JP2001094256A - Multilayer printed wiring board and manufacturing method - Google Patents

Multilayer printed wiring board and manufacturing method

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JP2001094256A
JP2001094256A JP26494999A JP26494999A JP2001094256A JP 2001094256 A JP2001094256 A JP 2001094256A JP 26494999 A JP26494999 A JP 26494999A JP 26494999 A JP26494999 A JP 26494999A JP 2001094256 A JP2001094256 A JP 2001094256A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multilayer printed wiring board and the manufacture thereof wherein a conductive resin compound such as conductive pastes, etc., is used for interconnecting layers, and the layer interconnection is more strongly made in laminating them. SOLUTION: In use of conductive resin compounds 6, 7 as layer interconnecting materials of a multilayer printed wiring board to be formed, without using through-holes, layer insulation films 3, 3' are set to 50 μm or less and metal foils for forming wiring layers 2, 4, 5, as required, are set to 18 μm or less in order to make the layer interconnection more strong in laminating. The absolute value of a stress exerted in a direction to peel bumps off from wiring patterns formed on the top and bottom of a layer insulation film composed of an organic insulation film on a multilayer printed board with layers interconnected with use of a conductive resin compound for bumps in the condition of keeping the temperature during coating or mounting can be reduced by decreasing the thickness of the layer insulation film.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板な
どに用いられ、高温時に信頼性の高い多層プリント配線
板の構造及びそ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 a structure of a multilayer printed wiring board which is used for a printed wiring board and has a high reliability at a high temperature and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ビルドアップ配線基板といわれる
多層プリント配線板がプリント配線板や半導体素子を接
続して構成されたフリップチップ型半導体装置などに適
用される。とくに、例えば、銀ペーストなどの導電ペー
ストを、例えば、銅などの金属箔に印刷して接続バンプ
(以下、バンプという)を形成し、バンプに有機絶縁膜
を貫通させて層間の電気接続を行う方法は、B2 it法
(Buried Bump Interconnect
ion Technologyの略、バンプによる層間
接続技術を意味している。)として良く知られている。
図9及び図10を参照してこの方法を説明する。図は、
いずれも従来の多層プリント配線板の製造工程断面図で
ある。配線基板101は、例えば、両面に導体箔を貼り
合わせた両面銅張積層板を用いる。厚さ1.2mmのガ
ラスクロスにビスマレイミド型ポリイミド樹脂を含浸さ
せた両面銅張積層板の導体箔は、例えば、厚さ35μm
の電解銅箔からなり、これらをパターニングして両面に
第1及び第2の配線層104、105を形成する。第1
の配線層104及び第2の配線層105は、銀ペースト
などの導電ペーストから形成された接続配線であるバン
プ106により電気的に接続されている(図9
(a))。
2. Description of the Related Art In recent years, a multilayer printed wiring board called a build-up wiring board is applied to a flip-chip type semiconductor device formed by connecting a printed wiring board or a semiconductor element. In particular, for example, a conductive paste such as a silver paste is printed on a metal foil such as copper to form connection bumps (hereinafter, referred to as bumps), and the bumps are penetrated by an organic insulating film to perform electrical connection between layers. method, B 2 it method (Buried Bump Interconnect
An abbreviation of ion technology, which means an interlayer connection technology using bumps. ).
This method will be described with reference to FIGS. The figure shows
All are cross-sectional views of a manufacturing process of a conventional multilayer printed wiring board. The wiring board 101 uses, for example, a double-sided copper-clad laminate in which conductive foils are bonded on both sides. The conductor foil of a double-sided copper-clad laminate in which a 1.2 mm-thick glass cloth is impregnated with a bismaleimide-type polyimide resin has a thickness of, for example, 35 μm.
The first and second wiring layers 104 and 105 are formed on both surfaces by patterning these. First
The wiring layer 104 and the second wiring layer 105 are electrically connected by a bump 106 which is a connection wiring formed from a conductive paste such as a silver paste (FIG. 9).
(A)).

【0003】一方、厚さ35μmの電解銅箔102を用
意し、これに銀ペーストなどの導電ペーストを用いて所
定のパターンに配置された接続配線であるバンプ107
を複数印刷する。バンプ107は略円錐状で底面の径が
0.4mm程度である(図9(b))。次に、バンプ1
07を所定のパターンに配置形成した形成した銅箔10
2に未硬化の有機絶縁膜103を積層し、バンプ107
を貫通させてその頭部を露出させる。有機絶縁膜103
は、例えば、エポキシ変性ポリイミド樹脂フィルムを用
いる。銅箔102及び有機絶縁膜103は、ローラーな
どによりプレスして一体化される。このとき、銅箔10
2と有機絶縁膜103との積層体は、有機絶縁膜103
から露出するバンプ107の頭部を圧潰するように塑性
変形される。そして、有機絶縁膜103は、硬化させ
ず、セミキュア状態を維持する温度、圧力条件でプレス
を行うのが好ましい(図9(c))。
On the other hand, an electrolytic copper foil 102 having a thickness of 35 μm is prepared, and a bump 107 as a connection wiring arranged in a predetermined pattern using a conductive paste such as a silver paste is prepared.
Print multiple times. The bump 107 has a substantially conical shape and a bottom diameter of about 0.4 mm (FIG. 9B). Next, bump 1
07 formed in a predetermined pattern
2, an uncured organic insulating film 103 is laminated, and a bump 107
To expose the head. Organic insulating film 103
For example, an epoxy-modified polyimide resin film is used. The copper foil 102 and the organic insulating film 103 are integrated by pressing with a roller or the like. At this time, the copper foil 10
2 and an organic insulating film 103
Is plastically deformed so as to crush the head of the bump 107 exposed from the surface. Then, it is preferable that the organic insulating film 103 is pressed under the temperature and pressure conditions that maintain the semi-cured state without being cured (FIG. 9C).

