WO2004055110A1 - 熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム、積層体およびそれからなるプリント配線板の製造方法 - Google Patents

熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム、積層体およびそれからなるプリント配線板の製造方法 Download PDF

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polyimide resin
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Shigeru Tanaka
Takashi Itoh
Masaru Nishinaka
Kanji Shimo-Ohsako
Mutsuaki Murakami
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Definitions

  • the present invention relates to a material containing a thermoplastic polyimide resin, a thermoplastic polyimide resin film, a laminate, and a method for manufacturing a printed wiring board composed of the same, which are used for a printed wiring board widely used in electric and electronic devices and the like.
  • the additive method has been adopted as a method of forming a conductive circuit while making a wiring board multilayer.
  • the additive method is a method for forming a conductor circuit on a substrate by plating such as electroless plating, and is a method suitable for forming a high-density pattern.
  • the wiring width of the wiring board is further reduced, the adhesiveness between the conductive circuit made of metal and the substrate made of the resin composition has become a problem.
  • Arithmetic average roughness Ra is a method of roughening in the range of 1 to 10 m, and the bonding strength between the metal and resin interface is firmly 10 NZ cm or more.
  • a film-like adhesive for electroless plating that can be adhered (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-26933). Is not a problem, but it is insufficient for the demand for further thinning in the future.
  • a circuit formation technology on a polymer substrate with high surface smoothness is required, and its planarity is 3 m or less in terms of Rz value, and more desirably. It must be less than 1.5 / m.
  • the above-mentioned anchor effect cannot be expected as an adhesive force, and no improvement in the adhesive strength can be expected.
  • a method of roughening a resin surface a method of applying electroless plating to a roughened surface of an epoxy-based resin surface is disclosed (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-198907).
  • the surface roughness Rz is 3 m or more, it adheres well, but if it is 3 ⁇ m or less, especially about 1 / xm, it only shows an adhesion of about 3 NZcm, and the conventional film surface is roughened. It has been thought that in order to achieve the anchor effect, the surface roughness must be large. So This required the development of another bonding method.
  • a technique to improve the adhesion by adding a titanium-based organic compound to the polyimide film, or Sn, Cu, Zn, A polyimide coated with a metal salt composed of Fe, Co, Mn or Pd and having improved surface adhesion has been disclosed (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-73209 (US Pat. No. 5,227,224)). No. 1,948,445 (US Pat. No. 4,742,099)).
  • a method of applying a heat-resistant surface treatment agent to a polyamide acid-solidified film and then metallizing the imidized polyimide film has been disclosed (for example, see US Pat. No.
  • a method of making a titanium element exist on the surface of a polyimide film is disclosed (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-71474). Furthermore, a method has been disclosed in which, after forming an intermediate layer obtained by vapor-phase polymerization of pyromellitic dianhydride, which is a raw material of polyimide, and oxydianiline on the surface of a resin molded product, metallizing by vacuum evaporation. (See, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-199261 and International Publication No. 03/006553 pamphlet).
  • the present inventors have disclosed a method of forming a conductor layer on the surface of a thermoplastic polyimide by a dry plating method, pressing and heat-treating the conductor layer and fusing the conductor layer to enhance the adhesion strength between the polyimide and the adhesive layer.
  • a method of forming a conductor layer on the surface of a thermoplastic polyimide by a dry plating method pressing and heat-treating the conductor layer and fusing the conductor layer to enhance the adhesion strength between the polyimide and the adhesive layer.
  • JP-A-2002-113812 See, for example, JP-A-2002-113812
  • a method of bonding a metal foil and a thermoplastic polyimide has been disclosed (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-230103).
  • the copper metal layer formed on the surface of these polyimide films by a physical method such as vapor deposition or sputtering has excellent adhesive strength as compared with a copper metal layer formed on the surface of a normal polyimide film. But use a vacuum process Therefore, there is a disadvantage that the cost is high.
  • circuit boards are required to have higher-density fine wiring, and at the same time, improved adhesion between the polymer film and such fine circuit wiring, and stability under severe environments such as high temperature and high humidity.
  • adhesion between the high molecular film and the circuit wiring must also be able to withstand high-temperature and high-humidity environments.
  • a printed wiring board in which a circuit is formed on both sides, it is indispensable to form a via hole for conducting both sides of the wiring board. Therefore, such a printed wiring board is usually formed with a circuit through a via hole forming step using a laser, a desmearing step, a catalyst applying step, a step of applying electroless plated copper, and the like.
  • the formation of microcircuits starts from the step of forming a resist film, the step of plating electrolytic copper on the exposed portion of the electroless plating film, the step of removing the resist film, and the step of etching the extra electroless copper plating film.
  • the process of forming a resist film, the process of electrolytic copper plating on the exposed part of the electroless plating film, the process of removing the resist film, and the extra electroless copper In some cases, it is manufactured by the so-called semi-additive method, which consists of an etching process for the plating film. Therefore, it goes without saying that the adhesiveness between the wiring circuit and the polymer film must be able to withstand these processes.
  • the present invention relates to a material containing a thermoplastic polyimide resin surface-treated to have a bonding strength of 5 NZ cm or more when an electroless plating film is formed on the surface.
  • the surface treatment is a surface treatment for forming irregularities on the surface of the thermoplastic polyimide resin film, a surface treatment for partially removing the surface layer of the thermoplastic polyimide resin film, or a surface for forming irregularities on the surface of the thermoplastic polyimide resin film. It is preferable to use a combination of the treatment and the surface treatment for partially removing the surface layer of the thermoplastic polyimide resin film.
  • the surface-treated thermoplastic polyimide surface preferably has a ten-point average surface roughness Rz of 3 m or less.
  • thermoplastic polyimide resin has the following general formula (1)
  • the polyamide is a thermoplastic polyimide obtained by dehydration and ring closure of a polyamic acid.
  • the present invention relates to a laminate in which a layer made of a material containing the thermoplastic polyimide resin is provided on one surface of a non-thermoplastic polyimide film.
  • the present invention provides a non-thermoplastic polyimide film having a layer made of a material containing the thermoplastic polyimide resin on one surface, a layer made of a material containing the thermoplastic polyimide resin on the other surface, and a layer made of copper foil.
  • the present invention relates to a laminate provided with an adhesive layer.
  • the thickness of the layer formed of the material containing the thermoplastic polyimide resin formed on the non-thermoplastic polyimide is 10 or less, and is not more than the thickness of the non-thermoplastic polyimide film.
  • the present invention provides a laminate comprising a polymer film and a layer comprising a polyimide resin composition containing a thermoplastic polyimide resin and a thermosetting component on at least one surface of the polymer film.
  • the present invention relates to a laminate which is a thermoplastic polyimide resin having a structure represented by the formula (2).
  • T represents a divalent organic group
  • a and b are each independently an integer of 0 or more and 5 or less.
  • c and d are each independently an integer of 0 or more and 5 or less;
  • X is an independent functional group which is the same or different and is one or two selected from one OH, one C ⁇ OH, one CN, and one CN Contains more than one functional group.
  • thermosetting component On the surface opposite to the surface provided with the film made of the polyimide resin composition containing the thermoplastic polyimide resin and the thermosetting component, a film or a bonding layer made of the thermoplastic polyimide resin and the polyimide resin composition containing the thermosetting component is provided. Preferably, it is provided.
  • the value R al measured at a cut-off value of 0.002 mm of the arithmetic average roughness is not less than 0.05 zm and 1 m or less
  • the ratio R a to the value R a 2 measured at a cut-off value of 0.1 mm is R
  • the present invention relates to a resin film having at least one surface shape with a 1 / Ra 2 of 0.4 or more and 1 or less.
  • the resin film contains a polyimide resin.
  • the present invention relates to a laminate having at least one resin film. It is preferable that a metal layer is formed on the surface having the surface shape.
  • the present invention relates to a method for manufacturing a printed wiring board using the laminate or the resin film.
  • the metal foil is applied to the surface of the layer of the polyimide resin composition containing the thermoplastic polyimide resin and / or thermosetting component of the laminate, and the circuit surface of the inner wiring board is opposed to the other surface via an adhesive.
  • the method further includes a step of laminating by a method involving pressure and Z or pressure, and a step of removing a metal foil on the surface of the laminate. It is preferable to include at least a step of forming a metal layer by a sputtering method. Circuit formation is preferably performed by a subtractive method or a semi-additive method.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • One aspect of the present invention is to perform a specific surface treatment on the surface of a material containing a thermoplastic polyimide resin, so that the surface roughness of the material is smaller than that of a conventional material such as an epoxy resin.
  • a conventional material such as an epoxy resin.
  • the thermoplastic polyimide referred to here has a glass transition temperature, unlike a so-called non-thermoplastic polyimide synthesized from, for example, pyromellitic dianhydride and oxydialine, and has a glass transition temperature in a temperature range higher than the glass transition temperature. Deformation is possible.
  • the material containing the thermoplastic polyimide resin of the present invention is preferably a material consisting of only the thermoplastic polyimide resin, but may contain other components, such as a thermosetting component used for an adhesive layer described later. It may be.
  • the content of the thermoplastic polyimide resin is preferably at least 30 mol%, more preferably at least 50 mol%. If the content of the thermoplastic polyimide resin is less than 30 mol%, sufficient adhesive strength cannot be obtained when the surface roughness of the adhesive layer is small. There is a tendency.
  • thermoplastic polyimide used in the present invention has the following general formula (1)
  • thermoplastic polyimide obtained by dehydrating and ring-closing a polyamic acid represented by the following formula (1) is preferable, and A in the general formula (1) is a kind selected from tetravalent organic groups represented by the following formula group (2): Or preferably two or more types,
  • thermoplastic polyimide resin represented by the general formula (1) is synthesized from a raw material, an acid dianhydride compound and a diamine compound.
  • acid dianhydride for obtaining these thermoplastic polyimides include pyromellitic dianhydride, 3,3 ': 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, bis (3,4 Dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, 2,2 ', 3,3, -biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3', 4, -biphenyltetracarboxylic acid dianhydride, 3 , 3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, oxydiphthalic dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxylate) Enyl) methane dianhydride, 1,1-bis (2,3-
  • Trimellitic acid monoester anhydride bisphenol A bis (trimellitic acid monoester anhydride), 4,4 '-(4,4'-isopropylidene diphenoxy) bis (phthalic anhydride), It is preferable to use one or more acid dianhydrides selected from tetracarboxylic dianhydrides such as p-phenylenediphthalic anhydride.
  • 1,4-diaminobenzene p-phenylenediamine
  • 1,3-diaminobenzene 1,2-diaminobenzene
  • benzidine 3,3 ′ —Dichlobenzidine
  • 3,3 '—Dimethylbenzidine 3,3, dimethoxybenzidine
  • 3,3' —Dihydroxybenzidine 3,3 ', 5,5' —Tetramethylbenzidine
  • 4,4 '— Diaminodiphenylpropane 4,4, diaminodiphenylhexafluoropropane, 1,5-diaminonaphthalene, 4,4, diaminodiphenyldiethylsilane, 4,4, diaminodiphenylsilane, 4,4 'Diaminodiphenylethylphosphinoxide, 4, 4' diaminodiphenyl N-methylamine, 4, 4'-diaminodiphenyl N-phenylamine, 4, 4'- Diamino
  • one or more diamines selected from (4-aminophenoxy) benzene and 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene.
  • thermoplastic polyimide resin of the present invention selected from acid dianhydrides that give the acid dianhydride residues listed in Formula Group (2)
  • a combination of at least one acid dianhydride and at least one diamine selected from diamines giving a diamine residue listed in formula group (3) is preferred.
  • At least one acid dianhydride selected from the acid dianhydrides that give an acid dianhydride residue listed in Formula Group (2) is preferably used in an amount of 50 mol% or more of the total acid dianhydrides.
  • At least one type of diamine selected from diamines that provide diamine residues listed in group (3) is included in all diamines. It is preferable to use 50 mol% or more.
  • the acid dianhydrides include 2,3,3,4,4-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid Acid dianhydride, oxydiphthalic dianhydride, ethylene bis (trimellitic acid monoester acid anhydride), bisphenol A bis (trimellitic acid monoester acid anhydride), 4, 4 '— (4, 4' Isopropylidene diphenoxy) bis (fluoric anhydride) and diamine as 1,3-diaminobenzene, 3,4 'diaminodiphenyl ether, 4,4, diaminodiphenyl ether, 1,3-bis ( 3-Aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 2,2-bis [4- (4-aminophen
  • the polyamic acid which is a precursor of the thermoplastic polyimide used in the present invention, is obtained by dissolving and reacting at least one of the above-mentioned dianhydrides and at least one of diamines in an organic solvent in a substantially equimolar amount.
  • An organic solvent solution of a polyamic acid as a precursor is obtained.
  • the thermoplastic polyimide resin is obtained by imidizing a polyamic acid as a precursor.
  • a thermal curing method or a chemical curing method is used for the imidization.
  • the thermal curing method is a method in which the imidization reaction proceeds only by heating without the action of a dehydrating ring-closing agent or the like.
  • the polyamic acid polymer solution is subjected to an imidization reaction by heat treatment, and at the same time, the solvent is evaporated. And the like.
  • the heating conditions are not particularly limited, but it is preferable to perform the heating at a temperature of 300 or less for a time period of about 5 minutes to 200 minutes.
  • the chemical curing method involves adding a chemical conversion agent (a dehydrating agent) typified by an acid anhydride such as acetic anhydride and a tertiary amine such as isoquinoline, ⁇ -picoline and pyridine to a polyamic acid organic solvent solution.
  • a chemical conversion agent typified by an acid anhydride such as acetic anhydride and a tertiary amine such as isoquinoline, ⁇ -picoline and pyridine
  • This is a method of reacting with a catalyst represented by Specifically, a method of adding a dehydrating agent having a stoichiometric amount or more to the polyamic acid polymer solution and performing a dehydration reaction and evaporating an organic solvent can be exemplified. Thereby, a solid thermoplastic polyimide resin can be obtained.
  • Examples of the dehydrating agent by the chemical curing method include aliphatic acid anhydrides such as acetic anhydride, aromatic acid anhydrides such as benzoic anhydride, 1,3-dicyclohexyl carbodiimide, ⁇ , ⁇ '-dialkylcarbodiimide, Examples thereof include lower aliphatic halides, halogenated lower aliphatic halides, halogenated lower fatty acid anhydrides, arylphosphonic dihalogenated compounds, thionyl halides, and mixtures of two or more thereof. Among them, aliphatic anhydrides such as acetic anhydride, propionic anhydride, and lacnic anhydride, or a mixture of two or more thereof can be preferably used.
  • These chemical conversion agents are added in an amount of 1 to 10 times, preferably 1 to 7 times, more preferably 1 to 5 times the amount of moles of the polyamic acid site in the polyamic acid solution. preferable.
  • a catalyst as the chemical conversion agent at the same time.
  • the catalyst include an aliphatic tertiary amine such as triethylamine, an aromatic tertiary amine such as dimethylalanine, pyridine, «-picoline, ⁇ -picoline, apicoline, quinoline, isoquinoline, etc.
  • Grade amine is used. Of them selected from heterocyclic tertiary amines Can be particularly preferably used.
  • These catalysts are added in an amount of 1/2 to 10 times, preferably 1 to 15 to 5 times, more preferably 1/10 to 2 times, the number of moles of the ligative conversion agent. .
  • the conditions for the chemical dehydration ring closure are preferably a temperature of 10 or less, and the evaporation of the organic solvent is preferably performed at a temperature of 200 or less for a time period of about 5 to 120 minutes.
  • the solvent is not evaporated in the above-described thermal or chemical dehydration ring closure method.
  • thermoplastic polyimide resin solution obtained by performing a thermal imidization treatment or a chemical imidization treatment with a dehydrating agent is poured into a poor solvent to precipitate a thermoplastic polyimide resin, and the unreacted monomer
  • a poor solvent a solvent which mixes well with the solvent but which does not easily dissolve the polyimide is selected, and examples thereof include acetone, methanol, ethanol, isopropanol, benzene, methylacetosolve, and methylethylketone. But not limited to this.
  • a method of imidizing by heating under reduced pressure can also be mentioned. According to this imidization method, water generated by the imidization can be positively removed from the system, so that hydrolysis of the polyamic acid polymer can be suppressed and a high-molecular-weight thermoplastic polyimide can be obtained.
  • the heating condition of the method of heating and imidizing under reduced pressure is preferably 80 to 400, more preferably 100 ° C or more, more preferably 120 ° C or more, at which imidization is efficiently performed and water is efficiently removed. It is.
  • Conditions of vacuum pressure is the smaller are preferred, specifically 9X 10 4 ⁇ l X 1 0 2 P a, preferably 9X 10 4 ⁇ l X 1 0 2 P a, more preferably 7 X 10 4 ⁇ : is the LX 10 2 P a.
  • the thermal curing method may be used in combination with the chemical curing method, and the reaction conditions for imidization are appropriately set according to the type of the polyamic acid, the form of the obtained resin, the selection of the thermal curing method and / or the chemical curing method, and the like. do it.
  • Examples of the solvent used for the reaction for producing the polyamic acid polymer solution include sulfoxide-based solvents such as dimethyl sulfoxide and getyl sulfoxide; formamide-based solvents such as N, N-dimethylformamide and N, N-getylformamide; Acetoamide solvents such as N, N-dimethylacetamide and N, N-getylacetamide; pyrrolidone solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone and N-vinyl-2-pyrrolidone; phenol, o—, m—, Or phenolic solvents such as P-cresol, xylenol, halogenated phenols and potassium alcohol, or hexamethylphosphoramide, carboxylactone and the like.
  • sulfoxide-based solvents such as dimethyl sulfoxide and getyl sulfoxide
  • formamide-based solvents such as N, N-dimethylformamide and N, N-getyl
  • N, N-dimethylformamide is particularly preferably used.
  • these organic polar solvents can be used in combination with an aromatic hydrocarbon such as xylene or toluene.
  • a polyamic acid polymer solution is obtained by mixing and stirring the acid dianhydride component and the diamine component in a solvent. The order of addition of the raw materials, the reaction time, and the reaction temperature during this reaction are not particularly limited.
  • the thermoplastic polyimide resin material obtained by the imidization can take various forms, such as a molded article, a single-layer film, or a laminate in which a layer made of a material containing a thermoplastic polyimide resin is formed on a support.
  • the support is preferably a non-thermoplastic polyimide film from the viewpoint of heat resistance, dimensional stability, interface adhesion, and the like.
  • the copper foil can be used as a support and also used when a surface treatment described later is performed on a thermoplastic polyimide resin. Therefore, it can be preferably implemented.
  • various methods can be applied as a method for forming a layer made of a thermoplastic polyimide resin on a heat-resistant non-thermoplastic polyimide film as a support.
  • thermoplastic polyimide when the thermoplastic polyimide is insoluble in the solvent, a solution of the precursor polyamic acid is cast and applied on a non-thermoplastic polyimide film, and imidization and solvent drying are performed by the above imidization method. It is preferable to form a layer made of a polyimide resin. If the thermoplastic polyimide shows solvent solubility, once the thermoplastic polyimide resin is obtained in powder, fibrous, or film form, the thermoplastic polyimide solution dissolved in the solvent is placed on the non-thermoplastic polyimide film.
  • thermoplastic polyimide resin It is possible to form a layer made of a thermoplastic polyimide resin by casting and drying the solvent, but it is possible to cast the precursor polyamic acid onto the non-thermoplastic polyimide film in the same manner as in the case of insolubility.
  • the method is also applicable.
  • a polyamic acid solution of a precursor of a non-thermoplastic polyimide and a polyamic acid solution or a thermoplastic polyimide solution of a precursor of a thermoplastic polyimide are coextruded, and imidization and solvent drying are performed to form a layer made of a thermoplastic polyimide resin.
  • a method of obtaining a laminate having a layer composed of a non-thermoplastic polyimide film can be applied.
  • a laminate of a thermoplastic polyimide resin may be prepared in advance by a known laminating method such as pressing or laminating a non-thermoplastic polyimide film after manufacturing a film of the thermoplastic polyimide resin. It is possible.
  • the non-thermoplastic polyimide film used in the present invention can be manufactured by a known method. That is, it can be obtained by casting and coating a polyamic acid on a support, and chemically or thermally imidizing it.
  • Suitable acid anhydrides for synthesizing the non-thermoplastic polyimide used in the present invention include the acid anhydrides mentioned for the thermoplastic polyimides, and the like, and among them, preferred.
  • Examples include pyromellitic dianhydride, oxydiphthalic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3,4,4'-biphenyl Tetracarboxylic dianhydride and p-phenylenebis (trimellitic acid monoester anhydride), which are preferably used alone or in a mixture at an arbitrary ratio.
  • Preferred combinations of acid dianhydride and diamines for the non-thermoplastic polyimide film according to the present invention are: pyromellitic dianhydride ⁇ 4,4 ′ diamino diphenyl ether, pyromellitic dianhydride / 4,4,4 —Diaminodiphenyl ether Z p—Phenylene diamine, pyromellitic dianhydride p—Phenylene bis (trimellitic acid monoester anhydride) ⁇ 4,4'-Diaminodiphenyl ether Z p—Pheny Diphenylamine, p-phenylenediamine / 3,3,, 4,4, -biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3,, 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride / p-phenyl Dilenbis (trimellitic acid monoester anhydride) Zp-phenylenediamine / 4,4, diamino
  • a method for synthesizing polyimide by imidizing polyamic acid includes the synthesis methods and conditions described for the thermoplastic polyimide.
  • the imidation method is preferably a chemical cure method from the viewpoint of toughness, breaking strength and productivity of the obtained film.
  • the non-thermoplastic polyimide film obtained by the above various methods may be added with a plasticizer such as an inorganic or organic filler, an organic phosphorus compound or an antioxidant by a known method.
  • a plasticizer such as an inorganic or organic filler, an organic phosphorus compound or an antioxidant.
  • Well-known physical surface treatments such as discharge treatment and ion gun treatment and chemical surface treatments such as primer treatment can be performed to give better characteristics.
  • the non-thermoplastic polyimide resin uses the same acid dianhydride and diamine as the thermoplastic polyimide resin, but the thermoplastic polyimide resin has a glass transition temperature and a glass transition temperature. A polyimide resin that can be plastically deformed under the above heating is shown.On the other hand, a non-thermoplastic polyimide resin is a polyimide resin that is difficult to be plastically deformed under heating regardless of the glass transition temperature. Is different.
  • Polyimide resin can be obtained by reacting at least one kind of acid anhydride and at least one kind of diamine.
  • a thermoplastic polyimide resin or a non-thermoplastic polyimide resin can be selected by appropriately selecting a mixing ratio of a plurality of acid anhydrides and a mixing ratio of a plurality of diamines. It is possible to get.
  • an acid anhydride containing a flexible group or a structurally asymmetric acid anhydride may be selected.
  • the mixing ratio of acid anhydride / diamine, which becomes flexible or structurally asymmetric may be increased.
  • the thickness of the non-thermoplastic polyimide film is preferably 2 / zm or more and 125m or less, more preferably 5m or more and 75m or less. If it is less than 2 m, the rigidity of the laminate will be insufficient, and it will be difficult to handle the film, and it will also be difficult to form a thermoplastic polyimide layer on its surface. From the control point of view, if the thickness of the insulating layer is increased, the circuit width must be increased, which goes against the demand for smaller and higher-density printed wiring boards.
  • thermoplastic polyimide resin of the present invention firmly adheres to the electroless plating film formed on its surface, specifically, 5 NZcm or more, preferably 7 NZcm or more, more preferably 9 NZcm or more. Adhesive strength of NZ cm or more.By combining thermoplastic polyimide and appropriate surface treatment method, strong electroless plating is possible despite the resin surface having smaller surface roughness than before. It made it possible to bond a copper film. If the adhesive strength is less than 5 NZ cm, the metal layer is peeled off from the resin surface when manufacturing a printed wiring board, and as a result, the wiring circuit tends to be displaced or dropped.
  • the electroless plating film can be formed by a known method, and electroless copper plating, electroless nickel plating, and electroless gold plating are preferably used. Among them, availability of chemical solution and cost Electroless copper plating is preferred because it has an excellent balance of various properties such as adhesion to the resin surface, conductive properties, and workability.
  • the surface treatment method of the present invention was found to have several appropriate methods. These will be described specifically.
  • thermoplastic polyimide as the material to be surface-treated, the electroless plating film is firmly bonded despite the roughened surface having a smaller surface roughness than before. You can do it. Therefore, it is possible to simultaneously realize the strong bonding of the wiring and the miniaturization of the wiring, and meet the demand for higher density of the printed wiring board.
  • thermoplastic polyimide resin As a specific method, there is a surface treatment method by laminating a thermoplastic polyimide resin and a metal foil having a roughened surface, and removing the metal foil.
  • a known metal foil can be used, and examples thereof include copper foil, aluminum foil, nickel foil, and gold foil. It is advantageous in terms of abundance and can be used preferably.
  • This metal foil is used for the purpose of forming a roughened surface on the surface of the thermoplastic polyimide resin.>
  • the thermoplastic polyimide and the metal foil are laminated by a known method such as hot pressing or heat laminating, and the metal foil is physically bonded.
  • a roughened surface is formed on the surface of the thermoplastic polyimide resin by removing the metal foil by a method such as peeling off the metal foil or dissolving the metal foil. Therefore, it is preferable that at least one surface of the metal foil has a roughened surface.
  • the roughness of the roughened surface of the metal foil affects the strength of the adhesion between the thermoplastic polyimide and the electroless plating film, and the fineness of the pitch of the wiring that can be formed on the thermoplastic polyimide resin. That is, when the roughness of the metal foil is large, the roughness of the uneven surface formed on the thermoplastic polyimide resin surface also tends to be large, and the adhesive strength with the electroless plating film also tends to be large. In the formation The wiring pitch that can be formed tends to be large regardless of whether the wiring is formed by the subtractive method or the semi-additive method, which is not preferable for increasing the wiring density.
  • the surface roughness Rz (ten-point average surface roughness) of the roughened surface of the metal foil is preferably 3 m or less, more preferably 2 m or less, and 1.5 / More preferably, it is im or less.
  • the surface roughness Rz of the uneven surface formed on the thermoplastic polyimide resin surface is also reduced to 3 / m or less, and fine wiring with LZS of 25 / mZ25 tm or less can be formed.
  • the adhesive strength is preferably 5 NZ cm or more. Electrodeposited copper foil and rolled copper foil are widely used as types of copper foil, and both have a roughened surface, that is, a matte surface on at least one surface for the purpose of increasing the adhesive strength with a resin. Various sizes of the matte surface are available depending on the product of the copper foil, but the matte surface of the rolled copper foil has a relatively small surface roughness Rz and can be preferably used.
  • embossing, sandblasting, or polishing of the surface of the thermoplastic polyimide resin can also be preferably used.
  • Embossing makes it possible to form irregularities on the resin surface by bringing the thermoplastic polyimide resin into contact with a metal material having irregularities on the surface. At this time, it is preferable to involve heating and pressurizing, and it is preferable to process under conditions that can form appropriate unevenness. It is preferable that the sand blasting and the polishing are also performed under conditions that can form appropriate unevenness.
  • a surface treatment of a thermoplastic polyimide resin for partially removing a surface layer of the thermoplastic polyimide resin can be preferably applied.
  • the purpose of this surface treatment method is to dissolve an appropriate thickness of the surface of the thermoplastic resin, and thereby it is possible to enhance the adhesion to the electroless plating film. The reason for this is not clear, but this surface treatment creates irregularities on the resin surface and dissolves the surface layer of Z or thermoplastic polyimide resin. It is speculated that the chemical structure changes due to the removal by, which has a positive effect on the adhesion to electroless plating.
  • ⁇ partially removed '' means a state where the entire surface layer of the thermoplastic polyimide resin is uniformly removed, or a state where the surface layer is uneven, that is, a state where the surface layer is removed in an island shape or the surface layer remains in an island shape.
  • surface treatment for partially removing the surface layer of the thermoplastic polyimide resin includes a method of treating in a gas phase such as corona discharge, atmospheric pressure plasma, vacuum plasma, electron beam, laser, or RIE, or dissolving thermoplastic polyimide. Liquid phase treatment using a liquid to be treated.
  • thermoplastic polyimide resin It is thought that these treatments have the effect of forming minute irregularities on the surface of the thermoplastic polyimide resin and firmly bonding the electroless plating film, and the effect of chemically activating the resin surface. I have.
  • a method of treating in a gas phase of corona discharge, atmospheric pressure plasma, vacuum plasma, or electron beam, and a method of performing a liquid phase treatment are industrially simple and preferred.
  • the liquid phase treatment is not particularly limited as long as the thermoplastic polyimide resin is dissolved and the object of the present invention is achieved.
  • a water-soluble liquid containing an organic alkali compound or an organic solvent which is used in the desmear process and the etching of polyimide, particularly in the production of printed wiring boards, is widely and industrially preferably used.
  • the organic solvent that dissolves the thermoplastic polyimide resin include amide solvents such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, and N, N-dimethylformamide. Is particularly preferably used.
  • the surface treatment method of the thermoplastic polyimide resin can be divided into “surface treatment for forming irregularities on the surface of the thermoplastic polyimide resin” and “surface treatment for partially removing the surface layer of the thermoplastic polyimide resin”.
  • the explanation was given along with the objective method, but it was also found that combining them was effective.
  • “Surface treatment for forming irregularities on the surface of thermoplastic polyimide resin” The combination of “surface treatment for partially removing the surface layer of the thermoplastic polyimide resin” is effective in various combinations. Among them, the combination of "surface treatment for forming irregularities on the surface of the thermoplastic polyimide resin” and liquid phase treatment for dissolving the thermoplastic polyimide resin is particularly effective, and among these, surface treatment using metal foil is performed.
  • the surface roughness Rz of the thermoplastic polyimide resin obtained by these treatments is preferably 3 m or less from the viewpoint of forming fine wiring.
  • Rz is stipulated in the standards related to surface shape such as JISB 0601,
  • a stylus type surface roughness meter of B 0651 and a light wave interference type surface roughness meter of B 0652 can be used.
  • the ten-point average roughness of the surface of the thermoplastic polyimide resin was measured using a light interference type surface roughness meter NewView 530 system manufactured by ZYGO.
  • thermoplastic polyimide resin By using such a surface treatment on a thermoplastic polyimide resin, it is possible to firmly bond the electroless plating film to a roughened surface that is smaller than before, and to have excellent adhesion strength even after the pressure cooker test. It was found that it had. This has made it possible to increase the density of printed wiring boards, that is, to form fine wiring.
  • a laminate of the present invention that is, a laminate having a two-layer structure composed of “a layer containing a surface-treated thermoplastic polyimide resin (1) / non-thermoplastic polyimide film (2)” as shown in FIG.
  • a layer containing a surface-treated thermoplastic polyimide resin (1) Z non-thermoplastic polyimide film (2) a layer containing a thermoplastic polyimide resin (3) FIG. Shown in W
  • a laminate having a three-layer structure composed of “layer containing surface-treated thermoplastic polyimide resin (1) / non-thermoplastic polyimide film (2) / adhesive layer (5)” will be described.
  • the layer (3) containing the thermoplastic polyimide resin may be subjected to a surface treatment or may not be a surface treatment.
  • a layer containing a thermoplastic polyimide resin is formed on a non-thermoplastic polyimide film.
  • the non-thermoplastic polyimide film, the thermoplastic polyimide and the method of lamination are as described above.
  • the thickness of the layer containing the thermoplastic polyimide of the laminate of the present invention is as large as possible in order to take advantage of the physical properties of the non-thermoplastic polyimide film having various excellent properties such as low thermal expansion, heat resistance, and electrical properties as a circuit board.
  • the thickness is preferably thinner, and the thickness of the layer containing the thermoplastic polyimide is preferably smaller than that of the non-thermoplastic polyimide film.
  • the thickness of the layer containing the thermoplastic polyimide is preferably 1 Z 2 of the non-thermoplastic polyimide film. It is more preferably at most 1 and particularly preferably at most 1 Z5.
  • the surface treatment of the thermoplastic polyimide resin may form irregularities on the surface, and in this case, at least the surface roughness R z of the roughened surface of the thermoplastic polyimide resin formed by the surface treatment is reduced.
  • the thickness of the layer containing the thermoplastic polyimide resin is also preferably large, more preferably twice or more.
  • the thickness of the layer containing the thermoplastic polyimide resin is 25 m. It is preferably 12.5 rn, more preferably about 6 m.
  • the thickness of the non-thermoplastic polyimide film, the surface roughness Rz of the layer containing the thermoplastic polyimide to be formed, the thickness of the layer containing the thermoplastic polyimide, and the thickness of the layer containing the thermoplastic polyimide can be appropriately adjusted within a range that does not impair the effects of the present invention. . ⁇ Layer containing surface-treated thermoplastic polyimide resin Z non-thermoplastic polyimide film Z copper foil layer '' of the present invention
  • the copper foil layer of the laminate may be a material directly adhered to the copper foil having unevenness. Alternatively, it may be in a form of being bonded to a copper foil via an appropriate adhesive. Further, a copper layer formed by a wet plating method may be used instead of the copper foil layer.
  • a known method such as heat lamination or heat press can be used.
  • the adhesive layer in the laminate composed of “a layer containing a surface-treated thermoplastic polyimide resin and a layer Z containing a non-thermoplastic polyimide” will be described.
  • a known adhesive resin is used for the adhesive layer, and a known technique can be applied as long as it has appropriate resin flowability and can realize strong adhesiveness.
  • the resin used for this adhesive layer can be broadly classified into two types: a heat-fusible adhesive using a thermoplastic resin, and a curable adhesive using a curing reaction of a thermosetting resin.
  • Polyolefin resin, polyphenylene sulfide resin, fluorine resin, polyarylate resin, liquid crystal polymer resin and the like One or a combination of two or more of these can be used as the adhesive layer of the laminate of the present invention.
  • the polyimide resin one of known acid dianhydride components may be used alone, or two or more may be used in combination.
  • thermoplastic polyimide resin used for the laminate of the present invention include 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 3,3′-dihydroxybenzidine, bis (4-1 (3-aminophenoxy) phenyl) sulfone, and the like. It is preferable to use them alone or in a mixture at an arbitrary ratio.
  • thermosetting resins include bismaleimide resin, bisarylnadiimide resin, phenol resin, cyanate resin, epoxy resin, acrylic resin, methacryl resin, triazine resin, hydrosilyl cured resin, aryl cured resin, and unsaturated polyester. Resins and the like can be mentioned, and these can be used alone or in an appropriate combination.
  • thermosetting resin In addition to the thermosetting resin, a side chain reactive group type having a reactive group such as an epoxy group, an aryl group, a vinyl group, an alkoxysilyl group, a hydrosilyl group, or a hydroxyl group at a side chain or terminal of a polymer chain. It is also possible to use thermosetting polymers as thermosetting components. It is also possible to mix a thermosetting resin with the thermoplastic resin for the purpose of controlling the flowability of the adhesive during heat bonding. For this purpose, the thermosetting resin is used in an amount of 1 to 100 parts by weight, preferably 5 to 200 parts by weight, based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin. It is desirable to add parts by weight. If the amount of the thermosetting resin exceeds 100 parts by weight, the adhesive layer may be brittle.If the amount is less than 1 part by weight, the flowability of the adhesive may be reduced, or the adhesiveness may be reduced. There is.
  • polyimide resins From the viewpoints of adhesiveness, workability, heat resistance, flexibility, dimensional stability, low dielectric properties, price, etc., polyimide resins, epoxy resins, cyanate ester resins, Alternatively, those obtained by blending them can be preferably used.
  • thermoplastic polyimide resin of the present invention has a thermoplastic polyimide resin characterized by having been subjected to a surface treatment, and these surface treatments are performed using a thermoplastic polyimide resin.
  • the surface treatment may be performed in advance in the form of a material containing or in the form of various laminates, or may be performed during the printed wiring board manufacturing process.
  • thermoplastic polyimide resin or thermoplastic polyimide resin of various laminates specifically, “surface treatment to form irregularities on the surface” and Z or “surface treatment to partially remove surface layer”
  • Various kinds of laminates having a material containing the thermoplastic polyimide resin of the present invention may be used for manufacturing a printed wiring board, for example, and a surface treatment may be performed in the course of the production. It is interpreted that it belongs to the category of the laminate.
