JP2007134396A - Laminated body for printed wiring board, multilayer metal wiring pattern forming method using the same, and metal thin film - Google Patents
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Abstract
【課題】絶縁膜との密着性に優れ、絶縁膜との界面における凹凸が小さい導電性層を任意の固体表面に容易に形成することができ、高精細の配線及び多層間配線を有する金属配線パターンを提供することができる。また、前記本発明のプリント配線板用積層体を用いることで、高精細の金属配線パターンを有する多層配線間のインターポーザーとして有用なプリント配線板用積層体の形成方法を提供することができる。
【解決手段】支持体上に感光性樹脂構成材層と、エネルギー付与により反応性の活性種を生成しうる絶縁性樹脂組成物層と、該絶縁性樹脂組成物層と反応して高分子化合物を形成しうる化合物を含有する反応性の高分子前駆体層と、を有することを特徴とするプリント配線板作製用積層体である。
【選択図】なしA metal wiring having high-definition wiring and multi-layer wiring, which can easily form a conductive layer having excellent adhesion to an insulating film and small irregularities at the interface with the insulating film on any solid surface. Patterns can be provided. Moreover, by using the laminate for a printed wiring board of the present invention, a method for forming a laminate for a printed wiring board useful as an interposer between multilayer wirings having a high-definition metal wiring pattern can be provided.
A photosensitive resin component layer on a support, an insulating resin composition layer capable of generating reactive active species upon application of energy, and a polymer compound that reacts with the insulating resin composition layer And a reactive polymer precursor layer containing a compound capable of forming a printed wiring board.
[Selection figure] None
Description
本発明は、多層プリント配線板の作製に好適に用いうる積層体、それを用いた多層金属配線パターン形成方法に関し、詳細には、電子材料分野で使用される高密度配線を有する多層プリント配線板を簡易に製造しうるプリント配線板用積層体、それを用いた高密度実装対応の多層金属配線パターン形成方法に関する。 The present invention relates to a laminate that can be suitably used for producing a multilayer printed wiring board, and a multilayer metal wiring pattern forming method using the same, and more specifically, a multilayer printed wiring board having high-density wiring used in the field of electronic materials. The present invention relates to a laminate for a printed wiring board that can be easily manufactured, and a multilayer metal wiring pattern forming method that supports high density mounting using the same.
近年、電子機器の高機能化等の要求に伴い、電子部品の高密度集積化、更には高密度実装化等が進んでおり、これらに使用される高密度実装対応のプリント配線板等も小型化かつ高密度化が進んでいる。このプリント配線板等の高密度化への対応としては、高精細で安定な配線の実現やビルドアップ多層配線板の採用などの方法が種々検討されている。しかし、ビルドアップ多層配線板は、多層間の積層に加熱圧着を行うと、微細なビアにより接続された層間の接続強度の低下が懸念される。
微細配線の形成にあたっては、通常、絶縁層上全体に金属配線部形成するための金属層を形成しておき、これをエッチング等により所定領域を除去して配線部をサブトラクティッブ法、あるいはめっき等により形成された金属配線部を直接ないし間接的に絶縁層上に付け加え形成していくアディティブ法等が用いられている。
このような中、多層の配線基板においては、従来の貼り合わせ型の配線基板に比べて、微細な配線パターンを高密度に収容できるものとして、コア基材の両面に配線層を配設したコア基板を用い、該コア基板の両面に、順に絶縁層、配線層からなるビルドアップ層を、更に積層形成していくビルドアップ方式の、ビルドアップ型の多層配線基板(以下ビルドアップ基板とも言う)が、各種開発されており、その作製法も種々である。
In recent years, along with demands for higher functionality of electronic devices, electronic components have been densely integrated, and further, high-density mounting has been progressing. Is becoming more and more dense. Various methods such as realization of high-definition and stable wiring and adoption of a build-up multilayer wiring board have been studied as measures for increasing the density of printed wiring boards and the like. However, when the build-up multilayer wiring board is subjected to thermocompression bonding for the lamination between the multilayers, there is a concern that the connection strength between the layers connected by the fine vias may be reduced.
In forming the fine wiring, usually, a metal layer for forming the metal wiring portion is formed on the entire insulating layer, and the predetermined portion is removed by etching or the like to remove the wiring portion from the subtractive method, or An additive method or the like in which a metal wiring portion formed by plating or the like is formed directly or indirectly on an insulating layer is used.
Under such circumstances, in a multilayer wiring board, a core in which wiring layers are arranged on both sides of a core base material is assumed to be capable of accommodating a fine wiring pattern at a higher density than a conventional bonded wiring board. A build-up type multilayer wiring board (hereinafter also referred to as a build-up board) of a build-up type in which a build-up layer composed of an insulating layer and a wiring layer is further laminated in order on both surfaces of the core board. However, various types have been developed, and the production methods are various.
近年、更なる電子機器の小型化や軽量化に伴い、配線板の軽量化、薄型化も余儀なくされている。
しかしながら、従来の多層ビルドアップ基板は、通常、コア基板が厚さ0.4mm以上であり、そこに絶縁層と配線層とを積層してなる1つのビルドアップ層は、厚さ60μm程度であるため、0.5mm以下といった薄型の配線板を得ることが困難であった。
一方、多層配線基板の形成に有用なパッケージ用のインターポーザーが提案されているが(例えば、特許文献1参照。)、配線の形成において、特に基板との密着性向上のためアルミニウム層の蒸着が必要であり、工程が煩雑であるという問題があった。
このように、高密度の多層配線板を作製するにあたっては、基板表面に高精細の配線を形成するのみならず、インターポーザーとして、多層配線間の配線同士を連結するビアホールの形成やその開口部における配線の形成も重要な課題となっており、これらの実現が望まれている。
However, in the conventional multilayer buildup substrate, the core substrate is usually 0.4 mm or more in thickness, and one buildup layer formed by laminating an insulating layer and a wiring layer thereon has a thickness of about 60 μm. Therefore, it has been difficult to obtain a thin wiring board of 0.5 mm or less.
On the other hand, an interposer for a package useful for forming a multilayer wiring board has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In forming a wiring, in particular, an aluminum layer is deposited to improve adhesion to the board. There is a problem that it is necessary and the process is complicated.
Thus, in producing a high-density multilayer wiring board, not only high-definition wiring is formed on the substrate surface, but also as an interposer, the formation of via holes that connect the wirings between the multilayer wirings and their openings In addition, the formation of wiring in the above is also an important issue, and realization of these is desired.
上記従来の技術的問題点を考慮してなされた本発明の目的は、絶縁膜との密着性に優れ、絶縁膜との界面における凹凸が小さい導電性層を任意の固体表面に容易に形成することにより、高精細の配線及び多層間配線を有する金属配線パターンを提供することにある。
また、本発明の別の目的は、前記本発明のプリント配線板用積層体を用いた、高精細の金属配線パターンを有する多層配線間のインターポーザーとして有用なプリント配線板用積層体の形成方法を提供することにある。
An object of the present invention, which has been made in consideration of the above-mentioned conventional technical problems, is to easily form a conductive layer on an arbitrary solid surface with excellent adhesion to an insulating film and small irregularities at the interface with the insulating film. Accordingly, an object of the present invention is to provide a metal wiring pattern having high-definition wiring and multi-layer wiring.
Another object of the present invention is to provide a method for forming a laminate for a printed wiring board useful as an interposer between multilayer wirings having a high-definition metal wiring pattern, using the laminate for a printed wiring board of the present invention. Is to provide.
本発明者は鋭意検討の結果、感光性構造材層表面に、絶縁性樹脂組成物層と、グラフトポリマーを形成しうる高分子前駆体層と、を有する積層体により前記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成した。
即ち、本発明の構成は以下に示すとおりである。
<1> 支持体上に、感光性樹脂構造材層と、エネルギー付与により反応性の活性種を生成しうる絶縁性樹脂組成物層と、該絶縁性樹脂組成物層と反応して高分子化合物を形成しうる化合物を含有する反応性の高分子前駆体層と、を有することを特徴とするプリント配線板作製用積層体。
<2> 前記感光性樹脂構造材層が、絶縁性樹脂であることを特徴とする<1>に記載のプリント配線板作製用積層体。
<3> 前記感光性樹脂構造材層が、感光性ポリイミド樹脂及び感光性エポキシ樹脂から選択される1種以上である<1>又は<2>に記載のプリント配線板用積層体。
As a result of intensive studies, the present inventor can solve the above problem by a laminate having an insulating resin composition layer and a polymer precursor layer capable of forming a graft polymer on the surface of the photosensitive structural material layer. The present invention has been completed.
That is, the configuration of the present invention is as follows.
<1> On the support, a photosensitive resin structural material layer, an insulating resin composition layer capable of generating reactive active species by applying energy, and a polymer compound that reacts with the insulating resin composition layer And a reactive polymer precursor layer containing a compound capable of forming a laminated body for producing a printed wiring board.
<2> The laminate for producing a printed wiring board according to <1>, wherein the photosensitive resin structural material layer is an insulating resin.
<3> The laminate for a printed wiring board according to <1> or <2>, wherein the photosensitive resin structural material layer is one or more selected from a photosensitive polyimide resin and a photosensitive epoxy resin.
<4> <1>乃至<3>のいずれか1項に記載のプリント配線板用積層体を用い、導電膜を有する基板表面に、前記感光性樹脂構造材層を接触させるように配置し、反応性の高分子前駆体層側から露光することで、露光領域にグラフトポリマーを生成させ、その後、ビアホールを形成しようとする領域を露光、現像して、感光性樹脂構造材層に開口部を形成し、開口部形成の後に、該グラフトポリマーに導電性材料を付着させて絶縁性樹脂組成物層上にパターン状に導電性層を形成し、該開口部に導電性材料を充填して、基板上の導電性層と絶縁性樹脂組成物層上に形成された導電性層とを接続することを特徴とする多層金属配線パターン形成方法。
<5> 前記開口部への導電性材料の充填が、金属めっきにより行われることを特徴とする請<4>に記載の多層金属配線パターン形成方法。
<6> 前記開口部への導電性材料の充填が、開口部への金属微粒子の充填により行われることを特徴とする<4>に記載の多層金属配線パターン形成方法。
<7> 前記グラフトポリマーを生成させるための露光波長と、感光性樹脂構造材層に開口部を形成させるための露光波長とが、互いに異なることを特徴とする<4>乃至<6>のいずれか1項に記載の多層金属配線パターン形成方法。
<8> 感光性樹脂構造材層に開口部を形成させるための露光波長が、グラフトポリマーを生成させるための露光波長より長波長であることを特徴とする<7>に記載の多層金属配線パターン形成方法。
<9> 感光性樹脂構造材層に開口部を形成させるための露光波長が、グラフトポリマーを生成させるための露光波長より短波長であることを特徴とする<7>に記載の多層金属配線パターン形成方法
<10> 絶縁性樹脂組成物層表面のJIS B0601 10点平均高さ法で測定した平均粗さ(Rz)が3μm以下であることを特徴とする<1>乃至<9>のいずれか1項に記載の方法で形成された金属パターン形成方法。
<11> <1>乃至<10>のいずれか1項に記載の金属パターン形成方法により形成された金属薄膜であって、基板との界面における凹凸が100nm以下であることを特徴とする金属薄膜。
<12> <1>乃至<10>のいずれか1項に記載の金属パターン形成方法で形成された金属薄膜であって、基板との密着力が0.5kN/m以上であることを特徴とする金属薄膜。
<4> Using the laminate for a printed wiring board according to any one of <1> to <3>, disposing the photosensitive resin structural material layer in contact with a substrate surface having a conductive film, By exposing from the reactive polymer precursor layer side, a graft polymer is formed in the exposed region, and then the region where the via hole is to be formed is exposed and developed, and an opening is formed in the photosensitive resin structural material layer. After forming the opening, a conductive material is attached to the graft polymer to form a conductive layer in a pattern on the insulating resin composition layer, and the opening is filled with the conductive material, A method for forming a multilayer metal wiring pattern, comprising connecting a conductive layer on a substrate and a conductive layer formed on an insulating resin composition layer.
<5> The method for forming a multilayer metal wiring pattern according to <4>, wherein the opening is filled with a conductive material by metal plating.
<6> The method for forming a multilayer metal wiring pattern according to <4>, wherein the opening is filled with a conductive material by filling the opening with metal fine particles.
<7> Any one of <4> to <6>, wherein an exposure wavelength for generating the graft polymer and an exposure wavelength for forming an opening in the photosensitive resin structural material layer are different from each other 2. A method for forming a multilayer metal wiring pattern according to claim 1.
<8> The multilayer metal wiring pattern according to <7>, wherein an exposure wavelength for forming an opening in the photosensitive resin structural material layer is longer than an exposure wavelength for generating a graft polymer Forming method.
<9> The multilayer metal wiring pattern according to <7>, wherein an exposure wavelength for forming an opening in the photosensitive resin structural material layer is shorter than an exposure wavelength for generating a graft polymer Formation method <10> Any one of <1> to <9>, wherein an average roughness (Rz) measured by JIS B0601 10-point average height method on the surface of the insulating resin composition layer is 3 μm or less A metal pattern forming method formed by the method according to item 1.
<11> A metal thin film formed by the metal pattern forming method according to any one of <1> to <10>, wherein unevenness at an interface with the substrate is 100 nm or less. .
<12> A metal thin film formed by the method for forming a metal pattern according to any one of <1> to <10>, wherein the adhesion with the substrate is 0.5 kN / m or more. Metal thin film.
本発明のプリント配線板作製用積層体を用いることで、絶縁膜との密着性に優れた導電性層を任意の絶縁膜上に形成された配線上に、容易に形成することができ、また、該配線と絶縁膜上に新たに形成された導電性層と間の高精細な配線も容易に形成することができる。
本発明のプリント配線板用積層体を、導電性の金属配線パターン有する基板(内層回路基板)表面に、前記感光性樹脂構造材層を接触させるように配置し、露光することで、絶縁膜上への高精細な配線の形成、及び、基板表面に予め形成された導電膜と該配線との間の回路形成のいずれも容易に行うことができ、最終的な多層金属配線パターンが得られる。
本発明の積層体において、絶縁膜は、絶縁樹脂中に重合開始剤を含有してなる絶縁膜であることが好ましく、高分子前駆体層は、エネルギー付与により絶縁膜表面に直接結合したグラフトポリマーを形成しうる重合性二重結合を有する化合物を含有することが好ましい。
By using the laminate for producing a printed wiring board of the present invention, a conductive layer having excellent adhesion with an insulating film can be easily formed on a wiring formed on an arbitrary insulating film, and A high-definition wiring between the wiring and a conductive layer newly formed on the insulating film can be easily formed.
The printed wiring board laminate of the present invention is disposed on the surface of the substrate (inner circuit board) having a conductive metal wiring pattern so that the photosensitive resin structural material layer is in contact with the laminate, and exposed to light. Both high-definition wiring and circuit formation between the conductive film previously formed on the substrate surface and the wiring can be easily performed, and a final multilayer metal wiring pattern can be obtained.
In the laminate of the present invention, the insulating film is preferably an insulating film containing a polymerization initiator in an insulating resin, and the polymer precursor layer is a graft polymer bonded directly to the surface of the insulating film by applying energy. It is preferable to contain the compound which has a polymerizable double bond which can form.
本発明によれば、絶縁膜との密着性に優れ、絶縁膜との界面における凹凸が小さい導電性層を任意の固体表面に容易に形成することにより、高精細の配線及び多層間配線を有する金属配線パターンを提供することができる。
また、前記本発明のプリント配線板用積層体を用いることで、高精細の金属配線パターンを有する多層配線間のインターポーザーとして有用なプリント配線板用積層体の形成方法を提供することができる。
本発明により得られた多層金属配線パターンは、高周波特性に優れた微細な配線パターンを有しており、多層配線間の高精細な回路形成も容易に行うことができ、種々の電子機器などに好適に用いうる。
According to the present invention, it is possible to easily form a conductive layer having excellent adhesion to an insulating film and small irregularities at the interface with the insulating film on an arbitrary solid surface, thereby providing high-definition wiring and multi-layer wiring. A metal wiring pattern can be provided.
Moreover, by using the laminate for a printed wiring board of the present invention, a method for forming a laminate for a printed wiring board useful as an interposer between multilayer wirings having a high-definition metal wiring pattern can be provided.
The multilayer metal wiring pattern obtained by the present invention has a fine wiring pattern with excellent high-frequency characteristics, and can easily form a high-definition circuit between multilayer wirings. It can be suitably used.
本発明のプリント配線板用積層体は、この積層体を保持し、後の工程で開口部を露光により形成しうる感光性の構造材層と、少なくとも、露光などのエネルギー付与により高分子化合物(グラフトポリマー)を生成しうる(A)反応性の高分子前駆体層と、その表面にグラフトポリマーを生成しうる(B)絶縁性樹脂組成物層という3層構造を有することを特徴とする。
本明細書においては、「感光性樹脂構造材層」を「感光性構造材層」と、該感光性構造材層上に形成される「(A)反応性の高分子前駆体層」を「(A)層」もしくは「高分子前駆体層」と、「(B)絶縁性樹脂組成物層」を「(B)層」もしくは「絶縁膜」と、それぞれ称することがある。
なお、感光性の構造材層と、その上に形成された前記(A)層、(B)層からなる積層体が有する各種の機能を有する層を使用時までに保護するため、積層体の感光性の構造材層表面及び(A)層の少なくとも一方に保護層を設けることができる。
本発明においては、感光性の構造材層表面に、まず、絶縁膜となる(B)絶縁性樹脂組成物層を形成し、その表面に(B)層と結合してなるグラフトポリマーを形成しうる(A)反応性の高分子前駆体層を順次有するものである。
なお、本発明において「順次有する」とは、支持体上にこれらの層が、記載された順に存在することを指すが、所望により設けられるその他の層、例えば、接着剤層、クッション層などの存在を否定するものではない。
以下、本発明のプリント配線板用積層体を構成する各層について順次説明する。
The laminate for a printed wiring board of the present invention comprises a photosensitive structural material layer that holds the laminate and can form an opening by exposure in a later step, and a polymer compound (at least by applying energy such as exposure). It has a three-layer structure of (A) a reactive polymer precursor layer capable of producing a graft polymer) and (B) an insulating resin composition layer capable of producing a graft polymer on the surface thereof.
In the present specification, “photosensitive resin structural material layer” is referred to as “photosensitive structural material layer”, and “(A) reactive polymer precursor layer” formed on the photosensitive structural material layer is referred to as “ (A) layer ”or“ polymer precursor layer ”and“ (B) insulating resin composition layer ”may be referred to as“ (B) layer ”or“ insulating film ”, respectively.
In addition, in order to protect the layer which has various functions which the laminated body which consists of a photosensitive structural material layer and the said (A) layer and (B) layer formed on it by use, of a laminated body A protective layer can be provided on at least one of the surface of the photosensitive structural material layer and the layer (A).
In the present invention, first, an insulating resin composition layer (B) that becomes an insulating film is formed on the surface of the photosensitive structural material layer, and a graft polymer that is bonded to the layer (B) is formed on the surface. (A) It has a reactive polymer precursor layer sequentially.
In the present invention, “sequentially” means that these layers are present on the support in the order described, but other layers provided as desired, for example, an adhesive layer, a cushion layer, etc. It does not deny existence.
Hereinafter, each layer which comprises the laminated body for printed wiring boards of this invention is demonstrated one by one.
〔感光性樹脂構造材層〕
本発明の積層体における構造材層は、予め導電層を形成された基板上に配置され、該積層体表面に新たに形成される導電性層と、前記予め基板上予に形成された導電層間で絶縁層として機能するとともに、該導電性層間を連結する回路を形成しうる開口部を露光により容易に形成しうる特性を有する樹脂からなるものである。
なお、このように本発明においては、本発明に係る感光性樹脂構造材層が形成される基材を支持体と称し、ここでは、前記予め導電層を形成された基板が支持体に相当する。また、支持基材である樹脂フイルム上にこの感光性樹脂構造材層が形成される場合には、当該樹脂フイルムが支持体に相当する。
構造材層を形成する感光性樹脂としては、適切な波長で露光し、現像した場合に、露光領域が容易に除去され、高精細の開口部を形成しうる樹脂材料であればいずれも用いることができ、そのような例としては、「感光性樹脂の基礎と実用」(CMCテクニカルライブラリー、シーエムシー出版社、2001年刊行)に記載の樹脂が挙げられる。これらのなかでも、多層基板の内部構成材として必要な絶縁性を有するという観点から、感光性ポリイミド樹脂、感光性エポキシ樹脂が代表的なものとして挙げられる。
[Photosensitive resin structural material layer]
The structural material layer in the laminate of the present invention is disposed on a substrate on which a conductive layer has been formed in advance, and a conductive layer newly formed on the surface of the laminate and the conductive layer previously formed on the substrate. In addition to functioning as an insulating layer, it is made of a resin having a characteristic that an opening for forming a circuit connecting the conductive layers can be easily formed by exposure.
As described above, in the present invention, the base material on which the photosensitive resin structural material layer according to the present invention is formed is referred to as a support, and here, the substrate on which the conductive layer is previously formed corresponds to the support. . Moreover, when this photosensitive resin structural material layer is formed on the resin film which is a support base material, the said resin film corresponds to a support body.
As the photosensitive resin for forming the structural material layer, any resin material can be used as long as the exposed area can be easily removed and a high-definition opening can be formed when exposed and developed at an appropriate wavelength. Examples of such resins include resins described in “Basics and practical use of photosensitive resins” (CMC Technical Library, CM Publishing Co., Ltd., 2001). Among these, a photosensitive polyimide resin and a photosensitive epoxy resin are typical examples from the viewpoint of having insulating properties necessary as an internal component of the multilayer substrate.
(感光性ポリイミド樹脂)
ポリイミド又はその前駆体であってそれ自体でフォトパターニング性を兼備しているものは感光性ポリイミドと呼ばれ、半導体の表面保護膜用等に用いられている。
感光性ポリイミドにはいくつかの感光性付与方式が知られている。代表的なものには、特公昭55-41422号公報で提案されているようなポリアミド酸のヒドロキシアクリレートとのエステルとしたものや、特開昭54-145794号公報で提案されているようなポリアミド酸にアミノアクリレートのようなものを配合し感光性基を塩結合で導入するものが知られており、いずれも本発明の構造材層材料として使用することができる。
なかでも、感光性で露光により高感度でパターンが形成され、かつ、形成される被膜の誘電率が低いという観点から、以下に詳述する特開2005−115249公報に記載の感光性ポリイミド組成物を用いることが好ましい。
(Photosensitive polyimide resin)
A polyimide or a precursor thereof, which itself has photo-patterning properties, is called photosensitive polyimide, and is used for a semiconductor surface protective film or the like.
Several methods for imparting photosensitivity are known for photosensitive polyimide. Typical examples include those prepared by converting the polyamic acid into an ester with hydroxy acrylate as proposed in JP-B-55-41422, and polyamides as proposed in JP-A-54-145794. A compound in which an acid such as amino acrylate is blended and a photosensitive group is introduced by a salt bond is known, and any of them can be used as the structural material layer material of the present invention.
Among them, from the viewpoint of being photosensitive and capable of forming a pattern with high sensitivity by exposure and having a low dielectric constant, a photosensitive polyimide composition described in JP-A-2005-115249 described in detail below. Is preferably used.
この感光性ポリイミド組成物は、ポリイミド前駆体に、特定の熱分解性連結基を有する架橋成分を組み合わせてなるものであり、下記一般式(I)で表されるポリイミド前駆体化合物、下記一般式(II)で表される熱分解性基を有するジビニルエーテル化合物、及び、光酸発生剤を含有することを特徴とする。 This photosensitive polyimide composition is formed by combining a polyimide precursor with a crosslinking component having a specific thermally decomposable linking group, and a polyimide precursor compound represented by the following general formula (I): It contains a divinyl ether compound having a thermally decomposable group represented by (II) and a photoacid generator.
式中、R1は4価の有機基を表し、R2は2価の有機基を表し、R3は単結合若しくは2価の有機基を表す。Xは2価の熱分解性有機基を表す。 In the formula, R 1 represents a tetravalent organic group, R 2 represents a divalent organic group, and R 3 represents a single bond or a divalent organic group. X represents a divalent thermally decomposable organic group.
また、このようなポリイミド組成物で感光性構造材層を形成するには、上記一般式(I)で表されるポリイミド前駆体化合物と上記一般式(II)で表される熱分解性基を有するジビニルエーテル化合物、及び、光酸発生剤を含有する感光性ポリイミド組成物を塗布、乾燥してフイルム状に成形すればよい。このようにして得られた感光性構造材層は、画像様に露光後、アルカリ現像することで、ポジ型パターンを形成することができ、その後、該パターンを加熱して熱分解性有機基を分解させることで、露光領域に微細孔を形成させることができるため、本発明の構造材層材料として有用である。 Moreover, in order to form a photosensitive structural material layer with such a polyimide composition, a polyimide precursor compound represented by the above general formula (I) and a thermally decomposable group represented by the above general formula (II) are used. What is necessary is just to apply | coat and dry the photosensitive polyimide composition containing the divinyl ether compound which has, and a photo-acid generator, and to shape | mold into a film form. The photosensitive structural material layer thus obtained can be image-wise exposed and then alkali-developed to form a positive pattern, and then the pattern is heated to form a thermally decomposable organic group. By decomposing, it is possible to form micropores in the exposed region, which is useful as the structural material layer material of the present invention.
即ち、このようなポリエステル組成物は、構造材層を形成する際の、塗膜に引き続く加熱乾燥で、一般式(II)で示される化合物(ジビニルエーテル化合物)が、(I)成分の樹脂中のカルボキシル基(及びヒドロキシ基)と付加反応し、アセタール基による架橋を生じる。この架橋構造により、形成された皮膜の溶解抑制機能を発現することになる。
その後、所望のパターンに応じた像様露光が行われると、露光部では、膜中に含まれる光酸発生剤が分解して酸が発生し、この酸により、必要に応じて導入された酸分解基と伴に、溶解抑制機能を発現していたアセタール架橋部が分解し、樹脂中のカルボキシル基(及びヒドロキシ基)本来の機能が発現して、アルカリ現像液に対し十分な現像性を示すことになる。従って、コンピュータのデジタルデータを利用した走査露光などにより、鮮鋭度の高いパターンが形成される。
このポリイミド前駆体を含むパターンを形成した後、加熱工程が施される。ここで、200℃〜450℃に加熱することにより、ポリイミド前駆体が閉環してポリイミドに変換され、耐熱性に優れたポリイミドパターンが固定化されるとともに、架橋性の熱分解性有機基である、前記一般式(II)で表される化合物におけるX(2価の熱分解性有機基)の部分が分解することで、当該部分に微細な空孔が形成される。
That is, in such a polyester composition, when the structural material layer is formed, the compound represented by the general formula (II) (divinyl ether compound) is heated in the resin of the component (I) by heat drying following the coating film. It undergoes an addition reaction with a carboxyl group (and a hydroxy group) to cause crosslinking by an acetal group. By this crosslinked structure, the dissolution inhibiting function of the formed film is expressed.
Thereafter, when imagewise exposure according to a desired pattern is performed, in the exposed portion, the photoacid generator contained in the film is decomposed to generate an acid, and this acid introduces an acid introduced as necessary. The acetal cross-linking portion that had developed the dissolution inhibiting function is decomposed together with the decomposition group, and the original function of the carboxyl group (and hydroxy group) in the resin is exhibited, and sufficient developability for an alkaline developer is exhibited. It will be. Therefore, a pattern with high sharpness is formed by scanning exposure using digital data of a computer.
A heating process is performed after forming the pattern containing this polyimide precursor. Here, by heating to 200 ° C. to 450 ° C., the polyimide precursor is cyclized and converted to polyimide, a polyimide pattern having excellent heat resistance is fixed, and a crosslinkable thermally decomposable organic group. When the X (divalent thermally decomposable organic group) portion in the compound represented by the general formula (II) is decomposed, fine pores are formed in the portion.
