CN101472407A - 布线基板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种布线基板及其制造方法,即使不进行表面粗糙化,也能够在细微布线图案层和树脂绝缘层之间提供充分的紧密性,并且能够形成形状优良的细微布线图案层。在该制造方法中,在无电解镀铜工序及抗蚀剂形成工序之后,通过电镀形成电解镀铜层。接着,在使用剥离液剥离抗电镀剂之后,使用蚀刻液选择性地去除位于抗电镀剂正下方的无电解镀铜层,与电解镀铜相比,上述蚀刻液更容易溶解电解镀铜。其结果,形成在底部具有底切部的布线图案层。接着,在布线图案层的表面上形成树脂粘结层,对该表面进行金属表面改性工序。之后,形成树脂绝缘层,成为布线基板。
Description
技术领域
本发明涉及一种布线基板及其制造方法,特别是涉及形成在作为基材(Base material)的无电解镀铜层上层叠电解镀铜层的布线图案层的布线基板及其制造方法。
背景技术
近年来,伴随电子设备的小型化、高性能化,要求电子部件的安装高密度化,在实现上述高密度安装时布线基板的多层化技术受到重视。作为采用多层化技术的具体示例,公知的印刷布线基板(所谓组合布线基板)在设有通孔部的芯基板的单面或双面设置将树脂绝缘层和导体交替层叠形成的组合层。上述印刷布线基板的组合层例如可以按照以下步骤制造。
首先,在树脂绝缘层的整个表面形成镀铜层。接着,在镀铜层上粘贴具有感光性的干膜材料之后,进行曝光和基于碱的显影,形成预定图案的抗电镀剂。接着,进行镀铜,在抗电镀剂的开口部形成布线图案层之后,使用碱剥离液使抗电镀剂膨润并将其剥离。接着,进行去除位于抗电镀剂正下方的镀铜层的蚀刻,由此形成所期望形状的布线图案层。然后,在布线图案层上进一步形成树脂绝缘层并进行穿孔之后,进行镀铜而形成导通导体和镀铜层。并且,根据需要重复多次上述工序,从而使组合层多层化。关于上述组合工序,以往存在几个示例(例如参照专利文献1)。
另外,近年来布线图案层的间距精密(Fine pitch)化要求日益高涨,例如要求布线图案层的线宽和相邻布线图案间的线间隔在20μm以下(优选15μm以下)。因此,对于抗电镀剂也要求正确地形成同样的细微抗蚀剂图案。
此外,近年来为了在树脂绝缘层和布线图案层之间提供高紧密性而提高可靠性,预先进行布线图案层的表面粗糙化,在表面形成微小的锚(Anchor),在此基础上进行树脂绝缘层的形成。
专利文献1:日本专利特开2005-150554号公报
然而,在上述现有技术中,若进行铜表面的粗糙化,则布线图案层被溶解去除一些,变细1μm左右,因此无法高精度地形成特别细微的布线图案层。
发明内容
本发明考虑到上述问题,目的在于提供一种布线基板及其制造方法,即使不进行表面粗糙化,也能够在细微布线图案层和树脂绝缘层之间提供充分的紧密性,并且能够形成形状优良的细微布线图案层。
作为用于解决上述问题的方法1的布线基板的制造方法,用于形成布线图案层,该布线图案层在作为基材的无电解镀铜层上层叠电解镀铜层而成,并且在底部具有底切部,该布线基板的制造方法的特征在于,包括:无电解镀铜工序,进行无电解镀铜,在树脂绝缘层上形成上述无电解镀铜层;抗蚀剂形成工序,在上述无电解镀铜层上形成预定图案的抗电镀剂;电解镀铜工序,进行电解镀铜,在上述抗电镀剂的开口部沉积电解镀铜层;抗蚀剂剥离工序,使用剥离液剥离上述抗电镀剂;图案形成工序,使用蚀刻液选择性地去除位于上述抗电镀剂正下方的上述无电解镀铜层,从而形成在底部具有底切部的布线图案层,与电解镀铜相比,上述蚀刻液更容易溶解无电解镀铜;金属表面改性工序,在上述图案形成工序之后,在上述布线图案层的表面上形成树脂粘结层而对该表面进行改性;以及树脂绝缘层形成工序,在上述金属表面改性工序之后,形成树脂绝缘层,以覆盖上述布线图案层。
从而,根据上述方法1的制造方法,通过进行金属表面改性工序,在布线图案层的表面上形成树脂粘结层,其结果该表面达到提高与树脂绝缘层的粘结性的状态。进而,通过图案形成工序形成的上述布线图案层为在底部具有底切部的剖面形状,因此能够期待由于树脂绝缘层进入底切部附近的间隙而引起的锚定效果。由此,即使不特意进行表面粗糙化,也能够在细微布线图案层和树脂绝缘层之间提供充分的紧密性。此外,由于不进行表面粗糙化,因此能够避免由粗化液引起图案变细,能够形成形状优良的细微布线图案层。
在上述方法1的制造方法中,所形成的布线图案层在作为基材的无电解镀铜层上层叠电解镀铜层而成,并且在底部具有底切部。若具有上述形状的布线图案层,则能够期待上述锚定效果,因此优选作为用于在布线图案层(尤其是细微布线图案层)和树脂绝缘层之间提供充分紧密性的结构。
