TWI683607B - 電路基板及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
提供在製造電路基板時,可在包含無機填充材的絕緣層,形成具有良好通孔形狀且內部膠渣量少的小徑的通孔的技術。
本發明之電路基板係包含形成有開口徑為15μm以下的通孔的絕緣層的電路基板,其係:絕緣層的表面的算術平均粗糙度(Ra)為150nm以下,絕緣層包含無機填充材,在與絕緣層的表面呈垂直的方向的該絕緣層的剖面中,寬幅15μm的區域所包含的粒徑3μm以上的無機填充材的平均數為1.0以下。
Description
本發明係關於電路基板及其製造方法。
在各種電子機器中被廣泛使用的電路基板係圖求電路配線的微細化、高密度化,俾以達成電子機器的小型化、高功能化。以電路基板的製造技術而言,已知一種藉由在內層基板交替堆疊絕緣層及導體層的增層(build-up)方式所為之製造方法。在藉由增層方式所為之製造方法中,絕緣層係使用例如包含支持體、及設在該支持體上的樹脂組成物層的接著薄膜等,將樹脂組成物層積層在內層基板,且藉由使樹脂組成物層熱硬化而形成。接著,在所形成的絕緣層,藉由雷射進行鑽孔加工而形成通孔,且進行除膠渣(desmear)處理,藉此同時進行通孔內部的樹脂殘渣(膠渣(smear))的去除及絕緣層表面的粗化(例如專利文獻1)。
[專利文獻1]日本特開2008-37957號公報
在達成電路配線的更進一步的高密度化時,期望通孔小徑化。一般而言,通孔係藉由利用雷射所為之鑽孔加工而形成,以雷射而言,目前主要使用穿孔速度高且在製造成本方面較為有利的二氧化碳雷射。但是,在通孔小徑化有其限度,例如,藉由二氧化碳雷射,難以形成開口徑25μm以下的通孔的狀況。
以可使用在形成通孔的雷射而言,除了二氧化碳雷射之外,列舉有準分子雷射(Excited Dimer Laser之簡稱)。準分子雷射雖然不太被利用在形成通孔,但是由於一般可得紫外區的雷射,因此不同於二氧化碳雷射等紅外線雷射,不會發生熱。因此,可進行更為微細的加工,被期待有助於通孔小徑化。
另一方面,為對應高速訊號傳送而發展絕緣層的低介電係數化,以在絕緣層中含有無機填充材為適合。
本發明人等係嘗試在含有無機填充材的絕緣層,藉由準分子雷射來形成小徑的通孔。結果,發現有雷射加工性降低、通孔的形狀(亦僅稱之為「通孔形狀」)惡化、或通孔內部的膠渣量增大的情形。尤其,為達成介電係數低的絕緣層而提高絕緣層中的無機填充材含量時,
會造成較大的問題。此外,在藉由準分子雷射來形成通孔的絕緣層的算術平均粗糙度(Ra)的值為較高的情形下,亦發現有相同的問題。通孔形狀惡化係導致導通可靠性降低,而且通孔內部的膠渣量增大係必須以嚴謹的條件進行除膠渣處理,造成電路配線微細化的阻礙。
本發明之課題在提供在製造電路基板時,可在包含無機填充材的絕緣層,形成具有良好通孔形狀且內部膠渣量少的小徑的通孔的技術。
本發明係包含以下內容。
〔1〕一種電路基板,其係包含形成有開口徑為15μm以下的通孔的絕緣層的電路基板,其係:絕緣層的表面的算術平均粗糙度(Ra)為150nm以下,絕緣層包含無機填充材,在與絕緣層的表面呈垂直的方向的該絕緣層的剖面中,寬幅15μm的區域所包含的粒徑3μm以上的無機填充材的平均數為1.0以下。
〔2〕如〔1〕之電路基板,其中,絕緣層的表面的Ra為100nm以下。
〔3〕如〔1〕或〔2〕之電路基板,其中,通孔的開口徑為12μm以下。
〔4〕如〔1〕至〔3〕中任一之電路基板,其中,在與絕緣層的表面呈垂直的方向的該絕緣層的剖面中,寬幅
15μm的區域的樹脂面積A1與無機填充材面積A2滿足0.1≦A2/(A1+A2)。
〔5〕如〔1〕至〔4〕中任一之電路基板,其中,通孔的開口徑D與通孔的最小徑Dmin滿足0.65≦Dmin/D。
〔6〕如〔1〕至〔5〕中任一之電路基板,其中,絕緣層包含以包含具有芳香環的有機基的矽烷化合物予以表面處理的無機填充材。
〔7〕如〔1〕至〔6〕中任一之電路基板,其中,無機填充材為二氧化矽。
〔8〕一種半導體裝置,其係包含如〔1〕至〔7〕中任一之電路基板。
〔9〕一種電路基板之製造方法,其係包含:(A)將包含支持體、及設在該支持體上的樹脂組成物層的接著薄膜,以樹脂組成物層與內層基板相接合的方式積層在內層基板的工程;(B)在附有支持體的狀態下,將樹脂組成物層熱硬化而形成絕緣層的工程;及(C)在絕緣層,藉由準分子雷射形成開口徑為15μm以下的通孔的工程,該電路基板之製造方法係:在工程(B)中所形成的絕緣層包含無機填充材,在與絕緣層的表面呈垂直的方向的該絕緣層的剖面中,寬幅15μm的區域所包含的粒徑3μm以上的無機填充材的平均數為1.0以下。
〔10〕如〔9〕之方法,其中,在工程(C)之前,將支持體去除。
〔11〕如〔9〕或〔10〕之方法,其中,絕緣層的表面的算術平均粗糙度(Ra)為150nm以下。
〔12〕如〔9〕至〔11〕中任一之方法,其中,在與絕緣層的表面呈垂直的方向的該絕緣層的剖面中,寬幅15μm的區域的樹脂面積A1與無機填充材面積A2滿足0.1≦A2/(A1+A2)。
〔13〕如〔9〕至〔12〕中任一之方法,其中,通孔的開口徑D與通孔的最小徑Dmin滿足0.65≦Dmin/D。
〔14〕如〔9〕至〔13〕中任一之方法,其中,絕緣層包含以包含具有芳香環的有機基的矽烷化合物予以表面處理的無機填充材。
〔15〕如〔9〕至〔14〕中任一之方法,其中,無機填充材為二氧化矽。
藉由本發明,在製造電路基板時,可在包含無機填充材的絕緣層,形成具有良好通孔形狀且內部膠渣量少的小徑的通孔。
1‧‧‧內層基板
10‧‧‧絕緣層
11‧‧‧樹脂成分
12‧‧‧無機填充材
圖1係用以說明在絕緣層的剖面中,寬幅15μm的區
域中的粒徑3μm以上的無機填充材的計數方法的概略圖。
圖2係用以說明通孔形狀的概略圖。
首先,說明本發明之概念。
在本發明中,係一邊滿足下述條件(i)及(ii),一邊在絕緣層,藉由準分子雷射形成小徑(例如開口徑為15μm以下)的通孔:(i)絕緣層的表面的算術平均粗糙度(Ra)為150nm以下;及(ii)在與絕緣層的表面呈垂直的方向的該絕緣層的剖面中,寬幅15μm的區域所包含的粒徑3μm以上的無機填充材的平均數為1.0以下。
本發明人等係在製造電路基板時,一邊滿足上述特定條件(i)及(ii)一邊藉由準分子雷射進行鑽孔加工,藉此可在包含無機填充材的絕緣層,形成具有良好通孔形狀且內部膠渣量少的小徑的通孔者。
條件(i)係關於絕緣層的表面的算術平均粗糙度(Ra)。本發明人等發現若藉由準分子雷射來形成小徑的通孔時,絕緣層的表面的Ra會大幅影響通孔形狀或膠渣量。
由形成具有良好通孔形狀且內部膠渣量少的小徑的通孔的觀點來看,絕緣層的表面的算術平均粗糙度(Ra)為150nm以下,較佳為140nm以下,更佳為130nm以下,另外更佳為120nm以下,再另外更佳為110nm以下,特佳為100nm以下、90nm以下、80nm以下、或70nm以下。該Ra的下限並未特別限定,惟由使絕緣層與導體層的密接強度安定化的觀點來看,通常可形成為1nm以上、5nm以上、10nm以上等。絕緣層的表面的算術平均粗糙度(Ra)係可使用非接觸型表面粗糙度計來測定。以非接觸型表面粗糙度計之具體例而言,係列舉Veeco Instruments公司製的「WYKO NT3300」。
條件(ii)係關於絕緣層中的無機填充材的粒徑。本發明人等發現若藉由準分子雷射來形成小徑的通孔時,絕緣層中的無機填充材的粒徑會大幅影響通孔形狀或膠渣量。
由形成具有良好通孔形狀且內部膠渣量少的小徑的通孔的觀點來看,在與絕緣層的表面呈垂直的方向的該絕緣層的剖面(亦僅稱之為「絕緣層的剖面」)中,寬幅15μm的區域所包含的粒徑3μm以上的無機填充材的平均數n為1.0以下,較佳為0.9以下,更佳為0.8以下,另外更佳為0.7以下、0.6以下、或0.5以下。該平均數n的下限係愈低愈佳,亦可為0。
絕緣層的剖面係可使用FIB-SEM複合裝置來適當觀察。以FIB-SEM複合裝置而言,係列舉例如:SII NANO TECHNOLOGY(股)製「SMI3050SE」。藉由FIB(聚焦離子束),削取與絕緣層的表面呈垂直的方向的該絕緣層的剖面之後,可藉由SEM(掃描型電子顯微鏡)觀察該剖面,且取得剖面SEM畫像。藉由SEM所得之觀察寬幅、觀察倍率只要可適當計數在絕緣層的剖面為寬幅15μm的區域所包含的粒徑3μm以上的無機填充材,即未特別限定,亦可按照所使用的裝置的規格來決定。
在取得平均數n時,「寬幅15μm的區域」係指在剖面SEM畫像中,絕緣層的全厚t(μm)×寬幅15μm的區域。此外,「粒徑3μm以上的無機填充材」係指剖面SEM畫像中的最大徑為3μm以上的無機填充材。其中,若超過無機填充材的最大徑的1/2進入至寬幅15μm的區域,該無機填充材係判定為「被包含在寬幅15μm的區域」。參照圖1,更加詳細說明無機填充材的計數方法。在圖1中係顯示包含樹脂成分10及粒徑3μm以上的無機填充材12之厚度t的絕緣層10的剖面。在圖1記載的絕緣層的剖面中,存在3個粒徑3μm以上的無機填充材,各無機填充材的最大徑係以一點鏈線表示。在3個無機填充材之中,正中間的無機填充材係其最大徑的全部進入至寬幅15μm的區域,該無機填充材係判定為「被包含在寬幅15μm的區域」。左側的無機填充材係超過其最大徑的1/2進入至寬幅15μm的區域,該無機填充材係
