JP2003101202A - Wiring board and manufacturing method thereof - Google Patents

Wiring board and manufacturing method thereof

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JP2003101202A
JP2003101202A JP2001290920A JP2001290920A JP2003101202A JP 2003101202 A JP2003101202 A JP 2003101202A JP 2001290920 A JP2001290920 A JP 2001290920A JP 2001290920 A JP2001290920 A JP 2001290920A JP 2003101202 A JP2003101202 A JP 2003101202A
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Japan
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protective layer
wiring board
inorganic insulating
insulating powder
organic resin
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Application number
JP2001290920A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fujito Nakakawaji
藤人 中川路
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a wring board which can improve reliability by enhancing tight contact between a core substrate and a protection layer. SOLUTION: In the wiring board, the protection layer 3 including inorganic insulation powder 12 and an organic resin is formed on the surface of the core substrate 1, amount of inorganic insulation powder 12 in the protection layer 3 in the side of the core substrate 1 is larger than that in the side of surface 15.

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、配線基板およびそ
の製法に関し、特に、未硬化の絶縁層シートを用いて形
成された保護層をコア基板とともに一括で積層硬化して
形成される配線基板およびその製法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wiring board and a method for manufacturing the wiring board, and more particularly, to a wiring board formed by laminating and curing a protective layer formed by using an uncured insulating layer sheet together with a core board at one time. Regarding the manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、有機樹脂を含む絶縁層を複数
積層して形成された絶縁基板の表面および/または内部
に配線回路層が形成された配線基板では、電子部品等を
実装する際の半田流れを防止するために、予め硬化して
形成されたコア基板の表面に感光性樹脂を含む保護層が
形成されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a wiring board in which a wiring circuit layer is formed on the surface and / or inside of an insulating substrate formed by laminating a plurality of insulating layers containing an organic resin, when mounting an electronic component or the like. In order to prevent the solder flow, a protective layer containing a photosensitive resin is formed on the surface of the core substrate that is pre-cured and formed.

【0003】このような保護層は、通常、感光性樹脂と
無機絶縁粉末とを含む比較的高粘度の感光性樹脂ペース
トを用いてコア基板の表面全面にスクリーン印刷により
印刷した後、マスクを用いて露光し、現像後、加熱によ
り再硬化させて形成される。
Such a protective layer is usually printed on the entire surface of the core substrate by screen printing using a photosensitive resin paste having a relatively high viscosity containing a photosensitive resin and an inorganic insulating powder and then using a mask. Exposed to light, developed, and then recured by heating.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の配線基板では、印刷された感光性樹脂ペースト
の光透過性を上げて、保護層を構成する感光性樹脂の光
硬化度を高めるために、感光性樹脂ペースト中の無機絶
縁粉末量は少なく調整されている。このため保護層の熱
膨張係数は感光性樹脂自体の熱膨張係数に近くなること
から、保護層とコア基板との熱膨張係数差が大きくな
り、温度サイクル試験等において保護層にクラックや剥
離が発生しやすくなり信頼性が低下するという問題があ
った。
However, in the above-mentioned conventional wiring board, in order to increase the light transmittance of the printed photosensitive resin paste and to increase the photo-curing degree of the photosensitive resin constituting the protective layer. The amount of inorganic insulating powder in the photosensitive resin paste is adjusted to be small. Therefore, the thermal expansion coefficient of the protective layer is close to the thermal expansion coefficient of the photosensitive resin itself, the thermal expansion coefficient difference between the protective layer and the core substrate is large, cracks and peeling in the protective layer in the temperature cycle test and the like. There is a problem in that it is likely to occur and reliability is reduced.

【0005】また、このような保護層は、一度硬化した
コア基板の表面に形成されるものであること、また、保
護層にはコア基板を構成する有機樹脂とは異なるものが
使用されることから、加熱のよる再硬化処理を施したと
してもコア基板と保護層との接着力が弱く、コア基板の
表面から保護層が剥離するという問題があった。
Further, such a protective layer is formed on the surface of the core substrate once cured, and a protective layer different from the organic resin constituting the core substrate is used. Therefore, even if the re-hardening treatment is performed by heating, there is a problem that the adhesive force between the core substrate and the protective layer is weak and the protective layer is peeled off from the surface of the core substrate.

