進行超音波洗淨。去除上清液,使固體成分乾燥後,使用碳分析計測定結合於無機填充材的表面之碳量。藉由將所得之碳量除以無機填充材的比表面積,算出結合於無機填充材的每單位面積積之碳量。作為碳分析計,例如可舉出堀場製作所製「EMIA-320V」等。
樹脂組成物中的無機填充材之含量,從使絕緣層的熱膨脹率降低,防止因絕緣層與導體層的熱膨脹之差所致的龜裂或電路變形之發生的觀點來看,較佳為40質量%以上,更佳為50質量%以上,尤佳為60質量%以上。使用
無機填充材含量高的樹脂組成物來形成絕緣層時,絕緣層與導體層之密接強度有降低之情況,但藉由本發明的電路基板之製造方法,縱然使用無機填充材含量高的樹脂組成物時,也可實現絕緣層與導體層的充分密接強度。於本發明的電路基板之製造方法中,可不使絕緣層與導體層的密接強度降低,進一步提高樹脂組成物中的無機填充材之含量。例如,樹脂組成物中的無機填充材之含量可提高至62質量%以上、64質量%以上、66質量%以上、68質量%以上或70質量%以上為止。
從絕緣層的機械強度之觀點來看,無機填充材之含量的上限較佳為95質量%以下,更佳為90質量%以下,尤佳為85質量%以下。
於一實施形態中,使用於樹脂組成物層的樹脂組成物係包含上述的環氧樹脂、硬化劑及無機填充材。其中,樹脂組成物較佳為含有液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂之混合物(液狀環氧樹脂:固體狀環氧樹脂之質量比較佳為1:0.1~1:6,更佳為1:0.3~1:5,尤佳為1:0.6~1:4.5)作為環氧樹脂,含有選自由苯酚系硬化劑、萘酚系硬化劑、活性酯系硬化劑及氰酸酯系硬化劑所成之群的1種以上作為硬化劑,含有矽石作為無機填充材。關於組合含有如此特定的成分之樹脂組成物層,環氧樹脂、硬化劑及無機填充材之合適含量亦如上述,其中環氧樹脂之含量較佳為5質量%~35質量%,無機填充材之含量較佳為40質量%~95質量%,環氧樹脂之含量更佳為10質量%~30質量
%,無機填充材之含量更佳為50質量%~90質量%。關於硬化劑之含量,較佳為以環氧樹脂的環氧基之合計數與硬化劑的反應基的合計數之比成為1:0.2~1:2之方式含有,更佳以成為1:0.3~1:1.5之方式含有,尤佳以成為1:0.4~1:1之方式含有。
用於樹脂組成物層的樹脂組成物,視需要亦可進一步包含熱塑性樹脂、硬化促進劑、難燃劑及有機填充材等之添加劑。
作為熱塑性樹脂,例如可舉出苯氧樹脂、聚乙烯縮醛樹脂、聚烯烴樹脂、聚丁二烯樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、聚伸苯基醚樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚酯樹脂。熱塑性樹脂係可單獨使用1種,或也可組合2種以上使用。
熱塑性樹脂的聚苯乙烯換算之重量平均分子量較佳為8,000~70,000之範圍,更佳為10,000~60,000之範圍,尤佳為20,000~60,000之範圍。熱塑性樹脂的聚苯乙烯換算之重量平均分子量係藉由凝膠滲透層析(GPC)法測定。具體地,熱塑性樹脂的聚苯乙烯換算之重量平均分子量,係可使用(股)島津製作所製LC-9A/RID-6A作為測定裝置,使用昭和電工(股)製Shodex K-800P/K-804L/K-804L作為管柱,使用氯仿等作為移動相,以40℃
的管柱溫度進行測定,使用標準聚苯乙烯的校正曲線來算出。
作為苯氧樹脂,例如可舉出具有選自由雙酚A骨架、雙酚F骨架、雙酚S骨架、雙酚苯乙酮骨架、酚醛清漆骨架、聯苯骨架、茀骨架、二環戊二烯骨架、降冰片烯骨架、萘骨架、蒽骨架、金剛烷骨架、萜烯骨架及三甲基環己烷骨架所成之群的1種以上之骨架的苯氧樹脂。苯氧樹脂之末端係可為酚性羥基、環氧基等之任一種官能基。苯氧樹脂係可單獨使用1種,也可組合2種以上使用。作為苯氧樹脂之具體例,可舉出三菱化學(股)製之「1256」及「4250」(皆為含有雙酚A骨架的苯氧樹脂)、「YX8100」(含有雙酚S骨架的苯氧樹脂)及「YX6954」(含有雙酚苯乙酮骨架的苯氧樹脂),另外還可舉出東都化成(股)製之「FX280」及「FX293」、三菱化學(股)製之「YL7553」、「YL6794」、「YL7213」、「YL7290」及「YL7482」等。
作為聚乙烯縮醛樹脂之具體例,可舉出電氣化學工業(股)製之電化Butyral 4000-2、5000-A、6000-C、6000-EP、積水化學工業(股)製之S-LEC BH系列、BX系列、KS系列、BL系列、BM系列等。
作為聚醯亞胺樹脂之具體例,可舉出新日本理化(股)製之「Rikacoat SN20」及「Rikacoat PN20」。作為聚醯亞胺樹脂之具體例,還可舉出使2官能性羥基末端聚丁二烯、二異氰酸酯化合物及四元酸酐反應而得之線狀
聚醯亞胺(特開2006-37083號公報記載者)、含有聚矽氧烷骨架的聚醯亞胺(特開2002-12667號公報及特開2000-319386號公報等記載者)等之改性聚醯亞胺。
作為聚醯胺醯亞胺樹脂之具體例,可舉出東洋紡績(股)製之「Vylomax HR11NN」及「Vylomax HR16NN」。作為聚醯胺醯亞胺樹脂之具體例,還可舉出日立化成工業(股)製之含有聚矽氧烷骨架的聚醯胺醯亞胺「KS9100」、「KS9300」等之改性聚醯胺醯亞胺。
作為聚醚碸樹脂之具體例,可舉出住友化學(股)製之「PES5003P」等。
作為聚碸樹脂之具體例,可舉出Solvay Advanced Polymers(股)製之聚碸「P1700」、「P3500」等。
樹脂組成物中的熱塑性樹脂之含量較佳為0.1質量%~20質量%,更佳為0.5質量%~10質量%,尤佳為1質量%~5質量%。
作為硬化促進劑,例如可舉出磷系硬化促進劑、胺系硬化促進劑、咪唑系硬化促進劑、胍系硬化促進劑等,較佳為磷系硬化促進劑、胺系硬化促進劑、咪唑系硬化促進劑。硬化促進劑係可單獨使用1種,也可組合2種以上使用。以環氧樹脂與硬化劑的不揮發成分之合計為100質量%時,硬化促進劑之含量較佳為以0.05質量%~3質量%之範圍使用。
