JPH1041633A - 多層配線板とそれに用いる感光性樹脂組成物 - Google Patents

多層配線板とそれに用いる感光性樹脂組成物

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JPH1041633A
JPH1041633A JP8196662A JP19666296A JPH1041633A JP H1041633 A JPH1041633 A JP H1041633A JP 8196662 A JP8196662 A JP 8196662A JP 19666296 A JP19666296 A JP 19666296A JP H1041633 A JPH1041633 A JP H1041633A
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天羽　　悟
Masao Suzuki
雅雄 鈴木
Tokihito Suwa
時人 諏訪
Mineo Kawamoto
峰雄 川本
Akio Takahashi
昭雄 高橋
Masanori Nemoto
政典 根本
Hiroyuki Fukai
弘之 深井
Mitsuo Yokota
光雄 横田
Shiro Kobayashi
史朗 小林
Masashi Miyazaki
政志 宮崎
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 解像度２５〜８０μｍ、アスペクト比２．０
〜０．６のブラインドビアホールによって層間の導通を
図る多層配線板において、ブラインドビアホールを有す
るエポキシ系層間絶縁膜のガラス転移温度が１５０〜２
２０℃である多層配線板とそれに用いるエポキシ系の感
光性樹脂組成物。 【効果】 解像度、耐熱性の優れたエポキシ系の感光性
樹脂組成物を見い出し、ＢＧＡ、ベアチップ実装におけ
るリフロー工程、金ワイヤボンディング工程、リペア工
程に発生する熱応力、加熱時の機械的圧力による導体配
線の剥離、多層配線板の変形を抑制した多層配線板を得
た。これにより、電子機器の一層の小型、軽量化が可能
となった。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブラインドビアホ
ールにより層間の導通を図る高密度多層配線板に係わ
り、不燃性の水溶性現像液を用いたフォトビアホール形
成プロセスにて作製されるエポキシ系の高密度多層配線
板および、それに用いる解像度、耐めっき液性、耐熱性
に優れた感光性エポキシ樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】感光性エポキシ樹脂は広く知られてお
り、その例としては特公昭４９−１７０４０号公報、特
開昭５０−１５８６９４号公報、特開昭５６−５５４２
０号公報、特開昭６３−７１８４０号公報等がある。こ
れら感光性エポキシ樹脂の多くは、現像に有機溶剤を使
用する必要がある。塩素系有機溶剤は水質汚染等の問題
が生じており、現在、汎用の有機溶剤を使用せざるを得
ない状況にある。しかし、こうした有機溶剤の使用には
引火、爆発の危険がある。
【０００３】特開昭６３−７１８４０号公報ではポリフ
ェノール樹脂をベースポリマとして使用することにより
アルカリ水溶液による現像が可能である。しかし、感光
層がアルカリ水溶液に溶解し得るほど多くの水酸基を含
有している場合、作成したレリーフパターンがアルカリ
水溶液である化学めっき液中で膨潤、変形したり、めっ
き液中にポリフェノールが溶け出してめっき液を汚染す
る恐れがある。
【０００４】一方、プリント配線板への部品実装は、高
密度実装を目的としてハンダリフロー工程による表面実
装が盛んに行われている。そのためこうした基板材料に
は熱的に安定なエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が使用さ
れてきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、熱的
に安定な高密度多層配線板を提供するとともに、該層間
絶縁膜の形成に適した、不燃性の水性現像液により現像
でき、アルカリ水溶液である化学めっき液に膨潤、溶解
することなくめっきが可能なエポキシ系の感光性樹脂組
成物を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、解像度２５〜
８０μｍ、アスペクト比２．０〜０．６のブラインドビ
アホールによって層間の導通を図る多層配線板であっ
て、ブラインドビアホールを有するエポキシ系層間絶縁
膜のガラス転移温度が１５０〜２２０℃であることを特
徴とする多層配線板である。
【０００７】上記ブラインドビアホールを有するエポキ
シ系層間絶縁膜としては、感光性樹脂組成物を硬化して
形成されたものが挙げら、また、該エポキシ系層間絶縁
膜としては、近紫外線の透過率が異なる少なくとも２種
類のエポキシ系層間絶縁膜を積層したものが挙げられ
る。さらに、本発明は、(a) : 多官能エポキシ樹脂６０
〜９０重量部、(b) フェノール性水酸基を有する樹脂１
０〜４０重量部、(a)(b)成分の総量を１００重量部に対
して（c)：光酸発生剤３〜３０、及び(d) : 離型剤１〜
５重量部を含むことを特徴とする感光性樹脂組成物であ
る。そして、この感光性樹脂組成物は、後記の感光層１