判定為「被包含在寬幅15μm的區域」。右側的無機填充材係僅未達其最大徑的1/2進入至寬幅15μm的區域,該無機填充材係判定為未包含在寬幅15μm的區域。因此,關於圖1記載的絕緣層的剖面,判定在寬幅15μm的區域,存在2個粒徑3μm以上的無機填充材。關於絕緣層試樣,取得充分數量(N1)的剖面SEM畫像,且對寬幅15μm的區域所包含的粒徑3μm以上的無機填充材進行計數,藉此可算出平均數n。在此,N1係以10以上為適當。在本發明中,平均數n係可按照後述<絕緣層中的無機填充材的粒徑的評估>所記載的順序來算出。
藉由滿足上述條件(i)及(ii)的本發明,可形成具有良好通孔形狀且內部膠渣量少的小徑的通孔。伴隨通孔的小徑化,通孔形狀或內部膠渣量的問題會有變得明顯的傾向,但是藉由本發明之方法,可在有利於通孔形狀或內部膠渣量無惡化的情形下,形成具有例如15μm以下,較佳為14μm以下,更佳為12μm以下,另外更佳為10μm以下、9μm以下、8μm以下、7μm以下、6μm以下、或5μm以下的開口徑(梢口直徑)的通孔。通孔的開口徑的下限並沒有特別限定,惟通常可設為1μm以上、2μm以上、3μm以上等。
如前所述,本發明人等發現若在絕緣層中含有一定量以上的粒徑較大的無機填充材時,藉由準分子雷射所致之雷射加工性會降低,而會有通孔的形狀(亦僅稱之為「通孔形狀」)惡化、或通孔內部的膠渣量增大的情
形。尤其,若無機填充材的含量變高,問題會更加顯著。相對於此,藉由本發明,即使在絕緣層中的無機填充材含量高的情形下,亦可在該絕緣層形成具有良好通孔形狀且內部膠渣量少的小徑的通孔。
絕緣層中的無機填充材含量係可使用絕緣層的剖面中的無機填充材的面積比來評估。詳言之,絕緣層中的無機填充材含量係當將絕緣層的剖面中的寬幅15μm的區域的樹脂面積設為A1、無機填充材面積設為A2時,可使用A2/(A1+A2)的值來評估。A2/(A1+A2)的值愈大,表示絕緣層中的無機填充材含量愈高。由絕緣層的低介電係數化的觀點來看,A2/(A1+A2)的值係較佳為0.1以上(亦即0.1≦A2/(A1+A2)),更佳為0.2以上,另外更佳為0.3以上,再另外更佳為0.4以上。A2/(A1+A2)的值的上限並未特別限定,由絕緣層的機械強度等觀點來看,較佳為0.9以下,更佳為0.8以下。其中在本發明中,「樹脂面積」係指樹脂成分所佔面積。針對樹脂面積所稱之「樹脂成分」係指在構成絕緣層的成分之中,將無機填充材除外的成分。絕緣層的剖面中的A2/(A1+A2)的值係可按照後述<絕緣層剖面中的樹脂面積及無機填充材面積的測定>所記載的順序來求出。
在本發明中,係一邊滿足上述條件(i)及(ii),一邊在絕緣層,藉由準分子雷射形成小徑的通孔。
準分子雷射一般係使用稀有氣體與鹵素氣體
的混合氣體,使雷射光發生。所發生的雷射光的波長屬於紫外區,與如二氧化碳雷射般的紅外線雷射相比較,發熱為極少。準分子雷射的雷射波長係依所使用的混合氣體的種類而異,例如,193nm(ArF)、248nm(KrF)、308nm(XeCl)、351nm(XeF)。尤其以248nm(KrF)、308nm(XeCl)為適當。此外,亦已知僅以稀有氣體使雷射光發生的準分子雷射,存在172nm(Xe2)、146nm(Kr2)、126nm(Ar2),作為該準分子雷射的雷射波長。該等亦包含在本發明中的準分子雷射。
藉由準分子雷射所致之鑽孔加工條件(例如雷射波長、脈衝數、脈衝寬幅、輸出)只要可形成具有良好通孔形狀且內部膠渣量少的小徑的通孔,即未特別限定,可按照所使用的準分子雷射加工機的規格,在一般的加工條件的範圍內適當決定。以市售的準分子雷射加工機而言,列舉例如:SUSS MicroTech公司製「ELP300 Gen2」。
藉由一邊滿足前述條件(i)及(ii),一邊藉由準分子雷射進行鑽孔加工之本發明之方法,可在包含無機填充材的絕緣層(即使為無機填充材含量高的絕緣層),形成具有良好通孔形狀且內部膠渣量少的小徑的通孔。
參照圖2,說明通孔的形狀。在圖2中顯示內層基板1、及以與該內層基板相接合的方式而設的厚度t的絕緣層10,在該絕緣層10係形成有(a)至(c)之模
式通孔。在本發明中,通孔的「開口徑」(D)係指絕緣層表面(在圖2中為Z=0的位置)的通孔的直徑。此外,通孔的「最小徑」(Dmin)係指Z為0~t的範圍中的通孔的最小徑。通孔的「最大徑」(Dmax)係指Z為0~t的範圍中的通孔的最大徑。例如,圖2中的(a)的通孔係具有隨著由絕緣層表面朝絕緣層的深度方向(Z)前進,直徑逐漸變小的正錐形狀。在如此之通孔(a)中,開口徑D為最大徑Dmax,在通孔底部(圖2中為Z=t的位置)呈現最小徑Dmin。若使用準分子雷射來形成通孔時,一般而言,形成(a)的通孔。此外,會有形成圖2中的(b)或(c)的通孔的情形。(b)的通孔係由絕緣層表面以絕緣層的深度方向(Z)前進一定距離(k1t;其中,k1係滿足0<k1<1的數)的距離,直徑逐漸變小,若更加朝深度方向前進,則直徑逐漸變大。在如此之通孔(b),開口徑D或通孔底部(Z=t的位置)的直徑為最大徑Dmax,在深度k1t的位置,呈現最小徑Dmin。(c)的通孔係由絕緣層表面以絕緣層的深度方向(Z)前進一定距離(k2t;其中,k2為滿足0<k2<1的數)的距離,直徑逐漸變大,更加朝深度方向前進時,則直徑逐漸變小。在如此之通孔(c),係在深度k2t的位置,呈現最大徑Dmax,開口徑D或通孔底部(Z=t的位置)的直徑為最小徑Dmin。
不論(a)至(c)的通孔的區別,由可得良好導通可靠性的觀點來看,通孔的開口徑D與通孔的最小
徑Dmin係以滿足0.65≦Dmin/D為適當。若Dmin/D的值低,導致鍍敷液浸透至通孔內部的惡化,進而造成導通可靠性降低之故。由獲得更加良好的導通可靠性的觀點來看,Dmin/D的值較佳為0.66以上,更佳為0.68以上,另外更佳為0.70以上、0.72以上、0.74以上、0.76以上、0.78以上、或0.80以上。Dmin/D的值的上限為1,通常為0.99以下、0.98以下、0.95以下、0.90以下等。藉由本發明之方法,可有利形成Dmin/D的值高的小徑的通孔。Dmin/D的值係可針對充分數量(N2)的通孔,將通孔開口部藉由SEM進行表面觀察而求出。關於(c)的通孔,亦若通孔底部的直徑小於開口徑D,即可藉由利用SEM所為之表面觀察,來測定最小徑Dmin之故(若通孔底部的直徑未被視認,開口徑D為最小徑Dmin)。N2係以10以上為適當。
其中,雖然罕於形成多數(c)的通孔,但是在如此之情形下,通孔的開口徑D與通孔的最大徑Dmax係以滿足Dmax/D≦1.35為適當。Dmax/D的值較佳為1.30以下,更佳為1.20以下,另外更佳為1.10以下或1.05以下。Dmax/D的值的下限為1。Dmax/D的值係可針對足夠數量(N2)的通孔,藉由SEM,觀察通孔剖面而求出。N2係以10以上為適當。
在本發明中,絕緣層的厚度t(μm)與通孔的開口徑D(μm)係若由形成具有良好通孔形狀且內部膠渣量少的小徑的通孔的觀點來看,以滿足t≦3D為佳,以滿
足t≦2.5D為較佳,以滿足t≦2D為更佳,以滿足t≦1.8D、t≦1.6D、t≦1.4D、t≦1.2D、或t≦1D為另外更佳。絕緣層的厚度t的下限並沒有特別限定,一般為1μm以上、2μm以上、3μm以上等。
在較適之實施形態中,絕緣層係將包含無機填充材的樹脂組成物層熱硬化而形成。
由使絕緣層的介電係數充分降低來達成高速訊號傳送的觀點來看,構成樹脂組成物層的樹脂組成物中的無機填充材的含量較佳為20質量%以上,更佳為25質量%以上。
其中,在本發明中,構成樹脂組成物的各成分的含量係將樹脂組成物中的不揮發成分設為100質量%時的值。
若使用包含無機填充材的樹脂組成物來形成絕緣層時,會有藉由準分子雷射所致之雷射加工性降低,通孔形狀惡化、或通孔內部的膠渣量增大的情形。相對於此,在一邊滿足上述特定的條件(i)及(ii)一邊藉由準分子雷射形成通孔的本發明中,可在沒有通孔形狀或膠渣量的問題的情形下,使用無機填充材含量高的樹脂組成物。例如,樹脂組成物中的無機填充材的含量係提高至30質量%以上、40質量%以上、50質量%以上、60質量%以上、或70質量%以上即可。
樹脂組成物中的無機填充材的含量的上限若由防止絕緣層的機械強度降低的觀點來看,較佳為90質量%以下,更佳為85質量%以下。
以無機填充材而言,列舉例如:二氧化矽、氧化鋁、玻璃、堇青石、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、及磷酸鋯酸鎢等。該等中亦以無定形二氧化矽、熔融二氧化矽、結晶二氧化矽、合成二氧化矽、中空二氧化矽等二氧化矽尤其適當。此外,以二氧化矽而言,係以球形二氧化矽為佳。無機填充材可單獨使用1種,亦可組合使用2種以上。
無機填充材的平均粒徑若由適當滿足上述條件(i)及(ii)的觀點來看,較佳為0.6μm以下,更佳為0.5μm以下,另外更佳為0.4μm以下、0.3μm以下、0.25μm以下、0.2μm以下、0.15μm以下、或0.1μm以下。無機填充材的平均粒徑的下限並沒有特別限定,一般可形成為0.01μm以上、0.02μm以上等。以具有如上所示之平均粒徑的無機填充材的市售品而言,列舉例如:電氣化學工業(股)製「UFP-30」、「UFP-40」、(股)Admatechs製「SO-C2」、「SO-C1」、「YC100C」、「YA050C」、「YA050C-MJE」、「YA010C」、Tokuyama(股)製「Silfil NSS-3N」、「Silfil NSS-4N」、「Silfil NSS-5N」。無機填充材的平均粒徑係可藉由根據米氏(Mie)散射理論的雷射繞射‧散射法來測定。具體而言,藉由雷射繞射散射式粒度分布測定裝置,
