WO2017069216A1 - 配線基板の製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for manufacturing a wiring board.
- High-speed and large-capacity wireless communication is widely used not only in information communication terminals such as mobile phones but also in automobiles.
- a high-frequency signal is transmitted by an antenna that transmits and receives information.
- the antenna for example, a wiring board including an electrical insulator layer and a conductor layer provided on the electrical insulator layer is used.
- conductor layers are formed on both sides of the electrical insulator layer, and these conductor layers are electrically connected by a plating layer formed on the inner wall surface of a hole (through hole) penetrating the electrical insulator layer.
- An antenna for transmitting and receiving radio waves is formed using a wiring pattern of an electronic circuit on a wiring board called a printed wiring board on which an electronic circuit is formed as the frequency of the radio wave increases. There are many things to do.
- a wiring board used for high-frequency signal transmission is required to have excellent transmission characteristics, that is, low transmission delay and transmission loss.
- a material having a small relative dielectric constant and dielectric loss tangent As an insulating material having a small relative dielectric constant and dielectric loss tangent, a fluororesin such as polytetrafluoroethylene (PTFE) is known (for example, Patent Document 1).
- PTFE polytetrafluoroethylene
- Patent Document 1 fluororesins such as PTFE have low surface energy and are non-adhesive.
- Patent Document 2 a fluororesin having an acid anhydride residue
- Patent Document 2 The adhesion between the fluororesin layer and the plating layer is improved by the acid anhydride residue.
- the fluororesin layer is often blended with reinforcing fibers such as glass fibers for the purpose of suppressing the deformation such as warpage by making the linear expansion coefficient close to that of the conductor layer.
- reinforcing fibers such as glass fibers are contained in the fluororesin layer, the adhesion between the inner wall surface of the hole formed in the fluororesin layer and the plating layer decreases.
- an etching treatment using an etching solution in which metallic sodium is dissolved in tetrahydrafuran is known.
- the fluororesin on the inner wall surface of the hole is partially dissolved and the inner wall surface is roughened, so that the adhesion between the inner wall surface of the hole and the plating layer is enhanced by the anchor effect.
- the fluorine atom on the inner wall surface of the hole is replaced with a hydroxyl group or the like and the water repellency is lowered, a plating layer is easily formed on the entire inner wall surface of the hole.
- the adhesion between the inner wall surface of the hole and the plating layer is sufficiently increased even if the fluororesin layer contains reinforcing fibers.
- the metal sodium used for the etching treatment may ignite (explode) by contact with water, and therefore, strict care is required for handling and storage location. Further, since a large amount of organic solvent is used, there is a risk of injury to workers due to inhalation and problems such as post-treatment.
- Patent Document 3 As a method of forming a plating layer on the inner wall surface of a hole formed in a fluororesin layer containing glass fiber without performing an etching process using metallic sodium, a method of blending silica in the fluororesin layer has been proposed. (Patent Document 3). However, when silica is blended, the relative dielectric constant of the fluororesin layer is increased and the electrical characteristics are lowered.
- the present invention can manufacture a wiring board that can sufficiently suppress a conduction failure in a hole formed in the fluororesin layer without performing an etching process using metallic sodium, and can manufacture a wiring board having excellent electrical characteristics. It aims to provide a method.
- a reinforced fiber group comprising a melt-moldable fluororesin (a) having at least one functional group selected from the group consisting of a carbonyl group-containing group, a hydroxy group, an epoxy group and an isocyanate group, and a woven or non-woven fabric
- a layer (A) made of a fluororesin material having a relative dielectric constant of 2.0 to 3.5, and a first conductor layer provided on the first surface side of the layer (A)
- a second conductor layer provided on the second surface side opposite to the first surface of the layer (A), and an interlayer between the layer (A) and one of the two conductor layers, or 2
- a reinforced fiber group comprising a melt-moldable fluororesin (a) having at least one functional group selected from the group consisting of a carbonyl group-containing group, a hydroxy group, an epoxy group and an isocyanate group, and a woven or non-woven fabric
- a second conductor layer provided on the second surface side opposite to the first surface of the layer (A), or an interlayer between the layer (A) and the second conductor layer, or a second layer
- at least one layer (B) made of a cured product of a thermosetting resin provided on the outside of the conductor layer A method of manufacturing a wiring board having at least a hole leading from the first conductor layer to the second conductor layer, wherein a plating layer is formed on an inner wall surface of the hole,
- the plating layer is formed on the inner wall surface of the hole, After the plating layer is formed, the first conductor layer is formed on the first surface side of the layer (A).
- the wiring board is a first conductor layer / layer (A) / second conductor layer / layer (B) or a first conductor layer / layer (A) / layer (B) / second conductor layer.
- the wiring board further includes a third conductor layer and a fourth conductor layer as a layer constituting the wiring board, and the wiring board has a first conductor layer / layer (A) / second conductor layer / layer (B) /
- the wiring board further includes an adhesive layer made of a resin material other than a thermosetting resin cured product, a third conductor layer, and a fourth conductor layer, and the wiring board includes a first conductor layer /
- the functional group includes at least a carbonyl group-containing group, and the carbonyl group-containing group has a carbonyl group between carbon atoms of a hydrocarbon group, a carbonate group, a carboxy group, a haloformyl group, an alkoxycarbonyl group, and
- the content of the functional group in the fluororesin (a) is 10 to 60000 per 1 ⁇ 10 6 carbon atoms in the main chain of the fluororesin (a).
- a reinforced fiber group comprising a melt-formable fluororesin (a) having at least one functional group selected from the group consisting of a carbonyl group-containing group, a hydroxy group, an epoxy group and an isocyanate group, and a woven or non-woven fabric
- a layer (A) made of a fluororesin material having a relative dielectric constant of 2.0 to 3.5, and a first conductor layer provided on the first surface side of the layer (A)
- a second conductor layer provided on the second surface side opposite to the first surface of the layer (A), and an interlayer between the layer (A) and one of the two conductor layers, or 2
- at least one layer (B) made of a cured product of a thermosetting resin provided on the outer side of any one of the two conductor layers,
- a wiring board having a hole communicating at least from the first conductor layer to the second conductor layer, wherein a plating layer is formed on an inner wall surface of the hole.
- the layer configuration in which the wiring board is first conductor layer / layer (A) / second conductor layer / layer (B) or first conductor layer / layer (A) / layer (B) / second conductor layer.
- the wiring board according to [11] The wiring board according to [11].
- the wiring board further includes a third conductor layer and a fourth conductor layer as a layer constituting the wiring board, and the wiring board includes: first conductor layer / layer (A) / second conductor layer / layer (B) / [11]
- the wiring board according to [11] having a layer configuration of third conductor layer / layer (B) / fourth conductor layer.
- the layer constituting the wiring board further includes an adhesive layer made of a resin material other than a thermosetting resin cured product, a third conductor layer, and a fourth conductor layer, and the wiring board includes a first conductor layer / [11]
- the wiring board according to [11] having a layer structure of layer (A) / second conductor layer / adhesive layer / third conductor layer / layer (B) / fourth conductor layer.
- the antenna comprising the wiring board according to any one of [11] to [14], wherein at least one of the first conductor layer and the second conductor layer is a conductor layer having an antenna pattern.
- a wiring board of the present invention it is possible to sufficiently suppress a conduction failure in a hole formed in the fluororesin layer without performing an etching process using metallic sodium and to have excellent electrical characteristics. Can be manufactured.
- the meanings of the following terms in this specification are as follows.
- the “melting point” means a temperature corresponding to the maximum value of the melting peak measured by the differential scanning calorimetry (DSC) method.
- “Melt moldable” means exhibiting melt fluidity.
- “Showing melt flowability” means that there is a temperature at which the melt flow rate is 0.1 to 1000 g / 10 minutes at a temperature higher than the melting point of the resin by 20 ° C. or more under the condition of a load of 49 N. .
- the “melt flow rate” means a melt mass flow rate (MFR) defined in JIS K 7210: 1999 (ISO 1133: 1997).
- the “relative dielectric constant” of a fluororesin is measured at a frequency of 1 MHz in an environment of a temperature of 23 ° C. ⁇ 2 ° C. and a relative humidity of 50% ⁇ 5% RH by a transformer bridge method according to ASTM D 150. Mean value.
- the “relative dielectric constant” of a fluororesin material is a value measured at a frequency of 2.5 GHz in an environment of 23 ° C. ⁇ 2 ° C. and 50 ⁇ 5% RH by a split post dielectric resonator method (SPDR method).
- SPDR method split post dielectric resonator method
- the wiring board manufactured by the manufacturing method of the present invention contains a melt-moldable fluororesin (a) having a functional group (Q) described later and a reinforced fiber substrate made of woven or non-woven fabric, and has a relative dielectric constant of 2
- the first conductor layer is provided on the first surface side of the layer (A)
- the second conductor layer is provided on the second surface side opposite to the first surface of the layer (A).
- the layer (B) is a layer made of a cured product of a thermosetting resin, and at least one layer is provided between the layer (A) and one of the two conductor layers or outside of the two conductor layers. .
- the wiring board has at least a hole leading from the first conductor layer to the second conductor layer, and a plating layer is formed on the inner wall surface of the hole.
- a laminate having a layer (A), a first conductor layer, a second conductor layer, and a layer (B) is used in the manufacturing process of the wiring board.
- the layer (B) may be provided between the layer (A) and the first conductor layer or the second conductor layer, and is provided outside the first conductor layer or the second conductor layer. It may be done.
- the layer (B) in the wiring board may be one layer or two or more layers. In the case of the layer (B) provided outside the first conductor layer and the second conductor layer, the layer (B) has a conductor layer other than the above adjacent to one side or both sides. May be.
- the other conductor layer is present on the second conductor layer side, and is referred to as a third conductor layer and a fourth conductor layer from the side closer to the second conductor layer.
- the wiring board manufactured by the manufacturing method of the present invention may include a layer other than the layer (A), the first conductor layer, the second conductor layer, and the layer (B).
- the other layer is not particularly limited, and is a conductor layer such as the third conductor layer or the fourth conductor layer, an adhesive layer positioned between the second conductor layer and the third conductor layer, a second layer Examples thereof include an adhesive layer such as an adhesive layer located between the conductor layer and the layer (B).
- a hole is formed so as to communicate at least from the first conductor layer to the second conductor layer.
- the hole formed in the wiring board may be at least a hole communicating from the first conductor layer to the second conductor layer, and does not necessarily have to penetrate from one surface of the wiring substrate to the opposite surface.
- holes are formed from the first conductor layer to the second conductor layer, and the layer ( B) does not have to be formed with holes.
- first conductor layer / layer (A ) / Second conductor layer / layer (B) The layer configurations of other wiring boards and laminates are also expressed in the same manner.
- the wiring board 1 is a wiring board having a layer configuration of first conductor layer 12 / layer (A) 10 / second conductor layer 14 / adhesive layer 16 / layer (B) 18.
- the first conductor layer 12 is provided on the first surface 10 a side of the layer (A) 10.
- the second conductor layer 14 is provided on the second surface 10 b side of the layer (A) 10.
- the layer (B) 18 is provided on the opposite side of the second conductor layer 14 from the fluororesin layer (A) 10 via the adhesive layer 16.
- a hole 20 that penetrates from the first conductor layer 12 to the layer (B) 18 is formed, and a plating layer 22 is formed on the inner wall surface 20 a of the hole 20.
- the wiring board 2 includes a first conductor layer 12 / layer (A) 10 / second conductor layer 14 / adhesive layer 16 / third conductor layer 24 / layer (B) 18 / fourth conductor layer.
- a hole 20 penetrating from the first conductor layer 12 to the fourth conductor layer 26 is formed, and a plating layer 22 is formed on the inner wall surface 20 a of the hole 20.
