CN1964006A - 多层布线基板的制造方法和多层布线基板及使用其的电子装置 - Google Patents

多层布线基板的制造方法和多层布线基板及使用其的电子装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可实现布线间距不足40μm的高密度布线的多层布线基板的制造方法和多层布线基板及使用其的电子装置。在电绝缘材料(1)的两面，通过转印形成正面导电层(2A)及背面导电层(2B)，再设置贯穿正面导电层(2A)及电绝缘材料(1)的通孔(5)，在形成感光性耐电镀抗蚀剂图案(14)后，在用填充镀铜材料(15)来填充通孔(5)的同时，形成正面布线层(9A)及背面布线层(9B)，除去感光性耐电镀抗蚀剂图案(14)及位于其下部的正面导电层(2A)及背面导电层(2B)来制造两面布线基板(11)。

Description

多层布线基板的制造方法和多层布线基板及使用其的电子装置
技术领域
本发明涉及装载有半导体器件、无源元件电子部件、功能性元件等的多层布线基板的制造方法和多层布线基板及使用其的电子装置。
背景技术
目前，由于数字静像摄影机、摄像机、移动电话等的轻量化而要求半导体器件和电阻、电容等电子部件更加小型薄型化。例如，在电阻和电容中，0603(0.6mm×0.3mm)的超小型芯片电阻正在实用化。此外，在半导体芯片中，实行不使用半导体插件而直接将裸芯片装载于基板上。再有，即使在使用半导体插件的情况下，使用半导体插件大体接近于半导体芯片大小的CSP(Chip Scale Package)的情形较多。
在此类小型薄型化的潮流中，在装载这些部件的多层布线的刚性布线基板中，使用介于绝缘层而层叠多层布线层的增层基板(Build-up Substrate)。可是，即使这些增层基板，也已经开始看到了细微布线的极限，需要更高密度的布线基板的制造方法。
因此，最近，将TAB(Tape Automated Bonding)用布线带(下称TAB带)用于装载有半导体器件的基板上。该TAB带使用由聚酰亚胺等构成的薄膜，在其上贴上铜箔，并在该铜箔上形成布线图案。根据该TAB带，可形成细微布线，由于使用薄膜而可实现基板的薄型化的同时可弯曲使用，因而具有可减小向电子装置组装的面积和体积等优点。
另一方面，FPC(Flexible Printed Circuit)也用于装载有半导体器件的基板上。该FPC虽是与TAB同样地使用薄聚酰亚胺等的膜的物质，但具有可以较大宽度制造的优点。这种TAB和FPC的分工是：TAB用于需要更高密度的布线基板的小型电子设备，FPC用于使用通常布线基板的中型电子设备。
作为上述TAB带等的布线形成技术，一般采用将在作为基板的膜的一面上形成的铜层通过光致抗蚀剂(感光性树脂)掩蔽，并将不作为布线的部分用溶液腐蚀(除去)而形成布线图案的去除法(例如，参照专利文献1“特开2004-319593号公报”)。
使用该去除法的TAB带等的布线导体的布线宽度和间隔，通过改良光化学腐蚀铜箔工艺或使用更薄的铜箔等，现在已经细化到量产等级20μm(间距40μm)的程度，但基本上已到达了技术的极限。
而且，在去除法中，存在随着腐蚀的进行布线宽度减小(侧腐蚀现象)的基本问题。通过减小该布线宽度而使光致抗蚀剂剥离，铜箔从已剥离的部分开始化学溶解，结果产生布线断线的不良状况。此外，因布线宽度的减小而反过来使布线间隔变大，因而难以得到所要求的布线宽度。作为其对策，考虑到配线宽度减小和布线间隔增加而进行光掩膜的修补，但必须多次测定蚀刻完成品的布线宽度和布线间隔并反馈到光掩膜制作中，也使制造工序复杂化且妨碍缩短产品交货期。
另一方面，在增层基板上，在绝缘性基板上添加钯(Pd)等介质后，较薄地施以化学镀铜，在施以10μm电镀铜后，由光化学腐蚀形成布线图案。因此，即使在增层基板上，与FPC、TAB带同样，也存在去除法所引起的基本问题。
在以上背景下，研究添加法所进行的布线间距40μm以下的细微布线基板的制法，以取代去除法。该添加法分为利用无电解镀铜法的全添加法和并用电镀铜的半添加法。
全添加法是，在向电绝缘基板添加Pd介质后，通过光工艺形成耐电镀抗蚀剂，在耐电镀抗蚀剂的开口部进行无电解镀铜后，将耐电镀抗蚀剂剥离，再除去耐电镀抗蚀剂正下的Pd介质而形成配线图案的方法(例如，参照专利文献2“特开平10-22634号公报”、专利文献3“特开平5-152746号公报”)。另一方面，在半添加法中，在较薄地施以无电解镀铜后，是通过与无电解镀铜相比可在短时间内使镀层增厚的电镀铜施以较厚的镀铜而形成布线图案的方法。
