[go: up one dir, main page]

CN119173816A - 印刷布线板的制造方法、感光性树脂组合物、感光性树脂膜、印刷布线板及半导体封装 - Google Patents

印刷布线板的制造方法、感光性树脂组合物、感光性树脂膜、印刷布线板及半导体封装 Download PDF

Info

Publication number
CN119173816A
CN119173816A CN202480002326.XA CN202480002326A CN119173816A CN 119173816 A CN119173816 A CN 119173816A CN 202480002326 A CN202480002326 A CN 202480002326A CN 119173816 A CN119173816 A CN 119173816A
Authority
CN
China
Prior art keywords
photosensitive resin
printed wiring
resin composition
wiring board
interlayer insulating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202480002326.XA
Other languages
English (en)
Inventor
阿部宏平
野尻刚
中村英博
野本周司
中村彰宏
泽本飒人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Corp
Original Assignee
Resonac Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Resonac Corp filed Critical Resonac Corp
Publication of CN119173816A publication Critical patent/CN119173816A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/40Treatment after imagewise removal, e.g. baking
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28Applying non-metallic protective coatings

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)

Abstract

本发明提供在降低层间绝缘层的表面粗糙度的同时表现出与铜镀层的高粘接强度的印刷布线板的制造方法,并且提供可提供该印刷布线板的感光性树脂组合物及感光性树脂膜,进而提供通过上述制造方法得到的印刷布线板及具有上述印刷布线板的半导体封装。上述印刷布线板的制造方法包括下述(1)~(4)。(1):将包含在70℃、20分钟的条件下在浓度5~100ml/L的硫酸水溶液中溶解大于或等于95质量%的粒子(X)的感光性树脂膜层压于电路基板的单面或两面。(2):对上述(1)中被层压的感光性树脂膜进行曝光和显影,从而形成具有通孔的层间绝缘层。(3‑1):对上述通孔和上述层间绝缘层的表面进行粗糙化处理。(3‑2):用酸性溶液对粗糙化处理后的层间绝缘层进行处理,从而将存在于层间绝缘层表面的上述粒子(X)溶解。(4):在上述层间绝缘层上形成电路图案。

Description

印刷布线板的制造方法、感光性树脂组合物、感光性树脂膜、 印刷布线板及半导体封装
技术领域
本公开涉及印刷布线板的制造方法、感光性树脂组合物、感光性树脂膜、印刷布线板及半导体封装。
背景技术
近年来,电子设备的小型化和高性能化不断发展,印刷布线板由电路层数的增加、布线的微细化带来的高密度化不断发展。特别是搭载半导体芯片的BGA(球栅阵列)、CSP(芯片尺寸封装)等半导体封装基板的高密度化显著,除了要求布线的微细化以外,还要求绝缘层的薄膜化及层间连接用的通孔(也称为导通孔)的进一步小径化。
作为以往采用的印刷布线板的制造方法,可列举基于依次层叠层间绝缘层和导体电路层来形成的积层(build up)方式(例如,参照专利文献1)的印刷布线板的制造方法。在印刷布线板中,随着布线的微细化,通过镀覆来形成电路的半加成法成为主流。
在以往的半加成法中,例如(1)在导体电路上层压热固性树脂膜后,通过加热使该热固性树脂膜固化而形成“层间绝缘层”。(2)接着,通过激光加工而形成层间连接用的通孔后,通过碱性高锰酸盐处理等进行除胶渣处理和粗糙化处理。(3)然后,对基板实施化学镀铜处理后,使用抗蚀剂形成图案后,进行电镀铜,由此形成铜的电路层。(4)接着,剥离抗蚀剂后,进行化学镀层的闪蚀,由此形成铜的电路。
如上所述,作为在通过将热固性树脂膜固化而形成的层间绝缘层中形成通孔的方法,激光加工成为主流,但通过使用激光加工机的激光照射实现的通孔小径化正在达到极限。进而,在利用激光加工机的通孔形成中,需要逐个形成各个通孔,在由于高密度化而需要设置多个通孔的情况下,通孔的形成需要大量的时间,存在制造效率差这样的问题。
在这样的状况下,作为能够一并形成多个通孔的方法,提出了如下方法:使用含有酸改性含联苯基环氧树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂、无机填充材料和硅烷化合物且无机填充材料的含量为10~80质量%的感光性树脂组合物,通过光刻法来一并形成多个小径通孔(例如,参照专利文献2)。
专利文献2中,作为层间绝缘层或表面保护层的材料,在以抑制由使用感光性树脂组合物代替以往的热固性树脂组合物引起的与铜镀层的粘接性降低为课题之一,进而以通孔分辨率、与硅原材料的基板及芯片部件的密合性为课题的基础上,解决了这些课题。
现有技术文献
专利文献1:日本特开平7-304931号公报
专利文献2:日本特开2017-116652号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,近年来,布线的微细化日益发展。作为实现布线的进一步微细化的手段之一,可列举降低层间绝缘层的表面粗糙度的方法。但是,若降低层间绝缘层的表面粗糙度,则与铜镀层的粘接性降低,因此它们处于二律背反的关系。因此,处于如下状况:难以兼顾层间绝缘层的表面粗糙度降低和与铜镀层的粘接性提高,不容易实现布线的进一步微细化。
因此,本公开的目的在于,提供在降低层间绝缘层的表面粗糙度的同时表现出与铜镀层的高粘接强度的印刷布线板的制造方法,以及提供能够提供该印刷布线板的感光性树脂组合物和感光性树脂膜,进而提供通过上述制造方法得到的印刷布线板和具有上述印刷布线板的半导体封装。
用于解决课题的手段
本发明人等反复进行了深入研究,结果发现,通过本公开能够实现上述目的。
本公开包括下述的实施方式[1]~[16]。
[1]一种印刷布线板的制造方法,包括下述(1)~(4)。
(1):将包含在70℃、20分钟的条件下在浓度5~100ml/L的硫酸水溶液中溶解大于或等于95质量%的粒子(X)的感光性树脂膜层压于电路基板的单面或两面。
(2):对上述(1)中被层压的感光性树脂膜进行曝光和显影,从而形成具有通孔的层间绝缘层。
(3-1):对上述通孔和上述层间绝缘层的表面进行粗糙化处理。
(3-2):用酸性溶液对粗糙化处理后的层间绝缘层进行处理,从而将存在于层间绝缘层表面的上述粒子(X)溶解。
(4):在上述层间绝缘层上形成电路图案。
[2]如上述[1]所述的印刷布线板的制造方法,使用粗糙化液实施上述(3-1)中的粗糙化处理。
[3]如上述[1]所述的印刷布线板的制造方法,通过干式蚀刻来实施上述(3-1)中的粗糙化处理。
[4]如上述[1]~[3]中任一项所述的印刷布线板的制造方法,上述(3-1)中的粗糙化处理后的层间绝缘层的表面粗糙度(Ra)小于或等于0.30μm。
[5]如上述[1]~[4]中任一项所述的印刷布线板的制造方法,上述(3-2)中使用的上述酸性溶液包含硫酸水溶液。
[6]如上述[1]~[5]中任一项所述的印刷布线板的制造方法,上述粒子(X)的体积平均粒径为0.1~3μm。
[7]如上述[1]~[6]中任一项所述的印刷布线板的制造方法,上述感光性树脂膜含有10~70体积%的上述粒子(X)。
[8]一种感光性树脂组合物,其包含在70℃、20分钟的条件下在浓度5~100ml/L的硫酸水溶液中溶解大于或等于95质量%的粒子(X)。
[9]如上述[8]所述的感光性树脂组合物,其还含有(A)具有烯属不饱和基及酸性取代基的光聚合性化合物和(B)热固性树脂。
[10]如上述[9]所述的感光性树脂组合物,上述(A)成分包含下述通式(A-1)所表示的脂环式骨架。
[化1]
(式中,RA1表示碳原子数1~12的烷基,可在上述脂环式骨架中的任何位置进行取代。m1为0~6的整数。*为与其他结构的键合部位。)
[11]如上述[8]~[10]中任一项所述的感光性树脂组合物,上述粒子(X)的平均粒径为0.1~3μm。
[12]如上述[8]~[11]中任一项所述的感光性树脂组合物,上述粒子(X)的含量以固体成分总量为基准计为10~70体积%。
[13]一种光通孔形成用感光性树脂组合物,其包含上述[8]~[12]中任一项所述的感光性树脂组合物。
[14]一种感光性树脂膜,其包含上述[8]~[12]中任一项所述的感光性树脂组合物。
[15]一种印刷布线板,其包含上述[8]~[12]中任一项所述的感光性树脂组合物或上述[14]所述的感光性树脂膜。
[16]一种半导体封装,其包含上述[15]所述的印刷布线板、以及半导体元件。
发明效果
根据本公开,能够提供在降低层间绝缘层的表面粗糙度的同时表现出与铜镀层的高粘接强度的印刷布线板的制造方法,以及能够提供可提供该印刷布线板的感光性树脂组合物和感光性树脂膜,进而能够提供通过上述制造方法得到的印刷布线板和具有上述印刷布线板的半导体封装。
附图说明
[图1]是表示层压工序(1)的示意图。
[图2]是表示光通孔形成工序(2)的示意图。
[图3]是表示粗糙化处理工序(3-1)的示意图。
[图4]是表示粒子(X)溶解工序(3-2)的示意图。
[图5]是表示电路图案形成工序(4)的示意图。
[图6]是经多层化的印刷布线板的示意图。
[图7]是实施例2中形成的通孔的SEM图像。
[图8]是实施例11中形成的通孔的SEM图像。
[图9]是实施例2中的粒子(X)溶解工序(3-2)后的层间绝缘层表面的SEM图像。
[图10]是实施例5中的粒子(X)溶解工序(3-2)后的层间绝缘层表面的SEM图像。
[图11]是实施例8中的粒子(X)溶解工序(3-2)后的层间绝缘层表面的SEM图像。
[图12]是实施例11中的粒子(X)溶解工序(3-2)后的层间绝缘层表面的SEM图像。
[图13]是比较例5中的粒子(X)溶解工序(3-2)后的层间绝缘层表面的SEM图像。
[图14]是实施例13中的粗糙化处理工序(3-1)后的层间绝缘层表面的SEM图像。
[图15]是实施例13中的粒子(X)溶解工序(3-2)后的层间绝缘层表面的SEM图像。
具体实施方式
在本公开中记载的数值范围中,该数值范围的上限值或下限值可以置换为实施例中所示的值。另外,数值范围的下限值及上限值可分别与其他数值范围的下限值或上限值任意组合。在数值范围“AA~BB”的表述中,两端的数值AA和BB分别作为下限值和上限值包含在数值范围内。
在本公开中,例如,“大于或等于10”这样的记载是指10和大于10的数值,数值不同的情况也以此为基准。另外,例如,“小于或等于10”这样的记载是指10和小于10的数值,数值不同的情况也以此为基准。
在本公开中,关于感光性树脂组合物中的各成分的含量,在存在多种相当于各成分的物质的情况下,只要没有特别说明,则是指感光性树脂组合物中存在的该多种物质的合计含量。
本公开中,“成环碳原子数”是指形成环所需的碳原子数,不包括环所具有的取代基的碳原子数。例如,环己烷骨架和甲基环己烷骨架的成环碳原子数均为6。
“(甲基)丙烯酸XX酯”的表述是指丙烯酸XX酯和甲基丙烯酸XX酯中的一者或两者。另外,“(甲基)丙烯酰基”是指丙烯酰基和甲基丙烯酰基中的一者或两者。
本公开中,“树脂成分”是指后述的(A)成分和(B)成分等,也包括根据需要可以含有的其他成分(例如(C)、(D)、(F)、(G)、(H)、(I)和(J)成分等),但不包括无机填充材料和颜料等无机化合物。另外,“固体成分”是指除感光性树脂组合物中所含的水和后述的稀释剂以外的不挥发成分,也包括在25℃附近的室温下为液态、糖稀状和蜡状的物质。
在本公开中,即使没有特别说明,“相对介电常数”也是10GHz频带下的相对介电常数。
另外,将本公开中的记载事项任意组合而得的方式也包含于本实施方式。
[印刷布线板的制造方法]
本公开的一个实施方式(以下,有时简称为本实施方式。)的印刷布线板的制造方法包括下述(1)~(4)。
(1):将包含在70℃、20分钟的条件下在浓度5~100ml/L的硫酸水溶液中溶解大于或等于95质量%的粒子(X)(以下,有时简称为“粒子(X)”)的感光性树脂膜层压于电路基板的单面或两面(以下,称为“层压工序(1)”)。
(2):对上述(1)中被层压的感光性树脂膜进行曝光和显影,从而形成具有通孔的层间绝缘层(以下称为“光通孔形成工序(2)”)。
(3-1):对上述通孔和上述层间绝缘层的表面进行粗糙化处理(以下称为“粗糙化处理工序(3-1)”)。