- the wiring board 3 is a wiring board having a layer configuration of first conductor layer 12 / layer (A) 10 / layer (B) 18 / second conductor layer 14.
- the layer (B) 18 is provided on the second surface 10 b side of the layer (A) 10.
- the second conductor layer 14 is provided on the side of the layer (B) 18 opposite to the layer (A) 10.
- a hole 20 that penetrates from the first conductor layer 12 to the second conductor layer 14 is formed, and a plating layer 22 is formed on the inner wall surface 20 a of the hole 20.
- the wiring board 4 includes a first conductor layer 12 / layer (A) 10 / second conductor layer 14 / layer (B) 18A / third conductor layer 24 / layer (B) 18B / fourth.
- the wiring board has a layer configuration of the conductor layer.
- a hole 20 that penetrates from the first conductor layer 12 to the fourth conductor layer 26 is formed, and a plating layer 22 is formed on the inner wall surface 20 a of the hole 20.
- the wiring board 5 has a layer configuration of the first conductor layer 12 / layer (A) 10 / second conductor layer 14 / adhesive layer 16 / layer (B) 18, as with the wiring board 1. It is a wiring board.
- the hole 20 is formed from the first conductor layer 12 side to the boundary surface between the layer (A) 10 and the second conductor layer 14, and is formed in the second conductor layer 14, the adhesive layer 16, and the layer (B) 18. Has no holes.
- the fluororesin material constituting the layer (A) is also referred to as at least one functional group (hereinafter referred to as “functional group (Q)”) selected from the group consisting of a carbonyl group-containing group, a hydroxy group, an epoxy group, and an isocyanate group. And a reinforced fiber base material made of a woven fabric or a non-woven fabric.
- fluororesin (a) examples include a fluororesin (a1) having a unit (1) having a functional group (Q) and a unit (2) derived from tetrafluoroethylene (TFE).
- the fluororesin (a1) may further have units other than the unit (1) and the unit (2) as necessary.
- the carbonyl group-containing group in the functional group (Q) may be a group containing a carbonyl group in the structure, for example, a group having a carbonyl group between carbon atoms of a hydrocarbon group, a carbonate group, a carboxy group, a haloformyl group. , Alkoxycarbonyl groups, acid anhydride residues, polyfluoroalkoxycarbonyl groups, fatty acid residues and the like.
- a group having a carbonyl group between carbon atoms of a hydrocarbon group, a carbonate group, a carboxy group, a haloformyl group, an alkoxycarbonyl group, and an acid anhydride residue from a group having a carbonyl group between carbon atoms of a hydrocarbon group, a carbonate group, a carboxy group, a haloformyl group, an alkoxycarbonyl group, and an acid anhydride residue. At least one selected from the group consisting of these is preferable, and either one or both of a carboxy group and an acid anhydride residue are more preferable.
- Examples of the hydrocarbon group in the group having a carbonyl group between carbon atoms of the hydrocarbon group include alkylene groups having 2 to 8 carbon atoms. In addition, carbon number of this alkylene group is carbon number which does not contain a carbonyl group.
- the alkylene group may be linear or branched.
- Examples of the halogen atom in the haloformyl group include a fluorine atom and a chlorine atom, and a fluorine atom is preferable.
- the alkoxy group in the alkoxycarbonyl group may be linear or branched. As the alkoxy group, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms is preferable, and a methoxy group or an ethoxy group is particularly preferable.
- the unit (1) may have one functional group (Q) or two or more functional groups. When the unit (1) has two or more functional groups (Q), these functional groups (Q) may be the same or different.
- Examples of the unsaturated dicarboxylic anhydride include itaconic anhydride (IAH), citraconic anhydride (CAH), 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride (NAH), and maleic anhydride.
- IAH itaconic anhydride
- CAH citraconic anhydride
- NAH 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride
- maleic anhydride examples include itaconic anhydride (IAH), citraconic anhydride (CAH), 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride (NAH), and maleic anhydride.
- Examples of the monomer containing a hydroxy group include vinyl esters, vinyl ethers, allyl ethers, and the like.
- Examples of the monomer containing an epoxy group include allyl glycidyl ether, 2-methylallyl glycidyl ether, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, and the like.
- Examples of the monomer containing an isocyanate group include 2-acryloyloxyethyl isocyanate, 2- (2-acryloyloxyethoxy) ethyl isocyanate, 2-methacryloyloxyethyl isocyanate, 2- (2-methacryloyloxyethoxy) ethyl isocyanate, and the like. Is mentioned.
- the unit (1) preferably has at least a carbonyl group-containing group as the functional group (Q) from the viewpoint of excellent adhesion to the conductor layer and the plating layer.
- the unit (1) is more preferably at least one selected from the group consisting of IAH units, CAH units and NAH units, from the viewpoint of excellent thermal stability and adhesiveness to the conductor layer and the plating layer. Units are particularly preferred.
- units other than the unit (1) and the unit (2) include, for example, perfluoro (alkyl vinyl ether) (PAVE), hexafluoropropylene (HFP), vinyl fluoride, vinylidene fluoride (VdF), trifluoroethylene, Examples include units derived from other monomers such as chlorotrifluoroethylene (CTFE).
- PAVE perfluoro (alkyl vinyl ether)
- HFP hexafluoropropylene
- VdF vinylidene fluoride
- CTFE chlorotrifluoroethylene
- CF 2 CFOCF 3
- CF 2 CFOCF 2 CF 2 CF 3
- CF 2 CFOCF 2 CF 2 CF 3
- CF 2 CFO (CF 2 ) 8 F and the like
- PPVE is preferable.
- PAVE units are preferable, and PPVE units are particularly preferable.
- the fluororesin (a1) include a TFE / PPVE / NAH copolymer, a TFE / PPVE / IAH copolymer, and a TFE / PPVE / CAH copolymer.
- the fluororesin (a) may have a functional group (Q) as a main chain terminal group.
- a functional group (Q) introduced as the main chain terminal group an alkoxycarbonyl group, a carbonate group, a carboxyl group, a fluoroformyl group, an acid anhydride residue, and a hydroxy group are preferable.
- These functional groups can be introduced by appropriately selecting a radical polymerization initiator, a chain transfer agent and the like.
- the content of the functional group (Q) in the fluororesin (a) is preferably 10 to 60000, more preferably 100 to 50000, relative to 1 ⁇ 10 6 carbon atoms in the main chain of the fluororesin (a).
- the number is preferably 100 to 10,000, and more preferably 300 to 5,000. If content of functional group (I) is in the said range, the adhesive strength in the interface of a layer (A) and a conductor layer or a layer (B) will become higher.
- the content of the functional group (Q) can be measured by methods such as nuclear magnetic resonance (NMR) analysis and infrared absorption spectrum analysis. For example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No.
- the melting point of the fluororesin (a) is preferably 260 to 320 ° C, more preferably 295 to 315 ° C, and further preferably 295 to 310 ° C. If the melting point of the fluororesin (a) is not less than the lower limit, the heat resistance of the layer (A) is excellent. When the melting point of the fluororesin (a) is not more than the above upper limit value, the moldability of the fluororesin (a) is excellent.
- the melting point of the fluororesin (a) can be adjusted by the type and ratio of units constituting the fluororesin (a), the molecular weight of the fluororesin (a), and the like.
- the melt flow rate (MFR) of the fluororesin (a) under conditions of 372 ° C. and a load of 49 N is preferably 0.1 to 1000 g / 10 minutes, more preferably 0.5 to 100 g / 10 minutes, and 1 to 30 g / minute. 10 minutes is more preferable. If the melt flow rate is less than or equal to the upper limit, solder heat resistance tends to be improved. When the melt flow rate is at least the lower limit, the moldability of the fluororesin (a) is excellent.
- the melt flow rate is a measure of the molecular weight of the fluororesin (a), and the higher the melt flow rate, the lower the molecular weight, and the lower the melt flow rate, the higher the molecular weight.
- the melt flow rate of the fluororesin (a) can be adjusted by the production conditions of the fluororesin (a). For example, if the polymerization time during polymerization is shortened, the melt flow rate of the fluororesin (a) tends to increase. Moreover, when the usage-amount of the radical polymerization initiator at the time of manufacture is reduced, there exists a tendency for the melt flow rate of a fluororesin (a) to become small.
- the relative dielectric constant of the fluororesin (a) is preferably 2.0 to 3.2, more preferably 2.0 to 3.0.
- the relative dielectric constant of the fluororesin (a) can be adjusted by, for example, the content of the unit (2). The higher the content of the unit (2), the lower the relative dielectric constant of the fluororesin (a).
- the fluororesin material contains a reinforcing fiber substrate made of woven fabric or non-woven fabric. Thereby, sufficient dimensional accuracy and mechanical strength of the layer (A) are ensured.
- the reinforcing fiber forming the reinforcing fiber base include glass fiber and carbon fiber, and glass fiber is preferable.
- the glass fiber material include E glass, C glass, A glass, S glass, D glass, NE glass, T glass, quartz, low dielectric constant glass, and high dielectric constant glass. Among these, E glass, S glass, T glass, and NE glass are preferable because they are easily available.
- the glass fiber may be surface-treated with a known surface treating agent such as a silane coupling agent. Thereby, adhesiveness with a fluororesin improves and mechanical strength, heat resistance, and through-hole reliability increase.
- a woven fabric is preferable to a non-woven fabric, and a glass cloth is particularly preferable.
- the content of the reinforcing fiber base in the layer (A) is preferably 1 to 90 parts by weight, more preferably 2 to 80 parts by weight, and more preferably 5 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the fluororesin (a). Particularly preferred. If content of a reinforced fiber base material is in the said range, it is excellent in the moldability and heat resistance of a layer (A).
- the fluororesin material may contain other components such as resins and additives other than the fluororesin (a) as long as the effects of the present invention are not impaired.
- the resin other than the fluororesin (a) include polyimide (aromatic polyimide, etc.), polyarylate, polysulfone, polyallylsulfone (polyethersulfone, etc.), aromatic polyamide, aromatic polyether amide, polyphenylene sulfide, Examples include polyallyl ether ketone, polyamideimide, and liquid crystal polyester.
- an inorganic filler having a low dielectric constant and dielectric loss tangent is preferable.
- the inorganic filler include silica, clay, talc, calcium carbonate, mica, diatomaceous earth, alumina, zinc oxide, and titanium oxide.
- the relative dielectric constant of the fluororesin material is 2.0 to 3.5, preferably 2.0 to 3.0. If the relative dielectric constant of the fluororesin material is not more than the above upper limit value, it is useful for applications where a low dielectric constant such as an antenna is required. If the relative dielectric constant of the fluororesin material is equal to or higher than the lower limit, both the electrical characteristics and the adhesiveness are excellent.
- the linear expansion coefficient of the layer (A) is preferably 0 to 35 ppm / ° C, more preferably 0 to 30 ppm / ° C.
- the linear expansion coefficient of the layer (A) refers to the linear expansion coefficient in the plane direction of the layer (A). If the linear expansion coefficient of the layer (A) is less than or equal to the above upper limit value, the difference in the linear expansion coefficient from the conductor layer becomes small, and deformation such as warpage is easily suppressed.
- the linear expansion coefficient of a layer (A) is calculated
- the thickness of the layer (A) is preferably 10 to 500 ⁇ m, more preferably 20 to 300 ⁇ m. If the thickness of the layer (A) is equal to or greater than the lower limit value, the wiring board is not easily deformed, and therefore the conductor layer is difficult to be disconnected. If the thickness of the layer (A) is less than or equal to the above upper limit value, it is excellent in flexibility and can cope with the reduction in size and weight of the wiring board.
- a metal foil having a low electric resistance is preferable.
- the metal foil include foil made of metal such as copper, silver, gold, and aluminum.
- a metal may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
- the metal foil is preferably a metal foil subjected to metal plating, and particularly preferably a copper foil subjected to gold plating.
