| 【発明の名称】 |
回路形成用金属箔付き粘着テープ及び回路基板の製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】下村 和弘
【住所又は居所】埼玉県蓮田市黒浜３５３５ 積水化学工業株式会社内
|
| 【要約】 |
【課題】回路形成工程では金属箔を強固に支持し、剥離工程では容易に剥離可能な、回路基板製造時の工程管理が簡便な回路形成用金属箔付き粘着テープ及び回路基板の製造方法を提供する。
【解決手段】フィルム基材に粘着剤層が積層されてなる粘着テープに金属箔が貼付されてなる回路形成用金属箔付き粘着テープであって、粘着剤層を構成する粘着剤が、（メタ）アクリル酸アルキルエステル１００重量部及びカルボキシル基を有するビニル系酸モノマー１〜２０重量部からなる組成物を共重合して得られる共重合体１００重量部に対し、カチオン重合性化合物が５〜１５重量部及び光カチオン重合開始剤が配合されてなる回路形成用金属箔付き粘着テープ。及びそれを用いて回路を形成し絶縁基板に転写する工程、紫外線を照射する工程、粘着テープを（好ましくは加熱して）剥離する工程を備える回路基板の製造方法。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 フィルム基材に粘着剤層が積層されてなる粘着テープの粘着剤層に金属箔が貼付されてなる回路形成用金属箔付き粘着テープであって、前記粘着剤層を構成する粘着剤が、（メタ）アクリル酸アルキルエステル１００重量部及びカルボキシル基を有するビニル系酸モノマー１〜２０重量部からなる組成物を共重合して得られる共重合体１００重量部に対し、カチオン重合性化合物が５〜１５重量部及び有効量の光カチオン重合開始剤が配合されてなることを特徴とする回路形成用金属箔付き粘着テープ。
【請求項２】 請求項１記載の回路形成用金属箔付き粘着テープにおける金属箔にエッチング加工により回路を形成し、回路が形成された金属箔を絶縁基板に転写する工程、金属箔の転写後に粘着剤層に紫外線を照射する工程、及び粘着テープを剥離する工程をこの順に備えることを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項３】 請求項１記載の回路形成用金属箔付き粘着テープにおける金属箔にエッチング加工により回路を形成し、回路が形成された金属箔を絶縁基板に転写する工程、金属箔の転写後に粘着剤層に紫外線を照射する工程、及び粘着テープを加熱して剥離する工程をこの順に備えることを特徴とする回路基板の製造方法。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回路形成用金属箔付き粘着テープ及び回路基板の製造方法に関し、詳しくは、回路形成用金属箔付き粘着テープにおける金属箔にエッチング加工により回路を形成した後に、金属箔を絶縁基板に転写することにより回路基板を製造する際に好適に用いられる回路形成用金属箔付き粘着テープ及びそれを用いた回路基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、基板上に回路を形成した回路基板の製造方法として種々検討がなされており、例えば特開昭６４−６４３９２号公報では、特定の金属箔が基材（基体シート）上に剥離可能に付着してなる回路形成用転写シートの、金属箔をエッチング加工して回路パターンを形成し、上記回路パターンが形成された転写シートを成形金型に組み込み、溶融樹脂を注入し冷却して成形体とした後、上記基材を剥離して回路パターンを樹脂基板上に残すことにより回路基板を製造する方法が開示されている。
【０００３】この方法においては、上記金属箔を基材上に剥離可能に付着させるための例えば粘着剤層（上記公報においては剥離層）には、エッチング工程では金属箔を強固に支持し、基材の剥離工程では容易に剥離可能であることが要求される。特に、樹脂フィルム上で金属箔をレジスト法などによって回路形成する際に、薬液（エッチング液）が金属箔と粘着剤との界面に進入すると、配線回路の一部が変色したり、脱落が発生するという問題があるため、エッチング液の侵入を防止することが不可欠である。