可以體積基準作成無機填充材的粒度分布,且將其中位直徑作為平均粒徑,藉此進行測定。測定試樣係可較佳使用使無機填充材藉由超音波而在水中分散者。以雷射繞射散射式粒度分布測定裝置而言,係可使用(股)堀場製作所製「LA-500」等。
為提升耐濕性,無機填充材較佳為以矽烷化合物、有機矽氮烷化合物、鋁系偶合劑、鈦系偶合劑、鋯系偶合劑等1種以上的表面處理劑予以處理。
尤其,本發明人等發現藉由使用以包含具有芳香環的有機基的矽烷化合物予以表面處理後的無機填充材,可實現上述A2/(A1+A2)的值高且上述條件(ii)的平均數n低的絕緣層。因此在較適之一實施形態中,構成樹脂組成物層的樹脂組成物、進而絕緣層係包含以包含具有芳香環的有機基的矽烷化合物予以表面處理後的無機填充材。
由可實現A2/(A1+A2)的值高且平均數n低的絕緣層的觀點來看,以具有芳香環的有機基而言,以碳原子數為6~20(較佳為6~14,更佳為6~12,另外更佳為6~10)的芳基為佳,其中亦以苯基為佳。
以被使用在處理無機填充材之含有具有芳香環的有機基的矽烷化合物而言,只要可將上述具有芳香環的有機基導入至無機填充材的表面,即未特別限定,亦可另外具有可與後述之環氧樹脂等樹脂成分起反應的反應基(例如胺基、環氧基、巰基等)。以如此之矽烷化合物之
具體例而言,列舉:苯基三甲氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、環氧丙氧基丙基苯基二乙氧基矽烷、巰基丙基苯基二甲氧基矽烷。以矽烷化合物的市售品而言,列舉例如:信越化學工業(股)製「KBM103」(苯基三甲氧基矽烷)、信越化學工業(股)製「KBM573」(N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷)等。矽烷化合物係可單獨使用1種,亦可組合使用2種以上。
藉由表面處理劑所為之表面處理的程度係可藉由無機填充材的平均單位表面積的碳量來評估。無機填充材的平均單位表面積的碳量若由可實現A2/(A1+A2)的值高且平均數n低的絕緣層的觀點來看,以0.02mg/m2以上為佳,以0.1mg/m2以上為較佳,以0.2mg/m2以上為更佳。另一方面,由防止樹脂清漆的熔融黏度或在薄膜形態下的熔融黏度上升的觀點來看,以1mg/m2以下為佳,以0.8mg/m2以下為較佳,以0.5mg/m2以下為更佳。
無機填充材的平均單位表面積的碳量係可將表面處理後的無機填充材,藉由溶劑(例如甲基乙基酮(MEK))進行洗淨處理之後再進行測定。具體而言,作為溶劑,將充分量的MEK添加在以表面處理劑予以表面處理後的無機填充材,以25℃進行5分鐘超音波洗淨。可在將上澄液去除且使固形分乾燥之後,使用碳分析儀,測定無機填充材的平均單位表面積的碳量。以碳分析儀而言,可使用(股)堀場製作所製「EMIA-320V」等。
在一實施形態中,構成樹脂組成物層的樹脂組成物係除了上述無機填充材之外,還包含熱硬化性樹脂。以熱硬化性樹脂而言,係可使用在形成電路基板的絕緣層時所被使用之以往周知的熱硬化性樹脂,其中亦以環氧樹脂為佳。構成樹脂組成物層的樹脂組成物亦可另外含有硬化劑。因此,在一實施形態中,樹脂組成物係除了無機填充材之外,還包含環氧樹脂及硬化劑。
以環氧樹脂而言,列舉例如: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、雙環戊二烯型環氧樹脂、三酚型環氧樹脂、萘酚酚醛清漆型環氧樹脂、酚酚醛清漆型環氧樹脂、三級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、線性脂肪族環氧樹脂、具有丁二烯構造之環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、雜環式環氧樹脂、含螺環的環氧樹脂、環己烷二甲醇型環氧樹脂、萘醚型環氧樹脂、三羥甲基型環氧樹脂、四苯基乙烷型環氧樹脂等。環氧樹脂係可單獨使用1種,亦可組合使用2種以上。
環氧樹脂係以包含在1分子中具有2個以上的環氧基的環氧樹脂為佳。當將環氧樹脂的不揮發成分設為100質量%時,至少50質量%以上係以在1分子中具有
2個以上的環氧基的環氧樹脂為佳。其中亦為樹脂組成物係以單獨包含溫度20℃下為固體狀的環氧樹脂(亦稱為「固體狀環氧樹脂」)、或者將固體狀環氧樹脂、及溫度20℃下為液狀的環氧樹脂(以下稱為「液狀環氧樹脂」)加以組合含有為佳。以固體狀環氧樹脂而言,係以在1分子中具有3個以上的環氧基的固體狀環氧樹脂為佳,以在1分子中具有3個以上的環氧基的芳香族系固體狀環氧樹脂為較佳。以液狀環氧樹脂而言,係以在1分子中具有2個以上的環氧基的液狀環氧樹脂為佳,以在1分子中具有2個以上的環氧基的芳香族系液狀環氧樹脂為較佳。在本發明中,芳香族系的環氧樹脂意指在其分子內具有芳香環的環氧樹脂。
以液狀環氧樹脂而言,係以雙酚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、酚酚醛清漆型環氧樹脂、及具有丁二烯構造之環氧樹脂為佳,以雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、及萘型環氧樹脂為較佳。以液狀環氧樹脂之具體例而言,係列舉:DIC(股)製的「HP4032」、「HP4032H」、「HP4032D」、「HP4032SS」(萘型環氧樹脂)、三菱化學(股)製的「jER828EL」、「828US」(雙酚A型環氧樹脂)、「jER807」(雙酚F型環氧樹脂)、「jER152」(酚酚醛清漆型環氧樹脂)、新日鐵住金化學(股)製的「ZX1059」(雙酚A型環氧樹脂與雙酚F型環氧樹脂的混合品)、Nagase ChemteX(股)製的
「EX-721」(環氧丙基酯型環氧樹脂)、(股)Daicel製的「Celloxide 2021P」(具有酯骨架的脂環式環氧樹脂)、「PB-3600」(具有丁二烯構造的環氧樹脂)。該等係可單獨使用1種,亦可組合使用2種以上。
以固體狀環氧樹脂而言,係以萘型4官能環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙環戊二烯型環氧樹脂、三酚型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、萘醚型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、四苯基乙烷型環氧樹脂為佳,以萘型4官能環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、雙環戊二烯型環氧樹脂、及雙酚AF型環氧樹脂為較佳。以固體狀環氧樹脂之具體例而言,係列舉:DIC(股)製的「HP-4700」、「HP-4710」(萘型4官能環氧樹脂)、「N-690」、「N-695」(甲酚酚醛清漆型環氧樹脂)、「HP7200」、「HP7200H」、「HP7200HH」(雙環戊二烯型環氧樹脂)、「EXA7311」、「EXA7311-G3」、「EXA7311-G4」、「EXA7311-G4S」、「HP6000」(萘醚型環氧樹脂)、日本化藥(股)製的「EPPN-502H」(三酚型環氧樹脂)、「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)製的「ESN475V」(萘酚型環氧樹脂)、「ESN485」(萘酚酚醛清漆型環氧樹脂)、三菱化學(股)製的「YX4000H」、「YL6121」
(聯苯型環氧樹脂)、「YX4000HK」(聯二甲酚型環氧樹脂)、「YX8800」(蒽型環氧樹脂)、Osaka Gas Chemicals(股)製的「PG-100」、「CG-500」、三菱化學(股)製的「YL7800」(茀型環氧樹脂)、三菱化學(股)製的「jER1010」(固體狀雙酚A型環氧樹脂)、「YL7723」、「YL7760」(雙酚AF型環氧樹脂)、「jER1031S」(四苯基乙烷型環氧樹脂)等。該等係可單獨使用1種,亦可組合使用2種以上。
以環氧樹脂而言,若併用液狀環氧樹脂及固體狀環氧樹脂,該等的量比(液狀環氧樹脂:固體狀環氧樹脂)係以質量比為1:0.1~1:5的範圍為佳。藉由使液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂的量比形成為如此範圍,可得以下效果:i)若在後述之接著薄膜的形態下使用,造成適度的黏著性;ii)在接著薄膜的形態下使用時,可得充分的可撓性,處理性提升;以及iii)可得具有充分破斷強度的絕緣層等。由上述i)~iii)的效果的觀點來看,液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂的量比(液狀環氧樹脂:固體狀環氧樹脂)係以質量比為1:0.5~1:5的範圍為較佳,以1:1~1:4.5的範圍為更佳,以1:1.5~1:4.5的範圍為特佳。
