JP2001015872A - Wiring board insulating sheet and manufacture of wiring board using the same - Google Patents
Wiring board insulating sheet and manufacture of wiring board using the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、配線基板を作製す
るための配線基板用絶縁シートと、それを用いた半導体
素子収納用パッケージや多層配線基板などに適した配線
基板の製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an insulating sheet for a wiring board for manufacturing a wiring board, and a method of manufacturing a wiring board using the same, which is suitable for a package for housing semiconductor elements or a multilayer wiring board. is there.
【０００２】[0002]
【従来技術】近年、電子機器は小型化が進んでいるが、
近年携帯情報端末の発達や、コンピューターを持ち運ん
で操作するいわゆるモバイルコンピューティングの普及
によってさらに小型、薄型且つ高精細の多層配線基板が
求められる傾向にある。2. Description of the Related Art In recent years, electronic devices have been reduced in size.
In recent years, with the development of portable information terminals and the spread of so-called mobile computing in which a computer is carried and operated, there is a tendency that a smaller, thinner, and higher-definition multilayer wiring board is required.
【０００３】また、通信機器に代表されるように、高速
動作が求められる電子機器が広く使用されるようになっ
てきた。高速動作が求められるということは、高い周波
数の信号に対し、正確なスイッチングが可能であるなど
多種な要求を含んでいる。そのような電子機器に対応す
るため、高速な動作に適した多層プリント配線板が求め
られている。[0003] Further, electronic devices that require high-speed operation, such as communication devices, have been widely used. The requirement for high-speed operation includes various requirements such as accurate switching of high-frequency signals. In order to cope with such electronic devices, a multilayer printed wiring board suitable for high-speed operation is required.
【０００４】高速な動作を行うためには、配線の長さを
短くし、電気信号の伝播に要する時間を短縮することが
必要である。配線の長さを短縮するために、配線の幅を
細くし、配線の間隙を小さくするという、小型、薄型且
つ高精細の多層配線基板が求められる傾向にある。In order to perform high-speed operation, it is necessary to reduce the length of wiring and shorten the time required for transmitting an electric signal. In order to reduce the length of the wiring, there is a tendency for a small, thin, and high-definition multilayer wiring substrate in which the width of the wiring is reduced and the gap between the wirings is reduced.
【０００５】そのような高密度配線の要求に対応するた
め、セラミック多層配線基板の製造工程と同様な工程、
即ち、ビアホール導体および配線回路層が形成された複
数の絶縁シートを積層する多層プリント配線板が特開平
１０−２７９５９号などによって提案されている。In order to respond to such a demand for high-density wiring, a process similar to the manufacturing process of the ceramic multilayer wiring board,
That is, a multilayer printed wiring board in which a plurality of insulating sheets on which via-hole conductors and wiring circuit layers are formed is proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-27959.
【０００６】この方法では、具体的には、絶縁シートに
ビアホールを加工し金属粉末を充填してビアホール導体
を形成した後、予め表面に金属箔からなる配線回路層が
形成された転写シートから、前記配線回路層を転写して
配線回路層を形成して１層の配線シートを作成し、同様
にして作成した複数の配線シートを積層して一体化して
多層化するものである。In this method, specifically, after a via hole is formed in an insulating sheet, a metal powder is filled in the insulating sheet to form a via hole conductor, and then a transfer sheet having a wiring circuit layer made of a metal foil formed on a surface thereof is used. The wiring circuit layer is transferred to form a wiring circuit layer to form a single-layer wiring sheet, and a plurality of wiring sheets created in the same manner are laminated and integrated to form a multilayer.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記の特開平１０−２
７９５９号によって提案される転写法では、絶縁シート
をエッチング液やメッキ液などの薬品に浸漬しないドラ
イプロセスで作製することができるために、絶縁シート
の劣化が無く、また熱と圧力により配線回路層を絶縁シ
ート表面に埋設させるため平坦性に優れるなどの長所を
有する。SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 10-2 is disclosed.
In the transfer method proposed by No. 7959, the insulating sheet can be manufactured by a dry process without dipping in a chemical such as an etching solution or a plating solution, so that the insulating sheet does not deteriorate and the wiring circuit layer is heated and pressured. Embedded in the surface of the insulating sheet has excellent advantages such as excellent flatness.
【０００８】しかしながら、絶縁シートに、緻密質な金
属箔からなるグランド層などの大きな面積の配線回路層
を転写、埋設させたり、金属箔を絶縁シートの表面に接
着させようとする場合、絶縁シートと金属箔との間に空
気がトラップされ、これが局所的なボイドとなり、転写
フィルムを剥離する際に必要な配線回路層まで剥離す
る、いわゆる転写不良が多発する、あるいは金属箔を周
知のエッチング技術によって配線回路層を形成した場合
に、部分的な配線回路層の剥がれが生じるなど、製造時
の歩留りを下げてしまうという問題があった。However, when a large-area wiring circuit layer such as a ground layer made of a dense metal foil is transferred and buried in the insulating sheet, or when the metal foil is to be adhered to the surface of the insulating sheet, the insulating sheet is not used. The air is trapped between the metal foil and the metal foil, which forms local voids and peels off to the necessary wiring circuit layer when peeling the transfer film. Therefore, when the wiring circuit layer is formed by such a method, there is a problem that the yield at the time of manufacturing is reduced, such as partial peeling of the wiring circuit layer.