可是，在这些添加法中，由于用使用了EDTA-Cu等铜络合物的高温强碱性电镀液来进行无电解镀铜，所以不但电镀液价格高，而且其析出速度只是通常电镀的1/10以下，因而电镀的析出速度极慢。再有，因高温强碱性的无电解镀铜液，而引起耐电镀抗蚀剂膜的剥离，在将聚酰亚胺作为电绝缘性基板使用的TAB带和FPC中，存在由于高温的碱性无电解镀铜液，电绝缘性基板自身化学地溶解、损伤的缺点。
因此，当前有用蒸着和喷镀等形成作为基底的导电层的方法以代替无电解镀铜的方法。该方法，在例如聚酰亚胺膜等表面上施以100左右的钛(Ti)和铬(Cr)等的涂层后，在该表面上再施以厚度3μm的铜膜。在该方法中，具有不需要施加Pd等无电解镀铜用的介质，且可省略无电解镀铜的优点。
图9中表示使用上述方法的现有多层布线基板(两面布线基板)的制造方法的实例。
首先，在由聚酰亚胺构成的电绝缘材料1的背面，利用粘接剂粘贴了背面铜箔3。通常，聚酰亚胺膜的厚度为20～50μm，铜箔的厚度是10～20μm。接着，在电绝缘材料1的另一面(正面)上形成了正面导电层2A(a)。该正面导电层2A，例如，首先在由喷镀形成100左右厚度的金属铬等扩散边界膜后，同样地通过喷镀等气相法形成100左右厚度的铜膜，再在其上部通过化学镀铜和电镀铜使铜膜成长到3μm左右厚度。
接着，在利用光化学腐蚀方法在正面导电层2A上形成导电层孔4后(b)，通过准分子激光器和二氧化碳气体激光器或含CF4的气体所产生的反应性等离子等形成通孔5(c)。
再有，为了赋予通孔5的内壁导电性而进行施加钯介质层6的处理后(d)，在其上形成电镀铜层7(e)。
接着，在将感光性抗蚀剂涂抹到正面后，由曝光显象形成感光性抗蚀剂图案8后(f)，用氯化亚铁等化学腐蚀液形成正面布线层9，再除去感光性抗蚀剂(g)。
在背面铜箔3上同样地也通过光化学腐蚀形成背面铜布线层10时，则两面布线基板11完成(h)。以上方法，作为形成增层基板的布线的一种制法，当前也正被适用。
但是，上述多层布线基板的制造方法存在以下缺点：
(1)布线密度的限制
由于用化学腐蚀(去除法)形成布线层，所以如图9(g)所示，通过侧腐蚀而使正面布线层9的边缘部的截面为梯形，布线宽度、布线间隔的完成相对设计值而变化。因此，需要修正曝光用的掩模。此外，侧腐蚀的程度因布线密度和腐蚀液的喷射条件等而不同，所以即使进行修正也难以防止布线宽度和间隔的变化。因此，在以往的化学腐蚀中，即使如上述那样TAB带等高密度布线基板中，量产中的极限也为40μm间距。
(2)制造工艺时间长且复杂
由于在正面导电层2A的形成中使用喷镀等气相法，所以膜形成非常费时间。此外，如图9所示，由于在不同工艺中形成正面布线层9和背面布线层10，所以制造工序复杂。
(3)工艺设备价格高
由于在正面导电层2A的形成中使用喷镀等气相法，所以工艺中使用的设备价格非常高。
发明内容
因此，本发明的目的在于消除上述现有技术的缺点，具体地说，提供一种在正面导电层的形成中不使用喷镀等气相法，且可以廉价的方法简化制造工艺，实现布线间距不足40μm的高密度布线的多层布线基板的制造方法和多层布线基板及使用其的电子装置。
为实现上述目的，本发明的多层布线基板的制造方法的特征在于，包括如下工序：准备在膜状增强材料上形成可剥离的薄膜状导电层的导电层形成材料，并从上述导电层形成材料将上述薄膜状导电层转印到长条状的电绝缘材料的两个面上而形成正面导电层及背面导电层的工序；在设置贯穿上述正面导电层及上述电绝缘材料的通孔后，在上述正面导电层及上述背面导电层的预定位置上形成由感光性耐电镀抗蚀剂膜构成的期望形状的图案的工序；以上述背面导电层作为阴极而进行电镀，用电镀金属填充上述通孔，同时，在上述感光性耐电镀抗蚀剂膜的图案间的间隙部分别形成正面布线层及背面布线层的工序；以及，通过除去上述感光性耐电镀抗蚀剂膜及其下的正面导电层和背面导电层而形成正面布线层及背面布线层所构成的导电性布线图案的工序。
再有，在本发明中，所谓多层布线基板意指两层布线基板以上的布线基板。
此外，为实现上述目的，本发明的多层布线基板的制造方法的特征在于，包括如下工序：准备在膜状增强材料上形成可剥离的薄膜状导电层的导电层形成材料，并从上述导电层形成材料将上述薄膜状导电层转印到背面形成有膜状的背面导电层的长条状的电绝缘材料的正面上而形成正面导电层的工序；在设置贯穿上述正面导电层及上述电绝缘材料的通孔后，在上述正面导电层的预定位置上形成由感光性耐电镀抗蚀剂膜构成的期望形状的图案的工序；以上述背面导电层作为阴极而进行电镀，用电镀金属填充上述通孔，同时，在上述感光性耐电镀抗蚀剂膜的图案间的间隙部形成正面布线层的工序；通过除去上述感光性耐电镀抗蚀剂膜及其下的正面导电层而形成正面布线层所构成的导电性布线图案的工序；以及，将上述背面导电层形成在由背面布线层构成的导电性布线图案上的工序。
