JP4689263B2 - 積層配線基板およびその製造法 - Google Patents
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Description
熱可塑性樹脂層の少なくとも一面に導電層が設けられてなる単位基板を重ね合わせて積層配線基板を製造する方法において、
前記熱可塑性樹脂層の各々における少なくとも一方の面を、アルカリ混合溶液を薬液として薬液粗化処理を施し、
前記アルカリ混合溶液として、脂肪族アミン0.5〜5.0mol/L、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物5.0〜10.0mol/L、脂肪族アルコール4.0〜8.0mol/Lを含有するものを用い、
薬液処理における薬液の温度を40〜90℃の範囲とし、
前記熱可塑性樹脂層の表面層を所定厚み分だけ化学溶解させ、
前記処理の施された面を他の単位基板の面に重ねて2以上の層を有する積層板を形成し、
前記積層板を加熱、加圧処理する
ことを特徴とする積層配線基板の製造法、
を提供するものである。
(a) p−ヒドロキシ安息香酸と6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸の共重合物をインフレーション製膜し、膜厚が50μmのフィルムを得た。これを、液晶ポリマー層とする。このフィルムのトリプレート線路共振法による1GHzでの比誘電率は2.85、誘電正接は0.0025であった。
IPC−TM−650 2.2.4に準じて試料を作成し、試料の乾燥後(相対湿度RH=0%)の寸法をL0、湿度をRH(%)、調湿後の寸法をL1として、以下の式により求めることができる。
吸湿膨張係数=[(L1−L0)/L0]/RH
図1に示すように、地導体1/液晶ポリマー2/ストリップ導体3/液晶ポリマー2/地導体1の組合せからなるマイクロストリップ構造の配線基板を作製し、トリプレート線路共振法(損失分離法)を用いて測定した。測定方法は、以下の通りである。
トリプレート線路共振器の共振周波数(fr)、3db帯域幅(δf)、透過電力比(at)、共振次数(m)を測定し、共振器内の誘電体の比誘電率(εr)と共振周波数frとの関係は、以下の式で求められる。
c2・m2
εr=
4(L+δL)2・fr2
ここで、cは自由空間中の電磁波速度、mは共振次数、Lはストリップ導体長、δLは端効果によるLの増加分である。
共振器内のすべての損失に依存するQ値(Quality Factor)の逆数(1/Q0)と誘電正接(tanδ)との関係は、以下の式で求められる。
1/Q0=tanδ+1/Qc+1/Qe+1/Qr
ここで、Qcは導体損によるQ値、Qeは共振線路端における放射損によるQ値、Qrは共振線路側面からの放射損によるQ値である。
(a) 絶縁層(厚さ50μm)が液晶ポリマーであり、その片面に銅箔(厚さ18μm)を有する片面銅張積層板であって、液晶ポリマー層のフロー開始温度が260℃と280℃とである2種類の片面銅張積層板(単位基板)を準備した。
(a) 絶縁層(厚さ50μm)としてフロー開始温度280℃の液晶ポリマーを使用し、その両面に銅箔(厚さ18μm)を有する両面銅張基板にドライフィルムを貼り、櫛型パターン(L/S=200μm/200μm)を形成するように露光、現像したのち、塩化第二鉄でCuをエッチング、ドライフィルムを剥離し両面に櫛型パターンを形成した銅張基板(両面導体回路基板)を作成した。
(a) 薬液A:水酸化カリウム(6.0mol)を水(335mL)に溶解させたのち、エチレングリコール(3.5mol)、エチレンジアミン(1.8mol)を混合し、アルカリ混合溶液を得た。このようにして得られたアルカリ混合溶液をポリ容器に入れ、スターラ付きのホットプレートで加熱、攪拌しながらアルカリ混合溶液の液温を調整した。
フロー開始温度の測定は、厚さ50μmの液晶ポリマーフィルムを用い、これに5mmの穴をパンチで開口したのち、固定圧力下(3.9MPa)で温度を変化させてプレスを行う方法で測定した。この方法で低温から温度を上昇させて測定を行い、開口部の半径が200μmを超え変化する最初の温度をフロー開始温度とした。
上記により作成された配線基板Aを、10mmの短冊状に打ち抜き試験片とした。この試験片の接着界面を出したのち、東洋精機株式会社製の引っ張り試験機で常温にて90°方向に引っ張り、このときの荷重を測定した。
上記により作成された配線基板Aを、30×30mmにカットし試験片とした。この試験片を260℃のはんだ浴に1分間浸漬させ、試験片の変形、発泡、ふくれの測定を行った。
配線基板Bを、50mmの短冊状にカットし試験片とした。この試験片を180°に10回折り曲げ、層間の剥がれを調べた。
薬液処理後の片面銅張基板の液晶ポリマー表面の粗さRa(平均線から絶対値偏差の平均値)を、レーザー顕微鏡(キーエンス社製)で測定した。
