JP2016004812A

JP2016004812A - 回路形成用支持基板、それを用いたプリント配線板、及びその製造方法

Info

Publication number: JP2016004812A
Application number: JP2014122346A
Authority: JP
Inventors: 幸司細谷; Koji Hosoya; 堀江　聡; Satoshi Horie; 聡堀江
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2014-06-13
Filing date: 2014-06-13
Publication date: 2016-01-12

Abstract

【課題】プリント配線板を製造する工程で、任意の絶縁樹脂層を設けることができ、端部の接着が良好な回路形成用支持基板、それを用いたプリント配線板、及びその製造方法を提供する
【解決手段】離型層５が、支持体２上に配置された接着樹脂層３に、該支持体２より小さいサイズキャリア付金属箔４を介して接着された回路形成用支持基板１、又は離型層５が、支持体２上に配置された接着樹脂層３に、該支持体２より小さいサイズの金属箔４を２枚以上介して接着された回路形成用支持基板１、それを用いたプリント配線板、及びその製造方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、回路形成用支持基板、それを用いたプリント配線板、及びその製造方法に関する。

近年、電子機器の小型化、軽量化、多機能化が一段と進み、これに伴い、配線の高集積化と小型化が急速に進み、プリント配線板の薄型化が進んでいる。それに対応するため、支持体の上に剥離できる状態で、配線層を形成した後に、支持体から分離してプリント配線板を得るコアレス工法がある。

特許文献１には、銅張積層板と、該銅張積層板の両面の銅箔上に直接配置され、該銅張積層板及び銅張積層板の銅箔より一回り小さいサイズの銅箔と、該銅箔より大きなサイズとなる絶縁樹脂層とを有する回路形成用支持基板（コアレス工法用基板）が記載されている。
特許第５０２９９１１号公報

しかしながら、特許文献１では、製造されるプリント配線板の絶縁層となる、絶縁樹脂層を予め回路形成用支持基板に設けておく必要があった。このような場合、製造するプリント配線板に応じた、絶縁樹脂層を設けた回路形成用支持基板を予め製造する必要があり、多品種のプリント配線板を製造するには不向きであり、生産性が悪いことがある。

また、特許文献１に記載の回路形成用支持基板の支持体（銅張積層板）と絶縁樹脂層は、一回り小さいサイズの銅箔を介し、絶縁樹脂層の樹脂のみで接着されているために、樹脂が不足し、回路形成用支持基板の端部の接着が不足する場合がある。このように回路形成用支持基板の端部の接着が不足すると、プリント配線板の製造工程で、接着が不足した端部からめっき液やエッチング液が浸み込んでしまう場合がある。

本発明は、このような事情に鑑み為されたものであり、その目的は、プリント配線板を製造する工程で、任意の絶縁樹脂層を設けることができ、端部の接着が良好な回路形成用支持基板、それを用いたプリント配線板、及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは上記の課題を解決すべく検討を進めた結果、下記本発明により当該課題を解決できることを見出した。
すなわち、本発明は、次の［１］〜［４］を提供する。
［１］離型層が、支持体上に配置された接着樹脂層に、該支持体より小さいサイズのキャリア付金属箔を介して接着された回路形成用支持基板。
［２］離型層が、支持体上に配置された接着樹脂層に、該支持体より小さいサイズの金属箔を２枚以上介して接着された回路形成用支持基板。
［３］前記支持体が金張積層板である［１］又は［２］の回路形成用支持基板。
［４］前記支持体が金属箔である［１］又は［２］の回路形成用支持基板。

本発明によれば、プリント配線板を製造する工程で、任意の絶縁樹脂層を設けることができ、端部の接着が良好な回路形成用支持基板、それを用いたプリント配線板、及びその製造方法を提供することができる。

本発明の回路形成用支持基板の第１の形態の説明図本発明の回路形成用支持基板の第２の形態の説明図第１の実施例の説明図第２の実施例の説明図

以下、本発明の実施形態について詳細に記載する。
本発明の回路形成用支持基板は、離型層が、支持体上に配置された接着樹脂層に、該支持体より小さいサイズのキャリア付金属箔を介して接着されたものである。
図１には、本発明の回路形成用支持基板の第１の形態の一例を示す。本発明の回路形成用支持基板の第１の形態は、支持体２に銅張積層板を使用し、その両側に、接着樹脂層３としてプリプレグを配置する。銅張積層板よりも小さいサイズの銅箔４（キャリア付銅箔）を配し、さらに離型層５として離型性樹脂付アルミニウム箔を配置し、加熱加圧により接着積層することで製造できる。

支持体２と接着樹脂層３及び離型層５が、銅箔４の４辺の端部で接着されるように、銅箔４は構成材である支持体２、接着樹脂層３及び離型層５の中心近傍に配置することが好ましい。この時、銅箔４のサイズは、支持体２のサイズより縦横方向とも１０ｍｍ以上小さいことが好ましい。また、接着樹脂層３、離型層５のサイズは、支持体２よりも大きいことが好ましい。

回路形成用支持基板の加熱加圧による接着積層後、基板端面を裁断する際は、銅箔４の端面よりも１辺当たり５ｍｍ以上外側で裁断することがこの好ましい。

支持体２と接着樹脂層３の接着強度を向上させるため、支持体２の銅箔表面にこぶ状の電着物層（浴にやけめっきといわれる）を形成させたり、酸化処理、還元処理、エッチングを行ったりする粗し処理を施してもよい。

支持体２として使用する基板としては、特に限定されるものではないが、樹脂基板、銅張積層板等の金属張積層板、金属板、金属箔などの基板を使用することができる。これらの中でも銅張積層板を用いることが好ましい。銅張積層板も特に限定されるものではないが、例えば、絶縁プリプレグ、フィルム材、及び金属板の両面に接着剤を配置した基材等の両面に、銅箔を配置し、加熱加圧して製造される銅張積層板等が挙げられる。

支持体２、及び接着樹脂層３に使用されるプリプレグは、絶縁樹脂組成物を基材に含浸又は塗工してなるものである。
基材としては各種の電気絶縁材料用積層板に用いられる周知のものが使用できる。基材としては、例えば、Ｅガラス、Ｄガラス、Ｓガラス、及びＱガラス等の無機物繊維、ポリイミド、ポリエステル、及びテトラフルオロエチレン等の有機繊維、並びにそれらの混合物などが挙げられる。これらの基材の形状は、例えば、織布、不織布、ロービンク、チョップドストランドマット、サーフェシングマット等の形状が挙げられる。
基材の材質及び形状は、目的とする成形物の用途や性能により選択することができる。また、必要に応じて、単独又は２種類以上の材質及び形状を組み合わせて使用してもよい。
基材の厚みは特に限定されるものではないが、通常０．０３〜０．５ｍｍ程度のものを使用することができる。また、シランカップリング剤等で表面処理したものや機械的に開繊処理を施したものは、耐熱性、耐湿性、及び加工性の面から好適である。

プリプレグに用いられる絶縁樹脂組成物としては、特に限定されるものではなく、プリント配線板の絶縁材料として用いられる公知の樹脂組成物を用いることができる。絶縁樹脂組成物に配合される樹脂成分としては、例えば、耐熱性、及び耐薬品性の良好な熱硬化性樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、特に限定されるものではなく、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シアネート樹脂、マレイミド樹脂、イソシアネート樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ビニール樹脂等が挙げられる。これらは、１種類を単独で用いても、２種類以上を混合して用いてもよい。
さらに、絶縁樹脂組成物には、必要応じて、無機充填剤、有機充填剤、硬化剤、硬化促進剤、着色剤、紫外線不透過剤、酸化防止剤、及び還元剤等の各種添加剤を配合してもよい。
基材に対する絶縁樹脂組成物の付着量が、乾燥後のプリプレグの樹脂含有率で２０〜９０％となるように基材に含浸又は塗工した後、通常１００〜２００℃の温度で１〜３０分加熱乾燥し、半硬化状態（Ｂステージ状態）のプリプレグを得ることができる。
また、接着樹脂層３は、特に限定されるものではなく、プリプレグの他にも、例えば、前記絶縁樹脂組成物を用いた樹脂フィルム等でもよい。

銅箔４は、銅箔厚みが１μｍ以上で、且つキャリア付銅箔のものを用いることが好ましい。キャリア付銅箔とは、キャリアを有する銅箔であり、キャリアが引き剥がし可能な銅箔である。キャリア付銅箔は、例えば、厚み１０〜５０μｍのキャリア上に剥離層となる金属酸化膜又は有機物層を形成し、その上に硫酸銅浴であれば硫酸５０〜１００ｇ／Ｌ、銅３０〜１００ｇ／Ｌ、液温２０〜８０℃、電流密度０．５〜１００Ａ／ｄｍ２の条件、ピロリン酸銅浴の場合、ピロリン酸カリウム１００〜７００ｇ／Ｌ、銅１０〜５０ｇ／Ｌ、液温３０〜６０℃、ｐＨ８〜１２、電流密度０．５〜１０Ａ／ｄｍ２の条件で厚み０．１〜３．０μｍの銅箔を形成し製造することができる。穴明け性の観点からは、キャリアは銅、ニッケル、錫、亜鉛、クロム、モリブデン、コバルト、又はそれらの合金を用いることが好ましい。

離型層５として使用するものは、離型性を有し、加圧、接着後に容易に剥離できるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、離型性樹脂付金属又は離型フィルムを用いることが好ましい。このように離型層を設けて、加圧接着工程（プレス）を経ることで、支持体より小さいサイズのキャリア付金属箔が離型層に押され、キャリア付金属箔の端面の一部又は全部が接着樹脂層に埋め込まれる。これにより、プリント配線板の製造工程で、積層される絶縁樹脂層が、より薄いプリント配線板を製造するために、薄型化、低樹脂分化された場合であっても、接着部分の樹脂不足を補うことができ、端部の接着が良好となる。

次に、本発明の回路形成用支持基板の第２の形態について、説明する。
本発明の回路形成用支持基板は、離型層が、支持体上に配置された接着樹脂層に、該支持体より小さいサイズの金属箔を２枚以上介して接着されたものである。図２には、本発明の回路形成用支持基板の第２の形態の一例を示す。本発明の回路形成用支持基板の第２の形態は、支持体６に両面粗化銅箔を使用し、その両側に、接着樹脂層３としてプリプレグを配置する。次に、支持体６よりも小さいサイズの銅箔７、及び銅箔８をそれぞれの光沢面が向かい合うように配し、さらに離型層９として離型フィルムを配置し、加熱加圧により接着積層することで製造できる。

支持体６と接着樹脂層３及び離型層９が銅箔８の４辺の端部で接着されるように、銅箔７、及び銅箔８は構成材である支持体６、接着樹脂層３及び離型層９の中心近傍に配置することが好ましい。このとき、銅箔７、及び銅箔８のサイズは、支持体６のサイズより縦横方向とも１０ｍｍ以上小さく且つ、銅箔７は銅箔８より縦横方向とも５ｍｍ以上小さいことが好ましい。また、接着樹脂層３、離型層９のサイズは、支持体６よりも大きいことが好ましい。

回路形成用支持基板の加熱加圧による接着積層後、基板端面を裁断する際は、銅箔７の端面よりも１辺当たり５ｍｍ以上外側で裁断することが好ましい。

接着樹脂層との接着強度向上のために、銅箔７の粗化面が接着樹脂層３に接するように配置することが好ましい。また、銅箔８の粗化面は離型層除去後に形成される絶縁樹脂層に接するように配置することが好ましい。また、支持体６と接着樹脂層３の接着強度向上のため、支持体６の表面は、両面とも粗化処理を施すことが好ましい。