を調製するために用いられた。
【０００８】上記成分(a) としては、（a1) エポキシ当
量１３０〜３００ｇ／eqの二官能エポキシ樹脂１０〜５
０重量部と（a2）エポキシ当量１６０〜３００ｇ／egの
三官能以上のエポキシ樹脂８０〜１０重量部の混合物が
挙げられる。そして、前記（a1）としてはビスフェノー
ル型エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポキ
シ樹脂から選ばれる少なくとも１種のものが、（a2) 成
分としては置換基を有していてもよいノボラック型エポ
キシ樹脂がそれぞれ挙げられる。
【０００９】前記成分（b）としては、ノボラック樹
脂、レゾール樹脂、ヒドロキシスチレン（共）重合体、
ヒドロキシフェニルマレイミド（共）重合体、自己縮合
型のフェノール性水酸基を有する樹脂から選ばれる少な
くとも１種の樹脂が挙げられる。上記成分(d)の離型剤
として、ポリシロキサン、ポリエーテルまたはその共重
合体から選ばれる少なくとも１種の疎水性オイルが挙げ
られる。
【００１０】さらに、本発明は、上記成分 (a)〜(d)
に、更に（a)(b) 成分の総量の１００重量部に対して
（e)：IIa 属、IIIa属、IVa属の水酸化物、酸化物、炭
酸塩を３〜１００重量部、（f)：ゴム成分３〜３０重量
部及び（g)：熱硬化剤０．１〜１０重量部を含んでなる
ことを特徴とする感光性樹脂組成物である。そして、こ
の感光性樹脂組成物は、後記の感光層２の調製に用いら
れる。
【００１１】前記成分（e）としては、炭酸カルシウ
ム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化ケ
イ素から選ばれる少なくとも１種の無機化合物が、前記
成分（f）のゴム成分としては、ゴム微粒子を含有する
ゴム成分が、そして前記成分（g）としては、オニウム
塩がそれぞれ挙げられる。高密度表面実装において注目
されているＢＧＡ（Ball Grid Array)、ベアチップ実装
では実装母体である多層配線板も実装時にリフロー工
程、金ワイヤボンディング等の工程を経るため耐熱性が
要求される。導体配線との高温接着力、高温弾性率、熱
膨張率等の多岐の要求特性が存在するが、これらの特性
は一般にガラス転移点以上の温度領域で大きく低下す
る。従って実装時、リペア時の高温における諸特性の低
下を抑制するためにはガラス転移温度を高くする必要が
ある。硬化後のガラス転移温度が１５０〜２２０℃のエ
ポキシ樹脂組成物によりブラインドビアホールを有する
層間絶縁膜を形成すれば加工時、リペア時に多層配線板
に欠陥が生じることは殆どないことが分かった。なお、
ガラス転移温度は樹脂の架橋密度を現わす指標であり、
架橋が一定以上進むと高温下での特性の低下率が小さく
なるものと思われる。すなわち、１５０℃未満では部品
実装時の加熱により層間絶縁膜（感光層）が軟化して著
しく柔らかくなる。このため感光層上の配線パットにLS
I等を金ワイヤボンディングで実装するとボンディング
の圧力で感光層が変形し、絶縁不良を生じる恐れがあ
る。一方、２２０℃を越える場合、機械強度などには問
題はないが、しかし、Tgを２２０℃を越える温度にする
ためには剛直な分子構造の多官能エポキシ樹脂を多様す
る必要があり、現像液への溶解性が低下し、微細加工が
困難になる。
【００１２】層間絶縁膜へのブラインドビアホールの形
成方法としてはドリル加工、レーザー加工等も考えられ
るが、生産性の点で多くのブラインドビアホールを一括
して形成できる感光性樹脂組成物を用いたフォトビアホ
ール形成プロセスが好ましい。レーザーによる穴あけ加
工でもブラインドビアホールの加工は可能であるが、レ
ーザーは露光範囲が狭いため基板内のビアホール全てを
同時に加工することは時間が掛かりすぎてできない。こ
れに対して感光性樹脂組成物による穴あけ加工では、露
光面積が大きいので加工速度が早い。加工装置もレーザ
ーはに比べて簡便で安全であるなどの利点を有してい
る。
【００１３】層間絶縁膜は必ずしも単独層である必要は
なく、近紫外線の透過率が異なる少なくとも２種類のエ
ポキシ系層間絶縁膜を積層することにより積層膜とする
ことができる。図１−Ａに示すように近紫外線の透過性
が良く、優れた解像度を示す感光層１と無機充填材、ゴ
ム粒子等の粗化成分を含有し、近紫外線の透過性は劣る
もののめっき配線との接着力の高い感光層２を積層し
て、高解像度と高接着力の両立を図ることができる。こ
の場合、一層の層間絶縁膜を形成するために感光性樹脂
組成物を２回塗布する必要がある。これに対して図１−
Ｂのように配線の引き回し等の微細回路７が必要な層の
みを透明性の良い感光層１で形成し、他層を接着力の高
い感光層２で形成する方法では各層間絶縁膜は１回塗り
で形成でき、導体配線の高密度化と高接着力が両立でき
る。何れもめっきにより形成する導体配線直下の層間絶
縁膜が無機充填材、ゴム粒子等の粗化成分を含有するよ
うに積層することが重要な点である。
【００１４】次に、本発明に適する感光性樹脂組成物に
ついて説明する。なお、以下、ブランドビアホールを有
する層間絶縁膜は感光層と略す。まず、近紫外線の透過
率の良い樹脂組成物として、(a) : 多官能エポキシ樹脂
６０〜９０重量部、(b) フェノール性水酸基を有する樹
脂１０〜４０重量部、(a)(b)成分の総量を１００重量部
