JP5799174B2 - 絶縁樹脂フィルム、予備硬化物、積層体及び多層基板 - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、多層基板において絶縁層を形成するために好適に用いることができる絶縁樹脂フィルムに関する。また、本発明は、上記絶縁樹脂フィルムを用いた予備硬化物、積層体及び多層基板に関する。
従来、積層板及びプリント配線板等の電子部品を得るために、様々な樹脂組成物が用いられている。例えば、多層プリント配線板では、内部の層間を絶縁するための絶縁層を形成したり、表層部分に位置する絶縁層を形成したりするために、樹脂組成物が用いられている。上記絶縁層の表面には、一般に金属層である配線が積層される。
また、上記樹脂組成物には、線膨張率を低くすることなどを目的として、無機充填材が配合されることが多い。近年、電子機器の小型化及び高性能化に伴って、上記電子部品においても、配線の微細化や絶縁層における線膨張率の更なる低下などが求められている。また、多層プリント配線板の絶縁層には、該絶縁層に積層される他の絶縁層又は回路などと剥離が生じ難いことが強く求められる。このため、上記絶縁層では、熱により寸法が大きく変化しないことが望まれる。このような要求に対応するために、絶縁層を形成するための上記樹脂組成物に無機充填材が多く配合されることがある。
また、上記樹脂組成物の一例として、下記の特許文献1には、エポキシ樹脂と、硬化剤と、フェノキシ樹脂と、平均粒径が0.01〜2μmである無機充填材とを含む樹脂組成物が開示されている。さらに、特許文献1には、エポキシ樹脂と、硬化剤と、平均粒径が0.1〜10μmである無機充填材とを含む樹脂組成物も開示されている。
特許文献1では、2層の積層構造を有する多層フィルムの各層が、上述の異なる2種類の樹脂組成物を用いて形成されている。この多層フィルムは、基板に設けられた隙間などに良好に埋め込まれることが記載されている。
下記の特許文献2には、硬化性樹脂と、無機フィラーと、硬化促進剤とを含む絶縁樹脂材料が開示されている。該無機フィラーは、異なる体積平均粒径を有する少なくとも2種のフィラーを含有する。小さい粒径の粒子(b1)の粒径は0.01〜1.0μmであり、次に小さい粒子(b2)の粒径は0.30〜10μmである。粒子(b1)と粒子(b2)との体積平均粒径の比は1/2〜1/100であり、重量含有量の比は90/10〜10/90である。粒子(b1)と粒子(b2)との内の少なくとも一方は、シランカップリング剤により表面処理されている。
特許文献1では、2種類の樹脂組成物を用意し、多層フィルムを作製しているため、多層フィルムの作製に手間がかかり、コストが高くなるという問題がある。また、多層フィルの層間で剥離が生じやすいという問題もある。さらに2種類の樹脂層をラミネート等で貼り合わせた場合、2種類の樹脂層の物性が異なるため、応力がかかり、反りが発生するという問題もある。
また、特許文献1に記載の多層フィルム及び特許文献2に記載の絶縁樹脂材料では、硬化物の表面の表面粗さが十分に小さくならないことがある。さらに、上記硬化物の表面に、めっき処理などにより金属層を形成すると、硬化物と金属層との接着強度を十分に高くすることが困難なことがある。
また、線膨張率の低下を目的として、絶縁層を形成するための従来の樹脂組成物に無機充填剤を多く配合した場合にも、樹脂組成物の硬化物の表面にめっき処理などにより金属層を形成すると、硬化物と金属層との接着強度が低くなりやすいという問題がある。
さらに、特許文献1に記載の多層フィルム及び特許文献2に記載の絶縁樹脂材料では、硬化物の熱による寸法変化を十分に小さくすることができないことがあり、上記絶縁層の線膨張率が比較的高くなることがある。
本発明の目的は、硬化物の熱による寸法変化を小さくすることができ、更に硬化物の表面に金属層を形成した場合に、硬化物と金属層との接着強度を高めることができる絶縁樹脂フィルム、並びに該絶縁樹脂フィルムを用いた予備硬化物、積層体及び多層基板を提供することである。
本発明の限定的な目的は、粗化処理後の硬化物の表面の表面粗さを小さくすることができる絶縁樹脂フィルム、並びに該絶縁樹脂フィルムを用いた予備硬化物、積層体及び多層基板を提供することである。
本発明の広い局面によれば、粗化処理されて用いられる絶縁樹脂フィルムであって、第1の主面と第2の主面とを有し、前記第1の主面が粗化処理される面であり、エポキシ樹脂と、硬化剤と、シリカとを含有し、粗化処理される面である前記第1の主面側の表面部分の厚み0.3μmの第1の領域100重量%中の前記シリカの含有量が、前記第1の領域を除く第2の領域100重量%中の前記シリカの含有量よりも少ないように前記シリカが偏在しており、前記第2の領域100重量%中の前記シリカの含有量が30重量%よりも多い、絶縁樹脂フィルムが提供される。
本発明に係る絶縁樹脂フィルムのある特定の局面では、前記第2の領域100重量%中の前記シリカの含有量が60重量%よりも多い。
本発明に係る絶縁樹脂フィルムのある特定の局面では、前記第1の領域100重量%中の前記シリカの含有量が、前記第2の領域100重量%中の前記シリカの含有量よりも10重量%以上少ない。
本発明に係る絶縁樹脂フィルムのある特定の局面では、前記エポキシ樹脂が、2種以上の第1のエポキシ樹脂を含み、2種以上の前記第1のエポキシ樹脂が同じ構造単位を有し、かつ2種以上の前記第1のエポキシ樹脂の前記構造単位の繰返し数が異なるか、又は、前記エポキシ樹脂が、炭素−炭素不飽和結合を有する第2のエポキシ樹脂と、炭素−炭素不飽和結合を有さない第3のエポキシ樹脂とを含む。
本発明に係る絶縁樹脂フィルムのある特定の局面では、該絶縁樹脂フィルムの全体100重量%中、前記シリカの含有量が30重量%以上、85重量%以下である。
本発明に係る絶縁樹脂フィルムのある特定の局面では、該絶縁樹脂フィルムの全体100重量%中、前記シリカの含有量が60重量%以上、85重量%以下である。
本発明に係る絶縁樹脂フィルムのある特定の局面では、前記第1の主面が、膨潤処理され、かつ膨潤処理後に粗化処理される表面である。
本発明の広い局面によれば、上述した絶縁樹脂フィルムの前記第1の主面を粗化処理することにより得られる、予備硬化物が提供される。
本発明の広い局面によれば、上述した絶縁樹脂フィルムの前記第1の主面を粗化処理することにより得られる予備硬化物を用いて、前記予備硬化物を硬化させることにより得られる硬化物と、前記硬化物の粗化処理された表面に積層された金属層とを有する、積層体が提供される。
本発明の広い局面によれば、回路基板と、前記回路基板上に配置された絶縁層とを備え、前記絶縁層が、上述した絶縁樹脂フィルムを粗化処理しかつ硬化させることにより形成されている、多層基板が提供される。
本発明に係る絶縁樹脂フィルムは、エポキシ樹脂と硬化剤とシリカとを含有し、粗化処理される面である第1の主面側の表面部分の厚み0.3μmの第1の領域100重量%中の上記シリカの含有量が、上記第1の領域を除く第2の領域100重量%中の上記シリカの含有量よりも少ないように上記シリカが偏在しており、かつ上記第2の領域100重量%中の上記シリカの含有量が30重量%よりも多いので、絶縁樹脂フィルムの硬化物の熱による寸法変化を小さくすることができる。さらに、上記第1の主面が粗化処理された硬化物の表面に金属層を形成した場合に、硬化物と金属層との接着強度を高めることができる。
以下、本発明を詳細に説明する。
(絶縁樹脂フィルム)
本発明に係る絶縁樹脂フィルムは、粗化処理されて用いられる。本発明に係る絶縁樹脂フィルムは、第1の主面と第2の主面とを有する。該第1の主面は、粗化処理される面である。本発明に係る絶縁樹脂フィルムは、エポキシ樹脂と硬化剤とシリカとを含む。本発明に係る絶縁樹脂フィルムでは、粗化処理される面である上記第1の主面側の表面部分の厚み0.3μmの第1の領域100重量%中の上記シリカの含有量が、上記第1の領域を除く第2の領域100重量%中の上記シリカの含有量よりも少ないように上記シリカが偏在している。さらに、本発明に係る絶縁樹脂フィルムでは、上記第2の領域100重量%中の上記シリカの含有量が30重量%よりも多い。
本発明に係る絶縁樹脂フィルムは、粗化処理されて用いられる。本発明に係る絶縁樹脂フィルムは、第1の主面と第2の主面とを有する。該第1の主面は、粗化処理される面である。本発明に係る絶縁樹脂フィルムは、エポキシ樹脂と硬化剤とシリカとを含む。本発明に係る絶縁樹脂フィルムでは、粗化処理される面である上記第1の主面側の表面部分の厚み0.3μmの第1の領域100重量%中の上記シリカの含有量が、上記第1の領域を除く第2の領域100重量%中の上記シリカの含有量よりも少ないように上記シリカが偏在している。さらに、本発明に係る絶縁樹脂フィルムでは、上記第2の領域100重量%中の上記シリカの含有量が30重量%よりも多い。
本発明に係る絶縁樹脂フィルムは、単層フィルムであり、多層フィルムではない。従って、多層フィルムを用いた場合に問題となる層間剥離が生じない。
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態及び実施例を説明することにより本発明を明らかにする。
図1に示す絶縁樹脂フィルム1は、積層対象部材6の表面6aに積層されている。絶縁樹脂フィルム1は、第1の主面1aと第2の主面1bとを有する。第1の主面1aと第2の主面1bとは対向している。第1の主面1aは粗化処理される面である。第2の主面1bは、積層対象部材6の表面6aと接している。絶縁樹脂フィルム1は、第2の主面1b側から、積層対象部材6の表面6aに積層されて用いられている。
絶縁樹脂フィルム1は、エポキシ樹脂と、硬化剤と、シリカ2とを含む。従って、絶縁樹脂フィルムの硬化物の熱による寸法変化を小さくすることができる。絶縁樹脂フィルムの全体100重量%中のシリカの含有量が30重量%以上であれば、絶縁樹脂フィルムの硬化物の熱による寸法変化をかなり小さくすることができる。
絶縁樹脂フィルム1中で、粗化処理される面である第1の主面1a側において、第2の主面1b側よりも、シリカ2が少なく存在するように偏在している。すなわち、絶縁樹脂フィルム1では、粗化処理される面である第1の主面1a側の表面部分の厚み0.3μmの第1の領域R1の100重量%中のシリカ2の含有量が、第1の領域R1を除く第2の領域R2の100重量%中のシリカ2の含有量よりも少ないようにシリカ2が偏在している。この結果として、第1の主面1a側において、第2の主面1b側よりも、絶縁樹脂フィルム1中のシリカ2を除く成分が多く存在するように偏在している。すなわち、第1の領域R1の100重量%中のシリカ2を除く成分の含有量が、第2の領域R2の100重量%中のシリカ2を除く成分の含有量よりも多いようにシリカ2を除く成分が偏在している。また、第1の主面1a側において、第2の主面1b側よりも、絶縁樹脂フィルム1中のエポキシ樹脂と硬化剤とが多く存在するように偏在していることが好ましい。また、絶縁樹脂フィルム1では、第2の領域R2の100重量%中のシリカ2の含有量が30重量%よりも多い。