すなわち、このポリイミド樹脂組成物によれば、像様露光、現像、加熱という3つの簡易な工程により、画像形成に必要な架橋構造の形成、耐熱性に優れたポリイミド樹脂パターンの固定化、パターンの低誘電化に必要な空孔形成のすべてが達成され、この機能によりパターン形成と同時に微細な空孔が形成され、絶縁膜に好適なパターン状低誘電率化ポリイミドが得られる。
この組成物については、前記特開2005−115249公報の段落番号〔0018〕乃至〔0040〕に詳細に記載され、これらの材料は本発明の構造材層形成材料として好適に適用しうる。
That is, according to this polyimide resin composition, formation of a crosslinked structure necessary for image formation, immobilization of a polyimide resin pattern excellent in heat resistance, pattern formation by three simple steps of imagewise exposure, development, and heating. All of the hole formation necessary for lowering the dielectric is achieved. With this function, fine voids are formed simultaneously with pattern formation, and a patterned low dielectric constant polyimide suitable for an insulating film is obtained.
This composition is described in detail in paragraphs [0018] to [0040] of JP-A-2005-115249, and these materials can be suitably applied as the structural material layer forming material of the present invention.
(感光性エポキシ樹脂)
本発明に用いうる感光性エポキシ樹脂は、それ自体でフォトパターニング性を兼備しているエポキシ樹脂であり、半導体の表面保護膜用等に用いられている。
感光性エポキシ樹脂としては、例えば、特開2002−69159号公報、及び、特開2005−38906号公報に記載のものを好ましく挙げることができる。
具体的には、例えば、(a)多官能エポキシ樹脂40〜70重量部、(b)フェノール性水酸基を有する樹脂30〜60重量部、前記(a),(b)成分の総量100重量部に対して、(c)カチオン系光重合開始剤1〜10重量部を含有する感光性エポキシ樹脂組成物であり、少なくとも(b)成分が脂環構造を有する感光性エポキシ樹脂組成物が挙げられる。
(Photosensitive epoxy resin)
The photosensitive epoxy resin that can be used in the present invention is an epoxy resin that also has a photo-patterning property by itself, and is used for a surface protective film of a semiconductor or the like.
Preferred examples of the photosensitive epoxy resin include those described in JP-A-2002-69159 and JP-A-2005-38906.
Specifically, for example, (a) 40 to 70 parts by weight of a polyfunctional epoxy resin, (b) 30 to 60 parts by weight of a resin having a phenolic hydroxyl group, and 100 parts by weight of the total amount of the components (a) and (b). In contrast, (c) a photosensitive epoxy resin composition containing 1 to 10 parts by weight of a cationic photopolymerization initiator, and at least the component (b) includes a photosensitive epoxy resin composition having an alicyclic structure.
感光性エポキシ樹脂の露光は、前記ポリイミド樹脂と同様の条件で行うことができる。
また、感光性エポキシ樹脂組成物の露光後の現像に用いられる現像液としては、水溶性の沸点100℃以上の有機溶剤100〜500ml/l、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、炭酸ナトリウム等の中から選ばれるアルカリ成分1〜20g/lの混合水溶液が好ましい。
ここで、水よりも沸点の高い水溶性有機溶剤を現像液に配合することで、不燃性でなおかつアルカリ現像液にくらべて高い現像性を示す現像液を調整することができる。このような水溶性の高沸点有機溶剤としては、2−ブトキシエタノール、2,2’−ブトキシメトキシエタノール、2,2’−ブトキシエトキシエタノール等のアルコール類が好ましく使用できる。
The exposure of the photosensitive epoxy resin can be performed under the same conditions as the polyimide resin.
Moreover, as a developing solution used for development after exposure of the photosensitive epoxy resin composition, a water-soluble organic solvent having a boiling point of 100 ° C. or higher 100 to 500 ml / l, sodium hydroxide, potassium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide A mixed aqueous solution of 1 to 20 g / l of an alkali component selected from sodium carbonate and the like is preferable.
Here, by adding a water-soluble organic solvent having a boiling point higher than that of water to the developer, it is possible to adjust a developer that is nonflammable and exhibits higher developability than an alkali developer. As such a water-soluble high-boiling organic solvent, alcohols such as 2-butoxyethanol, 2,2′-butoxymethoxyethanol, and 2,2′-butoxyethoxyethanol can be preferably used.
本発明における感光性構造材層は、本発明の積層体を所定の基板上などに接触させ、プリント配線板の形成に使用するまでの間の積層体のベースとして使用されるのみならず、導電層が形成された基板と本発明の積層体表面に形成されるパターン状の導電性層とのあいだの層間絶縁層として機能する。
このような観点から、感光性構造材層の厚みとしては2〜200μmが一般的であるが、5〜50μmがより好ましく、10〜30μmが更に好ましい。構造材層が厚すぎると、この積層体を用いて実際に配線を形成する際、特に、この積層体を所定の基板上、或いは、配線上にラミネートする際のハンドリング性や開口部の高精細な形成等に問題がでることがある。
構造材層の幅を、絶縁膜、或いは高分子前駆体層の幅よりも5mm程度長くすることで、他の層とのラミネートを行う場合に、ラミネート部の樹脂付着を防止することができ、また、使用時の支持ベースフィルムの剥離が容易になるなどの利点が得られる。
The photosensitive structural material layer according to the present invention is not only used as a base of a laminate until the laminate of the present invention is brought into contact with a predetermined substrate and used for forming a printed wiring board, but also conductive. It functions as an interlayer insulating layer between the substrate on which the layer is formed and the patterned conductive layer formed on the surface of the laminate of the present invention.
From such a viewpoint, the thickness of the photosensitive structural material layer is generally 2 to 200 μm, more preferably 5 to 50 μm, and still more preferably 10 to 30 μm. If the structural material layer is too thick, when the wiring is actually formed using this laminate, particularly when the laminate is laminated on a predetermined substrate or wiring, the handling property and the high definition of the opening are high. May cause problems with proper formation.
By making the width of the structural material layer about 5 mm longer than the width of the insulating film or polymer precursor layer, when performing lamination with other layers, it is possible to prevent the resin adhesion of the laminate portion, In addition, advantages such as easy peeling of the support base film during use can be obtained.
〔(A)反応性の高分子前駆体層〕
反応性の高分子前駆体層には、露光などのエネルギー付与によりグラフトポリマーを生成させうる化合物(重合性化合物)、或いは、エネルギー付与により隣接する層との間で架橋構造などを形成し、両者の密着性を向上しうる化合物などの高分子前駆体を含有する。これら反応性の化合物により生成される高分子化合物(以下、適宜、グラフトポリマーと称する)は、導電性素材を付着させるものであることから、前記高分子前駆体は、重合反応あるいは架橋構造形成可能であって、且つ、絶縁性樹脂組成物層への結合に必要な部分構造、例えば、「ラジカル重合可能な不飽和二重結合」などと、後述する導電性素材をグラフトポリマーに付着させるために必要な「導電性素材と相互作用可能な官能基」の双方を有する化合物を用いることが好ましい。
[(A) Reactive polymer precursor layer]
In the reactive polymer precursor layer, a compound (polymerizable compound) that can generate a graft polymer by applying energy such as exposure, or a cross-linked structure between adjacent layers by applying energy is formed. It contains a polymer precursor such as a compound that can improve the adhesion. The polymer compound produced by these reactive compounds (hereinafter referred to as a graft polymer as appropriate) adheres a conductive material, so that the polymer precursor can form a polymerization reaction or a crosslinked structure. In order to adhere a partial structure necessary for bonding to the insulating resin composition layer, for example, “unsaturated double bond capable of radical polymerization” and a conductive material described later to the graft polymer. It is preferable to use a compound having both the necessary “functional group capable of interacting with the conductive material”.
(重合性化合物)
前記したような高分子前駆体のなかでも代表的なものとして、重合反応可能な重合性化合物を挙げることができる。重合性化合物は、分子内にラジカル重合可能な不飽和二重結合を有する化合物である。
「ラジカル重合可能な不飽和二重結合」を含む官能基としては、ビニル基、ビニルオキシ基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、などが挙げられる。このうち、アクリロイル基、メタクリロイル基は反応性が高く、良好な結果が得られる。
ラジカル重合可能な不飽和化合物としては、ラジカル重合性基を有する化合物であれば、如何なるものも用いることができるが、例えば、アクリレート基,メタクリレート基,ビニル基を有するモノマー、マクロマー、重合性不飽和基を有するオリゴマー、ポリマーなどを使用することができる。
また、高分子前駆体の他の態様としては、分子内に反応性の活性基、例えば、エポキシ基、イソシアネート基、アゾ化合物における活性基などを有するオリゴマーもしくはポリマー化合物、或いは、架橋剤と架橋性化合物との組合せなどが挙げられる。
(Polymerizable compound)
Typical examples of the polymer precursors described above include polymerizable compounds capable of undergoing a polymerization reaction. The polymerizable compound is a compound having an unsaturated double bond capable of radical polymerization in the molecule.
Examples of the functional group containing “radical polymerizable unsaturated double bond” include a vinyl group, a vinyloxy group, an allyl group, an acryloyl group, and a methacryloyl group. Among these, the acryloyl group and the methacryloyl group are highly reactive, and good results are obtained.
As the unsaturated compound capable of radical polymerization, any compound having a radical polymerizable group can be used. For example, a monomer having an acrylate group, a methacrylate group, or a vinyl group, a macromer, a polymerizable unsaturated group. Oligomers and polymers having groups can be used.
Further, as another embodiment of the polymer precursor, an oligomer or polymer compound having a reactive active group in the molecule, for example, an epoxy group, an isocyanate group, an active group in an azo compound, or a crosslinking agent and a crosslinking property Examples include combinations with compounds.
高分子前駆体は、さらに、導電性材料を付着させうる部分構造である導電性素材と相互作用可能な官能基を有することが必要である。
導電性素材と相互作用可能な官能基とは、アンモニウム、ホスホニウムなどの正の荷電を有する官能基、若しくは、スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、ホスホン酸基などの負の荷電を有するか負の荷電に解離しうる酸性基が挙げられるが、その他にも、例えば、水酸基、アミド基、スルホンアミド基、アルコキシ基、シアノ基などの非イオン性の極性基も用いることもできる。
導電性素材と親和性を有する官能基としては、親水性基、或いは、無電解めっき触媒またはその前駆体と相互作用可能な官能基などが挙げられる。
The polymer precursor further needs to have a functional group capable of interacting with the conductive material, which is a partial structure to which the conductive material can be attached.
The functional group capable of interacting with the conductive material is a functional group having a positive charge such as ammonium or phosphonium, or a negative charge such as a sulfonic acid group, a carboxyl group, a phosphoric acid group, or a phosphonic acid group. Examples thereof include acidic groups that can be dissociated into negative charges. In addition, nonionic polar groups such as a hydroxyl group, an amide group, a sulfonamide group, an alkoxy group, and a cyano group can also be used.
Examples of the functional group having an affinity for the conductive material include a hydrophilic group or a functional group capable of interacting with the electroless plating catalyst or its precursor.
本発明に係る(A)反応性の高分子前駆体層における必須成分である高分子前駆体を、その代表的なものである重合性化合物を例に挙げて詳細に説明すれば、ラジカル重合可能な不飽和二重結合を有し、かつ、導電性素材と相互作用可能な官能基を有する重合性化合物は低分子であっても、高分子であっても良い。高分子の時には平均分子量は1000から500000の範囲で選択される。このような高分子は通常のラジカル重合、アニオン重合などの付加重合や重縮合などの方法で得られる。 If the polymer precursor, which is an essential component in the reactive polymer precursor layer (A) according to the present invention, is described in detail by taking a polymerizable compound as a representative example as an example, radical polymerization is possible. The polymerizable compound having such an unsaturated double bond and having a functional group capable of interacting with the conductive material may be a low molecule or a polymer. In the case of a polymer, the average molecular weight is selected in the range of 1,000 to 500,000. Such a polymer can be obtained by methods such as addition polymerization such as normal radical polymerization and anionic polymerization, and polycondensation.
具体的には、本発明において、ラジカル重合可能な不飽和二重結合(以下、適宜、重合性不飽和基と称する)を有し、かつ、導電性素材と相互作用可能な官能基を有する化合物としては金属イオン又は金属塩の付着・吸着のしやすさ、およびグラフト反応後の未反応物の除去しやすさの観点から、極性基である親水性基を有する、親水性ポリマー、親水性マクロマー、親水性モノマーなどが好ましい。 Specifically, in the present invention, a compound having an unsaturated double bond capable of radical polymerization (hereinafter appropriately referred to as a polymerizable unsaturated group) and a functional group capable of interacting with a conductive material. From the viewpoint of easy adhesion and adsorption of metal ions or metal salts and easy removal of unreacted substances after the grafting reaction, hydrophilic polymers and hydrophilic macromers having a hydrophilic group that is a polar group Hydrophilic monomers are preferred.
−親水性モノマー−
本発明において高分子前駆体層に用いうる親水性モノマーの具体例としては、例えば、本願出願人が先に提案した特開次のモノマーを挙げることができる。
例えば、(メタ)アクリル酸若しくはそのアルカリ金属塩及びアミン塩、イタコン酸若しくはそのアルカリ金属塩及びアミン塩、アリルアミン若しくはそのハロゲン化水素酸塩、3−ビニルプロピオン酸若しくはそのアルカリ金属塩及びアミン塩、ビニルスルホン酸若しくはそのアルカリ金属塩及びアミン塩、スチレンスルホン酸若しくはそのアルカリ金属塩及びアミン塩、2−スルホエチレン(メタ)アクリレート、3−スルホプロピレン(メタ)アクリレート若しくはそのアルカリ金属塩及びアミン塩、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸若しくはそのアルカリ金属塩及びアミン塩、アシッドホスホオキシポリオキシエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート若しくはそれらの塩、2−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート若しくはそのハロゲン化水素酸塩、3−トリメチルアンモニウムプロピル(メタ)アクリレート、3−トリメチルアンモニウムプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N,N−トリメチル−N−(2−ヒドロキシ−3−メタクリロイルオキシプロピル)アンモニウムクロライドなどを使用することができる。また、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、N−モノメチロール(メタ)アクリルアミド、N−ジメチロール(メタ)アクリルアミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニルアセトアミド、ポリオキシエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートなども有用である。
-Hydrophilic monomer-
Specific examples of the hydrophilic monomer that can be used in the polymer precursor layer in the present invention include, for example, the following JP-A monomer previously proposed by the applicant of the present application.
For example, (meth) acrylic acid or its alkali metal salt and amine salt, itaconic acid or its alkali metal salt and amine salt, allylamine or its hydrohalide salt, 3-vinylpropionic acid or its alkali metal salt and amine salt, Vinyl sulfonic acid or its alkali metal salt and amine salt, styrene sulfonic acid or its alkali metal salt and amine salt, 2-sulfoethylene (meth) acrylate, 3-sulfopropylene (meth) acrylate or its alkali metal salt and amine salt, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid or alkali metal salts and amine salts thereof, acid phosphooxypolyoxyethylene glycol mono (meth) acrylate or salts thereof, 2-dimethylaminoethyl (meta Acrylate or its hydrohalide, 3-trimethylammoniumpropyl (meth) acrylate, 3-trimethylammoniumpropyl (meth) acrylamide, N, N, N-trimethyl-N- (2-hydroxy-3-methacryloyloxypropyl) Ammonium chloride and the like can be used. In addition, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide, N-monomethylol (meth) acrylamide, N-dimethylol (meth) acrylamide, N-vinylpyrrolidone, N-vinylacetamide, polyoxyethylene glycol mono (meth) ) Acrylate is also useful.
−親水性マクロモノマー−
本発明において用い得るマクロモノマーの製造方法は、例えば、平成1年9月20日にアイピーシー出版局発行の「マクロモノマーの化学と工業」(編集者 山下雄也)の第2章「マクロモノマーの合成」に各種の製法が提案されている。
本発明で用い得る親水性マクロモノマーで特に有用なものとしては、アクリル酸、メタクリル酸などのカルホキシル基含有のモノマーから誘導されるマクロモノマー、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ビニルステレンスルホン酸、及びその塩のモノマーから誘導されるスルホン酸系マクロモノマー、(メタ)アクリルアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルカルボン酸アミドモノマーから誘導されるアミド系マクロモノマー、ヒドロキシエチルメタクリレー卜、ヒドロキシエチルアクリレート、グリセロールモノメタクリレートなどの水酸基含有モノマーから誘導されるマクロモノマー、メトキシエチルアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレートなどのアルコキシ基若しくはエチレンオキシド基含有モノマーから誘導されるマクロモノマーである。また、ポリエチレングリコール鎖若しくはポリプロピレングリコール鎖を有するモノマーも本発明のマクロモノマーとして有用に使用することができる。
これらの親水性マクロモノマーのうち有用なものの分子量は、250〜10万の範囲で、特に好ましい範囲は400〜3万である。
-Hydrophilic macromonomer-
The method for producing a macromonomer that can be used in the present invention is described in, for example, Chapter 2 of “Macromonomer Chemistry and Industry” (Editor, Yuya Yamashita) published on September 20, 1999 by the IP Publishing Bureau. Various production methods have been proposed in “Synthesis”.
Particularly useful hydrophilic macromonomers that can be used in the present invention include macromonomers derived from carboxy group-containing monomers such as acrylic acid and methacrylic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, and vinylsterene sulfone. Sulfonic acid macromonomer derived from monomer of acid and its salt, (meth) acrylamide, N-vinylacetamide, N-vinylformamide, amide macromonomer derived from N-vinylcarboxylic amide monomer, hydroxyethyl Macromonomers derived from hydroxyl group-containing monomers such as methacrylic acid, hydroxyethyl acrylate, glycerol monomethacrylate, methoxyethyl acrylate, methoxypolyethylene glycol acrylate, polyethylene glycol Macromonomers derived from alkoxy group or ethylene oxide group-containing monomers such Lumpur acrylate. A monomer having a polyethylene glycol chain or a polypropylene glycol chain can also be usefully used as the macromonomer of the present invention.
Among these hydrophilic macromonomers, useful ones have a molecular weight in the range of 250 to 100,000, and a particularly preferable range is 400 to 30,000.
−重合性不飽和基を有する親水性ポリマー−
重合性不飽和基を有する親水性ポリマーとは、分子内に、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリル基などのエチレン付加重合性不飽和基が導入されたラジカル重合性基含有親水性ポリマーを指す。このラジカル重合性基含有親水性ポリマーは、重合性基を主鎖末端及び/又は側鎖に有することを要し、その双方に重合性基を有することが好ましい。以下、重合性基を(主鎖末端及び/又は側鎖に)有する親水性ポリマーを、ラジカル重合性基含有親水性ポリマーと称する。
-Hydrophilic polymer having a polymerizable unsaturated group-
The hydrophilic polymer having a polymerizable unsaturated group is a radically polymerizable group-containing hydrophilic polymer in which an ethylene addition polymerizable unsaturated group such as a vinyl group, an allyl group or a (meth) acryl group is introduced in the molecule. Point to. This radical polymerizable group-containing hydrophilic polymer needs to have a polymerizable group at the main chain end and / or side chain, and preferably has a polymerizable group at both of them. Hereinafter, a hydrophilic polymer having a polymerizable group (at the main chain end and / or side chain) is referred to as a radical polymerizable group-containing hydrophilic polymer.
このようなラジカル重合性基含有親水性ポリマーは、公知の方法により合成することができる。このような合成方法としては、例えば、本願出願人が先に提出した特開2005−37881公報の段落番号〔0149〕乃至同〔0152〕に詳細に記載され、本発明においても当該記載を適用することができる。 Such a radically polymerizable group-containing hydrophilic polymer can be synthesized by a known method. Such a synthesis method is described in detail, for example, in paragraphs [0149] to [0152] of JP-A-2005-37881 previously filed by the applicant of the present application, and the description also applies to the present invention. be able to.
また、マクロモノマーやポリマーを重合性化合物として用いる場合には、塗布法による層形成に好適な粘度を有する重合性化合物含有の液状組成物を調製することが容易であり、また、この液状組成物を塗布・乾燥させることで本発明の積層体において、構造材層上、或いは後述する(B)絶縁性樹脂組成物層上に、(A)反応性の高分子前駆体層を容易に形成することができる。
一方、重合性化合物として親水性モノマーを用いた場合には、(A)反応性の高分子前駆体層には、安定した塗膜を形成するために、バインダーなどを用いることが好ましく、或いは、液状組成物からなる低粘度の塗膜を以下に詳述する保護層で被覆して(A)層の安定化を図ることが好ましい。
When a macromonomer or a polymer is used as the polymerizable compound, it is easy to prepare a polymerizable compound-containing liquid composition having a viscosity suitable for layer formation by a coating method. In the laminate of the present invention, (A) a reactive polymer precursor layer is easily formed on the structural material layer or on the (B) insulating resin composition layer described later by applying and drying be able to.
On the other hand, when a hydrophilic monomer is used as the polymerizable compound, it is preferable to use a binder or the like in order to form a stable coating film in the reactive polymer precursor layer (A), or It is preferable to stabilize the layer (A) by coating a low-viscosity coating film made of a liquid composition with a protective layer described in detail below.
これらのことから、高分子前駆体として、例えば、重合性化合物であるマクロモノマーやポリマーを使用すると、均一な膜厚の(A)反応性の高分子前駆体層を形成することができ、結果として、均一なグラフトポリマーの生成領域が形成されることがわかる。従って、重合性化合物としてマクロモノマーやポリマーを用いて本発明の積層体を形成すると、その積層体を用いることにより、導電性に優れ、かつ、その均一性にも優れた導電性層が簡易な方法で形成されたプリント配線板を得ることができる。
上記の如く、製造性の観点からは、重合性化合物としてマクロモノマーやポリマーを用い、これらの溶液を、例えばエポキシ樹脂などからなる絶縁膜表面に塗布・乾燥させて(A)反応性の高分子前駆体層を形成することが最も好ましい。
これら重合性化合物に代表される高分子前駆体は、(A)層を構成する不揮発成分中、5〜100質量%程度含有されることが好ましく30〜100質量%の範囲であることがさらに好ましい。
From these facts, for example, when a macromonomer or polymer that is a polymerizable compound is used as the polymer precursor, the (A) reactive polymer precursor layer having a uniform film thickness can be formed. It can be seen that a uniform graft polymer formation region is formed. Therefore, when the laminate of the present invention is formed using a macromonomer or a polymer as the polymerizable compound, a conductive layer having excellent conductivity and excellent uniformity can be easily obtained by using the laminate. A printed wiring board formed by the method can be obtained.
As described above, from the viewpoint of manufacturability, a macromonomer or a polymer is used as a polymerizable compound, and these solutions are applied to an insulating film surface made of, for example, an epoxy resin and dried (A) a reactive polymer. Most preferably, a precursor layer is formed.
The polymer precursor represented by these polymerizable compounds is preferably contained in an amount of about 5 to 100% by mass in the nonvolatile component constituting the layer (A), and more preferably in the range of 30 to 100% by mass. .
(高分子前駆体層に用いうるその他の成分)
(A)高分子前駆体層は、本発明の効果を損なわない限りにおいて、上記重合性化合物に加え、目的に応じて、例えば、膜性改良のためのバインダー、可塑剤、界面活性剤、粘度調整剤などの種々の化合物を含有することができる。
(バインダー)
バインダーは、前記の高分子前駆体である重合性化合物と共に(A)高分子前駆体層を形成するために使用され、膜性を改良するのに有用である。前記重合性基化合物が単独で層を形成しうる場合には、特に必要ではないが、粘度の低いモノマーを重合性化合物として使用するためには層形成性向上の観点から、含有することが好ましく、また、最終的に形成されるグラフトポリマー層の物性を調整する意味でもバインダーを含有することが好ましい。この目的のためのバインダーとしては重合性基含有親水性化合物と混合し、かつ皮膜を形成するものであれば特に限定しないが、分子量500以上であるオリゴマー、ポリマーが好ましい。バインダーポリマーは、一般的には、グラフトポリマー生成後の精製時において除去されるため、精製時に使用する水、アルカリ性水溶液、有機溶剤などの洗浄液に可溶或いは分散除去可能である物を選択することが好ましい。
これらのポリマーとしてはポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリブチラール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレンイミン、ポリアクリルアミド、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、などの(メタ)アクリレート系ポリマー、セスロース系ポリマー、などの合成高分子のほかに、ゼラチン、でんぷん、アラビアゴム、糖などの天然の親水性高分子を使用することができる。
バインダーを併用する場合、含有量としては、固形分換算で0〜95質量%であることが好ましく、0〜70質量%の範囲であることがさらに好ましい。
(Other components that can be used in the polymer precursor layer)
As long as the (A) polymer precursor layer does not impair the effects of the present invention, in addition to the polymerizable compound, depending on the purpose, for example, a binder, a plasticizer, a surfactant, a viscosity for improving film properties Various compounds such as a regulator can be contained.
(binder)
The binder is used for forming the polymer precursor layer (A) together with the polymerizable compound which is the polymer precursor, and is useful for improving the film property. In the case where the polymerizable group compound can form a layer alone, it is not particularly necessary. However, in order to use a monomer having a low viscosity as the polymerizable compound, it is preferably contained from the viewpoint of improving the layer formability. Moreover, it is preferable to contain a binder also in the meaning which adjusts the physical property of the graft polymer layer finally formed. The binder for this purpose is not particularly limited as long as it is mixed with a polymerizable group-containing hydrophilic compound and forms a film, but an oligomer or polymer having a molecular weight of 500 or more is preferable. Since the binder polymer is generally removed during purification after the graft polymer is formed, a binder polymer that is soluble or dispersible in a cleaning solution such as water, alkaline aqueous solution, or organic solvent used during purification should be selected. Is preferred.
These polymers include (meth) acrylate polymers such as polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyvinyl alcohol, polybutyral, polyvinylpyrrolidone, polyethylene oxide, polyethyleneimine, polyacrylamide, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, sesulose polymers, In addition to synthetic polymers such as, natural hydrophilic polymers such as gelatin, starch, gum arabic, and sugar can be used.
When using a binder together, the content is preferably 0 to 95% by mass, more preferably 0 to 70% by mass in terms of solid content.
(可塑剤,界面活性剤,粘度調整剤)
これらの化合物は、(A)反応性の高分子前駆体層の被膜形成の際の塗布面状性向上、或いは、被膜に柔軟性を与え,フイルム状態で折り曲げた場合になどの際におけるクラック発生抑制などのために使用される。可塑剤、界面活性剤、粘度調整剤としては一般に使用される公知の材料が使用される。
(Plasticizer, surfactant, viscosity modifier)
These compounds (A) improve the coating surface properties during the formation of the coating of the reactive polymer precursor layer, or provide cracking to the coating when it is folded in a film state. Used for suppression. As the plasticizer, surfactant, and viscosity modifier, commonly used known materials are used.
(反応性の高分子前駆体層の形成)
(A)反応性の高分子前駆体層は、前記した成分を適切な溶媒に溶解して調製された塗布液、もしくは、各成分をお互いに相溶させて均一な溶液状態に調整された塗布液を、構造材層上、或いは、後述する(B)絶縁膜上に塗布、乾燥することで形成される。
溶媒としては、水,および有機溶媒が使用される。有機溶媒は親水性の溶媒,疎水性の溶媒いずれも使用することができるが、とくに水に親和性の高い溶媒が有用である。具体的にはメタノール、エタノール、1−メトキシ−2−プロパノールなどのアルコール系溶媒、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、アセトニトリルなどのニトリル系溶媒が好ましい。
塗布液の固形分濃度は、0.1/80質量%であることが好ましい。
塗布は常法により行われ、例えば、ブレードコート法、ロッドコート法、スクイズコート法、リバースロールコート法、トランスファコールコート法、スピンコート法、バーコート法、エアーナイフ法、グラビア印刷法、スプレーコート法、など公知の塗布方法が挙げられる。
(Formation of reactive polymer precursor layer)
(A) The reactive polymer precursor layer is a coating solution prepared by dissolving the above-described components in an appropriate solvent, or a coating solution adjusted to a uniform solution state by compatibilizing each component with each other. It is formed by applying and drying the liquid on the structural material layer or on an insulating film (B) described later.
As the solvent, water and an organic solvent are used. As the organic solvent, either a hydrophilic solvent or a hydrophobic solvent can be used, but a solvent having a high affinity for water is particularly useful. Specifically, alcohol solvents such as methanol, ethanol and 1-methoxy-2-propanol, ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone, ether solvents such as tetrahydrofuran, and nitrile solvents such as acetonitrile are preferable.
The solid content concentration of the coating solution is preferably 0.1 / 80% by mass.