に対して（c)：光酸発生剤３〜３０、及び(d) :離型剤
１〜５重量部を含む感光性樹脂組成物が挙げられる。こ
こで、多官能エポキシ樹脂が６０重量部未満ではTgが低
くなり、９０重量部を越えると解像度が低くなる。フェ
ノール性水酸基を有する樹脂については１０重量部以下
では現像性が低下し、４０重量部では耐化学めっき液性
が低下する。光酸発生剤については３重量部未満では光
硬化が不十分となり、耐化学めっき液性、Tgが低下し、
３０重量部を越えると感光層の光透過性が低下して、硬
化膜の厚さが薄くなる恐れがある。離型剤について、１
重量部未満では十分な離型効果が得られず、５重量部を
越えると感光層中で離型剤が凝集して欠陥と成る場合が
ある。
【００１５】上記成分(a) の多官能エポキシ樹脂は、露
光時に光酸発生剤から生成する酸により架橋し、潜像を
形成する成分である。そして、(a) 成分として使用され
る多官能エポキシ樹脂には特に制限はないが好ましい例
としては（a1）エポキシ当量１３０〜３００ｇ／eqの二
官能エポキシ樹脂１０〜５０重量部と（a2）エポキシ当
量１６０〜３００ｇ／eqの三官能以上のエポキシ樹脂８
０〜１０重量部の混合物が挙げられる。また、難燃化剤
としてブロム化したエポキシ樹脂を併用してもよい。前
記成分（a1）の二官能エポキシ樹脂は、感光性樹脂組成
物のワニス粘度を低下させ、内装配線を感光性樹脂ワニ
スにより被覆する際の平坦化に寄与するほか、乾燥後の
感光層に可撓性を付与し、クラックの発生を防止すると
ともに感光層を硬化した後には基板および導体配線との
接着力を付与するものである。前記（a1）成分の二官能
エポキシ樹脂の配合率比率が１０重量部未満では乾燥し
た感光層が脆くなり、解像度も低下する。５０重量部を
越えるとタックフリー性やTgが低下する恐れがある。こ
の二官能エポキシ樹脂の具体的例としては、各種ビスフ
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、脂肪族型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂の
中から油化シェル製エピコート 801、 802、807、 81
5、 819、 825、 827、 828、 834、ナガセ化成工業製
ナデコール EX-201、 212、 821、旭電化工業製 KRM211
0、2410等が挙げられる。また、前記（a2）成分の３官
能以上のエポキシ樹脂は、感光層の架橋密度を増してガ
ラス転移温度を高くするものである。このエポキシ樹脂
の配合率比率がが８０重量部を越えると乾燥した感光層
が脆くなり、解像度も低下する。１０重量部未満ではタ
ックフリー性やTgが低下する恐れがある。このエポキシ
樹脂の例としては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等の多
官能エポキシ樹脂が好ましく使用される。その例として
は油化シェル製エピコート180S65、 1031S、住友化成製
ESCN195 、 220、日本化薬製BREN-104、 105、EOCN-104
S、EPPN-201、 501、旭電化工業製KRM-2650等がある。
【００１６】前記成分(b)のフェノール性水酸基を有す
る樹脂は、現像時には水性現像液への溶解性を向上さ
せ、硬化時にエポキシ樹脂と反応して架橋密度を増強さ
せ、感光層のTgを高くするものである。その例としては
ノボラック樹脂、ポリヒドロキシスチレン、ポリヒドロ
キシフェニルマレイミド等があり、特に好ましい例とし
ては同一分子内にフェノール性水酸基とメチロール基を
有する各種レゾール樹脂が挙げられる。レゾール樹脂は
酸触媒により自己縮合反応が生じるため他のフェノール
樹脂に比べて感光層の架橋密度が増し、よりTgの高い硬
化膜を与えるとともに硬化膜中に残存するフェノール性
水酸基の量を減じ、耐めっき液性が向上する。
【００１７】前記成分(c)の光酸発生剤は、露光時にエ
ポキシ樹脂の硬化剤として使用する酸を生成する成分で
ある。その例としては種々のオニウム塩が挙げられ、Ｂ
Ｆ4、ＰＦ6 、ＡｓＦ6 、ＳｂＦ6 を対アニオンとする
トリアリルスルホニウム塩、ジアリルヨードニウム塩等
があり、いずれも市販されているものである。前記(d)
成分の離型剤は、感光層の乾燥、硬化の際に感光層表面
に染み出し、感光層表面を被覆するものである。これに
より感光層のタックフリー性を向上するとともに露光、
硬化部への現像液の染み込みを抑制し、現像性を向上す
る。その例としてはポリシロキサン、ポリエーテル、ま
たは、その共重合体が挙げられ、具体的にはサンノプロ
（株）製ペレノール F40、ペレノール S43、東レ・ダウ
コーニング・シリコーン（株）製SC5570、東芝シリコー
ン（株）製TSA750等が挙げられる。
【００１８】前記成分(e)の無機充填剤は、感光層のタ
ックフリー性を向上させるとともに、感光層めっき面の
表面粗化効率を向上させるものである。その例としては
炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニ
ウム、酸化ケイ素等の IIa属、IIIa属、 IVa属の水酸化
物、酸化物、炭酸塩が使用される。その粒径は形成され
る感光層の膜厚、およびビアホール径よりも小さいこと
が望ましい。これらは、無機充填剤のいずれも市販品が