参考例で得られた2種類の単位基板を用いて多層配線基板を作成するに当り、事前に、単位基板としての両面銅張基板の、積層面の液晶ポリマー層に60℃に調整した薬液Aを用いて、浸漬により薬液処理を行った。処理後、垂直状態で1分間放置し、純水で2回洗浄した。洗浄後、60℃で30分の乾燥を行い、積層面の液晶ポリマー層表面に緻密な凹凸を形成した。処理面の表面形状をレーザー顕微鏡で観察したところ、Raは平均値で0.3μmであった。
単位基板である両面銅張基板5と同じく片面銅張基板4および6との3枚の積層面を薬液Aで処理したこと以外は、実施例1と同様に行った。図3は、この積層構造を示す。ここで、積層面に現れている凹凸は、薬液処理によって生じたものである。
薬液処理の温度条件を60℃から80℃に変更した以外は、実施例1または2と同様に行った。
参考例で得られた2種類の単位基板を用いて多層配線基板を作成するに当り、事前に、各単位基板の液晶ポリマー層に、プラズマ処理を行った。処理時のガス種をCF4,O2,Ar,N2で評価を行い、Arに関しては処理時間を変更し評価を行った。その後のプレスに関しては、実施例1と同様に行った。
参考例で得られた2種類の単位基板を用いて多層配線基板を作成するに当り、事前に、各単位基板の銅箔層の面に対して、黒化処理を行った。その後のプレスに関しては、実施例1と同様に行った。
積層時に薬液処理を行わなかつた点以外は、実施例1と同様に行った。
薬液処理時に薬液Bを用いて、60℃または80℃の各条件で行った。両面銅張基板の表面のみを処理した場合(比較例2、4)と両方の単位基板の表面を処理した場合とについて評価した。
薬液処理時に薬液Cを用いて、60℃または80℃の各条件で行った。両面銅張基板の表面のみを処理した場合(比較例2、4)と両方の単位基板の表面を処理した場合とについて評価した。
銅箔面に処理を行わず、その後のプレスに関しては実施例1と同様に行った。条件および結果を表1、表2、表3に示す。処理面の2面は両面銅張基板の表面のみを処理した場合を意味し、4面は両面銅張基板と片面銅張基板の積層面の全部を処理した場合を意味する。
2 熱可塑性液晶ポリマー、
3 ストリップ導体、
4 片面銅張基板(液晶ポリマーのフロー開始温度260℃)、
5 両面銅張基板(液晶ポリマーのフロー開始温度280℃)、
6 片面銅張基板(液晶ポリマーのフロー開始温度260℃)、
7 液晶ポリマー層(液晶ポリマーのフロー開始温度280℃)、
8 液晶ポリマー層(液晶ポリマーのフロー開始温度260℃)、
9 導体回路、
10 銅箔層。
Claims (8)
- 熱可塑性樹脂層の少なくとも一面に導電層が設けられてなる単位基板を重ね合わせて積層配線基板を製造する方法において、
前記熱可塑性樹脂層の各々における少なくとも一方の面を、アルカリ混合溶液を薬液として薬液粗化処理を施し、
前記アルカリ混合溶液として、脂肪族アミン0.5〜5.0mol/L、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物5.0〜10.0mol/L、脂肪族アルコール4.0〜8.0mol/Lを含有するものを用い、
薬液処理における薬液の温度を40〜90℃の範囲とし、
前記熱可塑性樹脂層の表面層を所定厚み分だけ化学溶解させ、
前記処理の施された面を他の単位基板の面に重ねて2以上の層を有する積層板を形成し、
前記積層板を加熱、加圧処理する
ことを特徴とする積層配線基板の製造法。 - 請求項1に記載の積層配線基板の製造法において、
前記熱可塑性樹脂層の一方のフロー開始温度が250〜260℃の範囲にあり、この層と接する前記熱可塑性樹脂層の他方のフロー開始温度が270〜280℃の範囲にあり、前記フロー開始温度の温度差が15℃以上である
ことを特徴とする積層配線基板の製造法。 - 請求項1または2に記載の積層配線基板の製造法において、
積層時に他の熱可塑性樹脂層と接する面にある導電層を粗化処理した後、前記積層板を加熱、加圧下で積層する
ことを特徴とする積層配線基板の製造法。 - 請求項3記載の積層配線基板の製造法において、
前記粗化処理は、黒化処理であることを特徴とする積層配線基板の製造法。 - 請求項1ないし4の何れかに記載の積層配線基板の製造法において、
周波数1GHz以上における比誘電率が3以下で、誘電正接が0.005以下である熱可塑性樹脂からなる絶縁層の積層として形成され、前記絶縁層間の常温での90°ピール強度が0.5kN/m以上であることを特徴とする積層配線基板の製造法。 - 請求項5記載の積層配線基板の製造法において、
前記積層配線基板の湿度による寸法変化率が、10ppm/%RH以下であることを特徴とする積層配線基板の製造法。 - 請求項5または6記載の積層配線基板の製造法において、
前記熱可塑性樹脂は、液晶ポリマーであることを特徴とする配線基板の製造法。 - 請求項7記載の積層配線基板の製造法において、
前記液晶ポリマーは、少なくともp−ヒドロキシ安息香酸および6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸を構成単位とする
ことを特徴とする配線基板の製造法。
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