説明

熱硬化性樹脂組成物層付き金属箔、金属張積層板及びプリント配線板

【課題】微細配線形成可能で、且つ樹脂表面を粗化した際に表面粗さ(Rz)が3μm未満の微細な表面を形成できる、熱硬化性樹脂組成物層付き金属箔、金属張積層板及びプリント配線板を提供する。
【解決手段】十点平均粗さ(Rz)が2.0μm以下の金属箔の表面に、(A)エポキシ樹脂、(B)ポリビニルアセタール樹脂、カルボン酸変性ポリビニルアセタール樹脂から選択される少なくとも一種、(C)エポキシ樹脂硬化剤、(D)硬化促進剤及び(E)中心粒径が10nm〜50nm、最大粒径100nm以下のナノ粒子フィラーを含有する熱硬化性樹脂組成物の層を1.0〜5.0μmの厚みで備える、熱硬化性樹脂組成物層付き金属箔。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、熱硬化性樹脂組成物層付き金属箔、それを用いた金属張積層板及びプリント配線板に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、電子機器の小型化、軽量化、多機能化に伴い、プリント配線板における電子部品等の実装密度向上の傾向にあり、多層プリント配線板の微細配線化が急速に進んでいる。電子部品等の実装密度の高い多層プリント配線板を形成するための有効な手法の一つとして、セミアディティブ工法が用いられている。この方法は、樹脂板の表面を粗化して無電解銅めっきを行うためのPd触媒を付与し、無電解銅めっきして回路下地層を形成した後、パターン電気めっきレジストを形成してパターン電気めっきによって回路形成後、レジスト及び回路以外の部分に存在する回路下地層を除去するという方法であり、従来のサブトラクティブ法に比べ、より微細な配線形成を可能とする。前記方法において、樹脂板は通常積層板と呼ばれるガラスクロス等の繊維基材を含んだ樹脂の硬化物である。樹脂板と回路下地層の間に樹脂層を設けている例もある(例えば特許文献1参照)。エッチングによる回路下地層除去の際には、回路下地層と樹脂板の接着界面における樹脂板の凹部に入り込んだめっき金属の残部やPd触媒をほぼ完全に除去しておくことが、配線板にしたときの耐絶縁性の観点から必要である。したがって、前記粗化工程において、樹脂板の表面粗さ(Rz)が3μm以上に大きくなり過ぎると、樹脂の凹部にある金属やPd触媒をきれいに除去するためには、回路部分のエッチングに必要な時間以上にエッチングしなければならず、必要以上にエッチングすることによって、逆に回路下地層部分が過剰にエッチングされてしまう不都合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2003−158364号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
したがって本発明の目的は、微細配線形成可能で、且つ樹脂表面を粗化した際に表面粗さ(Rz)が3μm未満の微細な表面を形成できる多層印刷プリント配線板用材料を提供することであり、より具体的には、熱硬化性樹脂組成物層付き金属箔、金属張積層板及びプリント配線板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、以下に関する。即ち、
(1)十点平均粗さ(Rz)が2.0μm以下の金属箔の表面に、(A)エポキシ樹脂、(B)ポリビニルアセタール樹脂、カルボン酸変性ポリビニルアセタール樹脂から選択される少なくとも一種、(C)エポキシ樹脂硬化剤、(D)硬化促進剤及び(E)中心粒径が10nm〜50nm、最大粒径100nm以下のナノ粒子フィラーを含有する熱硬化性樹脂組成物の層を1.0〜5.0μmの厚みで備えることを特徴とする熱硬化性樹脂組成物層付き金属箔に関する。
また、本発明は、
(2)前記(1)記載の熱硬化性樹脂組成物層付き金属箔と、少なくとも1枚以上のプリプレグとを重ね、加熱加圧して得られることを特徴とする金属張積層板に関する。
さらに本発明は、
(3)前記(2)記載の金属張積層板の金属箔に配線加工を施して得られることを特徴とするプリント配線板に関する。
本発明における熱硬化性樹脂組成物層付き金属箔の熱硬化性樹脂組成物層はBステージ(半硬化)状態である。また本発明における金属張積層板中の樹脂はCステージ(硬化)状態である。
【発明の効果】
【0006】
本発明により、微細配線形成可能で、且つ樹脂表面を粗化した際に表面粗さ(Rz)が3μm未満の微細な表面を形成できる、熱硬化性樹脂組成物層付き金属箔、金属張積層板及びプリント配線板を提供することが可能となった。
