WO1998047328A1 - Adhesif utile pour effectuer le depot autocatalytique, composition de matiere brute utile pour preparer l'adhesif pour depot autocatalytique et carte imprimee - Google Patents

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heat
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electroless plating
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Motoo Asai
Yoshitaka Ono
Masato Kawade
Kouta Noda
Youko Nishiwaki
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Ibiden Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to an adhesive for electroless plating, a raw material composition for preparing an adhesive for electroless plating, and a printed wiring board.
  • insulation reliability between wires can be secured while maintaining practical peel strength
  • high temperature and high humidity can be maintained while maintaining practical peel strength.
  • This build-up multilayer wiring board is manufactured by a method disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 55555/1990. That is, an interlayer resin bleaching agent made of photosensitive electroless plating adhesive is coated on a core substrate, dried, exposed and developed to form an interlayer resin insulating layer having via hole openings. Then, the surface of the interlayer resin insulating layer is roughened by a treatment with an oxidizing agent or the like, and then the photosensitive resin layer is exposed and developed on the roughened surface to obtain a plating resist.
  • a conductive circuit pattern including via holes is formed by applying electroless plating to the portion where the plating resist is not formed, and such a process is repeated a plurality of times, thereby forming a multilayered build-up by the additive method.
  • a wiring board is obtained.
  • As an electroless plating adhesive used for the layer, as described in JP-A-3-158156 ⁇ JP-A-2-1888992 (USP5055321, USP5519177), as described in Dissolvable cured resin particles consisting of coarse particles of up to 10 m and fine particles of average particle size of 2 ⁇ m or less dispersed in a heat-resistant resin matrix that becomes hardly soluble by curing. There is.
  • the surface of the interlayer resin insulation layer formed on the substrate using this adhesive is roughened by dissolving and removing the heat-resistant resin particles present on the surface layer, so that the plating resist is formed on the roughened surface. It is excellent in adhesion to a conductor circuit formed through.
  • a build-up wiring board in which a plating resist remains as a permanent resist such as a wiring board manufactured by a full additive method, has poor adhesion at the interface between the permanent resist and the conductor circuit. For this reason, this build-up wiring board has a problem that when an IC chip is mounted, cracks originating at these interfaces are generated in the interlayer resin insulation layer due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the plating resist and the conductor circuit. Atsuta.
  • the conventional technology that can prevent cracks generated in the interlayer resin insulation layer is to remove the plating resist and roughen at least the side surfaces of the conductor circuit to obtain the interlayer resin formed on the conductor circuit.
  • a method for improving the adhesion to the insulating layer has been proposed.
  • the surface of the interlayer resin insulation layer is roughened, electroless plating is applied thinly on the entire roughened surface, and then a plating resist is formed on the non-conductive portion of the electroless plating film. Then, after a thick electrolytic plating is applied to the non-resist forming portion, a conductive circuit pattern is formed by removing the plating resist and an electroless plating film under the plating resist.
  • the semi-additive build-up wiring board manufactured using the above-mentioned adhesive has a roughened surface on the surface of the adhesive layer under the resist.
  • the electroless plating film remained in the (anchor), and the line-to-line insulation and edge reliability were reduced.
  • the build-up wiring board manufactured by using the above-mentioned adhesive by the full additive method also has a problem that the insulation resistance value between the conductor circuits is reduced under a high-temperature and high-humidity condition.
  • the wiring board manufactured by the full-additive method or the semi-additive method if the adhesive contains relatively large heat-resistant resin particles having an average particle diameter of 2 ⁇ or more, the layer is green. The problem of destroying was bubbled.
  • the present invention first proposes a technique for solving the problem that the wiring board manufactured by the full-additive method or the semi-additive method described above foams. Its main purpose is to provide an electroless plating adhesive that is advantageous for maintaining the practical beer strength and ensuring the reliability of insulation between lines and eyebrows. Another object of the present invention is to provide a printed wiring board having excellent reliability by using the above-mentioned adhesive for electroless plating.
  • the adhesive for electroless plating needs to be stored until it is applied to the substrate when actually manufacturing the printed wiring board when the printed wiring board is to be mass-produced industrially.
  • the adhesive for electroless plating has a problem that the curing gradually progresses and the viscosity increases due to gelation.
  • the present invention further aims at suppressing the hardening of the adhesive, which is inevitably generated during the storage of the adhesive, and ensures that the adhesive for electroless plating, which has predetermined physical properties, is used for the printed wiring board. It is intended to be provided to manufacturing.
  • dissolvable resin particles composed of coarse particles having an average particle size of 2 to 10 m and fine particles having an average particle size of 2 m or less are dispersed in a hardly heat-resistant resin matrix.
  • the depth of the recess (anchor) of the roughened surface formed on the surface of the layer is about 10 m (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-34048 (USP 5519177)). 1).
  • the electroless plating film is formed to the deep part of the depression, and the electroless plating film cannot be completely removed by etching, but remains and reduces the line insulation. it is conceivable that.
  • the roughened surface has a deep depression, its surface area increases, and a large number of palladiums, which are catalyst nuclei of the electroless plating film, adhere to the space between the lines under the resist.
  • the compound reacts with chlorine in the heat-resistant resin to form a conductive compound, thereby deteriorating the greenness between wires.
  • heat-resistant resin particles having an average particle size of 2 Aim or more are present in the interlayer resin insulating layer, voids are likely to be generated between the layers due to the roughening treatment, and a film is deposited in the voids. It is considered that the upper and lower conductor circuits are electrically connected and the interlayer insulation is destroyed.
  • the inventors have developed an electroless plating adhesive having the following features based on such knowledge.
  • the adhesive for electroless plating according to the present invention is obtained by subjecting an uncured heat-resistant resin matrix, which becomes hardly soluble in an acid or an oxidizing agent by a curing treatment, to a curing treatment soluble in an acid or an oxidizing agent.
  • An adhesive for electroless plating comprising heat-resistant resin particles dispersed therein, wherein the heat-resistant resin particles have an average particle diameter of less than 2 m and are composed of fine particles and coarse particles. I do.
  • the heat-resistant resin particles are composed of heat-resistant resin coarse particles having an average particle diameter of more than 0.0 Sm and less than 2.0 ⁇ and heat-resistant resin fine particles having an average particle diameter of 0.8 ⁇ m.
  • it is made up of a mixture.
  • the printed wiring board of the present invention has the following configuration.
  • a printed wiring board having a hardened, electroless plating adhesive layer with a roughened surface on a substrate, and a conductive circuit formed on the roughened surface of the adhesive layer surface.
  • the adhesive layer is obtained by dispersing hardened heat-resistant resin particles soluble in an acid or an oxidizing agent in an uncured heat-resistant resin matrix that becomes hardly soluble in an acid or an oxidizing agent by a hardening treatment.
  • the heat-resistant resin particles have an average particle size of less than 2 / m and are composed of fine particles and coarse particles.
  • the heat-resistant resin particles have a heat-resistant resin coarse particle having an average particle size of more than 0.8 ⁇ ⁇ and less than 2. ⁇ ⁇ , and a heat-resistant resin particle having an average particle size of () ⁇ 1 to (). It is preferred that it be composed of a mixture with fine particles of conductive resin.
  • the Araka ⁇ adhesive ⁇ surface, the depth of the depression that is R max . 1 to 5 der Rukoto are preferred.
  • the conductor circuit formed on the roughened surface of the adhesive layer surface is composed of an electroless plating film and an electrolytic plating film, and the conductor circuit includes at least one of the surfaces. It is preferable that a roughened layer is formed in the portion. It is preferable that a conductor circuit having a roughened layer is formed on at least a part of the surface of the substrate.
  • the raw material composition for preparing an adhesive for electroless plating according to the present invention in which the curing of the adhesive which is inevitably generated during storage of the adhesive is suppressed,
  • Croup 1 a resin composition containing an uncured thermosetting resin that becomes hardly soluble in an acid or an oxidizing agent by a curing treatment;
  • Croup 2 a cured heat-resistant resin particle soluble in an acid or an oxidizing agent, a resin composition containing a thermoplastic resin and an organic solvent, Group 3: hardener composition,
  • the weight ratio of the thermosetting resin of Group 1 to the thermoplastic resin of Group 2 is desirably 1Z4 to 4Z1.
  • FIG. 1 to 20 are views showing one step in the production of a multilayer printed wiring board by the semi-additive method using the adhesive for electroless plating according to the present invention.
  • FIG. 21 to FIG. 24 are views showing one step in the production of a multilayer printed wiring board by a full additive method using the adhesive for electroless plating according to the present invention.
  • reference numeral 1 in the figure denotes a substrate
  • 2 denotes an interlayer resin insulating layer (adhesive layer for electroless plating)
  • 3 denotes a permanent resist (plating resist)
  • 4 denotes an inner conductor circuit (inner pattern)
  • 5 is an inner layer conductor circuit (second layer pattern)
  • G is a via hole opening
  • 7 is a via hole
  • 8 is a copper foil
  • 9 is a through hole
  • 1 is a resin filler
  • 11 is a roughened layer
  • 12 is nothing
  • Electrolytic plating film 13 is an electrolytic plating film
  • 14 is a solder resist layer
  • 15 is a nickel plating layer
  • 1G is a gold plating layer
  • 17 is a solder body (solder bump).
  • the adhesive for electroless plating of the present invention is characterized in that the heat-resistant resin particles have an average particle diameter of less than 2 mm and are composed of fine particles and coarse particles.
  • the pits on the roughened surface are made shallow, eliminating the residue of the electroless plating film dissolved in the pits, and reducing the amount of palladium catalyst under the plating resist. Since the recesses are formed, it is possible to maintain insulation reliability between lines and between layers while maintaining practical peel strength even on a roughened surface having a shallow recess.
  • the heat-resistant resin particles even in the case of coarse particles, are adjusted to have an average particle diameter of less than 2, so that the dents formed by dissolution and removal are formed.
  • the depth is shallow, and roughening does not proceed too much to create voids. Therefore, the printed wiring board manufactured using the adhesive containing the heat-resistant resin particles has excellent interlayer insulation properties.
  • the line spacing / line width (hereinafter simply referred to as L / S) is obtained regardless of whether the semi-directive method or the full-directive method is employed.
  • A fine pattern less than ⁇ can be formed.
  • the above-mentioned heat-resistant resin particles are composed of a mixture of fine particles and coarse particles having different average particle sizes, they are dissolved and removed to form a block having a complicated shape. Therefore, the printed wiring board manufactured using the adhesive containing the heat-resistant resin particles can maintain practical peel strength even if the depression on the roughened surface is shallow.
  • a photosensitive resin layer provided on a roughened surface for forming a resist is exposed and developed to form a plating resist. For this reason, if the depression on the roughened surface is deep, the development residue of the plating resist easily occurs in the window.
  • the recess formed is shallow, and the resist in the recess can be easily developed. In addition, even if the grain is shallow, the decrease in beer strength is relatively small.
  • the adhesive for electroless plating remains as a residue at the bottom of the opening for forming the via hole.
  • heat-resistant resin particles that dissolve in an acid or an oxidizing agent are present in the adhesive for electroless plating, and the particle size is fine, so that such a residue cannot It can be easily removed by roughening treatment with an oxidizing agent, and there is no need to separately form a layer for removing residues under the adhesive layer.
  • both the coarse particles and the fine particles constituting the heat-resistant resin particles according to the present invention are spherical particles, not crushed particles.
  • the reason for this is that if the heat-resistant resin particles are crushed particles, the concave shape of the roughened surface will be angular, and stress concentration will easily occur at those corners, and cracks will easily occur from those corners due to heat cycles Because.
  • the heat-resistant resin particles are a mixture of heat-resistant resin coarse particles having an average particle size of more than 0.8 n and less than 2.0 im and heat-resistant resin fine particles having an average particle size of 0.1 to 0.8 m. It is preferable to be constituted by
  • the semi-inductive method not only the electroless plating film on the non-conductive portion can be easily removed by etching, but also the Pd catalyst nuclei under the electroless plating film can be easily removed. This is because the peel strength of the conductor can be maintained at a practical level of 1.0 to 1.3 kg / cm.
  • the full additive method not only reduces the amount of Pd catalyst nuclei under the plating resist, but also eliminates the residual plating resist in the conductor, so that even with a shallow dent, practical peel strength can be obtained. This is because it can be maintained at 1.0 to 1.3 kg / cm.
  • the reason for this is that if there are too many coarse particles, the pits on the roughened surface will be too deep and it will be difficult to etch away the electroless plating film on the non-conductive part, while if there are too few coarse particles, This is because the depression on the roughened surface is too shallow, and the adhesion to the conductor (plating film) is deteriorated, and a predetermined pillar strength cannot be obtained.
  • the amount of the coarse particles is preferably 10% by weight to 40% by weight based on the solid content of the adhesive for electroless plating.
  • the fine particles are preferably contained in an amount of 1% by weight to 15% by weight based on the solid content of the adhesive for electroless plating. Then, the weight of the coarse particles is adjusted to be equal to or larger than that of the fine particles within the range of the weight percentage.
  • the heat-resistant resin particles have been previously cured. If the resin matrix is not cured, it will be dissolved in a solvent that dissolves the resin matrix, will be uniformly mixed, and it will not be possible to selectively dissolve and remove only the heat-resistant resin particles with an acid or an oxidizing agent.
  • the heat-resistant resin matrix includes a thermosetting resin (including one obtained by sensitizing a part or all of thermosetting groups), a thermosetting resin (thermosetting). (Including those in which some or all of the groups have been sensitized) and a thermoplastic resin.
  • thermosetting resin an epoxy resin, a phenol resin, a polyimide resin, or the like can be used as the thermosetting resin.
  • the epoxy resin a novolak type epoxy resin or an alicyclic epoxy resin can be used.
  • the thermosetting resin be provided with photosensitivity by substituting a part of the thermosetting functional group with a photosensitive group. The reason for this is that if an adhesive containing a photocurable thermosetting resin as a resin component is used, an opening for the contact: a via hole can be easily formed by exposure and development. like this In the case where a part of the thermosetting group is sensitized, a part of the thermosetting group is reacted with methacrylic acid or tertiary acrylic acid to be acrylated. Among them, epoxy resin acrylate is most suitable.
  • thermoplastic resin polyether sulfone ⁇ polysulfone, polyphenylene sulfone, polyphenylene sulfide, polyphenyl ether, polyetherimide, and the like can be used.
  • the blending amount of the thermoplastic resin is preferably less than 30% by weight, more preferably 10 to 25% by weight, based on the total solid content of the resin matrix. The reason for this is that if the content is 30% by weight or more, the thermoplastic resin remains at the bottom of the via hole opening, and the via hole is easily separated from the inner conductor circuit due to poor conduction or a heating test.
  • an amino resin (melamine resin, urea resin, guanamine resin, etc.), an epoxy resin, a bismaleidite liadin resin, or the like can be used.
  • the epoxy resin can be arbitrarily prepared to be soluble in an acid or an oxidant or to be hardly soluble by appropriately selecting the type of an oligomer, the type of a curing agent, and the like.
  • a resin obtained by curing bisphenol A-type epoxy oligomer with amine curing is very soluble in chromic acid. Difficult to dissolve in
  • the adhesive for electroless plating of the present invention may be impregnated into a fibrous substrate such as a glass cloth to form a B-stage shape, or may be formed into a film shape. Further, it may be formed into a substrate shape. Further, in the adhesive for electroless plating according to the present invention, the constituent resin may be halogenated to make it flame-retardant, and a dye, a pigment, and an ultraviolet absorber may be added. Then, a fibrous filler or an inorganic filler may be further filled to adjust the toughness and the coefficient of thermal expansion. Next, a printed wiring board using the electroless plating adhesive of the present invention has a hardened electroless plating adhesive layer having a roughened surface on a substrate.
  • the adhesive layer is an uncured heat-resistant resin matrix which becomes hardly soluble in an acid or an oxidizing agent by a curing treatment. It consists of an adhesive for electroless plating in which cured heat-resistant resin particles soluble in acid or oxidizing agent are dispersed.
  • the heat-resistant resin particles have an average particle size of less than 2 rn. Characterized in that it is composed of a mixture of fine particles having an average particle size of less than 2 m and coarse particles having an average particle size of less than 2 ⁇ m.
  • the plating film does not remain, and the amount of palladium catalyst nuclei under the plating resist can be reduced.
  • the roughened surface has a depth of 1 to 5 ⁇ rn, and the force of the height of the unevenness (P c) is 2.5 strokes of 0.01 ⁇ P c ⁇ . It is desirable that 1 10m is 10 to 2500 pieces and ⁇ . 1 ⁇ c ⁇ l nn is 1 ⁇ 100 to 1000 pieces.
  • the plating resist is less likely to remain on the roughened surface in the full additive method, and the electroless plating film is used in the semi-additive method. And Pd catalyst hardly remain on the roughened surface. It has also been found that the peel strength does not decrease even if the number of such fine convexes is reduced.
  • the number of irregularities was measured in an A C (resonance) mode on a sample that had been subjected to a static electricity elimination for 10 minutes using an atomic force microscope (AFM: manufactured by Olympus, NV 3000).
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-4262 discloses a roughened surface to be contacted by such a conductor circuit.
  • the count of the height of irregularities (P c) is 2.5 mm in length, and 0. O i ⁇ P c ⁇ 0.1 is 12000 or more, and 0.1 ⁇ P c ⁇ 1 u rn is 2500. More than one roughened surface is disclosed. However, on such a roughened surface, the number of fine irregularities is excessive, and a plating resist, an electroless plating film or a Pd catalyst remains on the roughened surface, and the peel strength cannot be improved. .
  • the thickness of the adhesive layer for electroless plating is less than 50 ⁇ m, preferably 15 to 15 ⁇ m.
  • the heat-resistant resin particles in the adhesive layer communicate with each other and cause dielectric breakdown between the layers. In this regard, in the present invention, such breakage is unlikely to occur because the particle diameter of the heat-resistant resin particles is made fine.
  • a via hole having a diameter of less than ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ is formed in the adhesive layer for electroless plating.
  • the adhesive containing fine heat-resistant resin particles is used, the development residue can be easily removed.
  • the adhesive containing fine heat-resistant resin particles is advantageous.
  • the conductive circuit formed on the roughened surface of the adhesive layer surface is composed of a thin electroless plating film and a thick electrolytic plating film. It is preferable to be composed of By adopting the above-described structure in which the electrolytic plating film having a small plating stress is thickened, even if the depression on the roughened surface is shallow, the plating film does not separate.
  • a conductive circuit may be formed on the surface of the substrate on which the adhesive for electroless plating is formed.
  • the conductor circuit preferably has a roughened layer on at least a part of its surface.
  • the substrate is formed by the passive method
  • the conductor circuit formed on the roughened surface of the adhesive layer surface has a roughened layer formed on at least a part of the surface, that is, on the upper surface, the side surface, or the entire surface.
  • the reason for this is that the cracks that occur during the heat cycle can be suppressed by improving the adhesiveness between the solder resist covering the conductor circuit and the overlying interlayer resin green layer.
  • the adhesive for electroless plating of the present invention containing fine particles of less than 2 m as heat-resistant resin particles soluble in an acid or an oxidizing agent, the resin remaining in such a roughened layer is also present. Since fine particles are present, residual resin can be easily removed by acid or oxidizing agent treatment.
  • the roughness of the roughened layer is desirably 0.1 to 10 m. It is the range where the adhesion is the highest.
  • the roughness of the roughened layer is (J.l ⁇ 10 ⁇ m, and the number of counts of the height of unevenness (P c) is 2.5 hidden length and ⁇ . 01 ⁇ P c ⁇ 0.1 um is 100-1000 pieces,
  • c ⁇ 1 ⁇ is 100 to 2000 pieces.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-4261 discloses a roughened surface provided in such a conductor circuit.
  • the number of counts of the height of irregularities (P c) is more than 3000 ⁇ for 0.01 ⁇ P c ⁇ 0.1 jn m with a length of 2.5 ⁇ and 300 ⁇ for 0.1 1 P c ⁇ 1 um Roughened surfaces of ⁇ 10 ⁇ 0 ⁇ are disclosed.
  • the number of fine irregularities is excessive on such a roughened surface, and the resin residue is remarkable.
  • the number of irregularities was measured in an A C (resonance) mode on a sample that had been subjected to a 10-minute static elimination of a set of blowers using an atom (10 force microscope (AFM: manufactured by Olympus, NV 3000)).
  • Croup 1 A resin composition containing an uncured thermosetting resin that becomes hardly soluble in acid or oxide by the curing treatment.