作為難燃劑,例如可舉出有機磷系難燃劑、有機系含氮的磷化合物、氮化合物、矽氧系難燃劑、金屬氫氧化物等。難燃劑係可單獨使用1種,或也可組合2種以上使用。樹脂組成物中的難燃劑之含量係沒有特別的限定,但較佳為0.5質量%~10質量%,更佳為1質量%~9質量%。
作為有機填充材,可使用在形成電路基板的絕緣層時能使用之任意的有機填充材,例如可舉出橡膠粒子、聚醯胺微粒子、聚矽氧粒子等,較佳為橡膠粒子。
作為橡膠粒子,只要是對顯示橡膠彈性的樹脂施予化學的交聯處理,而成為在有機溶劑中不溶且不熔之樹脂的微粒子體,則沒有特別的限定,例如可舉出丙烯腈丁二烯橡膠粒子、丁二烯橡膠粒子、丙烯酸橡膠粒子等。作為橡膠粒子,具體地可舉出XER-91(日本合成橡膠(股)製)、Staphyloid AC3355、AC3816、AC3816N、AC3832、AC4030、AC3364、IM101(以上,AICA工業(股)製)、Paraloid EXL2655、EXL2602(以上,吳羽化學工業(股)製)等。
有機填充材之平均粒徑較佳為0.005μm~1μm之範圍,更佳為0.2μm~0.6μm之範圍。有機填充材的平均粒
徑係可使用動態光散射法測定。例如,可藉由超音波等使有機填充材均勻分散在適當的有機溶劑中,使用濃厚系粒徑分析器(大塚電子(股)製「FPAR-1000」),以質量基準作成有機填充材的粒度分布,將其中值徑當作平均粒徑而測定。樹脂組成物中的有機填充材之含量較佳為1質量%~10質量%,更佳為2質量%~5質量%。
用於樹脂組成物層的樹脂組成物,視需要亦可包含其他成分。作為如此的其他成分,例如可舉出有機銅化合物、有機鋅化合物及有機鈷化合物等之有機金屬化合物,以及增黏劑、消泡劑、均平劑、密接性賦予劑、著色劑及硬化性樹脂等之樹脂添加劑等。
從電路基板的薄型化之觀點來看,樹脂組成物層之厚度較佳為100μm以下,更佳為80μm以下,尤佳為60μm以下,尤更佳為50μm以下,又更佳為40μm以下。特別地,從小徑通孔的形成變容易之點來看,較佳為30μm以下,更佳為20μm以下,尤佳為15μm以下。樹脂組成物層之厚度的下限係沒有特別的限定,但通常為3μm以上。
於附支持體的樹脂薄片中,樹脂組成物層亦可為由二層以上所構成之複層構造。使用複層構造的樹脂組成物層時,全體之厚度較佳在上述範圍。
附支持體的樹脂薄片係可藉由在塑膠薄膜支持體上形
成樹脂組成物層而製造。
樹脂組成物層係可用眾所周知之方法,形成在塑膠薄膜支持體上。例如,可調製在溶劑中溶解有樹脂組成物之樹脂清漆,使用口模塗布機等之塗布裝置,將此樹脂清漆塗布於塑膠薄膜支持體的表面,使塗布膜乾燥而設置樹脂組成物層。
用於樹脂清漆之調製的溶劑,例如可舉出丙酮、甲基乙基酮及環己酮等之酮系溶劑,醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙酸溶纖劑、丙二醇單甲基醚乙酸酯及卡必醇乙酸酯等之乙酸酯系溶劑,溶纖劑及丁基卡必醇等之卡必醇系溶劑,甲苯及二甲苯等之芳香族烴系溶劑,二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺及N-甲基吡咯啶酮等之醯胺系溶劑等。溶劑係可單獨使用1種,也可組合2種以上使用。
塗布膜之乾燥係可藉由加熱、熱風噴吹等之眾所周知的乾燥方法來實施。若在樹脂組成物層中溶劑多地殘留,則成為硬化後發生鼓起的原因,故樹脂組成物中的殘留溶劑量通常乾燥到10質量%以下,較佳為5質量%以下。雖然亦取決於樹脂清漆中的有機溶劑之沸點而不同,但例如使用含有30質量%~60質量%的溶劑之樹脂清漆時,藉由在50℃~150℃乾燥3~10分鐘,可形成樹脂組成物層。
於附支持體的樹脂薄片中,在樹脂組成物層之不與塑膠薄膜支持體接合之面(即,與塑膠薄膜支持體相反側之面),可更層合與塑膠薄膜支持體相符的保護膜。保護膜
之厚度係沒有特別的限定,例如可為1μm~40μm。藉由層合保護膜,可防止灰塵等對於樹脂組成物層的表面等之附著或損傷。附支持體的樹脂薄片係可捲取成捲筒狀而保存,於製造電路基板時,藉由剝離保護膜而可使用。
本發明的電路基板之製造方法係依順序包含下述步驟(A)至(F):(A)將包含塑膠薄膜支持體及與該塑膠薄膜支持體接合的樹脂組成物層之附支持體的樹脂薄片,以樹脂組成物層與內層基板接合之方式,層合在內層基板之步驟,(B)將樹脂組成物層予以熱硬化而形成絕緣層之步驟,其中該絕緣層與塑膠薄膜支持體的密接強度為2gf/cm~18gf/cm,(C)自塑膠薄膜支持體上照射雷射,在絕緣層中形成頂部直徑40μm以下的通路孔之步驟,(D)進行去膠渣處理之步驟,(E)剝離塑膠薄膜支持體之步驟,及(F)在絕緣層的表面上形成導體層之步驟。
於本發明中,關於步驟(A)至(F)所言之「依順序包含」,只要是包含步驟(A)至(F)的各步驟且步驟(A)至(F)的各步驟係依此順序實施,則亦可包含其他的步驟。以下,關於步驟或處理所言的「依順序包含」,亦同樣。
本發明者們發現使用附支持體的樹脂薄片來製造電路基板時,藉由在絕緣層上附著有支持體之狀態下進行去膠渣處理,可形成低粗度而且與導體層的密接強度之絕緣層。然而如前述,本發明者們發現若在絕緣層上附著有塑膠薄膜支持體的狀態下進行去膠渣處理,則有在通路孔開口部周圍,產生粗度比其他區域更大的區域(「粗度大區域」)之情況。如此的粗度大區域,雖然只不過形成在通路孔開口部周圍,但當採用小徑(尤其在絕緣層表面的頂部直徑為40μm以下)的通路孔時,由於將對應於其的微細電路配線形成在該通路孔周圍,該粗度大區域之影響係為無法忽視之程度地大。為了達成電路配線的更高密度化,需要能減少在通路孔開口部周圍發生的粗度大區域之尺寸的技術。
