CN105578737A - 电路基板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供在制造电路基板时,可以在含有无机填充材料的绝缘层上形成具有良好的通孔形状、内部沾污量少的小直径的通孔的技术。电路基板,其是含有绝缘层的电路基板,所述绝缘层形成有开口直径为15μm以下的通孔,其中,绝缘层的表面的算术平均粗糙度(Ra)为150nm以下,绝缘层含有无机填充材料,该绝缘层的在与绝缘层的表面垂直的方向上的截面中,宽度15μm的区域中所含的粒径3μm以上的无机填充材料的平均数为1.0以下。
Description
技术领域
本发明涉及电路基板及其制造方法。
背景技术
在各种电子器件中广泛使用的电路基板由于电子器件的小型化、高功能化而被要求电路布线的微细化、高密度化。作为电路基板的制造技术,已知利用了在内层基板上交替重叠绝缘层和导体层的堆叠(ビルドアップ)方式的制造方法。在利用了堆叠方式的制造方法中,绝缘层例如通过使用含有支撑体和设置于该支撑体上的树脂组合物层的粘接薄膜等而将树脂组合物层在内层基板上层叠、并使树脂组合物层热固化来形成。接着,利用激光在形成的绝缘层上进行开孔加工,形成通孔,进行除污(desmear)处理,由此同时进行通孔内部的树脂残渣(沾污,smear)的除去和绝缘层表面的粗糙化(例如专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
[专利文献1]日本特开2008-37957号公报。
发明内容
发明要解决的课题
在实现电路布线的进一步高密度化时,期望通孔的小直径化。通孔一般通过利用了激光的开孔加工来形成,作为激光,目前主要使用穿孔速度高、在制造成本方面有利的二氧化碳激光。然而,在通孔的小直径化方面有限制,例如利用二氧化碳激光形成开口直径25μm以下的通孔是困难的状況。
作为可在通孔的形成中使用的激光,除了二氧化碳激光以外,还可列举准分子激光(ExcitedDimerLaser的简称)。准分子激光不太用于通孔的形成,但通常可得到强的紫外区域的激光,因而与二氧化碳激光等红外线激光不同,不产生热。因此,可进行更微细的加工,可期待有助于通孔的小直径化。
另一方面,为了对应于高速信号传送,绝缘层的低介电常数化在推进,在绝缘层中含有无机填充材料是合适的。
本发明人等尝试了通过准分子激光在含有无机填充材料的绝缘层中形成小直径的通孔。其结果是发现有激光加工性降低,通孔的形状(也简称为“通孔形状”)劣化、或通孔内部的沾污量增大的情况。特别地,在为了实现介电常数低的绝缘层,而提高绝缘层中的无机填充材料含量的情况下存在大的问题。另外,发现利用准分子激光形成通孔的绝缘层的算术平均粗糙度(Ra)的值高的情况下也具有同样的问题。通孔形状的劣化导致导通可靠性的降低,另外通孔内部的沾污量的增大使在严格的条件下进行除污处理成为必要,形成电路布线的微细化的障碍。
本发明的课题在于提供在制造电路基板时,在含有无机填充材料的绝缘层中可形成具有良好的通孔形状、内部沾污量少的小直径的通孔的技术。
解决课题用的手段
本发明包含以下的内容:
[1]电路基板,其是含有绝缘层的电路基板,所述绝缘层形成有开口直径为15μm以下的通孔,其中,
绝缘层的表面的算术平均粗糙度(Ra)为150nm以下,
绝缘层含有无机填充材料,该绝缘层的在与绝缘层的表面垂直的方向上的截面中,宽度15μm的区域中所含的粒径3μm以上的无机填充材料的平均数为1.0以下;
[2]根据[1]所述的电路基板,其中,绝缘层的表面的Ra为100nm以下;
[3]根据[1]或[2]所述的电路基板,其中,通孔的开口直径为12μm以下;
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的电路基板,其中,该绝缘层的在与绝缘层的表面垂直的方向上的截面中,宽度15μm的区域的树脂面积A1与无机填充材料面积A2满足0.1≤A2/(A1+A2);
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的电路基板,其中,通孔的开口直径D与通孔的最小直径Dmin满足0.65≤Dmin/D;
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的电路基板,其中,绝缘层含有用硅烷化合物进行了表面处理的无机填充材料,所述硅烷化合物包含具有芳香环的有机基团;
[7]根据[1]~[6]中任一项所述的电路基板,其中,无机填充材料为二氧化硅;
[8]半导体装置,其含有[1]~[7]中任一项所述的电路基板;
[9]电路基板的制造方法,其包含
步骤(A):将含有支撑体和设置在该支撑体上的树脂组合物层的粘接薄膜在内层基板上层叠,使树脂组合物层与内层基板接合;
步骤(B):在附着有支撑体的状态下将树脂组合物层进行热固化而形成绝缘层;和
步骤(C):利用准分子激光在绝缘层上形成开口直径为15μm以下的通孔,
其中,步骤(B)中形成的绝缘层含有无机填充材料,该绝缘层的在与绝缘层的表面垂直的方向上的截面中,宽度15μm的区域中所含的粒径3μm以上的无机填充材料的平均数为1.0以下;
[10]根据[9]所述的方法,其中,在步骤(C)之前除去支撑体;
[11]根据[9]或[10]所述的方法,其中,绝缘层的表面的算术平均粗糙度(Ra)为150nm以下;
[12]根据[9]~[11]中任一项所述的方法,其中,该绝缘层的在与绝缘层的表面垂直的方向上的截面中,宽度15μm的区域的树脂面积A1与无机填充材料面积A2满足0.1≤A2/(A1+A2);
[13]根据[9]~[12]中任一项所述的方法,其中,通孔的开口直径D与通孔的最小直径Dmin满足0.65≤Dmin/D;
[14]根据[9]~[13]中任一项所述的方法,其中,绝缘层含有用硅烷化合物进行了表面处理的无机填充材料,所述硅烷化合物包含具有芳香环的有机基团;
[15]根据[9]~[14]中任一项所述的方法,其中,无机填充材料为二氧化硅。
发明的效果
根据本发明,在制造电路基板时,在含有无机填充材料的绝缘层中可形成具有良好的通孔形状、内部沾污量少的小直径的通孔。
附图说明
图1是用于说明在绝缘层的截面中,在宽度15μm的区域中的粒径为3μm以上的无机填充材料的计数方法的简要图;
图2是用于说明通孔形状的简要图。
符号的说明
1内层基板
10绝缘层
11树脂成分
12无机填充材料。
具体实施方式
首先对于本发明的构思进行说明。
在本发明中,满足下述条件(i)和(ii),同时在绝缘层中利用准分子激光形成小直径(例如开口直径为15μm以下)的通孔:
(i)绝缘层的表面的算术平均粗糙度(Ra)为150nm以下;和
(ii)该绝缘层的在与绝缘层的表面垂直的方向上的截面中,宽度15μm的区域中所含的粒径3μm以上的无机填充材料的平均数为1.0以下。
本发明人等在制造电路基板时,通过满足上述特定的条件(i)和(ii)、同时利用准分子激光进行开孔加工,由此实现可以在含有无机填充材料的绝缘层中形成具有良好的通孔形状、内部沾污量少的小直径的通孔。
-条件(i)-
条件(i)涉及绝缘层的表面的算术平均粗糙度(Ra)。本发明人等发现利用准分子激光形成小直径的通孔时,绝缘层的表面的Ra对于通孔形状、沾污量有较大影响。
从形成具有良好的通孔形状、内部沾污量少的小直径的通孔的角度考虑,绝缘层的表面的算术平均粗糙度(Ra)为150nm以下、优选为140nm以下、更优选为130nm以下、进而优选为120nm以下、进而更优选为110nm以下、特别优选为100nm以下、90nm以下、80nm以下、或70nm以下。该Ra的下限没有特别限定,从使绝缘层与导体层的密合强度稳定化的角度考虑,通常可以为1nm以上、5nm以上、10nm以上等。绝缘层的表面的算术平均粗糙度(Ra)可以使用非接触型表面粗糙度计来测定。作为非接触型表面粗糙度计的具体例,可以列举维易科精密仪器有限公司(VeecoInstrumentsInc.、ビーコインスツルメンツ)制的“WYKONT3300”。
-条件(ii)-
条件(ii)涉及绝缘层中的无机填充材料的粒径。本发明人等发现利用准分子激光形成小直径的通孔时,绝缘层中的无机填充材料的粒径对于通孔形状、沾污量有较大影响。
从形成具有良好的通孔形状、内部沾污量少的小直径的通孔的角度考虑,该绝缘层的在与绝缘层的表面垂直的方向上的截面(也简称为“绝缘层的截面”)中,宽度15μm的区域中所含的粒径3μm以上的无机填充材料的平均数n为1.0以下、优选为0.9以下、更优选为0.8以下、进而优选为0.7以下、0.6以下、或0.5以下。该平均数n的下限越低越好,可以为0。
绝缘层的截面可以使用FIB-SEM复合装置合适地进行观察。作为FIB-SEM复合装置,可以列举例如SIINanoTechnology(ナノテクノロジー)(株)制“SMI3050SE”。利用FIB(聚焦离子束)切削出该绝缘层的与绝缘层的表面垂直的方向上的截面后,利用SEM(扫描型电子显微镜)观察该截面,可以取得截面SEM图像。利用了SEM的观察范围、观察倍率只要可适当地对在绝缘层的截面中、在宽度15μm的区域中所含的粒径为3μm以上的无机填充材料进行计数,就没有特别限定,可根据使用的装置的规格确定。