在上述制造方法中,首先进行无电解镀铜工序,进行无电解镀铜而在树脂绝缘层的表面形成无电解镀铜层。选择无电解镀铜层是因为导电性高且成本低。无电解镀铜层的表面状态没有特别限定,可以是任意状态,例如可以是表面粗糙度Ra在0.2μm以上且0.4μm以下的粗糙面。此时,镀层表面的凹凸程度减小,曝光时光散射的影响减小,其结果容易实现高分辨率。另外,若表面粗糙度Ra小于0.2μm,则存在干膜材料的紧密性不充分的可能性,所以不优选。
在无电解镀铜工序之后的抗蚀剂形成工序中,在无电解镀铜层上形成预定图案的抗电镀剂。作为抗电镀剂,没有特别限定,例如优选使用丙烯酸类干膜材料,在粘贴之后进行曝光及显影,形成预定图案的抗电镀剂。
在上述抗蚀剂形成工序中,使用具有感光性的丙烯酸类干膜材料。该干膜材料可以是负性(Negative type)也可以是正性(Positive type),但在此优选负性。这是因为,虽然负性具有因温度升高时剥离性下降而需要利用预定的剥离液进行剥离的缺点,但是具有有利于形成形状良好的图案的优点。此外,优选上述丙烯酸类干膜材料具有耐碱性。在此“具有耐碱性”是指,具有完全不会被氢氧化钠等强碱膨润、或与现有产品相比难以膨润的性质。这种性质的差异例如源于干膜材料的主要成分即树脂材料的交联密度高低的差异。即,具有耐碱性的上述方法的干膜材料与现有产品相比,树脂材料的交联密度增大。但是,上述方法1的干膜材料不具有耐有机胺性,具有曝露于有机胺时略微溶解的性质。这意味着对上述干膜材料不能使用普通的碱作为剥离液,所以有机胺可以用作取代普通碱的剥离液。
在粘贴干膜材料之后进行曝光,进而进行基于碱的显影,形成预定图案的抗电镀剂。在形成线宽和线间隔均在15μm以下的细微布线图案时,需要与此对应地设定细微抗蚀剂图案的宽度及相邻细微抗蚀剂图案之间的间隙尺寸。另外,此时细微抗蚀剂图案之间的开口部形成为所谓高深宽比。
在抗蚀剂形成工序之后的电解镀铜工序中,进行电解镀铜而在抗电镀剂的开口部沉积电解镀铜层。经过该工序,在抗电镀剂的开口部底面露出的无电解镀铜层上沉积电解镀铜,其结果该部分的厚度变均匀。
在电解镀铜工序之后的抗蚀剂剥离工序中,使用预定的剥离液剥离抗电镀剂。此时的剥离液没有特别限定,但是例如优选使用有机胺类剥离液。在有机胺类剥离液中作为主要成分而含有的有机胺,例如包括单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、一甲胺、二甲胺、三甲胺、乙二胺、异丙胺、异丙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇等。其中,特别优选作为有机胺而含有单乙醇胺的剥离液。其理由在于,确认了含有单乙醇胺的剥离液能够浸透到具有耐碱性的上述干膜材料而将其溶解,适合在上述方法涉及的制造方法中使用。另外,也可以向在抗蚀剂剥离工序中使用的有机胺类剥离液稍微添加肼、TMH等添加剂。
在抗蚀剂剥离工序之后的图案形成工序中,使用蚀刻液选择性地去除位于抗电镀剂正下方的无电解镀铜层,与电解镀铜相比,上述蚀刻液更容易溶解无电解镀铜。通过该处理,无电解镀铜层被局部分离,相连的布线图案层之间彼此孤立,并且形成在底部具有底切部的布线图案层。
在图案形成工序之后进行的金属表面改性工序中,在布线图案层的表面上形成树脂粘结层而对该表面进行改性。在此“树脂粘结层”是指,用于提高布线图案层与树脂绝缘层的粘结性的比较薄的层。作为上述树脂粘结层的优选例,例如包括通过进行药液处理而形成且在其组成中含有金属氧化物的树脂粘结层。即,由于金属氧化物中的氧原子与树脂材料中氢氧根的亲和性高,金属氧化物中的金属原子与金属材料的亲和性高,因此若在树脂-金属的界面存在树脂粘结层,则会提高两者的粘结性。另外,此时的金属氧化物优选氧化锡、氧化铜等具有一定程度的导电性的金属氧化物。
作为与此不同的树脂粘结层的优选例,包括通过使用硅烷偶联剂进行硅烷偶联处理而形成的树脂粘结层。硅烷偶联剂是有机硅化合物,在一个分子中包括与树脂材料反应结合的有机官能团和与金属材料反应结合的官能团(水解基团),由上述两个官能团实现提高树脂-金属界面的紧密性。
作为除此之外的树脂粘结层,例如也可以是通过由铜构成的布线图案层表层的氧化处理而形成的黑化层(氧化铜层)等。此外,在形成树脂粘结层时,选择上述多个处理(金属氧化物层形成处理、硅烷偶联处理、表层铜氧化处理)中的一个来实施即可,但是例如也可以将多个处理组合实施。这是因为根据后者能够期待协同效应。作为其优选组合,可以列举金属氧化物层形成处理和硅烷偶联处理的组合,特别优选在金属氧化物层形成处理之后实施硅烷偶联处理。