【0006】従って、本発明はコア基板と保護層との間
の密着性を高めて信頼性を改善できる配線基板およびそ
の製法を提供することを目的とする。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a wiring board which can improve the reliability by improving the adhesion between the core board and the protective layer, and a method for manufacturing the wiring board.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の配線基板は、コ
ア基板の表面に、無機絶縁粉末および有機樹脂を含有す
る保護層が形成されてなる配線基板において、前記保護
層中の、前記コア基板側の無機絶縁粉末量が表面側より
多いことを特徴とする。
A wiring board of the present invention is a wiring board in which a protective layer containing an inorganic insulating powder and an organic resin is formed on the surface of a core substrate, wherein the core in the protective layer is It is characterized in that the amount of the inorganic insulating powder on the substrate side is larger than that on the surface side.

【0008】このような構成によれば、保護層中に含ま
れる無機絶縁粉末がコア基板側に密に、反対の表面側に
疎になることから、コア基板と保護層との界面における
熱膨張係数差が小さくなり、温度サイクル試験等におい
ても保護層にクラックや剥離が発生せず信頼性を高める
ことができる。一方、保護層の、コア基板と反対の表面
側は有機樹脂が高濃度となっていることから配線基板表
面を柔軟にでき欠けやクラックを防止でき、同時に配線
基板の耐水性を高めることができる。
According to this structure, since the inorganic insulating powder contained in the protective layer is dense on the core substrate side and sparse on the opposite surface side, the thermal expansion at the interface between the core substrate and the protective layer. The coefficient difference becomes small, and cracks and peeling do not occur in the protective layer even in a temperature cycle test or the like, and reliability can be improved. On the other hand, since the organic resin has a high concentration on the surface side of the protective layer opposite to the core substrate, the wiring substrate surface can be made flexible and cracks and cracks can be prevented, and at the same time, the water resistance of the wiring substrate can be increased. .

【0009】上記配線基板では、保護層全体に含まれる
無機絶縁粉末量が40質量%以上であることが望まし
い。保護層全体に無機絶縁粉末量を多く含有させること
により、保護層の熱膨張係数を小さくすることができ、
コア基板と保護層との熱膨張係数差をさらに近づけるこ
とができる。
In the above wiring board, the amount of the inorganic insulating powder contained in the entire protective layer is preferably 40% by mass or more. By including a large amount of inorganic insulating powder in the entire protective layer, the thermal expansion coefficient of the protective layer can be reduced,
The difference in coefficient of thermal expansion between the core substrate and the protective layer can be made closer.

【0010】上記配線基板では、保護層の厚みが5μm
以上であることが望ましい。このように保護層を厚く形
成することにより配線基板の耐湿性を向上できるととも
に、保護層の厚み方向での無機絶縁粉末の疎密差を高め
ることができる。
In the above wiring board, the thickness of the protective layer is 5 μm.
The above is desirable. By forming the protective layer thick in this way, it is possible to improve the moisture resistance of the wiring board and increase the difference in density of the inorganic insulating powder in the thickness direction of the protective layer.

【0011】上記配線基板では、保護層中の有機樹脂
が、コア基板を構成する有機樹脂と同一であることが望
ましい。コア基板と保護層とを構成する有機樹脂を同じ
成分とすることにより、コア基板と保護層との界面に同
一の構造を有する重合体が形成され、密着性を高めるこ
とができる。
In the wiring board, the organic resin in the protective layer is preferably the same as the organic resin forming the core board. By using the same component as the organic resin forming the core substrate and the protective layer, a polymer having the same structure is formed at the interface between the core substrate and the protective layer, and the adhesion can be improved.

【0012】上記配線基板では、保護層が少なくともコ
ア基板表面の電子部品実装用の配線回路層以外の領域に
形成されることが望ましい。このような領域に保護層を
形成することによりはんだ流れを防止できるとともに、
配線回路層以外の領域の絶縁層まで保護層を形成するこ
とにより配線回路層上に形成された保護層の接着力を補
強することができる。
In the above wiring board, it is desirable that the protective layer is formed on at least a region other than the wiring circuit layer for mounting electronic components on the surface of the core board. By forming a protective layer in such an area, solder flow can be prevented,
By forming the protective layer up to the insulating layer in the area other than the wiring circuit layer, the adhesive force of the protective layer formed on the wiring circuit layer can be reinforced.