- the thickness of the conductor layer is preferably 0.1 to 100 ⁇ m, more preferably 1 to 50 ⁇ m, and particularly preferably 1 to 30 ⁇ m per layer. The type and thickness of the metal material of each conductor layer may be different.
- the conductor layer may have a roughened surface on the layer (A) side in order to reduce the skin effect when performing signal transmission in a high frequency band.
- An oxide film such as chromate having rust prevention properties may be formed on the surface of the conductor layer opposite to the roughened surface.
- the conductor layer may form a wiring if necessary so as to form a wiring.
- the conductor layer may have a form other than the wiring.
- the plating layer only needs to be able to ensure electrical connection between the first conductor layer and the second conductor layer through the plating layer.
- the plating layer include a copper plating layer, a gold plating layer, a nickel plating layer, a chromium plating layer, a zinc plating layer, and a tin plating layer, and a copper plating layer is preferable.
- the layer (B) is a layer made of a cured product of a thermosetting resin.
- the thermosetting resin include polyimide resin, epoxy resin, thermosetting acrylic resin, phenol resin, thermosetting polyester resin, bismaleimide resin, thermosetting polyolefin resin, thermosetting polyphenylene ether resin, thermosetting resin. A fluororesin etc. are mentioned.
- the thermosetting resin polyimide resin, epoxy resin, thermosetting acrylic resin, bismaleimide resin, thermosetting polyphenylene ether resin are preferable, and at least one selected from the group consisting of polyimide resin and epoxy resin Is more preferable.
- a thermosetting resin may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
- an aromatic polyimide is preferable, and a wholly aromatic polyimide obtained by condensation polymerization of an aromatic polyvalent carboxylic dianhydride and an aromatic diamine is more preferable.
- the aromatic polycarboxylic dianhydride include compounds described in JP-A-2012-145676, [0055].
- non-aromatic polyvalent carboxylic dianhydrides such as ethylene tetracarboxylic dianhydride and cyclopentane tetracarboxylic dianhydride can be used in the same manner as aromatic polyvalent carboxylic dianhydrides. it can.
- the aromatic diamine include compounds described in [0057] of JP2012-145676A.
- a polyimide resin may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
- Examples of the epoxy resin include cresol novolac type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, alkylphenol novolac type epoxy resin, biphenol F type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, dicyclo Examples include pentadiene type epoxy resins, epoxidized products of condensates of phenols and aromatic aldehydes having a phenolic hydroxyl group, triglycidyl isocyanurate, and alicyclic epoxy resins.
- An epoxy resin may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
- the weight average molecular weight of the thermosetting resin is preferably from 100 to 1,000,000, more preferably from 1,000 to 100,000. If the weight average molecular weight of a thermosetting resin is more than the said lower limit, it exists in the tendency which is excellent in heat resistance. If the weight average molecular weight of a thermosetting resin is below the said upper limit, the solution viscosity of the varnish which used the thermosetting resin as the solution will become low, and there exists a tendency for it to be excellent in storage stability.
- the weight average molecular weight of the thermosetting resin is measured by gel permeation chromatography (GPC).
- thermosetting resin forming the layer (B) is used in an uncured state at the stage of laminating each layer, and is cured to form the layer (B).
- the thermosetting resin can also be used as a material for the adhesive layer. In this case, hole processing is performed after the thermosetting resin is cured and the layer (B) is formed.
- the layer (B) preferably contains reinforcing fibers.
- the reinforcing fiber the same reinforcing fiber as that contained in the fluororesin material is preferable, and glass fiber is particularly preferable.
- the form of the glass fiber contained in the layer (B) is not particularly limited, and examples thereof include a woven or non-woven form, a form in which a plurality of long glass fibers are aligned in one direction, and the like.
- the material containing the uncured thermosetting resin and the reinforcing fibers is preferably a sheet-like or film-like prepreg, and the layer (B) is preferably formed by curing the thermosetting resin.
- the glass fiber content in the layer (B) is preferably 1 to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cured resin in the layer (B). More preferred is ⁇ 500 parts by mass. If content of glass fiber is more than the said lower limit, it will be easy to control deformation, such as curvature. If the glass fiber content is less than or equal to the above upper limit value, the adhesion between the inner wall surface of the hole and the plating layer can be sufficiently secured, and the plating layer is easily formed on the entire inner wall surface of the hole.
- the layer (B) may contain additives such as carbon fibers and inorganic fillers. Examples of the additive include the same ones as mentioned in the layer (A).
- the number of layers (B) in the wiring board or laminate used in the present invention is not limited to one and may be two or more.
- the thickness of the layer (B) is preferably 12 to 3000 ⁇ m, more preferably 25 to 1000 ⁇ m per layer. If the thickness of the layer (B) is equal to or more than the lower limit value, sufficient adhesion between the inner wall surface of the hole and the plating layer is easily secured, and the plating layer is easily formed on the entire inner wall surface of the hole. If the thickness of the layer (B) is not more than the above upper limit value, the thickness of the wiring board can be reduced, and space saving can be realized.
- the adhesive material for forming the adhesive layer is not particularly limited, and examples thereof include a heat-sealable thermoplastic resin film or sheet.
- the film or sheet may contain reinforcing fibers such as glass fibers and additives such as inorganic fillers.
- the adhesive material for forming the adhesive layer may be an uncured thermosetting resin or the prepreg that can form the layer (B). When an uncured thermosetting resin or prepreg is used as an adhesive material and the thermosetting resin is cured before forming the holes, the layer made of the cured product is the layer (B).
- an antenna having at least one of the first conductor layer and the second conductor layer as an antenna wiring is preferable.
- the antenna include those described in International Publication No. 2016/121397.
- the use of the wiring board of the present invention is not limited to an antenna, and may be used as a printed circuit board for communications, sensors, etc., particularly used in high-frequency circuits.
- a wiring board it is also useful as a board for electronic devices such as radar, network routers, backplanes, and wireless infrastructures that require high-frequency characteristics, as well as various sensor boards for automobiles and engine management sensors. It is suitable for applications intended to reduce transmission loss in the wave band.
- Method for manufacturing a wiring board is roughly classified into the following method (i) and method (ii) depending on the presence or absence of the first conductor layer in the laminate when drilling.
- Method (i) A method of drilling a laminated body having a first conductor layer.
- Method (ii) A method of drilling a laminated body that does not have the first conductor layer.
- method (i) and method (ii) will be described respectively.
- Method (i) has the following steps.
- (I-1) At least the first conductor in the laminate in which the first conductor layer, the layer (A), and the second conductor layer are laminated in this order, and the layer (B) is further laminated between the layers or outside thereof.
- (I-2) A step of applying one or both of a permanganate solution treatment and a plasma treatment to the inner wall surface of the hole formed in the laminate without performing an etching treatment using metallic sodium.
- (I-3) A step of forming a plating layer on the inner wall surface of the hole after step (i-2).
- ⁇ Step (i-1)> For the hole processing, a laminate in which the layer (B) is laminated in addition to the first conductor layer, the layer (A), and the second conductor layer is used.
- the layer (B) may be laminated between the first conductor layer, the layer (A), and the second conductor layer, and may be provided outside the first conductor layer or outside the second conductor layer.
- other conductor layers and other layers such as an adhesive layer are laminated. May be.
- the method for producing the laminate is not particularly limited, and a known method can be adopted.
- the laminate having the configuration of the first conductor layer / layer (A) / second conductor layer / layer (B) can be obtained, for example, by the following method.
- a metal foil, a resin film made of a fluororesin (a), a reinforcing fiber substrate, a resin film made of a fluororesin (a), and a metal foil are laminated in this order and hot pressed. Thereby, the precursor laminated body which has a structure of 1st conductor layer / layer (A) / 2nd conductor layer is obtained.
- a first conductor layer / layer (A) / second conductor layer / adhesive layer / layer (B) is formed by laminating a film or sheet made of a cured product of a thermosetting resin using an adhesive material on the precursor laminate. A laminate having the structure is obtained. A conductor layer may be provided on one or both surfaces of the film or sheet to be the layer (B) laminated with the precursor laminate.
- the metal foil, the resin film made of the fluororesin (a), the reinforcing fiber base, the resin film made of the fluororesin (a), the metal foil, and the prepreg are laminated in this order and heat-pressed in one step.
- a laminate having a configuration of 1 conductor layer / layer (A) / second conductor layer / layer (B) can be produced.
- a metal foil, a resin film made of a fluororesin (a), a reinforcing fiber base, a resin film made of a fluororesin (a), a metal foil, a prepreg, a metal foil, a prepreg, and a metal foil are laminated in this order and subjected to hot press.
- a laminated body having the configuration of the first conductor layer / layer (A) / second conductor layer / layer (B) / third conductor layer / layer (B) / fourth conductor layer is manufactured in one step.
- the third conductor layer / layer (B) / fourth conductor layer can be formed using a prepreg in which metal foils are laminated on both surfaces in advance.
- the layer (B) between the second conductor layer and the third conductor layer may be an adhesive layer.
- the adhesive layer is formed using a heat-sealable thermoplastic resin film. Can do.
- the laminate having the configuration of the first conductor layer / layer (A) / layer (B) / second conductor layer is obtained, for example, by the following method.
- a metal foil, a resin film made of fluororesin (a), a reinforcing fiber substrate, a resin film made of fluororesin (a), a resin film made of uncured thermosetting resin, and a metal foil are laminated in this order, and hot press To do.
- the hole is formed so as to communicate at least from the first conductor layer to the second conductor layer. That is, a hole is formed so as to penetrate at least the layer (A) located between the first conductor layer and the second conductor layer.
- the hole may reach the inside of the second conductor layer as long as the first conductor layer and the second conductor layer communicate with each other through the hole. , You do not have to reach.
- the hole may reach the inside of the first conductor layer as long as the first conductor layer and the second conductor layer communicate with each other through the hole. , You do not have to reach.
- a hole is formed so as to penetrate the layer (A) and the layer (B).
- the hole may or may not reach the layer (B). The same applies to the case where another conductor layer or adhesive layer is laminated inside or outside the first conductor layer, the layer (A) and the second conductor layer.
- the method for making a hole in the laminate is not particularly limited, and a known method can be adopted, and examples thereof include a method for making a hole using a drill or a laser.
- the diameter of the hole formed in the laminate is not particularly formed and can be set as appropriate.
- Step (i-2)> After forming a hole in the laminate, before forming a plating layer on the inner wall surface of the hole, as the pretreatment, either or both of a permanganic acid solution treatment and a plasma treatment are performed on the inner wall surface of the hole. In the step (i-2), the etching process using metal sodium is not performed as the pretreatment.
- both permanganic acid solution treatment and plasma treatment are performed as pretreatment, it is easy to ensure sufficient removal of smear (resin residue) generated during drilling and adhesion between the inner wall surface of the hole and the plating layer. Therefore, it is preferable to perform the permanganic acid solution treatment first from the viewpoint that the plating layer is easily formed on the entire inner wall surface of the hole. Note that a permanganic acid solution treatment may be performed after the plasma treatment.
- the method for forming the plating layer on the inner wall surface of the hole after the pretreatment is not particularly limited, and examples thereof include an electroless plating method.
- the layer (B) is laminated on the laminate, so that the plating layer is formed on the entire inner wall surface of the hole, The conduction between the first conductor layer and the second conductor layer is stably ensured.
- the factor for obtaining such an effect is not necessarily clear, but is considered as follows.
- Reinforcing fiber substrate has lower adhesion to the plating layer than fluororesin (a). Therefore, when the reinforcing fiber substrate is contained in the layer (A), the adhesion between the inner wall surface of the hole and the plating layer is lowered as compared with the case where the reinforcing fiber substrate is not contained. Further, since the fluororesin (a) is flexible, the inner wall surface of the hole formed in the layer (A) may be deformed during the plating process, and this deformation further improves the adhesion between the inner wall surface of the hole and the plating layer. It is considered that the plating layer is partially peeled due to a decrease.