另外，为实现上述目的，本发明的多层布线基板的制造方法的特征在于，包括如下工序：在膜状背面导电层上涂抹感光性永久抗蚀剂后，在该感光性永久抗蚀剂上设置通孔，以上述背面导电层作为阴极，通过电镀在通孔中于该通孔长度以上的范围内填充电镀金属的工序；准备在膜状增强材料上形成可剥离的薄膜状导电层的导电层形成材料，并从上述导电层形成材料将上述薄膜状导电层转印到上述感光性永久抗蚀剂的正面上而形成正面导电层的工序；在上述正面导电层上形成期望形状的耐电镀抗蚀剂图案后，以上述背面导电层作为阴极而进行电镀，在上述感光性耐电镀抗蚀剂膜的图案间隙部形成正面布线层的工序；通过除去上述感光性耐电镀抗蚀剂膜及其下的正面导电层而形成正面布线层所构成的导电性布线图案的工序；以及，将上述背面导电层形成在由背面布线层构成的导电性布线图案上的工序。
再有，为实现上述目的，本发明的多层布线基板的制造方法的特征在于，包括如下工序：准备在膜状增强材料上形成可剥离的薄膜状导电层的导电层形成材料，并从上述导电层形成材料将上述薄膜状导电层转印到具有导电性布线图案的电绝缘性布线基板的正面上而形成正面导电层的第一工序；在上述正面导电层及上述布线基板上设置通孔后，在上述正面导电层的预定位置上形成由感光性耐电镀抗蚀剂膜构成的期望形状的图案的第二工序；以上述正面导电层作为阴极而进行电镀，用电镀金属填充上述通孔，同时，在上述感光性耐电镀抗蚀剂膜的图案间的间隙部形成正面布线层的第三工序；以及，通过除去上述感光性耐电镀抗蚀剂膜及其下的正面导电层而形成正面布线层所构成的导电性布线图案的第四工序。
在上述布线基板的背面还可实施上述第一～第四工序。
上述通孔最好通过激光束加工法、干化学腐蚀法或反应性等离子腐蚀法形成。
上述正面导电层最好通过光化学腐蚀法或直接激光束加工法形成。
此外，为实现上述目的，本发明的多层布线基板的特征在于，在贯穿电绝缘材料的正面和背面两面的通孔中填充镀铜材料的同时，在上述电绝缘材料的正面侧及背面侧由上述镀铜材料分别形成正面布线层、背面布线层。
上述正面布线层及上述背面布线层的布线间距可不足40μm。
此外，为实现上述目的，本发明的多层布线基板的特征在于，在贯穿电绝缘材料的正面和背面两面的通孔中填充镀铜材料的同时，在上述电绝缘材料的正面侧与上述镀铜材料连续地形成正面布线层。
另外，为实现上述目的，本发明的多层布线基板的特征在于，在贯穿感光性永久抗蚀剂的正面和背面两面的上述感光性永久抗蚀剂孔中填充镀铜材料的同时，在上述感光性永久抗蚀剂的正面侧形成由镀层构成的正面布线层。
再有，为实现上述目的，本发明的多层布线基板的特征在于，在两面印刷布线基板的上表面侧的预定地点设置的通孔中，在填充镀铜材料的同时形成正面布线层。
上述正面布线层的布线间距可不足40μm。
可在上述多层布线基板上安装半导体元件、无源部件或功能部件而成为电子装置。
根据本发明，可提供以廉价的方法简化制造工艺，并可实现布线间距不足40μm的高密度布线的多层布线基板的制造方法和多层布线基板及使用其的电子装置。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式的两面布线基板的剖视图。
图2是表不图1中制造万法的剖视图。
图3是表示本发明第二实施方式的两面布线基板的剖视图。
图4是表示图3中制造方法的剖视图。
图5是表示本发明第三实施方式的两面布线基板的剖视图。
图6是表示图5中制造方法的剖视图。
图7是表示本发明第四实施方式的三层布线基板的剖视图。
图8是表示图7中制造方法的剖视图。
图9是表示现有两面布线基板的制造方法的工序图。
图中：
1-电绝缘材料，2A-正面导电层，2B-背面导电层，3-背面铜箔，4-导电层孔，5-通孔，6-钯介质层，7-电镀铜层，8-感光性抗蚀剂图案，9A-正面布线层，9B-正面布线层，10-背面布线层，11-两面布线基板，12-基底铜箔，13-粘接剂层，14-感光性耐电镀抗蚀剂图案，15-填充镀铜材料，16-感光性永久抗蚀剂，17-感光性永久抗蚀剂孔，18-粘接剂层孔，19-两面印刷布线基板，21-正面导电层形成材料，22-背面导电层形成材料，23-多层基材，31-两面布线基板，33-多层基材，41-两面布线基板，50-三层布线基板
