印刷线路基板穿孔用水分散性树脂组合物、由该组合物形成的薄片和使用该薄片的印刷线路基板穿孔方法

摘要

本发明提供在对印刷线路基板进行穿孔时加工位置精度和电镀附着性优异的印刷线路基板穿孔用水分散性树脂组合物、由该组合物形成的穿孔用薄片和使用该薄片的印刷线路基板的穿孔方法。提供含有水溶性高分子(A)、含有作为共聚合成分的以下通式(1)所示化合物的高分子化合物(B)的印刷线路基板穿孔用水分散性树脂组合物、由该组合物形成的穿孔用薄片和采用该穿孔用薄片的印刷线路基板穿孔方法(其中R为氢或甲基，n为10～22的整数) 。

说明书

由该组合物形成的薄片和使用该薄片的印刷线路基板穿孔方法

技术领域

本发明涉及在多层印刷线路基板等的叠层板上形成通孔用的开孔(穿孔)加工中有用的印刷线路基板穿孔用水分散性树脂组合物、由该组合物形成的薄片和使用该薄片的印刷线路基板穿孔方法。

背景技术

在印刷线路基板等的叠层基板上形成通孔用的开孔加工中，孔径大时在基板上直接用钻头进行穿孔，但是在孔径小的通用品基板上，一般在上述基板上配置铝箔等的金属薄膜和各种水溶性化合物的层，并用钻头、锥子或者冲孔器等进行穿孔。

在上述方法中，使用水溶性化合物膜的目的是为了防止由基板表面凹凸造成的钻头部的偏离，将钻头前端部正确地设定在通孔部的位置上，也就是以确保加工位置精度为目的。进一步使用铝箔是为了防止在基板穿孔完成后，在拔出钻头时基板上的铜面发生剥离，即为了防止毛刺，同时避免由于穿孔时通孔部发热而引起穿孔部筛孔堵塞或附着切削碎屑的问题，通过利用该铝箔/水溶性化合物膜的叠层，可高效率地实施通孔加工。此外，水溶性化合物膜还具有的优点是通过在穿孔完成后水洗基板，可以将其从基板除去。

作为公开以该目的使用的水溶性化合物的公知文献，有以下文献。例如，在①特开平4-92488号公报、②特开平4-92494号公报中公开了在基板的单面或双面上配置聚乙二醇、聚丙二醇。在③特开平7-96499号公报中，公开了配置由聚氧化烯化合物与多价羧酸和/或二异氰酸酯化合物形成的水溶性高分子。在④特开平10-6298号公报中，公开了配置由该水溶性高分子和金属化合物形成的组合物。

但在上述①、②公开的技术中，在实施通孔的穿孔操作时，在水溶性化合物膜的表面上容易产生发粘，特别是在高湿度气氛下等的水分多的条件下，通孔部的加工位置精度下降，或者以膜状使用水溶性化合物时，其成形性差，存在着难以成形为薄片状的问题。

另外，在上述③、④公开的技术中，用钻头直径如0.15mm的细钻头连续实施穿孔时，在加工位置精度方面存在着改善的余地。

还有，在①～④任一的公开技术中，对于作为最近的更高品质要求之一的电镀附着性，即，在通孔内电镀加工时实施均匀电镀方面，还需要进行较大的改进。

发明内容

本发明为了解决上述问题，进行了深入研究，结果发现采用含有水溶性高分子(A)、特别是聚乙烯醇类树脂，和含有作为共聚合成分的以下通式(1)所示化合物的高分子化合物(B)的印刷线路基板穿孔用水分散性树脂组合物，可解决上述缺点，由此完成本发明。

(其中R为氢或甲基，n为10～22的整数)

即，本发明涉及含有水溶性高分子(A)、含有作为共聚合成分的以下通式(1)所示化合物的高分子化合物(B)的印刷线路基板穿孔用水分散性树脂组合物。

(其中R为氢或甲基，n为10～22的整数)