絶縁樹脂フィルム全体で、シリカが上述のように偏在していることで、またシリカを除く成分又はエポキシ樹脂と硬化剤とが上述のように偏在していることで、絶縁樹脂フィルムの硬化物の熱による寸法変化を小さくすることができるだけでなく、硬化物の表面に金属層を形成した場合に、硬化物と金属層との接着強度を高めることができる。この理由は、硬化物における第1の主面と金属層との接触面積が大きくなることなどが考えられる。
シリカを高い密度で充填した場合には、粗化で樹脂をエッチングする際にシリカの脱離も起こる。シリカを高い密度で充填した場合には、粗化液に浸す時間が長い程、シリカの脱離のスピードに比べて、樹脂がエッチングされることでシリカが表面にむき出しになり、結果的に表面にシリカが多く存在するようになるスピードの方が速くなる。この結果、シリカを高い密度で充填した場合には、粗化後に、シリカが表面に多く存在するために、シリカの凹凸で表面の表面粗さも大きくなり、かつ接着強度も発現しない。一方、全体的にシリカを高い密度で充填した場合であっても、第1の領域中に存在するシリカが少なければ、上記のようなことは起こらず、粗化処理により樹脂が削れる事で微細な粗面を維持しつつ、樹脂表面の極性化や微細なアンカー形状により高い接着強度を付与できる。
また、上記絶縁樹脂フィルムに含まれる上記エポキシ樹脂に関しては、(1)上記エポキシ樹脂が、2種以上の第1のエポキシ樹脂を含み、2種以上の上記第1のエポキシ樹脂が、同じ構造単位を有し、かつ2種以上の上記第1のエポキシ樹脂の上記構造単位の繰り返し数が異なるか(以下、(1)のエポキシ樹脂の構成で用いられるエポキシ樹脂を全体で、エポキシ樹脂(1)と記載することがある)、又は、(2)炭素−炭素不飽和結合を有する第2のエポキシ樹脂と、炭素−炭素不飽和結合を有さない第3のエポキシ樹脂とを含む(以下、(2)のエポキシ樹脂の構成で用いられるエポキシ樹脂を全体で、エポキシ樹脂(2)と記載することがある)。上記第2のエポキシ樹脂は、炭素−炭素不飽和結合を5個以上有し、かつ分子量が500以上であることが好ましい。
上記エポキシ樹脂(2)を用いた場合には、ミクロに相分離しやすい。この理由は、上記第2のエポキシ樹脂がエポキシ基を有するため、他のエポキシ樹脂や硬化剤との相溶性を高めることができる一方で、炭素−炭素不飽和結合を有するため、上記第2のエポキシ樹脂のSP値が低くなる傾向にあり、他のエポキシ樹脂や硬化剤とのSP値の差が大きくなる傾向がある。その結果、熱硬化の過程で多少相分離が起こり、樹脂で微細なアンカー形状を形成できる。
2種以上の上記第1のエポキシ樹脂を用いた場合には、上記構造単位の繰り返し数が異なる事で粗化液に対するエッチングスピードが変わり、樹脂で微細なアンカー形状を形成できる。さらに、2種以上の上記第1のエポキシ樹脂が、同じ構造単位を有し、かつ異なる上記構造単位の繰り返し数を有するので、樹脂全体の相溶性もよく、ミクロなアンカー形状を形成することができる。
上記第1の領域中で上記エポキシ樹脂(1)又は上記エポキシ樹脂(2)は、ミクロに相分離しやすい。また、第1の領域中のシリカの含有量は比較的少ないことからも、上記第1の領域中で、上記エポキシ樹脂(1)又は上記エポキシ樹脂(2)はミクロに相分離しやすくなる。このため、上記第1の領域が上記エポキシ樹脂(1)又は上記エポキシ樹脂(2)を含み、かつ上記第1の領域中のシリカの含有量が上記第2の領域中のシリカの含有量よりも少ないことで、上記第1の領域中でシリカを除く成分(有機成分)が多くなるため、粗化処理後の硬化物の表面の表面粗さを効果的に小さくすることができ、硬化物と金属層との接着強度を効果的に高めることができる。
第2の領域に由来して、第1の領域における粗化処理後の表面の表面粗さをより一層小さくし、かつ硬化物と金属層との接着強度をより一層高くする観点からは、上記第2の領域は、上記エポキシ樹脂(1)又は上記エポキシ樹脂(2)を含むことが好ましい。
粗化処理後の表面の表面粗さをより一層小さくし、かつ硬化物と金属層との接着強度をより一層高くする観点からは、上記第1の領域100重量%中の上記シリカの含有量は、上記第2の領域100重量%中の上記シリカの含有量よりも、10重量%以上少ないことが好ましく、30重量%以上少ないことがより好ましく、40重量%以上少ないことが更に好ましい。
粗化処理後の表面の表面粗さをより一層小さくし、かつ硬化物と金属層との接着強度をより一層高くし、硬化物の熱による寸法変化をより一層小さくする観点からは、シリカが少ない領域(第1の領域とは異なる)の厚みは、絶縁樹脂フィルム全体の厚みとは関係なく、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは0.3μm以上である。シリカが少ない領域(第1の領域とは異なる)の厚みは、好ましくは5μm以下であり、より好ましくは3μm以下である。また、絶縁樹脂フィルムの厚みは特に制限はない。近年の薄肉化のトレンドを鑑みて、上記絶縁樹脂フィルムの厚みは、好ましくは500μm以下、より好ましくは300μm以下である。絶縁樹脂フィルムの厚みは、5μm以上であってもよく、10μm以上であってもよく、20μm以上であってもよい。
以下、上記絶縁樹脂フィルムに含まれている各成分の詳細を説明する。
[エポキシ樹脂]
絶縁樹脂フィルムにおいてシリカが上述のように偏在していれば、上記絶縁樹脂フィルムに含まれている上記エポキシ樹脂は特に限定されない。該エポキシ樹脂として、従来公知のエポキシ樹脂を使用可能である。上記エポキシ樹脂は、少なくとも1個のエポキシ基を有する有機化合物をいう。上記エポキシ樹脂は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
絶縁樹脂フィルムにおいてシリカが上述のように偏在していれば、上記絶縁樹脂フィルムに含まれている上記エポキシ樹脂は特に限定されない。該エポキシ樹脂として、従来公知のエポキシ樹脂を使用可能である。上記エポキシ樹脂は、少なくとも1個のエポキシ基を有する有機化合物をいう。上記エポキシ樹脂は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記エポキシ樹脂としては、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、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、アダマンタン骨格を有するエポキシ樹脂、トリシクロデカン骨格を有するエポキシ樹脂、及びトリアジン核を骨格に有するエポキシ樹脂等が挙げられる。
絶縁樹脂フィルムにおいてシリカを上述のように容易に偏在させるために、上記エポキシ樹脂が、繰り返し構造単位を有するエポキシ樹脂、又はpH12以上の粗化液を用いた粗化処理によってケトン又はカルボン酸を生成可能なエポキシ樹脂を含むことが好ましい。
上記繰り返し構造単位を有するエポキシ樹脂としては、ノボラック型エポキシ樹脂が挙げられる。具体的には、ナフタレン型ノボラックエポキシ樹脂、フェノールアラルキル型ノボラックエポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型ノボラックエポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型ノボラックエポキシ樹脂、トリシクロデカン骨格を有するノボラック型エポキシ樹脂、及びトリアジン骨格に有するノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型ノボラックエポキシ樹脂及びビスフェノールF型ノボラックエポキシ樹脂等が挙げられる。
上記pH12以上の粗化液を用いた粗化処理によってケトン又はカルボン酸を生成可能なエポキシ樹脂としては、炭素−炭素不飽和結合を有するエポキシ樹脂が挙げられる。具体的には、市販品として、エポリードPB3600(ダイセル化学社製)、エポリードPB4700(ダイセル化学社製)、AT501(ダイセル化学社製)、及びCT310(ダイセル化学社製)等が挙げられる。
絶縁樹脂フィルムにおいてシリカを上述のように容易に偏在させるために、上記エポキシ樹脂が、2種以上の第1のエポキシ樹脂を含み、2種以上の上記第1のエポキシ樹脂が同じ構造単位を有し、かつ2種以上の上記第1のエポキシ樹脂の上記構造単位の繰り返し数が異なることが好ましく、上記エポキシ樹脂が、3種以上の第1のエポキシ樹脂を含み、3種以上の上記第1のエポキシ樹脂が同じ構造単位を有し、かつ3種以上の上記第1のエポキシ樹脂の上記構造単位の繰り返し数が異なることがより好ましい。2種以上の上記第1のエポキシ樹脂及び3種以上の上記第1のエポキシ樹脂が異なるエポキシ基の数を有することが好ましい。さらに、上記エポキシ樹脂が、炭素−炭素不飽和結合を5個以上有し、かつ分子量が500以上である第2のエポキシ樹脂を含むことも好ましい。上記絶縁樹脂フィルムが上記エポキシ樹脂(1)又は上記エポキシ樹脂(2)を含む場合に、上記絶縁樹脂フィルムは、上記エポキシ樹脂(1)及び上記エポキシ樹脂(2)とは異なるエポキシ樹脂を更に含んでいてもよい。
粗化処理後の表面の表面粗さをより一層小さくし、かつ硬化物と金属層との接着強度をより一層高くする観点からは、上記第2のエポキシ樹脂が、ブタジエン骨格を有することが好ましい。
粗化処理後の表面の表面粗さをより一層小さくし、かつ硬化物と金属層との接着強度をより一層高くする観点からは、2種以上の上記第1のエポキシ樹脂が、ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂又はナフタレン型エポキシ樹脂であることが好ましく、ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂又はジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂であることがより好ましく、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、又はナフタレン型エポキシ樹脂であることもより好ましい。上記第1のエポキシ樹脂は、ノボラック型エポキシ樹脂であることが特に好ましい。