(3-2):用酸性溶液对粗糙化处理后的层间绝缘层进行处理,从而将存在于层间绝缘层表面的上述粒子(X)溶解(以下称为“粒子(X)溶解工序(3-2)”)。
(4):在上述层间绝缘层上形成电路图案(以下称为“电路图案形成工序(4)”)。
在此,在本公开中,如上所述,为了方便,有时将预定的操作称为“XX工序”,但XX工序并不仅限定于本公开中具体记载的方式。
在本实施方式中,通过在粗糙化处理工序(3-1)之后设置上述粒子(X)溶解工序(3-2),能够溶解存在于层间绝缘层表面的上述粒子(X)而在层间绝缘层表面制作凹陷,由此,能够在减小层间绝缘层的表面粗糙度的同时得到与铜镀层的高粘接强度。
以下,依次对各工序进行说明。
(层压工序(1))
层压工序(1)是使用真空层压机将本实施方式的感光性树脂膜层压于电路基板(具有电路图案102的基板101)的单面或两面的工序(参照图1)。作为真空层压机,可列举Nikko-Materials株式会社制的真空敷料器、株式会社日本制钢所制的真空加压式层压机等。
在感光性树脂膜上设置有保护膜的情况下,可以在剥离或除去保护膜后,在感光性树脂膜与电路基板接触的状态下,一边加压及加热一边压接于电路基板而进行层压。
该层压例如可以在根据需要对感光性树脂膜和电路基板进行预加热后,在压接温度70~130℃、压接压力0.1~1.0MPa、空气压小于或等于20mmHg(26.7hPa)的减压下实施,但并不特别限定于该条件。另外,层压的方法可以是间歇式,也可以是利用辊的连续式。
最后,将层压于电路基板的感光性树脂膜冷却至25℃附近,由此形成层间绝缘层103。在感光性树脂膜具有载体膜的情况下,载体膜可以在此剥离,也可以如后述那样在曝光后剥离。
(光通孔形成工序(2))
在光通孔形成工序(2)中,对层压于电路基板的感光性树脂膜的至少一部分进行曝光,接着进行显影。通过曝光,被活性光线照射到的部分进行光固化而形成图案。曝光方法没有特别限制,例如,可以采用通过使活性光线隔着即经由被称为原图(artwork)的负型或正型掩模图案而以图像状照射的方法(掩模曝光法),也可以采用通过LDI(Laser DirectImaging,激光直接成像)曝光法、DLP(Digital Light Processing,数字光处理)曝光法等直接描绘曝光法以图像状照射活性光线的方法。
作为活性光线的光源,可以使用公知的光源。作为光源,具体而言,可列举碳弧灯、水银蒸气弧灯、高压水银灯、氙灯、氩激光器等气体激光器,YAG激光器等固体激光器,半导体激光器等有效地放射紫外线或可见光线的光源等。曝光量可根据所使用的光源及感光层的厚度等适当选定,例如在来自高压水银灯的紫外线照射的情况下,感光层的厚度为1~100μm时,通常优选为10~1,000mJ/cm2左右,更优选为50~700mJ/cm2,进一步优选为150~550mJ/cm2
在显影中,通过将感光层的未固化部分从基板上除去,从而光固化部分作为层间绝缘层而形成在基板上。
在感光层上存在载体膜的情况下,除去该载体膜后,进行未曝光部分的除去(显影)。显影方法有湿式显影和干式显影,可以采用任一种,但广泛使用湿式显影,在本实施方式中也可以采用湿式显影。
在湿式显影的情况下,使用与感光性树脂组合物对应的显影液,通过公知的显影方法进行显影。作为显影方法,可列举浸渍方式、旋覆浸没方式、喷雾方式、使用刷洗、拍打、刮涂、摇动浸渍等的方法。其中,从提高通孔分辨率的观点出发,优选喷雾方式,喷雾方式中更优选高压喷雾方式。显影可以用1种方法实施,也可以组合2种以上的方法实施。
显影液的构成可根据感光性树脂组合物的构成而适当选择。可列举碱性水溶液、水系显影液、有机溶剂系显影液等,其中,优选碱性水溶液。
在光通孔形成工序(2)中,可以在进行曝光和显影后,根据需要进行0.2~10J/cm2左右(优选为0.5~5J/cm2)的曝光量的后UV固化和60~250℃左右(优选为120~200℃)的温度的后热固化,从而使层间绝缘层进一步固化,另外,优选进一步使其固化。
通过以上方法而形成具有通孔104的层间绝缘层(参照图2)。通孔的形状并无特别限制,若以截面形状进行说明,则可列举四边形、倒梯形(上边比下边长)等,若以从正面(可看到通孔底的方向)观察的形状进行说明,则可列举圆形、四边形等。在本实施方式中的基于光刻法的通孔形成中,能够形成截面形状为倒梯形(上边比下边长)的通孔,在该情况下,铜镀层对通孔壁面的覆盖性(付き回り性)变高,因此优选。
通过本工序形成的通孔104的尺寸(直径)可以设为小于40μm,进而也可以设为小于或等于35μm、小于或等于30μm、小于或等于25μm或小于或等于20μm,可以与通过激光加工所制作的通孔的尺寸相比小径化。通过本工序所形成的通孔的尺寸(直径)的下限值没有特别限制,可以大于或等于5μm,可以大于或等于10μm,也可以大于或等于15μm。
但是,通过本工序所形成的通孔104的尺寸(直径)并不限定于小于40μm,例如可以在5~300μm的范围内任意选择,也可以是15~100μm,还可以是20~80μm。
(粗糙化处理工序(3-1))
在粗糙化处理工序(3-1)中,进行通孔及层间绝缘层的表面粗糙化处理(参照图3)。通过粗糙化处理,从而在通孔及层间绝缘层的表面形成微细的凹凸的锚点。从布线的微细化的观点出发,粗糙化处理后的层间绝缘层的表面粗糙度(Ra)优选小于或等于0.30μm,更优选小于或等于0.25μm,进一步优选为0.01~0.12μm,特别优选为0.02~0.10μm,最优选为0.02~0.09μm。
此处,本公开中,此处,表面粗糙度(Ra)是使用高性能非接触三维表面形状粗糙度测定系统(Wyko NT9100、Bruker Japan株式会社制)测定的结果,详细而言,是通过实施例中记载的方法测定的值。
上述粗糙化处理方法没有特别限制,可以采用通孔和层间绝缘层的公知的粗糙化处理方法。作为粗糙化处理方法,没有特别限制,可列举使用粗糙化液来实施的方法、通过干式蚀刻来实施的方法等。在此,使用粗糙化液来实施的方法也被称为湿式蚀刻。
作为上述粗糙化液,可以使用氧化剂。作为上述氧化剂,可列举在氢氧化钠的水溶液中溶解有高锰酸钾、高锰酸钠等的碱性高锰酸盐溶液、重铬酸盐、臭氧、过氧化氢-硫酸、硝酸等。上述碱性高锰酸盐溶液中的高锰酸盐浓度优选为5~10质量%。作为市售的氧化剂,可列举Concentrate Compact CP、Dosing Solution Securiganth(注册商标)P(均为ATOTECH JAPAN株式会社制)等碱性高锰酸盐溶液。另外,在上述光通孔形成工序(2)中产生了胶渣的情况下,也可以利用上述粗糙化液除去该胶渣。粗糙化处理和胶渣的除去(除胶渣)可以同时进行。
在使用上述粗糙化液来实施的情况下,优选在进行通孔表面和层间绝缘层表面的溶胀处理后,进行通孔表面和层间绝缘层表面的粗糙化处理。此处,上述溶胀处理中可以使用市售的溶胀液。作为溶胀液,可列举碱溶液、表面活性剂溶液等,优选为碱溶液。作为该碱溶液,可列举氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液等。作为市售的溶胀液,可列举Swelling DipSecuriganth(注册商标)P、Swelling Dip Securiganth(注册商标)SBU(均为ATOTECHJAPAN株式会社制)等。上述溶胀处理的时间和温度没有特别限制,优选为50~90℃,更优选为60~80℃,优选为1~20分钟,更优选为3~15分钟,进一步优选为3~8分钟。
需要说明的是,在上述溶胀处理后和上述粗糙化处理后,可以根据需要实施水洗处理。该水洗处理的时间和温度没有特别限制,优选为5~40℃,更优选为15~30℃,优选为0.1~10分钟,更优选为0.5~7分钟。水洗处理可以并用仅贮存水的所谓的“贮水清洗”和一边使水流动一边实施的所谓的“流水清洗”,也可以仅实施任一者,但优选至少实施流水清洗,更优选实施贮水清洗和流水清洗这两者。
作为上述干式蚀刻,可列举RIE(Reactive Ion Etching,反应离子蚀刻)等,作为上述RIE,可列举利用反应性气体的干式蚀刻、利用等离子体的干式蚀刻。其中,作为干式蚀刻,优选利用等离子体的干式蚀刻。利用等离子体的干式蚀刻只要使用市售的等离子体蚀刻装置即可。利用等离子体的干式蚀刻的条件没有特别限制,优选使用氧等离子体,优选输出功率为100~500W,更优选输出功率为200~400W。
干式蚀刻的时间和温度没有特别限制,优选为5~40℃,更优选为15~30℃,优选为0.1~10分钟,更优选为0.5~7分钟。
通过粗糙化处理工序(3-1),从而如图3所示,粒子(X)的一部分以突出的形式出现在层间绝缘层103的表面。需要说明的是,稍后将描述粒子(X)。
(粒子(X)溶解工序(3-2))
在粒子(X)溶解工序(3-2)中,用酸性溶液对粗糙化处理后的层间绝缘层进行处理,从而将存在于层间绝缘层表面的上述粒子(X)溶解(参照图4)。
作为上述酸性溶液,没有特别限制,可列举硫酸水溶液、盐酸水溶液、过硫酸钠水溶液、过硫酸铵水溶液、过硫酸钾水溶液等。酸性溶液优选包含硫酸水溶液或盐酸水溶液,更优选包含硫酸水溶液,进一步优选为硫酸水溶液。
从粒子(X)的溶解性的观点出发,上述硫酸水溶液的浓度优选为5~100ml/L,更优选为10~80ml/L,进一步优选为15~50ml/L,可以为10~30ml/L,另外,可以为35~80ml/L,也可以为35~60ml/L。
从粒子(X)的溶解性的观点出发,上述盐酸水溶液的浓度优选为5~100g/L,更优选为10~80g/L,进一步优选为15~50g/L,可以为10~30ml/L,另外,可以为35~80ml/L,也可以为35~60ml/L。
需要说明的是,虽然没有特别限制,但上述酸性溶液优选不是具有毒性的酸性溶液(例如氢氟酸)。
需要说明的是,该粒子(X)溶解工序(3-2)可以在后述的电路图案形成工序(4)之前设置,也可以在电路图案形成工序(4)中设置。
另外,在上述粗糙化处理工序(3-1)中使用粗糙化液的情况下,该粒子(X)溶解工序(3-2)也可以视为粗糙化处理后的中和工序,在上述粗糙化处理工序(3-1)中进行干式蚀刻处理的情况下,该粒子(X)溶解工序(3-2)也可以视为在后述的电路图案形成工序(4)中进行半加成工艺时的晶种层形成的前处理。总之,重要的是,通过粒子(X)溶解工序(3-2)将存在于层间绝缘层表面的上述粒子(X)溶解,从而如图4所示那样产生凹陷2。
从粒子(X)的溶解性的观点出发,用酸性溶液处理层间绝缘层时的温度优选为15~80℃,更优选为20~75℃,进一步优选为25~70℃,可以为40~70℃,也可以为50~70℃,还可以为60~70℃。
用酸性溶液处理的时间没有特别限制,从粒子(X)的溶解性的观点出发,优选为0.1~40分钟,更优选为0.3~35分钟,进一步优选为3~30分钟,特别优选为5~25分钟,最优选为15~25分钟。
利用酸性溶液对层间绝缘层进行处理的方法并无特别限制,例如可列举:(1)使具有层间绝缘层的基板浸渍于酸性溶液中,根据需要摇动具有层间绝缘层的基板的方法;(2)使具有层间绝缘层的基板浸渍于酸性溶液中,根据需要搅拌酸性溶液的方法;(3)对层间绝缘层喷射酸性溶液的方法等。从粒子(X)的溶解性的观点出发,优选上述方法(1)或(2)。
在上述利用酸性溶液的处理后,可以根据需要实施水洗处理。该水洗处理的时间和温度没有特别限制,优选为5~40℃,更优选为15~30℃,优选为0.1~10分钟,更优选为0.5~7分钟。水洗处理可以并用贮水清洗和流水清洗,也可以仅实施任一者,优选至少实施流水清洗,更优选实施贮水清洗和流水清洗这两者。
(电路图案形成工序(4))
电路图案形成工序(4)是在上述粒子(X)溶解工序(3-2)之后,在上述层间绝缘层上形成电路图案的工序(参照图5)。
从形成微细布线的观点出发,电路图案的形成优选通过半加成工艺来实施。通过半加成工艺而在形成电路图案的同时进行通孔的导通。
在半加成工艺中,首先,对上述粒子(X)溶解工序(3-2)后的通孔底、通孔壁面和层间绝缘层的整个表面使用钯催化剂等,在此基础上实施化学镀铜处理,形成晶种层105。该晶种层105用于形成用于实施电镀铜的供电层,优选以0.1~2.0μm左右的厚度形成。若该晶种层105的厚度大于或等于0.1μm,则存在能够抑制电镀铜时的连接可靠性降低的倾向,若小于或等于2.0μm,则不需要增大对布线间的晶种层进行闪蚀时的蚀刻量,存在能够抑制蚀刻时对布线造成的损伤的倾向。
需要说明的是,作为晶种层形成前的前处理,可以根据需要实施清洁剂处理(也称为调理处理)和水洗处理、以及软蚀刻和水洗处理。
清洁剂处理只要优选以40~80℃、更优选以50~70℃、优选以0.1~10分钟、更优选以0.5~7分钟用市售的碱清洁剂(调理液)进行处理即可。关于清洁剂处理后的水洗处理,与上述水洗处理同样地进行说明,优选方式也相同。
软蚀刻可以通过利用过硫酸钠和硫酸、或过硫酸铵和硫酸在优选10~40℃、更优选20~35℃下处理优选0.1~3分钟、更优选0.3~1分钟来实施。关于软蚀刻后的水洗处理,与上述水洗处理同样地进行说明,优选的方式也相同。该软蚀刻也可以作为上述粒子(X)溶解工序(3-2)来实施。
上述化学镀铜处理是通过铜离子与还原剂的反应使金属铜在通孔及层间绝缘层的表面析出而进行。
上述化学镀处理方法及上述电镀处理方法只要应用公知的方法即可,并无特别限定。