【０００９】また、配線回路層の剥離なく転写されたと
しても、配線回路層と絶縁シート間に空気がトラップさ
れて局所的なボイドが発生し、結果としてこのボイドに
よって配線回路層表面に凸凹が形成されてしまうのであ
る。また、絶縁シート内もしくは絶縁シートと配線回路
層界面にボイドが存在したまま硬化すると、耐熱試験あ
るいはプレッシャークッカーテスト（ＰＣＴ）などの信
頼性試験の際に配線回路層の部分的な膨れが発生し不良
が発生するのである。Further, even if the transfer is performed without peeling of the wiring circuit layer, air is trapped between the wiring circuit layer and the insulating sheet, and local voids are generated. As a result, the voids cause irregularities on the surface of the wiring circuit layer. It is formed. In addition, if curing occurs with voids in the insulating sheet or at the interface between the insulating sheet and the wiring circuit layer, a partial swelling of the wiring circuit layer occurs during a reliability test such as a heat resistance test or a pressure cooker test (PCT). Failure occurs.
【００１０】更に、厚み方向への圧縮（収縮）が小さ
く、配線回路層が平面方向に流れ、微細配線部をショー
トさせてしまうのである。Further, the compression (shrinkage) in the thickness direction is small, and the wiring circuit layer flows in the plane direction, thereby causing a short circuit in the fine wiring portion.
【００１１】また、絶縁シート内に閉気孔を含ませ、多
孔質状態にして使用することも提案されているが、閉気
孔では配線回路層を埋設する場合の空気のトラップを防
止することができず、結果として上記問題は解決できな
いものであった。It has also been proposed to use a porous state by including closed pores in the insulating sheet. However, the closed pores can prevent trapping of air when the wiring circuit layer is buried. As a result, the above problem could not be solved.
【００１２】さらに、上記の転写工程を真空中で行うこ
とも考えられるが、専用の大型の装置が必要となり、コ
ストがかかるため実用に適さない。Further, it is conceivable that the above-mentioned transfer step is performed in a vacuum, but a dedicated large-scale apparatus is required and the cost is high, which is not suitable for practical use.
【００１３】従って、本発明は、上記従来の課題を解決
するもので、絶縁シートの表面に金属箔などの緻密な導
体層を接着、または転写させる場合においても、絶縁シ
ートと金属箔との間への空気のトラップによる局所的な
ボイドの発生を防止した、表面平坦性および信頼性の高
い配線基板を製造することのできる絶縁シートを提供す
る、並びにかかる絶縁シートを用いて高信頼性の配線基
板を歩留りよく製造するための配線基板の製造方法を提
供することを目的とする。Accordingly, the present invention solves the above-mentioned conventional problems. Even when a dense conductor layer such as a metal foil is bonded or transferred to the surface of an insulating sheet, the present invention is applied to a case where the insulating sheet and the metal foil are interposed. Provided is an insulating sheet capable of manufacturing a wiring board with high surface flatness and high reliability, in which local voids are prevented from being generated by trapping air into the wiring, and highly reliable wiring using such an insulating sheet An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a wiring board for manufacturing a board with a high yield.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的に
対して検討を重ねた結果、絶縁シートとして、所定の開
気孔率および平均開気孔径を有する絶縁シートを用いる
ことにより、金属箔と絶縁シートとの間に空気がトラッ
プされた場合においても、絶縁シート内に存在する開気
孔によって空気を系外に放出することができる結果、局
所的なボイドの発生を抑制することができることを見い
だし、本発明に至った。As a result of repeated studies on the above object, the present inventor has found that an insulating sheet having a predetermined open porosity and an average open pore diameter can be used as an insulating sheet to form a metal foil. Even when air is trapped between the insulating sheet and the insulating sheet, the air can be released outside the system by the open pores present in the insulating sheet, thereby suppressing the occurrence of local voids. Found and led to the present invention.
【００１５】即ち、本発明の配線基板用絶縁シートは、
少なくとも熱硬化性樹脂を含有し、開気孔率が５〜３０
％、平均開気孔径が１０μｍ以下の絶縁性多孔質体から
なることを特徴とするものであり、特に、絶縁シートが
転写法によって金属箔からなる配線回路層が形成される
ものであること、絶縁シートが平均粒径が４０μｍ以下
の無機質フィラーを２０〜７０体積％の割合で含有する
ことを特徴とするものである。That is, the insulating sheet for a wiring board of the present invention comprises:
Contains at least a thermosetting resin and has an open porosity of 5 to 30.
%, Characterized by being composed of an insulating porous body having an average open pore diameter of 10 μm or less, and in particular, that the insulating sheet is formed with a wiring circuit layer made of a metal foil by a transfer method. The insulating sheet contains an inorganic filler having an average particle diameter of 40 μm or less at a ratio of 20 to 70% by volume.