具体实施方式
第一实施方式
(两面布线基板的构成)
图1是表示第一实施方式的两面布线基板的剖视图。
该两面布线基板11在贯穿电绝缘材料1的正面和背面两面的通孔5中填充镀铜材料15的同时，在电绝缘材料1的正面侧形成正面布线层9A，在背面侧形成背面布线层9B。
(两面布线基板的制造方法)
根据图2进行说明图1所示的两面布线基板的制造方法。
首先，作为图2(a)所示的电绝缘材料，例如准备由聚酰亚胺构成的高耐热材料。在TAB带的情况下，通常以35mm、70mm、105mm的宽度使用厚度为25μm、38μm的聚酰亚胺。
接着，为了在电绝缘材料1两侧形成正面导电层2A、背面导电层2B，而准备正面导电层形成材料21、背面导电层形成材料22。该正面导电层形成材料21及背面导电层形成材料22分别在基底铜箔12的单面设置正面导电层2A、背面导电层2B。基底铜箔12和正面导电层2A(或背面导电层2B)之间结合较弱，可容易地剥离。在正面导电层形成材料21(背面导电层形成材料22)中，为了提高剥离性，例如在基底铜箔12和正面导电层2A(或背面导电层2B)之间形成由电镀铬层所构成的薄保护层(未图示)。由于保护层与铜的结合较弱，所以也成为加热所产生的热扩散的屏障，因而可容易地剥离。
其次，将电绝缘材料1的两面，介于粘接剂层13，用正面导电层形成材料21及背面导电层形成材料22夹持，由辊子层压器粘接起来(图2(a)、(b))。在粘接剂层13中，例如可使用热硬性的环氧树脂系列、可热塑性聚酰亚胺树脂系列、聚醚氨基酰亚胺系列、NBR的合成橡胶系列、粘胶马来酸酐缩亚胺系列或热硬化性环氧/马来酸酐缩亚胺系列。在使用热硬化性树脂的情况下，在将粘接剂层13粘合后，进行硬化反应完结用的热处理。另一方面，在热塑性树脂中，粘合后，可原样使用。
接着，通过剥离两面的基底铜箔12、12，在电绝缘材料1的两面得到介于粘接剂层13而分别形成有正面导电层2A及背面导电层2B的多层基材23(c)。
再有，在本实施方式中，虽然在一个工序中相对于电绝缘材料1同时形成正面导电层2A和背面导电层2B，但也可在不同工序中分别形成。
接着，在多层基材23的正面导电层2A上，用光化学腐蚀工艺形成导电层孔4(d)。导电层孔4的最小直径由光致抗蚀剂的析像度确定，但例如可在直径30～60μm范围内选择。在化学腐蚀中，可使用氯化亚铁溶液。
接着，利用氧等离子腐蚀、二氧化碳气体激光器或准分子激光器进行通孔5的形成(e)。在由二氧化碳气体激光器形成通孔5的情况下，由于在通孔5的正面及周围残留有污迹(未分解残渣)，所以理想的是用氧等离子等除去。
其后，将感光性干膜光致抗蚀剂粘贴在两面，在两面形成感光性耐电镀抗蚀剂图案14。干膜的厚度例如为10μm。粘贴后，在进行曝光及显像时，形成了感光性耐电镀抗蚀剂图案14(f)。感光性耐电镀抗蚀剂图案14，虽然图案的图省略了，但在背面和正面均可进行例如布线宽度10μm、布线间隔10μm、布线间距20μm的细微布线。
在形成感光性耐电镀抗蚀剂图案14后，在经过脱脂酸清洗、活性化处理等电镀预处理后，以背面导电层2B作为阴极来进行由硫酸铜电镀浴所构成的电镀铜，在通孔5的开口部施以镀铜材料而设置填充镀铜材料15，接着在正面和背面两面进行图案电镀，形成正面布线层9A及背面布线层9B(g)。由于填充镀铜材料15比布线层厚，所以通过阳极配置的研究而将向通孔5的电镀时间设定得较长。该电镀工艺可在连续的卷取式电镀装置中进行。即，在卷开卷轴和卷取机之间，配置长电镀槽，在电镀槽两侧配置铜板构成的阳极，作为阳极的铜板配置于进行电镀的面的相对面。材料的移动，无论材料纵配置，还是水平配置都可以。当在通孔填充部将阳极的配置长度加长，并在布线形成部缩短时，在连续卷取中，可控制布线部和通孔部的电镀厚度。
再有，电镀铜也可在耐电镀抗蚀剂图案形成后，进行施加钯(Pd)介质处理之后进行。通过进行钯介质处理，可进一步提高通孔内壁和电镀铜的结合性。
在形成正面布线层9A及背面布线层9B后，通过除去正面和背面感光性耐电镀抗蚀剂图案14(h)，再溶解除去正面导电层2A及背面导电层2B，而完成两面布线基板11(i)。
在正面导电层2A及背面导电层2B的溶解除去中，例如可使用添加过氧化氢的铵水溶液和添加过氧化氢的硫酸水溶液、氯化亚铁水溶液。正面导电层2A及背面导电层2B比电镀铜形成的正面布线层9及背面布线层10薄，所以难以考虑溶解除去正面布线层9A、背面布线层9B而使其消失。但是，在正面布线层9A、背面布线层9B的厚度和正面导电层2A、背面导电层2B的厚度接近的情况下，在感光性耐电镀抗蚀剂图案14的除去前，理想的是施加例如0.01～0.1μm左右厚度的电镀金。这样，正面布线层9A、背面布线层9B通过薄镀金膜保护，可防止因溶解液的腐蚀所产生的厚度减少。