  • thermoplastic polyimide resin film Z non-thermoplastic polyimide film / adhesive layer A laminate having a configuration of “metal foil Z thermoplastic polyimide resin film Z non-thermoplastic polyimide film / adhesive layer” in which a metal foil is laminated is meant to belong to the category of the laminate of the present invention.
  • ⁇ Metal foil Z thermoplastic polyimide After laminating the laminate having the structure of ⁇ resin film non-thermoplastic polyimide film adhesive layer '' with the adhesive layer facing the inner layer substrate having the inner layer circuit, the metal foil is removed by a method such as etching, and the thermoplastic polyimide resin is removed.
  • a printed wiring board is manufactured by using a laminate comprising “a surface-treated thermoplastic polyimide resin film Z, a non-thermoplastic polyimide film, and a surface-treated thermoplastic polyimide resin film”.
  • a thermoplastic polyimide resin film without surface treatment is laminated, i.e., ⁇ Thermoplastic polyimide resin film without surface treatment Z
  • Thermoplastic A laminate having a structure of “polyimide resin film” is included in the category of the laminate of the present invention. In this case, laser, punching, drilling, etc.
  • thermoplastic polyimide resin film without surface treatment Z non-thermoplastic polyimide film without surface treatment / thermoplastic polyimide resin film ''
  • a surface treatment with a permanganic acid solution is performed to perform a surface treatment on the thermoplastic polyimide resin.
  • desmearing of the via hole is performed simultaneously with the surface treatment, which is preferable.
  • a second embodiment of the present invention is a laminate having a polymer film and a layer made of a polyimide resin composition containing a thermoplastic polyimide resin and a thermosetting component on at least one surface thereof.
  • a layer made of a thermoplastic polyimide resin and a polyimide resin composition containing a thermosetting component makes it possible to firmly adhere to a metal layer formed on the surface.
  • thermoplastic polyimide resin of the present invention is preferably soluble.
  • “soluble” means at least one selected from dioxolan, dioxane, tetrahydrofuran, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, and the like. It means that 1% by weight or more is dissolved in a kind of solvent in a temperature range of room temperature to 100 ° C.
  • the thermoplastic polyimide resin used in the present invention is a polyimide resin having a structure represented by the following formula (2), and the structure represented by the general formula (2) preferably contains 50 mol%.
  • thermoplastic polyimide resin is a polyamide acid polymer obtained by reacting an acid dianhydride component represented by the following general formula (3) with a diamine component containing a diamine component represented by the following general formula (4). It can be obtained by dehydration ring closure.
  • the amount of the acid dianhydride represented by the general formula (3) is preferably 50 mol% or more of all the acid dianhydrides.
  • a thermoplastic polyimide resin having such a structure even if the surface roughness Rz of the polyimide resin composition layer composed of the thermoplastic polyimide resin and the thermosetting component is 3 im or less, it is formed by a semi-additive method. The effect that the adhesive strength between the formed fine circuit and the resin composition layer is sufficiently high can be obtained.
  • the acid dianhydrides represented by the general formula (3) can be used alone or in combination of two or more.
  • a hydrocarbon group such as a methyl group or an ethyl group, or a halogen group such as Br or C 1 may be introduced into each benzene ring.
  • a 4,4′-one (4,4′-isopropylidene diphenoxy) bis is an acid dianhydride that provides a thermoplastic polyimide resin having excellent solubility and heat resistance.
  • the use of (1) is particularly preferable because a thermoplastic polyimide resin having a suitable glass transition temperature and a balance of properties such as low water absorption and heat resistance such as thermal decomposition resistance can be obtained.
  • diamine component In the present invention, it is essential to use a diamine component represented by the general formula (4).
  • the diamine represented by the general formula (4) can be used alone or in combination of two or more.
  • a plurality of Ys may be the same or different between each repeating unit, and each benzene ring has a hydrocarbon group such as a methyl group or an ethyl group.
  • a halogen group such as Br or C1 may be introduced.
  • a diamine compound having an amino group at the meta position gives a thermoplastic polyimide resin having better solubility than a diamine compound having an amino group at the para position. preferable.
  • thermoplastic polyimide resin When a diamine compound having an amino group at the meta position is used, an effect of improving the solubility of the thermoplastic polyimide resin according to the present invention can be expected. However, when this is used, 50 to 100 mol% of the total diamine component is used. More preferably, it is particularly preferably 80 to 100 mol%.
  • examples of the diamine compound represented by the general formula (4) include, for example, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,4 ′ diaminodiphenyl ether W
  • diamine compounds represented by the general formula (3) the diamine compounds having an amino group at the meta position include 1, 1-bis [4- —Aminophenoxy) phenyl] ethane, 1,2-bis
  • (3-aminophenoxy) benzene bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4 I- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, 1,4-bis [4- (3-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 1,3-bis [4- (3-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 4,4,1-bis [3- (3-aminophenoxy) benzoyl] diphenyl ether, etc. can give.
  • m-phenylenediamine, o-phenylenediamine, p-phenylenediamine, m-aminobenzylamine, p-aminobenzylamine Etc. can also be used.
  • the diamine represented by the general formula (4) can be used alone or in combination of two or more.
  • a reactive functional group bonded to a benzene ring is an essential component, but in addition to this, a hydrocarbon group such as a methyl group or an ethyl group, or Br or C 1 May be introduced.
  • Examples of the diamine represented by the general formula (5) include 3,3, dihydroxy-4,4, diaminobiphenyl and 3,5-diaminobenzoic acid.
  • 3, 3 'dihydroxy-4, 4' diaminobihue Since a hydroxyl group has been introduced into a thermoplastic polyimide resin using phenyl, it has reactivity with a thermosetting component such as an epoxy compound or cyanate ester compound. Therefore, in the polyimide resin composition containing the thermoplastic polyimide resin and the thermosetting component of the present invention, cross-linking proceeds and it becomes possible to provide a polyimide resin composition having excellent heat resistance. If a large amount of diamine having reactivity is used, the solubility of the obtained polyimide resin may be impaired.
  • the content is preferably 0 to 50 mol%, more preferably 0 to 20 mol%.
  • a diamine component having a hydroxyl group is reacted with an acid dianhydride to obtain a thermoplastic polyimide resin
  • a hydroxyl group in a side chain of the thermoplastic polyimide is reacted with, for example, cyanogen bromide to modify it into a cyanate ester group. It is also possible to use one ester-modified polyimide resin to impart reactivity.
  • thermoplastic polyimide resin is obtained by dehydrating and ring-closing the corresponding polyamic acid polymer.
  • thermoplastic polyimide resin thus obtained has a glass transition temperature at a relatively low temperature
  • the glass of the thermoplastic polyimide resin is used.
  • the transition temperature is preferably 350 ° C. or lower, more preferably 32 or lower, and particularly preferably 280 or lower.
  • the lower limit is not particularly limited, but is preferably 150 or more, more preferably 170 ° C or more.
  • thermosetting component By adding an appropriate amount of the thermosetting component to the above-mentioned thermoplastic polyimide resin, the surface of the metal foil can be transferred well in the laminating step of the metal foil, the laminate of the present invention and the inner wiring board, and formed by the semi-additive method. The effect of improving the adhesive strength with the fine circuit thus obtained can be obtained. Also, once cured, this transfer can retain its shape in later steps, so it can be used to form fine particles formed by the semi-additive method. The effect that the adhesive strength with the fine circuit can be maintained can be obtained. Specifically, the thermosetting component will be described.
  • thermosetting component examples include bismaleimide resin, bisarylnadiimide resin, phenol resin, cyanate ester resin, epoxy resin, acrylic resin, methacrylic resin, triazine resin, hydrosilyl curing resin, aryl curing resin, and unsaturated polyester resin. These can be used alone or in appropriate combination. Among them, epoxy resins and cyanate ester resins are preferred because they give a well-balanced resin composition.
  • any epoxy resin can be used in the present invention.
  • bisphenol epoxy resin halogenated bisphenol epoxy resin, phenol nopolak epoxy resin, halogenated phenol nopolak epoxy resin, alkylphenol novolak epoxy resin, polyphenol epoxy resin, polyglycol epoxy resin Resins, cycloaliphatic epoxy resins, cresol nopolak-based epoxy resins, glycidylamine-based epoxy resins, urethane-modified epoxy resins, rubber-modified epoxy resins, epoxy-modified polysiloxanes, and the like can be used.
  • Any cyanate ester resin can be used as the cyanate ester resin in the present invention.
  • 4,4, dicyanatodiphenylmethane 2,2-bis (4-cyanatophenyl) propane, bis (3,5-dimethyl_4-cyanatophenyl) methane, 4,4′-dicyclomethane Anatodiphenylthioether, 2,2-pis (4-cyanatophenyl) perfluoropropane, 1,1-bis (4-cyanatophenyl) ethane, or 2,2-bis (3, 5-dibromo-1-4-cyanatophenyl) propane. More preferred are 4,4, -dicyanatodiphenylmethane and 2,2-bis (3,5-dibromo-4-cyanatophenyl) propane.
  • a curing catalyst it is preferable, but not necessary, to use a curing catalyst.
  • the curing catalyst imidazoles, tertiary amines, organometallic compounds and the like are used. Of these, organometallic compounds are preferred, and cobalt octoate, zinc octoate, cobalt naphthenate, zinc naphthenate and the like are used.
  • a non-volatile phenol in combination to promote the curing reaction, and various bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F, and bisphenol S, and nonylphenol are used. .
  • thermoplastic polyimide resin thermosetting component—100 parts by weight: 1 to: L0000 parts by weight, More preferably 100 parts by weight: 5 to 2000 parts by weight. If the amount of the thermosetting component is too small, the shape of the transfer by the metal foil cannot be maintained, so that the shape cannot be maintained in a later process, and the adhesive strength to the microcircuit formed by the semi-additive method may not be maintained. . Conversely, if it is too large, it will be formed by the semi-additive method with the polyimide resin composition layer There is a possibility that the adhesive strength itself to the fine circuit that has been reduced may be reduced.
  • the present inventors have found that the polyimide resin composition containing the thermoplastic polyimide resin and the thermosetting component according to the present invention has high electric insulation. Although the circuit width and space of the printed wiring board have been miniaturized, the insulation resistance of conventional materials was low, and it was difficult to maintain sufficient insulation.
  • the polyimide resin composition of the present invention has high insulation resistance, and in a preferred embodiment, has a volume resistivity of 5 ⁇ 10 12 ⁇ ⁇ cm or more, more preferably 1 ⁇ 10 15 ⁇ ⁇ cm or more. The measurement was carried out according to ASTM D-257. It has also been found that the polyimide resin composition of the present invention has a low dielectric constant and a low dielectric loss tangent.
  • wiring board materials must have low signal delay in the GHz band and low transmission loss, that is, low dielectric constant and low dielectric loss tangent. I have. In a preferred embodiment, the dielectric constant is 3.5 or less and the dielectric loss tangent is 0.015 or less.
  • a polyimide resin composition layer comprising the above-mentioned thermoplastic polyimide resin and a thermosetting component is formed, and the surface roughness Rz of the polyimide resin composition layer is 3 / m or less, the adhesive strength between the fine circuit formed by the semi-additive method and the resin composition layer is sufficiently high, and the fine circuit is directly formed on the polymer film according to the present invention. Therefore, the adhesive force between the polymer film according to the present invention and the fine circuit is not required. Further, it is not necessary to go through expensive steps such as direct evaporation and sputtering on the polymer film according to the present invention. Furthermore, since the laminate of the present invention has a high-rigidity polymer film, even when lamination is performed at a low pressure, the transfer of the metal foil can be performed favorably. It is possible to increase the degree.
  • the polymer film used in the present invention includes dimensional stability, heat resistance and Materials with excellent mechanical properties are preferred.
  • polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and polybutene; ethylene-vinyl alcohol copolymers, polystyrene, polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, ethylene 2,6-naphthalate; and nylon 6,6, Nylon-11, Aromatic polyamide, Polyamideimide resin, Polycarbonate, Polyvinyl chloride, Polyvinylidene chloride, Polyketone resin, Polysulfone resin, Polyphenylene sulfide resin, Polyetherimide resin, Fluororesin, Examples include films of polyarylate resin, liquid crystal polymer resin, polyphenylene ether resin, polyimide resin, etc.
  • the polymer film preferably has a tensile modulus of 5 GPa or more, more preferably 6 GPa or more.
  • the polyimide resin composition layer comprising the above-mentioned thermoplastic polyimide resin and thermosetting component and the polymer film have a sufficient adhesive strength.
  • the same film as the non-thermoplastic polyimide resin film can be mentioned as a film satisfying the above-mentioned various properties.
  • the adhesive layer constituting the laminate of the present invention will be described.
  • the adhesive layer is laminated on the surface opposite to the layer made of the polyimide resin composition.
  • the adhesive layer As for the adhesive layer, the same as the previous adhesive layer, And a curable adhesive utilizing a curing reaction of a thermosetting resin.
  • the laminate of the present invention is a laminate in which a polymer film and a layer made of a polyimide resin composition containing the thermoplastic polyimide resin and a thermosetting component are provided on one surface thereof.
  • the laminate of the present invention may be a laminate in which layers made of the polyimide resin composition are provided on both surfaces of a polymer film. In this case, the composition of the layers made of the polyimide resin composition on both sides may be the same or different.
  • the laminate of the present invention may be a laminate in which one surface is a layer made of the polyimide resin composition and the other surface is an adhesive layer.
  • the laminate of the present invention by using the above-described polyimide resin composition, allows the fine circuit and the polyimide resin composition layer formed by the semi-additive method to have a surface roughness Rz of the resin composition layer of 3 ⁇ m. It has the feature that it is firmly adhered even when it is less than m. Therefore, it is not necessary to go through expensive processes such as vapor deposition and sputtering.
  • the laminate of the present invention may be provided with a protective film on one or both sides for the purpose of preventing curling of the laminate, contamination of the surface, scratches and the like.
  • a metal foil When laminating using the laminate of the present invention, a metal foil is used.
  • the type of metal foil is not particularly limited. Specifically, copper foil, aluminum foil, nickel foil and the like are preferably used, but copper foil generally used in the production of printed wiring boards is more preferred.
  • the surface of this metal foil is transferred to the surface of the polyimide resin that is exposed by etching the entire surface of the metal foil after lamination, and this surface is chemically plated.
  • the surface roughness Rz of this metal foil is preferably 3 m or less, more preferably 2 m or less, in order to achieve strong adhesive strength and formation of a fine circuit. It is preferable that the surface roughness R z be about 0.1 times or less the width of the circuit to be formed in order to obtain a good circuit shape.
  • Methods of laminating metal foil include methods involving heating and Z or pressing.
  • a vacuum press and a vacuum laminator can also be applied.
  • a vacuum press and a vacuum laminate are preferably used.
  • the maximum lamination temperature is 300 ° C. or lower, preferably 250 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or lower.
  • the lamination time is about 1 minute to 3 hours, preferably 1 minute to 2 hours.
  • the pressure inside the chamber is 10 kPa or less, more preferably 1 kPa or less.
  • the metal foil can be transferred well even when lamination is performed at a low pressure. It is possible to raise The pressure at the time of lamination is preferably at least 0.5 MPa, more preferably at least 0.7 MPa. If the pressure is lower than 0.5 MPa, the transfer of the metal foil may not be performed sufficiently, and the adhesive strength with the chemical plating may be reduced. After lamination, it can be put into a curing oven such as a hot air oven. Thereby, the thermosetting reaction of the polyimide resin composition can be accelerated in a curing furnace. In particular, when the laminating time is shortened, preferably when it is set to 20 minutes or less, it is preferable from the viewpoint of improving productivity.
  • the lamination time is set to 20 minutes or less in consideration of productivity, and the entire copper foil is used when the curing reaction of the polyimide resin composition is not completely completed. It is also possible to accelerate the thermosetting reaction in a curing oven after removing the. This method is preferable when the amount of the residual solvent in the polyimide resin composition is large, because a curing reaction can be performed in a curing furnace without foaming.
  • the method of removing the metal foil on the surface is not particularly limited, but a method by etching is preferable. It is preferable to use an etchant corresponding to the metal foil for etching the metal foil.
  • Preferred copper foils, aluminum foils, nickel foils and the like are generally available ferric chloride-based etchants, cupric chloride-based Etchant or the like is preferably used.
  • the layer made of the polyimide resin composition of the laminate of the present invention may be in a semi-cured state or a cured state, and the layer is subjected to a surface treatment by a method such as embossing, sand blasting, or polishing.
  • a method for manufacturing a printed wiring board of the present invention the laminate of the present invention and the metal are formed in a step of laminating by a method involving heating and Z or pressurization. By transferring the surface of the metal foil to the surface of the layer by lamination with the foil, it is possible to firmly adhere the circuit formed on the layer to the layer, so that the layer is in a semi-cured state. It is preferable that no irregularities are formed.
  • a polyimide resin composition layer comprising a thermoplastic polyimide resin and a thermosetting component is formed on a polymer film.
  • the thickness of the polyimide resin composition layer of the laminate of the present invention should be as thin as possible in order to take advantage of the properties of a polymer film having various excellent properties such as low thermal expansion, heat resistance, and electrical properties as a circuit board.
  • the thickness of the polyimide resin composition layer is preferably smaller than the thickness of the polymer film, and the thickness of the polyimide resin composition layer is more preferably 1 Z 2 or less of the polymer film, and particularly preferably 1 Z 5 It is as follows.
  • the laminate of the present invention is obtained by dissolving a polyimide resin composition containing the thermoplastic polyimide resin and a thermosetting component according to the present invention using at least one kind of solvent.
  • the present invention uses various coating methods such as die coating, knife coating, and gravure coating. Formed on a high molecular weight film, and dried at a temperature at which the curing reaction does not proceed extremely.
  • the solvent is not particularly limited as long as it dissolves the thermoplastic polyimide resin and the thermosetting component, but the amount of the remaining volatile component in the formed polyimide resin composition layer is 10% by weight or less, more preferably 7% or less. Kinds and amounts that can be suppressed are preferred. It is also necessary to set the temperature and time for drying to appropriate conditions.
  • the amount of the remaining volatile components is more than 10%, it is not preferable because foaming is caused in a process involving heating in manufacturing a printed wiring board or a solder reflow process in mounting components on the manufactured printed wiring board.
  • a low-boiling solvent having a boiling point of 16 or less is preferable.
  • a solvent having a boiling point of 130 ° C. or lower is more preferable, and a solvent having a boiling point of 105 or lower is more preferable.
  • a low boiling point solvent preferably, tetrahydrofuran (hereinafter abbreviated as THF; boiling point 66), 1,4-dioxane (hereinafter abbreviated as dioxane, boiling point 103), monoglyme (boiling point 103) 84), dioxolan (boiling point 76 ° C) and dimethoxyethane (boiling point 85 8) can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the polyimide resin composition solution may be a commonly used epoxy such as an acid anhydride such as an acid dianhydride, an amine or an imidazole. Curing agents, accelerators and various power coupling agents may be used in combination.
  • both sides are formed by the above-described method, and the temperature is set so that the curing reaction does not proceed extremely. After forming one surface by the above method, surface-treating and curing, forming the other surface, and drying at a temperature at which the curing reaction does not proceed extremely. Let and get You can also.
  • the composition of the layers made of the polyimide resin composition on both sides may be the same or different.
  • a layer composed of the polyimide resin composition Either of them may be formed first, but it is important to keep the adhesive layer in a semi-cured state, and care must be taken.
  • thermosetting component examples include, but are not limited to, a method of preparing a sheet of a polyimide resin composition containing a thermoplastic polyimide resin and a thermosetting component, and bonding the sheet to a polymer film.
  • the resin used for the resin film of the present invention is not particularly limited, but polyethylene terephthalate, polyethylene naphtholate, aromatic polyamide (aramide), polybenzoxazole, polyimide, etc., contain a resin for heat resistance. It is preferable in terms of excellent properties, and it is particularly preferable to include a polyimide resin in terms of excellent balance of properties such as electrical properties and mechanical properties.In particular, the glass transition temperature is 15 Ot: in terms of easy formation of fine irregularities. It is preferable to contain at least 300 thermoplastic polyimide resin.
  • the printed wiring board manufactured using the material of the present invention tends to have reduced heat resistance, and when the glass transition temperature is higher than 300 ° C., fine irregularities are formed. Workability tends to be impaired, such as requiring a high temperature to attach.
  • the above thermoplastic polyimide resin can be produced by a known method, and the above-described imidization method can be used.
  • Examples of the acid dianhydride include a compound represented by the general formula (3).
  • the polyimide resin has the following general formula (6) as a diamine component:
  • a polyimide resin obtained by using at least one kind of diamine represented by the formula: is easy to control the softening point (or glass transition temperature), is excellent in heat resistance, and has low water absorption. Is preferred because it is easily obtained.
  • the polyimide resin described above includes epoxy resin, cyanate ester resin and bismuth as long as various properties such as heat resistance and low moisture absorption are not impaired.
  • Thermosetting resins such as maleimide resin, bisarylnadiimide resin, phenol resin, acrylic resin, methyl acryl resin, hydrosilyl curing resin, aryl curing resin, unsaturated polyester resin, etc.
  • a side-chain reactive group type thermosetting polymer having a reactive group such as an aryl group, a Bier group, an alkoxysilyl group, or a silyl group having a lip at the mouth can be used alone or in appropriate combination.
  • the resin film of the present invention has a value Ra 1 measured at a cut-off value of 0.002 mm of arithmetic average roughness of not less than 0.05 iim and not more than 1 im, and a value Ra measured at a cut-off value of 0.1 mm.
  • At least one surface has a surface shape having a ratio Ra1 / Ra2 of 2 to 0.4 or more and 1 or less.
  • Arithmetic mean roughness Ra is defined in JISB 0601 (revised on February 1, 1994).
  • the numerical value of the arithmetic average roughness Ra of the present invention indicates a numerical value obtained by observing the surface with a light interference type surface structure analyzer.
  • the present invention The cut-off value of, which is described in the above JISB 0601, indicates the wavelength set when obtaining a roughness curve from a cross-sectional curve (actually measured data). 'That is, the value Ra measured at a cutoff value of 0.02 mm is an arithmetic average calculated from a roughness curve obtained by removing irregularities having a wavelength longer than 0.02 mm from measured data. Roughness. Therefore, when there is no unevenness having a wavelength shorter than 0.02 mm, the value Ra measured at a cut-off value of 0.02 mm is Om.
  • embossing As a method for forming irregularities on the surface of the resin, a method of physically removing a part of the resin by sandblasting, polishing or the like can be preferably used.
  • the resin has thermoplasticity
  • embossing can also be preferably used.
  • embossing the resin is brought into contact with a metal material having irregularities on the surface at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature (or softening point) of the resin, whereby irregularities can be formed on the resin surface.
  • the metal is heat-pressed by a pressing method at a temperature equal to or higher than the softening point of the resin, and then the metal foil is chemically or peeled off.
  • a method called a replica method for removing the target can also be preferably used.
  • the sand blasting and polishing are also performed under conditions that can form appropriate irregularities.
  • the surface treatment may be performed by a method such as a “surface treatment for forming irregularities on the surface of the thermoplastic polyimide resin”, a “surface treatment of the thermoplastic polyimide resin for partially removing the surface layer of the thermoplastic polyimide resin”, or the like. All the methods listed can be used. Regardless of the method, the value Ra1 measured at the cut-off value of 0.002 mm of the arithmetic mean roughness is not less than 0.05 zm and not more than 1 / m, and was measured at the cut-off value of 0.11111111.
  • the ratio of the value 1 to 1 & 17 shaku & 2 is 0.4 or more and 1 or less, preferably 31 is 0.1 or more and 0.8 m or less, and shaku & 1 / & 2 is 0.5 or more and 1 or less, Ral is preferably 0.2 or more and 0.6 zm or less, and RalZRa2 is preferably 0.6 or more and 1 or less.
  • Ra2 is a value obtained by removing irregularities larger than 100 m, but irregularities having a wavelength of 100 m or more are caused by film wrinkles and curls generated when setting the sample when observing the surface shape.
  • Ral is a value obtained by removing irregularities exceeding 2 im, but when the number of these increases, for example, the L / S is 30 m / 30 or less, preferably 10 m / 10 mm. It has been found that when forming fine wiring, the wiring formability tends to decrease. Furthermore, it has been found that the unevenness of 2 m or less must have a certain height, that is, if the arithmetic average roughness value is not less than 0.05 / m and not more than 1 m, the adhesiveness tends to decrease.
  • Ra1ZRa2 does not exceed 1, but as it approaches 1, it is a surface having many fine irregularities having a wavelength of 2 im or less, and is therefore preferable as a surface for forming fine wiring.
  • Ra l is less than 0.05 m, the height of the formed unevenness is insufficient and the adhesiveness is poor, and if it exceeds 1 m, the height of the unevenness becomes too large. It is difficult to form a fine circuit.
  • the type and concentration of the chemical solution, the processing material such as the combination of multiple chemical solutions, and the chemical solution are used in accordance with the resin film to be used.
  • processing conditions such as processing temperature and processing time, it is particularly important to combine the materials and conditions used for processing according to the characteristics of the resin film.
  • the resin film has thermoplasticity
  • the replied force method it is necessary to select the type of metal to be used, the processing material such as surface roughness and surface shape, and the processing conditions such as temperature, pressure and time during pressing.
  • the processing material such as surface roughness and surface shape
  • the processing conditions such as temperature, pressure and time during pressing.
  • a metal roll or a metal foil and a metal roll or a copper foil having a suitable unevenness it is natural to use a metal roll or a metal foil and a metal roll or a copper foil having a suitable unevenness.
  • a metal roll or a metal foil is preferably used for the thermoplastic resin material. The temperature and pressure when pressing the metal foil are particularly important.
  • the pressing temperature is in the range of 100 to 180 °, preferably -50 to 150, of the glass transition temperature of the thermoplastic resin.
  • the pressure is 10 kg f / cm to 200 kg fZcm, preferably 20 kg fZ cm to 150 kg fZcm, and the line speed is 0. ⁇ ! Min ⁇ ! ! !
  • the separation is preferably performed in the range of 1 mZ to 3 mZ, but the properties of the thermoplastic resin material (fluidity of the resin by heating, glass transition temperature, elastic modulus during heating) It is important to set suitable conditions according to.
  • the resin film of the present invention can be made into a multilayer resin film for the purpose of supplementing various properties such as mechanical properties, heat resistance, and workability of the resin film having a specific surface.
  • various properties such as mechanical properties, heat resistance, and workability of the resin film having a specific surface.
  • insulation characteristics and thermal characteristics It is preferable that all layers contain polyimide resin from the viewpoint of excellent property balance of various properties such as properties and mechanical properties.
  • a resin layer having a lower softening point or melting point than the resin having the surface of the present invention is provided on the surface opposite to the surface having the surface shape of the present invention in order to impart lamination properties of the adhesive layer. Is also possible.
  • the method for forming the metal layer to be a conductor layer on the surface of the resin film of the present invention having a specific surface shape is not particularly limited, but a wet plating method such as an electroless plating method or an electric plating method is not necessary. Examples include a dry plating method such as an evening method and a vapor deposition method, and a wet plating method which is excellent in cost is particularly preferable. Alternatively, a metal foil may be attached via an adhesive.
  • a method of forming an electronic circuit on the surface of the resin film of the present invention having a specific surface shape a method of forming a metal layer on the entire surface and removing a part of the metal layer by etching to form a circuit And a method of forming a circuit by forming a plating resist layer on the surface, exposing and developing, and then laminating a metal layer by plating on the exposed surface of the present invention.
  • a resin film which has a resin layer having a softening point or a melting point lower than that of the resin having the surface on the surface opposite to the surface having the specific surface shape of the present invention.
  • a resin layer having a softening point or melting point lower than the resin having a specific shape on the surface of the present invention is brought into contact with a substrate on which a circuit is formed in advance, and then heated and pressed by a press or a laminator, and then pressed. It can be manufactured by forming a circuit on a surface having a specific shape.
  • the laminate of the present invention that is, a laminate having a two-layer structure composed of “resin film / non-thermoplastic polyimide film or polymer film”, or “resin film” Film / non-thermoplastic polyimide film or polymer film / thermoplastic polyimide resin film or resin film "," resin film non-thermoplastic polyimide film or polymer film Z copper foil ",” resin film / non-thermoplastic polyimide film " Alternatively, a method for manufacturing a printed wiring board using a three-layered laminate composed of a polymer film Z adhesive layer will be described. However, the manufacturing method of the present invention is not limited to these. Can be combined.
  • the resin film means a layer or a film made of a material containing the first to third thermoplastic polyimide resins, a resin film or a layer made of a polyimide resin composition containing the thermoplastic polyimide resin and a thermosetting component. These surfaces may be surface-treated or may not be surface-treated.
  • thermoplastic polyimide resin film or resin film / non-thermoplastic polyimide film or polymer film A method for manufacturing a printed wiring board in a laminate will be described.
  • electroless plating copper is applied to the surface of a thermoplastic polyimide resin film.
  • chemical plating using a palladium catalyst or direct plating using palladium ion can be used.
  • a resist film is formed on the electroless plated copper, and the resist film at the portion where the circuit is to be formed is removed by exposure and etching.
  • a circuit is formed by a pattern plating method using electrolytic copper using a portion where the electroless plating film is exposed as a power supply electrode. Then, the resist portion is removed, and the unnecessary portion of the electroless plating layer is removed by etching to form a circuit. This method is called the semi-additive method.
  • the method of the second printed wiring board is performed as follows. First, a copper layer is formed on the surface of the thermoplastic polyimide resin film in the same manner as above. . Next, copper is electrolytically plated, a resist film is formed on the surface of the electrolytic copper plated layer, and the resist film is removed from portions where no circuit is formed by an exposure process and development, and then unnecessary metal layers are removed by etching to remove the circuit. To form This method is called the subtractive method.
  • thermoplastic polyimide resin film or resin film Z non-thermoplastic polyimide film or polymer film / thermoplastic polyimide resin film or resin film The case of a laminate will be described.
  • a via hole penetrating through the laminate is formed.
  • the formation of via holes is performed by a drilling method using a carbon dioxide laser, UV-YAG laser, punching, drilling, or the like.
  • a drilling method using a laser is preferably used.
  • a desmear process is performed to remove the smear mainly composed of polyimide decomposed products and heat generated carbide inside and around the via hole.
  • a known method can be used, and it is also possible to use a dry desmearing method such as a plasma process using a permanganate or plasma.
  • the various laminates of the present invention have durability against a permanganate-based desmear process widely used in the production of printed wiring boards and can be preferably used.
  • electroless copper is applied to the surface of the thermoplastic polyimide resin film and the inside of the via hole. Circuits are formed by the semi-additive method as described above.
  • the method of the second printed wiring board is performed as follows. That is, first, a via hole penetrating the “thermoplastic polyimide resin film or resin film Z non-thermoplastic polyimide film or polymer film / thermoplastic polyimide resin film or resin film” laminate is formed. Next, a copper layer is formed on the surface of the thermoplastic polyimide resin and the inside of the via hole through a desmearing process in the same manner as described above. Next, the panel is 0
  • both sides are electrically connected by via holes, and a circuit is formed by the subtractive method as described above.
  • thermoplastic polyimide resin film or resin film Z non-thermoplastic polyimide film or polymer film Z copper foil will be described.
  • a via hole penetrating through a thermoplastic polyimide resin film and a non-thermoplastic polyimide film film and extending to or through a metal copper foil is formed.
  • a via hole is formed using a carbon dioxide laser, a UV-YAG laser, punching, drilling, or the like. After the formation of the via hole, the surface of the thermoplastic polyimide resin and the inside of the via hole are desmeared, and a circuit is formed by the semi-additive method as described above.
  • the second method for manufacturing a printed wiring board is to form a Z through a thermoplastic polyimide resin film or a resin film, a non-thermoplastic polyimide film or a polymer film, and a metal copper foil.
  • a copper layer of desmear and electroless plating is formed in the same manner as described above.
  • electroless plated copper is applied to the electroless plated copper layer to produce a laminate whose both surfaces are electrically connected by via holes, and a circuit is formed by the subtractive method in the same manner as described above.
  • thermoplastic polyimide resin film or resin film Z non-thermoplastic polyimide film or polymer film Z adhesive layer a method for manufacturing a wiring board using a laminate composed of “thermoplastic polyimide resin film or resin film Z non-thermoplastic polyimide film or polymer film Z adhesive layer”.
  • the adhesive layer of the laminate is opposed to the circuit surface of the wiring board formed with the circuit, and the layers are laminated by a method involving heating and Z or pressure.
  • via holes are formed through the surface-treated thermoplastic polyimide resin film Z and the non-thermoplastic polyimide film to reach the circuit board circuit.
  • Via holes are formed by carbon dioxide laser, UV-YAG laser, A laser drilling method using a drill machine, a dry plasma device, a UV laser, an excimer laser, or the like can be used.
  • a step of removing at least smear mainly composed of a fused polyimide product, a decomposed product, and a heat-induced carbide formed inside the via hole is performed.
  • copper is applied by electroless plating, and a circuit is formed by the semi-additive method.
  • the method for manufacturing the second printed wiring board is performed as follows. That is, first, the adhesive layer of the laminate and the circuit surface of the circuit board on which the circuit is formed are opposed to each other, and the laminate is laminated by a method involving heating, z or pressing. Thermoplastic polyimide resin film or resin film z Form a via hole through the non-thermoplastic polyimide film or polymer film to the circuit board circuit. Next, desmearing and electroless plated copper are applied in the same manner as above, and a circuit is formed by the subtractive method. .
  • the metal layer can be formed by a sputtering method instead of electroless plating.
  • a sputtering method instead of electroless plating.
  • a flexible printed wiring board based on a resin film such as a polyimide film having a circuit formed on a surface thereof, a glass epoxy board, a bismaleimide-triazine board, etc.
  • the resin film of the present invention is laminated on a substrate such as a rigid substrate via a thermoplastic or thermosetting adhesive so that the surface having a specific surface shape becomes an outer layer, the production of the printed wiring board is performed.
  • a circuit can be formed on the resin film of the present invention by the same method as the method.
  • the various laminates of the present invention have a durability against a desmear process using a permanganate which is common in a printed wiring board manufacturing process and can be preferably used, and the type of electroless plating is a noble metal such as palladium.
  • Chemical plating using the catalytic action of Ninicke Kerul, gold, gold, etc. are available for use. It is possible to apply Dadae-electrecting top-roofing and the like using conductive high molecular weight molecules appropriately.
  • Dry film resists which are particularly easy to handle, can be preferably used.
  • the electroless plating used in the process is used for etching to remove the power supply layer. It is appropriately selected according to the type of plating, and when the electroless plating is copper, sulfuric acid Z hydrogen peroxide, ammonium persulfate zulphate based etchant is preferably used, and when the electroless plating is nickel, gold, etc. It is also preferable to use etchants that can selectively etch them.
  • via formation is preferably performed using a UV-YAG laser or an excimer laser for forming a via having a small diameter, particularly 50 m or less, and particularly preferably a via having a diameter of 30 m or less.
  • electroless copper plating electroless solder plating, electrolytic tin plating, electroless nickel plating, electroless gold plating, Electroless silver plating, electroless tin plating, etc.
  • electroless copper plating electroless solder plating, electrolytic tin plating, electroless nickel plating, electroless gold plating, Electroless silver plating, electroless tin plating, etc.
  • electroless nickel plating is preferred, and particularly preferred is electroless copper plating.
  • the laminate of the present invention is a laminate in which a polymer film and a layer made of a polyimide resin composition containing a thermoplastic polyimide resin and a thermosetting component are provided on one surface thereof, or on both surfaces of the polymer film.
  • the laminate and the inner wiring board must be firmly fixed via an adhesive.
  • an ordinary adhesive resin is used, and the adhesive described in the description of the adhesive layer can be suitably used.