粗化処理後の表面の表面粗さをより一層小さくし、上記エポキシ樹脂が、3種以上の上記第1のエポキシ樹脂を含み、3種以上の上記第1のエポキシ樹脂が、同じ構造単位を有し、上記第1のエポキシ樹脂100重量%中、上記構造単位の繰り返し数が1(上記構造単位が1つのみ、繰り返していない)である第1のエポキシ樹脂の含有量が1重量%以上、上記構造単位の繰り返し数が2(上記構造単位が2つ)である第1のエポキシ樹脂の含有量が10重量%以上、上記構造単位の繰り返し数が3以上(上記構造単位が3つ以上)である第1のエポキシ樹脂の含有量が25重量%以上であることが好ましい。上記構造単位の繰り返し数が2(上記構造単位が2つ)である第1のエポキシ樹脂の含有量が25重量%以上、上記構造単位の繰り返し数が3以上(上記構造単位が3つ以上)である第1のエポキシ樹脂の含有量が35重量%以上であることが好ましい。このように、第1のエポキシ樹脂においてエポキシ基の数が多い(構造単位の繰り返し数が多い成分)が比較的多いことで、粗化液での樹脂の削れ方に差異がつけられ、ミクロなアンカーを形成でき、かつ、より一層高い接着強度を発現できる。
粗化処理後の表面の表面粗さをより一層小さくし、かつ硬化物と金属層との接着強度をより一層高くする観点からは、上記第1の領域中の上記シリカを除く成分100重量%中、上記第1のエポキシ樹脂全体の含有量(上記エポキシ樹脂(1)の含有量)が10重量%以上、80重量%以下であるか、又は、上記第1の領域中の上記シリカを除く成分100重量%中、上記第2のエポキシ樹脂と上記第3のエポキシ樹脂との合計の含有量(上記エポキシ樹脂(2)の含有量)が0.3重量%以上、30重量%以下であることが好ましい。粗化処理後の表面の表面粗さをより一層小さくし、かつ硬化物と金属層との接着強度をより一層高くする観点からは、上記第1の領域中の上記シリカを除く成分100重量%中、上記第1のエポキシ樹脂全体の含有量(上記エポキシ樹脂(1)の含有量)は、70重量%以下であることが好ましい。
粗化処理後の表面の表面粗さをより一層小さくし、かつ硬化物と金属層との接着強度をより一層高くする観点からは、上記第2の領域中の上記シリカを除く成分100重量%中、上記第1のエポキシ樹脂全体の含有量(上記エポキシ樹脂(1)の含有量)が10重量%以上、80重量%であるか、又は、上記第2の領域中の上記シリカを除く成分100重量%中、上記第2のエポキシ樹脂と上記第3のエポキシ樹脂との合計の含有量(上記エポキシ樹脂(2)の含有量)が0.3重量%以上、30重量%以下であることが好ましい。粗化処理後の表面の表面粗さをより一層小さくし、かつ硬化物と金属層との接着強度をより一層高くする観点からは、上記第2の領域中の上記シリカを除く成分100重量%中、上記第1のエポキシ樹脂全体の含有量(上記エポキシ樹脂(1)の含有量)は、70重量%以下であることが好ましい。
上記エポキシ樹脂は、常温(23℃)で液状であってもよく、固形であってもよい。
硬化物の表面の表面粗さをより一層小さくし、硬化物と金属層との接着強度をより一層高くする観点からは、上記エポキシ樹脂のエポキシ当量は、好ましくは90以上、より好ましくは100以上、好ましくは1000以下、より好ましくは800以下である。上記エポキシ樹脂は、エポキシ当量が上記下限以上及び上記上限以下であるエポキシ樹脂を含むことが好ましい。
上記エポキシ樹脂の分子量は1000以下であることが好ましい。この場合には、絶縁樹脂フィルム全体におけるシリカの含有量を多くすることが容易である。さらに、シリカの含有量が多くても、流動性が高い絶縁樹脂フィルムが得られる。また、重量平均分子量が1000以下であるエポキシ樹脂と熱可塑性樹脂との併用により、絶縁樹脂フィルムの溶融粘度の過度の低下が抑えられる。
上記エポキシ樹脂の分子量及び後述する硬化剤の分子量は、上記エポキシ樹脂又は硬化剤が重合体ではない場合、及び上記エポキシ樹脂又は硬化剤の構造式が特定できる場合は、当該構造式から算出できる分子量を意味する。また、上記エポキシ樹脂又は硬化剤が重合体である場合は、重量平均分子量を意味する。
上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定されたポリスチレン換算での重量平均分子量を示す。
[硬化剤]
上記絶縁樹脂フィルムに含まれている硬化剤は特に限定されない。該硬化剤として、従来公知の硬化剤を使用可能である。上記硬化剤は1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記絶縁樹脂フィルムに含まれている硬化剤は特に限定されない。該硬化剤として、従来公知の硬化剤を使用可能である。上記硬化剤は1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記硬化剤としては、シアネートエステル化合物(シアネートエステル硬化剤)、フェノール化合物(フェノール硬化剤)、アミン化合物(アミン硬化剤)、チオール化合物(チオール硬化剤)、イミダゾール化合物、ホスフィン化合物、酸無水物、活性エステル化合物及びジシアンジアミド等が挙げられる。なかでも、熱による寸法変化がより一層小さい硬化物を得る観点からは、上記硬化剤は、シアネートエステル化合物又はフェノール化合物であることが好ましい。上記硬化剤は、シアネートエステル化合物であることが好ましく、フェノール化合物であることも好ましい。上記硬化剤は、上記エポキシ樹脂のエポキシ基と反応可能な官能基を有することが好ましい。
硬化物の表面の表面粗さをより一層小さくし、硬化物と金属層との接着強度をより一層高くし、かつ硬化物の表面により一層微細な配線を形成する観点からは、上記硬化剤は、シアネートエステル化合物、フェノール化合物又は活性エステル化合物であることが好ましい。さらに、硬化剤により一層良好な絶縁信頼性を付与する観点からは、上記硬化剤は、シアネートエステル化合物であることがより好ましい。
上記シアネートエステル化合物の使用によりシリカの含有量が多い絶縁樹脂フィルムのハンドリング性が良好になり、硬化物のガラス転移温度がより一層高くなる。上記シアネートエステル化合物は特に限定されない。該シアネートエステル化合物として、従来公知のシアネートエステル化合物を使用可能である。上記シアネートエステル化合物は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記シアネートエステル化合物としては、ノボラック型シアネートエステル樹脂、ビスフェノール型シアネートエステル樹脂、並びにこれらが一部三量化されたプレポリマー等が挙げられる。上記ノボラック型シアネートエステル樹脂としては、フェノールノボラック型シアネートエステル樹脂及びアルキルフェノール型シアネートエステル樹脂等が挙げられる。上記ビスフェノール型シアネートエステル樹脂としては、ビスフェノールA型シアネートエステル樹脂、ビスフェノールE型シアネートエステル樹脂及びテトラメチルビスフェノールF型シアネートエステル樹脂等が挙げられる。
上記シアネートエステル化合物の市販品としては、フェノールノボラック型シアネートエステル樹脂(ロンザジャパン社製「PT−30」及び「PT−60」)、及びビスフェノール型シアネートエステル樹脂が三量化されたプレポリマー(ロンザジャパン社製「BA−230S」、「BA−3000S」、「BTP−1000S」及び「BTP−6020S」)等が挙げられる。
上記シアネートエステル化合物の分子量は、3000以下であることが好ましい。この場合には、絶縁樹脂フィルム全体におけるシリカの含有量を多くすることができ、シリカの含有量が多くても、流動性が高い絶縁樹脂フィルムが得られる。
上記フェノール化合物の使用により、硬化物と金属層との接着強度がより一層高くなる。また、上記フェノール化合物の使用により、例えば、硬化物の表面上に設けられた銅の表面を黒化処理又はCz処理したときに、硬化物と銅との接着強度がより一層高くなる。
上記フェノール化合物は特に限定されない。該フェノール化合物として、従来公知のフェノール化合物を使用可能である。上記フェノール化合物は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記フェノール化合物としては、ノボラック型フェノール、ビフェノール型フェノール、ナフタレン型フェノール、ジシクロペンタジエン型フェノール、アラルキル型フェノール及びジシクロペンタジエン型フェノール等が挙げられる。
上記フェノール化合物の市販品としては、ノボラック型フェノール(DIC社製「TD−2091」)、ビフェニルノボラック型フェノール(明和化成社製「MEH−7851」)、アラルキル型フェノール化合物(明和化成社製「MEH−7800」)、並びにアミノトリアジン骨格を有するフェノール(DIC社製「LA1356」及び「LA3018−50P」)等が挙げられる。
硬化物の表面の表面粗さをより一層小さくし、硬化物と金属層との接着強度をより一層高くし、かつ硬化物の表面により一層微細な配線を形成する観点からは、上記フェノール化合物は、ビフェニルノボラック型フェノール化合物、又はアラルキル型フェノール化合物であることが好ましい。
硬化物の表面の表面粗さをより一層小さくする観点からは、上記フェノール化合物はフェノール性水酸基を2個以上有することが好ましい。
上記活性エステル化合物は、具体的には下記式(1)で表される化合物である。
R2(COOR1)k ・・・式(1)
上記活性エステル化合物は、式(1)で示すように、エステル基を有し、このエステル基がエポキシ基と反応性を示し、かつ上記活性エステル化合物は、反応後に2級水酸基を生成せずに、ネットワークを形成可能である。
上記活性エステル化合物は、式(1)で示すように、エステル基を有し、このエステル基がエポキシ基と反応性を示し、かつ上記活性エステル化合物は、反応後に2級水酸基を生成せずに、ネットワークを形成可能である。
上記式R(1)中のR1は、下記式(11)、(12)又は(13)で表される基である。
上記式(11)〜(13)中、A及びBはそれぞれ、ハロゲン原子又はアルキル基を表し、m1は0〜5を表し、m2は0〜4を表し、m3は0〜3を表す。A及びBがそれぞれ複数である場合には、複数のA及びBのそれぞれは、同一であってもよく、異なっていてもよい。
上記式(1)中、kは2〜4の整数である。
上記式(1)中、R2は下記式(21)、(22)、(23)、(24)、(25)、(26)、(27)、(28)又は(29)で表される基である。
上記式(21)〜(29)中、D、E及びGはそれぞれ、ハロゲン原子又はアルキル基を表し、Xは硫黄原子、酸素原子、SO2又はCOを表し、n1、n2及びn3はそれぞれ0〜4を表し、n4及びn5はそれぞれ0〜3を表し、n6は0〜2を表す。D、E及びGがそれぞれ複数である場合には、複数のD、E及びGのそれぞれは、同一であってもよく、異なっていてもよい。
上記活性エステル化合物は特に限定されない。上記活性エステル化合物の市販品としては、DIC社製「HPC−8000」、「HPC−8000−65T」及び「EXB9416−70BK」等が挙げられる。
