印刷配线基板及其制造方法以及金属表面处理液的制作方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种绝缘层的密接性优异的印刷配线基板及其制造方法。本发明的印刷配线基板具备绝缘基板、配置于绝缘基板上的金属配线、及配置于金属配线上的绝缘层，并且于金属配线与绝缘层的界面插入具有4个以上的式(1)所表示的官能基的硫醇化合物的层。HS-CH2-*?式(1)。
【专利说明】印刷配线基板及其制造方法以及金属表面处理液
【技术领域】
[0001]本发明是涉及一种印刷配线基板及其制造方法以及金属表面处理液。
【背景技术】
[0002]近年来，伴随着电子机器的高功能化等要求，而推进电子零件的高密度积体化，该些电子零件中使用的印刷配线基板等亦推进小型化且高密度化。于此种状况下，印刷配线基板中的金属配线宽度亦更狭小化。
[0003]通常，印刷配线基板是藉由将金属配线与绝缘层各积层一层以上而获得。此时，若金属配线与绝缘层的密接性不足，则于金属配线与绝缘层之间产生间隙，若水蒸汽等渗入至该间隙中，则引起电气绝缘性的下降、或配线间的短路等。
[0004]从前，作为使金属配线与绝缘层的密接性提高的方法，一直采用使金属配线表面进行粗面化而产生定准效应(anchor effect)的方法。然而，于现今金属配线的宽度狭小化的状况下，有难以使金属配线表面进行粗面化、且因所形成的凹凸而导致高频特性变差的问题。
[0005]因此，作为于不使金属配线表面进行粗面化的情况下使金属配线与绝缘层的密接性提高的方法，已提出有利用三嗪硫醇衍生物对金属配线表面进行处理的方法等(专利文献I)。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本专利特开2000-156563号公报
【发明内容】
[0009]发明欲解决的问题
[0010]本
【发明者】等人使用专利文献I中具体揭示的三嗪硫醇化合物(三聚硫氰酸(thiocyanuric acid))对绝缘层的密接性进行了研究,结果发现，密接性的强度不满足现今所要求的水平，需要进一步的改良。
[0011]鉴于上述实际情况，本发明的目的在于提供一种绝缘层的密接性优异的印刷配线基板及其制造方法。
[0012]另外，本发明的目的亦在于提供一种用以对该制造方法中使用的金属配线进行表面处理的印刷配线基板用的金属表面处理液。
[0013]解决问题的手段
[0014]本
【发明者】等人进行了潜心研究，结果发现，藉由以下构成可解决上述课题。
[0015](I) 一种印刷配线基板，其具备绝缘基板、配置于绝缘基板上的金属配线、及配置于金属配线上的绝缘层，并且
[0016]于金属配线与绝缘层的界面间插入具有4个以上的后述式(I)所表示的官能基的硫醇化合物的层。[0017](2)如⑴所述的印刷配线基板，其中所述硫醇化合物的硫醇当量(g/eq)为2100以下。
[0018](3)如(I)或(2)所述的印刷配线基板，其中所述硫醇化合物的分子量为8400以下。
[0019](4)如(I)至(3)中任一项所述的印刷配线基板，其中所述硫醇化合物为后述式
(3)所表示的硫醇化合物。
[0020](5) 一种印刷配线基板的制造方法，其包含以下步骤:配线处理步骤，使具有绝缘基板及配置于绝缘基板上的金属配线的核心基板、与含有具有4个以上的式(I)所表示的官能基的硫醇化合物的金属表面处理液接触，然后以溶剂清洗核心基板，使具有4个以上的后述式(I)所表示的官能基的硫醇化合物结合于金属配线表面上 '及
[0021]绝缘层形成步骤，于配线处理步骤后，于经处理的核心基板上形成绝缘层。
[0022](6)如(5)所述的印刷配线基板的制造方法，其中所述硫醇化合物的硫醇当量(g/eq)为2100以下。