Application is performed by a conventional method, for example, blade coating method, rod coating method, squeeze coating method, reverse roll coating method, transfer coat coating method, spin coating method, bar coating method, air knife method, gravure printing method, spray coating. And a known coating method.
反応性の高分子前駆体層の厚みは0.1μmから10μmの範囲であることが好ましく、0.3μmから5μmの範囲であることがさらに好ましい。この範囲において、その後形成されるグラフトポリマー層の厚みが好適な範囲となり、その後の工程で、例えば、導電性素材を付着させる場合にも、導電性素材との間に優れた密着性が確保できる。
高分子前駆体層形成後、露光などのエネルギー付与により生成するグラフトポリマー層の厚みは0.05μm〜1.5μmの範囲であることが好ましく、0.1μmから1.0μmの範囲であることがさらに好ましい。従って、高分子前駆体層の厚みを、10μmを超えるほどに厚くしても、グラフトポリマー形成に関与しない材料が多くなり、コストアップにつながるのみならず、露光光源が深部まで到達しがたくなり、不要なグラフトポリマー前駆体材料の除去が困難になるなどの多くの問題点をもたらす。
The thickness of the reactive polymer precursor layer is preferably in the range of 0.1 μm to 10 μm, and more preferably in the range of 0.3 μm to 5 μm. In this range, the thickness of the graft polymer layer to be formed thereafter becomes a suitable range, and in the subsequent step, for example, even when a conductive material is adhered, excellent adhesion between the conductive material can be ensured. .
After forming the polymer precursor layer, the thickness of the graft polymer layer formed by applying energy such as exposure is preferably in the range of 0.05 μm to 1.5 μm, and preferably in the range of 0.1 μm to 1.0 μm. Further preferred. Therefore, even if the thickness of the polymer precursor layer is increased to more than 10 μm, the material that does not participate in the formation of the graft polymer increases, which not only increases the cost, but also makes it difficult for the exposure light source to reach the deep part. This causes many problems such as difficulty in removing unnecessary graft polymer precursor materials.
〔(B)絶縁性樹脂組成物層〕
本発明における絶縁性樹脂組成物層の形成は、従来の多層積層板,ビルドアップ基板,もしくはフレキシブル基板として用いられてきた公知の絶縁性の樹脂を用いることができる。これらの樹脂は熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、もしくはそれらの樹脂混合体からなる。本発明に係る絶縁性樹脂組成物層は、前記樹脂組成物からなるが、ここで樹脂組成物からなるとは、樹脂組成物自体及びその硬化物からなるのを含む概念である。本発明ではこれらの樹脂をそのまま使用することができるが、近傍に設けられる(A)反応性の高分子前駆体層との表面化学結合生成反応を容易に行わせるという観点からは、これらの絶縁樹脂に重合開始剤を含有したものを用いることが好ましい。また表面化学結合生成反応性もしくは絶縁性樹脂組成物層の強度を高める目的で、多官能のアクリレートモノマーが添加されても良い。またこれ以外の成分として絶縁体層の強度を高めるもしくは電気特性を改良するために無機、もしくは有機の粒子を添加しても良い。なお、本発明における「絶縁性樹脂」とは、公知の絶縁膜に使用しうる程度の絶縁性を有する樹脂であることを意味するものであり、完全な絶縁体でないものであっても、目的に応じた絶縁性を有する樹脂であれば、本発明に適用しうる。
以下、本発明に使用しうる絶縁性樹脂組成物層に用いられる各成分について順に説明する。
[(B) Insulating resin composition layer]
In the formation of the insulating resin composition layer in the present invention, a known insulating resin that has been used as a conventional multilayer laminate, a build-up substrate, or a flexible substrate can be used. These resins are composed of a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or a resin mixture thereof. The insulating resin composition layer according to the present invention is composed of the resin composition, and the term “consisting of the resin composition” is a concept including the resin composition itself and a cured product thereof. In the present invention, these resins can be used as they are, but from the viewpoint that the surface chemical bond forming reaction with the (A) reactive polymer precursor layer provided in the vicinity can be easily performed, these insulations are used. It is preferable to use a resin containing a polymerization initiator. In addition, a polyfunctional acrylate monomer may be added for the purpose of increasing the strength of the surface chemical bond generation reactivity or the insulating resin composition layer. In addition, inorganic or organic particles may be added as other components in order to increase the strength of the insulator layer or improve electrical characteristics. The “insulating resin” in the present invention means a resin having an insulating property that can be used for a known insulating film, and even if it is not a perfect insulator, Any resin having an insulating property corresponding to the above can be applied to the present invention.
Hereinafter, each component used for the insulating resin composition layer which can be used for this invention is demonstrated in order.
本発明に係る(B)絶縁性樹脂組成物層に用いうる熱硬化性樹脂の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリオレフィン系樹脂,シソシアネート系樹脂等が挙げられる。
エポキシ樹脂としては、例えば、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノールF型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物、トリグリシジルイソシアヌレート、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。それにより、耐熱性等に優れるものとなる。
Specific examples of the thermosetting resin that can be used in the (B) insulating resin composition layer according to the present invention include, for example, epoxy resins, phenol resins, polyimide resins, polyester resins, bismaleimide resins, polyolefin resins, and isocyanates. Based resins and the like.
Examples of the epoxy resin include cresol novolac type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, alkylphenol novolac type epoxy resin, biphenol F type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, dicyclo Examples thereof include pentadiene type epoxy resins, epoxidized products of condensates of phenols and aromatic aldehydes having a phenolic hydroxyl group, triglycidyl isocyanurate, and alicyclic epoxy resins. These may be used alone or in combination of two or more. Thereby, it will be excellent in heat resistance.
ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、シクロオレフィン系樹脂、これらの樹脂の共重合体等が挙げられる。 Examples of the polyolefin resin include polyethylene, polystyrene, polypropylene, polyisobutylene, polybutadiene, polyisoprene, cycloolefin resin, and copolymers of these resins.
さらにエポキシ樹脂について詳しく説明する。
本発明における(B)絶縁性樹脂組成物層を構成するエポキシ樹脂は(a)エポキシ基を1分子中に2個以上を有するエポキシ化合物と(b)エポキシ基と反応する官能基を1分子中に2個以上有する化合物との反応物からなる。(b)における官能基としてはカルボキシル基、水酸基、アミノ基、チオール基などの官能基から選ばれる。
Further, the epoxy resin will be described in detail.
In the present invention, (B) the epoxy resin constituting the insulating resin composition layer is composed of (a) an epoxy compound having two or more epoxy groups in one molecule and (b) a functional group that reacts with the epoxy group in one molecule. It consists of a reaction product with a compound having two or more. The functional group in (b) is selected from functional groups such as a carboxyl group, a hydroxyl group, an amino group, and a thiol group.
(a)エポキシ基を1分子中に2個以上を有するエポキシ化合物(エポキシ樹脂と称されるものを含む)としては、エポキシ基を1分子中に2〜50個有するエポキシ化合物であることが好ましく、エポキシ基を1分子中に2〜20個有するエポキシ化合物であることがより好ましい。ここで、エポキシ基は、オキシラン環構造を有する構造であればよく、例えば、グリシジル基、オキシエチレン基、エポキシシクロヘキシル基等を示すことができる。このような多価エポキシ化合物は、例えば、新保正樹編「エポキシ樹脂ハンドブック」日刊工業新聞社刊(昭和62年)等に広く開示されており、これらを用いることが可能である。
具体的には、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、3官能型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールA含核ポリオール型エポキシ樹脂、ポリプロピレングリコール型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリオキザール型エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂などを挙げることができる。これらの樹脂は単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
(A) As an epoxy compound (including what is called an epoxy resin) having two or more epoxy groups in one molecule, an epoxy compound having 2 to 50 epoxy groups in one molecule is preferable. More preferably, the epoxy compound has 2 to 20 epoxy groups in one molecule. Here, the epoxy group should just be a structure which has an oxirane ring structure, For example, a glycidyl group, an oxyethylene group, an epoxy cyclohexyl group etc. can be shown. Such polyvalent epoxy compounds are widely disclosed in, for example, published by Masaki Shinbo “Epoxy Resin Handbook” published by Nikkan Kogyo Shimbun (1987), and these can be used.
Specifically, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, brominated bisphenol A type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, diphenyl ether type epoxy resin, hydroquinone type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin , Fluorene type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, orthocresol novolac type epoxy resin, trishydroxyphenylmethane type epoxy resin, trifunctional type epoxy resin, tetraphenylolethane type epoxy resin, dicyclopentadiene phenol type epoxy resin, water Bisphenol A type epoxy resin, bisphenol A nucleated polyol type epoxy resin, polypropylene glycol type epoxy resin, glycidyl ester type epoxy Shi resin, glycidyl amine type epoxy resins, glyoxal type epoxy resins, alicyclic epoxy resins, and the like heterocyclic epoxy resin. These resins may be used alone or in combination of two or more.
(b)エポキシ基と反応する官能基を1分子中に2個以上有する化合物としては、テレフタル酸などの多官能カルボン酸化合物、フェノール樹脂などの多官能水酸基化合物、アミノ樹脂、1,3,5−トリアミノトリアジンなどの多官能アミノ化合物を挙げることができる。
本発明の樹脂組成物にはエポキシ樹脂の硬化剤が含まれていてもよい。たとえば、多官能フェノール類、アミンルイ、イミダゾール化合物、酸無水物、有機リン化合物およびこれらのハロゲン化物などがあるが、高分子前駆体層との化学反応を阻害しないものを用いることが好ましい。また、本発明の絶縁性樹脂組成物には、必要に応じて硬化促進剤を配合してもよい。代表的な硬化促進剤としては、第3級アミン、イミダゾール類、第4級アンモニウム塩などがあるが、これらに限定されるものではない。
(B) As a compound having two or more functional groups that react with an epoxy group in one molecule, a polyfunctional carboxylic acid compound such as terephthalic acid, a polyfunctional hydroxyl compound such as a phenol resin, an amino resin, 1, 3, 5 Mention may be made of polyfunctional amino compounds such as triaminotriazine.
The resin composition of the present invention may contain an epoxy resin curing agent. For example, polyfunctional phenols, amine Louis, imidazole compounds, acid anhydrides, organophosphorus compounds, and halides thereof may be used, but those that do not inhibit chemical reaction with the polymer precursor layer are preferably used. Moreover, you may mix | blend a hardening accelerator with the insulating resin composition of this invention as needed. Representative curing accelerators include, but are not limited to, tertiary amines, imidazoles, and quaternary ammonium salts.
熱可塑性樹脂としては、例えば、フェノキシ樹脂、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリフェニレンスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニルエーテル、ポリエーテルイミド等が挙げられる。そのほかの熱可塑性樹脂としては、(1)1,2−ビス(ビニルフェニレン)エタン樹脂(1,2−Bis(vinylphenyl)ethane )もしくはこれとポリフェニレンエーテル樹脂との変性樹脂(天羽悟ら、Journal of Applied Polymer Science Vol.92, 1252−1258(2004)に記載)。(2)液晶性ポリマー、具体的にはクラレ製のベクスター など。(3)フッ素樹脂(PTFE)、などがある。 Examples of the thermoplastic resin include phenoxy resin, polyether sulfone, polysulfone, polyphenylene sulfone, polyphenylene sulfide, polyphenyl ether, polyether imide, and the like. Other thermoplastic resins include (1) 1,2-bis (vinylphenylene) ethane resin (1,2-Bis (vinylphenyl) ethane) or a modified resin of this with a polyphenylene ether resin (Satoru Ama et al., Journal of Applied). Polymer Science Vol. 92, 1252-1258 (2004)). (2) Liquid crystalline polymers, specifically Kuraray Bexter. (3) Fluororesin (PTFE).
(熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との混合)
熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。これはそれぞれの欠点を補いより優れた効果を発現する目的で行われる。例えば、ポリフェニレンエーテル(PPE)などの熱可塑性樹脂は熱に対しての耐性が低いため、熱硬化性樹脂などとのアロイ化が行われている。たとえばPPEとエポキシ、トリアリルイソシアネートとのアロイ化、あるいは重合性官能基を導入したPPE樹脂とそのほかの熱硬化性樹脂とのアロイ化として使用される。またシアネートエステルは熱硬化性の中ではもっとも誘電特性の優れる樹脂であるが、それ単独で使用されることは少なく、エポキシ樹脂、マレイミド樹脂、熱可塑性樹脂などの変性樹脂として使用される。これらの詳細に関しては電子技術 2002/9号 P35 に記載されている。また熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂および/またはフェノール樹脂を含み、熱可塑性樹脂としてフェノキシ樹脂および/またはポリエーテルスルフォン(PES)を含むものも誘電特性を改善するために使用される。
(Mixing of thermoplastic resin and thermosetting resin)
The thermoplastic resin and the thermosetting resin may be used alone or in combination of two or more. This is performed for the purpose of compensating for each defect and producing a superior effect. For example, thermoplastic resins such as polyphenylene ether (PPE) have a low resistance to heat, and are therefore alloyed with thermosetting resins. For example, it is used for alloying PPE with epoxy and triallyl isocyanate, or alloying PPE resin into which a polymerizable functional group is introduced and other thermosetting resins. Cyanate ester is a resin having the most excellent dielectric properties among thermosetting, but it is rarely used alone and is used as a modified resin such as epoxy resin, maleimide resin, and thermoplastic resin. Details thereof are described in Electronic Technology No. 2002/9, P35. A thermosetting resin containing an epoxy resin and / or a phenol resin and a thermoplastic resin containing a phenoxy resin and / or polyether sulfone (PES) are also used to improve dielectric properties.
(重合性の二重結合を有する化合物)
また絶縁膜の中には用途の目的に応じて必要な化合物を添加することができる。このような化合物としてはラジカル重合性の二重結合を有する化合物がある。ラジカル重合性の二重結合を有する化合物とはアクリレート、もしくはメタアクリレート化合物である。本発明に用いうるアクリレート化合物〔(メタ)アクリレート〕は、分子内にエチレン性不飽和基であるアクリロイル基を有するものであれば、特に制限はないが、硬化性、形成された中間層の硬度、強度向上の観点からは、多官能モノマーであることが好ましい。
(Compound having a polymerizable double bond)
A necessary compound can be added to the insulating film according to the purpose of use. As such a compound, there is a compound having a radical polymerizable double bond. The compound having a radical polymerizable double bond is an acrylate or methacrylate compound. The acrylate compound [(meth) acrylate] that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it has an acryloyl group that is an ethylenically unsaturated group in the molecule, but is curable and the hardness of the formed intermediate layer. From the viewpoint of improving the strength, a polyfunctional monomer is preferable.
本発明に好適に用いうる多官能モノマーとしては、多価アルコールとアクリル酸またはメタクリル酸とのエステルであることが好ましい。多価アルコールの例には、エチレングリコール、1、4−シクロヘキサノール、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ジペンタエリスリトール、1、2、4−シクロヘキサノール、ポリウレタンポリオールおよびポリエステルポリオールが含まれる。なかでも、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールおよびポリウレタンポリオールが好ましい。中間層には、二種類以上の多官能モノマーを含んでいてもよい。多官能モノマーは分子内に少なくとも2個のエチレン性不飽和基を含むものを指すが、より好ましくは3個以上含むものである。具体的には、分子内に3〜6個のアクリル酸エステル基を有する多官能アクリレートモノマーが挙げられるが、さらに、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレートと称される分子内に数個のアクリル酸エステル基を有する、分子量が数百から数千のオリゴマーなども本発明の中間層の成分として好ましく使用することができる。 The polyfunctional monomer that can be suitably used in the present invention is preferably an ester of a polyhydric alcohol and acrylic acid or methacrylic acid. Examples of polyhydric alcohols include ethylene glycol, 1,4-cyclohexanol, pentaerythritol, trimethylolpropane, trimethylolethane, dipentaerythritol, 1,2,4-cyclohexanol, polyurethane polyol and polyester polyol. . Of these, trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol and polyurethane polyol are preferable. The intermediate layer may contain two or more types of polyfunctional monomers. The polyfunctional monomer is one containing at least two ethylenically unsaturated groups in the molecule, and more preferably containing three or more. Specific examples include polyfunctional acrylate monomers having 3 to 6 acrylate groups in the molecule, and several acrylic acids in the molecule called urethane acrylate, polyester acrylate, and epoxy acrylate. An oligomer having an ester group and having a molecular weight of several hundred to several thousand can be preferably used as a component of the intermediate layer of the present invention.
これら分子内に3個以上のアクリル基を有するアクリレートの具体例としては、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等のポリオールポリアクリレート類、ポリイソシアネートとヒドロキシエチルアクリレート等の水酸基含有アクリレートの反応によって得られるウレタンアクリレート等を挙げることができる。そのほか,重合性の二重結合を有する化合物として熱硬化性樹脂,もしくは熱可塑性樹脂、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等に、メタクリル酸やアクリル酸等を用い、樹脂の一部を(メタ)アクリル化反応させた樹脂を用いてもよい。具体的には、エポキシ樹脂の(メタ)アクリレート化合物を挙げることができる。
これらの絶縁性樹脂は、絶縁性樹脂組成物層を形成する組成物中、固形分換算で、5〜100質量%であることが好ましい。
Specific examples of acrylates having three or more acrylic groups in the molecule include trimethylolpropane triacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol. Examples thereof include polyol polyacrylates such as hexaacrylate, and urethane acrylates obtained by reaction of polyisocyanates with hydroxyl group-containing acrylates such as hydroxyethyl acrylate. In addition, as a compound having a polymerizable double bond, a thermosetting resin or a thermoplastic resin, for example, an epoxy resin, a phenol resin, a polyimide resin, a polyolefin resin, a fluorine resin, methacrylic acid or acrylic acid, A resin obtained by subjecting a part of the resin to (meth) acrylation reaction may be used. Specific examples include (meth) acrylate compounds of epoxy resins.
It is preferable that these insulating resins are 5-100 mass% in conversion of solid content in the composition which forms an insulating resin composition layer.
(絶縁性樹脂組成物層に添加する重合開始剤の種類)
本発明で(B)絶縁性樹脂組成物層に用いることができる重合開始剤は熱重合開始剤、光重合開始剤、いずれも使用することができる。熱重合開始剤としてはベンゾイルパーオキサイド、アゾイソブチロニトリルなどのような過酸化物開始剤、およびアゾ系開始剤などを使用することができる。また光重合開始剤としては低分子でも良く、高分子でも良く、一般に公知のものが使用される。
低分子の光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーのケトン、ベンゾイルベンゾエート、ベンゾイン類、α−アシロキシムエステル、テトラメチルチウラムモノサルファイド、トリクロロメチルトリアジンおよびチオキサントン等の公知のラジカル発生剤を使用できる。また通常、光酸発生剤として用いられるスルホニウム塩やヨードニウム塩なども光照射によりラジカル発生剤として作用するため、本発明ではこれらを用いてもよい。また、感度を高める目的で光ラジカル重合開始剤に加えて、増感剤を用いてもよい。増感剤の例には、n−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−ブチルホスフィン、およびチオキサントン誘導体等が含まれる。
高分子光ラジカル発生剤としては特開平9−77891号、特開平10−45927号に記載の活性カルボニル基を側鎖に有する高分子化合物を使用することができる。
絶縁樹脂中に含有させる重合開始剤の量は、使用する表面化学結合生成材料の用途に応じて選択されるが、一般的には、絶縁体層中に固形分で0.1〜50質量%程度であることが好ましく、1.0〜30.0質量%程度であることがより好ましい。
(Type of polymerization initiator added to the insulating resin composition layer)
As the polymerization initiator that can be used in the insulating resin composition layer (B) in the present invention, either a thermal polymerization initiator or a photopolymerization initiator can be used. As the thermal polymerization initiator, peroxide initiators such as benzoyl peroxide and azoisobutyronitrile, and azo initiators can be used. The photopolymerization initiator may be a low molecule or a polymer, and generally known ones are used.
Examples of the low-molecular photopolymerization initiator include known radicals such as acetophenones, benzophenones, Michler's ketone, benzoylbenzoate, benzoins, α-acyloxime ester, tetramethylthiuram monosulfide, trichloromethyltriazine, and thioxanthone. Generators can be used. In addition, since sulfonium salts and iodonium salts used as photoacid generators usually act as radical generators upon irradiation with light, they may be used in the present invention. A sensitizer may be used in addition to the radical photopolymerization initiator for the purpose of increasing sensitivity. Examples of the sensitizer include n-butylamine, triethylamine, tri-n-butylphosphine, and thioxanthone derivatives.
As the polymer photoradical generator, polymer compounds having an active carbonyl group in the side chain described in JP-A-9-77891 and JP-A-10-45927 can be used.
The amount of the polymerization initiator to be contained in the insulating resin is selected according to the use of the surface chemical bond generating material to be used, but generally 0.1 to 50% by mass in solid content in the insulating layer. Is preferably about 1.0 to 30.0% by mass.
(絶縁性樹脂組成物層に含まれるその他の添加剤)
本発明における(B)層には、樹脂被膜の機械強度、耐熱性、耐候性、難燃性、耐水性、電気特性などの特性を強化するために、樹脂と他の成分とのコンポジット(複合素材)も使用することができる。複合化するのに使用される材料としては、紙、ガラス繊維、シリカ粒子、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、フッ素樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂などを挙げることができる。
更に、この絶縁性樹脂組成物には必要に応じて一般の配線板用樹脂材料に用いられる充填剤、例えば、シリカ、アルミナ、クレー、タルク、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウムなどの無機フィラー、硬化エポキシ樹脂、架橋ベンゾグアナミン樹脂、架橋アクリルポリマーなどの有機フィラーを一種または二種以上配合してもよい。
また、更にこの絶縁性樹脂組成物には必要に応じて着色剤、難燃剤、接着性付与剤、シランカップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、などの各種添加剤を一種または二種以上添加してもよい。
これらの材料を添加する場合は、いずれも、樹脂に対して、1〜200質量%の範囲で添加されることが好ましく、より好ましくは10〜80質量%の範囲で添加される。この添加量が、1質量%未満である場合は、上記の特性を強化する効果がなく、また、200質量%を超えると場合には、樹脂特有の強度などの特性が低下し、更には、表面化学結合生成反応も進行しなくなる。
(Other additives contained in the insulating resin composition layer)
In the layer (B) of the present invention, a composite (composite of resin and other components) is used to enhance the mechanical strength, heat resistance, weather resistance, flame retardancy, water resistance, electrical properties, etc. of the resin coating. Material) can also be used. Examples of the material used for the composite include paper, glass fiber, silica particles, phenol resin, polyimide resin, bismaleimide triazine resin, fluorine resin, polyphenylene oxide resin, and the like.
Further, this insulating resin composition may be filled with a filler used for general wiring board resin materials as necessary, for example, inorganic fillers such as silica, alumina, clay, talc, aluminum hydroxide, calcium carbonate, and cured epoxy. You may mix | blend 1 type, or 2 or more types of organic fillers, such as resin, crosslinked benzoguanamine resin, and a crosslinked acrylic polymer.
Further, the insulating resin composition may contain one or more various additives such as a colorant, a flame retardant, an adhesion imparting agent, a silane coupling agent, an antioxidant, and an ultraviolet absorber as necessary. It may be added.
When these materials are added, it is preferable to add them in the range of 1 to 200% by mass, and more preferably in the range of 10 to 80% by mass with respect to the resin. When this addition amount is less than 1% by mass, there is no effect of strengthening the above-mentioned properties, and when it exceeds 200% by mass, properties such as strength specific to the resin are lowered. The surface chemical bond generation reaction also does not proceed.
(絶縁性樹脂組成物層の形状)
本発明における絶縁膜の厚みは、一般に、5μm〜1000μmであることが好ましく、5μm〜300μmであることがさらに好ましい。
形成される導電性層の物性を向上させる観点からは、絶縁樹脂からなる絶縁膜は、JIS B 0601(1994年)、10点平均高さ法で測定した平均粗さ(Rz)が3μm以下であるものを用いることが好ましく、Rzが1μm以下であることがより好ましい。基板の表面平滑性が上記値の範囲内、即ち、実質的に凹凸がない状態であれば、回路が極めて微細な(例えば、ライン/スペースの値が25/25μm以下の回路パターン)プリント配線板を製造する際に、好適に用いられる。
また、同様の観点から、本発明の積層体を用いて基板上に配線を形成する場合、用いられる基板の平滑性も上記範囲にあることが好ましい。
(Insulating resin composition layer shape)
In general, the thickness of the insulating film in the present invention is preferably 5 μm to 1000 μm, and more preferably 5 μm to 300 μm.
From the viewpoint of improving the physical properties of the conductive layer to be formed, the insulating film made of an insulating resin has an average roughness (Rz) measured by JIS B 0601 (1994), 10-point average height method of 3 μm or less. It is preferable to use a certain one, and it is more preferable that Rz is 1 μm or less. If the surface smoothness of the substrate is within the above value range, that is, if there is substantially no unevenness, the circuit is very fine (for example, a circuit pattern with a line / space value of 25/25 μm or less). It is used suitably when manufacturing.
From the same viewpoint, when the wiring is formed on the substrate using the laminate of the present invention, the smoothness of the substrate used is preferably in the above range.
(B)絶縁性樹脂組成物層の形成
(B)層は前記した成分を適切な溶媒に溶解、もしくはワニス状にすることにより、塗工性を向上させるように調製された塗布液、もしくは、各成分をお互いに相溶させて均一な溶液状態に調整された塗布液を、構造材層上、或いは、前述した(A)高分子前駆体層に塗布、乾燥することで絶縁膜形成用フイルムが形成される。絶縁膜形成用フイルムはフイルム化することで厚さ精度が高く、取り扱い性や位置合わせ精度等が向上され、各種電子部品用の絶縁フイルム、接着フイルム等として好適に使用できる。
溶媒としては、一般的な有機溶媒が使用される。有機溶媒は親水性の溶媒,疎水性の溶媒いずれも使用することができるが、絶縁性樹脂組成物層を形成する熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、および反応後それらの樹脂を形成する高分子前駆体を溶解させる溶媒が有用である。具体的にはメタノール、エタノール、1−メトキシ−2−プロパノールなどのアルコール系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、などのケトン系溶媒、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、アセトニトリルなどのニトリル系溶媒が好ましい。更にN−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、エチレングリコールモノメチルエーテル、テトラヒドロフラン等も使用できる。
(B) Formation of insulating resin composition layer (B) A coating solution prepared to improve coatability by dissolving the above-described components in a suitable solvent or varnished, or An insulating film forming film is prepared by applying and drying a coating solution, which is prepared by compatibilizing each component with each other, on a structural material layer or the above-described (A) polymer precursor layer. Is formed. The film for forming an insulating film can be used as an insulating film, an adhesive film, and the like for various electronic parts by forming the film to improve the thickness accuracy, improve the handleability and alignment accuracy, and the like.
A general organic solvent is used as the solvent. As the organic solvent, either a hydrophilic solvent or a hydrophobic solvent can be used, but a thermosetting resin and a thermoplastic resin that form an insulating resin composition layer, and a polymer that forms these resins after the reaction. Solvents that dissolve the precursor are useful. Specifically, alcohol solvents such as methanol, ethanol and 1-methoxy-2-propanol, ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone, ether solvents such as tetrahydrofuran, and nitrile solvents such as acetonitrile are preferable. Furthermore, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, ethylene glycol monomethyl ether, tetrahydrofuran and the like can be used.
塗布液、もしくはワニス化のための溶剤の配合量は絶縁性樹脂組成物100重量部に対して、塗布液、もしくはワニスの粘度と作業性、塗工性、および乾燥時間と作業効率の観点から5重量部以上、2000重量部以下であることが好ましく、10〜900重量部であることがより好ましい。
樹脂組成物のワニスを調製する方法としては、ミキサー、ビーズミル、パールミル、ニーダー、三本ロールなどの公知の方法を用いて調製できる。各種の配合成分は全てを同時に添加してもよいし、添加順序を適宜設定してもよいし、また、必要に応じて、一部の配合成分を予め予備混練してから添加してもよい。
From the viewpoint of the coating solution or varnish viscosity and workability, coating properties, and drying time and work efficiency with respect to 100 parts by weight of the insulating resin composition. The amount is preferably 5 parts by weight or more and 2000 parts by weight or less, and more preferably 10 to 900 parts by weight.
As a method for preparing the varnish of the resin composition, it can be prepared by using a known method such as a mixer, a bead mill, a pearl mill, a kneader, or a three roll. Various compounding ingredients may be added all at the same time, the order of addition may be set as appropriate, or some compounding ingredients may be added after pre-kneading if necessary. .