【発明を実施するための形態】
【0007】
本発明で用いる金属箔の接着補助剤に用いる熱硬化性樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂、(B)ポリビニルアセタール樹脂、カルボン酸変性ポリビニルアセタール樹脂から選択される少なくとも一種のポリビニルアセタール樹脂、(C)エポキシ樹脂硬化剤、(D)硬化促進剤及び(E)中心粒径が10nm〜50nm、最大粒径100nm以下のナノ粒子フィラーを含むものであり、該樹脂組成物を接着補助層として用いた金属箔は、少なくとも1枚以上のプリプレグを重ね、加熱加圧にすることにより、銅箔とプリプレグの間に極薄のセミアディティブ対応可能な接着層を設けられるため、プリプレグの低熱膨脹、高弾性率と接着層のセミアディティブ工法による微細配線化を併せ持つ金属張積層板を作製できる。
また、前記熱硬化性樹脂組成物からなる接着補助層(接着層)が形成される金属箔の表面は、十点平均粗さ(Rz)が2.0μm以下であり、1.5μm以下が好ましく、1.2μm以下がより好ましい。また、接着補助層(接着層)の厚みは、1〜5μmである。
【0008】
(A)成分のエポキシ樹脂としては、エポキシ樹脂やエポキシ基を有する化合物である多官能エポキシ化合物が挙げられ、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格含有エポキシ樹脂、アラルキレン骨格含有エポキシ樹脂、フェノールビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、フェノールサリチルアルデヒドノボラック型エポキシ樹脂、低級アルキル基置換フェノールサリチルアルデヒドノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨格含有エポキシ樹脂、多官能グリシジルアミン型エポキシ樹脂及び多官能脂環式エポキシ樹脂等が例示でき、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
【0009】
市販品としては、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂としては日本化薬株式会社製のNC−3000H、NC−3000S、リン含有エポキシ樹脂としては東都化成株式会社製のZX−1548、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂としては大日本インキ株式会社製のEPICLON N−660、ビスフェノールA型エポキシ樹脂としてはジャパンエポキシレジン株式会社製のEP−828などが挙げられる。
【0010】
これらの中で、ノボラック型エポキシ樹脂、又はノボラック型エポキシ樹脂を含むことが望ましい。本発明におけるノボラック型エポキシ樹脂は、ビフェニル構造を有するノボラック型エポキシ樹脂であることが好ましい。ビフェニル構造を有するノボラック型エポキシ樹脂とは、分子中にビフェニル誘導体の芳香族環を含有したノボラック型のエポキシ樹脂をいい、例えば、式(1):
【0011】
【化1】

(式中、pは、1〜5を示す)で示されるエポキシ樹脂が挙げられる。
【0012】
市販品としては、日本化薬株式会社製のNC−3000(pが1.7の式(1)のエポキシ樹脂)、NC−3000−H(pが2.8の式(1)のエポキシ樹脂)が挙げられる。
【0013】
(A)成分のエポキシ樹脂は、ゴム変性エポキシ樹脂と併用して使用することも出来る。ゴム変性エポキシ樹脂は、接着剤用または塗料用として市販されている製品であれば、とくに制限なく使用することができる。
【0014】
市販品としては、大日本インキ株式会社製のEPICLON TSR−960や、東都化成株式会社製のEPOTOHTO YR−102や、住友化学株式会社製のスミエポキシ ESC−500などが挙げられる。
【0015】
併用するゴム変性エポキシ樹脂の含有量は、全エポキシ樹脂の10〜80質量%が好ましい。ゴム変性エポキシ樹脂を配合すると、硬化時の伸びが大きくなる他、銅箔表面への接着性が向上する。しかしながら、10質量%未満では、その効果を十分に発揮することができず、80質量%を超えると、耐熱性に劣る。30〜70質量%の範囲がより好ましい。
また、ゴム変性エポキシ樹脂は、2種類以上を使用してもよいが、その総量は前述の範囲内であることが好ましい。
【0016】
(B)成分としては、ポリビニルアセタール樹脂、カルボン酸変性ポリビニルアセタール樹脂から選択される少なくとも一種である。