[0023](7)如(5)或(6)所述的印刷配线基板的制造方法，其中所述硫醇化合物的分子量为8400以下。
[0024](8)如(5)至(7)中任一项所述的印刷配线基板的制造方法，其中所述硫醇化合物为后述式(3)所表示的硫醇化合物。
[0025](9) 一种印刷配线基板用的金属表面处理液，其含有具有4个以上的后述式(I)所表示的官能基的硫醇化合物，用于对金属配线表面进行处理以提高印刷配线基板中的金属配线与绝缘层的密接性。
[0026](10) 一种IC封装基板，其具有如⑴至(4)中任一项所述的印刷配线基板。
[0027]发明的效果
[0028]根据本发明，可提供一种绝缘层的密接性优异的印刷配线基板及其制造方法。
[0029]另外，根据本发明，亦可提供一种印刷配线基板用的金属表面处理液，用以对该制造方法中使用的金属配线进行表面处理。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为依序表示本发明的印刷配线基板的制造方法中的自基板至印刷配线基板为止的各步骤的示意性剖面图。
[0031]图2为表示核心基板的其他态样的示意性剖面图。
【具体实施方式】
[0032]以下，对本发明的印刷配线基板及其制造方法以及金属表面处理液的合适态样进行说明。
[0033]首先，对与本发明的先前技术比较的特征点加以详述。
[0034]本发明的特征点在于以下方面:使含有4个以上的后述式(I)所表示的官能基(以下亦适宜称为官能基A)的硫醇化合物(以下亦简称为硫醇化合物)的层插入至金属配线与绝缘层之间。即，该化合物的层发挥补助金属配线与绝缘层之间的密接性的作用(密接补助层的作用)。该化合物经由官能基A而结合于金属配线，提高对绝缘层的亲和性。特别是于绝缘层含有具有环氧基的环氧树脂或具有(甲基)丙烯酸酯基的(甲基)丙烯酸酯树脂的情形时，与该化合物的反应性优异，结果金属配线与绝缘层之间的密接性更优异。
[0035]另外，本发明的制造方法的特征可列举以下方面:使含有硫醇化合物的金属表面处理液与具有金属配线的核心基板接触后，进而使用溶剂(清洗溶剂)进行清洗。本
【发明者】等人发现，若绝缘基板上残存未反应的物理吸附的硫醇化合物，则会在设置于核心基板上的绝缘层与绝缘基板之间产生密接不良等，导致短路。基于上述发现进行了研究，结果发现，藉由实施如本发明般的处理，而将绝缘基板上的硫醇化合物去除，并且可确保金属配线与绝缘层的密接性。
[0036]首先，对本发明的印刷配线基板的制造方法加以详述，然后对所制造的印刷配线基板的合适态样加以详述。
[0037]本发明的印刷配线基板的制造方法较佳为包含配线处理步骤、干燥步骤及绝缘层形成步骤。再者，干燥步骤为任意步骤，是视需要而实施。
[0038]以下，参照图式，对各步骤中使用的材料及步骤的顺序加以详述。
[0039][配线处理步骤]
[0040]于配线处理步骤中，首先使具有绝缘基板及配置于绝缘基板上的金属配线的核心基板(附有金属配线的绝缘基板)、与含有具有4个以上的后述式(I)所表示的官能基的硫醇化合物的金属表面处理液接触(接触步骤)。然后，以溶剂(清洗溶剂)清洗所得的核心基板(清洗步骤)。更具体而言，接触步骤为使核心基板与金属表面处理液接触，以硫醇化合物覆盖核心基板的绝缘基板表面及金属配线表面的步骤。另外，清洗步骤为使用溶剂清洗核心基板，将绝缘基板表面上的硫醇化合物去除的步骤。藉由该步骤，硫醇化合物以覆盖金属配线的表面的方式结合，后述绝缘层与核心基板的密接性提高。
[0041]首先，对配线处理步骤中使用的材料(核心基板、金属表面处理液、清洗溶剂等)进行说明，然后对该步骤的顺序进行说明。
[0042](核心基板)