优选含有30～90重量％的上述水溶性高分子(A)，和10～70重量％的含有作为共聚合成分的以上通式(1)所示化合物的高分子化合物(B)。

上述水溶性高分子(A)优选为聚乙烯醇类树脂。

优选上述聚乙烯醇类树脂的皂化度在65摩尔％以上，且4重量％水溶液的粘度在20℃下为2.5～100mPa·s。

本发明还涉及由印刷线路基板穿孔用水分散性树脂组合物形成的印刷线路基板穿孔用薄片。

本发明还涉及一种印刷线路基板穿孔用薄片，其特征是在基板上层压印刷线路基板穿孔用水分散性树脂组合物。

本发明还涉及一种印刷线路基板的穿孔方法，其特征是在印刷线路基板上配置上述薄片，用钻头对基板进行穿孔。

本发明还涉及一种印刷线路基板的穿孔方法，其特征是将上述薄片的基底材料面与印刷线路基板面相接地进行配置，并用钻头对基板进行穿孔。

发明的最佳实施形式

以下对本发明印刷线路基板穿孔用水分散性树脂组合物进行说明。

本发明的水分散性树脂组合物是由含有水溶性高分子(A)、和含有作为共聚合成分的以上通式(1)所示化合物的高分子化合物(B)配合形成的。

作为该水溶性高分子(A)，可例举出聚乙烯醇类树脂、聚亚烷基二醇、淀粉、聚丙烯酸钠、纤维素衍生物、酪蛋白、藻酸钠、果胶、聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、聚环氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮等。其中，聚乙烯醇类树脂在钻头穿孔时加工位置精度良好，因此优选。以下对使用聚乙烯醇类树脂时的情况进行说明。

作为该聚乙烯醇类树脂，可为聚乙烯醇和改性聚乙烯醇中的任何一种，该聚乙烯醇通过单独聚合醋酸乙烯，并进一步使其皂化进行制造。另外，改性聚乙烯醇是通过使醋酸乙烯和其它不饱和单体的聚合体发生皂化进行制造，或者对聚乙烯醇实施后改性进行制造。

作为上述其它不饱和单体，可例举出如乙烯、丙烯、异丁烯、α-辛烯、α-十二碳烯、α-十八碳烯等的烯烃类，丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、马来酸、无水马来酸、衣康酸等的不饱和酸类、其盐类或单或二烷基酯等，丙烯腈、甲基丙烯腈等的腈类，丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺等的酰胺类，乙烯磺酸、烯丙基磺酸、甲基烯丙基磺酸等的烯烃磺酸或其盐，烷基乙烯醚类、N-丙烯酰胺甲基三甲基铵氯化物、烯丙基三甲基铵氯化物、二甲基烯丙基乙烯酮、N-乙烯吡咯烷酮、氯化乙烯、偏二氯乙烯、聚氧化乙烯(甲基)烯丙基醚、聚氧化丙烯(甲基)烯丙基醚等的聚氧化烯(甲基)烯丙基醚，聚氧化乙烯(甲基)丙烯酸酯、聚氧化丙烯(甲基)丙烯酸酯等的聚氧化烯(甲基)丙烯酸酯，聚氧化乙烯(甲基)丙烯酰胺、聚氧化丙烯(甲基)丙烯酰胺等的聚氧化烯(甲基)丙烯酰胺，聚氧化乙烯(1-(甲基)丙烯酰胺-1，1-二甲基丙基)酯、聚氧化乙烯乙烯醚、聚氧化丙烯乙烯醚、聚氧化乙烯烯丙基胺、聚氧化丙烯烯丙基胺、聚氧化乙烯乙烯胺、聚氧化丙烯乙烯胺等。其中，从便于皂化的观点出发，优选乙烯。

另外，作为后改性方法，可例举出对聚乙烯醇进行乙酰醋酸酯化、缩醛化、氨基甲酸酯化、醚化、接枝化、磷酸酯化、氧化烯化的方法等。

在这些聚乙烯醇类树脂中，优选皂化度在65摩尔％以上，更优选皂化度为70～100摩尔％、特别优选皂化度为75～99摩尔％。该皂化度不足65摩尔％时，穿孔后要通过水洗除去，需要费时，因此不优选。

另外，优选4重量％水溶液的粘度在20℃下为2.5～100mPa·s，更优选为2.5～70mPa·s，特别优选为2.5～60mPa·s。该粘度不足2.5mPa·s时，本发明水分散性树脂组合物以薄膜形状使用时，强度差，穿孔时将破坏薄膜。另一方面，如果超过100mPa·s，则形成薄膜或薄片的制膜性有下降的倾向。上述粘度是以JIS K 6726为基准进行测定的。

以下对本发明水溶性树脂组合物中的高分子化合物(B)进行说明。

该高分子化合物(B)为以下通式(1)所示化合物和其它化合物的共聚体。

(其中R为氢或甲基，n为10～22的整数)