在得到平均数n时,“宽度15μm的区域”是指在截面SEM图像中,绝缘层的总厚度t(μm)×宽度15μm的区域。另外,“粒径为3μm以上的无机填充材料”是指截面SEM图像中的最大直径为3μm以上的无机填充材料。应予说明,无机填充材料的最大直径中超过1/2落入宽度15μm的区域时,判定该无机填充材料“包含在宽度15μm的区域中”。参考图1,更详细地说明无机填充材料的计数方法。在图1中,示出了含有树脂成分10和粒径为3μm以上的无机填充材料12的、厚度t的绝缘层10的截面。在图1记载的绝缘层的截面中,存在3个粒径为3μm以上的无机填充材料,各无机填充材料的最大直径用点划线表示。在3个无机填充材料中,对于正中间的无机填充材料,其最大直径全部落入宽度15μm的区域,判定该无机填充材料“包含在宽度15μm的区域中”。对于左侧的无机填充材料,其最大直径中超过1/2落入宽度15μm的区域,判断该无机填充材料“包含在宽度15μm的区域中”。对于右侧的无机填充材料,其最大直径中仅不到1/2落入宽度15μm的区域,判定该无机填充材料不包含在宽度15μm的区域。因此,关于图1记载的绝缘层的截面,判定在宽度15μm的区域存在2个粒径为3μm以上的无机填充材料。对于绝缘层样品,获取充分数量(N1)的截面SEM图像,对宽度15μm的区域中所含的粒径为3μm以上的无机填充材料进行计数,由此可以算出平均数n。其中,N1为10以上是合适的。在本发明中,平均数n可以按照下述的<绝缘层中的无机填充材料的粒径的评价>中记载的步骤算出。
根据满足上述条件(i)和(ii)的本发明,可以形成具有良好的通孔形状、内部沾污量少的小直径的通孔。伴随通孔的小直径化,有通孔形状、内部沾污量的问题变得显著的倾向,但根据本发明的方法,可以在通孔形状和内部沾污量没有劣化的条件下有利地形成具有例如15μm以下、优选为14μm以下、更优选为12μm以下、进而优选为10μm以下、9μm以下、8μm以下、7μm以下、6μm以下、或5μm以下的开口直径(顶部直径)的通孔。通孔的开口直径的下限没有特别限定,通常可以为1μm以上、2μm以上、3μm以上等。
如前所述,本发明人等发现,在绝缘层中含有一定量以上的粒径大的无机填充材料时,有利用了准分子激光的激光加工性降低,通孔的形状(也简称为“通孔形状”)劣化,或通孔内部的沾污量增大的情况。特别地,无机填充材料的含量变高时,问题更为明显。相对于此,根据本发明,即使绝缘层中的无机填充材料含量高的情况下,也可以在该绝缘层中形成具有良好的通孔形状、内部沾污量少的小直径的通孔。
绝缘层中的无机填充材料含量可以使用绝缘层的截面中的无机填充材料的面积比进行评价。详细来说,对于绝缘层中的无机填充材料含量,在将绝缘层的截面中的宽度15μm的区域的树脂面积设为A1、无机填充材料面积设为A2时,可以使用A2/(A1+A2)的值进行评价。A2/(A1+A2)的值越大,表示绝缘层中的无机填充材料含量越高。从绝缘层的低介电常数化的角度考虑,A2/(A1+A2)的值优选为0.1以上(即,0.1≤A2/(A1+A2))、更优选为0.2以上、进而优选为0.3以上、进而更优选为0.4以上。A2/(A1+A2)的值的上限没有特别限定,但从绝缘层的机械强度等的角度考虑,优选为0.9以下、更优选为0.8以下。应予说明在本发明中,“树脂面积”是指树脂成分所占的面积。针对树脂面积而言的“树脂成分”是指在构成绝缘层的成分中,除去了无机填充材料的成分。绝缘层的截面的A2/(A1+A2)的值可以根据下述的<绝缘层截面中的树脂面积和无机填充材料面积的测定>中记载的步骤来求得。
在本发明中,满足上述条件(i)和(ii),同时在绝缘层上利用准分子激光形成小直径的通孔。
准分子激光通常使用稀有气体与卤素气体的混合气体来使激光产生。产生的激光的波长属于紫外区域,与二氧化碳激光这样的红外线激光相比,发热极少。准分子激光的激光波长根据使用的混合气体的种类而不同,例如为193nm(ArF)、248nm(KrF)、308nm(XeCl)、351nm(XeF)。特别地,248nm(KrF)、308nm(XeCl)是合适的。另外还已知仅用稀有气体使激光产生的准分子激光,作为该准分子激光的激光波长,存在172nm(Xe2)、146nm(Kr2)、126nm(Ar2)。它们也包含在本发明的准分子激光中。
利用了准分子激光的开孔加工条件(例如激光波长、脉冲数、脉冲宽度、输出功率)只要可形成具有良好的通孔形状、内部沾污量少的小直径的通孔就没有特别限定,可根据使用的准分子激光加工机的规格,在一般的加工条件的范围下适当决定。作为市售的准分子激光加工机,可以列举例如SUSSMicroTech社制“ELP300Gen2”。
根据前述的满足条件(i)和(ii)、同时利用准分子激光进行开孔加工的本发明的方法,可以在含有无机填充材料的绝缘层(即使无机填充材料含量高的绝缘层)中,形成具有良好的通孔形状、内部沾污量少的小直径的通孔。
参照图2,对于通孔的形状进行说明。图2示出了内层基板1、和以与该内层基板接合的方式设置的厚度t的绝缘层10,在该绝缘层10中形成(a)~(c)的示意的通孔。在本发明中,通孔的“开口直径”(D)是指绝缘层表面(在图2中,Z=0的位置)的通孔的直径。另外,通孔的“最小直径”(Dmin)是指Z为0~t的范围中的通孔的最小直径。通孔的“最大直径”(Dmax)是指Z为0~t的范围中的通孔的最大直径。例如图2中的(a)的通孔具有随着从绝缘层表面向绝缘层的深度方向(Z)前进,直径缓慢变小的正向锥形(順テーパ形状)。对于所述的通孔(a),开口直径D为最大直径Dmax,在通孔底部(图2中Z=t的位置),呈现为最小直径Dmin。使用准分子激光形成通孔时,通常形成(a)的通孔。另外,有时形成图2中的(b)或(c)的通孔。(b)的通孔在从绝缘层表面向绝缘层的深度方向(Z)前进一定距离(k1t;其中k1为满足0<k1<1的数。)期间直径缓慢变小,进而向深度方向前进时直径缓慢变大。对于所述的通孔(b),开口直径D或通孔底部(Z=t的位置)的直径为最大直径Dmax,在深度k1t的位置,呈现为最小直径Dmin。(c)的通孔在从绝缘层表面向绝缘层的深度方向(Z)前进一定距离(k2t;其中k2为满足0<k2<1的数。)期间直径缓慢变大,进而向深度方向前进时直径缓慢变小。对于所述的通孔(c),在深度k2t的位置,呈现为最大直径Dmax,开口直径D或通孔底部(Z=t的位置)的直径为最小直径Dmin。
不论(a)~(c)的通孔的区别,从得到良好的导通可靠性的观点出发,通孔的开口直径D与通孔的最小直径Dmin满足0.65≤Dmin/D是合适的。如果Dmin/D的值低,则是因为归结于镀敷液向通孔内部的浸透的劣化,进而招致导通可靠性的降低。从得到更好的导通可靠性的观点出发,Dmin/D的值优选为0.66以上、更优选为0.68以上、进而优选为0.70以上、0.72以上、0.74以上、0.76以上、0.78以上、或0.80以上。Dmin/D的值的上限为1,通常为0.99以下、0.98以下、0.95以下、0.90以下等。根据本发明的方法,可以有利地形成Dmin/D的值高的小直径的通孔。Dmin/D的值,可以对于充分数量(N2)的通孔、利用SEM对通孔开口部进行表面观察来求得。因为即使关于(c)的通孔,在通孔底部的直径比开口直径D小时,也可通过利用了SEM的表面观察来测定最小直径Dmin(不能目视确认通孔底部的直径时,开口直径D为最小直径Dmin)。N2为10以上是合适的。
应予说明,大量形成(c)的通孔的情况是稀少的,但在所述情况下,通孔的开口直径D与通孔的最大直径Dmax满足Dmax/D≤1.35是合适的。Dmax/D的值优选为1.30以下、更优选为1.20以下、进而优选为1.10以下或1.05以下。Dmax/D的值的下限为1。Dmax/D的值,可以对于充分数量(N2)的通孔、利用SEM观察通孔截面来求得。N2为10以上是合适的。
在本发明中,绝缘层的厚度t(μm)和通孔的开口直径D(μm),从形成具有良好的通孔形状、内部沾污量少的小直径的通孔的角度考虑,优选满足t≤3D,更优选满足t≤2.5D,进而优选满足t≤2D,进而更优选满足t≤1.8D、t≤1.6D、t≤1.4D、t≤1.2D、或t≤1D。绝缘层的厚度t的下限没有特别限定,通常为1μm以上、2μm以上、3μm以上等。
在合适的实施方式中,绝缘层通过将含有无机填充材料的树脂组合物层进行热固化而形成。
从使绝缘层的介电常数充分降低、实现高速信号传送的角度考虑,构成树脂组合物层的树脂组合物中的无机填充材料的含量优选为20质量%以上、更优选为25质量%以上。
应予说明,在本发明中,构成树脂组合物的各成分的含量是将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时的值。
使用含有无机填充材料的树脂组合物形成绝缘层时,具有下述情况:利用了准分子激光的激光加工性降低,通孔形状劣化,或通孔内部的沾污量增大。相对于此,在满足上述特定的条件(i)和(ii)、同时利用准分子激光形成通孔的本发明中,可以使用无机填充材料含量高的树脂组合物,而通孔形状和沾污量不存在问题。例如,树脂组合物中的无机填充材料的含量可以高至30质量%以上、40质量%以上、50质量%以上、60质量%以上、或70质量%以上。
树脂组合物中的无机填充材料的含量的上限从防止绝缘层的机械强度降低的角度考虑,优选为90质量%以下、更优选为85质量%以下。
作为无机填充材料,可以列举例如二氧化硅、氧化铝、玻璃、堇青石、硅氧化物、硫酸钡、滑石、粘土、云母粉、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、氧化镁、氮化硼、氮化铝、氮化锰、硼酸铝、钛酸钡、钛酸锶、钛酸钙、钛酸镁、钛酸铋、氧化钛、锆酸钡、锆酸钙、磷酸锆、和磷酸钨酸锆等。其中,无定形二氧化硅、熔融二氧化硅、晶体二氧化硅、合成二氧化硅、中空二氧化硅等二氧化硅是特别合适的。另外作为二氧化硅,优选为球形二氧化硅。无机填充材料可以单独使用1种,也可以将2种以上组合使用。