  • Croup 2 A resin composition containing cured heat-resistant resin particles soluble in an acid or an oxidizing agent, a thermoplastic resin, and an organic solvent.
  • the curing of the resin component does not progress, and no increase in viscosity is observed.
  • the resin compositions of Group 1 and Group 2 are mixed and left for a long period of time, they gel and increase the viscosity even though no curing agent is present.
  • such a gelation can be suppressed because the predetermined resin component is separated and stored.
  • the photopolymerization reaction of the resin component does not proceed.
  • the adhesive for electroless plating consisting of this raw material composition did not show a decrease in resolution when it was applied to a substrate and exposed when a printed wiring board was actually manufactured.
  • the heat-resistant resin particles have an average particle size of 2 less than rn, and is composed of fine particles and coarse particles.
  • the average particle diameter is more than 0,8'um> 2.
  • the mixing ratio of the heat-resistant resin coarse particles and the heat-resistant resin fine particles is desirably such that the weight ratio of the coarse particles Z fine particles is 35 / i0 to 1 () Z10.
  • the mixing ratio of the coarse particles is 40 parts by weight to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin of Group 2, and the mixing ratio of the fine particles is 100 parts by weight of the thermoplastic resin of Group 2. It is desirable that the amount be 10 to 40 parts by weight.
  • the weight ratio of the thermosetting resin of Group 1 to the thermoplastic resin of Group 2 is desirably 1/4 to 4Z1. This is because it is the optimum range1 that can improve the toughness of the thermosetting resin.
  • the K content of the organic solvent in Group 2 is preferably 10 () to 30Q parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin component.
  • the amount of the hardening agent of Group 3 be 1 to 1% by weight based on the total solid content of the adhesive for electroless plating.
  • the hardening material a material that is liquid at 25 ° C. is preferable. Specifically, 1-benzyl-2-methylimidazole (1B2MZ), 1-cyanoethyl-2-4-monomethylimidazole (2E4MZ—CN), 4-methyl-2-ethylimidazole (2E4MZ) Liquid imidazole curing can be used.
  • a glycol ether solvent having the following structural formula such as diethylene glycol dimethyl ether (DMDG) and triethylene glycol dimethyl ether (DMTG), and N-methylpyrrolidone (NMP) can be used. desirable.
  • DMDG diethylene glycol dimethyl ether
  • DMTG triethylene glycol dimethyl ether
  • NMP N-methylpyrrolidone
  • the composition of Group 1 may contain a photosensitive monomer or an antifoaming agent.
  • a photosensitive monomer Rylonix, M315 manufactured by Toa Gosei, DPB-6 / ⁇ manufactured by Nippon Kayaku, R-6-4 manufactured by Kyoeisha Chemical, and the like can be used.
  • a silicone-based defoaming agent S-65 manufactured by San Nopco can be used.
  • the composition of Group 3 preferably contains a curing agent for a thermosetting resin and a photoinitiator.
  • a photoinitiator and a photosensitizer may be added to the composition.
  • a photoinitiator Irgacure I-907 manufactured by Ciba-Geigy, benzofuenone, or the like can be used.
  • [HI—S ⁇ ⁇ ] can be used.
  • a resin insulating substrate such as a glass epoxy substrate ⁇ polyimide substrate, a bismalei-methylene resin resin substrate, a ceramic substrate, a metal substrate, or the like can be used.
  • the conductor circuit of this wiring board is formed by etching a copper-clad laminate, or an adhesive for electroless plating on a board such as a glass epoxy board, polyimide board, ceramic board, or metal board.
  • a layer is formed, and the surface of the adhesive layer is roughened to a roughened surface, and electroless plating is applied here, or a so-called semi-additive method (a thin electroless plating is applied to the entire roughened surface).
  • the plating resist is removed and further etching treatment is performed to form an electrolytic plated film and an electroless film.
  • the conductor circuit of the wiring board is a layer formed on this conductor circuit by forming a roughened layer made of copper 12-kerkelin on at least a surface including side surfaces. And the adhesiveness with the adhesive can be improved.
  • This roughened layer is desirably formed by electroless plating.
  • the liquid composition of the electroless plating copper Ion concentration, Two Kkeruion concentration, hypophosphite Ion concentrations, respectively 2. 2 x 10- 2 ⁇ 4. 1 x lO- 2 mo l Z l, 2. 2 x 10- 3 ⁇ 4. 1 x lO- mo l / l, 0. 20 ⁇ 0. it is desirable that 25 mo l / 1. This is because the film deposited in this range has a needle-like crystal structure and is excellent in anchor effect.
  • the electroless plating bath may contain a complexing agent or an additive in addition to the above compounds.
  • Other methods for forming the sacrificial layer include oxidizing (blackening) reducing the surface of the conductive circuit and etching.
  • This roughened layer may be covered with a layer of a metal or a noble metal whose ionization tendency is larger than copper and equal to or less than titanium. This is because these metal or noble metal layers cover the roughened layer and can prevent the dissolution of the conductor circuit due to the local electrode reaction that occurs when the interlayer resin insulating layer is roughened.
  • the thickness of the layer is preferably 0.1 to 2 m.
  • Such metals include at least one selected from titanium, titanium, zinc, iron, indium, thallium, cobalt, nickel, tin, lead, and bismuth.
  • Hofutsui-Dai tin-thiourea or tin-thiourea chloride solution is used. Then, a Sn layer having a thickness of about 0.1 to 2 ⁇ is formed by the substitution reaction of the u-Sn.
  • methods such as sputtering and vapor deposition can be adopted.
  • a through hole is formed in the core substrate, and the through hole is formed through the through hole.
  • a low-viscosity resin such as bisphenol F-epoxy resin may be filled between the through-holes and the conductor circuit of the core board to ensure the smoothness of the wiring board.
  • an interlayer resin insulating agent is applied on the wiring board prepared in (1) above.
  • the adhesive for electroless plating of the present invention is used.
  • a roll coater, a curtain coater, or the like can be used to apply the resin insulating material between layers.
  • the interlayer resin insulating layer may have a plurality of layers, and the particle diameter of the heat-resistant resin particles in each layer may be changed.
  • heat-resistant resin particles in the lower layer have an average particle size of 1. 1.m
  • heat-resistant resin particles in the upper layer have a mean particle size of 1. () ⁇ ) ⁇ and an average particle size of 0.5 ⁇ m.
  • the conductive resin particles may be composed of different electroless resin-bonding adhesives.
  • the heat-resistant resin particles in the lower layer have an average particle diameter of 0.0 to 2.0, and more preferably an average particle diameter of 0.1 to 1.0 rn.
  • the raw material composition for preparing the adhesive for electroless plating can be mixed immediately before application and applied as an adhesive for electroless plating.
  • the contacting material for electroless plating is prepared by stirring and mixing each composition of the above-described raw material composition for preparing an adhesive for electroless plating using a mouth kneader, a ball mill, a bead mill, or the like. Is done. For example, first, the composition of Group 2 is mixed by mouth kneading, mixing is adjusted with a ball mill or a bead mill, and then the composition of Group 1 and the curing agent of Group 3 are added to this composition and mixed and stirred. There is a way.
  • the heat-resistant resin matrix constituting the lower adhesive layer may be a thermosetting resin, a thermosetting resin (including a resin obtained by sensitizing a part or all of the thermosetting group), or a thermosetting resin.
  • a composite of a thermoplastic resin (including one in which a part or all of the thermosetting group is sensitized) and a thermoplastic resin can be used.
  • the thermosetting resin constituting the lower adhesive layer an epoxy resin, a phenol resin, a polyimide resin, or the like can be used.
  • epoxy resin acrylate is most suitable.
  • this epoxy resin a novolak type epoxy resin, an alicyclic epoxy resin, or the like can be used.
  • thermoplastic resin constituting the lower adhesive layer examples include polyether sulfone polysulfone, polyphenylene sulfone, polyphenylene sulfide, polyphenyl ether, and polyether imide. Can be used.
  • the heat-resistant resin particles constituting the lower adhesive layer it is possible to use an amino resin (melamine resin, urea resin, glyamine resin, etc.), an epoxy resin, a bismaleide resin resin, and the like. it can.
  • an amino resin melamine resin, urea resin, glyamine resin, etc.
  • an epoxy resin a bismaleide resin resin, and the like. it can.
  • the interlayer resin insulation layer provided on the conductor circuit of the board has a thin interlayer resin insulation layer on the conductor circuit pattern and the interlayer resin insulation layer on the large-area conductor circuit.
  • the thickness is increased and irregularities are generated. Therefore, it is desirable that the interlayer resin insulating layer in the uneven state is pressed while being heated using a metal plate or a metal roll to flatten the surface of the interlayer resin insulating layer.
  • the curing treatment of the interlayer resin insulation layer is performed by thermosetting when the resin matrix of the adhesive for electroless plating is a thermosetting resin, and by exposing it to ultraviolet light when it is a photosensitive resin. .
  • Openings for forming via holes are made of resin matrix of adhesive for electroless plating If is a thermosetting resin, it is perforated using laser light or oxygen plasma, and if it is a photosensitive resin, it is perforated by exposure and development. In the exposure and development process, a photomask (preferably a glass substrate) on which a circular pattern for forming a via hole is drawn is placed with the circular pattern side in close contact with the photosensitive interlayer resin insulating layer. After that, it is exposed and developed.
  • a photomask preferably a glass substrate
  • the surface of the adhesive layer is roughened by dissolving and removing the heat-resistant resin particles present on the surface of the adhesive layer for electroless plating with an acid or an oxidizing agent.
  • the depth of intrusion of the roughened surface is preferably about 1 to 5 ⁇ m.
  • the acid include phosphoric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, and organic acids such as formic acid and acetic acid.
  • chromic acid or permanganate such as potassium permanganate
  • catalyst nuclei are provided on the roughened surface of the interlayer resin insulating layer.
  • a noble metal ion or a noble metal colloid for providing the catalyst nucleus.
  • palladium chloride or palladium colloid is used. It is desirable to perform a heat treatment to fix the catalyst core. Palladium is preferred as such a catalyst nucleus.
  • the electroless plating film is preferably an electroless copper plating film, and its thickness is 1 to 5 m, more preferably 2 to 3 m.
  • the electroless copper plating liquid a liquid composition used in a usual manner can be used.
  • 37% formaldehyde: a liquid composition consisting of 150 ml, (pH 11.5) is preferred.
  • a photosensitive resin film (dry film) is laminated on the electroless plating film provided in (7), and a photomask on which a plating resist pattern is drawn is formed on the photosensitive resin film.
  • a glass substrate is placed in close contact, exposed, and developed to form a non-conductive portion with a plating resist pattern.
  • an electrolytic plating film is formed on a portion other than the non-conductive portion on the electroless plating film, and a conductor circuit and a conductor portion serving as a via hole are provided.
  • electrolytic copper plating As the electrolytic plating, and its thickness is preferably 10 to 20 ⁇ m.
  • etching treatment As a method of forming the roughened layer, there are an etching treatment, a polishing treatment, an oxidation-reduction treatment and a plating treatment.
  • the electroless plating solution for this alloy is copper sulfate 1-4 g / 1, nickel sulfate 0.i-6.0 g Z-cyanic acid 10-20 g Z1, hypophosphite 10 100 g / l, boric acid 10-40 g Zl, surfactant 0 It is desirable to use a plating bath having a liquid composition consisting of 01 to 10 g Z 1.
  • steps (1) to (6) are performed in the same manner as in the semi-addition method.
  • a non-conductive portion having a plating resist pattern disposed thereon is formed.
  • This plating resist can be obtained by laminating a commercially available photosensitive dry film and subjecting it to exposure and development, or by applying a liquid plating resist composition with a steel coater and drying, exposing and developing. It is formed by a processing method.
  • the above-mentioned plated resist string composition includes a resin obtained by pre-crylating a novolac-type epoxy resin such as cresol novolak-type epoxy resin or phenol-novolak-type epoxy resin with methacrylic acid-acrylic acid and imidazoone. It is desirable to use a photosensitive resin composition consisting of a cured resin. The reason is that such a photosensitive resin composition is excellent in resolution ⁇ base resistance.
  • electroless plating is applied to the parts other than the non-conductor part (plating resist part) to provide a conductor circuit and a conductor part to be a via hole.
  • the electroless plating is preferably an electroless copper plating.
  • the via hole forming opening with electroless plating When filling the via hole forming opening with electroless plating to form a so-called field vial, first, before applying the catalyst nuclei on the adhesive layer for electroless plating, the via hole must be formed. The surface of the lower conductor layer exposed from the opening for treatment is treated with an acid to activate and immersed in an electroless plating solution. And electroless
  • a catalyst layer is provided by applying a catalyst core on the adhesive layer for electroless plating, providing a plating resist, and performing electroless plating.
  • alloys selected from copper, nickel, cobalt, and phosphorus and using at least two or more kinds of gold ions are used as a means for improving the adhesion between the conductor layer and the adhesive layer for electroless plating.
  • the plating is applied as a primary plating and then the copper plating is applied as a secondary plating. This is because these alloys have high strength and can improve the peel strength.
  • etching treatment As a method of forming the roughened layer, there are an etching treatment, a polishing treatment, an oxidation-reduction treatment and a plating treatment.
  • an upper layer lli] an insulating layer (adhesive layer for electroless plating) and a conductor layer are laminated to form a multilayer, thereby producing a multilayer wiring board.
  • the starting material is a copper-clad laminate in which copper foil 8 is laminated on both sides of a substrate 1 made of glass epoxy resin or BT (Bismaleidium triazine) resin with a thickness of 0.6. refer graph1) .
  • the copper-clad laminate was drilled, electrolessly plated, and etched in a pattern to form an inner conductor circuit 4 and a through hole 9 on both sides of the substrate 1.
  • the surfaces of the inner conductor circuit 4 and the through hole 9 are oxidized (blackened) and reduced to be roughened (see FIG. 2). Between the conductor circuits and in the through hole, a bisfuninol F-type epoxy resin is used as the filling resin 10. After filling (see Fig. 3), the surface of the substrate was polished and flattened until the surface of the conductor circuit and the land surface of the through hole were exposed (see Fig. 4).
  • the substrate was immersed in an electroless tin displacement bath composed of ⁇ .
  • OmolZ 1 thiourea solution at 50 ° C for 1 hour, and the surface of the roughened layer 11 was A tin-substituted plating layer with a thickness of 0.3 ⁇ was provided (see Fig. 5, but the tin layer is not shown).
  • the exposed substrate was spray-developed with a DMTG (triethylene glycol dimethyl ether) solution to form a 100 m0 via hole in the adhesive layer 2. Furthermore, the substrate is exposed to 3000 ⁇ : with an ultra-high pressure mercury lamp, and heated at 100 ° C for 1 hour and then at 150 ° C for 5 hours to obtain dimensional accuracy equivalent to that of a photomask film.
  • An adhesive layer 2 with a thickness of 50 m having excellent openings (openings for forming via holes) 6 was formed. The roughened layer 11 was partially exposed in the opening 6 serving as a via hole (see FIG. 7).
  • the substrate in which the via hole forming openings 6 are formed in the above (5) and (6) is immersed in chromic acid for 2 minutes to dissolve and remove epoxy resin particles present on the surface of the adhesive layer 2.
  • the surface of the adhesive layer 2 was roughened, then immersed in a neutralizing solution (manufactured by Shipley), and then washed with water (see FIG. 8).
  • the substrate was immersed in an electroless copper plating bath having the following composition to form an electroless copper plating film 12 with a thickness of 1.5 m on the entire rough surface (see FIG. 9).
  • a commercially available photosensitive resin film (dry film) is bonded by thermocompression bonding onto the electroless copper plating film 12 formed in the above (9), and further, a chromium layer is applied on the dry film.
  • a soda lime glass substrate with a thickness of 5 mm with the resist non-formed portion drawn as a mask pattern is placed on the dry film with the side where the mouth layer is formed in close contact with the dry film, and is placed at 110 mJ / cm. Exposure was performed with 2 and developed with 0.8% sodium carbonate, and a 15-m-thick plating resist 3 pattern was provided (see Fig. 10).
  • the substrate on which the conductor circuit 5 is formed is made of copper sulfate 8 g / l, nickel sulfate 0.6 g / 1, citric acid 15 g / 1, sodium hypophosphite 29 gZ, boric acid 31 gZ1, surfactant.
  • the roughened layer 11 was analyzed by EPMA ( ⁇ optical X-ray analyzer), the composition ratio was Cu: 98 mol%, Ni: 1.5 tnol%, and P: 0.5 mol%.
  • the substrate is washed with water and immersed in an electroless tin displacement bath composed of 0.1 mol / 1 tin borofluoride 1.Omol Z 1 thiourea solution at 50 ° C for 1 hour, A tin-substituted plating layer having a thickness of 0.3 m was formed on the surface of the layer 11 (see FIG. 13, but the tin-substituted layer was not shown).
  • the adhesive layer 2 is further provided. After adhering a polyethylene terephthalate film (translucent film), sandwiching the circuit board in stainless plate, pressed at 20 kgf / cm 2, while being heated at 65 ° C in a heating furnace, and 20 minutes heating press . By this heating press, the surface of the adhesive layer 2 was flattened to make the interlayer resin green layer (see FIG. 14).
  • a polyethylene terephthalate film transparent film
  • Benzofunon (manufactured by Sekika Kagaku) 2 parts by weight, photosensitizer Adding Mi Hiraketo emissions (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) 0.2 parts by weight of and, to obtain a solder one resist composition was adjusted to 2.
  • OPa 's 25 ° C in the viscosity.
  • the viscosity was measured using a B-type viscometer (Tokyo Keiki, type) using rotor No. 4 at 60 rpm and rotor No. 3 at 6 rpm.
  • the solder resist composition was applied to both sides of the substrate obtained in (15) in a thickness of 20 ⁇ m. Next, after drying at 70 ° C for 20 minutes and at 0 ° C for 30 minutes, a circular pattern (mask pattern) of the solder resist opening was drawn by a chromium layer. A soda lime glass substrate is formed Placing a the side in close contact to the solder registry layer, exposed with ultraviolet rays of lOOOmJZcm 2, ' ⁇ town and G developed.
  • heat treatment is performed at 80 ° C for 1 hour, 100 ° C for 1 hour, and 12 (TC for 1 hour, 150 ° C for 3 hours, and the upper surface of the solder pad, the through hole and its land area An opening (opening diameter 2 (] 0 m) was formed in the solder resist layer 14 (thickness m).
  • the nickel plating layer 15 having a thickness of 5 jum was formed in the opening by immersion in the electroless nickel plating solution for 2 minutes.
  • the substrate is replaced with potassium cyanide 2
  • solder paste is printed on the opening of the solder resist layer U and reflowed at 200 ° C to form solder bumps (solder body) 17, and printed wiring with solder bumps Plates were manufactured (see Fig. 20).
  • the adhesive solution for electroless plating obtained in the above (1) was applied to both surfaces of the core substrate with ⁇ -lucco overnight, and the core was placed in a horizontal state. After leaving for 3 minutes for 3 minutes, drying was performed at 60 ° C. for 30 minutes to form an adhesive layer 2 having a thickness of GOm. «) On the adhesive layer 2 formed on both sides of the substrate in the above (2), a polyethylene terephthalate film (translucent film) was adhered via an adhesive. Then, a 5 mm thick soda-lime glass substrate on which a circular pattern (mask pattern) of the same shape as that of the bi-hole was drawn by a light-shielding ink with a thickness of 5 m was drawn. The exposed side is placed in close contact with the adhesive layer 2 and exposed by ultraviolet irradiation.
  • the exposed substrate was spray-developed with a DMTG (triethylene glycol dimethyl ether) solution to form a 100 ⁇ m opening serving as a via hole in the adhesive layer 2. Furthermore, by exposing the substrate to 3000 mJ / cm 2 with an ultra-high pressure mercury lamp, heating at 100 ° C for 1 hour, and then heating at 1WC for 5 hours, it has excellent dimensional accuracy equivalent to a photomask film.
  • the adhesive layer 2 having a thickness having openings (via hole forming openings) 6 was formed. Note that the roughened layer 11 was partially exposed in the opening ⁇ ⁇ serving as the end hole (see FIG. 7).
  • the substrate on which the via hole forming openings 6 are formed is immersed in chromic acid for 2 minutes to dissolve and remove epoxy resin particles present on the surface of the adhesive layer 2, thereby roughening the surface of the adhesive layer 2. Then, it was immersed in a neutralizing solution (manufactured by Shipley) and washed with water (see Fig. 8).