樹脂組成物中的環氧樹脂的含量係以3質量%~60質量%為佳,以5質量%~55質量%為較佳,以5質量%~45質量%為更佳。
環氧樹脂的環氧當量係以50~5000為佳,較
佳為50~3000,更佳為80~2000,另外更佳為110~1000。藉由成為該範圍,可造成硬化物的交聯密度變得充分且表面粗糙度小的絕緣層。其中,環氧當量係可按照JIS K7236來測定,為包含1當量的環氧基的樹脂的質量。
環氧樹脂的重量平均分子量係以100~5000為佳,較佳為250~3000,更佳為400~1500。在此,環氧樹脂的重量平均分子量係藉由凝膠滲透層析(GPC)法所被測定之以聚苯乙烯換算的重量平均分子量。
以硬化劑而言,只要具有將環氧樹脂硬化的功能,即無特別限定,列舉例如:酚系硬化劑、萘酚系硬化劑、活性酯系硬化劑、苯并噁嗪系硬化劑、氰酸酯系硬化劑、及碳二亞胺系硬化劑。硬化劑係可單獨使用1種,亦可組合使用2種以上。
以酚系硬化劑及萘酚系硬化劑而言,由耐熱性及耐水性的觀點來看,以具有酚醛清漆構造的酚系硬化劑、或具有酚醛清漆構造的萘酚系硬化劑為佳。此外,由與導體層的密接強度的觀點來看,以含氮酚系硬化劑或含氮萘酚系硬化劑為佳,以含有三嗪構造之酚系硬化劑或含有三嗪構造之萘酚系硬化劑為較佳。其中亦若由高度滿足耐熱性、耐水性、及與導體層的密接強度的觀點來看,以含有三嗪構造之酚酚醛清漆樹脂或含有三嗪構造之萘酚酚
醛清漆樹脂為佳。該等係可單獨使用1種,亦可組合使用2種以上。以酚系硬化劑及萘酚系硬化劑之具體例而言,列舉例如:明和化成(股)製的「MEH-7700」、「MEH-7810」、「MEH-7851」、日本化藥(股)製的「NHN」、「CBN」、「GPH」、新日鐵住金化學(股)製的「SN-170」、「SN-180」、「SN-190」、「SN-475」、「SN-485」、「SN-495」、「SN-375」、「SN-395」、DIC(股)製的「LA-7052」、「LA-7054」、「LA-3018」、「LA-1356」、「TD2090」等。
以活性酯系硬化劑而言,雖未特別限制,惟一般而言,較佳使用在1分子中具有2個以上酚酯類、硫酚酯類、N-羥基胺酯類、雜環羥基化合物之酯類等反應活性高的酯基的化合物。該活性酯系硬化劑係以羧氧化合物及/或硫羧氧化合物與羥基化合物及/或硫醇化合物經由縮合反應而得者為佳。尤其由提升耐熱性的觀點來看,以由羧氧化合物與羥基化合物所得之活性酯系硬化劑為佳,以由羧氧化合物與酚化合物及/或萘酚化合物所得之活性酯系硬化劑為較佳。以羧氧化合物而言,列舉例如:苯甲酸、乙酸、琥珀酸、馬來酸、伊康酸、酞酸、異酞酸、對酞酸、焦蜜石酸等。以酚化合物或萘酚化合物而言,列舉例如:對苯雙酚、間苯雙酚、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、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、根皮三酚、苯三酚、雙環戊二烯型雙酚化合物、酚酚醛清漆等。在此,「雙環戊二烯型雙酚化合物」係指在雙環戊二烯1分子縮合酚2分子而得之雙酚化合物。
以活性酯系硬化劑之適當具體例而言,係列舉:包含雙環戊二烯型雙酚構造的活性酯化合物、包含萘構造的活性酯化合物、包含酚酚醛清漆的乙醯化物的活性酯化合物、包含酚酚醛清漆的苯甲醯化物的活性酯化合物、使芳香族羧酸與具有酚性羥基的含磷原子的低聚物起反應所得之活性酯化合物,其中亦以包含雙環戊二烯型雙酚構造的活性酯化合物、包含萘構造的活性酯化合物、使芳香族羧酸與具有酚性羥基的含磷原子的低聚物起反應所得之活性酯化合物為較佳。其中在本發明中,「雙環戊二烯型雙酚構造」係表示由聯苯-雙環戊二烯-聯苯所成之2價的構造單元。
以活性酯系硬化劑而言,係可使用日本特開2004-277460號公報、日本特開2013-40270號公報所揭示之活性酯化合物,亦可使用市售的活性酯化合物。以活性酯化合物的市售品而言,係列舉例如:DIC(股)製的「EXB9451」、「EXB9460」、「EXB9460S」、「HPC-8000-65T」、「HPC-8000L-65M」(包含雙環戊二烯型雙酚構造的活性酯化合物)、DIC(股)製的「9416-70BK」(包含萘構造的活性酯化合物)、三菱化學(股)製的「DC808」(包含酚酚醛清漆的乙醯化物的活
性酯化合物)、三菱化學(股)製的「YLH1026」(包含酚酚醛清漆的苯甲醯化物的活性酯化合物)、DIC(股)製的「EXB9050L-62M」(含有磷原子的活性酯化合物)。
以苯并噁嗪系硬化劑之具體例而言,列舉:昭和高分子(股)製的「HFB2006M」、四國化成工業(股)製的「P-d」、「F-a」。
以氰酸酯系硬化劑而言,並沒有特別限定,列舉例如:酚醛清漆型(酚酚醛清漆型、烷基酚酚醛清漆型等)氰酸酯系硬化劑、雙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、及該等之部分經三嗪化的預聚物等。以具體例而言,列舉:雙酚A二氰酸酯、多酚氰酸酯(低聚(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2官能氰酸酯樹脂、由酚酚醛清漆及甲酚酚醛清漆等所衍生的多官能氰酸酯樹脂、該等氰酸酯樹脂之部分經三嗪化的預聚物等。以氰酸酯系硬化劑的市售品而言,列舉:Lonza Japan(股)製的「PT30」及「PT60」(均為酚酚醛清漆型多官能氰酸酯樹脂)、「BA230」(雙酚A二氰酸酯的部分
或全部經三嗪化且成為三量體的預聚物)等。
以碳二亞胺系硬化劑之具體例而言,列舉日清紡化學(股)製的「V-03」、「V-07」等。
環氧樹脂與硬化劑的量比若由使所得之絕緣層的機械強度或耐水性提升的觀點來看,以〔環氧樹脂的環氧基的合計數〕:〔硬化劑的反應基的合計數〕的比率,以1:0.2~1:2的範圍為佳,以1:0.3~1:1.5的範圍為較佳,以1:0.4~1:1.2的範圍為更佳。在此,硬化劑的反應基係指活性氫氧基、活性酯基等,依硬化劑的種類而異。此外,環氧樹脂的環氧基的合計數係指針對所有環氧樹脂,將各環氧樹脂的固形分質量除以環氧當量後的值加以合計的值,硬化劑的反應基的合計數係指針對所有硬化劑,將各硬化劑的固形分質量除以反應基當量後的值加以合計後的值。
樹脂組成物亦可視需要,另外含有選自由熱可塑性樹脂、硬化促進劑、阻燃劑及有機填充材所成群組的1種以上的添加劑。
以熱可塑性樹脂而言,係列舉例如:苯氧基樹脂、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、聚苯醚樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚酯樹脂。熱可塑性樹脂係可單獨使用1種,或者亦可組
合使用2種以上。
熱可塑性樹脂之以聚苯乙烯換算的重量平均分子量係以8,000~70,000的範圍為佳,以10,000~60,000的範圍為較佳,以20,000~60,000的範圍為更佳。熱可塑性樹脂之以聚苯乙烯換算的重量平均分子量係以凝膠滲透層析(GPC)法予以測定。具體而言,熱可塑性樹脂之以聚苯乙烯換算的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,使用三氯甲烷等作為移動相,以管柱溫度40℃進行測定,且使用標準聚苯乙烯的校準線來算出。
以苯氧基樹脂而言,係列舉例如: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、雙環戊二烯骨架、降莰烯骨架、萘骨架、蒽骨架、金剛烷骨架、萜骨架、及三甲基環己烷骨架所成群組之1種以上的骨架的苯氧基樹脂。苯氧基樹脂的末端亦可為酚性羥基、環氧基等任何官能基。苯氧基樹脂係可單獨使用1種,亦可組合使用2種以上。以苯氧基樹脂之具體例而言,係列舉:三菱化學(股)製的「1256」及「4250」(均為含有雙酚A骨架的苯氧基樹脂)、「YX8100」(含有雙酚S骨架的苯氧基樹脂)、及「YX6954」(含有雙酚苯乙酮骨架的苯氧基樹脂),此外亦列舉:新日鐵住金化學(股)製的「FX280」及「FX293」、三菱化學(股)製的
「YX7553」、「YL6794」、「YL7213」、「YL7290」及「YL7482」等。
以聚乙烯縮醛樹脂之具體例而言,列舉:電氣化學工業(股)製的電化Butyral 4000-2、5000-A、6000-C、6000-EP、積水化學工業(股)製的S-LEC BH系列、BX系列、KS系列、BL系列、BM系列等。
以聚醯亞胺樹脂之具體例而言,係列舉:新日本理化(股)製的「Rikacoat SN20」及「Rikacoat PN20」。以聚醯亞胺樹脂之具體例而言,係另外列舉:使2官能性羥基末端聚丁二烯、二異氰酸酯化合物、及四元酸酐起反應所得之線性聚醯亞胺(日本特開2006-37083號公報記載者)、含有聚矽氧烷骨架的聚醯亞胺(日本特開2002-12667號公報及日本特開2000-319386號公報等所記載者)等改質聚醯亞胺。
以聚醯胺醯亞胺樹脂之具體例而言,係列舉:東洋紡績(股)製的「VYLOMAX HR11NN」及「VYLOMAX HR16NN」。以聚醯胺醯亞胺樹脂之具體例而言,係另外列舉:日立化成工業(股)製的含有聚矽氧烷骨架的聚醯胺醯亞胺「KS9100」、「KS9300」等改質聚醯胺醯亞胺。