上述通式(1)中的n为10～22的整数，但优选为15～20，与n为9以下的化合物共聚得到的高分子化合物，其成形性差，而与n为23以上的化合物共聚时，高分子化合物(B)与水溶性高分子(A)的相溶性低，因此不优选。

作为用上述通式(1)所示化合物的具体实例，可例举出(甲基)丙烯酸十八烷酯、(甲基)丙烯酸十五烷酯、(甲基)丙烯酸十六烷酯、(甲基)丙烯酸十七烷酯等。其中，从常温结晶性和高温液化流动性观点出发，优选(甲基)丙烯酸十八烷酯。

另外，作为与上述通式(1)所示化合物共聚和其它化合物，没有特别限制。其中，从结晶化时稳定性观点出发，优选丙烯类化合物，作为具体例可例举出(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸环己基酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等。其中，从开孔加工后的清洗性观点出发，优选丙烯酸。

在本发明中，在获得该高分子化合物(B)时，优选上述通式(1)所示化合物与其它化合物的共聚比范围为50/50～95/5(重量比)，更优选在70/30～90/10的范围内。该共聚比范围不足50/50时，在本发明组合物以板状长期放置时，其可塑性下降，而且采用该组合物进行穿孔时电镀附着性也会下降。如果该共聚比范围超过95/5，则在保存穿孔用薄片时，在薄片中有析出凝胶状物质的倾向。

共聚通常采用溶液聚合方法实施，所得的高分子化合物(B)可直接采用反应液，但是通常对树脂浓度进行调整使用。

作为高分子化合物(B)的重均分子量，优选为1000～200000，更优选为3000～100000。重均分子量不足1000时，与水溶性高分子(A)的相溶性差，超过200000时，制作穿孔薄片以及长期放置时，可塑性低，因此不优选。

上述高分子化合物(B)的市售品有作为溶剂溶液来提供的，其中可例举出作为甲基丙烯酸十八烷酯/丙烯酸共聚体的溶剂溶液的新中村化学社制造的“バナレジン2203”、“バナレジン2205”、“バナレジン2206”和“バナレジン2207”等。

在本发明的水分散性树脂组合物中，对于水溶性高分子(A)和高分子化合物(B)的配合量，(A)的配合量优选为30～90重量％，更优选为30～70重量％，而(B)的配合量优选为10～70重量％，更优选为30～70重量％。如果水溶性高分子(A)的配合量不足30重量％，高分子化合物(B)的配合量超过70重量％，则水分散性树脂组合物的分散性有下降的趋势。水溶性高分子(A)的配合量超过90重量％，高分子化合物(B)的配合量不足10重量％时，在高湿度下用钻头进行连续开孔时，钻头会被损坏。

在本发明的水分散性树脂组合物中，当然可根据需要添加非离子表面活性剂等的润滑剂、防锈剂、磷酸酯类等的稳定剂，以及金属粉、无机粉等的公知添加剂。

在将本发明水分散性树脂组合物作为印刷线路基板穿孔用薄片(以下称为穿孔用薄片)使用时，利用水分散性树脂组合物作为单独的薄膜或薄片，或者在基底材料上层压该组合物形成叠层片，其中优选实用的叠层片。

本发明穿孔用薄片可按照例如以下方法制造。

首先，配制出5～20重量％的上述水溶性高分子(A)水溶液。为了使高分子化合物(B)不溶解于水而溶解于溶剂，可直接使用共聚反应液或者适宜地调整树脂浓度，形成30～70重量％的溶剂溶液。用搅拌机等使该水溶性高分子(A)的水溶液和高分子化合物(B)的溶剂溶液分散，在上述配比范围内对分散液进行调整。此时的固体组分优选为10～40重量％。该固体组分不足10重量％时，在形成薄膜时有膜厚不均的倾向。另外，该固体组分超过40重量％时，混合时有分散不良的倾向。

在将该分散液制造成单独的薄膜或薄片时，可采用例如溶液流延法、采用T型模和充气的熔融挤压法、或者压延法等通用的制膜方法。作为该穿孔用薄片的厚度，优选将其设定在60～1000μm的范围内。

优选将采用上述方法制得的穿孔用薄片的含水率调整至1～10重量％，进一步优选为1～7重量％。

该含水率不足1重量％时，形成薄片或薄膜时易发生裂缝，而超过10重量％时，薄膜从成形机的剥离性差，因此不优选。另外，当然在该薄片中可以微量含有高分子化合物(B)共聚时所用的溶剂，但是优选溶剂尽可能地少。