フイルム化のための支持体上への塗布は常法により行われ、例えば、ブレードコート法、ロッドコート法、スクイズコート法、リバースロールコート法、トランスファコールコート法、スピンコート法、バーコート法、エアーナイフ法、グラビア印刷法、スプレーコート法、など公知の塗布方法が挙げられる。
溶剤の除去方法は特に限定されないが、溶媒の蒸発により行なうことが好ましい。溶媒を蒸発させる方法としては、加熱、減圧、通風などの方法が考えられる。中でも生産効率、取り扱い性の点から加熱して蒸発することが好ましく、通風しつつ加熱して蒸発することが更に好ましい。例えば次に述べる支持体の片面に塗工し、80℃〜200℃で0.5分から10分間加熱乾燥させて溶剤を除去することにより、半硬化状のべたつきのない状態のない状態のフイルムとすることが好ましい。
Coating on the support for film formation is performed by a conventional method, for example, blade coating method, rod coating method, squeeze coating method, reverse roll coating method, transfer coal coating method, spin coating method, bar coating method, Known application methods such as an air knife method, a gravure printing method, and a spray coating method may be used.
The method for removing the solvent is not particularly limited, but it is preferably performed by evaporation of the solvent. As a method for evaporating the solvent, methods such as heating, decompression, and ventilation are conceivable. Among these, it is preferable to evaporate by heating from the viewpoint of production efficiency and handleability, and more preferable to evaporate by heating with ventilation. For example, by coating on one side of the support described below and drying by heating at 80 ° C. to 200 ° C. for 0.5 to 10 minutes to remove the solvent, a semi-cured and non-sticky film It is preferable to do.
〔接着層、クッション層〕
本発明のプリント配線板用積層体を形成する際、プリント配線基板と隣接して形成される絶縁性樹脂組成物層との密着性を向上させるために、もしくは、ラミネート時のクッション性を良くして密着性を向上するために、保護層となるベースフィルムと絶縁性樹脂層との間に、所定の有機溶剤に溶解した接着性の樹脂ワニスを塗布後、加熱及び/又は熱風吹き付けにより溶剤を乾燥させて常温固形の樹脂組成物とし、接着剤層、もしくはクッション層を作製することができる。
ここで、接着性の樹脂ワニスの塗布に用いられる有機溶剤としては、通常溶剤、例えばアセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、カルビトールアセテート等の酢酸エステル類、セロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ類、カルビトール、ブチルカルビトール等のカルビトール類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素の他、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドンなどを単独又は2種以上組み合わせて使用することができる。
[Adhesive layer, cushion layer]
When forming the laminate for a printed wiring board of the present invention, in order to improve the adhesion with the insulating resin composition layer formed adjacent to the printed wiring board, or to improve the cushioning property at the time of lamination. In order to improve adhesion, an adhesive resin varnish dissolved in a predetermined organic solvent is applied between the base film serving as the protective layer and the insulating resin layer, and then the solvent is removed by heating and / or hot air blowing. It can be dried to form a room temperature solid resin composition, and an adhesive layer or a cushion layer can be produced.
Here, the organic solvent used for the application of the adhesive resin varnish is usually a solvent, for example, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, carbitol acetate. Acetic acid esters such as cellosolve, cellosolve such as butylcellosolve, carbitols such as carbitol and butylcarbitol, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, etc. It can be used alone or in combination of two or more.
〔保護層〕
保護層を形成する樹脂フイルムとして、好適に使用されるものとしては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネートなどの樹脂シートや、離型紙など、表面接着性を制御した加工紙、銅箔、アルミ箔のごとき金属箔などが挙げられる。
保護層(保護フィルム)の厚みとしては2〜150μmが一般的であるが5〜70μmがより好ましく、10〜50μmが更に好ましい。また、保護フイルムの厚みと支持ベースフィルムの厚みはどちらかが他方よりも厚くなっても良い。
保護フイルムにはマット処理、エンボス加工の他、離型処理が施してあっても良い。
[Protective layer]
As a resin film for forming a protective layer, it is preferable to use surface adhesives such as polyethylene, polyvinyl chloride, polyolefins such as polypropylene, polyesters such as polyethylene terephthalate, polyamide, polycarbonate resin sheets, and release paper. Processed paper with controlled properties, copper foil, metal foil such as aluminum foil, and the like.
The thickness of the protective layer (protective film) is generally 2 to 150 μm, more preferably 5 to 70 μm, still more preferably 10 to 50 μm. Further, either the thickness of the protective film or the thickness of the support base film may be thicker than the other.
The protective film may be subjected to a releasing treatment in addition to the matting and embossing.
本発明のプリント配線板用積層体は、この保護フイルムを感光性構造材層表面、(A)層表面のいずれか又はその双方に更に積層することができる。これらの保護フイルムを積層後、例えば、ロール状に巻き取って貯蔵される。 In the laminate for a printed wiring board of the present invention, this protective film can be further laminated on either or both of the photosensitive structural material layer surface, the (A) layer surface. After laminating these protective films, for example, they are wound into a roll and stored.
〔プリント配線板用積層体の製造〕
本発明のプリント配線板用積層体は、支持体上に、まず、前記感光性構造材層を設け、その上に、順次、絶縁性樹脂組成物中に重合開始剤を含有してなる(B)絶縁性樹脂組成物層、(A)高分子前駆体層を形成し、該(A)高分子前駆体層を保護層で被覆することで形成される。また、感光性構造材層と(A)高分子前駆体層との間には、接着層を設けてもよい。
このようにして本発明のプリント配線板用積層体が得られる。
[Manufacture of laminates for printed wiring boards]
The laminate for a printed wiring board of the present invention is formed by first providing the photosensitive structural material layer on a support, and sequentially containing a polymerization initiator in the insulating resin composition thereon (B It is formed by forming an insulating resin composition layer, (A) a polymer precursor layer, and covering the (A) polymer precursor layer with a protective layer. Further, an adhesive layer may be provided between the photosensitive structural material layer and the (A) polymer precursor layer.
Thus, the laminated body for printed wiring boards of this invention is obtained.
本発明の積層体においては、感光性の構造材層表面に、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、液晶性樹脂、ポリアリーレン樹脂などの絶縁性樹脂に、重合開始剤を含有させて、開始剤含有絶縁体層を設け、それに隣接して高分子前駆体層を設けてなることを大きな特徴としており、これにより、任意の基材、或いは、配線の表面に、この積層体を適用し、エネルギーを付与することで、所望の特性を有する絶縁体層と、その絶縁体層の表面に直接結合したグラフトポリマー生成領域を形成することができる。このグラフトポリマーは導電性素材との親和性に優れるため、本発明のプリント配線板用積層体を用いることで、平滑で均一な導電性膜をエネルギー付与に応じた所望の領域に形成することができる。
また、感光性構造材層は露光、現像により、容易に露光精度に応じた開口部を形成しうるため、形成された導電性層と基板上の導電膜との間における配線の形成を容易に行うことができる。
In the laminate of the present invention, an initiator-containing insulator is obtained by containing a polymerization initiator in an insulating resin such as an epoxy resin, a polyimide resin, a liquid crystalline resin, or a polyarylene resin on the surface of the photosensitive structural material layer. The main feature is that a polymer precursor layer is provided adjacent to the layer, and this laminate is applied to the surface of any base material or wiring to impart energy. Thus, an insulator layer having desired characteristics and a graft polymer generation region directly bonded to the surface of the insulator layer can be formed. Since this graft polymer is excellent in affinity with a conductive material, a smooth and uniform conductive film can be formed in a desired region according to energy application by using the laminate for a printed wiring board of the present invention. it can.
In addition, since the photosensitive structure material layer can easily form an opening corresponding to the exposure accuracy by exposure and development, it is easy to form a wiring between the formed conductive layer and the conductive film on the substrate. It can be carried out.
本発明では絶縁性樹脂に重合開始剤を含有させることにより絶縁体層とグラフトポリマーとの密着がさらに強固なものとなり、強靱な密着が発現される。
その理由は明確ではないが、絶縁樹脂層に重合開始剤を加えることで表面化学結合の密度が増大し、より導電性素材層との相互作用が高まりその結果として密着が向上したと考えることができるものと考えられる。
また、この技術はポリイミドやエポキシ樹脂などのような電子材料分野で有用な一般的な絶縁樹脂に対しても適用できる幅広い技術である。
In the present invention, by including a polymerization initiator in the insulating resin, the adhesion between the insulator layer and the graft polymer is further strengthened, and a strong adhesion is exhibited.
The reason for this is not clear, but the addition of a polymerization initiator to the insulating resin layer increases the density of surface chemical bonds, and the interaction with the conductive material layer is increased, resulting in improved adhesion. It is considered possible.
In addition, this technique is a wide technique that can be applied to general insulating resins useful in the field of electronic materials such as polyimide and epoxy resin.
〔プリント配線板用積層体を用いた多層金属配線パターンの製造〕
本発明の積層体は、多層金属配線パターンの製造に用いることができる。なお、本発明において、配線パターンとは回路状の配線のみならず、異なる層間の配線同士を接続するための構造をも包含する。多層金属配線基板の製造方法としては、まず、本発明の積層体の保護フイルムを剥離して、導電膜を有する内層回路基板表面に感光性構造材層を密着させ、その後、(A)層側から所望の領域を露光することで、露光領域に、(A)高分子前駆体層中の重合性化合物が、(B)絶縁膜中の開始剤から発生した活性点を基点として、絶縁膜/前駆体層界面で強い化学結合が生じグラフトポリマーが形成される。その後、未反応の(A)高分子前駆体層を除去し、生成したグラフトポリマーに導電性素材を付着させることで、導電膜を有する内層回路基板表面に、さらに絶縁膜及び配線(パターン状の導電性層)が形成された積層体を得ることができる。
その後、ビアホールを形成しようとする領域を露光、現像して、感光性樹脂からなる構造材層に開口部を形成する。現像後に形成された開口部に導電性材料を充填して、基板上の導電性層と絶縁性樹脂組成物層上に形成された導電性層とを接続することができる。
所望により加熱処理を行い、構造材層内の架橋密度を向上させたり、材料によっては、絶縁性向上に有用な微細孔を形成することもできる。
[Manufacture of multilayer metal wiring patterns using laminates for printed wiring boards]
The laminate of the present invention can be used for producing a multilayer metal wiring pattern. In the present invention, the wiring pattern includes not only a circuit-like wiring but also a structure for connecting wirings between different layers. As a method for producing a multilayer metal wiring board, first, the protective film of the laminate of the present invention is peeled off, and the photosensitive structural material layer is brought into close contact with the surface of the inner layer circuit board having a conductive film. From the active site generated from the initiator in the insulating film (B), the polymerizable compound in the polymer precursor layer is based on the active point generated from the initiator in the insulating film / A strong chemical bond is generated at the precursor layer interface to form a graft polymer. Thereafter, the unreacted (A) polymer precursor layer is removed, and a conductive material is attached to the generated graft polymer, so that an insulating film and wiring (pattern-shaped) are further formed on the surface of the inner circuit board having the conductive film. A laminate in which a conductive layer is formed can be obtained.
Thereafter, a region in which the via hole is to be formed is exposed and developed to form an opening in the structural material layer made of a photosensitive resin. The opening formed after the development can be filled with a conductive material to connect the conductive layer on the substrate and the conductive layer formed on the insulating resin composition layer.
If desired, heat treatment can be performed to improve the crosslink density in the structural material layer, or depending on the material, fine pores useful for improving insulation can be formed.
以下に、本発明の積層体を用いた多層金属配線基板の製造方法の詳細について述べる。
本発明の積層体を用いることで、優れた特性を有するプリント配線板を任意の固体表面に容易に形成することができる。即ち、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、液晶性樹脂、ポリアリーレン樹脂などの耐熱性、低誘電率性を有する絶縁樹脂材料層、金属膜材料、例えば、銅張り積層板などの表面に、表面を粗面化することなく、高い密着強度を発現する金属配線パターンを作製することが出来る。
Below, the detail of the manufacturing method of the multilayer metal wiring board using the laminated body of this invention is described.
By using the laminate of the present invention, a printed wiring board having excellent characteristics can be easily formed on an arbitrary solid surface. That is, the surface of the insulating resin material layer having a heat resistance and low dielectric constant, such as an epoxy resin, a polyimide resin, a liquid crystal resin, or a polyarylene resin, or a metal film material such as a copper-clad laminate is roughened. It is possible to produce a metal wiring pattern that exhibits high adhesion strength without being changed.
なお、発明の積層体をパターン状の金属薄膜を有する内層回路基板(導電膜を有する基板)にはりあわせるに際しては、保護フイルムを除去後、感光性構造材層表面を密着させ、所望により(A)層表面に形成された保護層側から常温固形の高分子前駆体層付絶縁性樹脂組成物層(絶縁膜)を加圧、加熱しながらラミネートする。
ラミネート時の樹脂流れが内層回路の導体厚以上であって、かつ内層回路のスルーホール深さの半分及び/又は内層回路の表面ビアホール深さ以上である条件でラミネートすることにより、内層回路パターンの被覆と内層回路のスルーホール及び/又は内層回路の表面ビアホール内の樹脂充填を同時に一括して行うことができる。
なお、内層回路基板としては、プリント配線板分野で基板として使用されるガラスエポキシや金属、ポリエステル、ポリイミド、熱硬化型ポリフェニレンエーテル、ポリアミド、ポリアラミド、紙、ガラスクロス、ガラス不織布、液晶ポリマー等の基材を持ちい、樹脂としてフェノール樹脂、エポキシ樹脂、イミド樹脂、BT樹脂、PPE樹脂、テトラフルオロエチレン樹脂、等を樹脂として用いた基板を使用することができ、回路表面は予め粗化処理されてあっても、処理されてなくても良い。
When laminating the laminate of the present invention to an inner circuit board having a patterned metal thin film (substrate having a conductive film), after removing the protective film, the surface of the photosensitive structural material layer is brought into close contact, and if desired, (A) The insulating resin composition layer (insulating film) with a polymer precursor layer that is solid at room temperature is laminated from the protective layer side formed on the surface of the layer while applying pressure and heating.
By laminating under the condition that the resin flow at the time of laminating is equal to or greater than the conductor thickness of the inner layer circuit and half the through-hole depth of the inner layer circuit and / or the surface via hole depth of the inner layer circuit, The resin filling in the through hole of the coating and the inner layer circuit and / or the surface via hole of the inner layer circuit can be performed simultaneously.
In addition, as an inner layer circuit board, glass epoxy used as a board | substrate in the printed wiring board field | area, polyester, polyimide, thermosetting polyphenylene ether, polyamide, polyaramid, paper, glass cloth, glass nonwoven fabric, liquid crystal polymer, etc. It is possible to use a substrate with phenolic resin, epoxy resin, imide resin, BT resin, PPE resin, tetrafluoroethylene resin, etc. as the resin, and the circuit surface is roughened in advance. Even if it exists, it does not need to be processed.
ラミネートは減圧下、バッチ式であってもロールでの連続式であってもよく、片面ずつラミネートしても両面同時にラミネートしてもよいが、両面同時にラミネートするのが好ましい。上記の如きラミネート条件は、本発明における常温固形の絶縁樹脂層を構成する組成物の熱時溶融粘度、厚さと内層回路基板のスルーホール径、深さ及び/又は表面ビアホール径、深さにより異なるが、一般的に圧着温度が70〜200℃、圧着圧力が1〜10kgf/cm2であって、20mmHg以下の減圧下で積層するのが好ましい。スルーホール径が大きく深い、つまり板厚が厚い場合には樹脂組成物が厚く、高温および/又は高圧でのラミネート条件が必要になる。 Lamination may be batch type or continuous roll type under reduced pressure, and may be laminated on one side or on both sides simultaneously, but it is preferable to laminate on both sides simultaneously. The laminating conditions as described above vary depending on the melt viscosity during heating, the thickness and the through hole diameter, depth and / or surface via hole diameter, and depth of the inner layer circuit board of the composition constituting the room temperature solid insulating resin layer in the present invention. However, in general, the pressure bonding temperature is 70 to 200 ° C., the pressure bonding pressure is 1 to 10 kgf / cm 2 , and the lamination is preferably performed under a reduced pressure of 20 mmHg or less. When the through-hole diameter is large and deep, that is, when the plate thickness is large, the resin composition is thick, and lamination conditions at high temperature and / or high pressure are required.
一般的には内層回路基板の板厚は1.4mm程度以下、内層回路基板のスルーホール径は1mm程度以下までが良好に樹脂充填できる。また、ラミネート後の樹脂組成物の表面平滑性は支持ベースフィルムが厚いほど優れるものの、回路パターン間にボイドなく樹脂を埋め込むには不利となるので、支持ベースフィルムは導体厚±20μmであるのがこのましい。しかしながら、内層回路の導体厚が厚いためパターン上の樹脂の表面平滑性や厚みが十分でなかったり、内層回路基板のスルーホール、表面ビアホールの径が大きく深いために穴上にくぼみを生じるような場合には、その上に更に本発明の多層プリント配線板用積層体をラミネートすれば各種の導体厚、板厚に対応することが可能である。ラミネート後は室温付近にまで冷却してから支持ベースフィルムを剥離する。 In general, the inner layer circuit board can be satisfactorily filled with a resin having a thickness of about 1.4 mm or less, and the inner layer circuit board can have a through hole diameter of about 1 mm or less. In addition, the surface smoothness of the resin composition after lamination becomes better as the support base film is thicker, but it is disadvantageous for embedding the resin without voids between the circuit patterns. Therefore, the support base film has a conductor thickness of ± 20 μm. This is true. However, because the conductor thickness of the inner layer circuit is thick, the surface smoothness and thickness of the resin on the pattern are not sufficient, or the inner layer circuit board has large and deep diameters of through-holes and surface via holes, resulting in indentations on the holes. In that case, it is possible to cope with various conductor thicknesses and plate thicknesses by further laminating the multilayer printed wiring board laminate of the present invention thereon. After lamination, the support base film is peeled off after cooling to around room temperature.
プリント配線板用積層体を内層回路基板上にラミネートした後、必要により高分子前駆体層中の樹脂組成物を熱硬化させる。加熱硬化の条件は内層回路基板の材料の種類、プリント配線板用積層体を構成する樹脂組成物の種類、等で異なり、これらの形成素材の硬化温度にもよるが、熱硬化の条件は120〜220℃で20分〜120分の範囲で選択される。その後、支持体フイルムをはがしながら、導電性層を形成する部分に活性光線(例えば電子線、UV光など)を照射し、絶縁膜表面に直接結合したグラフトポリマーを生成させる。光照射の方法としてはレーザーのようなもので直接照射しても、高分子前駆体層上にパターンマスクをおき密着させ、それを介して照射しても良い。その後、グラフトポリマーの形成に関与しない未反応の重合性化合物を現像或いは洗浄処理により除去する。 After laminating the laminate for a printed wiring board on the inner layer circuit board, the resin composition in the polymer precursor layer is thermally cured as necessary. The conditions for heat curing differ depending on the type of material of the inner circuit board, the type of resin composition constituting the laminate for the printed wiring board, and the like, and depending on the curing temperature of these forming materials, the condition of thermosetting is 120. It is selected in the range of 20 minutes to 120 minutes at ˜220 ° C. Thereafter, while peeling off the support film, the portion forming the conductive layer is irradiated with actinic rays (for example, electron beam, UV light, etc.) to produce a graft polymer bonded directly to the surface of the insulating film. The light irradiation method may be direct irradiation with a laser or the like, or the pattern mask may be placed in close contact with the polymer precursor layer and irradiated through the pattern mask. Thereafter, unreacted polymerizable compounds not involved in the formation of the graft polymer are removed by development or washing treatment.
必要に応じて該高分子前駆体層の表面を乾式及び/又は湿式法により粗化する。乾式粗化法としてはバフ、サンドブラスト、等の機械的研磨やプラズマエッチング等が挙げられる。一方湿式粗化法としては過マンガン酸塩、重クロム酸塩、オゾン、過酸化水素/硫酸、硝酸、等の酸化剤や、強塩基や樹脂膨潤溶剤を用いる方法等の化学薬品処理が挙げられる。本発明においては必ずしも十分な粗化は必要ではなく、スルーホール及び/又はビアホール部に開口部を形成する際に生じるスミアを除去できる程度で良い。 If necessary, the surface of the polymer precursor layer is roughened by a dry method and / or a wet method. Examples of the dry roughening method include mechanical polishing such as buffing and sandblasting, plasma etching, and the like. On the other hand, the wet roughening method includes chemical treatment such as a method using an oxidizing agent such as permanganate, dichromate, ozone, hydrogen peroxide / sulfuric acid, nitric acid, a strong base or a resin swelling solvent. . In the present invention, sufficient roughening is not necessarily required, and it is sufficient to remove smear generated when the opening is formed in the through hole and / or the via hole.
ついでグラフトポリマー生成領域に、後述する方法で導電性層を形成し、その後、前述のサブトラクティブ法、もしくは、セミアディティブ法を用いて配線パターン(導電性層)を形成し、次に、感光性の構造材層に開口部を設けて基板(内層回路基板)上に予め形成された導電層と、本発明のプリント配線板用積層体を用いて形成されたパターン状の導電性層との間を連結する配線を形成することで、多層金属配線パターンが得られる。 Next, a conductive layer is formed in the graft polymer formation region by the method described later, and then a wiring pattern (conductive layer) is formed by using the subtractive method or the semi-additive method described above. Between the conductive layer previously formed on the substrate (inner circuit board) by providing an opening in the structural material layer and the patterned conductive layer formed using the laminate for a printed wiring board of the present invention A multilayer metal wiring pattern can be obtained by forming a wiring connecting the two.
所定のビアホール部形成は、グラフトポリマー生成後、導電性材料の付着の前又は後に行うことができる。
本発明の感光性構造材層はポジ型とネガ型の両方を用いることが出来る。例えば、光酸発生剤を含有する感光性ポリイミド樹脂組成物は、ポジ型であり、感光性構造材層を像様に露光したのち、現像することで露光部分が除かれたポジ型のパターンを形成する。また、カチオン系光重合開始剤含有する感光性エポキシ樹脂組成物はネガ型であり、感光性構造材層を像様に露光したのち、現像することで露光部分が硬化して残存し、未露光部分が除去されたネガ型のパターンを形成する。
感光性構造材層に開口部を形成するために用いられるパターン露光の光源としては、通常の可視光源やUV光源が用いられる。材料の取り扱い製の観点では。UV光源を用いることが好ましい。波長は400nm以下が好ましく、より好ましくは200nm以上400以下の波長の紫外線である。高圧水銀灯(366nm)、低圧水銀灯(254nm)や、405±10nmのUV領域波長のLDレーザー、半導体励起固体(YVO 4)レーザー(355nm)、KrFエキシマレーザー(248nm)、等が上げられるが、ArFエキシマレーザー(193nm)、F2エキシマレーザー(157nm)、X線、電子ビームを用いても良い。
このときの露光波長は、前記したグラフトポリマー生成のための露光波長と互いに異なることが好ましい。
The predetermined via hole portion can be formed after the graft polymer is formed and before or after the conductive material is attached.
Both the positive type and the negative type can be used for the photosensitive structural material layer of the present invention. For example, a photosensitive polyimide resin composition containing a photoacid generator is a positive type, and after exposing the photosensitive structural material layer imagewise, a positive type pattern in which an exposed portion is removed by development is obtained. Form. In addition, the photosensitive epoxy resin composition containing a cationic photopolymerization initiator is a negative type, and after exposing the photosensitive structural material layer imagewise, the exposed portion is cured and left undeveloped by development. A negative pattern is formed with portions removed.
As a light source for pattern exposure used to form an opening in the photosensitive structural material layer, a normal visible light source or UV light source is used. From the viewpoint of material handling. It is preferable to use a UV light source. The wavelength is preferably 400 nm or less, more preferably ultraviolet light having a wavelength of 200 nm or more and 400 or less. High pressure mercury lamp (366 nm), low pressure mercury lamp (254 nm), LD laser having a wavelength in the UV region of 405 ± 10 nm, semiconductor excited solid (YVO 4) laser (355 nm), KrF excimer laser (248 nm), etc. An excimer laser (193 nm), an F 2 excimer laser (157 nm), an X-ray, or an electron beam may be used.
The exposure wavelength at this time is preferably different from the exposure wavelength for producing the graft polymer.
パターン露光により、感光性構造材層のうち、露光領域では光酸発生剤から発生した酸により架橋が切断され、露光部におけるアルカリ現像液に対する耐溶解性が低下し、アルカリ現像液に可溶となる。
本発明の方法に用いうる現像液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルアミン等の第一アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−ブチルアミン等の第二アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第三アミン類、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の第四級アンモニウム塩、ピロール、ピヘリジン等の環状アミン類等のアルカリ性水溶液が挙げられる。さらに、上記アルカリ性水溶液にアルコール類、界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。
未露光部は感光性構造材層形成時に形成された架橋構造により耐アルカリ現像性の特性が維持されているため、この現像処理により、露光領域のみが除去され、露光領域に開口部が形成される。
By pattern exposure, in the exposed region of the photosensitive structural material layer, the crosslink is cut by the acid generated from the photoacid generator, so that the resistance to dissolution in an alkali developer in the exposed area is lowered and soluble in the alkali developer. Become.
Developers usable in the method of the present invention include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and aqueous ammonia, and primary amines such as ethylamine and n-propylamine. Secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide And alkaline aqueous solutions of cyclic amines such as pyrrole and pyrrolidin. Furthermore, alcohols and surfactants can be added in appropriate amounts to the alkaline aqueous solution.
In the unexposed area, the alkali-development-resistant characteristics are maintained by the crosslinked structure formed when the photosensitive structural material layer is formed, so this development process removes only the exposed area and forms an opening in the exposed area. The
前記開口部を形成するための露光/現像工程を経た後、加熱処理を行うことで、例えば、前記感光性ポリイミド組成物を用いた場合、ポリイミド前駆体に閉環反応が生じ、耐熱性で且つ強固なパターンが固定化されるとともに、感光性層中に存在する熱分解性有機基が分解してパターン状の感光性層内に微細孔が形成される。この微細孔はナノスケールサイズであり、好ましくは、その直径が1〜200nm、さらに好ましくは1〜100nmの範囲である。このようなナノスケールの微細な空孔が層内に均一に存在することにより、形成されたポリイミドパターンの低誘電率化が達成される。微細孔がミクロン(μ)スケール、即ち、直径:1μm前後、あるいはそれ以上となった場合には、低誘電率化は達成し難い。
この空孔形成工程における加熱条件は、200℃を超え、450℃以下であることがイミド閉環反応の反応性、空孔形成性の観点から好ましく、さらに好ましくは250〜400℃の範囲である。また、加熱時間は10分間〜3時間程度であることが好ましい。
なお、この空孔の存在は、感光性層の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察することで確認することができる。
After passing through the exposure / development process for forming the opening, for example, when the photosensitive polyimide composition is used, a ring-closure reaction occurs in the polyimide precursor, which is heat resistant and strong. As a result, a thermally decomposable organic group present in the photosensitive layer is decomposed to form micropores in the patterned photosensitive layer. These micropores have a nanoscale size, and preferably have a diameter of 1 to 200 nm, more preferably 1 to 100 nm. The presence of such nanoscale fine pores uniformly in the layer achieves a low dielectric constant of the formed polyimide pattern. If the micropores are on the micron (μ) scale, that is, the diameter is about 1 μm or more, it is difficult to achieve a low dielectric constant.
The heating conditions in this vacancy formation step are preferably 200 ° C. and 450 ° C. or less from the viewpoint of the reactivity of the imide ring-closing reaction and the vacancy formation property, and more preferably in the range of 250 to 400 ° C. The heating time is preferably about 10 minutes to 3 hours.
The presence of the pores can be confirmed by observing the cross section of the photosensitive layer with a scanning electron microscope (SEM).
このようにして得られた感光性構造材層は加熱前に比較し、さらに低誘電率のポリイミド絶縁樹脂層となる。
ここで形成された開口部に導電性材料を充填することで層間の回路を接続する配線が形成される。導電性材料の充填は、例えば、導電性微粒子(金属微粒子)を充填し、好ましくは、加熱処理することで行われてもよく、前記したような電気メッキを行うことにより実施されてもよい。
本発明の方法によれば、層間の回路を、紫外線露光により、所望の領域のみに高解像度で形成することができる。従って、本発明の方法によれば、高精細、高密度の配線を容易に形成することができ、実装用の回路として適した多層金属配線パターンを容易に形成することができる。
また、上記の如き形成方法を複数繰り返し、ビルドアップ層を多段に積層して多層プリント配線板を製造することもできる。
The photosensitive structural material layer thus obtained becomes a polyimide insulating resin layer having a lower dielectric constant than that before heating.
