(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともエポキシ硬化成分を含有してなる接着剤を介在せしめて、導体層を有するポリイミド系絶縁材料を積層してなり、導体層間をスルーホールもしくはブラインドビアホールに施した金属めっきにより接続する構造を有する多層配線基板において、スルーホールもしくはブラインドビアホールの接着剤層の界面にイミダゾール類化合物が存在することを特徴とする多層配線基板。
【請求項２】
少なくともエポキシ硬化成分を含有してなる接着剤を介在せしめて、導体層を有するポリイミド系絶縁材料を積層してなり、導体層間をスルーホールもしくはブラインドビアホールに施した金属めっきにより接続する構造を有する多層配線基板の製造方法において、スルーホールもしくはブラインドビアホールに金属めっきを施す前処理として、少なくともイミダゾール類化合物を含有する処理液にて処理する工程を含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法。
【請求項３】
少なくともイミダゾール類化合物を含有する処理液にて処理する工程とデスミア工程の間に、少なくとも熱処理工程を含むことを特徴とする請求項２記載の多層配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スルーホール信頼性、ブラインドビアホールの接続信頼性に優れた多層配線基板の製造方法、及び多層配線基板に関する。
【従来の技術】
【０００２】
近年、電子技術の進歩に伴い、電子情報端末の小型化、軽量化、高機能化がますます求められている。その結果、プリント配線板に代表される配線基板においても高密度化を目的として導体回路が多層に形成された多層配線基板が脚光を浴びてきた。
【０００３】
従来、接着剤を介して導体層を有するポリイミド系絶縁材料を積層してなる構造を有する多層配線基板において、電気的に層間を接続させる際には、導体回路上にアクリル系やエポキシ系の接着剤を介在せしめてポリイミド系絶縁材料を積層した構造体に対して、スルーホールやブラインドビアホールを施し、銅めっきの前処理として、スルーホールやブラインドビアホールのスミアを過マンガン酸カリウム等のデスミア液で化学的処理にて除去を行った後に無電解銅めっき、更には電気銅めっきを行い電気的に層間を接続していた。
【０００４】
しかしながら、広く一般的に利用されているこの方法では、アクリル系やエポキシ系の接着剤層の耐薬品性が接着剤層以外の絶縁層に用いられているポリイミド系材料に比べて著しく劣るため、スルーホールやブラインドビアホールの過マンガン酸カリウム等のデスミア処理液によるデスミア処理時の膨潤の問題をかかえており、製品歩留りが悪い、スルーホール周りやブラインドビアホール周りの信頼性が低いといった問題点を有していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述のごとき従来の問題点を解消し、デスミア時の接着層による悪影響を排除し、スルーホールやブラインドビアホールの内壁のスミアを通常のプリント配線板と同様に処理しても、接続信頼性の高いスルーホールめっきやブラインドビアめっきを形成することができる多層配線基板の製造方法、および多層配線基板を提供することができる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、鋭意検討の結果、上記のような従来の課題を解決することができた。すなわち本発明は、請求項１においては、少なくともエポキシ硬化成分を含有してなる接着剤を介在せしめて、導体層を有するポリイミド系絶縁材料を積層してなり、導体層間をスルーホールもしくはブラインドビアホールに施した金属めっきにより接続する構造を有する多層配線基板において、スルーホールもしくはブラインドビアホールにイミダゾール類化合物が存在することを特徴とする多層配線基板としたものである。
【０００７】
また、請求項２においては、少なくともエポキシ硬化成分を含有してなる接着剤を介在せしめて、導体層を有するポリイミド系絶縁材料を積層してなり、導体層間をスルーホールもしくはブラインドビアホールに施した金属めっきにより接続する構造を有する多層配線基板の製造方法において、スルーホールもしくはブラインドビアホールに金属めっきを施す前処理として、少なくともイミダゾール類化合物を含有する処理液にて処理する工程を含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法としたものである。
【０００８】