硬化物の表面の表面粗さをより一層小さくし、硬化物と金属層との接着強度をより一層高くし、かつ硬化物の表面により一層微細な配線を形成し、かつ硬化剤によって良好な絶縁信頼性を付与する観点からは、上記硬化剤は、当量が250以下である硬化剤を含むことが好ましい。上記硬化剤の当量は、例えば、硬化剤がシアネートエステル化合物である場合にはシアネートエステル基当量を示し、硬化剤がフェノール化合物である場合にはフェノール性水酸基当量を示し、硬化剤が活性エステル化合物である場合には活性エステル基当量を示す。
上記硬化剤の全体100重量%中、当量が250以下である硬化剤の含有量は、好ましくは30重量%以上、より好ましくは50重量%以上である。上記硬化剤の全量が、当量が250以下である硬化剤であってもよい。当量が250以下である硬化剤の含有量が上記下限以上であると、硬化物の表面の表面粗さがより一層小さくなり、かつ絶縁層の表面により一層微細な配線が形成される。さらに、当量が250以下である硬化剤の含有量が上記下限以上であると、硬化物のガラス転移温度がより一層高くなる。
上記硬化剤の分子量は1000以下であることが好ましい。上記硬化剤は、分子量が上記上限以下である硬化剤を含むことが好ましい。この場合には、絶縁樹脂フィルム全体におけるシリカの含有量が30重量%以上であっても、40重量%以上であっても、50重量%以上であっても、流動性が高い絶縁樹脂フィルムが得られる。
上記エポキシ樹脂と上記硬化剤との配合比は特に限定されない。エポキシ樹脂と硬化剤との配合比は、エポキシ樹脂と硬化剤との種類により適宜決定される。上記エポキシ樹脂のエポキシ当量と上記硬化剤の当量との比(エポキシ当量:硬化剤の当量)は、1:0.2〜1:2であることが好ましく、1:0.3〜1:1.5であることがより好ましい。当量比が上記範囲を満足すると、硬化物と金属層との接着強度がより一層高くなる。
上記絶縁樹脂フィルムのシリカを除く成分の合計100重量%中、上記エポキシ樹脂と上記硬化剤との合計の含有量は、好ましくは50重量%以上、より好ましくは70重量%以上、100重量%(全量)以下、好ましくは99.9重量%以下、より好ましくは99.8重量%以下である。
[シリカ]
上記絶縁樹脂フィルムがシリカを含むことにより、硬化物の線膨張率が低くなり、かつ硬化物の表面の表面粗さが効果的に小さくなり、硬化物と金属層との接着強度が効果的に高くなる。上記シリカは特に限定されない。該シリカとして、従来公知のシリカを使用可能である。上記シリカは、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記絶縁樹脂フィルムがシリカを含むことにより、硬化物の線膨張率が低くなり、かつ硬化物の表面の表面粗さが効果的に小さくなり、硬化物と金属層との接着強度が効果的に高くなる。上記シリカは特に限定されない。該シリカとして、従来公知のシリカを使用可能である。上記シリカは、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
硬化物の表面の表面粗さを小さくし、硬化物と金属層との接着強度をより一層高くし、かつ硬化物の表面により一層微細な配線を形成し、かつ硬化物により一層良好な絶縁信頼性を付与する観点からは、上記シリカは、溶融シリカであることが好ましい。
上記シリカの平均粒径は、好ましくは1nm以上、より好ましくは10nm以上、更に好ましくは50nm以上、特に好ましくは150nm以上、好ましくは20μm以下、より好ましくは10μm以下、更に好ましくは5μm以下、特に好ましくは1μm以下である。上記シリカの平均粒径が上記下限以上及び上記上限以下であると、粗化処理後に形成される孔の大きさが微細になり、孔の数が適度に多くなる。この結果、硬化物と金属層との接着強度がより一層高くなる。
上記シリカの平均粒径として、50%となるメディアン径(d50)の値が採用される。上記平均粒径は、レーザー回折散乱方式の粒度分布測定装置を用いて測定可能である。
上記シリカは、球状であることが好ましく、球状シリカであることがより好ましい。この場合には、硬化物の表面の表面粗さが効果的に小さくなり、更に絶縁層と金属層との接着強度が効果的に高くなる。また、球状シリカを用いることで絶縁樹脂フィルムの溶融粘度を低下させることができ、絶縁樹脂フィルム中のシリカの含有量を多くすることができる。上記シリカが球状である場合には、上記シリカのアスペクト比は好ましくは2以下、より好ましくは1.5以下である。
上記シリカは、表面処理されていることが好ましく、カップリング剤により表面処理されていることがより好ましい。これにより、硬化物の表面の表面粗さがより一層小さくなり、硬化物と金属層との接着強度がより一層高くなり、かつ硬化物の表面により一層微細な配線が形成され、かつより一層良好な配線間絶縁信頼性及び層間絶縁信頼性が硬化物に付与される。
上記カップリング剤としては、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤及びアルミニウムカップリング剤等が挙げられる。上記シランカップリング剤としては、アミノシラン、イミダゾールシラン、ビニルシラン及びエポキシシラン等が挙げられる。
上記絶縁樹脂フィルム100重量%中、上記シリカの含有量は好ましくは25重量%以上、より好ましくは30重量%以上、更に好ましくは35重量%以上、更に一層好ましくは40重量%以上、特に好ましくは50重量%以上、最も好ましくは60重量%以上、好ましくは95重量%以下、より好ましくは90重量%以下、更に好ましくは85重量%以下である。上記シリカの含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、硬化物の表面の表面粗さがより一層小さくなり、硬化物と金属層との接着強度がより一層高くなり、かつ硬化物の表面により一層微細な配線が形成されると同時に、このシリカ量であれば金属銅並に硬化物の線膨張率を低くすることも可能である。上記絶縁樹脂フィルム100重量%中の上記シリカの含有量が30重量%以上である場合には、第1の主面側と第2の主面側とにおけるシリカの存在状態をより一層良好にすることができる。
[熱可塑性樹脂]
上記絶縁樹脂フィルムは、熱可塑性樹脂を含まないか又は含む。上記絶縁樹脂フィルムは熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。該熱可塑性樹脂は特に限定されない。該熱可塑性樹脂として、従来公知の熱可塑性樹脂を使用可能である。上記熱可塑性樹脂は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記絶縁樹脂フィルムは、熱可塑性樹脂を含まないか又は含む。上記絶縁樹脂フィルムは熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。該熱可塑性樹脂は特に限定されない。該熱可塑性樹脂として、従来公知の熱可塑性樹脂を使用可能である。上記熱可塑性樹脂は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記熱可塑性樹脂としては、イミド樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ゴム成分及び有機フィラー等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂は、フェノキシ樹脂であることが特に好ましい。該フェノキシ樹脂の使用により、溶融粘度を調整可能であるためにシリカの分散性が良好になり、かつ硬化過程で、意図しない領域に絶縁樹脂フィルムが濡れ拡がり難くなる。また、熱可塑性樹脂の使用により、絶縁樹脂フィルムの回路基板の穴又は凹凸に対する埋め込み性の悪化及びシリカの不均一化が抑えられる。
上記フェノキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型の骨格、ビスフェノールF型の骨格、ビスフェノールS型の骨格、ビフェニル骨格、ノボラック骨格、ナフタレン骨格及びイミド骨格などの骨格を有するフェノキシ樹脂等が挙げられる。
上記イミド樹脂の市販品としては、例えば、ニッポン高度紙工業社製「SOXR−C」等が挙げられる。
上記フェノキシ樹脂の市販品としては、例えば、新日鐵住金化学社製の「YP50」、「YP55」及び「YP70」、並びに三菱化学社製の「1256B40」、「4250」、「4256H40」、「4275」、「YX6954BH30」及び「YX8100BH30」等が挙げられる。
上記熱可塑性樹脂の重量平均分子量は、好ましくは5000以上、好ましくは100000以下である。上記熱可塑性樹脂は、重量平均分子量が上記上限以下である熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定されたポリスチレン換算での重量平均分子量を示す。
上記熱可塑性樹脂の含有量は特に限定されない。上記絶縁樹脂フィルム100重量%中、上記熱可塑性樹脂の含有量(熱可塑性樹脂がフェノキシ樹脂である場合にはフェノキシ樹脂の含有量)は、好ましくは1重量%以上、より好ましくは5重量%以上、好ましくは30重量%以下、より好ましくは20重量%以下、更により好ましくは15重量%以下である。上記熱可塑性樹脂の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、硬化物の線膨張率がより一層低くなる。また、絶縁樹脂フィルムの回路基板の穴又は凹凸に対する埋め込み性が良好になる。上記熱可塑性樹脂の含有量が上記下限以上であると、絶縁樹脂フィルムの成膜性が高くなり、より一層良好な硬化物が得られる。上記熱可塑性樹脂の含有量が上記上限以下であると、硬化物の表面の表面粗さがより一層小さくなり、硬化物と金属層との接着強度がより一層高くなる。
[硬化促進剤]
上記絶縁樹脂フィルムは、硬化促進剤を含まないか又は含む。上記絶縁樹脂フィルムは硬化促進剤を含むことが好ましい。上記硬化促進剤の使用により、硬化速度がより一層速くなる。絶縁樹脂フィルムを速やかに硬化させることで、硬化物における架橋構造が均一になると共に、未反応の官能基数が減り、結果的に架橋密度が高くなる。上記硬化促進剤は特に限定されず、従来公知の硬化促進剤を使用可能である。上記硬化促進剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記絶縁樹脂フィルムは、硬化促進剤を含まないか又は含む。上記絶縁樹脂フィルムは硬化促進剤を含むことが好ましい。上記硬化促進剤の使用により、硬化速度がより一層速くなる。絶縁樹脂フィルムを速やかに硬化させることで、硬化物における架橋構造が均一になると共に、未反応の官能基数が減り、結果的に架橋密度が高くなる。上記硬化促進剤は特に限定されず、従来公知の硬化促進剤を使用可能である。上記硬化促進剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記硬化促進剤としては、例えば、イミダゾール化合物、リン化合物、アミン化合物及び有機金属化合物等が挙げられる。