(本实施方式的效果)
(1)在本实施方式中，在布线图案的形成中，不是如现有的去除法那样化学腐蚀布线层，而是腐蚀感光性耐电镀抗蚀剂。因此，可通过所使用的感光性耐电镀抗蚀剂图案的析像度确定布线间距的形成界限，而可提高布线密度并小于40μm间距。因此，与现有的去除法比较，可提高布线密度。
再有，在现有去除法中产生了侧腐蚀，且正面布线层的端部的截面为梯形，布线宽度、布线间隔的完成状态相对于设计值变动，但在本实施方式的布线形成中，具有直角截面，并得到与掩模设计值相等的布线宽度和布线间隔。
(2)由于不使用无电解镀铜及价格高的薄膜形成工艺，所以即使在两面布线基板及其以上的多层布线基板中，与现有方法比较，在缩短制造时间的同时，也可实现多层布线基板的低成本化。
(3)由于不使用高温强碱性的无电解镀铜，所以不损伤作为弱碱性的绝缘材料的聚酰亚胺和感光性树脂，且没有布线基板的电学特性和其它强度特性的降抵。因此，可实现提高多层布线基板的可靠性。
(4)由于可同时形成两面布线，所以与现有方法比较缩短了工序，并可实现两面布线基板的低成本化。
实施例1
使用图2所示的第一实施方式的制造方法来制造两面布线基板11。
首先，在厚度18μm、宽度26.5mm的基底铜箔12的单面上形成0.02μm厚度的电镀铬层后，再通过硫酸铜电镀浴所进行的电镀铜来形成2μm厚度的正面导电层2A，而成为正面导电层形成材料21。而且，用同样的方法，使背面导电层2B为2μm厚度而形成背面导电层形成材料22(a)。
其次，将厚度25μm、宽度35mm的聚酰亚胺带所构成的电绝缘材料1的两面，介于厚度为12μm的环氧系粘接剂层13，用正面导电层形成材料21和背面导电层形成材料22夹持，通过辊子层压器粘贴(b)。粘贴温度为170℃。然后，以160℃加热60分钟，来使环氧树脂系粘接剂层13硬化。再有，在聚酰亚胺带所构成的电绝缘材料1的宽度方向两端连续地形成4.75mm间距的等间距进给孔(穿孔)。进给孔由冲模冲压。进给孔的内侧可形成布线的有效宽度是26.5mm。
接着，在使环氧树脂系粘接剂层13硬化后，将基底铜箔12剥离，在电绝缘材料1的两面得到介于粘接剂层13分别形成正面导电层2A及背面导电层2B的多层基材23(c)。
再次，使用光化学腐蚀工艺形成了导电层孔4(d)。导电层孔4直径选定为50μm。在化学腐蚀中，使用氯化亚铁溶液。
其后，使用二氧化碳气体激光器，进行以开口部以外的导电层为掩模的通孔5的形成(e)。由于通孔5正面及周围残留有污迹(未分解残渣)，所以通过氧等离子除去。
接着，由于在两面形成感光性耐电镀抗蚀剂图案，所以将厚度10μm的感光性干膜光致抗蚀剂粘贴到两面。粘贴后，进行曝光及显像，形成感光性耐电镀抗蚀剂图案14(f)。在曝光中使用具有以穿孔为基准的进给及定位机构的两面曝光机来在两面同时进行曝光。
在形成感光性耐电镀抗蚀剂图案14后，在经过脱脂酸清洗、活性化处理等电镀预处理后，进行硫酸铜电镀浴所构成的电镀铜，在通孔5中设置填充镀铜材料15的同时，形成正面布线层9A及背面布线层9B(g)。再有，在该电镀中按背面导电层侧的布线形成、通孔填充、正面导电层侧的布线形成的顺序构成，通过立式的一系列电镀装置来进行该电镀处理。
最终，除去正面和背面的感光性耐电镀抗蚀剂图案14(h)，接着，使用添加过氧化氢的铵水溶液，来溶解除去正面导电层2A和背面导电层2B，从而完成了两面布线基板11(i)。
第二实施方式
(两面布线基板的构成)
图3中表示第二实施方式的两面布线基板的剖视图。
该两面布线基板31，在贯穿电绝缘材料1的正面和背面两面的通孔5中填充了填充镀铜材料15的同时，在电绝缘材料1的正面侧设置与填充镀铜材料15连续地形成的正面布线层9A，在电绝缘材料1的背面侧形成有由铜箔所构成的背面布线层10。
(两面布线基板的制造方法)
根据图4进行说明图3所示的两面布线基板的制造方法。
在本实施方式中，如图4(a)所示，在电绝缘材料1的背面使用预先形成背面铜箔3的材料。电绝缘材料中与第一实施方式同样，可使用聚酰亚胺，与第一实施方式同样，可使宽度为35mm、70mm、105mm，厚度为25μm、38μm。此外，可使背面铜箔的厚度为例如12μm。在向聚酰亚胺所构成的电绝缘材料1粘接背面铜箔3时，可使用由可热塑性变形聚酰亚胺树脂构成的粘接剂。