ポリビニルアセタール樹脂の種類、水酸基量、アセチル基量は特に限定されないが、重合度は1000〜2500のものが好ましい。この範囲にあると、はんだ耐熱性が確保でき、また、ワニスの粘度、取り扱い性も良好である。ここでポリビニルアセタール樹脂の数平均重合度は、例えば、その原料であるポリ酢酸ビニルの数平均分子量(ゲルパーミエーションクロマトグラフィによる標準ポリスチレンの検量線を用いて測定する)から決定することができる。また、カルボン酸変性品などを用いることもできる。
【0017】
ポリビニルアセタール樹脂は、例えば、積水化学工業株式会社製の商品名、エスレックBX−1、BX−2、BX−5、BX−55、BX−7、BH−3、BH−S、KS−3Z、KS−5、KS−5Z、KS−8、KS−23Z、電気化学工業株式会社製の商品名、電化ブチラール4000−2、5000A、6000C、6000EP等を使用することができる。これらの樹脂は単独で、または2種類以上混合して用いることもできる。
【0018】
(A)成分の100質量部に対し、(B)成分が0.5〜30質量部であることが好ましい。(B)成分が0.5質量部未満では、ピール強度や化学粗化後の無電解めっきのピール強度が低く、30質量部を超えるとはんだ耐熱性等や絶縁信頼性が低下するため、好ましくない。特に架橋ゴム粒子を1質量部以上併用した場合、ポリビニルアセタール樹脂の配合量が1質量部以上であると、銅箔の引き剥がし強さや化学粗化後の無電解めっきの引き剥がし強さが向上し、さらに好ましい。
【0019】
(C)成分のエポキシ樹脂硬化剤は、複数のフェノール性水酸基を分子内に持つ化合物であれば特に制限はないが、ヒドロキノン等の1つのフェニル基に2つ以上の水酸基を有した化合物や、フェノール樹脂、クレゾール樹脂等の1つの分子にフェノール環又はクレゾール環を複数個含んだ化合物が例示できる。
【0020】
市販品としては、アミノトリアジン変性ノボラック樹脂として大日本インキ化学工業株式会社製のフェノライト LA−1356、LA−3018、ビフェニルノボラック樹脂として明和化成株式会社製のMEH−7851などが挙げられる。
これらの中で(C)成分としてノボラック型フェノール樹脂であることが好ましく、トリアジン環含有ノボラック型フェノール樹脂であると銅箔の引き剥がし強さや化学粗化後の無電解めっきの引き剥がし強さが向上し、さらに好ましい。
【0021】
本発明における、トリアジン環含有ノボラック型フェノール樹脂とは、ノボラック型フェノール樹脂の主鎖にトリアジン環を含むノボラック型フェノール樹脂を示し、トリアジン環を含むクレゾールノボラック型フェノール樹脂でも構わない。窒素含有量は、トリアジン環含有ノボラック型フェノール樹脂中、10〜25質量%が好ましく、より好ましくは12〜19質量%である。分子中の窒素含有量がこの範囲内にあると、誘電損失が大きくなりすぎることもなく、接着剤をワニスとする場合に、溶剤への溶解度が適切で、未溶解物の残存量が抑えられる。トリアジン環含有ノボラック型フェノール樹脂は、数平均分子量が、500〜600であるものを用いることができる。これらは単独でも、2種以上を組み合せて用いてもよい。
【0022】
なお、トリアジン環含有ノボラック型フェノール樹脂は、フェノールとアルデヒドとトリアジン環含有化合物を、pH5〜9の条件下で反応させて得ることができる。フェノールに替えてクレゾールを用いるとトリアジン環含有クレゾールノボラック型フェノール樹脂となる。クレゾールは、o−、m−、p−クレゾールのいずれも使用することができ、トリアジン環含有化合物としてはメラミン、グアナミン及びその誘導体、シアヌル酸及びその誘導体などを使用することができる。
【0023】
市販品としては、大日本インキ化学工業株式会社製のトリアジン環含有クレゾールノボラック型フェノール樹脂フェノライトLA−3018(窒素含有量18質量%)が挙げられる。
【0024】
(D)成分の硬化促進剤として、どのようなものを用いても構わないが、潜在性の熱硬化剤である各種イミダゾール類やBFアミン錯体を配合することが好ましい。熱硬化性樹脂組成物(接着剤)の保存安定性、Bステージにした際の取り扱い性及びはんだ耐熱性の点から、2−フェニルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテートが好ましい。
【0025】
(D)成分の配合量は、熱硬化性樹脂組成物中の(A)エポキシ樹脂100質量部に対して、0.1〜5質量部の範囲が好ましく、0.3〜1質量部の範囲がより好ましい。これらの範囲にあると、十分なはんだ耐熱性、良好な保存安定性及びBステージにした際の良好な取り扱い性が得られる。