【0004】次に、銅箔102と有機絶縁膜103との
積層体に配線基板101を積層する。このとき配線基板
101の第1の面に形成された第1の配線層104は、
銅箔102に形成されたバンプ107と対向するように
これらを積層する。これら積層体は、上下両側からクッ
ション材108を介してプレス板109に挟み込まれ、
この状態で加熱しつつ加圧される。加熱及び加圧により
有機絶縁膜103は硬化してキュアされる。このとき銅
箔102上のバンプ107は、塑性変形しながら、対向
する配線基板101の第1の配線層104と接続される
(図10(a))。プレスに用いるプレス板109は、
ステンレス板、真鍮板などの寸法変化や変形の少ない金
属板、ポリテトラフロロエチレン樹脂板やポリイミド樹
脂板などの寸法変化や変形の少ない耐熱性樹脂板などを
用いる。プレス板109から積層体を取り外し、周知の
エッチング技術により銅箔102を所定のパターンにエ
ッチングして第3の配線層を形成する。以上の工程によ
り各配線層がバンプによる多数のビアコンタクトを有す
る多層プリント配線板が形成される。その後ソルダーレ
ジスト加工、コンポーネントマスキング加工、金メッキ
加工、ハンダコーティングなどの表面仕上げ加工を適宜
行って多層プリント配線板を完成させる(図10
(b))。このように形成された多層プリント配線板の
配線回路の接続抵抗は小さく、接合状態は良好である。
また、従来より薄くすることも可能になる。また、貫通
孔による層間接続を必要最小限にすることができるので
高密度実装に対応することができる。
Next, a wiring board 101 is laminated on a laminate of the copper foil 102 and the organic insulating film 103. At this time, the first wiring layer 104 formed on the first surface of the wiring board 101
These are laminated so as to face the bump 107 formed on the copper foil 102. These laminates are sandwiched from both upper and lower sides by a press plate 109 via a cushion material 108,
In this state, pressure is applied while heating. The organic insulating film 103 is cured and cured by heating and pressing. At this time, the bump 107 on the copper foil 102 is connected to the opposing first wiring layer 104 of the wiring board 101 while being plastically deformed (FIG. 10A). The press plate 109 used for pressing is
A metal plate such as a stainless steel plate or a brass plate with small dimensional change or deformation, a heat-resistant resin plate with small dimensional change or deformation such as a polytetrafluoroethylene resin plate or a polyimide resin plate is used. The laminate is removed from the press plate 109, and the copper foil 102 is etched into a predetermined pattern by a known etching technique to form a third wiring layer. Through the above steps, a multilayer printed wiring board having each wiring layer having a large number of via contacts by bumps is formed. Thereafter, surface finishing such as solder resist processing, component masking processing, gold plating processing, and solder coating is appropriately performed to complete a multilayer printed wiring board (FIG. 10).
(B)). The connection resistance of the wiring circuit of the multilayer printed wiring board thus formed is small, and the bonding state is good.
In addition, it becomes possible to make it thinner than before. Further, interlayer connection by the through-hole can be minimized, so that high-density mounting can be supported.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】以上説明した多層プリ
ント配線板は、バンプ107に用いる銀ペーストと有機
絶縁膜103の線膨張率を比べると有機絶縁膜103の
方が大きい。例えば、銀ペーストが2.2×10-5(2
5℃)、3.0×10-5(200℃)であり、FR−4
(東芝ケミカル社製プリプレグ)が5.0×10-5(2
5℃)、1.5×10-4(200℃)である。しかも、
有機絶縁膜を構成するFR−1の場合、ガラス転移点を
超えると急激に線膨張率が上昇する(図4.TMAによ
る膨張率の変化を参照)。この線膨脹率の差によって、
多層プリント配線板にはんだをコートする工程(スーパ
ージャフィット時ピーク温度230℃)や半導体装置、
受動素子などの回路部品を多層プリント配線板に実装す
る工程(はんだリフロー時ピーク温度約230℃)にお
いて層間の断線が生じる可能性が大きかった。また、信
頼性試験(はんだ耐熱試験260℃、20秒、ホットオ
イル試験260℃、10秒−20℃、20秒、100サ
イクル、両試験ともに試験終了後抵抗変化率±10%以
内)でも合格しないものが出ることがあった。本発明
は、このような事情によりなされたものであり、層間接
続に導電ペーストなどの導電性樹脂化合物を用い、且つ
積層する時に層間接続をより強固にする多層プリント配
線板及びその製造方法を提供する。
In the multilayer printed wiring board described above, the organic insulating film 103 is larger than the silver paste used for the bump 107 in comparison with the linear expansion coefficient of the organic insulating film 103. For example, the silver paste is 2.2 × 10 −5 (2
5 ° C.), 3.0 × 10 −5 (200 ° C.), FR-4
(Prepreg made by Toshiba Chemical Co., Ltd.) is 5.0 × 10 -5 (2
5 ° C.) and 1.5 × 10 −4 (200 ° C.). Moreover,
In the case of FR-1 constituting the organic insulating film, the linear expansion coefficient sharply increases when the temperature exceeds the glass transition point (see FIG. 4. Change in expansion coefficient due to TMA). Due to this difference in linear expansion rate,
A process of coating a multilayer printed wiring board with solder (peak temperature of 230 ° C at the time of Super Jaffite), semiconductor devices,
In the process of mounting circuit components such as passive elements on a multilayer printed wiring board (peak temperature of about 230 ° C. at the time of solder reflow), there is a high possibility of disconnection between layers. Also, the reliability test (solder heat resistance test 260 ° C, 20 seconds, hot oil test 260 ° C, 10 seconds -20 ° C, 20 seconds, 100 cycles, both tests do not pass the resistance change rate within ± 10% after the test) Things sometimes came out. The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a multilayer printed wiring board that uses a conductive resin compound such as a conductive paste for interlayer connection, and further strengthens interlayer connection when laminated, and a method of manufacturing the same. I do.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、スルーホール
を用いずに形成される多層プリント配線板の層間接続材
料に導電性樹脂化合物を用いる場合において、積層時に
層間接続をより強固にするために層間絶縁膜を50μm
以下にし、また、必要に応じて配線層を構成する金属箔
の膜厚を18μm以下にすることに特徴がある。図1乃
至図3を参照して多層プリント配線板の製造時における
応力の作用を説明する。多層プリント配線板の製造工程
における積層プレスによる成形温度時(一般には150
〜200℃と高温である。)には各層とも応力がかから
ない状態になっている多層プリント配線板を構成する有
機絶縁膜からなる層間絶縁膜12の上下に銅箔などの金
属箔からなる配線パターン(配線層)11が形成されて
いる。上下の配線パターン11は、層間絶縁膜12を貫
通する導電ペーストなどの導電性樹脂化合物から構成さ
れたバンプ13により電気的に接続されている(図
1)。しかし、その後積層工程が終了してこれを常温に
戻すと、有機絶縁膜の方が導電性樹脂化合物に比べて線
膨張率が大きいため、層間絶縁膜12は、バンプ13よ
り大きく収縮し、バンプ3には上下に形成された配線パ
ターン1から押される方向に応力がかかる(図2)。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to provide a multilayer printed wiring board formed without using through-holes, in which a conductive resin compound is used as an interlayer connection material. 50 μm interlayer insulating film
It is characterized in that the thickness of the metal foil constituting the wiring layer is made 18 μm or less as required. With reference to FIG. 1 to FIG. 3, the action of stress at the time of manufacturing a multilayer printed wiring board will be described. At the time of forming temperature by the laminating press in the manufacturing process of the multilayer printed wiring board (generally 150
It is as high as ~ 200 ° C. 2), a wiring pattern (wiring layer) 11 made of a metal foil such as a copper foil is formed above and below an interlayer insulating film 12 made of an organic insulating film constituting a multilayer printed wiring board in which no stress is applied to each layer. ing. The upper and lower wiring patterns 11 are electrically connected by bumps 13 penetrating the interlayer insulating film 12 and made of a conductive resin compound such as a conductive paste (FIG. 1). However, when the stacking process is completed and the temperature is returned to normal temperature, the interlayer insulating film 12 contracts more than the bump 13 because the organic insulating film has a higher linear expansion coefficient than the conductive resin compound. 3 is subjected to stress in the direction in which it is pushed from the wiring patterns 1 formed above and below (FIG. 2).

【0007】そして、成形温度よりさらに高い温度のと
きは、有機絶縁膜の方が導電性樹脂化合物より大きく膨
脹し、バンプ13が上下に形成された配線パターンから
引き剥がされる方向に応力が働く。この時、引き剥がす
力が大きいとバンプ13から配線パターン11が剥れ断
線が起きることもある(図3)。成形温度より高温時に
おいて断線の発生を防止するには、絶縁樹脂の膨脹を押
さえることが肝要である。絶縁樹脂層厚が薄ければ、絶
縁樹脂層が高温時に伸びる量の絶対値が減るため引き剥
がす力は減少する。また、はんだコート時や部品を実装
する時の温度が一定ならば、引き剥がす力は、成形時の
温度が高いほど小さくなる。本発明は、これらに注目し
たものであり、導電性樹脂化合物をバンプとして層間
接続を行う多層プリント配線板の有機絶縁膜からなる層
間絶縁膜の厚みを減らすことによって、はんだコート時
や実装時の温度を維持した状態でバンプが層間絶縁膜の
上下に形成した配線パターンから引き剥がされる方向に
かかる応力の絶対値を減少することができる。また、
多層プリント配線板の成形温度を従来より高くすること
によって応力の均衡が取れる温度を上げる。これによ
り、はんだコート時や実装時の温度を維持した状態でバ
ンプが層間絶縁膜の上下に形成した配線パターンから引
き剥がされる方向にかかる応力の絶対値を減少させるこ
とができる。
When the temperature is higher than the molding temperature, the organic insulating film expands more than the conductive resin compound, and a stress acts in a direction in which the bump 13 is peeled off from the wiring pattern formed above and below. At this time, if the peeling force is large, the wiring pattern 11 may be peeled off from the bump 13 to cause a disconnection (FIG. 3). In order to prevent disconnection at a temperature higher than the molding temperature, it is important to suppress the expansion of the insulating resin. If the thickness of the insulating resin layer is small, the absolute value of the amount of extension of the insulating resin layer at high temperatures is reduced, so that the peeling force is reduced. If the temperature during solder coating or component mounting is constant, the peeling force decreases as the temperature during molding increases. The present invention focuses on these, and reduces the thickness of an interlayer insulating film made of an organic insulating film of a multilayer printed wiring board that performs interlayer connection using a conductive resin compound as a bump, so that it can be used during solder coating or mounting. With the temperature maintained, the absolute value of the stress applied in the direction in which the bump is peeled off from the wiring pattern formed above and below the interlayer insulating film can be reduced. Also,
The temperature at which the stress is balanced can be increased by raising the molding temperature of the multilayer printed wiring board higher than before. This makes it possible to reduce the absolute value of the stress applied in the direction in which the bump is peeled off from the wiring pattern formed above and below the interlayer insulating film while maintaining the temperature during solder coating or mounting.