另外,也可以在上述金属表面改性工序之后且上述树脂绝缘层形成工序之前,根据需要进行去除剩余树脂粘结层的酸清洁处理。此时的“剩余的树脂粘结层”是指,附着在树脂绝缘层表面的树脂粘结层,而不是附着在布线图案层表面的树脂粘结层。即,由于附着在该部分树脂粘结层不在树脂-金属的界面,因此即使存在也不会对提高紧密性产生贡献,相反存在使树脂-树脂界面的紧密性下降的可能性。另外,在由金属构成的布线图案层表面附着的树脂粘结层也优选均匀且适量。
金属表面改性工序可以在图案形成工序之后立即进行,但是在金属表面改性工序之前也可以进行清洁。此时的清洁方法没有特别限定,可以是任意方法,但是与进行水洗相比,通过进行酸清洁能够充分去除蚀刻液,能够提高金属表面改性工序的处理效率。
或者,在金属表面改性工序之前,也可以对以电解镀铜层为主体的上述布线图案层进行蚀刻处理。但是,该阶段的蚀刻处理需要在稳定的条件下进行,具体而言优选进行对布线图案层的表层进行小于0.2μm量蚀刻的快速蚀刻(Flash etching)处理(软蚀刻处理)。这是因为,进行该程度的蚀刻处理时,铜的溶解去除量也很少,因此不会引起布线图案层变细等,不会使细微布线图案层的形成精度下降。此外,根据上述处理,通过去除布线图案层表层的氧化铜皮膜,能够使表面活性化,能够达到适合于形成用于表面改性的树脂粘结层的状态。另外,若蚀刻量在0.2μm以上,则存在引起细微布线图案层的形成精度下降的可能性,因此不优选。
并且,在金属表面改性工序之后的树脂绝缘层形成工序中,形成树脂绝缘层,以覆盖表面改性的布线图案层。由于在布线图案层的表面上形成有树脂粘结层,因此通过夹着该树脂粘结层能够使布线图案层和树脂绝缘层紧密贴合。此外,由于树脂绝缘层的一部分进入位于布线图案层底部的底切部附近的间隙,因此能够期待由该进入引起的锚定效果。由此,即使不进行表面粗糙化,也能够在细微布线图案层和树脂绝缘层之间提供充分的紧密性。
作为用于解决上述问题的方法2的布线基板,其特征在于,包括:第一树脂绝缘层;细微布线图案层,被配置在上述第一树脂绝缘层上,该细微布线图案层在作为基材的无电解镀铜层上层叠电解镀铜层而成,并且该细微布线图案层在其底部具有底切部,该细微布线图案层的线宽及线间隔均在15μm以下;树脂粘结层,用于金属表面改性,该树脂粘结层形成在上述细微布线图案层的表面上;以及第二树脂绝缘层,被层叠配置在上述第一树脂绝缘层上,以覆盖上述细微布线图案层,上述第二树脂绝缘层的一部分进入上述细微布线图案层的上述底切部与上述第一树脂绝缘层的间隙中。
此时,上述金属表面改性用的树脂粘结层可以在其组成中含有金属氧化物,或者也可以通过进行硅烷偶联处理而形成。此外,也可以在上述第二树脂绝缘层的表面上不形成上述树脂粘结层。
附图说明
图1是表示将本实施方式具体化的一个实施方式的布线基板的局部概略剖视图。
图2是用于说明上述布线基板的布线图案层的图,是将主要部分放大的概略剖视图。
图3是用于说明上述布线基板的制造工序的局部概略剖视图。
图4是用于说明上述布线基板的制造工序的局部概略剖视图。
图5是用于说明上述布线基板的制造工序的局部概略剖视图。
图6是用于说明上述布线基板的制造工序的局部概略剖视图。
图7是用于说明上述布线基板的制造工序的局部概略剖视图。
图8是用于说明上述布线基板的制造工序的局部概略剖视图。
图9是用于说明上述布线基板的制造工序的局部概略剖视图。
图10是用于说明上述布线基板的制造工序的局部概略剖视图。
图11是用于说明上述布线基板的制造工序的局部概略剖视图。
图12是用于说明现有例的布线基板的制造工序的局部概略剖视图。
具体实施方式
[第一实施方式]
以下,根据图1~图12详细说明将本发明具体化的一个实施方式的布线基板K1及其制造方法。
如图1所示,本实施方式的布线基板K1是在正背双面具有组合层BU1、BU2的所谓组合多层印刷布线基板。构成该布线基板K1的芯基板1为具有正面2和背面3的平板状。
在芯基板1的正面2一侧配置的组合层BU1具有将树脂绝缘层12、16、30和布线图案层10、28、28a、34、34a交替层叠的结构。在树脂绝缘层12形成有导通孔(Via Hole)形成用孔12a,在其内部形成有使布线图案层10和内层布线层4导通的填充(Filled)导通导体14。在树脂绝缘层16形成有导通孔形成用孔18,在其内部形成有使布线图案层10、28之间导通的填充导通导体26。