无机填充材料的平均粒径从合适地满足上述条件(i)和(ii)的角度考虑,优选为0.6μm以下、更优选为0.5μm以下、进而优选为0.4μm以下、0.3μm以下、0.25μm以下、0.2μm以下、0.15μm以下、或0.1μm以下。无机填充材料的平均粒径的下限没有特别限定,通常可以为0.01μm以上、0.02μm以上等。作为具有这样的平均粒径的无机填充材料的市售品,可以列举例如电气化学工业(株)制“UFP-30”、“UFP-40”、(株)アドマテックス制“SO-C2”、“SO-C1”、“YC100C”、“YA050C”、“YA050C-MJE”、“YA010C”、トクヤマ(株)制“シルフィルNSS-3N”、“シルフィルNSS-4N”、“シルフィルNSS-5N”。无机填充材料的平均粒径可以利用基于米氏(Mie)散射理论的激光衍射-散射法来测定。具体地,利用激光衍射散射式粒度分布测定装置,以体积基准制成无机填充材料的粒度分布,将其中值直径设为平均粒径,由此可以测定。测定样品可以优选使用利用超声波使无机填充材料分散在水中而成的样品。作为激光衍射散射式粒度分布测定装置,可以使用株式会社堀场制作所制“LA-500”等。
为了提高耐湿性,无机填充材料优选用硅烷化合物、有机硅氮烷化合物、铝系偶联剂、钛系偶联剂、锆系偶联剂等的1种以上的表面处理剂进行处理。
特别地,本发明人等发现通过使用用硅烷化合物进行了表面处理的无机填充材料,所述硅烷化合物含有具有芳香环的有机基团,可实现上述A2/(A1+A2)的值高,且上述条件(ii)的平均数n低的绝缘层。因此,在合适的一个实施方式中,构成树脂组合物层的树脂组合物、进而绝缘层包含用硅烷化合物进行了表面处理的无机填充材料,所述硅烷化合物含有具有芳香环的有机基团。
从可实现A2/(A1+A2)的值高、且平均数n低的绝缘层的观点出发,作为具有芳香环的有机基团,优选是碳原子数为6~20(优选6~14、更优选6~12、进而优选6~10)的芳基,其中优选为苯基。
作为在无机填充材料的处理中使用的含有具有芳香环的有机基团的硅烷化合物,只要可将上述具有芳香环的有机基团引入到无机填充材料的表面,就没有特别限定,也可以进而具有可与下述的环氧树脂等树脂成分反应的反应基(例如氨基、环氧基、巯基等)。作为所述的硅烷化合物的具体例,可以列举苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、缩水甘油氧基丙基苯基二乙氧基硅烷、巯基丙基苯基二甲氧基硅烷。作为硅烷化合物的市售品,可以列举例如信越化学工业(株)制“KBM103”(苯基三甲氧基硅烷)、信越化学工业(株)制“KBM573”(N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷)等。硅烷化合物可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
利用表面处理剂进行的表面处理的程度可以通过无机填充材料的每单位表面积的碳量来评价。无机填充材料的每单位表面积的碳量从可实现A2/(A1+A2)的值高、且平均数n低的绝缘层的观点出发,优选为0.02mg/m2以上,更优选为0.1mg/m2以上,进而优选为0.2mg/m2以上。另一方面,从防止树脂清漆的熔融粘度、薄膜形式下的熔融粘度的升高的观点出发,优选为1mg/m2以下,更优选为0.8mg/m2以下,进而优选为0.5mg/m2以下。
无机填充材料的每单位表面积的碳量可以将表面处理后的无机填充材料利用溶剂(例如甲基乙基酮(MEK))进行洗涤处理后进行测定。具体地,将作为溶剂的充分量的MEK加入到用表面处理剂进行了表面处理的无机填充材料中,在25℃进行5分钟的超声波洗涤。除去上清液,使固体成分干燥后,可使用碳分析计测定无机填充材料的每单位表面积的碳量。作为碳分析计,可以使用株式会社堀场制作所制“EMIA-320V”等。
在一个实施方式中,构成树脂组合物层的树脂组合物除了含有上述无机填充材料、而且还含有热固性树脂。作为热固性树脂,可以使用在形成电路基板的绝缘层时使用的以往公知的热固性树脂,其中优选是环氧树脂。构成树脂组合物层的树脂组合物还可含有固化剂。因此在一个实施方式中,树脂组合物除了含有无机填充材料、而且还含有环氧树脂和固化剂。
-环氧树脂-
作为环氧树脂,可以列举例如双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚AF型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、三酚型环氧树脂、萘酚酚醛清漆(naphtholnovolak)型环氧树脂、苯酚酚醛清漆(phenolnovolak)型环氧树脂、叔丁基邻苯二酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、蒽型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、甲酚酚醛清漆(cresolnovolak)型环氧树脂、联苯型环氧树脂、线型脂肪族环氧树脂、具有丁二烯结构的环氧树脂、脂环式环氧树脂、杂环式环氧树脂、含螺环的环氧树脂、环己烷二甲醇型环氧树脂、亚萘基醚型环氧树脂、三羟甲基型环氧树脂、四苯基乙烷型环氧树脂等。环氧树脂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
环氧树脂优选含有1分子中有2个以上环氧基的环氧树脂。在以环氧树脂的不挥发成分为100质量%的情况下,优选至少50质量%以上为1分子中有2个以上环氧基的环氧树脂。其中,树脂组合物优选单独含有在20℃温度下为固态的环氧树脂(也称为“固态环氧树脂”),或组合含有固态环氧树脂、与在20℃温度下为液态的环氧树脂(以下称为“液态环氧树脂”)。作为固态环氧树脂,优选是1分子中有3个以上环氧基的固态环氧树脂,更优选是1分子中有3个以上环氧基的芳香族系固态环氧树脂。作为液态环氧树脂,优选是1分子中有2个以上环氧基的液态环氧树脂,更优选是1分子中有2个以上环氧基的芳香族系液态环氧树脂。在本发明中,芳香族系的环氧树脂是指在其分子内具有芳香环的环氧树脂。
作为液态环氧树脂,优选双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、萘型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、以及具有丁二烯结构的环氧树脂,更优选双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、以及萘型环氧树脂。作为液态环氧树脂的具体例,可列举出DIC(株)制的“HP4032”、“HP4032H”、“HP4032D”、“HP4032SS”(萘型环氧树脂)、三菱化学(株)制的“jER828EL”、“828US”(双酚A型环氧树脂)、“jER807”(双酚F型环氧树脂)、“jER152”(苯酚酚醛清漆型环氧树脂)、新日铁住金化学(株)制的“ZX1059”(双酚A型环氧树脂与双酚F型环氧树脂的混合品);ナガセケムテックス(株)制的“EX-721”(缩水甘油酯型环氧树脂)、株式会社大赛路(ダイセル)制的“セロキサイド2021P”(具有酯骨架的脂环式环氧树脂)、“PB-3600”(具有丁二烯结构的环氧树脂)。这些环氧树脂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
作为固态环氧树脂,优选萘型4官能环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、三酚型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、联苯型环氧树脂、亚萘基醚型环氧树脂、蒽型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚AF型环氧树脂、四苯基乙烷型环氧树脂,更优选萘型4官能环氧树脂、萘酚型环氧树脂、联苯型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、和双酚AF型环氧树脂。作为固态环氧树脂的具体例,可列举出DIC(株)制的“HP-4700”、“HP-4710”(萘型4官能环氧树脂)、“N-690”、“N-695”(甲酚酚醛清漆型环氧树脂)、“HP-7200”、“HP7200H”、“HP7200HH”(双环戊二烯型环氧树脂)、“EXA7311”、“EXA7311-G3”、“EXA7311-G4”、“EXA7311-G4S”、“HP6000”(亚萘基醚型环氧树脂);日本化药(株)制的“EPPN-502H”(三酚型环氧树脂)、“NC7000L”(萘酚酚醛清漆型环氧树脂)、“NC3000H”、“NC3000”、“NC3000L”、“NC3100”(联苯型环氧树脂);新日铁住金化学(株)制的“ESN475V”(萘酚型环氧树脂)、“ESN485”(萘酚酚醛清漆型环氧树脂);三菱化学(株)制的“YX4000H”、“YL6121”(联苯型环氧树脂)、“YX4000HK”(联二甲酚型环氧树脂)、“YX8800”(蒽型环氧树脂);大阪燃气化学株式会社(大阪ガスケミカル(株))制的“PG-100”、“CG-500”;三菱化学(株)制的“YL7800”(芴型环氧树脂)、三菱化学(株)制的“jER1010”(固态双酚A型环氧树脂)、“YL7723”、“YL7760”(双酚AF型环氧树脂)、“jER1031S”(四苯基乙烷型环氧树脂)等。这些环氧树脂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