- the layer (B) is laminated
- the wiring substrate 1 When the wiring substrate 1 is manufactured by the method (i), it has a layer configuration of first conductor layer 12 / layer (A) 10 / second conductor layer 14 / adhesive layer 16 / layer (B) 18 shown in FIG. 1A.
- the laminate 1A is used.
- a hole 20 penetrating from the first conductor layer 12 to the layer (B) 18 is formed in the laminate 1A by a drill, a laser, or the like.
- Electroless plating or the like is performed on the inner wall surface 20 a of the hole 20 to form the plating layer 22.
- the wiring board 2 is manufactured by the method (i)
- a laminated body 2A having a layer configuration of 18 / fourth conductor layer 26 is used.
- a hole 20 penetrating from the first conductor layer 12 to the fourth conductor layer 26 is formed in the multilayer body 2A.
- a plating layer 22 is formed on the inner wall surface 20 a of the hole 20.
- the laminated body 3A having the layer configuration of the first conductor layer 12 / layer (A) 10 / layer (B) 18 / second conductor layer 14 shown in FIG. Use.
- a hole 20 that penetrates from the first conductor layer 12 to the second conductor layer 14 is formed in the laminate 2 ⁇ / b> A.
- a plating layer 22 is formed on the inner wall surface 20 a of the hole 20.
- the wiring board 4 is manufactured by the method (i), as shown in FIG. 4A, the first conductor layer 12 / layer (A) 10 / second conductor layer 14 / layer (B) 18A / third conductor layer 24 / A laminate 4A having a layer configuration of layer (B) 18B / fourth conductor layer 26 is used.
- a hole 20 penetrating from the first conductor layer 12 to the fourth conductor layer 26 is formed in the laminated body 4A, and as shown in FIG.
- a plating layer 22 is formed on the inner wall surface 20a.
- the laminated body 4A includes, for example, a precursor laminated body having a layer configuration of the first conductor layer 12 / layer (A) 10 / second conductor layer 14, and a third conductor layer 24 / layer (B) 18B / fourth conductor layer 26. It is obtained by joining a precursor laminate having a layer structure to be bonded via a prepreg containing an uncured thermosetting resin and curing the prepreg. In this case, the cured product of the prepreg becomes the layer (B) 18A.
- a laminate 1A similar to the case of the wiring board 1 is used.
- a hole 20 is formed in the laminate 1A from the first conductor layer 12 to the boundary surface between the layer (A) 10 and the second conductor layer 14 by a drill or a laser.
- Electroless plating or the like is performed on the inner wall surface 20 a of the hole 20 to form the plating layer 22.
- Method (ii) has the following steps.
- (Ii-1) At least a layered body in which the layer (A) and the second conductor layer are laminated and the layer (B) is laminated on the opposite side of the layer or the layer (A) in the second conductor layer, Forming a hole from the first surface of the layer (A) to the second conductor layer.
- (Ii-2) A step of applying one or both of a permanganate solution treatment and a plasma treatment to the inner wall surface of the hole formed in the laminate without performing an etching treatment using metallic sodium.
- (Ii-3) A step of forming a plating layer on the inner wall surface of the hole after step (ii-2).
- (Ii-4) A step of forming a first conductor layer on the first surface side of the layer (A).
- Step (ii-1) forms at least a hole that leads from the first surface of the layer (A) to the second conductor layer using the same laminate as in the method (i) except that the first conductor layer is not provided. Except for this, it can be performed in the same manner as in step (i-1).
- Step (ii-2), Step (ii-3)> Step (ii-2) and step (ii-3) are the same as step (i-2) and step (i-3) except that the laminate having holes formed in step (ii-1) is used. Yes.
- Step (ii-4) The method for forming the first conductor layer on the first surface side of the layer (A) is not particularly limited, and examples thereof include an electroless plating method. Moreover, you may form a pattern in a 1st conductor layer by an etching process as needed. Step (ii-4) may be performed before step (ii-3), may be performed after step (ii-3), or may be performed simultaneously with step (ii-3).
- a laminated body 1B having a layer structure of layer (A) 10 / second conductor layer 14 / adhesive layer 16 / layer (B) 18 shown in FIG. 6A is used.
- a hole 20 penetrating from the layer (A) 10 to the layer (B) 18 is formed in the laminate 1B by a drill, a laser, or the like.
- a permanganic acid solution treatment and a plasma treatment are performed on the inner wall surface 20a of the formed hole 20 without performing an etching treatment using metallic sodium.
- a plating layer 22 is formed by performing electroless plating or the like on the inner wall surface 20 a of the hole 20.
- the first conductor layer 12 is formed by performing electroless plating or the like on the first surface 10a side of the layer (A) 10.
- the layer (A) 10 / second conductor layer 14 / adhesive layer 16 / third conductor layer 24 / layer (B) 18 / fourth conductor layer shown in FIG. 7A A laminate 2B having a layer configuration of 26 is used.
- a hole 20 that penetrates from the layer (A) 10 to the fourth conductor layer 26 is formed in the multilayer body 2 ⁇ / b> B.
- one or both of the permanganic acid solution treatment and the plasma treatment are performed on the inner wall surface 20a of the formed hole 20 without performing the etching treatment using metallic sodium.
- the plating layer 22 is formed on the inner wall surface 20a of the hole 20, and as shown in FIG. 7D, the first conductor layer 12 is formed on the first surface 10a side of the layer (A) 10. To do.
- a layered body 3B having a layer configuration of layer (A) 10 / layer (B) 18 / second conductor layer 14 shown in FIG. 8A is used.
- a hole 20 penetrating from the layer (A) 10 to the second conductor layer 14 is formed in the multilayer body 3B.
- one or both of the permanganic acid solution treatment and the plasma treatment are performed on the inner wall surface 20a of the formed hole 20 without performing the etching treatment using metallic sodium.
- a plating layer 22 is formed on the inner wall surface 20a of the hole 20, and as shown in FIG. 8D, the first conductor layer 12 is formed on the first surface 10a side of the layer (A) 10. To do.
- the layer (A) 10 / second conductor layer 14 / layer (B) 18A / third conductor layer 24 / layer (B) 18B / A laminated body 4B having a layer configuration of the fourth conductor layer 26 is used.
- a hole 20 penetrating from the layer (A) 10 to the fourth conductor layer 26 is formed in the multilayer body 4B, and as shown in FIG. 9C, the hole 20 A plating layer 22 is formed on the inner wall surface 20a.
- the first conductor layer 12 is formed on the first surface 10 a side of the layer (A) 10.
- the laminate 4B for example, a precursor laminate in which the layer (A) 10 and the second conductor layer 14 are laminated, and the third conductor layer 24, the layer (B) 18B, and the fourth conductor layer 26 are laminated. It is obtained by bonding the precursor laminate to a prepreg containing an uncured thermosetting resin and curing the prepreg. In this case, the cured product of the prepreg becomes the layer (B) 18A.
- FIG. 6A When the wiring board 5 is manufactured by the method (ii), the same laminate 1B as that of the wiring board 1 is used as shown in FIG. 6A. As shown in FIG. 10A, holes 20 are formed from the outer surface of the layer (A) 10 to the boundary surface between the layer (A) 10 and the second conductor layer 14 in the multilayer body 1B. Thereafter, a plating layer 22 is formed on the inner wall surface 20a of the hole 20 as shown in FIG. 10B by the same method as that of the wiring board 1, and the first layer (A) 10 is formed as shown in FIG. 10C. The first conductor layer 12 is formed on the surface 10a side.
- a laminate having a layer (B) in addition to the first conductor layer, the layer (A), and the second conductor layer is used.
- the layer (B) By laminating the layer (B), sufficient adhesion between the inner wall surface of the hole and the plating layer can be secured without performing etching using metallic sodium on the hole formed in the layer (A). Is done. Therefore, a plating layer is formed on the entire inner wall surface of the hole, and poor conduction in the hole can be suppressed.
- NAH 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride (anhydrous mixed acid, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.).
- AK225cb 1,3-dichloro-1,1,2,2,3-pentafluoropropane (AK225cb, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.).
- Polymerization was carried out while continuously adding 3 L of the polymerization initiator solution into the polymerization tank at a rate of 6.25 mL per minute.
- TFE was continuously charged so that the pressure in the polymerization tank was maintained at 0.89 MPa / G.
- a solution in which NAH was dissolved in AK225cb so as to have a concentration of 0.3% by mass was continuously charged so as to have a ratio of 0.1 mol% with respect to the number of moles of TFE charged during the polymerization reaction. . 8 hours after the start of polymerization, when 32 kg of TFE was charged, the temperature in the polymerization tank was lowered to room temperature, and the pressure was purged to normal pressure.
- the obtained slurry was solid-liquid separated from AK225cb, and then dried at 150 ° C. for 15 hours to obtain 33 kg of a granular fluororesin (a1-1).
- the melting point of the fluororesin (a1-1) was 300 ° C.
- the relative dielectric constant was 2.1
- the MFR was 17.6 g / 10 min.
- the content of the functional group (Q) (an acid anhydride group) of the fluororesin (a1-1) was 1000 with respect to 1 ⁇ 10 6 main chain carbon atoms of the fluororesin (a1-1). It was.
- Electrolytic copper foil having a thickness of 12 ⁇ m (Fukuda Metal Foil Powder Co., Ltd., CF-T4X-SVR-12, surface roughness (Rz) 1.2 ⁇ m), film (1) and glass cloth (1) (manufactured by Arisawa Manufacturing Co., Ltd., glass Cloth 0634NS, unit area mass 48.5 g / m 2 , porosity 4.5%), copper foil / film (1) / film (1) / glass cloth (1) / film (1) / film (1 ) / Copper foil, and vacuum pressed at a temperature of 360 ° C. and a pressure of 3.7 MPa for 10 minutes to prepare a double-sided copper-clad laminate ( ⁇ -1).
- the film (1) / film (1) / glass cloth (1) / film (1) / film (1) portions are pressed to obtain a fluororesin layer ( A-1) was formed.
- the copper foil on both sides of the double-sided copper clad laminate ( ⁇ -1) was removed by etching, and the thickness of the fluororesin layer (A-1) was measured to be 168 ⁇ m.
- the relative dielectric constant of the fluororesin layer (A-1) was 2.6, and the linear expansion coefficient was 18 ppm / ° C.
- the laminated body (I) was produced by laminating and pressing at a temperature of 180 ° C. and a pressure of 3.7 MPa.
- thermosetting resin in the prepreg (C-1) was cured to form a cured product.
- the glass epoxy substrate is the layer (B-1)
- the cured product obtained by curing the thermosetting resin in the prepreg (C-1) is the layer (B-2).
- Example 1 With respect to the laminate (I) obtained in Production Example 3, drilling of 0.3 mm ⁇ was performed with a drill to form a hole (through hole) penetrating from one surface of the laminate (I) to the other surface. . Next, desmear treatment (permanganate solution treatment) was applied to the inner wall surface of the formed hole.
- a neutralizing solution MLB 216-2 manufactured by ROHM and HAAS
- the inner wall surface of the through hole of the laminate (I) after the desmear treatment was plated.
- a system solution is sold by the company ROHM and HAAS, and electroless plating was performed according to a procedure published using the system solution.
- the laminate (I) after the desmear treatment was treated with a washing liquid (ACL-009) at a liquid temperature of 55 ° C. and a treatment time of 5 minutes.
- the layered product (I) was subjected to a soft etching treatment using a sodium sulfate-sulfuric acid based soft etching agent at a liquid temperature of room temperature and a treatment time of 2 minutes.
- the laminate ( ⁇ -1) was treated at a liquid temperature of 60 ° C. for a treatment time using a treatment liquid (mixed liquid in which MAT-2-A and MAT-2-B each had a volume ratio of 5: 1). : Activated in 5 minutes.