支持体６としては、特に限定されるものではなく、例えば、前述のように樹脂基板、銅張積層板等の金属張積層板、金属板、金属箔などの基板を使用することができる。

銅箔７、及び８は、特に限定されるものではないが、例えば、ＪＩＳＢ０６０１に示す１０点の平均粗さ（Ｒｚ）が２．０μｍ以上で、且つ５．０μｍ以下のものを用いるのが好適である。銅箔の製造条件は、硫酸銅浴の場合、硫酸５０〜１００ｇ／Ｌ、銅３０〜１００ｇ／Ｌ、液温２０〜８０℃、電流密度０．５〜１００Ａ／ｄｍ２の条件、ピロリン酸銅浴の場合、ピロリン酸カリウム１００〜７００ｇ／Ｌ、銅１０〜５０ｇ／Ｌ、液温３０〜６０℃、ｐＨ８〜１２、電流密度０．５〜１０Ａ／ｄｍ２の条件が一般的によく用いられ、銅の物性や平滑性を考慮して各種添加剤を入れる場合もある。

以下、図３、図４に示す実施例により本発明を説明するが、これらの実施例は本発明を制限するものではない。
第１の実施例として図３では、両面に厚み１８μｍの銅箔を有する公称厚み０．１ｍｍ、サイズ６１４×５１４ｍｍの支持体２（銅張積層板）の両面に、公称厚み０．１ｍｍ、サイズ６２５×５２５ｍｍの接着樹脂層３（プリプレグ）を１枚、支持体２の中心近傍に配置し積層体１０とした。

積層体１０の両面に、厚さ５μｍの極薄銅箔に厚さ１８μｍのキャリア銅箔が貼り合わされた、サイズ５８０×４８０ｍｍの銅箔４（キャリア付銅箔）を、積層体１０の中心近傍に、且つ銅箔４のキャリア銅箔面が接着樹脂層３に対向するよう１枚配置し、積層体２０とした。

積層体２０の両面に、離型層５として、公称厚み０．０２ｍｍ、サイズ６５０×５５０ｍｍの離型性樹脂付アルミニウム箔（東洋アルミ千葉株式会社製、商品名：セパニウム）を重ね、真空プレスを実施した。プレス後、６１２×５１２ｍｍのサイズとなるよう端部を裁断し、回路形成用支持基板３０とした。

回路形成用支持基板３０の離型層５を両面とも除去し、公称厚み０．０２ｍｍ、サイズ６１４×５１４ｍｍの絶縁樹脂層６（プリプレグ）を重ね、さらに銅箔７として、厚さ５μｍの極薄銅箔に厚さ１８μｍのキャリア銅箔が貼り合わされた、サイズ６５０×５５０ｍｍのキャリア付銅箔を、極薄銅箔面が接着樹脂層プリプレグと接着するように構成し、真空プレスを実施した。プレス後、６１０×５１０ｍｍのサイズとなるよう端部を裁断し、基板４０とした。

基板４０の両面に、炭酸ガスレーザー加工機によって、１穴ずつ非貫通穴を形成し、基板５０とした。

基板５０にデスミア処理を施し、無電解銅めっきにて厚み０．４〜０．８μｍのめっきをした後、電解銅めっきにて厚み１５〜２０μｍのめっきを実施し、基板６０とした。これにより、銅箔４と銅箔７とが、非貫通孔によって電気的に接続されたことになる。

基板６０において、積層体２０における銅箔４の配置範囲内において、サイズ５４０×４４０ｍｍとなるよう、ルータ加工機にて裁断することにより、積層体１０から分離し、層間接続された絶縁樹脂基板（基板７０）を得た。

