(57)【要約】【課題】絶縁性樹脂層表面が粗化されず平坦な状態であり、かつ無電解／電解めっきにより形成された配線回路層と高い接着力を有するプリント配線板の製造方法を提供する。【解決手段】熱硬化性樹脂組成物からなる絶縁性樹脂層を半硬化状態で基板上に形成し、その樹脂層表面をドライ処理した後、無電解銅めっきおよび電解銅めっき層形成後に加熱処理することで樹脂層を完全に硬化することによりプリント配線板を形成することで、樹脂表面は粗化されることなく平坦な状態で銅めっきでき、かつ高い密着強度が得られる。【選択図】　選択図なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アディティブ法によるプリント配線板の製造方法であって、基材上にエポキシ系樹脂組成物層を、示差走査熱量測定器（以下ＤＳＣと称する）で測定して硬化度５〜５０％の半硬化状態で形成した後、該樹脂層表面をドライ処理し、無電解および電解銅めっきした後に加熱処理し硬化をさらに進ませて硬化度９０〜１００％とすることにより、平滑な樹脂表面上に銅めっき配線層を形成することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アディティブ法により形成された銅めっき配線回路層と絶縁用樹脂層とを交互に積み上げたビルドアップ工法により形成されるプリント配線板、例えば、半導体素子収納用パッケージなどに適した多層プリント配線板等の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子技術の進歩に伴い、高密度な回路を有する多層プリント配線板が求められるようになっている。このような要求に対し、所定の基板表面に絶縁層と配線回路層を交互にコーティング及びめっき等、あるいはビアホール形成等を施して多層化するビルドアップ工法が開発されている。
ビルドアップ工法の一手法として、絶縁用樹脂を回路に直接積層し、その絶縁用樹脂を硬化した後、無電解めっきおよび電解めっきで配線回路を形成するアディティブ法が知られている。このアディティブ法に対応するために、絶縁用樹脂においては無電解めっきにて回路を形成する際の配線回路層との高い接着性が要求されている。一般に樹脂と金属の接着性を上げるためには樹脂表面をコロナ放電処理や酸素プラズマ処理を行って表面に接着に寄与する官能基を生成させることが有効な方法として挙げられるが、それだけではなかなか実用に供するには十分な接着強度が得られない。そこで、アディティブ法では、例えば、特開平７―２０２４８３に見られるように、絶縁用樹脂の樹脂表面を予め粗化剤等により粗化することで、その樹脂表面に凹凸構造を形成し、それにめっきすることでアンカー効果によりその接着性を得るのが通常の方法だった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、最近ではＭＰＵの動作周波数の高速化や信号処理の高速化などの要求からより高周波特性の良好な基板材料やプロセスの技術開発が求められており、より配線回路のファインパターン化や絶縁層の薄膜化等が要求されている。この場合、配線回路層を形成する銅めっきにおいて前述したような樹脂表面を粗化する従来の方法では、ファインパターンの配線回路層形成時に配線幅のバラツキを生じやすく、電気的絶縁の信頼性が十分でない。また高周波信号伝送の減衰や遅延という問題が指摘されている。
【０００４】
本発明は、無電界および電解めっきで形成される配線回路層と絶縁用樹脂層とを交互に積み上げたビルドアップ工法により作製されるプリント配線板の製造方法において、平坦な樹脂表面を有し、かつ、配線回路層として用いるに十分な銅めっきの接着強度が得られるプリント配線板の製造方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述のような課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、エポキシ系樹脂組成物層を半硬化状態で基板上に形成し、その樹脂層表面をドライ処理した後、無電解銅めっきおよび電解銅めっき層形成後に加熱処理することで樹脂層を完全に硬化することによりプリント配線板を形成することで、樹脂表面は粗化されることなく平坦な状態で銅めっきでき、かつ高い密着強度が得られることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、