  • a photosensitized oligo obtained by cleaving 50% of the epoxy groups of a cresol nopolak-type epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name: BOCN-103S) dissolved in DMDG 4000) 46.7 parts by weight, dissolved in methylethyl ketone 80 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (made by Yuka Shell, trade name: Epikote 1001) 15.0 parts by weight, imidazole curing agent (made by Shikoku Chemicals, trade name: 2B4MZ-CN) 1.6 Parts by weight, 3 parts by weight of photosensitive monomer polyvalent acrylate (Nippon Kayaku, R-604), 1.5 parts by weight of polyvalent acrylic monomer (Kyoeisha Chemical, trade name: DPE-6A) And 0.5 parts by weight of an acrylic acid ester polymer (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., trade name: PO
  • benzophenone (2 parts by weight, manufactured by Kanto Chemical) as a photoinitiator, and 0.2 parts by weight of Michler's ketone (Kanto Chemical, Japan) as a photosensitizer were heated to 40 ° C in triplicate.
  • a mixed solution B was prepared by dissolving in an amount of DMDG.
  • the substrate on which the permanent resist 3 was formed was immersed in a 100 g Z1 sulfuric acid aqueous solution to activate the catalyst nuclei, and then an electroless copper-nickel alloy plating bath having the following composition was used. Primary plating was performed to form a copper-nickel phosphorous thin film with a thickness of about 1.7 ⁇ ⁇ in the area where no resist was formed. At this time, the temperature of the plating bath was 60 ° C, and the plating immersion time was 1 hour.
  • the deposition rate was 1.7 mZ hours.
  • Stabilizers (bipyridyl, furocyanide calcium, etc.): small amount Deposition rate is 6; umZ time
  • one side of the substrate is polished by belt sander polishing using # 600 belt polishing paper, the upper surface of the permanent resist and the upper surface of the conductive circuit, and the land of the via hole. Polished until it was flush with the top. Subsequently, buffing was performed to remove the scratches caused by the belt sander (only buffing may be used). Then, the other surface was polished in the same manner to obtain a printed wiring board having both surfaces smooth.
  • solder resist layer 14 and a solder bump 17 were formed according to the steps (16) to (20) of Example 1, and a printed wiring board having the solder bump 17 was manufactured (see FIG. 24).
  • Epoxy resin particles were prepared according to JP-A-61-276875 (USP 4752499, USP 5921472).
  • the epoxy resin (trade name: TA-1800, manufactured by Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.) is dried and cured at 180 ° C. for 4 hours in a hot air dryer, and the cured epoxy resin is roughly pulverized. While being frozen with liquid nitrogen, the particles were classified using an ultrasonic jet crusher (trade name: Adukat B-18, manufactured by Neumatic Industrial Co., Ltd.), and epoxy resin particles having an average particle size of 1. Gum Was prepared.
  • a printed wiring board having solder bumps was manufactured in the same manner as in Example i, except that the adhesive solution for electroless plating shown below was used.
  • a printed wiring board having solder bumps was produced in the same manner as in Example 2 except that the following bonding solution for electroless plating was used.
  • epoxy resin particles (trade name: Trepearl, manufactured by Toray) with an average particle size of 3.
  • NMP normal methylpyrrolidone
  • a photosensitive adhesive solution for electroless plating (interlayer resin insulating agent) obtained by kneading in a single layer was used.
  • Epoxy resin particles were prepared according to JP-A-61-27G875.
  • the epoxy resin (Mitsui Petrochemical Co., Ltd., trade name: ⁇ ⁇ -1800) is dried and cured at 180 ° C for 4 hours in a hot air drier, and the cured epoxy resin is roughly pulverized.
  • an ultrasonic jet pulverizer (trade name: Ryukyukat B-18 type, manufactured by Nippon Pneumatic Industries) while freezing in liquid nitrogen to obtain an epoxy resin with an average particle size of 1. Gm. Particles were prepared.
  • a printed wiring board having solder bumps was manufactured in the same manner as in Example 2 except that the adhesive solution for electroless plating shown below was used. .
  • a printed wiring board having solder bumps was manufactured in the same manner as in Example 2 except that the adhesive solution for electroless plating shown below was used.
  • Example 3 Example in which a raw material composition for preparing an adhesive which was stored in an isolated state was used.
  • Example 2 Basically, it was the same as in Example 1, but an adhesive for electroless plating was prepared using the raw material compositions of the following groups 1 to 3 to produce a printed wiring board.
  • Ku Group 1> Cresol novolak type epoxy resin (Nippon Kayaku, Inc. 35% by weight of a resin solution prepared by dissolving 25% of the acrylated product in 2500% by weight of 2500% in 0% by weight, 3.15 parts by weight of photosensitive monomer (Toa Gosei Co., Aronix M315), defoamer (Sanopco 0.5 parts by weight of S-65) and 3.6 parts by weight of NMP were obtained by stirring and mixing.
  • Cresol novolak type epoxy resin Nippon Kayaku, Inc. 35% by weight of a resin solution prepared by dissolving 25% of the acrylated product in 2500% by weight of 2500% in 0% by weight, 3.15 parts by weight of photosensitive monomer (Toa Gosei Co., Aronix M315), defoamer (Sanopco 0.5 parts by weight of S-65) and 3.6 parts by weight of NMP were obtained by stirring and mixing.
  • PES polyether sulfone
  • NMP 30 parts by weight
  • ⁇ Group 1> 35 parts by weight of a resin solution prepared by dissolving a 25% acrylate of cresol nopolak-type ethoxy resin (Nippon Kayaku, molecular weight 2500) in DMDG at a concentration of 80 wl. 4 parts by weight of a monomer (manufactured by Toa Gosei, Rikuchi Knicks M315), ⁇ .5 parts by weight of an antifoaming agent (manufactured by San Nopco, S-65), and ⁇ 3.6 parts by weight were obtained by stirring and mixing.
  • Group 2> 12 parts by weight of polyether sulfone (PES), 14.49 parts by weight of an epoxy resin particle (manufactured by Sanyo Chemical Co., polymer pole) having an average particle diameter of 0.5 mm, and then 30 parts by weight of NMP The mixture was added and stirred with a bead mill to obtain a mixture.
  • PES polyether sulfone
  • epoxy resin particle manufactured by Sanyo Chemical Co., polymer pole
  • Ku Group 1> Bisufuwenoru F type epoxy monomer (Yuka Shiweru Ltd., molecular weight 31 ⁇ , YL983U) 100 parts by weight, Si_ ⁇ 2 spherical particles having an average particle strange 1. 6 ⁇ M the silane coupling agent on the surface is Koti ring (Manufactured by Roma Dometech, CRS 1101 where the maximum particle size is under the thickness of the inner copper pattern described below (15 ⁇ ⁇ )) 170 parts by weight, Leveling ⁇ (manufactured by San Nopco, Perenol S4) 1.5 By stirring and mixing parts by weight, the viscosity of the mixture was adjusted to 45,000-49, OOOcps at 23 ° C and 1 ° C.
  • Group 1> Cresol monovolak type epoxy resin (Nippon Kayaku) 100% by weight of a photosensitizing oligomer (molecular weight 4000), which is acrylated with 50% of epoxy groups, and 80% by weight dissolved in methyl ethyl ketone 32% by weight of bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Yuka Shell, Epikote 1001) G. 4 parts by weight of photosensitive monomer, polyvalent acryl monomer (Nippon Kayaku, R604) 3.2 parts by weight of a polyvalent acryl monomer (Kyoeisha Chemical, DPE6A), which is a photosensitive monomer, is mixed, and a leveling agent (Kyoeisha Chemical, Polyflow No. 75) is added to the total 100 parts by weight. And 0.5 parts by weight.
  • the raw material composition for the preparation of the adhesive for electroless plating was mixed with stirring and adjusted to a viscosity of 7 Pa ⁇ s to obtain an adhesive solution for electroless plating (for upper layer).
  • a photomask film on which a black circle of 85 m0 was printed was brought into close contact with both surfaces of the substrate on which the adhesive layer was formed in the above (3), and was exposed at 500 mJ / cm 2 by an ultra-high pressure mercury lamp.
  • post bake a 35 m thick interlayer resin insulation with an 85 m0 opening (via hole forming opening [;]) with excellent dimensional accuracy equivalent to a photomask film Layer (two-layer structure) 2 was formed (see Fig. 7).
  • C The tin plating layer was partially exposed in the opening that would be the by-pass hole.
  • the substrate treated in (4) above is immersed in chromic acid for 19 minutes to remove interlayer resin.
  • the surface of the interlayer resin insulating layer 2 was roughened by dissolving and removing the epoxy resin particles present on the surface of the edge layer 2, and then immersed in a neutralizing solution (manufactured by Shipley) and then washed with water (see FIG. 8).
  • the surface of the interlayer resin green layer 2 and the inner wall surface of the via hole opening are formed.
  • a palladium catalyst manufactured by Atotech
  • the substrate was immersed in an electroless copper plating aqueous solution having the following composition to form an electroless copper plating film 12 having a thickness of ⁇ 0.6 ⁇ over the entire rough surface (see FIG. 9).
  • a commercially available photosensitive dry film is stuck on the electroless copper plating film 12 formed in (6) above, a mask is placed, and exposure is performed at 100 mJ / cm 2 , and 0.8% sodium carbonate is applied.
  • the film was developed with a plating system, and a 15-m-thick plating resist was provided (see Fig. 10).
  • the substrate on which the conductor circuit was formed was copper sulfate 8 g Z1, nickel sulfate () .6 g Z1, citrate 15 gZ1, sodium hypophosphite 29 gZ1, boric acid:] lg / 1, surfactant 0.