此外，如实施例1中所示，在由聚酰亚胺带所构成的电绝缘材料1的宽度方向两端理想的是连续地形成4.75mm间距的等间距的进给孔(穿孔)。
其次，为了在电绝缘材料1的正面形成正面导电层2A，而准备了正面导电层形成材料21。该正面导电层形成材料21，如第一实施方式中说明那样，在基底铜箔12的单面设置正面导电层2A。
再次，在电绝缘材料1的正面，介于粘接层13而将正面导电层形成材料21通过辊子层压器粘贴后，通过剥离基底铜箔12，得到在正面形成了正面导电层2A的多层基材33(b)。
接着，在利用光化学腐蚀在正面导电层2A上形成导电层孔4后(c)，用与第一实施方式同样的工艺形成通孔5(d)。
接着，在形成感光性耐电镀抗蚀剂图案14后，将背面铜箔3利用带等进行掩蔽，以背面铜箔3作为阴极来进行电镀铜，在通孔5的开口部中施以镀铜材料来设置填充镀铜材料15，接着在正面进行图案镀层(e)。电镀装置及镀铜液可使用第一实施方式中所用的用品，但也可以是进行电镀的阳极仅位于正面导电层2A侧。
电镀铜后，剥离除去感光性耐电镀抗蚀剂图案14，进一步，当溶解除去正面导电层2A时，完成正面布线层9A(f)。在正面导电层溶解除去时，与第一实施方式同样，可使用添加过氧化氢的铵水溶液和添加过氧化氢的硫酸水溶液、氯化亚铁水溶液等。
最后，通过光化学腐蚀背面的背面铜箔3而形成背面布线层10，完成了两面布线基板31(g)。
(本实施方式的效果)
即使在本实施方式中，与第一实施方式同样，可提高布线密度，并可实现多层布线基板的低成本化、提高可靠性。
第三实施方式
(两面布线基板的构成)
图5中表示第三实施方式的两面布线基板的剖视图。
该两面布线基板41，在贯穿感光性永久抗蚀剂16的正面和背面两面的感光性永久抗蚀剂孔17中填充了填充镀铜材料15的同时，在感光性永久抗蚀剂16的正面侧设置电镀所形成的正面布线层9A，在感光性永久抗蚀剂16的背面侧形成有由铜箔所构成的背面布线层10。
(两面布线基板的制造方法)
根据图6，来说明图5所示的两面布线基板的制造方法。
首先，如图6(a)所示，在背面铜箔3上用丝网印刷法添涂感光性永久抗蚀剂16。作为背面铜箔3，可使用电解铜箔或压延铜箔，且可使用具有12μm、18μm等厚度的市售商品。此外，选择宽度为35mm、70mm、105mm等布线基板制造所需的最适当宽度的材料来使用。在该铜箔的宽度方向两端，与实施例1同样，理想的是由冲模以4.75mm的等间距连续地形成进给孔(穿孔)。另外，作为涂抹的感光性永久抗蚀剂16，也可以是例如感光性焊锡抗蚀剂(耐热性焊锡抗蚀剂)等。在利用该焊锡抗蚀剂的情况下，通过选定丝网印刷法所得到的印刷掩模的厚度，可简单地得到所希望厚度的永久抗蚀剂膜。例如，在丝网印刷中，可用一次印刷形成20μm左右的膜厚。
接着，经过曝光及显像工序，在感光性永久抗蚀剂16的预定位置形成感光性永久抗蚀剂通孔17(b)。感光性永久抗蚀剂通孔17的直径，由曝光掩模和感光性永久抗蚀剂的析像度确定，但在感光性焊锡抗蚀剂中，可形成通常直径60μm的小直径的抗蚀剂孔。
其后，以背面铜箔3作为阴极，进行电镀铜而形成填充镀铜材料15(c)。填充镀铜材料的厚度为略超过感光性永久抗蚀剂厚度的厚度。
其次，在感光性永久抗蚀剂16的正面上，将第二实施方式所使用的在基底铜箔单面上设置正面导电层2A的正面导电层形成材料介于粘接剂层13重叠粘接，在使粘接剂层13硬化后，剥离基底铜箔，在感光性永久抗蚀剂16的正面上形成正面导电层2A(d)。
再次，在正面导电层2A上以光化学腐蚀方法形成导电层孔4后(e)，除去在填充镀铜材料15上部残留的粘接剂层13，形成粘接剂层孔18(f)。在除去粘接剂层13时，可以是例如二氧化碳气体激光器和氧等离子，但是，或者也可以是利用高锰酸水溶液那样的酸性化学药品所进行的湿式处理。
接着，与第一实施方式同样，形成感光性耐电镀抗蚀剂图案14(g)。感光性耐电镀抗蚀剂图案与第一实施方式同样，可形成高密度的布线图案。
在形成感光性耐电镀抗蚀剂图案14后，进行以背面铜箔3为阴极的电镀铜，在正面形成电镀图案，成为正面布线层9A(h)。
在完成预定厚度的电镀铜后，进行感光性耐电镀抗蚀剂图案14的剥离与正面导电层2A的溶解除去(i)。在溶解除去正面导电层2A中，与第一实施方式同样，可使用添加过氧化氢的铵水溶液和添加过氧化氢的硫酸水溶液、氯化亚铁水溶液等。
最后，通过腐蚀加工使背面铜箔3形成图案而完成了两面布线基板41(j)。
(第三实施方式的效果)