【0026】
(E)成分のナノ粒子フィラーは、特に限定されないが、シリカ、溶融シリカ、タルク、アルミナ、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、水酸化カルシウム、アエロジル及び炭酸カルシウム等が挙げられる。ナノ粒子フィラーには、分散性を高める等の目的で、これらをシランカップリング剤等の各種カップリング剤で処理したものを含んでいてもよい。これらは、単独でも、2種以上を組み合せて用いてもよい。なお、誘電特性や低熱膨張の点からシリカが好ましい。
【0027】
(E)成分のナノ粒子フィラーは中心粒径が10nm〜50nm、最大粒径100nm以下であり、これより中心粒径及び最大粒径が大きくなると、積層板の耐電圧の低下、デスミア処理時に粗化形状が大きくなるといった問題がある。
本発明で規定する中心粒径とは、粒度分布測定装置(本発明では日機装株式会社製、超高感度ナノ粒度分布測定装置UPA−UT151を使用した)を用いて測定される累積平均径の中心径(D50)及び最大粒径(D100)をそれぞれ中心粒径及び最大粒径とする。
【0028】
(E)成分であるナノ粒子フィラーの配合量は、(A)〜(E)成分の容積の合計中、5〜35容積%の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは、10〜30容積%である。配合量がこの範囲内にあると、熱膨張係数と誘電損失が大きくなることもなく、絶縁層を内層回路上に形成するのに十分なフローが得られる。なお、熱硬化性樹脂組成物にナノ粒子フィラーを分散させるには、例えばニーダー、ボールミル、ビーズミル、3本ロール等既知の混練方法を用いることができる。
【0029】
熱硬化性樹脂組成物には難燃性を向上させるため、さらに(F)フェノール性水酸基含有リン化合物を含有させてもよい。
(F)フェノール性水酸基含有リン化合物は、下記式(2)で示されるような、フェノール性水酸基を含有するリン化合物である。これらは、単独でも、2種以上を組み合せて用いてもよい。
【0030】
【化2】

(式(2)中、nが1の場合、Rは、水素原子、直鎖状のアルキル基、分枝状のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基であり、nが2の場合、それぞれのRは独立して、水素原子、直鎖状のアルキル基、分枝状のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基であるか、2つのRは、それぞれが結合している炭素原子と一緒になって、非置換又はアルキル基若しくはシクロアルキル基で置換されているベンゼン環を形成し、xは、2以上の自然数である)
【0031】
式(2)において、Rが直鎖状若しくは分枝状のアルキル基の場合、炭素数1〜6のアルキル基が好ましく、シクロアルキル基の場合は、炭素数6〜8のシクロアルキル基が好ましい。アリール基の場合、フェニル基が好ましく、アラルキル基の場合、炭素数7〜10のアラルキル基が好ましい。xは、2が好ましい。また、式(2)において、nが2であり、2つのRが、それぞれが結合している炭素原子と一緒になって、2つのRは、それぞれが結合している炭素原子と一緒になって、非置換又はアルキル基若しくはシクロアルキル基で置換されているベンゼン環を形成する場合は、非置換又は炭素数1〜4のアルキル基若しくは炭素数6〜8のシクロアルキル基で置換されているベンゼン環が好ましい。
【0032】
具体的には、式(3)又は式(4)で示されるリン化合物が挙げられる。
【0033】
【化3】

(式中、Rは、水素原子、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル基、シクロヘキシル基を表す)
【0034】
特に、10−(2,5−ジヒドロキシフェニル)−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキシド及びそれらの誘導体が好ましい。
市販品としては、三光株式会社製のHCA−HQが挙げられる。
【0035】
難燃性を付与する場合、熱硬化性樹脂組成物における、(F)フェノール性水酸基含有リン化合物の配合量は、(A)〜(E)成分の質量の合計中、リン原子換算で、好ましくは1.5〜3.5質量%の範囲であり、より好ましくは1.8〜2.5質量%の範囲である。配合量がこの範囲にあると、難燃性が良好で、絶縁信頼性に優れ、かつ硬化塗膜のTgが低すぎることもない。