【０００４】上記の要求を満たす具体的な方法として、例えば、特開平９−２１７０４３号公報には、プラスチックフィルム基材と粘着剤から構成され、該粘着剤の融点より高い温度での接着力が、融点より低い温度での接着力の３倍以上となる特性を有する金属箔保持用粘着フィルムを用い、粘着剤の融点より高い温度で金属箔に金属箔保持用粘着フィルムを貼り付けてエッチング加工を行い、その後粘着剤の融点より低い温度で金属箔保持用粘着フィルムを剥離する金属箔のエッチング方法が開示されている。しかしながら、上記の方法では高温加熱装置の設置や、各工程毎の温度管理が必要となり、工程管理が複雑になるという問題があった。また、近年の回路パターンの更なる微細化にともない、上記の剥離工程では更に容易に剥離可能な性能が求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の回路形成用金属箔付き粘着テープの問題点を解消するため、カチオン重合性化合物を用いた光カチオン重合反応に着目しなされたものであり、本発明の目的は、回路形成工程では金属箔を強固に支持し、剥離工程では容易に剥離可能である粘着剤を用いた、回路基板の製造における工程管理が簡便な回路形成用金属箔付き粘着テープ及びそれを用いた回路基板の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の回路形成用金属箔付き粘着テープは、フィルム基材に粘着剤層が積層されてなる粘着テープの粘着剤層に金属箔が貼付されてなる回路形成用金属箔付き粘着テープであって、前記粘着剤層を構成する粘着剤が、（メタ）アクリル酸アルキルエステル１００重量部及びカルボキシル基を有するビニル系酸モノマー１〜２０重量部からなる組成物を共重合して得られる共重合体１００重量部に対し、カチオン重合性化合物が５〜１５重量部及び有効量の光カチオン重合開始剤が配合されてなることを特徴とする。請求項２記載の回路基板の製造方法は、請求項１記載の回路形成用金属箔付き粘着テープにおける金属箔にエッチング加工により回路を形成し、回路が形成された金属箔を絶縁基板に転写する工程、金属箔の転写後に粘着剤層に紫外線を照射する工程、及び粘着テープを剥離する工程をこの順に備えることを特徴とする。請求項３記載の回路基板の製造方法は、請求項１記載の回路形成用金属箔付き粘着テープにおける金属箔にエッチング加工により回路を形成し、回路が形成された金属箔を絶縁基板に転写する工程、金属箔の転写後に粘着剤層に紫外線を照射する工程、及び粘着テープを加熱して剥離する工程をこの順に備えることを特徴とする。
【０００７】以下に本発明をさらに詳細に説明する。本発明に用いられるフィルム基材は、支持体としての適度の腰の強さと、紫外線照射時に粘着剤層中の光カチオン重合開始剤を励起させカチオン重合性化合物を重合することができる程度の透明性を有するものであれば特に限定されない。又、回路形成後の寸法変化による不具合を解消するために、熱収縮の小さい材料であることが好ましい。その材質としては後に詳述するように、ポリエチレンテレフタレート系樹脂が好ましい例として挙げられる。
【０００８】本発明において粘着剤層に用いられる粘着剤は、（メタ）アクリル酸アルキルエステル１００重量部及びカルボキシル基を有するビニル系酸モノマー１〜２０重量部からなる組成物を共重合して得られる共重合体１００重量部に対し、カチオン重合性化合物が５〜１５重量部及び有効量の光カチオン重合開始剤が配合されてなるものである。
【０００９】上記（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル等が挙げられる。尚、本発明で言う「（メタ）アクリル酸」とは「アクリル酸」または「メタクリル酸」を意味する。
【００１０】上記カルボキシル基を有するビニル系酸モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。カルボキシル基を有するビニル系酸モノマーの配合量は、（メタ）アクリル酸アルキルエステル１００重量部に対して１〜２０重量部とされる。配合量が１重量部に満たない場合は、得られる粘着剤の強度が不足し、剥離時に糊割れによる糊残りが生じ易くなる。また、配合量が２０重量部を越える場合は、得られる粘着剤の極性が高くなり、金属箔との粘着力が強くなり過ぎて剥離が困難になりやすい。