本發明者們對於減少在通路孔開口部周圍發生的粗度大區域之尺寸的技術,進行檢討的過程中,發現經過熱硬化所形成的絕緣層與塑膠薄膜支持體之密接強度(即,步驟(B)所得之絕緣層與塑膠薄膜支持體之密接強度),係對於粗度大區域的尺寸造成影響。然後,發現藉由使該密接強度成為指定值以上,可減少粗度大區域的尺寸。
圖1及圖2中,對於絕緣層與塑膠薄膜支持體之密接強度不同的2個實施形態,顯示在絕緣層上附著有塑膠薄膜支持體的狀態下進行去膠渣處理後的通路孔開口部周圍之絕緣層表面的掃描型電子顯微鏡(SEM)照片。再者,圖1及圖2係為了參考而顯示者,觀察比較大徑(頂部直
徑50μm)的通路孔者。
圖1顯示絕緣層與塑膠薄膜支持體之密接強度係比本發明中所欲之範圍(即2~18gf/cm)更低的實施形態(比較實施形態)之SEM照片。圖1中,(a1)係去膠渣處理後的通路孔開口部周圍之絕緣層表面的SEM照片,(b1)係放大(a1)中的點線框內而顯示之SEM照片。於圖1的實施形態中,明確地確認在通路孔開口部周圍,形成粗度比其他區域更大的區域(粗度大區域)。如由圖1可掌握,粗度大區域係以包圍通路孔開口部之方式,與通路孔成同心圓狀產生。於本發明中,粗度大區域的尺寸係藉由「粗度大區域的長度」(Lr)來評價,此係通路孔開口部(內圓)的半徑r1與粗度大區域外緣(外圓)的半徑r2之差(r2-r1)。於圖1之實施形態中,確認粗度大區域的長度(Lr)超過10μm。
圖2顯示絕緣層與塑膠薄膜支持體之密接強度為本發明中所欲之範圍(即2~18gf/cm)內的實施形態之SEM照片。圖2中,(a2)係去膠渣處理後的通路孔開口部周圍之絕緣層表面的SEM照片,(b2)係放大(a2)中的點線框內而顯示之SEM照片。於圖2之實施形態中,在通路孔周圍發生的粗度大區域之長度(Lr)為2μm左右,確認已顯著地減少粗度大區域的尺寸。
以下,說明各步驟。
於步驟(A)中,將包含塑膠薄膜支持體及與該塑膠薄膜支持體接合的樹脂組成物層之附支持體的樹脂薄片,以樹脂組成物層與內層基板接合之方式,層合在內層基板。
步驟(A)中使用之附支持體的樹脂薄片之構成係如上述。又,所謂的「內層基板」,就是主要指玻璃環氧基板、金屬基板、聚酯基板、聚醯亞胺基板、BT樹脂基板、熱硬化型聚伸苯基醚基板等之基板、或在該基板的單面或兩面上形成有經圖型加工的導體層(電路)之基板。又,於製造電路基板時,更形成絕緣層及/或導體層時所需要的中間製造物之內層電路基板亦包含於本發明所言之「內層基板」。
附支持體的樹脂薄片與內層基板之層合,例如可自塑膠薄膜支持體側,藉由將附支持體的樹脂薄片加熱壓黏於內層基板而進行。作為將附支持體的樹脂薄片加熱壓黏於內層基板之構件(以下亦稱為「加熱壓黏構件」),例如可舉出經加熱的金屬板(SUS鏡板等)或金屬輥(SUS輥)等。再者,較佳為不將加熱壓黏構件直接加壓於附支持體的樹脂薄片,而是以樹脂組成物層充分追隨內層基板的表面凹凸之方式,隔著耐熱橡膠等的彈性材來加壓。
加熱壓黏溫度較佳為80℃~160℃,更佳為90℃~140℃,尤佳為100℃~120℃之範圍,加熱壓黏壓力較佳為0.098MPa~1.77MPa,更佳為0.29MPa~1.47MPa之範圍,加熱壓黏時間較佳為20秒~400秒,更佳為30秒~
300秒之範圍。層合較佳為在壓力26.7hPa以下的減壓條件下實施。
層合係可藉由市售的真空層合機進行。作為市售的真空層合機,例如可舉出(股)名機製作所製之真空加壓式層合機、Nichigo-Morton(股)製真空施加機等。
於步驟(A)中,附支持體的樹脂薄片係可層合在內層基板之單面,也可層合在兩面。
於層合之後,藉由在常壓下(大氣壓下),例如自塑膠薄膜支持體側將加熱壓黏構件予以加壓,亦可進行所層合之附支持體的樹脂薄片的平滑化處理。平滑化處理的加壓條件係可與上述層合的加熱壓黏條件同樣之條件。平滑化處理係可藉由市售的真空層合機進行。再者,層合與平滑化處理亦可使用上述市售的真空層合機連續地進行。
於步驟(B)中,將樹脂組成物層予以熱硬化而形成絕緣層。該步驟(B)之特徵為以所得之絕緣層與塑膠薄膜支持體之密接強度成為2gf/cm~18gf/cm之方式實施。
從減少在通路孔開口部周圍發生的粗度大區域之尺寸的觀點來看,步驟(B)係以所得之絕緣層與塑膠薄膜支持體之密接強度成為2gf/cm以上之方式實施,較佳以成為2.5gf/cm以上,更佳以成為3gf/cm以上、3.5gf/cm以上、4gf/cm以上、4.5gf/cm以上或5gf/cm以上之方式實施。該密接強度若過高,則在後述的步驟(E)中剝離塑
膠薄膜支持體時,以通路孔作為起點,發生塑膠薄膜支持體的切痕,塑膠薄膜支持體的一部分殘留在絕緣層的表面。從如此的塑膠薄膜支持體不殘留,能容易剝離塑膠薄膜支持體之觀點來看,該密接強度之上限為18gf/cm以下,較佳為17gf/cm以下,更佳為16gf/cm以下或15gf/cm以下。步驟(B)所得之絕緣層與塑膠薄膜支持體之密接強度,係可依照下述<絕緣層與塑膠薄膜支持體之密接強度的測定>欄中記載之方法進行測定。
於步驟(B)中,樹脂組成物層的熱硬化條件只要是得到上述所欲的密接強度,則沒有特別的限定。例如,樹脂組成物層的熱硬化條件,係可按照塑膠薄膜支持體的種類、樹脂組成物層的組成等,在硬化溫度為120℃~240℃之範圍(較佳為150℃~210℃之範圍,更佳為160℃~200℃之範圍),硬化時間為5分鐘~90分鐘之範圍(較佳為10分鐘~75分鐘,更佳為15分鐘~60分鐘)中,以得到上述所欲的密接強度之方式適宜決定。又,熱硬化時的壓力係沒有特別的限定,只要得到上述所欲的密接強度,則可為常壓下、加壓下、減壓下之任一者。
於使樹脂組成物層熱硬化之前,亦可在比硬化溫度更低的溫度下預備加熱樹脂組成物層。例如,於使樹脂組成物層熱硬化之前,亦可在50℃以上且未達120℃(較佳為60℃以上110℃以下)之溫度下,將樹脂組成物層預備加熱5分鐘以上(較佳為5分鐘~150分鐘)。
藉由以所得之絕緣層與塑膠薄膜支持體之密接強度成
為上述指定的範圍之方式實施步驟(B),可減少在通路孔開口部周圍發生的粗度大區域之尺寸。