【0036】
本発明における熱硬化性樹脂組成物には、可とう性向上のため、さらに(G)熱可塑性樹脂を含有していてもよい。
本発明における、(G)熱可塑性樹脂としては、フッ素樹脂、ポリフェニレンエーテル、変性ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリレート、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリブタジエンなどが例示されるが、これらに限定されるわけではない。熱可塑性樹脂は、1種類のものを単独で用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。
【0037】
熱可塑性樹脂の中でも、ポリフェニレンエーテルおよび変性ポリフェニレンエーテルを配合すると、硬化物の誘電特性が向上するので有用である。ポリフェニレンエーテルおよび変性ポリフェニレンエーテルとしては、例えば、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)エーテルとポリスチレンのアロイ化ポリマ、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)エーテルとスチレン−ブタジエンコポリマのアロイ化ポリマ、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)エーテルとスチレン−無水マレイン酸コポリマのアロイ化ポリマ、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)エーテルとポリアミドのアロイ化ポリマ、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)エーテルとスチレン−ブタジエン−アクリロニトリルコポリマのアロイ化ポリマなどが挙げられる。また、ポリフェニレンエーテルに反応性、重合性を付与するために、ポリマー鎖末端にアミノ基、エポキシ基、カルボキシル基、スチリル基、メタクリル基などの官能基を導入したり、ポリマー鎖側鎖にアミノ基、エポキシ基、カルボキシル基、スチリル基、メタクリル基などの官能基を導入したりしてもよい。
【0038】
熱可塑性樹脂の中でも、ポリアミドイミド樹脂は、耐熱性、耐湿性に優れることに加え、金属に対する接着性が良好であるので有用である。ポリアミドイミドの原料のうち、酸成分としては、無水トリメリット酸、無水トリメリット酸モノクロライド、アミン成分としては、メタフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン、4,4’‐ジアミノジフェニルエーテル、4,4’‐ジアミノジフェニルメタン、ビス[4‐(アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、2,2’‐ビス[4‐(4‐アミノフェノキシ)フェニル]プロパンなどが例示されるが、これに限定されるわけではない。乾燥性を向上させるためにシロキサン変性としても良く、この場合、アミノ成分にシロキサンジアミンが用いられる。フィルム加工性を考慮すると、分子量は5万以上のものを用いるのが好ましい。
熱硬化性樹脂組成物には、必要に応じて、顔料、レベリング剤、消泡剤、イオントラップ剤等の添加剤を配合してもよい。
【0039】
以上のように説明した熱硬化性樹脂組成物の各成分は溶剤に溶解ないし分散してワニスにして、金属箔(例えば、銅箔)の片面に塗工し、半硬化させることにより、熱硬化性樹脂組成物層付き金属箔(接着層付銅箔)が完成する。
溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ベンゼン、キシレン、トルエン等の芳香族炭化水素類、エチレングリコールモノエチルエーテル等のアルコール類、エチルエトキシプロピオネート等のエステル類、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類が挙げられる。これらの溶剤は、単独でも、2種以上を混合して用いてもよい。熱硬化性樹脂組成物(接着補助剤)に対する溶剤の使用量は、特に限定されず、従来から使用されている量とすることができる。
【0040】
熱硬化性樹脂組成物(接着補助剤または接着剤とも表す)をワニスとして、コンマコータやグラビアコータで銅箔に塗布する場合は、熱硬化性樹脂組成物(接着補助剤)の全固形分量が、10〜30質量%となるように溶剤の使用量を調節することが好ましいが、またフィルム形成用の設備にあわせて量を調整することもできる。