上記イミダゾール化合物としては、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−ウンデシルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2−メチルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール及び2−フェニル−4−メチル−5−ジヒドロキシメチルイミダゾール等が挙げられる。
上記リン化合物としては、トリフェニルホスフィン等が挙げられる。
上記アミン化合物としては、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ジエチレンテトラミン、トリエチレンテトラミン及び4,4−ジメチルアミノピリジン等が挙げられる。
上記有機金属化合物としては、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オクチル酸スズ、オクチル酸コバルト、ビスアセチルアセトナートコバルト(II)及びトリスアセチルアセトナートコバルト(III)等が挙げられる。
上記硬化促進剤の含有量は特に限定されない。上記絶縁樹脂フィルム100重量%中、上記硬化促進剤の含有量は、好ましくは0.01重量%以上、好ましくは3重量%以下である。上記硬化促進剤の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、絶縁樹脂フィルムが効率的に硬化する。上記硬化促進剤の含有量が上記下限以上であると、硬化不良がより一層生じ難くなり、粗化処理後により一層均一な粗面を形成でき、硬化物と金属層との接着強度がより一層高くなる。上記硬化促進剤の含有量が上記上限以下であると、絶縁樹脂フィルムの保存安定性がより一層良好になる。
[他の成分]
耐衝撃性、耐熱性、樹脂の相溶性及び作業性等の改善を目的として、上記絶縁樹脂フィルムには、難燃剤、カップリング剤、着色剤、酸化防止剤、紫外線劣化防止剤、消泡剤、増粘剤、揺変性付与剤及び上述した樹脂以外の他の樹脂等を添加してもよい。
耐衝撃性、耐熱性、樹脂の相溶性及び作業性等の改善を目的として、上記絶縁樹脂フィルムには、難燃剤、カップリング剤、着色剤、酸化防止剤、紫外線劣化防止剤、消泡剤、増粘剤、揺変性付与剤及び上述した樹脂以外の他の樹脂等を添加してもよい。
上記カップリング剤としては、シランカップリング剤、チタンカップリング剤及びアルミニウムカップリング剤等が挙げられる。上記シランカップリング剤としては、ビニルシラン、アミノシラン、イミダゾールシラン及びエポキシシラン等が挙げられる。
上記カップリング剤の含有量は特に限定されない。上記絶縁樹脂フィルム100重量%中、上記カップリング剤の含有量は好ましくは0.01重量%以上、好ましくは5重量%以下である。
上記他の樹脂としては、ポリフェニレンエーテル樹脂、ジビニルベンジルエーテル樹脂、ポリアリレート樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、ベンゾオキサゾール樹脂、ビスマレイミド樹脂及びアクリレート樹脂等が挙げられる。
[絶縁樹脂フィルム、予備硬化物の他の詳細]
絶縁樹脂フィルムは、上記エポキシ樹脂と上記硬化剤と上記シリカと溶剤を含む樹脂組成物を用いて、該樹脂組成物を60〜140℃に加熱し、フィルム状に成形することにより得ることが可能である。また、第1の領域と第2の領域とは、上記樹脂組成物の乾燥過程で形成することができる。
絶縁樹脂フィルムは、上記エポキシ樹脂と上記硬化剤と上記シリカと溶剤を含む樹脂組成物を用いて、該樹脂組成物を60〜140℃に加熱し、フィルム状に成形することにより得ることが可能である。また、第1の領域と第2の領域とは、上記樹脂組成物の乾燥過程で形成することができる。
上記樹脂組成物は溶剤を含む。上記溶剤の使用により、上記樹脂組成物の粘度を好適な範囲に制御でき、上記樹脂組成物の塗工性を高めることができる。また、上記溶剤は、上記シリカを含むスラリーを得るために用いられてもよい。上記溶剤は1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記溶剤としては、アセトン、メタノール、エタノール、ブタノール、2−プロパノール、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、1−メトキシ−2−プロパノール、2−アセトキシ−1−メトキシプロパン、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、N,N−ジメチルホルムアミド、メチルイソブチルケトン、N−メチル−ピロリドン、n−ヘキサン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン及び混合物であるナフサ等が挙げられる。
上記溶剤の多くは、上記絶縁樹脂フィルムの作製時に、除去されることが好ましい。従って、上記溶剤の沸点は好ましくは160℃以下、より好ましくは140℃以下、更に好ましくは120℃以下、特に好ましくは100℃以下である。上記絶縁樹脂フィルムは、溶剤を含まないか又は含む。上記絶縁樹脂フィルムが溶剤を含む場合には、上記絶縁樹脂フィルム100重量%中、上記溶剤の含有量は好ましくは5重量%以下、より好ましくは3重量%以下、更に好ましくは1重量%以下である。上記樹脂組成物における上記溶剤の含有量は特に限定されない。上記樹脂組成物の塗工性などを考慮して、上記溶剤の含有量は適宜変更可能である。
上記樹脂組成物をフィルム状に成形する方法としては、例えば、押出機を用いて、上記樹脂組成物を溶融混練し、押出した後、Tダイ又はサーキュラーダイ等により、フィルム状に成形する押出成形法、溶剤を含む上記樹脂組成物をキャスティングしてフィルム状に成形するキャスティング成形法、並びに従来公知のその他のフィルム成形法等が挙げられる。なかでも、薄型化に対応可能であることから、押出成形法又はキャスティング成形法が好ましく、キャスティング成形法がより好ましい。上記フィルムにはシートが含まれる。
上記樹脂組成物をフィルム状に成形し、熱による硬化が進行し過ぎない程度に、例えば90〜200℃で1〜180分間加熱乾燥させることにより、上記絶縁樹脂フィルムを得ることができる。本発明に係る絶縁樹脂フィルムは、予備硬化前の絶縁樹脂フィルムであってもよく、予備硬化後の絶縁樹脂フィルムであってもよい。予備硬化後の絶縁樹脂フィルムにおいて、上記第1の領域100重量%中の前記シリカの含有量が、上記第1の領域を除く第2の領域100重量%中の上記シリカの含有量よりも少ないように上記シリカが偏在しており、上記第2の領域100重量%中の上記シリカの含有量が30重量%よりも多いことが好ましい。
上述のような乾燥工程により得ることができる絶縁樹脂フィルムは、Bステージフィルムと呼ばれている。上記絶縁樹脂フィルムは、半硬化状態にある半硬化物である。半硬化物は、完全に硬化しておらず、硬化がさらに進行され得る。
上記絶縁樹脂フィルムは、プリプレグではないことが好ましい。上記絶縁樹脂フィルムがプリプレグではない場合には、ガラスクロスなどに沿ってマイグレーションが生じなくなる。また、絶縁樹脂フィルムをラミネート又はプレキュアする際に、表面にガラスクロスに起因する凹凸が生じなくなる。
上記絶縁樹脂フィルムは、基材の一方の表面に積層された積層フィルムの状態で用いられてもよい。上記積層フィルムは、上記基材と、上記基材の一方の表面に積層された上記絶縁樹脂フィルムとを備える。
上記積層フィルムの上記基材としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム及びポリブチレンテレフタレートフィルムなどのポリエステル樹脂フィルム、ポリエチレンフィルム及びポリプロピレンフィルムなどのオレフィン樹脂フィルム、ポリイミド樹脂フィルム、銅箔及びアルミニウム箔などの金属箔等が挙げられる。上記基材の表面は、必要に応じて、離型処理されていてもよい。
上記絶縁樹脂フィルムを回路の絶縁層として用いる場合、絶縁樹脂フィルムにより形成される絶縁層の厚さは、回路を形成する導体層(金属層)の厚さ以上であることが好ましい。上記絶縁樹脂フィルムにより形成された絶縁層の厚さは、好ましくは5μm以上、好ましくは200μm以下である。
上記絶縁樹脂フィルムの上記第1の主面を粗化処理することにより、粗化処理された予備硬化物が得られる。上記絶縁樹脂フィルムが予備硬化前の絶縁樹脂フィルムである場合には、上記絶縁樹脂フィルムの硬化を進行させた後、上記第1の主面を粗化処理することにより、粗化処理された予備硬化物を得ることが好ましい。上記絶縁樹脂フィルムの上記第1の主面を膨潤処理し、膨潤処理後に粗化処理することにより、膨潤処理及び粗化処理された予備硬化物が得られる。上記予備硬化物の表面に微細な凹凸を形成するために、上記予備硬化物では、粗化処理前に、膨潤処理されていることが好ましい。上記予備硬化物では、予備硬化後かつ粗化処理前に、膨潤処理されていることが好ましい。ただし、上記予備硬化物は、必ずしも膨潤処理されていなくてもよい。上記絶縁樹脂フィルムでは、上記第1の主面が、上記膨潤処理及び上記粗化処理される。
上記予備硬化後の絶縁樹脂フィルムを得るために、積層対象部材上に、予備硬化前の絶縁樹脂フィルムを上記第2の主面側からラミネートすることにより積層した後、上記予備硬化前の絶縁樹脂フィルムの硬化を進行させることが好ましい。ラミネート温度は好ましくは55℃以上、より好ましくは65℃以上、好ましくは130℃以下、より好ましくは120℃以下である。ラミネート圧力は好ましくは0.5MPa以上、より好ましくは0.8MPa以上、好ましくは1.5MPa以下、より好ましくは1.2MPa以下である。
上記予備硬化前の絶縁樹脂フィルムをラミネートすることにより積層する方法は、公知の方法を用いることができ、特に限定されない。例えば、回路基板等の積層対象部材上に、上記予備硬化前の絶縁樹脂フィルムを積層し、加圧式ラミネーターを用いて加圧する。このとき、加熱してもよく、加熱しなくてよい。次に、平行平板プレス式加熱プレス機を用いて、上記積層対象部材と上記予備硬化前の絶縁樹脂フィルムとを加熱及び加圧する。加熱及び加圧により、上記予備硬化前の絶縁樹脂フィルムを予備硬化させて、予備硬化後の絶縁樹脂フィルムを形成してもよい。上記加熱の温度及び上記加圧の圧力は適宜変更することができ、特に限定されない。