作为化学镀铜液,可以使用市售品,作为市售品,可列举ATOTECH JAPAN株式会社制的“MSK-DK”、上村工业株式会社制的“Thru-cup(注册商标)PEA系列”等。
实施上述化学镀铜处理后,利用辊式层压机在化学铜镀层上热压接干膜抗蚀剂。干膜抗蚀剂的厚度必须比电镀铜后的布线高度高,从该观点出发,优选5~30μm的厚度的干膜抗蚀剂。作为干膜抗蚀剂,使用株式会社Resonac制的“Photec(注册商标)”系列等。
在干膜抗蚀剂的热压接后,例如,通过描绘有期望的布线图案的掩模进行干膜抗蚀剂的曝光。曝光可以使用与上述在感光性树脂膜中形成通孔时可使用的装置和光源同样的装置和光源来进行。曝光后,使用碱水溶液进行干膜抗蚀剂的显影,除去未曝光部分,由此形成抗蚀剂图案106。之后,也可以根据需要使用等离子体等进行除去干膜抗蚀剂的显影残渣的作业。
显影后,进行电镀铜,从而进行铜的电路层(电路图案)107的形成及通孔填充。
电镀铜后,使用碱水溶液或胺系剥离剂进行干膜抗蚀剂的剥离。剥离干膜抗蚀剂后,进行布线间的晶种层的除去(闪蚀)。闪蚀是使用硫酸、过氧化氢等酸性溶液和氧化性溶液来进行。在闪蚀后,根据需要进行附着于布线间的部分的钯等的除去。钯的除去可以优选使用硝酸、盐酸等酸性溶液来进行。
在上述干膜抗蚀剂的剥离后或闪蚀工序后,优选进行后烘烤处理。后烘烤处理能够使未反应的热固化成分充分地热固化,进而由此有提高绝缘可靠性、固化特性及与铜镀层的粘接强度的倾向。热固化条件根据树脂组合物的种类等而不同,优选固化温度为150~240℃、固化时间为15~100分钟。通过后烘烤处理,完成整套的利用光通孔法的印刷布线板100A的制造工序,根据所需的层间绝缘层的数量反复进行本工艺,由此制造经多层化的印刷布线板100A(参照图6)。并且,在最外层优选形成阻焊层108。
[感光性树脂组合物]
本实施方式的感光性树脂组合物是包含在70℃、20分钟的条件下在浓度5~100ml/L的硫酸水溶液中溶解大于或等于95质量%的粒子(X)的感光性树脂组合物。通过将该感光性树脂组合物用作印刷布线板的层间绝缘层的材料,能够通过上述粒子(X)溶解工序(3-2)使粒子(X)溶解。
本实施方式的感光性树脂组合物适合于利用光刻法的通孔形成(也称为光通孔形成),因此适合于形成选自由光通孔和层间绝缘层组成的组中的1种以上。在此,在本公开中,例如在如层间绝缘层等那样表述为“层”的情况下,除了作为实心层的方式以外,不是实心层而是至少一部分成为岛状的方式、开有孔的方式、以及与邻接层的界面变得不明确的情况等也包含于“层”。需要说明的是,上述实心层是指没有特别实施加工的片状的层。
需要说明的是,本实施方式的感光性树脂组合物适合于负型感光性树脂组合物。
以下,在对粒子(X)进行详述后,对本实施方式的感光性树脂组合物可含有的其他成分进行详述。
<粒子(X)>
如上所述,粒子(X)是在70℃、20分钟的条件下在浓度5~100ml/L的硫酸水溶液中溶解大于或等于95质量%的粒子。该粒子(X)是在上述粒子(X)溶解工序(3-2)中容易溶解的粒子。从粒子(X)在上述粒子(X)溶解工序(3-2)中的溶解性的观点出发,上述硫酸水溶液的浓度优选为10~80ml/L,更优选为15~50ml/L。
粒子(X)是在70℃、20分钟的条件下在浓度5~100ml/L的硫酸水溶液中优选溶解大于或等于97质量%的粒子,更优选是溶解大于或等于99质量%的粒子,也可以是溶解100质量%的粒子。在此,上述溶解量是将粒子(X)沉入硫酸水溶液中,在70℃搅拌1小时时的溶解量。粒子(X)的溶解量可以由在70℃、20分钟的条件下将粒子(X)沉入上述预定浓度的硫酸水溶液中后过滤时得到的粒子(X)的重量算出。需要说明的是,过滤时得不到固体成分的情况下,可以说粒子(X)已100%溶解。
粒子(X)可以是无机粒子,也可以是有机粒子。
作为上述无机粒子,没有特别限制,可列举氢氧化镁、碳酸镁、氧化镁、过氧化镁、二硼化镁、氮化镁、硫化镁、碳酸钙镁、硝酸镁、硫酸镁、亚硫酸镁、磷酸三镁、磷酸镁、尖晶石、滑石(talc)、蛇纹石等含镁无机粒子;氧化钙、氢氧化钙、硫化钙、硫酸钙、硫酸氢钙、硫代硫酸钙、亚硫酸钙、硒化钙、硒酸钙、亚硝酸钙、磷酸钙、碳酸钙、碳酸氢钙、偏硅酸钙、四硼酸钙、铬酸钙、二铬酸钙等含钙无机粒子;氧化锌、氢氧化锌、硫酸锌、硝酸锌、碳酸锌等含锌无机粒子等。其中,从上述粒子(X)溶解工序(3-2)中的溶解性的观点出发,优选含镁无机粒子、含锌无机粒子,更优选氢氧化镁、碳酸镁、氧化锌,进一步优选氢氧化镁、碳酸镁。
作为上述有机粒子,没有特别限制,可列举三聚氰胺树脂、苯并胍胺、聚(甲基)丙烯酸金刚烷基酯、聚(甲基)丙烯酸叔丁酯、聚丙烯酸等。其中,从上述粒子(X)溶解工序(3-2)中的溶解性的观点出发,优选聚(甲基)丙烯酸金刚烷基酯、聚(甲基)丙烯酸叔丁酯。
粒子(X)的体积平均粒径没有特别限制,从与铜镀层的剥离强度的观点出发,优选为0.1~3μm,更优选为0.2~2.0μm,进一步优选为0.3~1.7μm,特别优选为0.3~1.5μm,可以为0.5~1.5μm,也可以为0.7~1.5μm。
在此,在本公开中,体积平均粒径是使用亚微米粒子分析仪(Beckman Coulter株式会社制,商品名:N5),按照ISO13321,以折射率1.38测定分散于溶剂中的粒子,作为相当于粒度分布中的累计值50%(体积基准)的粒径而求出的。
本实施方式的感光性树脂组合物中,粒子(X)的含量没有特别限定,以固体成分总量为基准计,优选为10~70体积%,更优选为15~60体积%,进一步优选为20~55体积%,可以为25~50体积%,也可以为25~40体积%。粒子(X)的含量大于或等于上述下限值时,有降低层间绝缘层的表面粗糙度、同时表现出与铜镀层的高粘接强度的倾向,在小于或等于上述上限值时,有能够良好地维持分辨率的倾向。
需要说明的是,通过使粒子(X)的含量以固体总量为基准计大于或等于15体积%,存在与铜镀层的高粘接强度的提高效果进一步提高的倾向。
本实施方式的感光性树脂组合物优选进一步含有(A)具有烯属不饱和基及酸性取代基的光聚合性化合物和(B)热固性树脂。以下,按照该(A)成分和(B)成分的顺序进行详述,然后,对其他成分也进行详述。
<(A)具有烯属不饱和基及酸性取代基的光聚合性化合物>
(A)成分为具有烯属不饱和基及酸性取代基的光聚合性化合物。
(A)成分可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
(A)成分由于具有烯属不饱和基因而是表现出光聚合性、特别是自由基聚合性的化合物。
作为(A)成分所具有的烯属不饱和基,可列举乙烯基、烯丙基、炔丙基、丁烯基、乙炔基、苯基乙炔基、马来酰亚胺基、纳迪克酰亚胺基、(甲基)丙烯酰基等显示光聚合性的官能团。其中,从反应性和通孔分辨率的观点出发,优选(甲基)丙烯酰基。
从能够进行碱显影的观点出发,(A)成分具有酸性取代基。
作为(A)成分所具有的酸性取代基,可列举羧基、磺酸基、酚羟基等。其中,从通孔分辨率的观点出发,优选羧基。
(A)成分的酸值优选为20~200mgKOH/g,更优选为40~180mgKOH/g,进一步优选为70~150mgKOH/g,特别优选为90~120mgKOH/g。若(A)成分的酸值大于或等于上述下限值,则存在感光性树脂膜在稀碱溶液中的溶解性优异的倾向,若小于或等于上述上限值,则存在相对介电常数优异的倾向。(A)成分的酸值可以通过实施例中记载的方法进行测定。
需要说明的是,可以并用酸值不同的2种以上的(A)成分,该情况下,上述2种以上的(A)成分的酸值的加权平均酸值优选在上述任一范围内。
(A)成分的重均分子量(Mw)优选为600~30,000,更优选为800~25,000,进一步优选为1,000~18,000,更进一步优选为1,000~8,000,特别优选为1,200~5,000,最优选为1,200~3,500。(A)成分的重均分子量(Mw)为上述范围时,存在与铜镀层的粘接强度、耐热性和绝缘可靠性优异的倾向。在此,本公开中,重均分子量是通过以四氢呋喃为溶剂的凝胶渗透色谱(GPC)法进行标准聚苯乙烯换算而求出的值,详细而言,是按照实施例中记载的方法测定的值。
从相对介电常数的观点出发,(A)成分优选包含脂环式骨架,但也可以不包含脂环式骨架。
作为(A)成分所具有的脂环式骨架,从通孔分辨率、与铜镀层的粘接强度和电绝缘可靠性的观点出发,优选成环碳原子数5~20的脂环式骨架,更优选成环碳原子数5~18的脂环式骨架,进一步优选成环碳原子数6~18的脂环式骨架,特别优选成环碳原子数8~14的脂环式骨架,最优选成环碳原子数8~12的脂环式骨架。
另外,从通孔分辨率、与铜镀层的粘接强度和电绝缘可靠性的观点出发,上述脂环式骨架优选包含2环以上,更优选包含2~4环,进一步优选包含3环。作为2环以上的脂环式骨架,可列举降冰片烷骨架、十氢化萘骨架、双环十一烷骨架、饱和二环戊二烯骨架等。其中,从通孔分辨率、与铜镀层的粘接强度和电绝缘可靠性的观点出发,优选饱和二环戊二烯骨架。
从同样的观点出发,(A)成分优选包含下述通式(A-1)所表示的脂环式骨架。
[化2]
(式中,RA1表示碳原子数1~12的烷基,可在上述脂环式骨架中的任何位置进行取代。m1为0~6的整数。*为与其他结构的键合部位。)
上述通式(A-1)中,作为RA1所表示的碳原子数1~12的烷基,可列举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基等。作为该烷基,优选碳原子数1~6的烷基,更优选碳原子数1~3的烷基,进一步优选甲基。
m1为0~6的整数,优选为0~2的整数,更优选为0。
m1为2~6的整数时,多个RA1可以分别相同,也可以不同。进而,多个RA1在可能的范围内可以在同一碳原子上取代,也可以在不同的碳原子上取代。
*为与其他结构的键合部位,可由脂环式骨架上的任一碳原子键合,优选由下述通式(A-1')中的1或2所示部位的碳原子、与3或4的任一者所示部位的碳原子分别键合。
[化3]
(式中,RA1、m1和*与通式(A-1)中的相同。)
另外,从通孔分辨率和与铜镀层的粘接强度的观点出发,(A)成分优选为酸改性含乙烯基树脂,该酸改性含乙烯基树脂是使将(a1)环氧树脂用(a2)含烯属不饱和基的有机酸改性而成的化合物[以下,有时称为(A’)成分。]与(a3)含饱和基或不饱和基的多元酸酐反应而成的。此处,酸改性含乙烯基树脂的“酸改性”是指具有酸性取代基,“乙烯基”是指烯属不饱和基。
以下,对由(a1)环氧树脂、(a2)含烯属不饱和基的有机酸及(a3)含饱和基或不饱和基的多元酸酐得到的(A)成分的优选方式进行说明。
((a1)环氧树脂)
作为(a1)环氧树脂,优选为具有2个以上环氧基的环氧树脂。
(a1)环氧树脂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
(a1)环氧树脂可分类为缩水甘油醚型的环氧树脂、缩水甘油胺型的环氧树脂、缩水甘油酯型的环氧树脂等。其中,优选缩水甘油醚型的环氧树脂。
(a1)环氧树脂也可根据主骨架的不同而分类为各种环氧树脂,可分类为具有脂环式骨架的环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、双酚型环氧树脂、芳烷基型环氧树脂、其他环氧树脂等。其中,优选具有脂环式骨架的环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂。需要说明的是,虽然没有特别限制,但酚醛清漆型环氧树脂、双酚型环氧树脂、芳烷基型环氧树脂和其他环氧树脂均优选不具有脂环式骨架。
-具有脂环式骨架的环氧树脂-
关于具有脂环式骨架的环氧树脂所具有的脂环式骨架,与上述(A)成分所具有的脂环式骨架同样地进行说明,优选的方式也相同。
作为具有脂环式骨架的环氧树脂,优选下述通式(A-2)所表示的环氧树脂。
[化4]
(式中,RA1表示碳原子数1~12的烷基,可在上述脂环式骨架中的任何位置进行取代。RA2表示碳原子数1~12的烷基。m1为0~6的整数,m2为0~3的整数,n为0~50的数。)
通式(A-2)中,RA1与通式(A-1)中的RA1相同,优选方式也相同。
作为通式(A-2)中的RA2所表示的碳原子数1~12的烷基,可列举:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基等。作为该烷基,优选碳原子数1~6的烷基,更优选碳原子数1~3的烷基,进一步优选甲基。
通式(A-2)中的m1与通式(A-1)中的m1相同,优选方式也相同。
通式(A-2)中的m2为0~3的整数,优选为0或1,更优选为0。
通式(A-2)中的n表示圆括号内的结构单元的重复数,为0~50的数。通常,环氧树脂是圆括号内的结构单元的重复数不同的物质的混合物,因此在该情况下,n由该混合物的平均值表示。作为n,优选为0~30的数。
作为具有脂环式骨架的环氧树脂,可以使用市售品,作为市售品,可列举XD-1000(日本化药株式会社制、商品名)、EPICLON(注册商标)HP-7200(DIC株式会社制、商品名)等。
-酚醛清漆型环氧树脂-
作为酚醛清漆型环氧树脂,可列举双酚A酚醛清漆型环氧树脂、双酚F酚醛清漆型环氧树脂、双酚S酚醛清漆型环氧树脂等双酚酚醛清漆型环氧树脂;苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、联苯酚醛清漆型环氧树脂、萘酚酚醛清漆型环氧树脂等。作为酚醛清漆型环氧树脂,没有特别限制,优选甲酚酚醛清漆型环氧树脂。