【００１６】また、かかる絶縁シートを用いた配線基板
の製造方法としては、少なくとも熱硬化性樹脂を含有
し、開気孔率が５〜３０％、平均開気孔径が１０μｍ以
下の絶縁性多孔質体からなる絶縁シートの所定箇所にビ
アホールを形成し、該ビアホール内に金属粉末を含有す
る導電性組成物を充填してビアホール導体を形成するビ
アホール導体形成工程と、転写シート表面に予め形成さ
れた金属箔からなる配線回路層を前記ビアホール導体が
形成された絶縁シート表面に転写する転写工程と、前記
ビアホール導体および配線回路層が形成された絶縁シー
トを加熱して前記熱硬化性樹脂を硬化させる熱硬化工程
とを具備することを特徴とするものである。A method for manufacturing a wiring board using such an insulating sheet is described in the following. An insulating porous material containing at least a thermosetting resin, having an open porosity of 5 to 30% and an average open pore diameter of 10 μm or less. Forming a via hole in a predetermined portion of an insulating sheet made of a conductive material containing a metal powder in the via hole to form a via-hole conductor; and forming a via-hole conductor on the surface of the transfer sheet in advance. A transfer step of transferring a wiring circuit layer made of a foil to the surface of the insulating sheet on which the via-hole conductor is formed; and a heat step of heating the insulating sheet on which the via-hole conductor and the wiring circuit layer are formed to cure the thermosetting resin. And a curing step.
【００１７】また、多層化された配線基板を製造するに
は、少なくとも熱硬化性樹脂を含有し、開気孔率が５〜
３０％、平均開気孔径が１０μｍ以下の絶縁性多孔質体
からなる絶縁シートの所定箇所にビアホールを形成し、
該ビアホール内に金属粉末を含有する導電性組成物を充
填してビアホール導体を形成するビアホール導体形成工
程と、転写シート表面に予め形成された金属箔からなる
配線回路層を前記ビアホール導体が形成された絶縁シー
ト表面に転写する転写工程と、前記ビアホール導体形成
工程および転写工程を経て作製された複数の絶縁シート
を積層圧着する積層工程と、該積層体を加熱して前記熱
硬化性樹脂を硬化させる工程とを具備することを特徴と
するものである。In order to manufacture a multi-layer wiring board, at least a thermosetting resin is contained and the open porosity is 5 to 5.
Forming a via hole in a predetermined portion of an insulating sheet made of an insulating porous material having an average open pore diameter of 30% or less,
A via-hole conductor forming step of forming a via-hole conductor by filling the conductive composition containing a metal powder in the via-hole, and forming the via-hole conductor by forming a wiring circuit layer made of a metal foil formed in advance on a transfer sheet surface. A transfer step of transferring to the surface of the insulating sheet, a laminating step of laminating and pressing a plurality of insulating sheets produced through the via hole conductor forming step and the transferring step, and heating the laminate to cure the thermosetting resin. And a step of causing
【００１８】[0018]
【作用】本発明の配線基板用の絶縁シートによれば、特
に転写法によって金属箔からなる配線回路層を形成する
ために好適に用いられるものであって、絶縁シートが所
定量および所定の大きさの開気孔を有することにより、
転写する際の空気のトラップを抑制し、局所的なボイド
の発生を防止することができる。しかも、転写フィルム
を剥離する際に必要な配線回路層の剥れ、即ち、転写不
良の発生を防止できる。According to the insulating sheet for a wiring board of the present invention, it is particularly preferably used for forming a wiring circuit layer made of a metal foil by a transfer method, wherein the insulating sheet has a predetermined amount and a predetermined size. By having open pores
It is possible to suppress trapping of air during transfer and prevent local voids from being generated. In addition, peeling of the wiring circuit layer required when peeling the transfer film, that is, occurrence of transfer failure can be prevented.
【００１９】しかも、厚み方向に対するフレキシビリテ
ィーが大きくなり、転写の際発生するパターンのある部
分とない部分の厚み差を緩和することができ、結果とし
て転写の際に金属箔からなる配線回路層を絶縁シート表
面に容易に埋設することができ、配線回路層と絶縁シー
トの表面を同一平面とすることができるために、配線回
路層形成後の絶縁シート表面のみならず、それらの絶縁
シートを積層した場合においても、多層配線基板の表面
の平坦性に優れ、平坦性が要求される半導体素子のフリ
ップチップ実装などにも十分に適用できる。In addition, the flexibility in the thickness direction is increased, and the difference in thickness between a portion having a pattern and a portion not having a pattern generated at the time of transfer can be reduced. As a result, the wiring circuit layer made of metal foil can be formed at the time of transfer. Can be easily embedded in the surface of the insulating sheet, and the surface of the wiring circuit layer and the surface of the insulating sheet can be flush with each other. Even in the case of lamination, the surface of the multilayer wiring board is excellent in flatness and can be sufficiently applied to flip chip mounting of a semiconductor element requiring flatness.