  • the adhesive used when laminating the laminate of the present invention and the inner layer wiring board includes From the viewpoints of adhesiveness, workability, heat resistance, flexibility, dimensional stability, low dielectric properties, price, etc., polyimide resins, epoxy resins, cyanate ester resins, or blends of these are also available. It can be used preferably. There is no particular limitation on the thickness of the adhesive, but it is preferable that the adhesive has a thickness enough to embed the circuit of the inner wiring board.
  • the form of the adhesive is not particularly limited, but is preferably in the form of a sheet that is easy to handle.
  • the polyimide resin composition layer on the surface of the laminate to be bonded to the adhesive may be a polyimide resin composition layer on any surface.
  • the thickness of the polyimide resin composition layer on the surface of the laminate that adheres to the adhesive is not particularly limited, and various surface treatments can be performed in order to firmly adhere to the adhesive.
  • the laminate of the present invention and the metal foil are laminated to form a metal foil on the layer surface.
  • the circuit formed on the layer and the layer can be firmly adhered to each other. Therefore, the polyimide resin composition to be laminated in contact with the metal layer of the laminate It is preferable that the layer is in a semi-cured state and that no irregularities are formed.
  • the laminate of the present invention thus obtained has a high insulation resistance, a good adhesive strength, a fine circuit formation is possible, and a material for a printed wiring board having fine wiring, and further a material for a build-up wiring board. Can be preferably used.
  • the thickness of the chemical plating is required to be a power supply electrode by forming a plating film on the inner surface of the via and the inner surface of the Z or through-hole formed by a method such as laser drilling. is there. Therefore, its thickness is preferably between 100 nm and 100 nm More preferably, it is from 200 nm to 800 nm. When the thickness is less than 100 nm, the thickness of the in-plane electric plating becomes uneven when the power supply electrode is used. Conversely, when the thickness is 100 nm or more, extra etching is performed in the etching step in the method of manufacturing a printed wiring board of the present invention.
  • the circuit thickness must be smaller than the circuit design value, or the circuit width must be smaller. Further, there is a problem that undercuts and the like occur and the circuit shape is deteriorated.
  • the photosensitive plating resist used in the method of manufacturing a printed wiring board of the present invention known materials widely commercially available can be used.
  • a photosensitive plating resist having a resolution of 50 zm pitch or less in order to cope with the narrow pitch.
  • a circuit having a pitch of 50 m or less and a circuit having a pitch of more than 50 m may be mixed in the wiring pitch of the printed wiring board obtained by the manufacturing method of the present invention.
  • a known quick etchant can be used.
  • a sulfuric acid / hydrogen peroxide-based etchant, an ammonium persulfate-based etchant, a sodium persulfate-based etchant, a diluted ferric chloride-based etchant, a diluted cupric chloride-based etchant, and the like can be preferably used.
  • the resin film according to the present invention may contain components other than those described above, as long as the properties are not deteriorated.
  • the resin film according to the present invention may include steps other than those described above.
  • the present inventors have studied and found that the polyimide resin composition layer according to the present invention strongly adheres to the chemical plating even when the surface roughness is 3 m or less. . That is, it is possible to achieve both good adhesiveness and fine circuit formation. Furthermore, when the surface roughness is small, the removal of the power supply electrode in the etching step in the semi-additive method is compared with the case where the surface roughness is large, This can be performed in a short time, which is preferable for forming a fine circuit. That is, since etching is completed in a short time, the amount of etching of a circuit pattern formed by electroplating is small, and the circuit width and thickness can be formed as designed, which is particularly preferable for forming a fine circuit.
  • the laminate of the present invention by using the laminate of the present invention, a normal manufacturing process such as a desmearing process or an electroless plating process can be applied, and the LZS can be reduced to 20 m20a, and even about 10 mZ10.
  • a high density circuit can be formed, and a printed wiring board with excellent adhesion and high adhesion reliability in severe environments such as high temperature and high humidity can be obtained, and it has excellent adhesion and environmental stability.
  • Flexible printed wiring board, Multi-layer flexible printed wiring board with laminated flexible printed wiring board, Rigid / flex printed wiring board with laminated flexible printed wiring board and rigid printed wiring board, Build-up wiring board, TAB tape, Printed wiring COF boards and MCM boards with semiconductor elements mounted directly on the board can be manufactured.
  • a fine circuit pattern can be satisfactorily formed on fine surface irregularities on the polyimide resin composition according to the present invention, and high adhesive strength can be obtained.
  • the power supply layer on the fine surface unevenness can be etched well without etching residue, and the polyimide resin composition according to the present invention has a large insulation resistance. It can achieve the high insulation required for the circuit space.
  • the various laminates of the present invention can be preferably used for the printed wiring board of the present invention and the method for producing a printed wiring board.
  • the laminate of the aluminum foil and the polyamic acid solution was heated at 110 ° C for 4 minutes to obtain a self-supporting gel film.
  • the residual volatile content of this gel film was 30% by weight, and the imidation ratio was 90%.
  • This gel film was peeled off from the aluminum foil and fixed to a frame.
  • This gel film was heated at 300 ° C, 400 ° C, and 500 ° C for 1 minute each to produce a 25-m-thick polyimide film A.
  • a polyimide film B was prepared in the same manner as in Preparation method A except that pyromellitic dianhydride Z4, 4, diaminodiphenyl ether was synthesized at a molar ratio of 1 Z1.
  • Polyimide film C was prepared in the same manner as in Preparation method A except that a 13% [13 (80, N, N-dimethylacetoamide) solution of 17% by weight of polyamic acid was synthesized at a molar ratio of 4 / 5Z7Z2. Was prepared.
  • DA3EG 1,2-bis [2-((4-aminophenoxy) ethoxy] ethoxy]
  • BAPP 2,2,1-bis [4-1 (4-aminophenoxy) phenyl] propane
  • TMEG 3,3', 4,4,1-ethylene glycol dibenzoatetetracarboxylic dianhydride
  • BTDA 4,4'-Benzophenonetetracarboxylic dianhydride
  • thermoplastic polyimide precursor Y ⁇ Method of preparing thermoplastic polyimide precursor Y>
  • BAPP is uniformly dissolved in DMF, and while stirring, the molar ratio of 3,3,4,4,1-biphenyltetracarboxylic dianhydride to ethylenebis (trimellitic acid monoester anhydride) is 4: 1.
  • the acid dianhydride and diamine were added so as to be equimolar, and the mixture was stirred for about 1 hour to obtain a DMF solution of polyamide acid having a solid content of 20% by weight.
  • the glass transition temperature of a single sheet of the thermoplastic polyimide resin measured was 225.
  • thermoplastic polyimide films A to (: manufactured using the manufacturing methods A to C are used as the core film, and the thermoplastic polyimide precursor manufactured by the manufacturing methods X, Y, and ⁇ is used on both sides or one side thereof.
  • a DMF solution of a certain polyamic acid was applied using Graviyako overnight.
  • thermoplastic polyimide layer composed of a non-thermoplastic polyimide layer and a thermoplastic polyimide layer was produced at a final heating temperature of 390 ° C.
  • films having different thicknesses of the thermoplastic polyimide layer were obtained. For example, if these films are non-thermoplastic polyimide films made by Method A, and only one side is provided with a thermoplastic polyimide layer made by Method X, then XZA is used.
  • XZA is used.
  • BAPS-M bis ⁇ 4- (3-aminophenoxy) phenyl ⁇ sulfone
  • DMF N, N-dimethylformamide
  • BPADA 4,4 '-(4,4'-isopropylidenediphenoxy) bis (phthalic anhydride)
  • a weight% polyamic acid polymer solution was obtained.
  • the polyamic acid solution was heated at 200 ° C. for 180 minutes under a reduced pressure of 665 Pa to obtain a solid thermoplastic polyimide resin.
  • the adhesive solution was obtained by dissolving so as to obtain a weight%.
  • the obtained adhesive solution was applied to the polyimide film surface of the laminate obtained by the above method so that the thickness after drying was 12.5 m, and dried at 170 ° C for 2 minutes to form an adhesive layer. A laminate was obtained.
  • An inner layer circuit board is manufactured from a glass epoxy copper-clad laminate of copper foil 12 im, and then the obtained laminate is subjected to a vacuum press at a temperature of 200 ° C, a hot plate pressure of 3 MPa, a press time of 2 hours, and a vacuum condition of 1 kP. Laminated and cured on the inner circuit board under the conditions of a.
  • the electrolytic copper plating was pre-washed in 10% sulfuric acid for 30 seconds, and then performed at room temperature for 40 minutes.
  • the current density is 2 AZ dm 2 .
  • Liquid photosensitive plating resist (Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd., THB320 P), and then mask exposure was performed using a high pressure mercury lamp to form a resist pattern having the desired LZS.
  • the measurement was performed with a pattern width of 3 mm, a peel angle of 90 °, and a peel speed of 50 mmZmin.
  • the test was performed under the following conditions: 121 ° C, 100% RH, 96 hours.
  • thermoplastic polyimide resin surface at 10 points was measured using a NewView 5030 system manufactured by ZYGO.
  • the arithmetic average roughness of the resin surface was measured under the following conditions using a light wave interference type surface roughness meter NewView5030 system manufactured by ZYGO.
  • the linear expansion coefficient of the thermoplastic polyimide / non-thermoplastic polyimide laminate was measured using a TMA120C manufactured by Seiko Instruments Inc. at a heating rate of 20 ° C, a nitrogen flow rate of 50 mlZ, a sample shape of 3 mm and a width of 10 mm. The measurement was performed twice from room temperature to 300 ° C under a length and a load of 3 g, and the average linear expansion coefficient of 100 to 20 O for the second time was defined as the linear expansion coefficient of the laminate.
  • Measurement sample cured resin sheet slit to 9 mm width and 40 mm length (Examples 1 to 9)
  • Polyimide film production method A non-thermoplastic polyimide film with a thickness of 25 m manufactured by A, B, and C A to (: A method of applying the polyamic acid solution manufactured by Production method X, Y, The thickness of the thermoplastic polyimide layer was 3 m.
  • the copper foil was overlaid on the thermoplastic polyimide layer, the temperature was 340 ° C, the linear pressure was 20 kgf / cm, and the linear velocity was 1.5 m.
  • the laminate was completely removed with a ferric chloride-based etchant to obtain a laminated body of the present invention having a surface-treated thermoplastic polyimide resin film. Subsequently, electroless copper plating and electrolytic copper plating were performed to form a copper layer having a thickness of 18 m, and the adhesive strength at room temperature and the adhesive strength after the pressure cooker test were measured. Table 2 shows the results.
  • the laminate of the present invention can form an electroless plating layer having a high adhesiveness of 5 NZ cm or more on an appropriately small roughened surface. (Examples 10 to 26)
  • Polyimide Film Production A laminate was produced by applying a polyamic acid solution produced by Production Method Y to one side of a non-thermoplastic polyimide film having a thickness of 25 m produced by Production Method B.
  • the thickness of the thermoplastic polyimide layer was 1, 3, and 5 m.
  • the appropriate thickness of the thermoplastic polyimide resin film differs depending on the type of treatment, and the heat generated by the surface treatment It has been found that the thickness of the thermoplastic polyimide resin film is preferably greater than the surface roughness Rz of the roughened surface of the thermoplastic polyimide resin, and more preferably at least twice as large. Further, it was found that the thermoplastic polyimide resin of the present invention has higher adhesive strength than an epoxy resin having the same surface roughness.
  • thermoplastic polyimide layer was subjected to a surface treatment using the copper foil described in Examples 1 to 9, and the coefficient of thermal expansion was measured. Subsequently, electroless plating was performed in the same manner as in Examples 1 to 9, a copper layer having a thickness of 18 im was formed by the electrolytic plating method, and the adhesive strength at room temperature and the adhesive strength after the pressure cooker test were measured. did. Table 5 shows the results.
  • the coefficient of thermal expansion was 12 ppmZ for the non-thermoplastic film C, and the coefficient of thermal expansion after forming the thermoplastic layer was measured.
  • the coefficient of thermal expansion was 12 ppmZ for the non-thermoplastic film C
  • the coefficient of thermal expansion after forming the thermoplastic layer was measured.
  • the total thickness of each surface of the thermoplastic polyimide resin film formed on both sides is not It has been found that the thickness is preferably smaller than the thickness of the thermoplastic polyimide film, more preferably 1 Z 2 or less, and particularly preferably 1 to 5 or less. It is important to determine the appropriate thickness configuration by combining this result with the appropriate thickness of the thermoplastic polyimide resin film according to the surface treatment found in Examples 1 to 9.
  • electroless plating was performed to form a copper plating layer on the surface of the thermoplastic polyimide resin and inside the via hole.
  • a liquid photosensitive plating resist TMB320P, manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.
  • TAB320P liquid photosensitive plating resist
  • mask exposure is performed using a high-pressure mercury lamp, so that L / S is 1 ⁇ . ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ A 5 m resist pattern was formed.
  • electrolytic copper plating was performed to form a copper circuit on the surface where the electroless copper plating film was exposed.
  • the electrolytic copper plating was pre-washed in 10% sulfuric acid for 30 seconds, and then plated at room temperature for 40 minutes.
  • the current density is 2 AZ dm 2 .
  • the thickness of the electrolytic copper film was 10 m.
  • the plating resist was stripped using an alkaline stripping solution, and the electroless copper plating layer was removed with a sulfuric acid Z hydrogen peroxide-based etchant to obtain a printed wiring board.
  • the obtained printed wiring board had L / S as designed.
  • the circuit pattern was firmly adhered at a strength of 8 N / cm.
  • a laminate having a configuration of XZAZCu (X is 1 m, A is 25 m, and copper foil is 15 m) was prepared.
  • the X layer that is, the thermoplastic polyimide resin film has not been subjected to the surface treatment.
  • a circuit was formed by the following method.
  • thermoplastic polyimide resin film side Using a UV laser from the thermoplastic polyimide resin film side, a via hole was formed that penetrated the thermoplastic polyimide resin film and the non-thermoplastic polyimide film and reached the copper foil. Subsequently, over-man under the same conditions as in Examples 1 to 9 Smear removal of via holes and surface treatment of the thermoplastic polyimide resin surface were simultaneously performed by desmear treatment with ganic acid. Next, electroless copper plating and electrolytic copper plating were performed. Next, a dry film resist (Asahi Kasei Dry Resist AQ) is stuck on the copper layers on both sides, exposed and developed. On the copper foil side, a circuit of 100Z100 / m was formed. An aqueous ferric chloride solution was used as the etching solution.
  • the obtained printed wiring board had LZS as designed, and the circuit pattern was strongly bonded with a strength of 7 N / cm.
  • electrolytic copper plating was performed to form a copper plating layer having a thickness of 10 tm.
  • the electrolytic copper plating was pre-washed in 10% sulfuric acid for 30 seconds and then performed at room temperature for 40 minutes. Current density is 2 AZdm 2.
  • a liquid photosensitive plating resist (THB320P, manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) is coated, and then mask exposure is performed using a high-pressure mercury lamp, and the L / S is a resist pattern of 20 n / 20 m. Was formed.
  • a circuit was formed by the ordinary subtractive method (chemical name: ferric chloride) using the pattern thus created.
  • the obtained printed wiring board had LZS as designed. Also, times The road pattern was strongly adhered at a strength of 8 N / cm.
  • a laminate was produced by a method in which the polyamic acid solution produced by production method Y was applied to one surface of a non-thermoplastic polyimide film C having a thickness of 12.5 m produced by polyimide film production method C.
  • the thickness of the thermoplastic polyimide film is 3.
  • a rolled copper foil was laminated on one side of the laminate in the same manner as in Examples 1 to 9.
  • an adhesive layer (12 ⁇ m) was applied to the non-thermoplastic polyimide film side to obtain a laminate having a structure of “copper foil layer Z thermoplastic polyimide resin film Z polyimide film / adhesive layer”.
  • This laminate was laminated and cured on an inner circuit board made from a glass epoxy copper clad laminate.
  • the lamination method is as described above.
  • thermoplastic polyimide resin film was subjected to a surface treatment in which surface irregularities were formed.
  • a UV-YAG laser to form a via hole that leads to the inner layer circuit with an inner diameter of 30 m, removing smear from the via hole and surface treatment of the thermoplastic polyimide resin surface by desmear permanganate treatment under the same conditions as in Examples 1 to 9. was performed at the same time.
  • an electroless copper plating layer was formed on the surface of the thermoplastic polyimide resin and inside the via hole by an electroless plating method.
  • a liquid photosensitive plating resist (THB320P, manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) is coated, and then mask exposure is performed using a high-pressure mercury lamp, and LZS is reduced to 15 / iml 5 m. Was formed.
  • electrolytic copper plating was performed to form a copper circuit on the surface where the electroless copper plating film was exposed. Electrolytic copper plating was pre-washed in 10% sulfuric acid for 30 seconds and then performed at room temperature for 40 minutes. Current density is 2 A / dm 2. The thickness of the electrolytic copper film was set to 1.
  • the plating resist is stripped using an alkaline stripper, and the electroless copper plating layer is etched with a sulfuric acid Z hydrogen peroxide etchant. Was removed to obtain a printed wiring board.
  • the obtained printed wiring board had LZS as designed, and the circuit pattern was firmly adhered with a strength of 8 NZ cm.
  • Polyimide Film Production Method A laminate was produced by applying a polyamic acid solution produced by Production Method Y to one surface of a non-thermoplastic polyimide film having a thickness of 12.5 m produced by C.
  • the thickness of the thermoplastic polyimide film is l ⁇ m.
  • an adhesive layer (12 m) was applied to the non-thermoplastic polyimide film side to obtain a laminate having a structure of “thermoplastic polyimide resin film YZ polyimide film CZ adhesive layer”.
  • this laminate was laminated and cured on an inner circuit board made of a glass epoxy copper-clad laminate.
  • a via hole reaching the inner layer circuit with an inner diameter of 30 m was formed using a UV-YAG laser, and the via hole was removed by smear treatment with permanganate under the same conditions as in Examples 1 to 9 to remove the smear from the via hole and the surface of the thermoplastic polyimide resin. Surface treatment was performed simultaneously.
  • electroless plating was performed to form an electroless copper plating layer on the surface of the thermoplastic polyimide resin and inside the via hole.
  • a liquid photosensitive plating resist (THB320P, manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) is coated, and then mask exposure is performed using a high-pressure mercury lamp. An m resist pattern was formed.
  • electrolytic copper plating was performed to form a copper circuit on the surface where the electroless copper plating film was exposed.
  • the electrolytic copper plating was pre-washed in 10% sulfuric acid for 30 seconds, and then plated at room temperature for 40 minutes.
  • the current density is 2 AZd m 2.
  • the thickness of the electrolytic copper film was 10 m.
  • the plating resist was stripped using an Al-type stripper, and the electroless copper plating layer was removed with a sulfuric acid / hydrogen peroxide etchant to obtain a printed wiring board.
  • the obtained printed wiring board had LZS as designed, and the circuit pattern was firmly bonded at a strength of 7 NZ cm.
  • N, N-dimethylformamide hereinafter referred to as DMF
  • BAPS— M bis ⁇ 4- (3-aminophenoxy) phenyl ⁇ sulfone
  • BAPS— M bis ⁇ 4- (3-aminophenoxy) phenyl ⁇ sulfone
  • thermoplastic polyimide resin obtained above a nopolak-type epoxy resin (Epicoat 1032H60: manufactured by Yuka Shell Co., Ltd.) and 4,4, diaminodiphenylsulfone (hereinafter, referred to as 4,4'-DDS) by weight ratio.
  • 4,4'-DDS diaminodiphenylsulfone
  • thermoplastic polyimide resin obtained above and a nopolak-type epoxy resin (Epicoat 1032H60: manufactured by Yuka Shell Co., Ltd.), and 4,4′-diaminodiphenylsulfone (hereinafter, referred to as 4,4′-DDS) ) was mixed so that the weight ratio became 50/50/15, and dissolved in dioxolane so that the solid content concentration became 30% by weight to obtain a polyimide resin composition solution (a2). It was coated on a 125 ft. M polyethylene terephthalate film so that the thickness after drying was 25 m, and dried at 60 for 2 minutes and at 170 ° C for 5 minutes. Thereafter, the sheet was peeled off from the polyethylene terephthalate film to obtain an adhesive sheet (X).
  • a2 polyimide resin composition solution
  • the resulting polyimide resin composition solution (a) was mixed with 25 m of non-thermoplastic One side of the imide film A was applied so that the thickness after drying was 4 m, and dried at 60 at 2 minutes and at 170 at 5 minutes to obtain a laminate.
  • (X) is laminated so that the surface of the polyimide film of the laminate and (X) face each other, and two copper foil roughened surfaces (rolled copper foil; l. 97 m), and cured by a vacuum press at a temperature of 200 ° C, a hot plate pressure of IMPa, a press time of 1 hour, and a vacuum condition of lkPa to obtain a cured laminate.
  • a vacuum press at a temperature of 200 ° C, a hot plate pressure of IMPa, a press time of 1 hour, and a vacuum condition of lkPa to obtain a cured laminate.
  • the adhesion strength of the electroless plated copper to the roughened surface of the (a) layer is 8 N / cm, and the volume resistivity is 2.
  • the adhesive strength of the electroless plated copper was measured as follows. First, electroless copper plating was performed after etching the rolled copper foil. The method of forming the electroless plating layer was the same as the method shown in Table 1, and a 300 nm-thick electroless copper plating layer was formed by this method. Subsequently, an electrolytic plating copper layer was formed on the electroless copper plating layer using a copper sulfate plating liquid.
  • the electrolytic copper plating was pre-washed in 10% sulfuric acid for 30 seconds, and then performed at room temperature for 40 minutes.
  • the current density was 2 A / dm 2 and the film thickness was 20 tm.
  • the adhesive strength between the conductor layer and the (a) layer peeleling angle was 180 ° was measured.
  • a via hole having an inner diameter of 30 m reaching the electrode was opened directly above the electrode of the inner layer plate by a UV-YAG laser.
  • electroless copper plating was performed on the entire surface of the substrate.
  • the method of forming the electroless plating layer is as follows. First, the laminate was washed with an Al-force re-cleaner solution, and then subjected to a short pre-dip with an acid. In addition, a palladium catalyst was added in an alkaline solution, and reduction was carried out using an alkaline solution. Next, chemical copper plating was performed in Al-Kyri. The plating temperature was room temperature and the plating time was 10 minutes, and a 300 nm-thick electroless copper plating layer was formed by this method.
  • a liquid photosensitive plating resist (THB3 20P, manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) was coated and dried for 11 to 10 minutes to form a resist layer having a thickness of 20 m.
  • Electrolytic copper plating was pre-washed in 10% sulfuric acid for 30 seconds, and then performed at room temperature for 20 minutes. The current density was 2 A / dm 2 and the film thickness was lOm.
  • the printed circuit board was obtained by immersing it in a sulfuric acid / hydrogen peroxide etchant for 5 minutes to remove the electroless copper-coated layer in the area other than the circuit.
  • the obtained printed wiring board had LZS almost as designed, and the circuit shape was good.
  • the presence or absence of residual metal was measured by EPMA analysis of the stripped portion of the power supply layer, but no residual metal was found.
  • the circuit pattern was firmly adhered.
  • BAP S—M of Preparation method T was 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene (APB) and a polyimide resin composition solution (b) was obtained.
  • APB 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene
  • b polyimide resin composition solution
  • the adhesive strength of the electroless plated copper of the laminated body after curing is 7 NZ cm
  • the volume resistivity is 1-7 X 10 16 ⁇ ⁇ cm
  • the relative dielectric constant is 3.0
  • the dielectric loss tangent is 0.010. It was hot.
  • the obtained printed wiring board had L / S almost as designed, and the circuit shape was good.
  • Example 44 The same procedure as in Example 44 was carried out except that the polyimide resin composition solution (a) was applied to both sides of the polyimide film so that the thickness after drying was 4 ⁇ m, using the same manufacturing method as in Example 44. And a printed wiring board was obtained. After curing, the laminate had an adhesive strength of electroless plated copper of 8 NZcm, a volume resistivity of 2.1 ⁇ 10 16 ⁇ ⁇ cm, a relative dielectric constant of 3.0, and a dielectric loss tangent of 0.011. The obtained printed wiring board had LZS almost as designed, and the circuit configuration was good. In addition, the presence or absence of residual metal was measured by EPMA analysis of the stripped portion of the power supply layer, but no residual metal was found.
  • the Rz value of the surface of the polyimide resin composition layer after the surface roughening is 1.0 m
  • the Ra value is 0.13 ⁇ m
  • Ra 2 0.24 m
  • Ra 1 / Ra 2 0. 54, indicating that the circuit pattern was firmly adhered.
  • the polyimide resin composition solution (a 2) was applied to the opposite side of the layer (a) of the non-thermoplastic polyimide film A (hereinafter referred to as layer A) / layer (a) obtained by the preparation method T. Apply to a thickness of 25 m after drying, and dry at 60 ° C for 2 minutes and at 17 Ot for 5 minutes to form (s) layer, consisting of (s) layer ZA layer / (a) layer A laminate was obtained.
  • the adhesive strength of the electroless plated copper of the laminate was 8 NZcm
  • the volume resistivity was 2.0 ⁇ 10 16 ⁇ cm
  • the relative permittivity was 3.0
  • the dielectric loss tangent was 0.011 .
  • the obtained printed wiring board had L / S almost as designed, and the circuit configuration was good.
  • the presence or absence of residual metal was measured by EPMA analysis of the stripped portion of the power supply layer, but no residual metal was found.
  • the Rz value of the surface of the polyimide resin composition layer after surface roughening 1.0 jm
  • Ra1 / Ra2 0.61
  • the circuit pattern was firmly adhered.
  • Production method T Nopolak type epoxy resin (Epicoat 1032H60: manufactured by Yuka Shell Co., Ltd.), and 4,4, diaminodiphenylsulfone
  • Oligomers BA200 (trade name, manufactured by Lonza) and zinc (II) acetyl acetonate (trade name, manufactured by Lonza) are mixed so that the weight ratio becomes 90/10 / 0.004, and polyimide is mixed.
  • the same operation as in Example 44 was carried out except that the resin composition solution (d) was obtained, and a cured product and a printed wiring board were obtained after curing. After curing, the adhesive strength of the electroless plated copper of the laminate was 7 NZcm, the volume resistivity was 2.0 ⁇ 10 16 ⁇ ⁇ cm, the relative dielectric constant was 2.9, and the dielectric loss tangent was 0.009. Also, the obtained printed wiring board had LZS almost as designed, and the circuit shape was good. In addition, the presence or absence of residual metal was measured by EPMA analysis of the stripped portion of the power supply layer, but no residual metal was found. Also the surface W
  • the polyimide resin composition solution (a) was applied to one surface of the non-thermoplastic polyimide film obtained in Preparation Method A with a thickness of 25 m so that the thickness after drying was 4 m.
  • the same operation as in Example 44 was carried out except that the composition solution (a) was applied to one surface of the 12.5 m polyimide film A layer so that the thickness after drying was 1 m, and the cured laminate and the preform were subjected to the same operation.
  • the printed wiring board was obtained.
  • the adhesive strength of the electroless plated copper of the laminated body after curing was 7 NZ cm, the volume resistivity was 1.8 ⁇ 10 16 Q ′ cm, the relative dielectric constant was 3.0, and the dielectric loss tangent was 0.011.
  • the obtained printed wiring board had LZS almost as designed, and the circuit shape was good.
  • the presence or absence of residual metal was measured by EPMA analysis of the stripped portion of the power supply layer, but no residual metal was found.
  • the circuit pattern was firmly adhered.
  • An inner layer circuit board was prepared from a 9 m glass epoxy copper clad laminate with a copper foil, and a 50 // m epoxy resin sheet (y) for a build-up board was laminated and cured at 17 O for 30 minutes.
  • the insulating substrate was immersed in a potassium permanganate solution for 10 minutes to perform a treatment for roughening the surface of the resin layer and improving the adhesion with electroless plating.
  • a cured laminate and a printed wiring board were obtained in the same procedure as in Example 44 (4) and thereafter.
  • the laminate After curing, the laminate had an adhesion strength of electroless plated copper of 7 NZcm, a volume resistivity of 4.0 ⁇ 10 13 ⁇ ⁇ cm, a relative dielectric constant of 3.5, and a dielectric loss tangent of 0.040.
  • the circuit pattern was firmly adhered, but the resulting multilayer printed wiring board had unstable circuit width due to large irregularities on the resin surface.
  • the presence of copper was confirmed when the presence of residual metal was measured by EPMA analysis of the stripped portion of the power supply layer.
  • An inner-layer circuit board was prepared from a 9 xm glass-epoxy copper-clad laminate, and then a 45-m epoxy resin sheet (z) for a build-up board was laminated and cured at 160 ° C for 60 minutes.
  • the insulating substrate was immersed in a potassium permanganate solution for 2 minutes to perform a treatment for roughening the surface of the resin layer and improving the adhesion of electroless plating.
  • a cured laminate and a printed wiring board were obtained in the same manner as in Example 44 (4) and thereafter.
  • the bond strength of the electroless plated copper of the laminate is 2 NZcm, and the volume resistivity is 5.0 X 10 13 ⁇ ⁇ cm, relative permittivity was 3.7, and dielectric loss tangent was 0.042.
  • the obtained printed wiring board had LZS almost as designed and the circuit shape was good. No circuit pattern was found, but the circuit pattern of the resulting printed wiring board was easily peeled off.
  • the polyimide resin composition solution (a) is applied to a 125 im polyethylene terephthalate film as a support so that the thickness after drying becomes 50 jm, and is applied at 80 ° C for 2 minutes and 120: for 2 minutes. , 170 for 2 minutes to obtain a polyimide resin sheet.
  • a cured laminate was obtained, which was cured at a temperature of 200 ° C, a hot plate pressure of 3 MPa, a press time of 1 hour, and a vacuum condition of 1 kPa.
  • the adhesion strength of the electroless plated copper to the roughened surface of the (a) layer is 8 NZcm
  • the volume resistivity is 1.7 ⁇ 10 16 ⁇ ⁇ cm
  • the relative permittivity is 3.1.
  • the dielectric loss tangent was 0.012.
  • the laminated copper foil was completely removed with hydrochloric acid Z ferric chloride-based etchant to obtain a resin surface roughened by the copper foil.
  • the surface of the roughened resin was treated with a surface treatment agent using permanganate (referred to as desmear solution).
  • desmear solution a surface treatment agent using permanganate
  • swelling, microetching, and neutralization were performed.
  • the treatment was carried out under the same conditions except that each treatment time was changed from 2 minutes to 5 minutes to obtain a laminate of the present invention having a surface-roughened thermoplastic polyimide resin film.
  • the obtained surface profile was observed, and the results are shown in Table 7.
  • a resist pattern was formed on the formed copper plating layer, and the exposed plated copper was removed with a hydrochloric acid / ferric chloride-based etchant to form a wiring having an L / S of 10 m / 10.
  • the formed wiring was observed with an optical microscope to confirm the formation of the circuit, and the presence or absence of copper etching residue between the wirings was also confirmed. Table 3 shows the results.
  • 1,3-Bis (3-aminophenoxy) benzene and 3,3, dihydroxybenzidine are dissolved in DMF at a molar ratio of 4: 1 and, with stirring, 4,4, — (4,4'-isopropylidenediphenoxy)
  • B) Bis (phthalic anhydride) was added so that the acid dianhydride and diamine became equimolar, and the mixture was stirred for about 1 hour to obtain a DMF solution of a polyamic acid having a solid content of 2 O wt%.
  • a non-thermoplastic polyimide film A obtained by the above-mentioned production method A was used as a core film, and a DMF solution of a polyamic acid, which is a precursor of the thermoplastic polyimide produced by the above-mentioned production method, was coated on one surface with a gravure coater. Coated.
  • the solvent was dried by heat treatment or the polyamic acid was imidized, and a laminated polyimide film composed of a non-thermoplastic polyimide layer and a thermoplastic polyimide layer was produced at a final heating temperature of 390.
  • the coating amount was adjusted so that the thickness of the thermoplastic polyimide layer became 4 m after dry imidization. Glass transition measured on a single sheet of this thermoplastic polyimide resin The temperature was 18 O :.
  • thermoplastic polyimide layer of the laminate produced by the above-mentioned production method S was treated with a desmear solution to obtain a laminate of the present invention having a thermoplastic polyimide resin film whose surface was roughened.
  • the desmear solution was treated in the same manner as in Example 1 except that the treatment time in each step was set to 5 minutes.
  • Example 52 the surface analysis, the formation of a plated copper layer, and the formation of fine wiring were performed, and the circuit formability, adhesiveness, and metal etching residue were evaluated.
  • Heat roll lamination was performed under the conditions of a linear pressure of 20 kg ⁇ Z cm and a linear velocity of 1.5 m / min.
  • the laminated copper foil was completely removed with a hydrochloric acid Z ferric chloride-based etchant to obtain a resin surface roughened by the copper foil.
  • the obtained surface shape was observed, and the results are shown in Table 3. Subsequently, in the same manner as in Example 52, the surface analysis, the formation of a plated copper layer, and the formation of fine wiring were performed, and the circuit formability, adhesiveness, and metal etching residue were evaluated.
  • the resulting roughened surface was treated with a desmear solution to obtain a laminate of the present invention having a roughened surface thermoplastic polyimide resin film.
  • the processing conditions for the desmear liquid were the same as in Example 52 except that the processing time in each step was set to 5 minutes.
  • Example 52 the surface analysis, the formation of a plated copper layer, and the formation of fine wiring were performed, and the circuit formability, adhesiveness, and metal etching residue were evaluated.
  • the obtained roughened surface was treated with a desmear solution to obtain a laminate of the present invention having a roughened surface thermoplastic polyimide resin film.
  • the processing conditions for the desmear solution were the same as in Example 52.
  • thermoplastic polyimide resin film and laminate of the present invention can form fine wiring having a low LZS, for example, an L / S of 30 xm / 30 tm or less, and have excellent adhesiveness and heat resistance.
  • Flexible printed wiring board (FPC) with excellent performance It can be suitably used for manufacturing circuit boards such as build-up circuit boards.
  • a fine circuit pattern can be favorably formed on the surface of the resin composition according to the present invention, and has a high adhesive strength. We can provide printed wiring boards.

