JP2003017862A - 多層配線基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 絶縁層を形成するためのギャップの制御が容
易なため量産化に有利であり、しかも基板全体の薄層化
が可能で、基板表面の平坦化にも有利な多層配線基板の
製造方法、並びに、その製法で得られうる多層配線基板
を提供する。 【解決手段】 絶縁層11の両面に配線パターン12が
形成された複数の両面配線基板10を、樹脂多孔質膜に
熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグ1を介して積層し
た状態で、その積層物を加熱加圧して一体化させる工程
を含む多層配線基板の製造方法。
易なため量産化に有利であり、しかも基板全体の薄層化
が可能で、基板表面の平坦化にも有利な多層配線基板の
製造方法、並びに、その製法で得られうる多層配線基板
を提供する。 【解決手段】 絶縁層11の両面に配線パターン12が
形成された複数の両面配線基板10を、樹脂多孔質膜に
熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグ1を介して積層し
た状態で、その積層物を加熱加圧して一体化させる工程
を含む多層配線基板の製造方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂多孔質膜に熱
硬化性樹脂を含浸させたプリプレグを用いて、複数の両
面配線基板を積層一体化する工程を含む多層配線基板の
製造方法、並びに、その製法で得られうる多層配線基板
に関する。
硬化性樹脂を含浸させたプリプレグを用いて、複数の両
面配線基板を積層一体化する工程を含む多層配線基板の
製造方法、並びに、その製法で得られうる多層配線基板
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、電子機器などに使用される多
層配線基板のコア基板や絶縁層等の形成工程には、熱硬
化性樹脂をガラス繊維織物や高分子不織布などに含浸さ
せて半硬化させたプリプレグ等が使用されてきた。当該
プリプレグは、例えば両面に積層した銅箔と共に熱プレ
スすることによって両面銅箔積層板が得られ、その銅箔
に配線パターンを形成することにより、多層配線基板を
製造するための両面配線基板(コア基板を含む)として
使用することができる。
層配線基板のコア基板や絶縁層等の形成工程には、熱硬
化性樹脂をガラス繊維織物や高分子不織布などに含浸さ
せて半硬化させたプリプレグ等が使用されてきた。当該
プリプレグは、例えば両面に積層した銅箔と共に熱プレ
スすることによって両面銅箔積層板が得られ、その銅箔
に配線パターンを形成することにより、多層配線基板を
製造するための両面配線基板(コア基板を含む)として
使用することができる。
【0003】近年、上記のような多層配線基板は、配線
の高集積化のために、配線パターンがより微細化すると
共に、多層構造化や各層の薄層化が行われている。この
ため、上記のようなプリプレグとして、薄層化が可能
で、レーザービア加工がより容易に行える高分子不織布
を補強相に使用したプリプレグが提案されている。
の高集積化のために、配線パターンがより微細化すると
共に、多層構造化や各層の薄層化が行われている。この
ため、上記のようなプリプレグとして、薄層化が可能
で、レーザービア加工がより容易に行える高分子不織布
を補強相に使用したプリプレグが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高分子
不織布を補強相に使用したプリプレグでは、製造上の理
由などから薄層化に限界があり、また、表面に繊維の凹
凸が生じ易く、平坦な絶縁層が形成しにくくなる。この
ため、特に各層の薄層化された多層配線基板では、プリ
プレグを積層する代わりに熱硬化性樹脂を塗布したり、
熱硬化性樹脂のシートを積層して絶縁層を形成する方法
がとられていた。しかし、これらの方法では補強相が存
在しないため、絶縁層を形成するためのギャップの制御
が困難になるなど、量産化の面から有利な方法とは言え
なかった。
不織布を補強相に使用したプリプレグでは、製造上の理
由などから薄層化に限界があり、また、表面に繊維の凹
凸が生じ易く、平坦な絶縁層が形成しにくくなる。この
ため、特に各層の薄層化された多層配線基板では、プリ
プレグを積層する代わりに熱硬化性樹脂を塗布したり、
熱硬化性樹脂のシートを積層して絶縁層を形成する方法
がとられていた。しかし、これらの方法では補強相が存
在しないため、絶縁層を形成するためのギャップの制御
が困難になるなど、量産化の面から有利な方法とは言え
なかった。
【0005】なお、高分子不織布の代わりに、芳香族ポ
リアミド等からなる多孔質フィルムを用いたプリプレグ
も知られているが(特開平9−324060号公報
等)、このようなプリプレグは、通常、その両面に銅箔
を積層一体化した両面銅箔積層板を製造するために使用
されていた。
リアミド等からなる多孔質フィルムを用いたプリプレグ
も知られているが(特開平9−324060号公報
等)、このようなプリプレグは、通常、その両面に銅箔
を積層一体化した両面銅箔積層板を製造するために使用
されていた。
【0006】そこで、本発明の目的は、絶縁層を形成す
るためのギャップの制御が容易なため量産化に有利であ
り、しかも基板全体の薄層化が可能で、基板表面の平坦
化にも有利な多層配線基板の製造方法、並びに、その製
法で得られうる多層配線基板を提供することにある。
るためのギャップの制御が容易なため量産化に有利であ
り、しかも基板全体の薄層化が可能で、基板表面の平坦
化にも有利な多層配線基板の製造方法、並びに、その製
法で得られうる多層配線基板を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的は、下記の如き
本発明により達成できる。すなわち、本発明の多層配線
基板の製造方法は、絶縁層の両面に配線パターンが形成
された複数の両面配線基板を、樹脂多孔質膜に熱硬化性