在本实施方式中，与第一实施方式同样，可提高布线密度，并可实现多层布线基板的低成本化、提高可靠性，此外，由于使用感光性永久抗蚀剂来作为电绝缘材料，所以在形成通孔时不使用二氧化碳气体激光器等高价的干燥处理，而可通过曝光、成像来进行，因而可进一步实现降低制造成本。
第四实施方式
(三层布线基板)
图7中表示第四实施方式的三层布线基板的剖视图。
该三层布线基板50，使用通常所使用的两面印刷布线基板19，在该两面印刷布线基板19的上表面侧的预定地点设置的通孔中填充镀铜材料的同时形成正面布线层9A，在两面印刷布线基板19的背面侧设置铜箔构成的背面布线层10。
对于印刷布线基板19的铜箔，当前以厚度25～50μm的压延铜箔，布线宽度、间隔皆为50～200μm制造。此外，在印刷布线基板19的电绝缘材料中，主要使用增强玻璃纤维的环氧树脂。通常，可使用0.2～1.0mm厚度的FR4、FR5等材料。
印刷布线基板根据电子设备的器件功能来选定最适当的层数，如两面布线基板、四层布线基板、六层布线基板等。但是，为适应移动电话、数字静像摄影机、数字摄像机等电子设备的小型薄型化，布线基板也需薄型化。因此，通过提高各层的布线密度，进行了减少实际布线、布局所需要层数的研究。
(三层布线基板的制造方法)
根据图8进行说明图7所示的两面布线基板的制造方法。
首先，使用通常所使用的两面印刷布线基板19，在其正面上，将第二实施方式所使用的在基底铜箔单面上设置正面导电层2A的正面导电层形成材料介于粘接剂层13重叠粘接，在使粘接剂层13硬化后，剥离基底铜箔，在两面印刷布线基板19的正面上形成正面导电层2A(a)。
其次，在正面导电层2A上形成导电层孔4(b)，再用化学腐蚀形成通孔5(c)。通孔5的形成可用与第一实施方式同样的方法来进行。通孔5的尺寸根据与两面印刷布线基板19连接所需的电流容量和布线密度等，在例如直径50～100μm的范围内选定。
在形成通孔5后，进行钯介质处理。这是为了赋予通孔5内壁的导电性。
再次，在形成感光性耐电镀抗蚀剂图案14后(d)，以正面导电层2A作为阴极来进行电镀铜，在填充通孔5的同时，形成正面布线层9A(e)。电镀铜浴与第一实施方式同样，可使用硫酸铜电镀液。正面布线层9的厚度在从10μm到20μm的范围内选定。布线间距由感光性耐电镀抗蚀剂的析像度确定，但通常根据装载的器件的外部输出端间距、结合方法等，设计并确定最适当的布线间距和布局。
在形成正面布线层后，与第一实施方式同样，如果除去感光性耐电镀抗蚀剂图案14和正面导电层2A，则完成三层布线基板50(f)。
此外，通过还在背面以同样工序形成布线层，可制造四层布线基板。
再有，虽然在本实施方式中示出了使用印刷布线基板的多层布线基板的制法，但在第一实施方式中制造的两面布线基板上，还在介于粘接剂形成正面导电层后，通过使用与本实施方式同样的工艺，可在内层基板上制造高密度的多层布线基板。
(第四实施方式的效果)
在本实施方式中，与第一实施方式同样，可提高布线密度，并可实现多层布线基板的低成本化、提高可靠性。
本发明可应用于以小型薄型化、轻量化、高性能化为目的的所有电子装置中。具体有，高速存储用的半导体插件基板、高速理论运算用的半导体插件基板、装载了小型薄型的无源元件的插件基板等。此外，向这些半导体芯片的半导体插件基板的搭载方法有引线接合连接、倒装连接、块形连接等，但不限于这些连接方法。再有，也可在装载这些半导体插件的高密度布线基板上使用。
人们正致力于探索半导体插件输出端子间距的越发小型化，例如CSP(Chip Scale Package)等块的端子间距达到0.3mm。因此，要求布线基板的端子间距为0.3mm以下。而且，布线间距需要为50μm以下。本发明可适用于这种人们正致力于探索的输出端子间距越发狭小化的半导体插件。
此外，作为可应用的电子装置，当然也包括IT相关领域、机器人相关领域。另外，本发明也可应用于需求高的最新的生物装置和MEMS相关领域的器件的电子控制装置。

Claims (14)

1.一种多层布线基板的制造方法，其特征在于，包括如下工序：
准备在膜状增强材料上形成可剥离的薄膜状导电层的导电层形成材料，并从上述导电层形成材料将上述薄膜状导电层转印到长条状的电绝缘材料的两个面上而形成正面导电层及背面导电层的工序；
在设置贯穿上述正面导电层及上述电绝缘材料的通孔后，在上述正面导电层及上述背面导电层的预定位置上形成由感光性耐电镀抗蚀剂膜构成的期望形状的图案的工序；