【0013】本発明の配線基板の製法では、少なくとも
有機樹脂を含有し、厚み方向に無機絶縁粉末の濃度分布
を有する保護層シートを形成する工程と、前記無機絶縁
粉末および前記有機樹脂とを含有するスラリーを用いて
未硬化の絶縁層シートを形成した後、未硬化の該絶縁層
シートに配線回路層および/またはビアホール導体を形
成する工程と、前記配線回路層および前記ビアホール導
体が形成された未硬化の前記絶縁層シートを複数積層し
てコア積層体を形成する工程と、該コア積層体の主面側
に前記無機絶縁粉末の高濃度側が向くように前記保護層
シートを積層して積層体を形成する工程と、該積層体を
加熱加圧により一括硬化する工程と、を含むことを特徴
とする。
In the method for manufacturing a wiring board of the present invention, a step of forming a protective layer sheet containing at least an organic resin and having a concentration distribution of inorganic insulating powder in the thickness direction, and containing the inorganic insulating powder and the organic resin Forming an uncured insulating layer sheet using the slurry for forming a wiring circuit layer and / or a via hole conductor on the uncured insulating layer sheet; and the wiring circuit layer and the via hole conductor are formed. A step of forming a core laminated body by laminating a plurality of uncured insulating layer sheets, and laminating and laminating the protective layer sheet so that the high concentration side of the inorganic insulating powder faces the main surface side of the core laminated body. The method is characterized by including a step of forming a body and a step of collectively curing the laminate by heating and pressing.

【0014】この製法において、先ず、厚み方向に無機
絶縁粉末の濃度分布を有する保護層シートを形成するこ
とにより、コア基板側に無機絶縁粉末の高濃度側が向く
保護層を容易に形成でき、コア基板と保護層との間の熱
膨張係数差を容易に小さくできる。
In this manufacturing method, first, by forming a protective layer sheet having a concentration distribution of the inorganic insulating powder in the thickness direction, a protective layer facing the high concentration side of the inorganic insulating powder can be easily formed on the core substrate side, The difference in thermal expansion coefficient between the substrate and the protective layer can be easily reduced.

【0015】また、コア積層体と保護層シートとを一括
硬化するため、熱硬化工程を簡略化でき、従来の配線基
板のように、一度硬化して形成されたコア基板上に保護
層を形成する場合に比較して保護層とコア基板との接着
性を容易に高めることができる。
Further, since the core laminate and the protective layer sheet are collectively cured, the thermosetting process can be simplified, and the protective layer is formed on the core substrate once cured as in the conventional wiring substrate. The adhesiveness between the protective layer and the core substrate can be easily enhanced as compared with the case of performing the above.

【0016】また、上記配線基板の製法において、保護
層全体に含まれる無機絶縁粉末量が40質量%以上であ
れば、保護層の熱膨張係数を小さくすることが可能とな
り、厚み方向に無機絶縁粉末の濃度分布を有する保護層
シートを容易に形成できる。
Further, in the above method of manufacturing a wiring board, if the amount of the inorganic insulating powder contained in the entire protective layer is 40% by mass or more, the thermal expansion coefficient of the protective layer can be reduced, and the inorganic insulating powder can be formed in the thickness direction. A protective layer sheet having a powder concentration distribution can be easily formed.

【0017】上記配線基板の製法では、保護層における
無機絶縁粉末の比重をSGP、有機樹脂の比重をSGR
したとき、SGP/SGR≧2の関係を満足することが望
ましく、有機樹脂に対して、このように比重の高い無機
絶縁粉末を用いることにより、厚み方向に濃度分布を有
する保護層シートを容易に形成できる。
In the above method for manufacturing a wiring board, when the specific gravity of the inorganic insulating powder in the protective layer is SG P and the specific gravity of the organic resin is SG R , it is desirable to satisfy the relationship SG P / SG R ≧ 2. By using the inorganic insulating powder having such a high specific gravity with respect to the resin, a protective layer sheet having a concentration distribution in the thickness direction can be easily formed.

【0018】上記配線基板の製法では、保護層の厚みが
5μm以上であることが望ましい。まず、保護層を厚く
することにより厚み方向に無機絶縁粉末の疎密差を容易
に形成できる。また、このように保護層を厚く形成する
ことにより耐湿性に優れた配線基板を容易に形成でき
る。
In the method of manufacturing the wiring board described above, the thickness of the protective layer is preferably 5 μm or more. First, by increasing the thickness of the protective layer, the density difference of the inorganic insulating powder can be easily formed in the thickness direction. Further, by forming the protective layer thick in this way, it is possible to easily form a wiring board having excellent moisture resistance.

【0019】上記配線基板の製法では、保護層中の有機
樹脂が、コア基板を構成する有機樹脂と同一であること
が望ましい。コア基板および保護層を同じ有機樹脂で構
成することにより界面に同一の構造を有する重合体が形
成され、コア基板と保護層との界面を強固にでき、密着
性の高い配線基板を容易に形成できる。
In the above-mentioned wiring board manufacturing method, it is desirable that the organic resin in the protective layer is the same as the organic resin forming the core board. By forming the core substrate and the protective layer with the same organic resin, a polymer having the same structure is formed at the interface, the interface between the core substrate and the protective layer can be strengthened, and a wiring substrate with high adhesion can be easily formed. it can.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】(構造)本発明の配線基板の一例
の概略断面図を図1に示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (Structure) FIG. 1 is a schematic sectional view of an example of a wiring board of the present invention.