  • Immersion in electroless plating solution of pH 9 consisting of lgZ1 to form a roughened layer 11 of copper / nickel-phosphorus with a thickness of 3 / m on the surface of the conductor circuit (See Figure 13).
  • the composition ratio was: 98 mol% Ni: 1.5 mol%, P: 0.5 moi%
  • the number of irregularities on the roughened surface of the conductor circuit surface and the roughened surface of the resin layer between the eyebrows obtained in this example was measured with an atomic force microscope (AFM: folius, NV 3000). Measured. The results are shown in Tables 1 and 2. The range of the scanning was 50 m, and the measurement results were shown in the table with a magnification of 50 times.
  • the number of irregularities on the roughened surface of the adhesive layer surface is 50 at 0.01 ⁇ Pc ⁇ 0.1 ⁇ , ⁇ . ⁇ Pc ⁇ and 0 ⁇ , relatively small at 200 500, and there is no residue of plating resist, no residue of electroless plating film, and no residue of Pd catalyst. Also, the number of irregularities on the roughened surface of the conductor circuit surface is relatively small: 350650 for 0.01 ⁇ Pc: ⁇ 0.1 ⁇ , and 600 1150 for ⁇ .l ⁇ Pc1.0 um, and propagation delay is difficult.
  • a printed wiring board having solder bumps was manufactured in the same manner as in Comparative Example 1, except that the thickness of the interlayer resin insulating layer was set to 35 ⁇ m. However, in this comparative example, dielectric breakdown between layers was observed during the roughening treatment. The tests and evaluations described below were performed on the printed wiring boards according to the examples and the comparative examples manufactured as described above.
  • Example 2 The wiring boards of Example 2 and Comparative Examples 4 to 6 and 8 were left for 48 hours at a humidity of 85%, a temperature of 130 ° C and a voltage of 3.3 V for 48 hours, and the surface resistance was measured.
  • the wiring boards of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 8 were subjected to a heating test.
  • the conditions for this test are 48 hours at 128 ° C. According to this heating test, if resin remains in the via hole forming opening, the via hole is separated. The presence or absence of such separation was measured by the conduction resistance of the via hole, and when the conduction resistance increased, it was recognized that the via hole was separated.
  • the coarse particles and fine particles constituting the heat-resistant resin particles according to the present invention both have an average particle size of less than 2 m, no voids are generated between the layers by the roughening treatment, and the upper and lower layers are not separated. There is no destruction of insulation between layers due to conduction of the semiconductor.
  • the wiring board of Example 1 has a higher surface resistance value than Comparative Examples 1 and 7. This is presumably because in the wiring board of Comparative Example 1, the depression on the roughened surface was too deep and the electroless plating film could not be dissolved and remained.
  • the wiring board of Example 2 does not decrease in surface resistance even when exposed to high temperature and high humidity.
  • the wiring boards of Comparative Examples /! And 8 have reduced surface resistance when exposed to high-temperature and high-humidity conditions. This is because, compared to Example 2, the wiring boards of Comparative Examples! And 8 had a large amount of catalyst nuclei Pd adhered to the roughened surface due to deep depressions, which was the cause of the decrease in surface resistance. Estimated.
  • Example 1 and Comparative Examples 1 and 7 did not crack at all due to the heat cycle.
  • the wiring boards of Example 2 and Comparative Examples 4, 5, 6, and 8 use an interlayer resin insulating layer (adhesive layer for electroless plating) starting from the interface between the plating resist and the conductor circuit. A crack has occurred.
  • Example 7 The adhesive for electroless plating in Example 1 was gelled when mixed for one month after mixing, and the viscosity was too high to apply. On the other hand, in the adhesive for electroless plating of Example 3, no decrease in the applicability was observed.
  • a printed wiring board free of dielectric breakdown between layers due to the roughening treatment ffl can be provided.
  • the adhesive resin remaining at the bottom of the via hole opening can be removed at the time of treatment, so that a printed wiring board using such an adhesive can be used. There is no separation of the by-pass hole in the heating test.

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Description

明糸田書 無電解めつき用接着剤、 無電解めつき用接着剂調製用の原料組成物 およびプリント配線板 技 術 分 野
本発明は、 無電解めつき用接着剤、 無電解めつき用接着剤調製用の原料組 成物およびプリント配線板に関する。 特に、 セミ了ディティブ法においては、 実用的なピール強度を維持したまま線間の絶縁信頼性を確保でき、 また、 フ ルアディティブ法においては、 実用的なピール強度を維持したまま高温, 多 湿条件でも線 Γίϋの絶縁信頼性を保証できる、 フアインパターンの形成に有利 な無電解めつき用接着剂と、 この接着剂調製用の原料組成物およびこの接着 剤を用いたプリント配線板についての提案である。
背 景 技 術
近年、 多層配線基板の高密度化という要請から、 いわゆるビルドアップ多 層配線基板が注目されている。 このビルドアップ多層配線基板は、 例えば特 公平/! 55555 号公報に開示されているような方法により製造される。 即ち、 コァ基板上に、 感光性の無電解めつき用接着剂からなる層間樹脂絶緑剤を塗 布し、 これを乾燥したのち露光, 現像することにより、 バイァホール用開口 を有する層間樹脂絶縁層を形成し、 次いで、 この層間樹脂絶縁層の表面を酸 化剤等による処理にて粗化したのち、 その粗化面に感光性の樹脂層を露光, 現像処理してなるめつきレジス トを設け、 その後、 めっきレジスト非形成部 分に無電解めつきを施してバイァホールを含む導体回路パターンを形成し、 このような工程を複数回繰り返すことにより、 多層化したアディ亍ィブ法に よるビルドァップ配線基板が得られる。
このような方法で製造されるビルドアツプ配線基板において、 眉間樹脂絶 緣層に用いられる無電解めつき用接着剤としては、 特開昭 ΰ3-158156 号公報 ゃ特開平 2— 188992号公報 (USP5055321号、 USP5519177号) に記載されてい るように、 平均粒径 2〜10 mの粗粒子と平均粒径 2; u m以下の微粒子とか らなる溶解可能な硬化処理済の樹脂粒子を硬化処理によつて難溶性となる耐 熱性樹脂マト リ ックス中に分散させたものがある。
この接着剤を用いて基板上に形成される層間樹脂絶縁層は、 表層に存在す る耐熱性樹脂粒子が溶解除去されてその表面が粗化されるので、 その粗化面 上にめっきレジス トを介して形成される導体回路との密着性に優れる。
しかしながら、 フルアディティブ法によって製造した配線基板のように、 めっきレジストが永久レジストとして残存するビルドァップ配線基板は、 そ の永久レジス トと導体回路の界面での密着性が悪い。 このため、 このビルド ァップ配線基板は、 I Cチップを搭載すると、 めっきレジストと導体回路の 熱膨張率差に起因して、 これらの界面を起点とするクラックが層間樹脂絶縁 層に発生するという問題があつた。
これに対し従来、 層間樹脂絶縁層に発生するクラックを阻止できる技術と して、 めっきレジストを除去して導体回路の少なくとも側面を粗化処理する ことにより、 その導体回路上に形成される層間樹脂絶縁層との密着性を改善 する方法が提案されている。 この方法を有利に適用できる配線板の製造方法 として、 セミアディティブ法が挙げられる。
このセミアディティブ法は、 まず、 層間樹脂絶縁層の表面を粗化し、 その 粗化面の全面に無電解めつきを薄く施し、 次いで、 その無電解めつき膜の非 導体部分にめっきレジストを形成し、 そのレジスト非形成部分に電解めつき を厚く施した後、 そのめつきレジストとめつきレジスト下の無電解めつき膜 を除去することにより、 導体回路バタ一ンを形成する方法である。
しかしながら、 前述した接着剤を用いて製造したセミ了ディティブ法によ るビルドアップ配線基板は、 レジスト下にある接着剤層表面の粗化面の窪み (アンカー) 内に無電解めつき膜が残り、 線間の絶,縁信頼性を低下させてし まうという問題があった。
また、 上記接着剤を用いて製造したフルアディティブ法によるビルドアッ プ配線基板も、 高温多湿条件下において導体回路間の絶縁抵抗値が低下する という間題を抱えていた。
さらに、 フルアディティブ法あるいはセミアディティブ法によって製造し た配線基板は、 いずれの場合も、 接着剤中に平均粒径 2 ιτι以上の比較的大 きな耐熱性樹脂粒子を含むと、 層問絶緑を破壊するという問題を泡えていた。 本発明は、 まず第 1に、 上述したフルアディティブ法あるいはセミアディ ティブ法によって製造した配線板が泡える問題を解消するための技術を提案 する。 その主たる目的は、 実用的なビール強度を維持して、 線間、 眉間の絶 縁信頼性を確保するのに有利な無電解めつき用接着剤を提供することにある。 また他の目的は、 上記無電解めつき用接着剤を用いて信頼性に優れるプリン ト配線板を提供することにある。
一方、 上記無電解めつき用接着剤は、 配線板を工業的に大量生産しょうと する場合、 実際にプリ ント配線板を製造するにあたって基板に塗布するまで の間、 保存する必要がある。
このため、 この保存の間に、 上記無電解めつき用接着剤は、 次第に硬化が 進んだり、 ゲル化して粘度が高くなつたりするという問題があつた。
そこで、 本発明はさらに、 接着剤保存時に不可避的に発生するその接着剤 の硬化を抑制することを目的とし、 所定の物性を確保した無電解めつき用接 着剤を確実にプリント配線板の製造に提供しょうとするものである。
発 明 の 開 示
発明者は、 上記目的の実現に向け鋭意研究した。 その結果、 上述したよう なフルァディティブ法あるいはセミ了ディティブ法によつて製造した配線板 が抱える問題は、 溶解除去される耐熱性樹脂粒子の平均粒径が大きすぎるこ とに原因があると考え、 以下のような知見を得た。
即ちく 平均粒径 2〜10 mの粗粒子と平均粒径 2 m以下の微粒子からな る溶解可能な樹脂粒子を難溶性の耐熱性樹脂マト リ ックス中に分散させた前 述の接着剤からなる層間樹脂絶縁層は、 その層表面に形成される粗化面の窪 み (アンカ一) の深さは 10〃m程度 (例えば、 特開平 7— 34048 号 (U S P 5519177号) 公報の実施例 1 ) である。 このため、 セミアディティブ法では、 無電解めつき膜がその窪みの深部にまで形成される結果、 その無電解めつき 膜が完全にェッチング除去できずに残留して線間絶縁性を低下させるものと 考えられる。 一方、 フルアディティブ法では、 粗化面の窪みが深いとその表 面積が大きくなり、 無電解めつき膜の触媒核であるパラジゥムが線間のめつ きレジスト下に多数付着することになる。 その結果、 そのパラジウム力く、 高 温多湿条件下において、 耐熱性樹脂中の塩素ィォンなどと反応して導電性の 化合物を形成し、 線間の絶緑特性を低下させてしまうと考えられる。
また、 平均粒径 2 Ai m以上の耐熱性樹脂粒子が層間樹脂絶縁層中に存在し ている場合、 粗化処理により、 層間に空隙が発生しやすく、 この空隙にめつ き膜が析出して上層と下層の導体回路を電気的に接続し、 層間絶縁が破壊さ れてしまうと考えられる。
発明者は、 このような知見に基づき、 以下の点を特徴とする無電解めつき 用接着剤を開発した。
(1) 本発明の無電解めつき用接着剤は、 硬化処理によって酸あるいは酸化剤 に難溶性となる未硬化の耐熱性樹脂マト リ ックス中に酸あるいは酸化剤に可 溶性の硬化処理された耐熱性樹脂粒子を分散してなる無電解めつき用接着剤 において、 前記耐熱性樹脂粒子は、 平均粒径が 2 m未満であって、 微粒子 と粗粒子とで構成されていることを特徴とする。
ここで、 前記耐熱性樹脂粒子は、 平均粒径が 0. S mを超え 2. 0 ητ未満 の耐熱性樹脂粗粒子と、 平均粒径が 0. 8 u mの耐熱性樹脂微粒子との 混合物によつて構成されていることが好ましし、。
また、' 本発明のプリント配線板は、 以下に示す構成を特徴とする。
(2) 基板上に、 表面が粗化された硬化処理済の無電解めつき用接着剤層を有 し、 その接着剤層表面の粗化面上に導体回路が形成されてなるプリント配線 板において、 前記接着剤層は、 硬化処理によって酸あるいは酸化剤に難溶性 となる未硬化の耐熱性樹脂マト リックス中に酸あるいは酸化剤に可溶性の硬 化処理された耐熱性樹脂粒子を分散してなる無電解めつき用接着剤からなり、 その耐熱性樹脂粒子は、 平均粒径が 2 / m未満であって、 微粒子と粗粒子と で構成されていることを特徴とする。
ここで、 前記耐熱性樹脂粒子は、 平均粒径が 0. 8 ί ΐτιを超え 2. Ο ΠΙ未満 の耐熱性樹脂粗粒子と、 平均粒径が ()· 1〜(). 8 ηηの耐熱性樹脂微粒子との 混合物によつて構成されていることが好ましし
前記接着剂層表面の粗化而は、 その窪みの深さが R m a x = 1〜 5 であ ることが好ましい。
前記接着剤層表面の粗化面上に形成した導体回路は、 無電解めつき膜と電 解めつき膜とによって構成されていることが好ましく、 また、 その導体回路 には、 表面の少なくとも一部に粗化層が形成されていることが好ましい。 前記基板の表面には、 少なくともその一部に粗化層を有する導体回路が形 成されていることが好ましい。
さらに、 接着剤保存時に不可避的に発生するその接着剤の硬化を抑制した 本発明の無電解めつき用接着剤調製用の原料組成物は、
(3) 予め下記の形態に調製された各組成物;
クループ 1 :硬化処理によって酸あるいは酸化剤に難溶性となる、 未硬化 の熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物、
クループ 2 :酸あるいは酸化剤に可溶性の硬化処理された耐熱性樹脂粒子、 熱可塑性樹脂および有機溶剤を含む樹脂組成物、 グループ 3 :硬化剤組成物、
をそれぞれ混合可能に準備し、 かつそれぞれを隔離された状態に保持したこ とを特徴とする。
ここで、 前記グループ 1の熱硬化性樹脂とグループ 2の熱可塑性樹脂の重 量比は、 1 Z 4〜4 Z 1であることが望ましい。
図面の簡単な説明
第 1図〜第 20図は、 本発明にかかる無電解めつき用接着剤を用いたセミァ ディティブ法による多層プリント配線板の製造における一工程を示す図であ る。 第 21図〜第 24図は、 本発明にかかる無電解めつき用接着剤を用いたフル アディティブ法による多層プリン ト配線板の製造における一工程を示す図で ある。 ここで、 図中の符号 1は基板、 2は層間樹脂絶縁層 (無電解めつき用 接着剤層) 、 3は永久レジス ト (めっきレジス ト) 、 4は内層導体回路 (内 層パターン) 、 5は内層導体回路 (第 2層バタ一ン) 、 Gはバイァホール用 開口、 7はバイァホール、 8は銅箔、 9はスルーホール、 1ϋは樹脂充塡剤、 11は粗化層、 12は無電解めつき膜、 13は電解めつき膜、 14はソルダーレジス ト層、 15はニッケルめっき層、 1Gは金めつき層、 17ははんだ体 (はんだバン プ) である。
発明を実施するための最良の形態
さて、 セミアディティブ法の場合は、 前述したように、 めっきレジス ト下 の無電解めつき膜を溶解除去する必要がある。 このため、 粗化面の窪みが深 いと、 その窪み内に無電解めつき膜が残りやすく、 線間絶縁抵抗値が低下す る原因となってしまう。 一方、 その窪みが単純な形状で浅い場合には、 めつ き膜のピール強度が低下して導体が剝がれやすくなつてしまう。
フルアディティブ法の場合は、 前述したように、 めっきレジス ト下にパラ ジゥム触媒が残存するので、 粗化面の窪みが深いと、 高温多湿条件下で線間 の絶縁抵抗値が低下してしまう。 一方、 その窪みが単純な形状で浅い場合に は、 セ ミアディティブ法の場合と同様に、 めっき膜のピール強度が低下して 導体が剝がれやすくなつてしまう。
この点、 本発明の無電解めつき用接着剤は、 耐熱性樹脂粒子が、 平均粒径 が 2 ΙΤΙ未満であって、 微粒子と粗粒子とで構成されていることに特徴があ る。 これにより、 粗化面の窪みを浅く して、 その窪み内での無電解めつき膜 の溶解残渣をなく したり、 めっきレジスト下のパラジゥム触媒量を少なく し たりし、 一方で、 複雑な形状の窪みを形成するようにしているので、 窪みの 浅い粗化面でも実用的なピール強度を維持しつつ、 線間、 層間の絶縁信頼性 を確保することができる。