以聚醚碸樹脂之具體例而言,係列舉:住友化學(股)製的「PES5003P」等。
以聚碸樹脂之具體例而言,係列舉:Solvay Advanced Polymers(股)製的聚碸「P1700」、
「P3500」等。
樹脂組成物中的熱可塑性樹脂的含量較佳為0.1質量%~20質量%,更佳為0.5質量%~10質量%,另外更佳為1質量%~5質量%。
以硬化促進劑而言,列舉例如: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,以磷系硬化促進劑、胺系硬化促進劑、咪唑系硬化促進劑為佳。硬化促進劑係可單獨使用1種,亦可組合使用2種以上。樹脂組成物層中的硬化促進劑的含量係當將環氧樹脂與硬化劑的不揮發成分的合計設為100質量%時,以在0.05質量%~3質量%的範圍使用為佳。
以阻燃劑而言,係列舉例如:有機磷系阻燃劑、有機系含氮磷化合物、氮化合物、矽氧烷系阻燃劑、金屬氫氧化物等。阻燃劑係可單獨使用1種,或者亦可組合使用2種以上。樹脂組成物中的阻燃劑的含量並未特別限定,惟較佳為0.5質量%~10質量%,更佳為1質量%~9質量%。
以有機填充材而言,可使用在形成電路基板的絕緣層
時可使用的任意有機填充材,列舉例如:橡膠粒子、聚醯胺微粒子、矽氧烷粒子等,以橡膠粒子為佳。
以橡膠粒子而言,只要是對顯示橡膠彈性的樹脂施行化學交聯處理,且不溶且不熔於有機溶劑的樹脂的微粒子體,即未特別限定,列舉例如:丙烯腈丁二烯橡膠粒子粒子、丁二烯橡膠粒子、丙烯酸橡膠粒子等。以橡膠粒子而言,具體而言列舉:XER-91(日本合成橡膠(股)製)、Stafiloid AC3355、AC3816、AC3816N、AC3832、AC4030、AC3364、IM101(以上為Aica工業(股)製)、Paraloid EXL2655、EXL2602(以上為吳羽化學工業(股)製)等。
有機填充材的平均粒子徑較佳為0.005μm~1μm的範圍,更佳為0.2μm~0.6μm的範圍。有機填充材的平均粒子徑係可使用動態光散射法來測定。例如,可使有機填充材藉由超音波等均一地分散在適當的有機溶劑,使用濃厚系粒徑分析儀(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,藉由將其中位直徑設為平均粒子徑來進行測定。樹脂組成物層中的有機填充材的含量較佳為1質量%~10質量%,更佳為2質量%~5質量%。
樹脂組成物亦可視需要而含有其他成分。以如此之其他成分而言,係列舉例如:有機銅化合物、有機鋅化合物
及有機鈷化合物等有機金屬化合物、以及增黏劑、消泡劑、調平劑、密接性賦予劑、著色劑等樹脂添加劑等。
樹脂組成物的調製方法並非為特別限定者,列舉例如:將摻合成分視需要添加溶媒等,使用旋轉混合機等來進行混合/分散的方法等。其中,由使上述條件(ii)中的平均數n降低的觀點來看,亦可視需要,將樹脂組成物進行過濾器過濾等而將具有預定粒徑的粒子去除。因此,在一實施形態中,絕緣層係將已進行藉由過濾器過濾將粒徑d(μm)以上的粒子去除的處理的樹脂組成物之層進行熱硬化而形成。在此,d較佳為4以下,更佳為3以下,另外更佳為2以下,再另外更佳為1以下。過濾器的過濾精度較佳為4μm以下,更佳為3μm以下,另外更佳為2μm以下,再更佳為1μm以下。以可使用在樹脂組成物的過濾的適當過濾器而言,列舉例如:(股)ROKI TECHNO製「SCP-010」、「SHP-020」、「SHP-030」。
說明根據上述之本發明之概念所得之電路基板。
本發明之電路基板係包含形成有開口徑為15μm以下的通孔的絕緣層的電路基板,其特徵為:絕緣層的表面的算術平均粗糙度(Ra)為150nm以下,絕緣層包含無機填充材,在與絕緣層的表面呈垂直的
方向的該絕緣層的剖面中,寬幅15μm的區域所包含的粒徑3μm以上的無機填充材的平均數為1.0以下。
本發明之電路基板之特徵為:在包含無機填充材的絕緣層,形成有通孔形狀良好且內部膠渣量少的小徑的通孔。
通孔的開口徑的適當範圍、通孔的形狀(亦即Dmin/D及Dmax/D的適當範圍)、絕緣層的表面的適當Ra值、絕緣層的厚度、絕緣層的剖面中的平均數n及A2/(A1+A2)的適當範圍係如前所述。絕緣層的組成亦另外如前所述。在較適之一實施形態中,絕緣層係包含以包含具有芳香環的有機基的矽烷化合物予以表面處理後的無機填充材。具有芳香環的有機基的詳細內容、適當的矽烷化合物係如前所述。
本發明之電路基板係另外包含形成在絕緣層的表面的導體層(電路)。導體層之詳細內容如後述〔電路基板之製造方法〕之記載所示。在較適之一實施形態中,本發明之電路基板係包含電路寬幅(線;L)與電路間的寬幅(間隙;S)的比(L/S)為10μm/10μm以下(亦即配線間距20μm以下)的電路。在較適之一實施形態中,係包含L/S=9μm/9μm以下(配線間距18μm以下)、L/S=8μm/8μm以下(配線間距16μm以下)、L/S=7μm/7μm以下(配線間距14μm以下)、L/S=6μm/6μm以下(配線間距12μm以下)、L/S=5μm/5μm以下(配線間距10μm以下)、或
L/S=4μm/4μm以下(配線間距8μm以下)的微細電路。
可使用本發明之電路基板來製造半導體裝置。
以半導體裝置而言,可列舉:被供在電氣製品(例如電腦、行動電話、數位攝影機及電視等)及交通工具(例如自動二輪車、汽車、電車、船舶及飛機等)等的各種半導體裝置。
本發明之半導體裝置係可藉由在電路基板的導通部位構裝零件(半導體晶片)來製造。「導通部位」係指「電路基板中可傳送電訊號的部位」,該場所可為表面,亦可為被埋入的部位均可。此外,半導體晶片若為將半導體作為材料的電路元件,則未特別限定。
製造本發明之半導體裝置時的半導體晶片的構裝方法係只要半導體晶片有效發揮功能,即未特別限定,具體而言,列舉:引線接合構裝方法、倒裝晶片構裝方法、藉由無凸塊的增層(BBUL)所為之構裝方法、藉由異方性導電薄膜(ACF)所為之構裝方法、藉由非導電性薄膜(NCF)所為之構裝方法等。在此,「藉由無凸塊的增層(BBUL)所為之構裝方法」係指「將半導體晶片直接埋入電路基板的凹部,使半導體晶片與電路基板上的配線相連接的構裝方法」。
本發明之電路基板之製造方法只要可達成上述之本發明之概念,即未特別限定。以下例示可達成本發明之概念之適當實施形態。
在較適之實施形態中,本發明之電路基板之製造方法之特徵為包含:(A)將包含支持體、及設在該支持體上的樹脂組成物層的接著薄膜,以樹脂組成物層與內層基板相接合的方式積層在內層基板的工程;(B)在附有支持體的狀態下,將樹脂組成物層熱硬化而形成絕緣層的工程;及(C)在絕緣層,藉由準分子雷射形成開口徑為15μm以下的通孔的工程,在工程(B)中所形成的絕緣層包含無機填充材,在與絕緣層的表面呈垂直的方向的該絕緣層的剖面中,寬幅15μm的區域所包含的粒徑3μm以上的無機填充材的平均數為1.0以下。
在工程(A)中,將包含支持體、及設在該支持體上的樹脂組成物層的接著薄膜,以樹脂組成物層與內層基板相接合的方式,積層在內層基板。
構成樹脂組成物層的樹脂組成物係如上所述。樹脂組成物層的厚度係只要所得的絕緣層的厚度t(μm)在與通孔的開口徑D(μm)之間滿足上述特定關
係(亦即t≦3D),即未特別限定,可適當決定。
以支持體而言,列舉例如由塑膠材料所成之薄膜、金屬箔、脫模紙,以由塑膠材料所成之薄膜、金屬箔為佳。
若使用由塑膠材料所成之薄膜作為支持體時,以塑膠材料而言,係列舉例如:聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)等聚酯、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等丙烯酸、環狀聚烯烴、聚三乙醯纖維素(TAC)、聚醚硫化物(PES)、聚醚酮、聚醯亞胺等。其中亦以聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯為佳,以廉價的聚對苯二甲酸乙二酯尤佳。
若使用金屬箔作為支持體,以金屬箔而言,係列舉例如銅箔、鋁箔等,以銅箔為佳。以銅箔而言,係可使用由銅之單金屬所成之箔,亦可使用由銅與其他金屬(例如錫、鉻、銀、鎂、鎳、鋯、矽、鈦等)的合金所成之箔。
支持體亦可在與樹脂組成物層相接合之側的表面施行毛面處理、電暈處理。此外,以支持體而言,亦可使用在與樹脂組成物層相接合之側的表面具有脫模層的附脫模層的支持體。以使用在附脫模層的支持體的脫模層的脫模劑而言,係列舉例如:選自由醇酸樹脂、烯烴樹脂、胺甲酸乙酯樹脂、及矽氧樹脂所成群組的1種以上的脫模劑。以脫模劑的市售品而言,列舉例如:作為醇酸樹
脂系脫模劑的Lintec(股)製的「SK-1」、「AL-5」、「AL-7」等。
支持體之與樹脂組成物層相接合之側的表面的算術平均粗糙度(Ra),由使在工程(B)中所形成的絕緣層的表面的Ra值降低的觀點來看,為150nm以下,較佳為140nm以下,更佳為130nm以下,另外更佳為120nm以下,再另外更佳為110nm以下,尤其較佳為100nm以下、90nm以下、80nm以下、或70nm以下。該Ra的下限並未特別限定,惟由取得與導體層的密接強度良好的絕緣層的觀點來看,通常可設為1nm以上、5nm以上、10nm以上等。支持體之與樹脂組成物層相接合之側的表面的算術平均粗糙度(Ra)係可藉由與針對絕緣層的表面的Ra加以說明者為相同的方法來測定。