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Abstract

 非熱可塑性ポリイミドフィルムの片面あるいは両面に熱可塑性ポリイミド層を形成した2層または3層構造とし、その片面あるいは両面の熱可塑性ポリイミド層表面に表面処理を行うことにより得た積層体、高分子フィルムとその片面若しくは両面に特定の構造を有するポリイミド樹脂と熱硬化成分を含むポリイミド樹脂組成物層を設けてなる積層体、少なくとも片面の算術平均粗さのカットオフ値0.002mmで測定した値Ra1が、0.05μm以上1μm以下であり、カットオフ値0.1mmで測定した値Ra2との比Ra1/Ra2が0.4以上1以下である表面形状を有する樹脂フィルムおよびそれからなる積層体により、微細な配線回路の形成が可能で、しかも優れた接着性を有するプリント配線板を提供する。

Description

明 糸田 書 熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム、 積層体 およびそれからなるプリン卜配線板の製造方法 技術分野
本発明は、 電気 ·電子機器等に広く使用されるプリント配線板に用いる 熱可塑性ポリイミド樹脂を含む材料、 熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム、 積層体およびそれからなるプリント配線板の製造方法に関する。 背景技術
近年、 電子機器の高機能化、 小型化に伴い、 それらに用いられる電子部 品に対して、 小型化、 高速化、 軽量化、 高密度化、 高信頼化等が求められ てきている。 そのため半導体素子パッケージ方法やそれらを実装する配線 材料または配線部品も、 より高密度、 高機能、 かつ、 高性能なものが求め られるようになってきた。 そのため、 最近では、 配線板が多層化されると ともに、 導体回路形成をする方法として、 アディティブ法が採用されてき ている。 アディティブ法とは、 基板上に無電解めつき等のめっきにより導 体回路を形成する方法であり、 高密度パターン形成に好適な方法である。 しかしながら、 更なる配線板の配線幅の細線化にともなって、 金属から なる導体回路と樹脂組成物からなる基板との接着性が問題となってきてい る。
めっきにより形成される金属と樹脂組成物からなる基板との接着性を確 実にするために、 樹脂組成物の表面を粗化することで接着性を改善する方 法としてめつきを形成する表面を算術平均粗さ R aが 1〜1 0 mの範囲 で粗化する方法で金属と樹脂界面の接着強度が 1 0 NZ c m以上と強固に 接着できる無電解めつき用フィルム状接着剤があるが (例えば、 特開平 1 1 - 26933号公報参照) 、 これは回路配線の配線幅 Z配線間隔 (以下、 LZSと称する。 ) が大きい場合には問題にはならないが、 今後の更なる 細線化の要求に対して不充分である。
近年の電子機器の小型化、 高機能化の要求に伴い、 回路の高密度化や薄 型化が強く望まれており、 特に LZSの間隔が 25 am/ 25 / m以下で あるような微細回路形成方法の確立が重要な課題となっている。
通常プリント配線板においては、 基板となる高分子フィルムと回路との 間の接着はアンカー効果と呼ばれる表面の凹凸によって達成されている。 そのため一般にフィルム表面を粗ィヒする工程が設けられ、 通常その表面に は Rz値換算で 3〜 5 m程度の凹凸がつけられる。 この様な基板表面の 凹凸は形成される回路の LZSの値が 30 3 O iinより大きい場合 には問題とならないが、 30 τη/30 im以下、 特に 25 rn 25 m以下の線幅の回路形成には重大な問題となる。 その理由は、 この様な高 密度であり、 かつ細線である回路線が基盤表面の凹凸の影響をうけるため である。 従って、 LZSの値が 25 m/25 以下の回路の形成には、 表面平滑性の高い高分子基板への回路形成技術が必要となり、 その平面性 は Rz値換算で 3 m以下、 さらに望ましくは 1. 5 /m以下である必要 がある。 しかし、 一般的に、 この場合には、 接着力として上記アンカー効 果は期待出来なくなり、 接着強度の向上は見込めないと考えられている。 例えば、 樹脂表面を粗化する方法として、 エポキシ系樹脂表面の粗化表面 に無電解めつきを施す方法が開示されている (例えば、 特開 2000— 1 98907号公報参照) 。 しかし、 表面粗度 R zが 3 m以上であれば良 好に接着するが、 3^m以下、 特に 1 /xm程度では 3NZcm程度の接着 性を示すのみであり、 従来のフィルム表面を粗化する方法では、 アンカー 効果を期待するには、 表面粗度が大きいことが必要と考えられてきた。 そ こで、 別の接着方法の開発が必要となった。
例えば、 表面粗度が小さい樹脂表面に形成した回路配線との接着性改善 について、 ポリイミドフィルムにチタン系の有機化合物を添加することに より接着性を改善する技術、 あるいは、 Sn、 Cu、 Zn、 Fe、 Co、 Mnまたは P dからなる金属塩によってコートされた表面接着力の改善さ れたポリイミドなどが開示されている (例えば、 特開平 6— 73209号 公報 (米国特許第 5, 227, 224号明細書) 、 特許第 1, 948, 4 45号明細書 (米国特許第 4, 742, 099号明細書) 参照) 。 また、 ポリアミド酸固化フィルムに耐熱性表面処理剤を塗布した後イミド化した ポリイミドフィルムをメタライズする方法が開示されている (例えば、 米 国特許第 5, 130, 192号明細書参照) 。 さらに、 ポリイミドフィル ムの表面にチタン元素を存在させる手法が開示されている (例えば、 特開 平 11一 71474号公報参照) 。 さらに、 樹脂成形体の表面でポリイミ ドの原料となるピロメリット酸ニ無水物とォキシジァニリンを気相重合さ せた中間層を形成した後、 真空蒸着法によりメタライジングする方法が開 示されている (例えば、 特開 2002^192651号公報、 国際公開第 03/006553号パンフレツト参照) 。 また、 本発明者らによって熱 可塑性ポリイミド表面に乾式めつき法により導体層を形成しそれを加圧お よび熱処理して融着せしめポリイミドと接着層との密着強度を強化する手 法が開示されている (例えば、 特開 2002— 113812号公報参照) 。 また、 金属箔の接着性向上の取り組みとしては金属箔と熱可塑性ポリイミ ドを接着させる方法が開示されている (例えば、 特開平 08— 23010 3号公報参照) 。
これらのポリイミドフィルム表面に蒸着、 スパッタリング等の物理的方 法で形成した銅金属層は、 通常のポリイミドフィルム表面に形成した銅金 属層に比較して優れた接着強度を有している。 しかし、 真空プロセスを用 いる為、 コス卜が高くなるという欠点を有している。
一方、 回路基板にはより高密度の微細配線が求められると同時に、 高分 子フィルムとそのような微細回路配線との接着性の向上、 高温高湿などの より厳しい環境下での安定性が求められるようになつてきており、 特に高 分子フィルムと回路配線の接着性についても高温 ·高湿の環境に耐えるこ とが要求されている。
さらに、 両面に回路を形成するようなプリント配線板の場合には、 配線 板の両面を導通させるビアホールの形成が不可欠である。 そのため、 その 様なプリント配線板は通常、 レーザーによるビアホール形成工程、 デスミ ヤエ程、 触媒付与工程、 無電解めつき銅を施す工程等を経て回路形成がお こなわれる。
また、 微細回路形成はレジスト膜を形成する工程、 無電解めつき膜が露 出している部分への電解銅めつき工程、 レジスト被膜の除去工程、 余分な 無電解銅めつき皮膜のエッチング工程から成る、 いわゆるサブトラクティ ブ法により行われる場合や、 レジスト膜を形成する工程、 無電解めつき膜 が露出している部分への電解銅めつき工程、 レジスト被膜の除去工程、 余 分な無電解銅めつき皮膜のエッチング工程から成る、 いわゆるセミアディ ティブ法により製造される場合もある。 したがって、 配線回路と高分子フ ィルム間の接着性はこれらのプロセスに耐えるものである必要がある事は 言うまでもない。
このように、 フィルムの表面粗度の小さい場合において、 高コストな方 法、 煩雑な方法をとらないでも充分な接着強度が得られ、 しかも、 高温- 高湿の環境においても接着強度を維持することができ、 かつ配線板の製造 工程に耐えうる材料はこれまで見出されていない。 発明の開示
本発明は、 表面に無電解めつき皮膜を形成した場合 5 NZ c m以上の接 着強度を有するように表面処理した熱可塑性ポリイミド樹脂を含む材料に 関する。
前記表面処理が、 熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの表面に凹凸を形成 する表面処理、 熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの表層を一部除去する表 面処理、 または熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの表面に凹凸を形成する 表面処理および熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの表層を一部除去する表 面処理を併用する処理であることが好ましい。
前記表面処理を施した熱可塑性ポリイミド表面の十点平均表面粗さ R z が 3 m以下であることが好ましい。
前記熱可塑性ポリイミド樹脂が下記一般式 ( 1 )
Figure imgf000006_0001
(式中、 Aは下記式群 (2 ) から選択される一種以上の 4価の有機基であ り、 Xは下記式群 (3 ) から選択される 2価の有機基を示す) で表される ポリアミド酸を脱水閉環して得られる熱可塑性ポリイミドであることが好 ましい。
群 (2 )
Figure imgf000006_0002
Figure imgf000007_0001
Figure imgf000007_0002
Figure imgf000007_0003
9
8Z6S10/C00ldf/X3d OIISSO請 OAV
Figure imgf000008_0001
本発明は、 非熱可塑性ポリイミドフィルムの一方の面に前記熱可塑性ポ リイミド樹脂を含む材料からなる層が設けられた積層体に関する。
本発明は、 非熱可塑性ポリイミドフィルムの一方の面に前記熱可塑性ポ リイミド樹脂を含む材料からなる層が、 他方の面が前記熱可塑性ポリイミ ド樹脂を含む材料からなる層、 銅箔からなる層または接着層が設けられた 積層体に関する。
非熱可塑性ポリイミド上に形成された熱可塑性ポリイミド樹脂を含む材 料からなる層の厚さが 1 0 以下であり、 かつ非熱可塑性ポリイミド フィルムの厚さ以下であることが好ましい。
本発明は、 高分子フィルムとその少なくとも一方の面に熱可塑性ポリイ ミド樹脂および熱硬化成分を含むポリイミド樹脂組成物からなる層の設け られた積層体であって、 該熱可塑性ポリイミド樹脂が下記一般式 (2 ) で あらわされる構造を有する熱可塑性ポリイミド樹脂である積層体に関する。
Figure imgf000009_0001
(式中、 mは 1以上の整数、 nは 0以上の整数、 Vは、 一 O—または一 O — T—〇一、 または— C (=0) - 0 - T - 0 (C = 0) 一で、 Tは二価 の有機基を表わす。 Yは、 同一または異なって— C (=0) ―、 _ S〇2—、 一 O—、 —S—、 一 (C H2) h―、 一 NH C O—、 - C (C H3) 2—、 — C (CF3) 2—、 -C (=0) 〇一、 または単結合を表わす。 aおよび b は独立に 0以上 5以下の整数である。 また Zは、 一 C (=〇) 一、 一 S02 一、 一 O -、 —S -、 - (CH2) d -、 一 NHCO -、 一 C (CH3) 2 -、 一 C (CF3) 2—、 一 C (-0) 〇一、 または単結合を表わす。 cおよび dは独立に 0以上 5以下の整数であり、 また Xは独立の官能基であり同一 または異なって、 一 OH、 一 C〇OH、 一〇CN、 一 CNから選ばれる 1 種または 2種以上の官能基を含む。 )
熱可塑性ポリイミド樹脂および熱硬化成分を含むポリイミド樹脂組成物 からなるフィルムの設けられた面と反対の面に、 熱可塑性ポリイミド樹脂 および熱硬化成分を含むポリイミド樹脂組成物からなるフィルムまたは接 着層を設けてなることが好ましい。
本発明は、 算術平均粗さのカツトオフ値 0. 002mmで測定した値 R a lが、 0. 05 zm以上 1 m以下であり、 カットオフ値 0. 1mmで 測定した値 R a 2との比 R a 1/Ra 2が 0. 4以上 1以下である表面形 状を少なくとも片面に有する樹脂フィルムに関する。
前記樹脂フィルムが、 ポリイミド樹脂を含むことが好ましい。
本発明は、 前記樹脂フィルムを少なくとも 1層有する積層体に関する。 前記表面形状を有する表面に金属層が形成されたことが好ましい。
本発明は、 前記積層体、 または樹脂フィルムを用いてなるプリント配線 板の製造方法に関する。
少なくとも無電解めつき銅を施す工程を含むことが好ましい。
積層体の熱可塑性ポリイミド樹脂および/または熱硬化成分を含むポリ イミド樹脂組成物からなる層の面に金属箔を、 他方の面に接着剤を介して 内層配線板の回路面を対向させ、 加熱および Zまたは加圧を伴った方法で 積層する工程と、 該積層体の表面の金属箔を除去する工程を含むことが好 ましい。 少なくともスパッ夕法で金属層を形成する工程を含むことが好ましい。 回路形成をサブトラクティブ法またはセミアディティブ法により行うこ とが好ましい。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の構成例を示す図である。
図 2は、 本発明の構成例を示す図である。
図 3は、 本発明の構成例を示す図である。
図 4は、 本発明の構成例を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態を具体的に説明する。
本発明の一つの態様は、 熱可塑性ポリイミド樹脂を含む材料の表面に、 特定の表面処理を施すことによって、 エポキシ樹脂など、 従来の材料と比 較して、 その表面粗度が小さいにも関わらず、 接着強度が向上し、 アン 力一効果として期待される以上の充分な接着強度を発現するものである。 ここで言う熱可塑性ポリイミドは例えばピロメリッ卜酸二無水物とォキ シジァ二リンとから合成されるいわゆる非熱可塑性ポリイミドとは異なり、 ガラス転移温度を有し、 ガラス転移温度以上の温度領域で塑性変形が可能 である。
また、 本発明の熱可塑性ポリイミド樹脂を含む材料は、 熱可塑性ポリイ ミド樹脂のみからなる材料であることが好ましいが、 他の成分、 後述する 接着層に用いられるような熱硬化性成分を含んでいてもよい。 熱可塑性ポ リイミド樹脂の含有量は、 好ましくは 3 0モル%以上、 さらに好ましくは、 5 0モル%以上である。 熱可塑性ポリイミド樹脂の含有量が 3 0モル%未 満であると、 接着層の表面粗さが小さい場合の接着強度が充分に得られな い傾向がある。
本発明で使用される熱可塑性ポリイミドとしては下記一般式 (1)
Figure imgf000012_0001
で表されるポリアミド酸を脱水閉環して得られる熱可塑性ポリイミドが好 ましく、 一般式 (1) 中の Aが下記式群 (2) に示す 4価の有機基から選 択される一種類または二種類以上であることが好ましく、
群 (2)
o
Figure imgf000012_0002
O CH3 O
Figure imgf000012_0003

Figure imgf000013_0001
Figure imgf000013_0002
Figure imgf000013_0003
Figure imgf000013_0004
Figure imgf000014_0001
Figure imgf000014_0002
Figure imgf000014_0003
から選択される一種または二種以上であることがより好ましい。
一般式 (1) に示される熱可塑性ポリイミド樹脂は、 原料となる酸二無 水物化合物とジァミン化合物から合成される。 これらの熱可塑性ポリィミ ドを得るための酸二無水物としては、 ピロメリット酸二無水物、 3, 3' : 4, 4' 一べンゾフエノンテトラカルボン酸二無水物、 ビス (3, 4ージ カルポキシフエニル) スルホン二無水物、 2, 2 ' , 3, 3, ービフエ二 ルテトラカルボン酸二無水物、 2, 3, 3' , 4, —ビフエニルテトラ力 ルボン酸二無水物、 3, 3' , 4, 4' ービフエニルテトラカルボン酸二 無水物、 ォキシジフタル酸二無水物、 ビス (2, 3—ジカルボキシフエ二 ル) メタン二無水物、 ビス (3, 4ージカルポキシフエニル) メタン二無 水物、 1, 1一ビス (2, 3—ジカルポキシフエニル) エタンニ無水物、 1, 1一ビス (3, 4—ジカルポキシフエニル) エタンニ無水物、 1, 2 —ビス (3, 4一ジカルポキシフエニル) ェ夕ン二無水物、 2, 2 _ビス
(3, 4一ジカルボキシフェニル) プロパン二無水物、 1, 3—ビス (3, 4一ジカルポキシフェニル) プロパン二無水物、 4, 4, 一へキサフルォ 口イソプロピリデンジフタル酸無水物、 1, 2, 5, 6—ナフタレンテト ラカルボン酸二無水物、 2, 3, 6, 7—ナフ夕レンテトラカルボン酸二 無水物、 3, 4, 9, 10—ペリレンテトラカルボン酸二無水物、 p— フエ二レンビス (トリメリット酸モノエステル酸無水物) 、 エチレンビス
(トリメリット酸モノエステル酸無水物) 、 ビスフエノール Aビス (トリ メリット酸モノエステル酸無水物) 、 4, 4' 一 (4, 4' —イソプロピ リデンジフエノキシ) ビス (無水フタル酸) 、 p—フエ二レンジフタル酸 無水物等のテトラカルボン酸二無水物から選ばれる 1種または 2種以上の 酸二無水物を用いることが好ましい。
また、 同じくこれらの熱可塑性ポリイミドを得るためのジァミンとして、 1, 4ージァミノベンゼン (p—フエ二レンジァミン) 、 1, 3—ジアミ ノベンゼン、 1, 2—ジァミノベンゼン、 ベンジジン、 3, 3 ' —ジクロ 口べンジジン、 3, 3 ' —ジメチルベンジジン、 3, 3, ージメトキシべ ンジジン、 3, 3' —ジヒドロキシベンジジン、 3, 3' , 5, 5' —テ トラメチルベンジジン、 4, 4 ' —ジアミノジフエニルプロパン、 4, 4, ージアミノジフエエルへキサフルォロプロパン、 1, 5—ジアミノナ フタレン、 4, 4, ージァミノジフエ二ルジェチルシラン、 4, 4, ージ アミノジフエニルシラン、 4, 4' ージアミノジフエニルェチルホスフィ ンォキシド、 4, 4' ージアミノジフエニル N—メチルァミン、 4, 4' —ジアミノジフエニル N—フエニルァミン、 4, 4' ージアミノジフエ二 ルエーテル、 3, 4' ージアミノジフエニルエーテル、 3, 3, ージアミ ノジフエニルエーテル、 4, 4, ージァミノジフエ二ルチオエーテル、 3, 4' ージアミノジフエ二ルチオエーテル、 3, 3 ' —ジアミノジフエニル チォエーテル、 3, 3 ' ージアミノジフエニルメタン、 3, 4' ージァ ミノジフエ二ルメタン、 4, 4, ージアミノジフエニルメタン、 4, 4' ージアミノジフエニルスルフォン、 3, 4, —ジアミノジフエニルスル フォン、 3, 3' ージアミノジフエニルスルフォン、 4, 4' ージァミノ ベンズァニリド、 3, 4' —ジァミノベンズァニリド、 3, 3' —ジアミ ノベンズァニリド、 4, 4, —ジァミノべンゾフエノン、 3, 4, ージァ ミノべンゾフエノン、 3, 3, —ジァミノべンゾフエノン、 ビス [4 -
(3—アミノフエノキシ) フエニル] メタン、 ビス [4- (4ーァミノ フエニキシ) フエニル] メタン、 1, 1 一ビス [4一 (3—ァミノフエ ノキシ) フエニル] ェタン、 1, 1 _ビス [4— (4ーァミノフエノキ シ) フエ ニル] ェタン、 1, 2—ビス [4— (3—アミノフエノ キシ) フエニル] ェタン、 1, 2一ビス [4- (4-7 ミノフエノキシ) フエ ニル] ェタン、 2, 2一ビス [4 一 (3—アミノフエノキシ) フエ二 ル] プロパン、 2, 2—ビス [4一 (4一アミノフエノキシ) フエ二 ル] プロパン、 2, 2—ビス [4— (3—アミノフエノキシ) フエ二 ル] ブタン、 2, 2—ビス [3— (3—アミノフエノキシ) フエニル] 一 1, 1, 1, 3, 3, 3 _へキサフルォロプロパン、 2, 2—ビス [4—
(4一アミノフエノキシ) フエニル] 一 1, 1, 1, 3, 3, 3—へキサ フルォロプロパン、 1, 3 ビス (3—アミノフエノキシ) ベンゼン、 1, 4一ビス (3—アミノフエノキシ) ベンゼン、 1, 4一ビス (4ーァミノ フエノキシ) ベンゼン、 4, 4, 一ビス (4—アミノフエノキシ) ビフエ ニル、 4, 4' 一ビス (3—アミノフエノキシ) ビフエニル、 ビス [4—
(3—アミノフエノキシ) フエニル] ケトン、 ビス [4一 (4—ァミノ フエノキシ) フエニル] ケトン、 ビス [4一 (3—アミノフエノキシ) フエニル] スルフイド、 ビス [4一 (4一アミノフエノキシ) フエニル] スルフイド、 ビス [4— (3—アミノフエノキシ) フエニル] スルホン、 ビス [4一 (4一アミノフエノキシ) フエニル] スルホン、 ビス [4一
(3—アミノフエノキシ) フエニル] エーテル、 ビス [4— (4ーァミノ フエノキシ) フエニル] ェ一テル、 1, 4一ビス [4一 (3—ァミノフエ ノキシ) ベンゾィル] ベンゼン、 1, 3—ビス [4一 (3—アミノフエノ キシ) ベンゾィル] ベンゼン、 4, 4' 一ビス [3— (4—アミノフエノ キシ) ベンゾィル] ジフエ二ルェ一テル、 4, 4' —ビス [3— (3—ァ ミノフエノキシ) ベンゾィル] ジフエニルエーテル、 4, 4' 一ビス [4 一 (4—ァミノ—ひ, α—ジメチルベンジル) フエノキシ] ベンゾフエノ ン、 4, 4 ' 一ビス [4一 (4一アミノー α, ージメチルベンジル) フエノキシ] ジフエニルスルホン、 ビス [4一 {4- (4一アミノフエノ キシ) フエノキシ } フエニル] スルホン、 1, 4—ビス [4- (4一アミ ノフエノキシ) 一ひ, α—ジメチルベンジル] ベンゼン、 1, 3—ビス
[4一 (4一アミノフエノキシ) -a, ο;—ジメチルベンジル] ベンゼン、 4, 4, ージアミノジフエニルェチルホスフィンォキシド、 1, 3—ビス
(4一アミノフエノキシ) ベンゼン、 1, 4一ビス (4—ァミノフエノキ シ) ベンゼンから選ばれる 1種または 2種以上のジァミンを用いることが 好ましい。
本発明の熱可塑性ポリイミド樹脂を得るためのこれら酸二無水物とジァ ミンの組み合わせの中で、 式群 (2) にあげた酸二無水物残基を与える酸 二無水物から選ばれた少なくとも一種の酸二無水物と、 式群 (3) にあげ たジアミン残基を与えるジアミンから選ばれた少なくとも一種のジアミン の組み合わせが好ましい。 式群 (2) にあげた酸二無水物残基を与える酸 二無水物から選ばれた少なくとも一種の酸二無水物は、 全酸二無水物中 5 0モル%以上用いることが好ましく、 式群 (3) にあげたジァミン残基を 与えるジァミンから選ばれた少なくとも一種のジァミンは、 全ジァミン中 5 0モル%以上用いることが好ましい。
前記酸二無水物とジァミンの中でも、 酸二無水物としては、 2, 3, 3, , 4, ービフエニルテトラカルボン酸二無水物、 3, 3 ' , 4, 4 ' ービフエニルテトラカルボン酸二無水物、 ォキシジフタル酸二無水物、 ェ チレンビス (トリメリット酸モノエステル酸無水物) 、 ビスフエノール A ビス (トリメリット酸モノエステル酸無水物) 、 4, 4 ' — ( 4, 4 ' 一 イソプロピリデンジフエノキシ) ビス (無水フ夕ル酸) 、 ジァミンとして は 1, 3—ジァミノベンゼン、 3, 4 ' ージアミノジフエニルエーテル、 4, 4, ージアミノジフエニルエーテル、 1 , 3一ビス ( 3—ァミノフエ ノキシ) ベンゼン、 1, 3—ビス (4一アミノフエノキシ) ベンゼン、 1 , 4一ビス (4—アミノフエノキシ) ベンゼン、 2 , 2—ビス [ 4— ( 4— アミノフエノキシ) フエニル] プロパン、 4, 4, —ビス ( 4—ァミノ フエノキシ) ビフエニル、 ビス [ 4 - ( 4—アミノフエノキシ) フエ二 ル] スルホンは工業的に入手可能であり、 また得られる熱可塑性ポリイミ ドの吸水率が低くなる、 誘電率が小さい、 誘電正接が小さい等の優れた特 性を有し、 また本発明の効果である無電解めつき皮膜との接着強度を上げ る効果を発現するためより好ましい。
本発明に用いられる熱可塑性ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸は、 上記の酸二無水物の少なくとも 1種とジァミンの少なくとも 1種を、 実質 的等モル量を有機溶媒中に溶解、 反応させて、 前駆体であるポリアミド酸 有機溶媒溶液を得る。
熱可塑性ポリイミド樹脂は前駆体であるポリアミド酸をイミド化して得 られるが、 イミド化には、 熱キュア法およびケミカルキュア法のいずれか を用いる。 熱キュア法は、 脱水閉環剤等を作用させずに加熱だけでイミド 化反応を進行させる方法である。 具体的には、 上記ポリアミド酸重合体溶 液を加熱処理によりイミド化反応を進行させると同時に、 溶媒を蒸発させ る等により行う方法を例示することができる。 この方法により、 固形の熱 可塑性ポリイミド樹脂を得ることができる。 加熱の条件は特に限定されな いが、 3 0 0 以下の温度で約 5分〜 2 0 0分の時間の範囲で行うのが好 ましい。
また、 ケミカルキュア法は、 ポリアミド酸有機溶媒溶液に、 無水酢酸等 の酸無水物に代表される化学的転化剤 (脱水剤) と、 イソキノリン、 β— ピコリン、 ピリジン等の第三級ァミン類等に代表される触媒とを作用させ る方法である。 具体的には、 上記ポリアミド酸重合体溶液に化学量論以上 の脱水剤を加えることで脱水反応と有機溶媒を蒸発させる等により行う方 法を例示することができる。 これにより、 固形の熱可塑性ポリイミド樹脂 を得ることができる。
ケミカルキュア法による脱水剤としては、 例えば、 無水酢酸等の脂肪族 酸無水物、 無水安息香酸等の芳香族酸無水物、 1, 3—ジシクロへキシル カルポジイミド、 Ν,Ν' -ジアルキルカルポジイミド、 低級脂肪族ハロゲ ン化物、 ハロゲン化低級脂肪族ハロゲン化物、 ハロゲン化低級脂肪酸無水 物、 ァリールホスホン酸ジハ口ゲン化物、 チォニルハロゲン化物またはそ れら 2種以上の混合物があげられる。 それらのうち、 無水酢酸、 無水プロ ピオン酸、 無水ラク酸等の脂肪族無水物またはそれらの 2種以上の混合物 が、 好ましく用い得る。 これらの化学的転化剤は、 ポリアミド酸溶液中の ポリアミド酸部位のモル数に対して 1〜1 0倍量、 好ましくは 1〜7倍量 、 より好ましくは 1〜5倍量を添加するのが好ましい。 また、 イミド化を 効果的に行うためには、 化学的転化剤に触媒を同時に用いることが好まし い。 触媒としては例えばトリェチルァミン等の脂肪族第三級ァミン、 ジメ チルァ二リン等の芳香族第三級ァミン、 ピリジン、 《—ピコリン、 β -ピ コリン、 ァーピコリン、 キノリン、 イソキノリン等の複素環式第三級アミ ン等が用いられる。 それらのうち複素環式第三級ァミンから選択されるも のが特に好ましく用い得る。 これらの触媒はィヒ学的転化剤のモル数に対し て 1/20〜10倍量、 好ましくは 1ノ15〜5倍量、 より好ましくは 1 /10〜 2倍量のモル数を添加する。 これらの、 化学的転化剤および触媒 は、 量が少ないとイミド化が効果的に進行せず、 逆に多すぎるとイミド化 が早くなり取り扱いが困難となる。 化学的に脱水閉環する際の条件は 10 以下の温度が好ましく、 有機溶媒の蒸発は、 200 以下の温度で約 5分〜 120分の時間の範囲で行うのが好ましい。 また、 ポリイミド樹脂 を得るための別の方法として、 上記の熱的または化学的に脱水閉環する方 法において溶媒の蒸発を行わない方法もある。 具体的には、 熱的イミド化 処理または脱水剤による化学的ィミド化処理を行って得られる熱可塑性ポ リイミド樹脂溶液を貧溶媒中に投入して、 熱可塑性ポリイミド樹脂を析出 させ、 未反応モノマーを取り除いて精製、 乾燥させ固形熱可塑性のポリイ ミド樹脂を得る方法である。 貧溶媒としては、 溶媒とは良好に混合するが ポリイミドは溶解しにくい性質のものを選択し、 例示すると、 アセトン、 メタノール、 エタノール、 イソプロパノール、 ベンゼン、 メチルセ口ソル ブ、 メチルェチルケトン等があげられるがこれに限定されない。
また、 減圧下で加熱してイミド化する方法もあげられる。 このイミド化 の方法によれば、 イミド化によって生成する水を積極的に系外に除去でき るので、 ポリアミド酸重合体の加水分解を抑えることが可能で高分子量の 熱可塑性ポリイミドが得られる。
減圧下で加熱イミド化する方法の加熱条件は 80〜400 が好ましい が、 イミド化が効率よく行われ、 しかも水が効率よく除かれる 100°C以 上がより好ましく、 さらに好ましくは 120°C以上である。
減圧する圧力の条件は、 小さいほうが好ましいが、 具体的には 9X 104 〜l X 1 02P a、 好ましくは 9X 104〜l X 1 02P a、 より好ましく は 7 X 104〜: L X 102P aである。 また、 ケミカルキュア法に熱キュア法を併用してもよく、 イミド化の反 応条件は、 ポリアミド酸の種類、 得られる樹脂の形態、 熱キュア法および /またはケミカルキュア法の選択等により適宜設定すればよい。
ポリアミド酸重合体溶液の生成反応に用いられる溶媒としては、 例えば、 ジメチルスルホキシド、 ジェチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、 N, N—ジメチルホルムアミド、 N, N—ジェチルホルムアミド等のホル ムアミド系溶媒、 N, N—ジメチルァセトアミド、 N, N—ジェチルァセ トアミド等のァセトアミド系溶媒、 N—メチルー 2—ピロリドン、 N—ビ ニル— 2—ピロリドン等のピロリドン系溶媒、 フエノール、 o—、 m—、 または P—クレゾ一ル、 キシレノール、 ハロゲン化フエノール、 力テコ一 ルなどのフエノール系溶媒、 あるいはへキサメチルホスホルアミド、 ァー プチロラクトンなどをあげることができる。 また、 これらの中でも N, N —ジメチルフオルムアミドが特に好ましく用いられる。 さらに必要に応じ て、 これらの有機極性溶媒は、 キシレン、 トルエンのような芳香族炭化水 素とを組み合わせて用いることもできる。 溶媒中で酸二無水物成分、 ジァ ミン成分を混合撹拌することによりポリアミド酸重合体溶液を得る。 この 反応の際の原料の添加順序、 反応時間、 反応温度は特に限定されない。 前記イミド化により得られた熱可塑性ポリイミド樹脂材料は、 種々形態 をとることができ、 成形体、 単層フィルム、 または支持体上に熱可塑性ポ リイミド樹脂を含む材料からなる層を形成した積層体等をとることができ るが、 本発明の一つであるプリント配線板に適用する為には熱可塑性ポリ イミド樹脂からなる単層フィルムまたは積層体であることが好ましい。 積 層体の場合、 支持体は非熱可塑性ポリイミドフィルムであることが耐熱性 、 寸法安定性、 界面の密着性等の観点より好ましく使用される。 上記支持 体に銅箔を用いた場合、 銅箔は、 支持体として利用できるとともに、 その 後、 後述する、 表面処理を熱可塑性ポリイミド樹脂に施す際にも利用する ことができるので、 好ましく実施可能である。
本発明の一つである積層体の場合、 支持体である耐熱性非熱可塑性ポリ イミドフィルムに熱可塑性ポリイミド樹脂からなる層を形成する方法とし ては各種方法が適用できる。
例えば、 熱可塑性ポリイミドが溶媒に不溶性である場合は、 前駆体のポ リアミド酸の溶液を非熱可塑性ポリイミドフィルム上に流延塗布し、 上記 のイミド化法によりイミド化と溶媒乾燥を行い熱可塑性ポリイミド樹脂か らなる層を形成することが好ましい。 熱可塑性ポリイミドが溶媒溶解性を 示す場合、 一度熱可塑性ポリイミド樹脂を粉体状、 繊維状、 フィルム状の 形態で得た後、 溶媒に溶解した熱可塑性ポリイミド溶液を非熱可塑性ポリ イミドフィルム上に流延塗布し溶媒乾燥させ、 熱可塑性ポリイミド樹脂か らなる層を形成することも可能であるが、 不溶性である場合と同様に前駆 体のポリアミド酸を非熱可塑性ポリイミドフィルム上に流延塗布する方法 も適用可能である。 また、 非熱可塑性ポリイミドの前駆体のポリアミド酸 溶液と熱可塑性ポリイミドの前駆体のポリアミド酸溶液または熱可塑性ポ リイミド溶液を共押出しし、 イミド化と溶媒乾燥を行い熱可塑性ポリイミ ド樹脂からなる層と非熱可塑性ポリイミドフィルムからなる層を有する積 層体を得る方法も適用可能である。 積層体を形成するための別の方法とし ては、 予め熱可塑性ポリイミド樹脂のフィルムを製造した後、 非熱可塑性 ポリイミドフィルムにプレス加工、 ラミネート加工等の公知の積層方法で 積層体を得ることも可能である。
本発明において使用される非熱可塑性ポリイミドフィルムは公知の方法 で製造することができる。 即ちポリアミド酸を支持体に流延、 塗布し、 化 学的にあるいは熱的にイミド化することで得られる。
本発明に用いられる非熱可塑性ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸 には、 基本的には、 公知のあらゆるポリアミド酸を適用することができる 本発明で使用される非熱可塑性ポリイミドに合成のための適当な酸無水 物としては、 熱可塑性ポリイミドであげられた酸無水物、 およびそれらの 類似物をあげることができることができ、 その中でも好ましいものとして は、 ピロメリット酸二無水物、 ォキシジフタル酸二無水物、 3 , 3 ' , 4 , 4 ' 一べンゾフエノンテトラカルボン酸二無水物、 3, 3, , 4, 4 ' ービフエニルテトラカルボン酸二無水物、 p—フエ二レンビス (トリメリ ット酸モノエステル酸無水物) であり、 これらを単独または、 任意の割合 の混合物が好ましく用いられる。
本発明に係る非熱可塑性ポリイミド合成のために使用しうるジァミンと しては、 熱可塑性ポリイミドであげられたジァミンと同様のジァミン等、 およびそれらの類似物をあげることができ、 その中でも好ましいものとし て、 4, 4, ージアミノジフエ二ルェ一テル、 4 , 4 ' ージァミノべンズ ァニリド および p—フエ二レンジァミン、 p—フエ二レンビス (トリメ リット酸モノエステル酸無水物) またはこれらの混合物である。
本発明に係る非熱可塑性ポリイミドフィルムに好ましい酸二無水物とジ ァミン類の組み合わせは、 ピロメリット酸二無水物 Ζ 4, 4 ' ージァミノ ジフエニルエーテル、 ピロメリット酸二無水物 / 4, 4, —ジアミノジフ ェニルエーテル Z p—フエ二レンジァミン、 ピロメリット酸ニ無水物ノ p —フエ二レンビス (トリメリット酸モノエステル酸無水物) Ζ 4, 4 ' 一 ジァミノジフエニルエーテル Z p—フエ二レンジァミン、 p—フエ二レン ジァミン / 3 , 3, , 4 , 4, ービフエニルテトラカルボン酸ニ無水物、 3, 3, , 4, 4 ' ービフエニルテトラカルボン酸二無水物/ p—フエ二 レンビス (トリメリット酸モノエステル酸無水物) Z p—フエ二レンジァ ミン / 4, 4, ージアミノジフエニルエーテルである。 これらのモノマー を組み合わせて合成した非熱可塑性ポリイミドは、 適度な弾性率、 寸法安 定性、 低吸水率等の優れた特性を発現するため、 本発明の各種積層体に用 いるのに好適である。
ポリアミド酸の合成おょぴポリアミド酸をイミド化してポリイミドを合 成する方法については、 前記熱可塑性ポリイミドであげられていた合成方 法および条件をあげることができる。 ただし、 イミド化方法については、 得られたフィルムの靭性、 破断強度および生産性の観点から、 ケミカル キュア法が好ましい。
上記種々の方法で得られる非熱可塑性ポリイミドフィルムは、 公知の方 法で無機あるいは有機物のフィラー、 有機リン化合物等の可塑剤や酸化防 止剤を添加してもよく、 またコロナ放電処理、 プラズマ放電処理、 イオン ガン処理等の公知の物理的表面処理や、 プライマー処理等の化学的表面処 理を施し、 さらに良好な特性を付与し得る。