A wiring for connecting circuits between layers is formed by filling the opening formed here with a conductive material. The filling of the conductive material may be performed, for example, by filling conductive fine particles (metal fine particles), preferably by heat treatment, or by performing electroplating as described above.
According to the method of the present invention, an interlayer circuit can be formed with high resolution only in a desired region by ultraviolet exposure. Therefore, according to the method of the present invention, high-definition and high-density wiring can be easily formed, and a multilayer metal wiring pattern suitable as a circuit for mounting can be easily formed.
Moreover, a multilayer printed wiring board can also be manufactured by repeating a plurality of the above forming methods and laminating buildup layers in multiple stages.
以下に、本発明の積層体上にパターン状導電性層を形成する方法を詳細に述べる。
(エネルギーの付与)
本発明におけるグラフトポリマーの形成は、熱もしくは光などの輻射線の照射により行われる。熱としてヒーター、赤外線による加熱が使用される。また光源としては、例えば、水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ケミカルランプ、カーボンアーク灯等がある。放射線としては、電子線、X線、イオンビーム、遠赤外線などがある。またg線、i線、Deep−UV光、高密度エネルギービーム(レーザービーム)も使用される。
Hereinafter, a method for forming a patterned conductive layer on the laminate of the present invention will be described in detail.
(Granting energy)
Formation of the graft polymer in the present invention is performed by irradiation with radiation such as heat or light. As heat, a heater and heating by infrared rays are used. Examples of the light source include a mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, a chemical lamp, and a carbon arc lamp. Examples of radiation include electron beams, X-rays, ion beams, and far infrared rays. Also, g-line, i-line, deep-UV light, and high-density energy beam (laser beam) are used.
絶縁膜表面を全面にわたって露光すれば、全面にグラフトポリマーが生成され、パターン露光を行えば、露光領域のみにパターン状にグラフトポリマーが生成される。
グラフトポリマーに導電性素材を付与して、導電膜を形成することで、平滑な絶縁体層との密着性に優れた導電膜を得ることができる。
If the entire surface of the insulating film is exposed, a graft polymer is generated on the entire surface, and if pattern exposure is performed, the graft polymer is generated in a pattern only in the exposed region.
By providing a conductive material to the graft polymer to form a conductive film, a conductive film having excellent adhesion to a smooth insulator layer can be obtained.
絶縁膜と導電性素材との高い密着は、1.絶縁膜とグラフトポリマーとの強固でかつ高密度での結合、および、2.生成したグラフトポリマーと導電性素材とが強い相互作用での結合により発揮される。ことで、達成される。これらの効果を発現するには絶縁膜中に重合開始剤を添加するほかに、グラフトポリマーと導電性素材と互いに強い相互作用する化合物を選択することが重要となる。 High adhesion between the insulating film and the conductive material is as follows. 1. Strong and high-density bond between the insulating film and the graft polymer; The produced graft polymer and the conductive material are exerted by the strong interaction. This is achieved. In order to exhibit these effects, it is important to select a compound that strongly interacts with the graft polymer and the conductive material in addition to adding a polymerization initiator to the insulating film.
以下、グラフトポリマーに導電性素材を付着させるための代表的な方法について説明する。
〔絶縁体層表面に形成されたグラフトポリマーに導電性素材を付与する方法〕
グラフトポリマーに導電性を付与する工程としては、(1)生成したグラフトポリマーに導電性微粒子を付着させる工程、(2)生成したグラフトポリマーに金属イオン又は金属塩を付与し、その後、該金属イオン又は該金属塩中の金属イオンを還元して金属を析出させる工程、(3)生成したグラフトポリマーに無電解メッキ触媒又はその前駆体を付与し、無電解メッキを行う工程、及び、(4)導電性モノマーを付与し、その後、重合反応を生起させて導電性ポリマー層を形成する工程、から選択されるいずれかであることが好ましい。またこれら(1)〜(4)の工程を組み合わせたものであって良く、さらに導電性を上げるために、電気メッキなどの方法を付け加えても良い。また導電材料の付与の後、更に、加熱工程を有していてもよい。
Hereinafter, a typical method for attaching the conductive material to the graft polymer will be described.
[Method for imparting conductive material to graft polymer formed on insulator layer surface]
As the step of imparting conductivity to the graft polymer, (1) a step of attaching conductive fine particles to the generated graft polymer, (2) a metal ion or a metal salt is imparted to the generated graft polymer, and then the metal ion Or a step of depositing metal by reducing metal ions in the metal salt, (3) a step of electroless plating by applying an electroless plating catalyst or a precursor thereof to the formed graft polymer, and (4) It is preferably any one selected from a step of applying a conductive monomer and then causing a polymerization reaction to form a conductive polymer layer. Further, these steps (1) to (4) may be combined, and a method such as electroplating may be added to further increase the conductivity. Moreover, you may have a heating process after provision of an electroconductive material.
本発明において、生成したグラフトポリマーに導電性物質を付与して導電膜を形成する工程のうち、(2)生成したグラフトポリマーに金属イオン又は金属塩を付与し、その後、該金属イオン又は該金属塩中の金属イオンを還元して金属を析出させる工程を実施する方法としては、具体的には、(2−1)極性基(イオン性基)を有する化合物からなるグラフトポリマーに金属イオンを吸着させる方法、(2−2)ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリビニルイミダゾールなどのように金属塩に対し親和性の高い含窒素ポリマーからなるグラフトポリマーに、金属塩、又は、金属塩を含有する溶液を含浸させる方法がある。 In the present invention, among the steps of forming a conductive film by applying a conductive substance to the generated graft polymer, (2) adding a metal ion or metal salt to the generated graft polymer, and then the metal ion or the metal As a method for carrying out the step of precipitating metal by reducing metal ions in the salt, specifically, (2-1) metal ions are adsorbed to a graft polymer comprising a compound having a polar group (ionic group). (2-2) impregnating a graft polymer composed of a nitrogen-containing polymer having a high affinity for a metal salt, such as polyvinylpyrrolidone, polyvinylpyridine, and polyvinylimidazole, with a metal salt or a solution containing the metal salt There is a way to make it.
また、(3)生成したグラフトポリマーに無電解メッキ触媒又はその前駆体を付与し、無電解メッキを行う工程においては、無電解メッキ触媒又はその前駆体と相互作用する官能基を有するグラフトポリマーを生成させ、該グラフトポリマーに無電解メッキ触媒又はその前駆体を付与した後、無電解メッキを行って金属薄膜を形成する方法をとる。この態様においても、無電解メッキ触媒又はその前駆体と相互作用する官能基を有するグラフトポリマーが絶縁性樹脂組成物層と直接結合しているため、形成された金属薄膜は、導電性と共に、高い強度と耐磨耗性を示すことになる。また、ここで得られた無電解メッキ膜を電極として、さらに電解メッキを行うことで、所望の厚みの導電膜を容易に形成することができる。 (3) In the step of applying electroless plating catalyst or precursor thereof to the generated graft polymer and performing electroless plating, a graft polymer having a functional group that interacts with the electroless plating catalyst or precursor thereof is added. After the formation and application of an electroless plating catalyst or a precursor thereof to the graft polymer, electroless plating is performed to form a metal thin film. Also in this embodiment, since the graft polymer having a functional group that interacts with the electroless plating catalyst or its precursor is directly bonded to the insulating resin composition layer, the formed metal thin film has high conductivity as well as high conductivity. It will show strength and wear resistance. Moreover, a conductive film having a desired thickness can be easily formed by further performing electrolytic plating using the electroless plating film obtained here as an electrode.
また、本発明においては、具体的には、(1)生成したグラフトポリマーに導電性微粒子を付着させる工程(「導電性微粒子付着工程」)、(2)生成したグラフトポリマーに金属イオン又は金属塩を付与し(「金属イオン又は金属塩付与工程」)、その後、金属イオン又は該金属塩中の金属イオンを還元して金属を析出させる工程(「金属(微粒子)膜形成工程」)、(3)生成したグラフトポリマーに無電解メッキ触媒又はその前駆体を付与し(「無電解メッキ触媒等付与工程」)、無電解メッキを行う工程(「無電解メッキ工程」)、及び(4)導電性モノマーを付与し(「導電性モノマー付与工程」)、重合反応を生起させて導電性ポリマー層を形成する工程(「導電性ポリマー形成工程」)、のいずれかにより行われることが好ましい。 In the present invention, specifically, (1) a step of attaching conductive fine particles to the generated graft polymer (“conductive fine particle attachment step”), (2) a metal ion or a metal salt on the generated graft polymer (“Metal ion or metal salt application step”), and thereafter, a step of reducing metal ions or metal ions in the metal salt to precipitate metal (“metal (fine particle) film formation step”), (3 ) A step of applying an electroless plating catalyst or a precursor thereof to the resulting graft polymer (“electroless plating catalyst application step”) and performing electroless plating (“electroless plating step”), and (4) conductivity. It is preferable that the step be performed by any of the steps of applying a monomer (“conductive monomer applying step”) and causing a polymerization reaction to form a conductive polymer layer (“conductive polymer forming step”). There.
(1)導電性微粒子を付着する工程
この方法は、前記グラフトポリマーの極性基に直接導電性微粒子を付着させる工程であり、以下に例示する導電性微粒子を、静電気的、イオン的に極性基に付着(吸着)させればよい。
(1) Step of attaching conductive fine particles This method is a step of directly attaching conductive fine particles to the polar group of the graft polymer. The conductive fine particles exemplified below are electrostatically and ionically converted into polar groups. What is necessary is just to make it adhere (adsorb | suck).
本発明に用い得る導電性微粒子としては、導電性を有するものであれば特に制限はなく、公知の導電性素材からなる微粒子を任意に選択して用いることができる。例えば、Au、Ag、Pt、Cu、Rh、Pd、Al、Crなどの金属微粒子、In2O3、SnO2、ZnO、CdO、TiO2、CdIn2O4、Cd2SnO2、Zn2SnO4、In2O3−ZnOなどの酸化物半導体微粒子、及びこれらに適合する不純物をドーパントさせた材料を用いた微粒子、MgInO、CaGaOなどのスピネル形化合物微粒子、TiN、ZrN、HfNなどの導電性窒化物微粒子、LaBなどの導電性ホウ化物微粒子、また、有機材料としては導電性高分子微粒子などが好適なものとして挙げられる。 The conductive fine particles that can be used in the present invention are not particularly limited as long as they have conductivity, and fine particles made of a known conductive material can be arbitrarily selected and used. For example, fine metal particles such as Au, Ag, Pt, Cu, Rh, Pd, Al, Cr, In 2 O 3 , SnO 2 , ZnO, CdO, TiO 2 , CdIn 2 O 4 , Cd 2 SnO 2 , Zn 2 SnO 4 , oxide semiconductor fine particles such as In 2 O 3 —ZnO, fine particles using a material doped with impurities compatible with these, spinel compound fine particles such as MgInO and CaGaO, and conductivity such as TiN, ZrN, and HfN Suitable examples include nitride fine particles, conductive boride fine particles such as LaB, and conductive polymer fine particles as organic materials.
グラフトポリマーがアニオン性の極性基を有する場合、ここに正の電荷を有する導電性粒子を吸着させることで導電膜が形成される。ここで用いられるカチオン性の導電性粒子としては、正電荷を有する金属(酸化物)微粒子などが挙げられる。また、カチオン性の極性基を有するグラフトポリマーには、負電荷を有する導電性粒子が吸着して導電膜が形成される。 When the graft polymer has an anionic polar group, a conductive film is formed by adsorbing conductive particles having a positive charge thereto. Examples of the cationic conductive particles used here include metal (oxide) fine particles having a positive charge. In addition, conductive particles having a negative charge are adsorbed on the graft polymer having a cationic polar group to form a conductive film.
導電性微粒子の粒径は0.1nmから1000nmの範囲であることが好ましく、1nmから100nmの範囲であることがさらに好ましい。粒径が0.1nmよりも小さくなると、微粒子同士の表面が連続的に接触してもたらされる導電性が低下する傾向がある。また、1000nmよりも大きくなると、極性変換された官能基と相互作用して結合する接触面積が小さくなるため親水性表面と粒子との密着が低下し、導電性領域の強度が劣化する傾向がある。 The particle diameter of the conductive fine particles is preferably in the range of 0.1 nm to 1000 nm, and more preferably in the range of 1 nm to 100 nm. When the particle diameter is smaller than 0.1 nm, the conductivity caused by the continuous contact between the surfaces of the fine particles tends to decrease. On the other hand, when the thickness is larger than 1000 nm, the contact area that interacts and bonds with the functional group whose polarity has been changed is reduced, so that the adhesion between the hydrophilic surface and the particles decreases, and the strength of the conductive region tends to deteriorate. .
(2)金属イオン又は金属塩を付与し、その後、該金属イオン又は該金属塩中の金属イオンを還元して金属を析出させる工程
本発明の導電性物質付着工程の(2)の態様においては、グラフトポリマーに金属イオン又は金属塩を付与する工程(金属イオン又は金属塩付与工程)、該金属イオン又は該金属塩中の金属イオンを還元して金属を析出させる工程(金属(微粒子)膜形成工程)が行われることにより、導電性パターンが形成される。即ち、(2)の態様においては、グラフトポリマーが有する親水性基などの金属イオンや、金属塩を付着させうる官能基が、その機能に応じて、金属イオンや金属塩を付着(吸着)し、次いで、吸着した金属イオン等が還元されることで、グラフトポリマー領域に金属単体が析出し、その析出態様によって、金属薄膜が形成される、あるいは、金属微粒子が分散してなる金属微粒子付着層が形成されることになる。
(2) A step of applying a metal ion or a metal salt, and then reducing the metal ion or the metal ion in the metal salt to deposit a metal. In the aspect (2) of the conductive substance adhesion step of the present invention , A step of applying a metal ion or metal salt to the graft polymer (metal ion or metal salt applying step), a step of reducing the metal ion or metal ion in the metal salt to deposit a metal (metal (fine particle) film formation By performing (Process), a conductive pattern is formed. That is, in the embodiment (2), the metal ion such as a hydrophilic group of the graft polymer or the functional group capable of attaching the metal salt adheres (adsorbs) the metal ion or metal salt depending on the function. Subsequently, the adsorbed metal ions and the like are reduced, so that a metal simple substance is deposited in the graft polymer region, and depending on the deposition mode, a metal thin film is formed, or a metal fine particle adhesion layer formed by dispersing metal fine particles Will be formed.
これらの結果、金属(微粒子)膜が形成されることになり、金属薄膜(連続層)が形成される場合には、特に導電性の高い領域が形成される。ここで、微粒子を吸着した後、導電性を改良する目的で加熱工程を実施することができる。 As a result, a metal (fine particle) film is formed. When a metal thin film (continuous layer) is formed, a region with particularly high conductivity is formed. Here, after adsorbing the fine particles, a heating step can be performed for the purpose of improving conductivity.
上記(2)の態様における、「金属イオン又は金属塩付与工程」及び「金属(微粒子)膜形成工程」について、詳細に説明する。
<金属イオン又は金属塩付与工程>
〔金属イオン及び金属塩〕
金属イオン及び金属塩について説明する。
本発明において、金属塩としては、グラフトポリマー生成領域に付与するために適切な溶媒に溶解して、金属イオンと塩基(陰イオン)に解離されるものであれば特に制限はなく、M(NO3)n、MCln、M2/n(SO4)、M3/n(PO4)(Mは、n価の金属原子を表す)などが挙げられる。金属イオンとしては、上記の金属塩が解離したものを好適に用いることができる。具体例としては、例えば、Ag、Cu、Al、Ni、Co、Fe、Pdが挙げられ、導電膜としてはAgが、磁性膜としてはCoが好ましく用いられる。
The “metal ion or metal salt application step” and the “metal (fine particle) film formation step” in the aspect (2) will be described in detail.
<Metal ion or metal salt application step>
[Metal ions and metal salts]
A metal ion and a metal salt are demonstrated.
In the present invention, the metal salt is not particularly limited as long as it is dissolved in a suitable solvent for imparting to the graft polymer formation region and can be dissociated into a metal ion and a base (anion). 3 ) n, MCn, M 2 / n (SO 4 ), M 3 / n (PO 4 ) (M represents an n-valent metal atom), and the like. As a metal ion, the thing which said metal salt dissociated can be used suitably. Specific examples include Ag, Cu, Al, Ni, Co, Fe, and Pd. Ag is preferably used as the conductive film and Co is preferably used as the magnetic film.
〔金属イオン及び金属塩の付与方法〕
金属イオン又は金属塩をグラフトポリマー生成領域に付与する際、グラフトポリマーがイオン性基を有し、そのイオン性基に金属イオンを吸着させる方法を用いる場合には、上記の金属塩を適切な溶媒で溶解し、解離した金属イオンを含むその溶液を、グラフトポリマーが存在する絶縁性樹脂層に塗布するか、或いは、その溶液中にグラフトポリマーを有するフイルムを浸漬すればよい。金属イオンを含有する溶液を接触させることで、前記イオン性基には、金属イオンがイオン的に吸着することができる。これら吸着を充分に行なわせるという観点からは、接触させる溶液の金属イオン濃度、或いは金属塩濃度は1〜50質量%の範囲であることが好ましく、10〜30質量%の範囲であることが更に好ましい。また、接触時間としては、10秒から24時間程度であることが好ましく、1分から180分程度であることが更に好ましい。
[Method of applying metal ions and metal salts]
When a metal ion or a metal salt is applied to the graft polymer formation region, when the graft polymer has an ionic group and a method of adsorbing the metal ion to the ionic group is used, the above metal salt is used in an appropriate solvent. The solution containing the metal ions dissolved and dissociated in (1) may be applied to the insulating resin layer in which the graft polymer is present, or the film having the graft polymer may be immersed in the solution. By contacting a solution containing metal ions, metal ions can be ionically adsorbed to the ionic group. From the viewpoint of sufficiently performing these adsorptions, the metal ion concentration or metal salt concentration of the solution to be contacted is preferably in the range of 1 to 50% by mass, and more preferably in the range of 10 to 30% by mass. preferable. The contact time is preferably about 10 seconds to 24 hours, more preferably about 1 minute to 180 minutes.
<金属(微粒子)膜形成工程>
〔還元剤〕
本発明において、グラフトポリマーに吸着又は含浸して存在する金属塩、或いは、金属イオンを還元し、金属(微粒子)膜を成膜するために用いられる還元剤としては、用いた金属塩化合物を還元し、金属を析出させる物性を有するものであれば特に制限はなく、例えば、次亜リン酸塩、テトラヒドロホウ素酸塩、ヒドラジンなどが挙げられる。
これらの還元剤は、用いる金属塩、金属イオンとの関係で適宜選択することができるが、例えば、金属イオン、金属塩を供給する金属塩水溶液として、硝酸銀水溶液などを用いた場合にはテトラヒドロホウ素酸ナトリウムが、二塩化パラジウム水溶液を用いた場合には、ヒドラジンが、好適なものとして挙げられる。
<Metal (fine particle) film formation process>
[Reducing agent]
In the present invention, the metal salt existing by adsorbing or impregnating the graft polymer, or the reducing agent used to reduce the metal ions and form a metal (fine particle) film, the used metal salt compound is reduced. However, there is no particular limitation as long as it has physical properties for depositing metal, and examples thereof include hypophosphite, tetrahydroborate, and hydrazine.
These reducing agents can be appropriately selected in relation to the metal salt and metal ion to be used. For example, when a silver nitrate aqueous solution or the like is used as the metal salt aqueous solution for supplying the metal ion or metal salt, tetrahydroboron is used. When sodium acid uses an aqueous palladium dichloride solution, hydrazine is preferred.
上記還元剤の添加方法としては、例えば、グラフトポリマーが存在する絶縁性樹脂層表面に金属イオンや金属塩を付与させた後、水洗して余分な金属塩、金属イオンを除去した後、該表面を備えた絶縁性樹脂層をイオン交換水などの水中に浸漬し、そこに還元剤を添加する方法、該絶縁性樹脂層表面上に所定の濃度の還元剤水溶液を直接塗布或いは滴下する方法等が挙げられる。また、還元剤の添加量としては、金属イオンに対して、等量以上の過剰量用いるのが好ましく、10倍当量以上であることが更に好ましい。 As the method of adding the reducing agent, for example, after adding metal ions or metal salts to the surface of the insulating resin layer on which the graft polymer exists, the surface is washed with water to remove excess metal salts and metal ions, A method of immersing an insulating resin layer provided with water in water such as ion exchange water and adding a reducing agent thereto, a method of directly applying or dripping a reducing agent aqueous solution having a predetermined concentration on the surface of the insulating resin layer, etc. Is mentioned. Moreover, as an addition amount of a reducing agent, it is preferable to use an excessive amount equal to or more than the metal ion, and more preferably 10 times equivalent or more.
還元剤の添加による均一で高強度の金属(微粒子)膜の存在は、表面の金属光沢により目視でも確認することができるが、透過型電子顕微鏡、或いは、AFM(原子間力顕微鏡)を用いて表面を観察することで、その構造を確認することができる。また、金属(微粒子)膜の膜厚は、常法、例えば、切断面を電子顕微鏡で観察するなどの方法により、容易に行なうことができる。 The presence of a uniform and high-strength metal (fine particle) film by the addition of a reducing agent can be visually confirmed by the metallic luster of the surface, but using a transmission electron microscope or an AFM (atomic force microscope) By observing the surface, the structure can be confirmed. The metal (fine particle) film can be easily formed by a conventional method, for example, a method of observing the cut surface with an electron microscope.
〔グラフトポリマーが有する官能基の極性と金属イオン又は金属塩との関係〕
グラフトポリマーが負の電荷を有する官能基をもつものであれば、ここに正の電荷を有する金属イオンを吸着させ、その吸着した金属イオンを還元させることで金属単体(金属薄膜や金属微粒子)が析出する領域が形成される。またグラフトポリマーが先に詳述したように親水性の官能基として、カルボキシル基、スルホン酸基、若しくはホスホン酸基などの如きアニオン性を有する場合は、選択的に負の電荷を有するようになり、ここに正の電荷を有する金属イオンを吸着させ、その吸着した金属イオンを還元させることで金属(微粒子)膜領域(例えば、配線など)が形成される。
一方、グラフトポリマー鎖が特開平10−296895号公報に記載のアンモニウム基などの如きカチオン性基を有する場合は、選択的に正の電荷を有するようになり、ここに金属塩を含有する溶液、又は金属塩が溶解した溶液を含浸させ、その含浸させた溶液の中の金属イオン又は金属塩中の金属イオンを還元させることで金属(微粒子)膜領域(配線)が形成される。
これらの金属イオンは、親水性表面の親水性基に付与(吸着)し得る最大量、結合されることが耐久性の点で好ましい。
[Relationship between polarity of functional group of graft polymer and metal ion or metal salt]
If the graft polymer has a functional group having a negative charge, a metal ion having a positive charge is adsorbed on the graft polymer, and the adsorbed metal ion is reduced to form a simple metal (metal thin film or metal fine particle). A depositing region is formed. In addition, when the graft polymer has an anionic property such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, or a phosphonic acid group as a hydrophilic functional group as described in detail above, the graft polymer selectively has a negative charge. A metal ion having a positive charge is adsorbed here, and the adsorbed metal ion is reduced to form a metal (fine particle) film region (for example, a wiring).
On the other hand, when the graft polymer chain has a cationic group such as an ammonium group described in JP-A-10-296895, it selectively has a positive charge, and a solution containing a metal salt therein, Alternatively, a metal (fine particle) film region (wiring) is formed by impregnating a solution in which a metal salt is dissolved and reducing metal ions in the impregnated solution or metal ions in the metal salt.
It is preferable from the viewpoint of durability that these metal ions are bonded in the maximum amount that can be imparted (adsorbed) to the hydrophilic group on the hydrophilic surface.
金属イオンを親水性基に付与する方法としては、金属イオン又は金属塩を溶解又は分散させた液をグラフトポリマー表面に塗布する方法、及び、これらの溶液又は分散液中にグラフトポリマー表面を浸漬する方法などが挙げられる。塗布、浸漬のいずれの場合にも、過剰量の金属イオンを供給し、親水性基との間に充分なイオン結合による導入がなされるために、溶液又は分散液とグラフトポリマー表面との接触時間は、10秒から24時間程度であることが好ましく、1分から180分程度であることが更に好ましい。 As a method for imparting metal ions to a hydrophilic group, a method in which a solution in which metal ions or metal salts are dissolved or dispersed is applied to the surface of the graft polymer, and the surface of the graft polymer is immersed in these solutions or dispersions. The method etc. are mentioned. In both cases of application and immersion, the contact time between the solution or dispersion and the surface of the graft polymer because an excessive amount of metal ions is supplied and introduced by sufficient ionic bonds between the hydrophilic groups. Is preferably about 10 seconds to 24 hours, more preferably about 1 minute to 180 minutes.
前記金属イオンは1種のみならず、必要に応じて複数種を併用することができる。また、所望の導電性を得るため、予め複数の材料を混合して用いることもできる。
本発明で形成される導電膜は、SEM、AFMによる表面観察、断面観察より、表面グラフト膜中にぎっしりと金属微粒子が分散していることが確認される。また、作製される金属微粒子の大きさとしては、粒径1μm〜1nm程度である。
The metal ion is not limited to one type, and a plurality of types can be used in combination as required. In order to obtain desired conductivity, a plurality of materials can be mixed and used in advance.
In the conductive film formed in the present invention, it is confirmed from the surface observation and cross-sectional observation by SEM and AFM that the metal fine particles are firmly dispersed in the surface graft film. The size of the metal fine particles to be produced is about 1 μm to 1 nm in particle size.
上記手法で作製される導電膜が、金属微粒子が密に吸着し、外見上金属薄膜を形成しているような場合には、そのまま用いてもよいが、効率のよい導電性の確保という観点からは、形成されたパターンをさらに加熱処理することが好ましい。
加熱処理工程における加熱温度としては、100℃以上が好ましく、更には150℃以上が好ましく、特に好ましくは200℃程度である。加熱温度は、処理効率や感光性構成材層、絶縁性樹脂層の寸法安定性などを考慮すれば400℃以下であることが好ましい。また、加熱時間に関しては、10分以上が好ましく、更には30分〜60分間程度が好ましい。加熱処理による作用機構は明確ではないが、一部の近接する金属微粒子同士が互いに融着することで導電性が向上するものと考えている。
The conductive film produced by the above method may be used as it is when the metal fine particles are densely adsorbed and apparently form a metal thin film, but from the viewpoint of ensuring efficient conductivity. It is preferable to further heat-treat the formed pattern.
The heating temperature in the heat treatment step is preferably 100 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or higher, and particularly preferably about 200 ° C. The heating temperature is preferably 400 ° C. or lower in consideration of the processing efficiency, the dimensional stability of the photosensitive constituent material layer, and the insulating resin layer. In addition, the heating time is preferably 10 minutes or more, and more preferably about 30 minutes to 60 minutes. Although the mechanism of action by the heat treatment is not clear, it is considered that the conductivity is improved when some adjacent metal fine particles are fused to each other.
(3)無電解メッキ触媒又はその前駆体を付与し、無電解メッキを行う方法
次に、本発明の導電性物質付与工程の(3)の態様における「無電解メッキ触媒等付与工程」及び「無電解メッキ工程」について、説明する。本発明における導電膜形成工程の(3)の態様においては、グラフトポリマーは、無電解メッキ触媒又はその前駆体と相互作用する相互作用性基を有し、そこに無電解メッキ触媒又はその前駆体を付与する工程(無電解メッキ触媒等付与工程)と、無電解メッキを行い金属薄膜を形成する工程(無電解メッキ工程)と、が順に行われることにより、導電性膜が形成される。即ち、(3)の態様においては、無電解メッキ触媒又はその前駆体と相互作用する官能基(即ち、極性基)を有するグラフトポリマーが、無電解メッキ触媒又はその前駆体と相互作用し、次いで行われる無電解メッキ処理により金属薄膜が形成されることになる。
(3) Method of applying electroless plating catalyst or precursor thereof and performing electroless plating Next, “electroless plating catalyst application step” and “electroless plating catalyst application step” in the aspect (3) of the conductive material application step of the present invention and “ The “electroless plating process” will be described. In the aspect (3) of the conductive film forming step in the present invention, the graft polymer has an interactive group that interacts with the electroless plating catalyst or a precursor thereof, and the electroless plating catalyst or the precursor thereof. A conductive film is formed by sequentially performing a step of applying (electroless plating catalyst etc. applying step) and a step of forming a metal thin film by performing electroless plating (electroless plating step). That is, in the aspect of (3), the graft polymer having a functional group (that is, a polar group) that interacts with the electroless plating catalyst or its precursor interacts with the electroless plating catalyst or its precursor, A metal thin film is formed by the electroless plating process.