【0008】なお、図4に示すように、層間絶縁膜厚の
伸び−温度特性曲線を見ると、層間絶縁膜にはガラス転
移温度を有しており、ここに示したFR−4の場合、1
27.11℃である。この層間絶縁膜の熱膨脹係数は、
ガラス転移温度以下では小さく、以上では大きい。一
方、図示はしないが、導電性樹脂化合物であるバンプも
厚さの伸び−温度特性曲線を有している。この曲線はガ
ラス転移温度を有していない。つまり、温度によって熱
膨脹係数は、変化しない。いずれもその膜厚によって特
性曲線は、上下に移動する。層間絶縁膜とバンプに応力
が働かないようにするには、全く同じ線膨脹率にする
か、または引き剥がし方向に応力がかからないように
(図3参照)、交点を高い温度になるようにすればよ
い。このような交点、すなわち、バンプの温度に対する
高さ方向(膜厚)の伸びと層間絶縁膜の厚さ方向(膜
厚)の温度に対する伸びとを等しくする温度を層間絶縁
膜のガラス転移温度以上にすると両者の熱膨張の差が広
い温度範囲で小さくなる。
[0010] As shown in FIG. 4, looking at the elongation-temperature characteristic curve of the interlayer insulating film, the interlayer insulating film has a glass transition temperature, and in the case of FR-4 shown here, 1
27.11 ° C. The thermal expansion coefficient of this interlayer insulating film is
It is small below the glass transition temperature and large above it. On the other hand, although not shown, the bump made of a conductive resin compound also has a thickness elongation-temperature characteristic curve. This curve has no glass transition temperature. That is, the coefficient of thermal expansion does not change with temperature. In any case, the characteristic curve moves up and down depending on the film thickness. In order to prevent the stress from acting on the interlayer insulating film and the bump, the same coefficient of linear expansion should be used, or the stress should not be applied in the peeling direction (see FIG. 3). I just need. Such an intersection, that is, the temperature at which the elongation in the height direction (film thickness) with respect to the temperature of the bump and the elongation with respect to the temperature in the thickness direction (film thickness) of the interlayer insulating film are equal to or higher than the glass transition temperature of the interlayer insulating film Then, the difference in thermal expansion between the two becomes small in a wide temperature range.

【0009】すなわち、本発明の多層プリント配線基板
は、絶縁基板と、前記絶縁基板の少なくとも1つの面に
形成された第1の配線パターンと、前記第1の配線パタ
ーンを被覆するように前記絶縁基板上に形成された層間
絶縁膜と、前記層間絶縁膜上に形成された第2の配線パ
ターンと、前記層間絶縁膜に埋め込まれ、且つ導電性ペ
ーストから構成され、前記第1の配線パターン及び前記
第2の配線パターン間を電気的に接続する少なくとも1
つの接続バンプとを備え、前記層間絶縁膜の膜厚は、5
0μm以下であることを第1の特徴としている。また、
本発明の多層プリント配線基板は、絶縁基板と、前記絶
縁基板の少なくとも1つの面に形成された第1の配線パ
ターンと、前記第1の配線パターンを被覆するように前
記絶縁基板上に形成された第1の層間絶縁膜と、前記第
1の層間絶縁膜上に形成された第2の配線パターンと、
前記第2の配線パターンを被覆するように前記第1の層
間絶縁膜上に形成された第2の層間絶縁膜と、前記第2
の層間絶縁膜上に形成された第3の配線パターンと、前
記第1の層間絶縁膜に埋め込まれ、且つ導電性ペースト
から構成され、前記第1の配線パターン及び前記第2の
配線パターン間を電気的に接続する少なくとも1つの第
1の接続バンプと、前記第2の層間絶縁膜に埋め込ま
れ、且つ導電性ペーストから構成され、前記第2の配線
パターン及び前記第3の配線パターン間を電気的に接続
する少なくとも1つの第2の接続バンプとを備え、前記
第1及び第2の層間絶縁膜の膜厚は、50μm以下であ
ることを第2の特徴としている。
That is, a multilayer printed wiring board according to the present invention comprises an insulating substrate, a first wiring pattern formed on at least one surface of the insulating substrate, and the insulating wiring so as to cover the first wiring pattern. An interlayer insulating film formed on a substrate, a second wiring pattern formed on the interlayer insulating film, and a conductive paste embedded in the interlayer insulating film and formed of a conductive paste; At least one for electrically connecting the second wiring patterns;
And two connection bumps, and the thickness of the interlayer insulating film is 5
The first feature is that it is 0 μm or less. Also,
A multilayer printed wiring board according to the present invention is formed on an insulating substrate, a first wiring pattern formed on at least one surface of the insulating substrate, and the insulating substrate so as to cover the first wiring pattern. A first interlayer insulating film, a second wiring pattern formed on the first interlayer insulating film,
A second interlayer insulating film formed on the first interlayer insulating film so as to cover the second wiring pattern;
A third wiring pattern formed on the first interlayer insulating film and a conductive paste embedded in the first interlayer insulating film and formed between the first wiring pattern and the second wiring pattern. At least one first connection bump that is electrically connected to the second wiring pattern and a conductive paste embedded in the second interlayer insulating film, and electrically connects the second wiring pattern and the third wiring pattern. And at least one second connection bump for electrically connecting the first and second interlayer insulating films, and the second feature is that the first and second interlayer insulating films have a thickness of 50 μm or less.

【0010】また、本発明の多層プリント配線板は、絶
縁基板と、前記絶縁基板の第1の面に形成された第1の
配線パターンと、前記絶縁基板の第2の面に形成された
第2の配線パターンと、前記第1の配線パターンを被覆
するように前記絶縁基板の第1の面上に形成された第1
の層間絶縁膜と、前記第1の層間絶縁膜上に形成された
第3の配線パターンと、前記第2の配線パターンを被覆
するように前記絶縁基板の第2の面上に形成された第2
の層間絶縁膜と、前記第2の層間絶縁膜上に形成された
第4の配線パターンと、前記第1の層間絶縁膜に埋め込
まれ、且つ導電性ペーストから構成され、前記第1の配
線パターン及び前記第3の配線パターン間を電気的に接
続する少なくとも1つの第1の接続バンプと、前記第2
の層間絶縁膜に埋め込まれ、且つ導電性ペーストから構
成され、前記第2の配線パターン及び前記第4の配線パ
ターン間を電気的に接続する少なくとも1つの第2の接
続バンプと、を備え、前記第1及び第2の層間絶縁膜の
膜厚は、50μm以下であることを第3の特徴としてい
る。前記第1、第2、第3及び第4の配線パターンは、
銅箔からなり、この銅箔の厚さは、18μm以下にして
も良い。
The multilayer printed wiring board according to the present invention comprises an insulating substrate, a first wiring pattern formed on a first surface of the insulating substrate, and a second wiring pattern formed on a second surface of the insulating substrate. And a first wiring pattern formed on the first surface of the insulating substrate so as to cover the first wiring pattern.
, A third wiring pattern formed on the first interlayer insulating film, and a third wiring pattern formed on the second surface of the insulating substrate so as to cover the second wiring pattern. 2
And a fourth wiring pattern formed on the second interlayer insulating film, and a first wiring pattern embedded in the first interlayer insulating film and made of a conductive paste. And at least one first connection bump for electrically connecting between the third wiring patterns;
At least one second connection bump embedded in the interlayer insulating film and made of a conductive paste, and electrically connecting the second wiring pattern and the fourth wiring pattern. A third feature is that the thickness of the first and second interlayer insulating films is 50 μm or less. The first, second, third and fourth wiring patterns are:
It is made of copper foil, and the thickness of this copper foil may be 18 μm or less.