於步驟(C)中,自塑膠薄膜支持體上照射雷射,在絕緣層中形成頂部直徑40μm以下的通路孔。
步驟(C)中所形成的通路孔之頂部直徑(在絕緣層表面的開口徑),從電路配線的更高密度化之觀點來看,較佳為未達40μm,更佳為35μm以下,尤佳為30μm以下。藉由採用上述步驟(B)的本發明之方法,可減少在通路孔開口部周圍發生的粗度大區域之尺寸,即使採用更小徑的通路孔時,也可將對應於其的微細電路配線形成在該通路孔之周圍。於本發明之方法中,亦可一邊維持良好的微細配線形成性,一邊例如採用具有28μm以下、26μm以下、24μm以下、22μm以下、20μm以下、18μm以下、16μm以下或15μm以下的頂部直徑之通路孔。通路孔的頂部直徑之下限係沒有特別的限定,但通常可為3μm以上、8μm以上等。
步驟(C)中所形成的通路孔之數係沒有特別的限定,可按照電路基板之設計來適宜決定。所形成之複數的通路孔之頂部直徑係可相同或相異。再者,未必要步驟(C)中所形成之通路孔的全部為頂部直徑40μm以下。可按照電路基板的設計,合併具有超過40μm的頂部直徑之通路孔而形成。
於步驟(C)中,作為雷射光源,例如可舉出二氧化碳雷射、YAG雷射、UV-YAG雷射、YVO4雷射、YLF雷射、準分子雷射等。可按照塑膠薄膜支持體、絕緣層的吸光特性等,使用恰當的雷射光源。
雷射之照射條件只要能形成小徑的通路孔,則沒有特別的限定,可按照雷射光源的種類、塑膠薄膜支持體及絕緣層的厚度、種類等來適宜決定。以下,例示使用二氧化碳雷射作為雷射光源時的照射條件。使用二氧化碳雷射作為雷射光源時,一般使用9.3μm~10.6μm之波長的雷射光。射擊數亦取決於所應形成的通路孔之深度、頂部直徑而不同,但通常在1~10射擊之範圍選擇。從提高加工速度而使電路基板的生產性升高之觀點來看,射擊數愈少愈佳,較佳為1~5射擊之範圍,更佳為1~3射擊之範圍。再者,當射擊數為2射擊以上時,可以猝發(burst)模式、循環模式之任一模式照射雷射光。雷射光的能量亦取決於射擊數、通路孔的深度、塑膠薄膜支持體之厚度,但較佳為設定在0.2mJ以上,更佳為0.3mJ以上,尤佳為0.4mJ以上。雷射光的能量之上限較佳為20mJ以下,更佳為15mJ以下,尤佳為10mJ以下。
步驟(C)係可使用市售的雷射裝置實施。作為市售的雷射裝置,例如可舉出日立VIA機械(股)製「LC-2E21B/1C」(二氧化碳雷射裝置)、三菱電機(股)製「605GTWIII(-P)」(二氧化碳雷射裝置)、ESI公司製「MODEL5330xi」、「MODEL5335」(UV-YAG雷射
裝置)等。
於步驟(D)中,進行去膠渣處理。
於步驟(C)所形成的通路孔內部(尤其通路孔底部),一般地樹脂殘渣(膠渣)係附著。如此的膠渣係成為層間的電連接不良之原因,在步驟(D)中實施去除膠渣之處理(去膠渣處理)。
於本發明的電路基板之製造方法中,在絕緣層上附著有塑膠薄膜支持體的狀態下進行去膠渣處理。與剝離支持體後實施去膠渣處理的習知技術不同,由於絕緣層的表面係被塑膠薄膜支持體所保護,絕緣層的表面不被粗化,可去除通路孔內部的膠渣。又,由於沒有絕緣層的表面遭受損傷的拘束,可採用廣泛的去膠渣處理方法及去膠渣處理條件。藉此,作為形成絕緣層用的樹脂組成物,縱然使用歸結為在去膠渣處理中難以去除的樹脂殘渣(膠渣)之樹脂組成物(例如包含活性酯系硬化劑的樹脂組成物)時,也不提高絕緣層表面的粗度,可有效果地去除膠渣。
若在絕緣層上附著有塑膠薄膜支持體的狀態下進行去膠渣處理,則如前述在通路孔開口部周圍發生的粗度大區域係成為問題,但藉由採用上述特定步驟(B)的本發明之方法,可減少在通路孔開口部周圍發生的粗度大區域之尺寸。
於步驟(D)中,去膠渣處理係沒有特別的限定,可
藉由眾所周知之各種方法進行。去膠渣處理例如亦可藉由乾式去膠渣處理、濕式去膠渣處理或此等之組合進行。
作為乾式去膠渣處理,例如可舉出使用電漿之去膠渣處理等。關於使用電漿的去膠渣處理,已知因電漿所致的絕緣層之表面變性等,絕緣層與導體層之密接強度容易降低,但在絕緣層上附著有塑膠薄膜支持體的狀態下進行去膠渣處理的本發明之方法中,可無絕緣層的表面變性,而有利地進行去膠渣處理。
使用電漿的去膠渣處理,係可使用市售的電漿去膠渣處理裝置來實施。於市售的電漿去膠渣處理裝置之中,作為適合印刷配線板的製造用途之例,可舉出(股)NISSIN製之微波電漿裝置、積水化學工業(股)製之常壓電漿蝕刻裝置等。
作為乾式去膠渣處理,亦可使用自噴嘴來噴出研磨材而能研磨處理對象之乾式噴砂處理。乾式噴砂處理係可使用市售的乾式噴砂處理裝置來實施。作為研磨材,使用水溶性的研磨材時,藉由在乾式噴砂處理後水洗處理,研磨材亦不殘留在通路孔內部,可有效果地去除膠渣。
作為濕式去膠渣處理,例如可舉出使用氧化劑溶液的去膠渣處理等。使用氧化劑溶液進行去膠渣處理時,較佳為依順序進行藉由膨潤液的膨潤處理、藉由氧化劑溶液的氧化處理、藉由中和液的中和處理。作為膨潤液,例如可舉出ATOTECH日本(股)製之「Swelling Dip Securiganth P」、「Swelling Dip Securiganth SBU」等。
膨潤處理較佳係藉由將形成有通路孔的基板浸漬於經加熱至60℃~80℃的膨潤液中5分鐘~10分鐘而進行。作為氧化劑溶液,較佳為鹼性過錳酸水溶液,例如可舉出在氫氧化鈉的水溶液中溶解有過錳酸鉀或過錳酸鈉之溶液。藉由氧化劑溶液的氧化處理,較佳為藉由將膨潤處理後的基板浸漬於經加熱至60℃~80℃的氧化劑溶液中10分鐘~30分鐘而進行。作為鹼性過錳酸水溶液的市售品,例如可舉出ATOTECH日本(股)製之「Concentrate Compact CP」、「Dosing Solution Securiganth P」等。藉由中和液的中和處理,較佳為將氧化處理後的基板浸漬於30℃~50℃的中和液中3分鐘~10分鐘而進行。作為中和液,較佳為酸性的水溶液,於市售品中例如可舉出ATOTECH日本(股)製之「Reduction Solution Securigand P」。