<無電解メッキ触媒等付与工程>
本工程においては、上記表面グラフト工程で生成したグラフトポリマーに、無電解メッキ触媒又はその前駆体を付与する。
〔無電解メッキ触媒〕
本工程において用いられる無電解メッキ触媒とは、主に0価金属であり、Pd、Ag、Cu、Ni、Al、Fe、Coなどが挙げられる。本発明においては、特に、Pd、Agがその取り扱い性の良さ、触媒能の高さから好ましい。0価金属を相互作用性領域に固定する手法としては、例えば、相互作用性領域中の上の相互作用性基と相互作用するように荷電を調節した金属コロイドを、相互作用性領域に適用する手法が用いられる。一般に、金属コロイドは、荷電を持った界面活性剤又は荷電を持った保護剤が存在する溶液中において、金属イオンを還元することにより作製することができる。金属コロイドの荷電は、ここで使用される界面活性剤又は保護剤により調節することができ、このように荷電を調節した金属コロイドを、グラフトポリマーが有する相互作用性基(極性基)と相互作用させることで、グラフトポリマーに金属コロイド(無電解メッキ触媒)を付着させることができる。また、これらを各種の無機成分に吸着させたものでも良い。この際の無機成分としてはコロイダルシリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、酸化ケイ素、無定形シリカ、タルク、クレー、雲母等の既述のものの他、アルミナ、カーボンのような微粉末であればどのようなものでも良い。また、この際の微粉末の大きさとしては平均粒子径が0.01〜1.0μmであるのが好ましい。
<Application process for electroless plating catalyst>
In this step, an electroless plating catalyst or a precursor thereof is imparted to the graft polymer generated in the surface grafting step.
[Electroless plating catalyst]
The electroless plating catalyst used in this step is mainly a zero-valent metal, and examples thereof include Pd, Ag, Cu, Ni, Al, Fe, and Co. In the present invention, Pd and Ag are particularly preferable because of their good handleability and high catalytic ability. As a method for fixing the zero-valent metal to the interactive region, for example, a metal colloid whose charge is adjusted so as to interact with an interactive group on the interactive region is applied to the interactive region. A technique is used. In general, a metal colloid can be prepared by reducing metal ions in a solution containing a charged surfactant or a charged protective agent. The charge of the metal colloid can be adjusted by the surfactant or the protective agent used here, and the metal colloid whose charge is adjusted in this way interacts with the interactive group (polar group) of the graft polymer. By doing so, a metal colloid (electroless plating catalyst) can be attached to the graft polymer. Moreover, what adsorb | sucked these to various inorganic components may be used. In this case, the inorganic components include colloidal silica, calcium carbonate, magnesium carbonate, magnesium oxide, barium sulfate, barium titanate, silicon oxide, amorphous silica, talc, clay, mica, etc., as well as alumina and carbon. Any fine powder may be used. Further, the size of the fine powder at this time is preferably an average particle size of 0.01 to 1.0 μm.
〔無電解メッキ触媒前駆体〕
本工程において用いられる無電解メッキ触媒前駆体とは、化学反応により無電解メッキ触媒となりうるものであれば、特に制限なく使用することができる。主には上記無電解メッキ触媒で用いた0価金属の金属イオンが用いられる。無電解メッキ触媒前駆体である金属イオンは、還元反応により無電解メッキ触媒である0価金属になる。無電解メッキ触媒前駆体である金属イオンは、前記(b)工程において基板へ付与した後、無電解メッキ浴への浸漬前に、別途還元反応により0価金属に変化させて無電解メッキ触媒としてもよいし、無電解メッキ触媒前駆体のまま無電解メッキ浴に浸漬し、無電解メッキ浴中の還元剤により金属(無電解メッキ触媒)に変化させてもよい。
[Electroless plating catalyst precursor]
The electroless plating catalyst precursor used in this step can be used without particular limitation as long as it can become an electroless plating catalyst by a chemical reaction. Mainly, metal ions of zero-valent metal used in the electroless plating catalyst are used. The metal ion that is an electroless plating catalyst precursor becomes a zero-valent metal that is an electroless plating catalyst by a reduction reaction. The metal ion that is the electroless plating catalyst precursor is applied to the substrate in the step (b) and then converted into a zero-valent metal by a reduction reaction before being immersed in the electroless plating bath. Alternatively, the electroless plating catalyst precursor may be immersed in an electroless plating bath and changed to a metal (electroless plating catalyst) by a reducing agent in the electroless plating bath.
実際には、無電解メッキ前駆体である金属イオンは、金属塩の状態でグラフトポリマーに付与する。使用される金属塩としては、適切な溶媒に溶解して金属イオンと塩基(陰イオン)とに解離されるものであれば特に制限はなく、M(NO3)n、MCln、M2/n(SO4)、M3/n(PO4)(Mは、n価の金属原子を表す)などが挙げられる。金属イオンとしては、上記の金属塩が解離したものを好適に用いることができる。具体例としては、例えば、Agイオン、Cuイオン、Alイオン、Niイオン、Coイオン、Feイオン、Pdイオンが挙げられ、Agイオン、Pdイオンが触媒能の点で好ましい。 In practice, the metal ion that is the electroless plating precursor is imparted to the graft polymer in the form of a metal salt. The metal salt used is not particularly limited as long as it is dissolved in a suitable solvent and dissociated into a metal ion and a base (anion), and M (NO 3 ) n , MCl n , M 2 / n (SO 4 ), M 3 / n (PO 4 ) (M represents an n-valent metal atom), and the like. As a metal ion, the thing which said metal salt dissociated can be used suitably. Specific examples include Ag ion, Cu ion, Al ion, Ni ion, Co ion, Fe ion, and Pd ion, and Ag ion and Pd ion are preferable in terms of catalytic ability.
無電解メッキ触媒である金属コロイド、或いは、無電解メッキ前駆体である金属塩をグラフトポリマーに付与する方法としては、金属コロイドを適当な分散媒に分散、或いは、金属塩を適切な溶媒で溶解し、解離した金属イオンを含む溶液を調製し、その溶液をグラフトポリマーが存在する絶縁性樹脂層表面に塗布するか、或いは、その溶液中にグラフトポリマーを有する絶縁性樹脂層を有する積層体を浸漬すればよい。金属イオンを含有する溶液を接触させることで、グラフトポリマーが有する相互作用性基に、イオン−イオン相互作用、又は、双極子−イオン相互作用を利用して金属イオンを付着させること、或いは、相互作用性領域に金属イオンを含浸させることができる。このような付着又は含浸を充分に行なわせるという観点からは、接触させる溶液中の金属イオン濃度、或いは金属塩濃度は0.01〜50質量%の範囲であることが好ましく、0.1〜30質量%の範囲であることが更に好ましい。また、接触時間としては、1分〜24時間程度であることが好ましく、5分〜1時間程度であることがより好ましい。 As a method of applying a metal colloid as an electroless plating catalyst or a metal salt as an electroless plating precursor to a graft polymer, the metal colloid is dispersed in an appropriate dispersion medium, or the metal salt is dissolved in an appropriate solvent. Then, a solution containing dissociated metal ions is prepared, and the solution is applied to the surface of the insulating resin layer where the graft polymer is present, or a laminate having an insulating resin layer having the graft polymer in the solution is prepared. What is necessary is just to immerse. By contacting a solution containing a metal ion, a metal ion is attached to an interactive group of the graft polymer by using an ion-ion interaction or a dipole-ion interaction, The active region can be impregnated with metal ions. From the viewpoint of sufficiently performing such adhesion or impregnation, the metal ion concentration or the metal salt concentration in the solution to be contacted is preferably in the range of 0.01 to 50% by mass, preferably 0.1 to 30%. More preferably, it is in the range of mass%. The contact time is preferably about 1 minute to 24 hours, more preferably about 5 minutes to 1 hour.
次に、配線パターンを形成しない部分に残るメッキ触媒液を洗浄により除去する。グラフトポリマーの未成性領域はメッキ触媒を固定することができず、メッキ触媒液は除去される。次にこれに無電解メッキを実施することにより配線パターン導体層を形成する部分にのみ無電解メッキが行われ、導体層が形成し多層プリント配線板を製造することができる。
このように導体層が形成された後、必要に応じて120〜220℃で20分〜120分アニール処理をすることにより、熱硬化性樹脂の硬化が進行し、導体層のピール強度を更に向上させることもできる。
Next, the plating catalyst solution remaining in the portion where the wiring pattern is not formed is removed by washing. The immature region of the graft polymer cannot fix the plating catalyst, and the plating catalyst solution is removed. Next, electroless plating is performed on this, so that electroless plating is performed only on the portion where the wiring pattern conductor layer is to be formed, so that the conductor layer is formed and a multilayer printed wiring board can be manufactured.
After the conductor layer is formed in this way, the thermosetting resin is cured by annealing at 120 to 220 ° C. for 20 to 120 minutes as necessary, and the peel strength of the conductor layer is further improved. It can also be made.
<無電解メッキ工程>
本工程では、無電解メッキ触媒等付与工程より、無電解メッキ触媒等が付与された絶縁性樹脂層に対して、無電解メッキを行うことで、導電性膜(金属膜)が形成される。即ち、本工程における無電解メッキを行うことで、前記工程により得られたグラフトポリマーに高密度の導電性膜(金属膜)が形成される。形成された導電性膜(金属膜)は、優れた導電性、密着性を有する。
<Electroless plating process>
In this step, a conductive film (metal film) is formed by performing electroless plating on the insulating resin layer to which the electroless plating catalyst or the like has been applied from the electroless plating catalyst or the like application step. That is, by performing electroless plating in this step, a high-density conductive film (metal film) is formed on the graft polymer obtained in the above step. The formed conductive film (metal film) has excellent conductivity and adhesion.
〔無電解メッキ〕
無電解メッキとは、メッキとして析出させたい金属イオンを溶かした溶液を用いて、化学反応によって金属を析出させる操作のことをいう。
本工程における無電解メッキは、例えば、前記無電解メッキ触媒等付与工程で得られた、無電解メッキ触媒が付与された基板を、水洗して余分な無電解メッキ触媒(金属)を除去した後、無電解メッキ浴に浸漬して行なう。使用される無電解メッキ浴としては一般的に知られている無電解メッキ浴を使用することができる。
また、無電解メッキ触媒前駆体が付与された基板を、無電解メッキ触媒前駆体がグラフトポリマーに付着又は含浸した状態で無電解メッキ浴に浸漬する場合には、基板を水洗して余分な前駆体(金属塩など)を除去した後、無電解メッキ浴中へ浸漬される。この場合には、無電解メッキ浴中において、前駆体の還元とこれに引き続き無電解メッキが行われる。ここ使用される無電解メッキ浴としても、上記同様、一般的に知られている無電解メッキ浴を使用することができる。
[Electroless plating]
Electroless plating refers to an operation of depositing a metal by a chemical reaction using a solution in which metal ions to be deposited as a plating are dissolved.
The electroless plating in this step is, for example, after removing the excess electroless plating catalyst (metal) by washing the substrate provided with the electroless plating catalyst obtained in the electroless plating catalyst application step, etc. It is performed by immersing in an electroless plating bath. As the electroless plating bath to be used, a generally known electroless plating bath can be used.
In addition, when the substrate to which the electroless plating catalyst precursor is applied is immersed in an electroless plating bath in a state where the electroless plating catalyst precursor is attached to or impregnated with the graft polymer, the substrate is washed with water to remove an excess precursor. After removing the body (metal salt, etc.), it is immersed in an electroless plating bath. In this case, reduction of the precursor and subsequent electroless plating are performed in the electroless plating bath. As the electroless plating bath used here, a generally known electroless plating bath can be used as described above.
一般的な無電解メッキ浴の組成としては、1.メッキ用の金属イオン、2.還元剤、3.金属イオンの安定性を向上させる添加剤(安定剤)が主に含まれている。このメッキ浴には、これらに加えて、メッキ浴の安定剤など公知の添加物が含まれていてもよい。
無電解メッキ浴に用いられる金属の種類としては、銅、すず、鉛、ニッケル、金、パラジウム、ロジウムが知られており、中でも、導電性の観点からは、銅、金が特に好ましい。
また、上記金属に合わせて最適な還元剤、添加物がある。例えば、銅の無電解メッキの浴は、銅塩としてCu(SO4)2、還元剤としてHCOH、添加剤として銅イオンの安定剤であるEDTAやロッシェル塩などのキレート剤が含まれている。また、CoNiPの無電解メッキに使用されるメッキ浴には、その金属塩として硫酸コバルト、硫酸ニッケル、還元剤として次亜リン酸ナトリウム、錯化剤としてマロン酸ナトリウム、りんご酸ナトリウム、コハク酸ナトリウムが含まれている。また、パラジウムの無電解メッキ浴は、金属イオンとして(Pd(NH3)4)Cl2、還元剤としてNH3、H2NNH2、安定化剤としてEDTAが含まれている。これらのメッキ浴には、上記成分以外の成分が入っていてもよい。
The composition of a general electroless plating bath is as follows: 1. metal ions for plating; 2. reducing agent; Additives (stabilizers) that improve the stability of metal ions are mainly included. In addition to these, the plating bath may contain known additives such as a plating bath stabilizer.
As the types of metals used in the electroless plating bath, copper, tin, lead, nickel, gold, palladium, and rhodium are known, and among these, copper and gold are particularly preferable from the viewpoint of conductivity.
In addition, there are optimum reducing agents and additives according to the above metals. For example, a copper electroless plating bath contains Cu (SO 4 ) 2 as a copper salt, HCOH as a reducing agent, and a chelating agent such as EDTA or Rochelle salt as a copper ion stabilizer as an additive. The plating bath used for electroless plating of CoNiP includes cobalt sulfate and nickel sulfate as metal salts, sodium hypophosphite as a reducing agent, sodium malonate, sodium malate, and sodium succinate as complexing agents. It is included. Moreover, the electroless plating bath of palladium contains (Pd (NH 3 ) 4 ) Cl 2 as metal ions, NH 3 and H 2 NNH 2 as reducing agents, and EDTA as a stabilizer. These plating baths may contain components other than the above components.
このようにして形成される導電性膜(金属膜)の膜厚は、メッキ浴の金属塩又は金属イオン濃度、メッキ浴への浸漬時間、或いは、メッキ浴の温度などにより制御することができるが、導電性の観点からは、0.1μm以上であることが好ましく、3μm以上であることがより好ましい。また、メッキ浴への浸漬時間としては、1分〜1時間程度であることが好ましく、1分〜20分程度であることがより好ましい。次工程で電気めっきを行って導電性を得る場合には、無電解めっきによる導電性膜の厚みは、電気めっきの電流負荷に耐えられる程度まで、導電性を付与すればいい。具体的には、膜厚で規定するのではなく、表面抵抗値で200Ω/cm2以下であることが好ましく、25Ω/cm2以下がより好ましい。 The film thickness of the conductive film (metal film) thus formed can be controlled by the concentration of the metal salt or metal ion in the plating bath, the immersion time in the plating bath, the temperature of the plating bath, or the like. From the viewpoint of conductivity, the thickness is preferably 0.1 μm or more, and more preferably 3 μm or more. In addition, the immersion time in the plating bath is preferably about 1 minute to 1 hour, and more preferably about 1 minute to 20 minutes. In the case where electroplating is performed in the next step to obtain conductivity, the electroconductive plating may be provided with conductivity so that the thickness of the electroconductive plating can withstand the current load of electroplating. Specifically, rather than defined by the film thickness, it is preferably 200 [Omega / cm 2 or less in surface resistance, more preferably 25 [Omega] / cm 2 or less.
以上のようにして得られる導電性膜(金属膜)は、SEMによる断面観察により、表面グラフト膜中に無電解メッキ触媒やメッキ金属の微粒子がぎっしりと分散しており、更にその上に比較的大きな粒子が析出していることが確認された。界面はグラフトポリマーと微粒子とのハイブリッド状態であるため、基板(有機成分)と無機物(無電解メッキ触媒又はメッキ金属)との界面の凹凸差が100nm以下であっても密着性が良好であった。 The conductive film (metal film) obtained as described above has finely dispersed fine particles of electroless plating catalyst and plating metal in the surface graft film by cross-sectional observation by SEM, and further, a relatively large amount of It was confirmed that large particles were precipitated. Since the interface is a hybrid state of the graft polymer and fine particles, the adhesion was good even if the unevenness difference of the interface between the substrate (organic component) and the inorganic substance (electroless plating catalyst or plating metal) was 100 nm or less. .
次に、本発明に係る導電性物質付与工程の(4)の態様における「導電性モノマー付与工程」及び「導電性ポリマー層形成工程」について説明する。
導電性素材付着工程における(4)の態様は、以下に説明する導電性モノマーを、上記グラフトポリマーが有する相互作用性基、特に好ましくはイオン性基に対し、イオン的に吸着させた後、そのまま重合反応を生起させて導電性ポリマー層を形成する方法である。この方法により、導電性ポリマーからなる導電層が形成される。
ここで、導電性ポリマーからなる導電層は、グラフトポリマーの相互作用性基とイオン的に吸着した導電性モノマーを重合させてなるため、基板との密着性や耐久性に優れると共に、モノマーの供給速度などの重合反応条件を調整することで、膜厚や導電性の制御を行うことができるという利点を有する。
Next, the “conductive monomer applying step” and the “conductive polymer layer forming step” in the aspect (4) of the conductive material applying step according to the present invention will be described.
In the conductive material attaching step (4), the conductive monomer described below is ionically adsorbed to the interactive group of the graft polymer, particularly preferably to the ionic group, and then is directly used. In this method, a polymerization reaction is caused to form a conductive polymer layer. By this method, a conductive layer made of a conductive polymer is formed.
Here, the conductive layer made of a conductive polymer is formed by polymerizing an interactive group of the graft polymer and an ionically adsorbed conductive monomer, so that it has excellent adhesion to the substrate and durability, and supply of the monomer. By adjusting the polymerization reaction conditions such as the speed, there is an advantage that the film thickness and conductivity can be controlled.
このような導電性ポリマー層を形成する方法には特に制限はないが、均一な薄膜を形成し得るという観点からは、以下に述べるような方法を用いることがで好ましい。
まず、グラフトポリマーが生成された基板を、過硫酸カリウムや、硫酸鉄(III)などの重合触媒や重合開始能を有する化合物を含有する溶液に浸漬し、この液を撹拌しながら導電性ポリマーを形成し得るモノマー、例えば、3,4−エチレンジオキシチオフェンなどを徐々に滴下する。このようにすると、該重合触媒や重合開始能を付与されたグラフトポリマー中の相互作用性基(イオン性基)と導電性ポリマーを形成し得るモノマーとが相互作用により強固に吸着すると共に、モノマー同士の重合反応が進行し、絶縁性樹脂層表面のグラフトポリマー上に導電性ポリマーの極めて薄い膜が形成される。これにより、均一で、かつ、薄い導電性ポリマー層が得られる。
Although there is no restriction | limiting in particular in the method of forming such a conductive polymer layer, From the viewpoint that a uniform thin film can be formed, it is preferable to use the method as described below.
First, the substrate on which the graft polymer is formed is immersed in a solution containing a polymerization catalyst such as potassium persulfate or iron (III) sulfate or a compound having a polymerization initiating ability, and the conductive polymer is stirred while stirring this solution. A monomer that can be formed, such as 3,4-ethylenedioxythiophene, is gradually added dropwise. In this way, the interaction group (ionic group) in the polymerization polymer and the graft polymer imparted with the polymerization initiating ability and the monomer capable of forming the conductive polymer are firmly adsorbed by the interaction, and the monomer The mutual polymerization reaction proceeds, and an extremely thin film of the conductive polymer is formed on the graft polymer on the surface of the insulating resin layer. Thereby, a uniform and thin conductive polymer layer is obtained.
この方法に適用し得る導電性ポリマーとしては、10−6s・cm−1以上、好ましくは、10−1s・cm−1以上の導電性を有する高分子化合物であれば、いずれのものも使用することができるが、具体的には、例えば、置換及び非置換の導電性ポリアニリン、ポリパラフェニレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリピロール、ポリセレノフェン、ポリイソチアナフテン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアセチレン、ポリピリジルビニレン、ポリアジン等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく、また、目的に応じて2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、所望の導電性を達成できる範囲であれば、導電性を有しない他のポリマーとの混合物として用いることもできるし、これらのモノマーと導電性を有しない他のモノマーとのコポリマーなども用いることができる。 The conductive polymer applicable to this method is 10 −6 s · cm −1 or more, preferably any polymer compound having conductivity of 10 −1 s · cm −1 or more. Specifically, for example, substituted and unsubstituted conductive polyaniline, polyparaphenylene, polyparaphenylene vinylene, polythiophene, polyfuran, polypyrrole, polyselenophene, polyisothianaphthene, polyphenylene sulfide, Examples include polyacetylene, polypyridyl vinylene, and polyazine. These may use only 1 type and may use it in combination of 2 or more type according to the objective. Moreover, as long as desired conductivity can be achieved, it can be used as a mixture with other polymers having no conductivity, or a copolymer of these monomers and other monomers without conductivity can be used. be able to.
本発明においては、導電性モノマー自体がグラフトポリマーの相互作用性基と静電気的に、或いは、極性的に相互作用を形成することで強固に吸着するため、それらが重合して形成された導電性ポリマー層は、グラフトポリマーとの間に強固な相互作用を形成しているため、薄膜であっても、擦りや引っ掻きに対しても充分な強度を有するものとなる。
更に、導電性ポリマーとグラフトポリマーの相互作用性基とが、陽イオンと陰イオンの関係で吸着するような素材を選択することで、相互作用性基が導電性ポリマーのカウンターアニオンとして吸着することになり、一種のドープ剤として機能するため、導電性ポリマー層(導電性発現層)の導電性を一層向上させることができるという効果を得ることもできる。具体的には、例えば、相互作用性基を有する重合性化合物としてスチレンスルホン酸を、導電性ポリマーの素材としてチオフェンを、それぞれ選択すると、両者の相互作用により、グラフトポリマーと導電性ポリマー層との界面にはカウンターアニオンとしてスルホン酸基(スルホ基)を有するポリチオフェンが存在し、これが導電性ポリマーのドープ剤として機能することになる。
グラフトポリマー表面に形成された導電性ポリマー層の膜厚には特に制限はないが、0.01μm〜10μmの範囲であることが好ましく、0.1μm〜5μmの範囲であることがより好ましい。導電性ポリマー層の膜厚がこの範囲内であれば、充分な導電性と透明性とを達成することができる。0.01μm以下であると導電性が不充分となる懸念があるため好ましくない。
In the present invention, the conductive monomer itself is strongly adsorbed by forming an interaction with the graft polymer interacting group electrostatically or polarly. Since the polymer layer forms a strong interaction with the graft polymer, even if it is a thin film, it has sufficient strength against rubbing and scratching.
Furthermore, by selecting a material that allows the conductive polymer and the interactive group of the graft polymer to adsorb in the relationship between cation and anion, the interactive group can be adsorbed as the counter anion of the conductive polymer. Therefore, since it functions as a kind of dopant, it is possible to obtain the effect that the conductivity of the conductive polymer layer (conductive expression layer) can be further improved. Specifically, for example, when styrene sulfonic acid is selected as the polymerizable compound having an interactive group, and thiophene is selected as the material of the conductive polymer, the interaction between the graft polymer and the conductive polymer layer results in the interaction between the two. Polythiophene having a sulfonic acid group (sulfo group) exists as a counter anion at the interface, and this functions as a conductive polymer dopant.
Although there is no restriction | limiting in particular in the film thickness of the conductive polymer layer formed in the graft polymer surface, It is preferable that it is the range of 0.01 micrometer-10 micrometers, and it is more preferable that it is the range of 0.1 micrometer-5 micrometers. If the film thickness of the conductive polymer layer is within this range, sufficient conductivity and transparency can be achieved. When the thickness is 0.01 μm or less, there is a concern that the conductivity may be insufficient.
<電気メッキ工程>
本発明の導電性パターン形成方法の(1)から(4)の態様においては、導電性パターン形成工程を行った後、電気メッキを行う工程(電気メッキ工程)を有してもよい。
本工程では、前記導電性パターン形成の後、この工程により形成された金属膜(導電性膜)を電極とし、さらに電気メッキを行うことができる。これにより絶縁性樹脂組成物層との密着性に優れた金属膜をベースとして、そこに新たに任意の厚みをもつ金属膜を容易に形成することができる。この工程を付加することにより、金属膜を目的に応じた厚みに形成することができ、本態様により得られた導電性素材を種々の応用に適用するのに好適である。
本態様における電気メッキの方法としては、従来公知の方法を用いることができる。なお、本工程の電気メッキに用いられる金属としては、銅、クロム、鉛、ニッケル、金、銀、すず、亜鉛などが挙げられ、導電性の観点から、銅、金、銀が好ましく、銅がより好ましい。
<Electroplating process>
In the aspects (1) to (4) of the conductive pattern forming method of the present invention, after the conductive pattern forming step is performed, a step of performing electroplating (electroplating step) may be included.
In this step, after the formation of the conductive pattern, electroplating can be performed using the metal film (conductive film) formed in this step as an electrode. As a result, a metal film having an arbitrary thickness can be easily formed on the basis of a metal film having excellent adhesion to the insulating resin composition layer. By adding this step, the metal film can be formed in a thickness according to the purpose, and it is suitable for applying the conductive material obtained according to this embodiment to various applications.
As the electroplating method in this embodiment, a conventionally known method can be used. In addition, as a metal used for the electroplating of this process, copper, chromium, lead, nickel, gold, silver, tin, zinc, etc. are mentioned. From the viewpoint of conductivity, copper, gold, and silver are preferable. More preferred.
電気メッキにより得られる金属膜の膜厚については、用途に応じて異なるものであり、メッキ浴中に含まれる金属濃度、浸漬時間、或いは、電流密度などを調整することでコントロールすることができる。なお、一般的な電気配線などに用いる場合の膜厚は、導電性の観点から、1.0μm以上であることが好ましく、5μm以上であることがより好ましい。 The film thickness of the metal film obtained by electroplating differs depending on the application, and can be controlled by adjusting the concentration of metal contained in the plating bath, the dipping time, or the current density. In addition, the film thickness in the case of using for general electric wiring etc. is preferably 1.0 μm or more, and more preferably 5 μm or more from the viewpoint of conductivity.
また、本発明における電気メッキ工程は、上述したように、パターン状の金属膜を目的に応じた厚みに形成するため以外にも、例えば、電気メッキすることで、IC等の実装に応用しうるようにするなどの目的のために、行うこともできる。この目的で行われるメッキは、銅等で形成される導電性膜や金属パターン表面に対して、ニッケル、パラジウム、金、銀、すず、ハンダ、ロジウム、白金、及びそれらの化合物からなる群から選ばれる材料を用いて行うことができる。 In addition, as described above, the electroplating process in the present invention can be applied to mounting of an IC or the like, for example, by performing electroplating in addition to forming a patterned metal film with a thickness according to the purpose. It can also be done for purposes such as The plating performed for this purpose is selected from the group consisting of nickel, palladium, gold, silver, tin, solder, rhodium, platinum, and compounds thereof on the conductive film or metal pattern surface formed of copper or the like. It can be performed using the material to be used.
本発明においては、前記方法により絶縁膜表面の全面にわたり導電性層を形成した場合は、下記の方法で、導電性パターン材料を形成することができる。
第一の方法は、本発明により得られた導電性金属膜上にレジストパターンを形成し、エッチングして導電性金属膜をパターン状に溶解除去し金属パターンを形成する方法であり、「サブトラクティブ法」と呼ばれる。
第二の方法は、本発明により得られた導電性層上にレジストパターンを形成したのち、導電性の金属めっきを行って露出した導電性層部分に金属薄膜パターンを形成する方法であり、「セミアディティブ法」と呼ばれる。
In the present invention, when the conductive layer is formed over the entire surface of the insulating film by the above method, the conductive pattern material can be formed by the following method.