樹脂を含浸させたプリプレグを介して積層した状態で、
その積層物を加熱加圧して一体化させる工程を含むこと
を特徴とする。
本発明により達成できる。すなわち、本発明の多層配線
基板の製造方法は、絶縁層の両面に配線パターンが形成
された複数の両面配線基板を、樹脂多孔質膜に熱硬化性
樹脂を含浸させたプリプレグを介して積層した状態で、
その積層物を加熱加圧して一体化させる工程を含むこと
を特徴とする。
【0008】上記において、前記両面配線基板の絶縁層
は、樹脂多孔質膜に熱硬化性樹脂を含浸させたものであ
ることが好ましい。
は、樹脂多孔質膜に熱硬化性樹脂を含浸させたものであ
ることが好ましい。
【0009】更に、前記一体化させた積層物に、複数層
の配線パターンを貫通するビアホールを形成した後、少
なくともそのビアホール内に金属のメッキを行う工程を
含むことが好ましい。
の配線パターンを貫通するビアホールを形成した後、少
なくともそのビアホール内に金属のメッキを行う工程を
含むことが好ましい。
【0010】一方、本発明の多層配線基板は、上記いず
れかに記載の製造方法により製造することができる多層
配線基板である。
れかに記載の製造方法により製造することができる多層
配線基板である。
【0011】[作用効果]本発明の多層配線基板の製造
方法によると、複数の両面配線基板を樹脂多孔質膜に熱
硬化性樹脂を含浸させたプリプレグを介して積層した状
態で、その積層物を加熱加圧して一体化させるため、高
分子不織布を含むプリプレグを用いる場合と比較して、
樹脂多孔質膜が変形してより平坦な絶縁層を形成するこ
とができ、しかもその薄層化が可能となる。また、樹脂
多孔質膜がスペーサ的な機能を有するため、加圧力によ
って容易に絶縁層のギャップ制御が行えるので、量産化
に有利な製造方法を提供することができる。
方法によると、複数の両面配線基板を樹脂多孔質膜に熱
硬化性樹脂を含浸させたプリプレグを介して積層した状
態で、その積層物を加熱加圧して一体化させるため、高
分子不織布を含むプリプレグを用いる場合と比較して、
樹脂多孔質膜が変形してより平坦な絶縁層を形成するこ
とができ、しかもその薄層化が可能となる。また、樹脂
多孔質膜がスペーサ的な機能を有するため、加圧力によ
って容易に絶縁層のギャップ制御が行えるので、量産化
に有利な製造方法を提供することができる。
【0012】前記両面配線基板の絶縁層は、樹脂多孔質
膜に熱硬化性樹脂を含浸させたものである場合、両面配
線基板の絶縁層も薄層化が図れ、基板全体をより薄くす
ることができる。
膜に熱硬化性樹脂を含浸させたものである場合、両面配
線基板の絶縁層も薄層化が図れ、基板全体をより薄くす
ることができる。
【0013】前記一体化させた積層物に、複数層の配線
パターンを貫通するビアホールを形成した後、少なくと
もそのビアホール内に金属のメッキを行う工程を含む場
合、ビアホール内のメッキによって複数層の配線パター
ンを導電接続することができる。
パターンを貫通するビアホールを形成した後、少なくと
もそのビアホール内に金属のメッキを行う工程を含む場
合、ビアホール内のメッキによって複数層の配線パター
ンを導電接続することができる。
【0014】一方、本発明の多層配線基板によると、上
記の如き作用効果を有するプリプレグを介して積層され
た積層構造を有するため、基板全体の薄層化が可能で、
基板表面の平坦度が良好になり、電子部品の実装などの
後工程に有利になる。しかも絶縁層を形成するためのギ
ャップ制御が容易となるため量産化に有利な多層配線基
板とすることができる。
記の如き作用効果を有するプリプレグを介して積層され
た積層構造を有するため、基板全体の薄層化が可能で、
基板表面の平坦度が良好になり、電子部品の実装などの
後工程に有利になる。しかも絶縁層を形成するためのギ
ャップ制御が容易となるため量産化に有利な多層配線基
板とすることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら第1実施形態から第3実施形
態、プリプレグの順で説明する。図1〜図3は本発明の
多層配線基板の製造方法の第1実施形態〜第3実施形態
に対応する工程図である。
て、図面を参照しながら第1実施形態から第3実施形
態、プリプレグの順で説明する。図1〜図3は本発明の
多層配線基板の製造方法の第1実施形態〜第3実施形態
に対応する工程図である。
【0016】(第1実施形態)本発明の多層配線基板の
製造方法は、図1に示すように、絶縁層11の両面に配
線パターン12が形成された複数の両面配線基板10
を、樹脂多孔質膜に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレ
グ1を介して積層した状態で、その積層物を加熱加圧し
て一体化させる工程を含むものである。プリプレグ1に
ついては後に詳細に説明する。
製造方法は、図1に示すように、絶縁層11の両面に配
線パターン12が形成された複数の両面配線基板10
を、樹脂多孔質膜に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレ
グ1を介して積層した状態で、その積層物を加熱加圧し
て一体化させる工程を含むものである。プリプレグ1に
ついては後に詳細に説明する。
【0017】本発明における両面配線基板10の絶縁層
11は、補強相を有しない耐熱性樹脂や、高分子不織布
を補強相とするものでもよいが、樹脂多孔質膜を補強相
とするプリプレグ1と同様のものを使用するのが好まし
い。また、絶縁層11が熱硬化性樹脂を含有する場合、
半硬化物又は硬化物などの何れも使用することができ
る。なお、本発明では、絶縁層11に形成された配線パ
ターン12が凸状の場合に、特に基板全体を平坦化する
のに有利となるが、絶縁層11に配線パターン12が埋
設されて、表面が平坦な両面配線基板10を使用するこ
とも可能である。
11は、補強相を有しない耐熱性樹脂や、高分子不織布
を補強相とするものでもよいが、樹脂多孔質膜を補強相
とするプリプレグ1と同様のものを使用するのが好まし
い。また、絶縁層11が熱硬化性樹脂を含有する場合、