作為濕式去膠渣處理,亦可使用自噴嘴來噴出研磨材與分散介質而能研磨處理對象之濕式噴砂處理。濕式噴砂處理係可使用市售的濕式噴砂處理裝置來實施。
組合乾式去膠渣處理與濕式去膠渣處理而實施時,可先實施乾式去膠渣處理,也可先實施濕式去膠渣處理。
本發明者們發現於濕式去膠渣處理中,在通路孔開口部周圍發生的粗度大區域之尺寸有變大之傾向,但藉由採用上述特定之步驟(B)的本發明之方法,即使進行濕式去膠渣處理時,也可有利地減少粗度大區域之尺寸。
從能更享受本發明的效果之觀點來看,步驟(D)的去膠渣處理較佳為濕式去膠渣處理。
於步驟(E)中,剝離塑膠薄膜支持體。藉此,絕緣層的表面係露出。
塑膠薄膜支持體之剝離係可手動剝離,也可藉由自動剝離裝置來機械地剝離。
於步驟(D)中的去膠渣處理之期間,絕緣層的表面由於被塑膠薄膜支持體所保護,本步驟中露出的絕緣層之表面具有低粗度(絕緣層表面的粗度之值係如後述)。又,藉由本發明之方法,可有利地減少在通路孔開口部周圍發生的粗度大區域之尺寸(粗度大區域的長度Lr之值係如後述)。因此,本步驟中露出的絕緣層之表面係適合於在其上形成微細電路配線之時候。
於步驟(F)中,在絕緣層的表面上形成導體層。
使用於導體層的導體材料係沒有特別的限定。於合適的實施形態中,導體層包含選自由金、鉑、鈀、銀、鋼、鋁、鈷、鉻、鋅、鎳、鈦、鎢、鐵、錫及銦所成之群的1種以上之金屬。導體層係可為單金屬層或合金層,作為合金層,例如可舉出由選自上述群中的2種以上之金屬的合金(例如,鎳‧鉻合金、銅‧鎳合金及銅‧鈦合金)所形成之層。其中,從導體層形成的通用性、成本、圖型化的容易性等之觀點來看,較佳為鉻、鎳、鈦、鋁、鋅、金、
鈀、銀或銅的單金屬層,或鎳‧鉻合金、銅‧鎳合金、銅‧鈦合金的合金層,更佳為鉻、鎳、鈦、鋁、鋅、金、鈀、銀或銅的單金屬層,或鎳‧鉻合金的合金層,尤佳為銅的單金屬層。
導體層係可為單層構造,也可為層合有2層以上之由不同種類的金屬或合金所構成的單金屬層或合金層之複層構造。當導體層為複層構造時,與絕緣層接觸之層較佳為鉻、鋅或鈦的單金屬層,或鎳‧鉻合金的合金層。
導體層之厚度係取決於所欲的電路基板之設計,但通常為35μm以下,較佳為30μm以下,尤佳為25μm以下。導體層的厚度之下限係沒有特別的限定,但通常為3μm以上,較佳為5μm以上。
於一實施形態中,步驟(F)係依順序包含:於絕緣層的表面上乾式鍍敷而形成金屬層,及於金屬層的表面上濕式鍍敷而形成導體層
(以下,將如此的步驟稱為「步驟(F-1)」)。
於步驟(F-1)中,首先於絕緣層的表面上乾式鍍敷而形成金屬層。
作為乾式鍍敷,例如可舉出蒸鍍、濺鍍、離子鍍、雷射燒蝕等之物理氣相成長(PVD)法、熱CVD、電漿CVD等之化學氣相成長(CVD)法,其中較佳為蒸鍍、濺鍍。金屬層亦可組合此等乾式鍍敷的2種來形成。
金屬層之厚度係沒有特別的限定,但較佳為5nm~2μm,更佳為10nm~1μm,尤佳為20nm~500nm。再
者,金屬層係可為單層構造,也可為複層構造。當金屬層為複層構造時,金屬層全體的厚度較佳在上述範圍。
於步驟(F-1)中,在金屬層的形成後,於該金屬層的表面上濕式鍍敷而形成導體層。
使用金屬層作為鍍種層,藉由半加成法進行濕式鍍敷,可形成具有所欲的圖型之導體層。詳細為在鍍種層(金屬層)上,對應於所欲的配線圖型,形成使鍍種層的一部分露出之遮罩圖型。於所露出的鍍種層上,藉由電解鍍敷來形成導體層後,去除遮罩圖型。然後,藉由蝕刻等去除不要的鍍種層,可形成具有所欲的配線圖型之導體層。
採用小徑的通路孔時,成為將對應於其的微細電路配線形成在該通路孔之周圍。然而,若在通路孔開口部周圍發生的粗度大區域之尺寸為大,則於配線圖型形成時,以蝕刻去除不要的鍍種層之際,難以去除粗度大區域的鍍種層,而且於能充分去除粗度大區域的鍍種層之條件下蝕刻時,配線圖型之溶解係變顯著,將微細的電路配線形成在該通路孔之周圍者係變困難。於此點,若藉由採用上述特定之步驟(B)的本發明之方法,則可顯著地減少在通路孔開口部周圍發生的粗度大區域之尺寸,故可在小徑的通路孔之周圍,以所欲的配線圖型形成對應於其的微細電路配線。因此,本發明的電路基板之製造方法係顯著幫助電路配線的微細化、高密度化。
再者,於步驟(F-1)中,即使不將絕緣層的表面予
以粗化處理,也可達成絕緣層與導體層之充分的密接強度,但亦可將絕緣層的表面予以粗化處理。此時,步驟(F-1)係依順序包含:將絕緣層的表面予以粗化處理,於絕緣層的表面上乾式鍍敷而形成金屬層,及於金屬層的表面上濕式鍍敷而形成導體層。
作為粗化處理,例如可舉出乾式粗化處理、濕式粗化處理,可組合此等而實施粗化處理。
乾式粗化處理係可與先前所述之乾式去膠渣處理同樣地進行。又,濕式粗化處理係可與先前所述之濕式去膠渣處理同樣地進行。組合乾式粗化處理與濕式粗化處理而實施時,可先實施乾式粗化處理,亦可先實施濕式粗化處理。粗化處理係以絕緣層的露出表面之粗化為目的者,關於通路孔內部的膠渣去除,亦達成一定的效果。因此,即使於溫和的條件下實施步驟(D)時,也可防止膠渣的殘留。
於其他的實施形態中,步驟(F)係依順序包含:將絕緣層的表面予以粗化處理,及於絕緣層的表面上濕式鍍敷而形成導體層
(以下,將如此的步驟稱為「步驟(F-2)」)。
粗化處理係如上述。
於步驟(F-2)中,將絕緣層的表面予以粗化處理後,於絕緣層的表面上濕式鍍敷而形成導體層。
例如,可組合無電解鍍敷與電解鍍敷,藉由半加成法
形成具有所欲的配線圖型之導體層。若藉由能減少在通路孔開口部周圍發生的粗度大區域之尺寸的本發明之方法,則可在小徑的通路孔之周圍,以所欲的配線圖型形成對應於其的微細電路配線。
從所得之絕緣層的表面粗度更低,藉由電路配線的微細化、高密度化而貢獻來看,作為步驟(F),較佳為步驟(F-1)。
由本發明之方法所製造的電路基板,係特徵為具有頂部直徑40μm以下的通路孔,通路孔開口部周圍的粗度大區域之尺寸小。