支持體的厚度並沒有特別限定,惟較佳為75μm以下,更佳為60μm以下、50μm以下、或40μm以下。支持體的厚度的下限並未特別限定,惟一般可形成為1μm以上、2μm以上、5μm以上等。其中,若支持體為附脫模層的支持體,以附脫模層的支持體全體的厚度為上述範圍為佳。
接著薄膜係可例如藉由調製將樹脂組成物溶解在有機溶劑的樹脂清漆,將該樹脂清漆,使用模具塗佈機等而塗佈在支持體上,另外使其乾燥而形成樹脂組成物層來製造。
以有機溶劑而言,可列舉例如:丙酮、甲基
乙基酮(MEK)及環己酮等酮類、乙酸乙酯、乙酸丁酯、賽璐蘇乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯及卡必醇乙酸酯等乙酸酯類、賽璐蘇及丁卡必醇等卡必醇類、甲苯及二甲苯等芳香族烴類、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺(DMAc)及N-甲基吡咯啶酮等醯胺系溶媒等。有機溶劑係可單獨使用1種,亦可組合使用2種以上。
乾燥亦可藉由加熱、熱風噴吹等周知方法來實施。乾燥條件並未特別限定,惟以樹脂組成物層中的有機溶劑的含量為10質量%以下,較佳為5質量%以下的方式使其乾燥。雖然亦依樹脂清漆中的有機溶劑的沸點而異,惟若使用包含例如30質量%~60質量%的有機溶劑的樹脂清漆,可藉由以50℃~150℃乾燥3分鐘~10分鐘,而形成樹脂組成物層。
在接著薄膜中,在樹脂組成物層之未與支持體相接合的面(亦即與支持體為相反側的面),係可另外積層依據支持體的保護薄膜。保護薄膜的厚度並未特別限定,例如1μm~40μm。藉由將保護薄膜積層,可防止無用物等附著在樹脂組成物層的表面或損傷。接著薄膜係可藉由捲繞成輥狀來保存。若接著薄膜具有保護薄膜,可藉由將保護薄膜剝落來使用。
在工程(A)中所使用的「內層基板」主要係指玻璃環氧基板、金屬基板、聚酯基板、聚醯亞胺基板、BT樹脂基板、熱硬化型聚苯醚基板等基板、或在該基板的單面或雙面形成有被圖案加工的導體層(電路)的基
板。此外,在製造電路基板時,另外應形成絕緣層及/或導體層的中間製造物的內層電路基板亦包含在本發明中所稱之「內層基板」。若電路基板為內置零件的電路板,若使用內置有零件的內層基板即可。
內層基板與接著薄膜的積層係可藉由例如由支持體側將接著薄膜加熱壓接在內層基板來進行。以將接著薄膜加熱壓接在內層基板的構件(以下亦稱為「加熱壓接構件」)而言,列舉例如:經加熱的金屬板(SUS鏡板等)或金屬輥(SUS輥)等。其中,並非將加熱壓接構件直接衝壓在接著薄膜,而以接著薄膜充分追隨內層基板的表面凹凸的方式,透過耐熱橡膠等彈性材來進行衝壓為佳。
內層基板與接著薄膜的積層亦可藉由真空層疊法來實施。在真空層疊法中,加熱壓接溫度較佳為60℃~160℃,更佳為80℃~140℃的範圍,加熱壓接壓力較佳為0.098MPa~1.77MPa,更佳為0.29MPa~1.47MPa的範圍,加熱壓接時間較佳為20秒鐘~400秒鐘,更佳為30秒鐘~300秒鐘的範圍。積層係較佳為在壓力26.7hPa以下的減壓條件下實施。
積層係可藉由市售的真空層疊機進行。以市售的真空層疊機而言,列舉例如:(股)名機製作所製的真空加壓式層疊機、Nichigo-Morton(股)製的真空施力器(Vacuum applicator)等。
亦可在積層之後,在常壓下(大氣壓下),
例如將加熱壓接構件由支持體側進行衝壓,藉此進行經積層的接著薄膜的平滑化處理。平滑化處理的衝壓條件係可形成為與上述積層的加熱壓接條件為相同的條件。平滑化處理係可藉由市售的層疊機進行。其中,積層與平滑化處理亦可使用上述市售的真空層疊機而連續進行。
在工程(B)中,在附有支持體的狀態下,將樹脂組成物層熱硬化而形成絕緣層。
熱硬化的條件並未特別限定,亦可使用在形成電路基板的絕緣層時一般採用的條件。
樹脂組成物層的熱硬化條件亦依樹脂組成物層所使用的樹脂組成物的組成等而異,惟若為最終可形成適當絕緣層的條件,則未特別限定,例如,熱硬化溫度係以120℃~240℃的範圍為佳,以150℃~210℃的範圍為較佳,以160℃~190℃的範圍為更佳。在此,熱硬化溫度並不一定必須在上述溫度範圍之中被固定在預定的溫度,只要最終形成適當的絕緣層,亦可使其經時性改變,亦可以不同的硬化溫度分為複數階段來進行硬化。此外,硬化溫度的最高到達溫度以位於上述範圍內為佳。
熱硬化時間亦依樹脂組成物層所使用的樹脂組成物的組成或熱硬化溫度而異,惟只要最終形成適當的絕緣層,即未特別限定,可形成為例如20分鐘~150分鐘,較佳為30分鐘~120分鐘,更佳為40分鐘~120分
鐘。
樹脂組成物層的熱硬化係以在大氣壓下(常壓下)進行為佳。
如前所述,在本發明中,係將絕緣層的表面的算術平均粗糙度(Ra)設為150nm以下(條件(i))。若Ra值超出150nm,會發生雷射加工性降低,通孔形狀惡化之通孔內部的膠渣量增大等問題。一般而言,若將樹脂組成物熱硬化而形成絕緣層時,因樹脂熔融,無機填充材露出於絕緣層表面、或在表面發生起伏等而平滑性降低,難以將Ra形成為較低的值,惟若藉由在樹脂組成物層附有支持體的狀態下將樹脂組成物層熱硬化之本發明之電路基板之製造方法,可輕易達成低的Ra值。此外,熱硬化時,使溫度階段性上升亦有效於用以更加降低Ra值。列舉例如:在以熱硬化溫度T1(其中50℃≦T1<150℃)加熱10分鐘~60分鐘後,以溫度T2(其中150℃≦T2≦240℃)加熱5分鐘~90分鐘而進行熱硬化的手法。該Ra值的適當範圍如前所述。
在工程(B)中所形成的絕緣層係包含無機填充材,在與絕緣層的表面呈垂直的方向的該絕緣層的剖面中,寬幅15μm的區域所包含的粒徑3μm以上的無機填充材的平均數為1.0以下(條件(ii))。若該平均數(n)超出1.0,會發生雷射加工性降低、通孔形狀惡化之通孔內部的膠渣量增大等問題。一般而言,該平均數n係處於若絕緣層中的無機填充材含量高即增大的傾向。在使該平
均數n降低時,以1)平均粒徑小的無機填充材的使用、2)以包含具有芳香環的有機基的矽烷化合物予以表面處理後的無機填充材的使用、3)樹脂組成物的過濾器過濾的實施等為有效。該平均數n的適當範圍如前所述。
支持體亦可在工程(B)之後去除。在較適之一實施形態中,在工程(C)之前,將支持體去除。其中,若使用極薄(例如厚度2μm以下或1μm以下)的金屬箔作為支持體,亦可在絕緣層附有支持體的狀態下實施工程(C)。
在工程(C)中,在絕緣層,藉由準分子雷射,形成開口徑為15μm以下的通孔。
關於準分子雷射的詳細內容(雷射波長等)、通孔的開口徑或形狀係如前所述。
本發明之電路基板之製造方法亦可在工程(C)之後,另外包含(D)進行除膠渣處理的工程。
藉由本發明之方法,可在包含無機填充材的絕緣層(即使在絕緣層中的無機填充材含量高的情形下),形成通孔內部的膠渣量少的小徑的通孔。因此,在本發明之方法中,工程(D)係可實施,亦可不實施。即使在實施工程(D)的情形下,與一般的除膠渣處理相
比,可以較為溫和的條件實施。因此,可抑制藉由除膠渣處理所致之絕緣層表面的粗化,可實現適於形成微細配線的表面粗度低的絕緣層。
除膠渣處理並無特別限制,可藉由周知的各種方法進行。在一實施形態中,除膠渣處理係可形成為使用氧化劑溶液的濕式除膠渣處理。
在使用氧化劑溶液的濕式除膠渣處理中,以依序進行藉由膨潤液所為之膨潤處理、藉由氧化劑溶液所為之氧化處理、藉由中和液所為之中和處理為佳。以膨潤液而言,並未特別限定,列舉:鹼溶液、界面活性劑溶液等,較佳為鹼溶液,以該鹼溶液而言,以氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液為較佳。以市售的膨潤液而言,列舉例如:Atotech Japan(股)製的「Swelling Dip Securiganth P」、「Swelling Dip Securiganth SBU」等。藉由膨潤液所為之膨潤處理並沒有特別限定,例如可藉由在30℃~90℃的膨潤液,將絕緣層浸漬1分鐘~20分鐘來進行。由將絕緣層的樹脂的膨潤抑制在適度水準的觀點來看,以使硬化體在40℃~80℃的膨潤液浸漬5分鐘~15分鐘為佳。以氧化劑溶液而言,並沒有特別限定,列舉例如:在氫氧化鈉水溶液溶解過錳酸鉀或過錳酸鈉的鹼性過錳酸溶液。藉由鹼性過錳酸溶液等氧化劑所為之氧化處理係以使絕緣層在加熱至60℃~80℃的氧化劑溶液浸漬10分鐘~30分鐘來進行為佳。此外,鹼性過錳酸溶液中的過錳酸鹽的濃度係以5質量%~10質量%為佳。以市售的氧化劑溶液而言
,列舉例如:Atotech Japan(股)製的「Concentrate Compact CP」、「Dosing Solution SecuriganthP」等鹼性過錳酸溶液。此外,以中和液而言,以酸性水溶液為佳,以市售品而言,列舉例如:Atotech Japan(股)製的「Reduction Solution Securiganth P」。藉由中和液所為之處理係可藉由使已進行藉由氧化劑所為之粗化處理的處理面在30℃~80℃的中和液浸漬5分鐘~30分鐘來進行。由作業性等方面來看,以將已進行藉由氧化劑所為之粗化處理的對象物,在40℃~70℃的中和液浸漬5分鐘~20分鐘的方法為佳。