用いられる。
【００１９】前記成分(f)のゴム成分は、感光層に可撓
性を付与し、クラックの発生を抑制させるとともに導体
配線との接着力を増強させるものである。硬化後の感光
層のTgの低下を抑制することを目的としてゴム微粒子を
あわせて添加することが望ましい。ゴム微粒子の粒径は
形成される感光層の膜厚、およびビアホール径よりも小
さいことが望ましく、そのような例としては日本合成ゴ
ム製XER91P、エポキシ樹脂にゴム粒子を分散させた東都
化成製YR-528、YR-516等がある。
【００２０】前記成分(g)の熱硬化剤は、光硬化反応で
残存したエポキシ基を加熱により反応させるものであ
る。これにより光酸発生剤のみで硬化した場合よりも感
光層の架橋密度が増してTgが高くなる。この熱硬化剤の
例としてはトリフェニルホスフィン、イミダゾール等の
各種のエポキシ樹脂の熱硬化触媒が挙げられ、特に好ま
しい例としては加熱により酸を発生する感熱性のオニウ
ム塩が挙げられる。これらの熱硬化剤はいずれも市販品
であり、四国化成製のキュアゾール2E4MZ,旭電化製 CP-
66等が用いられる。
【００２１】上記感光性樹脂組成物は各成分の配合比が
極端に偏らないかぎり、耐熱性、耐めっき液性、水性現
像液による現像性を満足するものである。その好ましい
組成範囲は成分（a)が６０〜９０重量部、成分（b)が１
０〜４０重量部、成分（c)が３〜３０重量部、成分（d)
が１〜５重量部であり、成分（a)が（a1）と（a2）の混
合物である場合は（a1）が１０〜５０重量部、（a2）が
８０から１０重量部の範囲で総量が６０〜９０重量部と
なるように混合するものである。（a) (b) (c)のバラン
スがずれると耐熱性、耐めっき液性、現像性の何れかに
問題を生じる。(d) 成分が少ないとタックフリー性が低
下し、密着露光が困難となる場合があり、多すぎると感
光層中に離型剤が凝集して欠陥（はじき）が生じ、成膜
性が低下する。（a1) (a2)の配合比がずれるとタックフ
リー性、耐クラック性が低下するおそれがある。
【００２２】上記成分(a) 〜(d) に、更に以下の添加剤
を所定量添加することにより、導体配線との接着力を増
す感光性樹脂組成物得ることができる。即ち、（a) (b)
成分の総量を１００重量部としたとき成分（e)を３〜１
００重量部、成分（f)を３〜３０重量部、成分（g)を
０．１〜１０重量部添加するものである。この組成物は
近紫外線の透過性は劣るもののめっき配線との接着力の
高い感光性樹脂組成物層の調製に用いられる。
【００２３】(e)成分の粗化成分はめっきで形成する導
体配線との接着力を増強するものであり、その成分(e)
の配合比率が３重量部未満ではめっき接着力、タックフ
リー性、ゴム粒子の分散性の増加が認められず、１００
を越えると感光層が脆くなり、現像性も低下する。成分
（f)のゴム成分は感光層と内層配線及びめっきで形成さ
れる導体配線との接着力を増強させるものであり、３重
量部未満では接着力の増加が認められず、３０を越える
と架橋密度が低下して現像性および感光層のTgが低下す
る。成分（g)の熱硬化剤は露光硬化後の加熱により感光
層のTgを増す熱硬化触媒である。この熱硬化剤としては
トリフェニルホスフィン，四国化成製, 2E4MZ , C11Z、
旭電化製, CP-66 等が挙げられる。この熱硬化剤として
トリフェニルホスフィン系、イミダゾール系を使用する
場合、その添加量は１重量部以下の範囲で使用すること
が望ましく、それ以上では光硬化反応が阻害される場合
がある。また、オニウム塩系を使用した場合は光硬化反
応が阻害されることはないものの、添加量が１０重量部
を超えると硬化後の感光層が脆くなる傾向があり、また
保存安定性も低下する。熱硬化剤は硬化後の感光層に求
められるTg、弾性率等の特性によりその種類、添加量を
調整することができる。
【００２４】前述の感光性樹脂組成物の水性現像液とし
ては、水溶性の高沸点有機溶剤の水溶液、または高沸点
有機溶剤の水溶液にアルカリ成分を添加したものが使用
される。水性有機溶剤としては２−ブトキシエタノー
ル、２，２′−ブトキシエトキシエタノール等が好まし
く用いられ、アルカリ成分としては水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム等が
使用される。水性有機溶剤の濃度は引火性が生じない１
０〜５０重量％程度、アルカリ成分の濃度は１〜２０重
量％程度の範囲で使用することが望ましい。
【００２５】本感光性樹脂組成物はメチルエチルケト
ン、トルエン、キシレン、メチルセルソルブ、ブチルセ
ルソルブ、カルビトール、ブチルカルビトール、酢酸エ
チル、酢酸ブチル、セルソルブアセテート、テトラヒド
ロフラン等の汎用有機溶剤のワニスとして保存、使用で
きる。好ましい固形分濃度は３０〜８０重量％であり、
これにより基板への塗布の際、１回塗りで乾燥後の膜厚
が約２０〜１００μｍの感光層を得ることができる。
【００２６】本発明の感光性樹脂組成物による多層配線
板の作成例を図２の模式断面図で説明する。工程（Ａ）
において、内層配線３を有する基板４の表面を高接着性
を示すゴム成分、無機充填剤、熱硬化剤を含有する感光
層２で被覆し、工程（Ｂ）において、ビアホールマスク
（図示省略）を介して露光し、未露光部を現像液にて溶
解除去してビアホール５を形成し、加熱する。次いで、