【００２０】また、本発明の配線基板の製造方法によれ
ば、上記の絶縁シートに対してビアホール導体を形成し
た後、その表面に金属箔からなる配線回路層を転写する
ことにより、配線回路層の形成にあたり、空気のトラッ
プによるボイドの発生を防止しつつ、また、配線回路層
を絶縁シートの表面にビアホール導体の変形なく容易に
埋設できることから、各配線シートの平坦性および配線
回路層とビアホール導体との電気接続性に優れることか
ら、単層および多層化のいずれにおいても、配線基板の
平坦化に優れまた信頼性の高い配線基板および多層配線
基板を作製することができる。According to the method of manufacturing a wiring board of the present invention, after forming a via-hole conductor on the above-mentioned insulating sheet, a wiring circuit layer made of a metal foil is transferred onto the surface of the via-hole conductor. In the formation of the wiring sheet, the wiring circuit layer can be easily buried on the surface of the insulating sheet without deformation of the via-hole conductor, while preventing the occurrence of voids due to air traps. Since the electrical connection with the conductor is excellent, it is possible to manufacture a wiring board and a multilayer wiring board which are excellent in flattening of the wiring board and highly reliable in both single layer and multilayer.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】（絶縁シート）本発明の配線基板
用絶縁シートは、少なくとも熱硬化性樹脂を含有する絶
縁性多孔質体からなるものであり、熱硬化性樹脂として
は例えば、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）、ＢＴレ
ジン（ビスマレイミドトリアジン）、エポキシ樹脂、ポ
リイミド樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂が挙げら
れ、さらにそれらの樹脂の硬化剤を含有する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (Insulating Sheet) The insulating sheet for a wiring board of the present invention is made of an insulating porous body containing at least a thermosetting resin. Polyphenylene ether), BT resin (bismaleimide triazine), epoxy resin, polyimide resin, fluororesin, and phenol resin, and further contains a curing agent for those resins.
【００２２】また、絶縁シート中には、熱硬化性樹脂に
加え、無機質フィラーを含有することが絶縁シートの強
度および後述するシートの開気孔を制御する上で望まし
い。用いられる無機質フィラーとしては、ＳｉＯ2 、Ａ
ｌ2 Ｏ3 、ＡｌＮ、ＳｉＣ、等の公知の材料が使用でき
る。It is desirable that the insulating sheet contains an inorganic filler in addition to the thermosetting resin from the viewpoint of controlling the strength of the insulating sheet and controlling the open pores of the sheet described later. As the inorganic filler used, SiO 2 , A
Known materials such as l 2 O 3 , AlN, and SiC can be used.
【００２３】なお、熱硬化性樹脂と無機質フィラーとの
複合材料においては、有機樹脂：無機質フィラーとは、
体積比率で１５：８５〜５０：５０の比率で複合化され
るのが適当である。また、無機質フィラーの表面は樹脂
との塗れを良くするために、カップリング処理されてい
ても良い。In a composite material of a thermosetting resin and an inorganic filler, an organic resin: an inorganic filler is
It is appropriate that the composite is formed in a volume ratio of 15:85 to 50:50. Further, the surface of the inorganic filler may be subjected to a coupling treatment in order to improve the wettability with the resin.
【００２４】さらに、絶縁シート中の熱硬化性樹脂を分
子量１０００以上のモノマーで構成することによって、
配線回路層の転写時、熱硬化性樹脂の硬化時における樹
脂の流動性を、配線回路層と絶縁シートとの密着性を高
めるとともに、絶縁シートにビアホール導体を形成した
場合において、ビアホール導体の変形を抑制することが
可能となる。Further, by forming the thermosetting resin in the insulating sheet from a monomer having a molecular weight of 1000 or more,
When the wiring circuit layer is transferred or the thermosetting resin is cured, the fluidity of the resin is increased, the adhesion between the wiring circuit layer and the insulating sheet is increased, and when the via hole conductor is formed on the insulating sheet, the via hole conductor deforms. Can be suppressed.
【００２５】また、絶縁シートを熱硬化性樹脂と無機質
フィラーとの複合材によって形成すれば、絶縁シートの
熱的安定性とともに機械的強度を高めることができる。
また、通常のガラス−エポキシ基板等に比較して、マイ
グレーションの進展しやすいガラスと樹脂との界面が孤
立している形態を取っていることから、絶縁信頼性に優
れる。Further, if the insulating sheet is formed of a composite material of a thermosetting resin and an inorganic filler, the mechanical strength as well as the thermal stability of the insulating sheet can be increased.
Further, since the interface between the glass and the resin, in which migration easily progresses, is isolated as compared with a normal glass-epoxy substrate or the like, the insulation reliability is excellent.
【００２６】本発明によれば、絶縁シートを構成する絶
縁性多孔質体における開気孔率が５〜３０％、特に８〜
２５％であることが重要である。開気孔率を上記の範囲
に限定したのは開気孔率が５％よりも低いと、金属箔や
金属箔からなる配線回路層を絶縁シート表面に接着また
は転写させる際に金属箔と絶縁シートの間に空気を巻き
込んだ場合においても、巻き込まれた空気が開気孔を通
じて系外に放出することができず、金属箔と絶縁シート
との間にボイドとして残存してしまい、配線回路層表面
の平坦性が低下するとともに、転写不良や密着不良等を
引き起こしやすくなるためである。一方、開気孔率が３
０％を超えると、絶縁シートの生強度が著しく低下し、
一連の配線基板製造工程に耐えられず、例えばビアホー
ル形成時に発生する応力でシートが破断してしまう。According to the present invention, the open porosity of the insulating porous body constituting the insulating sheet is 5 to 30%, particularly 8 to 30%.