另外,作为酚醛清漆型环氧树脂,优选具有下述通式(A-3)所表示的结构单元的环氧树脂。
[化5]
(式中,RA3表示氢原子或甲基,YA1分别独立地表示氢原子或缩水甘油基。2个RA3可以分别相同,也可以不同。2个YA1中的至少一个表示缩水甘油基。)
从通孔分辨率和与铜镀层的粘接强度的观点出发,优选RA3均为氢原子。另外,从与其同样的观点出发,优选YA1均为缩水甘油基。
具有通式(A-3)所表示的结构单元的(a1)环氧树脂中的该结构单元的结构单元数为大于或等于1的数,优选为10~100的数,更优选为15~80的数,进一步优选为15~70的数。结构单元数在上述范围内时,存在与铜镀层的粘接强度、耐热性和绝缘可靠性提高的倾向。
通式(A-3)中,RA3均为氢原子、YA1均为缩水甘油基的物质可以作为EXA-7376系列(DIC株式会社制、商品名)在商业上获得。另外,RA3均为甲基、YA1均为缩水甘油基的物质可以作为EPON SU8系列(三菱化学株式会社制、商品名)在商业上获得。
作为双酚型环氧树脂,可列举双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-二缩水甘油氧基二苯基甲烷等。
作为芳烷基型环氧树脂,可列举苯酚芳烷基型环氧树脂、联苯芳烷基型环氧树脂、萘酚芳烷基型环氧树脂等。
作为其他环氧树脂,可列举茋型环氧树脂、含萘骨架型环氧树脂、联苯型环氧树脂、二氢蒽型环氧树脂、环己烷二甲醇型环氧树脂、三羟甲基型环氧树脂、脂环式环氧树脂、脂肪族链状环氧树脂、杂环式环氧树脂、含螺环的环氧树脂、橡胶改性环氧树脂等。
((a2)含烯属不饱和基的有机酸)
作为(a2)含烯属不饱和基的有机酸,优选含烯属不饱和基的单羧酸。
作为(a2)成分所具有的烯属不饱和基,可列举与作为(A)成分所具有的烯属不饱和基而列举的基团相同的基团。
作为(a2)成分,可列举丙烯酸、丙烯酸的二聚体、甲基丙烯酸、β-糠基丙烯酸酯、β-苯乙烯基丙烯酸酯、肉桂酸、巴豆酸、α-氰基肉桂酸等丙烯酸衍生物;作为含羟基的丙烯酸酯与二元酸酐的反应产物的半酯化合物;作为含乙烯基的单缩水甘油醚或含乙烯基的单缩水甘油酯与二元酸酐的反应产物的半酯化合物等。
(a2)成分可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
上述半酯化合物通过使选自由含羟基的丙烯酸酯、含乙烯基的单缩水甘油醚和含乙烯基的单缩水甘油酯组成的组中的1种以上的含烯属不饱和基的化合物与二元酸酐反应而得到。该反应优选使含烯属不饱和基的化合物与二元酸酐以等摩尔进行反应。
作为上述半酯化合物的合成中使用的含羟基的丙烯酸酯,可列举(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸羟基丙酯、(甲基)丙烯酸羟基丁酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯等。
作为含乙烯基的单缩水甘油醚,可列举(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等。
作为上述半酯化合物的合成中使用的二元酸酐,可以含有饱和基,也可以含有不饱和基。作为二元酸酐,可列举琥珀酸酐、马来酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、乙基四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、乙基六氢邻苯二甲酸酐、衣康酸酐等。
在(a1)成分与(a2)成分的反应中,相对于(a1)成分的环氧基1当量,(a2)成分的使用量优选为0.6~1.05当量,更优选为0.7~1.02当量,进一步优选为0.8~1.0当量。通过使(a1)成分与(a2)成分以上述比率反应,存在(A)成分的光聚合性提高、所得感光性树脂组合物的通孔分辨率提高的倾向。
(a1)成分与(a2)成分优选溶解于有机溶剂中进行反应。
作为有机溶剂,可列举甲基乙基酮、环己酮等酮;甲苯、二甲苯、四甲基苯等芳香族烃;甲基溶纤剂、丁基溶纤剂、甲基卡必醇、丁基卡必醇、丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇二乙醚、三乙二醇单乙醚等二醇醚系化合物;乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁基溶纤剂乙酸酯、卡必醇乙酸酯等酯;辛烷、癸烷等脂肪族烃;石油醚、石脑油、氢化石脑油、溶剂石脑油等石油系溶剂等。有机溶剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
在(a1)成分与(a2)成分的反应中,优选使用用于促进反应的催化剂。作为该催化剂,可列举三乙胺、苄基甲胺等胺系催化剂;甲基三乙基氯化铵、苄基三甲基氯化铵、苄基三甲基溴化铵、苄基三甲基碘化铵等季铵盐催化剂;三苯基膦等膦系催化剂等。其中,优选膦系催化剂,更优选三苯基膦。催化剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
使用催化剂时,从得到适度的反应速度的观点出发,其使用量相对于(a1)成分和(a2)成分的合计100质量份优选为0.01~10质量份,更优选为0.05~5质量份,进一步优选为0.1~2质量份。
在(a1)成分与(a2)成分的反应中,出于防止反应中的聚合的目的,优选使用阻聚剂。作为阻聚剂,可列举氢醌、甲基氢醌、氢醌单甲醚、邻苯二酚、连苯三酚等。阻聚剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
使用阻聚剂时,其使用量相对于(a1)成分和(a2)成分的合计100质量份优选为0.01~1质量份,更优选为0.02~0.8质量份,进一步优选为0.1~0.5质量份。
从得到充分的反应性的同时均质地进行反应的观点出发,(a1)成分与(a2)成分的反应温度优选为60~150℃,更优选为80~120℃,进一步优选为90~110℃。
如上所述,在使用含烯属不饱和基的单羧酸作为(a2)成分的情况下,使(a1)成分与(a2)成分反应而成的(A’)成分具有通过(a1)成分的环氧基与(a2)成分的羧基的开环加成反应而形成的羟基。接着,使该(A’)成分进一步与(a3)成分反应,从而能够得到(A’)成分的羟基(也包含(a1)成分中原本存在的羟基)与(a3)成分的酸酐基发生半酯化而得的酸改性含乙烯基树脂。
((a3)多元酸酐)
作为(a3)成分,可以含有饱和基,也可以含有不饱和基。作为(a3)成分,可列举琥珀酸酐、马来酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、乙基四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、乙基六氢邻苯二甲酸酐、衣康酸酐等。其中,从通孔分辨率的观点出发,优选四氢邻苯二甲酸酐。(a3)成分可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
在(A’)成分与(a3)成分的反应中,例如,相对于(A’)成分中的羟基1当量,使(a3)成分反应0.1~1.0当量,由此能够调整酸改性含乙烯基树脂的酸值。
从得到充分的反应性的同时均质地进行反应的观点出发,(A’)成分与(a3)成分的反应温度优选为50~150℃,更优选为60~120℃,进一步优选为70~100℃。
本实施方式的感光性树脂组合物中的(A)成分的含量没有特别限定,从耐热性、相对介电常数和耐化学药品性的观点出发,以感光性树脂组合物的树脂成分总量为基准计,优选为10~80质量%、更优选为15~75质量%、进一步优选为25~70质量%、特别优选为35~70质量%、最优选为45~70质量%。
<(B)热固性树脂>
(B)成分为热固性树脂。该(B)成分中不包含上述(A)成分。
本实施方式的感光性树脂组合物通过含有(B)热固性树脂,从而除了与铜镀层的粘接强度和绝缘可靠性提高以外,还有耐热性提高的倾向。
作为热固性树脂,可列举环氧树脂、酚醛树脂、不饱和酰亚胺树脂、氰酸酯树脂、异氰酸酯树脂、苯并噁嗪树脂、氧杂环丁烷树脂、氨基树脂、不饱和聚酯树脂、烯丙基树脂、二环戊二烯树脂、有机硅树脂、三嗪树脂、三聚氰胺树脂等。另外,不特别限制于上述树脂,可以使用公知的热固性树脂。其中,从与铜镀层的粘接强度、绝缘可靠性和耐热性的观点出发,优选环氧树脂。
(B)成分可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
作为环氧树脂,优选为具有2个以上环氧基的环氧树脂。环氧树脂可分类为缩水甘油醚型的环氧树脂、缩水甘油胺型的环氧树脂、缩水甘油酯型的环氧树脂等。其中,优选缩水甘油醚型的环氧树脂。
另外,环氧树脂也可根据主骨架的不同而分类为各种环氧树脂,在上述各个类型的环氧树脂中,可进一步如下分类。具体而言,可分类为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂等双酚系环氧树脂;双酚A酚醛清漆型环氧树脂、双酚F酚醛清漆型环氧树脂等双酚系酚醛清漆型环氧树脂;苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、联苯酚醛清漆型环氧树脂等上述双酚系酚醛清漆型环氧树脂以外的酚醛清漆型环氧树脂;苯酚芳烷基型环氧树脂;茋型环氧树脂;萘酚酚醛清漆型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、萘酚芳烷基型环氧树脂、亚萘基醚型环氧树脂等含萘骨架的环氧树脂;联苯型环氧树脂;联苯芳烷基型环氧树脂;苯二甲基型环氧树脂;二氢蒽型环氧树脂;饱和二环戊二烯型环氧树脂等脂环式环氧树脂;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;三羟甲基型环氧树脂;脂肪族链状环氧树脂;橡胶改性环氧树脂等。
其中,特别是从耐热性、电绝缘可靠性、显影性及与铜镀层的粘接强度的观点出发,环氧树脂优选包含选自由双酚系环氧树脂、含萘骨架的环氧树脂及联苯芳烷基型环氧树脂组成的组中的至少1种,更优选包含选自由含萘骨架的环氧树脂及联苯芳烷基型环氧树脂组成的组中的至少1种。
本实施方式的感光性树脂组合物中的(A)成分的酸性取代基与(B)成分的环氧基的当量比[环氧基/酸性取代基]没有特别限定,从绝缘可靠性、相对介电常数、耐热性和与铜镀层的粘接强度的观点出发,优选为0.5~6.0、更优选为0.7~4.0、进一步优选为0.8~2.0、特别优选为0.9~1.8。
本实施方式的感光性树脂组合物中的(B)成分的含量没有特别限定,从绝缘可靠性、相对介电常数、耐热性和与铜镀层的粘接强度的观点出发,以感光性树脂组合物的树脂成分总量为基准计,优选为1~50质量%、更优选为5~30质量%、进一步优选为10~25质量%、最优选为15~25质量%。
<(C)交联剂>
本实施方式的感光性树脂组合物优选进一步含有交联剂作为(C)成分。作为交联剂,优选为具有2个以上烯属不饱和基且不具有酸性取代基的交联剂。交联剂通过与(A)成分所具有的烯属不饱和基反应,从而提高感光性树脂膜的固化后的交联密度。因此,本实施方式的感光性树脂组合物通过含有交联剂,从而具有耐热性和相对介电常数进一步提高的倾向。
(C)成分可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
作为(C)成分,可列举具有2个烯属不饱和基的二官能单体、及具有3个以上烯属不饱和基的多官能单体。(C)成分优选包含上述多官能单体。
作为(C)成分所具有的烯属不饱和基,可列举与(A)成分所具有的烯属不饱和基相同的基团,优选的基团也相同。
作为上述二官能单体,可列举三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等脂肪族二(甲基)丙烯酸酯;二环戊二烯二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯等具有脂环式骨架的二(甲基)丙烯酸酯;2,2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基聚乙氧基聚丙氧基苯基)丙烷、双酚A二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯等芳香族二(甲基)丙烯酸酯等。
其中,从得到更低的相对介电常数的观点出发,优选具有脂环式骨架的二(甲基)丙烯酸酯,更优选三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯。