半硬化物又は硬化物などの何れも使用することができ
る。なお、本発明では、絶縁層11に形成された配線パ
ターン12が凸状の場合に、特に基板全体を平坦化する
のに有利となるが、絶縁層11に配線パターン12が埋
設されて、表面が平坦な両面配線基板10を使用するこ
とも可能である。
【0018】配線パターン12の形成は、例えばエッチ
ング液を用いて両面に接着した金属箔をパターンエッチ
ングしたり、あるいはパターンメッキ等すればよい。エ
ッチングは金属の種類に応じたエッチング液が使用さ
れ、パターンエッチング等には、ドライフィルムレジス
ト等が使用できる。配線パターン12を形成する金属と
しては、銅、白銅、青銅、黄銅、アルミニウム、ニッケ
ル、鉄、ステンレス、金、銀、白金等の各種のものを使
用できるが、銅が好ましい。配線パターン12の厚み
は、基板全体の薄層化を図る上で、1〜35μmが好ま
しい。配線パターン12の表面には、プリプレグ1との
密着性を高めるために、粗面化処理、黒色処理などの物
理的又は化学的な各種表面処理を行ってもよい。
ング液を用いて両面に接着した金属箔をパターンエッチ
ングしたり、あるいはパターンメッキ等すればよい。エ
ッチングは金属の種類に応じたエッチング液が使用さ
れ、パターンエッチング等には、ドライフィルムレジス
ト等が使用できる。配線パターン12を形成する金属と
しては、銅、白銅、青銅、黄銅、アルミニウム、ニッケ
ル、鉄、ステンレス、金、銀、白金等の各種のものを使
用できるが、銅が好ましい。配線パターン12の厚み
は、基板全体の薄層化を図る上で、1〜35μmが好ま
しい。配線パターン12の表面には、プリプレグ1との
密着性を高めるために、粗面化処理、黒色処理などの物
理的又は化学的な各種表面処理を行ってもよい。
【0019】第1実施形態では、図1(a)に示すよう
に、2枚の両面配線基板10と1枚のプリプレグ1を一
度に積層する例を示す。プリプレグ1は、例えばその両
面に離型性の樹脂フィルムが積層されたものを準備し
て、樹脂フィルムを剥離して使用すればよい。積層は、
単に積層配置するだげでもよいが、プリプレグ1の粘着
力を利用して、上下何れかの両面配線基板10に圧着し
ておいてもよい。
に、2枚の両面配線基板10と1枚のプリプレグ1を一
度に積層する例を示す。プリプレグ1は、例えばその両
面に離型性の樹脂フィルムが積層されたものを準備し
て、樹脂フィルムを剥離して使用すればよい。積層は、
単に積層配置するだげでもよいが、プリプレグ1の粘着
力を利用して、上下何れかの両面配線基板10に圧着し
ておいてもよい。
【0020】次に、図1(b)に示すように、積層物を
加熱加圧して一体化させる。加熱加圧には真空プレス装
置、熱プレス装置、連続プレス装置などの各種プレス装
置が利用でき、また、熱プレスの温度、圧力は、従来公
知の条件が何れも適用できる。但し、本発明において
は、プリプレグ1に含浸された熱硬化性樹脂の種類によ
って適宜設定されるが、例えば温度100〜200℃、
圧力0.5〜5MPaが好ましい。
加熱加圧して一体化させる。加熱加圧には真空プレス装
置、熱プレス装置、連続プレス装置などの各種プレス装
置が利用でき、また、熱プレスの温度、圧力は、従来公
知の条件が何れも適用できる。但し、本発明において
は、プリプレグ1に含浸された熱硬化性樹脂の種類によ
って適宜設定されるが、例えば温度100〜200℃、
圧力0.5〜5MPaが好ましい。
【0021】加熱加圧により、絶縁層11上の配線パタ
ーン12が、多孔質膜に含浸された熱硬化性樹脂が硬化
してなる複合絶縁層1a(硬化後のプリプレグ1)に埋
入した状態で積層一体化された積層構造をとなる。本発
明の多層配線基板は、当該積層構造を有する。
ーン12が、多孔質膜に含浸された熱硬化性樹脂が硬化
してなる複合絶縁層1a(硬化後のプリプレグ1)に埋
入した状態で積層一体化された積層構造をとなる。本発
明の多層配線基板は、当該積層構造を有する。
【0022】次に、図1(c)に示すように、一体化し
た積層物に、複数層の配線パターン12を貫通するビア
ホール20を形成する。図の例では全層を貫通するビア
ホール20が形成されているが、全層を貫通するもので
なくてもよい。
た積層物に、複数層の配線パターン12を貫通するビア
ホール20を形成する。図の例では全層を貫通するビア
ホール20が形成されているが、全層を貫通するもので
なくてもよい。
【0023】ビアホール20を形成する部分の配線パタ
ーン12は、線幅又は径の大きいパターン部(ランド)
を形成するのが好ましい。ビアホール20の開口方法と
しては、ドリリング、パンチ、YAGレーザ等の各種レ
ーザを用いたレーザ加工が挙げられる。
ーン12は、線幅又は径の大きいパターン部(ランド)
を形成するのが好ましい。ビアホール20の開口方法と
しては、ドリリング、パンチ、YAGレーザ等の各種レ
ーザを用いたレーザ加工が挙げられる。
【0024】次に、図1(d)に示すように、少なくと
もそのビアホール20内に金属のメッキを行う。これに
より、配線パターン12間を層間で導電接続するメッキ
層22が形成される。金属のメッキは、通常、銅を用い
て行われ、例えば表面活性化、無電解銅メッキ、電解銅
メッキ等が順に行われる。その際、図の例のように、ビ
アホール20内とその開口21付近のみにメッキを行う
場合、メッキしない部分には、メッキレジスト(図示省
略)が被覆される。メッキレジストとしては、ドライフ
ィルムレジスト等が用いられ、所望の露光、現像によ
り、レジスト部分のみが残存するように形成される。こ
のようなビアホール20内のメッキ方法としては、従来
公知の方法が何れも使用できる。
もそのビアホール20内に金属のメッキを行う。これに
より、配線パターン12間を層間で導電接続するメッキ
層22が形成される。金属のメッキは、通常、銅を用い
て行われ、例えば表面活性化、無電解銅メッキ、電解銅
メッキ等が順に行われる。その際、図の例のように、ビ
アホール20内とその開口21付近のみにメッキを行う
場合、メッキしない部分には、メッキレジスト(図示省
略)が被覆される。メッキレジストとしては、ドライフ