并用液态环氧树脂和固态环氧树脂作为环氧树脂的情况下,二者的量比(液态环氧树脂:固态环氧树脂)以质量比计优选为1:0.1~1:5的范围。通过使液态环氧树脂与固态环氧树脂的量比在该范围内,能够获得i)以下述的粘接薄膜的形态使用时具有适度的粘着性、ii)以粘接薄膜的形态使用时得到充分的挠性且操作性提高、以及iii)可得到具有充分断裂强度的绝缘层等效果。从上述i)~iii)的效果的观点出发,液态环氧树脂与固态环氧树脂的量比(液态环氧树脂:固态环氧树脂)以质量比计更优选为1:0.5~1:5的范围,进一步优选为1:1~1:4.5的范围,特别优选为1:1.5~1:4.5的范围。
树脂组合物中环氧树脂的含量优选为3质量%~60质量%,更优选为5质量%~55质量%,进一步优选为5质量%~45质量%。
环氧树脂的环氧当量优选为50~5000,更优选为50~3000,进一步优选为80~2000,进一步更优选为110~1000。通过使环氧树脂的环氧当量在此范围内,能够得到固化物的交联密度充分、表面粗糙度小的绝缘层。应予说明,环氧当量可按照JISK7236测定,是含有1当量环氧基的树脂的质量。
环氧树脂的重均分子量优选为100~5000,更优选为250~3000,进一步优选为400~1500。此处,环氧树脂的重均分子量是由凝胶渗透色谱(GPC)法测定的聚苯乙烯换算的重均分子量。
-固化剂-
作为固化剂,只要具有使环氧树脂固化的功能则没有特别限制,例如可列举出苯酚(phenol)系固化剂、萘酚系固化剂、活性酯系固化剂、苯并噁嗪系固化剂、氰酸酯系固化剂和碳二亚胺系固化剂等。固化剂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
作为苯酚系固化剂和萘酚系固化剂,从耐热性和耐水性的观点出发,优选具有酚醛清漆(novolac)结构的苯酚系固化剂、或者具有酚醛清漆结构的萘酚系固化剂。另外,从与导体层的密合强度的观点出发,优选含氮苯酚系固化剂或含氮萘酚系固化剂,更优选含三嗪骨架的苯酚系固化剂或含三嗪骨架的萘酚系固化剂。其中,从高度满足耐热性、耐水性、以及与导体层的密合强度的观点出发,优选含三嗪骨架的苯酚酚醛清漆树脂或含三嗪骨架的萘酚酚醛清漆树脂。这些固化剂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。作为苯酚系固化剂和萘酚系固化剂的具体例,例如可列举出明和化成(株)制的“MEH-7700”、“MEH-7810”、“MEH-7851”;日本化药(株)制的“NHN”、“CBN”、“GPH”;新日铁住金化学(株)制的“SN-170”、“SN-180”、“SN-190”、“SN-475”、“SN-485”、“SN-495”、“SN-375”、“SN-395”;DIC(株)制的“LA-7052”、“LA-7054”、“LA-3018”、“LA-1356”、“TD2090”等。
作为活性酯系固化剂没有特别限制,通常优选使用酚酯类、苯硫酚酯类、N-羟基胺酯类、杂环羟基化合物的酯类等1分子中具有2个以上反应活性高的酯基的化合物。该活性酯系固化剂优选是由羧酸化合物和/或硫代羧酸化合物与羟基化合物和/或硫醇化合物的缩合反应所得的固化剂。特别是从耐热性提高的观点出发,优选由羧酸化合物与羟基化合物所得的活性酯系固化剂,更优选由羧酸化合物与苯酚化合物和/或萘酚化合物所得的活性酯系固化剂。作为羧酸化合物,例如可列举出苯甲酸、乙酸、琥珀酸、马来酸、衣康酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、苯均四酸等。作为苯酚化合物或萘酚化合物,例如可列举出氢醌、间苯二酚、双酚A、双酚F、双酚S、酚酞啉、甲基化双酚A、甲基化双酚F、甲基化双酚S、苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、邻苯二酚、α-萘酚、β-萘酚、1,5-二羟基萘、1,6-二羟基萘、2,6-二羟基萘、二羟基二苯甲酮、三羟基二苯甲酮、四羟基二苯甲酮、间苯三酚、苯三酚、双环戊二烯型联苯酚化合物、苯酚酚醛清漆等。此处,“双环戊二烯型联苯酚化合物”是指,1分子双环戊二烯中缩合2分子苯酚所得的联苯酚化合物。
作为活性酯系固化剂的合适的具体例,可以列举含有双环戊二烯型联苯酚结构的活性酯化合物、含有萘结构的活性酯化合物、含有苯酚酚醛清漆的乙酰化物的活性酯化合物、含有苯酚酚醛清漆的苯甲酰化物的活性酯化合物、使芳香族羧酸与具有酚羟基的含磷原子的低聚物反应而得的活性酯化合物,其中更优选含有双环戊二烯型联苯酚结构的活性酯化合物、含有萘结构的活性酯化合物、使芳香族羧酸与具有酚羟基的含磷原子的低聚物反应而得的活性酯化合物。应予说明,在本发明中,“双环戊二烯型联苯酚结构”表示由亚苯基-二环戊搭烯(ジシクロペンタレン)-亚苯基形成的2价的结构单元。
作为活性酯系固化剂,可使用在日本特开2004-277460号公报、日本特开2013-40270号公报中公开的活性酯化合物,另外也可以使用市售的活性酯化合物。作为活性酯化合物的市售品,可以列举例如DIC(株)制的“EXB9451”、“EXB9460”、“EXB9460S”、“HPC-8000-65T”、“HPC-8000L-65M”(含有双环戊二烯型联苯酚结构的活性酯化合物)、DIC(株)制的“9416-70BK”(含有萘结构的活性酯化合物)、三菱化学(株)制的“DC808”(含有苯酚酚醛清漆的乙酰化物的活性酯化合物)、三菱化学(株)制的“YLH1026”(含有苯酚酚醛清漆的苯甲酰化物的活性酯化合物)、DIC(株)制的“EXB9050L-62M”(含磷原子的活性酯化合物)。
作为苯并噁嗪系固化剂的具体例,可列举出昭和高分子(株)制的“HFB2006M”、四国化成工业(株)制的“P-d”、“F-a”。
作为氰酸酯系固化剂没有特别限制,可列举例如酚醛清漆型(苯酚酚醛清漆型、烷基苯酚酚醛清漆型等)氰酸酯系固化剂、双环戊二烯型氰酸酯系固化剂、双酚型(双酚A型、双酚F型、双酚S型等)氰酸酯系固化剂、以及它们的一部分三嗪化而成的预聚物等。作为具体例,可以列举双酚A二氰酸酯、多酚氰酸酯(低聚(3-亚甲基-1,5-亚苯基氰酸酯))、4,4’-亚甲基双(2,6-二甲基苯基氰酸酯)、4,4’-亚乙基二苯基二氰酸酯、六氟双酚A二氰酸酯、2,2-双(4-氰酸酯)苯基丙烷、1,1-双(4-氰酸酯苯基甲烷)、双(4-氰酸酯-3,5-二甲基苯基)甲烷、1,3-双(4-氰酸酯苯基-1-(甲基亚乙基))苯、双(4-氰酸酯苯基)硫醚、以及双(4-氰酸酯苯基)醚等双官能氰酸酯树脂、由苯酚酚醛清漆和甲酚酚醛清漆等衍生出的多官能氰酸酯树脂、这些氰酸酯树脂的一部分三嗪化而成的预聚物等。作为氰酸酯系固化剂的市售品,可列举出ロンザジャパン(株)制的“PT30”和“PT60”(均为苯酚酚醛清漆型多官能氰酸酯树脂)、“BA230”(双酚A二氰酸酯的一部分或全部三嗪化而形成三聚体的预聚物)等。
作为碳二亚胺系固化剂的具体例,可列举出日清纺化学(株)制的“V-03”、“V-07”等。
从提高所得绝缘层的机械强度、耐水性的观点出发,环氧树脂与固化剂的量比以[环氧树脂的环氧基的总数]:[固化剂的反应基团的总数]的比率计,优选为1:0.2~1:2的范围,更优选为1:0.3~1:1.5的范围,进一步优选为1:0.4~1:1.2的范围。此处,固化剂的反应基团是活性羟基、活性酯基等,根据固化剂的种类而不同。另外,环氧树脂的环氧基的总数是指,所有环氧树脂中各环氧树脂的固体成分质量除以环氧当量所得的值的总计值,固化剂的反应基团的总数是指,所有固化剂中各固化剂的固体成分质量除以反应基团当量所得的值的总计值。
树脂组合物可根据需要进而含有选自热塑性树脂、固化促进剂、阻燃剂和有机填充材料中的1种以上的添加剂。
-热塑性树脂-
作为热塑性树脂,例如可列举出苯氧树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、聚烯烃树脂、聚丁二烯树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、聚苯醚树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚醚酮树脂、聚酯树脂。热塑性树脂可以单独使用一种,或者也可以组合使用两种以上。
热塑性树脂的聚苯乙烯换算的重均分子量优选为8000~70000的范围,更优选为10000~60000的范围,进一步优选为20000~60000的范围。热塑性树脂的聚苯乙烯换算的重均分子量采用凝胶渗透色谱(GPC)法测定。具体而言,热塑性树脂的聚苯乙烯换算的重均分子量可以采用以下方式计算:使用(株)岛津制作所制LC-9A/RID-6A作为测定装置,使用昭和电工(株)制ShodexK-800P/K-804L/K-804L作为色谱柱,使用氯仿等作为流动相,柱温40℃下进行测定,利用标准聚苯乙烯的标准曲线进行计算。
作为苯氧树脂,例如可列举出具有选自双酚A骨架、双酚F骨架、双酚S骨架、双酚乙酰苯骨架、酚醛清漆骨架、联苯骨架、芴骨架、双环戊二烯骨架、降冰片烯骨架、萘骨架、蒽骨架、金刚烷骨架、萜烯骨架、以及三甲基环己烷骨架中的一种以上的骨架的苯氧树脂。苯氧树脂的末端可以是酚羟基、环氧基等任意官能团。苯氧树脂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。作为苯氧树脂的具体例,可列举出三菱化学(株)制的“1256”和“4250”(均为含双酚A骨架的苯氧树脂)、“YX8100”(含双酚S骨架的苯氧树脂)、以及“YX6954”(含双酚乙酰苯骨架的苯氧树脂),此外还可列举出新日铁住金化学(株)制的“FX280”和“FX293”;三菱化学(株)制的“YX7553”、“YL6794”、“YL7213”、“YL7290”和“YL7482”等。