このような本発明の無電解めつき用接着剤において、 上記耐熱性樹脂粒子 は、 粗粒子であっても平均粒径が 2 未満に調整されているので、 溶解除 去されて形造る窪みの深さは浅く、 粗化が進行しすぎて空隙を発生させるこ とがない。 それ故に、 この耐熱性樹脂粒子を含む接着剤を用いて製造したプ リント配線板は、 層間絶縁性に優れている。
しかも、 本発明では、 形造られる窪みが浅いので、 セミ了ディティブ法あ るいはフル了ディティブ法のいずれを採用した場合でも、 線間/線幅 (以下、 単に L / Sと称する) -
Figure imgf000009_0001
ί ΠΊ未満のフアインパターンを形成できる。 また、 上記耐熱性樹脂粒子は、 平均粒径が互いに異なる微粒子と粗粒子の 混合物によつて構成されているので、 溶解除去されて複雑な形状の塞みを形 造る。 それ故に、 この耐熱性樹脂粒子を含む接着剤を用いて製造したプリン ト配線板は、 粗化面の窪みが浅くても実用的なピール強度を維持できる。 例えば、 フルアディティブ法の場合、 粗化面にめつきレジスト形成のため に設けた感光性樹脂層を露光, 現像処理してめっきレジストを形成する。 そ のため、 粗化面の窪みが深いと、 その窗み内にめっきレジストの現像残りが 生じやすくなる。 この点、 本発明では、 形造られる窪みは浅く、 その窪み内 のレジストを容易に現像できるので、 めっきレジストの現像残りが生じにく く、 ¾みを浅く してもビール強度の低下が比較的少ないのである。
一方、' セ ミアディティブ法の場合は、 粗化面に直に無電解めつき膜を形成 する方法であるので、 粗化面の窪み内にめつきレジストが残ることはなく、 窪みを浅く してもピール強度の低下が比蛟的少ない。
なお、 バイァホール形成用の開口を露光, 現像処理やレーザ加工等で形成 する場合、 バイァホール形成用の開口の底部には無電解めつき用接着剤が残 渣として残る。 この点に関し、 本発叨では、 無電解めつき用接着剤中に酸や 酸化剤に溶解する耐熱性樹脂粒子が存在し、 その粒子径が微細であるため、 このような残澄は酸や酸化剤による粗化処理によって容易に除去でき、 残渣 除去のための層を接着剂層の下にわざわざ形成する必要がない。
このような本発叨にかかる耐熱性樹脂拉子は、 構成する粗粒子および微粒 子をいずれも破砕粒子ではなく球状粒子とすることが好ましい。 この理由は、 耐熱性樹脂粒子が破砕粒子であると、 粗化面の窪み形状が角張つたものとな り、 その角に応力集中が発生しやすく、 ヒートサイ クルによりその角からク ラックが生じやすいからである。
この耐熱性樹脂粒子は、 平均粒径が 0. 8 nを超え 2. 0 i m未満の耐熱性 樹脂粗粒子と、 平均粒径が 0. 1〜0. 8 mの耐熱性樹脂微粒子との混合物に よって構成されていることが好ましい。
このような構成とすることにより、 前記耐熱性樹脂粒子が溶解除去されて 形造る窪みの深さは、 概ね R max = 3 < ττι程度となる。 その結果、 セミ了デ ィティブ法では、 非導体部分の無電解めつき膜を容易にエツチング除去でき るだけではなく、 その無電解めつき膜下の P d触媒核をも容易に除去でき、 しかも、 導体部分のピール強度を、 実用的なレベルである 1. 0〜1. 3 kg/cm に維持できるからである。 一方、 フルアディティブ法では、 めっきレジスト 下の P d触媒核の量を減らすことができるだけでなく、 導体部分のめっきレ ジスト残りをなくすことができるので、 浅い窪みでも実用的なピール強度で ある 1. 0〜1. 3 kg/cmに維持できるからである。
この耐熱性樹脂粒子は、 耐熱性樹脂粗粒子と耐熱性樹脂微粒子の混合割合 、 重量比で、 粗粒子/微粒子 = 35Z10〜10Z10であることが好ましい。 こ の理由は、 粗粒子が多すぎると、 粗化面の窪みが深くなりすぎて非導体部分 の無電解めつき膜をェッチング除去しにく くなり、 一方、 粗粒子が少なすぎ ると、 粗化面の窪みが浅くなりすぎて導体 (めっき膜) との密着性が悪くな り、 所定のピ一ル強度が得られないからである。
なお、 前記粗粒子は、 無電解めつき用接着剤の固形分に対して 10重量%〜 40重量%がよい。 また、 前記微粒子は、 無電解めつき用接着剤の固形分に対 して 1重量%〜15重量%がよい。 そして、 この重量百分率の範囲内で粗粒子 の重量が微粒子と同じか多くなるように調整する。
また、 上記耐熱性樹脂粒子は予め硬化処理されていることが必要である。 硬化されていないと樹脂マト リ ックスを溶解させる溶剤に溶解してしまい、 均一混合してしまい、 酸や酸化剤で耐熱性樹脂粒子のみを選択的に溶解除去 できなくなるからである。
本発明の無電解めつき用接着剤において、 耐熱性樹脂マト リ ックスとして は、 熱硬化性樹脂 (熱硬化基の一部または全部を感光化したものも含む) 、 熱硬化性樹脂 (熱硬化基の一部または全部を感光化したものも含む) と熱可 塑性樹脂の複合体を用いることができる。
ここで、 上記熱硬化性樹脂としては、 エポキシ樹脂、 フエノール樹脂、 ポ リイ ミ ド樹脂などを用いることができる。 特に、 エポキシ樹脂としては、 ノ ボラック型ェポキシ樹脂や脂環式ェポヰシ樹脂などを用いることができる。 なお、 この熱硬化性樹脂は、 熱硬化官能基の一部を感光基で置換して感光性 を付与しておくことが好ましい。 この理由は、 感光性を付与した熱硬化性樹 脂を樹脂成分として含む接着剤を用いれば、 露光, 現像処理により、 その接 :バイァホ一ル用の開口部を容易に形成できるからである。 このよう に、 熱硬化基の一部を感光化する場合は、 熱硬化基の一部をメタク リル酸や 了ク リル酸などと反応させてァク リル化させる。 なかでもエポキシ樹脂のァ ク リ レートが最適である。
上記熱可塑性樹脂としては、 ポリエーテルスルフォンゃポリスルフォン、 ポリフエ二レンスルフォン、 ポリフエ二レンサルフアイ ド、 ポリフェニルェ 一テル、 ポリエーテルィ ミ ドなどを用いることができる。
上記熱可塑性樹脂の配合量は、 樹脂マト リ ックスの全固形分に対して 30重 量%未満であることが望ましく、 より好ましくは 10〜25重量%とする。 この 理由は、 30重量%以上では、 熱可塑性樹脂がバイァホール用開口底部に残存 し、 導通不良や加熱試験などでバイァホールと内層導体回路との剝離を起こ しゃすくなるからである。
本発明の無電解めつき用接着剤において、 耐熱性樹脂粒子としては、 アミ ノ樹脂 (メラミン榭脂、 尿素樹脂、 グァナミン樹脂など) 、 エポキシ樹脂、 ビスマレイ ミ ドート リアジン樹脂などを用いることができる。
なお、 エポキシ樹脂は、 オリゴマーの種類、 硬化剤の種類などを適宜選択 することにより、 酸や酸化剂に溶解するもの、 あるいは難溶解性のものを任 意に調製することができる。 例えば、 ビスフユノール A型エポキシオリゴマ —をアミン系硬化剂で硬化させた樹脂はクロム酸に非常によく溶けるが、 ク レゾ一ルノボラック型ェポキシォリゴマ一をィ ミダゾール硬化剂で硬化させ た樹脂はク口ム酸に溶解しにくい。
なお、 本発明の無電解めつき用接着剤は、 ガラス布などの繊維質基体に含 浸させて Bステージ状にしたり、 あるいはフィルム状に成形してあってもよ い。 また、 基板状に成形してあってもよい。 さらに、 本発明の無電解めつき 用接着剤は、 構成樹脂をハロゲン化して難燃化してもよく、 また、 色素、 顔 料、 紫外線吸収剤を添加してもよい。 そしてさらに繊維状のフィラ一や無機 フィラーを充塡して靱性ゃ熱膨張率を調整してよい。 次に、 本発明の無電解めつき用接着剂を使用したプリント配線板は、 基板上に、 表面が粗化された硬化処理済の無電解めつき用接着剤層を有し、 その接着剤層表面の粗化面上に導体回路が形成されてなるプリント配線板に おいて、 前記接着剤層は、 硬化処理によって酸あるいは酸化剤に難溶性とな る未硬化の耐熱性樹脂マト リ ックス中に酸あるいは酸化剤に可溶性の硬化処 理された耐熱性樹脂粒子を分散してなる無電解めつき用接着剤からなり、 そ の耐熱性樹脂粒子は、 平均粒径が 2 u rn未満であって、 平均粒径 2 m未満 の微粒子と平均粒径 2 u m未満の粗粒子との混合物によつて構成されている ことを特徴とする。
この発明にかかるプリント配線板において、 接着剂層表面の粗化而は、 そ の窪みの深さが R m a x = 1〜 5 〃 rnであることが好ましし、。 この窪みの深さ は、 従来の接着剤で形造られる粗化面の ¾みの深さ R max = 10 mの 1 2 程度であり、 めっきレジス ト下の無電解めつき膜を溶解除去してもめっき膜 が残らず、 めつきレジスト下のパラジゥ厶触媒核の量も少なくできるような 範囲である。
また、 粗化面は、 その深さが 1〜5〃rnであり、 凹凸の高さ (P c ) の力 ゥント数が、 2. 5画の長さで 0. 01≤P c≤ϋ. 1 〃mが 10〜2500個、 ϋ. 1≤Ρ c≤ l nnが 1 ϋ0〜1000個であることが望ましい。 このように微細な ω凸の 数を比較的少なくすることにより、 フル了ディティブ法においては、 めっき レジス トが粗化面に残留しにく くなり、 セミアディティブ法においては、 無 電解めつき膜や P d触媒が粗化面に残留しにく くなる。 また、 ピール強度は、 このような微細囬凸の数を減らしても低下しないことも知見している。
なお、 凹凸の数は、 原子間力顕微鏡 (A F M:ォリンパス製、 N V 3000) を用い、 10分間のブロワ一式静電気除去を行ったサンプルを、 A C (共振) モードで測定した。
このような導体回路が接触する粗化面について、 特開平 10— 4262号公報に は、 凹凸の高さ (P c ) のカウント数が、 2. 5mmの長さで 0. O i≤P c≤0. 1 が 12000個以上、 0. 1≤P c≤ 1 u rnが 2500個以上である粗化面が開示 されている。 しかしな力 ら、 このような粗化面では、 微細な凹凸の数が過剰 であり、 めっきレジスト、 無電解めつき膜あるいは P d触媒が粗化面に残存 し、 またピール強度の改善もできない。
本発明のプリント配線板においては、 無電解めつき用接着剤層の厚さは、 50〃m未満、 望ましくは 15〜 がよい。 接着剤層の厚さを 50 u m未満と 薄く した場合、 接着剤層中の耐熱性樹脂粒子が連通して層間の絶縁破壊を起 こしゃすい。 この点、 本発明では、 耐熱性樹脂粒子の粒子径を微細にしてい るため、 このような破壊が発生しにくい。
この無電解めつき用接着剂層には、 直径 Ι ϋϋ ί Γη未満のバイァホールが形 成されていることが望ましい。 小径バイ了ホールを形成する場合、 現像残り が生じやすい。 この点、 本発明では、 微細な耐熱性樹脂粒子を含む接着剂を 使用しているので、 現像残りを除去しやすい。 しかも、 小径バイ了ホールを 形成する場合、 接着剤中に大粒子を含んでいると粗化によってバイァホール 径が大きくなつてしまう。 この点でも、 本発明のような微細な耐熱性樹脂粒 子を含む接着剤が有利である。
また、 本発叨のプリント配線板において、 セミアディティブ法では、 接着 剤層表面の粗化面上に形成される導体回路は、 薄付けの無電解めつき膜と厚 付けの電解めつき膜とで構成されていることが好ましい。 めっき応力が小さ い電解めつき膜を厚付けする上記構成とすることにより、 粗化面の窪みが浅 くてもめっき膜剝離が生じなくなる。
本発明のプリント配線板では、 無電解めつき用接着剤が形成される基板の 表面には、 導体回路が形成されていてもよい。 この場合、 該導体回路は、 少 なくともその表面の一部に粗化層を有することが好ましい。 例えば、 基板が ィティブ法により形成されている場合は、 導体回路の上面に、 また サブトラクティブ法により形成されている場合は、 導体回路の側面または全 面に、 粗化層が形成されていることが望ましい。 この理由は、 これらの粗化 層により、 無電解めつき用接着剤層との密着性が改善され、 ヒートサイクル 時における導休回路と無電解めつき用接着剤との熱膨張率差に起因するクラ ックを抑制できるからである。
さらに、 接着剤層表面の粗化面上に形成した導体回路には、 表面の少なく とも一部、 即ち上面、 側面または全面に粗化層が形成されていることが好ま しい。 この理由は、 その導体回路を被覆するソルダ一レジス トや上層の層間 樹脂絶緑層との密着性を改善してヒートサイクル時に発生するクラックを抑 制できるからである。
このような粗化層を形成すると、 その上層の層間樹脂絶緑層にバイ了ホー ル用開口を設ける際に、 その粗化層上に樹脂残りが発生しやすい。 この点、 酸あるいは酸化剤に溶解する耐熱性樹脂粒子として 2 m未満の微細粒子を 含む本発明の無電解めつき用接着剤によれば、 このような粗化層に残存する 樹脂中にも微細粒子が存在しているので、 酸や酸化剤処理によつて残存樹脂 を容易に除去できる。
前記粗化層の粗さは、 0. l〜10 mが望ましい。 最も密着性が高い範囲だ 力、らである。
前記粗化層の粗さは、 (J. l〜10〃mであって、 凹凸の高さ (P c ) のカウ ント数が、 2. 5隱の長さで ϋ. 01≤P c≤0. 1 u mが 100〜1000個、
c≤ 1 〃 が 100〜2000個であることが望ましい。 このように微細な凹凸の 数を比較的少なくすることにより、 層間樹脂絶縁層にバイ了ホール用開口を 形成した場合に露出する粗化層上に残存する樹脂を少なくできる。 また、 高 周波数領域の信号は、 導体層表面を伝搬するため、 ピール強度改善に結びつ かない微細な凹凸数を減らすことにより伝搬遅延を防止できる。
このような導体回路に設けた粗化面について、 特開平 10— 4261号公報には、 凹凸の高さ (P c ) のカウン ト数が、 2. 5咖の長さで 0. 01≤ P c≤0. 1 jn m が 3000Ό個以上、 0. 1≤ P c≤ 1 u mが 300ϋ〜10ϋ0ϋ 個である粗化面が開示 されている。 しかしな力《ら、 このような粗化面では、 微細な凹凸の数が過剰 であり、 樹脂残りが著しい。
なお、 凹凸の数は、 原子 (10力顕微鏡 (A F M:ォリンパス製、 N V 3000) を用い、 10分問のブロワ一式静電気除去を行ったサンプルを、 A C (共振) モードで測定した。
次に、 これまで説明した無電解めつき用接着剤を調製するための原料組成 物について説明する。
この原料組成物は、 下に示すグループ 1、 2および 3の各組成物を、 混 合可能に準備し、 力、つそれぞれを隔離された状態に保持したものである。 クループ 1 :硬化処理によって酸あるいは酸化剂に難溶性となる、 未硬化 の熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物。
クループ 2 :酸あるいは酸化剤に可溶性の硬化処理された耐熱性樹脂粒子、 熱可塑性樹脂および有機溶剤を含む樹脂組成物。
グループ 3 :硬化剂紐成物。
このように各グループの組成物を隔離した状態で保存することにより、 樹 脂成分の硬化が進行せず、 粘度上昇が見られない。 特に、 グループ 1とグル ープ 2の樹脂組成物は、 混合して長時間放置すると、 硬化剤が存在しないに もかかわらずゲル化して粘度が上昇してしまう。 この点、 本発明では、 所定 の樹脂成分を隔雜して保存しているので、 このようなゲル化を抑制できる。 また、 本発明では、 樹脂成分を感光化した場合でもその樹脂成分の光重合 反応が進行しない。 その結果、 この原料組成物からなる無電解めつき用接着 剤は、 実際にプリント配線板を製造するにあたって、 基板に塗布して露光す る際に解像度の低下が見られなし、。
このような原料組成物において、 前記耐熱性樹脂粒子は、 平均粒径が 2 rn未満であって、 微粒子と粗粒子とで構成されており、 具体的には、 平均粒 径が 0.'8>umを超え 2. O m未満の耐熱性樹脂粗粒子と、 平均粒径が 0.1~ 0.8 の耐熱性樹脂微粒子との混合物によって構成されていることが望ま しい。
また、 耐熱性樹脂粗粒子と耐熱性樹脂微粒子の混合割合は、 重量比で、 粗 粒子 Z微粒子■= 35/ i 0〜 1 ()Z 10であることが望ましい。
さらに、 前記粗粒子の混合割合は、 グループ 2の熱可塑性樹脂 100重量部 に対して 40重量部〜 80重量部であり、 前記微粒子の混合割合は、 グループ 2 の熱可塑性樹脂 100重量部に対して 10重量部〜 40重量部であることが望まし い。
前記グループ 1の熱硬化性樹脂とグループ 2の熱可塑性樹脂の重量比は、 1 / 4〜 4 Z 1であることが望ましい。 熱硬化性樹脂の靱性を改善できる最 適範 1 だからである。
前記グループ 2における有機溶剂の K合量は、 熱可塑性樹脂成分 100重量 部に対して 10(]〜30Q 重量部であることが望ましい。
前記グループ 3の硬化剂は、 その添加量を、 無電解めつき用接着剂の総固 形分に対して 1〜1ϋ重量%とすることが望ましい。
硬化剂としては、 25°cで液状のものがよい。 具体的には 1一べンジルー 2 ーメチルイ ミダゾール ( 1 B 2 MZ) 、 1一シァノェチルー 2— 4一メチル イ ミダゾール (2 E 4 MZ— CN) 、 4ーメチルー 2—ェチルイ ミダゾール (2 E 4MZ) などの液状ィ ミダゾール硬化剂を用いることができる。
有機溶剤としては、 ジエチレングルコ一ルジメチルエーテル (DMDG) 、 ト リエチレングルコールジメチルエーテル (DMTG) などの下記の構造式 を持つグリコ一ルェ一テル系溶剤や N—メチルピロリ ドン ( N M P ) などを 用いることが望ましい。
CH3 〇一 (CH2 CH2 〇) n 一 CH3 (n = l〜5) なお、 前記グループ 1の組成物には、 感光性モノマーや消泡剤を入れても よい。 感光性モノマーとしては、 東亜合成製の了ロニクス , M315 、 日本化薬製の DPB- 6/\、 共栄社化学製の R— 6ϋ4 などを用いることができる。 消泡剤としては、 シリコーン系消泡剤ゃサンノプコ社製の S— 65などを用い ることができる。
前記グループ 3の組成物には、 熱硬化性樹脂の硬化剤および光開始剤を含 むことが好ましい。 この理由は、 接着剤の露光現像処理、 およびその後の加 熱硬化処理を確実に実施するためである。 さらに、 この組成物には、 光開始 剤、 光増感剤を添加してもよい。 光開始剤としては、 チバガイギー製のィル ガキュア I 一 907 やべンゾフエノンなどを用いることができ、 光増感剤とし ては、 ョ本化薬製の!] [HI— S ゃミ ヒラーケトンなどを用いることができる。 次に、 本発明にかかるプリ ン ト配線板をセミアディティブおよびフルアデ ィティブ法にて製造する方法を具体的に説明する。
〔セミアディティブ法〕
(1) セミアディティブ法により多層配線板を製造するために、 まず、 基板の 表面に導体回路を形成した配線基板を作製する。
この基板としては、 ガラスエポキシ基板ゃポリイ ミ ド基板、 ビスマレイ ミ ドート リ了ジン樹脂基板などの樹脂絶縁基板、 セラミ ツク基板、 金属基板な どを用いることができる。
この配線基板の導体回路は、 銅張積層板をエッチングして行う方法、 ある いは、 ガラスエポキシ基板ゃポリィ ミ ド基板、 セラ ミ ツク基板、 金属基板な どの基板に無電解めつき用接着剤層を形成し、 この接着剤層表面を粗化して 粗化面とし、 ここに無電解めつきする方法、 もしくはいわゆるセミアディテ ィブ法 (その粗化面全体に薄付けの無電解めつきを施し、 めっきレジストを 形成し、 めっきレジス ト非形成部分に厚付けの電解めつきを施した後、 その めっきレジストを除去してさらにエッチング処理し、 電解めつき膜と無電解 めっき膜とからなる導体回路を形成する方法) により形成される。
なお、'上記配線基板の導体回路は、 少なくとも側面を含む表面に、 銅一二 ッケルーリンからなる粗化層を形成することにより、 この導体回路の上に形 成される層 ί¾']樹脂絶縁層との密着性を改善することができる。
この粗化層は、 無電解めつきにより形成することが望ましい。 その無電解 めっきの液組成は、 銅ィォン濃度、 二ッケルイォン濃度、 次亜リン酸ィォン 濃度が、 それぞれ 2. 2 x 10— 2〜4. 1 x lO— 2 mo l Z l、 2. 2 x 10— 3〜4. 1 x lO— mo l/ l、 0. 20〜0. 25 mo l / 1であることが望ましい。 この範囲で析出する 皮膜は、 結晶構造が針状構造であり、 アンカー効果に優れるからである。 な お、 無電解めつき浴には上記化合物に加えて錯化剂や添加剤を加えてもよい。 祖化層を形成する他の方法として、 導体回路表面を酸化 (黒化) 還元処 理したり、 ェッチング処理して形成する方法などがある。
この粗化層は、 ィォン化傾向が銅より大きくかつチタン以下である金属ま たは貴金属の層で被覆されていてもよい。 これらの金属または貴金属の層は、 粗化層を被覆し、 層間樹脂絶縁層を粗化する際に起こる局部電極反応による 導体回路の溶解を防止できるからである。 その層の厚さは 0. 1〜 2 mがよ い。
このような金属としては、 チタン、 了ルミ二ゥ厶、 亜鉛、 鉄、 イ ンジウム、 タ リウム、 コバルト、 ニッケル、 スズ、 鉛、 ビスマスから選ばれるいずれか 少なくとも 1種がある。 貴金属としては、 金、 銀、 白金、 パラジゥムがある c これらのうち、 特にスズがよい。 スズは無電解置換めつきにより薄い層を形 成でき、 粗化層に追従できるため有利である。 このスズの場合、 ホウフツイ匕 スズーチォ尿素、 塩化スズーチォ尿素液を使用する。 そして、 じ u— Snの置換 反応により 0. 1~ 2 ί ΐτι程度の Sn層が形成される。 貴金属の場合は、 スパッ タゃ蒸着などの方法が採用できる。
また、 コア基板には、 スルーホールが形成され、 このスルーホールを介し て表面と裏面の配線層を電気的に接続することができる。
さらに、 スルーホールおよびコァ基板の導体回路間にビスフヱノール F型 ェポキシ樹脂などの低粘度の樹脂を充塡し、 配線基板の平滑性を確保しても い o
(2) 次に、 前記(1) で作製した配線基板の上に、 層間樹脂絶縁剤を塗布する c この層問樹脂絶緑剤としては、 本発明の無電解めつき用接着剤を用いる。 このとき、 層問樹脂絶縁剤の塗布は、 ロールコータ、 カーテンコータなどを 使用できる。