【0011】本発明の多層プリント配線の製造方法は、
金属箔一主面に導電性ペーストを用いて所定の配置パタ
ーンによりバンプを印刷する工程と、未硬化な有機絶縁
膜を前記バンプが貫通するように前記金属箔に載置する
工程と、絶縁基板を、この絶縁基板主面に形成された第
1の配線パターンが前記バンプに接するように前記有機
絶縁膜を介在させて、前記金属箔上に積層し、この積層
体を加熱プレスして前記有機絶縁膜を硬化させる工程
と、前記金属箔をエッチング処理して前記第2の配線パ
ターンを形成する工程とを備え、前記第1の配線パター
ンと第2の配線パターンは、前記バンプにより電気的に
接続され、前記硬化された有機絶縁膜は、前記第1及び
第2の配線パターン間を絶縁する層間絶縁膜であり、こ
の層間絶縁膜の膜厚は、50μm以下であることを特徴
としている。前記第1及び第2の配線パターンは、銅箔
から構成されていても良く、この銅箔の厚さは、18μ
m以下にしても良い。
The method for manufacturing a multilayer printed wiring according to the present invention comprises:
A step of printing bumps in a predetermined arrangement pattern using a conductive paste on one main surface of the metal foil, a step of mounting an uncured organic insulating film on the metal foil such that the bumps penetrate, and an insulating substrate Are laminated on the metal foil with the organic insulating film interposed therebetween such that the first wiring pattern formed on the main surface of the insulating substrate is in contact with the bump, and the laminate is heated and pressed to form the organic layer. A step of curing an insulating film; and a step of etching the metal foil to form the second wiring pattern, wherein the first wiring pattern and the second wiring pattern are electrically connected by the bumps. The connected and cured organic insulating film is an interlayer insulating film for insulating between the first and second wiring patterns, and the thickness of the interlayer insulating film is 50 μm or less. The first and second wiring patterns may be made of copper foil, and the thickness of the copper foil is 18 μm.
m or less.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して発明の実施
の形態を説明する。図1乃至図8を参照して第1の実施
例を説明する。図1乃至図3は、プリント配線板の各部
分の界面における応力集中を説明する断面図、絶縁膜厚
の膨脹による伸びに対する温度依存性を説明する特性
図、図5は、多層プリント配線板の断面図、図6及び図
7は、多層プリント配線板を形成する製造工程断面図、
図8は、配線層に用いる銅箔の厚みにより応力が影響さ
れることを説明する特性図である。図5に示すように、
この多層プリント配線板は、コアとなる配線基板1の両
面に層間絶縁膜3、3′が形成されて上下に両面2層づ
つ配線層が形成された4層配線構造である。図6に示す
ように、配線基板1は、例えば、両面に導体箔を貼り合
わせた両面銅張積層板を用いる。この積層板は、例え
ば、厚さ0.3mmのガラスクロスにビスマレイミド型
ポリイミド樹脂を含浸させて形成される。両面銅張積層
板の導体箔は、例えば、厚さ18μmの電解銅箔からな
り、これら導体箔をパターニングして両面に第1及び第
2の配線層4、5を形成する。第1の配線層4及び第2
の配線層5は、銀ペーストなどの導電ペーストから形成
された接続配線であるバンプ6により電気的に接続され
ている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3 are cross-sectional views for explaining stress concentration at the interface of each part of the printed wiring board, characteristic diagrams for explaining temperature dependence of expansion of an insulating film due to expansion, and FIG. FIGS. 6 and 7 are cross-sectional views showing a manufacturing process for forming a multilayer printed wiring board.
FIG. 8 is a characteristic diagram illustrating that stress is affected by the thickness of the copper foil used for the wiring layer. As shown in FIG.
This multilayer printed wiring board has a four-layer wiring structure in which interlayer insulating films 3 and 3 'are formed on both surfaces of a wiring substrate 1 serving as a core, and two upper and lower wiring layers are formed on both surfaces. As shown in FIG. 6, the wiring board 1 uses, for example, a double-sided copper-clad laminate in which conductor foils are bonded on both sides. This laminated board is formed by impregnating a glass cloth having a thickness of 0.3 mm with a bismaleimide-type polyimide resin, for example. The conductor foil of the double-sided copper-clad laminate is made of, for example, an electrolytic copper foil having a thickness of 18 μm, and the conductor foil is patterned to form first and second wiring layers 4 and 5 on both sides. First wiring layer 4 and second wiring layer 4
Are electrically connected by bumps 6 which are connection wirings formed from a conductive paste such as a silver paste.

【0013】一方、厚さ18μmの第1の電解銅箔2及
び第2の電解銅箔2′を用意し、これに銀ペーストなど
の導電ペーストを用いて所定のパターンに配置された接
続配線であるバンプ7、7′を複数印刷する。バンプ
7、7′は、略円錐状で底面の径が0.4mm程度であ
る。次に、バンプ7、7′を所定のパターンに配置した
形成した銅箔2に厚さがいづれも40μmの未硬化の第
1及び第2の有機絶縁膜(プリプレグ)3、3′を積層
させ、バンプ7、7′を貫通させてその頭部を露出させ
る。第1及び第2の有機絶縁膜3は、例えば、エポキシ
変性ポリイミド樹脂フィルムからなる。第1及び第2の
銅箔2、2′及び第1及び第2の有機絶縁膜3、3′
は、ローラーなどによりプレスして一体化される。この
とき、第1及び第2の銅箔2、2′と第1及び第2の有
機絶縁膜3、3′との積層体は、第1及び第2の有機絶
縁膜3、3′から露出するバンプ7、7′の頭部を圧潰
するように塑性変形される。第1及び第2の有機絶縁膜
3、3′は、硬化させず、セミキュア状態を維持する温
度、圧力条件でプレスを行う(図6)。
On the other hand, a first electrolytic copper foil 2 and a second electrolytic copper foil 2 'each having a thickness of 18 μm are prepared, and are connected to each other by using a conductive paste such as a silver paste and connecting wiring arranged in a predetermined pattern. A plurality of bumps 7, 7 'are printed. The bumps 7, 7 'have a substantially conical shape and a bottom diameter of about 0.4 mm. Next, uncured first and second organic insulating films (prepregs) 3, 3 'each having a thickness of 40 .mu.m are laminated on the copper foil 2 on which the bumps 7, 7' are arranged in a predetermined pattern. , The bumps 7, 7 'are penetrated to expose the heads. The first and second organic insulating films 3 are made of, for example, an epoxy-modified polyimide resin film. First and second copper foils 2, 2 'and first and second organic insulating films 3, 3'
Are integrated by pressing with a roller or the like. At this time, the laminated body of the first and second copper foils 2, 2 'and the first and second organic insulating films 3, 3' is exposed from the first and second organic insulating films 3, 3 '. The bumps 7 and 7 ′ are plastically deformed so as to crush the heads. The first and second organic insulating films 3 and 3 'are pressed under the conditions of temperature and pressure that maintain the semi-cured state without being cured (FIG. 6).