【００１１】上記（メタ）アクリル酸アルキルエステル及びカルボキシル基を有するビニル系酸モノマーからなる組成物を共重合して得られる共重合体は、通常、架橋剤によって架橋されたものであることが好ましく、その架橋度は７０〜９０％であることが好ましい。共重合体が架橋構造を有することによって、得られる粘着剤の金属箔に対する保持力が高くなり、また、寸法安定性も向上する。上記架橋度が７０％に満たない場合は、得られる粘着剤の強度が不足し剥離時に糊割れによる糊残りが生じ易くなり、架橋度が９０％を越える場合は、金属箔の表面凹凸に粘着剤が埋め込まれることにより、金属箔との接着力が強くなり過ぎ剥離が困難になることがある。
【００１２】上記架橋剤としては、特に限定されず、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、アジリジン系架橋剤、金属キレート系架橋剤などが挙げられる。
【００１３】本発明において用いられる上記カチオン重合性化合物としては、分子内にエポキシ基のような光カチオン重合性の官能基を有する化合物であれば特に限定されず、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂等が挙げられる。上記カチオン重合性化合物の配合量は、多すぎると、粘着剤の凝集力が低下し、回路形成時の寸法精度が落ちたり、転写時に回路パターンが歪んだりすることがあり、少なすぎると所望の再剥離性向上効果が得られないことがあるので、上記共重合体１００重量部に対して５〜１５重量部とされる。
【００１４】上記光カチオン重合開始剤としては、光を照射することにより活性化され、上記カチオン重合性化合物を反応させ得るものであれば特に限定されず、例えば、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ハロニウム塩、芳香族スルホニウム塩等のオニウム塩類や、鉄−アレン錯体、チタノセン錯体、アリールシラノール−アルミニウム錯体等の有機金属錯体類や、ニトロベンジルエステル、スルホン酸誘導体、燐酸エステル、フェノールスルホン酸エステル、ジアゾナフトキノン、Ｎ−ヒドロキシイミドスルホナート等が挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、２種以上併用されてもよい。上記光カチオン重合開始剤の配合量は、特に限定されず、粘着テープが金属箔から容易に剥離可能な点で、上記共重合体１００重量部に対して０．１〜５重量部であることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ更に説明する。図１は、本発明の回路形成用金属箔付き粘着テープの一例を示す模式断面図である。本発明の回路形成用金属箔付き粘着テープの構成は、例えば、図１に例示するように、フィルム基材１に粘着剤層２が積層された粘着テープ４に金属箔３が貼着されてなるものである。
【００１６】上記フィルム基材１としては、例えば、ポリエステル系樹脂（好ましくはポリエチレンテレフタレート系樹脂）、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等からなるフィルムが挙げられる。
【００１７】上記粘着剤層２の厚みとしては、特に限定されず、１〜２０μｍであることが好ましい。１μｍに満たない場合は、粘着剤２を塗布する際の塗布厚精度が悪くなることがあり、２０μｍを越える場合は、回路現像工程（エッチング工程〜洗浄工程）における乾燥時や、回路転写工程などで加熱を行った場合に、粘着剤層２の寸法変化による回路の寸法変化が大きくなり過ぎることがある。
【００１８】上記金属箔３としては、一般的な回路形成用のものを用いることができ、特に限定されず、例えば、銅、ニッケル、アルミニウム、銀などからなるものが挙げられ、中でも銅箔が好ましい。上記フィルム基材１、金属箔３の厚みは、特に限定されず、構成に応じて適宜の厚みとされる。
【００１９】本発明の回路基板の製造方法は、回路形成用金属箔付き粘着テープにおける金属箔にエッチング加工により回路を形成し、回路が形成された金属箔をプリント配線基板などの絶縁基板に転写する工程、粘着剤層２に紫外線を照射する工程、及び粘着テープ４を剥離する工程をこの順に備えることを特徴とする。上記エッチング加工の方法としては、従来公知の方法を用いることができ特に限定されず、例えば、上記回路形成用金属箔付き粘着テープの金属箔３に対してフォトエッチング法を用いる方法などが挙げられる。