采用叠层片时使用，作为基底材料，没有特别限制，但是可例举出金属箔、聚乙烯对苯二甲酸酯、三醋酸纤维素、聚乙烯醇、聚苯乙烯以及由聚丙烯等的塑料形成的塑料薄膜和塑料片。其中，从开孔的位置精度和防止镀铜箔叠层板毛刺的观点出发，优选金属箔，作为该金属箔，可例举出铝、锌、铁等的金属箔。基底材料的厚度优选为50～300μm，更优选将其设定在100～250μm。该基底材料的厚度不足50μm时，由在基底材料上形成的树脂薄膜的翘曲应力有增大的倾向，而超过300μm时，对钻头的负载增加，具有使钻头的加工寿命缩短的倾向。

该叠层片中水分散性树脂组合物层的厚度优选设定在10～700μm的范围内。在该叠层片中，水分散性树脂组合物层的厚度不足10μm时，向钻头施加的润滑剂成分有减少的倾向，而超过700μm时，树脂(基底材料上的树脂、镀铜箔叠层板的树脂)向钻头卷绕程度有变大的倾向。穿孔用薄片整体厚度没有特别限定，可设定在60～1000μm的范围内。

叠层片是在金属箔、塑料薄膜、塑料片等的基底材料上层压水溶性树脂组合物形成的，因此具体是将水溶性高分子(A)溶解在水中，进一步向其中添加高分子化合物(B)的溶剂溶液，并使其分散，将所得分散液涂布在上述基底材料面上，此后，在40～100℃的温度下除去溶剂，形成水分散性树脂组合物层而制造的，或者采用热压法或层压法，在基底材料上层压用上述水分散性树脂组合物单独制成的薄膜或薄片而制造的。

采用上述穿孔用薄片对印刷线路基板进行穿孔的方法按照以下方法实施。

首先，所用的印刷线路基板为通常的将铜等金属箔和电绝缘体层压并一体化的基板，例如可举出外层配置有金属箔的环氧基板等的镀金属箔叠层板、内层有印刷电路的多层叠层板以及内层有印刷线路电路的镀金属箔叠层板和镀金属箔塑料薄膜。

在上述基板的单面或双面上配置本发明的穿孔用薄片，通过该薄片在印刷线路基板的预定位置上，用钻头或锥子等穿出预定大小的通孔。

该穿孔用薄片为叠层薄片时，将薄片的基底材料面与印刷线路基板面相接地配置时加工位置精度提高，因此优选。

另外，也可以将多个印刷线路基板叠合，同时进行穿孔，此时，优选在最上段的基板上面和各基板之间配置本发明的穿孔用薄片(水分散性树脂组合物的单独的薄膜或薄片，或者在基底材料上层压该组合物形成的叠层片)。

另外，在使用本发明的穿孔用薄片时，为防止印刷线路基板间的横向移动而对薄片面进行粘着加工，或者在穿孔后用水溶解除去时，为了将先前叠合的印刷线路基板各个分离时使其易于剥离，也可以进行脱模加工。

还有，为提高加工位置精度，可对薄片的单面和双面进行皱纹加工、压花加工，使薄片表面上形成凸凹图案。作为凸凹图案的可例举出格子图案、绢目图案、龟甲图案、菱形图案。在进行皱纹加工时，表面粗度(用激光显微镜进行测定)为1～5μm左右时，凸凹加工形成200目以下、深度为1～5μm左右(采用JIS B 0601进行测定)时是实用的。

以下通过本发明的实施例作进一步具体说明，这些实施例不限定本发明的范围。

实施例子中的“％”、“份”，没有预先说明的话，表示重量基准。

实施例1

将11份皂化度为78摩尔％、4％水溶液的粘度在20℃下为13mPa·s的聚乙烯醇类树脂[日本合成化学工业社制造的“ゴ-セノ-ルKM-11”]溶解在59份水中。一边搅拌一边向该水溶液中混合30份重均分子量为20000的甲基丙烯酸十八烷酯/丙烯酸(共聚比例为85/15)的共聚体的55％的甲苯/异丙醇(重量比为7/3)溶液[新中村化学社制“バナレジン2206”]，得到100份水分散树脂组合物的分散液(固体组分为27.5份)。

采用35密耳的敷料器在100μm厚的铝箔上涂布上述分散液，在65℃下干燥96小时，形成膜厚为160μm的涂膜，得到穿孔用薄片。在该薄片的水分散性树脂组合物层中不含甲苯和异丙醇，该薄片的含水率为2％。