また、 非熱可塑性ポリイミド樹脂は、 前記熱可塑性ポリイミド樹脂と同 様の酸二無水物およびジァミンを使用しているが、 熱可塑性ポリイミド樹 脂は、 ガラス転移温度を有し、 かつ、 ガラス転移温度以上の加熱下で塑性 変形が可能なポリイミド樹脂を示し、 一方、 非熱可塑性ポリイミド樹脂は 、 ガラス転移温度の有無に関わらず、 加熱下で塑性変形が困難なポリイミ ド樹脂を示しており、 両者は異なる。
ポリイミド樹脂は、 少なくとも 1種の酸無水物類と少なくとも 1種のジ アミン類を反応させることにより得ることができるが、 酸無水物類ゃジァ ミン類の種類の選択、 また酸無水物類ゃジァミン類を 2種以上選択する場 合は、 複数の酸無水物類の混合比率、 複数のジァミン類の混合比率などを 適宜選択することにより、 熱可塑性ポリイミド樹脂あるいは非熱可塑性ポ リイミド樹脂を得ることが可能である。
熱可塑性ポリイミド樹脂を得る場合は、 屈曲性の基を含んでいたり、 構 造的に非対称となる酸無水物ゃジァミンを選択すればよく、 複数の酸無水 物または複数のジァミン類を使用する場合は、 屈曲性や構造的に非対称と なる酸無水物ゃジァミンの混合比率を高くすればよい。
非熱可塑性ポリイミドフィルムの厚みは、 2 /z m以上、 1 2 5 m以下 であることが好ましく、 5 m以上、 7 5 m以下であることがより好ま しい。 2 m未満であると積層体の剛性が不足し、 フィルムの取り扱いが 困難となり、 さらにその表面への熱可塑性ポリイミド層の形成も困難とな る傾向があり、 1 2 5 mより大きいと、 インピーダンス制御の点から絶 縁層厚みが厚くなると回路幅を広くする必要があるので、 プリント配線板 の小型化、 高密度化の要請に逆行するものである。
次に本発明の熱可塑性ポリイミド樹脂の表面処理の方法について説明す る。 本発明の表面処理を行った熱可塑性ポリイミド樹脂はその表面に形成 した無電解めつき皮膜と強固に接着し、 具体的には 5 NZ c m以上、 好ま しくは 7 NZ c m以上、 より好ましくは 9 NZ c m以上の接着強度を有す るものであり、 熱可塑性ポリイミドと適切な表面処理方法を組み合わせる ことにより、 従来よりも表面粗度の小さな樹脂表面であるにもかかわらず 強固に無電解めつき銅皮膜を接着させることを可能とした。 接着強度が 5 NZ c m未満では、 プリン卜配線板を製造する際に、 樹脂表面から金属層 が剥がれてしまい、 その結果、 配線回路がずれたり、 脱落するなどの問題 が生じる傾向がある。
ここで無電解めつき皮膜は公知の方法で形成することができ、 無電解銅 めっき、 無電解ニッケルめっき、 無電解金めつきが好ましく使用されるが 、 それらの中でも、 薬液の入手性、 コスト、 樹脂表面との接着性、 導電特 性、 加工性等の諸特性のバランスが優れている点から、 無電解銅めつきが 好ましい。
本発明の表面処理の方法は種々検討の結果、 幾つかの適切な方法がある ことを見出した。 それらを具体的に説明する。 先ず、 熱可塑性ポリイミド樹脂表面に凹凸を形成する表面処理があげら れる。 凹凸面の粗度を大きくするほど無電解めつき皮膜との接着強度も大 きくなる傾向にあることが知られているが、 一方、 形成できる配線ピッチ は配線形成をサブトラクティブ法、 セミアディティブ法のどちらの方法で 行っても大きくなる傾向があり、 配線の高密度化には好ましくない。 本発 明においては、 表面処理を施す材料として、 熱可塑性ポリイミドを選択す ることによって、 従来よりも小さな表面粗度を有する粗化表面であるにも かかわらず無電解めつき皮膜を強固に接着できるものである。 従って、 配 線を強固に接着することと配線の微細化を同時に実現できるものであり、 プリント配線板の高密度化要求に応えられるものである。
具体的方法として、熱可塑性ポリイミド樹脂と粗化表面を有する金属箔 とを積層し、 金属箔を除去することによる表面処理方法があげられる。 金 属箔は公知の金属箔を用いることができ、 銅箔、 アルミニウム箔、 ニッケ ル箔、 金箔等があげられるが工業的に広く一般的に用いられている銅箔は コスト的にも種類の豊富さの面でも有利であり、 好ましく使用できる。 本 金属箔は熱可塑性ポリイミド樹脂の表面に粗化表面を形成する目的で使用 され >熱可塑性ポリイミドと金属箔を熱プレス加工、 熱ラミネート加工等 公知の方法で積層し、 該金属箔を物理的に引き剥がす、 金属箔を溶解させ る等の方法により除去することにより熱可塑性ポリイミド樹脂表面に粗化 表面が形成される。 従って、 金属箔の少なくとも一方の表面に粗化表面を 有することが好ましい。
金属箔の粗化表面の粗度は、 熱可塑性ポリイミドと無電解めつき皮膜と の接着強度の大きさと、 熱可塑性ポリイミド樹脂上に形成できる配線のピ ツチの細かさに影響を与える。 即ち、 金属箔の粗度が大きいと、 熱可塑性 ポリイミド樹脂表面に形成される凹凸面の粗度も大きくなる傾向があり、 無電解めつき皮膜との接着強度も大きくなる傾向があるが、 一方、 形成で きる配線ピツチは配線形成をサブトラクティブ法、 セミアディティブ法の どちらの方法で行っても大きくなる傾向があり、 配線の高密度化には好ま しくない。 具体的には金属箔の粗化表面の表面粗度 R z (十点平均表面粗 さ) が 3 m以下であることが好ましく、 2 m以下であることがより好 ましく、 1 . 5 /im以下であることがさらに好ましい。 これにより熱可塑 性ポリイミド樹脂表面に形成された凹凸面の表面粗度 R zも 3 / m以下と なり、 さらには LZ Sが 2 5 /mZ 2 5 t m以下の微細な配線形成が可能 であり、 接着強度は 5 NZ c m以上となるため好ましい。 銅箔の種類には 電解銅箔と圧延銅箔が広く利用されており、 何れも樹脂との接着強度を上 げる目的で少なくとも片面に粗化表面、 即ちマット面を有する。 このマツ ト面の大きさは銅箔の製品により各種入手可能であるが、 圧延銅箔のマツ ト面は比較的表面粗度 R zが小さく好ましく使用可能である。
熱可塑性ポリイミド樹脂の表面に凹凸を形成する別の方法として、 熱可 塑性ポリイミド樹脂の表面をエンボス加工、 サンドブラスト加工、 研磨加 ェすることも好ましく使用できる。 エンボス加工は表面に凹凸を形成した 金属材料に熱可塑性ポリイミド樹脂を接触させることにより、 樹脂表面に 凹凸を形成することが可能となる。 この際、 加熱、 加圧を伴なうことが好 ましく、 適切な凹凸が形成できる条件で加工することが好ましい。 サンド ブラスト加工、 研磨加工も適切な凹凸が形成できる条件で加工することが 好ましい。
また、 表面処理として、 熱可塑性ポリイミド樹脂の表層を一部除去する 熱可塑性ポリイミド樹脂の表面処理も好ましく適用できる。 この表面処理 方法は熱可塑性樹脂の表面の適度な厚みを溶解させることを目的としてお り、 それにより無電解めつき皮膜との接着性を高めることが可能である。 このことは、 理由は定かでないが、 この表面処理により、 樹脂表面に凹凸 が形成されるか、 および Zまたは、 熱可塑性ポリイミド樹脂の表層を溶解 により除去することにより化学構造の変化が生じ、 無電解めつきとの接着 性に良い影響を与えると推察している。 ここで 「一部除去する」 とは熱可 塑性ポリイミド樹脂の表層全体が均一に除去される状態、 または表層が不 均一に、 即ち島状に除去されるまたは島状に表層が残る状態を表わす。 具体的に熱可塑性ポリイミド樹脂の表層を一部除去する表面処理として は、 コロナ放電、 大気圧プラズマ、 真空プラズマ、 電子線、 レーザー、 R I E等の気相で処理する方法、 また熱可塑性ポリイミドを溶解する液体に より処理する液相処理があげられる。 これらの処理には、 熱可塑性ポリイ ミド樹脂表面に微小な凹凸面を形成し強固に無電解めつき皮膜を接着する 効果があるとともに、 樹脂表面を化学的に活性化させる効果があると考え ている。 これらの処理のうち、 コロナ放電、 大気圧プラズマ、 真空プラズ マ、 電子線の気相で処理する方法、 および液相処理する方法が工業的に簡 便であり好ましく実施される。 また、 液相処理は熱可塑性ポリイミド樹脂 を溶解させ、 本発明の目的を達成するものであれば特に限定されない。 具 体的には広く工業的に、 特にプリント配線板製造におけるデスミア工程や ポリイミドのエッチングに使用されている過マンガン酸塩、 有機アルカリ 化合物を含む水溶性液体、 あるいは有機溶剤等が好ましく使用される。 熱 可塑性ポリイミド樹脂を溶解する有機溶剤としてはアミド系溶媒すなわち N, N—ジメチルフオルムアミド、 N, N—ジメチルァセトアミド、 N— メチル—2—ピロリドンなどであり、 N, N—ジメチルフオルムアミドが 特に好ましく用いられる。
以上、 熱可塑性ポリイミド樹脂の表面処理方法について、 「熱可塑性ポ リイミド樹脂の表面に凹凸を形成する表面処理」 、 「熱可塑性ポリイミド 樹脂の表層を一部除去する表面処理」 に分けて、 その具体的方法とともに 説明したが、 これらを組み合わせることも効果があることも見出した。 具 体的には 「熱可塑性ポリイミド樹脂の表面に凹凸を形成する表面処理」 と 「熱可塑性ポリイミド樹脂の表層を一部除去する表面処理」 を併用するこ とであり、 種々組み合わせに効果がある。 この中で「熱可塑性ポリイミド 樹脂の表面に凹凸を形成する表面処理」 と熱可塑性ポリイミド樹脂を溶解 させる液相処理を併用することに特に効果があり、 その中でも金属箔を用 いた表面処理を行った熱可塑性ポリイミド樹脂表面を過マンガン酸塩また は有機アル力リ化合物、 有機溶剤で処理することは特に効果的である。 これらの処理により得られる熱可塑性ポリイミド樹脂の表面粗度は微細 配線を形成する観点より、 表面粗度 R zが 3 ^ m以下であることが好まし い。 表面粗度 R zが 3 以下であると、 L/ Sが 2 5 Z 2 5 z m以下の 高密度回路を形成することが可能であり、 エッチング工程において樹脂表 面の凹凸にエッチング残りが生じない傾向にある。 R zは J I S B 0 6 0 1等の表面形状に関する規格に規定されており、 その測定には、 J I S
B 0 6 5 1の触針式表面粗さ計や B 0 6 5 2の光波干渉式表面粗さ計を 用いることができる。 本発明では、 光波干渉式表面粗さ計 Z Y GO社製 N e wV i e w 5 0 3 0システムを用いて熱可塑性ポリイミド樹脂表面の十 点平均粗さを測定した。
この様な熱可塑性ポリイミド樹脂への表面処理を用いることにより、 従 来よりも小さな粗化表面に強固に無電解めつき皮膜を接着することを実現 でき、 またプレッシャークッカーテスト後にも優れた接着強度を有してい る事が分った。 これによりプリント配線板の高密度化、 即ち微細配線形成 が可能になった。
次に本発明の積層体、 即ち図 1に示すような 「表面処理を施した熱可塑 性ポリイミド樹脂を含む層 (1 ) /非熱可塑性ポリイミドフィルム ( 2 ) 」 からなる 2層構造の積層体、 あるいは図 2に示すような 「表面処 理を施した熱可塑性ポリイミド樹脂を含む層 (1 ) Z非熱可塑性ポリイミ ドフィルム (2 ) Z熱可塑性ポリイミド樹脂を含む層 (3 ) 」 、 図 3に示 W
29 すような 「表面処理を施した熱可塑性ポリイミド樹脂を含む層 (1 ) 非 熱可塑性ポリイミドフィルム (2 ) Z銅箔層 (4 ) 」 、 図 4に示すような
「表面処理を施した熱可塑性ポリイミド樹脂を含む層 (1 ) /非熱可塑性 ポリイミドフィルム (2 ) /接着層 (5 ) 」 からなる 3層構造の積層体に ついて説明する。 ただし、 熱可塑性ポリイミド樹脂を含む層 (3 ) は、 表 面処理が施されていてもよいし、 表面処理されていないものでもよい。 本発明の積層体はいずれも、 非熱可塑性ポリイミドフィルムに熱可塑性 ポリイミド樹脂を含む層を形成する。 非熱可塑性ポリイミドフィルム、 熱 可塑性ポリイミドおよび積層の方法は既に説明した通りである。 本発明の 積層体の熱可塑性ポリイミドを含む層の厚さは、 回路基板として低熱膨張 性、 耐熱性、 電気特性等種々の優れた特性を持つ非熱可塑性ポリイミド フィルムの物性を生かすためにはできるだけ薄いことが好ましく、 熱可塑 性ポリイミドを含む層の厚さは非熱可塑性ポリイミドフィルムより薄い事 が好ましく、 さらには熱可塑性ポリイミドを含む層の厚さは非熱可塑性ポ リイミドフィルムの 1 Z 2以下であることがより好ましく、 特に好ましく は 1 Z 5以下である。 一方、 本発明において、 熱可塑性ポリイミド榭脂の 表面処理は表面に凹凸を形成する場合があり、 この場合、 少なくとも表面 処理により形成される熱可塑性ポリイミド樹脂の粗化表面の表面粗度 R z よりも熱可塑性ポリイミド樹脂を含む層の厚みが厚いことが好ましく、 よ り好ましくは 2倍以上である。 例えば、 非熱可塑性ポリイミドフィルムが 2 で、 その片面に形成した熱可塑性ポリイミド樹脂を含む層の表面 粗度 R zを 3 mにする場合、 熱可塑性ポリイミド樹脂を含む層の厚みは 2 5 mが好ましく、 より好ましくは 1 2 . 5 rn, 特に好ましくは 6 m程度となる。 非熱可塑性ポリイミドフィルムの厚み、 形成する熱可塑性 ポリイミドを含む層の表面粗度 R zの大きさ、 熱可塑性ポリイミドを含む 層の厚みは、 本発明の効果を損なわない範囲で適宜調整可能である。 本発明の 「表面処理を施した熱可塑性ポリイミド樹脂を含む層 Z非熱可 塑性ポリイミドフィルム Z銅箔層」 積層体の銅箔層は、 凹凸の形成された 銅箔に直接接着した物でも良く、 あるいは適当な接着剤を介して銅箔と張 り合わされた様な形態でも良い。 また、 銅箔層の代わりに湿式めつき法で 形成された銅層を用いてもよい。 接着剤を介してポリイミドフィルムと銅 箔を積層する方法は、 熱ラミネート、 熱プレス等公知の方法が使用できる
「表面処理を施した熱可塑性ポリイミド樹脂を含む層ノ非熱可塑性ポリ イミドを含む層 Z接着層」 からなる積層体における接着層について説明す る。 接着層には通常の接着性樹脂が用いられ、 適当な樹脂流れ性を有し、 強固な接着性を実現できるものであれば公知の技術を適用することができ る。 この接着層に用いられる樹脂としては、 大きくは、 熱可塑性樹脂を用 いた熱融着性の接着剤、 熱硬化樹脂の硬化反応を利用した硬化型接着剤、 の二種類に分けることができる。
接着剤に熱融着性を与える熱可塑性樹脂としては、 ポリイミド樹脂、 ポ リアミドイミド樹脂、 ポリエーテルイミド樹脂、 ポリアミド樹脂、 ポリエ ステル樹脂、 ポリカーボネート樹脂、 ポリケトン系樹脂、 ポリスルホン系 樹脂、 ポリフエ二レンエーテル樹脂、 ポリオレフイン樹脂、 ポリフエニレ ンスルフイド樹脂、 フッ素樹脂、 ポリアリレート樹脂、 液晶ポリマー樹脂 等があげられる。 これらの 1種または 2種以上を組合せて本発明の積層体 の接着層として用いることができる。 中でも優れた耐熱性、 電気信頼性等 の観点より熱可塑性ポリイミド樹脂を用いることが好ましい。 ポリイミド 樹脂としては公知の酸二無水物成分の 1種を、 または 2種以上を組合せて 用いることができる。
特に優れた熱融着性の発現のためには、 エチレンビス (トリメリット酸 モノエステル酸無水物) 、 2, 2—ビス (4ーヒドロキシフエニル) プロ パンジベンゾエートー 3, 3, , 4 , 4, —テトラ力ルポン酸ニ無水物、 1, 2—エチレンビス (トリメリット酸モノエステル無水物) 、 4, 4 ' —へキサフルォロイソプロピリデンジフタル酸無水物、 2, 3 , 3, , 4, ービフエニルテトラカルボン酸二無水物、 3, 3, , 4 , 4 ' —ビ フエニルテトラカルボン酸二無水物、 4, 4 ' —ォキシジフタル酸無水物、 3, 3, , 4 , 4 ' 一べンゾフエノンテトラカルボン酸二無水物、 4, 4 ' - ( 4, 4 ' Γソプロピリデンジフエノキシ) ビス (無水フ夕ル 酸) を用いるのが好ましい。
また、 ジァミン成分としては公知のジァミンを用いる事ができ、 これら を単独で、 または 2種以上を組合せて用いることができる。 本発明の積層 体に用いる熱可塑性ポリイミド樹脂としては、 1, 3—ビス (3—ァミノ フエノキシ) ベンゼン、 3 , 3 ' —ジヒドロキシベンジジン、 ビス (4一 ( 3—アミノフエノキシ) フエニル) スルフォン等をそれぞれ単独または. 任意の割合で混合して用いることが好ましい。
次に熱硬化性樹脂の硬化反応を利用した硬ィヒ型の接着剤に関して説明す る。 熱硬化型樹脂としてはビスマレイミド樹脂、 ビスァリルナジイミド樹 脂、 フエノ一ル樹脂、 シアナート樹脂、 エポキシ樹脂、 アクリル樹脂、 メ タクリル樹脂、 トリアジン樹脂、 ヒドロシリル硬化樹脂、 ァリル硬化樹脂、 不飽和ポリエステル樹脂等をあげることができ、 これらを単独、 または適 宜組み合わせて用いることができる。 また、 上記熱硬化性樹脂以外に高分 子鎖の側鎖または末端にエポキシ基、 ァリル基、 ビニル基、 アルコキシシ リル基、 ヒドロシリル基, 水酸基等の反応性基を有する側鎖反応性基型熱 硬化性高分子を熱硬化成分として使用することも可能である。 加熱接着時 の接着剤の流れ性を制御する目的で、 前記熱可塑性樹脂に熱硬化性樹脂を 混合することも可能である。 このためには、 熱可塑性樹脂 1 0 0重量部に 対して、 熱硬化性樹脂を 1〜 1 0 0 0 0重量部、 好ましくは 5〜 2 0 0 0 重量部加えることが望ましい。 熱硬化性樹脂が 1 0 0 0 0重量部を超える と接着層が脆くなるおそれがあり、 逆に 1重量部未満であると接着剤の流 れ性が低下したり、 接着性が低下するおそれがある。
本発明の積層体に用いる接着剤として、 接着性、 加工性、 耐熱性、 柔軟 性、 寸法安定性、 低誘電特性、 価格等の観点からポリイミド樹脂やェポキ シ樹脂系、 シアナートエステル樹脂系、 あるいはこれらをブレンドして用 いたものも好ましく使用できる。
これら本発明の熱可塑性ポリイミド樹脂を含む材料および各種の形態の 積層体は何れも表面処理を施されたことを特徴とする熱可塑性ポリイミド 樹脂を有するが、 これらの表面処理は熱可塑性ポリイミド榭脂を含む材料 の形態または各種積層体の形態において予め行ってもよく、 またプリント 配線板製造工程中で該表面処理を行っても良い。 例えば、 熱可塑性ポリイ ミド樹脂を含む材料または各種積層体の熱可塑性ポリイミド樹脂に表面処 理、 具体的には 「表面に凹凸を形成する表面処理」 および Zまたは 「表層 を一部除去する表面処理」 を実施した熱可塑性ポリイミド樹脂を含む材料、 または各種積層体であっても、 または本発明に係る表面処理を行う前の熱 可塑性ポリイミド樹脂を含む材料、 または本発明に係る表面処理を行う前 の熱可塑性ポリイミド樹脂を含む材料を有する各種積層体を例えばプリン ト配線板の製造に供し、 その製造途中段階で表面処理が実施される場合も、 本発明の熱可塑性ポリイミド樹脂を含む材料および各種の積層体の範疇に 属すると解釈される。 より具体的には例えば、 「表面処理を施した熱可塑 性ポリイミド樹脂 Z非熱可塑性ポリイミドフィルムノ接着層」 からなる 3 層構造の積層体を用いてプリント配線板を製造する場合、 表面凹凸を有す る金属箔が積層された 「金属箔 Z熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム Z非熱 可塑性ポリイミドフィルム/接着層」 なる構成の積層体は本発明の積層体 の範疇に属する事を意味する。 この場合、 「金属箔 Z熱可塑性ポリイミド 樹脂フィルム 非熱可塑性ポリイミドフィルムノ接着層」 なる構成の積層 体を、 接着層を内層回路を有する内層基板と対向させ、 積層した後、 金属 箔をエッチング等の方法で除去し、 熱可塑性ポリイミド樹脂への表面処理 が行われることとなる。 また、 別の具体例としては、 「表面処理を施した 熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム Z非熱可塑性ポリイミドフィルム 表面 処理を施した熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム」 からなる積層体を用いて プリン卜配線板を製造する場合、 表面処理を施していない熱可塑性ポリイ ミド樹脂フィルムを積層した状態、 即ち 「表面処理を行っていない熱可塑 性ポリイミド樹脂フィルム Z表面処理を行っていない非熱可塑性ポリイミ ドフィルム Z熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム」 なる構成の積層体は本発 明の積層体の範疇に属する事を意味する。 この場合、 「表面処理を行って いない熱可塑性ポリイミド榭脂フィルム Z表面処理を行っていない非熱可 塑性ポリイミドフィルム /熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム」 なる構成の 積層体に対し、 レーザー、 パンチング、 ドリリング等の方法で積層体を貫 通するビアホールを形成した後、 例えば過マンガン酸溶液による表面処理 を実施し、 熱可塑性ポリイミド樹脂への表面処理が行われることとなる。 この場合、 ビアホールのデスミァが表面処理と同時に行われることとなり 好ましく実施される。
本発明の二つめの態様は、 高分子フィルムと少なくともその片方の面に 熱可塑性ポリイミド樹脂および熱硬化成分を含むポリイミド樹脂組成物か らなる層を有する積層体である。 このうち、 熱可塑性ポリイミド樹脂およ び熱硬化成分を含むポリイミド樹脂組成物からなる層は、 表面に形成され る金属層と強固に接着させることを可能にする。 高分子フィルムを有する ことにより、 プリント配線板の製造工程で、 金属箔ゃ内層配線板と積層し、 積層体の表面の金属箔を除去する場合、 低圧での積層を行った場合でも、 金属箔の転写を良好に行うことができ、 積層加工条件の自由度を上げるこ W
34 とが可能である。
本発明の熱可塑性ポリイミド樹脂は、 可溶性であることが好ましい。 本 発明において、 「可溶性」 とは、 ジォキソラン、 ジォキサン、 テ卜ラヒド 口フラン、 N, N—ジメチルホルムアミド、 N, N—ジメチルァセトアミ ド、 N—メチルー 2—ピロリドン等から選択される少なくとも 1種の溶媒 に、 室温〜 1 0 0 °Cの温度範囲において 1重量%以上溶解することをいう。 本発明に用いられる熱可塑性ポリイミド樹脂は、 (2 ) で示される構造 を有するポリイミド樹脂であり、 一般式 (2 ) で示される構造は 5 0モ ル%含まれていることが好ましい。
Figure imgf000035_0001
前記熱可塑性ポリイミド樹脂は下記一般式 (3 ) で表わされる酸二無水 物成分と、 下記一般式 ( 4 ) で表わされるジァミン成分を含むジァミン成 分とを反応させて得られるポリアミド酸重合体を脱水閉環することによつ て得ることができる。
Figure imgf000035_0002
(式中 Vは、 一 0—または一 O— T一〇_、 または一 C (=0) -0-T 一〇 (c=o) 一で、 Tは二価の有機基を表わす。 )
Figure imgf000036_0001
(式中、 Yは、 一C (=0) 一、 一 S〇2—、 一〇一、 一 S—、 一 (CH2) b 一、 一 NHCO_、 一 C (CH3) 2 -、 一 C (C F3) 2一、 — C (= 0) O—、 または単結合を表わす。 aおよび bは独立に 0以上 5以下の整 数である。 )
一般式 (3) で表される酸二無水物は、 全酸二無水物中 50モル%以上 であることが好ましい。 このような構造を有する熱可塑性ポリイミド樹脂 を用いると、 熱可塑性ポリイミド樹脂および熱硬化成分からなるポリイミ ド樹脂組成物層の表面粗度 Rzが 3 im以下の場合でも、 セミアディティ ブェ法により形成された微細回路と該樹脂組成物層との接着強度が充分高 いという効果が得られる。
また、 蒸着、 スパッタリング等の高コストな工程を経る必要が無い。 一般式 (3) における Tの例としては、
H H
Figure imgf000036_0002
Figure imgf000037_0001
などや、
Figure imgf000037_0002
(式中、 Zは、 一CQH2Q—、 一 C (=0) 一、 一 S〇2—、 一〇—およ び— S—から成る群より選択される二価の基であり、 Qは 1以上 5以下の 整数である。 ) で表される酸二無水物の群より選択される少なくとも一種 の酸二無水物を用いることが好ましい。
一般式 (3) で表される酸二無水物は、 これらを単独で、 または 2種以 上を組み合わせて用いることができる。 ここで、 一般式 (3) において、 各ベンゼン環には、 メチル基やェチル基などの炭化水素基や B rや C 1な どのハロゲン基が導入されていても良い。
一般式 (3) の具体例としては、 4, 4' ーォキシジフタル酸無水物、
3, 4' —ォキシジフタル酸無水物、 3, 3 ' ーォキシジフタル酸無水物、
4, 4' 一 (4, 4' 一イソプロピリデンジフエノキシ) ビス (無水フタ ル酸) 、 4, 4' 一ハイドロキノンビス (無水フタル酸) 、 2, 2—ビス
(4—ヒドロキシフエニル) プロパンジベンゾエートー 3, 3 ' , 4, 4' —テトラカルボン酸二無水物、 1, 2—エチレンビス (トリメリット 酸モノエステル無水物) 、 p—フエ二レンビス (トリメリット酸モノエス テル無水物) 、 4, 4 'ービフエ二レンビス (トリメリット酸モノエステ ル無水物) 、 1, 4一ナフタレンビス (トリメリット酸モノエステル無水 物) 、 1, 2—エチレンビス (トリメリット酸モノエステル無水物) 、 1, 3—トリメチレンビス (トリメリット酸モノエステル無水物) 、 1, 4一 テトラメチレンビス (トリメリット酸モノエステル無水物) 、 1, 5—べ ンタメチレンビス (トリメリット酸モノエステル無水物) 、 1, 6—へキ サメチレンビス (トリメリット酸モノエステル無水物) をあげることがで きる。 これらの一種または二種以上を組み合わせて用いることも可能であ る。 この中で溶解性 ·耐熱性に優れた熱可塑性ポリイミド樹脂を与える酸 二無水物として、 前記酸二無水物の中でも、 4, 4 '一 (4, 4 '一イソ プロピリデンジフエノキシ) ビス無水フタル酸、 2, 2—ビス (4ーヒド ロキシフエニル) プロパンジベンゾェ一トー 3, 3 ' , 4, 4 'ーテトラ カルボン酸二無水物、 1, 2—エチレンビス (トリメリット酸モノエステ ル無水物) を用いると好適なガラス転移温度を有し、 また、 低吸水性ゃ耐 熱分解性等の耐熱性等の特性バランスのとれた熱可塑ポリイミド樹脂が得 られるため、 特に好ましい。
また、 一般式 (3) で表わされる酸二無水物以外を本発明の効果を損な わない程度に一般式 (3) の酸二無水物と組み合わせることも可能である。 具体的には公知のテトラカルボン酸二無水物類を使用することができ、 ピ ロメリット酸二無水物、 3, 3' , 4, 4' 一べンゾフエノンテトラカル ボン酸二無水物、 3, 3, , 4, 4, ージフエニルスルホンテトラ力ルポ ン酸ニ無水物、 1, 4, 5, 8 _ナフ夕レンテトラカルボン酸二無水物、 2, 3, 6, 7—ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、 3, 3' , 4, 4' ージメチルジフエニルシランテトラカルボン酸二無水物、 3, 3' , 4, 4' ーテトラフエニルシランテトラカルボン酸二無水物、 1, 2, 3, 4一フランテトラカルボン酸二無水物、 4, 4' 一ビス (3, 4ージカル ポキシフエノキシ) ジフエニルプロパン二無水物、 4, 4, 一へキサフル ォロイソプロピリデンジフ夕ル酸無水物、 3, 3 ' , 4, 4, ービフエ二 ルテトラカルボン酸二無水物、 2, 3, 3, , 4' ービフエニルテトラ力 ルポン酸ニ無水物、 p—フエ二レンジフタル酸無水物等の芳香族テトラ力 ルボン酸二無水物、 4, 4' 一へキサフルォロイソプロピリデンジフ夕ル 酸無水物等があげられる。
次にジァミン成分について説明する。 本発明においては一般式 (4) で 表わされるジァミン成分を用いることを必須とする。
Figure imgf000039_0001
(式中、 Yは、 一 C (=0) 一、 —S02—、 — O—、 一 S—、 一 (CH2) b ―、 一 NHCO -、 一 C (CH3) 2 、 — C (C F 3) 2—、 — C (= O) O—、 または単結合を表わす。 aおよび bは独立に 0以上 5以下の整 数である。 )
一般式 (4) で表されるジァミンは、 これらを単独で、 または 2種以上 を組み合わせて用いることができる。 ここで、 一般式 (3) において、 複 数個の Yは各繰り返し単位間で同一であっても異なっていても良く、 各べ ンゼン環には、 メチル基やェチル基などの炭化水素基や B rや C 1などの ハロゲン基が導入されていても良い。
さらに、 一般式 (4) で表されるジァミン化合物中、 メタ位にアミノ基 を有するジァミン化合物は、 パラ位にアミノ基を有するジァミン化合物よ りも溶解性に優れた熱可塑性ポリイミド樹脂を与えるので好ましい。
メタ位にアミノ基を有するジァミン化合物を用いると、 本発明に係る熱 可塑性ポリイミド樹脂の溶解性を向上させる効果が期待できるが、 これを 用いる場合は全ジァミン成分に対して 50〜100モル%がより好ましぐ 特に好ましくは 80-100モル%である。
ここで一般式 (4) で表されるジァミン化合物としては、 例えば、 4, 4' —ジアミノジフエニルエーテル、 3, 4' ージアミノジフエ二ルェ一 W
39 テル、 3, 3 ' ージアミノジフエニルエーテル、 4, 4' ージアミノジ フエ二ルチオェ一テル、 3, 4, ージアミノジフエ二ルチオエーテル、 3 3 ' —ジアミノジフエ二ルチオエーテル、 3, 3 ' ージアミノジフエニル メタン、 3, 4, ージアミノジフエニルメタン、 4, 4, ージアミノジ フエニルメタン、 4, 4, ージアミノジフエニルスルフォン、 3, 4, 一 ジアミノジフエニルスルフォン、 3, 3, ージアミノジフエニルスルフォ ン、 4, 4' ージァミノベンズァニリド、 3, 4' —ジァミノベンズァニ リド、 3, 3 ' ージァミノベンズァニリド、 4, 4, 一ジァミノべンゾ フエノン、 3, 4' —ジァミノべンゾフエノン、 3, 3 ' ージァミノベン ゾフエノン、 ビス [4一 (3—アミノフエノキシ) フエニル] メタン、 ビ ス [4— (4ーァミノフエニキシ) フエニル] メタン、 1, 1一ビス [4 ― (3 _アミノフエノキシ) フエニル] ェタン、 1, 1一ビス [4- (4 —アミノフエノキシ) フエニル] ェタン、 1, 2 -ビス [4- (3—アミ ノフエノキシ) フエニル] ェタン、 1, 2 _ビス [4- (4ーァミノフエ ノキシ) フエニル] ェタン、 2, 2—ビス [4一 (3—ァミノフエノキ シ) フエニル] プロパン、 2, 2—ビス [4一 (4一アミノフエノキシ) フエニル] プロパン、 2, 2—ビス [4- (3—アミノフエノキシ) フエ ニル] ブタン、 2, 2—ビス [3— (3—アミノフエノキシ) フエニル] — 1, 1, 1, 3, 3, 3—へキサフルォロプロパン、 2, 2—ビス [4 ― (4—アミノフエノキシ) フエニル] 一 1, 1, 1, 3, 3, 3—へキ サフルォロプロパン、 1, 3—ビス (3—アミノフエノキシ) ベンゼン、 1, 4—ビス (3—アミノフエノキシ) ベンゼン、 1, 4' —ビス (4一 アミノフエノキシ) ベンゼン、 4, 4, 一ビス (4一アミノフエノキシ) ビフエニル、 ビス [4- (3—アミノフエノキシ) フエニル] ケトン、 ビ ス [4- (4—アミノフエノキシ) フエニル] ケトン、 ビス [4- (3 - アミノフエノキシ) フエニル] スルフイド、 ビス [4- (4ーァミノフエ ノキシ) フエニル] スルフイ ド、 ビス [4一 (3—アミノフエノキシ) フエニル] スルホン、 ビス [4一 (4—アミノフエノキシ) フエニル] ス ルホン、 ビス [4- (3 _アミノフエノキシ) フエニル] エーテル、 ビス
[4- (4一アミノフエノキシ) フエニル] エーテル、 1, 4—ビス [4 一 (3—アミノフエノキシ) ベンゾィル] ベンゼン、 1, 3 -ビス [4一
(3—アミノフエノキシ) ベンゾィル] ベンゼン、 4, 4' 一ビス [3—
(4一アミノフエノキシ) ベンゾィル] ジフエニルエーテル、 4, 4, _ ビス [3 - (3—アミノフエノキシ) ベンゾィル] ジフエ二ルェ一テル、 4, 4, 一ビス [4— (4一アミノー α' α—ジメチルベンジル) フエノ キシ] ベンゾフエノン、 4, 4, 一ビス [4— (4—アミノー , α—ジ メチルベンジル) フエノキシ] ジフエニルスルホン、 ビス [4 - {4 -
(4一アミノフエノキシ) フエノキシ } フエニル] スルホン、 1, 4ービ ス [4- (4—アミノフエノキシ) - , α—ジメチルペンジル] ベンゼ ン、 1, 3 -ビス [4- (4—アミノフエノキシ) ― a, α—ジメチルべ ンジル] ベンゼン等があげられ、 さらに一般式 (3) で表されるジァミン 化合物中、 メタ位にアミノ基を有するジァミン化合物としては、 1, 1 - ビス [4 - (3—アミノフエノキシ) フエニル] ェタン、 1, 2—ビス
[4— (3—アミノフエノキシ) フエニル] ェタン、 2, 2—ビス [4一
(3—アミノフエノキシ) フエニル] プロパン、 2, 2—ビス [4- (3 一アミノフエノキシ) フエニル] ブタン、 2, 2一ビス [3 - (3 -アミ ノフエノキシ) フエニル] — 1, 1, 1, 3, 3, 3—へキサフルォロプ 口パン、 1, 3 -ビス (3—アミノフエノキシ) ベンゼン、 1, 4—ビス
(3—アミノフエノキシ) ベンゼン、 ビス [4一 (3—ァミノフエノキ シ) フエニル] ケトン、 ビス [4— (3—アミノフエノキシ) フエニル] スルフイド、 ビス [4— (3—アミノフエノキシ) フエニル] スルホン、 ビス [4一 (3—アミノフエノキシ) フエニル] ェ一テル、 1, 4一ビス [4- (3—アミノフエノキシ) ベンゾィル] ベンゼン、 1, 3—ビス [4- (3—アミノフエノキシ) ベンゾィル] ベンゼン、 4, 4, 一ビス [3— (3—アミノフエノキシ) ベンゾィル] ジフエニルエーテル等があ げられる。 また、 一般式 (4) で表されるジァミン化合物以外にも、 m— フエ二レンジァミン、 o—フエ二レンジァミン、 p—フエ二レンジァミン、 m—ァミノベンジルァミン、 p—ァミノベンジルァミン等を用いることも 可能である。
一方、 一般式 (5) で表わされる反応性を有するジァミンの使用も好ま しい。
Figure imgf000042_0001
(式中、 Zは、 一 C (=0) ―、 一 S〇2—、 一O—、 一 S—、 一 (CH2) d 一、 — NHCO—、 -C (CH3) 2 -、 一 C (CF3) 2—、 - C (= O) O—、 または単結合を表わす。 cおよび dは独立に 0以上 5以下の整 数であり、 また Xは独立の官能基であり、 一〇H、 一 COOH、 一 OCN、 一 C Nから選ばれる 1種または 2種以上の官能基を含む。 )
一般式 (4) で表されるジァミンは、 これらを単独で、 または 2種以上 を組み合わせて用いることができる。 ここで、 一般式 (5) において、 ベ ンゼン環に結合した反応性を有する官能基を必須成分とするが、 これ以外 に、 メチル基やェチル基などの炭化水素基や B rや C 1などのハロゲン基 が導入されていても良い。
一般式 (5) で表されるジァミンとしては、 3, 3, ージヒドロキシー 4, 4, ージアミノビフエニル、 3, 5—ジァミノ安息香酸等をあげるこ とができる。 例えば 3, 3' ージヒドロキシー 4, 4' ージアミノビフエ ニルを用いた熱可塑性ポリイミド樹脂には水酸基が導入されているので、 熱硬化成分であるエポキシ化合物、 シアナ一トエステル化合物等との反応 性を有する。 従って本発明の熱可塑性ポリイミド樹脂と熱硬化成分とを含 有するポリイミド樹脂組成物においては、 架橋が進行し、 耐熱性に優れた ポリイミド樹脂組成物の提供を可能にする。 反応性を有するジァミンを多 く用いると得られるポリイミド樹脂の溶解性を損なうおそれがあるので、 好ましくは 0〜 5 0モル%、 さらに好ましくは 0〜 2 0モル%である。 また、 水酸基を有するジァミン成分と酸二無水物を反応させ熱可塑性ポ リイミド樹脂を得た後に、 熱可塑性ポリイミドの側鎖の水酸基を例えば臭 化シアンと反応せしめシアナ一卜エステル基に変性したシアナ一トエステ ル変性ポリイミド樹脂とし、 反応性を付与することも可能である。
熱可塑性ポリイミド樹脂は、 対応するポリアミド酸重合体を脱水閉環し て得られる。 ポリアミド酸の合成方法およびイミド化については、 前記同 様の方法をあげることができる。