- the laminated body (I) is reduced using a treatment liquid (mixed solution in which MAB-4-A and MAB-4-B are in a 1:10 volume ratio) at a liquid temperature of 30 ° C.
- the laminate ( ⁇ -1) was plated using a treatment liquid (PEA-6) at a liquid temperature of 34 ° C. and a treatment time of 30 minutes to deposit copper on the inner wall surface of the through hole.
- a plating layer was formed to obtain a wiring board.
- Example 2 With respect to the laminate (I) obtained in Production Example 3, drilling of 0.3 mm ⁇ was performed with a drill to form a hole (through hole) penetrating from one surface of the laminate (I) to the other surface. . Next, the inner wall surface of the formed hole was treated with a permanganate solution using a desmear solution containing sodium permanganate by the same operation as in Example 1, and then further under an argon gas atmosphere. Plasma treatment was performed. Next, a plated layer made of copper was formed on the inner wall surface of the hole by electroless plating in the same manner as in Example 1 to obtain a wiring board.
- Example 3 With respect to the laminate (I) obtained in Production Example 3, drilling of 0.3 mm ⁇ was performed with a drill to form a hole (through hole) penetrating from one surface of the laminate (I) to the other surface. . Next, the permanganic acid solution treatment was performed on the inner wall surface of the formed hole in the same manner as in the operation in Example 1, except that the ultrasonic treatment of 28 kHz was performed during the treatment process with each solution. After the application, a plated layer made of copper was formed on the inner wall surface of the hole by electroless plating to obtain a wiring board.
- 1 to 4 wiring board 10 layer (A), 10a first surface, 10b second surface, 12 first conductor layer, 14 second conductor layer, 16 adhesive layer, 18 layer (B), 20 holes, 20a Inner wall surface, 22 plating layer, 24 third conductor layer, 26 fourth conductor layer.
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Abstract
Description
[1]カルボニル基含有基、ヒドロキシ基、エポキシ基およびイソシアネート基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基を有する溶融成形可能なフッ素樹脂(a)と織布または不織布からなる強化繊維基材とを含有し、比誘電率が2.0~3.5であるフッ素樹脂材料からなる層(A)と、前記層(A)の第1の面側に設けられている第1導体層と、前記層(A)の前記第1の面と反対側の第2の面側に設けられている第2導体層と、前記層(A)と2つの導体層のいずれかとの層間または2つの導体層のいずれかの外側に設けられている熱硬化性樹脂の硬化物からなる層(B)の少なくとも1層とを備え、
少なくとも前記第1導体層から前記第2導体層まで通じる穴を有し、前記穴の内壁面にメッキ層が形成されている配線基板を製造する方法であって、
前記第1導体層、前記層(A)、前記第2導体層および層(B)を有する積層体に前記穴を形成し、
形成された前記穴の内壁面に、金属ナトリウムを用いたエッチング処理を行わずに過マンガン酸溶液処理およびプラズマ処理の少なくとも一方を施した後に、該穴の内壁面に前記メッキ層を形成することを特徴とする配線基板の製造方法。
[2]カルボニル基含有基、ヒドロキシ基、エポキシ基およびイソシアネート基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基を有する溶融成形可能なフッ素樹脂(a)と織布または不織布からなる強化繊維基材とを含有し、比誘電率が2.0~3.5であるフッ素樹脂材料からなる層(A)と、前記層(A)の第1の面側に設けられている第1導体層と、前記層(A)の前記第1の面と反対側の第2の面側に設けられている第2導体層と、前記層(A)と前記第2導体層との層間または第2導体層の外側に設けられている熱硬化性樹脂の硬化物からなる層(B)の少なくとも1層とを備え、
少なくとも前記第1導体層から前記第2導体層まで通じる穴を有し、前記穴の内壁面にメッキ層が形成されている配線基板を製造する方法であって、
前記層(A)、前記第2導体層および前記層(B)を有する積層体に、少なくとも前記層(A)の第1の面から前記第2導体層に通じる穴を形成し、
形成された前記穴の内壁面に、金属ナトリウムを用いたエッチング処理を行わずに過マンガン酸溶液処理およびプラズマ処理の少なくとも一方を施した後に、該穴の内壁面に前記メッキ層を形成し、
前記メッキ層形成後、前記層(A)の第1の面側に前記第1導体層を形成することを特徴とする配線基板の製造方法。
[4]前記配線基板を構成する層としてさらに第3導体層および第4導体層を有し、前記配線基板が、第1導体層/層(A)/第2導体層/層(B)/第3導体層/層(B)/第4導体層なる層構成を有する、[1]または[2]の配線基板の製造方法。
[5]前記配線基板を構成する層としてさらに熱硬化性樹脂硬化物以外の樹脂材料からなる接着層、第3導体層および第4導体層を有し、前記配線基板が、第1導体層/層(A)/第2導体層/接着層/第3導体層/層(B)/第4導体層なる層構成を有する、[1]または[2]の配線基板の製造方法。
[7]前記フッ素樹脂(a)中の前記官能基の含有量が、当該フッ素樹脂(a)の主鎖の炭素数1×106個に対して10~60000個である、[1]~[6]のいずれかの配線基板の製造方法。
[8]前記層(A)の比誘電率が2.0~3.0である、[1]~[7]のいずれかの配線基板の製造方法。
[9]前記層(A)の線膨張係数が0~35ppm/℃である、[1]~[8]のいずれかの配線基板の製造方法。
[10]前記層(B)にガラス繊維が含有されている、[1]~[9]のいずれかの配線基板の製造方法。
少なくとも前記第1導体層から前記第2導体層まで通じる穴を有し、前記穴の内壁面にメッキ層が形成されている配線基板。
[12]前記配線基板が、第1導体層/層(A)/第2導体層/層(B)または第1導体層/層(A)/層(B)/第2導体層なる層構成を有する、[11]の配線基板。
[13]前記配線基板を構成する層としてさらに第3導体層および第4導体層を有し、前記配線基板が、第1導体層/層(A)/第2導体層/層(B)/第3導体層/層(B)/第4導体層なる層構成を有する、[11]の配線基板。
[14]前記配線基板を構成する層としてさらに熱硬化性樹脂硬化物以外の樹脂材料からなる接着層、第3導体層および第4導体層を有し、前記配線基板が、第1導体層/層(A)/第2導体層/接着層/第3導体層/層(B)/第4導体層なる層構成を有する、[11]の配線基板。
[15]前記第1導体層と前記第2導体層の少なくともいずれかがアンテナパターンを有する導体層である、[11]~[14]のいずれかの配線基板からなるアンテナ。
「融点」とは、示差走査熱量測定(DSC)法で測定した融解ピークの最大値に対応する温度を意味する。
「溶融成形可能」であるとは、溶融流動性を示すことを意味する。
「溶融流動性を示す」とは、荷重49Nの条件下、樹脂の融点よりも20℃以上高い温度において、溶融流れ速度が0.1~1000g/10分となる温度が存在することを意味する。
「溶融流れ速度」とは、JIS K 7210:1999(ISO 1133:1997)に規定されるメルトマスフローレート(MFR)を意味する。
フッ素樹脂の「比誘電率」とは、ASTM D 150に準拠した変成器ブリッジ法にて、温度23℃±2℃、相対湿度50%±5%RHの環境下にて周波数1MHzで測定される値を意味する。
フッ素樹脂材料の「比誘電率」とは、スプリットポスト誘電体共振器法(SPDR法)により、23℃±2℃、50±5%RHの環境下にて周波数2.5GHzで測定される値を意味する。
なお、本明細書においては、単量体に由来する単位を単量体単位とも記す。例えば、含フッ素単量体に由来する単位を、含フッ素単量体単位とも記す。
本発明の製造方法で製造する配線基板は、後述の官能基(Q)を有する溶融成形可能なフッ素樹脂(a)と織布または不織布からなる強化繊維基材を含有し、比誘電率が2.0~3.5であるフッ素樹脂材料からなる層(A)と、第1導体層と、第2導体層と、層(B)とを備える。第1導体層は層(A)の第1の面側に設けられ、第2導体層は層(A)の第1の面と反対側の第2の面側に設けられている。層(B)は熱硬化性樹脂の硬化物からなる層であり、層(A)と2つの導体層のいずれかとの層間または2つの導体層のいずれかの外側に少なくとも1層設けられている。
該配線基板には、少なくとも第1導体層から第2導体層まで通じる穴を有し、該穴の内壁面にメッキ層が形成されている。
層(B)は、層(A)と、第1導電体層や第2導電体層との層間に設けられていてもよく、第1導電体層や第2導電体層よりも外側に設けられていてもよい。配線基板における層(B)は、1層であってもよく、2層以上であってもよい。また、第1導電体層や第2導電体層よりも外側に設けられている層(B)の場合、層(B)の片側または両側に隣接して上記以外の導電体層を有していてもよい。ただし、これら導電体層は第1導電体層や第2導電体層とは接触せず、他の層(B)や後述の接着層が導電体層間に介在している。以下、この態様において、他の導電体層は前記第2導電体層側に存在するものとし、第2導電体層に近い方から第3導電体層、第4導電体層という。
配線基板に形成される穴は、少なくとも第1導体層から第2導体層まで通じる穴であればよく、必ずしも配線基板の一方の面から反対側の面まで貫通していなくてもよい。例えば、第1導体層、層(A)、第2導体層、層(B)がこの順に積層されている配線基板の場合、穴が第1導体層から第2導体層まで形成され、層(B)には穴が形成されていなくてもよい。
なお、上記第1導体層、層(A)、第2導体層、層(B)がこの順に積層されている配線基板や積層体の層構成を、以下、「第1導体層/層(A)/第2導体層/層(B)」で表す。他の配線基板や積層体の層構成も同様に表すものとする。
配線基板1は、図1Cに示すように、第1導体層12/層(A)10/第2導体層14/接着層16/層(B)18なる層構成を有する配線基板である。第1導体層12は、層(A)10の第1の面10a側に設けられている。第2導体層14は、層(A)10の第2の面10b側に設けられている。層(B)18は、第2導体層14におけるフッ素樹脂層(A)10と反対側に接着層16を介して設けられている。配線基板1においては、第1導体層12から層(B)18まで貫通する穴20が形成され、穴20の内壁面20aにメッキ層22が形成されている。