作为聚乙烯醇缩醛树脂的具体例,可列举出电气化学工业(株)制的电化ブチラール4000-2、5000-A、6000-C、6000-EP;积水化学工业(株)制的エスレックBH系列、BX系列、KS系列、BL系列、BM系列等。
作为聚酰亚胺树脂的具体例,可列举出新日本理化(株)制的“リカコートSN20”和“リカコートPN20”。作为聚酰亚胺树脂的具体例,还可列举出双官能性羟基末端聚丁二烯、二异氰酸酯化合物与四元酸酐反应所得的线型聚酰亚胺(日本特开2006-37083号公报记载的物质)、含有聚硅氧烷骨架的聚酰亚胺(日本特开2002-12667号公报和日本特开2000-319386号公报等记载的物质)等改性聚酰亚胺。
作为聚酰胺-酰亚胺树脂的具体例,可列举出东洋纺织(株)制的“バイロマックスHR11NN”和“バイロマックスHR16NN”。作为聚酰胺-酰亚胺树脂的具体例,还可列举出日立化成工业(株)制的含有聚硅氧烷骨架的聚酰胺-酰亚胺“KS9100”、“KS9300”等改性聚酰胺-酰亚胺。
作为聚醚砜树脂的具体例,可列举出住友化学(株)制的“PES5003P”等。
作为聚砜树脂的具体例,可列举出ソルベイアドバンストポリマーズ(株)制的聚砜“P1700”、“P3500”等。
树脂组合物中的热塑性树脂的含量优选为0.1质量%~20质量%,更优选为0.5质量%~10质量%,进一步优选为1质量%~5质量%。
-固化促进剂-
作为固化促进剂,例如可列举出磷系固化促进剂、胺系固化促进剂、咪唑系固化促进剂、胍系固化促进剂等,优选磷系固化促进剂、胺系固化促进剂、咪唑系固化促进剂。固化促进剂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。将环氧树脂与固化剂的不挥发成分之和设为100质量%时,树脂组合物层中的固化促进剂的含量优选在0.05质量%~3质量%的范围内使用。
-阻燃剂-
作为阻燃剂,例如可列举出有机磷系阻燃剂、有机系含氮磷化合物、氮化合物、有机硅系阻燃剂、金属氢氧化物等。阻燃剂可以单独使用一种,或者也可以组合使用两种以上。树脂组合物中的阻燃剂的含量没有特别限制,但优选为0.5质量%~10质量%,更优选为1质量%~9质量%。
-有机填充材料-
作为有机填充材料,可以使用能在形成电路基板的绝缘层时使用的任意有机填充材料,例如可列举出橡胶颗粒、聚酰胺微粒、有机硅颗粒等,优选橡胶颗粒。
作为橡胶颗粒,只要是对表现出橡胶弹性的树脂实施化学交联处理,在有机溶剂中不溶解且不熔化的树脂的微粒体,则没有特别限制,例如可列举出丙烯腈丁二烯橡胶颗粒、丁二烯橡胶颗粒、丙烯酸橡胶颗粒等。作为橡胶颗粒,具体可列举出XER-91(日本合成橡胶(株)制)、スタフィロイドAC3355、AC3816、AC3816N、AC3832、AC4030、AC3364、IM101(以上为アイカ工业(株)制)、パラロイドEXL2655、EXL2602(以上为吴羽化学工业(株)制)等。
有机填充材料的平均粒径优选为0.005μm~1μm的范围,更优选为0.2μm~0.6μm的范围。有机填充材料的平均粒径可采用动态光散射法测定。例如可通过以下方式测定:利用超声波等将有机填充材料均匀分散在适当的有机溶剂中,使用高浓度粒径分析仪(大塚电子(株)制“FPAR-1000”),以质量基准制成有机填充材料的粒度分布,将其中值粒径作为平均粒径。树脂组合物层中的有机填充材料的含量优选为1质量%~10质量%,更优选为2质量%~5质量%。
-其它成分-
树脂组合物可以根据需要含有其它成分。作为所述的其它成分,例如可列举出有机铜化合物、有机锌化合物和有机钴化合物等有机金属化合物、以及增稠剂、消泡剂、流平剂、密合性赋予剂、着色剂等树脂添加剂等。
树脂组合物的制备方法没有特别限定,可以列举例如使用旋转混合器等将配合成分、根据需要添加溶剂等进行混合、分散的方法等。应予说明,从使上述的条件(ii)中的平均数n降低的观点出发,根据需要,可以将树脂组合物用过滤器过滤等,除去具有规定粒径的粒子。因此,在一个实施方式中,绝缘层通过将利用过滤器过滤进行了除去粒径d(μm)以上的粒子的处理的树脂组合物的层进行热固化而形成。这里,d优选为4以下、更优选为3以下、进而优选为2以下、进而更优选为1以下。过滤器的过滤精度优选为4μm以下、更优选为3μm以下、进而优选为2μm以下、进而更优选为1μm以下。作为可在树脂组合物的过滤中使用的合适的过滤器,可以列举例如(株)ロキテクノ制“SCP-010”、“SHP-020”、“SHP-030”。
[电路基板]
对于基于上述本发明的构思得到的电路基板进行说明。
本发明的电路基板是含有形成了开口直径为15μm以下的通孔的绝缘层的电路基板,其特征在于,
绝缘层的表面的算术平均粗糙度(Ra)为150nm以下,
绝缘层含有无机填充材料,该绝缘层的在与绝缘层的表面垂直的方向上的截面中,宽度15μm的区域中所含的粒径为3μm以上的无机填充材料的平均数为1.0以下。
本发明的电路基板的特征在于,在含有无机填充材料的绝缘层中可形成通孔形状良好且内部沾污量少的小直径的通孔。
通孔的开口直径的合适范围、通孔的形状(即,Dmin/D和Dmax/D的合适范围)、绝缘层的表面的合适的Ra值、绝缘层的厚度、绝缘层的截面中的平均数n和A2/(A1+A2)的合适范围如前所述。绝缘层的组成也如前所述。在合适的一个实施方式中,绝缘层含有用含有具有芳香环的有机基团的硅烷化合物进行了表面处理的无机填充材料。具有芳香环的有机基团的详细情况、合适的硅烷化合物如前所述。
本发明的电路基板进一步含有在绝缘层的表面形成的导体层(电路)。导体层的详细情况如下述的[电路基板的制造方法]中所记载的那样。在合适的一个实施方式中,本发明的电路基板含有电路宽度(线宽line;L)与电路间的宽度(间隔space;S)之比(L/S)为10μm/10μm以下(即,布线间距20μm以下)的电路。在更合适的一个实施方式中,含有L/S=9μm/9μm以下(布线间距18μm以下)、L/S=8μm/8μm以下(布线间距16μm以下)、L/S=7μm/7μm以下(布线间距14μm以下)、L/S=6μm/6μm以下(布线间距12μm以下)、L/S=5μm/5μm以下(布线间距10μm以下)、或L/S=4μm/4μm以下(布线间距8μm以下)的微细的电路。
[半导体装置]
使用本发明的电路基板,可以制造半导体装置。
作为半导体装置,可列举出供于电气制品(例如计算机、手机、数码相机和电视机等)和交通工具(例如摩托车、汽车、电车、船舶和航空器等)等的各种半导体装置。
本发明的半导体装置可以通过在电路基板的导通部位安装部件(半导体芯片)来制造。“导通部位”是指“传导电路基板中的电信号的部位”,其位置可以是表面、或填埋的部位的任一者。另外,半导体芯片只要是以半导体为材料的电气电路元件即可,没有特别限定。
制造本发明的半导体装置时的半导体芯片的安装方法只要使半导体芯片有效地发挥功能即可,没有特别限定,具体地,可以列举引线接合安装方法、倒装芯片安装方法、采用内建非凹凸层(バルプなしビルドアップ層、BBUL)的安装方法、采用各向异性导电膜(ACF)的安装方法、采用非导电性膜(NCF)的安装方法等。其中,“采用内建非凹凸层(BBUL)的安装方法”是指“将半导体芯片直接埋入电路基板的凹部,使半导体芯片与电路基板上的布线连接的安装方法”。
[电路基板的制造方法]
本发明的电路基板的制造方法只要可实现上述本发明的构思,就没有特别限定。以下,对于可实现本发明的构思的合适的实施方式进行例示。
在合适的实施方式中,本发明的电路基板的制造方法包括
步骤(A):将含有支撑体和设置在该支撑体上的树脂组合物层的粘接薄膜在内层基板上层叠,使树脂组合物层与内层基板接合;
步骤(B):在附着有支撑体的状态下将树脂组合物层进行热固化而形成绝缘层;和
步骤(C):利用准分子激光在绝缘层上形成开口直径为15μm以下的通孔,
其特征在于,步骤(B)中形成的绝缘层含有无机填充材料,该绝缘层的在与绝缘层的表面垂直的方向上的截面中,宽度15μm的区域中所含的粒径3μm以上的无机填充材料的平均数为1.0以下。
-步骤(A)-
在步骤(A)中,将含有支撑体和设置在该支撑体上的树脂组合物层的粘接薄膜在内层基板上层叠,使树脂组合物层与内层基板接合。
构成树脂组合物层的树脂组合物如上述那样。树脂组合物层的厚度只要所得的绝缘层的厚度t(μm)与通孔的开口直径D(μm)之间满足上述特定的关系(即,t≤3D)就没有特别限定,可适当决定。
作为支撑体,可以列举例如包含塑料材料的薄膜、金属箔、脱模纸,优选是包含塑料材料的薄膜、金属箔。
使用包含塑料材料的薄膜作为支撑体时,塑料材料可以列举例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)等聚酯、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等丙烯酸系、环状聚烯烃、三醋酸纤维素(TAC)、聚醚硫化物(PES)、聚醚酮、聚酰亚胺等。其中,优选是聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯,特别优选是廉价的聚对苯二甲酸乙二酯。
使用金属箔作为支撑体时,金属箔可以列举例如铜箔、铝箔等,优选为铜箔。作为铜箔,可使用由铜的单金属形成的箔,也可以使用由铜与其它的金属(例如锡、铬、银、镁、镍、锆、硅、钛等)的合金形成的箔。
支撑体可在与树脂组合物层接合一侧的表面实施消光处理、电晕处理。另外,作为支撑体,可使用在与树脂组合物层接合一侧的表面具有脱模层的带有脱模层的支撑体。作为在带有脱模层的支撑体的脱模层中使用的脱模剂,可以列举例如选自醇酸树脂、烯烃树脂、聚氨酯树脂、和有机硅树脂中的1种以上的脱模剂。作为脱模剂的市售品,可以列举例如作为醇酸树脂系脱模剂的、琳得科(リンテック)株式会社制的“SK-1”、“AL-5”、“AL-7”等。
支撑体的与树脂组合物层接合一侧的表面的算术平均粗糙度(Ra),从使在步骤(B)中形成的绝缘层的表面的Ra值降低的观点出发,为150nm以下,优选为140nm以下,更优选为130nm以下,进一步优选为120nm以下,进一步更优选为110nm以下,特别优选为100nm以下、90nm以下、80nm以下、或70nm以下。该Ra的下限没有特别限定,从得到与导体层的密合强度良好的绝缘层的观点出发,通常可以为1nm以上、5nm以上、10nm以上等。支撑体的与树脂组合物层接合一侧的表面的算术平均粗糙度(Ra)可以利用与针对绝缘层的表面的Ra说明的方法为同样的方法来测定。
支撑体的厚度没有特别限定,优选为75μm以下,更优选为60μm以下、50μm以下、或40μm以下。支撑体的厚度的下限没有特别限定,通常可以为1μm以上、2μm以上、5μm以上等。应予说明,支撑体为带有脱模层的支撑体时,优选带有脱模层的支撑体整体的厚度为上述范围。
粘接薄膜例如可以通过下述这样来制造:制备将树脂组合物溶解在有机溶剂中的树脂清漆,使用金属型涂布机等将该树脂清漆涂布在支撑体上,进而使其干燥而形成树脂组合物层。
作为有机溶剂,可以列举例如丙酮、甲基乙基酮(MEK)和环己酮等酮类、乙酸乙酯、乙酸丁酯、醋酸溶纤剂、丙二醇单甲基醚乙酸酯和卡必醇乙酸酯等乙酸酯类、溶纤剂和丁基卡必醇等卡必醇类、甲苯和二甲苯等芳香族烃类、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺(DMAc)和N-甲基吡咯烷酮等酰胺系溶剂等。有机溶剂可以单独使用一种,也可以组合两种以上来使用。
干燥可利用加热、吹热风等公知的方法来实施。干燥条件没有特别限定,但进行干燥,以使树脂组合物层中的有机溶剂的含量为10质量%以下、优选为5质量%以下。虽然根据树脂清漆中的有机溶剂的沸点而不同,但例如使用含有30质量%~60质量%的有机溶剂的树脂清漆时,通过在50℃~150℃干燥3分钟~10分钟,可以形成树脂组合物层。
在粘接薄膜中,可在树脂组合物层的不与支撑体接合的面(即,与支撑体相反侧的面)上进而层叠依照支撑体的保护薄膜。保护薄膜的厚度没有特别限定,例如为1μm~40μm。通过将保护薄膜层叠,可防止灰尘等向树脂组合物层表面的附着或防止伤痕。粘接薄膜可卷绕成卷状来保存。粘接薄膜具有保护薄膜时,可通过剥去保护薄膜而使用。
步骤(A)中使用的“内层基板”主要是玻璃环氧基板、金属基板、聚酯基板、聚酰亚胺基板、BT树脂基板、热固型聚苯醚基板等基板、或在该基板的单面或两面上形成了经图案加工的导体层(电路)的基板。另外在制造电路基板时,进而应形成绝缘层和/或导体层的中间制造物的内层电路基板也包含在本发明所谓的“内层基板”中。电路基板为部件内置电路基板时,只要使用内置有部件的内层基板即可。
内层基板与粘接薄膜的层叠例如可以通过从支撑体侧将粘接薄膜在内层基板上加热压合来进行。作为将粘接薄膜在内层基板上加热压合的构件(以下也称为“加热压合构件”),可以列举例如加热了的金属板(SUS端板等)或金属辊(SUS辊)等。应予说明,优选不是将加热压合构件在粘接薄膜上直接加压、而是使粘接薄膜充分顺应内层基板的表面凹凸这样、隔着耐热橡胶等弹性材料进行加压。
内层基板与粘接薄膜的层叠可利用真空层压法实施。在真空层压法中,加热压合温度优选为60℃~160℃、更优选为80℃~140℃的范围,加热压合压力优选为0.098MPa~1.77MPa、更优选为0.29MPa~1.47MPa的范围,加热压合时间优选为20秒~400秒、更优选为30秒~300秒的范围。层叠优选在压力为26.7hPa以下的减压条件下实施。
层叠可以利用市售的真空层压机进行。作为市售的真空层压机,可以列举例如(株)名机制作所制的真空加压式层压机、ニチゴー?モートン(株)制的真空敷料器等。
层叠后,在常压下(大气压下)、例如从支撑体侧将加热压合构件加压,由此可进行层叠了的粘接薄膜的平滑化处理。平滑化处理的加压条件可以是与上述层叠的加热压合条件为同样的条件。平滑化处理可以利用市售的层压机进行。应予说明,层叠和平滑化处理可使用上述市售的真空层压机连续地进行。
-步骤(B)-
在步骤(B)中,在附着有支撑体的状态下将树脂组合物层热固化而形成绝缘层。
热固化的条件没有特别限定,可使用在形成电路基板的绝缘层时通常采用的条件。
树脂组合物层的热固化条件根据在树脂组合物层中使用的树脂组合物的组成等而不同,如果是最终可形成适当的绝缘层的条件,则没有特别限定,例如热固化温度优选为120℃~240℃的范围,更优选为150℃~210℃的范围,进而优选为160℃~190℃的范围。其中,热固化温度不一定固定为上述温度范围中的规定的温度,只要最终可形成适当的绝缘层,可以经时地变化,也可以以不同的固化温度分成多个阶段进行固化。另外固化温度的最高到达温度优选在上述范围内。
热固化时间根据树脂组合物层中使用的树脂组合物的组成、热固化温度而不同,但只要最终可形成适当的绝缘层,就没有特别限定,例如可以为20分钟~150分钟、优选为30分钟~120分钟、更优选为40分钟~120分钟。
树脂组合物层的热固化优选在大气压下(常压下)进行。
如前所述,在本发明中,使绝缘层的表面的算术平均粗糙度(Ra)为150nm以下(条件(i))。Ra值超过150nm时,产生激光加工性降低,通孔形状劣化、通孔内部的沾污量增大这样的问题。一般来说,将树脂组合物热固化而形成绝缘层时,由于树脂的熔融,导致无机填充材料在绝缘层表面露出、或在表面产生起伏等,平滑性下降,难以使Ra为低值,但根据在树脂组合物层上附着有支撑体的状态下将树脂组合物层热固化的本发明的电路基板的制造方法,可以容易地实现低的Ra值。另外,热固化时,为了使Ra值更低,阶段性地使温度升高也是有效的。例如,可以列举在热固化温度T1(其中50℃≤T1<150℃)下加热10分钟~60分钟后,在温度T2(其中150℃≤T2≤240℃)下加热5分钟~90分钟,进行热固化的方法。该Ra值的合适的范围如前所述。
在步骤(B)中形成的绝缘层含有无机填充材料,该绝缘层的在与绝缘层的表面垂直的方向上的截面中,宽度15μm的区域中所含的粒径为3μm以上的无机填充材料的平均数为1.0以下(条件(ii))。该平均数(n)超过1.0时,产生激光加工性降低,通孔形状劣化、通孔内部的沾污量增大这样的问题。通常,该平均数n在绝缘层中的无机填充材料含量高时有增大的倾向。使该平均数n降低时,1)平均粒径小的无机填充材料的使用、2)用含有具有芳香环的有机基团的硅烷化合物进行了表面处理的无机填充材料的使用、3)树脂组合物的过滤器过滤的实施等是有效的。该平均数n的合适的范围如前所述。
支撑体优选在步骤(B)之后除去。在合适的一实施方式中,在步骤(C)之前除去支撑体。应予说明,使用极薄(例如厚度为2μm以下或1μm以下)的金属箔作为支撑体时,可以在绝缘层上附着有支撑体的状态下实施步骤(C)。
-步骤(C)-
在步骤(C)中,利用准分子激光在绝缘层上形成开口直径为15μm以下的通孔。
关于准分子激光的详细情况(激光波长等)、通孔的开口直径或形状,如前所述。
-步骤(D)-
本发明的电路基板的制造方法可在步骤(C)之后进而含有(D)进行除污处理的步骤。
根据本发明的方法,在含有无机填充材料的绝缘层上(即使在绝缘层中的无机填充材料含量高的情况下),可以形成通孔内部的沾污量少的小直径的通孔。因此,在本发明的方法中,步骤(D)可以实施,也可以不实施。即使在实施步骤(D)的情况下,与通常的除污处理相比,可在温和的条件下实施。因此,可以抑制由除污处理导致的绝缘层表面的粗糙化,能够实现适于微细布线形成的表面粗糙度低的绝缘层。
除污处理没有特别限制,可以利用公知的各种方法进行。在一个实施方式中,除污处理可以为使用了氧化剂溶液的湿式除污处理。
在使用了氧化剂溶液的湿式除污处理中,优选依次进行利用了膨润液的膨润处理、利用了氧化剂溶液的氧化处理、利用了中和液的中和处理。作为膨润液,没有特别限定,可以列举碱溶液、表面活性剂溶液等,优选为碱溶液,作为该碱溶液,更优选为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液。作为市售的膨润液,可以列举例如AtotechJapan(アトテックジャパン)(株)制的“スウェリング?ディップ?セキュリガンスP(SwellingDipSecuriganthP)”、“スウェリング?ディップ?セキュリガンスSBU(SwellingDipSecuriganthSBU)”等。利用了膨润液的膨润处理没有特别限定,例如可以通过在30℃~90℃的膨润液中将绝缘层浸渍1分钟~20分钟来进行。从将绝缘层的树脂的膨润抑制为适当的水平的观点出发,优选在40℃~80℃的膨润液中使固化体浸渍5分钟~15分钟。作为氧化剂溶液,没有特别限定,可以列举例如在氢氧化钠的水溶液中溶解有高锰酸钾、高锰酸钠的碱性高锰酸溶液。利用了碱性高锰酸溶液等氧化剂的氧化处理优选在加热至60℃~80℃的氧化剂溶液中使绝缘层浸渍10分钟~30分钟来进行。另外,碱性高锰酸溶液中的高锰酸盐的浓度优选为5质量%~10质量%。作为市售的氧化剂溶液,可以列举例如AtotechJapan(株)制的“コンセントレート?コンパクトCP(ConcentrateCompactCP)”、“ドージングソリューション?セキュリガンスP(DosingsolutionSecuriganthP)”等碱性高锰酸溶液。另外,作为中和液,优选为酸性的水溶液,作为市售品,可以列举例如AtotechJapan(株)制的“リダクションソリューション?セキュリガントP(ReductionsolutionSecuriganthP)”。利用了中和液的处理可以通过使进行了利用氧化剂的粗糙化处理的处理面在30℃~80℃的中和液中浸渍5分钟~30分钟来进行。从操作性等的角度考虑,优选使进行了利用氧化剂的粗糙化处理的对象物在40℃~70℃的中和液中浸渍5分钟~20分钟的方法。