在芯基板1的背面3一侧配置的组合层BU2具有将树脂绝缘层13、17、31和布线图案层11、29、29a、35、35a交替层叠的结构。在树脂绝缘层13形成有导通孔形成用孔13a,在其内部形成有使布线图案层11和内层布线层5导通的填充导通导体15。在树脂绝缘层17形成有导通孔形成用孔19,在其内部形成有使布线图案层11、29之间导通的填充导通导体27。
树脂绝缘层30整体上由在预定位置具有开口部36的阻焊剂32覆盖。上述开口部36使形成在树脂绝缘层30上的布线图案层34向第1主表面32a一侧露出,其结果该布线图案层34发挥第1主表面侧焊盘的功能。另一方面,树脂绝缘层31整体上由在预定位置具有开口部37的阻焊剂33覆盖。上述开口部37使形成在树脂绝缘层31上的布线图案层35向第2主表面33a一侧露出,其结果该布线图案层35发挥第2主表面侧焊盘的功能。
此外,在作为第1主表面侧焊盘的布线图案层34上形成有比第1主表面32a更高地突出的焊料凸块38。并且,在上述焊料凸块38上能够通过焊料接合未图示的IC芯片等电子部件。另一方面,在作为第2主表面侧焊盘的布线图案层35与未图示的母板等印刷布线基板电连接。
如图1所示,在该布线基板K1的内部设有通孔。本实施方式的通孔具有以下结构:在贯通芯基板1和树脂绝缘层12、13的通孔形成用孔6的内壁面沉积圆筒状的通孔导体7,并且利用填充树脂9填埋该通孔导体7的空洞部。并且,利用该通孔的通孔导体7,实现芯基板1的表面2一侧组合层BU1中的导体部分与芯基板1的背面3一侧组合层BU2中的导体部分之间的导通。
如图1、图2所示,本实施方式的布线基板K1的布线图案层28、28a、29、29a具有在无电解镀铜层20a上层叠电解镀铜层20b的层结构。在此特意在线宽及线间隔均在15μm以下的布线图案层(即细微布线图案层)标以28a、29a的部件标号。在布线图案层28、28a、29、29a的底部,换言之在无电解镀铜层20a部分,产生越靠向芯基板1一侧越细的倒锥状的底切(Undercut)部U1。此外,在布线图案层28、28a、29、29a的表面上,形成在其组成中含有金属氧化物的树脂粘结层41,通过该树脂粘结层41对布线图案层28、28a、29、29a的表面进行改性。并且,在表面2一侧组合层BU1的树脂绝缘层16(第一树脂绝缘层)上层叠配置有树脂绝缘层30(第二树脂绝缘层),以覆盖布线图案层28a。在背面3一侧组合层BU2的树脂绝缘层17(第一树脂绝缘层)上层叠配置有树脂绝缘层31(第二树脂绝缘层),以覆盖布线图案层29a。此外,树脂绝缘层30的一部分进入布线图案层28、28a的底切部U1和树脂绝缘层16的间隙。同样地,树脂绝缘层31的一部分进入布线图案层29、29a的底切部U1和树脂绝缘层17的间隙。其结果,获得锚定(Anchor)效果,对提高布线图案层28、28a和树脂绝缘层16的紧密性、布线图案层29、29a和树脂绝缘层17的紧密性做出贡献。
接着,根据图3~图12说明本实施方式的布线基板K1的制造方法。
首先,准备以双马来酰亚胺三嗪(BT)树脂为主体的厚度约0.7mm的芯基板1。在芯基板1的正面2和背面3上预先粘贴厚度约70μm的铜箔。利用现有公知方法(在此为消去(Subtractive)法)将这种芯基板1的铜箔图案化,在正面2上和背面3上形成内层布线层4、5。另外,也可以使用具有多个芯基板1的多功能面板,对各芯基板1进行相同的工序。
接着,在芯基板1的表面2上和背面3上覆盖由含有无机填料的环氧树脂构成的绝缘性薄膜,从而形成树脂绝缘层12、13。上述树脂绝缘层12、13的厚度为约40μm,含有30重量%~50重量%由二氧化硅构成的大致球形的无机填料。另外,优选上述无机填料的平均粒径在1.0μm以上10.0μm以下。
接着,对树脂绝缘层12、13表面的预定位置沿着其厚度方向照射未图示的激光(在本实施方式中为二氧化碳激光)。其结果,形成大致圆锥形状的导通孔形成用孔12a、13a,贯通树脂绝缘层12、13而在其底面露出内层布线层4、5。进而,通过使用钻孔机对预定位置进行穿孔,由此形成贯通芯基板1和树脂绝缘层12、13的内径约200μm的通孔形成用孔6。
接着,在包括导通孔形成用孔12a、13a的树脂绝缘层12、13的整个表面以及通孔形成用孔6的内壁面,涂覆含有钯等的电镀催化剂,然后在其上实施无电解镀铜和电解镀铜。其结果,在树脂绝缘层12、13的整个表面形成镀铜膜,在通孔形成用孔6内形成厚度约40μm的大致圆筒形通孔导体7。同时,在导通孔形成用孔12a、13a内进一步实施镀铜,从而形成填充导通导体14、15。
接着,向通孔导体7的空洞部内填充含有无机填料的填充树脂9的浆料,然后使其热硬化。另外,用于形成填充树脂9的浆料也可以是含有金属粉末的导电性浆料。进而,进行电解镀铜而在镀铜膜上进一步形成镀铜膜。此时,同时利用电镀盖10a、11a覆盖填充树脂9的两端面。另外,分两次进行的镀铜膜的厚度分别为约15μm。
接着,通过现有公知的消去法对上述两层镀铜膜进行刻蚀,分别形成图3所示的布线图案层10、11。另外,上述布线图案层10、11成为组合层BU1、BU2中的第1层布线图案层,位于其内层一侧的树脂绝缘层成为第1层树脂绝缘层。
接着,如图4所示,在第1层树脂绝缘层12和第1层布线图案层10上粘贴与上述相同的绝缘性薄膜,形成第2层树脂绝缘层16。同样,在第1层树脂绝缘层13和第1层布线图案层11上粘贴与上述相同的绝缘性薄膜,形成第2层树脂绝缘层17。进而,对上述树脂绝缘层16、17表面的预定位置沿着其厚度方向照射与上述相同的激光(未图示),从而形成大致圆锥形状的导通孔形成用孔18、19。导通孔形成用孔18、19贯通树脂绝缘层16、17,并且在其底面露出布线图案层10、11的一部分。并且,在包含上述导通孔形成用孔18、19内壁面的树脂绝缘层16、17的整个表面,预先涂覆与上述相同的电镀催化剂,然后实施无电解镀铜(无电解镀铜工序)。经过上述金属层形成工序,形成厚度约0.5μm的无电解镀铜层20a(参照图4)。此时无电解镀铜层20a的表面粗糙度Ra为约0.2μm。
接着,如图5所示,在无电解镀铜层20a的整个表面,粘贴以丙烯酸类树脂为主体的厚度约25μm的感光性和绝缘性的干膜材料22。在本实施方式中选择的干膜材料22与以环氧树脂为主体的现有产品的干膜材料相比,具有难以被强碱膨润的性质,因此具有耐碱性。在上述干膜材料22上配置未图示的曝光用掩膜的状态下进行曝光,然后使用氢氧化钠溶液等碱性显影液进行显影。并且,通过上述的干膜材料粘贴、曝光及显影各工序,形成图6所示的预定图案的抗电镀剂22a、22b(抗蚀剂形成工序)。
上述抗电镀剂22a、22b中狭小的抗电镀剂22b成为线宽在15μm以下(在本实施方式中为10μm)的细微抗蚀剂图案。此外,狭小的抗电镀剂22b、22b之间的开口部24a的尺寸(即线间隔)为15μm以下(在本实施方式中为10μm)。另外,狭小的抗电镀剂22b和与其相邻的抗电镀剂22a之间的开口部24b的尺寸也是相同的尺寸。同时,在导通孔形成用孔18、19左右相邻的无电解镀铜层20a的表面形成面积比较大的开口部24。
接着,利用现有公知的方法,对位于开口部24、24a底面和导通孔形成用孔18、19底面的无电解镀铜层20a进行电解镀铜而沉积电解镀铜层20b(参照图7,电解镀铜工序)。
接着,如图8所示,使用以单乙醇胺为主要成分的有机胺类剥离液(0.5重量%以上,50℃以上),剥离抗电镀剂22a、22b(抗蚀剂剥离工序)。然后,利用预定的蚀刻液对位于抗电镀剂22a、22b正下方的无电解镀铜层20a进行软蚀刻处理而将其选择性地去除(图案形成工序)。此时,作为上述预定的蚀刻液,使用现有周知的市场上销售的蚀刻液,与电解镀铜20b相比,该蚀刻液更容易溶解无电解镀铜20a。经过该处理,如图9等所示,无电解镀铜层20a被局部切除,相连的布线图案层28、28a、29、29a之间彼此孤立,并且形成在底部具有底切部U1的布线图案层28、28a、29、29a。其结果,形成包括线宽和线间隔均为10μm左右的细微布线图案层28a、29a的布线图案层28、28a、29、29a。
接着,使用预定的清洁液(例如メツク公司制造,商品名:メツクブライトCA-5330A)进行酸清洁及水洗。之后,使用预定的药液进行化学处理,在布线图案层28、28a、29、29a的表面上形成组成中含有金属氧化物(氧化锡、氧化铜等)的树脂粘结层41(参照图10等的虚线,金属表面改性工序)。其结果,布线图案层28、28a、29、29a的表面被改性,该表面达到适合于提高布线图案层28、28a、29、29a与树脂绝缘层30、31的粘结性的状态。在本实施方式中,作为表面改性用的药液,例如使用添加促进剂(Addition promoter)。
之后,再次进行酸清洁及水洗且进行干燥之后,如图11所示,在具有表面改性的布线图案层28、28a的第二层树脂绝缘层16(第一树脂绝缘层)表面上,形成新的第三层树脂绝缘层30(第二树脂绝缘层),并利用该树脂绝缘层30将布线图案层28、28a整体覆盖。另一方面,在具有表面改性的布线图案层29、29a的第二层树脂绝缘层17(第一树脂绝缘层)表面上,形成第三层树脂绝缘层31(第二树脂绝缘层),并利用该树脂绝缘层31将布线图案层29、29a整体覆盖。此时,夹着树脂粘结层41,从而能够实现布线图案层28、28a与树脂绝缘层30的紧密贴合,并且能够实现布线图案层29、29a与树脂绝缘层31的紧密贴合。此外,由于树脂绝缘层30、31的一部分进入位于布线图案层28、28a、29、29a底部的底切部U1附近的间隙,因此能够期待由该进入引起的锚定效果。
进而,通过上述方法在上述树脂绝缘层30、31的预定位置形成未图示的导通孔形成用孔。之后,在树脂绝缘层30、31的表面和导通孔形成用孔内形成无电解镀铜层,进行包括上述的干膜材料粘贴、曝光及显影各工序的抗蚀剂形成工序,进而进行电解镀铜工序、抗蚀剂剥离工序、图案形成工序等。其结果,在第3层树脂绝缘层30、31上分别形成布线图案层34、34a、35、35a,其包括线宽和线间隔均为10μm左右的细微布线图案层34a、35a。
进而,在第3层树脂绝缘层30、31上分别设置厚度25μm的阻焊剂32、33,并且在开口部36的底面露出的布线图案层34上形成焊料凸块38,在开口部37的底面露出的布线图案层35上实施镍-金镀敷。其结果,能够获得图1所示的在正背双面具有组合层BU1、BU2的布线基板K1。
从而,根据本实施方式可以获得以下效果。
(1)在图12所示现有的布线基板的制造方法中,通常对在树脂绝缘层105上形成的布线图案层102A、103A的表面进行粗糙化,在此基础上形成树脂绝缘层106。因此,布线图案层102A、103A因粗糙化处理而被溶解去除一些,变细1μm左右(参照图12的部件标号102、103),无法高精度地形成细微的布线图案层103。
与此相对,根据本实施方式的布线基板K1,通过进行金属表面改性工序,在布线图案层28、28a、29、29a的表面上形成树脂粘结层41,其结果该表面改性为提高与树脂绝缘层30、31的粘结性的状态。并且,通过图案形成工序形成的上述布线图案层28、28a、29、29a为在底部具有底切部U1的剖面形状。因此,能够期待由于树脂绝缘层31、31进入底切部U1附近的间隙而引起的锚定效果。即,进入间隙的树脂部分挂在底切部U1而成为阻力,因此树脂绝缘层30、31难以剥离。由此,即使不特意进行布线图案层28、28a、29、29a的表面粗糙化,也能够在布线图案层28、28a、29、29a(尤其是细微布线图案层28a、29a)和树脂绝缘层30、31之间提供充分的紧密性。此外,由于不进行表面粗糙化,因此能够避免由粗化液引起图案变细,能够形成形状优良的细微布线图案层28a、29a。
[第二实施方式]
接着,对将本发明具体化的第二实施方式进行说明。在本实施方式中,在上述第一实施方式的金属表面改性工序之前,进行对布线图案层28、28a、29、29a的快速蚀刻处理,将其表层蚀刻0.1μm~0.2μm左右。并且,通过该处理去除布线图案层28、28a、29、29a表层的氧化铜皮膜,将表面活性化之后,进行表面改性用树脂粘结层的形成。
在上述本实施方式的制造方法中,也能够获得与上述第一实施方式相同的作用效果。即,即使不进行表面粗糙化,也能够在细微布线图案层28a、29a和树脂绝缘层30、31之间提供充分的紧密性,并且能够形成形状优良的细微布线图案层28a、29a。此外,若将快速蚀刻处理共同使用,则还能够提供更高的紧密性。
[第三实施方式]
接着,对将本发明具体化的第三实施方式进行说明。在本实施方式中,取代在上述第一实施方式中使用的表面改性用的药液,使用现有周知的市场上销售的硅烷偶联剂。并且,使用该硅烷偶联剂进行硅烷偶联处理,形成树脂粘结层。另外,在本实施方式中,使用アトテツク公司制造的硅烷偶联剂作为硅烷偶联剂。
在上述本实施方式的制造方法中,也能够获得与上述第一实施方式相同的作用效果。即,即使不进行表面粗糙化,也能够在细微布线图案层28a、29a和树脂绝缘层30、31之间提供充分的紧密性,并且能够形成形状优良的细微布线图案层28a、29a。
[第四实施方式]
接着,对将本发明具体化的第四实施方式进行说明。在本实施方式中,在进行第一实施方式中的金属氧化物层形成处理之后,进一步进行第三实施方式中的硅烷偶联处理,由此形成树脂粘结层。从而,根据上述两个处理的组合,能够在金属表面的改性方面期待更显著的效果,能够在细微布线图案层28a、29a和树脂绝缘层30、31之间切实地提供充分的紧密性。
另外,本发明的实施方式也可以进行如下变更。
·在上述实施方式中,选择BT树脂作为形成芯基板1的材料,但不限于此,例如可以使用环氧树脂、聚酰亚胺树脂等,或者也可以使用在具有连续气孔的PTFE等三维网眼结构的氟类树脂中含有玻璃纤维等的复合材料等。另外,芯基板1可以是由氧化铝、氮化硅、氮化硼、氧化铍、硅酸、玻璃陶瓷、氮化铝等陶瓷构成的高温烧结基板,除此之外也可以是能够在约1000℃以下的较低温度下烧结的低温烧结基板。进而,芯基板1还可以是由铜合金、Fe-42wt%Ni合金等构成的金属芯基板。此外,在本发明中芯基板1不是必须的结构,因此例如也允许采用无芯基板的方式。
·在上述实施方式中,选择铜作为形成布线图案层10、11和导通导体26、27等导体部的金属材料,但不限于此,也可以采用银、镍、金、铜合金、铁镍合金等。或者,也可以代替使用金属镀层,通过涂覆导电性树脂等方法形成上述导体部。
·在上述实施方式中,作为导通导体26、27的形态,采用了内部完全被导体填埋的填充导通导体,但是当然也可以采用内部未完全被导体填埋的倒圆锥形状的保形(Conformal)导通导体。
·在上述实施方式中,对第二层树脂绝缘层16、17上的布线图案层28、28a、29、29a进行了表面改性处理,但是也可以对第三层树脂绝缘层30、31上的布线图案层34、34a、35、35a进行相同的表面改性处理。
·在上述实施方式中,通过对第二层树脂绝缘层16、17上的布线图案层28、28a、29、29a进行预定的蚀刻,成为在底部具有底切部U1的剖面形状。与此同样地,也可以通过对第三层树脂绝缘层30、31上的布线图案层34、34a、35、35a进行预定的蚀刻,成为在底部具有底切部U1的剖面形状。
接着,除了权利要求书记载的技术思想之外,以下列举可根据上述实施方式掌握的技术思想。
(1)一种布线基板,其特征在于,包括:第一树脂绝缘层;细微布线图案层,被配置在上述第一树脂绝缘层上,该细微布线图案层在作为基材的无电解镀铜层上层叠电解镀铜层而成,并且该细微布线图案层在其底部具有底切部,该细微布线图案层的线宽及线间隔均在15μm以下;树脂粘结层,用于金属表面改性,该树脂粘结层在组成中含有金属氧化物,该树脂粘结层形成在上述细微布线图案层的表面上;以及第二树脂绝缘层,被层叠配置在上述第一树脂绝缘层上,以覆盖上述细微布线图案层,上述第二树脂绝缘层的一部分进入上述细微布线图案层的上述底切部与上述第一树脂绝缘层的间隙中。
(2)一种布线基板,其特征在于,包括:第一树脂绝缘层;细微布线图案层,被配置在上述第一树脂绝缘层上,该细微布线图案层在作为基材的无电解镀铜层上层叠电解镀铜层而成,并且该细微布线图案层在其底部具有底切部,该细微布线图案层的线宽及线间隔均在15μm以下;树脂粘结层,用于金属表面改性,通过进行硅烷偶联处理而形成在上述细微布线图案层的表面上;以及第二树脂绝缘层,被层叠配置在上述第一树脂绝缘层上,以覆盖上述细微布线图案层,上述第二树脂绝缘层的一部分进入上述细微布线图案层的上述底切部与上述第一树脂绝缘层的间隙中。
(3)根据上述思想1或2所述的布线基板,其特征在于,在上述第二树脂绝缘层的表面上不形成上述树脂粘结层。
Claims (13)
1.一种布线基板(K1)的制造方法,用于形成布线图案层(28、28a、29、29a),该布线图案层(28、28a、29、29a)在作为基材的无电解镀铜层(20a)上层叠电解镀铜层(20b)而成,并且在底部具有底切部(U1),该布线基板(K1)的制造方法的特征在于,包括:
无电解镀铜工序,进行无电解镀铜,在树脂绝缘层(16、17)上形成上述无电解镀铜层(20a);
抗蚀剂形成工序,在上述无电解镀铜层(20a)上形成预定图案的抗电镀剂(22a、22b);
电解镀铜工序,进行电解镀铜,在上述抗电镀剂(22a、22b)的开口部(24、24a)沉积电解镀铜层(20b);
抗蚀剂剥离工序,使用剥离液剥离上述抗电镀剂(22a、22b);
图案形成工序,使用蚀刻液选择性地去除位于上述抗电镀剂(22a、22b)正下方的上述无电解镀铜层(20a),从而形成在底部具有底切部(U1)的布线图案层(28、28a、29、29a),与电解镀铜相比,上述蚀刻液更容易溶解无电解镀铜;
金属表面改性工序,在上述图案形成工序之后,在上述布线图案层(28、28a、29、29a)的表面上形成树脂粘结层(41)而对该表面进行改性;以及
树脂绝缘层形成工序,在上述金属表面改性工序之后,形成树脂绝缘层(30、31),以覆盖上述布线图案层(28、28a、29、29a)。
2.根据权利要求1所述的布线基板的制造方法,其特征在于,
在上述金属表面改性工序之前,进行快速蚀刻处理,对以上述电解镀铜层(20b)为主体的上述布线图案层(28、28a、29、29a)的表层进行小于0.2μm量的蚀刻。
3.根据权利要求1或2所述的布线基板的制造方法,其特征在于,
通过进行药液处理形成上述树脂粘结层(41),在上述树脂粘结层(41)的组成中含有金属氧化物。
4.根据权利要求1或2所述的布线基板的制造方法,其特征在于,
通过进行硅烷偶联处理形成上述树脂粘结层(41)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的布线基板的制造方法,其特征在于,
在上述金属表面改性工序之后且上述树脂绝缘层形成工序之前,进行去除剩余树脂粘结层(41)的酸清洁处理。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的布线基板的制造方法,其特征在于,
上述布线图案层(28、28a、29、29a)包括线宽及线间隔均在15μm以下的细微布线图案层(28a、29a)。
7.一种布线基板,其特征在于,包括:
第一树脂绝缘层(16);
细微布线图案层(28a、29a),被配置在上述第一树脂绝缘层(16)上,该细微布线图案层(28a、29a)在作为基材的无电解镀铜层(20a)上层叠电解镀铜层(20b)而成,并且该细微布线图案层(28a、29a)在其底部具有底切部(U1),该细微布线图案层(28a、29a)的线宽及线间隔均在15μm以下;
树脂粘结层(41),用于金属表面改性,该树脂粘结层(41)形成在上述细微布线图案层(28a、29a)的表面上;以及
第二树脂绝缘层(30),被层叠配置在上述第一树脂绝缘层(16)上,以覆盖上述细微布线图案层(28a、29a),
上述第二树脂绝缘层(30)的一部分进入上述细微布线图案层(28a、29a)的上述底切部(U1)与上述第一树脂绝缘层(16)的间隙中。
8.根据权利要求7所述的布线基板,其特征在于,
用于上述金属表面改性的树脂粘结层(41)在其组成中含有金属氧化物。
9.根据权利要求7所述的布线基板,其特征在于,
通过进行硅烷偶联处理形成用于上述金属表面改性的树脂粘结层(41)。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的布线基板,其特征在于,
在上述第二树脂绝缘层(30)的表面上不形成上述树脂粘结层(41)。
11.一种布线基板,其特征在于,包括:
第一树脂绝缘层(16);
细微布线图案层(28a、29a),被配置在上述第一树脂绝缘层(16)上,该细微布线图案层(28a、29a)在作为基材的无电解镀铜层(20a)上层叠电解镀铜层(20b)而成,并且该细微布线图案层(28a、29a)在其底部具有底切部(U1),该细微布线图案层(28a、29a)的线宽及线间隔均在15μm以下;
树脂粘结层(41),用于金属表面改性,该树脂粘结层(41)在组成中含有金属氧化物,该树脂粘结层(41)形成在上述细微布线图案层(28a、29a)的表面上;以及
第二树脂绝缘层(30),被层叠配置在上述第一树脂绝缘层(16)上,以覆盖上述细微布线图案层(28a、29a),
上述第二树脂绝缘层(30)的一部分进入上述细微布线图案层(28a、29a)的上述底切部(U1)与上述第一树脂绝缘层(16)的间隙中。
12.一种布线基板,其特征在于,包括:
第一树脂绝缘层(16);
细微布线图案层(28a、29a),被配置在上述第一树脂绝缘层(16)上,该细微布线图案层(28a、29a)在作为基材的无电解镀铜层(20a)上层叠电解镀铜层(20b)而成,并且该细微布线图案层(28a、29a)在其底部具有底切部(U1),该细微布线图案层(28a、29a)的线宽及线间隔均在15μm以下;
树脂粘结层(41),用于金属表面改性,通过进行硅烷偶联处理而形成在上述细微布线图案层(28a、29a)的表面上;以及
第二树脂绝缘层(30),被层叠配置在上述第一树脂绝缘层(16)上,以覆盖上述细微布线图案层(28a、29a),
上述第二树脂绝缘层(30)的一部分进入上述细微布线图案层(28a、29a)的上述底切部(U1)与上述第一树脂绝缘层(16)的间隙中。
13.根据权利要求11或12所述的布线基板,其特征在于,
在上述第二树脂绝缘层(30)的表面上不形成上述树脂粘结层(41)。
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