また、請求項３においては、少なくともイミダゾール類化合物を含有する処理液にて処理する工程とデスミア工程の間に、少なくとも熱処理工程を含むことを特徴とする請求項２記載の多層配線基板の製造方法としたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は、以上のことを特徴とする多層配線基板の製造方法を用いることにより、イミダゾール類化合物がエポキシ硬化成分の更なる硬化促進触媒として作用するため、少なくともエポキシ硬化成分を含有してなる接着剤を介在せしめて、ポリイミド系絶縁材料を積層してなる構造を有する多層配線基板のスルーホールもしくはブラインドビアホールで露出している少なくともエポキシ硬化成分を含有してなることを特徴とする接着剤層の硬化反応を促進することで、耐薬品性を向上させることができるため、スルーホールめっきやブラインドビアホールめっきの接続信頼性に優れた多層配線基板を提供することが出来る。
【００１０】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００１１】
本発明における少なくともエポキシ硬化成分を含有してなることを特徴とする接着剤としては、エポキシ系接着剤はもちろんのこと、アクリル系材料にエポキシ硬化成分含有した接着剤、ポリイミド系材料にエポキシ硬化成分を含有した接着剤、ゴム系材料にエポキシ硬化成分を含有した接着剤等を例示することができるが、これらに限定するものではなく、接着剤にエポキシ硬化成分が少しでも含有されている接着剤であれば何れの接着剤でも構わない。
【００１２】
本発明におけるエポキシ硬化成分とは、エポキシ化合物と反応する全ての硬化系を意味し、例えば、エポキシ化合物とアミン類との硬化反応、エポキシ化合物とカルボン酸類との硬化反応、エポキシ化合物とフェノール類との硬化反応、エポキシ化合物と酸無水物類との硬化反応、エポキシ化合物とポリアミド樹脂との硬化反応、イミダゾール類によるエポキシ化合物の硬化反応、潜在性硬化剤によるエポキシ化合物の硬化反応、更にはこれらの組み合わせ等による硬化反応を例示することができるが、これらに限定するものではない。
【００１３】
また本発明におけるポリイミド系絶縁材料としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミドのことを示し、通常ジアミンと酸無水物とを反応後、加熱もしくは化学的にイミド化させることにより得られるが、ポリイミド系絶縁材料であれば、その製造方法は特に限定されるものではない。
【００１４】
本発明におけるイミダゾール類化合物としては、例えば、２−メチルイミダゾール、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、１，２−ジ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−フェニルイミダゾール、１−ベンジル−２−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−エチル−４−メチルイミダゾリウムトリメリテイト、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）−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２‘−エチル−４−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−トリアジンのイソシアヌル酸付加物、２−フェニルイミダゾールのイソシアヌル酸付加物、２−メチルイミダゾールの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、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニル−４，５−ジ（２−シアノエトキシ）メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾリン、２−フェニルイミダゾリン、１−ドデシル−２−メチル−３−ベンジルイミダゾリウムクロライド、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール塩酸塩、１−ベンジル−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−ビニル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−メタクリロイルオキシ−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−ビニル−１，３，５−トリアジンのイソシアヌル酸付加物、２，４−ジアミノ−６−メタクリロイルオキシ−１，３，５−トリアジンのイソシアヌル酸付加物、２−クロロメチルベンゾイミダゾール、１−メチルベンゾイミダゾール、２−メチルベンゾイミダゾール、２，５，６−トリメチルベンゾイミダゾール、２−メチル−５−ニトロベンゾイミダゾール等が例示できるが、これらに限定されるものではない。