工程（Ｃ）において、感光層２の表面およびビアホール
内を粗化し、めっき触媒６の付与、活性化を実施する。
【００２７】工程（Ｄ）において、感光層２表面を高解
像度を示す無機充填剤、ゴム粒子等を含まない感光層１
で被覆し、ビアホールマスク（図示省略）を介して露
光、現像する。その後、所定の加熱を行い化学めっきに
よりビアホール５内および第２層目の微細配線７の導体
配線を形成する。導体配線形成後、ポストキュアする。
本発明の出発材である内層基板は、銅貼積層板をエッチ
ング加工したもの、あるいは基板にアディティブ法で配
線を形成したものが使用できる。導体配線が銅の場合
は、公知の銅表面粗化、酸化膜形成、酸化膜還元、また
はニッケルめっき等を施すことによって導体配線と感光
層との接着力を増すことができる。
【００２８】感光性樹脂ワニスの塗工はディップコー
ト、カーテンコート、ロールコード、ナイフコート、ス
クリーン印刷等の公知の方法で塗布し、エポキシ樹脂が
硬化しない温度、即ち８０〜１２０℃で乾燥し、タック
フリー化する。ビアホール内、感光層表面の粗化は、ク
ロム酸混液、過マンガン酸水溶液で実施できる。粗化後
は中和、粗化残渣の除去、めっき触媒の付与、活性化を
行う。ビアホール内の導体配線、第２層目以降の導体配
線の形成は化学めっき、または、化学めっきと電気めっ
きを併用する公知のアディティブ法やエッチング法で行
う。現像後の加熱硬化が不十分な場合は導体配線形成
後、更に感光層の硬化を促進するために１６０℃以上で
加熱してもよい。
【００２９】
【作用】本発明では汎用のエポキシ樹脂とフェノール性
水酸基を有する樹脂を所定の比率で配合することにより
現像性、硬化後の耐熱性、耐めっき液性がともに優れた
感光性樹脂組成物を見い出し、更にオイル状の離型剤を
添加することにより、解像度の低下を招くことなくタッ
クフリー性を向上した。これにより密着露光が可能とな
り、微細な配線パターンを簡便に作成できるようになっ
た。更にこの感光性樹脂組成物にゴム成分、無機充填
剤、熱硬化剤を添加した感光性樹脂組成物を用いること
により、導体配線との接着力、ガラス転移温度を増すこ
とができる。
【００３０】本感光性樹脂組成物で作成される多層配線
板の特徴について図２で説明する。ゴム成分、無機充填
剤、熱硬化剤を含む感光層２は、ゴム成分の効果により
弾性率が低下して内層配線と高い接着力を示し、更に無
機充填剤の効果により表面粗化効率が向上し、めっきに
より形成される導体配線との接着力も高い値を示す。こ
れに対してゴム成分、無機充填剤を含まない感光層１は
露光時に光を散乱、吸収する成分を含まないため、高い
解像度を示し、微細な加工を可能にする。本多層配線板
は導体配線との接着力が高い感光層２が導体配線を多層
配線板内に固定し、解像度が高い感光層１で微細配線を
加工するものであり、２種類の感光層を交互に積層する
ことにより、はんだリフロー工程、リベア工程等で発生
する熱応力により導体配線が剥離することのない高密度
配線板が作製できる。
【００３１】
【実施例】以下の実施例で使用した各成分及び評価方法
は次のとおりである。 成分(a1) Ep-828：油化シェル製、ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂（189g/ep ） Ep-807：油化シェル製、ビスフェノールＦ型エポキシ樹
脂（168g/ep ） 成分(a2) ESCN-195：住友化成製、クレゾールノボラック型エポキ
シ樹脂（198g/ep) BREN-105：日本化薬製、ブロム化ノボラック型エポキシ
樹脂（270g/ep) KRM-2650：旭電化製、クレゾールノボラック型エポキシ
樹脂（220g/ep) 成分(b) HP-180R ：日立化成製、レゾール樹脂 成分(c) UVI-6974：ユニオンカーバイト製、トリフェニルスルホ
ニウムヘキサフロロアンチモネート（光酸発生剤） 成分(d) ペレノールS43 ：サンノプコ製、ポリシロキサン共重合
体（離型剤） 成分(e) 酸化ケイ素：平均径系１μｍ 成分(f) XER91P：日本合成ゴム製（ゴム微粒子） YR-528：東都化成製（20重量部、ゴム微粒子含有Ep828
）、 このYR-528は成分(a1)80部と成分(f)20部の混合物であ
る。
【００３２】DT-8208 ：東都産業製、エポキシ変性ゴム 成分(g) CP-66 ：旭電化製、感熱性オニウム塩（熱硬化剤） 評価方法 （１）解像度（現像性）の評価 アルミと銅の二層構造を有する金属箔（三井金属製、Ｕ
ＴＣ箔５０μｍ厚）の銅表面に感光性樹脂ワニスをバー
コーターで塗布し、室温で１時間、１２０℃で１５分乾
燥し、膜厚約５０μｍの感光層を有する試料を作製し
た。
【００３３】本試料に直径１０〜１６０μｍのビアホー
ルマスクを介して超高圧水銀ランプの白色光を３Ｊ／cm
2照射し、次いで１２０℃で１５分加熱して硬化を促進
した。下記、現像液でスプレー現像し、現像可能なビア
ホール径を解像度とした。 〔現像液の組成〕 ２，２′−ブトキシエトキシエタノール：１０ｇ １５％水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液：１０ｇ 純水：２０ｇ （２）タックフリー性の評価 露光後、試料からビアホールマスクを剥離する際、感光
層がビアホールマスクに粘着した試料をタックフリー性