【0014】次に、第1の銅箔2と第1の有機絶縁膜3
とからなる第1の積層体、第2の銅箔2′と第2の有機
絶縁膜3′とからなる第2の積層体を配線基板1が間に
挟まれるように積層する。このとき配線基板1の第1の
面に形成された第1の配線層4は、第1の銅箔2に形成
されたバンプ7と対向し、第2の面に形成された第2の
配線層5は、第2の銅箔2′に形成されたバンプ7′対
向するようにこれらを積層する。これら積層体は、上下
両側からクッション材8、8′を介してプレス板9、
9′に挟み込まれ、この状態で175℃で加熱しつつ加
圧される。加熱及び加圧により第1及び第2の有機絶縁
膜3、3′は硬化されキュアされて第1及び第2の層間
絶縁膜3、3′となる。このとき第1の銅箔2上のバン
プ7は、塑性変形しながら、対向する配線基板1の第1
の配線層4と接続され、第2の銅箔2′上のバンプ7′
は、第2の配線層5と接続され(図7)。プレスに用い
るプレス板9、9′は、ステンレス板、真鍮板などの寸
法変化や変形の少ない金属板、ポリテトラフロロエチレ
ン樹脂板やポリイミド樹脂板などの寸法変化や変形の少
ない耐熱性樹脂板などを用いる。プレス板9、9′から
積層体を取り外し、周知のエッチング技術により第1及
び第2の銅箔2、2′を所定のパターンにエッチングし
て第1の層間絶縁膜3上に第3の配線層2を形成し、第
2の層間絶縁膜3′上に第4の配線層2′を形成する。
以上の工程により各配線層がバンプによる多数のビアコ
ンタクトを有する多層プリント配線板が形成される。
Next, the first copper foil 2 and the first organic insulating film 3
And a second laminated body composed of the second copper foil 2 'and the second organic insulating film 3' are laminated so that the wiring board 1 is sandwiched therebetween. At this time, the first wiring layer 4 formed on the first surface of the wiring board 1 faces the bump 7 formed on the first copper foil 2 and the second wiring layer 4 formed on the second surface. The layer 5 is laminated so as to oppose the bumps 7 'formed on the second copper foil 2'. These laminates are pressed from both upper and lower sides via cushioning materials 8 and 8 ',
9 ′, and pressurized while heating at 175 ° C. in this state. The first and second organic insulating films 3, 3 'are hardened and cured by heating and pressurization to become the first and second interlayer insulating films 3, 3'. At this time, the bumps 7 on the first copper foil 2 are plastically deformed while the first
Bump 7 'on the second copper foil 2'
Is connected to the second wiring layer 5 (FIG. 7). Press plates 9 and 9 'used for pressing are metal plates with small dimensional change and deformation such as stainless steel plate and brass plate, and heat resistant resin plates with small dimensional change and deformation such as polytetrafluoroethylene resin plate and polyimide resin plate. Is used. The laminate is removed from the press plates 9 and 9 ′, and the first and second copper foils 2 and 2 ′ are etched into a predetermined pattern by a known etching technique to form a third wiring on the first interlayer insulating film 3. A layer 2 is formed, and a fourth wiring layer 2 'is formed on the second interlayer insulating film 3'.
Through the above steps, a multilayer printed wiring board having each wiring layer having a large number of via contacts by bumps is formed.

【0015】その後、ソルダーレジスト加工、コンポー
ネントマスキング加工、金メッキ加工、はんだコーティ
ングなどの表面仕上げ加工を適宜行って多層プリント配
線板が完成される(図5参照)。本発明の多層プリント
配線板は、この実施例のように配線基板両面に層間絶縁
膜を形成する構造に限らない。例えば、従来の技術で説
明した配線基板の片面のみに層間絶縁膜を設ける構造で
も良く、また、さらに層間絶縁膜を重ねて積層配線層の
数を増やすことができる。第1の実施例では、前述のよ
うにB2 it法を用いて多層プリント配線板を製造し
た。この多層プリント配線板の特性を比較例1、2と比
較しながら説明する。比較例の多層プリント配線板は、
第1の実施例と同じく4層配線構造であり、各層の銅箔
は、18μm厚、コアとなる配線基板は、板厚0.3m
mのFR−4(東芝ケミカル(株)製TLC−551)
を用いた。層間絶縁膜に用いるプリプレグは、次の表1
のとおりである。
Thereafter, surface finishing such as solder resist processing, component masking processing, gold plating processing, and solder coating is appropriately performed to complete a multilayer printed wiring board (see FIG. 5). The multilayer printed wiring board of the present invention is not limited to a structure in which an interlayer insulating film is formed on both surfaces of a wiring board as in this embodiment. For example, a structure in which an interlayer insulating film is provided only on one surface of a wiring board described in the related art may be used, and the number of stacked wiring layers can be increased by further overlapping the interlayer insulating film. In the first embodiment, a multilayer printed wiring board was manufactured by using the B 2 it method as described above. The characteristics of this multilayer printed wiring board will be described in comparison with Comparative Examples 1 and 2. The multilayer printed wiring board of the comparative example is
The four-layer wiring structure is the same as in the first embodiment. The copper foil of each layer is 18 μm thick, and the wiring substrate serving as the core is 0.3 m thick.
m FR-4 (TLC-551 manufactured by Toshiba Chemical Corporation)
Was used. The prepreg used for the interlayer insulating film is shown in Table 1 below.
It is as follows.

【0016】[0016]

【表1】 [Table 1]

【0017】これらのプリプレグを用いて各試験用多層
プリント配線板を作製する。これらの積層(成型)温度
は175℃である。完成した多層プリント配線板のホッ
トオイル試験(260℃、10秒〜20℃、20秒、3
0サイクル)を実施したところ、比較例1の多層プリン
ト配線板は、30サイクル試験後も抵抗変化がなかった
のに対し、比較例2の多層プリント配線板は、10サイ
クルで10%以上(30サイクルでは10%以内)の抵
抗変化率を示した。一方、この実施例の多層プリント配
線板ではホットオイル試験を100サイクルまで延長し
たが抵抗変化率は10%以内を保持していた。このよう
にZ軸方向の線膨脹率の大きい素材では層間絶縁層膜を
薄くすることで非常に高い効果が得られる。ここで用い
たプリプレグは、エポキシ樹脂を充填材にガラスクロス
を用いたものであるが、このほかに使用可能な樹脂には
フェノ−ル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、
アクリル樹脂等が挙げられる。また使用可能な充填剤に
はガラスクロスのほかに紙、不織布、ガラスビ−ズ、エ
アロジル等が考えられる。これら絶縁樹脂のZ軸(多層
プリント配線板の平面に垂直)方向の熱膨脹係数は、エ
アロジル=ガラスビ−ズ<紙=不織布<ガラスクロスの
順に大きくなる。逆にX,Y軸(多層プリント配線板の
平面に平行)方向の熱膨脹係数は、全く逆順になってい
る。これは、繊維によりX,Y方向の膨脹を押さえた結
果Z軸方向(厚さ方向)に大きく膨脹することを示して
いる。
Using these prepregs, a multilayer printed wiring board for each test is manufactured. The lamination (molding) temperature is 175 ° C. Hot oil test of completed multilayer printed wiring board (260 ° C, 10 seconds to 20 ° C, 20 seconds, 3
0 cycle), the multilayer printed wiring board of Comparative Example 1 showed no change in resistance after the 30-cycle test, whereas the multilayer printed wiring board of Comparative Example 2 exhibited 10% or more (30 (Within a cycle of 10%). On the other hand, in the multilayer printed wiring board of this example, the hot oil test was extended up to 100 cycles, but the resistance change rate was kept within 10%. With a material having a large coefficient of linear expansion in the Z-axis direction, a very high effect can be obtained by reducing the thickness of the interlayer insulating film. The prepreg used here uses a glass cloth as an epoxy resin filler, but other usable resins include phenol resin, polyester resin, polyimide resin, and the like.
Acrylic resin and the like can be mentioned. In addition to glass cloth, usable fillers include paper, nonwoven fabric, glass beads, aerosil and the like. The thermal expansion coefficient of these insulating resins in the Z-axis direction (perpendicular to the plane of the multilayer printed wiring board) increases in the order of aerogel = glass beads <paper = nonwoven fabric <glass cloth. Conversely, the coefficients of thermal expansion in the X and Y axes (parallel to the plane of the multilayer printed wiring board) are exactly in reverse order. This indicates that as a result of suppressing the expansion in the X and Y directions by the fibers, the fibers expand greatly in the Z-axis direction (thickness direction).