The first method is a method in which a resist pattern is formed on a conductive metal film obtained by the present invention and etched to dissolve and remove the conductive metal film in a pattern to form a metal pattern. Called the "law".
The second method is a method in which a resist pattern is formed on the conductive layer obtained by the present invention, and then a metal thin film pattern is formed on the exposed conductive layer portion by conducting conductive metal plating. This is called “semi-additive method”.
「サブトラクティブ法」
サブトラクティブ法とは、上記手法で作製した金属膜上に、(1)レジスト層を塗布→(2)パターン露光、現像により残すべき導体のレジストパターン形成→(3)エッチングすることで不要な金属膜を除去する→(4)レジスト層を剥離させ、金属パターンを形成する方法を指す。本態様に使用される金属膜の膜厚としては3μm以上であることが好ましく、5〜20μmの範囲であることがより好ましい。
"Subtractive method"
The subtractive method is (1) applying a resist layer on the metal film produced by the above method → (2) forming a resist pattern of a conductor to be left by pattern exposure and development → (3) unnecessary metal by etching. Remove film → (4) A method of peeling a resist layer and forming a metal pattern. The film thickness of the metal film used in this embodiment is preferably 3 μm or more, and more preferably in the range of 5 to 20 μm.
(1)レジスト層塗布工程
レジストについて
使用する感光性レジストとしては、光硬化型のネガレジスト、または、露光により溶解する光溶解型のポジレジストが使用できる。感光性レジストとしては、1.感光性ドライフィルムレジスト(DFR)、2.液状レジスト、3.ED(電着)レジストを使用することができる。これらはそれぞれ特徴があり、1.感光性ドライフィルムレジスト(DFR)は乾式で用いることができるので取り扱いが簡便、2.液状レジストはレジストとして薄い膜厚とすることができるので解像度の良いパターンを作ることができる。3.ED(電着)レジストはレジストとして薄い膜厚とすることができるので解像度の良いパターンを作ることができること、塗布面の凹凸への追従性が良く、密着性が優れている。使用するレジストは、これらの特徴を加味して適宜選択すればよい。
(1) Resist layer coating step resist As the photosensitive resist to be used, a photocurable negative resist or a photodissolvable positive resist that dissolves upon exposure can be used. As the photosensitive resist, 1. photosensitive dry film resist (DFR); 2. liquid resist; An ED (electrodeposition) resist can be used. Each of these has its own characteristics. 1. The photosensitive dry film resist (DFR) can be used in a dry manner, so that it is easy to handle. Since the liquid resist can have a thin film thickness as a resist, a pattern with good resolution can be formed. 3. Since an ED (electrodeposition) resist can have a thin film thickness as a resist, a pattern with good resolution can be formed, the follow-up to unevenness of the coated surface is good, and adhesion is excellent. The resist to be used may be appropriately selected in consideration of these characteristics.
塗布方法
1.感光性ドライフィルム
感光性ドライフィルムは、一般的にポリエステルフィルムとポリエチレンフィルムにはさまれたサンドイッチ構造をしており、ラミネーターでポリエチレンフィルムを剥がしながら熱ロールで圧着する。
感光性ドライフィルムレジストは、その処方、製膜方法、積層方法については、本願出願人が先に提案した特願2005−103677明細書、段落番号〔0192〕乃至〔0372〕に詳細に記載され、これらの記載は本発明にも適用することができる。
2.液状レジスト
塗布方法はスプレーコート、ロールコート、カーテンコート、ディップコートがある。両面同時に塗布するには、このうちロールコート、ディップコートが両面同時にコート可能であり好ましい。
液状レジストについては、本願出願人が先に提案した特願2005−188722明細書、段落番号〔0199〕乃至〔0219〕に詳細に記載され、これらの記載は本発明にも適用することができる。
Application method 1. Photosensitive dry film The photosensitive dry film generally has a sandwich structure sandwiched between a polyester film and a polyethylene film, and is pressure-bonded with a hot roll while peeling the polyethylene film with a laminator.
The photosensitive dry film resist is described in detail in Japanese Patent Application No. 2005-103677 specification, paragraph Nos. [0192] to [0372] previously proposed by the applicant of the present invention for the formulation, film formation method, and lamination method. These descriptions can also be applied to the present invention.
2. Liquid resist coating methods include spray coating, roll coating, curtain coating, and dip coating. In order to apply both surfaces simultaneously, roll coating and dip coating are preferable because both surfaces can be coated simultaneously.
The liquid resist is described in detail in Japanese Patent Application No. 2005-188722, paragraph Nos. [0199] to [0219] previously proposed by the applicant of the present application, and these descriptions can also be applied to the present invention.
3.ED(電着)レジスト
EDレジストは感光性レジストを微細な粒子にして水に懸濁させコロイドとしたものであり、粒子が電荷を帯びているので、導体層に電圧を与えると電気泳動により、導体層上にレジストが析出し、導体上でコロイドは相互に結合し膜状になる、塗布することができる。
3. ED (Electrodeposition) Resist ED resist is a colloid obtained by suspending photosensitive resist in fine particles and suspending in water. Since the particles are charged, when a voltage is applied to the conductor layer, A resist can be deposited on the conductor layer, and the colloid can be coated on the conductor to form a film.
(2)パターン露光工程
「露光」
レジスト膜を金属膜上部に設けてなる基材をマスクフィルムまたは乾板と密着させて、使用しているレジストの感光領域の光で露光する。フイルムを用いる場合には真空の焼き枠で密着させ露光をする。露光源に関しては、パターン幅が100μm程度では点光源を用いることができる。パターン幅を100μm以下のものを形成する場合は平行光源を用いることが好ましい。
「現像」
光硬化型のネガレジストならば未露光部を、または、露光により溶解する光溶解型のポジレジストならば露光部を溶かすものならば何を使用しても良いが、主には有機溶剤、アルカリ性水溶液が使用され、近年は環境負荷低減からアルカリ性水溶液が使用されている。
(2) Pattern exposure process "Exposure"
A base material provided with a resist film on the upper part of the metal film is brought into close contact with a mask film or a dry plate, and exposed to light in a photosensitive region of the resist used. In the case of using a film, the film is exposed with a vacuum printing frame. Regarding the exposure source, a point light source can be used when the pattern width is about 100 μm. When forming a pattern having a pattern width of 100 μm or less, it is preferable to use a parallel light source.
"developing"
Any photo-curing negative resist can be used as long as it can dissolve the unexposed area, or a photo-dissolving positive resist that dissolves upon exposure, so long as it can dissolve the exposed area. An aqueous solution is used. In recent years, an alkaline aqueous solution has been used in order to reduce environmental burden.
(3)エッチング工程
「エッチング」
エッチングはレジストのない露出した金属層を化学的に溶解することで、導体パターンを形成するための工程である。エッチング工程は主に水平コンベア装置で、エッチング液を上下よりスプレーして行う。エッチング液としては、酸化性の水溶液で金属層を酸化、溶解する。エッチング液として用いられるものは塩化第二鉄液、塩化第二銅液、アルカリエッチャントがある。レジストがアルカリにより剥離してしまう可能性があることから、主には、塩化第二鉄液、塩化第二銅液が使用される。
本発明の方法では、基板界面が凹凸化されていないため基板界面付近の導電性成分の除去性が良いことに加え、金属膜を基材上に導入しているグラフトポリマーが、高分子鎖の末端で基材と結合しており、非常に運動性の高い構造を有しているため、このエッチング工程において、エッチング液がグラフトポリマー層中に容易に拡散でき、基材と金属層との界面部における金属成分の除去性に優れるため、鮮鋭度に優れたパターン形成が可能となる。
(3) Etching process "Etching"
Etching is a process for forming a conductor pattern by chemically dissolving an exposed metal layer without a resist. The etching process is mainly performed by a horizontal conveyor device by spraying an etching solution from above and below. As the etchant, the metal layer is oxidized and dissolved with an oxidizing aqueous solution. Examples of etching solutions include ferric chloride solution, cupric chloride solution, and alkali etchant. Since the resist may be peeled off by alkali, a ferric chloride solution and a cupric chloride solution are mainly used.
In the method of the present invention, since the substrate interface is not roughened, the conductive polymer in the vicinity of the substrate interface has good removability. Since it is bonded to the substrate at the end and has a very high mobility structure, the etching solution can easily diffuse into the graft polymer layer in this etching process, and the interface between the substrate and the metal layer Since the metal component is easily removed from the portion, it is possible to form a pattern with excellent sharpness.
(4)レジスト剥離工程
「剥離工程」
エッチングして金属(導電性)パターンが完成した後、不要となったエッチングレジストは不要になるので、これを剥離する工程が必要である。剥離は、剥離液をスプレーして行うことができる。剥離液はレジストの種類により異なるが、一般的にはレジストを膨潤させる溶剤、または、溶液をスプレーにより拭きつけ、レジストを膨潤させて剥離する。
(4) Resist peeling process “Peeling process”
After the metal (conductive) pattern is completed by etching, the etching resist that is no longer needed is no longer needed, and a process of peeling it off is necessary. Peeling can be performed by spraying a stripping solution. The stripping solution varies depending on the type of resist, but generally, a solvent or solution that swells the resist is wiped with a spray, and the resist is swollen and stripped.
「セミアディティブ法」
セミアディティブ法とは、グラフトポリマー上に形成した金属膜上に、(1)レジスト層を塗布→(2)パターン露光、現像により回路形成したい導体のレジストパターン形成→(3)メッキによりレジストの非パターン部に金属膜を形成する→(4)DFRを剥離させ→(5)エッチングすることで不要な金属膜を除去する、金属パターン形成方法のことである。これらの工程は「サブトラクティブ法」と同様な手法を用いることができる。メッキ手法としては前記で説明した、無電解メッキ、電気メッキが使用することができる。また、使用される金属膜の膜厚としては、エッチング工程を短時間で済ませるため、0.1〜3μmが好ましい。また、密着の改良等の目的で形成された金属パターンに対して、さらに、電解メッキ、無電解メッキを行ってもよい。
"Semi-additive method"
The semi-additive method is: (1) Applying a resist layer on a metal film formed on a graft polymer → (2) Forming a resist pattern of a conductor to be formed by pattern exposure and development → (3) Non-resisting by plating Forming a metal film on the pattern portion → (4) Stripping DFR → (5) A metal pattern forming method of removing an unnecessary metal film by etching. In these steps, the same technique as the “subtractive method” can be used. As the plating method, electroless plating or electroplating described above can be used. Further, the thickness of the metal film to be used is preferably 0.1 to 3 μm in order to complete the etching process in a short time. Further, electrolytic plating and electroless plating may be further performed on the metal pattern formed for the purpose of improving adhesion.
本発明のプリント配線板作製用積層体を用いて形成される金属膜は、表面の凹凸が500nm以下の基板を選択することが好ましいが、表面の凹凸に関しては、より好ましくは300nm以下、更に好ましくは100nm以下、最も好ましくは50nm以下である。下限値には特に制限はないが、製造の容易性などの実用上の観点からは5nm程度であると考えられる。なお、本発明により得られる金属膜を金属配線として用いる場合、表面凹凸が小さくなるほど、金属配線を形成する金属と有機材料との界面の凹凸が小さくなり、高周波送電時の電気損失が少なくなり、好ましい。界面の凹凸は小さいほど良く100nm以下が好ましい。
また、密着性の観点では、基板と金属膜との密着性が0.2kN/m以上、好ましくは0.3kN/m以上、特に好ましくは0.7kN/m以上、であることが好ましい。ここで、上記密着性の数値に上限はないが、常識的な範囲から言えば、0.2〜2.0kN/m程度である。なお、従来の金属パターンにおける基板と金属膜との密着性は、0.2〜3.0kN/m程度が一般的な値である。このことを考慮すれば、本発明のより得られる金属膜が実用上充分な密着性を有していることが分かる。
For the metal film formed using the laminate for producing a printed wiring board of the present invention, it is preferable to select a substrate having a surface irregularity of 500 nm or less, but the surface irregularity is more preferably 300 nm or less, still more preferably. Is 100 nm or less, most preferably 50 nm or less. Although there is no restriction | limiting in particular in a lower limit, From the practical viewpoints, such as ease of manufacture, it is thought that it is about 5 nm. In addition, when using the metal film obtained by the present invention as a metal wiring, the smaller the surface unevenness, the smaller the unevenness of the interface between the metal and the organic material forming the metal wiring, and the electrical loss during high-frequency power transmission decreases, preferable. The unevenness of the interface is preferably as small as possible and is preferably 100 nm or less.
From the viewpoint of adhesion, the adhesion between the substrate and the metal film is preferably 0.2 kN / m or more, preferably 0.3 kN / m or more, particularly preferably 0.7 kN / m or more. Here, although there is no upper limit in the numerical value of the said adhesiveness, if it says from a common sense range, it will be about 0.2-2.0 kN / m. The adhesion between the substrate and the metal film in the conventional metal pattern is generally about 0.2 to 3.0 kN / m. Considering this, it can be seen that the metal film obtained from the present invention has practically sufficient adhesion.
本発明により得られた導電性材料は、平滑な基板上に密着性の高い金属膜が形成されているため、微細な金属パターンの形成が必要である各種電気的回路の形成に有用である。
また、上記の如き形成方法を複数繰り返し、ビルドアップ層を多段に積層して多層プリント配線板を製造する場合に特に有用である。
また、本発明のプリント配線板用積層体は、絶縁膜の材料としてエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、液晶性樹脂、ポリアリーレン樹脂などの耐熱、低誘電率樹脂を用いることで、絶縁膜表面を粗面化しなくとも高い密着強度を発現する導電性層と、高解像度の層間回路とを形成することができるため、フレキシブル多層配線板の形成に有用である。
The conductive material obtained by the present invention is useful for forming various electrical circuits that require the formation of a fine metal pattern because a highly adhesive metal film is formed on a smooth substrate.
Further, it is particularly useful when a multilayer printed wiring board is produced by repeating a plurality of the above forming methods and laminating build-up layers in multiple stages.
In addition, the laminate for a printed wiring board of the present invention uses a heat-resistant, low-dielectric constant resin such as an epoxy resin, a polyimide resin, a liquid crystalline resin, or a polyarylene resin as a material for the insulating film, thereby roughening the surface of the insulating film. Since it is possible to form a conductive layer that exhibits high adhesion strength and a high-resolution interlayer circuit even if it is not necessary, it is useful for forming a flexible multilayer wiring board.
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
〔実施例1〕
(基板の作製)
感光性ポリイミド感光性構造材層を支持体上に有する基材を下記のように作製した。
〔合成例1:ポリイミド前駆体化合物(P2)の合成〕
窒素下にてN−メチルピロリドン(30ml)中にp−ヒドロキシベンジルアルコール(5.75g:46.4mmol)、トリエタノールアミン(5.16g:50.5mmol)を溶解させ室温にて約30分間撹拌した。
この溶液にビシクロ(2、2、2)オクト−7−エン−2、3、5、6−テトラカルボン酸無水物(5.00g:20.2mmol)を加え5時間撹拌した。引き続き、2、2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(8.28g:20.0mmol)、N−メチルピロリドン(24ml)を加え一時間撹拌した。更に、ジフェニル(2、3−ジヒドロ−2−チオキソ−3−ベンズオキサゾリル)フォスフォネート(8.25g:21.5mmol)、N−メチルピロリドン(10ml)を加え0℃にて3時間撹拌した後、H2O(5ml)を加えて14時間撹拌した。反応液を多量のMeOHに注下して白色沈殿物としてポリアミド酸(ポリイミド前駆体化合物P2)を得た。GPCによる分子量(Mw)は1.3万であった。また更に1H−NMR、FT−IRによりその構造を確認した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to these.
[Example 1]
(Production of substrate)
The base material which has a photosensitive polyimide photosensitive structural material layer on a support body was produced as follows.
[Synthesis Example 1: Synthesis of polyimide precursor compound (P2)]
Under nitrogen, p-hydroxybenzyl alcohol (5.75 g: 46.4 mmol) and triethanolamine (5.16 g: 50.5 mmol) were dissolved in N-methylpyrrolidone (30 ml) and stirred at room temperature for about 30 minutes. did.
Bicyclo (2,2,2) oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic anhydride (5.00 g: 20.2 mmol) was added to this solution and stirred for 5 hours. Subsequently, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane (8.28 g: 20.0 mmol) and N-methylpyrrolidone (24 ml) were added and stirred for 1 hour. Further, diphenyl (2,3-dihydro-2-thioxo-3-benzoxazolyl) phosphonate (8.25 g: 21.5 mmol) and N-methylpyrrolidone (10 ml) were added and stirred at 0 ° C. for 3 hours. After that, H 2 O (5 ml) was added and stirred for 14 hours. The reaction solution was poured into a large amount of MeOH to obtain a polyamic acid (polyimide precursor compound P2) as a white precipitate. The molecular weight (Mw) by GPC was 13,000. Further, the structure was confirmed by 1 H-NMR and FT-IR.
〔合成例2:熱分解性架橋剤(CR1)の合成〕
ポリエチレングリコール(分子量:2000、和光純薬社製:2.5mmol)をテトラヒドロフラン(THF)に溶解させKOH(250mmol)を加え、85℃で2時間加熱した。この温度を維持しながら、クロエチルビニルエーテル(37mmol)を滴下し4時間撹拌し、多量のn−ヘキサン中に注下して白色沈殿を得た。1H−NMR、FT−IRにより下記具体的化合物CR1の構造であることを確認した。
[Synthesis Example 2: Synthesis of thermally decomposable crosslinking agent (CR1)]
Polyethylene glycol (molecular weight: 2000, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: 2.5 mmol) was dissolved in tetrahydrofuran (THF), KOH (250 mmol) was added, and the mixture was heated at 85 ° C. for 2 hours. While maintaining this temperature, chloroethyl vinyl ether (37 mmol) was added dropwise, stirred for 4 hours, and poured into a large amount of n-hexane to obtain a white precipitate. The structure of the following specific compound CR1 was confirmed by 1 H-NMR and FT-IR.
低誘電率ポリアミドパターンの形成
前記合成例1で得られたポリアミド酸100部、前記合成例2で得られた架橋剤(CR1)25部、ジフェニルヨードニウム9部、10−ジメトキシアントラセン−2−スルフォネート15部をジメチルホルムアミド400部に溶解し、構造材層作製用塗布液を調整した。
Formation of low dielectric constant polyamide pattern 100 parts of polyamic acid obtained in Synthesis Example 1, 25 parts of cross-linking agent (CR1) obtained in Synthesis Example 2, 9 parts of diphenyliodonium, 10-dimethoxyanthracene-2-sulfonate 15 A part was dissolved in 400 parts of dimethylformamide to prepare a coating solution for preparing a structural material layer.
このように得られた感光性構造材層作製用塗布液を、塗布用の支持体であるポリエチレンテレフタレート支持体にダイコーターにて塗布し、100℃の温風で5分間乾燥し、さらに170℃で60秒間加熱処理して、乾燥し、厚さ30μmの感光性構造材層を形成した。 The thus obtained coating solution for preparing a photosensitive structural material layer is applied to a polyethylene terephthalate support, which is a support for application, with a die coater, dried with hot air at 100 ° C. for 5 minutes, and further 170 ° C. And dried for 60 seconds to form a photosensitive structural material layer having a thickness of 30 μm.
(感光性樹脂構造材層上に高分子前駆体層を設けた高分子前駆体層フイルムの作製)
前記感光性構造材層表面に、それぞれ表面処理や前処理を行うことなく、重合性化合物としてのアクリル基と相互作用性基としてのカルボキシル基とを有するポリマー(側鎖に重合性基を持つ親水性ポリマー:P−1、後述する合成例により得る)を含む下記組成の液状組成物1をロッドバー#6で塗布し、100℃で1分間乾燥することにより高分子前駆体層を設けた。高分子前駆体層の膜厚は0.2〜1.5μmの範囲になるように調製した。
(Preparation of a polymer precursor layer film in which a polymer precursor layer is provided on a photosensitive resin structural material layer)
A polymer having an acrylic group as a polymerizable compound and a carboxyl group as an interactive group (hydrophilic having a polymerizable group in the side chain) without performing surface treatment or pretreatment on the surface of the photosensitive structural material layer. The liquid precursor 1 having the following composition containing the functional polymer: P-1 (obtained by the synthesis example described later) was applied with a rod bar # 6 and dried at 100 ° C. for 1 minute to provide a polymer precursor layer. The film thickness of the polymer precursor layer was adjusted to be in the range of 0.2 to 1.5 μm.
(重合性化合物含有液状組成物1)
・側鎖に重合性基を持つ親水性ポリマー(P−1) 0.25g
・水 5g
・アセトニトリル 3g
(Polymerizable compound-containing liquid composition 1)
・ Hydrophilic polymer (P-1) having a polymerizable group in the side chain 0.25 g
・ Water 5g
・ Acetonitrile 3g
(合成例:二重結合を有するポリマーP−1の合成)
ポリアクリル酸(平均分子量 25000、和光純薬工業)18gをDMAc300gに溶解し、ハイドロキノン(和光純薬工業)0.41gと2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート19.4gとジブチルチンジラウレート0.25gを添加し、65℃、4時間反応させた。得られたポリマーの酸価は7.02meq/gであった。1N水酸化ナトリウム水溶液でカルボキシル基を中和し、酢酸エチルに加えポリマーを沈殿させ、よく洗浄し、親水性ポリマーP−1を得た。
(Synthesis example: Synthesis of polymer P-1 having a double bond)
Polyacrylic acid (average molecular weight 25000, Wako Pure Chemical Industries) 18g was dissolved in DMAc 300g, hydroquinone (Wako Pure Chemical Industries) 0.41g, 2-methacryloyloxyethyl isocyanate 19.4g and dibutyltin dilaurate 0.25g were added. , 65 ° C. for 4 hours. The acid value of the obtained polymer was 7.02 meq / g. The carboxyl group was neutralized with 1N aqueous sodium hydroxide solution, and the polymer was precipitated in addition to ethyl acetate and washed well to obtain hydrophilic polymer P-1.
(具体例1:開始剤を含有したエポキシ絶縁体層の形成)
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量185、油化シェルエポキシ(株)製エピコート828)20質量部(以下、配合量は全て質量部で表す)、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量215、大日本インキ化学工業(株)製エピクロンN−673)45部、フェノールノボラック樹脂(フェノール性水酸基当量105、大日本インキ化学工業(株)製フェノライト)30部をエチルジグリコールアセテート20部、ソルベントナフサ20部に攪拌しながら加熱溶解させ室温まで冷却した後、そこへ前記エピコート828とビスフェノールSからなるフェノキシ樹脂のシクロヘキサノンワニス(油化シェルエポキシ(株)製YL6747H30、不揮発分30質量%、重量平均分子量47000)30部と2−フェニル−4,5−ビス(ヒドロキシメチル)イミダゾール0.8部、さらに微粉砕シリカ2部、シリコン系消泡剤0.5部を添加しエポキシ樹脂ワニスを作製した。
(Specific Example 1: Formation of an epoxy insulator layer containing an initiator)
20 parts by mass of bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent 185, Epicoat 828 manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) (hereinafter, all compounding amounts are expressed in parts by mass), cresol novolac type epoxy resin (epoxy equivalent 215, Dainippon Ink, Ltd.) 45 parts of Chemical Industry Co., Ltd. Epicron N-673), 30 parts of phenol novolac resin (phenolic hydroxyl group equivalent 105, Phenolite made by Dainippon Ink & Chemicals) 20 parts of ethyl diglycol acetate, 20 parts of solvent naphtha The mixture is heated and dissolved with stirring and cooled to room temperature, and then the phenoxy resin cyclohexanone varnish (YL6747H30 manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd., non-volatile content 30% by mass, weight average molecular weight 47000) composed of Epicoat 828 and bisphenol S. 30 parts and 2-fe Le-4,5-bis (hydroxymethyl) 0.8 parts imidazole, 2 parts of finely divided silica, were added 0.5 parts of silicone antifoaming agent to prepare a epoxy resin varnish.
さらにこの混合物の中に下記の方法で合成した重合開始ポリマーPを10部添加し、攪拌し、溶解させて開始剤入りのエポキシ樹脂ワニスを作製した。このエポキシ樹脂ワニスを前記の高分子前駆体層フイルムの高分子前駆体層上に、乾燥後の厚みが7μmになるようにダイコーターにて塗布、80℃〜120℃で乾燥して絶縁性樹脂組成物フイルムを得た。
さらに、保護層として、20μmのポリプロピレンフィルムを配置して、支持体上に、感光性構成材層、絶縁性樹脂組成物層、高分子前駆体層が塗布により形成され、その表面を保護層で被覆した本発明のプリント配線板用積層体1を得た。
Furthermore, 10 parts of the polymerization initiating polymer P synthesized by the following method was added to this mixture, stirred and dissolved to prepare an epoxy resin varnish with an initiator. This epoxy resin varnish was coated on the polymer precursor layer of the polymer precursor layer film with a die coater so that the thickness after drying was 7 μm, and dried at 80 ° C. to 120 ° C. to obtain an insulating resin. A composition film was obtained.
Furthermore, a 20 μm polypropylene film is disposed as a protective layer, and a photosensitive component layer, an insulating resin composition layer, and a polymer precursor layer are formed on the support by coating, and the surface is covered with the protective layer. A coated laminate 1 for a printed wiring board of the present invention was obtained.
(重合開始ポリマーPの合成)
300mlの三口フラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテル(MFG)30gを加え75度に加熱した。そこに、[2−(Acryloyloxy)ethyl](4−benzoylbenzyl)dimethyl ammonium bromide8.1gと、2−Hydroxyethylmethaacrylate9.9gと、isopropylmethaacrylate13.5gと、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)0.43gと、MFG30gと、の溶液を2.5時間かけて滴下した。その後、反応温度を80度に上げ、更に2時間反応させ、重合開始基を有するポリマーPを得た。
(Synthesis of polymerization initiating polymer P)
30 g of propylene glycol monomethyl ether (MFG) was added to a 300 ml three-necked flask and heated to 75 degrees. [2- (Acryloyloxy) ethyl] (4-benzoylbenzoyl) dimethyl ammonium bromide 8.1g, 2-Hydroxyethylmethacrylate 9.9-g, isopropymethylmethayl 2-methyl-2-azomethylate-2-azomethyl-2'-methyl-2 ) A solution of 0.43 g and MFG 30 g was added dropwise over 2.5 hours. Thereafter, the reaction temperature was raised to 80 ° C., and the reaction was further continued for 2 hours to obtain a polymer P having a polymerization initiating group.
(具体例2:開始剤を含有したエポキシ絶縁体層)
液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量176、ジャパンエポキシレジン(株)製、エピコート825)5g、トリアジン構造含有フェノールノボラック樹脂のMEKワニス(大日本インキ化学工(株)製、フェノライトLA−7052、不揮発分62%、不揮発分のフェノール性水酸基当量120)2g、フェノキシ樹脂MEKワニス(東都化成(株)製、YP−50EK35、不揮発分35%)10.7g、重合開始剤として1−(4−(2−hydroxyethoxy)phenyl)−2−hydroxy−2−methylpropan−1−oneを2.3g、MEK5.3g、2−エチル−4−メチルイミダゾール0.053gを混合し、攪拌して完全に溶解させてワニス状のエポキシ樹脂組成物を作製した。このエポキシ樹脂ワニスを前記の高分子前駆体層フイルムの高分子前駆体層上に、乾燥後の厚みが90μmになるようにダイコーターにて塗布、80℃〜120℃で乾燥して絶縁性樹脂組成物フイルムを得た。
さらに、保護層として、20μmのポリプロピレンフィルムを配置して、支持体上に、絶縁体層、高分子前駆体層が塗布により形成され、その表面を保護層で被覆した本発明のプリント配線板用積層体2を得た。
(Specific Example 2: Epoxy insulator layer containing initiator)
5 g of liquid bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent 176, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., Epicoat 825), MEK varnish of phenol novolac resin containing triazine structure (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Phenolite LA-7052, Non-volatile content 62%, non-volatile phenolic hydroxyl group equivalent 120) 2 g, phenoxy resin MEK varnish (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd., YP-50EK35, non-volatile content 35%) 10.7 g, 1- (4- (2-hydroxyethyl) phenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one was mixed with 2.3 g, MEK 5.3 g, and 2-ethyl-4-methylimidazole 0.053 g, and completely dissolved by stirring. A varnish-like epoxy resin composition was prepared. This epoxy resin varnish was coated on the polymer precursor layer of the polymer precursor layer film with a die coater so that the thickness after drying was 90 μm, and dried at 80 ° C. to 120 ° C. to obtain an insulating resin. A composition film was obtained.