【００１５】
一般に、本発明のイミダゾール類化合物は、酸成分や水溶性溶媒と混合することにより溶液化が可能である。本発明に用いられる酸成分としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、ｎ−酪酸、イソ−酪酸、アクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、マレイン酸、アセチレンジカルボン酸、モノクロル酢酸、トリクロル酢酸、乳酸、オキシ酪酸、グリセリン酸、酒石酸、リンゴ酸、クエン酸等の有機酸；塩酸、硫酸、硝酸、リン酸等の無機酸等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。また本発明に用いられる水溶性溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等が例示できるが、これらに限定されるのではない。
【００１６】
本発明における金属めっきを施す前処理工程としては、スルーホールやブラインドビアホールを形成してから例えば無電解銅めっきやダイレクトプレーティングを行うまでの工程のことを示し、このスルーホールやブラインドビアホールを形成してから無電解銅めっきやダイレクトプレーティングを行うまでの工程間においては、どの段階で処理しても構わない。
【００１７】
また本発明は、少なくともイミダゾール類化合物を含有する処理液にて処理する工程の後に熱処理工程を行うと効果的である。
【００１８】
本発明における多層配線基板とは、例えば、多層フレキシブルプリント配線板、リジット・フレキシブル複合基板、プリント配線板上にフレキシブルプリント配線板を積層した多層配線基板等を例示できるが、これらに限定されるものではなく、２層以上の導体層を有し、少なくともエポキシ硬化成分を含有してなることを特徴とする接着剤を介在せしめて、ポリイミド系絶縁材料を積層してなる構造を有する多層配線基板であれば、いかなる多層配線基板でも構わない。
【００１９】
なお、スルーホールもしくはブラインドビアホールにイミダゾール類化合物が存在することは、例えば、スルーホールもしくはブラインドビアホール界面をＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）等の表面分析手法を用いることにより検出することができる。
【００２０】
【実施例】
以下、実施例に基づき、本発明をさらに具体的に説明する。
（接着フィルムの作製）
オルソクレゾール型ノボラックフェノール樹脂（フェノール当量１２０ｇ／ｅｑ．）１６重量部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量１９４ｇ／ｅｑ．）２２重量部、アクリロニトリルゴム（ＮＩＰＯＬ１０４２、日本ゼオン（株）、アクリロニトリル含量３３．５％）４０重量部、１-シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール（四国化成（株））を１重量部、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド（パーブチルＣ、日本油脂（株））１重量部をテトラヒドロフラン中に添加、混合して充分に溶解させ、固形分率４０重量％のエポキシ硬化系を含有する接着剤ワニスを得た。この液状接着剤を、乾燥後の接着層の厚さが２０μｍになるように厚さ３８μｍの剥離処理を施したポリエチレンテレフタレートフィルムの一面に塗布し、熱風循環型乾燥機中にて１２０℃で５分間乾燥して、エポキシ硬化系を含有する接着剤フィルムを作製した。
【００２１】
（実施例１）