於一實施形態中,本發明之電路基板之特徵為:包含絕緣層與形成在該絕緣層上的導體層,在絕緣層中形成有頂部直徑40μm以下之通路孔,絕緣層表面之通路孔開口部周圍的粗度大區域之長度(Lr)未達10μm。
絕緣層及導體層係如上述。又,關於形成於絕緣層中的通路孔之頂部直徑的合適範圍,亦如上述。
通路孔開口部周圍的粗度大區域之長度(Lr),從在該通路孔的周圍能形成微細電路配線之觀點來看,較佳為8μm以下,更佳為6μm以下,尤佳為5μm以下、4μm以下、3μm以下或2μm以下。粗度大區域之長度(Lr)的下限係愈小愈佳,亦可為0μm,但通常為0.1μm以上。再
者,通路孔開口部周圍的粗度大區域之算術平均粗糙度(Ra)通常比200nm高。
於本發明之電路基板中,以與通路孔導通之方式設置在通路孔開口部周圍的導體層(電路配線)之線寬,較佳為40μm以下,更佳為30μm以下,尤佳為20μm以下。於通路孔開口部周圍的粗度大區域之尺寸小的本發明之電路基板中,可在通路孔開口部周圍形成更小線寬的導體層。於本發明之電路基板中,以與通路孔導通之方式設置在通路孔開口部周圍的導體層之線寬,例如可小到18μm以下、16μm以下、14μm以下、12μm以下、10μm以下、8μm以下、6μm以下或4μm以下為止。該線寬的下限係沒有特別的限定,但通常可為1μm以上。
又如先述,由本發明之方法所形成的電路基板,係特徵為絕緣層的表面粗度低。例如,絕緣層表面的算術平均粗糙度(Ra)及均方根粗糙度(Rq)係如以下。再者,以下的Ra及Rq之值係在粗度大區域之影響為可忽視之程度下,對於與通路孔開口端部有充分之距離(較佳為100μm以上)的某區域進行測定之值。
於本發明之電路基板中,絕緣層表面的算術平均粗糙度(Ra)較佳為200nm以下,更佳為180nm以下,尤佳為160nm以下,尤更佳為140nm以下,特佳為100nm以下、90nm以下、80nm以下、70nm以下或60nm以下。Ra值之下限係沒有特別的限制,但為了使與導體層的密接強度安定化,可為0.5nm以上、1nm以上等。又,絕緣
層的表面之均方根粗糙度(Rq)較佳為250nm以下,更佳為200nm以下,尤佳為150nm以下,尤更佳為130nm以下、110nm以下或90nm以下。Rq值之下限係沒有特別的限制,但為了使與導體層的密接強度安定化,可為10nm以上、30nm以上等。絕緣層表面的算術平均粗糙度(Ra)及均方根粗糙度(Rq),係可使用非接觸型表面粗糙度計測定。作為非接觸型表面粗糙度計之具體例,可舉出VEECO儀器公司製之「WYKO NT3300」。
由本發明之方法所製造的電路基板,儘管絕緣層表面的粗度為如上述之低,卻在該絕緣層表面上具備呈現充分的密接強度(剝離強度),即較佳為0.4kgf/cm以上,更佳為0.45kgf/cm以上,尤佳為0.5kgf/cm以上,尤更佳為0.54kgf/cm以上之導體層。該密接強度愈高愈佳,但一般地1.5kgf/cm為上限。絕緣層與導體層之剝離強度的測定係可依據JIS C6481進行。
使用由本發明之方法所製造的電路基板,可製造半導體裝置。
作為該半導體裝置,可舉出供用於電氣製品(例如電腦、行動電話、數位相機及電視等)及交通工具(例如機車、汽車、電車、船舶及航空機等)等之各種半導體裝置。
以下,藉由實施例來具體說明本發明,惟本發明不受此等的實施例所限定。再者,於以下的記載中,「份」「%」只要沒有另外記載,則分別意味「質量份」及「質量%」。
首先,說明各種測定方法‧評價方法。
將形成有內層電路的玻璃布基材環氧樹脂兩面層合板(銅箔厚度18μm,基板厚度0.3mm,尺寸500mm×500mm,Panasonic(股)製「R5715ES」)之兩面,浸漬於MEC(股)製「CZ8100」中而蝕刻1μm,進行銅表面的粗化處理。
剝離下述製作例所製作之附支持體的樹脂薄片(尺寸494mm×494mm)之保護膜,使用分批式真空加壓層合機(Nichigo-Morton(股)製2階增層式層合機CVP700),以樹脂組成物層與內層電路基板接觸之方式,層合在內層電路基板之兩面。層合係在減壓30秒而使氣壓成為13hPa以下後,藉由於100℃、壓力0.74MPa下壓黏30秒而實施。其次,於100℃、壓力0.5MPa下進行60秒熱壓。
將經層合之附支持體的樹脂薄片在100℃加熱30分鐘,其次在170℃加熱30分鐘,使樹脂組成物層熱硬化而形成絕緣層。將所得之基板稱為「評價基板A」。
自塑膠薄膜支持體上照射雷射,在絕緣層中形成小徑的通路孔。對於實施例1及比較例1,依照下述(A)之程序,對於實施例2及比較例2,依照下述(B)之程序,對於實施例3,依照下述(C)之程序,對於實施例4,依照下述(D)之程序,各自形成小徑的通路孔。
(A)使用三菱電機(股)製CO2雷射加工機「605GTWIII(-P)」,自塑膠薄膜支持體上照射雷射,在絕緣層中形成頂部直徑(直徑)30μm的通路孔。雷射之照射條件係遮罩直徑1mm、脈衝寬16μs、能量0.2mJ/射擊、射擊數2、猝發模式(10kHz)。
(B)使用ESI公司製UV-YAG雷射加工機「MODEL5330xi」,自塑膠薄膜支持體上照射雷射,在絕緣層中形成頂部直徑(直徑)20μm的通路孔。雷射之照射條件係Z偏移0.0mm、功率0.40W、Bite Size:1.15μm、Velocity:69mm/sec、Rep Rate:60kHz、Repetition:3、圓圈/穿孔模式。
(C)使用ESI公司製UV-YAG雷射加工機
「MODEL5330xi」,自塑膠薄膜支持體上照射雷射,在絕緣層中形成頂部直徑(直徑)15μm的通路孔。雷射之照射條件係、Z偏移0.0mm、功率0.40W、Bite Size:2.0μm、Velocity:120mm/sec、Rep Rate:60kHz、Repetition:15、圓圈/穿孔模式。