不良と判定し、表１中に×を記載した。良好なものには
○を記載した。
【００３４】（３）膜厚の測定 現像後の試料を１８０℃で２時間硬化し、水酸化ナトリ
ウム水溶液（１００g/l)でアルミ層をエッチングし、洗
浄後、硫酸（１００g/l)、３５％過酸化水素水（２００
g/l)からなるエッチング液で銅層をエッチングして硬化
後の硬化フィルムを採取し、膜厚を測定した。
【００３５】（４）ガラス転移温度の測定 膜厚測定後の硬化フィルムの穴のない部分を３０mm×５
mmの大きさに切断して試料を作製した。ガラス転移温度
はアイティー計測制御（株）製 DVA-200を用いて動的粘
弾性を測定して求めた。測定条件は支点距離２０mm、測
定周波数１０Hz、昇温速度５℃／分、測定範囲、室温〜
３００℃である。
【００３６】（５）内層配線との接着力 厚さ２０μｍの銅箔表面を過硫酸アンモニウム水溶液で
粗化し、過塩素酸ナトリウムを主成分とする水溶液で酸
化膜を形成し、次いでジメチルアミンボラン水溶液で還
元処理し、乾燥した。（１）と同様にしてワニスを塗
布、乾燥、全面露光した後、１８０℃で２時間加熱、硬
化した。感光層表面にエポキシ接着剤（長瀬チバ（株）
製、アラルダイト）を塗布し、ガラスエポキシ基板に接
着した。銅箔の剥離強度をJISC6481の方法で測定した。
【００３７】（６）めっき配線との接着力 厚さ１８μｍの銅箔を有する銅貼積層板を（５）と同様
に処理し、塗布、露光して感光層を設けた。１４０〜１
６０℃で３０分加熱して硬化を促進した後、過マンガン
酸水溶液での表面粗化し、中和処理、めっき触媒付与、
活性化処理を実施した。化学めっきと電気めっきを併用
して厚さ約２０μｍのパネルめっきを施し、更に１８０
℃で２時間加熱した。めっきした銅層の剥離強度をJISC
6481の方法で測定した。
【００３８】［実施例１］Ep-828(成分(a1)):33.3重量
部、ESCN-195(成分(a2)):33.3重量部、HP-180R (成分
(b))):33.3重量部、UVI-6974(成分(c)): 3.3 重量部及
びペレノサールS43(成分(d)): ３重量部を１−アセトキ
シ２−エトキシエタンに溶解、分散して固形分濃度６０
wt％のワニスを作成した。
【００３９】［実施例２］Ep-807(成分(a1)):33.3重量
部、ESCN-195(成分(a2)):33.3重量部、HP-180R (成分
(b))):33.3重量部、UVI-6974(成分(c)): 3.3 重量部及
びペレノサールS43(成分(d)): ３重量部を１−アセトキ
シ２−エトキシエタンに溶解、分散して固形分濃度６０
wt％のワニスを作成した。
【００４０】［実施例３］Ep-828(成分(a1)):33.3重量
部、BREN-105(成分(a2)):33.3重量部、HP-180R (成分
(b))):33.3重量部、UVI-6974(成分(c)): 3.3 重量部及
びペレノサールS43(成分(d)): ３重量部を１−アセトキ
シ２−エトキシエタンに溶解、分散して固形分濃度６０
wt％のワニスを作成した。
【００４１】［実施例４］Ep-828(成分(a1)):33.3重量
部、ESCN-195(成分(a2)):33.3重量部、HP-180R (成分
(b))):33.3重量部、UVI-6974 (成分(c)): 3.3 重量部、
ペレノサールS43(成分(d)): ３重量部、酸化ケイ素(成
分(e)):10 重量部及び XER91P( 成分(f)): 10重量部を
１−アセトキシ２−エトキシエタンに溶解、分散して固
形分濃度６０ｗｔ％のワニスを作成した。
【００４２】［実施例５］Ep-828(成分(a1)):33.3重量
部、ESCN-195(成分(a2)):33.3重量部、HP-180R (成分
(b))):33.3重量部、UVI-6974 (成分(c)): 3.3 重量部、
ペレノサールS43(成分(d)): ３重量部、酸化ケイ素(成
分(e)):20 重量部、DT-8208(成分(f)): 10重量部及び X
ER91P(成分(f)): 10重量部を１−アセトキシ２−エトキ
シエタンに溶解、分散して固形分濃度６０wt％のワニス
を作成した。
【００４３】［実施例６］KRM-2650(成分(a2)):45重量
部、HP-180R (成分(b))):10重量部、UVI-6974 (成分
(c)): 3.3 重量部、ペレノサールS43(成分(d)): ３重量
部、酸化ケイ素(成分(e)):20 重量部、DT-8208(成分
(f)): 10重量部及び YR-528(成分(a1)，(f)): 45重量部
を１−アセトキシ２−エトキシエタンに溶解、分散して
固形分濃度６０wt％のワニスを作成した。
【００４４】［実施例７］KRM-2650(成分(a2)):45重量
部、HP-180R (成分(b))):10重量部、UVI-6974 (成分
(c)): 3.3 重量部、ペレノサールS43(成分(d)): ３重量
部、酸化ケイ素(成分(e)):20 重量部、DT-8208(成分
(f)): 10重量部、 YR-528(成分(a1)，(f)): 45重量部及
びCP-66 ( 成分(g)): １重量部を１−アセトキシ２−エ
トキシエタンに溶解、分散して固形分濃度６０wt％のワ
ニスを作成した。
【００４５】［実施例８］KRM-2650(成分(a2)):45重量
部、HP-180R (成分(b))):10重量部、UVI-6974 (成分