市販の両面２層フレキシブルプリント回路用基板エスパネックス（新日鐵化学(株)製）の銅箔面に所定の回路加工を施し両面２層フレキシブルプリント回路板を得た。得られた両面２層フレキシブルプリト回路板の両面に、作製したエポキシ硬化系を含有する接着フィルムを接着剤層が内側を向くように配置し、真空プレスを用い１２０℃、５ｋｇ／ｃｍ2、６０秒で仮圧着を行った。さらにポリエチレンテレフタレートの剥離フィルムを剥離した後、更に片面２層フレキシブルプリント回路用基板（エスパネックス：新日鐵化学(株)製）の銅箔面が外側を向くように順に配置し真空プレスを用い１５０℃、１０ｋｇ／ｃｍ2、３０分加熱・圧着を行い積層した。得られた積層基板の表裏に、レーザー加工によりブラインドビアホールを形成した後、２−エチル−４−メチルイミダゾール１０ｇ、酢酸２０ｇ、ブチルセルソルブ１００ｇ、を純水１Ｌに加え攪拌を行い均一に混合された処理液にて４０℃で３分間浸漬した後、水洗、乾燥を行い、更には１５０℃で１時間加熱硬化を行った。その後、過マンガン酸カリウム系デスミア溶液（過マンガン酸カリウム７０ｇ／Ｌ、水酸化ナトリウム４０ｇ／Ｌ）にて７０℃で５分間デスミア処理を行った後、通常の無電解めっき及び電解めっきを行い層間の導通を接続せしめた後、パターン形成、カバーレイフィルムの積層、外形加工を行い、４層の導体層を有する多層配線基板を得た。
【００２２】
（実施例２）
実施例１の２−エチル−４−メチルイミダゾールを２−フェニル−４−メチルイミダゾールに代えた以外は実施例１と同様にして４層の導体層を有する多層配線基板を得た。
【００２３】
（実施例３）
実施例１の２−エチル−４−メチルイミダゾールを１−ベンジル−２−メチルイミダゾールに代えた以外は実施例１と同様にして４層の導体層を有する多層配線基板を得た。
【００２４】
（実施例４）
実施例１の２−エチル−４−メチルイミダゾールを１−シアノエチル−２−メチルイミダゾールに代えた以外は実施例１と同様にして４層の導体層を有する多層配線基板を得た。
【００２５】
（実施例５）
実施例１の２−エチル−４−メチルイミダゾールを１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾールに代えた以外は実施例１と同様にして４層の導体層を有する多層配線基板を得た。
【００２６】
（実施例６）
実施例１の２−エチル−４−メチルイミダゾールを２−クロロメチルベンゾイミダゾールに代えた以外は実施例１と同様にして４層の導体層を有する多層配線基板を得た。
【００２７】
（実施例７）
実施例１の２−エチル−４−メチルイミダゾールを２−メチル−５−ニトロベンゾイミダゾールに代えた以外は実施例１と同様にして４層の導体層を有する多層配線基板を得た。
【００２８】
（比較例）
実施例１の２−エチル−４−メチルイミダゾール１０ｇ、酢酸２０ｇ、ブチルセルソルブ１００ｇ、を純水１Ｌに加え攪拌を行い均一に混合された処理液にて４０℃で３分間浸漬した後、水洗、乾燥を行い、更には１５０℃で１時間加熱硬化を行った工程を除いた以外は実施例１と同様にして４層の導体層を有する多層配線基板を得た。
【００２９】
（ブラインドビアホール形状の評価）
実施例１〜７及び比較例によって得られた４層の導体層を有する多層配線基板のブラインドビアホール接続部をクロスセクション法により断面観察を行い、接着剤層の膨潤及びダメージが観察されなかったものを○、接着剤層の膨潤及びダメージが観察されたものを×として表１に記載した。
【００３０】
（ビア接続信頼性評価）
実施例１〜７及び比較例によって得られた４層の導体層を有する多層配線基板に対して気漕冷熱衝撃試験（ー６５℃〜１２５℃、各３０分、１０００サイクル）を行った。試験終了後、導体回路が断線しなかったものを○、断線したものを×として表１に記載した。
【００３１】
【表１】
0004016609.tif 000002
【００３２】
表１から明らかなように、実施例１〜７では目的の諸特性、即ち、接着剤層の膨潤やダメージがなく、接続信頼性の優れた多層配線基板を提供することができたのに対して、比較例では接着剤の膨潤やダメージが観測されたとともに、十分なブラインドビアホールの接続信頼性が得られなかった。
【００３３】
以上の結果より、本発明の多層配線基板の製造方法は、スルーホールやブラインドビアホールの接続信頼性の優れた多層配線基板を提供できることが判明した。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の多層配線基板及びその製造方法を用いることにより、イミダゾール類化合物がエポキシ硬化成分の更なる硬化促進触媒として作用するため、少なくともエポキシ硬化成分を含有してなる接着剤を介在せしめて、ポリイミド系絶縁材料を積層してなる構造を有する多層配線基板のスルーホールもしくはブラインドビアホールで露出している接着剤層の硬化反応を促進することで、耐薬品性を向上させることができるため、スルーホールめっきやブラインドビアホールめっきの接続信頼性に優れた多層配線基板を提供することが出来る。