このようにして得られた熱可塑性ポリイミド樹脂はガラス転移温度を比 較的低温において有するが、 本発明において、 樹脂組成物が特に良好な加 ェ特性を得るためには熱可塑性ポリイミド榭脂のガラス転移温度は 3 5 0 °C以下が好ましく、 より好ましくは 3 2 以下、 特に好ましくは 2 8 0 以下である。 下限値は、 特に限定されるものではないが、 1 5 0 以 上であることが好ましく、 1 7 0 °C以上であることがより好ましい。
次に本発明に係る熱硬化成分に関して説明する。 熱硬化成分を前述の熱 可塑性ポリイミド樹脂に適量添加することにより、 金属箔、 本発明の積層 体および内層配線板の積層工程において、 金属箔の表面を良好に転写でき、 セミアディティブェ法により形成された微細回路との接着強度を向上でき るという効果が得られる。 また、 一旦硬化せしめると、 この転写は後のェ 程でも形状を保持できるため、 セミアディティブ工法により形成された微 細回路との接着強度を保持できるという効果が得られる。 具体的に熱硬化 成分に関して説明する。 熱硬化成分としてはビスマレイミド樹脂、 ビスァ リルナジイミド樹脂、 フエノール樹脂、 シアン酸エステル樹脂、 エポキシ 樹脂、 アクリル樹脂、 メタクリル樹脂、 トリアジン樹脂、 ヒドロシリル硬 化樹脂、 ァリル硬化樹脂、 不飽和ポリエステル樹脂等をあげることができ、 これらを単独または適宜組み合わせて用いることができる。 この中で、 ェ ポキシ樹脂、 シアン酸エステル樹脂がバランスの良い樹脂組成物を与える ため好ましい。
エポキシ樹脂としては、 任意のエポキシ榭脂が本発明に使用可能である。 例えば、 ビスフエノール系エポキシ樹脂、 ハロゲン化ビスフエノール系ェ ポキシ樹脂、 フエノールノポラック系エポキシ樹脂、 ハロゲン化フエノー ルノポラック系エポキシ樹脂、 アルキルフエノールノボラック系エポキシ 樹脂、 ポリフエノール系エポキシ樹脂、 ポリグリコ一ル系エポキシ樹脂、 環状脂肪族エポキシ樹脂、 クレゾ一ルノポラック系エポキシ樹脂、 グリシ ジルァミン系エポキシ樹脂、 ウレタン変性エポキシ樹脂、 ゴム変性ェポキ シ樹脂、 エポキシ変性ポリシロキサン等を用いることができる。
シアナ一トエステル樹脂としては、 任意のシアン酸エステル樹脂が本発 明に使用可能である。 例えば、 2 , 2 ' ージシアナトジフエニルメタン、 2, 4, ージシアナトジフエニルメタン、 4, 4, —ジシアナトジフエ二 ルメタン、 ビス ( 3—メチルー 4ーシアナトフェニル) メタン、 ビス (3 , 5—ジメチルー 4—シアナトフェニル) メタン、 ビス (3, 5—ジブロモ 一 4—シアナトフェニル) メタン、 ビス (3 , 5—ジクロロー 4ーシアナ トフェニル) メタン、 2, 2—ビス ( 4—シアナトフェニル) プロパン、 2 , 2 -ビス ( 3, 5 _ジメチルー 4—シアナトフェニル) プロパン、 2 , 2 -ビス ( 3—メチルー 4ーシアナトフェニル) プロパン、 4, 4, —ジ シアナトジフエニルエーテル、 4 , 4, ージシアナトジフエ二ルチオエー テル、 2, 2—ビス (4ーシアナトフェニル) パーフルォロプロパン、 1 1 —ビス ( 4ーシアナトフェニル) ェタン、 2 , 2—ビス (3, 5—ジク ロロ— 4—シアナトフェニル) プロパン、 あるいは、 2 , 2—ビス (3, 5—ジブ口モー 4—シアナトフェニル) プロパンである。 この中で好まし くは、 4, 4, ージシアナトジフエニルメタン、 2, 2—ビス (4ーシァ ナトフエニル) プロパン、 ビス ( 3 , 5ージメチル _ 4ーシアナトフェニ ル) メタン、 4, 4 ' ージシアナトジフエ二ルチオエーテル、 2 , 2—ピ ス (4—シアナトフェニル) パーフルォロプロパン、 1, 1 一ビス (4— シアナトフェニル) ェタン、 あるいは、 2 , 2—ビス (3, 5—ジブロモ 一 4ーシアナトフェニル) プロパンである。 さらに好ましくは、 4 , 4, —ジシアナトジフエニルメタン、 あるいは、 2, 2—ビス (3, 5—ジブ ロモ— 4ーシアナトフェニル) プロパン等があげられる。
また、 硬化触媒を使用することが好ましいが必ずしも必要ではない。 硬 化触媒としては、 イミダゾール類、 第 3級ァミン、 有機金属化合物等が用 いられる。 これらの中でも、 有機金属化合物が好ましく、 ォクチル酸コバ ルト、 ォクチル酸亜鉛、 ナフテン酸コバルト、 ナフテン酸亜鉛等が用いら れる。 また、 硬化反応の促進のために不揮発性のフエノ一ル類を併用する ことが好ましく、 ビスフエノール A、 ビスフエノール F、 ビスフエノール S等の各種ビスフエノ一ル類やノニルフエノ一ル等が使用される。
本発明に係るポリイミド樹脂組成物中の熱可塑性ポリイミド樹脂と熱硬 化成分の混合割合は、 熱可塑性ポリイミド樹脂:熱硬化成分- 1 0 0重量 部: 1〜: L 0 0 0 0重量部、 より好ましくは 1 0 0重量部: 5〜2 0 0 0 重量部である。 熱硬化成分が少なすぎると、 金属箔による転写の形状を保 持できないため、 後の工程で形状を保持できずに、 セミアディティブ工法 により形成された微細回路との接着強度を保持できない恐れがある。 逆に 多すぎると、 ポリイミド樹脂組成物層とセミアディティブ工法により形成 された微細回路との接着強度自体が低下する恐れがある。
本発明者らは、 本発明に係る熱可塑性ポリイミド樹脂および熱硬化成分 とを含むポリイミド樹脂組成物は、 高い電気絶縁性を有していることを見 出した。 ブリント配線板の回路幅、 スペースの微細化が進行しているが、 従来材料では絶縁抵抗が小さく、 充分な絶縁性を保つことが困難であった。 本発明のポリイミド樹脂組成物は絶縁抵抗が高く、 好ましい実施態様にお いて体積抵抗率は 5 X 1 0 1 2 Ω · c m以上、 より好ましくは 1 X 1 0 1 5 Ω · c m以上である。 尚、 測定は A S TM D - 2 5 7に準拠し測定した。 また、 本発明のポリイミド樹脂組成物は低誘電率、 低誘電正接を有してい ることも見出した。 半導体のクロック周波数の増大に伴い、 配線板材料に は GH z帯での信号遅延が小さいこと、 伝送損失が小さいこと、 即ち、 低 誘電率、 低誘電正接を有していることが求められている。 好ましい実施態 様において、 比誘電率は 3 . 5以下、 誘電正接は 0 . 0 1 5以下である。 次に本発明の積層体に用いられる高分子フィルムについて説明する。 本 発明に係る高分子フィルム上には、 上述の熱可塑性ポリイミド樹脂および 熱硬化成分からなるポリィミド樹脂組成物層が形成されており、 該ポリイ ミド樹脂組成物層の表面粗度 R zが 3 / m以下の場合でも、 セミアディ ティブ工法により形成された微細回路と該樹脂組成物層との接着強度が充 分高いという効果を持ち、 本発明に係る高分子フィルム上に直接微細回路 が形成されることはないので、 本発明に係る高分子フィルムと微細回路と の接着力は求められない。 また、 本発明に係る高分子フィルムに直接蒸着、 スパッタリング等の高コストな工程を経る必要がない。 さらには、 本発明 の積層体は、 剛性の高い高分子フィルムを有することにより、 低圧での積 層を行った場合でも、 金属箔の転写を良好に行うことができるため、 積層 加工条件の自由度を上げることが可能である。
本発明に用いる高分子フィルムとしては、 寸法安定性、 耐熱性ならびに 機械的特性に優れた材料が好ましい。 例えば、 ポリエチレン、 ポリプロピ レン、 ポリブテンなどのポリオレフィン;エチレン一ビニルアルコール共 重合体、 ポリスチレン、 ポリエチレンテレフ夕レート、 ポリブチレンテレ フタレート、 エチレン一 2, 6一ナフタレートなどのポリエステル;さら に、 ナイロン一 6、 ナイロン— 1 1、 芳香族ポリアミド、 ポリアミドイミ ド樹脂、 ポリ力一ポネート、 ポリ塩化ビエル、 ポリ塩化ビニリデン、 ポリ ケトン系樹脂、 ポリスルホン系樹脂、 ポリフエ二レンスルフイド樹脂、 ポ リエーテルイミド樹脂、 フッ素樹脂、 ポリアリレート樹脂、 液晶ポリマー 樹脂、 ポリフエ二レンエーテル樹脂、 ポリイミド樹脂などのフィルムがあ げられる。
ここで、 高分子フィルムは、 本発明の積層体に充分な剛性を付与するた めに、 引張弾性率が 5 G P a以上であることが好ましく、 6 G P a以上で あることがより好ましい。
さらに、 プリント配線板加工時には熱的な安定性が求められるので、 高 分子フィルムには寸法安定性が望まれる。 したがって、 2 . 0 X 1 0一5 Z°C以下、 より好ましくは 1 . 5 X 1 0— 5 /1以下、 さらに好ましくは 1 . 0 X 1 0—5 以下の線膨張係数を有する高分子フィルムが望まし い。
また、 上述の熱可塑性ポリイミド樹脂および熱硬ィ匕成分からなるポリィ ミド樹脂組成物層と高分子フィルムが充分な接着力を有することが求めら れる。
上記の諸特性を満足するフィルムとして前記非熱可塑性ポリイミド樹脂 フィルムと同様のものがあげられる。
次に本発明の積層体を構成する接着剤層について説明する。 接着剤層は、 前記ポリイミド樹脂組成物からなる層と反対の面に積層されている。
接着層としては、 前期接着層と同様に、 熱可塑性樹脂を用いた熱融着性 の接着剤、 熱硬化樹脂の硬化反応を利用した硬化型接着剤の二種類があげ ることができる。
本発明の積層体は、 高分子フィルムとその片方の面に前記熱可塑性ポリ イミド樹脂および熱硬化成分を含むポリイミド樹脂組成物からなる層の設 けられた積層体である。 また、 本発明の積層体は、 高分子フィルムの両面 に該ポリイミド樹脂組成物からなる層が設けられた積層体であつてもよい。 この場合、 両面のポリイミド樹脂組成物からなる層の組成は同じでも、 異 なっていてもよい。 また、 本発明の積層体は、 片方の面が該ポリイミド樹 脂組成物からなる層、 他方の面が接着剤層である積層体であつてもよい。 本発明の積層体は、 前述のポリイミド樹脂組成物を用いることで、 セミ アディティブ工法により形成された微細回路とポリイミド樹脂組成物層と が、 該樹脂組成物層の表面粗度 R zが 3 μ m以下の場合でも強固に接着す るいう特徴を持つ。 よって、 蒸着、 スパッタリング等の高コストな工程を 経る必要が無い。
本発明の積層体には積層体のカールや表面の汚染、 傷等を防ぐ目的で、 片面若しくは両面に保護フィルムを設けることも可能である。
本発明の積層体を用いて積層する場合、 金属箔を用いる。 金属箔の種類 は特に制限されない。 具体的には、 銅箔、 アルミ箔、 ニッケル箔等が好ま しく使用されるが、 プリン卜配線板製造において一般的な銅箔がより好ま しい。 また、 積層後に全面の金属箔をエッチングすることにより露出する ポリイミド樹脂表面にはこの金属箔の表面が転写されており、 この表面に 化学めつきを施す。 先述したように強固な接着強度と、 微細回路形成のた めには、 この金属箔の表面粗度 R zは 3 m以下が好ましく、 より好まし くは 2 m以下である。 尚、 形成する回路幅の 0 . 1倍程度以下の表面粗 度 R zであることが良好な回路形状を得る為に好ましい。
金属箔の積層方法は、 加熱および Zまたは加圧を伴った方法があげられ れ、 油圧プレスの他、 真空プレス、 真空ラミネートも適用でき、 積層時の 泡の咬み込み、 内層回路の埋め込み性の観点から、 真空プレス、 真空ラミ ネー卜が好ましく使用される。 最高積層温度は 3 0 0 °C以下、 好ましくは 2 5 0 °C以下、 さらに好ましくは 2 0 0 °C以下である。 また、 積層時間は 1分〜 3時間程度、 好ましくは 1分〜 2時間である。 真空プレス、 真空ラ ミネートの場合チャンバ一内圧力は 1 0 k P a以下、 さらに好ましくは 1 k P a以下である。 本発明の積層体は、 剛性の高い高分子フィルムを有す ることにより、 低圧での積層を行った場合でも、 金属箔の転写を良好に行 うことができるため、 積層加工条件の自由度を上げることが可能である。 積層する際の圧力は、 好ましくは 0 . 5 M P a以上、 さらに好ましくは 0 . 7 MP a以上である。 0 . 5 M P aよりも低圧であると、 金属箔の転写が 充分に行われず、 化学めつきとの接着強度が低下する恐れがある。 また、 積層した後、 熱風オーブン等の硬化炉に投入することも可能である。 これ によりポリイミド樹脂組成物の熱硬化反応を硬化炉中で促進させることが でき、 特に積層時間を短くした場合、 好ましくは 2 0分以下にした場合、 生産性向上の観点より好ましい。 また、 セミアディティブ法でプリント配 線板を製造する場合、 生産性を考慮し、 2 0分以下の積層時間とし、 完全 にポリイミド樹脂組成物の硬化反応が終わっていない段階で、 全面の銅箔 を除去した後、 硬化炉中で熱硬化反応を促進させることも可能である。 こ の方法ではポリイミド樹脂組成物中の残溶媒量が多い場合、 発泡させるこ と無く硬化炉中での硬化反応を行える為、 好ましい。
次に表面の金属箔を除去する工程について説明する。 表面の金属箔を除 去する方法としては、 特に制限はないが、 エッチングによる方法が好まし い。 金属箔のエッチングには金属箔に応じたエツチャントを用いれば好ま しく用いられる。 好ましい金属箔としてあげた銅箔、 アルミ箔、 ニッケル 箔等であれば一般に入手可能な塩化第二鉄系エツチヤント、 塩化第二銅系 エツチャント等が好ましく使用される。 エッチング時間、 エッチング温度 について特に限定はないが、 生産性を考慮すると、 エッチング温度は 1 o °c以上であることが好ましい。 また、 表面の金属箔を除去した後に、 熱 風オーブンなどの硬化炉に投入することも可能であり、 前記したように、 ポリイミド樹脂組成物中の残溶媒量が多い場合、 発泡させること無く硬化 炉中での硬化反応を行うことも可能である。
本発明の積層体のポリイミド樹脂組成物からなる層は、 半硬化状態で あっても硬化していても良く、 また、 該層にはエンボス加工、 サンドブラ スト加工、 研磨加工などの方法により表面処理が施され凹凸が形成されて いても良いが、 本発明のプリント配線板の製造方法においては、 加熱およ び Zまたは加圧を伴った方法で積層する工程で、 本発明の積層体と金属箔 との積層により、 該層表面に金属箔の表面を転写することで、 該層上に形 成した回路と該層とを強固に接着せしめることが可能であるため、 該層は 半硬化状態であり、 且つ特に凹凸が形成されていないことが好ましい。 本発明の積層体は何れも、 高分子フィルムに熱可塑性ポリイミド樹脂お よび熱硬化成分からなるポリイミド樹脂組成物層を形成する。 本発明の積 層体のポリイミド樹脂組成物層の厚さは、 回路基板として低熱膨張性、 耐 熱性、 電気特性等種々の優れた特性を持つ高分子フィルムの物性を生かす ためにはできるだけ薄いことが好ましく、 ポリイミド樹脂組成物層の厚さ は高分子フィルムより薄い事が好ましく、 さらにはポリイミド樹脂組成物 層の厚さは高分子フイルムの 1 Z 2以下がより好ましく、 特に好ましくは 1 Z 5以下である。
本発明の積層体は、 本発明に係る熱可塑性ポリイミド樹脂および熱硬化 成分を含むポリイミド樹脂組成物を、 少なくとも 1種の溶媒を用いて溶解 せしめたポリイミド樹脂組成物溶液を、 例えば一般に知られているダイ コート法、 ナイフコート法、 グラビアコート法等各種塗布法により本発明 の高分子フィルム上に形成し、 硬化反応が極端に進行しない程度の温度下 で乾燥させ、 得ることができる。 溶媒は熱可塑性ポリイミド樹脂および熱 硬化成分を溶解するものであれば特に限定されないが、 形成したポリイミ ド樹脂組成物層の残揮発成分量を 1 0重量%以下、 より好ましくは 7 %以 下に抑えることができる種類および量が好ましい。 また、 乾燥の際の温度、 時間を適切な条件に設定することも必要である。 残揮発成分量が 1 0 %よ り大きいとプリント配線板製造の際の加熱を伴う工程、 あるいは製造され たプリント配線板に部品実装する際の半田リフロー工程において発泡の原 因となり好ましくない。 また、 経済性および作業性の点を考えて沸点が 1 6 以下の低沸点溶媒が好ましい。 1 3 0 °C以下の沸点を有する溶媒が より好ましく、 さらに好ましくは、 1 0 5 以下の沸点を有する溶媒であ る。 このような低沸点溶媒としては、 好適には、 テトラヒドロフラン (以 下、 TH Fと略す。 沸点 6 6 ) 、 1, 4一ジォキサン (以下、 ジォキサ ンと略す。 沸点 1 0 3 ) 、 モノグライム (沸点 8 4 ) 、 ジォキソラン (沸点 7 6 °C) 、 ジメトキシェタン (沸点 8 5 υ) を使用することができ る。 これらは 1種で使用しても良いし、 2種以上組み合わせて用いること もできる。
さらに、 前記ポリイミド樹脂組成物溶液には吸水性、 耐熱性、 接着性等 を改善する目的に応じて、 酸二無水物などの酸無水物系、 アミン系、 イミ ダゾール系等の一般に用いられるエポキシ硬化剤、 促進剤や種々の力ップ リング剤を併用し得る。
本発明の高分子フィルムの両面に該ポリイミド樹脂組成物からなる層の 設けられた積層体を製造する場合は、 前記の方法にて両面を形成し、 硬化 反応が極端に進行しない程度の温度下で乾燥させて得ることもできるし、 前記の方法にて片面を形成した後、 表面処理し、 硬化した後、 もう片方の 面を形成し、 硬化反応が極端に進行しない程度の温度下で乾燥させ、 得る こともできる。 この場合、 両面のポリイミド樹脂組成物からなる層の組成 は同じでも、 異なっていてもよい。 また、 本発明の片方の面が該ポリイミ ド樹脂組成物からなる層、 他方の面が接着剤層である積層体を製造する場 合は、 該ポリイミド樹脂組成物からなる層、 接着剤層のいずれを先に形成 しても良いが、 接着剤層を半硬化状態に保つことが重要であり、 注意を要 する。
その他、 熱可塑性ポリイミド樹脂および熱硬化成分を含むポリイミド樹 脂組成物のシートを作製し、 高分子フィルムと貼り合わせる方法等をあげ ることができるが、 これらの方法に限定されない。
以下、 本発明の三つめの態様の樹脂フィルムについて具体的に説明する。 本発明の樹脂フィルムに用いられる樹脂としては、 特に限定されないが、 ポリエチレンテレフ夕ラートート、 ポリエチレンナフ夕レート、 芳香族ポ リアミド (ァラミド) 、 ポリべンゾォキサゾール、 ポリイミド等が樹脂を 含むことが耐熱性に優れる点で好ましく、 電気的特性や機械的特性などの 特性バランスに優れる点で特にポリイミド樹脂を含むことが好ましく、 特 に、 微細な凹凸を形成させやすい点でガラス転移温度が 1 5 O t:以上 3 0 0 以下の熱可塑性のポリイミド樹脂を含むことが好ましい。 ガラス転移 温度が 1 5 0 °C未満であると、 本発明の材料で製造されるプリント配線板 は、 耐熱性が損なわれる傾向にあり、 また、 3 0 0 以上であると、 微細 な凹凸をつけるために高温を必要とするなど加工性が損われる傾向にある。 上記の熱可塑性ポリイミド樹脂は、 公知の方法で製造することができ、 前記したイミド化の方法を用いることができる。
上記の酸二無水物としては、 前記一般式 (3 ) で示される化合物をあげ ることができる。
前記ポリイミド樹脂は、 ジァミン成分として下記一般式 (6 )
Figure imgf000053_0001
(式中、 Yは、 一 C (=0) 一、 — S02—、 —O—、 — S—、 一 (CH 2) m -、 一 NHCO -、 一 C (CH3) 2—、 -C (CF3) 2 -、 一 C (=〇) O—、 または単結合を示す。 R2は、 水素、 ハロゲン基または炭 素数 1〜4のアルキル基、 mおよび rは 1以上 5以下の整数である。 ) で 表される少なくとも 1種類のジァミンを用いて得られるポリイミド樹脂で あることが軟化点 (またはガラス転移温度) を制御しやすい、 耐熱性に優 れる、 低吸水性のポリイミド樹脂が得られやすい点で好ましい。
前述ポリイミド樹脂には、 接着性や耐熱性、 加工性等の諸特性を改善さ せるために、 耐熱性や低吸湿性等の諸特性を損なわない範囲でエポキシ樹 脂、 シアン酸エステル樹脂、 ビスマレイミド樹脂、 ビスァリルナジイミド 樹脂、 フエノール樹脂、 アクリル樹脂、 メ夕クリル樹脂、 ヒドロシリル硬 化樹脂、 ァリル硬化樹脂、 不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂や高 分子鎖の側鎖または末端にァリル基、 ビエル基、 アルコキシシリル基、 ヒ ド口シリル基等の反応性基を有する側鎖反応性基型熱硬化性高分子を単独 または適宜組み合わせて混合することが可能である。
本発明の樹脂フィルムは、 算術平均粗さのカットオフ値 0. 002mm で測定した値 Ra lが、 0. 05 iim以上 1 im以下であり、 カットオフ 値 0. 1 mmで測定した値 R a 2との比 R a 1 /R a 2が 0. 4以上 1以 下である表面形状を少なくとも片面に有する。
算術平均粗さ R aとは、 J I S B 0601 (平成 6年 2月 1日改正 版) に定義されている。 特に本発明の算術平均粗さ R aの数値は、 光干渉 式の表面構造解析装置で表面を観察により求められた数値を示す。 本発明 のカツトオフ値とは、 上記 J I S B 0 6 0 1に記載されているが、 断 面曲線 (実測データ) から粗さ曲線を得る際に設定する波長を示す。 '即ち 、 カットオフ値が 0 . 0 0 2 mmで測定した値 R aとは、 実測データから 0 . 0 0 2 mmよりも長い波長を有する凹凸を除去した粗さ曲線から算出 された算術平均粗さである。 従って、 0 . 0 0 2 mmよりも短い波長を有 する凹凸が存在しない場合は、 カツトオフ値が 0 . 0 0 2 mmで測定した 値 R aは、 O mとなる。
樹脂の表面に凹凸を形成する方法として、 サンドブラスト加工、 研磨加 ェ等を樹脂の一部を物理的に削り取る方法が好ましく使用できる。 樹脂が 熱可塑性を有する場合は、 エンボス加工も好ましく用いることができる。 エンボス加工は樹脂のガラス転移温度 (または軟化点) 以上の温度で、 表 面に凹凸を形成した金属材料に樹脂を接触させることにより、 樹脂表面に 凹凸を形成することが可能となる。 この際、 加熱、 加圧を伴なうことが好 ましく、 適切な凹凸が形成できる条件で加工することが好ましい。 また、 金属箔の耝化面を樹脂フィルムに接触させた後、 樹脂の軟化点以上の温度 でプレス法などで金属を加熱圧着し、 後で金属箔を化学的あるいは引き剥 がす等の物理的で除去する、 レプリカ法と呼ばれる方法も好ましく用いる ことができる。
その他の方法として、 樹脂フィルムを製造する場合に樹脂に微小な粒子 を混合してフィルム化する方法などがあげられる。
何れの方法であっても、 サンドブラスト加工、 研磨加工も適切な凹凸が 形成できる条件で加工することが好ましい。
また、 本発明において、 表面処理として、 「熱可塑性ポリイミド樹脂表 面に凹凸を形成する表面処理」 、 「熱可塑性ポリイミド樹脂の表層を一部 除去する熱可塑性ポリイミド樹脂の表面処理」 方法等の前記あげられた全 ての方法を採用することができる。 いずれの方法であっても、 算術平均粗さのカツ卜オフ値 0. 002mm で測定した値 R a 1が、 0. 05 zm以上 1 / m以下であり、 カットオフ 値 0. 1111111で測定した値1 2との比1 &17尺&2が0. 4以上 1以 下に制御して行うことが肝要であり、 好ましくは、 31が0. 1以上 0 . 8 m以下であり、 尺& 1/ &2が0. 5以上 1以下であり、 特に、 Ralが 0. 2以上 0. 6 zm以下であり、 Ra lZRa2が 0. 6以上 1以下が好ましい。 ここで、 Ra2は、 100 mよりも大きい凹凸を除 去した数値であるが、 100 m以上の波長を有する凹凸は、 表面形状観 察時のサンプルのセッティング時に発生するのフィルムのしわや、 カール が大きな割合を占めると考えられ、 フィルム本来の凹凸でない凹凸を除去 するために好適であると考えて設定した数値である。 一方、 Ralは、 2 im超える凹凸を除去した数値であるが、 本発明者らは、 これらが多くな ると、 例えば、 L/Sが 30 m/ 30 以下、 好ましくは 10 m/ 10m mといった微細配線を形成する場合、 配線形成性が低下する傾向 があることを見出した。 さらに、 2 m以下の凹凸は、 ある程度の高さが ないと、 すなわち、 算術平均粗さ数値が 0. 05 / m以上 1 m以下でな いと接着性が低下する傾向があることも見出した。
すなわち、 1 & 171 &2の比が0. 4未満であると、 2 mを超え、 100 m以下の波長を有する凹凸が多いため、 微細な回路を形成するこ とが困難となる。 また R a 1ZR a 2が 1を超えることはないが、 1に近 いほど 2 im以下の波長を有する微細な凹凸を多く有する表面であるため 、 微細配線を形成する表面として好ましい。 また、 Ra lが 0. 05 m 未満であると形成された凹凸の高さが不充分であり接着性に劣ることにな り、 1 mを超えると逆に凹凸の高さが大きくなりすぎて微細な回路を形 成することが困難となる。
表面形状を上記の範囲とするためには、 用いられる樹脂フィルムに適し た加工条件で表面形状を形成することが重要となる。
例えば、 薬液により樹脂表面の一部を溶解する場合には、 用いられる樹 脂フィルムに合わせて、 薬液の種類、 濃度、 および、 複数の薬液の組み合 わせ等の加工用の材料や、 薬液による処理温度、 処理時間等の加工条件を それぞれ選択することが必要であるが、 特に樹脂フィルムの特性に合わせ て、 加工に用いる材料と条件の組み合わせることが重要である。
また樹脂フィルムが熱可塑性を有している場合は、 エンボス加工やレブ リ力法により微細な凹凸を形成することが好適である。 レプリ力法であれ ば、 使用する金属の種類や (表面粗度、 表面形状等の加工用の材料や、 プ レス時の温度、 圧力、 時間等の加工条件をそれぞれ選択することが必要で あるが、 特に、 熱可塑性の樹脂フィルムの特性に合わせて、 加工に用いる 材料と条件の組み合わせることが重要である。 また、 熱可塑性樹脂を用い てエンボス加工や、 レプリカ法で微細な凹凸表面を形成する場合は、 金属 ロールや金属箔と、 好適な凹凸を有する金属ロールや銅箔を使用すること は当然であるが、 好適な表面形状を形成するためには、 熱可塑性樹脂材料 に金属ロールや金属箔をプレス時の温度や圧力が特に重要である。
具体的には、 プレス温度は、 熱可塑性樹脂のガラス転移温度の一 100 〜180°〇、 好ましくは _ 50t〜 150 の範囲が好ましい。 圧力は 線圧が 10 kg f/cm〜200kg fZcm、 好ましくは 20kg fZ cm〜150kg fZcm、 ライン速度は、 0. ^! 分〜 !!! 分ゝ 好 ましくは 1 mZ分〜 3 mZ分、 の範囲で行うことがこのましいが、 熱可塑 性樹脂材料の特性 (加熱による樹脂の流動性や、 ガラス転移温度、 加熱時 の弾性率) に合わせて好適な条件を設定することが重要である。
本発明の樹脂フィルムは、 特定の表面を有する樹脂フィルムの機械的特 性や耐熱性、 加工性などの諸特性を補うなどの目的で多層樹脂フィルムと することも可能である。 多層樹脂フィルムとする場合、 絶縁特性、 熱的特 性、 機械的特性などの諸特性の特性パランスに優れる点で全層にポリイミ ド樹脂を含むことが好ましい。
接着層の積層性を付与するために、 本発明の表面形状を有する面と反対 側の面に、 本発明の表面を有する樹脂よりも低い軟ィヒ点あるいは融点を有 する樹脂層を有することも可能である。
本発明の樹脂フィルムの特定の表面形状を有する表面に、 導体層となる 金属層を形成方法としては、 特に限定されないが、 無電解めつき法、 電気 めつき法等の湿式めつき方法ゃスパッ夕一法や蒸着法等の乾式めつき方法 などがあげられ、 コスト的に優れる湿式めつき法が特に好ましい。 あるい は、 接着剤を介して金属箔を張り合わせても良い。
本発明の樹脂フィルムの特定の表面形状を有する表面に、 電子回路を形 成する方法としては、 表面全体に金属層を形成し、 金属層の一部分をエツ チングにより除去して回路を形成する方法や、 表面にめっきレジスト層を 形成し露光現像したのちに、 露出した本発明の表面上にめっきにより金属 層を積層して、 回路を形成を行う方法などがあげられる。
本発明の樹脂フィルムを使用して多層回路基板を製造することも可能で ある。 多層回路基板の製造方法では、 本発明の特定の表面形状を有する面 と反対側の面に、 該表面を有する樹脂よりも低い軟化点あるいは融点を有 する樹脂層を有することを樹脂フィルムを用いることができる。 すなわち、 予め回路が形成された基板に本発明の表面に特定形状を有する榭脂よりも 低い軟化点あるいは融点を有する樹脂層を接触させて、 プレスあるいはラ ミネートにより加熱および加圧して圧着した後に、 特定の形状を有する表 面に回路を形成することにより製造することができる。
次に、 プリント配線板の製造方法について説明する。
本発明の積層体、 つまり 「樹脂フィルム/非熱可塑性ポリイミドフィル ムまたは高分子フィルム」 からなる 2層構造の積層体、 あるいは 「樹脂フ ィルム/非熱可塑性ポリイミドフィルムまたは高分子フィルム/熱可塑性 ポリイミド樹脂フィルムまたは樹脂フィルム」 、 「樹脂フィルムノ非熱可 塑性ポリイミドフィルムまたは高分子フィルム Z銅箔」 、 「樹脂フィルム /非熱可塑性ポリイミドフィルムまたは高分子フィルム Z接着層」 からな る 3層構造の積層体を用いたプリント配線板の製造方法について説明する が本発明の製造方法はこれらに限定されるものではなく、 その他の技術 · プロセスを組み合わせることも可能である。 なお、 ここで樹脂フィルムと は、 前記第 1〜 3の熱可塑性ポリイミド樹脂を含む材料からなる層または フィルム、 樹脂フィルムまたは前記熱可塑性ポリイミド樹脂および熱硬化 成分を含むポリイミド樹脂組成物からなる層を示すものであり、 これらの 表面は、 表面処理が施されているものであってもよいし、 表面処理が施さ れていないものであってもよい。
「熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムまたは樹脂フィルム/非熱可塑性ポ リイミドフィルムまたは高分子フィルム」 積層体におけるプリント配線板 の製造法を説明する。 第一のプリント配線板の製造方法では、 熱可塑性ポ リイミド樹脂フィルム表面に無電解めつき銅を施す。 この無電解めつきは、 パラジウム触媒を用いる化学めつきあるいはパラジウム力一ボン等を用い るダイレクトプレーティングを用いることができる。 さらに無電解めつき 銅上にレジスト膜を形成し、 露光、 エッチングにより回路の形成を予定す る部分のレジスト被膜を取り除く。 次に無電解めつき膜が露出する部分を 給電電極として使用して電解銅によるパターンめっき法により回路を形成 する。 ついでレジスト部分を取り除き不要部分の無電解めつき層をエッチ ングにより取り除いて回路を形成する。 この方法はセミアディティブ法と 呼ばれる方法である。
第二のプリント配線板の方法は以下のように行われる。 まず上記と同様 に、 熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム表面に無電解めつき銅層を形成する 。 次に電解めつき銅を施し、 電解銅めつき層表面にレジスト膜を形成し、 露光工程、 現像により回路の形成しない部分のレジスト膜を除去し、 次に エッチングにより不要な金属層を取り除き回路を形成する。 この方法はサ ブトラクティブ法と呼ばれる方法である。
「熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムまたは樹脂フィルム Z非熱可塑性ポ リイミドフィルムまたは高分子フィルム/熱可塑性ポリイミド樹脂フィル ムまたは樹脂フィルム」 積層体の場合について説明する。
第一のプリント配線板の製造方法では、 まず積層体を貫通するビアホー ルを形成する。 ビアホールの形成は炭酸ガスレーザーや UV—Y A Gレー ザ一、 パンチング、 ドリリング等を用いた穴開け法によって行う。 小さな ビアホールを形成する場合レーザーを用いた穴開け法が好ましく使用され る。 ビアホールを形成後、 ビアホール内部および周辺に出来たポリイミド 分解物や熱による炭化物を主成分とするスミヤを除去するデスミア工程を 実施する。 このデスミア工程は公知の方法を利用でき過マンガン酸塩を用 いるゥエツトプロセスやプラズマ等のドライデスミアを用いることも可能 である。 本発明の各種積層体はプリント配線板製造において広く用いられ ている過マンガン酸塩系デスミアプロセスに対する耐久性を有しており好 ましく使用できる。 次に、 熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム表面およびビ ァホール内部に無電解めつき銅を施す。 上記と同様セミアディティブ法に より回路を形成する。
第二のプリント配線板の方法は以下のように行われる。 すなわち、 まず、 「熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムまたは樹脂フィルム Z非熱可塑性ポリ イミドフィルムまたは高分子フィルム/熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム または樹脂フィルム」 積層体を貫通するビアホールを形成する。 次に上記 と同様にデスミヤ工程を経て、 熱可塑性ポリイミド樹脂表面およびビア ホール内部に無電解めつき銅層を形成する。 次に電解めつき銅によりパネ 0
59 ルめっきを施して、 両面をビアホールによって電気的に接続し、 前記と同 様サブトラクティブ法により回路を形成する。
次に、 「熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムまたは樹脂フィルム Z非熱可 塑性ポリイミドフィルムまたは高分子フィルム Z銅箔」 積層体を用いた場 合のプリント配線板の製造法についてのベる。
第一のプリント配線板の製造方法は、 熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム と非熱可塑性ポリイミドフィルムフィルムを貫通して金属銅箔にいたるノ または貫通するビアホールを形成する。 ビアホールの形成は炭酸ガスレー ザ一や U V - YA Gレーザ一、 パンチング、 ドリリング等を用いる。 ビア ホール形成後、 熱可塑性ポリイミド樹脂表面およびビアホール内部をデス ミアし、 前記同様にセミアディティブ法により回路を形成する。
第二のプリント配線板の製造方法は、 熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム または樹脂フィルム 非熱可塑性ポリイミドフィルムまたは高分子フィル ムを貫通して金属銅箔にいたる Zまたは貫通するビアホールを形成する。 次に上記と同様にデスミヤ、 無電解めつき銅層を形成する。 次に無電解め つき銅層に電解めつき銅を施して、 両面がビアホールによって電気的に接 続された積層体を作製し、 前記同様にサブトラクティブ法により回路を形 成する。
次に、 「熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムまたは樹脂フィルム Z非熱可 塑性ポリイミドフィルムまたは高分子フィルム Z接着層」 からなる積層体 を用いた配線板の製造方法についてのベる。
第一のプリント配線板の製造方法では、 まず該積層体の接着層と回路形 成した配線板の回路面を対向させ加熱および Zまたは加圧を伴った方法で 積層する。 次に、 表面処理を施した熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム Z非 熱可塑性ポリイミドフィルムを貫通して配線板回路にいたるビアホールを 形成する。 ビアホールの形成は炭酸ガスレーザー、 UV— YA Gレーザー、 ドリルマシン、 ドライプラズマ装置、 UVレーザー、 エキシマレ一ザ一等 を用いたレーザーによる穴開け法を用いることができる。 ビア穴を形成後、 少なくともビアホール内部に出来たポリイミド融着物、 分解物、 熱による 炭化物などを主成分とするスミヤを除去する工程を実施する。 ビアホール を形成後、 無電解めつき銅を施し、 セミアディティブ法により回路を形成 する。
第二のプリント配線板の製造方法は以下のように行われる。 すなわち、 まず、 まず該積層体の接着層と回路形成した配線板の回路面を対向させ加 熱、 および zまたは加圧を伴った方法で積層する。 熱可塑性ポリイミド樹 脂フィルムまたは樹脂フィルム z非熱可塑性ポリイミドフィルムまたは高 分子フィルムを貫通して配線板回路にいたるビアホールを形成する。 次に 上記と同様にデスミヤ、 無電解めつき銅を施し、 サブトラクティブ法によ り回路を形成する。 .