(D)使用三菱電機(股)製CO2雷射加工機「605GTWIII(-P)」,自塑膠薄膜支持體上照射雷射,在絕緣層中形成頂部直徑(直徑)12μm的通路孔。雷射之照射條件係遮罩直徑0.7mm、脈衝寬幅12μs、能量0.15mJ/射擊、射擊數3、循環模式。
於通路孔之形成後,在絕緣層上附著有塑膠薄膜支持體之狀態下進行去膠渣處理。再者,作為去膠渣處理,實施下述濕式去膠渣處理(實施例1~3、比較例1~2)及乾式去膠渣處理(實施例4)。
於60℃將形成有通路孔的基板浸漬在膨潤液(ATOTECH日本(股)製「Swelling Dip Securigand P」,二乙二醇單丁基醚及氫氧化鈉之水溶液)中5分鐘,其次於80℃浸漬在氧化劑溶液(ATOTECH日本(股)製「Concentrate Compact CP」,過錳酸鉀濃度約6質量%、氫氧化鈉濃度約4質量%之水溶液20分鐘,最後於40℃浸
漬在中和液(ATOTECH日本(股)製「Reduction Solution Securigand P」,硫酸水溶液)中5分鐘後,於80℃乾燥15分鐘。
對於形成有通路孔的基板,使用真空電漿蝕刻裝置(Tepla公司製100-E PLASMA SYSTEM),於O2/CF4(混合氣體比)=25/75、真空度100Pa之條件下,進行5分鐘處理。
於去膠渣處理之後,依照下述程序來剝離塑膠薄膜支持體,使絕緣層的表面露出。首先,對於去膠渣處理後的基板4端中之1端,自塑膠薄膜支持體上按壓振動筆而形成剝離部。以手抓住該剝離部,將塑膠薄膜支持體朝向基板的對角線方向一口氣地剝離。將所得之基板稱為「評價基板B」。
於絕緣層之露出表面上形成導體層。導體層係依照下述程序藉由乾式法形成。將所得之基板稱為「評價基板C」。再者,下述乾式法係相當於前述之步驟(F-1)。
將評價基板B在150℃加熱30分鐘後,使用濺鍍裝置(Canon-Anelva(股)製「E-400S」),於絕緣層上形成鈦層(厚度30nm),其次形成銅層(厚度300nm),設置鍍種層。接著,依照半加成法,形成蝕刻阻劑,藉由曝光‧顯像而形成遮罩圖型後,進行硫酸銅電解鍍敷,形成導體層(厚度25μm)。於遮罩圖型的去除後,藉由蝕刻去除不要的鍍種層(銅蝕刻液:(股)JCU製SAC,鈦蝕刻液:菱光化學(股)WLC-T),形成導體圖型。將所得之基板在190℃加熱60分鐘而進行退火處理。
絕緣層與塑膠薄膜支持體之密接強度,係對於評價基板A,依照下述程序測定。以在塑膠薄膜支持體的長度方向(MD方向)中成為縱長之方式,將評價基板A切割成寬度30mm、長度150mm之尺寸。其次,自塑膠薄膜支持體側,以寬度15mm、長度100mm之尺寸,用刀具導入切縫。自絕緣層剝落塑膠薄膜支持體的一端,以夾具抓住,測定在室溫(23℃)下以50mm/分鐘之速度在垂直方向中撕下塑膠薄膜支持體30mm時的荷重,求得密接強度。於測定中使用拉伸試驗機((股)TSE製「AC-50C-SL」)。
對於評價基板B,評價塑膠薄膜支持體的剝離性。觀
察5片的評價基板B之兩面(即全部10面),判斷塑膠薄膜支持體有無殘留。然後,依照以下之基準評價剝離性。再者,評價為「×」時,以後的3.至6.之評價係不實施。
○:於全部之面,看不到塑膠薄膜支持體之殘留
×:於1個以上之面,看到塑膠薄膜支持體之殘留
對於評價基板B,用掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察通路孔開口部周圍,自所得之圖像測定通路孔開口部周圍的粗度大區域之長度(Lr)。粗度大區域的長度(Lr)係通路孔開口部(內圓)的半徑r1與粗度大區域外緣(外圓)的半徑r2之差(r2-r1)。對於10個通路孔,求得Lr,依以下之基準來評價粗度大區域之尺寸。
○:於全部的通路孔,Lr未達10μm
×:於1個以上的通路孔,Lr為10μm以上
對於評價基板B,使用非接觸型表面粗糙度計(VEECO儀器公司製「WYKONT3300」),藉由VSI接
觸模式、50倍透鏡,由測定範圍為121μm×92μm所得之數值來求得Ra值、Rq值。藉由對於自通路孔開口端部起離100μm以上的區域,求得隨意選出的10點之平均值而測定。
絕緣層與導體層之剝離強度的測定,係對於評價基板C,依據JIS C6481進行。具體地,於評價基板D之導體層中,導入寬度10mm、長度100mm的尺寸之切槽,以夾具抓住其一端,測定在室溫中以50mm/分鐘的速度在垂直方向中撕下35mm時之荷重(kgf/cm),求得密接強度。於測定中使用拉伸試驗機((股)TSE製「AC-50C-SL」)。
對於評價基板B,用掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察通路孔底部的周圍,由所得之圖像,測定自通路孔底部的壁面起之最大膠渣長度。膠渣去除性係依照以下之基準來評價。
○:最大膠渣長度未達3μm
×:最大膠渣長為3μm以上
於溶劑油20份中邊攪拌邊加熱溶解雙酚型環氧樹脂(環氧當量約165,新日鐵住金化學(股)製「ZX1059」,雙酚A型與雙酚F型的1:1混合品)5份、聯二甲苯酚型型環氧樹脂(環氧當量約185,三菱化學(股)製「YX4000HK」)10份、聯苯型環氧樹脂(環氧當量約290,日本化藥(股)製「NC3000H」)10份及苯氧樹脂(三菱化學(股)製「YL7553BH30」,固體成分30質量%的甲基乙基酮(MEK)溶液)10份。冷卻至室溫為止後,於其中混合萘酚系硬化劑(羥基當量215,新日鐵住金化學(股)製「SN-485」,固體成分60%的MEK溶液)12份、含有三骨架的苯酚酚醛清漆系硬化劑(羥基當量125,DIC(股)製「LA-7054」,固體成分60%的MEK溶液)8份、硬化促進劑(4-二甲基胺基吡啶(DMAP),固體成分2質量%的MEK溶液)4份、難燃劑(三光(股)製「HCA-HQ」,10-(2,5-二羥基苯基)-10-氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物,平均粒徑1μm)2份、橡膠粒子(AICA工業(股)製「Staphyloid AC3816N」)3份、經胺基矽烷系偶合劑(信越化學工業(股)製「KBM573」)所表面處理的球形矽石((股)ADMATECHS製「SOC1」,平均粒徑0.24μm,藉由分級而去除3μm以上的粒子,每單位面積的碳量0.36mg/m2)90份,以高速旋轉分散機來均勻分散,調製樹脂清漆1。