It is important that it is 25%. When the open porosity is limited to the above range, when the open porosity is lower than 5%, when the metal foil or the wiring circuit layer made of the metal foil is adhered or transferred to the surface of the insulating sheet, the metal foil and the insulating sheet are not bonded. Even if air is trapped in between, the trapped air cannot be released out of the system through the open pores, and remains as a void between the metal foil and the insulating sheet. This is because the transferability and the adhesion failure are liable to be caused as well as the transferability is lowered. On the other hand, when the open porosity is 3
If it exceeds 0%, the raw strength of the insulating sheet is significantly reduced,
The sheet cannot withstand a series of wiring substrate manufacturing steps, and the sheet is broken by stress generated at the time of forming a via hole, for example.
【００２７】また、絶縁シートの平均開気孔径が１０μ
ｍ以下、特に８μｍ以下であることが大きな特徴であ
る。これは、平均開気孔径が１０μｍよりも大きいと、
例えばビアホール形成時に、孔の内壁の凹凸が大きくな
り精度の高いビアホール導体が形成できず、また、配線
回路層の絶縁シート表面への転写時または絶縁シートを
熱硬化する際に、樹脂分の流動量が大きくなり、配線回
路層やビアホール導体などの回路パターンの変形が大き
くなってしまうためである。The average open pore diameter of the insulating sheet is 10 μm.
It is a major feature that the thickness is not more than m, especially not more than 8 μm. This means that if the average open pore diameter is greater than 10 μm,
For example, when forming a via hole, unevenness of the inner wall of the hole becomes large, making it impossible to form a highly accurate via hole conductor. This is because the amount becomes large and the deformation of the circuit pattern such as the wiring circuit layer and the via hole conductor becomes large.
【００２８】本発明によれば、上記の絶縁シートの気孔
率および気孔径は主として、フィラーの粒径や成形時の
溶媒量などによって任意に制御することが可能である。
特に、無機質フィラーの平均粒子径を４０μｍ以下とす
ることにより、平均開気孔径を容易に１０μｍ以下に抑
制でき、結果として必要以上の樹脂の流動を抑制するこ
とが可能となる。According to the present invention, the porosity and the pore diameter of the above-mentioned insulating sheet can be arbitrarily controlled mainly by the particle diameter of the filler, the amount of the solvent at the time of molding, and the like.
In particular, by setting the average particle diameter of the inorganic filler to 40 μm or less, the average open pore diameter can be easily suppressed to 10 μm or less, and as a result, the flow of the resin more than necessary can be suppressed.
【００２９】具体的には、熱硬化性樹脂、または熱硬化
性樹脂と無機質フィラーとの混合物を溶媒としてトルエ
ン等を用いてスラリー化した後、このスラリーを用いて
ドクターブレード法、カレンダーロール法などによって
シート状に成形することにより作製することができる。Specifically, after a slurry is prepared by using a thermosetting resin or a mixture of a thermosetting resin and an inorganic filler as a solvent with toluene or the like, the slurry is used to form a doctor blade method, a calendar roll method, or the like. To form a sheet.
【００３０】（多層配線基板の製造方法）次に、上記の
絶縁シートを用いて配線基板、特に多層配線基板を製造
する方法について図１をもとに説明する。まず、絶縁シ
ート１に対して、未硬化の状態（Ｂステージ状態）でパ
ンチング、レーザー等により所望のビアホール２を形成
し（ａ）、そのビアホール２内に導体ペーストを充填し
てビアホール導体３を形成する（ｂ）。(Method of Manufacturing Multilayer Wiring Board) Next, a method of manufacturing a wiring board, particularly a multilayer wiring board using the above-described insulating sheet will be described with reference to FIG. First, a desired via hole 2 is formed on the insulating sheet 1 by punching, laser or the like in an uncured state (B stage state) (a), and the via hole 2 is filled with a conductive paste to form a via hole conductor 3. (B).
【００３１】導体ペーストは、銅、アルミニウム、金、
銀の群から選ばれる少なくとも１種、または２種以上の
合金を主体とする金属粉末、溶剤、熱硬化性樹脂及び硬
化剤より構成される。溶剤はα−テルピネオール、２−
オクタノールや室温で液状の熱硬化性樹脂などが用いら
れる。熱硬化性樹脂及び硬化剤は絶縁シートの硬化を妨
げない同組成の樹脂もしくは同じ温度で硬化する樹脂が
選択される。これは導電性組成物同士の硬化後の保形性
を保つために用いられる。The conductor paste is made of copper, aluminum, gold,
It is composed of a metal powder mainly composed of at least one or two or more alloys selected from the group consisting of silver, a solvent, a thermosetting resin and a curing agent. The solvent is α-terpineol, 2-
Octanol or a thermosetting resin liquid at room temperature is used. As the thermosetting resin and the curing agent, a resin having the same composition that does not hinder the curing of the insulating sheet or a resin that cures at the same temperature is selected. This is used to maintain the shape retention of the conductive compositions after curing.