上記方法において金属層の形成方法として、 無電解めつきに代えてスパ ッ夕一法を用いることも可能である。 また、 多層のプリント配線板を製造 する場合は、 表面に回路が形成されたポリイミドフィルム等の樹脂フィル ムを基材とするフレキシブルプリント配線板、 あるいはガラスエポキシ基 板、 ビスマレイミドートリアジン基板等のリジット基板等の基板上に、 熱 可塑性あるいは熱硬化性の接着剤を介し、 本発明の樹脂フィルムを、 特定 の表面形状を有する表面が外層になるように積層した後に前記のプリント 配線板の製造方法と同様の方法で、 本発明の樹脂フィルム上に回路を形成 することも可能である。
本発明の各種積層体はプリント配線板製造プロセスにおいて一般的な過 マンガン酸塩を用いたデスミアプロセスに対する耐久性を有しており好ま しく使用でき、 また無電解めつきの種類としてはパラジウム等の貴金属の 触媒作用を利用した化学めつき、 さらには析出する金属の種類としては銅、 ニニッッケケルル、、 金金等等がが使使用用可可能能ででああるる、、 ああるるいいははパパララジジウウムム、、 カカーーボボンン、、 有有機機 ママンンガガンン導導電電皮皮膜膜、、 導導電電性性高高分分子子をを用用いいたたダダイイレレククトトププレレーーテティィンンググ等等をを 適適用用可可能能でであありり、、 ままたたレレジジスス
Figure imgf000062_0001
等が適用可能であり、 特に取扱い性に優れたドライフィルムレジストは好 ましく使用可能であり、 また、 セミアディティブ法で回路形成する場合の 給電層除去為のエッチングにはプロセスで用いる無電解めつきの種類によ り適宜選択され、 無電解めつきが銅である場合、 硫酸 Z過酸化水素、 過硫 酸アンモニゥム z硫酸系エツチャントが好ましく使用され、 また、 無電解 めっきがニッケル、 金等の場合、 それらを選択的にエッチングできるエツ チャントの使用も好ましい。 さらに、 ビア形成は、 前記した中でも、 UV — YA Gレーザー、 エキシマレーザーが小径特に 5 0 m以下のビア形成 の為に好ましく、 特に好ましくは 3 0 m以下のビア形成である。
化学めつきとしては、 公知の多くの方法を適用することができ、 例えば、 無電解銅めつき、 電解はんだめつき、 電解錫めつき、 無電解ニッケルめつ き、 無電解金めつき、 無電解銀めつき、 無電解錫めつき等をあげる事がで き本発明に使用可能であるが、 工業的観点、 耐マイグレーション性等の電 気特性の観点より、 無電解銅めつき、 無電解ニッケルめっきが好ましく、 特に好ましくは無電解銅めつきである。
本発明の積層体が、 高分子フィルムとその片方の面に前記熱可塑性ポリ イミド樹脂および熱硬化成分を含むポリイミド樹脂組成物からなる層の設 けられた積層体、 若しくは高分子フィルムの両面に該ポリイミド樹脂組成 物からなる層が設けられた積層体の場合、 積層体と内層配線板とは接着剤 を介して強固に固定せしめる必要がある。 該接着剤としては、 通常の接着 性樹脂が用いられ、 前記、 接着層の説明であげられた接着剤を好適に用い ることが可能である。
本発明の積層体と内層配線板を積層する際に用いる接着剤としては、 接 着性、 加工性、 耐熱性、 柔軟性、 寸法安定性、 低誘電特性、 価格等の観点 からポリイミド樹脂やエポキシ樹脂系、 シアナ一トエステル樹脂系、 ある いはこれらをブレンドして用いたものも好ましく使用できる。 該接着剤の 厚みに特に制限はないが、 内層配線板の回路を充分に埋め込める厚さを有 することが好ましい。 また、 該接着剤の形態に特に制限はないが、 取扱い やすいシート状であることが好ましい。 本発明の、 高分子フィルムの両面にポリイミド樹脂組成物からなる層が 設けられた積層体では、 該ポリイミド樹脂組成物層と上述の接着剤が強固 に接着する必要があり、 接着剤の選択には注意を要する。 尚、 該積層体の 接着剤と接着する面のポリイミド樹脂組成物層は、 いずれの面のポリイミ ド樹脂組成物層でも良い。 また、 該積層体の接着剤と接着する面のポリィ ミド樹脂組成物層の厚みは特に制限はなく、 接着剤と強固に接着せしめる ため、 各種表面処理を行うことも可能である。 一方、 本発明のプリント配 線板の製造方法においては、 加熱および Zまたは加圧を伴った方法で積層 する工程で、 本発明の積層体と金属箔との積層により、 該層表面に金属箔 の表面を転写することで、 該層上に形成した回路と該層とを強固に接着せ しめることが可能であるため、 該積層体の金属層と接して積層する方のポ リイミド樹脂組成物層は半硬化状態であり、 且つ特に凹凸が形成されてい ないことが好ましい。
このようにして得られた本発明の積層体は高絶縁抵抗、 良好な接着強度、 微細な回路形成が可能であり、 微細な配線を有するプリン卜配線板用材料、 さらにはビルドァップ配線板用材料として好ましく使用できる。
本発明のプリント配線板の製造方法における化学めつきの厚みはレー ザ一ドリリング等の方法により形成されたビアの内面および Zまたは貫通 スルーホールの内面にめっき皮膜を形成し、 給電電極となる必要がある。 したがって、 その厚さは 1 0 0 n m〜l 0 0 0 n mであることが好ましぐ さらには 2 0 0 nm〜8 0 0 n mであることが好ましい。 1 0 0 n mより 薄いと給電電極とした際の面内の電気めつきの厚みばらつきとなり、 逆に 1 0 0 0 n m以上の場合、 本発明のプリント配線板の製造方法における エツチング工程で余分にエッチングを行う必要があり、 回路設計値よりも 回路厚みが薄くなつたり、 回路幅が狭くなつたりする。 さらに、 アンダー カツ卜等が発生し、 回路形状が劣化するという問題が生じる。
また、 本発明のプリン卜配線板の製造方法に用いる感光性めつきレジス トとしては広く市販されている公知の材料を用いることができる。 本発明 の製造方法では狭ピッチ化に対応するためには 5 0 z mピッチ以下の解像 度を有する感光性めつきレジストを用いることが好ましい。無論、 本発明 の製造方法で得られるプリン卜配線板の配線ピッチに、 5 0 m以下の ピッチを有する回路とそれ以上のピッチを有する回路が混在しても良い。 本発明のプリント配線板の製造方法における化学めつき層を除去するェ 程においては、 公知のクイックエツチャントを用いることができる。 例え ば、 硫酸 ·過酸化水素系エツチャント、 過硫酸アンモニゥム系エッチヤン ト、 過硫酸ナトリウム系エツチャントや希釈した塩化第二鉄系エッチヤン ト、 希釈した塩化第二銅系エツチャント等を好ましく用いることができる。 なお、 本発明にかかる樹脂フィルムには、 その特性を低下させない限り、 前述した以外の成分が含まれていてもよいことは言うまでもない。 同様に、 本発明にかかる樹脂フィルムにおいては、 前述した以外の工程が含まれて いても良いことも言うまでもない。
以上、 本発明者らは検討の結果、 本発明に係るポリイミド樹脂組成物層 はその表面粗度が 3 m以下である場合にも、 化学めつきと強固に接着す ることを見出すに至った。 即ち、 良好な接着性と微細な回路形成の両立を 可能とした。 さらに表面粗度が小さいとセミアディティブ工法における エッチング工程において給電電極の除去が表面粗度が大きい場合と比較し、 短時間の内に行うことが可能であり、 微細回路の形成にとって好ましい。 即ち、 短時間の内にエッチングが完了するため、 電気めつきで形成する回 路パターンのエッチング量が少なく、 回路幅、 厚みが設計値通りに形成が 可能となり、 特に微細回路形成にとって好ましい。
また、 本発明の積層体を用いることにより、 デスミヤ工程や無電解めつ き工程などの通常の製造工程が適用出来、 L Z Sが 2 0 m 2 0 a 下、 さらには 1 0 mZ l 0 程度であるような高密度回路形成が可能 で、 優れた接着性と高温 ·高湿等の厳しい環境における高い接着信頼性を 持つプリント配線板を得る事ができ、 接着性とその耐環境安定性に優れた フレキシブルプリント配線板、 フレキシブルプリント配線板を積層した多 層フレキシブルプリント配線板、 フレキシブルプリント配線板と硬質プリ ント配線板を積層したリジッド ·フレックス配線板、 ビルドアップ配線板、 T A B用テープ、 プリント配線板上に直接半導体素子を実装した C O F基 板、 M C M基板等を製造できる。
本発明のプリント配線板の製造方法においては、 比較的低圧の積層加工 条件でも、 本発明に係るポリイミド樹脂組成物上の微細な表面凹凸に微細 回路パターンを良好に形成でき、 かつ高い接着強度を有している。 また、 微細な表面凹凸上の給電層をエツチング残り無く良好にエツチングできる こと、 および本発明に係るのポリイミド樹脂組成物は絶縁抵抗が大きいこ と、 以上 2つの理由により今後益々狭ピッチ化する微細回路スペース部に 求められる高い絶縁性を実現できるものである。 また、 本発明の各種積層 体は本発明のプリント配線板およびプリント配線板の製造方法に好ましく 用いることできる。
以下に実施例をあげて、 本発明の効果を具体的に説明するが、 本発明は 以下の実施例に限定されるものではなく、 当業者は本発明の範囲を逸脱す ることなく、 種々の変更、 修正、 および改変を行うことができる。 なお、 実施例中の種々の非熱可塑性ポリイミドフィルムの作製、 熱可塑性ポリイ ミド樹脂の作製、 積層体の作製、 接着層の合成 ·作製、 積層、 無電解めつ き、 各種測定'評価は以下の方法で行った。
<非熱可塑性ポリイミドフィルムの作製法 A>
ピロメリット酸二無水物 /4, 4' ージアミノジフエニルエーテル /p 一フエ二レンジァミンをモル比で 4/3/1の割合で合成したボリアミド 酸の 17重量%の0 ? (N, N—ジメチルホルムアミド) 溶液 90 gに 無水酢酸 17 gとイソキノリン 2 gからなる転化剤を混合、 攪拌し、 遠心 分離による脱泡の後、 アルミ箔上に厚さ 70 O ^mで流延塗布した。 攪拌 から脱泡までは 0°Cに冷却しながら行った。 このアルミ箔とポリアミド酸 溶液の積層体を 110°C4分間加熱し、 自己支持性を有するゲルフィルム を得た。 このゲルフィルムの残揮発分含量は 30重量%であり、 イミド化 率は 90%であった。 このゲルフィルムをアルミ箔から剥がし、 フレーム に固定した。 このゲルフィルムを 300°C、 400°C、 500°0で各1分 間加熱して厚さ 25 mのポリイミドフィルム Aを製造した。
<非熱可塑性ポリイミドフィルムの作製法 B>
ピロメリット酸二無水物 Z4, 4, ージアミノジフエニルエーテルモル 比で 1 Z 1の割合で合成する以外は作製法 Aと同様の方法でポリイミド フィルム Bを作製した。
<非熱可塑性ポリイミドフィルムの作製法 C >
3, 3' , 4, 4' ービフエニルテトラカルボン酸二無水物/ p—フエ 二レンビス (トリメリット酸モノエステル酸無水物) /p—フエ二レンジ ァミン Ζ4, 4' ージアミノジフエ二ルェ一テルをモル比で 4/ 5Z7Z 2の割合で合成したポリアミド酸の 17重量%の13^[八0 (N, N—ジメ チルァセトアミド) 溶液を用いる以外は作製法 Aと同様の方法でポリイミ ドフィルム Cを作製した。 <熱可塑性ポリイミド前駆体の作製法 X>
1, 2—ビス [2— (4一アミノフエノキシ) エトキシ] ェ夕ン (以下、 DA3EGと言う) と、 2, 2, 一ビス [4一 (4—アミノフエノキシ) フエニル] プロパン (以下、 BAPPと言う) をモル比 3 : 7で DM Fに 溶解し、 撹拌しながら 3, 3' , 4, 4, 一エチレングリコールジベンゾ ェ一トテトラカルボン酸二無水物 (以下 TMEGと言う) および 3, 3' , 4, 4 '—ベンゾフエノンテトラカルボン酸二無水物 (以下 BTDAと言 う) をモル比 5 : 1で加え、 約 1時間攪拌し固形分濃度が 20重量%ポリ アミド酸 DMF溶液を得た。 この熱可塑性ポリイミド樹脂の単体のシート について測定したガラス転移温度は、 152でであった。
<熱可塑性ポリイミド前駆体の作製法 Y〉
BAPPを DMFに均一に溶解し、 撹拌しながら 3, 3, , 4, 4, 一 ビフエ二ルテトラカルボン酸二無水物とエチレンビス (トリメリツト酸モ ノエステル酸無水物) のモル比 4 : 1でかつ酸二無水物とジァミンが等モ ルになるように添加し、 約 1時間撹拌し、 固形分濃度 20重量%ポリアミ ド酸の DMF溶液を得た。 この熱可塑性ポリイミド樹脂の単体のシートに ついて測定したガラス転移温度は、 225 であった。
<熱可塑性ポリイミド前駆体の作製法 Z >
1, 3—ビス (3—アミノフエノキシ) ベンゼンと 3, 3, —ジヒドロ キシベンジジンをモル比 4 : 1で DMFに溶解し、 撹拌しながら 4, 4, - (4, 4' 一イソプロピリデンジフエノキシ) ·ビス (無水フタル酸) を 酸二無水物とジァミンが等モルになるように添加、 約 1時間撹拌し、 固形 分濃度 20重量%ポリアミド酸の DMF溶液を得た。 この熱可塑性ポリイ ミド樹脂の単体のシートについて測定したガラス転移温度は、 160 で あつに。 <積層体の作製 >
以上のベた、 製造法 A〜Cで作製した非熱可塑性ポリイミドフィルム A 〜(:をコアフィルムとして用い、 その両面あるいは片面に製造法 X、 Y、 Ζで作製した熱可塑性ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸の DMF溶 液をグラビヤコ一夕一を用いて塗布した。
塗布後、 加熱処理により溶媒乾燥、 あるいはポリアミド酸のイミド化を 行い、 最終加熱温度 390°Cで非熱可塑性ポリイミド層と熱可塑性ポリイ ミド層からなる積層ポリイミドフィルムを作製した。 塗布量を変えて熱可 塑性ポリイミド層の厚さの異なるフィルムを得た。 これらのフィルムを、 例えば非熱可塑ポリイミドフィルムが A法で作製したものであり、 片面の みに X法で作製した熱可塑性ポリイミド層を設けた場合、 XZA、 両面が X法で作製した熱可塑ポリイミド層を設けた場合、 X/A/X, 片面が熱 可塑ポリイミド層で他の面が銅箔である場合には X/AZCt 等と記載 してある。
<接着層の合成 ·作製 >
窒素雰囲気下で、 N, N—ジメチルホルムアミド (以下、 DMFとい う) に 1当量のビス {4— (3—アミノフエノキシ) フエ二ル} スルホン (以下 BAPS— Mという)を溶解した。 溶液を冷却しつつ撹拌し、 1当量 の 4、 4 ' - (4、 4 '—イソプロピリデンジフエノキシ) ビス (無水フ タル酸) (以下、 BPADAという) を溶解、 重合し固形分濃度 30重 量%のポリアミド酸重合体溶液を得た。 このポリアミド酸溶液を 2 0 O , 1 80分、 665 P aの減圧下で加熱し、 固形の熱可塑性ポリイ ミド樹脂を得た。 上記で得たポリイミド樹脂とノポラック型のエポキシ樹 脂 (ェピコート 1032H60 :油化シェル社製) 、 および 4, 4' ージ アミノジフエニルスルフォン (以下、 4, 4' — DDSとする) を重量比 が 70Z30/9になるように混合し、 ジォキソランに固形分濃度が 20 重量%になるように溶解して接着剤溶液を得た。 得られた接着剤溶液を上 記手法で得た積層体のポリイミドフィルム面に乾燥後の厚みが 12. 5 mになるように塗布し、 170°Cで 2分間乾燥して接着層を形成し積層体 を得た。
<積層工程 >
銅箔 12 imのガラスエポキシ銅張積層板から内層回路板を作製し、 次 いで得られた積層体を真空プレスにより温度 200°C、 熱板圧力 3MPa 、 プレス時間 2時間、 真空条件 1 k P aの条件で内層回路板に積層、 硬化 した。
<無電解めつき >
下表に示すアトテック社製無電解めつきプロセスを用いて行った。 (無電解めつき条件)
表 1
Figure imgf000070_0001
(アトテックジャパン株式会社製)
<電解銅めつき方法 >
電解銅めつきは 10%硫酸中で 30秒間予備洗浄し、 次に室温中で 40 分間めつきを行なった。 電流密度は 2 A Z d m 2である。
ぐレジスト層の形成方法 >
液状感光性めつきレジスト (日本合成ゴム (株) 社製、 THB 320 P) をコーティングし、 次いで高圧水銀灯を用いてマスク露光を行い、 所 望の LZSを有するレジストパターンを形成した。
<接着強度の測定 >
I P C— TM- 650 -me t hod. 2. 4. 9に従い、 パターン幅 3mm、 剥離角度 90度、 剥離速度 50 mmZm i nで測定した。
<プレッシャークッカ一試験 >
121°C, 100%RH、 96時間、 の条件下で試験を行った。
<表面粗さの測定 >
光波干渉式表面粗さ計 ZYGO社製 NewV i ew5030システムを 用いて熱可塑性ポリイミド樹脂表面の 10点平均粗さを測定した。
<表面形状の測定 >
光波干渉式表面粗さ計 ZYGO社製 NewV i ew5030システムを 用いて下記の条件で樹脂表面の算術平均粗さを測定した。
(測定条件)
対物レンズ: 50倍ミラウ イメージズーム: 2
FDA Re s : No rma l
(解析条件)
Remove : Cy l i nd e r
F i 1 t e r : H i g h P a s s
F i l t e r Low Wa v e n : 0. 002mm、 および 0. lm m
<微細配線間の金属ェッチング残渣の確認 >
SEMEDX Typ e-N (株式会社日立製作所製) を使用して、 配 線間を観察し、 金属元素のピークの有無を確認した。
<接着強度の測定 >
I PC— TM- 650 -me t hod. 2. 4. 9に従い、 パターン幅 3mm, 剥離角度 90度、 剥離速度 5 OmmZm i nで測定した。
<線膨張係数の測定 >
熱可塑性ポリイミド/非熱可塑性ポリイミド積層体の線膨張係数は、 セ イコーインスツルメント社製 TMA120 Cを用い、 昇温速度 20°Cノ分、 窒素流量 50ml Z分、 サンプル形状 3 mm幅 10 mm長さ、 荷重 3 gに て室温から 300°Cまで 2回測定し、 2回目の 100〜20 O の平均線 膨張係数をその積層体の線膨張係数とした。
<ガラス転移温度 >
DMS-200 (セイコー電子工業社製) を用い、 測定長 (測定治具間 隔) を 2 Ommとして、 下記の条件下で、 硬化樹脂シートの貯蔵弾性率
(ε ' ) の測定を行い、 該貯蔵弾性率 (ε ' ) の変曲点をガラス転移温度
C ) とした。
測定雰囲気:乾燥空気雰囲気下
測定温度: 20〜 400 °C
測定試料:幅 9 mm, 長さ 40 mmにスリットした硬化樹脂シート (実施例 1〜9)
ポリイミドフィルム作製法 A、 B、 Cで製造した厚み 25 mの非熱可 塑性ポリイミドフィルム A〜(:の片面に作製法 X、 Y、 Ζで製造したポリ アミド酸溶液を塗布する方法で積層体の製造を行った。 熱可塑性ポリイミ ド層の厚さは 3; mとした。 銅箔を熱可塑性ポリイミド層に重ね合わせ、 温度 340 °C、 線圧 20 k g f / c m、 線速 1. 5 m/m i nの条件で熱 ロールラミネートした。 銅箔にはジャパンエナジー製 18 m (R z = 1 . 5 urn) 圧延銅箔 BHY— 22B— Tを使用した。 続いてラミネートし た銅箔を塩酸 Ζ塩化第二鉄系エツチャントで完全に除去し、 表面処理され た熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムを有する本発明の積層体を得た。 表面 処理された表面粗度の測定を行つた。 続いて、 無電解銅めつきおよび電解銅めつきを行い厚さ 1 8 mの銅層 を形成し、 その常温での接着強度、 プレッシャークッカー試験後の接着強 度を測定した。 その結果を表 2にしめす。
(比較例 1〜3 )
実施例 1〜 9において銅箔をラミネートし、 除去することによる表面処 理を行わない以外は同じにして積層体を作製し、 実施例 1と同様の試験を 行った。 その結果を表 2に示す。 表 2
Figure imgf000073_0001
この結果から、 本発明の積層体では適度に小さな粗ィ匕表面上に 5 NZ c m以上の高い接着性を有する無電解めつき層を形成できる事がわかった。 (実施例 10〜26)
各種表面処理の効果を確認する為実験を行った。 ポリイミドフィルム作 製法 Bで製造した厚み 25 mの非熱可塑性ポリイミドフィルムの片面に 作製法 Yで製造したポリアミド酸溶液を塗布する方法で積層体の製造を行 つた。 熱可塑性ポリイミド層の厚さは 1、 3、 5 mとした。
(1) 電解銅箔を用いた表面処理は三井金属 (株) 製電解銅箔 3 EC— V LP箔 (厚み 18 zm、 Rz=4. 6 ^m) を実施例 1〜 9と同様の方法 で積層した。
(2) 過マンガン酸塩を用いた表面処理は、 下表に示すアトテック株式会 社製過マンガン酸デスミアシステムを用いて行った。
<過マンガン酸デスミア条件 > 表 3
Figure imgf000074_0001
(ァトテックジャパン株式会社製) (3) 有機アルカリ化合物を用いた表面処理は、 水酸化カリウム/エタノ ールアミン Z水を重量比 2 / 5 Z 1で混合した混合液に 30 5分間浸漬 し、 充分水洗することにより行った。
(4) 有機溶剤を用いる表面処理は、 溶剤として DMFを用い、 40 5 分間浸漬し、 充分に水洗することにより行った。
これら表面処理を実施した積層体を用い、 実施例 1〜 9と同様の方法で 評価を行った。 尚、 2種の表面処理を併用した場合、 表 4記載の順序で逐 次表面処理を行った。 (圧延銅箔 +過マンガン酸と記載された場合、 圧延 銅箔による処理を行つた後、 過マンガン酸塩による処理を行ったことを表 わす。 ) その結果を表 4に示す。
(比較例 4)
比較のために実施例 10〜26で用いた積層体に表面処理は行わずに同 様の評価を行った。 結果を表 4に示す。
(比較例 5)
比較の為、 エポキシ樹脂で同様の評価を行った。 油化シェルエポキシ社 製 EP— 1001 80部、 油化シェルエポキシ社製 EP— 828 10 部、 油化シェルエポキシ社製 EP— 154 10部、 四国化成株式会社社 製イミダゾール系硬化促進剤 2E4MZ 0. 4部、 ジシアンジアミド
3. 5部を均一に混合/分散させ、 メチルェチルケトンに溶解した後、 ガラスエポキシ基板に均一の厚みで塗布し、 120°CX 15分、 150°C X 30分の温度条件で乾燥と硬化反応を行いエポキシ樹脂の塗膜を得た。 続いて、 実施例 1〜9と同一のデスミア処理を行い、 表面粗さの評価を行 つた。 次に、 実施例 1〜 9と同様の操作で無電解めつき、 電気めつきを行 い、 接着強度の評価を行った。 表 4
Figure imgf000076_0001
表 4より、 適切な熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの厚みは処理の種類 により異なり、 良好な接着性発現の為には、 表面処理により形成される熱 可塑性ポリイミド樹脂の粗化表面の表面粗度 R zよりも熱可塑性ポリイミ ド樹脂フィルムの厚みが厚いことが好ましく、 より好ましくは 2倍以上で あることが判った。 また、 本発明の熱可塑性ポリイミド樹脂は同程度の表 面粗さを有するエポキシ樹脂と比較して、 高い接着強度を有することが判 つた。
(実施例 27〜38)
ポリイミドフィルム作製法 Cで製造した厚み 7. 5 rn, 12. 5 rn, 25 urn, 50 mの非熱可塑性ポリイミドフィルム Cの両面に作製法 Y で製造したポリアミド酸溶液を塗布する方法で、 厚さの異なる熱可塑性ポ リイミド層を形成した積層体を作製した。 その熱可塑性ポリイミド層に実 施例 1〜 9記載の銅箔を用いる表面処理を行い、 熱膨張係数を測定した。 続いて実施例 1〜 9と同様の方法で無電解めつき、 電解めつき法により厚 さ 18 imの銅層を形成し、 その常温での接着強度、 プレッシャークッ カー試験後の接着強度を測定した。 その結果を表 5にしめす。 なお熱膨張 率は非熱可塑性フィルム Cの熱膨張率が今回の実験では 12 p pmZ で あり、 熱可塑性層を形成後の熱膨張係数を測定し、 その値が 2 O p pm Z 以下の場合を◎、 25 p pm/°C以下の場合を〇、 30 p pm/t以 下の場合を△、 30 p pmZ°C以上の場合を Xと評価した。
表 5
Figure imgf000078_0001
この結果から、 非熱可塑性ポリイミドフィルムの優れた特性を発現させ る、 具体的には低熱膨張性を発現させる為には両面に形成した熱可塑性ポ リイミド樹脂フィルムの各面の厚みの合計は非熱可塑性ポリイミドフィル ムの厚みより薄いことが好ましく、 さらには 1 Z 2以下がより好ましく、 特に好ましくは 1ノ 5以下であることが判つた。 この結果と実施例 1〜 9 において判った表面処理に応じた適切な熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム の厚みを併せて適切な厚み構成を決定することが重要である。
(実施例 3 9 )
Y/BZY (Yは 3 ^m、 Bは 2 5 im) の構成を有する積層体に実施 例 1〜9と同様の方法で両面に圧延銅箔をラミネートし、 続いて両面の銅 箔を完全に除去し、 表面処理を施した熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムを 有する積層体を得た。 この積層体を用いて以下の方法で回路を形成した。 まず、 UV— YA Gレーザ一を用いて内径 3 0 mの積層体を貫通するビ ァホールを形成し、 実施例 1〜9と同一条件の過マンガン酸デスミヤ処理 によりビアホールのスミア除去と熱可塑性ポリイミド樹脂表面の表面処理 を同時に行った。 次に、 無電解めつきを行い熱可塑性ポリイミド樹脂表面、 およびビアホール内部に銅めつき層を形成した。 次に、 液状感光性めつき レジスト (日本合成ゴム (株) 社製、 TH B 3 2 0 P) をコ一ティングし、 次いで高圧水銀灯を用いてマスク露光を行い、 L/ Sが 1 δ ΠΐΖ ΐ 5 mのレジストパターンを形成した。 続いて、 電解銅めつきを行って、 無電 解銅めつき皮膜が露出する部分の表面に、 銅回路を形成した。 電解銅めつ きは 1 0 %硫酸中で 3 0秒間予備洗浄し、 次に室温中で 4 0分間めつきを 行なった。 電流密度は 2 AZ d m2である。 電解銅膜の厚さは 1 0 mと した。 次にアルカリ型の剥離液を用いてめっきレジストを剥離し、 硫酸 Z 過酸化水素系エツチヤントで無電解銅めつき層を除去しプリント配線板を 得た。
得られたプリント配線板は設計値通りの L/ Sを有していた。 また、 回 路パターンは 8 N/ c mの強さで強固に接着していた。
(実施例 4 0 )
まず、 XZAZC u (Xは l m、 Aは 2 5 m、 銅箔は 1 5 m) の 構成の積層体を準備した。 この段階では X層、 即ち熱可塑性ポリイミド樹 脂フィルムは表面処理は実施されていない。 この積層体を用いて以下の方 法で回路を形成した。
熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム側から UVレーザーを用い、 熱可塑性 ポリイミド樹脂フィルムと非熱可塑性ポリイミドフィルムを貫通し、 銅箔 に至るビアホールを形成した。 続いて、 実施例 1 ~ 9と同一条件の過マン ガン酸デスミャ処理によりビアホールのスミァ除去と熱可塑性ポリイミド 樹脂表面の表面処理を同時に行った。 次に無電解銅めつき、 電解銅めつき を行った。 次に両面の銅層上にドライフィルムレジスト (旭化成ドライレ ジスト AQ) を貼り付け、 露光、 現像を行い、 通常のサブトラクティブ法 で熱可塑性ポリイミド樹脂表面側は LZS = 25 /mZ25 mの回路を 、 銅箔側は 100Z100 /mの回路を形成した。 エッチング液には塩化 第二鉄水溶液を用いた。
得られたプリント配線板は設計値通りの LZSを有しており、 また、 回 路パターンは 7N/c mの強度で強固に接着していた。
(実施例 41 )
X/BZX (Xは 3^m、 Bは 25 m) の構成を有する積層体に実施 例 1〜9と同様の方法で両面に圧延銅箔を積層し、 続いて銅箔を完全に除 去し、 両面に表面処理を施した熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムを有する 積層体を得た。 この積層体を用いて以下の方法で回路を形成した。 まず、 UV— YAGレーザーを用いて内径 30 mの積層体を貫通するビアホー ルを形成した。 次に、 無電解めつきを行い熱可塑性ポリイミド樹脂表面、 およびビアホ一ル内部に銅めつき層を形成した。 続いて、 電解銅めつきを 行って 10 tmの厚さの銅めつき層を形成した。 電解銅めつきは 10%硫 酸中で 30秒間予備洗浄し、 次に室温中で 40分間めつきを行った。 電流 密度は 2 AZdm2である。
次に、 液状感光性めつきレジスト (日本合成ゴム (株) 社製、 THB 3 20P) をコーティングし、 次いで高圧水銀灯を用いてマスク露光を行い、 L/Sが 20 n /20 mのレジストパターンを形成した。 こうして作 製したパターンをもちいて通常のサブトラクティブ法 (薬品名:塩化第二 鉄) により回路を形成した。
得られたプリント配線板は設計値通りの LZSを有していた。 また、 回 路パターンは 8 N/ c mの強度で強固に接着していた。
(実施例 4 2 )
ポリイミドフィルム作製法 Cで製造した厚み 1 2 . 5 mの非熱可塑性 ポリイミドフィルム Cの片面に作製法 Yで製造したポリアミド酸溶液を塗 布する方法で積層体の作製を行った。 熱可塑性ポリイミドフィルムの厚さ は 3 である。 次に実施例 1〜 9と同様の方法で積層体の片面に圧延銅 箔を積層した。 次に非熱可塑性ポリイミドフィルム側に接着層 ( 1 2 β m) を塗布し 「銅箔層 Z熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム Zポリイミド フィルム/接着層」 なる構成の積層体を得た。 この積層体をガラスェポキ シ銅張積層板から作製した内層回路板上に積層硬化させた。 積層法はすで に述べた通りである。
次に、 銅箔を塩化第二鉄系エツチャントで溶解除去し、 熱可塑性ポリイ ミド樹脂フィルムに表面凹凸を形成された表面処理を施した。 UV— YA Gレーザーを用いて内径 3 0 mの内層回路に至るビアホールを形成し、 実施例 1〜 9と同一条件の過マンガン酸デスミヤ処理によりビアホールの スミア除去と熱可塑性ポリイミド樹脂表面の表面処理を同時に行った。 次 に、 無電解めつき法で熱可塑性ポリイミド樹脂表面、 およびビアホール内 部に無電解銅めつき層を形成した。
次に、 液状感光性めつきレジスト (日本合成ゴム (株) 社製、 TH B 3 2 0 P) をコーティングし、 次いで高圧水銀灯を用いてマスク露光を行い、 LZ Sが 1 5 /i m l 5 mのレジストパターンを形成した。 続いて、 電 解銅めつきを行って、 無電解銅めつき皮膜が露出する部分の表面に、 銅回 路を形成した。 電解銅めつきは 1 0 %硫酸中で 3 0秒間予備洗浄し、 次に 室温中で 4 0分間めつきを行なった。 電流密度は 2 A/ d m2である。 電 解銅膜の厚さは 1 とした。 次にアルカリ型の剥離液を用いてめっき レジストを剥離し、 硫酸 Z過酸化水素系エツチャントで無電解銅めつき層 を除去しプリント配線板を得た。
得られたプリント配線板は設計値通りの LZ Sを有しており、 また、 回 路パターンは 8 NZ c mの強さで強固に接着していた。
(実施例 4 3 )
ポリイミドフィルム作製法 Cで製造した厚み 1 2 . 5 mの非熱可塑性 ポリイミドフィルムの片面に作製法 Yで製造したポリアミド酸溶液を塗布 する方法で積層体の作製を行った。 熱可塑性ポリイミドフィルムの厚さは l ^ mである。 次に非熱可塑性ポリイミドフィルム側に接着層 (1 2 m) を塗布し 「熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム YZポリイミドフィルム CZ接着層」 なる構成の積層体を得た。 次にこの積層体をガラスエポキシ 銅張積層板から作製した内層回路板上に積層硬化させた。
次に、 UV— YAGレーザーを用いて内径 3 0 mの内層回路に至るビ ァホールを形成し、 実施例 1〜 9と同一条件の過マンガン酸デスミャ処理 によりビアホールのスミァ除去と熱可塑性ポリイミド樹脂表面の表面処理 を同時に行った。 次に、 無電解めつきを行い熱可塑性ポリイミド樹脂表面、 およびビアホール内部に無電解銅めつき層を形成した。 次に、 液状感光性 めっきレジスト (日本合成ゴム (株) 社製、 TH B 3 2 0 P) をコーティ ングし、 次いで高圧水銀灯を用いてマスク露光を行い、 /3が1 0 111 / 1 0 mのレジストパターンを形成した。 続いて、 電解銅めつきを行つ て、 無電解銅めつき皮膜が露出する部分の表面に、 銅回路を形成した。 電 解銅めつきは 1 0 %硫酸中で 3 0秒間予備洗浄し、 次に室温中で 4 0分間 めっきを行なった。 電流密度は 2 AZd m2である。 電解銅膜の厚さは 1 0 mとした。 次にアル力リ型の剥離液を用いてめっきレジストを剥離し、 硫酸/過酸化水素系エツチャントで無電解銅めつき層を除去しプリント配 線板を得た。 得られたプリント配線板は設計値通りの LZSを有しており、 また、 回路パターンは 7 NZ c mの強さで強固に接着していた。 (熱可塑性ポリイミド前駆体作製方法 T)