【0041】
このときの樹脂層の厚みは、1.0〜5.0μmである。1.0μm未満では、デスミア処理時に接着層がなくなってしまい、セミアディティブ工法の際にめっき銅との高い接着強度を確保できなくなってしまう恐れがある。また、5.0μmを超える場合には、成形時に用いるプリプレグの特性が悪くなる恐れがある。例えば、加熱加圧後の基板としての弾性率や、Tgなどを著しく低下させる恐れがある。プリプレグの特性を十分に発揮するためには、樹脂層が2.0〜4.0μmの範囲内にあることが好ましい。
【0042】
本発明に用いる金属箔としては、特に限定されるものではないが、例えば銅箔、ニッケル箔、アルミ箔などを用いることができ、通常は銅箔を使用する。銅箔の種類は電解銅箔、圧延銅箔など特に限定されるものではない。また、使用する金属箔の厚みについても、特に限定されるものではない。一般にプリント配線板に用いられている、厚み105μm以下の金属箔で構わないし、ピーラブルタイプの金属箔を用いることもできる。なお、ピーラブルタイプの代わりに、アルミキャリアやニッケルキャリアを有するようなエッチャブルタイプの金属箔を用いることもできる。使用する金属箔の接着層と接する面の表面粗さは、微細配線形成の点から、粗化処理が施されてなく、十点平均粗さ(Rz)が2.0μm以下である。粗さがこれ以上粗くなると、デスミアによる微細な粗化形状を作ることが困難になるため、微細配線形成ができない。なお、表面粗さは、JIS B601により規定されており、十点平均粗さ(Rz)はそれによる。
【0043】
市販品としては、電解銅箔では古河サーキットフォイル株式会社製のF0−WS箔、株式会社日鉱マテリアルズのHLPB箔、圧延銅箔ではマイクロハード株式会社のZSPC箔などが挙げられる。
【0044】
本発明に用いる金属箔には、一般的な金属箔の絶縁層接着面に行う防錆処理がなされていることが好ましい。防錆処理は、ニッケル、錫、亜鉛、クロム、モリブデン、コバルトのいずれか、若しくはそれらの合金を用いて行うことができるが、亜鉛及びクロムから選択される少なくとも一種により行われることが好ましい。防錆処理金属の量は、金属の種類によって異なるが、合計で10〜2000μg/dmが好適である。防錆処理が前記上限より厚すぎるとエッチング阻害と電気特性の低下を引き起こし、前記下限より薄すぎると樹脂との密着強度低下の要因となりうる。
【0045】
さらに、防錆処理上にクロメート処理層が形成されていると樹脂とのピール強度低下を抑制できるため有用である。具体的には六価クロムイオンを含む水溶液を用いて行われる。クロメート処理は単純な浸漬処理でも可能であるが、好ましくは陰極処理で行う。重クロム酸ナトリウム0.1〜50g/L、pH1〜13、浴温0〜60℃、電流密度0.1〜5A/dm、電解時間0.1〜100秒の条件で行うのがよい。重クロム酸ナトリウムの替わりにクロム酸或いは重クロム酸カリウムを用いて行うことも出来る。
【0046】
本発明においては、銅箔の最外層にさらにシランカップリング剤が吸着していることが好ましい。シランカップリング剤としては例えば、3‐グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2‐(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のエポキシ官能性シラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン等のアミノ官能性シラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルフェニルトリメトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン等のオレフィン官能性シラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のアクリル官能性シラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のメタクリル官能性シラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト官能性シランなどが用いられる。後に塗工する接着補助剤との相性を考えると、分子内にエポキシ基あるいはアミノ基を有することが望ましい。これらは単独で用いることもできるし、複数を混合して用いてもよい。
【0047】