（１）アディティブ法によるプリント配線板の製造方法であって、基材上にエポキシ系樹脂組成物層を、示差走査熱量測定器（以下ＤＳＣと称する）で測定して硬化度５〜５０％の半硬化状態で形成した後、該樹脂層表面をドライ処理し、無電解および電解銅めっきした後に加熱処理し硬化をさらに進ませて硬化度９０〜１００％とすることにより、平滑な樹脂表面上に銅めっき配線層を形成することを特徴とするプリント配線板の製造方法、
である。
【０００６】
本発明について、以下に詳しく説明する。
本発明に用いられるエポキシ系樹脂組成物は、その主な成分として、エポキシ樹脂、エポキシ硬化剤からなり、また諸物性の必要に応じて、添加剤、ゴム成分などの弾性体、難燃剤及び難燃助剤が加えられたものである。
上記のエポキシ系樹脂組成物を基材上に塗布する方法としては一般的に用いられる種々の方法が適用される。例えば、それらを溶解する溶媒を加えた溶液をスピンコートやカーテンコートやドクターブレードコートなどで直接基材上に塗布して乾燥によって溶媒を揮散させる方法でも良いし、ＰＥＴなどの支持フィルム上にあらかじめ塗布乾燥して該樹脂組成物よりなるフィルムを作成しそれを基材上に貼り合わせても良く、それらに限られるものではない。樹脂層を基材上に塗布した後、オーブンや熱プレス機を用いて加熱し、該樹脂層を半硬化状態にする。
【０００７】
次に、本発明におけるエポキシ系樹脂組成物層の半硬化状態について説明する。エポキシ系樹脂組成物のような熱硬化性樹脂においては、ＤＳＣを用いた等温測定により、その経過時間に対する硬化反応を測定することから樹脂層の硬化度を追跡できる。すなわち、ＤＳＣ測定で発熱を示す上に凸のピーク状曲線の面積からある硬化条件での硬化度が求められる。本発明における樹脂の硬化度は、このＤＳＣの発熱ピーク曲線から得られた全ピーク面積を１００％とし、これに対する半硬化状態時間までのピーク面積の比率で表される。
【０００８】
銅めっきの密着性向上のために必要とされる半硬化状態は、前記の方法を用いて求めた樹脂の硬化度が５〜５０％の範囲の時である。好ましくは１５〜３０％の時である。硬化度が５％未満では無電解銅めっき工程における試薬による樹脂の溶出や劣化が生じやすく、５０％を超えるとめっき後の熱処理による密着性向上の効果が十分に得られない傾向がある。
本発明の樹脂表面のドライ処理については、プラズマ放電処理やＵＶ光処理を用いることができ、樹脂表面を粗化することなく平坦なままの状態で、かつその樹脂表面を活性化させる。具体的にはプラズマ処理であれば真空プラズマ処理あるいは減圧プラズマ処理、コロナ放電処理などがある。プラズマを形成するために用いられるガスは、例えば酸素や公知のフッ化ガス、またはアルゴンやヘリウムなどの不活性ガス、あるいはこれらの混合ガス等でも良い。ＵＶ光処理については、エキシマランプや水銀ランプなどが使われるが、これらに限られるものではない。樹脂表面を活性化または改質化させるためには、より高エネルギーの照射光が望ましく、３．２ｅＶから８．２ｅＶが好ましい。照射エネルギーが３．２ｅＶより低いと、十分樹脂表面が活性化されず、銅めっき密着強度が十分得られない。
【０００９】
次に、本発明の樹脂表面への無電解および電解銅めっきについて説明する。本発明の無電解銅めっきについては、前述のドライ処理された樹脂表面を粗化処理することなく平滑な状態で、例えば市販されている無電解銅めっき核形成処理剤を用いて、まずパラジウム触媒核を付与した後、アクセレータ処理により樹脂表面に金属パラジウムを生成させる。次いで市販の無電解銅めっき処理液を用いて、無電解銅めっき層を形成する。次いで例えば硫酸銅めっき浴等を用いて適度な電解銅めっき処理により銅めっき配線層を形成する。
【００１０】