作为上述多官能单体,可列举三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等具有来自三羟甲基丙烷的骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物;四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯等具有来自四羟甲基甲烷的骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物;季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等具有来自季戊四醇的骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物;二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等具有来自二季戊四醇的骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物;双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯等具有来自双三羟甲基丙烷的骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物;具有来自二甘油的骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物等。其中,从通孔分辨率、与铜镀层的粘接强度的观点出发,优选具有来自三羟甲基丙烷的骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物,更优选三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯。
在此,上述“具有来自XXX的骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物”(其中,XXX为化合物名)是指XXX与(甲基)丙烯酸的酯化物,该酯化物中也包含被烯氧基改性后的化合物。
本实施方式的感光性树脂组合物含有(C)交联剂时,(C)交联剂的含量没有特别限定,从耐热性和相对介电常数的观点出发,相对于(A)成分100质量份,优选为1~85质量份,更优选为5~70质量份,进一步优选为10~50质量份,特别优选为10~40质量份。
<(D)弹性体>
本实施方式的感光性树脂组合物优选进一步含有弹性体作为(D)成分。本实施方式的感光性树脂组合物通过含有(D)弹性体,从而具有与铜镀层的粘接强度进一步提高的倾向。另外,本实施方式的感光性树脂组合物通过含有(D)弹性体,从而有能够得到抑制由可能因上述(A)成分的固化收缩而产生的应变(内部应力)引起的“挠性和与铜镀层的粘接强度降低”的效果的倾向。
(D)弹性体可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
(D)弹性体可以在分子末端或分子链中具有反应性官能团。
作为反应性官能团,可列举酸酐基、环氧基、羟基、羧基、氨基、酰胺基、异氰酸酯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基等。其中,从通孔分辨率和与铜镀层的粘接强度的观点出发,优选酸酐基、环氧基、羟基、羧基、氨基、酰胺基,更优选酸酐基、环氧基,进一步优选酸酐基。
作为酸酐基,优选为来自邻苯二甲酸酐、马来酸酐、偏苯三酸酐、均苯四酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、纳迪克酸酐、戊二酸酐、二甲基戊二酸酐、二乙基戊二酸酐、琥珀酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐等的酸酐基,更优选为来自马来酸酐的酸酐基。
(D)弹性体具有酸酐基时,从通孔分辨率和相对介电常数的观点出发,1分子中具有的酸酐基的数量优选为1~10,更优选为3~10,进一步优选为6~10。
本实施方式的感光性树脂组合物优选含有具有烯属不饱和基及酸性取代基的弹性体作为(D)弹性体。
作为酸性取代基和烯属不饱和基,可列举与(A)成分所具有的酸性取代基和烯属不饱和基相同的基团。其中,(D)弹性体优选具有上述酸酐基作为酸性取代基,具有后述的1,2-乙烯基作为烯属不饱和基。
作为(D)弹性体,可列举聚丁二烯系弹性体、聚酯系弹性体、苯乙烯系弹性体、烯烃系弹性体、氨基甲酸酯系弹性体、聚酰胺系弹性体、丙烯酸系弹性体、有机硅系弹性体、这些弹性体的衍生物等。其中,从提高与铜镀层的粘接强度以及提高与树脂成分的相容性、溶解性的观点出发,优选聚丁二烯系弹性体。
聚丁二烯系弹性体可适宜地列举包含1,2-乙烯基且具有1,4-反式体的结构单元和1,4-顺式体的结构单元的聚丁二烯系弹性体。
如上所述,从通孔分辨率的观点出发,聚丁二烯系弹性体优选为用酸酐进行了改性的具有酸酐基的聚丁二烯系弹性体,更优选为具有来自马来酸酐的酸酐基的聚丁二烯系弹性体。
聚丁二烯系弹性体可以作为市售品获得,作为其具体例,可列举“POLYVEST(注册商标)MA75”、“POLYVEST(注册商标)EP MA120”(以上为Evonik公司制、商品名)、“Ricon(注册商标)100”、“Ricon(注册商标)130MA8”、“Ricon(注册商标)131MA5”、“Ricon(注册商标)131MA17”、“Ricon(注册商标)184MA6”(以上为Cray Valley公司制、商品名)等。
从与铜镀层的粘接强度的观点出发,聚丁二烯系弹性体可以为具有环氧基的聚丁二烯[以下,有时称为环氧化聚丁二烯。]。
从与铜镀层的粘接强度和柔软性的观点出发,环氧化聚丁二烯优选为下述通式(D-1)所表示的环氧化聚丁二烯。
[化6]
(式中,a、b及c分别表示圆括号内的结构单元的比率,a为0.05~0.40,b为0.02~0.30,c为0.30~0.80,进而,满足a+b+c=1.00,且(a+c)>b。y表示方括号内的结构单元的数量,为10~250的整数。)
上述通式(D-1)中,方括号内的各结构单元的键合顺序不同。即,左侧所示的结构单元、中心所示的结构单元、右侧所示的结构单元可以互换位置,如果分别用(a)、(b)、(c)表示,则可以具有-[(a)-(b)-(c)]-[(a)-(b)-(c)-]-、-[(a)-(c)-(b)]-[(a)-(c)-(b)-]-、-[(b)-(a)-(c)]-[(b)-(a)-(c)-]-、-[(a)-(b)-(c)]-[(c)-(b)-(a)-]-、-[(a)-(b)-(a)]-[(c)-(b)-(c)-]-、-[(c)-(b)-(c)]-[(b)-(a)-(a)-]-等各种结合顺序。
从与铜镀层的粘接强度和柔软性的观点出发,a优选为0.10~0.30,b优选为0.10~0.30,c优选为0.40~0.80。另外,从与此同样的观点出发,y优选为30~180的整数。
作为聚酯系弹性体,例如可列举通过将二羧酸或其衍生物与二醇化合物或其衍生物缩聚而得到的聚酯系弹性体。
作为二羧酸,可列举对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸等芳香族二羧酸及它们的芳香核的氢原子被甲基、乙基、苯基等取代后的芳香族二羧酸;己二酸、癸二酸、十二烷二羧酸等碳原子数2~20的脂肪族二羧酸;环己烷二羧酸等脂环式二羧酸等。
作为二醇化合物,可列举乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,10-癸二醇等脂肪族二醇;1,4-环己二醇等脂环式二醇;双酚A、双(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、间苯二酚等芳香族二醇等。
另外,作为聚酯系弹性体,优选可列举以芳香族聚酯(例如聚对苯二甲酸丁二醇酯)部分为硬链段成分、以脂肪族聚酯(例如聚四亚甲基二醇)部分为软链段成分的多嵌段共聚物。根据硬链段和软链段的种类、比率、分子量的不同,多嵌段共聚物有各种等级。
(D)弹性体的数均分子量没有特别限制,优选为10,000~80,000,可以为20,000~70,000,可以为30,000~65,000,也可以为40,000~60,000。(D)弹性体的数均分子量通过利用以四氢呋喃为溶剂的凝胶渗透色谱(GPC)法进行标准聚苯乙烯换算而求出。
本实施方式的感光性树脂组合物含有(D)弹性体的情况下,(D)弹性体的含量没有特别限定,从耐热性和与铜镀层的粘接强度的观点出发,以感光性树脂组合物的树脂成分总量为基准计,优选为0.5~15质量%、更优选为1~10质量%、进一步优选为1~8质量%、特别优选为3~8质量%。
<(E)无机填充材料>
本实施方式的感光性树脂组合物还可以含有无机填充材料作为(E)成分。该(E)成分不含上述粒子(X)。即,(E)成分为除上述粒子(X)以外的无机填充材料。
本实施方式的感光性树脂组合物通过含有(E)无机填充材料,从而具有低热膨胀系数、耐热性和阻燃性进一步提高的倾向。
作为(E)成分,没有特别限定,可列举二氧化硅、氧化铝、氧化钛、云母、氧化铍、钛酸钡、钛酸钾、钛酸锶、钛酸钙、碳酸铝、氢氧化铝、硅酸铝、硅酸钙、硅酸镁、氮化硅、氮化硼、粘土(烧成粘土等)、钼酸锌等钼酸化合物、硼酸铝、碳化硅等。(E)成分可以单独使用1种,也可以并用2种以上。其中,作为无机填充材料,从热膨胀系数、耐热性和阻燃性的观点出发,优选二氧化硅、氧化铝、云母,更优选二氧化硅、氧化铝,进一步优选二氧化硅。作为二氧化硅,可列举破碎二氧化硅、气相二氧化硅、熔融二氧化硅(熔融球状二氧化硅)等。
(E)成分的体积平均粒径没有特别限定,优选为0.01~20μm,更优选为0.1~10μm,进一步优选为0.2~1μm,特别优选为0.3~0.8μm。
((E)成分的含量)
在本实施方式的感光性树脂组合物含有(E)成分的情况下,从不损害由上述粒子(X)带来的效果的观点出发,(E)成分的含量以感光性树脂组合物的固体成分总量为基准计优选小于或等于20质量%、更优选小于或等于15质量%、进一步优选小于或等于10质量%、特别优选小于或等于5质量%。本实施方式的感光性树脂组合物也可以不含(E)成分。
<(F)有机填充材料>
本实施方式的感光性树脂组合物还可以含有有机填充材料作为(F)成分。该(F)成分不含上述粒子(X)。即,(F)成分为除上述粒子(X)以外的有机填充材料。
本实施方式的感光性树脂组合物通过含有(F)有机填充材料,从而存在感光性树脂组合物和感光性树脂膜成为低比重的倾向,另外,根据材质,有时存在相对介电常数进一步降低的倾向。
(F)成分优选包含由选自由具有氟原子的树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚苯醚和有机硅组成的组中的至少1种形成的树脂粒子。其中,从相对介电常数的降低效果的观点出发,(F)成分优选包含由具有氟原子的树脂形成的树脂粒子,更优选包含由聚四氟乙烯(PTFE)树脂形成的树脂粒子。
上述树脂粒子的体积平均粒径没有特别限定,优选为20~1,000nm,更优选为30~800nm,进一步优选为50~500nm,特别优选为100~300nm。关于体积平均粒径的测定方法,如上所述。
本实施方式的感光性树脂组合物含有(F)有机填充材料的情况下,从不损害由上述粒子(X)带来的效果的观点出发,(F)有机填充材料的含量以感光性树脂组合物的树脂成分总量为基准计优选小于或等于20质量%、更优选小于或等于10质量%、进一步优选小于或等于5质量%。本实施方式的感光性树脂组合物也可以不含(F)成分。
<(G)固化剂>
本实施方式的感光性树脂组合物优选进一步含有固化剂作为(G)成分。本实施方式的感光性树脂组合物通过含有(G)固化剂,从而具有能够更进一步提高耐热性、相对介电常数等的倾向。
(G)固化剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
作为(G)固化剂,使用上述(B)热固性树脂用的固化剂即可。例如,在上述(B)热固性树脂为环氧树脂的情况下,优选使用环氧树脂固化剂,作为该环氧树脂固化剂,可列举乙酰胍胺、苯并胍胺等胍胺类;二氨基二苯基甲烷、间苯二胺、间二甲苯二胺、二氨基二苯基砜、双氰胺、脲、脲衍生物、三聚氰胺、多元酰肼等多胺;它们的有机酸盐和/或环氧加合物;三氟化硼的胺络合物;乙基二氨基-均三嗪、2,4-二氨基-均三嗪、2,4-二氨基-6-二甲苯基-均三嗪等三嗪衍生物;聚乙烯基苯酚、聚乙烯基苯酚溴化物、苯酚酚醛清漆、烷基苯酚酚醛清漆、含有三嗪环的苯酚酚醛清漆树脂等多酚等。
上述多酚例如可以是用三聚氰胺、苯并胍胺等改性后的改性多酚。上述多酚的羟基当量没有特别限制,优选为40~300g/eq,可以为40~250g/eq,可以为60~200g/eq,可以为80~160g/eq,也可以为100~140g/eq。此处,羟基当量(g/eq)可以利用基于乙酸酐的乙酰化法通过滴定来求出。
本实施方式的感光性树脂组合物含有(G)固化剂的情况下,(G)固化剂的含量没有特别限定,从更进一步提高耐热性和相对介电常数的观点出发,以感光性树脂组合物的树脂成分总量为基准计,优选为0.01~10质量%、更优选为0.05~5质量%、进一步优选为0.1~1质量%。
<(H)固化促进剂>
本实施方式的感光性树脂组合物优选进一步含有固化促进剂作为(H)成分。本实施方式的感光性树脂组合物通过含有(H)固化促进剂,从而具有能够更进一步提高耐热性、相对介电常数等的倾向。
(H)固化促进剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