基板７０の表面の整面を実施し、ドライフィルムレジストをラミネートした。その後、回路パターンを焼付け、レジスト現像、エッチング、レジスト除去によって配線パターンを形成し、基板８０とした。

基板８０に対しソルダーレジスト形成、金めっき仕上げを行い、パターンサイズに切断加工を施すことにより、基板９０が得られる。

第２の実施例として図４では、厚み３５μｍ、サイズ６１４×５１４ｍｍの支持体８（両面粗化銅箔）の両面に、公称厚み０．１ｍｍ、サイズ６２５×５２５ｍｍの接着樹脂層３（プリプレグ）を１枚配置し、積層体１５とした。

積層体１５の両面に、銅箔９（厚み１２μｍ、サイズ５７０×４７０ｍｍ）と銅箔１０（厚み１２μｍ、サイズ５８０×４８０ｍｍ）を、それぞれの光沢面が向かい合うように、支持体８の中心近傍に配置し、積層体２５とした。

積層体２５の両面に、離型層１１として、公称厚み０．０２ｍｍ、サイズ６５０×５５０ｍｍの離型フィルムを配置し、真空プレスを実施した。プレス後、６１２×５１２ｍｍのサイズとなるよう端部を裁断し、基板３５とした。

基板３５の離型層１１を両面とも除去し、公称厚み０．０２ｍｍ、サイズ６１４×５１４ｍｍの絶縁樹脂層１２（樹脂フィルム）を配置し、さらに銅箔７（厚み１２μｍ、サイズ６５０×５５０ｍｍ）を、粗化面が絶縁樹脂層１２と接着するように配置し、真空プレスを実施した。プレス後、６１０×５１０ｍｍのサイズとなるように端部を裁断し、基板４５とした。

基板４５の両面に、炭酸ガスレーザー加工機によって、１穴ずつ非貫通穴を形成し、基板５５とした。

基板５５にデスミア処理を施し、無電解銅めっきにて厚み０．４〜０．８μｍのめっきをした後、電解銅めっきにて厚み１５〜２０μｍのめっきを実施し、基板６５とした。これにより、銅箔１０と銅箔７とが、非貫通孔によって電気的に接続されたことになる。

基板６５において、積層体２５における銅箔９の配置範囲内において、サイズ５４０×４４０ｍｍとなるよう、ルータ加工機にて裁断することにより、基板１５から分離し、層間接続された絶縁樹脂基板を、基板７５とした。

基板７５の表面の整面を実施し、ドライフィルムレジストをラミネートした。その後、回路パターンを焼付け、レジスト現像、エッチング、レジスト除去によって配線パターンを形成し、基板８５とした。

基板８５に対しソルダーレジスト形成、金めっき仕上げを行い、パターンサイズに切断加工を施すことにより、基板９５が得られる。

本発明の第１及び２の実施例で製造した回路形成用支持基板は、設けられた離型層を除去することで、プリント配線板を製造する工程で、任意の絶縁樹脂層を設けることができた。また、端部が十分に接着されており、めっき液やエッチング液の浸み込みを防止することができた。

１回路形成用支持基板
２支持体（銅張積層板）
３接着樹脂層
４銅箔（キャリア付銅箔）
５離型層（離型性樹脂付アルミニウム箔）
６支持体（両面粗化銅箔）
７銅箔
８銅箔
９離型層（離型フィルム）

Claims

離型層が、支持体上に配置された接着樹脂層に、該支持体より小さいサイズのキャリア付金属箔を介して接着された回路形成用支持基板。
離型層が、支持体上に配置された接着樹脂層に、該支持体より小さいサイズの金属箔を２枚以上介して接着された回路形成用支持基板。
前記支持体が金張積層板である請求項１又は２に記載の回路形成用支持基板。
前記支持体が金属箔である請求項１又は２に記載の回路形成用支持基板。