上記予備硬化前の絶縁樹脂フィルムを上記積層対象部材上に積層した後、160〜200℃で20分〜180分間加熱処理を行うことが好ましい。加熱処理により、上記予備硬化前の絶縁樹脂フィルムを予備硬化させて、予備硬化後の絶縁樹脂フィルムを得ることができる。上記積層フィルムを用いる場合には、積層フィルムの基材は、上記予備硬化後の絶縁樹脂フィルムを形成する前に除去してもよく、上記予備硬化後の絶縁樹脂フィルムを形成した後に除去してもよい。このような条件で積層した後に、粗化処理を行うことで、粗化処理された予備硬化物が得られ、予備硬化物の表面に微細な凹凸を形成できる。予備硬化物は、最終硬化物のガラス転移温度よりも10〜60℃低い温度で硬化されることが好ましい。
必要に応じて、ロールラミネート後に平行平板加熱プレス機を行い、上記予備硬化後の絶縁樹脂フィルムの表面の平滑性を高めてもよい。例えば、平行平板加熱プレス機を用いて、厚さ1mmのステンレス板で、上記積層対象部材と上記予備硬化前の絶縁樹脂フィルムとの積層物を加熱及び加圧してもよい。
なお、加熱加圧式ロールラミネーターなどの加圧式ラミネーター、及び平行平板加熱プレス機などのプレス機として、市販の装置を使用できる。ロールラミネーターによる積層は、真空状態で行うことが好ましい。ロールラミネーターのロールの材質は、表面が軟質なゴムロール、及び表面が硬質な金属ロールなどから適宜選択できる。平行平板加熱プレス機の平板の材質は、硬質な金属である。
ロールラミネーターのロールと上記積層対象部材、上記絶縁樹脂フィルムとの間、又は平行平板加熱プレス機の平板と上記積層対象部材、上記絶縁樹脂フィルムとの間において、離型機能を有するフィルム、例えばアルミ箔、銅箔、ポリエステル樹脂フィルム、フッ素樹脂系フィルムなどを用いてもよい。
上記積層対象部材と上記絶縁樹脂フィルムとの密着性を高める目的で、ゴムシートなどの柔軟性を有する材料を用いてもよい。
上記予備硬化後の絶縁樹脂フィルムを形成する工程は、上記積層対象部材上に、上記予備硬化前の絶縁樹脂フィルムを上記第2の主面側から積層し、ロールラミネーターを用いて加圧した後、平行平板プレス式加熱プレス機を用いて加熱及び加圧し、予備硬化後の絶縁樹脂フィルムを形成する工程であることが好ましい。また、上記積層フィルムを用いる場合には、ロールラミネーターを用いて加圧した後、かつ平行平板プレス式加熱プレス機を用いて加熱及び加圧する前に、又はロールラミネーターを用いて加圧した後、かつ平行平板プレス式加熱プレス機を用いて加熱及び加圧した後に、上記基材を除去することが好ましい。
本発明に係る積層体は、上記絶縁樹脂フィルムの上記第1の主面を粗化処理することにより得られる予備硬化物を用いて、該予備硬化物を硬化させることにより得られる硬化物と、該硬化物の粗化処理された表面に積層された金属層とを有する。該硬化物と該金属層との接着強度は、好ましくは4.9N/cm以上、より好ましくは5.9N/cm以上である。上記金属層は、銅層であることが好ましく、銅めっき層であることがより好ましい。
(プリント配線板)
上記絶縁樹脂フィルムは、プリント配線板において絶縁層を形成するために好適に用いられる。上記プリント配線板は、例えば、上記絶縁樹脂フィルムを加熱加圧成形することにより得られる。
上記絶縁樹脂フィルムは、プリント配線板において絶縁層を形成するために好適に用いられる。上記プリント配線板は、例えば、上記絶縁樹脂フィルムを加熱加圧成形することにより得られる。
上記絶縁樹脂フィルムに対して、片面又は両面に金属箔を積層可能である。上記絶縁樹脂フィルムと金属箔とを積層する方法は特に限定されず、公知の方法を採用可能である。例えば、平行平板プレス機又はロールラミネーター等の装置を用いて、加熱しながら又は加熱せずに加圧しながら、上記絶縁樹脂フィルムを金属箔に積層可能である。
(銅張り積層板及び多層基板)
上記絶縁樹脂フィルムは、銅張り積層板を得るために好適に用いられる。上記銅張り積層板の一例として、銅箔と、該銅箔の一方の表面に積層された上記絶縁フィルムとを備える銅張り積層板が挙げられる。
上記絶縁樹脂フィルムは、銅張り積層板を得るために好適に用いられる。上記銅張り積層板の一例として、銅箔と、該銅箔の一方の表面に積層された上記絶縁フィルムとを備える銅張り積層板が挙げられる。
上記銅張り積層板の上記銅箔の厚さは特に限定されない。上記銅箔の厚さは好ましくは1μm以上、好ましくは50μm以下である。また、絶縁樹脂フィルムを硬化させた硬化物(絶縁層)と銅箔との接着強度を高めるために、上記銅箔は微細な凹凸を表面に有することが好ましい。凹凸の形成方法は特に限定されない。上記凹凸の形成方法としては、公知の薬液を用いた処理による形成方法等が挙げられる。
また、上記絶縁樹脂フィルムは、多層基板を得るために好適に用いられる。上記多層基板の一例として、回路基板と、該回路基板の表面上に積層された絶縁層とを備える多層基板が挙げられる。この多層基板の絶縁層が、上記絶縁樹脂フィルムを粗化処理しかつ硬化させることにより形成される。上記絶縁層は、回路基板の回路が設けられた表面上に積層されていることが好ましい。上記絶縁層の一部は、上記回路間に埋め込まれていることが好ましい。
上記多層基板では、上記絶縁層の上記回路基板が積層された表面とは反対の表面が粗化処理されていることが好ましい。粗化処理方法は、従来公知の粗化処理方法を用いることができ特に限定されない。上記絶縁層の表面は、粗化処理の前に膨潤処理されていてもよい。
また、上記多層基板は、上記絶縁層の粗化処理された表面に積層された銅めっき層をさらに備えることが好ましい。
また、上記多層基板の他の例として、回路基板と、該回路基板の表面上に積層された絶縁層と、該絶縁層の上記回路基板が積層された表面とは反対の表面に積層された銅箔とを備える多層基板が挙げられる。上記絶縁層及び上記銅箔が、銅箔と該銅箔の一方の表面に積層された絶縁樹脂フィルムとを備える銅張り積層板を用いて、上記絶縁樹脂フィルムを粗化処理しかつ硬化させることにより形成されていることが好ましい。さらに、上記銅箔はエッチング処理されており、銅回路であることが好ましい。
上記多層基板の他の例として、回路基板と、該回路基板の表面上に積層された複数の絶縁層とを備える多層基板が挙げられる。上記回路基板上に配置された上記複数層の絶縁層の内の少なくとも1層が、上記絶縁樹脂フィルムを粗化処理しかつ硬化させることにより形成される。上記多層基板は、上記絶縁樹脂フィルムを粗化処理しかつ硬化させることにより形成されている上記絶縁層の少なくとも一方の表面に積層されている回路をさらに備えることが好ましい。
図2に、本発明の一実施形態に係る絶縁樹脂フィルムを用いた多層基板を模式的に部分切欠正面断面図で示す。
図2に示す多層基板11では、回路基板12の上面12aに、複数層の絶縁層13〜16が積層されている。絶縁層13〜16は、絶縁層である。回路基板12の上面12aの一部の領域には、金属層17が形成されている。複数層の絶縁層13〜16のうち、回路基板12側とは反対の外側の表面に位置する絶縁層16以外の絶縁層13〜15には、上面の一部の領域に金属層17が形成されている。金属層17は回路である。回路基板12と絶縁層13の間、及び積層された絶縁層13〜16の各層間に、金属層17がそれぞれ配置されている。下方の金属層17と上方の金属層17とは、図示しないビアホール接続及びスルーホール接続の内の少なくとも一方により互いに接続されている。
多層基板11では、絶縁層13〜16が、本発明に係る絶縁樹脂フィルムを粗化処理しかつ硬化させることにより形成されている。なお、図2では、絶縁層13〜16は略図で示されている。本実施形態では、絶縁層13〜16の表面が粗化処理されているので、絶縁層13〜16の表面に図示しない微細な孔が形成されている。また、微細な孔の内部に金属層17が至っている。また、多層基板11では、金属層17の幅方向寸法(L)と、金属層17が形成されていない部分の幅方向寸法(S)とを小さくすることができる。また、多層基板11では、図示しないビアホール接続及びスルーホール接続で接続されていない上方の金属層と下方の金属層との間に、良好な絶縁信頼性が付与されている。
(粗化処理及び膨潤処理)
上記膨潤処理の方法としては、例えば、エチレングリコールなどを主成分とする化合物の水溶液又は有機溶媒分散溶液などにより、絶縁樹脂フィルムを処理する方法が用いられる。膨潤処理に用いる膨潤液は、一般にpH調整剤などとして、アルカリを含む。膨潤液は、水酸化ナトリウムを含むことが好ましい。具体的には、例えば、上記膨潤処理は、40重量%エチレングリコール水溶液等を用いて、処理温度30〜85℃で1〜30分間、硬化物を処理することにより行なわれる。上記膨潤処理の温度は50〜85℃の範囲内であることが好ましい。上記膨潤処理の温度が低すぎると、膨潤処理に長時間を要し、更に硬化物と金属層との接着強度が低くなる傾向がある。
上記膨潤処理の方法としては、例えば、エチレングリコールなどを主成分とする化合物の水溶液又は有機溶媒分散溶液などにより、絶縁樹脂フィルムを処理する方法が用いられる。膨潤処理に用いる膨潤液は、一般にpH調整剤などとして、アルカリを含む。膨潤液は、水酸化ナトリウムを含むことが好ましい。具体的には、例えば、上記膨潤処理は、40重量%エチレングリコール水溶液等を用いて、処理温度30〜85℃で1〜30分間、硬化物を処理することにより行なわれる。上記膨潤処理の温度は50〜85℃の範囲内であることが好ましい。上記膨潤処理の温度が低すぎると、膨潤処理に長時間を要し、更に硬化物と金属層との接着強度が低くなる傾向がある。
上記粗化処理には、例えば、マンガン化合物、クロム化合物又は過硫酸化合物などの化学酸化剤等が用いられる。これらの化学酸化剤は、水又は有機溶剤が添加された後、水溶液又は有機溶媒分散溶液として用いられる。粗化処理に用いられる粗化液は、一般にpH調整剤などとしてアルカリを含む。粗化液は、水酸化ナトリウムを含むことが好ましい。
上記マンガン化合物としては、過マンガン酸カリウム及び過マンガン酸ナトリウム等が挙げられる。上記クロム化合物としては、重クロム酸カリウム及び無水クロム酸カリウム等が挙げられる。上記過硫酸化合物としては、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム及び過硫酸アンモニウム等が挙げられる。
上記粗化処理の方法は特に限定されない。上記粗化処理の方法として、例えば、30〜90g/L過マンガン酸又は過マンガン酸塩溶液及び30〜90g/L水酸化ナトリウム溶液を用いて、処理温度30〜85℃及び1〜30分間の条件で、硬化物を処理する方法が好適である。この粗化処理は1回又は2回行われることが好ましい。上記粗化処理の温度は50〜85℃の範囲内であることが好ましい。
硬化物の表面の算術平均粗さRaは好ましくは20nm以上、好ましくは200nm以下であることが好ましい。この場合には、硬化物と金属層又は配線との接着強度が高くなり、更に絶縁層の表面により一層微細な配線が形成される。
以下、実施例及び比較例を挙げることにより、本発明を具体的に説明する。本発明は、以下の実施例に限定されない。