【００２０】上記回路を絶縁基板に転写する方法としては、特に限定されず、例えば、上記エッチング加工により得られた、回路状に形成された金属箔３（以後、単に回路という場合がある）が貼着された粘着テープ４の金属箔３が貼着された側の面が絶縁基板と接するように直接絶縁基板に貼り合わせる方法などが挙げられる。上記転写後には、通常、熱プレス等を用いて回路を基材に密着させ、回路を絶縁基板の貼り合わせ面に埋没させ、絶縁基板に回路を強固に保持させる等の方法が採られる。
【００２１】本発明の製造方法においては、上記回路の転写後に粘着剤層２に紫外線を照射することが必要である。紫外線を照射することにより、粘着剤層２中のカチオン重合性化合物の反応が進行し、粘着剤層２の硬化が進行することによって粘着力が低下し、後の剥離工程で粘着テープ４が容易に剥離可能となる。
【００２２】上記粘着テープ４を剥離する工程においては、回路状に形成された金属箔３を絶縁基板上に残して、粘着テープ４が剥離される。この場合、粘着テープ４を加熱して剥離すると剥離が更に容易になる点で好ましい。加熱時の温度は、上記効果を発揮するものであれば特に限定されないが、４０〜８０℃であることが好ましい。上記により得られた回路基板は、必要に応じて複数枚重ねて熱プレスなどにより一体化することで、多層基板としても使用される。
【００２３】（作用）本発明の回路形成用金属箔付き粘着テープは、特定量の（メタ）アクリル酸アルキルエステル及びカルボキシル基を有するビニル系酸モノマーからなる組成物を共重合して得られる共重合体に対し、特定量のカチオン重合性化合物が配合された粘着剤が用いられるので、カチオン重合性化合物が未反応状態では、粘着剤が金属箔表面の凹凸に追従し易くなるための可塑剤として働き、高い粘着力を有する粘着剤層が得られ金属箔を強固に保持できるとともに、粘着剤層に紫外線を照射することにより、剥離の際には、粘着剤層中の上記カチオン重合性化合物の反応により粘着剤層の硬化が進行することによって粘着力が低下し、容易に剥離可能なものとなるものと考えられる。上記において、粘着テープを加熱して剥離すると、さらに容易に剥離可能となる。この場合の作用機構は必ずしも明らかではないが、加熱により粘着剤層中の未反応成分が二次反応することで、さらに粘着剤層の硬化が進行し、粘着力が低下するためと推定される。
【００２４】
【実施例】以下に実施例および比較例を示すことにより、本発明を具体的に説明する。尚、本発明は下記実施例のみに限定されるものではない。
（実施例１）図１に例示するような回路形成用金属箔付き粘着テープを作製するため、アクリル酸アルキルエステルとしてアクリル酸ブチル１００重量部、カルボキシル基を有するビニル系酸モノマーとしてアクリル酸１０重量部の組成からなるモノマー混合物を共重合し、ベース粘着剤を得た。このベース粘着剤１００重量部に対し、光カチオン重合性化合物としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂６重量部、光カチオン重合開始剤として芳香族スルホニウム塩型光カチオン重合開始剤（旭電化工業社製、商品名「オプトマーＳＰ１７０」）１重量部、架橋剤として芳香族イソシアネート（日本ポリウレタン社製、商品名「コロネートＬ−４５」）７重量部を配合して粘着剤を得た。得られた粘着剤を、乾燥後の厚みが５μｍとなるようにフィルム基材１（ポリエチレンテレフタレート系樹脂フィルム、厚み３８μｍ）上に塗布し、１２０℃の温度で３分乾燥し粘着剤層２を形成したものに、金属箔３として厚み１２μｍの銅箔を貼付し１週間養生を行って、回路形成用金属箔付き粘着テープを得た。
【００２５】（実施例２）光カチオン重合性化合物としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を１０重量部としたこと以外は実施例１と同様にして、回路形成用金属箔付き粘着テープを得た。
（比較例１）光カチオン重合性化合物としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を２重量部としたこと以外は実施例１と同様にして、回路形成用金属箔付き粘着テープを得た。
（比較例２）光カチオン重合性化合物としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を２０重量部としたこと以外は実施例１と同様にして、回路形成用金属箔付き粘着テープを得た。