-步骤(E)-
本发明的电路基板的制造方法在步骤(C)之后,可进而含有(E)在绝缘层的表面形成导体层的步骤。
导体层中使用的导体材料没有特别限定。在合适的实施方式中,导体层含有选自金、铂、钯、银、铜、铝、钴、铬、锌、镍、钛、钨、铁、锡和铟中的1种以上的金属。导体层可以为单金属层或合金层,作为合金层,可以列举例如由选自上述组中的2种以上的金属的合金(例如镍-铬合金、铜-镍合金和铜-钛合金)形成的层。其中,从导体层形成的通用性、成本、图案化的容易性等的观点出发,优选为铬、镍、钛、铝、锌、金、钯、银或铜的单金属层、或镍-铬合金、铜-镍合金、铜-钛合金的合金层,更优选为铬、镍、钛、铝、锌、金、钯、银或铜的单金属层、或镍-铬合金的合金层,进一步优选为铜的单金属层。
导体层可以是单层结构,也可以是由不同种类的金属或合金构成的单金属层或合金层2层以上层叠了的多层结构。导体层为多层结构时,与绝缘层相接的层优选是铬、锌或钛的单金属层、或镍-铬合金的合金层。
导体层的厚度取决于所需的电路基板的设计,但通常为35μm以下、优选为30μm以下、更优选为25μm以下。导体层的厚度的下限没有特别限定,通常为3μm以上、优选为5μm以上。
在步骤(E)中,导体层优选通过干式镀敷、湿式镀敷、或它们的组合来形成。
作为干式镀敷,可以使用例如蒸镀、溅射、离子镀、激光消融(laserablation)等物理气相沉积(PVD)法、热CVD、等离子体CVD等化学气相沉积(CVD)法,其中优选蒸镀、溅射。仅利用干式镀敷形成导体层时,可利用全添加法等公知的方法形成导体层(电路)。
利用湿式镀敷形成导体层时,可将非电解镀敷和电解镀敷组合而利用半添加法形成导体层,形成与导体层相反图案的镀保护层(メッキレジスト),仅用非电解镀敷通过全添加法形成导体层。另外,使用极薄的金属箔作为支撑体时,可以利用改进的半添加法形成导体层。这些方法可按照本领域中公知的步骤来实施。
可将干式镀敷与湿式镀敷组合来形成导体层。例如可以将利用干式镀敷形成的金属层用作镀种层(メッキシード層),使用电解镀敷或非电解镀敷、通过半添加法形成导体层。
在半添加法中,利用蚀刻等将不需要的镀种层除去,形成具有所需的布线图案的导体层(电路)。此时,如果绝缘层的表面粗糙度大,则在布线图案形成时利用蚀刻除去不需要的镀种层时难以除去粗糙度大的区域的镀种层,另外,在可充分除去粗糙度大的区域的镀种层的条件下进行蚀刻时,布线图案的溶解变得显著,成为电路布线的微细化的障碍。相对于此,在本发明的方法中,如前所述,由于不需要除污处理或可在温和的条件下实施,因此可实现表面粗糙度低的绝缘层。可实现通孔形状良好且沾污量少的小直径的通孔的效果也互起作用,本发明的电路基板的制造方法可显著有助于电路布线的高密度化和微细化这两者。
以上列举了本发明电路基板的制造方法的合适的一个实施方式,但只要可实现上述本发明的构思,本发明的方法也包含上述以外的步骤。
[实施例]
下面用实施例对本发明进行更详细的说明,但本发明不受这些实施例的限制。应予说明,在以下记载中,只要没有特别说明,“份”和“%”分别是指“质量份”和“质量%”。
<测定、评价方法>
首先,对于本说明书中的物性评价的测定、评价方法进行说明。
〔测定、评价用基板的制备〕
(1)内层电路基板的底材处理
将形成有电路的玻璃布基材环氧树脂双面覆铜层叠板(铜箔的厚度为18μm,基板厚度为0.4mm,松下电工(株)制“R1515A”)的两面利用微蚀刻剂(メック(株)制“CZ8100”)蚀刻1μm,进行铜表面的粗糙化处理。
(2)粘接薄膜的层叠
将保护薄膜从在实施例和比较例中制作的粘接薄膜上剥离。使用分批式真空加压层压机((株)ニチゴー?モートン制2阶段堆叠层压机“CVP700”)将树脂组合物层露出的粘接薄膜层叠于内层电路基板的两面,使树脂组合物层与内层电路基板接合。层叠通过在减压30秒而使气压为13hPa以下后、在100℃、压力0.74MPa下压合30秒来实施。接着,将层叠了的粘接薄膜在大气压下、在100℃、压力0.5MPa下进行60秒的热压,进行平滑化。
(3)树脂组合物层的固化
在粘接薄膜层叠后,使树脂组合物层进行热固化,在内层电路基板的两面形成绝缘层。此时,关于实施例1~4和比较例1,在附着有支撑体的状态下使树脂组合物层热固化,热固化后将支撑体剥离。关于比较例2,在将支撑体剥离后,使树脂组合物层热固化。将所得的基板称为“评价基板a”。
树脂组合物层的热固化利用下述条件B-1(实施例1、2、比较例1、2)或条件B-2(实施例3、4)实施。
条件B-1:在180℃下(投入180℃的烘箱后)热固化30分钟。然后,将基板在室温气氛下取出。
条件B-2:在100℃下(投入100℃的烘箱后)热固化30分钟、接着在170℃下(转移到170℃的烘箱中后)热固化30分钟。然后,将基板在室温气氛下取出。
(4)利用了准分子激光的通孔的形成
使用准分子激光加工机(SUSSMicroTech社制“ELP300Gen2”),在绝缘层中形成小直径的通孔。对于实施例1,利用下述条件I-1形成通孔,对于实施例2~4和比较例1、2,利用下述条件I-2形成通孔。将所得的基板称为“评价基板b”。
条件I-1:激光波长248nm(KrF)、频率30Hz、脉冲14、目标的顶部直径5μm、扫描消融加工法
条件I-2:激光波长308nm(XeCl)、频率100Hz、脉冲30、目标的顶部直径10μm、扫描消融加工法
<算术平均粗糙度(Ra)的测定>
对于评价基板a,使用非接触型表面粗糙度计(维易科精密仪器有限公司制“WYKONT3300”),利用VSI接触模式、50倍透镜、在121μm×92μm的测定范围得到数值,由该数值求得Ra值。对于各样品,随机选择10处,求得该10处的平均值。
<绝缘层中的无机填充材料的粒径的评价>
对于评价基板b,使用FIB-SEM复合装置(SIINanoTechnology(株)制“SMI3050SE”),进行绝缘层的截面观察。详细地,通过FIB(聚焦离子束)切削出评价基板的与表面垂直的方向上的截面,获取截面SEM图像(观察宽度30μm、观察倍率x9000)。对于各样品,获取随机选择的10处的截面SEM图像。
对于取得的10处的截面SEM图像,分别对宽度15μm的区域、即纵向为绝缘层总厚、横向为15μm的四方形的区域(绝缘层总厚(纵)×15μm(横)的区域)中所含的粒径为3μm以上的无机填充材料进行计数,对于10处的截面SEM图像,得到平均数n。其中,“粒径为3μm以上的无机填充材料”是指截面SEM图像中的最大直径为3μm以上的无机填充材料。另外,无机填充材料的最大直径中超过1/2落入宽度15μm的区域的情况下,判定该无机填充材料“包含在宽度15μm的区域中”。
<绝缘层截面中的树脂面积和无机填充材料面积的测定>
对于评价基板b,使用FIB-SEM复合装置(SIINanoTechnology(株)制“SMI3050SE”),进行绝缘层的截面观察。详细地,利用FIB(聚焦离子束)切削出评价基板的与表面垂直的方向上的截面,获得截面SEM图像(观察宽度30μm、观察倍率x9000)。对于各样品,获取随机选择的10处的截面SEM图像。对于取得的10处的截面SEM图像,分别测定宽度15μm的区域、即纵向为绝缘层总厚、横向为15μm的四方形的区域(绝缘层总厚(纵)×15μm(横)的区域)的树脂面积A1、和无机填充材料面积A2,由所得的A1值和A2值算出A2/(A1+A2)的值。
具体地,对于树脂面积A1和无机填充材料面积A2,将SEM观察图像作为图像保存,使用图像解析软件,使树脂部分为黑色、树脂以外的无机填充材料部分为白色,进行白黑2值化,将黑色部分的比特(ビット)数设为树脂面积A1,将白色部分的比特数设为无机填充材料面积A2。
<通孔形状的评价>
对于评价基板b,使用扫描型电子显微镜((株)日立ハイテクノロジーズ制“S-4800”)对通孔开口部进行表面观察。由所得的图像测定通孔的开口直径D、和通孔的最小直径Dmin。对于10个通孔,测定D和Dmin,求得Dmin/D比的平均值。通孔形状基于所得的Dmin/D比的平均值,利用下述评价基准进行评价,
评价基准:
○:Dmin/D比为0.65以上
×:Dmin/D比小于0.65。
<沾污的评价>
对于评价基板b,利用扫描型电子显微镜((株)日立ハイテクノロジーズ制“S-4800”)对通孔开口部进行表面观察,由所得的图像测定来自通孔底部的壁面的最大沾污长度。沾污利用以下的评价基准进行评价,
评价基准:
○:最大沾污长度为2μm以下
×:最大沾污长度超过2μm。
<制备例1>(树脂清漆1的制备)
一边搅拌一边使双酚型环氧树脂(新日铁住金化学(株)制“ZX1059”、双酚A型与双酚F型的1:1混合品、环氧当量169)5份、萘型环氧树脂(DIC(株)制“HP4032SS”、环氧当量约144)5份、联苯型环氧树脂(日本化药(株)制“NC3000L”、环氧当量269)20份、和苯氧树脂(三菱化学(株)制“YX7553BH30”、固体成分为30质量%的环己酮:甲基乙基酮(MEK)的1:1溶液)20份在溶剂油15份、MEK5份中加热溶解。冷却至室温后,向其中混合含三嗪骨架的苯酚酚醛清漆系固化剂(羟基当量125、DIC(株)制“LA-7054”、固体成分60%的MEK溶液)10份、萘酚系固化剂(新日铁住金化学(株)制“SN-485”、羟基当量215、固体成分60%的MEK溶液)10份、聚乙烯醇缩丁醛树脂(玻璃化转变温度105℃、积水化学工业(株)制“KS-1”)的固体成分15%的乙醇与甲苯的1:1混合溶液15份、胺系固化促进剂(4-二甲基氨基吡啶(DMAP)、固体成分5质量%的MEK溶液)1份、阻燃剂(三光(株)制“HCA-HQ”、10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、平均粒径2μm)2份、用苯基三甲氧基硅烷(信越化学工业(株)制“KBM103”)进行了表面处理的球形二氧化硅(电气化学工业(株)制“UFP-40”、平均粒径0.1μm、每单位表面积的碳量0.21mg/m2)20份,在高速旋转混合器中均一分散后,用筒式过滤器((株)ロキテクノ制“SCP-010”、过滤效率(制造商标称值):截掉99.9%以上的1μm以上的粒子)过滤,制备树脂清漆1。
<制备例2>(树脂清漆2的制备)
一边搅拌一边使双酚型环氧树脂(新日铁住金化学(株)制“ZX1059”、环氧当量约169、双酚A型与双酚F型的1:1混合品)8份、联二甲苯酚型环氧树脂(三菱化学(株)制“YX4000HK”、环氧当量约185)10份、双环戊二烯型环氧树脂(DIC(株)制“HP-7200HH”、环氧当量280)10份、和苯氧树脂(三菱化学(株)制“YX7553BH30”、固体成分为30质量%的环己酮:MEK的1:1溶液)12份在溶剂油28份、MEK5份中加热溶解。冷却至室温后,向其中混合含三嗪骨架的甲酚酚醛清漆系固化剂(羟基当量151、DIC(株)制“LA-3018-50P”、固体成分为50%的2-甲氧基丙醇溶液)10份、活性酯系固化剂(DIC(株)制“HPC-8000-65T”、活性基当量约223、不挥发成分为65质量%的甲苯溶液)10份、胺系固化促进剂(DMAP、固体成分5质量%的MEK溶液)1.6份、咪唑系固化促进剂(1-苄基-2-苯基咪唑(1B2PZ)、固体成分为5质量%的MEK溶液)1份、阻燃剂(三光(株)制“HCA-HQ”、平均粒径2μm)2份、用N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(信越化学工业(株)制“KBM573”)进行了表面处理的球形二氧化硅((株)アドマテックス制“SO-C2”、平均粒径0.5μm、每单位表面积的碳量0.38mg/m2)130份,在高速旋转混合器中均一分散后,用筒式过滤器((株)ロキテクノ制“SHP-050”、过滤效率(制造商标称值):截掉99.9%以上的3μm以上的粒子)过滤,制备树脂清漆2。
<制备例3>(树脂清漆3的制备)
一边搅拌一边使双酚AF型环氧树脂(三菱化学(株)制“YL7723”、环氧当量约238)10份、联二甲苯酚型环氧树脂(三菱化学(株)制“YX4000HK”、环氧当量约185)10份、联苯型环氧树脂(日本化药(株)制“NC3000L”、环氧当量269)10份、和苯氧树脂(三菱化学(株)制“YX7553BH30”、固体成分为30质量%的环己酮:MEK的1:1溶液)10份在溶剂油25份、MEK5份中加热溶解。冷却至室温后,向其中混合含三嗪骨架的苯酚酚醛清漆系固化剂(羟基当量125、DIC(株)制“LA-7054”、固体成分60%的MEK溶液)5份、活性酯系固化剂(DIC(株)制“HPC-8000-65T”、活性基当量约223、不挥发成分65质量%的甲苯溶液)15份、胺系固化促进剂(DMAP、固体成分5质量%的MEK溶液)2份、用苯基三甲氧基硅烷(信越化学工业(株)制“KBM103”)和N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(信越化学工业(株)制“KBM573”)的1:1(重量比)混合物进行了表面处理的球形二氧化硅((株)アドマテックス制“SO-C1”、平均粒径0.25μm、每单位表面积的碳量0.35mg/m2)100份,用高速旋转混合器均一地分散后,利用筒式过滤器((株)ロキテクノ制“SHP-030”、过滤效率(制造商标称值):截掉99.9%以上的2μm以上的粒子)过滤,制备树脂清漆3。
<制备例4>(树脂清漆4的制备)
除了1)使用用苯基三甲氧基硅烷(信越化学工业(株)制“KBM103”)进行了表面处理的球形二氧化硅((株)アドマテックス制“SO-C4”、平均粒径1μm、每单位表面积的碳量0.30mg/m2)20份,来代替用苯基三甲氧基硅烷(信越化学工业(株)制“KBM103”)进行了表面处理的球形二氧化硅(电气化学工业(株)制“UFP-40”、平均粒径0.1μm、每单位表面积的碳量0.21mg/m2)20份,2)将筒式过滤器改变为(株)ロキテクノ制“SHP-150”(过滤效率(制造商标称值):截掉98%以上的5μm以上的粒子)以外,其它与制备例1同样地制备树脂清漆4。
[表1]
。
<制作例1>粘接薄膜1的制作
作为支撑体,准备用醇酸树脂系脱模剂(琳得科株式会社制“AL-5”)进行了脱模处理的PET薄膜(东丽株式会社制“ルミラーT6AM”、厚度38μm、软化点130℃)。在该支撑体的脱模面上利用金属型涂布机涂布树脂清漆1,在80℃~110℃(平均100℃)干燥1分钟,形成树脂组合物层。树脂组合物层的厚度为5μm。接着,在树脂组合物层的不与支撑体接合的面上层叠作为保护薄膜的聚丙烯薄膜(王子特殊纸(株)制“アルファンMA-411”、厚度15μm),使该保护薄膜的粗糙面与树脂组合物层接合,制作粘接薄膜1。
<制作例2>粘接薄膜2的制作
作为支撑体,准备用醇酸树脂系脱模剂(琳得科株式会社制“AL-5”)进行了脱模处理的PET薄膜(东丽株式会社制“ルミラーT6AM”、厚度38μm、软化点130℃)。在该支撑体的脱模面上利用金属型涂布机涂布树脂清漆1,在80℃~110℃(平均100℃)干燥1.5分钟,形成树脂组合物层。树脂组合物层的厚度为10μm。接着,在树脂组合物层的不与支撑体接合的面上层叠作为保护薄膜的聚丙烯薄膜(王子特殊纸(株)制“アルファンMA-411”、厚度15μm),使该保护薄膜的粗糙面与树脂组合物层接合,制作粘接薄膜2。
<制作例3>粘接薄膜3的制作
除了使用树脂清漆2代替树脂清漆1以外,其它与制作例2同样地制作粘接薄膜3。
<制作例4>粘接薄膜4的制作
除了使用树脂清漆3代替树脂清漆1以外,其它与制作例2同样地制作粘接薄膜4。
<制作例5>粘接薄膜5的制作
除了使用树脂清漆4代替树脂清漆1以外,其它与制作例2同样地制作粘接薄膜5。
<实施例1>
使用粘接薄膜1,根据上述〔测定、评价用基板的制备〕制备评价基板,进行各评价。
<实施例2>
使用粘接薄膜2,根据上述〔测定、评价用基板的制备〕制备评价基板,进行各评价。
<实施例3>
使用粘接薄膜3,根据上述〔测定、评价用基板的制备〕制备评价基板,进行各评价。
<实施例4>
使用粘接薄膜4,根据上述〔测定、评价用基板的制备〕制备评价基板,进行各评价。
<比较例1>
使用粘接薄膜5,根据上述〔测定、评价用基板的制备〕制备评价基板,进行各评价。
<比较例2>
使用粘接薄膜2,根据上述〔测定、评价用基板的制备〕制备评价基板,进行各评价。
评价结果示于表2。
[表2]
。
Claims (15)
1.电路基板,其是含有绝缘层的电路基板,所述绝缘层形成有开口直径为15μm以下的通孔,其中,
绝缘层的表面的算术平均粗糙度(Ra)为150nm以下,
绝缘层含有无机填充材料,该绝缘层的在与绝缘层的表面垂直的方向上的截面中,宽度15μm的区域中所含的粒径3μm以上的无机填充材料的平均数为1.0以下。
2.根据权利要求1所述的电路基板,其中,绝缘层的表面的Ra为100nm以下。
3.根据权利要求1所述的电路基板,其中,通孔的开口直径为12μm以下。
4.根据权利要求1所述的电路基板,其中,该绝缘层的在与绝缘层的表面垂直的方向上的截面中,宽度15μm的区域的树脂面积A1与无机填充材料面积A2满足0.1≤A2/(A1+A2)。
5.根据权利要求1所述的电路基板,其中,通孔的开口直径D与通孔的最小直径Dmin满足0.65≤Dmin/D。
6.根据权利要求1所述的电路基板,其中,绝缘层含有用硅烷化合物进行了表面处理的无机填充材料,所述硅烷化合物包含具有芳香环的有机基团。
7.根据权利要求1所述的电路基板,其中,无机填充材料为二氧化硅。
8.半导体装置,其含有权利要求1~7中任一项所述的电路基板。
9.电路基板的制造方法,其包含
步骤(A):将含有支撑体和设置在该支撑体上的树脂组合物层的粘接薄膜在内层基板上层叠,使树脂组合物层与内层基板接合;
步骤(B):在附着有支撑体的状态下将树脂组合物层进行热固化而形成绝缘层;和
步骤(C):利用准分子激光在绝缘层上形成开口直径为15μm以下的通孔,
其中,步骤(B)中形成的绝缘层含有无机填充材料,该绝缘层的在与绝缘层的表面垂直的方向上的截面中,宽度15μm的区域中所含的粒径3μm以上的无机填充材料的平均数为1.0以下。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,在步骤(C)之前除去支撑体。
11.根据权利要求9所述的方法,其中,绝缘层的表面的算术平均粗糙度(Ra)为150nm以下。
12.根据权利要求9所述的方法,其中,该绝缘层的在与绝缘层的表面垂直的方向上的截面中,宽度15μm的区域的树脂面积A1与无机填充材料面积A2满足0.1≤A2/(A1+A2)。
13.根据权利要求9所述的方法,其中,通孔的开口直径D与通孔的最小直径Dmin满足0.65≤Dmin/D。
14.根据权利要求9所述的方法,其中,绝缘层含有用硅烷化合物进行了表面处理的无机填充材料,所述硅烷化合物包含具有芳香环的有机基团。
15.根据权利要求9~14中任一项所述的方法,其中,无机填充材料为二氧化硅。
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