作为(H)固化促进剂,可列举2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-1-苄基-1H-咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟基甲基咪唑、异氰酸酯封闭咪唑(六亚甲基二异氰酸酯树脂与2-乙基-4-甲基咪唑的加成反应物)等咪唑系化合物;三甲胺、N,N-二甲基辛胺、N-苄基二甲胺、吡啶、N-甲基吗啉、六(N-甲基)三聚氰胺、2,4,6-三(二甲基氨基苯酚)、四甲基胍、间氨基苯酚等叔胺;三丁基膦、三苯基膦、三-2-氰基乙基膦等有机膦;三正丁基(2,5-二羟基苯基)溴化鏻、十六烷基三丁基氯化鏻等鏻盐;苄基三甲基氯化铵、苯基三丁基氯化铵等季铵盐;上述多元酸酐;二苯基碘鎓四氟硼酸盐、三苯基锍六氟锑酸盐、2,4,6-三苯基硫代吡啶鎓六氟磷酸盐等。
其中,从得到优异的固化作用的观点出发,优选咪唑系化合物。
本实施方式的感光性树脂组合物含有(H)固化促进剂时,(H)固化促进剂的含量没有特别限定,从更进一步提高耐热性和相对介电常数的观点出发,以感光性树脂组合物的树脂成分总量为基准计,优选为0.01~10质量%、更优选为0.05~5质量%、进一步优选为0.1~2质量%。
<(I)光聚合引发剂>
本实施方式的感光性树脂组合物优选进一步含有光聚合引发剂作为(I)成分。本实施方式的感光性树脂组合物通过含有(I)光聚合引发剂,从而具有通孔分辨率更进一步提高的倾向。
(I)光聚合引发剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。从通孔分辨率的观点出发,本实施方式的感光性树脂组合物优选包含2种以上的(I)成分。
作为(I)光聚合引发剂,只要能够使烯属不饱和基进行光聚合,就没有特别限定,可以从通常使用的光聚合引发剂中适当选择。
作为(I)光聚合引发剂,可列举苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻异丙醚等苯偶姻系化合物;苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、1,1-二氯苯乙酮、1-羟基环己基苯基酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮、2-[4-(甲硫基)苯甲酰基]-2-(4-吗啉基)丙烷、N,N-二甲基氨基苯乙酮等苯乙酮系化合物;2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、1-氯蒽醌、2-戊基蒽醌、2-氨基蒽醌等蒽醌系化合物;苯乙酮二甲基缩酮、苯偶酰二甲基缩酮等缩酮系化合物;9-苯基吖啶、1,7-双(9,9’-吖啶基)庚烷等吖啶系化合物;双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦等酰基氧化膦系化合物;1,2-辛二酮-1-[4-(苯硫基)苯基]-2-(O-苯甲酰肟)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]乙酮1-(O-乙酰肟)、1-苯基-1,2-丙二酮-2-[O-(乙氧基羰基)肟]等肟酯系化合物等。
其中,优选肟酯系化合物、酰基氧化膦系化合物,更优选1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]乙酮1-(O-乙酰肟)、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦。肟酯系化合物具有提高光固化性的优点,酰基氧化膦系化合物具有提高将感光性树脂膜固化而得到的固化物的底部的固化度、抑制底切这样的优点。通过并用肟酯系化合物和酰基氧化膦系化合物,有通孔分辨率进一步提高的倾向。
本实施方式的感光性树脂组合物含有(I)光聚合引发剂时,(I)光聚合引发剂的含量没有特别限定,以感光性树脂组合物的树脂成分总量为基准计,优选为0.01~20质量%、更优选为0.05~10质量%、进一步优选为0.05~3质量%、特别优选为0.05~1.0质量%。(I)光聚合引发剂的含量大于或等于上述下限值时,有能够减少被曝光的部位在显影中溶出的倾向,在小于或等于上述上限值时,有耐热性提高的倾向。
<(J)光敏剂>
本实施方式的感光性树脂组合物中,根据需要,可以含有光敏剂作为(J)成分。
(J)光敏剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。从通孔分辨率的观点出发,本实施方式的感光性树脂组合物可以包含2种以上的(J)成分。
作为(J)光敏剂,可列举2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮等噻吨酮系化合物;三烷基胺、三乙醇胺等叔胺;N,N-二甲基氨基苯甲酸乙酯、N,N-二甲基氨基苯甲酸戊酯等二烷基氨基苯甲酸烷基酯;4,4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮等双(二烷基氨基)二苯甲酮;三苯基膦等膦系化合物;N,N-二甲基甲苯胺等甲苯胺系化合物;9,10-二甲氧基蒽、2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、2-乙基-9,10-二乙氧基蒽等蒽系化合物;苝系化合物;香豆素系化合物等。
作为(J)光敏剂,从通孔分辨率、通孔的形状改善的观点出发,优选为双(二烷基氨基)二苯甲酮,更优选为4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮。
本实施方式的感光性树脂组合物含有(J)光敏剂的情况下,(J)光敏剂的含量没有特别限定,以感光性树脂组合物的树脂成分总量为基准计,优选为0.01~5质量%、更优选为0.05~3质量%、进一步优选为0.1~1.5质量%、特别优选为0.1~1.0质量%。若(J)光敏剂的含量大于或等于上述下限值,则存在将感光性树脂膜固化而得到的固化物的底部的固化度充分变高的倾向,若小于或等于上述上限值,则存在上述固化物的底部的固化度适当变小的倾向。
<(K)添加剂>
本实施方式的感光性树脂组合物中可以根据需要含有酞菁蓝、酞菁绿、碘绿、重氮黄、结晶紫、氧化钛、炭黑、萘黑等颜料;三聚氰胺等粘接助剂;有机硅化合物等稳泡剂;阻聚剂;增稠剂;阻燃剂等公知惯用的各种添加剂。
这些(K)添加剂的含量只要根据各自的目的适当调整即可,各自以感光性树脂组合物的树脂成分总量为基准计优选为0.01~5质量%,可以为0.05~3质量%,也可以为0.1~1质量%。
<稀释剂>
本实施方式的感光性树脂组合物可以根据需要含有稀释剂。作为稀释剂,可以使用有机溶剂等。作为有机溶剂,可列举甲基乙基酮、环己酮等酮;甲苯、二甲苯、四甲基苯等芳香族烃;甲基溶纤剂、丁基溶纤剂、甲基卡必醇、丁基卡必醇、丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇二乙醚、三乙二醇单乙醚等二醇醚系化合物;乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、丁基溶纤剂乙酸酯、卡必醇乙酸酯等酯;辛烷、癸烷等脂肪族烃;石油醚、石脑油、氢化石脑油、溶剂石脑油等石油系溶剂等。稀释剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
在本实施方式的感光性树脂组合物含有稀释剂的情况下,稀释剂的含量只要以将感光性树脂组合物中的固体成分总量的浓度调整为优选40~90质量%、更优选50~85质量%、进一步优选60~80质量%的范围为目的而适当选择即可。通过将稀释剂的使用量调整为上述范围,从而感光性树脂组合物的涂布性提高,能够形成更高精细的图案。
本实施方式的感光性树脂组合物可以通过将各成分用辊磨机、珠磨机等混炼和混合而得到。
此处,本实施方式的感光性树脂组合物可以以液体的状态(液态)使用,也可以以膜的状态(膜状)使用。
在以液态使用的情况下,本实施方式的感光性树脂组合物的涂布方法并无特别限制,可列举印刷法、旋涂法、喷涂法、喷射点胶法、喷墨法、浸渍涂布法等各种涂布方法。其中,从更容易形成感光层的观点出发,优选印刷法、旋涂法。
另外,在以膜状使用的情况下,例如可以以后述的感光性树脂膜的形态使用,在该情况下,可以通过使用层压机等层叠在载体膜上而形成期望厚度的感光层。需要说明的是,以膜状使用时,印刷布线板的制造效率变高,因此优选。
本实施方式的感光性树脂组合物适合于利用光刻的通孔形成(也称为光通孔形成),因此,本公开还提供包含本实施方式的感光性树脂组合物的光通孔形成用感光性树脂组合物。
本实施方式的感光性树脂组合物作为印刷布线板的层间绝缘层是有用的,作为阻焊剂用途也是有用的。
[感光性树脂膜]
本实施方式的感光性树脂膜包含本实施方式的感光性树脂组合物,换言之,使用本实施方式的感光性树脂组合物而形成。该感光性树脂膜作为用于形成层间绝缘层的感光层是有用的。
本实施方式的感光性树脂膜由于使用本实施方式的感光性树脂组合物而形成,因此含有10~70体积%的上述粒子(X)。需要说明的是,关于感光性树脂膜中的各成分及其含量,如本实施方式的感光性树脂组合物中的各成分及其含量的说明所述。
本实施方式的感光性树脂膜可以是设置在载体膜上的方式。
本实施方式的感光性树脂膜例如可以通过利用缺角轮涂布机、棒涂机、吻涂机、辊涂机、凹版涂布机、模涂机等公知的涂布装置在载体膜上涂布本实施方式的感光性树脂组合物并干燥而形成。
作为载体膜,可列举聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯;聚丙烯、聚乙烯等聚烯烃等。载体膜的厚度优选为5~100μm,更优选为10~60μm,进一步优选为15~45μm。
另外,本实施方式的感光性树脂膜也可以在与载体膜接触的面的相反一侧的面上设置保护膜。作为保护膜,可以使用聚乙烯、聚丙烯等聚合物膜等。另外,可以使用与上述载体膜同样的聚合物膜,也可以使用不同的聚合物膜。
通过涂布感光性树脂组合物而形成的涂膜的干燥可以使用热风干燥、利用了远红外线或近红外线的干燥机等。作为干燥温度,优选为60~150℃,更优选为70~120℃,进一步优选为80~110℃。另外,作为干燥时间,优选为1~60分钟,更优选为2~30分钟,进一步优选为5~20分钟。从在印刷布线板的制造工序中避免稀释剂扩散的观点出发,干燥后的感光性树脂膜中的残留稀释剂的含量优选小于或等于3质量%,更优选小于或等于2质量%,进一步优选小于或等于1质量%。
感光性树脂膜(感光层)的厚度(干燥后的厚度)没有特别限定,从印刷布线板的薄型化的观点出发,优选为1~100μm、更优选为3~50μm、进一步优选为5~40μm。
本实施方式的感光性树脂膜由于通孔分辨率及与铜镀层的粘接强度优异,因此主要适合作为印刷布线板的层间绝缘层,但作为阻焊剂用途也有用。
[印刷布线板]
本实施方式的印刷布线板是通过上述制造方法得到的,包含上述本实施方式的感光性树脂组合物或本实施方式的感光性树脂膜。换言之,含有使用上述本实施方式的感光性树脂组合物或本实施方式的感光性树脂膜形成的层间绝缘层。在此,“含有层间绝缘层”这一表述包括直接含有层间绝缘层的情况以及以对层间绝缘层实施了例如通孔形成等加工、粗糙化处理等各种处理和布线形成等之后的状态含有层间绝缘层的情况。
本实施方式的印刷布线板能够形成微细布线,且与铜镀层的粘接性优异,因此也能够用作半导体封装的中介层。
[半导体封装]
本公开还提供包含本实施方式的印刷布线板和半导体元件的半导体封装。本实施方式的半导体封装可以通过在本实施方式的印刷布线板的预定位置搭载半导体芯片、存储器等半导体元件后,并利用密封树脂等密封半导体元件来制造。
实施例
以下,通过实施例更详细地说明本实施方式,但本公开并不限定于这些实施例。需要说明的是,(A)成分的酸值和重均分子量按照下述方法测定。另外,使用各例中得到的感光性树脂组合物,通过以下所示的方法来评价特性。
<酸值的测定方法>
(A)成分的酸值由中和(A)成分所需的氢氧化钾水溶液的量算出。
<重均分子量的测定方法>
(A)成分的重均分子量通过下述的GPC测定装置和测定条件进行测定,将使用标准聚苯乙烯的标准曲线换算的值作为重均分子量。另外,标准曲线的制作是使用5样品组(“PStQuick MP-H”和“PStQuick B”、东曹株式会社制)作为标准聚苯乙烯。
(GPC测定装置)
装置:高速GPC装置“HCL-8320GPC”,检测器为示差折射仪或UV,东曹株式会社制
柱:柱TSKgel SuperMultipore HZ-H(柱长度:15cm、柱内径:4.6mm)、东曹株式会社制
(测定条件)
溶剂:四氢呋喃(THF)
测定温度:40℃
流量:0.35ml/分钟
试样浓度:10mg/THF 5ml
注入量:20μl
[1.表面粗糙度(Ra)]
对于各实施例和比较例中进行除胶渣处理后的评价用层叠体A的表面,利用高性能非接触三维表面形状粗糙度测定系统(Wyko NT9100、Bruker Japan株式会社制),以白色干涉方式测定各例中制作的预浸料表面的表面粗糙度(Rz)。
[2.与铜镀层的粘接强度的评价]
对于各实施例和比较例中制作的评价用层叠体B,按照JIS C6481(1996年),在23℃测定垂直剥离强度。
<合成例1>具有烯属不饱和基及酸性取代基的光聚合性化合物(A1)的合成
投入二环戊二烯型环氧树脂(日本化药株式会社制“XD-1000”、环氧当量252g/eq、软化点74.2℃、(a1)成分、脂环式骨架的成环碳原子数:10)350质量份、丙烯酸((a2)成分)70质量份、甲基氢醌0.5质量份、卡必醇乙酸酯120质量份,加热至90℃进行搅拌,由此使其反应,将混合物溶解。