ィルムレジスト等が用いられ、所望の露光、現像によ
り、レジスト部分のみが残存するように形成される。こ
のようなビアホール20内のメッキ方法としては、従来
公知の方法が何れも使用できる。
【0025】(第2実施形態)第2実施形態では、図2
に示すように、予めプリプレグ1を何れかの両面配線基
板10に仮着しておく例を示す。このように予めプリプ
レグ1を仮着しておくことで、全体の製造工程が簡易化
できる場合がある。以下、第1実施形態との相違部分に
ついて説明する。
に示すように、予めプリプレグ1を何れかの両面配線基
板10に仮着しておく例を示す。このように予めプリプ
レグ1を仮着しておくことで、全体の製造工程が簡易化
できる場合がある。以下、第1実施形態との相違部分に
ついて説明する。
【0026】まず、図2(a)〜(b)に示すように、
両面配線基板10の片方の配線パターン12に対し、離
型性の樹脂フィルム2が付着したプリプレグ1を仮着す
る。仮着は、比較的低温低圧(例えば温度100℃以
下、圧力0.1〜1MPa)で行うことができ、樹脂フ
ィルム2のみが剥離し易いようにする。
両面配線基板10の片方の配線パターン12に対し、離
型性の樹脂フィルム2が付着したプリプレグ1を仮着す
る。仮着は、比較的低温低圧(例えば温度100℃以
下、圧力0.1〜1MPa)で行うことができ、樹脂フ
ィルム2のみが剥離し易いようにする。
【0027】次に、図2(c)に示すように、仮着後に
フィルム2を剥離したものの複数と、プリプレグ1を仮
着していない両面配線基板10とを積層する。この積層
物を第1実施形態と同様にして、図2(d)に示すよう
に加熱加圧して一体化させる。層間の導電接続も第1実
施形態と同様にして行うこともできる。
フィルム2を剥離したものの複数と、プリプレグ1を仮
着していない両面配線基板10とを積層する。この積層
物を第1実施形態と同様にして、図2(d)に示すよう
に加熱加圧して一体化させる。層間の導電接続も第1実
施形態と同様にして行うこともできる。
【0028】(第3実施形態)第3実施形態では、積層
一体化後に層間の導電接続構造を形成するのではなく、
図3に示すように、予めプリプレグ1の貫通孔1b内に
導電性ペースト23を充填しておき、両面配線基板10
の積層一体化と同時に導電接続構造を形成する例を示
す。以下、第1実施形態との相違部分について説明す
る。
一体化後に層間の導電接続構造を形成するのではなく、
図3に示すように、予めプリプレグ1の貫通孔1b内に
導電性ペースト23を充填しておき、両面配線基板10
の積層一体化と同時に導電接続構造を形成する例を示
す。以下、第1実施形態との相違部分について説明す
る。
【0029】この実施形態では、図2(a)に示すよう
に、予め形成した貫通孔1b内に導電性ペースト23を
充填したプリプレグ1と、予め導電接続構造24を形成
した両面配線基板10とを使用する。
に、予め形成した貫通孔1b内に導電性ペースト23を
充填したプリプレグ1と、予め導電接続構造24を形成
した両面配線基板10とを使用する。
【0030】プリプレグ1に貫通孔1bを形成する方法
としては、ドリリング、パンチ、YAGレーザ等の各種
レーザを用いたレーザ加工が挙げられるが、配線基板を
高密度化する上で、レーザ加工を行うことが好ましい。
導電性ペースト23としては、銀、銅、カーボン、ハン
ダ等の微粒子からなる導電性フィラーをバインダー樹脂
や溶剤に分散させたものが挙げられる。バインダー樹脂
としては、熱硬化性樹脂が好適に使用され、後述する加
熱加圧によって、硬化反応が進行するものが好ましい。
としては、ドリリング、パンチ、YAGレーザ等の各種
レーザを用いたレーザ加工が挙げられるが、配線基板を
高密度化する上で、レーザ加工を行うことが好ましい。
導電性ペースト23としては、銀、銅、カーボン、ハン
ダ等の微粒子からなる導電性フィラーをバインダー樹脂
や溶剤に分散させたものが挙げられる。バインダー樹脂
としては、熱硬化性樹脂が好適に使用され、後述する加
熱加圧によって、硬化反応が進行するものが好ましい。
【0031】導電性ペースト23の充填には、スクリー
ン印刷、オフセット印刷、パッド印刷、イックジェット
印刷、バブルジェット印刷等の印刷や、スクイーズによ
る充填などの方法が使用できる。導電性ペースト23の
微粒子の平均粒径としては、0.05〜10μmが一般
的であり、これより孔径の小さい多孔質膜をプリプレグ
1に使用することで、微粒子の貫通孔1b外部への拡散
を防止して、圧密化による信頼性の高い層間接続を行う
ことができる。
ン印刷、オフセット印刷、パッド印刷、イックジェット
印刷、バブルジェット印刷等の印刷や、スクイーズによ
る充填などの方法が使用できる。導電性ペースト23の
微粒子の平均粒径としては、0.05〜10μmが一般
的であり、これより孔径の小さい多孔質膜をプリプレグ
1に使用することで、微粒子の貫通孔1b外部への拡散
を防止して、圧密化による信頼性の高い層間接続を行う
ことができる。
【0032】一方、両面配線基板10に導電接続構造2
4を形成する方法としては、上記と同様にしてビアホー
ル内に導電性ペーストを充填する方法、ビアホール内に
メッキを行う方法など何れでもよい。
4を形成する方法としては、上記と同様にしてビアホー
ル内に導電性ペーストを充填する方法、ビアホール内に
メッキを行う方法など何れでもよい。
【0033】この実施形態では、特に、複数の両面配線
基板10とプリプレグ1とを積層する際の位置合わせを
精度良く行う必要があるが、例えばガイド孔とガイドピ
ンなどを用いて、積層物の位置合わせを容易に行うこと
ができる。
基板10とプリプレグ1とを積層する際の位置合わせを
精度良く行う必要があるが、例えばガイド孔とガイドピ
ンなどを用いて、積層物の位置合わせを容易に行うこと
ができる。
【0034】次に、図3(b)に示すように、この積層
物を第1実施形態と同様にして、加熱加圧して一体化さ
せる。このとき、絶縁層11に形成された配線パターン
12が凸状である場合は、配線パターン12の厚みの2
倍分だけ、導電性ペースト23が圧密化される。従っ