本發明之電路基板之製造方法亦可在工程(C)之後,另外包含(E)在絕緣層的表面形成導體層的工程。
使用在導體層的導體材料並未特別限定。在較適之實施形態中,導體層係包含選自由金、鉑、鈀、銀、銅、鋁、鈷、鉻、鋅、鎳、鈦、鎢、鐵、錫、及銦所成群組的1種以上的金屬。導體層可為單金屬層,亦可為合金層,以合金層而言,列舉例如:由選自上述群組的2種以上的金屬的合金(例如鎳‧鉻合金、銅‧鎳合金、及銅‧鈦合金)所形成之層。其中亦由導體層形成的通用性、成本、圖案化的容易性等觀點來看,以鉻、鎳、鈦、鋁、鋅、金、鈀、銀或銅的單金屬層、或鎳‧鉻合金、銅‧鎳合金、銅‧鈦合金的合金層為佳,以鉻、鎳、鈦、
鋁、鋅、金、鈀、銀或銅的單金屬層、或鎳‧鉻合金的合金層為較佳,以銅的單金屬層為更佳。
導體層可為單層構造,亦可為由不同種類的金屬或合金所成之單金屬層或合金層積層2層以上的複層構造。若導體層為複層構造,與絕緣層相接之層係以鉻、鋅或鈦的單金屬層、或鎳‧鉻合金的合金層為佳。
導體層的厚度係取決於所希望的電路基板的設計,通常為35μm以下,較佳為30μm以下,更佳為25μm以下。導體層的厚度的下限並沒有特別限定,惟一般為3μm以上,較佳為5μm以上。
在工程(E)中,導體層亦可藉由乾式鍍敷、濕式鍍敷、或該等組合而形成。
以乾式鍍敷而言,列舉例如:蒸鍍、濺鍍、離子鍍著、雷射剝蝕等物理氣相沉積(PVD)法、熱CVD、電漿CVD等化學氣相沉積(CVD)法,其中亦以蒸鍍、濺鍍為佳。若僅以乾式鍍敷形成導體層,亦可藉由全加成法等周知方法,形成導體層(電路)。
若藉由濕式鍍敷形成導體層,亦可將無電解鍍敷及電解鍍敷加以組合,藉由半加成法形成導體層,亦可形成與導體層為相反圖案的鍍敷阻劑,僅以無電解鍍敷,藉由全加成法,形成導體層。此外,若使用極薄金屬箔作為支持體,亦可藉由改良式半加成法,形成導體層。該等方法亦可按照在該領域為周知的順序實施。
亦可將乾式鍍敷及濕式鍍敷加以組合,形成
導體層。例如,可利用藉由乾式鍍敷所形成的金屬層作為鍍敷種層,使用電解鍍敷或無電解鍍敷,藉由半加成法,形成導體層。
在半加成法中,藉由蝕刻等,將不需要的鍍敷種層去除,形成具有所希望配線圖案的導體層(電路)。此時,若絕緣層的表面粗度大,在配線圖案形成時,當以蝕刻去除不需要的鍍敷種層時,難以去除粗度大區域的鍍敷種層,此外,若以可充分去除粗度大區域的鍍敷種層的條件進行蝕刻,配線圖案的熔解變得明顯,造成電路配線微細化的阻礙。相對於此,在本發明之方法中,如前所述,由於可以除膠渣處理不需要或較為溫和的條件來實施,因此可實現表面粗度低的絕緣層。亦結合可實現通孔形狀良好且膠渣量少的小徑的通孔的效果,本發明之電路基板之製造方法係明顯有助於電路配線的高密度化與微細化之雙方者。
以上例示本發明之電路基板之製造方法之較適之一實施形態,惟只要可達成上述本發明之概念,本發明之方法亦可包含上述以外的工程。
以下使用實施例,更加詳細說明本發明,惟本發明並非為限定於該等實施例者。其中,在以下記載中,只要沒有另外明示,「份」及「%」分別意指「質量份」及「質量%」。
首先,說明本說明書中之物性評估中的測定/評估方法。
將形成有電路的玻璃布基材環氧樹脂雙面被銅積層板(銅箔的厚度18μm,基板的厚度0.4mm,Panasonic(股)製「R1515A」)的兩面,以微蝕刻劑(MEC(股)製「CZ8100」)蝕刻1μm,進行銅表面的粗化處理。
將保護薄膜由在實施例及比較例所製作的接著薄膜剝離。將露出樹脂組成物層的接著薄膜,使用批次式真空加壓層疊機((股)Nichigo-Morton製2階增層層疊機「CVP700」),以樹脂組成物層與內層電路基板相接合的方式,積層在內層電路基板的兩面。積層係藉由進行30秒鐘減壓,將氣壓形成為13hPa以下之後,以100℃、壓力0.74MPa,使其壓接30秒鐘來實施。接著,將所被積層的接著薄膜,在大氣壓下,以100℃、壓力0.5MPa,熱衝壓60秒鐘而平滑化。
接著薄膜積層後,使樹脂組成物層熱硬化,在內層電路基板的兩面形成絕緣層。此時,關於實施例1~4及比較例1,係在附有支持體的狀態下,使樹脂組成物層熱硬化,在熱硬化之後,將支持體剝離。關於比較例2,係在將支持體剝離後,使樹脂組成物層熱硬化。將所得的基板稱為「評估基板a」。
樹脂組成物層的熱硬化係以下述條件B-1(實施例1、2、比較例1、2)或條件B-2(實施例3、4)實施。
條件B-1:以180℃(投入至180℃的烘箱之後)使其熱硬化30分鐘。之後,在室溫氣體環境下取出基板。
條件B-2:以100℃(投入至100℃的烘箱之後)30分鐘,接著以170℃(轉移至170℃的烘箱之後)30分鐘,使其熱硬化。之後,在室溫氣體環境下取出基板。
使用準分子雷射加工機(SUSS MicroTech公司製「ELP300 Gen2」),在絕緣層形成小徑的通孔。關於實施例1,係以下述條件I-1,關於實施例2~4及比較例1、2,係以下述條件I-2,形成通孔。將所得的基板稱為「評估基板b」。
條件I-1:雷射波長248nm(KrF)、頻率30Hz、脈衝14、目標梢口直徑5μm、掃描剝蝕加工法
條件I-2:雷射波長308nm(XeCl)、頻率100Hz、脈衝30、目標梢口直徑10μm、掃描剝蝕加工法
針對評估基板a,使用非接觸型表面粗糙度計(Veeco Instruments公司製「WYKONT3300」),藉由VSI接觸模式、50倍透鏡,藉由將測定範圍設為121μm×92μm所得的數值,求出Ra值。針對各試樣,求出隨機選出的10點的平均值。
針對評估基板b,使用FIB-SEM複合裝置(SII NANO TECHNOLOGY(股)製「SMI3050SE」),進行絕緣層的剖面觀察。詳言之,藉由FIB(聚焦離子束)削出與評估基板的表面呈垂直的方向的剖面,取得剖面SEM畫像(觀察寬幅30μm、觀察倍率x9000)。針對各試樣,取得隨機選出的10部位的剖面SEM畫像。
針對所取得的10部位的剖面SEM畫像的各個,對寬幅15μm的區域,亦即將縱設為絕緣層全厚、將橫設為15μm的四角形的區域(絕緣層全厚(縱)×15μm(橫)的區域)所包含的粒徑3μm以上的無機填充材進行計數,針對10部位的剖面SEM畫像,獲得平均數n。在此,「粒徑3μm以上的無機填充材」係指剖面SEM畫像中的最大徑為3μm以上的無機填充材。此外,若超過無
機填充材的最大徑的1/2進入至寬幅15μm的區域,該無機填充材係判定為「包含在寬幅15μm的區域」。
針對評估基板b,使用FIB-SEM複合裝置(SII NANO TECHNOLOGY(股)製「SMI3050SE」),進行絕緣層的剖面觀察。詳言之,藉由FIB(聚焦離子束)削出與評估基板的表面呈垂直的方向的剖面,取得剖面SEM畫像(觀察寬幅30μm、觀察倍率x9000)。針對各試樣,取得隨機選出的10部位的剖面SEM畫像。針對所取得的10部位的剖面SEM畫像的各個,測定寬幅15μm的區域,亦即將縱設為絕緣層全厚、將橫設為15μm的四角形的區域(絕緣層全厚(縱)×15μm(橫)的區域)的樹脂面積A1及無機填充材面積A2,由所得的A1值及A2值,算出A2/(A1+A2)的值。
具體而言,樹脂面積A1與無機填充材面積A2係將SEM觀察像保存為畫像,使用畫像解析軟體,將樹脂部分形成為黑色、將樹脂以外的無機填充材部分形成為白色而進行黑白2值化,將黑色部分的位元數設為樹脂面積A1,將白色部分的位元數設為無機填充材面積A2。
針對評估基板b,使用掃描型電子顯微鏡((股)Hitachi-Hightech製「S-4800」),對通孔開口部進行表
面觀察。由所得的畫像,測定通孔的開口徑D、及通孔的最小徑Dmin。針對10個通孔,測定D及Dmin,求出Dmin/D比的平均值。通孔形狀係根據所得的Dmin/D比的平均值,藉由下述評估基準進行評估。
評估基準:
○:Dmin/D比為0.65以上
×:Dmin/D比為未達0.65
針對評估基板b,以掃描型電子顯微鏡((股)Hitachi-Hightech製「S-4800」),對通孔開口部進行表面觀察,由所得的畫像,測定通孔底部離壁面的最大膠渣長。膠渣係藉由以下評估基準進行評估。
評估基準:
○:最大膠渣長為2μm以下
×:最大膠渣長為超出2μm
將雙酚型環氧樹脂(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、環氧當量169)5份、萘型環氧樹脂(DIC(股)製「HP4032SS」、環氧當量約144)5份、聯苯型環氧樹脂(日本化藥(股)製「NC3000L」、環氧當量269)20份、及苯氧基樹脂(三菱化學(股)製「YX7553BH30」、固形分30質
量%的環己酮:甲基乙基酮(MEK)的1:1溶液)20份,一邊在溶劑油15份、MEK5份攪拌,一邊使其加熱熔解。在冷卻至室溫之後,對其混合含有三嗪骨架的酚酚醛清漆系硬化劑(氫氧基當量125、DIC(股)製「LA-7054」、固形分60%的MEK溶液)10份、萘酚系硬化劑(新日鐵住金化學(股)製「SN-485」、氫氧基當量215、固形分60%的MEK溶液)10份、聚乙烯丁醛樹脂(玻璃轉化溫度105℃、積水化學工業(股)製「KS-1」)的固形分15%的乙醇與甲苯的1:1的混合溶液15份、胺系硬化促進劑(4-二甲基胺基吡啶(DMAP)、固形分5質量%的MEK溶液)1份、阻燃劑(三光(股)製「HCA-HQ」、10-(2,5-二羥基苯基)-10-氫-9-氧雜-10-膦菲-10-氧化物、平均粒徑2μm)2份、以苯基三甲氧基矽烷(信越化學工業(股)製「KBM103」)予以表面處理後的球形二氧化矽(電氣化學工業(股)製「UFP-40」、平均粒徑0.1μm、平均單位表面積的碳量0.21mg/m2)20份,以高速旋轉混合機均一分散後,以濾筒((股)ROKI TECHNO製「SCP-010」、過濾效率(製造商標稱值):將1μm以上的粒子截止99.9%以上)進行過濾,而調製出樹脂清漆1。