以上述背面导电层作为阴极进行电镀，用电镀金属填充上述通孔，同时，在上述感光性耐电镀抗蚀剂膜的图案间的间隙部分别形成正面布线层及背面布线层的工序；以及
通过除去上述感光性耐电镀抗蚀剂膜及其下的正面导电层和背面导电层而形成由正面布线层及背面布线层所构成的导电性布线图案的工序。
2.一种多层布线基板的制造方法，其特征在于，包括如下工序：
准备在膜状增强材料上形成可剥离的薄膜状导电层的导电层形成材料，并从上述导电层形成材料将上述薄膜状导电层转印到背面形成有膜状的背面导电层的长条状的电绝缘材料的正面上而形成正面导电层的工序；
在设置贯穿上述正面导电层及上述电绝缘材料的通孔后，在上述正面导电层的预定位置上形成由感光性耐电镀抗蚀剂膜所构成的期望形状的图案的工序；
以上述背面导电层作为阴极进行电镀，用电镀金属填充上述通孔，同时，在上述感光性耐电镀抗蚀剂膜的图案间的间隙部形成正面布线层的工序；
通过除去上述感光性耐电镀抗蚀剂膜及其下的正面导电层而形成由正面布线层所构成的导电性布线图案的工序；以及
将上述背面导电层形成在由背面布线层构成的导电性布线图案上的工序。
3.一种多层布线基板的制造方法，其特征在于，包括如下工序：
在膜状背面导电层上涂抹感光性永久抗蚀剂后，在该感光性永久抗蚀剂上设置通孔，以上述背面导电层作为阴极，通过电镀在通孔中于该通孔长度以上的范围内填充电镀金属的工序；
准备在膜状增强材料上形成可剥离的薄膜状导电层的导电层形成材料，并从上述导电层形成材料将上述薄膜状导电层转印到上述感光性永久抗蚀剂的正面上而形成正面导电层的工序；
在上述正面导电层上形成期望形状的耐电镀抗蚀剂图案后，以上述背面导电层作为阴极进行电镀，在上述感光性耐电镀抗蚀剂膜的图案间隙部形成正面布线层的工序；
通过除去上述感光性耐电镀抗蚀剂膜及其下的正面导电层而形成由正面布线层所构成的导电性布线图案的工序；以及
将上述背面导电层形成在由背面布线层构成的导电性布线图案上的工序。
4.一种多层布线基板的制造方法，其特征在于，包括如下工序：
准备在膜状增强材料上形成可剥离的薄膜状导电层的导电层形成材料，并从上述导电层形成材料将上述薄膜状导电层转印到具有导电性布线图案的电绝缘性布线基板的正面上而形成正面导电层的第一工序；
在上述正面导电层及上述布线基板上设置通孔后，在上述正面导电层的预定位置上形成由感光性耐电镀抗蚀剂膜所构成的期望形状的图案的第二工序；
以上述正面导电层作为阴极进行电镀，用电镀金属填充上述通孔，同时，在上述感光性耐电镀抗蚀剂膜的图案间的间隙部形成正面布线层的第三工序；以及
通过除去上述感光性耐电镀抗蚀剂膜及其下的正面导电层而形成由正面布线层所构成的导电性布线图案的第四工序。
5.根据权利要求4所述的多层布线基板的制造方法，其特征在于：
在上述布线基板的背面还可实施上述第一～第四工序。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的多层布线基板的制造方法，其特征在于：
上述通孔通过激光束加工法、干化学腐蚀法或反应性等离子腐蚀法形成。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的多层布线基板的制造方法，其特征在于：
上述正面导电层通过光化学腐蚀法或直接激光束加工法形成。
8.一种多层布线基板，其特征在于：
在贯穿电绝缘材料的正面和背面两面的通孔中填充镀铜材料的同时，在上述电绝缘材料的正面侧及背面侧通过上述镀铜材料分别形成正面布线层、背面布线层。
9.根据权利要求8所述的多层布线基板，其特征在于：
上述正面布线层及上述背面布线层的布线间距不足40μm。
10.一种多层布线基板，其特征在于：
在贯穿电绝缘材料的正面和背面两面的通孔中填充镀铜材料的同时，在上述电绝缘材料的正面侧与上述镀铜材料连续地形成正面布线层。
11.一种多层布线基板，其特征在于：
在贯穿感光性永久抗蚀剂的正面和背面两面的感光性永久抗蚀剂孔中填充镀铜材料的同时，在上述感光性永久抗蚀剂的正面侧形成由电镀材料构成的正面布线层。
12.一种多层布线基板，其特征在于：
在两面印刷布线基板的上表面侧的预定处设置的通孔中，在填充镀铜材料的同时形成正面布线层。
13.根据权利要求10～12中任一项所述的多层布线基板，其特征在于：
上述正面布线层的布线间距不足40μm。
14.一种电子装置，其特征在于：
在权利要求8～13中任一项所述的多层布线基板上，安装半导体元件、无源部件或功能部件。
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