【0018】本発明のように導電性樹脂化合物を材料と
するバンプによる層間接続を行う多層プリント配線板の
場合、配線層の銅箔、層間絶縁膜の有機絶縁物及びバン
プの導電性樹脂化合物の3つの物質の界面に応力が集中
することが前記接続部分をモデル化したシュミレ−ショ
ン((図1乃至図3参照)回転体モデル断面による30
℃から250℃に上昇した時の変形図で判明している。
なお、シュミレ−ションによれば、更に以下に示す2つ
の事実が分かる。第1は、配線パタ−ン界面と層間接続
部及び有機絶縁物層の界面とがなす角度が鋭角であると
応力集中が防げる。第2は、銅箔が厚いほど銅箔が曲が
ることによって応力を逃がすことが出来ないために界面
の応力が強まることが分かっている(特開平10−93
242号公報参照)。
In the case of a multilayer printed wiring board in which interlayer connection is made by using a bump made of a conductive resin compound as in the present invention, copper foil of the wiring layer, organic insulator of the interlayer insulating film, and conductive resin compound of the bump are used. The concentration of stress at the interface between the three substances is based on a simulation (see FIGS. 1 to 3) modeling the connection portion.
It is clear from the deformation diagram when the temperature is raised from 250C to 250C.
According to the simulation, the following two facts can be further understood. First, stress concentration can be prevented if the angle formed between the interface of the wiring pattern and the interface between the interlayer connection portion and the organic insulating layer is an acute angle. Second, it is known that the thicker the copper foil is, the more the stress cannot be released due to the bending of the copper foil, so that the stress at the interface increases (see JP-A-10-93).
242).

【0019】図8は、配線パターンである銅(Cu)
箔、層間絶縁膜、バンプの接合界面における応力分布を
示す特性図である。縦軸は、ストレス(応力)(MP
a)を示し、横軸は、銅箔と層間絶縁膜との界面(界面
端=0)からバンプ中心までの距離(mm)を示してい
る。曲線Aは、厚さ0.005mmの銅箔を用いた場合
の応力曲線、曲線Bは、厚さ0.018mmの銅箔を用
いた場合の応力曲線、曲線Cは、厚さ0.035mmの
銅箔を用いた場合の応力曲線を示す。膜厚が0.035
mmの銅箔を用いると、応力は、内部にまで及ぼされる
ことが分かる。そして、膜厚が0.018mm以下の銅
箔の場合にその影響を小さくさせることができる。ま
た、従来のB2 it法による多層プリント配線板でのこ
れまでの評価結果から、層間絶縁膜である有機絶縁膜が
厚いほど大径の導電バンプが必要になることが知られて
いる。この原因は、有機絶縁膜が厚いほど導電性樹脂化
合物(バンプ)と有機絶縁膜の熱膨脹係数の差が大きく
なるため、バンプに対し垂直方向の伸びの絶対値が有機
絶縁膜が厚くなるほど大きくなり、その結果応力が強く
働くことにある。そのため導電性バンプを大径にしてこ
のバンプの周囲に沿って応力を分散させて単位長さ当た
りの応力を下げるようにしている。
FIG. 8 shows a wiring pattern of copper (Cu).
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a stress distribution at a bonding interface between a foil, an interlayer insulating film, and a bump. The vertical axis indicates stress (stress) (MP
a), and the horizontal axis represents the distance (mm) from the interface (interface end = 0) between the copper foil and the interlayer insulating film to the center of the bump. Curve A is a stress curve when a copper foil having a thickness of 0.005 mm is used, curve B is a stress curve when a copper foil having a thickness of 0.018 mm is used, and curve C is a stress curve when a copper foil having a thickness of 0.035 mm is used. 3 shows a stress curve when a copper foil is used. Thickness 0.035
It can be seen that when a copper foil of mm is used, the stress is applied to the inside. In the case of a copper foil having a thickness of 0.018 mm or less, the influence can be reduced. In addition, it is known from the evaluation results so far for a multilayer printed wiring board by the conventional B 2 it method that the thicker the organic insulating film that is the interlayer insulating film, the larger the conductive bump having a larger diameter is required. This is because the difference in thermal expansion coefficient between the conductive resin compound (bump) and the organic insulating film becomes larger as the organic insulating film becomes thicker, so that the absolute value of elongation in the direction perpendicular to the bump becomes larger as the organic insulating film becomes thicker. As a result, the stress acts strongly. For this reason, the diameter of the conductive bump is increased, and the stress is dispersed along the periphery of the bump to reduce the stress per unit length.

【0020】今日におけるプリント配線板などに用いる
多層プリント配線板の高い寸法精度要求がガラスクロス
の必要性を増す結果となったが、Z軸方向の熱膨張係数
を増加させる結果となっている。導電性樹脂化合物によ
る層間接続を行うプリント配線板においてガラスクロス
を使いこなしていくためには、導電性樹脂化合物と絶縁
樹脂の熱膨脹係数の差が現れないように出来るだけ薄い
ガラスクロスを使用することが必要であり、本発明で
は、これによって接続信頼性を高めることが出来る。な
お、銅箔については、現在使用している18μmの銅箔
より薄いものは高価である上に扱い難い素材となるが応
力の集中を緩和する上で必要である。次に、多層プリン
ト配線板の製造方法に使用され、その層間絶縁膜に用い
られる未硬化な有機絶縁膜であるプリプレグの特性につ
いて説明する。
The demand for high dimensional accuracy of multilayer printed wiring boards used for printed wiring boards and the like today has resulted in an increase in the necessity of glass cloth, but has resulted in an increase in the coefficient of thermal expansion in the Z-axis direction. In order to make full use of glass cloth in printed wiring boards that perform interlayer connection using conductive resin compounds, use glass cloth that is as thin as possible so that the difference in thermal expansion coefficient between the conductive resin compound and the insulating resin does not appear. This is necessary, and in the present invention, this can increase connection reliability. The copper foil thinner than the currently used copper foil of 18 μm is expensive and difficult to handle, but is necessary to reduce the concentration of stress. Next, characteristics of a prepreg, which is an uncured organic insulating film used in a method for manufacturing a multilayer printed wiring board and used as an interlayer insulating film thereof, will be described.

【0021】ここで用いたプリプレグ(FR−4)は、
ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させた構成であり、
その試料1は、ガラスクロス厚が60μm、プリプレグ
膜厚が56.4μm、樹脂量58重量%である。試料2
は、ガラスクロス厚が60μm、プリプレグ膜厚が6
5.2μm、樹脂量63重量%であり、試料3は、ガラ
スクロス厚が40μm、プリプレグ膜厚が46.6μ
m、樹脂量78重量%である。これら試料のZ軸方向
(厚さ方向)の熱膨脹係数等を次の表2に示す。
The prepreg (FR-4) used here is
Glass cloth impregnated with epoxy resin.
Sample 1 has a glass cloth thickness of 60 μm, a prepreg film thickness of 56.4 μm, and a resin amount of 58% by weight. Sample 2
Has a glass cloth thickness of 60 μm and a prepreg film thickness of 6
Sample 3 had a glass cloth thickness of 40 μm and a prepreg film thickness of 46.6 μm.
m, the resin amount is 78% by weight. Table 2 below shows the thermal expansion coefficients and the like of these samples in the Z-axis direction (thickness direction).

【0022】[0022]

【表2】 ここで、tは、プリプレグ膜厚、Rは、樹脂量、α2
は、熱膨張係数、Vは、α2領域での1℃当たりの膨脹
量を表している。
[Table 2] Here, t is a prepreg film thickness, R is a resin amount, α2
Represents the coefficient of thermal expansion, and V represents the amount of expansion per 1 ° C. in the α2 region.