以上のような熱硬化性樹脂組成物層付き金属箔(接着層付き銅箔)を用いた金属張積層板の製造方法としては、熱硬化性樹脂組成物層付き金属箔と少なくとも1枚以上のプリプレグとが従来公知の方法により積層一体化され、加熱加圧されて積層板を得ることができる。
加熱加圧の条件は,プリプレグの樹脂によって異なり,例えば,ガラス布基材エポキシ樹脂プリプレグを用いるときは温度150〜250℃,圧力0.5〜8.0MPaとされている。
【0048】
その後,公知の方法で、金属張積層板の金属箔面に対し,配線加工を行い,プリント配線板とする。なお、前記配線加工においては、エッチング工法、セミアディティブ工法いずれを行ってもよい。
【実施例】
【0049】
(実施例1)
下記に示す熱硬化性樹脂組成物Aを作製した。
(熱硬化性樹脂組成物Aの作製)
・(A)成分:ビフェニル構造を有するノボラック型エポキシ樹脂、NC3000S−H(日本化薬株式会社製);35質量部
・(B)成分:カルボン酸変性ポリビニルアセタール樹脂、KS−23Z(積水化学工業株式会社製);5質量部
・(C)成分:トリアジン環含有クレゾールノボラック型フェノール樹脂、フェノライトLA−3018(窒素含有量18質量%、水酸基当量151、大日本インキ化学工業株式会社製);10質量部
・(D)成分:イミダゾール誘導体化合物、1−シアノエチル−2フェニルイミダゾリウムトリメリテート、2PZ−CNS(四国化成工業株式会社製);0.3質量部
・(E)成分:ナノシリカ1(平均粒径15nm、最大粒径40nm、球状、メチルエチルケトンスラリー、30質量%配合);50質量部
・溶剤、メチルエチルケトン;適量
【0050】
(熱硬化性樹脂組成物層付き金属箔;接着層付銅箔の作製)
幅540mm、厚み12μmの電解銅箔(製品名F0−WS12:古河サーキットフォイル社製、Rz=1.2μm)の接着面に、上記熱硬化性樹脂組成物Aを塗布し接着層付銅箔を作製した。塗布後は残溶剤が5質量%以下になるように160℃で10分程度の乾燥を行った。塗布した熱硬化性樹脂組成物Aの層の厚み(接着剤厚み)は、3.0μmであった。
【0051】
日立化成工業株式会社製 ガラス布基材高Tgエポキシ樹脂プリプレグGEA−679FG(厚み0.1mm)4枚とその上下に熱硬化性樹脂組成物Aが塗布された面がプリプレグに接するように接着層付銅箔Aを積層し、180℃、3.0MPaの条件で1時間プレス成形し、銅張積層板を製造した。
【0052】
(実施例2)
実施例1において、ナノシリカ1を、ナノシリカ2(平均粒径30nm、最大粒径50nm、球状、メチルエチルケトンスラリー、30質量%配合)に変更したこと以外は実施例1と同様にして銅張積層板を作製した。
【0053】
(比較例1)
実施例1において、ナノシリカ1を、ナノシリカ3(平均粒径100nm、最大粒径500nm、球状、メチルエチルケトンスラリー、30質量%配合)に変更したこと以外は実施例1と同様にして銅張積層板を作製した。
【0054】
(比較例2)
実施例1において、熱硬化性樹脂組成物Aを10μmの厚み(接着剤厚み)に塗布した以外は、実施例1と同様にして銅張積層板を作製した。
【0055】
(比較例3)
実施例1において、F0−WS12箔の代わりにF3WS−12箔(古河サーキットフォイル社製:Rz=3.5μm)を用いたこと以外は実施例1と同様にして銅張積層板を作製した。
【0056】
(比較例4)
実施例1において、F0−WS12箔に上記熱硬化性樹脂組成物Aを塗布しないこと以外は実施例1と同様にして銅張積層板を作製した。
【0057】
(微細配線形成評価)
実施例1、2、比較例1〜4で得られた両面銅張積層板を全面エッチングし、以下に示すセミアディティブ工法を用いて、最小回路導体幅/隣接回路導体間の間隔(L/S)=20/20μmとなるように回路パターンを形成した。
【0058】
全面エッチングした基板を粗化処理として、70℃に加温した溶剤膨潤液(シップレイ株式会社製、MLBコンディショナー211:商品名)に5分間、80℃に加温した過マンガン酸粗化液(シップレイ株式会社製、MLBプロモータ213:商品名)に10分間、硫酸ヒドロキシルアミン系中和液(シップレイ株式会社製、MLBニュートラライザー216−2:商品名)に5分間浸漬する。
【0059】
次に、粗化処理を施した基板に、次に、コンディショナー(日立化成工業株式会社製、CLC−601(商品名)を使用)に60℃で5分間浸漬、60℃の湯による湯洗、水洗(常温(25℃)の水による、以下同じ)、無電解めっき用触媒液(日立化成工業株式会社製、HS−202B(商品名)を使用)に常温で10分間浸漬、常温の水による水洗、パラジウムの活性化処理液(日立化成工業株式会社製、ADP−401(商品名)を使用)に常温で5分間浸漬、水洗をこの順に行った。