て、ある程度、導電性ペースト23の微粒子が外部へ拡
散する場合でも、信頼性の高い層間接続を行うことがで
きる。
物を第1実施形態と同様にして、加熱加圧して一体化さ
せる。このとき、絶縁層11に形成された配線パターン
12が凸状である場合は、配線パターン12の厚みの2
倍分だけ、導電性ペースト23が圧密化される。従っ
て、ある程度、導電性ペースト23の微粒子が外部へ拡
散する場合でも、信頼性の高い層間接続を行うことがで
きる。
【0035】(プリプレグ)本発明におけるプリプレグ
は、樹脂多孔質膜に熱硬化性樹脂を含浸させたものであ
る。本発明に用いられる多孔質膜の材質としては、良好
な耐熱性と機械的強度を有する樹脂が好ましく、ポリイ
ミド、ポリエステル、ポリアミド、特に芳香族ポリアミ
ド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエー
テルサルホン等の各種樹脂を採用することができる。こ
れら樹脂のなかでもポリイミド系樹脂が絶縁性、耐熱性
が良好であり、また金属層との密着性も良好であり好ま
しい。また、芳香族ポリアミドも絶縁性、耐熱性が良好
であり、低熱線膨張率であるため好ましい。
は、樹脂多孔質膜に熱硬化性樹脂を含浸させたものであ
る。本発明に用いられる多孔質膜の材質としては、良好
な耐熱性と機械的強度を有する樹脂が好ましく、ポリイ
ミド、ポリエステル、ポリアミド、特に芳香族ポリアミ
ド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエー
テルサルホン等の各種樹脂を採用することができる。こ
れら樹脂のなかでもポリイミド系樹脂が絶縁性、耐熱性
が良好であり、また金属層との密着性も良好であり好ま
しい。また、芳香族ポリアミドも絶縁性、耐熱性が良好
であり、低熱線膨張率であるため好ましい。
【0036】多孔質膜の形成は、湿式凝固法、乾式凝固
法、延伸法など種々の製膜法が挙げられるが、スポンジ
構造を得る上で湿式凝固法が好ましい。湿式凝固法で
は、一般的に、溶剤に樹脂と添加剤等を溶解した製膜原
液(ドープ)を調製し、これを製膜基材に塗布(キャス
ト)したものを凝固液に浸漬して溶剤置換させること
で、樹脂を凝固(ゲル化)させ、その後、凝固液等を乾
燥除去するなどして多孔質膜を得る。
法、延伸法など種々の製膜法が挙げられるが、スポンジ
構造を得る上で湿式凝固法が好ましい。湿式凝固法で
は、一般的に、溶剤に樹脂と添加剤等を溶解した製膜原
液(ドープ)を調製し、これを製膜基材に塗布(キャス
ト)したものを凝固液に浸漬して溶剤置換させること
で、樹脂を凝固(ゲル化)させ、その後、凝固液等を乾
燥除去するなどして多孔質膜を得る。
【0037】ポリイミド系樹脂としては、酸残基とアミ
ン残基とがイミド結合した繰り返し単位を主体とするす
るものであれば、他の共重合成分やブレンド成分を含む
ものでもよい。好ましくは、耐熱性、吸湿性、機械的強
度の点から、主鎖に芳香族基を有するポリイミドであ
り、テトラカルボン酸成分と芳香族ジアミン成分の重合
物からなるポリイミドを挙げることができる。特に、
0.55〜3.00、好ましくは0. 60〜0.85の
極限粘度(30℃での測定値)有している高分子である
ことが望ましい。上記範囲の極限粘度を有するものは、
多孔質膜の形成を湿式凝固法で行う場合に、溶剤への溶
解性が良好で、機械的強度が大きく自立性の多孔質膜と
なる。
ン残基とがイミド結合した繰り返し単位を主体とするす
るものであれば、他の共重合成分やブレンド成分を含む
ものでもよい。好ましくは、耐熱性、吸湿性、機械的強
度の点から、主鎖に芳香族基を有するポリイミドであ
り、テトラカルボン酸成分と芳香族ジアミン成分の重合
物からなるポリイミドを挙げることができる。特に、
0.55〜3.00、好ましくは0. 60〜0.85の
極限粘度(30℃での測定値)有している高分子である
ことが望ましい。上記範囲の極限粘度を有するものは、
多孔質膜の形成を湿式凝固法で行う場合に、溶剤への溶
解性が良好で、機械的強度が大きく自立性の多孔質膜と
なる。
【0038】ポリイミド系樹脂は、当該重合体またはそ
の前駆体(ポリアミド酸)を製膜に用いることができる
が、ポリアミド酸はポリイミドと比較して溶解性が高い
ために、分子構造上の制約が少ないという利点がある。
なお、重合体としては、完全にイミド化しているものが
よいが、イミド化率が70%以上のものでも良い。イミ
ド化率が比較的高いものをドープに用いる場合、ブタン
テトラカルボン酸二無水物等の屈曲性の高い成分を繰り
返し単位に含む重合体を使用するのが好ましい。
の前駆体(ポリアミド酸)を製膜に用いることができる
が、ポリアミド酸はポリイミドと比較して溶解性が高い
ために、分子構造上の制約が少ないという利点がある。
なお、重合体としては、完全にイミド化しているものが
よいが、イミド化率が70%以上のものでも良い。イミ
ド化率が比較的高いものをドープに用いる場合、ブタン
テトラカルボン酸二無水物等の屈曲性の高い成分を繰り
返し単位に含む重合体を使用するのが好ましい。
【0039】ポリイミド系樹脂又はその前駆体を溶解さ
せる溶剤は、これらを溶解する物であれば特に限定され
ないが、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチ
ルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメ
チルスルホキシド等の非プロトン性極性溶剤が溶解性の
面や、多孔質膜の形成を湿式凝固法で行う場合の凝固溶
剤との溶剤置換スピードの点で好ましく使用できる。好
ましい例として、N−メチル−2−ピロリドンを例示す
ることができる。また、ジエチレングリコールジメチル
エーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル等の
溶剤を混合して、前記湿式凝固法における溶剤置換の速
度を調整してもよい。
せる溶剤は、これらを溶解する物であれば特に限定され
ないが、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチ
ルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメ
チルスルホキシド等の非プロトン性極性溶剤が溶解性の
面や、多孔質膜の形成を湿式凝固法で行う場合の凝固溶
剤との溶剤置換スピードの点で好ましく使用できる。好
ましい例として、N−メチル−2−ピロリドンを例示す
ることができる。また、ジエチレングリコールジメチル
エーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル等の
溶剤を混合して、前記湿式凝固法における溶剤置換の速
度を調整してもよい。
【0040】一方、芳香族ポリアミドとしては、いわゆ
るパラ型アラミドやメタ型アラミドの他、骨格の一部を
ジフェニルエーテル、ジフェニルプロパン、ジフェニル
メタン、ジフェニルケトン、ジフェニルスルホキシド、
ビフェニル等で置換したものや、芳香環の水素基をメチ
ル基、ハロゲン原子等で置換したものなどが挙げられ
る。
るパラ型アラミドやメタ型アラミドの他、骨格の一部を
ジフェニルエーテル、ジフェニルプロパン、ジフェニル
メタン、ジフェニルケトン、ジフェニルスルホキシド、
ビフェニル等で置換したものや、芳香環の水素基をメチ
ル基、ハロゲン原子等で置換したものなどが挙げられ
る。
【0041】パラ型アラミドとしては、ポリp−フェニ
レンテレフタラミド等が挙げられるが、このポリマーの
ように剛直な成分のみで構成されたアラミドは、特殊な
薬剤で溶解させる必要がある。従って、多孔質膜に用い
る芳香族ポリアミドとしては、屈曲性を付与する成分で
骨格の一部を置換したアラミドやメタ型アラミドを少な
くとも一部に使用することが好ましい。屈曲性を付与す
る成分としては、m−フェニレン、2,7−ナフタレ
ン、ジフェニルエーテル、2,2−ジフェニルプロパ
ン、ジフェニルメタンなどが挙げられる。このような成
分は、ジカルボン酸モノマー又はジアミンモノマーとし
て、共重合に使用されて骨格に導入されるが、当該成分
の共重合比が大きいものほど、一般に溶剤に対する溶解
性が高くなる。
レンテレフタラミド等が挙げられるが、このポリマーの
ように剛直な成分のみで構成されたアラミドは、特殊な
薬剤で溶解させる必要がある。従って、多孔質膜に用い
る芳香族ポリアミドとしては、屈曲性を付与する成分で
骨格の一部を置換したアラミドやメタ型アラミドを少な
くとも一部に使用することが好ましい。屈曲性を付与す
る成分としては、m−フェニレン、2,7−ナフタレ
ン、ジフェニルエーテル、2,2−ジフェニルプロパ
ン、ジフェニルメタンなどが挙げられる。このような成
分は、ジカルボン酸モノマー又はジアミンモノマーとし
て、共重合に使用されて骨格に導入されるが、当該成分
の共重合比が大きいものほど、一般に溶剤に対する溶解
性が高くなる。
【0042】芳香族ポリアミドを溶解する溶剤は、溶解
性の観点から、例えば、テトラメチル尿素、ヘキサメチ
ルホスホルアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N
−メチル−2−ピロリドン,N−メチルピペリドン−
2、N,N−ジメチルエチレン尿素、N,N,N’,
N’−テトラメチルアロン酸アミド、N−メチルカプロ
ラクタム、N−アセチルピロリジン、N,N−ジエチル
アセトアミド、N−エチルピロリドン−2、N,N−ジ
メチルプロピオン酸アミド、N,N−ジメチルイソブチ
ルアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチル
プロピレン尿素及びそれらの混合系が挙げられる。更
に、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルア
セトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等の非プロ
トン性極性溶剤が溶解性の面や、凝固溶剤との溶剤置換
スピードの点で好ましく使用できる。特に好ましい例と
して、N−メチル−2−ピロリドンを例示することがで
きる。
性の観点から、例えば、テトラメチル尿素、ヘキサメチ
ルホスホルアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N
−メチル−2−ピロリドン,N−メチルピペリドン−
2、N,N−ジメチルエチレン尿素、N,N,N’,
N’−テトラメチルアロン酸アミド、N−メチルカプロ
ラクタム、N−アセチルピロリジン、N,N−ジエチル
アセトアミド、N−エチルピロリドン−2、N,N−ジ
メチルプロピオン酸アミド、N,N−ジメチルイソブチ
ルアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチル
プロピレン尿素及びそれらの混合系が挙げられる。更
に、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルア
セトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等の非プロ
トン性極性溶剤が溶解性の面や、凝固溶剤との溶剤置換
スピードの点で好ましく使用できる。特に好ましい例と
して、N−メチル−2−ピロリドンを例示することがで
きる。
【0043】また、ジエチレングリコールジメチルエー
テル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチ
レングリコールジブチルエーテル、等の溶剤を混合し
て、溶剤置換の速度を調整してもよい。
テル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチ
レングリコールジブチルエーテル、等の溶剤を混合し
て、溶剤置換の速度を調整してもよい。
【0044】湿式凝固法におけるドープは、好ましくは
−20〜40℃の温度範囲で塗布される。また、凝固液
としては用いる樹脂を溶解せずに、上記溶剤と相溶性を
有するものであれば、限定されないが、水やメタノー