【0023】なお、試料1、2は、同じ型番のガラスク
ロスを使用している。また、熱膨張係数(α2)は、2
00〜250℃で測定している。上記の内容をみると、
樹脂量が増加するに伴い、熱膨脹係数も増加するので、
薄いガラスクロスを使用すれば熱膨脹係数が小さくなる
とは一概には言えない。しかし、応力の平衡点を越える
α2の領域のみで比較すると、樹脂量がかなり増加した
にも拘らず、1℃当たりの膨脹量は、40μmのプリプ
レグが最も小さいという結果になった。この結果から応
力の平衡を越える温度(成形温度以上)では、1℃当た
りの膨脹量を比較して一番小さい有機絶縁樹膜を選択す
ることが一番であるが、同程度の樹脂量であれば出来る
限り薄いプリプレグ(50μm以下)を選択することに
よってZ軸方向の膨脹を押さえて接続不良を減少させる
ことができる。
Samples 1 and 2 use the same model glass cloth. The coefficient of thermal expansion (α2) is 2
It is measured at 00 to 250 ° C. Looking at the above,
As the amount of resin increases, the coefficient of thermal expansion also increases,
It cannot be said that the use of a thin glass cloth will result in a low coefficient of thermal expansion. However, when compared only in the region of α2 exceeding the stress equilibrium point, the expansion amount per 1 ° C. was the smallest for the 40 μm prepreg, even though the resin amount was considerably increased. From these results, it is best to select the smallest organic insulating resin film by comparing the amount of expansion per 1 ° C at a temperature exceeding the stress equilibrium (more than the molding temperature), but with the same amount of resin. If so, by selecting a prepreg as thin as possible (50 μm or less), expansion in the Z-axis direction can be suppressed and connection failure can be reduced.

【0024】このように形成された多層プリント配線板
の配線回路の接続抵抗は小さく、層間接続を強固になる
など接合状態が良好であり、従来のものより薄くするこ
とも可能である。また、はんだ等によってプリント配線
板に高熱のかかる実装時に層間接続部の断線が起き難く
なる。さらに、長期信頼性試験での信頼性が向上し、多
層プリント配線板自体の信頼性向上が認められる。
The connection resistance of the wiring circuit of the multilayer printed wiring board formed in this manner is small, the bonding state is good, for example, the interlayer connection is strong, and it can be made thinner than the conventional one. In addition, disconnection of the interlayer connection portion is less likely to occur during mounting in which the printed wiring board is subjected to high heat due to solder or the like. Further, the reliability in the long-term reliability test is improved, and the reliability of the multilayer printed wiring board itself is improved.

【0025】次に、第2の実施例を説明する。この実施
例で用いられる多層プリント配線板は、図5に示され
る。図5のように、多層プリント配線板は、コアとなる
配線基板1の両面に層間絶縁膜3、3′が形成されて上
下に両面2層づつ配線層が形成された4層配線構造であ
る。そして、多層プリント配線板は、B2 it法を用い
て製造される。各層の配線層を構成する銅箔は、18μ
m厚であり、コアとなる配線基板は、板厚0.3mmの
プリプレグ(東芝ケミカル(株)製TLC−551)を
用いる。層間絶縁膜に用いるプリプレグは、いずれも厚
さが60μm、成形後の層間絶縁膜の厚さが70μmで
ある。上記プリプレグの推奨積層条件は、温度175℃
である。そこで、175℃と185℃の条件で積層を行
い2種類の試験用多層プリント配線板を作製する。
Next, a second embodiment will be described. The multilayer printed wiring board used in this embodiment is shown in FIG. As shown in FIG. 5, the multilayer printed wiring board has a four-layer wiring structure in which interlayer insulating films 3 and 3 'are formed on both surfaces of a wiring substrate 1 serving as a core, and two upper and lower wiring layers are formed on both surfaces. . Then, multilayer printed wiring board is manufactured by using B 2 it method. The copper foil constituting each wiring layer is 18 μm.
A prepreg (TLC-551 manufactured by Toshiba Chemical Co., Ltd.) having a thickness of 0.3 mm is used as a wiring substrate serving as a core having a thickness of m. Each prepreg used for the interlayer insulating film has a thickness of 60 μm, and the thickness of the formed interlayer insulating film is 70 μm. The recommended lamination condition of the above prepreg is temperature 175 ° C.
It is. Therefore, lamination is performed under the conditions of 175 ° C. and 185 ° C. to produce two types of multilayer printed wiring boards for testing.

【0026】完成した多層プリント配線板のホットオイ
ル試験(260℃、10秒−20℃、20秒、100サ
イクル)を実施したところ、175℃で形成した多層プ
リント配線板は、前記100サイクル試験後抵抗上昇が
10%を越えるものが出たのに対し、185℃で形成し
た多層プリント配線板は、前記100サイクル試験後抵
抗変化はすべて10%以内であった。本発明の多層プリ
ント配線板の層間絶縁膜の絶縁材料は、他にもBTレジ
ンを使用するGHPL−830(三菱ガス化学社製プリ
プレグ)、松下電工製R5610(松下電工社製プリプ
レグ)でも可能である。また、実施例では層間接続に銀
ぺ−ストを用いているが、銅ぺ−スト、金ぺ−ストなど
の金属粉混合樹脂化合物やポリピロ−ル、ポリアセン等
の導電性樹脂でも可能である。
When a hot oil test (260 ° C., 10 seconds-20 ° C., 20 seconds, 100 cycles) of the completed multilayer printed wiring board was performed, the multilayer printed wiring board formed at 175 ° C. was subjected to the 100 cycle test. While some of the resistance rises exceeded 10%, all the multilayer printed wiring boards formed at 185 ° C. showed a change in resistance within 10% after the 100-cycle test. The insulating material of the interlayer insulating film of the multilayer printed wiring board of the present invention may be GHPL-830 (prepreg manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) using BT resin or R5610 manufactured by Matsushita Electric Works (prepreg manufactured by Matsushita Electric Works). is there. Further, although silver paste is used for interlayer connection in the embodiments, a mixed resin compound of metal powder such as copper paste and gold paste, or a conductive resin such as polypyrrol and polyacene can be used.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明は、以上の構成により、はんだ等
によって多層プリント配線板に高熱のかかる実装時に層
間接続部の断線が起き難くなる。また、長期信頼性試験
での信頼性が向上するので、基板の信頼性向上が得られ
る。
According to the present invention, disconnection of the interlayer connection portion is less likely to occur during mounting in which high heat is applied to the multilayer printed wiring board by soldering or the like. In addition, since the reliability in the long-term reliability test is improved, the reliability of the substrate can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のプレス時(175℃)における多層プ
リント配線板の各部分の界面における応力集中を説明す
る断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating stress concentration at an interface of each part of a multilayer printed wiring board during pressing (175 ° C.) of the present invention.

【図2】本発明の常温時(30℃)における多層プリン
ト配線板の各部分の界面における応力集中を説明する断
面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating stress concentration at the interface of each part of the multilayer printed wiring board at normal temperature (30 ° C.) according to the present invention.

【図3】本発明の高温時(250℃)における多層プリ
ント配線板の各部分の界面における応力集中を説明する
断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating stress concentration at the interface of each part of the multilayer printed wiring board at a high temperature (250 ° C.) according to the present invention.

【図4】絶縁膜厚の膨脹による伸びに対する温度依存性
を説明する特性図。
FIG. 4 is a characteristic diagram for explaining temperature dependency on elongation due to expansion of an insulating film thickness.

【図5】本発明の多層プリント配線板の断面図。FIG. 5 is a sectional view of a multilayer printed wiring board according to the present invention.

【図6】本発明の多層プリント配線板を形成する製造工
程断面図。
FIG. 6 is a sectional view showing a manufacturing process for forming the multilayer printed wiring board of the present invention.

【図7】本発明の多層プリント配線板を形成する製造工
程断面図。
FIG. 7 is a sectional view showing a manufacturing process for forming the multilayer printed wiring board of the present invention.

【図8】配線層に用いる銅箔の厚みにより応力が影響さ
れることを説明する特性図。
FIG. 8 is a characteristic diagram illustrating that stress is affected by the thickness of a copper foil used for a wiring layer.

【図9】従来の多層プリント配線板の製造工程断面図。FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a conventional multilayer printed wiring board.