配線基板3においては、第1導体層12から第2導体層14まで貫通する穴20が形成され、穴20の内壁面20aにメッキ層22が形成されている。
層(A)を構成するフッ素樹脂材料は、カルボニル基含有基、ヒドロキシ基、エポキシ基およびイソシアネート基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基(以下、「官能基(Q)」ともいう。)を有する溶融成形可能なフッ素樹脂(a)と織布または不織布からなる強化繊維基材を含有する。
フッ素樹脂(a)としては、例えば、官能基(Q)を有する単位(1)と、テトラフルオロエチレン(TFE)に由来する単位(2)と、を有するフッ素樹脂(a1)が挙げられる。フッ素樹脂(a1)は、必要に応じて、単位(1)および単位(2)以外の他の単位をさらに有してもよい。
ハロホルミル基におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
アルコキシカルボニル基におけるアルコキシ基は、直鎖状でも分岐状でもよい。該アルコキシ基としては、炭素数1~8のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基またはエトキシ基が特に好ましい。
前記不飽和ジカルボン酸無水物としては、例えば、無水イタコン酸(IAH)、無水シトラコン酸(CAH)、5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物(NAH)、無水マレイン酸等が挙げられる。
エポキシ基を含む単量体としては、例えば、アリルグリシジルエーテル、2-メチルアリルグリシジルエーテル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル等が挙げられる。
イソシアネート基を含む単量体としては、例えば、2-アクリロイルオキシエチルイソシアネート、2-(2-アクリロイルオキシエトキシ)エチルイソシアネート、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、2-(2-メタクリロイルオキシエトキシ)エチルイソシアネート等が挙げられる。
PAVEとしては、例えば、CF2=CFOCF3、CF2=CFOCF2CF3、CF2=CFOCF2CF2CF3(PPVE)、CF2=CFOCF2CF2CF2CF3、CF2=CFO(CF2)8F等が挙げられ、PPVEが好ましい。
他の単位としては、PAVE単位が好ましく、PPVE単位が特に好ましい。
なお、フッ素樹脂(a)は、主鎖末端基として官能基(Q)を有していてもよい。主鎖末端基として導入する官能基(Q)としては、アルコキシカルボニル基、カーボネート基、カルボキシル基、フルオロホルミル基、酸無水物残基、ヒドロキシ基が好ましい。これらの官能基は、ラジカル重合開始剤、連鎖移動剤等を適宜選定することにより導入できる。
なお、官能基(Q)の含有量は、核磁気共鳴(NMR)分析、赤外吸収スペクトル分析等の方法によって測定できる。例えば、特開2007-314720号公報に記載のように赤外吸収スペクトル分析等の方法を用いて、フッ素樹脂(a)を構成する全単位中の官能基(Q)を有する単位の割合(モル%)を求め、該割合から、官能基(Q)の含有量を算出できる。
フッ素樹脂(a)の融点は、フッ素樹脂(a)を構成する単位の種類や割合、フッ素樹脂(a)の分子量等によって調整できる。
フッ素樹脂(a)の比誘電率は、例えば、単位(2)の含有量により調整できる。単位(2)の含有量が高いほど、フッ素樹脂(a)の比誘電率が低くなる傾向がある。
フッ素樹脂材料には、織布または不織布からなる強化繊維基材が含有される。これにより、層(A)の充分な寸法精度および機械強度が確保される。強化繊維基材を形成する強化繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維等が挙げられ、ガラス繊維が好ましい。
ガラス繊維の材料としては、Eガラス、Cガラス、Aガラス、Sガラス、Dガラス、NEガラス、Tガラス、クオーツ、低誘電率ガラス、高誘電率ガラス等が挙げられる。なかでも、入手が容易な点から、Eガラス、Sガラス、Tガラス、NEガラスが好ましい。
強化繊維基材としては、不織布よりも織布が好ましく、ガラスクロスが特に好ましい。
フッ素樹脂材料は、本発明の効果を損なわない範囲内で、フッ素樹脂(a)以外の樹脂、添加剤等の他の成分を含有してもよい。
フッ素樹脂(a)以外の樹脂としては、例えば、ポリイミド(芳香族ポリイミド等)、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリアリルスルホン(ポリエーテルスルホン等)、芳香族ポリアミド、芳香族ポリエーテルアミド、ポリフェニレンスルファイド、ポリアリルエーテルケトン、ポリアミドイミド、液晶ポリエステル等が挙げられる。
添加剤としては、誘電率や誘電正接が低い無機フィラーが好ましい。該無機フィラーとしては、例えば、シリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウム、マイカ、珪藻土、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン等が挙げられる。
なお、層(A)の線膨張係数は、実施例に記載の方法で求められる。
導体層としては、電気抵抗が低い金属箔が好ましい。金属箔としては、銅、銀、金、アルミニウム等の金属からなる箔が挙げられる。金属は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。2種以上の金属の併用する場合、金属箔としては、金属メッキを施した金属箔が好ましく、金メッキを施した銅箔が特に好ましい。
導電体層の厚さは、1層あたり、0.1~100μmが好ましく、1~50μmがより好ましく、1~30μmが特に好ましい。
各導電体層の金属材料の種類やその厚さは異なっていてもよい。
導体層は、必要に応じてパターン形成されることで配線を形成していてもよい。なお、導体層は配線以外の形態を有していてもよい。
メッキ層は、該メッキ層を通じて第1導体層と第2導体層の導通を確保できるものであればよい。メッキ層としては、例えば、銅メッキ層、金メッキ層、ニッケルメッキ層、クロムメッキ層、亜鉛メッキ層、スズメッキ層等が挙げられ、銅メッキ層が好ましい。
層(B)は、熱硬化性樹脂の硬化物からなる層である。
熱硬化性樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化性アクリル樹脂、フェノール樹脂、熱硬化性ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、熱硬化性ポリオレフィン樹脂、熱硬化性ポリフェニレンエーテル樹脂、熱硬化性フッ素樹脂等が挙げられる。なかでも、熱硬化性樹脂としては、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化性アクリル樹脂、ビスマレイミド樹脂、熱硬化性ポリフェニレンエーテル樹脂が好ましく、ポリイミド樹脂およびエポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも1種がより好ましい。
熱硬化性樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
芳香族多価カルボン酸二無水物としては、例えば、特開2012-145676号公報の[0055]に記載された化合物等が挙げられる。なお、非芳香族系の多価カルボン酸二無水物であるエチレンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物も、芳香族系多価カルボン酸二無水物と遜色なく用いることができる。
芳香族ジアミンとしては、例えば、特開2012-145676号公報の[0057]に記載された化合物等が挙げられる。
ポリイミド樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
エポキシ樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
熱硬化性樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定される。
層(B)に含有されるガラス繊維の形態は、特に限定されず、例えば、織布または不織布の形態、長尺の複数のガラス繊維が一方向に引き揃えられた形態等が挙げられる。
未硬化熱硬化性樹脂と強化繊維とを含む材料としては、シート状やフィルム状のプリプレグが好ましく、その熱硬化性樹脂を硬化させて層(B)を形成することが好ましい。
本発明で用いる配線基板や積層体における層(B)の数は、1つには限定されず、2つ以上であってもよい。
接着層を形成する接着材料としては、特に限定されず、例えば、熱融着性の熱可塑性樹脂のフィルムやシート等が挙げられる。該フィルムやシートには、ガラス繊維等の強化繊維や、無機フィラー等の添加剤が含有されていてもよい。
また、接着層を形成する接着材料としては、前記層(B)を形成しうる未硬化熱硬化性樹脂や前記プリプレグであってもよい。なお、未硬化の熱硬化性樹脂やプリプレグを接着材料として利用し、穴を形成する前に該熱硬化性樹脂を硬化させる場合、その硬化物からなる層は層(B)である。
配線基板としては、高周波特性が必要とされるレーダー、ネットワークのルーター、バックプレーン、無線インフラ等の電子機器用基板や自動車用各種センサ用基板、エンジンマネージメントセンサ用基板としても有用であり、特にミリ波帯域の伝送損失低減を目的とする用途に好適である。
本発明の配線基板の製造方法は、穴加工を行う際の積層体における第1導体層の有無によって下記方法(i)と方法(ii)に大別される。
方法(i):第1導体層を有する積層体に穴加工を行う方法。
方法(ii):第1導体層を有しない積層体に穴加工を行う方法。
以下、方法(i)と方法(ii)についてそれぞれ説明する。
方法(i)は、下記の工程を有する。
(i-1)第1導体層、層(A)および第2導体層がこの順に積層され、かつそれらの層間または外側に層(B)がさらに積層されている積層体に、少なくとも第1導体層から第2導体層まで通じる穴を形成する工程。
(i-2)積層体に形成された穴の内壁面に、金属ナトリウムを用いたエッチング処理を行わずに過マンガン酸溶液処理およびプラズマ処理のいずれか一方または両方を施す工程。
(i-3)工程(i-2)後の穴の内壁面にメッキ層を形成する工程。
穴加工には、第1導体層、層(A)および第2導体層に加えて、層(B)が積層されている積層体を用いる。層(B)は、第1導体層、層(A)および第2導体層の層間に積層してもよく、第1導体層の外側または第2導体層の外側に設けてもよい。工程(i-1)で使用する積層体には、第1導体層、層(A)、第2導体層および層(B)以外に、さらなる導体層や、接着層等の他の層が積層されていてもよい。
第1導体層/層(A)/第2導体層/層(B)の構成を有する積層体は、例えば、以下の方法で得られる。金属箔、フッ素樹脂(a)からなる樹脂フィルム、強化繊維基材、フッ素樹脂(a)からなる樹脂フィルム、金属箔をこの順に積層して熱プレスする。これにより、第1導体層/層(A)/第2導体層の構成を有する前駆積層体が得られる。該前駆積層体に接着材料を用いて熱硬化性樹脂の硬化物からなるフィルムやシートを積層することで第1導体層/層(A)/第2導体層/接着層/層(B)の構成を有する積層体が得られる。該前駆積層体と積層される層(B)となるフィルムやシートの一方の面または両面には導体層が設けられていてもよい。
また、金属箔、フッ素樹脂(a)からなる樹脂フィルム、強化繊維基材、フッ素樹脂(a)からなる樹脂フィルム、金属箔、プリプレグ、金属箔、プリプレグ、金属箔をこの順に積層して熱プレスすることにより、1段で第1導体層/層(A)/第2導体層/層(B)/第3導体層/層(B)/第4導体層の構成を有する積層体を製造することもできる。この場合、あらかじめ両面に金属箔が積層されているプリプレグを用いて上記第3導体層/層(B)/第4導体層を形成することができる。また、上記第2導体層と第3導体層の間の層(B)は接着層であってもよく、たとえば熱融着性の熱可塑性樹脂のフィルムを使用して、接着層を形成することができる。
積層体に形成する穴の直径は、特に形成されず、適宜設定できる。
積層体に穴を形成した後、該穴の内壁面にメッキ層を形成する前に、前処理として、該穴の内壁面に過マンガン酸溶液処理およびプラズマ処理のいずれか一方または両方を施す。工程(i-2)では、前処理として、金属ナトリウムを用いたエッチング処理を行わない。