將雙酚型環氧樹脂(新日鐵住金化學(股)製「ZX1059」、環氧當量約169、雙酚A型與雙酚F型的
1:1混合品)8份、聯二甲酚型環氧樹脂(三菱化學(股)製「YX4000HK」、環氧當量約185)10份、雙環戊二烯型環氧樹脂(DIC(股)製「HP-7200HH」、環氧當量280)10份、及苯氧基樹脂(三菱化學(股)製「YX7553BH30」、固形分30質量%的環己酮:MEK的1:1溶液)12份,一邊在溶劑油28份、MEK5份攪拌,一邊使其加熱熔解。在冷卻至室溫之後,對其混合含有三嗪骨架的甲酚酚醛清漆系硬化劑(氫氧基當量151、DIC(股)製「LA-3018-50P」、固形分50%的2-甲氧基丙醇溶液)10份、活性酯系硬化劑(DIC(股)製「HPC-8000-65T」、活性基當量約223、不揮發成分65質量%的甲苯溶液)10份、胺系硬化促進劑(DMAP、固形分5質量%的MEK溶液)1.6份、咪唑系硬化促進劑(1-苯-2-苯咪唑(1B2PZ)、固形分5質量%的MEK溶液)1份、阻燃劑(三光(股)製「HCA-HQ」、平均粒徑2μm)2份、以N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷(信越化學工業(股)製「KBM573」)予以表面處理後的球形二氧化矽((股)Admatechs製「SO-C2」、平均粒徑0.5μm、平均單位表面積的碳量0.38mg/m2)130份,以高速旋轉混合機均一分散後,以濾筒((股)ROKI TECHNO製「SHP-050」、過濾效率(製造商標稱值):將3μm以上的粒子截止99.9%以上)進行過濾,而調製出樹脂清漆2。
將雙酚AF型環氧樹脂(三菱化學(股)製「YL7723」、環氧當量約238)10份、聯二甲酚型環氧樹脂(三菱化學(股)製「YX4000HK」、環氧當量約185)10份、聯苯型環氧樹脂(日本化藥(股)製「NC3000L」、環氧當量269)10份、及苯氧基樹脂(三菱化學(股)製「YX7553BH30」、固形分30質量%的環己酮:MEK的1:1溶液)10份,一邊在溶劑油25份、MEK5份攪拌,一邊使其加熱熔解。在冷卻至室溫之後,對其混合含有三嗪骨架的酚酚醛清漆系硬化劑(氫氧基當量125、DIC(股)製「LA-7054」、固形分60%的MEK溶液)5份、活性酯系硬化劑(DIC(股)製「HPC-8000-65T」、活性基當量約223、不揮發成分65質量%的甲苯溶液)15份、胺系硬化促進劑(DMAP、固形分5質量%的MEK溶液)2份、以苯基三甲氧基矽烷(信越化學工業(股)製「KBM103」)及N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷(信越化學工業(股)製「KBM573」)的1:1(重量比)混合物予以表面處理後的球形二氧化矽((股)Admatechs製「SO-C1」、平均粒徑0.25μm、平均單位表面積的碳量0.35mg/m2)100份,以高速旋轉混合機均一分散後,以濾筒((股)ROKI TECHNO製「SHP-030」、過濾效率(製造商標稱值):將2μm以上的粒子截止99.9%以上)進行過濾,而調製出樹脂清漆3。
除了1)取代以苯基三甲氧基矽烷(信越化學工業(股)製「KBM103」)予以表面處理後的球形二氧化矽(電氣化學工業(股)製「UFP-40」、平均粒徑0.1μm、平均單位表面積的碳量0.21mg/m2)20份,使用以苯基三甲氧基矽烷(信越化學工業(股)製「KBM103」)予以表面處理後的球形二氧化矽((股)Admatechs製「SO-C4」、平均粒徑1μm、平均單位表面積的碳量0.30mg/m2)20份;2)將濾筒變更為(股)ROKI TECHNO製「SHP-150」(過濾效率(製造商標稱值):將5μm以上的粒子截止98%以上)之外,與調製例1同樣地,調製樹脂清漆4。
備妥以醇酸樹脂系脫模劑(Lintec(股)製「AL-5」)進行脫模處理後的PET薄膜(Toray(股)製「Lumirror T6AM」、厚度38μm、軟化點130℃),作為支持體。在該支持體的脫模面,以模具塗佈機塗佈樹脂清漆1,以80℃~110℃(平均100℃)乾燥1分鐘,形成樹脂組成物層。樹脂組成物層的厚度為5μm。接著,在樹脂組成物層之與支持體不相接合的面,作為保護薄膜而將聚丙烯薄膜(王子特殊紙(股)製「Alphan MA-411」、厚度15μm),以該保護薄膜的粗面與樹脂組成物層相接合的方式進行積層,製作接著薄膜1。
備妥以醇酸樹脂系脫模劑(Lintec(股)製「AL-5」)進行脫模處理後的PET薄膜(Toray(股)製「Lumirror T6AM」、厚度38μm、軟化點130℃),作為支持體。在該支持體的脫模面,以模具塗佈機塗佈樹脂清漆1,以80℃~110℃(平均100℃)乾燥1.5分鐘,形成樹脂組成物層。樹脂組成物層的厚度為10μm。接著,在樹脂組成物層之與支持體不相接合的面,作為保護薄膜而將聚丙烯薄膜(王子特殊紙(股)製「Alphan MA-411」、厚度15μm),以該保護薄膜的粗面與樹脂組成物層相接合的方式進行積層,製作接著薄膜2。
除了使用樹脂清漆2取代樹脂清漆1之外,與製作例2同樣地,製作接著薄膜3。
除了使用樹脂清漆3取代樹脂清漆1之外,與製作例2同樣地,製作接著薄膜4。
除了使用樹脂清漆4取代樹脂清漆1之外,與製作例2同樣地,製作接著薄膜5。
使用接著薄膜1,按照上述〔測定/評估用基板的調製〕,調製評估基板,且進行各評估。
使用接著薄膜2,按照上述〔測定/評估用基板的調製〕,調製評估基板,且進行各評估。
使用接著薄膜3,按照上述〔測定/評估用基板的調製〕,調製評估基板,且進行各評估。
使用接著薄膜4,按照上述〔測定/評估用基板的調製〕,調製評估基板,且進行各評估。
使用接著薄膜5,按照上述〔測定/評估用基板的調製〕,調製評估基板,且進行各評估。
使用接著薄膜2,按照上述〔測定/評估用基板的調製〕,調製評估基板,且進行各評估。
將評估結果顯示於表2。
10‧‧‧絕緣層
11‧‧‧樹脂成分
12‧‧‧無機填充材
Claims (15)
- 一種電路基板,其係包含形成有開口徑為15μm以下的通孔的絕緣層的電路基板,其係:絕緣層的表面的算術平均粗糙度(Ra)為150nm以下,絕緣層包含無機填充材,在與絕緣層的表面呈垂直的方向的該絕緣層的剖面中,寬幅15μm的區域所包含的粒徑3μm以上的無機填充材的平均數為1.0以下。
- 如申請專利範圍第1項之電路基板,其中,絕緣層的表面的Ra為100nm以下。
- 如申請專利範圍第1項之電路基板,其中,通孔的開口徑為12μm以下。
- 如申請專利範圍第1項之電路基板,其中,在與絕緣層的表面呈垂直的方向的該絕緣層的剖面中,寬幅15μm的區域的樹脂面積A1與無機填充材面積A2滿足0.1≦A2/(A1+A2)。
- 如申請專利範圍第1項之電路基板,其中,通孔的開口徑D與通孔的最小徑Dmin滿足0.65≦Dmin/D。
- 如申請專利範圍第1項之電路基板,其中,絕緣層包含以包含具有芳香環的有機基的矽烷化合物予以表面處理的無機填充材。
- 如申請專利範圍第1項之電路基板,其中,無機填充材為二氧化矽。
- 一種半導體裝置,其係包含如申請專利範圍第1項 至第7項中任一項之電路基板。
- 一種電路基板之製造方法,其係包含:(A)將包含支持體、及設在該支持體上的樹脂組成物層的接著薄膜,以樹脂組成物層與內層基板相接合的方式積層在內層基板的工程;(B)在附有支持體的狀態下,將樹脂組成物層熱硬化而形成絕緣層的工程;及(C)在絕緣層,藉由準分子雷射形成開口徑為15μm以下的通孔的工程,該電路基板之製造方法係:在工程(B)中所形成的絕緣層包含無機填充材,在與絕緣層的表面呈垂直的方向的該絕緣層的剖面中,寬幅15μm的區域所包含的粒徑3μm以上的無機填充材的平均數為1.0以下。
- 如申請專利範圍第9項之電路基板之製造方法,其中,在工程(C)之前,將支持體去除。
- 如申請專利範圍第9項之電路基板之製造方法,其中,絕緣層的表面的算術平均粗糙度(Ra)為150nm以下。
- 如申請專利範圍第9項之電路基板之製造方法,其中,在與絕緣層的表面呈垂直的方向的該絕緣層的剖面中,寬幅15μm的區域的樹脂面積A1與無機填充材面積A2滿足0.1≦A2/(A1+A2)。
- 如申請專利範圍第9項之電路基板之製造方法, 其中,通孔的開口徑D與通孔的最小徑Dmin滿足0.65≦Dmin/D。
- 如申請專利範圍第9項之電路基板之製造方法,其中,絕緣層包含以包含具有芳香環的有機基的矽烷化合物予以表面處理的無機填充材。
- 如申請專利範圍第9項至第14項中任一項之電路基板之製造方法,其中,無機填充材為二氧化矽。
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