【００３２】次に、転写シート４表面に金属箔を接着し
た後、エッチング等の処理により配線回路層５を形成し
たものを作製する（ｃ）。転写シート４は、配線回路層
５形成時のエッチングなどの工程に耐える機械的特性や
寸法安定性を有するものが用いられ、ポリエチレン系の
ものが好適に使用される。また、金属箔を接着するため
の接着剤としては、酸、アルカリに強いアクリル酸エス
テル等が好適に用いられる。Next, after a metal foil is adhered to the surface of the transfer sheet 4, a wiring circuit layer 5 is formed by a process such as etching to produce a product (c). As the transfer sheet 4, a sheet having mechanical properties and dimensional stability that can withstand processes such as etching when forming the wiring circuit layer 5 is used, and a polyethylene-based sheet is preferably used. Further, as an adhesive for bonding the metal foil, an acrylate ester which is resistant to acid and alkali is preferably used.
【００３３】その後、ビアホール導体３が形成された絶
縁シート１に上記配線回路層５が形成された転写シート
４を位置合わせして積層し、Ｂステージ状態の絶縁シー
トを７０〜２００℃に加熱しながら配線回路層５が絶縁
シート１表面に埋設できる程度の圧力を印加し、その
後、転写シート４を引き剥がすことにより、配線回路層
５を絶縁シート４の表面に転写して１層の配線シートａ
を作製する（ｄ）。配線回路層５を埋設するための圧力
としては、１０ｋｇ／ｃｍ2 以上、特に２０〜７０ｋｇ
／ｃｍ2 の範囲が望ましい。Thereafter, the transfer sheet 4 on which the wiring circuit layer 5 is formed is aligned and laminated on the insulating sheet 1 on which the via-hole conductor 3 is formed, and the insulating sheet in the B-stage state is heated to 70 to 200 ° C. While applying a pressure that allows the wiring circuit layer 5 to be embedded in the surface of the insulating sheet 1, the transfer sheet 4 is then peeled off, so that the wiring circuit layer 5 is transferred to the surface of the insulating sheet 4 to form a single-layer wiring sheet. a
(D). The pressure for embedding the wiring circuit layer 5 is 10 kg / cm 2 or more, especially 20 to 70 kg.
/ Cm 2 is desirable.
【００３４】かかる転写工程において、所定の開気孔を
有している絶縁シート１に形成された配線回路層５と
は、その厚み方向に対する絶縁シート１が有する収縮性
または圧縮性から絶縁シート表面と配線回路層５表面と
が同一平面となるように平坦化することができる。ビア
ホール導体３は、配線回路層５の埋設によって厚み方向
に圧縮されることから充填性がアップし低抵抗化が実現
できる。In the transfer step, the wiring circuit layer 5 formed on the insulating sheet 1 having the predetermined open pores is formed on the surface of the insulating sheet 1 due to the shrinkage or compressibility of the insulating sheet 1 in the thickness direction. Flattening can be performed so that the surface of the wiring circuit layer 5 is flush with the surface. The via-hole conductor 3 is compressed in the thickness direction by burying the wiring circuit layer 5, so that the filling property is improved and the resistance can be reduced.
【００３５】その後、上記と同様な工程によって、片面
のみ及び両面に配線回路層を転写した絶縁シートｂ，ｃ
を作製し、これらを位置合わせして積層した後、絶縁シ
ート１中の熱硬化性樹脂が完全硬化する温度に加熱する
ことにより、多層配線基板を作製することができる。Thereafter, in the same process as described above, the insulating sheets b and c having the wiring circuit layer transferred to only one side and both sides.
After the layers are aligned and laminated, and heated to a temperature at which the thermosetting resin in the insulating sheet 1 is completely cured, a multilayer wiring board can be manufactured.
【００３６】また、本発明によれば、一般に、プリプレ
グと呼ばれるガラスなどの繊維体と熱硬化性樹脂との複
合材料からなる絶縁板の表面および裏面に配線回路層や
スルーホール導体が形成されたコア基板を作製し、この
コア基板の表面および裏面にビアホール導体や配線回路
層が形成された配線シートを複数層積層した後、上記と
同様に熱硬化することによっても多層配線基板を作製す
ることができる。According to the present invention, a wiring circuit layer and a through-hole conductor are generally formed on the front and back surfaces of an insulating plate made of a composite material of a fibrous body such as glass and a thermosetting resin, which is called a prepreg. Producing a core substrate, laminating a plurality of wiring sheets having via hole conductors and wiring circuit layers formed on the front and back surfaces of the core substrate, and then thermosetting as described above to produce a multilayer wiring substrate. Can be.
【００３７】[0037]
【実施例】絶縁シートとして、有機樹脂としてイミド樹
脂を用い、さらに無機フィラーとして種々の平均粒径の
球状シリカを用い、これらを有機樹脂：無機フィラーが
体積比で５０：５０となる組成物を用い、これをドクタ
ーブレード法によって厚さ１２０μｍの半硬化状態の絶
縁シートを作製した。EXAMPLE An imide resin is used as an organic resin as an insulating sheet, and spherical silica having various average particle diameters is used as an inorganic filler, and a composition in which the volume ratio of organic resin: inorganic filler is 50:50 is used. This was used to form a 120 μm-thick semi-cured insulating sheet by a doctor blade method.
【００３８】作製した絶縁シートについて、アルキメデ
ス法によって、開気孔率および水銀圧入法によって平均
開気孔径を測定し、その結果を表１に示した。With respect to the produced insulating sheet, the open porosity and the average open pore diameter were measured by the Archimedes method and the mercury intrusion method, and the results are shown in Table 1.