前処理として過マンガン酸溶液処理とプラズマ処理との両方を行う場合、穴開け加工時に発生するスミア(樹脂残渣)除去性、および穴の内壁面とメッキ層との密着性が充分に確保されやすくなり、穴の内壁面全体にメッキ層が形成されやすくなる点から、過マンガン酸溶液処理を先に行うことが好ましい。なお、プラズマ処理後に過マンガン酸溶液処理を実施してもよい。
前処理後の穴の内壁面にメッキ層を形成する方法は、特に限定されず、例えば、無電解メッキ法等が挙げられる。
本発明では、積層体に形成した穴の内壁面にメッキ層を形成する際に、該積層体に層(B)が積層されていることで、穴の内壁面全体にメッキ層が形成され、第1導体層と第2導体層との導通が安定して確保される。このような効果が得られる要因は、必ずしも明らかではないが、以下のように考えられる。
<第1の実施態様>
配線基板1を方法(i)で製造する場合、図1Aに示す、第1導体層12/層(A)10/第2導体層14/接着層16/層(B)18なる層構成を有する積層体1Aを用いる。図1Bに示すように、積層体1Aに、ドリルやレーザー等によって第1導体層12から層(B)18まで貫通する穴20を形成する。次いで、形成された穴20の内壁面20aに、金属ナトリウムを用いたエッチング処理を行わずに過マンガン酸溶液処理およびプラズマ処理のいずれか一方または両方を施した後、図1Cに示すように、穴20の内壁面20aに無電解メッキ等を行ってメッキ層22を形成する。
配線基板2を方法(i)で製造する場合、図2Aに示す、第1導体層12/層(A)10/第2導体層14/接着層16/第3導体層24/層(B)18/第4導体層26なる層構成を有する積層体2Aを用いる。配線基板1の場合と同様に、図2Bに示すように、積層体2Aに、第1導体層12から第4導体層26まで貫通する穴20を形成する。そして、形成された穴20の内壁面20aに、金属ナトリウムを用いたエッチング処理を行わずに過マンガン酸溶液処理およびプラズマ処理のいずれか一方または両方を施した後、図2Cに示すように、穴20の内壁面20aにメッキ層22を形成する。
配線基板3を方法(i)で製造する場合、図3Aに示す、第1導体層12/層(A)10/層(B)18/第2導体層14なる層構成を有する積層体3Aを用いる。配線基板1の場合と同様に、図3Bに示すように、積層体2Aに、第1導体層12から第2導体層14まで貫通する穴20を形成する。そして、形成された穴20の内壁面20aに、金属ナトリウムを用いたエッチング処理を行わずに過マンガン酸溶液処理およびプラズマ処理のいずれか一方または両方を施した後、図3Cに示すように、穴20の内壁面20aにメッキ層22を形成する。
配線基板4を方法(i)で製造する場合、図4Aに示すように、第1導体層12/層(A)10/第2導体層14/層(B)18A/第3導体層24/層(B)18B/第4導体層26なる層構成を有する積層体4Aを用いる。配線基板1の場合と同様にして、図4Bに示すように、積層体4Aに第1導体層12から第4導体層26まで貫通する穴20を形成し、図4Cに示すように、穴20の内壁面20aにメッキ層22を形成する。
積層体4Aは、例えば、第1導体層12/層(A)10/第2導体層14なる層構成の前駆積層体と、第3導体層24/層(B)18B/第4導体層26なる層構成の前駆積層体とを、未硬化の熱硬化性樹脂を含むプリプレグを介して接合し、該プリプレグを硬化することにより得られる。この場合、プリプレグの硬化物が層(B)18Aとなる。
配線基板5を方法(i)で製造する場合は、図1Aに示すように、配線基板1の場合と同様の積層体1Aを用いる。そして、図5Aに示すように、積層体1Aに対して、ドリルやレーザー等によって、第1導体層12から層(A)10と第2導体層14の境界面まで穴20を形成する。次いで、形成された穴20の内壁面20aに、金属ナトリウムを用いたエッチング処理を行わずに過マンガン酸溶液処理およびプラズマ処理のいずれか一方または両方を施した後、図5Bに示すように、穴20の内壁面20aに無電解メッキ等を行ってメッキ層22を形成する。
方法(ii)は、下記の工程を有する。
(ii-1)層(A)および第2導体層が積層され、かつそれらの層間または第2導体層における層(A)と反対側に層(B)が積層されている積層体に、少なくとも層(A)の第1の面から第2導体層に通じる穴を形成する工程。
(ii-2)積層体に形成された穴の内壁面に、金属ナトリウムを用いたエッチング処理を行わずに過マンガン酸溶液処理およびプラズマ処理のいずれか一方または両方を施す工程。
(ii-3)工程(ii-2)後の穴の内壁面にメッキ層を形成する工程。
(ii-4)層(A)の第1の面側に第1導体層を形成する工程。
工程(ii-1)は、第1導体層を有しない以外は方法(i)と同じ積層体を用いて、少なくとも層(A)の第1の面から第2導体層に通じる穴を形成する以外は、工程(i-1)と同様に行える。
工程(ii-2)および工程(ii-3)は、工程(ii-1)で穴が形成された積層体を用いる以外は、工程(i-2)および工程(i-3)と同様に行える。
層(A)の第1の面側に第1導体層を形成する方法は、特に限定されず、例えば、無電解メッキ法等が挙げられる。また、必要に応じてエッチング処理により第1導体層にパターンを形成してもよい。
工程(ii-4)は、工程(ii-3)の前に行ってもよく、工程(ii-3)の後に行ってもよく、工程(ii-3)と同時に行ってもよい。
<第6の実施態様>
配線基板1を方法(ii)で製造する場合、例えば、以下の方法が挙げられる。
図6Aに示す、層(A)10/第2導体層14/接着層16/層(B)18なる層構成の積層体1Bを用いる。図6Bに示すように、積層体1Bに、ドリルやレーザー等によって層(A)10から層(B)18まで貫通する穴20を形成する。次いで、形成された穴20の内壁面20aに、金属ナトリウムを用いたエッチング処理を行わずに過マンガン酸溶液処理およびプラズマ処理のいずれか一方または両方を施す。次いで、図6Cに示すように、穴20の内壁面20aに無電解メッキ等を行ってメッキ層22を形成する。次いで、図6Dに示すように、層(A)10における第1の面10a側に無電解メッキ等を行って第1導体層12を形成する。
配線基板2を方法(ii)で製造する場合、図7Aに示す、層(A)10/第2導体層14/接着層16/第3導体層24/層(B)18/第4導体層26なる層構成の積層体2Bを用いる。配線基板1の場合と同様に、図7Bに示すように、積層体2Bに、層(A)10から第4導体層26まで貫通する穴20を形成する。そして、形成された穴20の内壁面20aに、金属ナトリウムを用いたエッチング処理を行わずに過マンガン酸溶液処理およびプラズマ処理のいずれか一方または両方を施す。次いで、図7Cに示すように、穴20の内壁面20aにメッキ層22を形成し、図7Dに示すように、層(A)10の第1の面10a側に第1導体層12を形成する。
配線基板3を方法(ii)で製造する場合、図8Aに示す、層(A)10/層(B)18/第2導体層14なる層構成の積層体3Bを用いる。配線基板1の場合と同様に、図8Bに示すように、積層体3Bに、層(A)10から第2導体層14まで貫通する穴20を形成する。そして、形成された穴20の内壁面20aに、金属ナトリウムを用いたエッチング処理を行わずに過マンガン酸溶液処理およびプラズマ処理のいずれか一方または両方を施す。次いで、図8Cに示すように、穴20の内壁面20aにメッキ層22を形成し、図8Dに示すように、層(A)10の第1の面10a側に第1導体層12を形成する。
配線基板4を方法(ii)で製造する場合、図9Aに示すように、層(A)10/第2導体層14/層(B)18A/第3導体層24/層(B)18B/第4導体層26なる層構成の積層体4Bを用いる。配線基板1の場合と同様にして、図9Bに示すように、積層体4Bに層(A)10から第4導体層26まで貫通する穴20を形成し、図9Cに示すように、穴20の内壁面20aにメッキ層22を形成する。次いで、図9Dに示すように、層(A)10の第1の面10a側に第1導体層12を形成する。
積層体4Bは、例えば、層(A)10および第2導体層14が積層されている前駆積層体と、第3導体層24、層(B)18Bおよび第4導体層26が積層されている前駆積層体とを、未硬化の熱硬化性樹脂を含むプリプレグを介して接合し、該プリプレグを硬化することにより得られる。この場合、プリプレグの硬化物が層(B)18Aとなる。
配線基板5を方法(ii)で製造する場合は、図6Aに示すように、配線基板1の場合と同様の積層体1Bを用いる。図10Aに示すように、積層体1Bに対して、層(A)10の外表面から層(A)10と第2導体層14の境界面まで穴20を形成する。その後は、配線基板1の場合と同様の方法で、図10Bに示すように、穴20の内壁面20aにメッキ層22を形成し、図10Cに示すように、層(A)10の第1の面10a側に第1導体層12を形成する。
本発明の配線基板の製造方法では、金属ナトリウムを用いたエッチング処理を行わなくてもよいため、フッ素原子を含まない樹脂を絶縁材料として用いて配線基板を製造するための既存設備も利用することもできる。
[共重合組成]
フッ素樹脂の共重合組成のうち、NAH単位の割合(モル%)は、以下の赤外吸収スペクトル分析によって求めた。他の単位の割合は、溶融NMR分析およびフッ素含有量分析により求めた。(NAH単位の割合の測定)
フッ素樹脂をプレス成形して200μmのフィルムを得て、赤外吸収スペクトル分析を行った。得られる赤外吸収スペクトルにおいて、NAH単位の吸収ピークである1778cm-1の吸収ピークの吸光度を測定した。該吸光度をNAHのモル吸光係数20810mol-1・l・cm-1で除して、フッ素樹脂におけるNAH単位の割合を求めた。
セイコー電子社製の示差走査熱量計(DSC装置)を用い、フッ素樹脂を10℃/分の速度で昇温したときの融解ピークを記録し、該融解ピークの極大値に対応する温度(℃)を融点(Tm)とした。
テクノセブン社製のメルトインデクサーを用い、372℃、49N荷重下で、直径2mm、長さ8mmのノズルから10分間(単位時間)に流出するフッ素樹脂の質量(g)を測定し、MFR(g/10分)とした。
絶縁破壊試験装置(YSY-243-100RHO(ヤマヨ試験機社製))を用い、ASTM D 150に準拠した変成器ブリッジ法にて、温度23℃±2℃、相対湿度50%±5%RHの試験環境において、周波数1MHzでフッ素樹脂の比誘電率を測定した。
両面銅張積層体の銅箔をエッチングにより除去し、得られたフッ素樹脂材料について、スプリットポスト誘電体共振器法(SPDR法)により、23℃±2℃、50±5%RHの環境下にて周波数2.5GHzの比誘電率を求めた。
誘電率測定における機器類としては、QWED社製の公称基本周波数2.5GHzタイプスプリットポスト誘電体共振器、キーサイト社製のベクトルネットワークアナライザーE8361Cおよびキーサイト社製の85071Eオプション300誘電率算出用ソフトウェアを用いた。
両面銅張積層体の銅箔をエッチングにより除去し、露出させたフッ素樹脂層を4mm×55mmの短冊状に裁断したサンプルとする。該サンプルをオーブンにて250℃で2時間乾燥させ、サンプルの状態調整を行う。次いで、SII社製熱機械分析装置(TMA/SS6100)を用いて、空気雰囲気下、チャック間距離20mm、2.5gの負荷荷重をかけながら、30℃から250℃まで5℃/分の速度でサンプルを昇温し、サンプルの線膨張に伴う変位量を測定する。測定終了後、50~100℃のサンプルの変位量から、50~100℃での線膨張係数(ppm/℃)を求める。
各例で得た配線基板について、穴の内壁面に形成されたメッキ層を外観観察により確認し、以下の基準で評価した。
○(優良):穴の内壁面の全体にメッキ層が形成されている。
×(不良):穴の内壁面に部分的にメッキ層が形成され、穴の内壁面が一部露出している。
NAH:5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物(無水ハイミックス酸、日立化成社製)。
AK225cb:1,3-ジクロロ-1,1,2,2,3-ペンタフルオロプロパン(AK225cb、旭硝子社製)。
PPVE:CF2=CFO(CF2)3F(旭硝子社製)。
AK225cbの369kgと、PPVEの30kgとを、予め脱気された内容積430L(リットル)の撹拌機付き重合槽に仕込んだ。次いで、重合槽内を加熟して50℃に昇温し、さらにTFEの50kgを仕込んだ後、該重合槽内の圧力を0.89MPa/Gまで昇圧した。なお、「/G」は、その圧力がゲージ圧であることを示す。
(ペルフルオロブチリル)ペルオキシドが0.36質量%、PPVEが2質量%の濃度となるようにそれらをAK225cbに溶解して重合開始剤溶液を調製した。該重合開始剤溶液の3Lを、1分間に6.25mLの速度で前記重合槽中に連続的に添加しながら重合を行った。重合反応中は、重合槽内の圧力が0.89MPa/Gに保持されるようにTFEを連続的に仕込んだ。また、NAHを濃度が0.3質量%となるようにAK225cbに溶解した溶液を、重合反応中に仕込むTFEのモル数に対して0.1モル%の割合となるように連続的に仕込んだ。