接着,将得到的溶液冷却至60℃,加入三苯基膦2质量份,加热至100℃,反应至溶液的酸值达到1mgKOH/g。在反应后的溶液中加入四氢邻苯二甲酸酐((a3)成分)98质量份和卡必醇乙酸酯85质量份,加热至80℃,反应6小时。
然后,冷却至室温,得到固体成分浓度73质量%的具有烯属不饱和基及酸性取代基的光聚合性化合物(A1)[酸值:60mgKOH/g、重均分子量:2,000]。
<合成例2>具有烯属不饱和基及酸性取代基的光聚合性化合物(A2)的合成
投入甲酚酚醛清漆型环氧树脂(日本化药株式会社制“EOCN-104S”、(a1)成分)350质量份、丙烯酸((a2)成分)70质量份、甲基氢醌0.5质量份、卡必醇乙酸酯120质量份,加热至90℃进行搅拌,由此使其反应,将混合物溶解。
接着,将得到的溶液冷却至60℃,加入三苯基膦2质量份,加热至100℃,反应至溶液的酸值达到1mgKOH/g。在反应后的溶液中加入四氢邻苯二甲酸酐((a3)成分)98质量份和卡必醇乙酸酯85质量份,加热至80℃,反应6小时。
然后,冷却至室温,得到固体成分浓度73质量%的具有烯属不饱和基及酸性取代基的光聚合性化合物(A2)[酸值:60mgKOH/g、重均分子量:6,500]。
实施例1~12及比较例1~6
(1)感光性树脂组合物的制造
按照表1所示的配合组成(表中的数值单位为质量份,在溶液的情况下为固体成分换算量)配合组合物(其中,粒子(X)预先与(A)成分混合)后,用三辊研磨机进行混炼。然后,为了使固体成分浓度达到65质量%,加入甲基乙基酮,得到感光性树脂组合物。
(2)感光性树脂膜的制造
将厚度16μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(帝人株式会社制、商品名“G2-16”)用作载体膜。在该载体膜上涂布各例中制备的感光性树脂组合物,同时将干燥后的膜厚调整为25μm,使用热风对流式干燥机在100℃干燥10分钟,由此形成感光性树脂膜(感光层)。接着,在该感光性树脂膜(感光层)的与载体膜接触的一侧的相反侧的表面上贴合聚乙烯膜(TAMAPOLY株式会社制、商品名“NF-15”)作为保护膜,制作贴合有载体膜和保护膜的感光性树脂膜。
(层压工序(1))
一边从通过上述方法制造的“贴合有载体膜和保护膜的感光性树脂膜”剥离保护膜,一边使用压制式真空层压机(株式会社名机制作所制、商品名“MVLP-500”)在压接压力0.4MPa、压制热板温度75℃、抽真空时间25秒、层压压制时间25秒、气压小于或等于4kPa的条件下层压在厚度1.0mm的覆铜层叠基板上,得到层叠体。
对于得到的层叠体,使用以超高压水银灯为光源的平行光曝光机(株式会社ORC制作所制、商品名“EXM-1201”)以200mJ/cm2(波长365nm)进行整面曝光。接着,使用紫外线曝光装置以2,000mJ/cm2(波长365nm)的曝光量进行曝光后,在170℃加热1小时,由此得到在覆铜层叠基板上形成有固化物的“评价用层叠体”。
(光通孔形成工序(2))
对于上述评价用层叠体,从载体膜上使用i射线步进式曝光机(UX-7、USHIO电机株式会社制),使用阶段式曝光表和通孔评价用掩模,以210mJ/cm2(波长365nm)进行曝光。然后,剥离载体膜后,使用喷雾式显影机,在30℃用1质量%碳酸钠水溶液进行40秒显影,由此形成尺寸约60μm的通孔。对于实施例2和实施例11,将通过扫描电子显微镜(SEM)测定(倍率:2,500倍)得到的通孔的图像分别示于图7和图8。在图7(实施例2)中,通孔顶部的开口直径为55.6μm,通孔底部的开口直径为53.6μm。另外,在图8(实施例11)中,通孔顶部的开口直径为56.0μm,通孔底部的开口直径为53.8μm。可知在任一情况下,通孔分辨率均优异。
(粗糙化处理工序(3-1):利用粗糙化液的粗糙化处理)
接着,首先,作为溶胀液,将添加有氢氧化钠的“Swelling Dip Securiganth MV”(ATOTECH JAPAN株式会社制、商品名)2L[氢氧化钠浓度:3g/L]加热至70℃后,对评价用层叠体进行5分钟浸渍处理。然后,在25℃进行1分钟贮水清洗,接着,在25℃进行3分钟流水清洗。
接着,将作为粗糙化液的添加有氢氧化钠的“Dosing Securiganth PMV”(ATOTECHJAPAN株式会社制、商品名)2L[氢氧化钠浓度:40g/L]加热至60℃后,对评价用层叠体进行5分钟浸渍处理。然后,在70℃用纯水进行1分钟贮水清洗。
(粒子(X)溶解工序(3-2):各比较例中未使用粒子(X),但与实施例同样地经过该工序。)
接着,将以硫酸浓度成为48ml/L的方式添加了硫酸水溶液的“ReductionSolution Securiganth MV”(ATOTECH JAPAN株式会社制、商品名)(总量;2,000ml)加热至表1所记载的温度后,将评价用层叠体浸渍处理表1所记载的时间。然后,在25℃进行1分钟贮水清洗,接着,在25℃进行3分钟流水清洗。
将该粒子(X)溶解工序(3-2)后的评价用层叠体称为评价用层叠体A。
在此,在实施例2、5、8和11以及比较例5中,对该评价用层叠体A的表面进行扫描电子显微镜(SEM)测定,拍摄表面图像。将结果示于图9~13。
(电路图案形成工序(4))
接着,用60℃的碱性清洁剂“Cleaner Securiganth 902”(ATOTECH JAPAN株式会社制、商品名)处理5分钟后,进行脱脂清洗。清洗后,将评价用层叠体利用23℃的预浸液“Pre Dip Neoganth B”(ATOTECH JAPAN株式会社制、商品名)处理1分钟。然后,将评价用层叠体利用35℃的活化剂液“Activator Neoganth 834”(ATOTECH JAPAN株式会社制、商品名)处理5分钟后,接着,利用30℃的还原液“Reducer Neoganth WA”(ATOTECH JAPAN株式会社制、商品名)将评价用层叠体处理5分钟。
将这样得到的评价用层叠体放入化学铜液(“Basic Printganth MV-TP1”、“Copper Printganth MV-TP1”、“Moderator Printganth MV-TP1”、“StabilizerPrintganth MV-TP1”、“Reducer Cu”(全部为ATOTECH JAPAN株式会社制、商品名)和氢氧化钠)中,实施化学镀直至镀层厚度达到0.5μm左右。该化学镀后,为了除去残留的氢气,在120℃的温度下进行30分钟退火处理。然后,进行硫酸铜电镀,在180℃进行60分钟退火处理,形成厚度25μm的导体层。将该评价用层叠体称为评价用层叠体B。
然后,通过半加成工序对评价用层叠体B形成电路图案。将各测定和评价结果示于表1。
[表1]
表1中使用的各成分如下所述。
[(A)具有烯属不饱和基及酸性取代基的光聚合性化合物]
·A1:合成例1中得到的具有烯属不饱和基及酸性取代基的光聚合性化合物(A1),含有脂环式骨架。
·A2:合成例2中得到的具有烯属不饱和基及酸性取代基的光聚合性化合物(A2),不含脂环式骨架。
[(B)热固性树脂]
·B1:“YX-4000”(三菱化学株式会社制、联苯芳烷基型环氧树脂、环氧当量:180~192g/eq)
[(C)交联剂]
·C1:“DPHA”(二季戊四醇六丙烯酸酯)
·C2:“TMPTA”(三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)
[(D)弹性体]
·D1:“Ricon(注册商标)131MA17”(Cray Valley公司制、马来酸改性聚丁二烯、数均分子量54,000(目录值))
[(X)粒子(在70℃、20分钟的条件下在浓度5~100ml/L的硫酸水溶液中溶解大于或等于95质量%的粒子)]
·X1:氢氧化镁1:“ECOMAG(注册商标)Z-10”(氢氧化镁、体积平均粒径1.2μm、TATEHO化学工业株式会社制)
·X2:“MAGTHERMO MS-S”(碳酸镁、体积平均粒径1.2μm、神岛化学工业株式会社制)
·X3:“LPZINC-KS-2”(氧化锌、体积平均粒径2μm、堺化学工业株式会社制)
·X4:氢氧化镁2:“MAGSEEDS(注册商标)V-6F”(氢氧化镁、体积平均粒径0.9μm、神岛化学工业株式会社制)
[(E)无机填充材料]
E1:球状熔融二氧化硅(体积平均粒径0.5μm)
[(I)光聚合引发剂]
·I1:光聚合引发剂1:2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮、苯乙酮系化合物
·I2:光聚合引发剂2:2,4-二乙基噻吨酮、噻吨酮系化合物
由表1可知,在实施例1~12中,成功地在将层间绝缘层的表面粗糙度抑制得较小的状态下提高了与铜镀层的粘接强度。推测这是因为,如图9~图12所示,存在于层间绝缘层表面的粒子(X)溶解而形成了凹陷。
另一方面,在使用了粒子(X)的比较例1~3中,由于不存在粒子因此表面粗糙度相应地小,但在该情况下,与铜镀层的剥离强度变得极小。另外,在使用不属于粒子(X)的无机填充材料代替粒子(X)的比较例4~6中,在表面粗糙度小的状态下,与铜镀层的剥离强度变低。如图13所示,推测原因是在层间绝缘层的表面存在无机填充材料。
实施例13和比较例7
与实施例1和比较例4同样地操作,制作各感光性树脂膜,经过层压工序(1),得到在覆铜层叠基板上形成有固化物的“评价用层叠体”。然后,进行下述操作。
(粗糙化处理工序(3-1):干式蚀刻)
使用氧等离子体,在输出功率300W、温度25℃、处理时间5分钟的条件下对上述得到的评价用层叠体的表面进行等离子体处理。
(粒子(X)溶解工序(3-2)和电路图案形成工序(4))
接着,用60℃的碱性清洁剂“Cleaner Securiganth 902”(ATOTECH JAPAN株式会社制、商品名)处理5分钟后,在25℃进行1分钟贮水清洗,接着在25℃进行3分钟流水清洗。此处,实施例13中,对所得评价用层叠体的表面进行扫描电子显微镜(SEM)测定(倍率:1万倍),拍摄表面图像。将结果示于图14。
接着,利用过硫酸钠与硫酸水溶液的混合液(硫酸浓度:18.5ml/L),在27℃对评价用层叠体的表面进行30秒处理,由此进行软蚀刻,并且使粒子(X)溶解。该处理不仅在实施例13中实施,在未使用粒子(X)的比较例7中也实施。然后,在25℃进行1分钟贮水清洗,接着在25℃进行3分钟流水清洗。此处,实施例13中,对所得评价用层叠体的表面进行扫描电子显微镜(SEM)测定(倍率:1万倍),拍摄表面图像。将结果示于图15。
上述处理后,将评价用层叠体利用25℃的预浸液“Pre Dip Neoganth B”(ATOTECHJAPAN株式会社制、商品名)处理1分钟。然后,将评价用层叠体利用40℃的活化剂液“Activator Neoganth 834”(ATOTECH JAPAN株式会社制、商品名)处理5分钟后,在25℃进行1分钟贮水清洗,接着在25℃进行3分钟流水清洗。
接着,利用30℃的还原液“Reducer Neoganth WA”(ATOTECH JAPAN株式会社制、商品名)对评价用层叠体进行5分钟处理,在25℃进行1分钟贮水清洗,接着在25℃进行3分钟流水清洗。
将这样得到的评价用层叠体放入化学铜液(“Basic Printganth MV-TP1”、“Copper Printganth MV-TP1”、“Moderator Printganth MV-TP1”、“StabilizerPrintganth MV-TP1”、“Reducer Cu”(全部为ATOTECH JAPAN株式会社制、商品名)和氢氧化钠)中,实施化学镀直至镀层厚度达到0.5μm左右。该化学镀后,为了除去残留的氢气,在120℃的温度下进行30分钟退火处理。然后,进行硫酸铜电镀,在180℃进行60分钟退火处理,形成厚度25μm的导体层。将该评价用层叠体称为评价用层叠体C。
然后,通过半加成工序对评价用层叠体C形成电路图案。将各测定和评价结果示于表2。
[表2]
·含量的单位为质量份,在溶液或分散液的情况下相当于固体成分换算量。
但是,圆括号内表示相对于固体成分的体积%。
由表2可知,在实施例13中,由图14至图15的层间绝缘层的表面变化可知,在粒子(X)溶解工序(3-2)后粒子(X)溶解,其结果,成功地在将层间绝缘层的表面粗糙度抑制得较小的状态下提高了与铜镀层的粘接强度。
另一方面,在使用了不属于粒子(X)的无机填充材料代替粒子(X)的比较例7中,在表面粗糙度小的状态下,与铜镀层的剥离强度变低。
实施例14和比较例8
与实施例2和比较例5同样地操作,制作各感光性树脂膜,经过层压工序(1),得到在覆铜层叠基板上形成有固化物的“评价用层叠体”。然后,进行下述操作。
(粗糙化处理工序(3-1):干式蚀刻)
使用氧等离子体,在输出功率300W、温度25℃、处理时间5分钟的条件下对上述得到的评价用层叠体的表面进行等离子体处理。
(粒子(X)溶解工序(3-2))
对于进行了上述等离子体处理的评价用层叠体的表面,将以硫酸浓度成为49ml/L的方式添加了硫酸水溶液的“Reduction Solution Securiganth MV”(ATOTECH JAPAN株式会社制、商品名)(总量;2,000ml)加热至表3所记载的温度后,将评价用层叠体浸渍处理表3所记载的时间。该处理不仅在实施例14中实施,在未使用粒子(X)的比较例8中也实施。
(电路图案形成工序(4))