なお、 層間樹脂絶縁層を複数層とし、 各層における耐熱性樹脂粒子の粒子 径を変えてもよい。 例えば、 下層の耐熱性樹脂粒子を平均粒径 1. ϋ mとし、 上層の耐熱性樹脂粒子を平均粒径 1. () ί Γπと平均粒径 0. 5 u mの混合粒子と して、 耐熱性樹脂粒子の粒子 ί圣が異なる無電解め -つき用接着剂で構成しても よい。 特に、 下層の耐熱性樹脂粒子は、 平均粒径を 0.ト 2. 0 、 より好 ましくは平均粒径を ϋ. 1〜1. 0 rnとする。
特に、 本発明では、 無電解めつき用接着剤調製用の原料組成物を塗布直前 に混合して無電解めつき用接着剤として塗布することができる。
この無電解めつき用接若剂は、 口一ル混練やボールミル、 ビーズミルなど を用いて、 前述した無電解めつき用接着剤調製用原料組成物の各組成物を攪 拌混合することにより調製される。 例えば、 まず、 グループ 2の組成物を口 一ル混練やボールミル、 ビーズミルで混合調整し、 その後、 この組成物に対 し、 グループ 1の組成物およびグループ 3の硬化剤を添加して混合攪拌する 方法がある。
ここで、 下層の接着剤層を構成する耐熱性樹脂マト リ ックスとしては、 熱 硬化性樹脂、 熱硬化性樹脂 (熱硬化基の一部または全部を感光化したものも 含む) 、 もしくは熱硬化性樹脂 (熱硬化基の一部または全部を感光化したも のも含む) と熱可塑性樹脂の複合体を用いることができる。 下層の接着剤層を構成する熱硬化性樹脂としては、 エポキシ樹脂、 フ ノ ール樹脂、 ポリイ ミ ド樹脂などを用いることができる。 なお、 熱硬化基の一 部を感光化する場合は、 熱硬化基の一部をメタク リル酸ゃ了ク リル酸などと 反応させて了ク リル化させる。 なかでもエポキシ樹脂の了クリレートが最適 である。 このェポキシ樹脂としては、 ノボラック型ェポキシ樹脂、 脂環式ェ ポヰシ樹脂などを用いることができる。
下層の接着剤層を構成する熱可塑性樹脂としては、 ポリエーテルスルフォ ンゃポリスルフォ ン、 ポ リ フヱニレンスルフォ ン、 ポリ フヱニレンサルファ ィ ド、 ポリフヱニルエーテル、 ポリエーテルィ ミ ドなどを用いることができ る。
下層の接着剂層を構成する耐熱性樹脂粒子としては、 ァミノ樹脂 (メラ ミ ン樹脂、 尿素樹脂、 グ了ナミン樹脂など) 、 エポキシ樹脂、 ビスマレイ ミ ド 一ト リ了ジン樹脂などを用いることができる。
(3) 塗布した層間樹脂絶縁剤 (無電解めつき用接着剤) を乾燥する。
この時点では、 基板の導体回路上に設けた層間樹脂絶縁層は、 導体回路パ タ一ン上の層間樹脂絶縁層の厚さが薄く、 大面積を持つ導体回路上の層間樹 脂絶緑層の厚さが厚くなり、 凹凸が発生している状態であることが多い。 そ のため、 この凹凸状態にある層間樹脂絶縁層を、 金属板や金属ロールを用い て加熱しながら押圧し、 その層間樹脂絶縁層の表面を平坦化することが望ま しい。
(4) 次に、 層間樹脂絶緣層を硬化する一方で、 その層間^脂絶緣層にはバイ ァホール形成用の開口を設ける。
層間樹脂絶縁層の硬化処理は、 無電解めつき用接着剤の樹脂マト リックス が熱硬化性樹脂である場合は熱硬化して行い、 感光性樹脂である場合は紫外 線などで露光して行う。
バイァホ—ル形成用の開口は、 無電解めつき用接着剤の樹脂マト リッ クス が熱硬化性樹脂である場合は、 レーザ光や酸素プラズマなどを用いて穿孔し、 感光性樹脂である場合は露光現像処理にて穿孔される。 なお、 露光現像処理 は、 バイァホ一ル形成のための円パターンが描画されたフォ トマスク (ガラ ス基板がよい) を、 円パターン側を感光性の層間樹脂絶縁層の上に密着させ て載置したのち、 露光、 現像処理する。
(5) 次に、 バイァホール形成用開口を設けた層間樹脂絶緑層 (無電解めつき 用接着剤層) の表面を粗化する。
特に本発明では、 無電解めつき用接着剤層の表面に存在する耐熱性樹脂粒 子を酸あるいは酸化剤によって溶解除去することにより、 接着剤層表面を粗 化処理する。 このとき、 粗化面の寇みの深さは、 1〜5 ;u m程度が好ましい ここで、 上記酸としては、 リ ン酸、 塩酸、 硫酸、 あるいは蟻酸や酢酸など の有機酸があるが、 特に有機酸を用いることが望ましい。 粗化処理した場合 に、 バイ了ホールから露出する金属導体層を腐食させにくいからである。 一方、 上記酸化剂としては、 クロム酸、 過マンガン酸塩 (過マンガン酸力 リウムなど) を用いることが望ましい。
(6) 次に、 層間樹脂絶縁層の粗化面に触媒核を付与する。
触媒核の付与には、 貴金属イオンや貴金属コロイ ドなどを用いることが望 ましく、 一般的には、 塩化パラジウムやパラジウムコロイ ドを使用する。 な お、 触媒核を固定するために加熱処现を行うことが望ましい。 このような触 媒核としてはパラジゥムがよい。
(7) 次に、 粗化した層間樹脂絶縁層上の全面に薄付けの無電解めつき膜を形 成する。
この無電解めつき膜は、 無電解銅めつき膜がよく、 その厚みは、 1〜5〃 m、 より望ましくは 2〜3〃mとする。 なお、 無電解銅めつき液としては、 常法で採用される液組成のものを使用でき、 例えば、 硫酸銅: 29 g Z 1、 炭 酸ナト リ ウム : 25 g Z 1、 酒石酸塩: 140 g Z 1、 水酸化ナト リ ウム : 40 g Z】 、 37%ホルムアルデヒ ド : 150m 1 、 ( p H = 11. 5) からなる液組成の ものがよい。
(8) 次に、 前記(7) で設けた無電解めつき膜上に感光性樹脂フィルム (ドラ ィフィルム) をラミネートし、 この感光性樹脂フィルム上に、 めっきレジス トパターンが描画されたフォ トマスク (ガラス基板がよい) を密着させて載 置し、 露光、 現像処理することにより、 めっきレジス トパターンを配設した 非導体部分を形成する。
(9) 次に、 無電解めつき膜上の非導体部分以外に電解めつき膜を形成し、 導 体回路、 ならびにバイァホールとなる導体部を設ける。
ここで、 電解めつきとしては、 電解銅めつきを用いることが望ましく、 そ の厚みは、 10〜20〃mがよい。
(10)次に、 非導体部分のめっきレジス トを除去した後、 さらに、 硫酸と過酸 化水素の混合液や過硫酸ナト リゥム、 過硫酸アンモニゥム、 塩化第二鉄、 塩 化第二銅などのェッチング液にて無電解めつき膜を溶解除去し、 無電解めつ き膜と電解めつき膜の 2層からなる独立した導体回路、 ならびにバイァホー ルを得る。 なお、 非導体部分に露出した粗化面上のパラジウム触媒核は、 ク ロム酸などで溶解除去する。
αυ次に、 前記(10)で得た導体回路、 ならびにバイァホールの表面に粗化層 を形成する。
この粗化層の形成方法としては、 エッチング処理、 研磨処理、 酸化還元処 理あるいはめっき処理がある。
酸化還元処理は、 酸化浴 (黒化浴) として NafJH (10 g / 1 ) 、 aC102 (40 g Z 1 ) 、 Na3P04 ( 6 g / 1 ) を用い、 還元浴として NaOH ( 10 g / 1 ) 、 a Bll4 ( 5 g / 1 ) を用いて行う。
また、 銅一ニッケルーリン合金層による粗化層を形成する場合は無電解め つきにより析出させる。 この合金の無電解めつき液としては、 硫酸銅 1〜4ϋ g / 1、 硫酸ニッケル 0. i 〜6. 0 g Zし クェン酸 10~20 g Z 1、 次亜リ ン 酸塩 10 100 g / l、 ホウ酸 10〜40 g Z l、 界面活性剤 0. 01〜10 g Z 1から なる液組成のめつき浴を用いることが望ましし、。
(12)次に、 この基板上に(2),(3) の工程に従い、 眉間樹脂絶縁層を形成する c (13)さらに、 必要に応じて (4)〜(10)の工程を繰り返すことにより多層化し、 多層配線基板を製造する。
〔フルアディティブ法〕
(1) まず、 本発明の無電解めつき用接着剤を使用し、 セミアディティ法と同 様にして、 (1)〜(6) の工程を実施する。
(2) 次に、 触媒核が付与された層間樹脂絶縁層 (無電解めつき用接着剤層) の粗化面上に、 めっきレジストパタ一ンを配設した非導体部分を形成する。 このめつきレジス トは、 市販の感光性ドライフィルムをラ ミネート して露 光, 現像処理する方法、 あるいは液状のめつきレジス ト組成物を υ—ルコー タなどで塗布して乾燥, 露光, 現像処理する方法により形成される。
上記めつきレジスト紐成物としては、 クレゾールノボラック型ェポキシ榭 脂ゃフヱノ一ルノボラック型ェポキシ樹脂などのノボラック型ェポキシ榭脂 をメタク リル酸ゃァク リル酸で了ク リル化した樹脂とィ ミダゾ一ル硬化剂か らなる感光性樹脂組成物を使用することが望ましい。 その理由は、 かかる感 光性樹脂組成物は、 解像度ゃ耐塩基性に優れるからである。
(3) 次に、 非導体部分 (めっきレジスト部分) 以外に無電解め-つきを施し、 導体回路、 ならびにバイァホールとなる導体部を設ける。 無電解めつきは、 無電解銅めつきが好ましい。
なお、 バイァホール形成用開口を無電解めつきにて充塡して、 いわゆるフ ィルドビ了を形成する場合は、 まず、 無電解めつき用接着剤層上に触媒核を 付与する前に、 バイァホール形成用の開口から露出する下層の導体層の表面 を酸で処理して活性化して無電解めつき液に浸漬する。 そして、 無電解めつ
ϋ Γ o
きで' ィァホール形成用開口を充塡した後、 無電解めつき用接着剤層上に触 媒核を付与し、 めっきレジス トを設けて、 無電解めつきを行うことにより、 導体層を設ける。
このような無電解めつき膜での充塡により形成されたバイ了ホールは、 そ の直上にさらに他のバイァホールを形成することができるので、 配線板の小 径化、 高密度化が可能となる。
また、 導体層と無電解めつき用接着剤層との密着力を向上させる手段とし て、 銅、 ニッケル、 コバルトおよびリンから選ばれるし、ずれか少なくとも 2 種以上の金厲ィォンを使用した合金めつきを一次めつきとして施し、 その後、0 銅めつきを二次めつきとして施す方法がある。 これらの合金は強度が高く、 ピール強度を向上させることができるからである。
(4) 次に、 めっきレジス ト部分以外に形成された導体回路、 ならびにバイァ ホールの上面に粗化壓を形成する。
この粗化層の形成方法としては、 エッチング処理、 研磨処理、 酸化還元処 理あるいはめっき処理がある。
なお、 銅 ニッケルーリン合金層による粗化層を形成する場合は無電解め つきにより析出させる。
(5) さらに、 必要に応じて上層の層 lli]絶縁層 (無電解めつき用接着剂層) と 導体層を積層して多層化し、 多層配線基板を製造する。
(実施例 1 ) セミアディティブ法
(1) 厚さ 0.6隱のガラスエポキシ樹脂または BT (ビスマレイ ミ ド ト リアジ ン) 樹脂からなる基板 1の両面に の銅箔 8がラミネ一トされてなる銅 張積層板を出発材料とした (図 1参照) 。 まず、 この銅張積層板をドリル削 孔し、 無電解めつきを施し、 パターン状にエッチングすることにより、 基板 1の両面に内層導体回路 4とスルーホール 9を形成した。
この内層導体回路 4とスルーホール 9の表面を酸化 (黒化) 還元処理し て粗化し (図 2参照) 、 導体回路間とスルーホール内に、 充塡樹脂 10として ビスフニノ一ル F型エポキシ樹脂を充^した後 (図 3参照) 、 その基板表面 を、 導体回路表面およびスルーホールのランド表面が露出するまで研磨して 平坦化した (図 4参照) 。
(2) 前記(1) の処理を施した基板を水洗いし、 乾燥した後、 その基板を酸性 脱脂してソフ トエッチングし、 次いで、 塩化パラジウムと有機酸からなる触 媒溶液で処理して、 P d触媒を付与し、 この触媒を活性化した後、 硫酸銅 8 g/し 硫酸ニッケル 0.6g/ 1、 クェン酸 15g/ 1、 次亜リン酸ナト リゥ ム 29g 、 ホウ酸 3igZし 界面活性剂 ϋ. lgZし pH=9からなる無 電解めつき浴にてめつきを施し、 銅導体回路の露出した表面にじ u— N i— P合 金からなる厚さ 2.5 mの粗化層 11 (凹凸層) を形成した。
さらに, その基板を、 ϋ. ImolZ 1ホウふつ化スズ一 1. OmolZ 1チォ尿素液 からなる無電解スズ置換めつき浴に 50°Cで 1時間浸漬し、 前記粗化層 11の表 面に厚さ 0.3 «Γηのスズ置換めつき層を設けた (図 5参照、 但しスズ層につ いては図示しない) 。
(3) D DG (ジエチレングリコールジメチルエーテル) に溶解したクレゾ —ルノポラック型エポキシ樹脂 (日本化薬製、 分子量 2500) の 25%アク リル 化物を 34重量部、 ポリエーテルスルフォン (PES) 12重量部、 ィ ミダゾー ル硬化剤 (四国化成製、 商品名 : 2E41Z CN) 2重量部、 感光性モノマーであ る力プロラク トン変成ト リス (了クロキシェチル) イソシ了ヌレート (東亜 合成製、'商品名 :了 πニックス M315 ) 4重量部、 光開始剤 (チバガイギー 社製、 商品名 : ィルガキュ了一 907 ) 2重量部、 光増感剤 (日本化薬製、 商 品名 : DET) (— S ) 0. 2 重量部、 さらに、 エポキシ樹脂粒子 (三洋化成製、 商 品名 : ポリマ—ポール) の平均粒径 1. 0 rmのものを 15重量部、 平均粒径 0. 5 mのものを 1ϋ重量部を混合した後、 Ν Μ Ρ (ノルマルメチルピ u リ ド ン) 30. 0重量部を添加しながら混合し、 ホモディスパ一攪拌機で粘度 Ί Pa · sに調整し、 続いて 3本ロールで混練して感光性の無電解めつき用接着剤溶 液 (層間樹脂絶緣剤) を得た。
(4) 前記(3) で得た感光性の接着剤溶液を、 前記(2) の処理を終えた基板の 両面に、 ロールコータを用いて塗布し、 水平状態で 20分間放置してから、 60 °Cで 30分 1¾1の乾燥を行い、 厚さ 60 mの接着剤層 2を形成した (図 6 ) 参 照) 。
(5) 前記(4) で基板の両面に形成した接着剤層 2の上に、 粘着剤を介してポ リエチレンテレフタレー トフィルム (透光性フィルム) を貼着した。 そして, 厚さ 5 nの遮光ィンクによってバイァホールと同形の円パターン (マスク パターン) が描画された厚さ 5瞧のソ一ダライムガラス基板を、 円パターン が描画された側を接着剤層 2に密着させて載置し、 紫外線を照射して露光し た。 '
(6) 露光した基板を D M T G (ト リエチレングリコールジメチルエーテル) 溶液でスプレー現像することにより、 接着剤層 2に 100 m 0のバイァホー ルとなる開口を形成した。 さらに、 当該基板を超高圧水銀灯にて 3000ηϋΖ™: で露光し、 100°Cで 1時間、 その後 150°Cで 5時問にて加熱処理することに より、 フォ トマスクフィルムに相当する寸法精度に優れた開口 (バイァホ一 ル形成用開口) 6を有する厚さ 50 mの接着剤層 2を形成した。 なお、 バイ 了ホールとなる開口 6には、 粗化層 11を部分的に露出させた (図 7参照) 。 (7) 前記(5), (6) でバイァホール形成用開口 6を形成した基板を、 クロム酸 に 2分間浸漬し、 接着剤層 2の表面に存在するェポキシ樹脂粒子を溶解除去 して、 当該接着剤層 2の表面を粗化し、 その後、 中和溶液 (シプレイ社製) に浸漬してから水洗した (図 8参照) 。
(8) 前記(7) で粗面化処理 (粗化深さ 5 um) を行った基板に対し、 パラジ ゥム触媒 (アトテック製) を付与することにより、 接着剤層 2およびバイァ ホール用開口 6の表面に触媒核を付与した。
(9) 以下に示す組成の無電解銅めつき浴中に基板を浸漬して、 粗面全体に厚 さ 1. 5 mの無電解銅めつき膜 12を形成した (図 9参照) 。
〔無電解めつき液〕
EDTA 150 g/ 1
硫酸銅 20 g/ 1
H C H 0 30 ml/ 1
N a OH 40 g/ 1
ex, ービピリジル 80 mg/ 1
P EG 0.1 / 1
〔無電解め-つき条件〕
70°Cの液温度で:] 0分
(10)前記(9) で形成した無電解銅めつき膜 12上に市販の感光性樹脂フィルム (ドライフィルム) を熱圧着して貼り付け、 さらに、 このドライフィルム上 に、 クロム層によってめつきレジス ト非形成部分がマスクパターンとして描 画された厚さ 5隱のソ一ダライムガラス基板を、 ク口ム層が形成された側を ドライフィルムに密着させて載置し、 110 mJ/cm2 で露光し、 0.8%炭酸ナ ト リゥムで現像処理し、 厚さ 15〃mのめつきレジスト 3のバタ一ンを設けた (図 10参照) 。
(11)次に、 めっきレジス ト非形成部分に、 以下に示す条件で電解銅めつきを 施し、 厚さ 15 mの電解銅めつき膜 Γ3を形成した (図 11参照) 。
〔電解めつき液〕
硫酸 180 Ε/ \
硫酸銅 80 g/ 1
添加剤 (了トテックジャパン製 商品名 :力パラシド G L)
1 ml/ 1
〔電解めつき条件〕
電流密度 1.2 A/dm2
時間 30分
ίτιιιιβζ. 至皿
(12)めっきレジスト 3を「)%Κ0Ι1 をスプレーして剝離除去した後、 そのめつ きレジスト 3下の無電解めつき膜 12を、 硫酸と過酸化水素の混合液でエッチ ング処理して溶解除去し、 無電解銅めつき膜 12と電解銅めつき膜 13からなる 厚さ lS mの内層導体回路 5を形成した。 さらに、 粗化面 11に残っている Pd をクロム酸 ( 800g/ 1 ) に 1 ~2分浸漬して除去した (図 12参照) 。
(13)導体回路 5を形成した基板を、 硫酸銅 8 g/ l、 硫酸ニッケル 0.6g/ 1、 クェン酸 15 g/ 1、 次亜リ ン酸ナト リウム 29gZし ホウ酸 31gZ 1、 界面活性剤 0. lgZ 1からなる p H = 9の無電解めつき液に浸潰し、 該導体 回路 5の表面に厚さ 3 rnの銅一ニッケルーリ ンからなる粗化層 11を形成し た。 このとき、 粗化層 11を EPMA (^光 X線分析装置) で分析したところ、 Cu:98mol%、 Ni:l.5 tnol%、 P :0.5 mol%の組成比であった。
そしてさらに、 その基板を水洗いし、 0. lmol/ 1ホウふつ化スズ一 1. Omol Z 1チォ尿素液からなる無電解スズ置換めつき浴に 50 °Cで 1時間浸漬し、 前 記粗化層 11の表面に厚さ 0.3 mのスズ置換めつき層を形成した (図 13参照、 但し、 ズズ置換層は図示しない) 。
(14)次に、 前記 (4)の工程に従って、 接着剤層 2をさらに設け、 その表面に ポリエチレンテレフタレートフィルム (透光性フィルム) を貼着した後、 ス テンレス板で配線板を挟み、 20 kgf/cm2 で加圧し、 加熱炉内で 65°Cで加熱 しながら、 20分間加熱プレスした。 この加熱プレスにより、 接着剤層 2の表 面を平坦化して層間樹脂絶緑層とした (図 14参照) 。
(15)そして前記 (5)〜(13)の工程を繰り返すことにより、 さらに導体回路を 設け、 その導体回路の表面に銅 ニッケルーリ ンからなる粗化層 11を設けた。 但し、 粗化層 11の表面にはスズ置換めつき層を形成しなかった (図 〜 19参 照) 。
(16)—方、 D M D Gに溶解させた 60重量%のクレゾ一ルノボラック型ェポキ シ樹脂 (曰本化薬製) のエポキシ基 50%をアク リル化した感光性付与のオリ ゴマ— (分子量 4000) を 46. 67重量部、 メチルェチルケ トンに溶解させた 80 重量%のビスフ ノール A型エポキシ樹脂 (油化シェル製、 商品名 : ェピコ ート 1001) 15. ϋ重量部、 ィ ミダゾール硬化剂 (四国化成製、 商品名 : 2Β4 Ζ- CN) 1. 6 重量部、 感光性モノマーである多価ァク リルモノマー (日本化薬製、 商品名 : R 604 ) 3重量部、 同じく多価ァク リルモノマ一 (共栄社化学製、 商品名 : 0ΡΕ6Λ ) 1. 5重量部、 分散系消泡剤 (サンノプコ社製、 商品名 : S -65) 0. 71重量部を混合し、 さらにこれらの混合物に対して光開始剤として のべンゾフュノン (関柬化学製) 2重量部、 光増感剤としてのミ ヒラーケト ン (関東化学製) 0. 2 重量部を加えて、 粘度を 25°Cで 2. OPa ' sに調整した ソルダ一レジスト組成物を得た。
なお、 粘度測定は、 B型粘度計 (東京計器、 型) で 60rpmの場合は ローター No. 4、 6 rpm の場合はロータ一 No. 3によった。
(17)前記(15)で得た基板の両面に、 上記ソルダーレジスト組成物を 20 u mの 厚さで塗布した。 次いで、 70°Cで 20分間、 了 0°Cで 30分間の乾燥処理を行った 後、 クロム層によってソルダ一レジス ト開口部の円パターン (マスクバタ一 ン) が描画された厚さ 5隱のソーダライムガラス基板を、 ク口ム層が形成さ れた側をソルダーレジス ト層に密着させて載置し、 lOOOmJZcm2 の紫外線で 露光し、' ϋ町 G現像処理した。 そしてさらに、 80°Cで 1時間、 100°Cで 1時間、 12(TCで 1時間、 150°Cで 3時間の条件で加熱処理し、 はんだパッ ドの上面、 バイ了ホールとそのランド部分を開口した (開口径 2(]0〃m) ソルダ一レジ ス ト層 14のパターン (厚み^〃 m) を形成した。
(19)次に、 ソルダ—レジス ト層 14を形成した基板を、 塩化ニッケル 30g/ 1、 次亜リ ン酸ナ ト リ ゥム 10gZ 1、 クェン酸ナ ト リゥム lOgZ 1からなる p H = 5の無電解ニッケルめっき液に 2ϋ分間浸漬して、 開口部に厚さ 5 jumの二 ッケルめっき層 15を形成した。 さらに、 その基板を、 シアン化金カ リウム 2
2
gZ 1、 塩化アンモニゥム 75gZ 1、 9クェン酸ナト リウ厶 50gZ I、 次亜リ ン酸ナト リゥム 10gZ 1からなる無電解金めつき液に 93°Cの条件で 23秒間浸 漬して、 ニッケルめっき層 15上に厚さ ϋ.03 ηの金めつき層 16を形成した。
(20)そして、 ソルダ一レジス ト層 Uの開口部に、 はんだペース トを印刷して 200°Cでリフローすることによりはんだバンプ (はんだ体) 17を形成し、 は んだバンプを有するプリント配線板を製造した (図 20参照) 。
(実施例 2) フルアディティブ法
(1) DMDG (ジエチレングリコールジメチルエーテル) に溶解したクレゾ —ルノポラック型ェボヰシ榭脂 (1 本化薬製、 分子量 2500) の 25%アク リル 化物を 34重量部、 ポリエ一テルスルフォン (PES) 12重量部、 ィ ミダゾ一 ル硬化剤 (四国化成製、 商品名 : 2B4MZ-CN) 2重量部、 感光性モノマーであ る力プロラク トン変成ト リス (ァクロキシェチル) イソシァヌレー ト (東亜 合成製、 商品名 : ァ αニックス M315 ) 4重量部、 光開始剤 (チバガイギー 社製、 商品名 :ィルガキュア一 907 ) 2重量部、 光増感剤 (日本化薬製、 商 品名 : DB — S) 0.2重量部、 さらに、 エポキシ樹脂粒子( 三洋化成製、 商 品名: ポリマーポール) の平均粒径 1. O mのものを 15重量部、 平均粒径 0.5 mのものを 10重量部を混合した後、 ΝΜΡ (ノルマルメチルピロ リ ド ン) 30. 0重量部を添加しながら混合し、 ホモディスパー攪拌機で粘度 7 Pa · sに調整し、 続いて 3本ロールで混練して感光性の無電解めつき用接着剤溶 液 (層間樹脂絶縁剤) を得た。
(2) 実施例 1の(1) , (2) に従って、 コア基板に、 前記(1) で得た無電解めつ き用接着剤溶液を π—ルコ一夕で両面に塗布し、 水平状態で 2ϋ分 3放置して から、 60°Cで 30分間の乾燥を行い、 厚さ GO mの接着剤層 2を形成した。 «) 前記(2) で基板の両面に形成した接着剤層 2の上に、 粘着剤を介してポ リエチレンテレフタレー トフィルム (透光性フィルム) を貼着した。 そして、 厚さ 5〃mの遮光ィ ンクによってバイ了ホ一ルと同形の円パターン (マスク パタ―ン) が描画された厚さ 5 mmのソ一ダラィムガラス基板を、 円パタ一ン カ《描画された側を接着剤層 2に密着させて載置し、 紫外線を照射して露光し o
(4) 露光した基板を D M T G (ト リエチレングリコールジメチルエーテル) 溶液でスプレー現像することにより、 接着剤層 2にバイァホールとなる 100 u m 0の開口を形成した。 さらに、 当該基板を超高圧水銀灯にて 3000mJ/cm2 で露光し、 100°Cで 1時問、 その後 1WCで 5時間にて加熱処理することに より、 フォ トマスクフィルムに相当する寸法精度に優れた開口 (バイァホ一 ル形成用開口) 6を有する厚さ の接着剂層 2を形成した。 なお、 バイ 了ホールとなる開口 ΰには、 粗化層 11を部分的に露出させた (図 7参照) 。
(5) バイァホール形成用開口 6を形成した基板を、 クロム酸に 2分間浸潰し、 接着剤層 2の表面に存在するェポキシ樹脂粒子を溶解除去して、 当該接着剤 層 2の表面を粗化し、 その後、 中和溶液 (シプレイ社製) に浸漬してから水 洗した (図 8参照) 。
(6) 一方、 D M D Gに溶解させたクレゾ一ルノポラック型ェポキシ樹脂 (日 本化薬製、 商品名 : BOCN -- 103S) のエポキシ基 50%を了ク リル化した感光性 付与のォ リゴ (分子量 4000) 46. 7重量部、 メチルェチルケ トンに溶解さ せた 80重量部のビスフユノール A型エポキシ樹脂 (油化シェル製、 商品名 : ェピコート 1001) 15. 0重量部、 ィ ミダゾ—ル硬化剤 (四国化成製、 商品名 : 2B4MZ-CN) 1. 6 重量部、 感光性モノマーである多価ァク リレート (日本化薬 製、 R— 604 ) 3重量部、 同じく多価ァク リルモノマー (共栄社化学製、 商 品名 : DPE-6A) 1. 5 重量部を混合し、 さらにこれらの混合物の全重量に対し てァク リル酸エステルの重合体 (共栄社化学製、 商品名 : ポリフ π— 75) 0. 5 重量部を混合して攪拌し、 混合液 Aを調製した。
また、 光開始剤としてのベンゾフエノ ン (関東化学製) 2重量部、 光増感 剤としてのミ ヒラーケトン (関東化学製) 0. 2 重量部を 40 °cに加温した 3重
3
量部の D M D Gに溶解させて混合液 Bを調製した。
そして、 上記混合液 Aと上記混合液 Bを混合して液状レジストを得た。
(7) 前記(5) の処理を終えた基板上に、 上記液状レジス トをロールコ一ター を用いて塗布し、 G0°Cで 30分 [10の乾燥を行い、 厚さ 30 mのレジス 1、層を形 成した。 次いで、 L Z S (ライ ンとスペースとの比) = 50/50の導休回路パ タ一ンの描画されたマスクフィルムを密着させ、 超高圧水銀灯により 1000mJ /cm2 で露光し、 D M D Gでスプレー現像処理することにより、 基板上に導 休回路バタ一ン部の抜けためっき用レジス トを形成し、 さらに、 超高圧水銀 灯にて GOOOmJZじ m2 で露光し、 100°Cで 1時間、 その後、 150°Cで: 時間の 加熱処理を行い、 接着剤層 (層間樹脂絶縁層) 2の上に永久レジス ト 3を形 成した (図 21参照) 。
(8) 永久レジスト 3を形成した基板を、 100 g Z 1の硫酸水溶液に浸漬処现 して触媒核を活性化した後、 下記組成を有する無電解銅一二ッケル合金めつ き浴を用いて一次めつきを行い、 レジス ト非形成部分に厚さ約 1. 7 ί τηの銅 —ニッケル リンめつき薄膜を形成した。 このとき、 めっき浴の温度は 60°C とし、 めっき浸漬時間は 1時間とした。
- CuS04 · 5H20 : 6. 0 mM ( 1. 5 g Z 1 ) ··· NiS04 · 6H20 95.1 mM (25g/ 1 )
鍩化剤… Na3Csll 0.23M (60g/〗)
還元剂… aPH2D2 · H20 0.19M (20g/ 1 )
p H調節剤… NaOI 0. 75M (PH = 9. 5 )
安定剤…硝酸鉛 0.2 mM (80ppm )
界面活性剤 0.05g / 1
なお、 析出速度は、 1.7 mZ時間とした。
(9) 一次めつき処理した基板を、 めっき浴から引き上げて表面に付着してい るめつき液を水で洗い流し、 さらに、 その基板を酸性溶液で処理することに より、 銅一ニッケル一リ ンめつき薄膜表層の酸化皮膜を除去した。 その後、 P d置換を行うことなく、 銅一ニッケル—リ ンめつき薄膜上に、 下記組成の 無電解銅めつき浴を用いて二次めつきを施すことにより、 アディティブ法に よる導体として必要な外層導体パターンおよびバイァホール (BVIi ) を形成 した (図 22参照) 。 このとき、 めっき浴の温度は 50〜70°Cとし、 めっき浸漬 時間は^〜 360 分とした。
金属塩… CuSQ4 · 51120 8.6 mM
錯化剤… T E A 0.15M
還元剤… HCH〇 0.02M
その他…安定剤 (ビピリジル、 フ ロシアン化カ リゥム等) :少量 析出速度は、 6; umZ時間
(10)このようにしてアディティブ法による導体層を形成した後、 #600 のべ ルト研磨紙を用いたベルトサンダー研磨により、 基板の片面を、 永久レジス トの上面と導体回路上面ならびにバイァホールのランド上面とが揃うまで研 磨した。 引き続き、 ベルトサンダーによる傷を取り除くためにバフ研磨を行 つた (バフ研磨のみでもよい) 。 そして、 他方の面についても同様に研磨し て、 基板両面が平滑なプリント配線基板を得た。 (11)そして、 表面を平滑化したプリント配線基板を、 硫酸銅 8 gZ 1、 硫酸 ニッケル 0.6g / 1、 クェン酸 15 g/ 1、 次亜リン酸ナト リウム 29g / 1、 ホウ酸 31gZ l、 界面活性剤 0. lgZ lからなる pH== 9の無電解めつき液 に浸潰し、 厚さ 3 umの銅一ニッケルーリン合金からなる粗化層 11を基板表 面に露出している導体表面に形成した (図 23参照) 。
その後、 前述の工程を繰り返すことにより、 アディティブ法による導体層 を更にもう一層形成し、 このようにして配線層をビルドァップすることによ り 6層の多層プリント配線板を得た。
(12)さらに、 実施例 1の(16)〜(20)の工程に従ってソルダーレジスト層 14と はんだバンプ 17を形成し、 はんだバンプ 17を有するプリン ト配線板を製造し た (図 24参照) 。
(比較例 1 ) セミアディティブ法 (3.9 βτ / 0.5〃m)
ϋ[下に示す無電解めつき用接着剤溶液を用いたこと以外は、 実施例 1と同 様にしてはんだバンプを有するプリント配線板を製造した。
β|]ち、 DMDG (ジエチレングリコールジメチルエーテル) に溶解したク レゾールノボラック型エポキシ樹脂 (日本化薬製、 分子量 2500) の 25%ァク リル化物を 34重量部、 ポリエーテルスルフオ ン (PE S) 12重量部、 ィ ミダ ゾール硬化剤 (四国化成製、 商品名 : CN) 2重量部、 感光性モノマー である力プロラク トン変成ト リス (ァクロキシェチル) イソシ了ヌレー ト
(東亜合成製、 商品名 : ァ αニックス M315 ) 4重量部、 光開始剤 (チバガ ィギ一社製、 商品名 : ィルガキュア— 907 ) 2重量部、 光増感剂 (日本化薬 製、 商品名 : DBTX— S) 0.2 重量部、 さらにエポキシ樹脂粒子( 東レ製、 商 品名: トレパール) の平均粒径 3.9 «ΙΤΙのものを 10重量部、 平均粒径 0.5 mのものを 25重量部を混合した後、 NMP (ノルマルメチルピロ リ ドン) 30.0重量部を添加しながら混合し、 ホモディスパー攪拌機で粘度 7 Pa * sに 調整し、 続いて 3本ロールで混練して得た感光性の無電解めつき用接着剤溶 液 (層間樹脂絶縁剂) を用いた。
(比蛟例 2 ) セミアディティブ法
(1.6 u m粉砕粉 +ェポキシ / P E Sマ ト リ ックス)
(1) 特開昭 61— 276875号公報 (U S P 4752499号、 U S P 5921472号) に準 じてエポキシ樹脂粒子を調製した。
即ち、 エポキシ樹脂 (三井石油化学工業製、 商品名 : T A— 1800) を熱風 乾燥器内にて 180°Cで 4時間乾燥して硬化させ、 この硬化させたエポキシ樹 脂を粗粉砕してから、 液体窒素で凍結させながら超音波ジ ッ ト粉砕機 (曰 本ニュ ーマチック工業製、 商品名 : ァヰュカツ ト B— 18型) を使用して分級 し、 平均粒径 1. G umのエポキシ樹脂粒子を調製した。
(2) プリ ン ト配線板の製造は、 以下に示す無電解めつき用接着剤溶液を用い たこと以外は、 実施例 1と同様である。
即ち、 DMDG (ジエチレングリコールジメチルエーテル) に溶解したク レゾールノボラック型エポキシ樹脂 (日本化薬製、 分子量 2500) の 25%了ク リル化物を 34重量部、 ポリエーテルスルフォ ン (P E S) 12重量部、 イ ミダ ゾール硬化剤 (四国化成製、 商品名 : 2B4MZ-CN) 2重量部、 感光性モノマー である力プロラク トン変成ト リス (ァクロキシェチル) イソシァヌレー ト (東亜合成製、 商品名 :了 uニックス ) 4重量部、 光開始剂 (チバガ ィギ一社製、 商品名 :ィルガキュア— 907 ) 2重量部、 光増感剤 (日本化薬 製、 商品名 : DETX— S) 0.2 重量部、 さらに上記 (1)のエポキシ樹脂粒子の 平均粒径 1. のものを 35重量部を混合した後、 NMP (ノルマルメチル ピロ リ ドン) 30.0重量部を添加しながら混合し、 ホモディスパー攪拌機で粘 度 7 Pa * sに調整し、 続いて 3本ロールで混練して得た感光性の無電解めつ き用接着剤溶液 (層間樹脂絶縁剤) を用いた。
(比較例 3) セミアディティブ法
(1.6 im粒子 +エポキシ ZP E Sマ ト リ ックス) 以下に示す無電解めつき用接着剤溶液を用いたこと以外は、 実施例 iと同 様にしてはんだバンプを有するプリント配線板を製造した。
即ち、 D M D G (ジエチレングリコールジメチルエーテル) に溶解したク レゾ一ルノボラック型エポキシ樹脂 (日本化薬製、 分子量 250ϋ) の 25%ァク リル化物を 34重量部、 ポリエーテルスルフォン (P E S ) 12重量部、 ィ ミダ ゾール硬化剤 (四国化成製、 商品名 : 2重量部、 感光性モノマー である力プロラク トン変成ト リス (了クロキシェチル) イソシ丁ヌレート (東亜合成製、 商品名 : ァロニックス M315 ) 4重量部、 光開始剤 (チパガ ィギ一社製、 商品名 : ィルガキュア一 907 ) 2重量部、 光増感剤 (日本化薬 製、 商品名 : ΠΕΤΧ— S ) 0. 2 重量部、 さらにエポキシ樹脂粒子 (柬レ製、 商 品名 : ト レバール) の平均粒径 1. 6 のものを 35重量部を混合した後、 N M P (ノルマルメチルピロリ ドン) 30. 0重量部を添加しながら混合し、 ホモ ディスパー攪拌機で粘度 7 Pa · sに調整し、 続いて 3本ロールで混練して得 た感光性の無電解めつき用接着剤溶液 (層間樹脂絶縁剤) を用いた。
(比較例 4 ) フルアディティブ法 (3. U m/ 0. 5〃m)
以下に示す無電解めつき用接着剂溶液を用いたこと以外は、 実施例 2と同 様にしてはんだバンプを有するプリント配線板を製造した。
即ち、 D M D G (ジエチレングリ コールジメチルエーテル) に溶解したク レゾ一ルノボラック型エポキシ樹脂 (日本化薬製、 分子量 2500) の 25%ァク リル化物を 34重量部、 ポリエーテルスルフォン (P E S ) 12重量部、 ィ ミダ ゾ―ル硬化剤 (四国化成製、 商品名 : 2E4MZ- CN) 2重量部、 感光性モノマー である力プロラク トン変成ト リス (ァクロヰシェチル) イソシ了ヌレート (東亜合成製、 商品名 : ァロニックス M315 ) 4重量部、 光開始剤 (チバガ ィギ一社製、 商品名 : ィルガキュア一 907 ) 2重量部、 光増感剤 (日本化薬 製、 商品名 : DBT5 (— S ) 0. 2 重量部、 さらにエポキシ樹脂粒子 (東レ製、 商 品名: ト レパール) の平均粒径 3. のものを 10重量部、 平均粒径 0. 5 mのものを 25重量部を混合した後、 N M P (ノルマルメチルピロ リ ドン) 30. 0重量部を添加しながら混合し、 ホモディスパー攪拌機で粘度 7 Pa · sに 調整し、 続いて 3本口一ルで混練して得た感光性の無電解めつき用接着剤溶 液 (層間樹脂絶縁剤) を用いた。
(比較例 5 ) フルアディティブ法
( 1. 6 u m粉砕粉 +エポキシ P E Sマ ト リ ックス)
(1) 特開昭 61— 27G875号公報に準じてェポキシ樹脂粒子を調製した。
即ち、 エポキシ樹脂 (三井石油化学工業製、 商品名 : Τ Λ— 1800) を熱風 乾燥器内にて 180°Cで 4時間乾燥して硬化させ、 この硬化させたエポキシ樹 脂を粗粉砕してから、 液体窒素で凍結させながら超音波ジエツ ト粉砕機 (日 本ニューマチック工業製、 商品名 : 了キュカツ ト B— 18型) を使用して分級 し、 平均粒径 1. G mのエポキシ樹脂粒子を調製した。
(2) プリ ン ト配線板の製造は、 以下に示す無電解めつき用接着剤溶液を用い たこと以外は、 実施例 2と同様である。
即ち、 DM D G (ジエチレングリ コールジメチルェ一テル) に溶解したク レゾールノボラック型エポキシ樹脂 (日本化薬製、 分子量 2500) の 25%ァク リル化物を 34重量部、 ポリエーテルスルフォン (P E S ) 12重量部、 ィ ミダ ゾール硬化剤 (四国化成製、 商品名 : 2E4MZ- CN) 2重量部、 感光性モノマー である力プロラク トン変成ト リス (了クロキシェチル) イソシ了ヌレー ト (東亜合成製、 商品名 : ァ αニックス M315 ) 4重量部、 光開始剤 (チパガ ィギ一社製、 商品名 : ィルガキュア一 9Q7 ) 2重量部、 光増感剤 (日本化薬 製、 商品名 : 0ETX— S ) 0. 2 重量部、 さらに上記(1) のエポキシ樹脂粒子の 平均粒径 1. 6〃mのものを 35重量部を混合した後、 N M P (ノルマルメチル ピロ リ ドン) 30. 0重量部を添加しながら混合し、 ホモディスパー攪拌機で粘 度 7 Pa · sに調整し、 続いて 3本口一ルで混練して感光性の無電解めつき用 接着剤溶液 (層間樹脂絶緑剤) を用いた。 (比較例 6 ) フルアディティブ法
' (1.6 m粒子 エポキシ ZP E Sマ ト リ ックス) 以下に示す無電解めつき用接着剤溶液を用いたこと以外は、 実施例 2と同 様にしてはんだバンプを有するプリン ト配線板を製造した。
P ち、 DMDG (ジエチレングリコールジメチルェ一テル) に溶解したク レゾールノボラック型エポキシ樹脂 (日本化薬製、 分子量 2500) の 25%ァク リル化物を 34重量部、 ポリエーテルスルフォン (P E S) 12重量部、 ィ ミダ ゾール硬化剤 (四国化成製、 商品名 : 2E MZ-(:N) 2重量部、 感光性モノマー である力プロラク トン変成ト リス (ァクロキシェチル) イソシ了ヌレート (東亚合成製、 商品名 : ァロニックス ) 4重量部、 光開始剂 (チバガ ィギ—社製、 商品名 : ィルガキュ了一 907 ) 2重量部、 光増感剂 (日本化薬 製、 商品名 : DET1 (— S) 0.2 重量部、 さらにエポキシ樹脂粒子 (東レ製、 商 品名 : トレパール) の平均粒径 1. G rnのものを 35重量部を混合した後、 N MP (ノルマルメチルピロ リ ドン) 30.0重量部を添加しながら混合し、 ホモ デイスパー攪拌機で粘度 7 Ι½ · sに調整し、 続いて 3本 π—ルで混練して得 た感光性の無電解めつき用接着剤溶液 (層 (¾1樹脂絶縁剤) を用いた。
(比較例 7 ) セミアディティブ法
5. m 0.5 m (特開平 7 —34048 号, USP5519177号公報) 以下に示す無電解め-つき用接着剤溶液を用いたこと以外は、 実施例 1と同 様にしてはんだバンプを有するプリント配線板を製造した。
即ち、 DMDG (ジエチレングリコールジメチルエーテル) に溶解したク レゾ一ルノボラック型エポキシ樹脂 (日本化薬製、 分子量 2500) の 25%ァク リル化物を 34重量部、 ポリエーテルスルフォン (PE S) 12重量部、 ィ ミダ ゾール硬化剤 (四国化成製、 商品名 : 2B4MZ- CN) 2重量部、 感光性モノマー であるト リメチルト リァク リレー ト (TMPTA ) 5重量部、 光開始剤 (チバガ ィギ一社製、 商品名 :ィルガキュア一 907 ) 2重量部、 さらにエポキシ樹脂 粒子 (東レ製、 商品名 : トレパール) の平均粒径 5.5 mのものを 10重量部、 平均粒径 0.5 mのものを 5重量部を混合した後、 NMP (ノルマルメチル ピ リ ドン) 30.0重量部を添加しながら混合し、 ホモディスパ—攪拌機で粘 度 7 Pa · sに調整し、 続いて 3本 π—ルで混練して得た感光性の無電解めつ き用接着剤溶液 (眉間樹脂絶縁剤) を用いた。
(比較例 8) フルアディティブ法
5.5UmZ0.5 um (特開平 7— 34048 号, USP5519177号公報)
以下に示す無電解めつき用接着剤溶液を用いたこと以外は、 実施例 2と同 様にしてはんだバンプを有するプリント配線板を製造した。
即ち、 DMDG (ジエチレングリ コールジメチルエーテル) に溶解したク レゾ一ルノボラック型エポキシ樹脂 (日本化薬製、 分子量 250ϋ) の 25%了ク リル化物を 34重量部、 ポリエーテルスルフォン (PE S) 12重量部、 イ ミダ ゾール硬化剤 (四国化成製、 商品名 : G4 Z- N) 2重量部、 感光性モノマー であるト リメチルト リァク リ レー ト (ΤΜΡΤΛ ) 5重量部、 光開始剤 (チバガ ィギ一社製、 商品名 : ィルガキュア一 907 ) 2重量部、 さらにエポキシ樹脂 粒子 (東レ製、 商品名 : トレパール) の平均粒径 5.5«mのものを 10重量部、 平均粒径 0.5〃 mのものを 5重量部を混合した後、 NMP (ノルマルメチル ピロ リ ドン) 30. ϋ重量部を添加しながら混合し、 ホモディスパー攪拌機で粘 度 7 Pa · sに調整し、 続いて 3本ロールで混純して得た感光性の無電解めつ き用接着剤溶液 (層間樹脂絶緣剂) を用いた。
(実施例 3 ) 隔離保存した接着剤調製用の原料組成物を用いた例
(セミアディティブ法)
基本的には実施例 1と同様であるが、 下記グループ 1〜 3の原料組成物を 用いて無電解めつき用接着剤を調製し、 プリント配線板を製造した。
A. 無電解めつき用接着剂調製用の原料組成物 (上層用接着剤)
くグループ 1 > : クレゾ一ルノボラック型エポキシ樹脂 (日本化薬製、 分 子量 2500) の 25%了ク リル化物を 80重量%で0\ 0 に溶解させた樹脂液を 35重量部、 感光性モノマー (東亜合成製、 ァロニクス M315 ) 3.15重量部、 消泡剤 (サンノプコ製、 S— 65) 0.5 重量部、 NMP 3.6重量部を攪拌混合 して得た。
くグループ 2 > : ポリエーテルスルフォン (PES) 12重量部、 エポキシ 樹脂粒子 (三洋化成製、 ポリマーポール) の平均粒径 1. O mのものを 7.2 重量部、 平均粒子 ί圣 ϋ.5umのものを 3. (J9重量部、 を混合した後、 さらに N M P 30重量部を添加してビーズミルにて攪拌混合して得た。
くグループ 3 > : ィ ミダゾール硬化剤 (四国化成製、 2E Z-CN) 2重量部、 光開始剂 (チバガイギー製、 ィルガキュア I一 907 ) 2重量部、 光増感剤 (日本化薬製、 UETX-S) ().2重量部、 NMP 1.5重量部を攪拃混合した。 これらのグループ 1、 2および 3を隔離した状態で保持し、 25 °Cで 1力月 保存した。
B. 層間樹脂絶縁剂調製用の原料組成物 (下層用接着剤)
<グループ 1〉 : クレゾ一ルノポラック型ェボキシ樹脂 (日本化薬製、 分 子量 2500) の 25%ァク リル化物を 80wl.%の濃度で DMDGに溶解させた樹脂 液を 35重量部、 感光性モノマー (東亜合成製、 了口ニックス M315 ) 4重量 部、 消泡剤 (サンノプコ製、 S— 65) ϋ.5 重量部、 ΝΜΡ 3.6重量部を攪拌 混合して得た。
<グループ 2〉 : ポリエーテルスルフォン (PES) 12重量部、 エポキシ 樹脂粒子 (三洋化成製、 ポリマーポール) の平均粒径 0.5 «mのものを 14.49 重量部、 を混合した後、 さらに NMP30重量部を添加し、 ビーズミルで攪拌 混合して得た。
くグループ 3〉 :ィ ミダゾール硬化剂 (四国化成製、 2E4MZ-CN) 2重量部、 光開始剤 (チバガイギー製、 ィルガキュア I一 907 ) 2重量部、 光増感剤 (日本化薬製、 DETX S) 0.2 重量部、 NMP1.5 重量部を攪拌混合して得た。 これらのグループ 1、 2および 3を隔離した状態で保持し、 25°Cで 1力月 保存した。
C . 樹脂充塡剂調製用の原料組成物
くグループ 1 〉 : ビスフヱノール F型エポキシモノマー (油化シヱル製、 分子量 31ϋ、 YL983U) 100重量部、 表面にシランカップリング剤がコーティ ングされた平均粒怪 1. 6〃mの Si〇2 球状粒子 (了ドマテック製、 CRS 1101 ここで、 最大粒子の大きさは後述する内層銅パターンの厚み (15 ί ΐτι) 下とする) 170重量部、 レベリ ング剂 (サンノプコ製、 ペレノール S 4 ) 1. 5 重量部を攪拌混合することにより、 その混合物の粘度を 23土 1 °Cで 45, 000 〜49, OOOcps に調整して得た。
<グループ 2 > : ィ ミダゾール硬化剂 (四国化成製、 2E4 Z-CN) 6. 5 重量 部。
これらのグループ 1および 2を隔離した状態に保持し、 25°Cで 1か月保存 した。
D. 液状めつきレジス ト調製用の原料紐成物
くグループ 1 > : クレゾ一ルノボラック型エポキシ樹脂 (日本化薬製) の エポキシ基 50%をアク リル化した感光性付与のオリゴマー (分子量 4000) 100 重量部、 メチルェチルケトンに溶解させた 80重量%のビスフヱノ一ル A型ェ ポヰシ樹脂 (油化シェル製、 ェピコート 1001) 32重量部、 感光性モノマーで ある多価ァク リルモノマ一 (日本化薬製、 R 604 ) G. 4 重量部、 同じく感光 性モノマーである多価了ク リルモノマー (共栄社化学製、 DPE6A ) 3. 2 重量 部を混合し、 さらにレべリ ング剤 (共栄社化学製、 ポリフロー No. 75 ) を全 重量 100重量部に対して 0. 5重量部混合して攪拌混合して得た。
<グループ 2〉 :イ ミダゾール硬化剤 (四国化成製、 2E Z- CN) 3. 重量 部、 光開始剤 (チバガイギー製、 ィルガキュア I 907 ) 2重量部、 光増 感剤 (日本化薬製、 DB - S) 0. 2 重量部、 N M P 1. 5 重量部を攪拌混合して 得た。
これらのグループ 1および 2を隔離した状態に保持し、 25 °Cで 1か月保存 した。
E . プリ ン ト配線板の製造
(1) 実施例 1の (1)および (2) 工程を実施した。
(2) Bの層問樹脂絶縁剤調製用の原料組成物を攪拌混合し、 粘度 1. 5 Pa, s に調整して層間樹脂絶縁剤 (下層用) を得た。
Λの無電解めつき用接着剤調製用の原料組成物を攪拌混合し、 粘度 7 Pa · sに調整して無電解めつき用接着剂溶液 (上層用) を得た。
(3) 基板の両面に、 前記(2) で得られた粘度 1. 5Pa * sの層間樹脂絶緣剤 (下層用) を調製後 24時間以内に u—ルコ一夕で塗布し、 水平状態で 20分間 放置してから、 60 °Cで 30分の乾燥 (プリ ベータ) を行い、 次いで、 前記(2) で得られた粘度 7 Pa * sの感光性の接着剤溶液 (上層用) を調製後 24時間以 内に塗布し、 水平状態で 20分間放置してから、 60°Cで 30分の乾燥 (プリべ一 ク) を行い、 厚さ 35 ΠΤΙの接着剤層 (2層構造) を形成した (図 6 (b) 参照、 但し、 図 7以降の図面では 2層構造を省略した) 。
(4) 前記(3) で接着剤層を形成した基板の両面に、 85 m 0の黒円が印刷さ れたフォ トマスクフイルムを密着させ、 超高圧水銀灯により 500mJ/cm2 で 露光した。 これを D M T G溶液でスプレー現像し、 さらに、 当該基板を超高 圧水銀灯により 3000mJ/cm2 で露光し、 100 °Cで 1時間、 120 °Cで i時間、 その後 150°Cで 3時間の加熱処理 (ポス トべーク) をすることにより、 フォ トマスクフィル厶に相当する寸法精度に優れた 85 m 0の開口 (バイァホ一 ル形成用開口 [;) を有する厚さ 35 mの層間樹脂絶縁層 (2層構造) 2を形 成した (図 7参照) c なお、 バイ了ホールとなる開口には、 スズめっき層を 部分的に露出させた。
(5) 前記(4) の処理を施した基板を、 クロム酸に 19分間浸漬し、 層間樹脂絶 縁層 2の表面に存在するェポキシ樹脂粒子を溶解除去することにより、 当該 層間樹脂絶縁層 2の表面を粗面とし、 その後、 中和溶液 (シプレイ社製) に 浸漬してから水洗いした (図 8参照) 。
さらに、 粗面化処理 (粗化深さ 6 m) した該基板の表面に、 パラジウム 触媒 (アトテック製) を付与することにより、 層間樹脂絶緑層 2の表面およ びバイァホール用開口 の内壁面に触媒核を付けた。
(6) 以下に示す組成の無電解銅めつき水溶液中に基板を浸漬して、 粗面全体 に厚さ ϋ.6 Λίτηの無電解銅めつき膜 12を形成した (図 9参照) 。
〔無電解めつき水溶液〕
4
E DTA 150 2
硫酸銅 20 g
H C H 0 30 ml
N a OH 40 g/ i
a、 ' ビピリ ジル 80 mg/ 1
P EG 0.1 E/ \
〔無電解めつき条件〕
70 °Cの液温度で 30分
(7) 前記(6) で形成した無電解銅めつき膜 12上に市販の感光性ドライフィル ムを張り付け、 マスクを載置して、 100 mJ/cm2 で露光、 0.8 %炭酸ナト リ ゥムで現像処理し、 厚さ 15〃mのめつきレジス トを設けた (図 10参照) 。
(8) ついで、 レジス ト非形成部分に以下の条件で電解銅めつきを施し、 厚さ 15 umの電解銅めつき膜 13を形成した (図 11参照) 。
〔電解めつき水溶液〕
硫酸 180 g/ 1
硫酸銅 8ϋ g/ 1
添加剤 (アトテックジャパン製、 力パラシド G L ) 1 ml/ 1
〔電解めつき条件〕
電流密度 1 AZdm2
時間 30分
温度 室温
(9) めっきレジストを 5 %K〇 Hで剝離除去した後、 そのめつきレジスト 3 下の無電解めつき膜 12を硫酸と過酸化水素の混合液でェッチング処理して溶 解除去し、 無電解銅めつき膜 12と電解銅めつき膜 13からなる厚さ 18 mの導 体回路 (バイァホールを含む) 5を形成した (図 12参照) 。
(10)導体回路を形成した基板を、 硫酸銅 8 g Z 1、 硫酸二ッケル ().6 g Z 1、 クェン酸 15gZ 1、 次亜リン酸ナト リ ゥム 29gZ 1、 ホウ酸:] lg/ 1、 界面 活性剤 0. lgZ 1からなる p H = 9の無電解めつき液に浸潰し、 該導体回路 の表面に厚さ 3 /mの銅—ニッケルーリンからなる粗化層 11を形成した (図 13参照) 。 このとき、 形成した粗化層 11を ΕΡΜΛ (蛍光 X線分析'装置) で 分析したところ、 : 98mol% Ni : 1.5 mol%、 P: 0.5moi%の組成比で あ た o
さらに、 ホウフッ化スズ 0. ImolZ 1、 チォ尿素 1. OmolZ 1、 温度 50 :、 p H=1.2 の条件で Cu— Sn置換反応を行い、 前記粗化層 11の表面に厚さ 0.3〃 mの Sn層を設けた (Sn層については図示しない) 。
(11)前記 (2)〜(10)の工程を繰り返すことにより、 さらに上層の導体回路を 形成し、 多層配線基板を得た。 但し Sn置換は行わなかった (図 14〜19参照) c (12)さらに実施例 1の(16)〜 0)に従って、 ソルダ一レジスト層およびはん だバンプを形成し、 はんだバンプを有する多層プリン ト配線板を製造した (図 20参照) 。
この実施例で得られた、 導体回路表面の粗化面および眉間樹脂絶縁層表面 の粗化面の凹凸数を原子問力顕微鏡 (AFM :ォリンパス製、 NV 3000) に より測定した。 その結果を表 1およぴ 2に示す。 なお、 スキヤニングの範囲 は、 50 mであり、 この測定結果を 50倍にして表に示した。
この表に示すように、 本発明の無電解めつき用接着剤を用いたプリント配 線板は、 その接着剤層表面の粗化面の凹凸数が、 0.01≤Pc≤0.1 ίτηで 50 個、 ϋ.〖≤Pc≤し 0 〃 で 200 500 個と比較的少なく、 めっきレジス トの残馇、 無電解めつき膜の残渣、 P d触媒の残渣がない。 また、 導体回路 表面の粗化面の凹凸数は、 0.01≤Pc:≤0.1 ίΐπで 350 650 個、 ϋ. l≤Pc 1.0 umで 600 1150個と比較的少なく、 伝搬遅延しにくい。
(表 1 )
Figure imgf000046_0001
(表 2) 力ッ トオフ 0≤Pc≤0.01 0.01≤Pc≤0.1 0. l≤Pc≤1.0
(Mm) (Mm)
絶樹 1 0 150 350
1/5 0 50 500 層 1/20 450 1300 200 (比較例 9 )
層間樹脂絶縁層の厚みを' 35 u mとしたこと以外は、 比較例 1と同様にして はんだバンプを有するプリ ント配線板を製造した。 しかしながら、 本比較例 では、 粗化処理時に層間の絶縁破壊が見られた。 このようにして製造した実施例および比較例にかかるプリント配線板につ いて以下に示す試験ならびに評価を行つた。
①. 実施例 2および比較例 1〜8の配線板について、 JI S- C 6481に従い、 ピール強度を測定した。
4
②. 実施例 1、 2および比較例 1〜8 5の配線板について、 配線板をクロス力 ッ トし、 その断面の金属顕微鏡観察により、 粗化面の窪みの深さを測定した。
③ . 実施例 1および比較例 1〜; 3, 7の配線板について、 表面抵抗値を測定 した。
④ . 実施例 2および比較例 4〜 6 , 8の配線板について、 湿度 85%、 温度 130°C、 電圧 3. 3 Vの条件下で 48時 Hi]放置し、 表面抵抗値を測定した。
⑤ . 実施例 1, 2および比較例 1〜 8の配線板について、 一 55° (:〜 125 で 500回のヒートサイクル試験を実施し、 クラックの有無を調べた。
⑥ . 実施例し 2および比較例 1〜8の配線板について、 L Z Sの形成限界 を調べた。
⑦. 実施例 1, 2および比較例 1〜 8の配線板について、 加熱試験を実施し た。 この試験の条件は、 128 °Cで 48時間である。 この加熱試験によれば、 バ ィァホール形成用開口部に樹脂残りがあると、 バイァホールの剝離が発生す る。 このような剝離の有無をバイァホールの導通抵抗により測定し、 導通抵 抗が上がった場合にバイァホールの剝離が有ると認定した。
⑧. 実施例 2および比較例 1〜8の配線板について、 それぞれ ΙϋΟ枚の 配線板を作成し、 眉間絶縁破壊の発生割合を測定した。 Wi¾性^脂 ビール «1化面の 卨温多湿条件 ク ラ ッ クの 'l,/Sの パ'ィ丫ホール i 破^
*i の拉子 強度 aみ深さ W (置後の 剁 ' 離画, の " '^ ½4.率
& (um) (kg/cm) <in) (Ω) |Ι£1Λ (Ω) in) (%)
混合物
1 1.0 /0.5 1.0 :! 2 χΐϋ 測 ' せず m 20/20 0
例 混合物
2 1.0 /0.5 1.0 3 測 せず 3 xlO'2 ίι (2) 211/20 [)
混合物
1 3.9 /ϋ.5 1.9 10 4 χΐϋ" 则定'せず 1 ΊΟ/ΊΙ) 1ϋ
破 i' i子
2 1.6 1.4 4 8 xl 測'ス ϋせず i (1) 20/20 0
球状 K子
1.6 1.0 4 1 χΐθ'4 測定せず 0/ 0 a I) Θ 台物
4 19 /().5 2.0 10 測定せず 5 xi『 ίϊ (2) 0/-K) l!!i 10
破^粒子 (1)
5 1.6 1.4 4 測 せず 7 xlO" ■ (2) 20/20 fl 0
球状拉子
6 1.6 1.0 4 測定せず 2 xlO ii (2) 20/20 ίι 0
混合物
7 5.5 /0.5 2.6 11 2 χΐϋ" 測定せず -15/45 l!!i 15
混合物
8 5.5 /0.5 2.7 11 測定せず 2 xlO10 a (2) 45/45 1
(1)導体回 i¾のァンカーを起点としたク ラ ッ ク
(2)めっきレジス ト と導^回路の界面を起点としたク ラ ッ ク
$ tいlJ C ① . この表に示す結果から明らかなように、 本発明の無電解めつき用接着 剂を用いれば、 粗化面の窪みの深さが従来に比べて浅くても (3 ·ί ΠΊ ) 、 実 用的なピール強度 1. OkgZcmを達成することができる。 これにより、 本発叨 のプリント配線板は、 パターンの L Z Sをさらに小さくすることが可能とな る。
② . また、 本発叨にかかる耐熱性樹脂粒子を構成する粗粒子および微粒子 は、 共に平均粒径が 2 m未満と小さいので、 粗化処理によって層間に空隙 が発生せず、 上層と下層との導通による層問絶縁の破壊もない。
③ . さらに、 下層側の導体回路表面が粗化された基板の層間樹脂絶縁層に、 バイァホール形成用の開口を設ける場合、 その粗化面に樹脂が残存する。 こ の点について、 実施例 1 と比較例 2, 3を比較すると、 サブミ クロンォ一ダ —の微粒子が存在することで、 ffl化処理時にこのような樹脂残りの除去が可 能となり、 加熱試験でもバイ了ホールの剝離を起こさないと推定される。
④ . 実施例 1の配線板は、 比較例 1 , 7よりも表面抵抗値が高い。 これは、 比較例 1の配線板では、 粗化面の窪みが深すぎて、 無電解めつき膜が溶解除 去できず残存しているためと考えられる。
⑤ . 実施例 2の配線板は、 高温多湿条件下に曝しても表面抵抗値が低下し ない。 これに対し、 比較例/!, 8の配線板は、 高温多湿条件下に曝すと、 表 面抵抗値が低下してしまう。 これは、 実施例 2に比べて比較例 !, 8の配線 板は、 粗化面の窪みが深いために触媒核 P dが多量に付着しており、 これが 表面抵抗を低下させる原因であると推定している。
⑤ . 実施例 1と比較例 1, 7の配線板は、 ヒートサイ クルにより、 全くク ラックは発生しなかった。 これに対し、 実施例 2と比較例 4 , 5, 6 , 8.の 配線板は、 めっきレジストと導体回路の界面を起点として層間榭脂絶縁層 (無電解め-つき用接着剤層) にクラックが発生した。
⑥ . 比較例 2 , 5の配線板は、 導体回路下のアンカー窪みを起点とするク ラックが無電解めつき用接着剤層に発生した。 これは、 破砕粉末の場合、 形 状が角張っているため、 形成されたアンカー窪みも角張っており、 ヒートサ ィクル時に応力集中が起き、 クラックが発生するものと考えられる。 即ち、 このような破砕粉末を使用すると、 ビール強度は向上するが、 ヒートサイク ル時にクラックが発生してしまう。
⑦. 実施例 1の無電解めつき用接着剂は、 混合後、 1力月放置すると、 ゲ ル化してしまい粘度が高くなりすぎて塗布できなかった。 これに対して実施 例 3の無電解めつき用接着剤は、 塗布性の低下は見られなかった。
なお、 特開昭 61— 276875号公報の実施例では、 樹脂マト リ ックスとしてェ ポキシ変成ポリィ ミ ド樹脂を使用しているので、 靱性値がェポキシー P E S 樹脂より高く、 ピール強度 1. G k g/【:mが得られたものと考えられる。 産業上の利用分野
以上説明したように本発明の無電解めつき用接着剤によれば、 実用的なピ ール強度を確保でき、 表面抵抗値も高く、 しかも、 L Z S = 20Ζ20 ΓΓΙまで の微細パターンを形成でき、 粗化処 fflによる層問絶縁破壊もないプリント配 線板を提供することができる。
さらに、 本発明の無電解めつき用接着剤によれば、 バイァホ—ル用開口の 底部に残存する接着剤樹脂を祖化処迎時に除去できるので、 かかる接着剤を 用いたプリント配線板は、 加熱試験におけるバイ了ホール剝離もない。

Claims

請求の範画
1 . 硬化処理によって酸あるいは酸化剤に難溶性となる未硬化の耐熱性樹脂 マト リ ツタス中に酸あるいは酸化剤に可溶性の硬化処理された耐熱性樹脂 粒子を分散してなる無電解めっき用接着剤において、
前記耐熱性樹脂粒子は、 平均粒径が 2 / m未満であって、 微粒子と粗粒 子とで構成されていることを特徴とする無電解めっき用接着剤。
2 . 前記耐熱性樹脂粒子は、 平均粒径が Q. 8 u mを超え 2. 0 u m未満の耐熱 性樹脂粗粒子と、 平均粒径が 0. 1〜0. 8 mの耐熱性樹脂微粒子との混合 物によって構成されている請求の範囲 1に記載の無電解めつき用接着剤。
3 . 前記耐熱性樹脂粗粒子と耐熱性樹脂微粒子の混合割合が、 重量比で、 粗 粒子/微粒子 = 35Z10〜10Z10である請求の範丽 1または 2に記載の無電 解めつき用接着剤。
4 . 前記粗粒子は、 無電解めつき用接着剤の固形分に対して 10重量%〜40重 量%であり、 前記微粒子は、 無電解めつき用接着剤の固形分に対して 1重 量%〜15重量%である請求の範囲 1〜 3のいずれか 1に記載の無電解めつ き用接着剤。
5 . 前記耐熱性樹脂マト リッ クスは、 熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の複合休 からなる請求の範囲 1〜 4のいずれか 1に記載の無電解めつき用接着剤。
6 . 前記耐熱性樹脂マト リ ックスは、 熱可塑性樹脂の割合が、 マ ト リ ックス の全固形分に対して 30重量%未満である請求の範囲 1〜 5のいずれか 1に 記載の無電解めつき用接着剤。
7 . 基板上に、 表面が粗化された硬化処理済の無電解めつき用接着剤層を有 し、 その接着剤層表面の粗化面上に導体回路が形成されてなるプリント配 線板において、
前記接着剤層は、 硬化処理によって酸あるいは酸化剤に難溶性となる未 硬化の耐熱性樹脂マト リックス中に酸あるいは酸化剤に可溶性の硬化処理 された耐熱性樹脂粒子を分散してなる無電解めつき用接着剤からなり、 そ の耐熱性樹脂粒子は、 平均粒径が 2 /m未満であって、 微粒子と粗粒子と で構成されていることを特徴とするプリント配線板。
8. 前記耐熱性樹脂粒子は、 平均粒径が ϋ. を超え 2. O m未満の耐熱 性樹脂粗粒子と、 平均粒径が 0.1 0.8 rnの耐熱性樹脂微粒子との混合 物によって構成されている請求の範園 7に記載のプリント配線板。
9. 前記接着剤層表面の粗化面は、 その深さが 1 ~5 mである請求の範囲 7または 8に記載のプリン ト配線板。
10. 前記接着剤層表面の粗化面は、 そ 5 οの深さが 1 5 imであり、 凹凸の高 さ ( P c ) のカウント数が、 '.5mm の長さで ϋ.01≤P c <0.1 u mが 10 2500個、 ϋ. l≤P cく l umが 1()ϋ 1000個である請求の l囲?〜 9のい ずれか 1に記載のプリント配線板。
11. 前記接着剤層の厚さは、 5ϋ τπ未満である請求の範囲?〜 10のいずれか 1に記載のプリ ント配線板。
12. 前記耐熱性樹脂粗粒子と耐熱性樹脂微粒子の混合割合が、 重量比で、 粗 粒子 Ζ微粒子 35Ζ1ϋ 10Ζ1ϋである請求の範圏 7 11のいずれか 1に記 載のプリント配線板。
13. 前記粗粒子は、 無電解めつき用接着剤の固形分に対して 10重量%〜40重 量%であり、 前記微粒子は、 無電解めつき用接着剤の固形分に対して 1重 量%〜15重量%である請求の範囲?〜 12のいずれか 1に記載のプリント配 線板。
14. 前記耐熱性樹脂マト リックスは、 熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の複合体 からなる請求の範囲 7 13のいずれか 1に記載のプリント配線板。
15. 前記耐熱性樹脂マ ト リ ックスは、 熱可塑性樹脂の割合が、 マ ト リ ックス の全固形分に対して 30重量%未満である請求の範囲 Ί 14のいずれか 1に 記載のプリント配線板。
16. 前記接着剤層表面の粗化面上に形成した導体回路は、 無電解めつき膜と 電解めつき膜とによつて構成されている請求の範囲 7〜 15のいずれか 1に 記載のプリン ト配線板。
17. 前記接着剂層表面の粗化面上に形成した導体回路には、 表面の少なくと も一部に粗化層が形成されている請求の範囲 Ί〜16のいずれか 1に記載の プリント配線板。
18. 前記基板の表面には、 少なくともその一部に粗化層を有する導体回路が 形成されている請求の範囲 Ί〜17のいずれか 1に記載のプリント配線板。
19. 予め下記の形態に調製された各組成物;
クループ 1 :硬化処理によって酸あるいは酸化剂に難溶性となる、 未硬 化の熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物、
クループ 2 :酸あるいは酸化剂に可溶性の硬化処理された耐熱性樹脂粒 子、 熱可塑性樹脂および有機溶剤を含む樹脂組成物、
グループ 3 :硬化剤組成物、
をそれぞれ混合可能に準備し、 かつそれぞれを隔離された状態に保持した ことを特徴とする無電解めつき用接着剤調製用の原料組成物。
20. 前記耐熱性樹腊粒子の混合割合は、 重量比で、 調製後の接着剤における 耐熱性樹脂マト リ ックスの固形分に対して 5〜50重量%である請求の範囲 19に記載の無電解めつき用接着剤調製用の原料組成物。
21. 前記耐熱性樹脂粒子は、 平均粒径が 2 m未満であって、 微粒子と粗粒 子とで構成されている請求の範囲 19または 20に記載の無電解めつき用接着 剤調製用の原料組成物。
22. 前記耐熱性樹脂粒子は、 平均粒 ί圣が 0. 8 u mを超え 2. 0 m未満の耐熱 性樹脂粗粒子と、 平均粒径が 0. 1〜ϋ. 8 u mの耐熱性樹脂微粒子との混合 物によって構成されている請求の範囲 21に記載の無電解めつき用接着剤調 製用の原料組成物。
23. 前記耐熱性樹脂粗粒子と耐熱性樹脂微粒子の混合割合が、 重量比で、 粗 粒子 Z微粒子 - ZIO IOZIOである請求の範囲 21または 22に記載の無電 解めつき用接着剤調製用の原料組成物。
24. 前記粗粒子は、 請求の範囲 19におけるグループ 2の熱可塑性樹脂 100重 量部に対して 40重量部〜 80重量部であり、 前記微粒子は、 請求の範囲 19に おけるグループ 2の熱可塑性樹脂 100重量部に対して 10重量部〜 40重量部 である請求の範囲 21〜23のいずれか 1に記載の無電解めつき用接着剤調製 用の原料組成物。
25. 前記グループ 1の熱硬化性樹脂と 2グループ 2の熱可塑性樹脂の重量比は、
1 〜 4 Z 1である請求の範囲 19〜 24のいずれか 1に記載の無電解めつ き用接着剤調製用の原料組成物。
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