作為塑膠薄膜支持體,準備經重剝離型的非聚矽氧系脫模劑(藤森工業(股)製「NSP-4」)所脫模處理之PET薄膜(東麗(股)製「Lumirror T6AM」,厚度25μm)。於該塑膠薄膜支持體之脫模面上,用口模塗布機塗布樹脂清漆1,在80℃~110℃(平均100℃)乾燥4分鐘,形成樹脂組成物層。樹脂組成物層之厚度為20μm。其次,於樹脂組成物層之不與塑膠薄膜支持體接合之面上,貼合作為保護膜的聚丙烯薄膜(王子特殊紙(股)製「Alphan MA-411」,厚度15μm)之粗面側,得到附支持體的樹脂薄片1。
作為塑膠薄膜支持體,準備經重剝離型的含有聚矽氧之脫模劑(LINTEC(股)製「SK-1」)所脫模處理之PEN薄膜(帝人杜邦薄膜(股)製Teonex Q83」,厚度25μm)。於該塑膠薄膜支持體之脫模面上,用口模塗布機塗布樹脂清漆1,在80℃~110℃(平均100℃)乾燥3分鐘,形成樹脂組成物層。樹脂組成物層之厚度為15μm。其次,於樹脂組成物層之不與塑膠薄膜支持體接合之面上,貼合作為保護膜的聚丙烯薄膜(王子特殊紙(股)製「Alphan MA-411」,厚度15μm)之粗面側,得到附支持體的樹脂薄片2。
除了作為塑膠薄膜支持體,使用經重剝離型的非聚矽氧系脫模劑(LINTEC(股)製「AL-5」)所脫模處理之PEN薄膜(帝人杜邦薄膜(股)製Teonex Q83」,厚度25μm)以外,與製作例2同樣地,得到附支持體的樹脂薄片3。
作為塑膠薄膜支持體,準備經重剝離型的非聚矽氧系脫模劑(LINTEC(股)製「AL-5」)所脫模處理的PET薄膜(東麗(股)製「Lumirror T6AM」,厚度50μm)。於該塑膠薄膜支持體之脫模面上,用口模塗布機塗布樹脂清漆1,在80℃~110℃(平均100℃)乾燥2分鐘,形成樹脂組成物層。樹脂組成物層之厚度為10μm。其次,於樹脂組成物層之不與塑膠薄膜支持體接合之面上,貼合作為保護膜的聚丙烯薄膜(王子特殊紙(股)製「Alphan MA-411」,厚度15μm)之粗面側,得到附支持體的樹脂薄片4。
除了作為塑膠薄膜支持體,使用經重剝離型的非聚矽氧系脫模劑(藤森工業(股)製「NSP-5」)所脫模處理之PET薄膜(東麗(股)製「Lumirror T6AM」,厚度25μm)以外,與製作例1同樣地,得到附支持體的樹脂
薄片5。
除了作為塑膠薄膜支持體,使用經重剝離型的含有聚矽氧之脫模劑(LINTEC(股)製「6040」)所脫模處理之PEN薄膜(帝人杜邦薄膜(股)製Teonex Q83」,厚度25μm)以外,與製作例2同樣地,得到附支持體的樹脂薄片6。
如表2中所示,使用附支持體的樹脂薄片1~6,依照上述〔測定‧評價用樣品之調製〕的程序,製造電路基板。表2中顯示各評價結果。
熱硬化後的絕緣層與塑膠薄膜支持體之密接強度為高到19gf/cm的比較例1中,在剝離塑膠薄膜支持體時,以通路孔作為起點,發生塑膠薄膜支持體之切痕,確認在絕緣層的表面上塑膠薄膜支持體之一部分殘留(於4面確認塑膠薄膜支持體之殘留)。於該密接強度為低到1gf/cm的比較例2中,在通路孔開口部周圍發生的粗度大區域之尺寸為大。
另一方面,於熱硬化後的絕緣層與塑膠薄膜支持體之密接強度在2gf/cm~18gf/cm之範圍的實施例1~4中,確認顯著地減少在通路孔開口部周圍發生的粗度大區域之尺寸。於實施例1~4中,更確認可形成一邊為低粗度,一邊與導體層的密接強度高之絕緣層,同時亦達成優異的膠渣去除性。
Claims (14)
- 一種電路基板之製造方法,其依順序包含:(A)將包含塑膠薄膜支持體及與該塑膠薄膜支持體接合的樹脂組成物層之附支持體的樹脂薄片,以樹脂組成物層與內層基板接合之方式,層合在內層基板之步驟,(B)將樹脂組成物層予以熱硬化而形成絕緣層之步驟,其中該絕緣層與塑膠薄膜支持體的密接強度為2gf/cm~18gf/cm,(C)自塑膠薄膜支持體上照射雷射,在絕緣層中形成頂部直徑40μm以下的通路孔之步驟,(D)進行去膠渣處理之步驟,(E)剝離塑膠薄膜支持體之步驟,及(F)在絕緣層的表面上形成導體層之步驟。
- 如請求項1之方法,其中步驟(D)之去膠渣處理係濕式去膠渣處理。
- 如請求項1之方法,其中步驟(F)係依順序包含:在絕緣層的表面上乾式鍍敷而形成金屬層,及在金屬層的表面上濕式鍍敷而形成導體層。
- 如請求項1之方法,其中塑膠薄膜支持體係附脫模層的塑膠薄膜支持體。
- 如請求項1之方法,其中樹脂組成物層包含環氧樹脂、硬化劑及無機填充材。
- 如請求項5之方法,其中無機填充材的平均粒徑 為0.01μm~3μm。
- 如請求項5之方法,其中無機填充材的平均粒徑為0.01μm~0.4μm。
- 如請求項5之方法,其中以樹脂組成物層中的不揮發成分為100質量%時,樹脂組成物層中的無機填充材之含量為40質量%~95質量%。
- 如請求項5之方法,其中無機填充材係以表面處理劑進行表面處理。
- 一種電路基板,其係以如請求項1之方法所製造。
- 一種電路基板,其係包含絕緣層與在該絕緣層上所形成的導體層之電路基板,在絕緣層中形成有頂部直徑40μm以下之通路孔,絕緣層表面之通路孔開口部周圍的粗度大區域之長度未達10μm。
- 如請求項11之電路基板,其中粗度大區域為算術平均粗糙度Ra比200nm高之區域。
- 如請求項11之電路基板,其中絕緣層表面的算術平均粗糙度Ra為200nm以下。
- 一種半導體裝置,其包含如請求項10~13中任一項之電路基板。
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