本発明においては、前述した銅めっき層の形成後に、使用するエポキシ樹脂に応じて、その加熱硬化に必要な温度条件で加熱処理することにより、半硬化状態で積層したエポキシ系樹脂組成物の硬化を進行させ、硬化度９０〜１００％とする。硬化度を９５〜１００％とすると更に好ましい。具体的には、前述のＤＳＣでの等温測定から、硬化反応が収束するよりも十分長い時間加熱処理することが望ましい。硬化が不十分だと熱特性や耐薬品性、機械的強度が十分得られず、また銅めっき密着強度も低くなる傾向が見られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体的にするために実施例を挙げて説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものではない。
【００１２】
【実施例１】
剥離用ＰＥＴフィルムの付いたエポキシ樹脂組成物からなる熱硬化性フィルム（有沢製作所（株）製、Ｖタイプ）を、ガラスエポキシ絶縁基板上に重ね合わせ、面圧３０ｋｇ／ｃｍ２、基板温度１８０℃の処理条件で１分３０秒間熱プレスを行い、この樹脂層が半硬化状態で積層板を形成した。この熱プレス条件におけるエポキシ系樹脂層の硬化度はＤＳＣ（セイコーインスツルメンツ（株）製、ＤＳＣ６００）を用いた１８０℃での等温度測定から、約１５％であった。
【００１３】
この半硬化状態の樹脂層からＰＥＴフィルムを剥離した後、その樹脂層表面を、プラズマ処理装置を用いて酸素ガス流量２００ｓｃｃｍ入力パワー１００Ｗの条件で３０秒間プラズマ放電処理を行った。
次にこの積層体に市販の無電解銅めっき処理薬（奥野製薬（株）製、ビルドカッパ−）を用いて、パラジウム触媒核を付与し、アクセレータ処理した後、無電解銅めっき処理剤に２０分間浸漬して無電解銅めっき層を形成した後、これを脱水のため１５０℃のオーブンで３０分間乾燥した。
【００１４】
次に所定の無電解めっき層を形成した基板を、電解銅めっき浴槽に浸漬し、１Ａ／ｄｍ２の電流を流しながら４０分間電解銅めっきし、全体で約２０μｍ厚の銅めっき層を形成した。この後、１８０℃の熱風オーブン内で６０分間加熱処理を行い、半硬化状態で形成した表面樹脂層を完全に硬化させて樹脂表面を粗化することなく銅めっき層を形成した積層板を作製した。
前記の製造方法で得られた積層板について、その銅めっきのピール強度をＪＩＳ−Ｃ−６４８１の方法で測定した。
【００１５】
【比較例１】
実施例１と同じ熱硬化性接着フィルムを、基板温度１８０℃で９分熱プレス処理を行い、その他は実施例１と同様にして樹脂層が半硬化状態で積層体を形成した。この熱プレス条件における熱硬化性フィルムの硬化度は、ＤＳＣ測定結果から約６０％であった。
この積層体に実施例１と同様の方法で該樹脂表面にドライ処理を施し、無電解／電解により銅めっき層を形成した後、１８０℃の熱風オーブン内で６０分間加熱処理を行い、半硬化状態で積層した樹脂層を完全に硬化させて銅めっき形成した積層板を作製した。
前記の製造方法で得られた積層板について、その銅めっきのピール強度をＪＩＳ−Ｃ−６４８１の方法で測定した。
【００１６】
【比較例２】
実施例１と同様の熱プレス条件で、該熱硬化性接着フィルムの硬化度がＤＳＣ測定で約１５％の半硬化状態である積層体を形成した。この樹脂層表面に実施例１に示すようなドライ処理を施さず、その他は実施例１と同様の方法で無電解／電解により銅めっき層を形成した後、１８０℃の熱風オーブン内で６０分間加熱処理を行い、半硬化状態で積層した樹脂層を完全に硬化させて銅めっき層形成した積層板を作製した。前記の製造方法で得られた積層板について、その銅めっきのピール強度をＪＩＳ−Ｃ−６４８１の方法で測定した。
【００１７】
【比較例３】
実施例１と同様の熱プレス条件で、該熱硬化性接着フィルムの硬化度がＤＳＣ測定で約１５％の半硬化状態で積層体を形成した。
この積層体に実施例１と同様の方法で該樹脂表面にドライ処理を施し、無電解／電解により銅めっき層を形成した後、１５０℃の熱風オーブン内で６０分間加熱処理を行い、銅めっき層を形成した積層板を作製した。この加熱処理条件による樹脂層の硬化度はＤＳＣによる発熱量測定から７０％であった。前記の製造方法で得られた積層板について、その銅めっきのピール強度をＪＩＳ−Ｃ−６４８１の方法で測定した。
【００１８】
【表１】
2004031583.tif 000002
【００１９】
【発明の効果】
本発明は、その絶縁性樹脂層表面を粗化することなく平滑面に無電解／電解めっきにより形成された配線回路層と高い接着力を有するプリント配線板の製造方法を提供する。微細な配線回路層の形成が必要な半導体素子収納用パッケージ等に好適に使用できる。