(c)): 3.3 重量部、ペレノサールS43(成分(d)): ３重量
部、酸化ケイ素(成分(e)):20 重量部、DT-8208(成分
(f)): 10重量部、 YR-528(成分(a1)，(f)): 45重量部及
びCP-66 ( 成分(g)):3.3重量部を１−アセトキシ２−エ
トキシエタンに溶解、分散して固形分濃度６０wt％のワ
ニスを作成した。
【００４６】［実施例９］KRM-2650(成分(a2)):45重量
部、HP-180R (成分(b))):10重量部、UVI-6974 (成分
(c)): 3.3 重量部、ペレノサールS43(成分(d)): ３重量
部 、酸化ケイ素(成分(e)):20 重量部、DT-8208(成分
(f)): 10 重量部、YR-528(成分(a1)(f))，(成分(f)):
45 重量部及びCP-66 ( 成分(g)):10 重量部 を１−ア
セトキシ２−エトキシエタンに溶解、分散して固形分濃
度６０wt％のワニスを作成した。
【００４７】［比較例１］Ep-828(成分(a1)):33.3重量
部、ESCN-195(成分(a2)):33.3重量部、HP-180R (成分
(b))):33.3重量部、UVI-6974(成分(c)): 3.3 重量部
及びペレノサールS43(成分(d)): ０重量部 を１−アセ
トキシ２−エトキシエタンに溶解、分散して固形分濃度
６０wt％のワニスを作成した。
【００４８】この比較例は、離型剤（ペレノサールS43
) を含まない感光性樹脂組成物の例である。
【００４９】［比較例２］Ep-828(成分(a1)):33.3重量
部、ESCN-195(成分(a2)):33.3重量部、HP-180R (成分
(b))):33.3重量部、UVI-6974(成分(c)): 3.3 重量部及
びペレノサールS43(成分(d)):10 重量部を１−アセトキ
シ２−エトキシエタンに溶解、分散して固形分濃度６０
wt％のワニスを作成した。
【００５０】この比較例は、離型剤（ペレノサールS43
) を過剰に添加した例である。
【００５１】［比較例３］UVI-6974(成分(c)): 3.3 重
量部 、DT-8208(成分(f)):10 重量部及びYR-528(成分
(a),(f))を:100重量部 １−アセトキシ２−エトキシエ
タンに溶解、分散して固形分濃度６０wt％のワニスを作
成した。この比較例は、フェノール性水酸基を有する樹
脂(HP-180R), 離型剤（ペレノサールS43 ) を含有しな
い例である。
【００５２】以上の実施例１〜９、比較例１〜３の配合
比率及び評価結果を表１に併記した。
【００５３】
【表１】
【００５４】この表１に示すとおり、離型剤であるペレ
ノールS43 のみを添加した実施例１〜３はタックフリー
性がよく、解像度２５μｍを示した。これに対して離型
剤を含まない比較例１ではタックフリー性が悪く、感光
層の一部がマスクに粘着し、剥離した。離型剤を１０重
量部 含有する比較例２ではタックフリー性はよいもの
の、感光層を塗布する際、『はじき』が生じて平滑な塗
膜が得られなかった。比較例３はHP-180Rを含まないた
め粘度が低く、さらに離型剤ペレノサールS43 も含んで
いないためタックフリー性が悪い、フォトビアマスクが
粘着するため解像度は測定できない。ガラス転移温度
（Tg) は80℃と低く、このような低Tgの感光層を積層し
た場合、感光層が熱により軟化し、機械的強度が著しく
低下するのでLSI 等の部品実装ができない。ゴム成分を
加えた実施例４〜９は何れも内層配線、および、めっき
配線との接着力が高く、０．７〜１．４kgf/cmを示し
た。
【００５５】［実施例１０］厚さ１８μｍの銅層を有す
るガラスエポキシ基板をエッチング処理して内層配線基
板を作製した。本基板表面を過硫酸アンモニウム水溶液
で粗化し、過塩素酸ナトリウムを主成分とする水溶液で
酸化膜を形成し、次いでジメチルアミンボラン水溶液で
還元処理し、乾燥した。実施例８のワニスをスクリーン
印刷により塗布し、乾燥した。感光層の厚さは約５０μ
ｍであった。ビアホールマスクを介して所定の位置を露
光（３J/cm2 ) し、１２０℃で１５分間加熱した。実施
例１〜９と同様にして現像し、１４０℃で３０分間加熱
した後、ビアホール内、および、感光層表面を過マンガ
ン酸水溶液で粗化した。中和、めっき触媒付与、活性化
処理を施した後、実施例１の感光性樹脂ワニスをスクリ
ーン印刷で塗布し、乾燥した。最小配線幅２５μｍのフ
ォトマスクを介して所定の位置を露光、現像して１８０
℃で３０分間加熱した。化学めっきによってビアホール
内、および、第２層目の微細配線を形成し、１８０℃で
２時間ポストキュアした。得られた多層配線板を２００
℃はんだリフロー槽中に１０分間、２８８℃はんだ槽に
１分間保持したが、それぞれ導体配線の剥離、感光層間
の剥離は生じなかった。
【００５６】
【発明の効果】不燃性の水性現像液による現像が可能な
耐熱性感光性樹脂組成物を見い出し、解像度低下を招く
ことなくタックフリー性を改善した。また、Tgの低下を
抑制しつつ、導体配線との接着力を向上した。これらの
感光性樹脂組成物を使用することにより、エポキシ系層
間絶縁膜のガラス転移温度が１５０〜２２０℃、直径２
５〜８０μｍ、アスペクト比２．０〜０．６のブライン
ドビアホールを有する耐熱性の優れた高密度多層配線板