(熱硬化性樹脂)
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(上記第3のエポキシ樹脂に相当する、日本化薬社製「RE410S」、エポキシ当量178)
ビフェニル型エポキシ樹脂1(ビフェニル型エポキシ樹脂1のみで上記第1のエポキシ樹脂に相当する、上記第3のエポキシ樹脂に相当する、日本化薬社製「NC3000」、エポキシ当量275)
ビフェニル型エポキシ樹脂2(ビフェニル型エポキシ樹脂2のみで上記第1のエポキシ樹脂に相当する、上記第3のエポキシ樹脂に相当する、日本化薬社製「NC3000H」、エポキシ当量288)
※ビフェニル型エポキシ樹脂1とビフェニル型エポキシ樹脂2との併用も、2種以上の上記第1のエポキシ樹脂に相当する
ゴム骨格含有エポキシ樹脂1(ゴム骨格含有エポキシ樹脂のみで上記第1のエポキシ樹脂に相当する、上記第2のエポキシ樹脂に相当する、ダイセル化学社製「AT−501」、エポキシ当量1054、スチレン−ブタジエン骨格含有)
ゴム骨格含有エポキシ樹脂2(ゴム骨格含有エポキシ樹脂のみで上記第1のエポキシ樹脂に相当する、上記第2のエポキシ樹脂に相当する、ダイセル化学社製「PB3600」、エポキシ当量200、ブタジエン骨格含有)
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(上記第3のエポキシ樹脂に相当する、日本化薬社製「RE410S」、エポキシ当量178)
ビフェニル型エポキシ樹脂1(ビフェニル型エポキシ樹脂1のみで上記第1のエポキシ樹脂に相当する、上記第3のエポキシ樹脂に相当する、日本化薬社製「NC3000」、エポキシ当量275)
ビフェニル型エポキシ樹脂2(ビフェニル型エポキシ樹脂2のみで上記第1のエポキシ樹脂に相当する、上記第3のエポキシ樹脂に相当する、日本化薬社製「NC3000H」、エポキシ当量288)
※ビフェニル型エポキシ樹脂1とビフェニル型エポキシ樹脂2との併用も、2種以上の上記第1のエポキシ樹脂に相当する
ゴム骨格含有エポキシ樹脂1(ゴム骨格含有エポキシ樹脂のみで上記第1のエポキシ樹脂に相当する、上記第2のエポキシ樹脂に相当する、ダイセル化学社製「AT−501」、エポキシ当量1054、スチレン−ブタジエン骨格含有)
ゴム骨格含有エポキシ樹脂2(ゴム骨格含有エポキシ樹脂のみで上記第1のエポキシ樹脂に相当する、上記第2のエポキシ樹脂に相当する、ダイセル化学社製「PB3600」、エポキシ当量200、ブタジエン骨格含有)
(硬化剤)
アミノトリアジン骨格クレゾールノボラック硬化剤含有液(DIC社製「LA3018−50P」、当量151、固形分の含有量50重量%、プロピレングリコールモノメチルエーテルの含有量50重量%)
アミノトリアジン骨格クレゾールノボラック硬化剤含有液(DIC社製「LA3018−50P」、当量151、固形分の含有量50重量%、プロピレングリコールモノメチルエーテルの含有量50重量%)
(硬化促進剤)
イミダゾール化合物(四国化成社製「2P4MZ」)
イミダゾール化合物(四国化成社製「2P4MZ」)
(シリカ)
シリカ含有スラリー(アドマテックス社製「SC2050HNK」、シリカの平均粒径0.5μm、シリカがアミノシランにより表面処理されている、シリカの含有量70重量%、シクロヘキサノンの含有量30重量%)
シリカ含有スラリー(アドマテックス社製「SC2050HNK」、シリカの平均粒径0.5μm、シリカがアミノシランにより表面処理されている、シリカの含有量70重量%、シクロヘキサノンの含有量30重量%)
(熱可塑性樹脂)
イミド樹脂含有液(ニッポン高度紙工業社製「SOXR−C」、固形分の含有量20重量%、シクロペンタノンの含有量80重量%)
イミド樹脂含有液(ニッポン高度紙工業社製「SOXR−C」、固形分の含有量20重量%、シクロペンタノンの含有量80重量%)
(実施例1)
ビフェニル型エポキシ樹脂1(日本化薬社製「NC3000」)13.3重量部と、ゴム骨格含有エポキシ樹脂1(ダイセル化学社製「AT−501」)1.5重量部と、アミノトリアジン骨格クレゾールノボラック硬化剤含有液(DIC社製「LA3018−50P」)10重量部(固形分で5重量部)と、イミダゾール化合物(四国化成社製「2P4MZ」)0.1重量部と、シリカ含有スラリー(アドマテックス社製「SC2050HNK」)69.9重量部(固形分で48.9重量部)と、イミド樹脂含有液(ニッポン高度紙工業社製「SOXR−C」)5.2重量部(固形分で1重量部)とを混合し、均一な溶液となるまで常温で攪拌し、樹脂組成物を得た。
ビフェニル型エポキシ樹脂1(日本化薬社製「NC3000」)13.3重量部と、ゴム骨格含有エポキシ樹脂1(ダイセル化学社製「AT−501」)1.5重量部と、アミノトリアジン骨格クレゾールノボラック硬化剤含有液(DIC社製「LA3018−50P」)10重量部(固形分で5重量部)と、イミダゾール化合物(四国化成社製「2P4MZ」)0.1重量部と、シリカ含有スラリー(アドマテックス社製「SC2050HNK」)69.9重量部(固形分で48.9重量部)と、イミド樹脂含有液(ニッポン高度紙工業社製「SOXR−C」)5.2重量部(固形分で1重量部)とを混合し、均一な溶液となるまで常温で攪拌し、樹脂組成物を得た。
離型処理された透明な第2のポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(リンテック社製「PET5011」、厚み50μm)を用意した。このPETフィルムの離型処理面上に乾燥後の厚みが50μmとなるように、得られた樹脂組成物をダイコーターにて塗工した後、60〜120℃で乾燥させて、予備硬化前の絶縁樹脂フィルムを得た。その後、該予備硬化前の絶縁樹脂フィルムの表面に保護フィルムとして第1のPETフィルム(東レ社製「PET T60」、厚み38μm)を60℃で熱ラミネートして、積層フィルムを得た。上記積層フィルムでは、予備硬化前の絶縁樹脂フィルムは、第2のPETフィルム(PET 5011)側に第2の主面を有し、第1のPETフィルム(PET T60)側に粗化処理される面である第1の主面を有する。
予備硬化後の絶縁樹脂フィルムを有する積層体の作製
ガラスエポキシ基板(FR−4、利昌工業社製「CS−3665」)に、得られた積層フィルムを、第2のPETフィルムを剥離してから、予備硬化前の絶縁樹脂フィルムの第2の主面側からセットした。ガラスエポキシ基板と予備硬化前の絶縁樹脂フィルムと第1のPETフィルムとを有する積層体を、真空加圧式ラミネーター機(名機製作所社製「MVLP−500」)を用いて、ラミネート圧0.5MPa及びラミネート温度70℃で20秒間、更にプレス圧力1MPa及びプレス温度90℃で40秒間加圧加熱し、ガラスエポキシ基板と予備硬化前の絶縁樹脂フィルムと第1のPETフィルムとを有する積層体を得た。その後、第1のPETフィルムを剥がして、オーブン内で140℃30分予備硬化を実施した。このようにして、ガラスエポキシ基板と予備硬化後の絶縁樹脂フィルムとの積層体Aを得た。得られた予備硬化後の絶縁樹脂フィルムは、ガラスエポキシ基板側に第2の主面を有し、ガラスエポキシ基板とは反対に粗化処理される面である第1の主面を有する。
ガラスエポキシ基板(FR−4、利昌工業社製「CS−3665」)に、得られた積層フィルムを、第2のPETフィルムを剥離してから、予備硬化前の絶縁樹脂フィルムの第2の主面側からセットした。ガラスエポキシ基板と予備硬化前の絶縁樹脂フィルムと第1のPETフィルムとを有する積層体を、真空加圧式ラミネーター機(名機製作所社製「MVLP−500」)を用いて、ラミネート圧0.5MPa及びラミネート温度70℃で20秒間、更にプレス圧力1MPa及びプレス温度90℃で40秒間加圧加熱し、ガラスエポキシ基板と予備硬化前の絶縁樹脂フィルムと第1のPETフィルムとを有する積層体を得た。その後、第1のPETフィルムを剥がして、オーブン内で140℃30分予備硬化を実施した。このようにして、ガラスエポキシ基板と予備硬化後の絶縁樹脂フィルムとの積層体Aを得た。得られた予備硬化後の絶縁樹脂フィルムは、ガラスエポキシ基板側に第2の主面を有し、ガラスエポキシ基板とは反対に粗化処理される面である第1の主面を有する。
(実施例2〜3、参考例4、実施例5、参考例6、実施例7,8、参考例9、実施例10〜13、参考例14、実施例15及び比較例1,2)
使用した配合成分の種類及び配合量を下記の表1〜3に示すように変更したこと以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物、第1,第2のPETフィルムと予備硬化前の絶縁樹脂フィルムとを有する積層フィルム、並びにガラスエポキシ基板と予備硬化後の絶縁樹脂フィルムとを有する積層体Aを得た。
使用した配合成分の種類及び配合量を下記の表1〜3に示すように変更したこと以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物、第1,第2のPETフィルムと予備硬化前の絶縁樹脂フィルムとを有する積層フィルム、並びにガラスエポキシ基板と予備硬化後の絶縁樹脂フィルムとを有する積層体Aを得た。
(評価)
(1)シリカの存在状態
得られた積層体Aにおいて、予備硬化後の絶縁樹脂フィルムの断面観察を行った。予備硬化後の絶縁樹脂フィルム中のシリカの存在状態1を下記の判定基準で判定した。なお、予備硬化後の絶縁樹脂フィルム中でのシリカの存在状態は、予備硬化前の絶縁樹脂フィルム中でのシリカの存在状態と一致していた。
(1)シリカの存在状態
得られた積層体Aにおいて、予備硬化後の絶縁樹脂フィルムの断面観察を行った。予備硬化後の絶縁樹脂フィルム中のシリカの存在状態1を下記の判定基準で判定した。なお、予備硬化後の絶縁樹脂フィルム中でのシリカの存在状態は、予備硬化前の絶縁樹脂フィルム中でのシリカの存在状態と一致していた。
[シリカの存在状態1の判定基準]
A:粗化処理される面である第1の主面側の表面部分の厚み0.3μmの第1の領域100重量%中のシリカの含有量が、第1の領域を除く第2の領域100重量%中のシリカの含有量よりも少ないように前記シリカが偏在している
B:Aの判定基準に該当しない
A:粗化処理される面である第1の主面側の表面部分の厚み0.3μmの第1の領域100重量%中のシリカの含有量が、第1の領域を除く第2の領域100重量%中のシリカの含有量よりも少ないように前記シリカが偏在している
B:Aの判定基準に該当しない
(2)第1,第2の領域におけるシリカの存在状態
得られた予備硬化前の絶縁樹脂フィルムにおいて、断面をSEM−EDX分析することで、粗化処理される面である第1の主面側の表面部分の厚み0.3μmの第1の領域におけるシリカの含有量と、第1の領域を除く第2の領域におけるシリカの含有量を測定した。なお、予備硬化前の絶縁樹脂フィルム中での第1,第2の領域におけるシリカの存在状態は、予備硬化後の絶縁樹脂フィルム中での第1,第2の領域におけるシリカの存在状態と一致していた。