然后，将在18μm厚铜箔的两面叠层有整体厚度为0.4mm印刷线路基板2张重叠，在其上使穿孔用薄片的铝箔面与铜面相接触地配置薄片，在室温、30％RH的条件下，用0.15mmφ的钻头贯通2张基板，形成1000个通孔。按照以下方式对所得穿孔基板的通孔加工位置精度、电镀附着性进行评价。

(加工位置精度)

通过数字测长机(大日本网屏社制造“DR-555-D”)实测孔的中心部位，测定其与预定位置的偏移，算出第1张和第2张板上1个孔、500个孔和1000个孔的平均值，求得标准偏差，算出(平均值+3σ)值，按照以下方式进行评价。

◎…不足钻头直径的15％

○…不足钻头直径的15～20％

△…不足钻头直径的20～30％

×…为钻头直径的30％以上

(电镀附着性)

在穿孔基板上镀铜(镀液为メルテツクス社制造的“カパ-グリ-ム125”)，确认该基板的第1张和第2张板上的750个孔和1000个孔的断面，按照以下方式进行评价。

○…全部孔穴都均匀地镀上铜

△…有任何1个孔穴的镀铜均一性差

×…有2个以上孔穴的镀铜均一性差

实施例2

除了采用皂化度为75摩尔％、4％水溶液的粘度在20℃下为7mPa·s的聚乙烯醇类树脂代替实施例1所用的聚乙烯醇类树脂以外，采用与实施例1一样的方式制造水分散性树脂组合物和穿孔用薄片，并用同样的方式进行评价。

实施例3

除了采用皂化度为88摩尔％、4％水溶液的粘度在20℃下为52mPa·s的聚乙烯醇类树脂代替实施例1所用的聚乙烯醇类树脂以外，采用与实施例1一样的方式制造水分散性树脂组合物和穿孔用薄片，并用同样的方式进行评价。

实施例4

除了采用重均分子量为20000的聚乙烯醇(キシダ化学社制造的“PEG20000”)代替实施例1所用的聚乙烯醇类树脂以外，采用与实施例1一样的方式制造水分散性树脂组合物和穿孔用薄片，并用同样的方式进行评价。

实施例5

除了采用重均分子量为17000的甲基丙烯酸十八烷酯/丙烯酸(共聚比例为90/10)的共聚体的55％的甲苯/异丙醇(重量比为7/3)溶液代替实施例1所用的新中村化学社制“バナレジン2206以外，采用与实施例1一样的方式制造水分散性树脂组合物和穿孔用薄片，并用同样的方式进行评价。

实施例6

除了将实施例1的聚乙烯醇类树脂的配合量变更为22份，将其溶解在118份水中以外，采用与实施例1一样的方式制造水分散性树脂组合物和穿孔用薄片，并用同样的方式进行评价。

实施例7

在调整至93℃的铁制旋转热鼓上，对实施例1中配制的水分散性树脂组合物的分散液进行流延制膜，使其不含甲苯、异丙醇，且干燥至含水率为4％，制得厚度为240μm的穿孔用薄片，在与实施例1一样的基板上配置该薄片，并用同样的方式进行评价。

实施例8

除了将实施例1所用的厚度为100μm的铝箔基底材料变更为厚度为30μm的聚乙烯对苯二甲酸酯薄膜基底材料以外，采用与实施例1一样的方式制造穿孔用薄片，并用同样的方式进行评价。

比较例1

除了不配合实施例1的聚乙烯醇类树脂水溶液以外，采用与实施例1一样的方式制造水分散性树脂组合物和穿孔用薄片，并用与实施例1同样的方式进行评价。

实施例、比较例的评价结果示于表1。

表1

    加工位置精度    电镀附着性    实施例1    ◎    ○    实施例2    ◎    ○    实施例3    ◎    ○    实施例4    ○    ○    实施例5    ◎    ○    实施例6    ◎    ○    实施例7    ◎    ○    实施例8    ◎    ○    比较例1    ◎    ×

产业上的可利用性

本发明的印刷线路基板穿孔用水分散性树脂组合物含有水溶性高分子(A)、和含有作为共聚合成分的特定化合物的高分子化合物(B)，因此，在使用该组合物成形的薄片对印刷线路基板进行穿孔时，穿孔时的加工位置精度和电镀附着性优异。