を得た。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多層配線板の模式断面図である。
【図２】本発明の多層配線板の製造例を示した模式断面
図である。
【符号の説明】
１ 透明性の良い感光層 ２ 接着性の
良い感光層 ３ 内層配線 ４ 基板 ５ ビアホール ６ めっき触
媒 ７ 微細配線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 諏訪 時人 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 川本 峰雄 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 高橋 昭雄 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 根本 政典 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 深井 弘之 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社下館工場内 (72)発明者 横田 光雄 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社下館工場内 (72)発明者 小林 史朗 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 (72)発明者 宮崎 政志 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 解像度２５〜８０μｍ、アスペクト比
    ２．０〜０．６のブラインドビアホールによって層間の
    導通を図る多層配線板であって、ブラインドビアホール
    を有するエポキシ系層間絶縁膜のガラス転移温度が１５
    ０〜２２０℃であることを特徴とする多層配線板。
  2. 【請求項２】 ブラインドビアホールを有するエポキシ
    系層間絶縁膜が感光性樹脂組成物を硬化して形成された
    ものであることを特徴とする請求項１に記載の多層配線
    板。
  3. 【請求項３】 近紫外線の透過率が異なる少なくとも２
    種類のエポキシ系層間絶縁膜を積層することを特徴とす
    る請求項２に記載の多層配線板。
  4. 【請求項４】 (a) : 多官能エポキシ樹脂６０〜９０重
    量部、(b) フェノール性水酸基を有する樹脂１０〜４０
    重量部、(a)(b)成分の総量を１００重量部に対して
    （c)：光酸発生剤３〜３０重量部、及び(d) : 離型剤１
    〜５重量部を含むことを特徴とする感光性樹脂組成物。
  5. 【請求項５】 前記(a) 成分が（a1) エポキシ当量１３
    ０〜３００ｇ／eqの二官能エポキシ樹脂１０〜５０重量
    部と（a2）エポキシ当量１６０〜３００ｇ／egの三官能
    以上のエポキシ樹脂８０〜１０重量部の混合物からなる
    ものであることを特徴とする請求項４に記載の感光性樹
    脂組成物。
  6. 【請求項６】 前記（a1）がビスフェノール型エポキシ
    樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂から選
    ばれる少なくとも１種であり、（a2) 成分が置換基を有
    していてもよいノボラック型エポキシ樹脂であることを
    特徴とする請求項５に記載の感光性樹脂組成物。
  7. 【請求項７】 前記（b）がノボラック樹脂、レゾール
    樹脂、ヒドロキシスチレン（共）重合体、ヒドロキシフ
    ェニルマレイミド（共）重合体から選ばれる少なくとも
    １種の樹脂である請求項４に記載の感光性樹脂組成物。
  8. 【請求項８】 前記（b）が自己縮合型のフェノール性
    水酸基を有する樹脂であることを特徴とする請求項４に
    記載の感光性樹脂組成物。
  9. 【請求項９】 前記（d）がポリシロキサン、ポリエー
    テルまたはその共重合体から選ばれる少なくとも１種の
    疎水性オイルである請求項４に記載の感光性樹脂組成
    物。
  10. 【請求項１０】 請求項４記載の感光性樹脂組成物に、
    更に（a)(b) 成分の総量を１００重量部として更に
    （e)：IIa 属、IIIa属、IVa属の水酸化物、酸化物、炭
    酸塩を３〜１００重量部、（f)：ゴム成分３〜３０重量
    部、及び（g)：熱硬化剤０．１〜１０重量部を含んでな
    ることを特徴とする感光性樹脂組成物。
  11. 【請求項１１】 前記（e）が炭酸カルシウム、水酸化
    マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化ケイ素から選
    ばれる少なくとも１種の無機化合物である請求項１０に
    記載の感光性樹脂組成物。
  12. 【請求項１２】 前記（f）がゴム微粒子を含有するゴ
    ム成分である請求項１０に記載の感光性樹脂組成物。
  13. 【請求項１３】 前記（g）がオニウム塩である請求項
    １０に記載の感光性樹脂組成物。
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