得られた予備硬化前の絶縁樹脂フィルムにおいて、断面をSEM−EDX分析することで、粗化処理される面である第1の主面側の表面部分の厚み0.3μmの第1の領域におけるシリカの含有量と、第1の領域を除く第2の領域におけるシリカの含有量を測定した。なお、予備硬化前の絶縁樹脂フィルム中での第1,第2の領域におけるシリカの存在状態は、予備硬化後の絶縁樹脂フィルム中での第1,第2の領域におけるシリカの存在状態と一致していた。
(3)平均線膨張率
得られた絶縁樹脂フィルムを、190℃で3時間加熱して硬化させ、硬化物Aを得た。得られた硬化物Aを、3mm×25mmの大きさに切り出した。線膨張率計(セイコーインスツルメンツ社製「TMA/SS120C」)を用いて、引張り荷重3.3×10−2N、昇温速度5℃/分の条件で、裁断された硬化物の25〜150℃における平均線膨張率を測定した。平均線膨張率を下記の基準で判定した。
得られた絶縁樹脂フィルムを、190℃で3時間加熱して硬化させ、硬化物Aを得た。得られた硬化物Aを、3mm×25mmの大きさに切り出した。線膨張率計(セイコーインスツルメンツ社製「TMA/SS120C」)を用いて、引張り荷重3.3×10−2N、昇温速度5℃/分の条件で、裁断された硬化物の25〜150℃における平均線膨張率を測定した。平均線膨張率を下記の基準で判定した。
[平均線膨張率の判定基準]
○○:25ppm以下
○:25ppmを超え、40ppm/℃以下
×:40ppm/℃を超える
○○:25ppm以下
○:25ppmを超え、40ppm/℃以下
×:40ppm/℃を超える
(4)算術平均粗さRa
上記積層体Aにおける予備硬化後の絶縁樹脂フィルムを、下記の(a)膨潤処理をした後、下記の(b)過マンガン酸塩処理すなわち粗化処理を行った。
上記積層体Aにおける予備硬化後の絶縁樹脂フィルムを、下記の(a)膨潤処理をした後、下記の(b)過マンガン酸塩処理すなわち粗化処理を行った。
(a)膨潤処理:
60℃の膨潤液(アトテックジャパン社製「スウェリングディップセキュリガントP」)に、上記積層体Aを入れて、20分間揺動させた。その後、純水で洗浄した。
60℃の膨潤液(アトテックジャパン社製「スウェリングディップセキュリガントP」)に、上記積層体Aを入れて、20分間揺動させた。その後、純水で洗浄した。
(b)過マンガン酸塩処理:
80℃の過マンガン酸カリウム(アトテックジャパン社製「コンセントレートコンパクトCP」)粗化水溶液に、上記積層体を入れて、20分間揺動させ、ガラスエポキシ基板上に粗化処理された予備硬化物を得た。得られた予備硬化物を、23℃の洗浄液(アトテックジャパン社製「リダクションセキュリガントP」)により2分間洗浄した後、純水でさらに洗浄した。
80℃の過マンガン酸カリウム(アトテックジャパン社製「コンセントレートコンパクトCP」)粗化水溶液に、上記積層体を入れて、20分間揺動させ、ガラスエポキシ基板上に粗化処理された予備硬化物を得た。得られた予備硬化物を、23℃の洗浄液(アトテックジャパン社製「リダクションセキュリガントP」)により2分間洗浄した後、純水でさらに洗浄した。
その後、JIS B0601−1994に準拠して、予備硬化物の粗化処理された表面の算術平均粗さRaを測定した。算術平均粗さRaを下記の基準で判定した。
[算術平均粗さRaの判定基準]
○:20nm以上、200nm以下
×:20nm未満、又は200nmを超える
○:20nm以上、200nm以下
×:20nm未満、又は200nmを超える
(5)接着強度(ピール強度)
上記(4)算術平均粗さRaの評価後に、ガラスエポキシ基板上の粗化処理された予備硬化物に、下記の(c)銅めっき処理を行った。
上記(4)算術平均粗さRaの評価後に、ガラスエポキシ基板上の粗化処理された予備硬化物に、下記の(c)銅めっき処理を行った。
(c)銅めっき処理:
上記予備硬化物の表面を、60℃のアルカリクリーナ(アトテックジャパン社製「クリーナーセキュリガント902」)で5分間処理し、脱脂洗浄した。洗浄後、上記予備硬化物を25℃のプリディップ液(アトテックジャパン社製「プリディップネオガントB」)で2分間処理した。その後、上記予備硬化物を40℃のアクチベーター液(アトテックジャパン社製「アクチベーターネオガント834」)で5分間処理し、パラジウム触媒を付けた。次に、30℃の還元液(アトテックジャパン社製「リデューサーネオガントWA」)により、予備硬化物を5分間処理した。
上記予備硬化物の表面を、60℃のアルカリクリーナ(アトテックジャパン社製「クリーナーセキュリガント902」)で5分間処理し、脱脂洗浄した。洗浄後、上記予備硬化物を25℃のプリディップ液(アトテックジャパン社製「プリディップネオガントB」)で2分間処理した。その後、上記予備硬化物を40℃のアクチベーター液(アトテックジャパン社製「アクチベーターネオガント834」)で5分間処理し、パラジウム触媒を付けた。次に、30℃の還元液(アトテックジャパン社製「リデューサーネオガントWA」)により、予備硬化物を5分間処理した。
次に、上記予備硬化物を化学銅液(アトテックジャパン社製「ベーシックプリントガントMSK−DK」、「カッパープリントガントMSK」、「スタビライザープリントガントMSK」及び「リデューサーCu」)に入れ、無電解めっきをめっき厚さが0.5μm程度になるまで実施した。無電解めっき後に、残留している水素ガスを除去するため、120℃の温度で30分間アニールをかけた。無電解めっきの工程までのすべての工程は、ビーカースケールで処理液を2Lとし、予備硬化物を揺動させながら実施した。
次に、無電解めっき処理された予備硬化物に、電解めっきをめっき厚さが25μmとなるまで実施した。電気銅めっきとして硫酸銅溶液(和光純薬工業社製「硫酸銅五水和物」、和光純薬工業社製「硫酸」、アトテックジャパン社製「ベーシックレベラーカパシドHL」、アトテックジャパン社製「補正剤カパラシドGS」)を用いて、0.6A/cm2の電流を流した。銅めっき処理後、予備硬化物を190℃で90分間加熱し、硬化させて、銅めっき層が形成された硬化物を得た。
[接着強度の測定方法]
上記銅めっき層が形成された硬化物の銅めっき層の表面に10mm幅に切り欠きを入れた。その後、引張試験機(島津製作所社製「オートグラフ」)を用いて、クロスヘッド速度5mm/分の条件で、銅めっき層と硬化物との接着強度(ピール強度)を測定した。接着強度を下記の基準で判定した。
上記銅めっき層が形成された硬化物の銅めっき層の表面に10mm幅に切り欠きを入れた。その後、引張試験機(島津製作所社製「オートグラフ」)を用いて、クロスヘッド速度5mm/分の条件で、銅めっき層と硬化物との接着強度(ピール強度)を測定した。接着強度を下記の基準で判定した。
[接着強度の判定基準]
○○:5.9N/cm以上
○:4.9N/cm以上、5.9N/cm未満
×:4.9N/cm未満
○○:5.9N/cm以上
○:4.9N/cm以上、5.9N/cm未満
×:4.9N/cm未満
結果を下記の表1〜3に示す。
1…絶縁樹脂フィルム
1a…第1の主面
1b…第2の主面
2…シリカ
6…積層対象部材
6a…表面
11…多層基板
12…回路基板
12a…上面
13〜16…絶縁層
17…金属層(配線)
R1…第1の領域
R2…第2の領域
1a…第1の主面
1b…第2の主面
2…シリカ
6…積層対象部材
6a…表面
11…多層基板
12…回路基板
12a…上面
13〜16…絶縁層
17…金属層(配線)
R1…第1の領域
R2…第2の領域
Claims (9)
- 粗化処理されて用いられる絶縁樹脂フィルムであって、
第1の主面と第2の主面とを有し、前記第1の主面が粗化処理される面であり、
エポキシ樹脂と、硬化剤と、シリカとを含有し、
前記エポキシ樹脂が、2種以上の第1のエポキシ樹脂を含み、2種以上の前記第1のエポキシ樹脂が同じ構造単位を有し、かつ2種以上の前記第1のエポキシ樹脂の前記構造単位の繰返し数が異なるか、又は、
前記エポキシ樹脂が、炭素−炭素不飽和結合を有する第2のエポキシ樹脂と、炭素−炭素不飽和結合を有さない第3のエポキシ樹脂とを含み、
粗化処理される面である前記第1の主面側の表面部分の厚み0.3μmの第1の領域100重量%中の前記シリカの含有量が、前記第1の領域を除く第2の領域100重量%中の前記シリカの含有量よりも少ないように前記シリカが偏在しており、
前記第2の領域100重量%中の前記シリカの含有量が60重量%よりも多い、絶縁樹脂フィルム。 - 前記第1の領域100重量%中の前記シリカの含有量が、前記第2の領域100重量%中の前記シリカの含有量よりも10重量%以上少ない、請求項1に記載の絶縁樹脂フィルム。
- 前記エポキシ樹脂が、2種以上の第1のエポキシ樹脂を含み、2種以上の前記第1のエポキシ樹脂が同じ構造単位を有し、かつ2種以上の前記第1のエポキシ樹脂の前記構造単位の繰返し数が異なり、かつ、前記第1の領域中の前記シリカを除く成分100重量%中、前記第1のエポキシ樹脂全体の含有量が10重量%以上、80重量%以下であるか、又は、
前記エポキシ樹脂が、炭素−炭素不飽和結合を有する第2のエポキシ樹脂と、炭素−炭素不飽和結合を有さない第3のエポキシ樹脂とを含む、請求項1又は2に記載の絶縁樹脂フィルム。 - 絶縁樹脂フィルムの全体100重量%中、前記シリカの含有量が30重量%以上、85重量%以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の絶縁樹脂フィルム。
- 絶縁樹脂フィルムの全体100重量%中、前記シリカの含有量が60重量%以上、85重量%以下である、請求項4に記載の絶縁樹脂フィルム。
- 前記第1の主面が、膨潤処理され、かつ膨潤処理後に粗化処理される表面である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の絶縁樹脂フィルム。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の絶縁樹脂フィルムの前記第1の主面を粗化処理することにより得られる、予備硬化物。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の絶縁樹脂フィルムの前記第1の主面を粗化処理することにより得られる予備硬化物を用いて、前記予備硬化物を硬化させることにより得られる硬化物と、
前記硬化物の粗化処理された表面に積層された金属層とを有する、積層体。 - 回路基板と、
前記回路基板上に配置された絶縁層とを備え、
前記絶縁層が、請求項1〜6のいずれか1項に記載の絶縁樹脂フィルムを粗化処理しかつ硬化させることにより形成されている、多層基板。
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