ル、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコー
ル類及びこれらの混合液が用いられ、特に水が好適に用
いられる。浸漬時の凝固液の温度は特に限定されない
が、好ましくは0〜90℃の温度である。
−20〜40℃の温度範囲で塗布される。また、凝固液
としては用いる樹脂を溶解せずに、上記溶剤と相溶性を
有するものであれば、限定されないが、水やメタノー
ル、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコー
ル類及びこれらの混合液が用いられ、特に水が好適に用
いられる。浸漬時の凝固液の温度は特に限定されない
が、好ましくは0〜90℃の温度である。
【0045】製膜原液のポリマー濃度は、5重量%から
25重量%の範囲が好ましく、7重量%から20重量%
がより好ましい。濃度が高すぎると、粘度が高くなりす
ぎて取り扱いが困難になるし、濃度が低すぎると多孔質
膜が形成しにくくなる傾向がある。
25重量%の範囲が好ましく、7重量%から20重量%
がより好ましい。濃度が高すぎると、粘度が高くなりす
ぎて取り扱いが困難になるし、濃度が低すぎると多孔質
膜が形成しにくくなる傾向がある。
【0046】孔径形状や孔径コントロールのために硝酸
リチウムのような無機物やポリビニルピロリドンのよう
な有機物を添加することもできる。添加物の濃度は溶液
中に1重量%から10重量%まで添加するのが好まし
い。硝酸リチウムを添加すると溶剤と凝固液との置換速
度が速く、スポンジ構造の中にフィンガーボイド構造
(指状にボイドを有する構造)を形成される。ポリビニ
ルピロリドンのような凝固スピードを遅くする添加剤を
加えると、スポンジ構造が均一に広がった多孔質膜を得
ることができる。
リチウムのような無機物やポリビニルピロリドンのよう
な有機物を添加することもできる。添加物の濃度は溶液
中に1重量%から10重量%まで添加するのが好まし
い。硝酸リチウムを添加すると溶剤と凝固液との置換速
度が速く、スポンジ構造の中にフィンガーボイド構造
(指状にボイドを有する構造)を形成される。ポリビニ
ルピロリドンのような凝固スピードを遅くする添加剤を
加えると、スポンジ構造が均一に広がった多孔質膜を得
ることができる。
【0047】ドープは一定の厚みに塗布し、水等の凝固
液中に浸積して凝固させたり、水蒸気雰囲気下に放置し
て凝固した後、水中に浸積するなどして、脱溶剤され多
孔質膜となる。多孔質膜の形成後、凝固液から取り出し
た後、乾燥する。乾燥温度は特に制限されないが、20
0℃以下での乾燥が望ましい。
液中に浸積して凝固させたり、水蒸気雰囲気下に放置し
て凝固した後、水中に浸積するなどして、脱溶剤され多
孔質膜となる。多孔質膜の形成後、凝固液から取り出し
た後、乾燥する。乾燥温度は特に制限されないが、20
0℃以下での乾燥が望ましい。
【0048】ポリイミド系樹脂の多孔質膜を形成する
際、その前駆体(ポリアミド酸)を用いる場合には、最
終的に200〜500℃で熱処理して、前駆体(ポリア
ミド酸)を加熱閉環させてポリイミドとする。
際、その前駆体(ポリアミド酸)を用いる場合には、最
終的に200〜500℃で熱処理して、前駆体(ポリア
ミド酸)を加熱閉環させてポリイミドとする。
【0049】本発明における多孔質膜は、熱硬化性樹脂
を含浸させる上で、多孔質膜の裏面又は表面の平均孔径
は、0.05μm以上が好ましく、より好ましくは0.
1〜5μmである。多孔質膜の空孔率については、プリ
プレグとしての機能を好適に発現する上で、30〜98
%が好ましく、40〜70%がより好ましい。
を含浸させる上で、多孔質膜の裏面又は表面の平均孔径
は、0.05μm以上が好ましく、より好ましくは0.
1〜5μmである。多孔質膜の空孔率については、プリ
プレグとしての機能を好適に発現する上で、30〜98
%が好ましく、40〜70%がより好ましい。
【0050】多孔質膜の厚さは特に限定されないが、あ
まり厚みが厚すぎると脱溶剤に時間がかかる傾向があ
り、また、最近の多層配線基板では薄くて軽くさらに機
械強度のある物が望まれるため、その厚さとしては好ま
しくは5〜100μmである。
まり厚みが厚すぎると脱溶剤に時間がかかる傾向があ
り、また、最近の多層配線基板では薄くて軽くさらに機
械強度のある物が望まれるため、その厚さとしては好ま
しくは5〜100μmである。
【0051】本発明では、樹脂多孔質膜に熱硬化性樹脂
を含浸させたプリプレグとするが、これは多孔質膜の孔
内に熱硬化性樹脂の原料組成物を含浸させることで得る
ことができる。
を含浸させたプリプレグとするが、これは多孔質膜の孔
内に熱硬化性樹脂の原料組成物を含浸させることで得る
ことができる。
【0052】当該原料組成物の含浸方法としては、各種
コーター等によって、多孔質膜の表面に、直接熱硬化性
樹脂の原料液を塗布する方法でもよいが、基材シートの
表面に原料液を塗布して乾燥させた固形塗膜を多孔質膜
の表面に積層して、加熱・加圧により含浸させる方法が
好ましい。この方法によると、プリプレグが薄い場合で
も、硬化性樹脂の原料液に含まれる溶剤により、芳香族
ポリアミドが膨潤等して多孔質膜が変形するのを抑制で
きる。
コーター等によって、多孔質膜の表面に、直接熱硬化性
樹脂の原料液を塗布する方法でもよいが、基材シートの
表面に原料液を塗布して乾燥させた固形塗膜を多孔質膜
の表面に積層して、加熱・加圧により含浸させる方法が
好ましい。この方法によると、プリプレグが薄い場合で
も、硬化性樹脂の原料液に含まれる溶剤により、芳香族
ポリアミドが膨潤等して多孔質膜が変形するのを抑制で
きる。
【0053】熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド酸等が挙げ
られるが、エポキシ樹脂やエポキシ樹脂と他の樹脂の混
合物などが価格や取り扱い易さの点から好ましい。熱硬
化性樹脂の原料液には、溶剤の他に、触媒、硬化剤、難
燃剤、充填剤、可塑剤、促進剤等を含有してもよい。熱
硬化性樹脂の原料液に含まれる溶剤としては、熱硬化性