窒素雰囲気下で容量 2000m 1のガラス製フラスコに、 N, N—ジメ チルホルムアミド (以下、 DMFという。 ) に 1当量のビス {4一 (3- アミノフエノキシ) フエ二ル} スルホン(以下 BAP S— Mという)を溶解 した。 溶液を氷水で冷却しつつ撹拌し、 1当量の 4、 4 ' - (4、 4 ' - イソプロピリデンジフエノキシ) ビス (無水フタル酸) (以下、 BPAD Aという) を溶解、 重合し固形分濃度 30重量%のポリアミド酸重合体溶 液を得た。
(実施例 44)
作製方法 Tで作製したポリアミド酸重合体溶液を、 665 P aの減圧下 で 200 3時間で減圧加熱し、 固形の熱可塑性ポリイミド樹脂を得た。 上記で得た熱可塑性ポリイミド樹脂とノポラック型のエポキシ樹脂 (ェ ピコート 1032H60 :油化シェル社製) 、 および 4, 4, ージァミノ ジフエニルスルフォン (以下、 4, 4' — DDSとする) を重量比が 90 /10 3になるように混合し、 ジォキゾランに固形分濃度が 20重量% になるように溶解してポリイミド樹脂組成物溶液 (a) を得た。
また、 上記で得た熱可塑性ポリイミド樹脂とノポラック型のエポキシ樹 脂 (ェピコート 1032H60 :油化シェル社製) 、 および 4, 4' ージ アミノジフエニルスルフォン (以下、 4, 4' 一 DDSとする) を重量比 が 50/50/15になるように混合し、 ジォキソランに固形分濃度が 3 0重量%になるように溶解してポリイミド樹脂組成物溶液 (a 2) を得、 支持体である 125; mのポリエチレンテレフ夕レートフィルムに、 乾燥 後の厚みが 25 mになるように塗布し、 60 で 2分間、 1 70°Cで 5 分間乾燥した。 その後、 ポリエチレンテレフ夕レートフィルムから剥離し て、 接着剤シート (X) を得た。
得られたポリイミド樹脂組成物溶液 (a) を 25 mの非熱可塑性ポリ イミドフィルム Aの片面に、 乾燥後の厚みが 4 mになるように塗布し、 60 で 2分間、 170 で 5分間乾燥して積層体を得た。 接着剤シート
(X) を、 積層体のポリイミドフィルムの面と (X) とが対向するように 重ね、 2枚の銅箔粗化面 (圧延銅箔;株式会社ジャパンエナジー製 BHY 一 22B—丁、 Rz = l. 97 m) で挟み、 真空プレスにより温度 20 0°C, 熱板圧力 IMP a、 プレス時間 1時間、 真空条件 l k P aの条件で 硬化させた硬化後積層体を得た。 積層体の (a) 層上の圧延銅箔を塩化第 二鉄エツチャントでエッチングした後の (a) 層の粗化面に対する無電解 めっき銅の接着強度は 8N/cm、 体積抵抗率は 2. 0 X 1016Ω · c m、 比誘電率は 3. 0、 誘電正接は 0. 011であった。 尚、 誘電特性評 価は関東電子応用株式会社製の空洞共振器摂動法複素誘電率評価装置を用 いて 1〜10 GHzの範囲で評価を行った。 また、 無電解めつき銅の接着 強度は、 以下のようにして測定した。 まず、 圧延銅箔エッチング後に無電 解銅めつきを行った。 無電解めつき層の形成方法は、 表 1に示した方法と 同様の方法であり、 この方法で 300 nmの厚さの無電解銅めつき層を形 成した。 続いて、 硫酸銅めつき液によって無電解銅めつき層上に電解めつ き銅層を形成した。 電解銅めつきは 10%硫酸中で 30秒間予備洗浄し、 次に室温中で 40分間めつきを行なった。 電流密度は 2 A/dm2であり、 膜厚は 20 tmとした。 この銅層にマスキングした後エッチングし、 3m m幅の導体層を形成した。 J I s C 6481に従って、 導体層と (a) 層との接着強度 (引き剥がし角度が 180° ) を測定した。
(2) 銅箔 9 mのガラスエポキシ銅張積層板から内層回路板を作製し、 回路面、 (X) 、 作製法 Aで得られた非熱可塑性ポリイミドフィルム Z
(a) 層からなる積層体、 圧延銅箔 (株式会社ジャパンエナジー製 BHY 一 22B— T、 Rz = 1. 97 m) の粗化面を対向させ、 真空プレスに より温度 200°C、 熱板圧力 lMP a、 プレス時間 1時間、 真空条件 1 k P aの条件で内層回路板に積層、 硬化した。 尚、 積層体の (a) 層と圧延 銅箔とが接するように積層した。
(3) (2) で得られた積層体の全面の銅箔を塩化第二鉄エツチャント でエッチングした。
(4) UV-YAGレーザーにより内層板の電極直上に該電極に至る内 径 30 mのビアホ一ルを開けた。
(5) 続いて基板全面に無電解銅めつきを行った。 無電解めつき層の形 成方法は次の通りである。 まずアル力リクリーナー液で積層体を洗浄し、 次に酸での短時間プレディップを行った。 さらに、 アルカリ溶液中でパラ ジゥム触媒付加とアル力リによる還元を行なつた。 次にアル力リ中での化 学銅めつきを行なった。 めっき温度は室温、 めっき時間は 10分間であり、 この方法で 300 nmの厚さの無電解銅めつき層を形成した。
(6) 液状感光性めつきレジスト (日本合成ゴム (株) 社製、 THB3 20 P) をコ一ティングし、 11 Ο 10分間乾燥して 20 m厚みのレ ジスト層を形成した。 レジスト層に L/S = l 5 m/15 mのガラス マスクを密着して超高圧水銀灯の紫外線露光機で 1分間露光した後、 現像 液 (日本合成ゴム (株) 社製、 PD 523AD) に 3分間浸漬して感光し た部分を除去し、 LZS = 15 um/15 zmのめつきレジストパターン を形成した。
(7) 続いて、 硫酸銅めつき液によって無電解銅めつき皮膜が露出する 部分の表面に、 厚み 1 O^mの銅製パターンを形成した。 電解銅めつきは 10%硫酸中で 30秒間予備洗浄し、 次に室温中で 20分間めつきを行 なった。 電流密度は 2 A/dm2であり、 膜厚は l O mとした。
(8) アセトンを用いてめっきレジストを剥離した。
(9) 硫酸過酸化水素エツチャントに 5分間浸漬し、 回路以外の部分の 無電解銅めつき層を除去してプリン卜配線板を得た。 得られたプリン卜配線板はほぼ設計値通りの LZSを有し、 回路形状は 良好であった。 また、 給電層剥離部分の EPMA分析による残留金属の有 無の測定を行なったが残存金属の存在は認められ無かった。 また、 表面粗 化後のポリイミド樹脂組成物層表面の Rz値 == 1. 0 rn, Ra !Ui=0. 13 rn, R a 2 = 0. 23 urn, R a 1/R a 2 = 0. 57
であり、 回路パターンは強固に接着していた。
(実施例 45)
作製方法 Tの BAP S— Mを 1, 3—ビス (3—アミノフエノキシ) ベ ンゼン (以下 APB) とし、 ポリイミド樹脂組成物溶液 (b) を得た以外 は実施例 44と同様の操作を行い、 硬化後積層体とプリント配線板を得た。 硬化後積層体の無電解めつき銅の接着強度は 7 NZ c m、 体積抵抗率は 1 - 7 X 1 016Ω ■ cm、 比誘電率は 3. 0、 誘電正接は 0. 0 1 0であつ た。 また、 得られたプリント配線板はほぼ設計値通りの L/Sを有し、 回 路形状は良好であった。 また、 給電層剥離部分の EPMA分析による残留 金属の有無の測定を行なったが残存金属の存在は認められ無かった。 また、 表面粗化後のポリイミド樹脂組成物層表面の Rz値 =1. l tm、 Ra 1 値 =0. 1 5 / m、 R a 2 = 0. 24 ^m, Ra 1/Ra 2 = 0. 63で あり、 回路パ夕一ンは強固に接着していた。
(実施例 46)
作製方法 Tの 1当量の BAPS— Mを 0. 95当量の八 8と0. 05 当量の 3, 3' —ジヒドロキシー 4, 4' ジアミノビフエニルとし、 ポリ イミド樹脂組成物溶液 (c) を得た以外は実施例 44と同様の操作を行い、 硬化後積層体とプリント配線板を得た。 硬化後積層体の無電解めつき銅の 接着強度は 8 NZ c m、 体積抵抗率は 1. 9 X l 016Q ' cm、 比誘電 率は 3. 1、 誘電正接は 0. 0 10であった。 また、 得られたプリント配 線板はほぼ設計値通りの LZSを有し、 回路形状は良好であった。 また、 給電層剥離部分の E P M A分析による残留金属の有無の測定を行なったが 残存金属の存在は認められ無かった。 また、 表面粗化後のポリイミド樹脂 組成物層表面の R z値 = 1. l mRa l値 =0. 15 {im, R a 2 = 0. 23 am, Ra 1/Ra 2 = 0. 65であり、 回路パターンは強固に 接着していた。
(実施例 47)
作製方法丁で、 ポリイミド樹脂組成物溶液 (a) をポリイミドフィルム の両面に乾燥後の厚みがそれぞれ 4 μ mになるように塗布した以外は実施 例 44と同様の操作を行い、 硬化後積層体とプリント配線板を得た。 硬化 後積層体の無電解めつき銅の接着強度は 8 NZcm、 体積抵抗率は 2. 1 X 1016Ω · cm、 比誘電率は 3. 0、 誘電正接は 0. 011であった。 また、 得られたプリント配線板はほぼ設計値通りの LZSを有し、 回路形 状は良好であった。 また、 給電層剥離部分の EPM A分析による残留金属 の有無の測定を行なったが残存金属の存在は認められ無かった。 また、 表 面粗化後のポリイミド樹脂組成物層表面の Rz値 =1. 0 m, Ra l値 = 0. 13^m、 R a 2 = 0. 24 m, Ra 1/Ra 2 = 0. 54であ り、 回路パターンは強固に接着していた。
(実施例 48)
作製方法 Tで得た、 非熱可塑性ポリイミドフィルム A (以下 A層とい う) / (a) 層からなる積層体の (a) 層と反対の面に、 ポリイミド樹脂 組成物溶液 (a 2) を乾燥後の厚みが 25 mになるように塗布し、 60°C で 2分間、 17 Otで 5分間乾燥して (s) 層を形成し、 (s) 層 ZA層 / (a) 層からなる積層体を得た。
該積層体を 2枚の銅箔粗化面 (圧延銅箔;株式会社ジャパンエナジー製 BHY— 22B— T、 Rz = l. 97 n ) で挟み、 積層した以外は作製 方法 Tと同様の操作を行い、 硬化後積層体を得た。 また、 内層回路板の回 路面、 (S ) 層 Z作製法 Aで得られた非熱可塑性ポリイミドフィルム/ (a) 層からなる積層体、 圧延銅箔 (株式会社ジャパンエナジー製 BHY 一 22B— T、 Rz = l. 97 m) の粗化面を対向させて積層した以外 は実施例 44 (2) と同様の操作を行い、 プリント配線板を得た。 硬化後 積層体の無電解めつき銅の接着強度は 8 NZcm、 体積抵抗率は 2. 0X 1 016Ω · cm、 比誘電率は 3. 0、 誘電正接は 0. 0 1 1であった.。 また、 得られたプリント配線板はほぼ設計値通りの L/Sを有し、 回路形 状は良好であった。 また、 給電層剥離部分の EPMA分析による残留金属 の有無の測定を行なったが残存金属の存在は認められ無かった。 また、 表 面粗化後のポリイミド樹脂組成物層表面の R z値 = 1. 0 j m, R a 1値 = 0. 14 m. R a 2 = 0. 23 m、 R a 1/R a 2 = 0. 61であ り、 回路パターンは強固に接着していた。
(実施例 49)
作製方法 Tで、 ノポラック型のエポキシ樹脂 (ェピコート 1032H6 0 :油化シェル社製) 、 および 4, 4, ージアミノジフエニルスルフォン
(以下、 4, 4' 一 DDSとする) を重量比が 90Z10Z3になるよう に混合したところを、 シアン酸エステル PR IMASET BADCY
(商品名、 ロンザ社製) のオリゴマー BA200 (商品名、 ロンザ社製) 、 および亜鉛 (II) ァセチルァセトナートを重量比が 90/10/0. 00 4になるように混合し、 ポリイミド樹脂組成物溶液 (d) を得た以外は実 施例 44と同様の操作を行い、 硬化後積層体とプリント配線板を得た。 硬 化後積層体の無電解めつき銅の接着強度は 7 NZcm, 体積抵抗率は 2. 0 X 1016Ω · cm、 比誘電率は 2. 9、 誘電正接は 0. 009であった。 また得られたプリント配線板はほぼ設計値通りの LZSを有し、 回路形状 は良好であった。 また、 給電層剥離部分の EPMA分析による残留金属の 有無の測定を行なったが残存金属の存在は認められ無かった。 また、 表面 W
88 粗化後のポリイミド樹脂組成物層表面の Rz値 =0. 9 m, Ra l値 0. 12 m, R a 2 = 0. 21 、 Ra 1/Ra 2 = 0. 57であり、 回路パターンは強固に接着していた。
(実施例 50 )
作製方法 Tで、 ポリイミド樹脂組成物溶液 (a) を 25 mの作製法 A で得られた非熱可塑性ポリイミドフィルムの片面に乾燥後の厚みが 4 m になるように塗布したところを、 ポリイミド樹脂組成物溶液 (a) を 12. 5 mのポリイミドフィルム A層の片面に乾燥後の厚みが 1 mになるよ うに塗布した以外は実施例 44と同様の操作を行い、 硬化後積層体とプリ ント配線板を得た。 硬化後積層体の無電解めつき銅の接着強度は 7 NZ c m、 体積抵抗率は 1. 8X 1016Q ' cm、 比誘電率は 3. 0、 誘電正 接は 0. 011であった。 また、 得られたプリント配線板はほぼ設計値通 りの LZSを有し、 回路形状は良好であった。 また、 給電層剥離部分の E PMA分析による残留金属の有無の測定を行なったが残存金属の存在は認 められ無かった。 また、 表面粗化後のポリイミド樹脂組成物層表面の Rz 値 =1. 0 rn, Ra : ¾=0. 13 rn, Ra 2 = 0. 23 m R a 1/Ra 2 = 0. 57であり、 回路パターンは強固に接着していた。
(実施例 51 )
25 mの接着剤シート (X) を、 25 mのビルドアップ基板用ェポ キシ榭脂シート (y) とした以外は実施例 44と同様の操作を行い、 硬化 後積層体とプリント配線板を得た。 硬化後積層体の無電解めつき銅の接着 強度は 8 N/ c m、 体積抵抗率は 1. 5 Χ 1015Ω · οπι、 比誘電率は 3. 2、 誘電正接は 0. 014であった。 また、 得られたプリント配線板 はほぼ設計値通りの LZSを有し、 回路形状は良好であった。 また、 給電 層剥離部分の ΕΡΜΑ分析による残留金属の有無の測定を行なったが残存 金属の存在は認められ無かった。 また、 表面粗化後のポリイミド樹脂組成 物層表面の Rz値 =1. 0 111、 Ra!Ui=0. 14 m, R a 2 = 0. 24 m, Ra 1/Ra 2 = 0. 58であり、 回路パターンは強固に接着 していた。
(比較例 6)
銅箔 9 mのガラスエポキシ銅張積層板から内層回路板を作製し、 次に 50 //mのビルドアップ基板用エポキシ樹脂シート (y) をラミネートし、 17 O で 30分間硬化した。 次いで、 上記絶縁基板を、 過マンガン酸力 リウム溶液に 10分浸漬して、 樹脂層の表面を粗面化して、 無電解めつき の密着性を向上させる処理を行った。 次いで、 実施例 44 (4) 以降と同 様の手順で、 硬化後積層体およびプリント配線板を得た。 硬化後積層体の 無電解めつき銅の接着強度は 7NZcm、 体積抵抗率は 4. 0 X 1013 Ω · cm、 比誘電率は 3. 5、 誘電正接は 0. 040であった。 また、 表 面粗化後のポリイミド樹脂組成物層表面の Rz値 =3. 5fim, Ra l値 =0. 19 τη, Ra 2 = 0. 58 ^m, Ra 1/Ra 2 = 0. 33であ り、 回路パターンは強固に接着していたが、 得られた多層プリント配線板 は樹脂表面の凹凸が大きい為に、 回路幅が安定しなかった。 また、 給電層 剥離部分の E P M A分析による残留金属の有無の測定を行なったところ、 銅の存在が認められた。
(比較例 7)
銅箔 9 xmのガラスエポキシ銅張積層板から内層回路板を作製し、 次に 45 mのビルドアップ基板用エポキシ樹脂シート (z) をラミネートし、 160°Cで 60分間硬化した。 次いで、 上記絶縁基板を、 過マンガン酸力 リウム溶液に 2分浸漬して、 樹脂層の表面を粗面化して、 無電解めつきの 密着性を向上させる処理を行った。 次いで、 実施例 44 (4) 以降と同様 の手順で、 硬化後積層体およびプリント配線板を得た。 硬化後積層体の無 電解めつき銅の接着強度は 2 NZcm、 体積抵抗率は 5. 0 X 1 013 Ω · cm、 比誘電率は 3. 7、 誘電正接は 0. 042であった。 また、 得 られたプリント配線板はほぼ設計値通りの LZSを有し、 回路形状は良好 であったが、 給電層剥離部分の E PMA分析による残留金属の有無の測定 を行なったところ、 残存金属の存在は認められ無かったが、 得られたプリ ント配線板の回路パターンは容易に剥がれた。 表面粗化後のポリイミド樹 脂組成物層表面の Rz値 = 1. 2 m、 1^& 1値=0. 04 zm、 R a 2 =0. 18 u , Ra 1/Ra 2 = 0. 22であった。
(参考例 1 )
ポリイミド樹脂組成物溶液 (a) を、 支持体である 125 imのポリエ チレンテレフ夕レートフィルムに乾燥後の厚みが 50 j mになるように塗 布し、 80°Cで 2分間、 120 :で 2分間、 170 で 2分間乾燥してポ リイミド樹脂シートを得た。 該シートから支持体を剥離した単層シートを、 2枚の銅箔粗化面 (圧延銅箔;株式会社ジャパンエナジー製 BHY— 22 B— T、 Rz = l. 97 m) で挟み、 真空プレスにより温度 200°C、 熱板圧力 3 MP a、 プレス時間 1時間、 真空条件 1 kP aの条件で硬化さ せた硬化後積層体を得た。 圧延銅箔エッチング後の (a) 層の粗化面に対 する無電解めつき銅の接着強度は 8 NZcm、 体積抵抗率は 1. 7 X 10 16Ω · cm、 比誘電率は 3. 1、 誘電正接は 0. 012であった。 次い で、 回路面、 該単層シート、 圧延銅箔 (株式会社ジャパンエナジー製 BH Y— 22B— T、 Rz = l. 97 um) の粗化面を対向させ、 真空プレス により温度 20 Ot:、 熱板圧力 3MP a、 プレス時間 1時間、 真空条件 1 k P aの条件で内層配線板に積層、 硬化した以外は実施例 44 (2) と同 様の操作を行い、 プリント配線板を得た。 得られたプリント配線板はほぼ 設計値通りの LZSを有し、 回路形状は良好であった。 また、 給電層剥離 部分の EPMA分析による残留金属の有無の測定を行なったが残存金属の 存在は認められ無かった。 また、 表面粗化後のポリイミド樹脂組成物層表 面の Rz値 =1. 0 m, Ra ;Ufi=0. 1 ^m, Ra 2 = 0. 24 m、 Ra l/Ra2 = 0. 58であり、 回路パターンは強固に接着してい た。
表 6
Figure imgf000092_0001
表 7
Figure imgf000093_0001
(実施例 52 )
銅箔 BHY— 22B— T (18 ^m, ジャパンエナジー社製) の粗ィ匕 面 (Ra 2 = 0. 28 βπι) を 25 ^ mのポリイミドフィルム Cと熱可塑 性ポリイミド樹脂層 Zからなる積層体の熱可塑性ポリイミド層に重ね合わ せ、 温度 310°C、 線圧201^8 /じ111、 線速 1. 5mZmi nの条件 で熱ロールラミネートした。 ラミネートした銅箔を塩酸 Z塩化第二鉄系 エツチャントで完全に除去し、 銅箔により粗化された樹脂表面を得た。 次 に、 粗化された樹脂表面を過マンガン酸塩を用いた表面処理剤 (デスミア 液という。 ) で表 2に示した条件中、 膨潤、 マイクロエッチ、 中和のそれ ぞれの処理時間を 2分から 5分に変更した以外は、 同様の条件で処理し、 表面が粗化された熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムを有する本発明の積層 体を得た。 得られた表面形状を観察しその結果を表 7に示した。
続いて、 粗化された表面に無電解銅めつきおよび電解銅めつきを行い厚 さ 1 8 i mの銅層を形成し、 その常温での接着強度を測定した。 その結果 を表 3にしめした。
さらに形成した銅めつき層上にレジストパターンを形成し、 露出した めっき銅を塩酸 Z塩化第二鉄系エツチャントで除去することにより L/ S = 1 0 m/ 1 0 の配線を形成した。 形成した配線を光学顕微鏡で観 察し回路形成を確認し、 配線間の銅のエッチング残りの有無についても確 認した。 その結果を表 3に示した。
(熱可塑性ポリイミド積層体の製造方法 S )
1, 3—ビス (3—アミノフエノキシ) ベンゼンと 3, 3, ージヒドロ キシベンジジンをモル比 4 : 1で DM Fに溶解し、 撹拌しながら 4, 4, — ( 4, 4 ' 一イソプロピリデンジフエノキシ) ビス (無水フタル酸) を 酸二無水物とジァミンが等モルになるように添加、 約 1時間撹拌し、 固形 分濃度 2 O w t %ポリアミド酸の DM F溶液を得た。
上記製造法 Aにより得られた非熱可塑性ポリイミドフィルム Aをコアフ イルムとして用い、 その片面に上記製造法で作製した熱可塑性ポリイミド の前駆体であるポリアミド酸の DM F溶液をグラビヤコ一ターを用いて塗 布した。
塗布後、 加熱処理により溶媒乾燥、 あるいはポリアミド酸のイミド化を 行い、 最終加熱温度 3 9 0 で非熱可塑性ポリイミド層と熱可塑性ポリイ ミド層からなる積層ポリイミドフィルムを作製した。 尚、 熱可塑性ポリイ ミド層の厚みは、 乾燥イミド化後に 4 mとなるように塗布量を調整した。 この熱可塑性ポリイミド樹脂の単体のシートについて測定したガラス転移 温度は、 18 O :であった。
(実施例 53 )
上記製造方法 Sで作製した積層体の熱可塑性ポリイミド層の表面を、 デ スミア液で処理し、 表面が粗化された熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムを 有する本発明の積層体を得た。 尚、 デスミア液の処理条件は、 各工程にお ける処理時間を 5分とした以外は実施例 1と同様な方法で行った。
続いて、 実施例 52と同様の方法で、 表面の解析、 めっき銅層の形成、 微細配線の形成を行い、 回路形成性、 接着性および金属のエッチング残り について評価した。
(実施例 54)
銅箔 F2— WS (12 ΐη, 古河電工社製) の粗化面 (Ra 2 = 0. 59 m) を上記製造方法で作製した積層体の熱可塑性ポリイミド層に重 ね合わせ、 温度 310 °C、 線圧 20 k g ί Z c m、 線速 1. 5 m/m i n の条件で熱ロールラミネートした。 ラミネートした銅箔を塩酸 Z塩化第二 鉄系エツチヤントで完全に除去し、 銅箔により粗ィヒされた樹脂表面を得た。 得られた表面形状を観察しその結果を表 3に示した。 続いて、 実施例 52 と同様の方法で、 表面の解析、 めっき銅層の形成、 微細配線の形成を行い、 回路形成性、 接着性および金属のエッチング残りについて評価した。
(実施例 55)
銅箔を TQ— VLP (9 zm, 三井金属社製) の粗化面 (Ra 2 = 0. 28 m) を使用した以外は、 実施例 52と同様の方法で、 表面の処理、 表面の解析、 めっき銅層の形成、 微細配線の形成を行い、 回路形成性、 接 着性および金属のエッチング残りについて評価した。
(実施例 56)
上記製造方法で作製した積層体の熱可塑性ポリイミド層の表面を、 ェン ボスロール (ステンレス製、 R a 2 = 0. 72 ΠΙ、 バックアップ口一 ル:硬度 SHEER D- 78) を使用して、 温度 220 C、 線圧 100 kg f/cm、 線速 2mZmi nでエンボス加工を行った。 得られた粗化 表面をデスミア液で処理し、 表面が粗化された熱可塑性ポリイミド樹脂 フィルムを有する本発明の積層体を得た。 尚、 デスミア液の処理条件は、 各工程における処理時間を 5分とした以外は実施例 52と同様な方法で 行った。
続いて、 実施例 52と同様の方法で、 表面の解析、 めっき銅層の形成、 微細配線の形成を行い、 回路形成性、 接着性および金属のエッチング残り について評価した。
(実施例 57)
上記製造方法で作製した積層体の熱可塑性ポリイミド層の表面を、 研磨 加工 (圧力電流値 1. 50〜1. 75 A、 パフ: R a 2 = 17 m) を 行った。 得られた粗化表面をデスミア液で処理し、 表面が粗化された熱可 塑性ポリイミド樹脂フィルムを有する本発明の積層体を得た。 尚、 デスミ ァ液の処理条件は、 実施例 52と同様な方法で行った。
続いて、 実施例 52と同様の方法で、 表面の解析、 めっき銅層の形成、 微細配線の形成を行い、 回路形成性、 接着性および金属のエッチング残り について評価した。 結果を表 8に示す。 表 8
R a 1 Ra 2 R a 1/ 回路形成性 接着強度 実施例
(^m) (urn.) R a 2 金属 回路 (N/cm)
52 0.14 0.23 0.61 なし 〇 12
53 0.06 0.07 0.85 なし 〇 8
54 0.27 0.39 . 0.69 なし 〇 11
55 0.19 0.29 0.66 なし 〇 9
56 0.11 0.20 0.55 なし 〇 8
57 0.71 1.20 0.59 なし 〇 12 回路:〇 配線のエッジ間が何れの場所でも 9 以上 11 jam以下で あった。
X エッジ間が 9 m以上 11以下の範囲外になる部分がある。 金属: X 銅のシグナルが観測された。 産業上の利用可能性
本発明の熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムおよび積層体は、 LZSの小 さい、 例えば、 L/Sが 30 xm/30 t m以下の微細配線を形成するこ とが可能で、 接着性にも優れ、 さらに耐熱性に優れるフレキシブルプリン ト配線板 (FPC) ゃビルドアップ回路基板等の回路基板の製造に好適に 用いることできる。 また、 本発明のプリント配線板の製造方法においては、 比較的低圧の積層加工条件でも、 本発明に係る樹脂組成物表面に微細回路 パターンを良好に形成でき、 かつ高い接着強度を有しているプリント配線 板を提供できる。

Claims

言青求の範囲
1. 表面に無電解めつき皮膜を形成した場合 5 NZ c m以上の接着強度を 有するように表面処理した熱可塑性ポリイミド樹脂を含む材料。
2. 前記表面処理が、 熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの表面に凹凸を形 成する表面処理である請求の範囲第 1項記載の熱可塑性ポリイミド樹脂 を含む材料。
3. 前記表面処理が、 熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの表層を一部除去 する表面処理である請求の範囲第 1項記載の熱可塑性ポリイミド樹脂を 含む材料。
4. 前記表面処理が、 熱可塑性ポリィミド樹脂フィルムの表面に凹凸を形 成する表面処理、 および熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの表層を一部 除去する表面処理を併用する処理である請求の範囲第 1項記載の熱可塑 性ポリイミド樹脂を含む材料。
5. 前記表面処理を施した熱可塑性ポリイミド表面の十点平均表面粗さ R zが 3 m以下である請求の範囲第 1項記載の熱可塑性ポリイミド樹脂 を含む材料。
6. 前記熱可塑性ポリイミ'ド榭脂が下記一般式 (1 )
Figure imgf000098_0001
(式中、 Aは下記式群 (2 ) から選択される一種以上の 4価の有機基で あり、 Xは下記式群 (3 ) から選択される 2価の有機基を示す) で表さ れるポリアミド酸を脱水閉環して得られる熱可塑性ポリイミドである請 求の範囲第 1項記載の熱可塑性ポリイミド樹脂を含む材料。 群 (2)
Figure imgf000099_0001
群 (3)
Figure imgf000099_0002
Figure imgf000100_0001
Figure imgf000100_0002
Figure imgf000100_0003
Figure imgf000100_0004
8Z6ST0/C00Zdf/X3d
Figure imgf000101_0001
7. 非熱可塑性ポリイミドフィルムの一方の面に請求の範囲第 1項記載の 熱可塑性ポリイミド樹脂を含む材料からなる層が設けられた積層体。
8. 非熱可塑性ポリイミドフィルムの一方の面に請求の範囲第 1項記載の 熱可塑性ポリイミド樹脂を含む材料からなる層が、 他方の面が前記熱可 塑性ポリイミド樹脂からなる層、 銅箔からなる層または接着層が設けら れた積層体。
9. 非熱可塑性ポリイミド上に形成された熱可塑性ポリイミド樹脂を含む 材料からなる層の厚さが 1 0 m以下であり、 かつ非熱可塑性ポリイミ ドフィルムの厚さ以下である請求の範囲第 7項または第 8項記載の積層体。
10. 高分子フィルムとその少なくとも一方の面に熱可塑性ポリイミド樹 脂および熱硬化成分を含むポリイミド樹脂組成物からなる層の設けられ た積層体であって、 該熱可塑性ポリイミド樹脂が下記一般式 (2 ) であ らわされる構造を有する熱可塑性ポリイミド榭脂である積層体。
Figure imgf000101_0002
(式中、 mは 1以上の整数、 nは 0以上の整数、 Vは、 一〇一また〇一 T— O—、 または一 C (=〇) -0-T-0 (C = 0) 一で、 Tは二価 の有機基を表わす。 Yは、 同一または異なって一 C (==〇) 一、 一 so2 ―、 一 O—、 一 S—、 - (CH2) b―、 一 NHCO_、 一 C (CH3) 2 一、 ― C (CF3) 2—、 -C (=0) O—、 または単結合を表わす。 aおよび bは独立に 0以上 5以下の整数である。 また Zは、 一 C (二 O) 一、 —S02 -、 ― O—、 一 S -、 ― (CH2) d—、 一 NHCO—、 -C (CH3) 2—、 一 C (CF3) 2—、 -C (=0) O—、 または単 結合を表わす。 cおよび dは独立に 0以上 5以下の整数であり、 また X は独立の官能基であり同一または異なって、 一 OH、 一 COOH、 一 O CN、 一 CNから選ばれる 1種または 2種以上の官能基を含む。 )
11. 熱可塑性ポリイミド樹脂および熱硬化成分を含むポリイミド樹脂組成 物からなるフィルムの設けられた面と反対の面に、 熱可塑性ポリイミド 樹脂および熱硬化成分を含むポリイミド樹脂組成物からなるフィルムま たは接着層を設けてなる請求の範囲第 10項記載の積層体。
12. 算術平均粗さの力ットオフ値 0. 002 mmで測定した値 R a 1が、 0. 05 以上 1 m以下であり、 カットオフ値 0. 1mmで測定し た値 R a 2との比 R a 1/Ra 2が 0. 4以上 1以下である表面形状を 少なくとも片面に有する樹脂フィルム。
13. ポリイミド樹脂を含む請求の範囲第 12項記載の樹脂フィルム。
14. 請求の範囲第 12項記載の樹脂フィルムを少なくとも 1層有する積層 体。
15. 前記表面形状を有する表面に金属層が形成された請求の範囲第 12項 記載の積層体。
16. 請求の範囲第 1項、 第 7項、 第 8項、 第 10項または第 12項記載の 積層体、 または樹脂フィルムを用いてなるプリント配線板の製造方法。
17. 少なくとも無電解めつき銅を施す工程を含む請求の範囲第 1 6項記載 のプリント配線板配線板の製造方法。
18. 積層体の熱可塑性ポリイミド樹脂および/または熱硬化成分を含むポ リイミド樹脂組成物からなる層の面に金属箔を、 他方の面に接着剤を介 して内層配線板の回路面を対向させ、 加熱および Zまたは加圧を伴った 方法で積層する工程と、 該積層体の表面の金属箔を除去する工程を含む 請求の範囲第 1 6項記載のプリント配線板の製造方法。
19. 少なくともスパッ夕法で金属層を形成する工程を含む請求の範囲第 1 6項記載のプリント配線板の製造方法
20. 回路形成をサブトラクティブ法により行う請求の範囲第 1 6項記載の プリント配線板の製造方法。
21. 回路形成をセミアディティブ法により行う請求の範囲第 1 6項記載の プリント配線板の製造方法。
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