【図10】従来の多層プリント配線板の製造工程断面
図。
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a conventional multilayer printed wiring board.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、101・・・配線基板、 2、2′、102・・
・銅箔、3、3′・・・層間絶縁膜、4、5、11、1
04、105・・・配線層(配線パターン)、6、7、
7′・・・バンプ、 8、8′、108・・・クッシ
ョン材、9、9′、109・・・プレス板、 12・
・・層間絶縁膜、13、106、107・・・バンプ、
103・・・有機絶縁膜。
1, 101 ... wiring board, 2, 2 ', 102 ...
.Copper foil, 3, 3 ': interlayer insulating film, 4, 5, 11, 1
04, 105 ... wiring layer (wiring pattern), 6, 7,
7 ': bump, 8, 8', 108: cushion material, 9, 9 ', 109: press plate, 12
..Interlayer insulating films, 13, 106, 107 ... bumps
103 ... an organic insulating film.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5E317 AA24 BB02 BB11 BB12 CC60 GG11 5E346 AA12 AA15 AA32 AA35 AA38 AA41 AA43 BB01 BB15 BB16 CC31 CC32 DD02 DD12 DD32 DD34 EE06 EE09 EE13 FF24 GG19 GG22 GG28 HH07  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page F term (reference) 5E317 AA24 BB02 BB11 BB12 CC60 GG11 5E346 AA12 AA15 AA32 AA35 AA38 AA41 AA43 BB01 BB15 BB16 CC31 CC32 DD02 DD12 DD32 DD34 EE06 EE09 EE13 FF24 GG19 HGG22

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁基板と、前記絶縁基板の少なくとも
1つの面に形成された第1の配線パターンと、前記第1
の配線パターンを被覆するように前記絶縁基板上に形成
された層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜上に形成された第
2の配線パターンと、前記層間絶縁膜に埋め込まれ、且
つ導電性ペーストから構成され、前記第1の配線パター
ン及び前記第2の配線パターン間を電気的に接続する少
なくとも1つの接続バンプとを備え、前記層間絶縁膜の
膜厚は、50μm以下であることを特徴とする多層プリ
ント配線板。
An insulating substrate; a first wiring pattern formed on at least one surface of the insulating substrate;
An interlayer insulating film formed on the insulating substrate so as to cover the wiring pattern, a second wiring pattern formed on the interlayer insulating film, and a conductive paste embedded in the interlayer insulating film. And at least one connection bump for electrically connecting the first wiring pattern and the second wiring pattern, wherein the thickness of the interlayer insulating film is 50 μm or less. Multilayer printed wiring board.
【請求項2】 絶縁基板と、前記絶縁基板の少なくとも
1つの面に形成された第1の配線パターンと、前記第1
の配線パターンを被覆するように前記絶縁基板上に形成
された第1の層間絶縁膜と、前記第1の層間絶縁膜上に
形成された第2の配線パターンと、前記第2の配線パタ
ーンを被覆するように前記第1の層間絶縁膜上に形成さ
れた第2の層間絶縁膜と、前記第2の層間絶縁膜上に形
成された第3の配線パターンと、前記第1の層間絶縁膜
に埋め込まれ、且つ導電性ペーストから構成され、前記
第1の配線パターン及び前記第2の配線パターン間を電
気的に接続する少なくとも1つの第1の接続バンプと、
前記第2の層間絶縁膜に埋め込まれ、且つ導電性ペース
トから構成され、前記第2の配線パターン及び前記第3
の配線パターン間を電気的に接続する少なくとも1つの
第2の接続バンプとを備え、前記第1及び第2の層間絶
縁膜の膜厚は、50μm以下であることを特徴とする多
層プリント配線板。
2. An insulating substrate; a first wiring pattern formed on at least one surface of the insulating substrate;
A first interlayer insulating film formed on the insulating substrate so as to cover the first wiring pattern, a second wiring pattern formed on the first interlayer insulating film, and the second wiring pattern. A second interlayer insulating film formed on the first interlayer insulating film so as to cover the second interlayer insulating film, a third wiring pattern formed on the second interlayer insulating film, and the first interlayer insulating film At least one first connection bump that is embedded in and is made of a conductive paste, and electrically connects the first wiring pattern and the second wiring pattern;
The second wiring pattern is embedded in the second interlayer insulating film and is made of a conductive paste.
And at least one second connection bump for electrically connecting the wiring patterns of the above, wherein the thickness of the first and second interlayer insulating films is 50 μm or less. .
【請求項3】 絶縁基板と、前記絶縁基板の第1の面に
形成された第1の配線パターンと、前記絶縁基板の第2
の面に形成された第2の配線パターンと、前記第1の配
線パターンを被覆するように前記絶縁基板の第1の面上
に形成された第1の層間絶縁膜と、前記第1の層間絶縁
膜上に形成された第3の配線パターンと、前記第2の配
線パターンを被覆するように前記絶縁基板の第2の面上
に形成された第2の層間絶縁膜と、前記第2の層間絶縁
膜上に形成された第4の配線パターンと、前記第1の層
間絶縁膜に埋め込まれ、且つ導電性ペーストから構成さ
れ、前記第1の配線パターン及び前記第3の配線パター
ン間を電気的に接続する少なくとも1つの第1の接続バ
ンプと、前記第2の層間絶縁膜に埋め込まれ、且つ導電
性ペーストから構成され、前記第2の配線パターン及び
前記第4の配線パターン間を電気的に接続する少なくと
も1つの第2の接続バンプと、を備え、前記第1及び第
2の層間絶縁膜の膜厚は、50μm以下であることを特
徴とする多層プリント配線板。
3. An insulating substrate, a first wiring pattern formed on a first surface of the insulating substrate, and a second wiring pattern of the insulating substrate.
A second wiring pattern formed on the first surface; a first interlayer insulating film formed on the first surface of the insulating substrate so as to cover the first wiring pattern; A third wiring pattern formed on the insulating film, a second interlayer insulating film formed on the second surface of the insulating substrate to cover the second wiring pattern, A fourth wiring pattern formed on the interlayer insulating film and a conductive paste embedded in the first interlayer insulating film and made of a conductive paste, and electrically connecting between the first wiring pattern and the third wiring pattern; At least one first connection bump, which is electrically connected, and is embedded in the second interlayer insulating film and is made of a conductive paste, and electrically connects the second wiring pattern and the fourth wiring pattern. At least one second connection to Comprising a bump, the thickness of the first and second interlayer insulating film, a multilayer printed wiring board, characterized in that at 50μm or less.
【請求項4】 前記第1、第2、第3及び第4の配線パ
ターンは、銅からなり、この銅の厚さは、18μm以下
であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれ
かに記載の多層プリント配線板。
4. The method according to claim 1, wherein the first, second, third, and fourth wiring patterns are made of copper, and the thickness of the copper is 18 μm or less. The multilayer printed wiring board according to any one of the above.
【請求項5】 金属箔の一主面に導電性ペーストを用い
て所定の配置パターンによりバンプを印刷する工程と、
未硬化な有機絶縁膜を前記バンプが貫通するように前記
金属箔に載置する工程と、絶縁基板を、この絶縁基板主
面に形成された第1の配線パターンが前記バンプに接す
るように前記有機絶縁膜を介在させて、前記金属箔上に
積層し、この積層体を加熱プレスして前記有機絶縁膜を
硬化させる工程と、前記金属箔をエッチング処理して前
記第2の配線パターンを形成する工程とを備え、前記第
1の配線パターンと第2の配線パターンは、前記バンプ
により電気的に接続され、前記硬化された有機絶縁膜
は、前記第1及び第2の配線パターン間を絶縁する層間
絶縁膜であり、この層間絶縁膜の膜厚は、50μm以下
であることを特徴とする多層プリント配線板の製造方
法。
5. A step of printing bumps on one main surface of the metal foil using a conductive paste in a predetermined arrangement pattern;
Placing an uncured organic insulating film on the metal foil so that the bumps penetrate; and placing the insulating substrate such that a first wiring pattern formed on a main surface of the insulating substrate contacts the bumps. Laminating on the metal foil with an organic insulating film interposed, heating the laminate to harden the organic insulating film, and etching the metal foil to form the second wiring pattern The first wiring pattern and the second wiring pattern are electrically connected by the bumps, and the cured organic insulating film insulates the first and second wiring patterns from each other. A method of manufacturing a multilayer printed wiring board, wherein the thickness of the interlayer insulating film is 50 μm or less.
【請求項6】 前記第1及び第2の配線パターンは、銅
箔からなり、この銅箔の厚さは、18μm以下であるこ
とを特徴とする請求項5に記載の多層プリント配線板の
製造方法。
6. The method according to claim 5, wherein the first and second wiring patterns are made of copper foil, and the thickness of the copper foil is 18 μm or less. Method.
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