【0060】
次に、無電解銅めっき液(日立化成工業株式会社製、CUST201(商品名)を使用)に常温で15分間浸漬し、水洗、80℃、10分間乾燥を行い、無電解めっき薄付け(無電解めっき層、1μm)を行った。
次に、ドライフィルムフォトレジストであるRY−3325(日立化成工業株式会社製、商品名)を、無電解めっき層の表面にラミネートし、電解銅めっきを行う箇所をマスクしたフォトマスクを介して紫外線を露光し、さらに現像してめっきレジストを形成した。
次に、硫酸銅浴を用いて、液温25℃、電流密度1.0A/dmの条件で、電解銅めっきを20μmほど行い、回路形成を行った。さらに、めっきレジストを剥離後、下地銅である薄付け無電解めっき層を、過酸化水素系のクイックエッチングより除去した。
【0061】
(回路形成性)
次に、回路パターンが確実に形成されているかを、顕微鏡と抵抗計を用いて評価した。
L/S=20μm/20μmの部分で、ライン幅が目標値の10%以内、かつ、ライン間の絶縁抵抗が1010Ω以上の場合を良好(○)とし、ライン幅が目標値の10%超、あるいは、絶縁抵抗が1010Ω未満の場合を不良(×)とした。
【0062】
(めっきピールの測定)
実施例1、2、比較例1〜4における微細配線形成評価用の回路パターンの一部を用いて、評価サンプルの導体引き剥がし強さを測定した。引き剥がしは垂直引き剥がし強さを測定した。測定は常に20℃で行った。測定方法は、JIS−C−6481に準じた。
【0063】
(吸湿耐熱試験)
実施例1、2、比較例1〜4用基板の吸湿耐熱試験を行った。基板の試験は各サンプルを121℃、湿度100%、2気圧の条件で2時間処理し、その後288℃のはんだ浴に20秒浸漬して、基板に膨れ等が発生しないかどうかの確認試験を行った。試験には平山製作所製飽和型PCT装置PC−242を用いた。
【0064】
(試験結果)
試験結果を表1に示した。実施例1、2で作製した基板は、微細配線形成にも優れ、めっきピールも高く、めっき銅との密着性に優れていることが分かった。また、基板の吸湿耐熱性も良好であった。本発明において、ナノ粒子フィラーの粒径が、非常に小さいので、ごく薄い接着剤層であっても、接着剤層は平滑な表面を維持できた。比較例1、3については、密着性は良好であった。しかし、ナノ粒子フィラーの粒径が大きいことでデスミア処理面が粗くなったこと、銅箔の粗化が大きいことで微細配線形成が困難であった。比較例2は接着剤層が厚くなったため、吸湿耐熱性試験でふくれが発生した。比較例4は接着剤層がないため、めっき銅との密着性が悪く、回路形成時にライン剥れが発生し、微細配線形成が困難であった。
【0065】
【表1】

【0066】
本発明の熱硬化性樹脂組成物層付き金属箔(接着補助剤付金属箔)を、少なくとも1枚以上のプリプレグを重ね、加熱加圧することで、銅箔とプリプレグの間に極薄のセミアディティブ対応可能な接着層を設けた銅張積層板が得られる。このため、プリプレグの低熱膨脹、高弾性率と接着層のセミアディティブ工法による微細配線化を併せ持つ配線板を作製することができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
十点平均粗さ(Rz)が2.0μm以下の金属箔の表面に、(A)エポキシ樹脂、(B)ポリビニルアセタール樹脂、カルボン酸変性ポリビニルアセタール樹脂から選択される少なくとも一種、(C)エポキシ樹脂硬化剤、(D)硬化促進剤及び(E)中心粒径が10nm〜50nm、最大粒径100nm以下のナノ粒子フィラーを含有する熱硬化性樹脂組成物の層を1.0〜5.0μmの厚みで備えることを特徴とする熱硬化性樹脂組成物層付き金属箔。
【請求項2】
請求項1記載の熱硬化性樹脂組成物層付き金属箔と、少なくとも1枚以上のプリプレグとを重ね、加熱加圧して得られることを特徴とする金属張積層板。
【請求項3】
請求項2に記載の金属張積層板の金属箔に配線加工を施して得られることを特徴とするプリント配線板。

【公開番号】特開2011−51247(P2011−51247A)
【公開日】平成23年3月17日(2011.3.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−202526(P2009−202526)
【出願日】平成21年9月2日(2009.9.2)
【出願人】(000004455)日立化成工業株式会社 (4,649)
【Fターム(参考)】