[0043]该步骤中使用的核心基板(内层基板)只要具有绝缘基板及配置于绝缘基板上的金属配线，且将金属配线配置于最外层即可。换言之，核心基板为至少具有绝缘基板及金属配线的积层构造，且于最外层配置有金属配线。图1(A)中示出核心基板的一个态样，核心基板10具有绝缘基板12、及配置于绝缘基板12上的金属配线14。金属配线14于图1 (A)中是仅设置于基板的单面，但亦可设置于两面。即，核心基板10可为单面基板，亦可为两面基板。
[0044]绝缘基板只要可支持金属配线，则并无特别限制。例如可使用有机基板、陶瓷基板、硅基板、玻璃基板等。
[0045]有机基板的材料可列举树脂，例如较佳为使用热硬化性树脂、热塑性树脂或将该些树脂混合而成的树脂。热硬化性树脂例如可列举酚树脂、脲树脂、三聚氰胺树脂、醇酸树脂、丙烯酸系树脂、不饱和聚酯树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂(dialIyl phthalateresin)、环氧树脂、娃酮树脂(silicone resin)、呋喃树脂、酮树脂、二甲苯树脂、苯并环丁烯树脂等。热塑性树脂例如可列举聚酰亚胺树脂、聚苯醚树脂(polyphenylene oxideresin)、聚苯硫醚树脂、芳香族聚酰胺树脂(aramid resin)、液晶聚合物等。
[0046]再者，有机基板的材料亦可使用玻璃织布、玻璃不织布、芳香族聚酰胺织布、芳香族聚酰胺不织布、芳香族聚酰胺织布或使该些布含浸所述树脂而成的材料等。
[0047]金属配线主要包含金属。金属的种类并无特别限制，可列举铜或铜合金、银或银合金、锡、钯、金、镍、铬、钼、铁、镓、铟或该些金属的组合等。
[0048]于绝缘基板上形成金属配线的方法并无特别限制，可采用公知的方法。具代表性的方法可列举:利用蚀刻处理的减成法(subtractive process)、或利用电镀的半加成法(sem1-additive process)。
[0049]再者，金属配线中，亦可于不损及本发明的效果的范围内含有黏合树脂(binderresin)等有机物。
[0050]金属配线的宽度并无特别限制，就印刷配线基板的高积体化的方面而言，较佳为0.5 μ m ?1000 μ m,更佳为 0.5 μ m ?25 μ m,进而佳为 0.5 μ m ?10 μ m。
[0051]金属配线间的间隔并无特别限制，就印刷配线基板的高积体化的方面而言，较佳为0.5 μ m?1000 μ m,更佳为0.5 μ m?25 μ m,进而佳为0.5 μ m?10 μ m。
[0052]另外，金属配线的图案形状并无特别限制，可为任意图案。例如可列举直线状、曲线状、矩形状、圆状等。
[0053]金属配线的厚度并无特别限制，就印刷配线基板的高积体化的方面而言，较佳为I μ m?1000 μ m,更佳为3 μ m?25 μ m,进而佳为10 μ m?20 μ m。
[0054]于本发明中，可于不对金属配线的表面进行粗面化处理的情况下确保与后述绝缘层的密接性。因此，金属配线的表面粗糙度Rz并无特别限制，就所得的印刷配线基板的高频特性等方面而言，较佳为10 μ m以下，更佳为0.001 μ m?2 μ m,进而佳为0.01 μ m?0.9 μ m，尤其特佳为0.02 μ m?0.5 μ m。
[0055]再者，Rz是依照JISB0601 (1994年)来测定。
[0056]本步骤中使用的核心基板的其他态样可列举:分别交替具有2个以上的绝缘基板与2层以上的金属配线的多层配线基板。例如亦可于绝缘基板12与金属配线14之间依序具备其他金属配线50 (金属配线层)及其他绝缘基板40 (参照图2)。再者，亦可于基板12与金属配线14之间依序分别交替含有2层以上其他金属配线50及其他绝缘基板40。
[0057]另外，核心基板10亦可为所谓的刚性基板、柔性基板、刚柔结合基板。