【００３９】次に、表１に示した各絶縁シートを用い
て、パンチングにより所 位置に直径が０．１ｍｍのス
ルーホールを形成し、このビアホールに、平均粒径が４
μｍの表面に銀を被覆した銅粉１００重量部、セルロー
ス０．２重量部、２−オクタノール１０重量部とを混合
した金属ペーストを充填してビアホール導体を形成し、
５０℃で６０分加熱して乾燥させた。Next, a through hole having a diameter of 0.1 mm was formed at a position by punching using each of the insulating sheets shown in Table 1, and an average particle diameter of 4 mm was formed in the via hole.
A via-hole conductor was formed by filling a metal paste obtained by mixing 100 parts by weight of copper powder coated with silver on the surface of μm, 0.2 parts by weight of cellulose, and 10 parts by weight of 2-octanol,
It was dried by heating at 50 ° C. for 60 minutes.
【００４０】その後、厚さ１２μｍの銅箔を接着した２
枚の転写シートの銅箔に対してフォトレジスト法によっ
て表面用配線回路層および裏面用配線回路層を形成し
た。そして、ビアホール導体を形成した絶縁基板の表面
側および裏面側に転写シートを位置合わせして重ね合わ
せ、少なくともスルーホール導体形成位置に５ｋｇ／ｃ
ｍ2 の圧力を印加して、スルーホール導体の両端部側か
ら配線回路層を絶縁層内に埋め込み処理し、コア用配線
シートを作製した。この時のスルーホール導体の端部に
設けられる配線回路層の最小径は０．２ｍｍとした。Thereafter, a copper foil having a thickness of 12 μm was bonded
A wiring circuit layer for the front surface and a wiring circuit layer for the back surface were formed on the copper foil of the transfer sheets by a photoresist method. Then, the transfer sheet is aligned and superposed on the front side and the back side of the insulating substrate on which the via-hole conductor is formed, and at least 5 kg / c is formed at the position where the through-hole conductor is formed.
By applying a pressure of m 2, the wiring circuit layer was embedded in the insulating layer from both ends of the through-hole conductor, thereby producing a core wiring sheet. At this time, the minimum diameter of the wiring circuit layer provided at the end of the through-hole conductor was 0.2 mm.
【００４１】同様にして、ビアホール導体を形成した絶
縁シートの片面のみに配線回路層を形成した配線シート
を４枚作製し、前記コア用配線シートの上下面に２枚の
配線シートを位置合わせして積層した後、温度２００
℃、圧力２０ｋｇ／ｃｍ2 で硬化して、配線回路層６層
の多層配線基板を作製した。Similarly, four wiring sheets having a wiring circuit layer formed on only one side of the insulating sheet on which the via-hole conductor was formed were prepared, and the two wiring sheets were aligned with the upper and lower surfaces of the core wiring sheet. After lamination, temperature 200
The composition was cured at a temperature of 20 ° C. and a pressure of 20 kg / cm 2 to produce a multilayer wiring board having six wiring circuit layers.
【００４２】得られた配線基板に対して、基板の表面お
よび裏面の配線回路層の３０ｍｍ□内の平坦度を測定
し、その平均を算出した。With respect to the obtained wiring board, the flatness within 30 mm square of the wiring circuit layer on the front surface and the back surface of the substrate was measured, and the average was calculated.
【００４３】また、作製した多層配線基板を１２１℃、
湿度１００％、２気圧下のプレッシャークッカーテスト
（ＰＣＴ）を行い、試験後の配線回路層のふくれや回路
の抵抗変化が生じたものを不良として、各試料につき５
０サンプル作製したうちの良品率を表１に示した。Further, the produced multilayer wiring board was heated at 121 ° C.
A pressure cooker test (PCT) under a humidity of 100% and a pressure of 2 atm was performed.
Table 1 shows the percentage of non-defective products among the 0 samples.
【００４４】[0044]
【表１】 [Table 1]
【００４５】表１の結果から明らかなように、絶縁シー
トの開気孔率が５％よりも小さい試料Ｎo.１では、金属
箔と絶縁シートとの間にボイドによる凹凸が観察され平
坦度の低いものであった。また、ＰＣＴ試験後の良品率
が低く信頼性の低いものであった。また、開気孔率が３
０％を超え、また、平均開気孔径が１０μｍよりも大き
い試料Ｎo.８では、ビアホール形成時にシートが破断し
てしまった。また、ビアホール導体内のビアホール径が
部分的に大きくなっており、ビアホール導体の精度が低
下していることが確認された。As is clear from the results in Table 1, in Sample No. 1 in which the open porosity of the insulating sheet is smaller than 5%, unevenness due to voids is observed between the metal foil and the insulating sheet, and the flatness is low. Was something. In addition, the yield after the PCT test was low and the reliability was low. In addition, the open porosity is 3
In Sample No. 8 exceeding 0% and having an average open pore diameter of more than 10 μm, the sheet was broken at the time of forming a via hole. Further, it was confirmed that the diameter of the via hole in the via hole conductor was partially increased, and the accuracy of the via hole conductor was reduced.