樹脂の種類によるが、ケトン類、酢酸エステル類、エー
テル類、芳香族炭化水素類、アルコール類等が挙げられ
る。
ェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド酸等が挙げ
られるが、エポキシ樹脂やエポキシ樹脂と他の樹脂の混
合物などが価格や取り扱い易さの点から好ましい。熱硬
化性樹脂の原料液には、溶剤の他に、触媒、硬化剤、難
燃剤、充填剤、可塑剤、促進剤等を含有してもよい。熱
硬化性樹脂の原料液に含まれる溶剤としては、熱硬化性
樹脂の種類によるが、ケトン類、酢酸エステル類、エー
テル類、芳香族炭化水素類、アルコール類等が挙げられ
る。
【0054】基材シートとしては樹脂、金属などが何れ
も使用できるが、樹脂フィルムが好ましい。塗布方法と
しては、直接塗布又は間接含浸の何れの場合も、ブレー
ドコーター、コンマコーター、ロールコーター、カレン
ダコーター、バーコーターによる塗布方法が挙げられ
る。なお、塗布厚みが均一なほど固形塗膜の厚みも均一
となり、含浸量もより均一化できる。
も使用できるが、樹脂フィルムが好ましい。塗布方法と
しては、直接塗布又は間接含浸の何れの場合も、ブレー
ドコーター、コンマコーター、ロールコーター、カレン
ダコーター、バーコーターによる塗布方法が挙げられ
る。なお、塗布厚みが均一なほど固形塗膜の厚みも均一
となり、含浸量もより均一化できる。
【0055】溶剤の乾燥では、完全に溶剤を除去する必
要はなく、非流動化する程度でもよい。乾燥方法として
は、効率の点から加熱乾燥や熱風乾燥が好ましい。加熱
温度としては、熱硬化性樹脂の硬化反応が進行し過ぎな
い温度が選択される。
要はなく、非流動化する程度でもよい。乾燥方法として
は、効率の点から加熱乾燥や熱風乾燥が好ましい。加熱
温度としては、熱硬化性樹脂の硬化反応が進行し過ぎな
い温度が選択される。
【0056】加熱・加圧を行う方法としては、各種の熱
プレス装置や熱ラミネーター、それらに真空排気装置を
付加した装置などを用いる方法が挙げられる。本発明で
は、熱ラミネーターを用いるのが好ましい。この加熱・
加圧によって、多孔質膜に熱硬化性樹脂の半硬化物(完
全硬化してないものであればよい)が含浸されたプリプ
レグが製造できる。
プレス装置や熱ラミネーター、それらに真空排気装置を
付加した装置などを用いる方法が挙げられる。本発明で
は、熱ラミネーターを用いるのが好ましい。この加熱・
加圧によって、多孔質膜に熱硬化性樹脂の半硬化物(完
全硬化してないものであればよい)が含浸されたプリプ
レグが製造できる。
【0057】本発明におけるプリプレグは、プリプレグ
としての機能を維持しながら基板全体を薄層化する上で
5〜150μmが好ましく、5〜75μmがより好まし
い。また、両面配線基板の絶縁層を当該プリプレグで形
成する場合にも、この範囲と同じ厚みの範囲とするのが
好ましい。
としての機能を維持しながら基板全体を薄層化する上で
5〜150μmが好ましく、5〜75μmがより好まし
い。また、両面配線基板の絶縁層を当該プリプレグで形
成する場合にも、この範囲と同じ厚みの範囲とするのが
好ましい。
【図1】本発明の多層配線基板の製造方法の第1実施形
態を示す工程図
態を示す工程図
【図2】本発明の多層配線基板の製造方法の第2実施形
態を示す工程図
態を示す工程図
【図3】本発明の多層配線基板の製造方法の第3実施形
態を示す工程図
態を示す工程図
1 プリプレグ
10 両面配線基板
11 絶縁層
12 配線パターン
20 ビアホール
22 メッキ層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 池田 健一
大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東
電工株式会社内
Fターム(参考) 5E317 AA24 BB03 BB12 CC17 CC33
CD32 GG20
5E346 AA12 AA16 CC02 CC10 CC31
CC32 CC34 CC37 CC38 CC39
EE09 FF07 FF15 FF18 GG15
HH33
Claims (4)
- 【請求項1】 絶縁層の両面に配線パターンが形成され
た複数の両面配線基板を、樹脂多孔質膜に熱硬化性樹脂
を含浸させたプリプレグを介して積層した状態で、その
積層物を加熱加圧して一体化させる工程を含む多層配線
基板の製造方法。 - 【請求項2】 前記両面配線基板の絶縁層は、樹脂多孔
質膜に熱硬化性樹脂を含浸させたものである請求項1記
載の多層配線基板の製造方法。 - 【請求項3】 前記一体化させた積層物に、複数層の配
線パターンを貫通するビアホールを形成した後、少なく
ともそのビアホール内に金属のメッキを行う工程を含む
請求項1又は2に記載の多層配線基板の製造方法。 - 【請求項4】 請求項1〜3いずれかに記載の製造方法
により製造することができる多層配線基板。
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- 2001-07-02 JP JP2001200332A patent/JP2003017862A/ja active Pending
-
2002
- 2002-06-28 EP EP02738844A patent/EP1404165A4/en not_active Withdrawn
- 2002-06-28 CN CNB028024583A patent/CN1292629C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-06-28 US US10/363,575 patent/US7121000B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-06-28 WO PCT/JP2002/006537 patent/WO2003005787A1/ja active Application Filing
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