[0058]另外，亦可于绝缘基板中形成有通孔。于在绝缘基板的两面上设有金属配线的情形时，亦可藉由在该通孔内填充金属(例如铜或铜合金)，将两面的金属配线导通。
[0059](金属表面处理液)
[0060]本步骤中使用的金属表面处理液含有具有4个以上的式(I)所表示的官能基(以下亦适宜称为官能基A)的硫醇化合物。式(I)中，*表示键结位置。
[0061][化I]
[0062]HS-CH2-* 式(I)
[0063]该处理液是用于对金属配线表面进行处理，以用于提高印刷配线基板中的金属配线与后述绝缘层的密接性的处理液。即，该处理液是对金属配线赋予硫醇化合物，使金属配线与绝缘层之间的密接性提高的处理液。
[0064]首先，以下对硫醇化合物加以详述，然后对任意成分(溶剂等)加以详述。
[0065](硫醇化合物)
[0066]硫醇化合物中含有4个以上的官能基A。藉由含有4个以上的该基，核心基板中的金属配线与绝缘层的密接性提高。另外，官能基A的个数的上限并无特别限制，就化合物合成方面的限制的观点而言，较佳为200以下。其中，就绝缘层的密接性更优异的方面而言，官能基A的个数较佳为4~20,更佳为4~10,进而佳为4~6。
[0067] 于官能基A的个数为3个以下的情形时，绝缘层的密接性极差。
[0068]再者，藉由在本发明的硫醇化合物中具有HS基键结于亚甲基的式(I)所表示的官能基(所谓的一级硫醇基)，可获得所需的效果。
[0069]另一方面，于-C (CH3) H-SH等所谓的二级硫醇基、或_S_SH等二硫醚基、或HS基键结于三嗪环或苯环而成的基的情况下，HS基的活性低。因此，使用具有该些基的化合物的情形时，绝缘层的密接性极差。
[0070]硫醇化合物的硫醇当量(g/eq)并无特别限制，就绝缘层的密接性更优异的方面而言，较佳为2100以下，更佳为400以下，进而佳为250以下。再者，关于下限，并无特别限制，就具有HS基(分子量为33)的化合物的合成方面的观点而言，通常超过33。
[0071]再者，所谓硫醇当量，表示硫醇化合物中所含的巯基(HS基)的每单位数量的分子的大小。
[0072]硫醇化合物的分子量并无特别限制，就绝缘层的密接性更优异、于溶剂等中的溶解性优异的方面而言，较佳为8400以下，更佳为3000以下，特佳为2000以下。再者，关于下限，并无特别限制，就硫醇化合物的合成方面的观点而言，通常为200以上。
[0073]硫醇化合物中的硫原子含量(硫原子的含有比例)并无特别限制，就绝缘层的密接性更优异的方面而言，较佳为20wt %以上，更佳为24wt %~70wt %。其中，就绝缘层的密接性特别优异的方面而言，较佳为35wt%以上，更佳为35wt%~ 64wt%。
[0074]再者，该硫原子含量表示硫醇化合物的总分子量中的硫原子的含量)。
[0075]硫醇化合物中亦可含有娃原子，娃原子含量与HS基含量的重量比(娃原子含量/HS基含量)较佳为0.7以下，更佳为0.44以下，进而佳为0.22以下。再者，下限并无特别限制，为O。若为上述范围，则绝缘层的密接性更优异。
[0076]再者，HS基含量表示硫醇化合物的总分子量中的HS基的含量)，硅原子含量表示硫醇化合物的总分子量中的硅原子的含量)。
[0077]另外，于硫醇化合物中含有硅原子的情形时，硅原子含量与硫原子含量的重量比(硅原子含量/硫原子含量)较佳为0.35以下，更佳为0.18以下，进而佳为0.09以下。再者，下限并无特别限制，为O。若为上述范围，则绝缘层的密接性更优异。
[0078]硫醇化合物的合适态样可列举以下的式(2)所表示的硫醇化合物。若为该态样，则绝缘层的密接性更优异。
[0079][化2]
[0080]
(HS—CH*>—^
'~ 式(2)