重合開始8時間後、32kgのTFEを仕込んだ時点で、重合槽内の温度を室温まで降温するとともに、圧力を常圧までパージした。得られたスラリを、AK225cbと固液分離した後、150℃で15時間乾燥することにより、33kgの粒状のフッ素樹脂(a1-1)を得た。
フッ素樹脂(a1-1)の共重合組成は、NAH単位/TFE単位/PPVE単位=0.1/97.9/2.0(モル%)であった。フッ素樹脂(a1-1)の融点は300℃であり、比誘電率は2.1であり、MFRは17.6g/10分であった。また、フッ素樹脂(a1-1)の官能基(Q)(酸無水物基)の含有量は、フッ素樹脂(a1-1)の主鎖炭素数1×106個に対して1000個であった。
750mm巾コートハンガーダイを有する30mmφ単軸押出機を用い、ダイ温度340℃でフッ素樹脂(a1-1)を押出成形し、厚み30μmのフッ素樹脂フィルム(以下、「フィルム(1)」という。)を得た。厚み12μmの電解銅箔(福田金属箔粉社製、CF-T4X-SVR-12、表面粗さ(Rz)1.2μm)、フィルム(1)およびガラスクロス(1)(有沢製作所社製、ガラスクロス0634NS、単位面積質量48.5g/m2、空隙率4.5%。)を、銅箔/フィルム(1)/フィルム(1)/ガラスクロス(1)/フィルム(1)/フィルム(1)/銅箔の順序で積層し、温度360℃、圧力3.7MPaで10分間真空プレスし、両面銅張積層体(α-1)を作製した。両面銅張積層体(α-1)には、フィルム(1)/フィルム(1)/ガラスクロス(1)/フィルム(1)/フィルム(1)の部分がプレスされることでフッ素樹脂層(A-1)が形成された。
両面銅張積層体(α-1)における両面の銅箔をエッチングにより除去して、フッ素樹脂層(A-1)の厚さを測定したところ168μmであった。また、フッ素樹脂層(A-1)の比誘電率は2.6であり、線膨張係数は18ppm/℃であった。
両面銅張積層体(α-1)、ガラス繊維を一方向に引き揃えた基材に未硬化の熱硬化性樹脂が含浸された厚み60μmのプリプレグ(C-1)(ガラスエポキシボンディングシート R-1661、パナソニック社製)、および、厚み400μmのガラスエポキシ基板の両面に銅箔が張り付けられた両面銅張積層体(β-1)を、α-1/C-1/β-1の順序で積層し、温度180℃、圧力3.7MPaでプレスして積層体(I)を作製した。該プレスにおいて、プリプレグ(C-1)中の熱硬化性樹脂が硬化して硬化物となった。積層体(I)においては、ガラスエポキシ基板が層(B-1)であり、プリプレグ(C-1)中の熱硬化性樹脂が硬化した硬化物が層(B-2)となる。
製造例3で得た積層体(I)に対して、ドリルにより0.3mmφの穴加工を行い、積層体(I)の一方の面から他方の面まで貫通する穴(スルーホール)を形成した。次いで、形成された穴の内壁面に対して、デスミア処理(過マンガン酸溶液処理)を施した。スルーホールを形成した積層体(I)について、膨潤液(ROHM and HAAS社製のMLB211およびCupZの混合比が2:1質量比となる混合液)を用いて液温度:80℃、処理時間:5分で処理し、酸化液(ROHM and HAAS社製のMLB213A-1およびMLB213B-1の混合比が1:1.5質量比となる混合液)を用いて液温度:80℃、処理時間:6分で処理し、中和液(ROHM and HAAS社製のMLB216-2)を用いて液温度:45℃、処理時間:5分で処理した。
デスミア処理後の積層体(I)のスルーホールの内壁面にメッキ層を形成するために、積層体(I)のスルーホールの内壁面にメッキ処理を施した。メッキ処理については、ROHM and HAAS社からシステム液が販売されており、システム液を用いて公表されている手順にしたがって無電解メッキを行った。デスミア処理後の積層体(I)について、洗浄液(ACL-009)を用いて液温度:55℃、処理時間:5分で処理した。水洗した後、積層体(I)について、加硫酸ナトリウム-硫酸系ソフトエッチング剤を用いて液温度:室温、処理時間:2分でソフトエッチング処理した。水洗した後、積層体(α-1)について、処理液(MAT-2-AおよびMAT-2-Bがそれぞれ5:1体積比となる混合液)を用いて液温度:60℃、処理時間:5分でアクチベート処理した。積層体(I)について、処理液(MAB-4-AおよびMAB-4-Bがそれぞれ1:10体積比となる混合液)を用いて液温度:30℃、処理時間:3分で還元処理し、無電解メッキにて銅を析出させるためのPd触媒をスルーホールの内壁面に付着させた。水洗した後、積層体(α-1)について、処理液(PEA-6)を用いて液温度:34℃、処理時間:30分でメッキ処理し、スルーホールの内壁面に銅を析出させてメッキ層を形成し、配線基板を得た。
製造例3で得た積層体(I)に対して、ドリルにより0.3mmφの穴加工を行い、積層体(I)の一方の面から他方の面まで貫通する穴(スルーホール)を形成した。次いで、形成された穴の内壁面に対して、実施例1と同様の操作にて過マンガン酸ナトリウム塩を含むデスミア液を用いて過マンガン酸溶液処理を施した後、さらにアルゴンガス雰囲気下でプラズマ処理を実施した。次いで、該穴の内壁面に実施例1と同様の操作にて無電解メッキにより銅からなるメッキ層を形成して、配線基板を得た。
[実施例3]
製造例3で得た積層体(I)に対して、ドリルにより0.3mmφの穴加工を行い、積層体(I)の一方の面から他方の面まで貫通する穴(スルーホール)を形成した。次いで、形成された穴の内壁面に対して、実施例1における操作の内、各液での処理工程中に28キロヘルツの超音波処理を施す以外は同様の操作にて過マンガン酸溶液処理を施した後、該穴の内壁面に無電解メッキにより銅からなるメッキ層を形成し、配線基板を得た。
製造例2で得た両面銅張積層体(α-1)に対して、ドリル加工により0.3mmφの穴加工を行い、スルーホールを作製した。次いで、形成された穴の内壁面に対して、過マンガン酸ナトリウム塩を含むデスミア液を用いて過マンガン酸溶液処理を施した後、該穴の内壁面に無電解メッキにより銅からなるメッキ層を形成して、配線基板を得た。
一方、比較例1の配線基板においては、穴の内壁面に部分的にしかメッキ層が形成されなかった。
なお、2015年10月22日に出願された日本特許出願2015-208153号の明細書、特許請求の範囲、要約書および図面の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
Claims (15)
- カルボニル基含有基、ヒドロキシ基、エポキシ基およびイソシアネート基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基を有する溶融成形可能なフッ素樹脂(a)と織布または不織布からなる強化繊維基材とを含有し、比誘電率が2.0~3.5であるフッ素樹脂材料からなる層(A)と、
前記層(A)の第1の面側に設けられている第1導体層と、
前記層(A)の前記第1の面と反対側の第2の面側に設けられている第2導体層と、
前記層(A)と2つの導体層のいずれかとの層間または2つの導体層のいずれかの外側に設けられている熱硬化性樹脂の硬化物からなる層(B)の少なくとも1層とを備え、
少なくとも前記第1導体層から前記第2導体層まで通じる穴を有し、前記穴の内壁面にメッキ層が形成されている配線基板を製造する方法であって、
前記第1導体層、前記層(A)、前記第2導体層および層(B)を有する積層体に前記穴を形成し、
形成された前記穴の内壁面に、金属ナトリウムを用いたエッチング処理を行わずに過マンガン酸溶液処理およびプラズマ処理の少なくとも一方を施した後に、該穴の内壁面に前記メッキ層を形成することを特徴とする配線基板の製造方法。 - カルボニル基含有基、ヒドロキシ基、エポキシ基およびイソシアネート基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基を有する溶融成形可能なフッ素樹脂(a)と織布または不織布からなる強化繊維基材とを含有し、比誘電率が2.0~3.5であるフッ素樹脂材料からなる層(A)と、
前記層(A)の第1の面側に設けられている第1導体層と、
前記層(A)の前記第1の面と反対側の第2の面側に設けられている第2導体層と、
前記層(A)と前記第2導体層との層間または第2導体層の外側に設けられている熱硬化性樹脂の硬化物からなる層(B)の少なくとも1層とを備え、
少なくとも前記第1導体層から前記第2導体層まで通じる穴を有し、前記穴の内壁面にメッキ層が形成されている配線基板を製造する方法であって、
前記層(A)、前記第2導体層および前記層(B)を有する積層体に、少なくとも前記層(A)の第1の面から前記第2導体層に通じる穴を形成し、
形成された前記穴の内壁面に、金属ナトリウムを用いたエッチング処理を行わずに過マンガン酸溶液処理およびプラズマ処理の少なくとも一方を施した後に、該穴の内壁面に前記メッキ層を形成し、
前記メッキ層形成後、前記層(A)の第1の面側に前記第1導体層を形成することを特徴とする配線基板の製造方法。 - 前記配線基板が、第1導体層/層(A)/第2導体層/層(B)、または第1導体層/層(A)/層(B)/第2導体層なる層構成を有する、請求項1または2に記載の配線基板の製造方法。
- 前記配線基板を構成する層としてさらに第3導体層および第4導体層を有し、前記配線基板が、第1導体層/層(A)/第2導体層/層(B)/第3導体層/層(B)/第4導体層なる層構成を有する、請求項1または2に記載の配線基板の製造方法。
- 前記配線基板を構成する層としてさらに熱硬化性樹脂硬化物以外の樹脂材料からなる接着層、第3導体層および第4導体層を有し、前記配線基板が、第1導体層/層(A)/第2導体層/接着層/第3導体層/層(B)/第4導体層なる層構成を有する、請求項1または2に記載の配線基板の製造方法。
- 前記官能基が、少なくともカルボニル基含有基を含み、
前記カルボニル基含有基が、炭化水素基の炭素原子間にカルボニル基を有する基、カーボネート基、カルボキシ基、ハロホルミル基、アルコキシカルボニル基および酸無水物残基からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1~5のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。 - 前記フッ素樹脂(a)中の前記官能基の含有量が、当該フッ素樹脂(a)の主鎖の炭素数1×106個に対して10~60000個である、請求項1~6のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
- 前記層(A)の比誘電率が2.0~3.0である、請求項1~7のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
- 前記層(A)の線膨張係数が0~35ppm/℃である、請求項1~8のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
- 前記層(B)にガラス繊維が含有されている、請求項1~9のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
- カルボニル基含有基、ヒドロキシ基、エポキシ基およびイソシアネート基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基を有する溶融成形可能なフッ素樹脂(a)と織布または不織布からなる強化繊維基材とを含有し、比誘電率が2.0~3.5であるフッ素樹脂材料からなる層(A)と、
前記層(A)の第1の面側に設けられている第1導体層と、
前記層(A)の前記第1の面と反対側の第2の面側に設けられている第2導体層と、
前記層(A)と2つの導体層のいずれかとの層間または2つの導体層のいずれかの外側に設けられている熱硬化性樹脂の硬化物からなる層(B)の少なくとも1層とを備え、
少なくとも前記第1導体層から前記第2導体層まで通じる穴を有し、前記穴の内壁面にメッキ層が形成されている配線基板。 - 前記配線基板が、第1導体層/層(A)/第2導体層/層(B)または第1導体層/層(A)/層(B)/第2導体層なる層構成を有する、請求項11に記載の配線基板。
- 前記配線基板を構成する層としてさらに第3導体層および第4導体層を有し、前記配線基板が、第1導体層/層(A)/第2導体層/層(B)/第3導体層/層(B)/第4導体層なる層構成を有する、請求項11に記載の配線基板。
- 前記配線基板を構成する層としてさらに熱硬化性樹脂硬化物以外の樹脂材料からなる接着層、第3導体層および第4導体層を有し、前記配線基板が、第1導体層/層(A)/第2導体層/接着層/第3導体層/層(B)/第4導体層なる層構成を有する、請求項11に記載の配線基板。
- 前記第1導体層と前記第2導体層の少なくともいずれかがアンテナパターンを有する導体層である、請求項11~14のいずれか一項に記載の配線基板からなるアンテナ。
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