【００４６】これらの比較例に対して、本発明の試料Ｎ
o.２〜７は、いずれも平坦度１０μｍ以下、ビアホール
導体の寸法±５μｍ以下の優れた平坦性と寸法精度を有
し、且つ高い信頼性を具備することが確認された。For these comparative examples, the sample N of the present invention was used.
It was confirmed that each of O.2 to 7 has excellent flatness and dimensional accuracy with a flatness of 10 μm or less and a dimension of a via hole conductor of ± 5 μm or less, and high reliability.
【００４７】[0047]
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、絶
縁シートの表面に金属箔などの緻密な導体層を接着、ま
たは転写させる場合においても、絶縁シートと金属箔と
の間への空気のトラップによる局所的なボイドの発生を
防止し、表面平坦性および信頼性の高い配線基板を製造
することができる。As described in detail above, according to the present invention, even when a dense conductor layer such as a metal foil is adhered or transferred to the surface of the insulating sheet, the conductive material between the insulating sheet and the metal foil can be transferred. Local voids can be prevented from being generated by air trapping, and a wiring substrate with high surface flatness and high reliability can be manufactured.
【図１】本発明における多層配線基板の製造方法の一例
を説明するための工程図である。FIG. 1 is a process diagram illustrating an example of a method for manufacturing a multilayer wiring board according to the present invention.
１ 絶縁シート ２ ビアホール ３ ビアホール導体 ４ 転写シート ５ 配線回路層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Insulation sheet 2 Via hole 3 Via hole conductor 4 Transfer sheet 5 Wiring circuit layer
Claims (5)
率が５〜３０％、平均開気孔径が１０μｍ以下の絶縁性
多孔質体からなることを特徴とする配線基板用絶縁シー
ト。1. An insulating sheet for a wiring board comprising at least a thermosetting resin, an insulating porous body having an open porosity of 5 to 30% and an average open pore diameter of 10 μm or less.
が形成されることを特徴とする請求項１記載の配線基板
用絶縁シート。2. The insulating sheet for a wiring board according to claim 1, wherein the wiring circuit layer made of a metal foil is formed by a transfer method.
を２０〜７０体積％の割合で含有する請求項１記載の配
線基板用絶縁シート。3. The insulating sheet for a wiring board according to claim 1, wherein an inorganic filler having an average particle diameter of 40 μm or less is contained at a ratio of 20 to 70% by volume.
率が５〜３０％、平均開気孔径が１０μｍ以下の絶縁性
多孔質体からなる絶縁シートの所定箇所にビアホールを
形成し、該ビアホール内に金属粉末を含有する導電性組
成物を充填してビアホール導体を形成するビアホール導
体形成工程と、転写シート表面に予め形成された金属箔
からなる配線回路層を前記ビアホール導体が形成された
絶縁シート表面に転写する転写工程と、前記ビアホール
導体および配線回路層が形成された絶縁シートを加熱し
て前記熱硬化性樹脂を硬化させる熱硬化工程とを具備す
ることを特徴とする配線基板の製造方法。4. A via hole is formed at a predetermined position on an insulating sheet made of an insulating porous material containing at least a thermosetting resin, having an open porosity of 5 to 30% and an average open pore diameter of 10 μm or less. A via-hole conductor forming step of forming a via-hole conductor by filling a conductive composition containing a metal powder in a via-hole, and the via-hole conductor is formed by forming a wiring circuit layer made of a metal foil formed in advance on a transfer sheet surface. A transfer step of transferring to the surface of an insulating sheet; and a thermosetting step of heating the insulating sheet on which the via-hole conductor and the wiring circuit layer are formed to cure the thermosetting resin. Production method.
率が５〜３０％、平均開気孔径が１０μｍ以下の絶縁性
多孔質体からなる絶縁シートの所定箇所にビアホールを
形成し、該ビアホール内に金属粉末を含有する導電性組
成物を充填してビアホール導体を形成するビアホール導
体形成工程と、転写シート表面に予め形成された金属箔
からなる配線回路層を前記ビアホール導体が形成された
絶縁シート表面に転写する転写工程と、前記ビアホール
導体形成工程および転写工程を経て作製された複数の絶
縁シートを積層圧着する積層工程と、該積層体を加熱し
て前記熱硬化性樹脂を硬化させる工程とを具備すること
を特徴とする配線基板の製造方法。5. A via hole is formed at a predetermined position on an insulating sheet made of an insulating porous material containing at least a thermosetting resin, having an open porosity of 5 to 30% and an average open pore diameter of 10 μm or less. A via-hole conductor forming step of forming a via-hole conductor by filling a conductive composition containing a metal powder in a via-hole, and the via-hole conductor is formed by forming a wiring circuit layer made of a metal foil formed in advance on a transfer sheet surface. A transfer step of transferring to the surface of the insulating sheet, a laminating step of laminating and pressing a plurality of insulating sheets produced through the via hole conductor forming step and the transferring step, and heating the laminate to cure the thermosetting resin. And a method of manufacturing a wiring board.
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|---|---|---|---|
| JP18583099A JP2001015872A (en) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | Wiring board insulating sheet and manufacture of wiring board using the same |
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-
1999
- 1999-06-30 JP JP18583099A patent/JP2001015872A/en active Pending
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