[0081]式(2)中，LI表示单键或二价的连结基。二价的连结基可列举二价的脂肪族烃基(较佳为碳数I~8)、二价的芳香族烃基(较佳为碳数6~12)、-0-、-S-、-S02-、-N(R)-(R:烷基)、-CO-、-NH-, -COO-, -CONH-或将该些基组合而成的基(例如伸烷氧基、伸烷氧基羰
基、伸烷基擬氧基等)等。[0082]二价的脂肪族烃基(例如伸烷基)例如可列举亚甲基、伸乙基、伸丙基或伸丁基
坐寸O
[0083]二价的芳香族烃基例如可列举伸苯基、伸萘基等。
[0084]式⑵中，X表示可含有硫原子或氧原子的η价的烃基。
[0085]烃基的碳数并无特别限制，就操作性、于溶剂中的溶解性等方面而言，较佳为碳数I~20，更佳为碳数I~8。烃基更具体可列举脂肪族烃基、芳香族烃基或将该些烃基组合而成的基。
[0086]脂肪族烃基并无特别限制，就操作性优异、绝缘层的密接性更优异的方面而言，较佳为碳数I~10，更佳为碳数I~8。
[0087]芳香族烃基并无特别限制，就操作性优异、绝缘层的密接性更优异的方面而言，较佳为碳数I~10，更佳为碳数I~7。
[0088]式⑵中，η表示4以上的整数。其中，就合成容易、绝缘层的密接性更优异的方面而言，较佳为4~20,更佳为4~6。
[0089]式⑵所表示的硫 醇化合物的合适态样可列举式(3)所表示的硫醇化合物。若为该态样，则绝缘层的密接性更优异。
[0090][化3]
【权利要求】
1.一种印刷配线基板，其具备绝缘基板、配置于所述绝缘基板上的金属配线、及配置于所述金属配线的绝缘层，并且 于所述金属配线与所述绝缘层的界面插入具有4个以上的式(I)所表示的官能基的硫醇化合物的层， [化I] HS-CH2-* 式(I) (上述式(I)中，*表示键结位置)。
2.根据权利要求1所述的印刷配线基板，其中所述硫醇化合物的硫醇当量(g/eq)为2100以下。
3.根据权利要求1或2所述的印刷配线基板，其中所述硫醇化合物的分子量为8400以下。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的印刷配线基板，其中所述硫醇化合物为以下的式(3)所表示的硫醇化合物，
5.一种印刷配线基板的制造方法，其包含以下步骤: 配线处理步骤，使具有绝缘基板及配置于所述绝缘基板上的金属配线的核心基板、与含有具有4个以上的式(I)所表示的官能基的硫醇化合物的金属表面处理液接触，然后以溶剂清洗所述核心基板，于金属配线表面上形成所述具有4个以上的式(I)所表示的官能基的硫醇化合物的层；以及 绝缘层形成步骤，于所述配线处理步骤后，于经处理的所述核心基板上形成绝缘层； [化3] HS-CH2-* 式(I) (上述式(I)中，*表示键结位置)。
6.根据权利要求5所述的印刷配线基板的制造方法，其中所述硫醇化合物的硫醇当量(g/eq)为 2100 以下。
7.根据权利要求5或6所述的印刷配线基板的制造方法，其中所述硫醇化合物的分子量为8400以下。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的印刷配线基板的制造方法，其中所述硫醇化合物为以下的式(3)所表示的硫醇化合物， [化4]
9.一种印刷配线基板用的金属表面处理液，其含有具有4个以上的式(I)所表示的官能基的硫醇化合物，且是用于对金属配线表面进行处理以提高印刷配线基板中的所述金属配线与绝缘层的密接性， [化5] HS-CH2-* 式(I) (上述式 (I)中，*表示键结位置)。
10.一种IC封装基板，其具有如权利要求1-4中任一项所述的印刷配线基板。
【文档编号】H05K3/38GK103477728SQ201280015917
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2012年3月16日 优先权日:2011年3月30日
【发明者】南高一 申请人:富士胶片株式会社