Further, a 20 μm polypropylene film is disposed as a protective layer, and an insulating layer and a polymer precursor layer are formed on the support by coating, and the surface thereof is covered with the protective layer. A laminate 2 was obtained.
(具体例3:開始剤と重合性二重結合化合物を含有したエポキシ絶縁体層)
酸価73の無水フタル酸変成ノボラック型エポキシアクリレート(日本化薬株式会社製、PCR−1050(商品名)を使用)70部(重量部、以下同じ)、アクリロニトリルブタジエンゴム(日本合成ゴム株式会社製、PNR−1H(商品名)を使用)20部、アルキルフェノール樹脂(日立化成工業株式会社製、ヒタノール2400(商品名)を使用)3部、ラジカル型光重合開始剤(チバガイギー社製、イルガキュア651(商品名)を使用)7部、水酸化アルミニウム(昭和電工株式会社製、ハイジライトH−42M(商品名)を使用)10部及びメチルエチルケトン40部を混合して絶縁膜形成用材料を調製した。
この絶縁膜形成用材料樹脂ワニスを前記の高分子前駆体層フイルムの高分子前駆体層上に、乾燥後の厚みが50μmになるようにダイコーターにて塗布、80℃〜120℃で乾燥して絶縁性樹脂組成物フイルムを得た。
さらに、保護層として、20μmのポリプロピレンフィルムを配置して、支持体上に、絶縁性樹脂組成物層、高分子前駆体層が塗布により形成され、その表面を保護層で被覆した本発明のプリント配線板用積層体3を得た。
(Specific Example 3: Epoxy insulator layer containing initiator and polymerizable double bond compound)
70 parts (parts by weight, the same shall apply hereinafter) of phthalic anhydride-modified novolak epoxy acrylate having an acid value of 73 (Nippon Kayaku Co., Ltd., using PCR-1050 (trade name)), acrylonitrile butadiene rubber (manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) , 20 parts of PNR-1H (trade name), 3 parts of alkylphenol resin (made by Hitachi Chemical Co., Ltd., using hitanol 2400 (trade name)), radical photopolymerization initiator (Ciba Geigy, Irgacure 651) 7 parts), 10 parts aluminum hydroxide (made by Showa Denko KK, Heidilite H-42M (trade name) used) and 40 parts methyl ethyl ketone were mixed to prepare an insulating film forming material.
This insulating film forming material resin varnish is applied on the polymer precursor layer of the polymer precursor layer film with a die coater so that the thickness after drying is 50 μm, and dried at 80 ° C. to 120 ° C. Thus, an insulating resin composition film was obtained.
Furthermore, a print of the present invention in which a 20 μm polypropylene film is disposed as a protective layer, an insulating resin composition layer and a polymer precursor layer are formed on a support by coating, and the surface is coated with the protective layer. A laminate 3 for a wiring board was obtained.
(具体例4:開始剤を含有したフェノキシエーテル絶縁体層)
トルエン183gにポリフェニレンエーテル樹脂(PKN4752、日本ジーイープラスチックス株式会社製商品名)50g、2,2−ビス(4−シアナトフェニル)プロパン(ArocyB−10、旭チバ株式会社製商品名)100g、9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド(HCA−HQ、三光化学株式会社製商品名)28.1g、ナフテン酸マンガン(Mn含有量=6重量%、日本化学産業株式会社製)の17%トルエン希釈溶液0.1g、2,2−ビス(4−グリシジルフェニル)プロパン(DER331L、ダウケミカル日本株式会社製商品名)88.3gを、さらに重合開始剤として1−(4−(2−hydroxyethoxy)phenyl)−2−hydroxy−2−methylpropan−1−oneを3.3g加え、80℃で加熱溶解して塗布液を調整した。この絶縁膜形成用材料樹脂塗布液を前記の高分子前駆体層フイルムの高分子前駆体層上に、乾燥後の厚みが50μmになるようにダイコーターにて塗布、80℃〜120℃で乾燥して絶縁性樹脂組成物フイルムを得た。
さらに、保護層として、20μmのポリプロピレンフィルムを配置して、支持体上に、絶縁性樹脂組成物層、高分子前駆体層が塗布により形成され、その表面を保護層で被覆した本発明のプリント配線板用積層体4を得た。
(Specific example 4: Phenoxy ether insulator layer containing initiator)
183 g of toluene, 50 g of polyphenylene ether resin (PKN4752, product name manufactured by Nippon GE Plastics Co., Ltd.), 100 g of 2,2-bis (4-cyanatophenyl) propane (Arocy B-10, product name manufactured by Asahi Ciba Co., Ltd.), 9 , 10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide (HCA-HQ, trade name, manufactured by Sanko Chemical Co., Ltd.) 28.1 g, manganese naphthenate (Mn content = 6% by weight, Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) Co., Ltd.) 0.1% 17% toluene diluted solution, 2,2-bis (4-glycidylphenyl) propane (DER331L, trade name of Dow Chemical Japan Co., Ltd.) 88.3g, (4- (2-hydroxyethyl) phenyl) -2-hydroxy-2-m thylpropan-1-one was added 3.3 g, was adjusted coating liquid was heated and dissolved at 80 ° C.. This insulating film forming material resin coating solution is applied on the polymer precursor layer of the polymer precursor layer film with a die coater so that the thickness after drying is 50 μm, and dried at 80 ° C. to 120 ° C. Thus, an insulating resin composition film was obtained.
Furthermore, a print of the present invention in which a 20 μm polypropylene film is disposed as a protective layer, an insulating resin composition layer and a polymer precursor layer are formed on a support by coating, and the surface is coated with the protective layer. A laminate 4 for a wiring board was obtained.
(具体例5:開始剤を含有したポリエーテルスルホン絶縁体層)
ジエチレングリコールジメチルエーテルに溶解したクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬製、分子量2500)の25%アクリル化物、70重量部、ポリエーテルスルホン、30重量部、イミダゾール系硬化剤(四国化成製、商品名2E4MZ−CN)4重量部、カプロランクトントリス(アクロイルオキシ)イソシアヌレート(東亞合成製、アロニックスM325)10重量部、ベンゾフェノン(東京化成製) 5重量部、ミヒラーズケトン(東京化成製)0.5重量部、エポキシ樹脂粒子の平均粒径0.5μのものを20重量部混合した。この混合された絶縁膜形成用材料樹脂塗布液を前記の高分子前駆体層フイルムの高分子前駆体層上に、乾燥後の厚みが70μmになるようにダイコーターにて塗布、80℃〜120℃で乾燥して絶縁性樹脂組成物フイルムを得た。
さらに、保護層として、20μmのポリプロピレンフィルムを配置して、支持体上に、絶縁性樹脂組成物層、高分子前駆体層が塗布により形成され、その表面を保護層で被覆した本発明のプリント配線板用積層体5を得た。
(Specific Example 5: Polyethersulfone Insulator Layer Containing Initiator)
25% acrylate of cresol novolac type epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., molecular weight 2500) dissolved in diethylene glycol dimethyl ether, 70 parts by weight, polyethersulfone, 30 parts by weight, imidazole-based curing agent (product name 2E4MZ- CN) 4 parts by weight, caprorank tontris (acroyloxy) isocyanurate (Toagosei Co., Ltd., Aronix M325) 10 parts by weight, benzophenone (Tokyo Kasei Co., Ltd.) 5 parts by weight, Michler's ketone (Tokyo Kasei Co., Ltd.) 0.5 parts by weight 20 parts by weight of epoxy resin particles having an average particle diameter of 0.5 μm were mixed. This mixed insulating film forming material resin coating solution is applied on the polymer precursor layer of the polymer precursor layer film with a die coater so that the thickness after drying is 70 μm, and is 80 to 120 ° C. The insulating resin composition film was obtained by drying at ° C.
Furthermore, a print of the present invention in which a 20 μm polypropylene film is disposed as a protective layer, an insulating resin composition layer and a polymer precursor layer are formed on a support by coating, and the surface is coated with the protective layer. A laminate 5 for a wiring board was obtained.
(プリント配線板用積層体を用いたプリント配線板の作製)
(1)基板上へのプリント配線板用積層体の適用
上記で得られたプリント配線板用積層体1を用い、配線を形成しようとする予め導電性層を有する基板(パターン加工されたガラスエポキシ内層回路基板(導体厚18μm))上を化学研磨処理し、前記プリント配線板用積層体1を、保護層を剥離して基板と感光性構造材層とが積層するように配置し、真空ラミネーターにより0.2MPaの圧力で100℃〜110℃の条件により密着させた。
(2)露光(グラフトポリマーの形成)
次に、上記の積層体にOrc社製露光機を使用し、パイレックス(登録商標)ガラスフィルターを用いて290nmより短波の光をカットし、線幅と空間の巾がL/S=5μm/25μmのパターンと、L/S=10μm/10μmのパターン、及び、3cm×6cmのべた露光部を持つクロム蒸着マスクパターンを重ね、20分間パターン露光を行った。その後に得られた膜を蒸留水にて洗浄し、露光部が親水性に変化した基板をえた。
(Preparation of printed wiring board using laminate for printed wiring board)
(1) Application of printed wiring board laminate on substrate Using printed wiring board laminate 1 obtained above, a substrate having a conductive layer in advance to form wiring (patterned glass epoxy) The inner layer circuit board (conductor thickness: 18 μm) is chemically polished, and the printed wiring board laminate 1 is disposed so that the protective layer is peeled off and the substrate and the photosensitive structural material layer are laminated, and a vacuum laminator Was brought into close contact under conditions of 100 ° C. to 110 ° C. at a pressure of 0.2 MPa.
(2) Exposure (formation of graft polymer)
Next, an exposure machine made by Orc is used for the above laminate, and light having a wavelength shorter than 290 nm is cut using a Pyrex (registered trademark) glass filter, and the line width and space width are L / S = 5 μm / 25 μm. The pattern of L / S = 10 μm / 10 μm and a chromium vapor deposition mask pattern having a solid exposure part of 3 cm × 6 cm were overlapped, and pattern exposure was performed for 20 minutes. Thereafter, the obtained film was washed with distilled water to obtain a substrate whose exposed portion was changed to hydrophilic.
(プリント配線板用積層体を用いたプリント配線板の作製)
(3)開口部の形成
低圧水銀灯に石英フィルターを用いて取り出した365nm光を、石英ガラスマスクを通して500mJ/cm2で露光した。引き続き、ホットプレートを用いて120℃で4分間加熱した。
その後、現像液(5% KOH水溶液に水溶液の20%のピペリジンを添加したもの)を用いて現像を行い、純水でリンス乾燥した。現像後、露光部のポリイミド層のみ溶解除去され、直径50μmと100μmの開口部を各々100個形成した。
さらに、センシタイザーとしてメルテックス社製エンプレートMLB-496を用い65℃30分処理することにより、開口部のデスミア(残渣洗浄)と無電解めっき触媒に対する感作性を付与した。
(Preparation of printed wiring board using laminate for printed wiring board)
(3) Formation of opening The 365 nm light taken out using the quartz filter for the low pressure mercury lamp was exposed at 500 mJ / cm 2 through the quartz glass mask. Then, it heated at 120 degreeC for 4 minute (s) using the hotplate.
Thereafter, development was performed using a developer (a solution in which 20% piperidine of an aqueous solution was added to a 5% KOH aqueous solution), and rinse-dried with pure water. After the development, only the polyimide layer in the exposed part was dissolved and removed to form 100 openings each having a diameter of 50 μm and 100 μm.
Furthermore, the sensitization to the desmear (residue washing) of an opening part and an electroless-plating catalyst was provided by processing at 65 degreeC for 30 minutes using the Melplate Co., Ltd. MLB-496 as a sensitizer.
露光/現像処理された後、パターン状の感光性層をホットプレートを用いて230℃にて30分間加熱処理した。この加熱処理により、感光性層中のポリアミド酸は閉環反応によりポリイミドに変化した。得られたポリイミドの断面を走査型電子顕微鏡SEMで観察したところ、パターン状の感光性層中には数10nmの微細な空孔が均一に多数、形成されていることが確認された。
形成されたパターンの誘電率を評価したところ、2.20と非常に低い誘電率を示した。
After the exposure / development treatment, the patterned photosensitive layer was heat-treated at 230 ° C. for 30 minutes using a hot plate. By this heat treatment, the polyamic acid in the photosensitive layer was changed to polyimide by a ring closure reaction. When the cross section of the obtained polyimide was observed with a scanning electron microscope SEM, it was confirmed that a large number of fine pores of several tens of nm were uniformly formed in the patterned photosensitive layer.
When the dielectric constant of the formed pattern was evaluated, it showed a very low dielectric constant of 2.20.
(4)導電性素材の付着とその確認
前記のようにして得られた本発明の表面にパターン上の感光性を形成させた基板を、硝酸銀(和光純薬製)1.0質量%の水溶液に10分間浸漬した後、蒸留水で洗浄した。その後、下記組成の無電解メッキ浴に10分間浸漬し、蒸留水で洗浄した後、下記組成の電気メッキ浴にて電流量3A/dm2にて20分間電気メッキし、導電性パターン材料を作製した。
無電解めっき後に開口部を観察すると、銅めっき粒子が付着しており、前述したセンシタイザー処理により、開口部の壁面がめっき触媒に対し感作性を持ったことが確認できた。
開口部の銅めっき粒子は、そのままでは高い導電性は期待できないものであるが、電気メッキ後には、連続した銅被膜となり開口部において内層回路と新たに作製した導電性層の良好な導電性が達成できていることが確認できた。
<無電解メッキ浴成分>
・硫酸銅 0.3g
・酒石酸NaK 1.7g
・水酸化ナトリウム 0.7g
・ホルムアルデヒド 0.2g
・水 48g
(4) Adhesion of conductive material and its confirmation The substrate of the present invention obtained as described above was formed with a photosensitive on the pattern, and an aqueous solution containing 1.0% by mass of silver nitrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries). After being soaked for 10 minutes, it was washed with distilled water. Thereafter, it is immersed in an electroless plating bath having the following composition for 10 minutes, washed with distilled water, and then electroplated in an electroplating bath having the following composition at a current amount of 3 A / dm 2 for 20 minutes to produce a conductive pattern material. did.
When the opening was observed after electroless plating, copper plating particles were adhered, and it was confirmed that the wall surface of the opening had sensitization to the plating catalyst by the sensitizer treatment described above.
The copper plating particles in the opening cannot be expected to have high conductivity as it is, but after electroplating, the copper film becomes a continuous copper film, and the inner layer circuit and the newly prepared conductive layer in the opening have good conductivity. It was confirmed that it was achieved.
<Electroless plating bath components>
・ 0.3 g of copper sulfate
・ Tartaric acid NaK 1.7g
・ Sodium hydroxide 0.7g
・ Formaldehyde 0.2g
・ Water 48g
<電気メッキ浴の組成>
・硫酸銅 38g
・硫酸 95g
・塩酸 1mL
・カッパーグリームPCM(メルテックス(株)製) 3mL
・水 500g
〔評価〕
(金属膜厚の測定)
実施例で得られた基板上の銅めっき薄膜を、ミクロトームを用いて基板平面に対して垂直に切断し、断面をSEMにより観察し、形成された金属膜の厚みを測定した。測定は、3点を測定した平均を表す。測定の結果、めっき厚は10μmであった。
(基板界面の凹凸の評価)
実施例1で得られた基板上の銅めっき金属薄膜を、ミクロトームを用いて基板平面に対して垂直に切断し、断面をSEMにより観察したところ、基板界面の凹凸を確認することができる。次に、この基板界面において、1つのサンプルについてランダムな観測点として3点をとり、それぞれの観測点における最大山高さと最低谷深さとの差を凹凸の大きさとし、3点の平均値を求めた。測定の結果、基板界面の凹凸は100nm以下であることが明らかになった。
<Composition of electroplating bath>
・ Copper sulfate 38g
・ 95 g of sulfuric acid
・ Hydrochloric acid 1mL
・ Copper Greeme PCM (Meltex Co., Ltd.) 3mL
・ Water 500g
[Evaluation]
(Measurement of metal film thickness)
The copper plating thin film on the board | substrate obtained in the Example was cut | disconnected perpendicularly | vertically with respect to the board | substrate plane using the microtome, the cross section was observed by SEM, and the thickness of the formed metal film was measured. The measurement represents an average obtained by measuring three points. As a result of the measurement, the plating thickness was 10 μm.
(Evaluation of unevenness on the substrate interface)
When the copper plating metal thin film on the board | substrate obtained in Example 1 was cut | disconnected perpendicularly | vertically with respect to the board | substrate plane using a microtome, and the cross section was observed by SEM, the unevenness | corrugation of a board | substrate interface can be confirmed. Next, at this substrate interface, three points were taken as random observation points for one sample, and the difference between the maximum peak height and the minimum valley depth at each observation point was set as the unevenness size, and the average value of the three points was obtained. . As a result of measurement, it was found that the unevenness at the substrate interface was 100 nm or less.
(密着性の評価)
1)上記基板上の3cm×6cmのべた露光部の銅めっき金属薄膜表面に銅板(0.1mm)をエポキシ系接着剤(アラルダイト、チバガイギー製)で接着し、140℃で4時間乾燥した後、JISC6481に基づき90度剥離実験を行った。測定の結果、剥離力は、1.2kN/mであった。
2)また、碁盤目状にクロスカットしない以外は、JIS D0202−1988に準拠してテープ剥離試験を行った。セロハンテープ(「CT24」,ニチバン(株)製)を用い、指の腹で導電性パターン材料上の線幅と空間の巾がL/S=5μm/25μmのパターンと、L/S=10μm/10μmのパターンの部分に密着させた後剥離した。剥離後のパターンが100個中いくつ残ったのかを100/100で表すと、3試料作製して、98/100,1000/100,99/100であった。
(Evaluation of adhesion)
1) After adhering a copper plate (0.1 mm) to the surface of the copper-plated metal thin film of 3 cm × 6 cm on the substrate with an epoxy adhesive (Araldite, manufactured by Ciba Geigy) and drying at 140 ° C. for 4 hours, A 90-degree peeling experiment was conducted based on JISC6481. As a result of the measurement, the peel force was 1.2 kN / m.
2) Moreover, the tape peeling test was done based on JIS D0202-1988 except not cross-cutting in a grid pattern. Using cellophane tape (“CT24”, manufactured by Nichiban Co., Ltd.), a pattern in which the line width and space width on the conductive pattern material are L / S = 5 μm / 25 μm, and L / S = 10 μm / It peeled, after making it closely_contact | adhere to the part of a 10 micrometer pattern. When 100/100 represents the number of patterns remaining after peeling, 100 samples were prepared, which were 98/100, 1000/100, and 99/100.
(開口部のめっきの確認)
開口部の形状をSEMにより観察し、内層回路と上層回路が連続した銅めっき被膜で繋がっている箇所をカウントした。50μmの開口部、100μmの開口部ともに、100個の開口部全てが連続した銅めっき被膜で被覆されていることを観察した。
(Confirmation of plating of opening)
The shape of the opening was observed by SEM, and the locations where the inner layer circuit and the upper layer circuit were connected by a continuous copper plating film were counted. It was observed that both 100 μm openings and 100 μm openings were covered with a continuous copper plating film.
本発明の実施例1により得られた金属パターンは、いずれも、その導電性を充分達成しうる銅厚を有していることがわかった。
さらに、本発明の実施例により得られた金属パターンは、そのいずれもが、膜界面の凹凸がすべて100nm以下で表面平滑性に優れるとともに、基板と金属膜との密着性にも優れていることがわかった。
It was found that all the metal patterns obtained by Example 1 of the present invention had a copper thickness that could sufficiently achieve the conductivity.
Furthermore, all of the metal patterns obtained by the examples of the present invention have excellent surface smoothness with all the irregularities at the film interface being 100 nm or less, and excellent adhesion between the substrate and the metal film. I understood.
(実施例2:ポジ型感光性エポキシ樹脂)
実施例1の感光性構造材層を特表2004−514173の実施例1に記載のポジ型エポキシ樹脂に変更した以外は、実施例1と同様に本発明のプリント配線板作製用積層体6を作製し、同様の導電性層付きの基板を作製した。銅めっき厚は10μm、基板界面の凹凸は100nm以下、密着性は、剥離力0.9N/m、テープ剥離テスト結果は97/100,98/100,100/100、開口部の銅めっきは100個中100個被覆されていた。
(実施例3:ネガ型感光性エポキシ樹脂)
実施例1の感光性構造材層を特開2004−20643の比較例1のネガ型エポキシ樹脂層に変更した以外は、実施例1と同様にしてプリント配線板作製用積層体7を作製した。
開口部形成のための露光以外は、実施例1あるいは実施例2と同様に基板を作製した。本発明のプリント配線板作製用積層体7を用いた開口部の形成のための露光は、実施例1とは逆に、残したい部分を405nmのレーザー光で露光した。露光機と現像機は特開2004−20643に記載と同じ物を用いた。得られた基板を、実施例1と同様に評価したところ、銅めっき厚は10μm、基板界面の凹凸は100nm以下、密着性は、剥離力0.8N/m、テープ剥離テスト結果は95/100,96/100,99/100、開口部の銅めっきは100個中100個被覆されていた。
(Example 2: Positive photosensitive epoxy resin)
The laminated body 6 for producing a printed wiring board according to the present invention is the same as in Example 1 except that the photosensitive structural material layer of Example 1 is changed to the positive epoxy resin described in Example 1 of JP-T-2004-514173. A similar substrate with a conductive layer was prepared. Copper plating thickness is 10 μm, substrate interface unevenness is 100 nm or less, adhesion is peel force 0.9 N / m, tape peel test result is 97/100, 98/100, 100/100, opening copper plating is 100 100 pieces were coated.
(Example 3: Negative photosensitive epoxy resin)
A laminated body 7 for producing a printed wiring board was produced in the same manner as in Example 1 except that the photosensitive structural material layer of Example 1 was changed to the negative epoxy resin layer of Comparative Example 1 of JP-A-2004-20643.
A substrate was produced in the same manner as in Example 1 or Example 2 except for the exposure for forming the opening. Contrary to Example 1, the exposure for forming the opening using the laminate 7 for producing a printed wiring board of the present invention was performed by exposing a portion to be left with a laser beam of 405 nm. The same exposure machine and developing machine as described in JP-A-2004-20743 were used. When the obtained substrate was evaluated in the same manner as in Example 1, the copper plating thickness was 10 μm, the unevenness at the substrate interface was 100 nm or less, the adhesion was a peel force of 0.8 N / m, and the tape peel test result was 95/100. , 96/100, 99/100, 100 of the copper plating in the opening was coated.
(実施例4:プリント配線板の作製)
実施例1において、プリント配線板用積層体1を用いる代わりに、プリント配線板用積層体2〜5を用いて、
プリント配線板2〜5を作製し、実施例1と同様に評価した。いずれのプリント配線板用積層体を用いた場合も、銅めっき厚は、10〜11μm、基板界面の凹凸は100nm以下、密着性は、剥離力0.8N/m以上であり、テープ剥離テストでは、95/100〜98/100、開口部の銅めっき被膜は100個中100個であった。このように、本発明のプリント配線板作製用積層体を用いて形成されたプリント配線板は、いずれも、導電性を充分達成しうる銅厚を有しており、膜界面の凹凸がすべて100nm以下で表面平滑性に優れるとともに、基板と金属膜との密着性にも優れ、多層配線間の回路形成も確実に行われていることがわかった。
(Example 4: Production of printed wiring board)
In Example 1, instead of using the printed wiring board laminate 1, using the printed wiring board laminates 2 to 5,
Printed wiring boards 2 to 5 were produced and evaluated in the same manner as in Example 1. In any of the printed wiring board laminates, the copper plating thickness is 10 to 11 μm, the unevenness of the substrate interface is 100 nm or less, and the adhesion is a peeling force of 0.8 N / m or more. 95/100 to 98/100, and the number of copper plating films in the opening was 100 out of 100. Thus, each printed wiring board formed using the laminate for producing a printed wiring board according to the present invention has a copper thickness that can sufficiently achieve conductivity, and all the irregularities at the film interface are 100 nm. In the following, it was found that the surface smoothness was excellent, the adhesion between the substrate and the metal film was excellent, and the circuit formation between the multilayer wirings was reliably performed.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114786342A (en) * | 2022-04-27 | 2022-07-22 | 四川大学 | Flexible bendable metal pattern based on laser technology and preparation method and application thereof |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04301852A (en) * | 1991-03-29 | 1992-10-26 | Toshiba Corp | Pattern forming method |
JPH06316759A (en) * | 1993-04-30 | 1994-11-15 | Tomoegawa Paper Co Ltd | Method for producing polyimide film / metal foil composite film |
JPH10284841A (en) * | 1997-04-04 | 1998-10-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacturing method of multilayer printed wiring board |
JP2000330279A (en) * | 1999-05-21 | 2000-11-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | Resin composition used in production of multilevel interconnection board, photosensitive element and production of multilevel interconnection board |
JP2002278049A (en) * | 2001-03-22 | 2002-09-27 | Fuji Photo Film Co Ltd | Photosensitive planographic printing plate |
JP2003332738A (en) * | 2002-05-17 | 2003-11-21 | Japan Science & Technology Corp | Method for forming multilayer circuit structure and substrate having multilayer circuit structure |
JP2004214703A (en) * | 2004-04-19 | 2004-07-29 | Ibiden Co Ltd | Multilayer printed wiring board and its manufacturing method |
JP2004263003A (en) * | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | Method for forming microparticle-adsorbed pattern and functional patterning material |
JP2005115249A (en) * | 2003-10-10 | 2005-04-28 | Fuji Photo Film Co Ltd | Photosensitive polymide composite and pattern forming method using same |
JP2005275172A (en) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | Conductive pattern material and conductive pattern forming method |
JP2005311268A (en) * | 2004-03-26 | 2005-11-04 | Fuji Photo Film Co Ltd | Metallic pattern forming method |
-
2005
- 2005-11-08 JP JP2005323565A patent/JP2007134396A/en not_active Abandoned
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04301852A (en) * | 1991-03-29 | 1992-10-26 | Toshiba Corp | Pattern forming method |
JPH06316759A (en) * | 1993-04-30 | 1994-11-15 | Tomoegawa Paper Co Ltd | Method for producing polyimide film / metal foil composite film |
JPH10284841A (en) * | 1997-04-04 | 1998-10-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacturing method of multilayer printed wiring board |
JP2000330279A (en) * | 1999-05-21 | 2000-11-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | Resin composition used in production of multilevel interconnection board, photosensitive element and production of multilevel interconnection board |
JP2002278049A (en) * | 2001-03-22 | 2002-09-27 | Fuji Photo Film Co Ltd | Photosensitive planographic printing plate |
JP2003332738A (en) * | 2002-05-17 | 2003-11-21 | Japan Science & Technology Corp | Method for forming multilayer circuit structure and substrate having multilayer circuit structure |
JP2004263003A (en) * | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | Method for forming microparticle-adsorbed pattern and functional patterning material |
JP2005115249A (en) * | 2003-10-10 | 2005-04-28 | Fuji Photo Film Co Ltd | Photosensitive polymide composite and pattern forming method using same |
JP2005275172A (en) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | Conductive pattern material and conductive pattern forming method |
JP2005311268A (en) * | 2004-03-26 | 2005-11-04 | Fuji Photo Film Co Ltd | Metallic pattern forming method |
JP2004214703A (en) * | 2004-04-19 | 2004-07-29 | Ibiden Co Ltd | Multilayer printed wiring board and its manufacturing method |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114786342A (en) * | 2022-04-27 | 2022-07-22 | 四川大学 | Flexible bendable metal pattern based on laser technology and preparation method and application thereof |
CN114786342B (en) * | 2022-04-27 | 2024-02-27 | 四川大学 | Flexible bendable metal pattern based on laser technology and preparation method and application thereof |
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