接着,用60℃的碱性清洁剂“Cleaner Securiganth 902”(ATOTECH JAPAN株式会社制、商品名)处理5分钟后,在25℃进行1分钟贮水清洗,接着在25℃进行3分钟流水清洗。
接着,利用过硫酸钠与硫酸水溶液的混合液(硫酸浓度:18.5ml/L),在27℃对评价用层叠体的表面进行0.5分钟处理,由此进行软蚀刻。然后,在25℃进行1分钟贮水清洗,接着在25℃进行3分钟流水清洗。
上述处理后,将评价用层叠体利用25℃的预浸液“Pre Dip Neoganth B”(ATOTECHJAPAN株式会社制、商品名)处理1分钟。然后,将评价用层叠体利用40℃的活化剂液“Activator Neoganth 834”(ATOTECH JAPAN株式会社制、商品名)处理5分钟后,在25℃进行1分钟贮水清洗,接着在25℃进行3分钟流水清洗。
接着,利用30℃的还原液“Reducer Neoganth WA”(ATOTECH JAPAN株式会社制、商品名)对评价用层叠体进行5分钟处理,在25℃进行1分钟贮水清洗,接着在25℃进行3分钟流水清洗。
将这样得到的评价用层叠体放入化学铜液(“Basic Printganth MV-TP1”、“Copper Printganth MV-TP1”、“Moderator Printganth MV-TP1”、“StabilizerPrintganth MV-TP1”、“Reducer Cu”(全部为ATOTECH JAPAN株式会社制、商品名)和氢氧化钠)中,实施化学镀直至镀层厚度达到0.5μm左右。该化学镀后,为了除去残留的氢气,在120℃的温度下进行30分钟退火处理。然后,进行硫酸铜电镀,在180℃进行60分钟退火处理,形成厚度25μm的导体层。将该评价用层叠体称为评价用层叠体C。
然后,通过半加成工序对评价用层叠体C形成电路图案。将各测定和评价结果示于表2。
[表3]
·含量的单位为质量份,在溶液或分散液的情况下相当于固体成分换算量。
但是,圆括号内表示相对于固体成分的体积%。
根据表3,可以说在实施例14中,在粒子(X)溶解工序(3-2)后粒子(X)溶解,其结果,成功地在将层间绝缘层的表面粗糙度抑制得较小的状态下提高了与铜镀层的粘接强度。
另一方面,在使用了不属于粒子(X)的无机填充材料代替粒子(X)的比较例8中,在表面粗糙度小的状态下,与铜镀层的剥离强度变低。
附图标记说明
100A印刷布线板
1粒子(X)
2 凹陷
101 基板
102 电路图案
103 层间绝缘层
104通孔(导通孔)
105 晶种层
106 抗蚀剂图案
107 铜的电路层
108 阻焊层。

Claims (16)

1.一种印刷布线板的制造方法,包括下述(1)~(4),
(1):将包含在70℃、20分钟的条件下在浓度5~100ml/L的硫酸水溶液中溶解大于或等于95质量%的粒子(X)的感光性树脂膜层压于电路基板的单面或两面;
(2):对所述(1)中被层压的感光性树脂膜进行曝光和显影,从而形成具有通孔的层间绝缘层;
(3-1):对所述通孔和所述层间绝缘层的表面进行粗糙化处理;
(3-2):用酸性溶液对粗糙化处理后的层间绝缘层进行处理,从而将存在于层间绝缘层表面的所述粒子(X)溶解;
(4):在所述层间绝缘层上形成电路图案。
2.根据权利要求1所述的印刷布线板的制造方法,使用粗糙化液实施所述(3-1)中的粗糙化处理。
3.根据权利要求1所述的印刷布线板的制造方法,通过干式蚀刻来实施所述(3-1)中的粗糙化处理。
4.根据权利要求1所述的印刷布线板的制造方法,所述(3-1)中的粗糙化处理后的层间绝缘层的表面粗糙度Ra小于或等于0.30μm。
5.根据权利要求1所述的印刷布线板的制造方法,所述(3-2)中使用的所述酸性溶液包含硫酸水溶液。
6.根据权利要求1所述的印刷布线板的制造方法,所述粒子(X)的体积平均粒径为0.1~3μm。
7.根据权利要求1所述的印刷布线板的制造方法,所述感光性树脂膜含有10~70体积%的所述粒子(X)。
8.一种感光性树脂组合物,其包含在70℃、20分钟的条件下在浓度5~100ml/L的硫酸水溶液中溶解大于或等于95质量%的粒子(X)。
9.根据权利要求8所述的感光性树脂组合物,其还含有(A)具有烯属不饱和基及酸性取代基的光聚合性化合物和(B)热固性树脂。
10.根据权利要求9所述的感光性树脂组合物,所述(A)成分包含下述通式(A-1)所示的脂环式骨架,
[化1]
式中,RA1表示碳原子数1~12的烷基,可在所述脂环式骨架中的任何位置进行取代,m1为0~6的整数,*为与其他结构的键合部位。
11.根据权利要求8所述的感光性树脂组合物,所述粒子(X)的平均粒径为0.1~3μm。
12.根据权利要求8所述的感光性树脂组合物,所述粒子(X)的含量以固体成分总量为基准计为10~70体积%。
13.一种光通孔形成用感光性树脂组合物,其包含权利要求8所述的感光性树脂组合物。
14.一种感光性树脂膜,其包含权利要求8所述的感光性树脂组合物。
15.一种印刷布线板,其包含权利要求8所述的感光性树脂组合物或权利要求14所述的感光性树脂膜。
16.一种半导体封装,其包含权利要求15所述的印刷布线板、以及半导体元件。
CN202480002326.XA 2023-04-19 2024-04-05 印刷布线板的制造方法、感光性树脂组合物、感光性树脂膜、印刷布线板及半导体封装 Pending CN119173816A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023068467A JP2024154574A (ja) 2023-04-19 2023-04-19 プリント配線板の製造方法、感光性樹脂組成物、感光性樹脂フィルム、プリント配線板及び半導体パッケージ
JP2023-068467 2023-04-19
PCT/JP2024/014028 WO2024219251A1 (ja) 2023-04-19 2024-04-05 プリント配線板の製造方法、感光性樹脂組成物、感光性樹脂フィルム、プリント配線板及び半導体パッケージ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN119173816A true CN119173816A (zh) 2024-12-20

Family

ID=93152880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202480002326.XA Pending CN119173816A (zh) 2023-04-19 2024-04-05 印刷布线板的制造方法、感光性树脂组合物、感光性树脂膜、印刷布线板及半导体封装

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2024154574A (zh)
CN (1) CN119173816A (zh)
WO (1) WO2024219251A1 (zh)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3290296B2 (ja) * 1994-05-13 2002-06-10 太陽インキ製造株式会社 多層プリント配線板及びその製造方法
JP2000104034A (ja) * 1998-09-30 2000-04-11 Sumitomo Bakelite Co Ltd 感光性アディティブ接着剤組成物
JP4266310B2 (ja) * 2003-01-31 2009-05-20 ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ,エル.エル.シー. 感光性樹脂組成物および該組成物を用いた樹脂パターンの形成方法
WO2013161756A1 (ja) * 2012-04-23 2013-10-31 日立化成株式会社 感光性樹脂組成物、感光性フィルム、永久マスクレジスト及び永久マスクレジストの製造方法
JP7018168B2 (ja) * 2015-12-22 2022-02-10 昭和電工マテリアルズ株式会社 感光性樹脂組成物、それを用いたドライフィルム、プリント配線板、及びプリント配線板の製造方法
JP2019061224A (ja) * 2017-09-26 2019-04-18 旭化成株式会社 感光性樹脂フィルム積層体
JP7363105B2 (ja) * 2019-05-31 2023-10-18 株式会社レゾナック 感光性樹脂組成物、感光性樹脂フィルム、プリント配線板及び半導体パッケージ、並びにプリント配線板の製造方法
JP7557262B2 (ja) * 2019-09-02 2024-09-27 味の素株式会社 感光性樹脂組成物
JP7497608B2 (ja) * 2020-05-13 2024-06-11 株式会社レゾナック 感光性樹脂組成物、感光性樹脂フィルム、多層プリント配線板及び半導体パッケージ、並びに多層プリント配線板の製造方法
JP2023040905A (ja) * 2021-09-10 2023-03-23 株式会社レゾナック 感光性樹脂組成物、感光性樹脂フィルム、多層プリント配線板及び半導体パッケージ、並びに多層プリント配線板の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024219251A1 (ja) 2024-10-24
JP2024154574A (ja) 2024-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7683756B2 (ja) 感光性樹脂組成物、感光性樹脂フィルム、多層プリント配線板及び半導体パッケージ、並びに多層プリント配線板の製造方法
CN113632004B (zh) 感光性树脂组合物、感光性树脂膜、多层印刷配线板和半导体封装体、以及多层印刷配线板的制造方法
JP2023118726A (ja) 感光性樹脂組成物
CN113597580B (zh) 感光性树脂组合物、感光性树脂膜、多层印刷配线板和半导体封装体、以及多层印刷配线板的制造方法
CN113614131A (zh) 感光性树脂组合物、感光性树脂膜、印刷配线板和半导体封装体、以及印刷配线板的制造方法
JP2019066511A (ja) 感光性樹脂組成物、並びに、これを用いた感光性エレメント、レジストパターンの形成方法、ソルダーレジスト、層間絶縁膜、層間絶縁膜の形成方法、プリント配線板の製造方法及びプリント配線板
JP2024118893A (ja) 感光性樹脂組成物、感光性樹脂フィルム、プリント配線板及び半導体パッケージ
TWI862816B (zh) 感光性樹脂組成物、感光性樹脂膜、多層印刷配線板和半導體封裝、以及多層印刷配線板的製造方法
TW202221048A (zh) 感光性樹脂組成物、感光性樹脂膜、多層印刷配線板及半導體封裝、以及多層印刷配線板的製造方法
CN119173816A (zh) 印刷布线板的制造方法、感光性树脂组合物、感光性树脂膜、印刷布线板及半导体封装
JP2018205411A (ja) 感光性樹脂組成物、及び感光性エレメント
JP2022024857A (ja) 感光性樹脂組成物、感光性樹脂フィルム、多層プリント配線板及び半導体パッケージ、並びに多層プリント配線板の製造方法
WO2024185060A1 (ja) 感光性樹脂組成物、感光性樹脂フィルム、多層プリント配線板及び半導体パッケージ、並びに多層プリント配線板の製造方法
JP7558668B2 (ja) 硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物、および、電子部品
WO2023031986A1 (ja) 感光性樹脂組成物、感光性樹脂フィルム、多層プリント配線板及び半導体パッケージ、並びに多層プリント配線板の製造方法
TW202436484A (zh) 感光性樹脂組成物、感光性樹脂薄膜、多層印刷線路板及半導體封裝體、以及多層印刷線路板的製造方法
CN118946852A (zh) 感光性树脂膜、印刷布线板、半导体封装及印刷布线板的制造方法
CN118946853A (zh) 感光性多层树脂膜、印刷布线板、半导体封装及印刷布线板的制造方法
CN118984974A (zh) 感光性树脂膜、印刷布线板、半导体封装及印刷布线板的制造方法
CN119013626A (zh) 感光性多层树脂膜、印刷布线板、半导体封装及印刷布线板的制造方法
JP2007112908A (ja) 酸変性ポリエステルイミド樹脂、感光性樹脂組成物、レジストパターンの形成方法、プリント配線板及び半導体素子。
TW202340862A (zh) 感光性樹脂薄膜、印刷線路板、半導體封裝體及印刷線路板的製造方法
JP2024040191A (ja) 感光性樹脂組成物、感光性樹脂フィルム、多層プリント配線板及び半導体パッケージ、並びに多層プリント配線板の製造方法
WO2024204376A1 (ja) 感光性樹脂組成物、感光性樹脂フィルム、プリント配線板及び半導体パッケージ
TW202519986A (zh) 感光性多層樹脂薄膜、印刷線路板、半導體封裝體及印刷線路板的製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication