CN1224567A - 多层布线板用带有树脂的金属箔、其制造方法、多层布线板及电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多层布线板用带有树脂的金属箔及其制作方法,其中,多层布线板用带有树脂的金属箔的特征在于,在金属箔的一面上具有相对介电常数在1兆赫以上的频率范围内为3.3以下的热固性树脂膜,树脂流失量为1%以上、50%以下或5%以上、50%以下。另外,本发明还提供一种电子装置,其特征在于,使用用上述多层布线板用带有树脂的金属箔制造的(依次)多层布线板,并采用布线手段将电子元件连接到上述多层布线板上。

Description

多层布线板用带有树脂的金属箔、 其制造方法、多层布线板及电子装置

                        技术领域

本发明涉及一种一面有热固性树脂膜的多层布线板用带有树脂的金属箔、其制造方法、使用该多层布线板用带有树脂的金属箔的多层布线板以及采用布线手段将该多层布线板与电子元件连接起来的电子装置。本发明的多层布线板，其布线层之间的距离与多层布线板在面内的位置无关，实际上被看作是恒定的，特性阻抗的不均一性小。因此，作为超高速数字电路用布线板，具有非常优良的特性。本发明的电子装置，其特性阻抗的稳定性优良，如果作为电子元件装载数字半导体，则数字半导体可更高速地工作。如果作为电子元件装载具有模拟部分的半导体，则具有模拟部分的半导体由于信号串音减少，可以处理更高频率的信号。另外，由于热固化了的树脂的玻璃化转变温度在180℃以上，可使本发明多层布线板和电子装置具有非常高的可靠性。通过使热固化前的热固性树脂的相对介电常数，在1兆赫以上的频率下，为3.3以下那样低，对于使该热固性树脂固化后使用的本发明多层布线板而言，可使其特性阻抗的稳定性、信号的高速传输性、低串音性优良。采用该多层布线板的电子装置，数字半导体可以以最高速度工作，而处理模拟信号的半导体可以以最高频率工作。

                        背景技术

作为具有热固性树脂膜的金属箔，过去已知有贴环氧树脂的铜箔。然而，在以反复叠层带有树脂的金属箔为特征的多层布线板(依次多层布线板)的制造方法，所谓叠层装配(build-up)工艺中在使用现有的这种带有树脂的金属箔的场合下，很难使发挥电绝缘体功能的该热固性树脂在布线板内各处的膜厚恒定，从而将布线的特性阻抗限定在一定范围之内。另外，由于该热固性树脂不考虑应用于高速电路和高频模拟电路，因此该热固性树脂的介电特性和耐热性对这些用途是不够的。在采用现有的制造贴铜叠层板所用的环氧树脂的带有树脂的金属箔中，树脂的相对介电常数为3.6～3.9，固化后的树脂的玻璃化转变温度不超过120～150℃。

在电气用布线板产业领域中，确立能够形成比电镀通孔工艺更高密度布线的叠层装配工艺是当务之急，但没有可以用于高速数字电路和高频电路的合适的多层布线板用带有树脂的金属箔。本发明就是要提供一种用一面有热固性树脂膜的金属箔、能够用于高速数字电路和高频模拟电路的多层布线板以及使用该多层布线板的电子装置，其中，热固性树脂的树脂流失率、相对介电常数、固化后的玻璃化转变温度处于特定范围。

                      发明的公开

本发明者们进行了深入的研究，其结果完成了带有树脂的金属箔的发明。本发明由以下所述的14项发明构成。

本发明的第1项为这样一种多层布线板用带有树脂的金属箔，其特征在于，在金属箔的一面上具有在1兆赫以上的频率范围内相对介电常数为3.3以下的热固性树脂膜，树脂流失量为1％以上，50％以下。

本发明的第2项为这样一种多层布线板用带有树脂的金属箔，其特征在于，在金属箔的一面上具有在1兆赫以上的频率范围内相对介电常数为3.3以下的热固性树脂膜，树脂流失量为5％以上，50％以下。

本发明的第3项为这样一种多层布线板用带有树脂的金属箔，其特征在于，权利要求1或权利要求2的带有树脂的金属箔中，热固性树脂含有无机填料。

本发明的第4项为这样一种多层布线板用带有树脂的金属箔，其特征在于，权利要求1、权利要求2或权利要求3的带有树脂的金属箔中，热固性树脂固化后的玻璃化转变温度在180℃以上。

本发明的第5项为这样一种多层布线板用带有树脂的金属箔，其特征在于，权利要求1、权利要求2、权利要求3或权利要求4的多层布线板用带有树脂的金属箔中，热固性树脂为热固性聚苯醚树脂。

本发明的第6项为这样一种多层布线板用带有树脂的金属箔，其特征在于，权利要求5的多层布线板用带有树脂的金属箔中，热固性树脂为含有聚苯乙烯类聚合物的热固性聚苯醚树脂。

本发明的第7项为权利要求5或权利要求6的多层布线板用带有树脂的金属箔的制造方法，其特征在于，将由热固性聚苯醚树脂与溶剂形成的树脂清漆涂布到金属箔上，使获得的涂膜干燥，在使溶剂的蒸发速度为0.10g/(cm²·分)以下的条件下进行干燥。

本发明的第8项为权利要求5或权利要求6的多层布线板用带有树脂的金属箔的制造方法，其特征在于，将由热固性聚苯醚树脂与溶剂形成的树脂清漆涂布到金属箔上，使获得的涂膜干燥，在使溶剂的蒸发速度为0.10g/(cm²·分)以下的条件下进行干燥，直到热固性树脂涂膜的残存溶剂浓度达到200000ppm。

本发明的第9项为这样一种多层布线板用带有树脂的金属箔的制造方法，其特征在于，在权利要求5或权利要求6的多层布线板用带有树脂的金属箔的制造方法中，在实际上不使热固性聚苯醚树脂分解的条件下，将其熔融、挤出。

本发明的第10项为权利要求1～6任一项中所述的多层布线板用带有树脂的金属箔，其特征在于，具有可容易剥离的树脂面保护层。

本发明的第11项为这样一种多层布线板，其特征在于，它是用权利要求1、权利要求2、权利要求3或权利要求4的多层布线板用带有树脂的金属箔来制造的。

本发明的第12项为这样一种依次多层布线板，其特征在于，布线层是将权利要求1、权利要求2、权利要求3或权利要求4的多层布线板用带有树脂的金属箔依次叠层而形成的。

本发明的第13项为这样一种电子装置，其特征在于，采用布线手段，将电子元件连接到权利要求11或权利要求12的多层布线板上。

本发明的第14项为权利要求13的电子装置，它是由权利要求11或权利要求12的(依次)多层布线板与电子元件构成的，其中，多层布线板的电信号传输速度为每纳秒16.5cm以上、且耐热温度在180℃以上。

                   附图的简单说明

图1为示出本发明的贴热固性树脂金属箔结构的截面图。图2为示出第11项发明和第12项发明的多层布线板结构一例的截面图。图3为示出第12项发明的依次多层布线板制造工序一例的截面图。图4至图6为示出第13项发明的电子装置结构实例的截面图。

                     实施发明的最佳方案

以下详细地说明本发明。

本发明中的金属箔可以使用任何一种金属箔，例如可以举出铜箔、铝箔、锡箔、金箔等。从可容易得到并且可容易蚀刻角度考虑，优选铜箔、铝箔，最优选铜箔。金属箔的厚度没有特别的限定，从易操作的观点考虑，优选500μm以下，更优选200μm以下，最优选105μm以下。为了增强金属箔的形成热固性树脂膜那一侧表面与该树脂的密合性，可以进行表面粗糙化和/或耦合处理。作为布线制造用而被制造销售的粗糙处理电解铜箔，可以原封不动地用于制造本发明的多层布线板用贴树脂铜箔。金属箔主要用作本发明多层布线板的导体，但也被用于散热的目的。可根据这些目的来选择金属箔。

图1将本发明贴热固性树脂金属箔的结构以截面图示出。该图中，1为金属箔，2为热固性树脂膜。

至于本发明中的热固性树脂，如果是树脂流失量在1％以上、50％以下的热固性树脂，则可以获得所希望的显著效果。树脂流失量更优选为5％以上、50％以下，最优选为7％以上、45％以下。如果树脂流失量不足1％，则内层电路发生填埋不良，难以形成多层布线板。树脂流失量越大，内层电路的填埋越容易，而如果树脂流失量超过50％，则在布线板内不能使绝缘层的厚度保持一定，就不能使布线的特性阻抗保持一定。

树脂流失量采用以下方法测定。

(1)测定10cm×10cm金属箔的重量，将该重量记作a。

(2)测定10cm×10cm带有树脂的金属箔的重量，将该重量记作b。

(3)在温度170℃、压力22kg/cm²的条件下，对上述带有树脂的金属箔加压10分钟，然后除去溢出金属箔的树脂成分，测定残留的带有树脂的金属箔的重量，将该重量记作b′。

(4)用以下所示公式求出树脂流失量。

作为用于本发明的热固性树脂，可以举出例如热固性聚苯醚树脂、酚醛树脂、低相对介电常数化环氧树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、二乙烯基苯树脂、多官能性丙烯酰基(acryloyl)树脂、多官能性甲基丙烯酰基(methacryloyl)树脂、多官能性马来酰亚胺树脂、多官能性氰酸酯树脂、多官能性异氰酸酯树脂、不饱和聚酯树脂、聚丁二烯树脂、苯乙烯-丁二烯·苯乙烯-丁二烯-苯乙烯等的交联性聚合物等。这些树脂在工业技术上自然是可以的，不限于单一的化合物，为了获得所希望的性质，可添加各种各样的其他物质，或者将其改性来使用。热固性树脂中也可以共混入热塑性树脂。本发明中，热固性树脂的相对介电常数为3.3以下，而且制作多层布线板用带有树脂的金属箔时，树脂流失量必须处于权利要求所规定的范围内。

上述热固性树脂的实例中，作为用于本发明带有树脂的金属箔的热固性树脂，其优选实例为热固性聚苯醚树脂、含聚苯乙烯类聚合物的热固性聚苯醚树脂、含聚二乙烯基苯的树脂组合物、含聚丁二烯的树脂组合物、含三聚氰酸三烯丙酯和/或三聚异氰酸三烯丙酯的聚合物和/或共聚物的树脂组合物。

以下说明这些热固性树脂。

一般地说，固化物的玻璃化转变温度高，而且相对介电常数在固化前后皆为3.0以下，且可调节流失(flow)特性的热固性聚苯醚树脂是特别优选的树脂。作为热固性聚苯醚树脂，可以举出例如特开平7-165846中所述的组合物、特开平7-166049中所述的组合物、特公平7-37567中所述的组合物、特公平7-26013中所述的组合物等。将树脂组合物全体作为100重量份，向其中添加1-20重量份聚苯乙烯类聚合物，这样形成的组合物具有更优选的树脂膜的平滑性和强韧性优良的特征。

此处所说的聚苯乙烯类聚合物，是指苯乙烯的均聚物或苯乙烯结构单元数占总重复单元数80％以上的任意热塑性共聚物。重均分子量优选为1万以上。

本发明中的聚二乙烯基苯是指这样一种聚合物，在使二乙烯基苯和/或其氢原子被任意原子团取代的二乙烯基苯衍生物聚合或共聚而获得聚合物中，仅使二乙烯基苯和/或二乙烯基苯衍生物的二个不饱和双键之一聚合而保留另一个双键。作为这种聚合物，可以举出例如特公平4-1902中所述的聚合物。总重复单元数中，来自二乙烯基苯或二乙烯基苯衍生物的重复单元所占的比例优选为5％以上，更优选10％以上。重均分子量优选为1万以上。

以下说明本发明中的多官能性氰酸酯树脂。多官能氰酸酯通过碳-氮三键的热三聚反应形成三嗪环而发生交联，固化。多官能性氰酸酯可以直接以单体的形式或以部分进行三聚的预聚物形式用作为多官能性氰酸酯树脂。本发明中，在制成膜状形态来使用的情况下，优选室温下为半固态的预聚物。

本发明中的聚丁二烯是指公知的聚(1,3-丁二烯)。数均分子量优选500以上、5万以下。更优选500以上、1万以下，最优选500以上、5000以下。数均分子量不足500时，粘度过低，而超过5万，则粘度过高。

三聚氰酸三烯丙酯和/或三聚异氰酸三烯丙酯的聚合物和/或共聚物也适于用作本发明带有树脂的金属箔的热固性树脂。该聚合物或共聚物是在例如甲苯等溶剂中、在例如有机过氧化物等聚合引发剂的存在下，加热三聚氰酸三烯丙酯和/或三聚异氰酸三烯丙酯，使部分烯丙基聚合而获得的。分子结构可以是直线状，也可以有支链，哪一种都可以。重均分子量优选为1000以上、10万以下，更优选为2000以上、10万以下。

本发明中，为达到根据热固性树脂的用途赋予其所希望性能的这一目的，可以在不破坏原有性质的范围内配合填料或添加剂来使用。填料可以是纤维状，也可以是粉末状，可以举出二氧化硅、氧化铝、氧化钛、钛酸钡、滑石、云母、玻璃珠、中空玻璃球、芳族聚酰胺纤维等。为达到降低热膨胀率、调节相对介电常数等目的，在本发明中可以有效地利用填料。作为添加剂，可以举出阻燃剂、抗氧化剂、热稳定剂、抗静电剂、增塑剂、颜料、染料、着色剂等。

无机填料的添加，因对树脂层的耐热性和电性能具有显著效果而是优选的。二氧化硅和玻璃中空球是最优选的无机填料实例。

热固性树脂膜的厚度没有特别的限定，优选10μm以上，更优选20μm以上，最优选30μm以上。如果膜厚极小则难以进行叠层装配施工法。

作为热固性树脂膜的形成方法，采用哪种手段都可以，优选的方法可以举出例如，涂布使该树脂溶解或分散于溶剂中而形成的清漆并使其干燥的方法。可根据所选择的树脂来选择适当的溶剂。另外，作为其他优选的方法，可以举出在没有溶剂存在下熔融制膜的方法。

使金属箔与热固性树脂膜形成密合形态的方法完全没有限定。树脂膜可以直接在金属箔上形成，也可以预先形成薄膜状，经加热加压等手段使其密合到金属箔上。也可以采取这样一种顺序：以蒸镀、溅射或化学镀等公知手段，在成膜状的树脂上形成金属皮膜。

热固性树脂为热固性聚苯醚树脂或含有聚苯乙烯类聚合物的热固性聚苯醚树脂，在制造方法采用由热固性树脂的树脂清漆制膜的场合下，通采用本申请第7项发明和第8项发明的特殊制造方法，不会从树脂膜上掉落下粉末，而且可以以高生产率制造树脂表面不会干燥开裂的品质良好的带有树脂的金属箔。

作为用于配制聚苯醚树脂清漆的溶剂，可以举出苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃类、二氯甲烷、氯仿、三氯乙烯等卤素类溶剂，还有THF等，这些溶剂可以单独使用或混合使用。作为由热固性聚苯醚树脂与溶剂形成的清漆的涂布方法，可以举出使用气刀涂布机、刮板式涂布机、棒式涂布机、刮刀涂布机、凹槽辊涂布机、逆辊涂布机(reverse coater)、流延涂布机等装置的方法。作为涂布膜的干燥方法，可以举出使用热风干燥、滚筒加热干燥、红外线干燥、远红外线干燥等装置的方法，在实施时，这些装置可以单独使用或2种以上组合使用。

以下说明涂布由热固性聚苯醚树脂与溶剂形成的树脂清漆、使涂膜干燥时的蒸发速度。本发明中涂膜干燥时的蒸发速度，作为其具体的控制方法，可以举出例如调节用于干燥的热风温度、风量。另外，为了控制蒸发温度，也可以向清漆中添加高沸点溶剂。作为这种高沸点溶剂，可以举出氯苯、1,2,3,4-四氢萘和苯甲醚。

本发明中，溶剂的蒸发温度必须为0.10g/(cm²·分)以下，优选地，蒸发速度为0.001g/(cm²·分)以上、0.10g/(cm²·分)以下。如果超过0.10g/(cm²·分)，则引起树脂层面干燥开裂。另一方面，如果使涂膜干燥时的蒸发速度低于0.001g/(cm²·分)，则带有树脂的金属箔的生产率降低，因此都不是优选的。

热固性树脂为热固性聚苯醚树脂或含有聚苯乙烯类聚合物的热固性聚苯醚树脂，采用树脂熔融制膜的制造方法的场合下，通过采用本申请第9项发明的特殊制造方法，不会从树脂膜上掉落下粉末，而且可以以高生产率制造树脂膜表面不开裂的品质良好的带有树脂的金属箔。

本申请第9项发明的制造方法的特征是，选择实际上不使热固性聚苯醚树脂分解的树脂熔融温度。

为了实际上不使热固性聚苯醚类树脂分解地使其熔融、挤出，选择熔融挤出机的装置或熔融挤出温度。用于实际上不使其分解地使热固性聚苯醚类树脂熔融、挤出的熔融挤出温度，可以在50℃以上、300℃以下的范围内选择。

作为熔融挤出的方法，可以举出使用挤出部前端装有T形口模的单螺杆或多螺杆型熔融挤出机、有混炼段的挤出部前端装有T型口模的单螺杆或多螺杆型熔融挤出机等装置的方法等。

将树脂流失量调节到1％以上、50％以下，优选调节到5％以上、50％以下，更优选调节到7％以上、45％以下，调节方法没有限定。可以举出例如调节树脂化学结构或组成的方法。作为一种有效手段，也可以举出这样一种方法：采用对树脂流失量过大的热固性树脂进行热处理或光化学处理等适于各种树脂的方法，使其部分固化来调节树脂流失量。

本发明的多层布线板用带有树脂的金属箔，通过用可容易剥离的保护层覆盖热固性树脂膜表面，形成有用的多层布线板用材料，在实用上极易操作。这种将金属箔、热固性树脂膜、易从树脂膜上剥离下来的保护层按该顺序密合在一起构成的复合薄片即为本申请第10项发明。作为制造方法，可以是采用加热加压等将保护层压合到带有树脂的金属箔上的顺序，也可以是先在保护层上形成热固性树脂膜，再在其上密合金属箔的相反顺序。

易剥离层优选树脂薄膜。其中，从耐热性观点考虑，优选聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二酸乙二醇酯等。薄膜表面也可以用硅树脂或氟树脂进行脱模加工。

用本申请第1～6项发明的多层布线板用带有树脂的金属箔制造的多层布线板，由于可获得各绝缘层的厚度实际上各处一致，特性阻抗实际上可以认为各处相同，这样的多层布线板，而且由于能够显著提高使用该多层布线板的电子仪器、特别是电子装置的电性能，因此本发明的多层布线板用带有树脂的金属箔在产业上是极其有用的。如果绝缘层的厚度、以及特性阻抗的不均一性在±10％以内，则实际上相同，其不均一性对多层布线板或半导体装置的电性能就没有不良影响。另外，使热固性树脂的相对介电常数在1兆赫以上的频率范围内为3.3以下，优选为3.0以下，由此热固化之后的该树脂的相对介电常数减也小。绝缘层的相对介电常数小，由于布线宽度可以变宽，因此即使以相同的加工余量形成布线，特性阻抗的不均一性也减小。而且串音减小。这些效果相结合之后，本发明的多层布线板和电子装置就具有极其优良的电性能。

第3～第6项发明中，固化后的热固性树脂的玻璃化转变温度在180℃以上，可使多层布线板获得优秀的可靠性。热固化后的树脂的玻璃化转变温度不足180℃的场合下，在装置长期使用过程中可能会发生因导体徙动造成的绝缘阻抗劣化、树脂劣化引起的装置功能障碍。玻璃化转变温度更优选在200℃以上。应予说明，玻璃化转变温度是用Orientec公司制的Rheovibron(动态粘弹性测定仪)，在升温速度2℃/分、35Hz的条件下测定的。

第11项发明、第12项发明和第13项发明中，通过使热固化后的树脂的相对介电常数在1MHz以上的频率下为3.3以下，可使这些多层布线板和半导体装置获得优秀的电性能。更优选相对介电常数在3.0以下。如果相对介电常数超过3.3，则使每单位长度布线的延迟时间增大，使高速数字电路中的计时余量(timing margin)减小，就不能提高时钟脉冲频率。而且，由于与相对介电常数的平方根成正比的导体损耗增大，因此使高频电路中的信号电平余量(level margin)减小，就使可利用的频率范围变窄。而且，如上所述，特性阻抗的不均一性和串音增大，对电路的工作有不良影响。

图2示出第11和第12项发明的多层布线板结构的实例。图2中，3为固化了的热固性树脂膜。4为电绝缘性的任意板材料，5为非贯通(via)连接孔，6为电镀通孔。

图3示出第12项发明的依次多层布线板的制造方法的实例。以下按顺序说明制造方法的实例。

(1)由例如象两面贴铜板那样，从预先在电绝缘性板状物8的两面形成导体层7开始制造。

(2)采用例如蚀刻等已知手段，将导体7制成电路图形7′。

(3)采用例如加热加压等已知手段，将本发明的带有热固性树脂的金属箔叠层在一起。形成导体层9和已热固化的热固性树脂层10。

(4)形成非贯通连接孔11。

(5)采用在化学镀之后接着进行电镀铜等公知的方法形成导体膜12，获得通路连接后，与(2)同样地形成电路图形。

(6)与(3)同样地用本发明的贴热固性树脂金属箔形成新的导体层13和新的热固化后的热固性树脂层12。

(7)根据需要，与过去的多层布线板制造方法同样地形成贯穿所有层的通孔。

(8)与(5)同样地采用在化学镀之后接着进行电镀铜等公知的方法形成导体层16，获得非贯通连接孔和通孔连接后，形成电路图形。

图3中示出6层基板的例子，但如果使用本发明的贴热固性树脂金属箔，则重复进行通路形成、通路连接和电路形成的操作，也可以依次地制造任意层数的多层布线板。

图4～图6中示出第13项发明的电子装置结构的例子。本申请第13项发明的特征是，将本发明的多层布线板用于任意结构的电子装置中所使用的多层布线板，由此可使电子装置获得优秀的电性能。可根据不同的结构选择适当的连接电子元件和多层布线板的布线装置。作为实例可以举出金属丝键合、倒装芯片连接等。

图4～图6中，17为本发明的多层布线板，18为导体，19为半导体芯片，20为介电体、电容器、电感器和/或电阻等单独的电子元件，21为密封装置，22为焊球，23为散热板，24为键合金属丝，25为金属引脚，26为硅芯片的粘接装置。

第13项发明的电子装置中，特别地，将各处的电信号传输速度都设计为每纳秒16.5cm以上，且将多层布线板的综合耐热温度选择在180℃以上，这就是本申请的第14项发明。

电子装置有各种各样的结构，但与本发明有关的必要构成要素包括：从硅或砷化镓等的半导体晶片或坯料上切下来的半导体或将其装载到载体上等形成易使用形状的半导体、介电体、电容器、电感器和/或电阻等电子元件，以及装载这种电子元件的多层布线板。多层布线板的内部和表面上形成的布线，作为信号传输速度为每纳秒16.5cm以上来使用时，不仅由电子装置产生的延迟时间减小，而且在处理高速信号时成问题的数字信号的上升边和下降边的波形的失真变小，可以获得极其优秀的电子装置。这是本发明的显著效果之一。实际的多层布线板中，由于电信号通过信号线和与其对应的接地电位面之间的电场振动进行传输，因此在设计时必须考虑到信号线与接地电位导体的相互位置关系以及占据其间的空间的绝缘材料的介电特性。相反，接地电位导体与电源电位导体的相互位置关系以及它们之间的绝缘材料的介电特性则不那么重要。

另一个效果是使多层布线板的耐热温度为180℃以上而获得的。高速数字电路和高速数字/模拟混载电路中，要求电子装置的工作特性极其稳定。使多层布线板的耐热温度为180℃以上，由此使本发明电子装置的特性很难随着温度和湿度的变化而改变。这2个显著效果相结合，使本申请第14项发明的电子装置作为高速数字电路和高速数字/模拟混载电路用的部件确实非常有用。

第14项发明中所说的耐热温度是指在高于室温的温度下物质特性发生显著变化的若干温度中，最接近室温的那一个温度，例如热分解开始温度、相转移温度等。从实用上说，本发明的多层布线板当然是各种材料的复合体，但本发明中的这些各种材料单独的耐热温度中，以最接近室温的那一个温度为多层布线板的耐热温度。不言而喻，实际上，使树脂、陶瓷等混合而作为一种材料发挥作用时，是把复合材料作为一种成分来看待的。

本发明的依次多层布线板中，为了在依次形成的各布线层间进行电连接，可以形成现有的那种电镀通孔，但为了能够形成高密度布线，优选形成非贯通连接孔来进行各层的连接。也可以使通孔与非贯通连接孔混杂存在。开孔和层间电连接可以采用任意的方法。以下说明形成非贯通连接孔的顺序，但此处没有限定的意图。非贯通连接孔的形成可以是使对表面金属箔进行蚀刻等加工，只在准备形成非贯通连接孔的部分进行开孔，使热固性树脂层露出，采用用准分子激光器、二氧化碳激光器、YAG激光器等进行激光加工、用离子乃至等离子体等进行干式蚀刻、或者用腐蚀性药品进行湿式蚀刻等方法将树脂部分除去，使下面的金属箔层露出，然后采用电镀或溅射等方法在树脂孔的内壁上形成金属膜来进行层间连接，也可以在树脂孔内填入导电膏来进行连接。以上说明了分别进行金属箔与树脂层开孔的方法，当然，也可以采用钻头钻孔而不使其贯通的方法。

本发明的多层布线板是采用叠层装配工艺而成的，但也可以采用其他的层形成法，例如，对部分层采用感光性绝缘树脂或热固性树脂的激光加工以及增厚化学镀技术来形成导体的方法等。

本发明的电子装置，可以举出将电子元件装载在本发明多层布线板上的情况，以及将装载在其他板状物(例如兼作散热板的金属板或陶瓷板等)上的本发明多层布线板以保护电子元件的形态加工成空腔状并与该板状物密合在一起的情况等。另外，本发明的多层布线板是采用叠层装配施工法而成的，能够在任意的板状物上形成多层布线。该板状物本身也可以是金属板、金属片芯布线板、陶瓷板、陶瓷多层布线板等具有散热、布线功能或者具有用于实现特殊电性能的功能的板材。

以下，为进一步明确本发明，举出实施例进行说明，但本发明的范围不受这些实施例的限定。实施例1

作为热固性树脂，使用1兆赫下的相对介电常数为2.7的热固性聚苯醚树脂，作为金属箔使用厚度为12μm的印制布线板用电解铜箔，制成多层布线板用贴树脂铜箔。使树脂膜的厚度为60μm。树脂流失量为3％。使热固性聚苯醚树脂热固化，测定玻璃化转变温度，为220℃。相对介电常数在频率1兆赫下为2.8。在两面贴上18μm铜箔的0.3mm厚的热固性聚苯醚两面贴铜叠层板中形成内层电路，在其两面叠层上上述带有热固性聚苯醚树脂的金属箔。再形成外层电路，制成330mm×400mm的4层布线板。测定该4层布线板的布线特性阻抗，为各处皆在±10％以内的稳定特性。将该4层布线板的一部分包埋到环氧树脂中，研磨截面后用光学显微镜观察，内层电路被热固性聚苯醚树脂完全填埋，未发现气孔。实施例2

作为热固性树脂，使用1兆赫下的相对介电常数为2.8的热固性聚苯醚树脂，作为金属箔使用厚度为12μm的印制布线板用电解铜箔，制成多层布线板用贴树脂铜箔。使树脂膜的厚度为60μm。树脂流失量为39％。使热固性聚苯醚树脂热固化，测定玻璃化转变温度，为210℃。相对介电常数在频率1兆赫下为2.9。在两面贴18μm铜箔的0.3mm厚的热固性聚苯醚两面贴铜叠层板中形成内层电路，在其两面叠层上上述带热固性聚苯醚树脂的金属箔。再形成外层电路，制成330mm×400mm的4层布线板。测定该4层布线板的布线特性阻抗，为各处皆在±10％以内的稳定特性。使用相同的多层布线板用贴树脂铜箔和两面贴铜叠层板，制成35mm×35mm的半导体装置用4层布线板，装载数字半导体，制成半导体装置。在装有可变时钟发生器的试验用电路中装载该半导体装置，测定可工作的时钟频率范围，可在高达100兆赫下工作。在121℃、2个气压的高压锅中，对该半导体装置进行吸湿处理，以确认在100兆赫下的动作，处理时间长达3000小时为止时尚不影响工作。另外，在-65℃与125℃之间反复进行冷热冲击试验，直到1000个周期为止尚不影响工作。实施例3

向实施例2的热固性聚苯醚树脂100重量份中，添加重均分子量为50万的聚苯乙烯4重量份。含有该聚苯乙烯的热固性聚苯醚树脂在1兆赫下的相对介电常数为2.8。使用该含有聚苯乙烯的热固性聚苯醚树脂和厚度为12μm的印制布线板用电解铜箔，制成多层布线板用贴树脂铜箔。可以容易地形成有平滑光泽的、厚度为60μm的树脂膜。树脂流失量为40％。使该热固性聚苯醚树脂热固化，测定玻璃化转变温度，为210℃。相对介电常数在频率1兆赫下为2.9。在两面贴有18μm铜箔的0.3mm厚的热固性聚苯醚两面贴铜叠层板中形成内层电路，在其两面叠层上上述贴热固性聚苯醚树脂金属箔。再形成外层电路，制成330mm×400mm的4层布线板。测定该4层布线板的布线特性阻抗，为各处皆在±10％以内的稳定特性。使用相同的多层布线板用贴树脂铜箔和两面贴铜叠层板，制成35mm×35mm的半导体装置用4层布线板，装载数字半导体，制成半导体装置。在装有可变时钟发生器的试验用电路中装载该半导体装置，测定可工作的时钟频率范围，可在高达100兆赫下工作。在121℃、2个气压的高压锅中，对该半导体装置进行吸湿处理，以确认在100兆赫下的工作，处理时间长达3000小时为止尚不影响工作。另外，在-65℃与125℃之间反复进行冷热冲击试验，直到1000个周期为止尚不影响工作。实施例4

将分子量为5万的聚(对二乙烯基苯)90重量份和下述结构式1的双马来酰亚胺10重量份混合，配制热固性树脂。该热固性树脂在1兆赫下的相对介电常数为2.7。

使用含有该聚二乙烯基苯的热固性树脂和厚度为12μm的印制布线板用电解铜箔，制成多层布线板用贴树脂铜箔。使树脂膜的厚度为60μm。树脂流失量为15％。使该热固性聚二乙烯基苯树脂热固化，测定玻璃化转变温度，为460℃。相对介电常数在频率1兆赫下为2.8。在两面贴18μm铜箔的0.3mm厚的热固性聚苯醚两面贴铜叠层板中形成内层电路，在其两面叠层上上述带聚二乙烯基苯树脂的金属箔。再形成外层电路，制成330mm×400mm的4层布线板。测定该4层布线板的布线特性阻抗，为各处皆在±10％以内的稳定特性。使用相同的多层布线板用贴树脂铜箔和两面贴铜叠层板，制成35mm×35mm的半导体装置用4层布线板，装载数字半导体，制成半导体装置。在装有可变时钟发生器的试验用电路中装载该半导体装置，测定可工作的时钟频率范围，可在高达100兆赫下工作。在121℃、2个气压的高压锅中，对该半导体装置进行吸湿处理，以确认在100兆赫下的工作，处理时间到3000小时为止尚不影响工作。另外，在-65℃与125℃之间反复进行冷热冲击试验，直到1000个周期为止尚不影响工作。实施例5

使下述结构式2的双官能氰酸酯部分聚合，配制预聚物。该预聚物的数均分子量为560，重均分子量为1310。将预聚物100重量份、壬基苯酚1重量份、辛酸钴0.25重量份混合，配制多官能性氰酸酯树脂。该热固性树脂在1兆赫下的相对介电常数为2.9。

使用该多官能性氰酸酯树脂和厚度为12μm的印制布线板用电解铜箔，制成多层布线板用贴树脂铜箔。使树脂膜的厚度为60μm。树脂流失量为41％。使该多官能性氰酸酯树脂热固化，测定玻璃化转变温度，为280℃。相对介电常数在频率1兆赫下为3.0。在两面贴18μm铜箔的0.3mm厚的热固性聚苯醚两面贴铜叠层板中形成内层电路，在其两面叠层上上述贴多官能性氰酸酯树脂金属箔。再形成外层电路，制成330mm×400mm的4层布线板。测定该4层布线板的布线特性阻抗，为各处皆在±10％以内的稳定特性。使用相同的多层布线板用贴树脂铜箔和两面贴铜叠层板，制成35mm×35mm的半导体装置用4层布线板，装载数字半导体，制成半导体装置。在装有可变时钟发生器的试验用电路中装载该半导体装置，测定可工作的时钟频率范围，可在高达100兆赫下工作。在121℃、2个气压的高压锅中，对该半导体装置进行吸湿处理，以确认在100兆赫下的工作，处理时间到3000小时为止尚不影响工作。另外，在-65℃与125℃之间反复进行冷热冲击试验，直到1000个周期为止尚不影响工作。实施例6

将数均分子量为3100的聚丁二烯100重量份、过氧化二枯烯2重量份混合，配制热固性树脂。该热固性树脂在1兆赫下的相对介电常数为2.4。

使用该聚丁二烯类热固性树脂和厚度为12μm的印制布线板用电解铜箔，制成多层布线板用贴树脂铜箔。使树脂膜的厚度为60μm。树脂流失量为43％。使该聚丁二烯类热固性树脂热固化，测定玻璃化转变温度，为150℃。相对介电常数在频率1兆赫下为2.5。在两面贴18μm铜箔的0.3mm厚的热固性聚苯醚两面贴叠层板中形成内层电路，在其两面叠层上上述带聚丁二烯类热固性树脂的金属箔。再形成外层电路，制成330mm×400mm的4层布线板。测定该4层布线板的布线特性阻抗，为各处皆在±10％以内的稳定特性。使用相同的多层布线板用贴树脂铜箔和两面贴铜叠层板，制成35mm×35mm的半导体装置用4层布线板，装载数字半导体，制成半导体装置。在装有可变时钟发生器的试验用电路中装载该半导体装置，测定可工作的时钟频率范围，可在高达100兆赫下工作。实施例7

将三聚异氰酸三烯丙酯在甲苯中与过氧化物一同加热，获得重均分子量为3000的聚(三聚异氰酸三烯丙酯)。将该聚(三聚异氰酸三烯丙酯)90重量份、三聚异氰酸三烯丙酯单体10重量份以及2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己炔-3 3重量份混合，配制热固性聚(三聚异氰酸三烯丙酯)树脂。该热固性树脂在1兆赫下的相对介电常数为3.1。

使用含有该聚(三聚异氰酸三烯丙酯)的热固性树脂和厚度为12μm的印制布线板用电解铜箔，制成多层布线板用贴树脂铜箔。使树脂膜的厚度为60μm。树脂流失量为25％。使该热固性聚(三聚异氰酸三烯丙酯)树脂热固化，测定玻璃化转变温度，为350℃。相对介电常数在频率1兆赫下为3.3。在两面贴18μm铜箔的0.3mm厚的热固性聚苯醚两面贴铜叠层板中形成内层电路，在其两面叠层上上述贴聚(三聚异氰脲酸三烯丙酯)树脂的金属箔。再形成外层电路，制成330mm×400mm的4层布线板。测定该4层布线板的布线特性阻抗，为各处皆在±10％以内的稳定特性。使用相同的多层布线板用贴树脂铜箔和两面包铜叠层板，制成35mm×35mm的半导体装置用4层布线板，装载数字半导体，制成半导体装置。在装有可变时钟发生器的试验用电路中装载该半导体装置，测定可工作的时钟频率范围，可在高达100兆赫下工作。在121℃、2个气压的高压锅中，对该半导体装置进行吸湿处理，以确认在100兆赫下的工作，处理时间到3000小时为止尚不影响工作。另外，在-65℃与125℃之间反复进行冷热冲击试验，直到1000个周期为止尚不影响工作。比较例1

用贴铜叠层板用环氧树脂代替实施例2的热固性聚苯醚树脂，制成贴树脂铜箔，测定树脂流失量，为65％。另外，使该环氧树脂热固化，测定玻璃化转变温度，为150℃。相对介电常数在频率1兆赫下为3.8。与实施例1同样地制成4层布线板，测定特性阻抗，其不均一性为±16％。制成装载数字半导体的半导体装置，测定可工作的时钟频率，为80兆赫。在121℃、2个气压的高压锅中进行加湿试验，在1000小时内就不能在80兆赫下工作。对该半导体装置在-65℃与125℃之间反复进行冷热冲击试验，300个周期就不能工作。实施例8～10

在厚度为12μm的印制基板用电解铜箔的一个侧面上，涂布由实施例2的热固性聚苯醚类树脂与甲苯溶剂形成的树脂清漆，以使干燥后的树脂厚度为50μm。使涂膜干燥，使用热风干燥机，调节热风的温度和风量，以使溶剂的蒸发速度为，实施例8:0.005g/(cm²·分)；实施例9:0.01g/(cm²·分)；实施例10:0.05g/(cm²·分)，直到涂膜的残存溶剂浓度达到200000ppm。获得的贴树脂薄片的涂布面不会干燥开裂，带有树脂的金属箔在切割等加工时或经依次叠层制作多层布线板时的处理时不会掉落下粉末，可以制成可靠性高的多层布线板。比较例2

使实施例2的涂膜干燥时，调节热风的温度和风量，以使溶剂的蒸发速度为0.2g/(cm²分)，除此之外，与实施例8～10同样地制作带有树脂的金属箔。获得的薄片的涂布面上出现了干燥开裂，带有树脂的金属箔在切割等加工时或经依次叠层制作多层布线板时的处理时出现掉落下粉末。观察制成的多层布线板的截面，电路部分发生树脂填埋不良。实施例11～13

使用实施例2的热固性聚苯醚类树脂，在厚度为12μm的印制基板用电解铜箔的一个侧面上，熔融挤出树脂，在铜箔上形成树脂膜，以使干燥后的树脂厚度为50μm。熔融挤出装置使用挤出部前端装有T型口模的双螺杆型熔融挤出机，调整装置，以使熔融挤出温度为，实施例11:80℃，实施例12:120℃，实施例13:250℃，进行实施。获得的带有树脂的金属箔的表面光滑，带有树脂的金属箔在切割等加工时或经依次叠层制作多层布线板时的处理下不会掉落下粉末，可以制作可靠性高的多层布线板。比较例3

制作实施例2的热固性聚苯醚树脂的熔融成型膜，熔融挤出温度为350℃，除此之外，与实施例11～13同样地制作带有树脂的金属箔。获得的带有树脂的金属箔的表面不光滑，带有树脂的基材在切割等加工时或经依次叠层制作多层布线板时的处理下未见到掉落粉尘，但观察制作的多层布线板的截面，电路部分发生树脂填埋不良。实施例14

在实施例2中制成的带热固性聚苯醚树脂的金属箔的树脂面上，用100℃的热辊压合厚度为10μm的聚乙烯薄膜，制成该带有树脂的金属箔的保护层。在带着保护层直接缠绕到直径为10cm的圆筒上，在23℃下保存1周后，金属箔的表面未被热固性聚苯醚树脂污染。而且，用手指搓已压制上的聚乙烯薄膜的边缘，可以很容易地从端部剥离。实施例15

制作以耐热温度为200℃的热固性聚苯醚树脂为绝缘树脂的多层布线板。布线总数为6层。该多层布线板的耐热温度为200℃。用TDR(时畴反射测定法)测定该多层布线板的电信号传输速度，各处皆为每纳秒17.5cm以上。在该多层布线板上装载现场可编程序的门阵列芯片(fieldprogrammable gate array chip)、阻尼电阻器和电容器，然后用树脂密封，制成电子装置。将该电子装置装载到基准时钟为100兆赫的数字电路基板上时，工作没有任何问题。对该数字电路基板在60℃、相对湿度90％的条件下加湿1000小时后，再考察是否工作，工作仍没有任何问题。比较例4

用通常的以贴铜叠层板用环氧树脂作为绝缘树脂的多层布线板代替实施例15的多层布线板，由TDR可知，电信号传输速度即使在最大时也是每纳秒15.0cm。用与实施例15相同的元件制成电子装置，在基准时钟为100兆赫下进行工作试验，不能正常工作。将基准时钟降低到70兆赫时才能工作。对该数字电路基板在60℃、相对湿度90％的条件下进行1000小时的加湿，然后再考察是否工作，不能正常工作。

                   工业上的利用可能性

用本发明的多层布线板用贴热固性树脂金属箔，采用叠层装配工艺可以制造特性阻抗稳定的高性能的多层布线板。采用本发明的制造方法，可以制造品质优良的贴聚苯醚树脂金属箔。可以在本发明的带有树脂的金属箔上压合廉价的树脂面保护层，可以用作为保管和操作性优良的带有树脂的金属箔。本发明的多层布线板由于其特性阻抗稳定，具有优良的电性能，因此可以制造过去没有的高性能的高速数字电路和高频电路。本发明的电子装置是过去没有的可以进行高速工作、高频工作的优良装置。

Claims (14)

1．多层布线板用带有树脂的金属箔，其特征在于，在金属箔的一面上具有相对介电常数在1兆赫以上的频率范围内为3.3以下的热固性树脂膜，树脂流失量为1％以上、50％以下。

2．多层布线板用带有树脂的金属箔，其特征在于，在金属箔的一面上具有相对介电常数在1兆赫以上的频率范围内为3.3以下的热固性树脂膜，树脂流失量为5％以上、50％以下。

3．权利要求1或权利要求2所述的多层布线板用带有树脂的金属箔，其特征在于，热固性树脂含有无机填料。

4．权利要求1、权利要求2或权利要求3所述的多层布线板用带有树脂的金属箔，其特征在于，热固性树脂固化时的玻璃化转变温度在180℃以上。

5．权利要求1、权利要求2、权利要求3或权利要求4所述的多层布线板用带有树脂的金属箔，其特征在于，热固性树脂为热固性聚苯醚树脂。

6．权利要求5所述的多层布线板用带有树脂的金属箔，其特征在于，热固性树脂为含有聚苯乙烯类聚合物的热固性聚苯醚树脂。

7．权利要求5或权利要求6所述的多层布线板用带有树脂的金属箔的制造方法，其特征在于，将由热固性聚苯醚树脂与溶剂形成的树脂清漆涂布到金属箔上，在使获得的涂膜干燥时，在使溶剂的蒸发速度为0.10g/(cm²·分)以下的条件下进行干燥。

8．权利要求5或权利要求6所述的多层布线板用带有树脂的金属箔的制造方法，其特征在于，将由热固性聚苯醚树脂与溶剂形成的树脂清漆涂布到金属箔上，在使获得的涂膜干燥时，在使溶剂的蒸发速度为0.10g/(cm²·分)以下的条件下进行干燥，直到热固性树脂涂膜的残存溶剂浓度达到200000ppm。

9．在权利要求5或权利要求6所述的多层布线板用带有树脂的金属箔的制造方法，其特征在于，在实际上不使热固性聚苯醚树脂分解的条件下，将其熔融、挤出。

10．权利要求1～6任一项中所述的多层布线板用带有树脂的金属箔，其特征在于，具有可容易剥离的树脂面保护层。

11．多层布线板，其特征在于，它是用权利要求1、权利要求2、权利要求3或权利要求4的多层布线板用带有树脂的金属箔来制造的。

12．依次多层布线板，其特征在于，布线层是将权利要求1、权利要求2、权利要求3或权利要求4的多层布线板用带有树脂的金属箔依次叠层而形成的。

13．电子装置，其特征在于，采用布线手段，将电子元件连接到权利要求11或权利要求12的多层布线板上。

14．权利要求13所述的电子装置，它是由权利要求11或权利要求12的(依次)多层布线板与电子元件构成的，其中，多层布线板的电信号传输速度为每纳秒16.5cm以上、且耐热温度在180℃以上。

Images