【００２６】上記実施例及び比較例について以下の評価を行った。
（試作評価）得られた回路形成用金属箔付き粘着テープを用いて以下の方法で回路基板の試作を行い、エッチング工程及び剥離工程における実用性評価を実施した。
製造方法：エッチング工程として回路形成用金属箔付き粘着テープの金属箔３（銅箔）に対し、フォトエッチング法を用いて回路形成を行った。次に回路が形成された面が絶縁基板と接するように貼り合わせて転写し、熱プレス（温度１３０℃、圧力２ＭＰａ）により回路を基板の貼り合わせ面に埋没させた。次いで高圧水銀灯を用いて、３７０ｎｍの波長領域の光を積算光量が２Ｊ／ｃｍ2となるように紫外線を照射し、１時間放置した後、回路を基板上に残して、粘着テープ４を剥離した。剥離時は、加熱せずに剥離する場合と、５０℃の温度で１分間加熱しながら剥離する場合の双方について評価した。
【００２７】（粘着力評価）実施例及び比較例の回路形成用金属箔付き粘着テープについて、金属箔３と粘着テープ４との粘着力について、以下の方法で粘着力を測定した。
（１）紫外線照射前の粘着力：ＪＩＳ Ｚ ０２３７に準じて、引っ張り速度３００ｍｍ／分の条件で１８０度方向に引き剥がし、粘着力を測定した。
（２）紫外線照射後の粘着力（加熱なし）：高圧水銀灯を用いて、３７０ｎｍの波長領域の光を積算光量が２Ｊ／ｃｍ2となるように紫外線を照射し、１時間放置した後、ＪＩＳ Ｚ ０２３７に準じて、引っ張り速度３００ｍｍ／分の条件で１８０度方向に引き剥がし、粘着力を測定した。
（３）紫外線照射後の粘着力（加熱有り）：高圧水銀灯を用いて、３７０ｎｍの波長領域の光を積算光量が２Ｊ／ｃｍ2となるように紫外線を照射し、１時間放置した後、５０℃の温度で１分間加熱しながら、ＪＩＳ Ｚ ０２３７に準じて、引っ張り速度３００ｍｍ／分の条件で１８０度方向に引き剥がし、粘着力を測定した。
上記評価結果は表１に示した。
【００２８】
【表１】
表１より明らかなように、本発明の実施例においては、エッチング工程及び剥離工程の双方共に良好な性能を発揮するとともに、紫外線照射前の粘着力は高く、紫外線照射後は粘着力が低下し良好な剥離性を発揮し得ることが判明した。また、剥離時に加熱した場合はさらに粘着力が低下し良好な剥離性を発揮し得ることが判った。
【００２９】
【発明の効果】本発明の回路形成用金属箔付き粘着テープは、フィルム基材に粘着剤層が積層されてなる粘着テープの粘着剤層に金属箔が貼付されてなる回路形成用金属箔付き粘着テープであって、前記粘着剤層を構成する粘着剤が、特定量の（メタ）アクリル酸アルキルエステル及びカルボキシル基を有するビニル系酸モノマーからなる組成物を共重合して得られる共重合体に対し、特定量のカチオン重合性化合物が配合されてなるものが用いられるので、カチオン重合性化合物が未反応状態では、粘着剤層が高い粘着力を有し金属箔を強固に保持できるとともに、粘着剤層に紫外線を照射することにより、剥離の際には粘着力が低下し容易に剥離可能なものとなる。本発明の回路基板の製造方法は回路形成用金属箔付き粘着テープにおける金属箔にエッチング加工により回路を形成し、回路が形成された金属箔を絶縁基板に転写する工程、金属箔の転写後に粘着剤層に紫外線を照射する工程、及び粘着テープを剥離する工程をこの順に備えるので、回路形成工程では金属箔を強固に保持することができ、紫外線照射後の剥離工程では、転写された回路が微細な回路パターンであっても粘着テープが容易に剥離可能となり、複雑な温度制御等が不要で工程管理が簡便な回路基板の製造方法を提供することができる。上記製造方法において、粘着テープを加熱して剥離する場合は、上記効果はさらに確実なものとなる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２１７４
【氏名又は名称】積水化学工業株式会社
【住所又は居所】大阪府大阪市北区西天満２丁目４番４号
|
| 【出願日】 |
平成１３年１１月２８日（２００１．１１．２８） |
| 【代理人】 |
|
| 【公開番号】 |
特開２００３−１６０７７０（Ｐ２００３−１６０７７０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年６月６日（２００３．６．６） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−３６２８３１（Ｐ２００１−３６２８３１） |
|