【0021】図1の配線基板は、コア基板1の表裏面に
保護層3が形成されている。コア基板1は、少なくとも
有機樹脂を含む絶縁層5a〜5cを複数積層して形成さ
れた絶縁基板5の表面および/または内部に配線回路層
9が形成され、必要に応じて、これらの異なる配線回路
層9間を接続するために、絶縁基板5の厚み方向にビア
ホール導体11が形成されている。尚、保護層3は電子
部品が実装される以外の領域に形成される。
In the wiring substrate of FIG. 1, protective layers 3 are formed on the front and back surfaces of the core substrate 1. In the core substrate 1, a wiring circuit layer 9 is formed on the surface and / or inside of the insulating substrate 5 formed by stacking a plurality of insulating layers 5a to 5c containing at least an organic resin, and if necessary, these different wirings are formed. Via-hole conductors 11 are formed in the thickness direction of the insulating substrate 5 to connect the circuit layers 9. The protective layer 3 is formed in a region other than where electronic components are mounted.

【0022】図2はコア基板1の表面に形成された保護
層3の要部拡大図である。
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the protective layer 3 formed on the surface of the core substrate 1.

【0023】図2に示すように、コア基板1の表面に形
成された保護層3は、有機樹脂と無機絶縁粉末12とか
ら構成され、特に、この保護層3に含まれる無機絶縁粉
末12量はコア基板1側が表面15側よりも多くなって
いる。
As shown in FIG. 2, the protective layer 3 formed on the surface of the core substrate 1 is composed of an organic resin and an inorganic insulating powder 12, and in particular, the amount of the inorganic insulating powder 12 contained in the protective layer 3 is large. The core substrate 1 side is larger than the front surface 15 side.

【0024】即ち、保護層3に含まれる無機絶縁粉末1
2は保護層3の厚み方向に濃度分布を有し、コア基板1
側から表面15側にかけて漸次濃度勾配が形成され、表
面15付近には無機絶縁粉末12が殆ど存在しないよう
になっている。
That is, the inorganic insulating powder 1 contained in the protective layer 3
2 has a concentration distribution in the thickness direction of the protective layer 3, and the core substrate 1
A gradual concentration gradient is formed from the side to the surface 15 side, and the inorganic insulating powder 12 is hardly present near the surface 15.

【0025】また、この保護層3を厚み方向に2分割し
たときのコア基板1側と表面15側の熱膨張係数は無機
絶縁粉末12の量に依存してそれぞれ異なり、保護層3
のコア基板1側の熱膨張係数が18〜36×10-6
℃、特には、18〜23×10 -6/℃、また、表面15
側の熱膨張係数が43〜86×10-6/℃、特には、5
3〜64×10-6/℃の範囲が望ましく、コア基板1側
と表面15側との熱膨張係数差は10〜50×10-6
℃、特には、30〜46×10-6/℃であることが、コ
ア基板1と保護層3との剥離を抑え、表面15の柔軟性
を保ち、欠け等を防止するという理由から望ましい。
The protective layer 3 is divided into two in the thickness direction.
The thermal expansion coefficients of the core substrate 1 side and the surface 15 side are
The protective layer 3 is different depending on the amount of the insulating powder 12.
Coefficient of thermal expansion on the side of the core substrate 1 of 18 to 36 × 10-6/
℃, especially 18-23 × 10 -6/ ° C, surface 15
Side thermal expansion coefficient is 43-86 × 10-6/ ° C, especially 5
3 to 64 x 10-6/ ° C range is desirable, core substrate 1 side
Expansion coefficient difference between the surface and the surface 15 side is 10-50 × 10-6/
C, especially 30-46 x 10-6/ ° C
(A) The peeling between the substrate 1 and the protective layer 3 is suppressed, and the flexibility of the surface 15
It is desirable for the reason that it keeps and prevents chipping.

【0026】また、本発明の配線基板を構成するコア基
板1の熱膨張係数は10〜25×10-6/℃であること
が半導体素子等の実装信頼性を高めるために配線基板全
体の熱膨張係数を抑えるという理由から望ましい。
Further, the thermal expansion coefficient of the core substrate 1 constituting the wiring board of the present invention is 10 to 25 × 10 −6 / ° C. In order to improve the mounting reliability of the semiconductor element or the like, the heat of the entire wiring board is increased. It is desirable because it suppresses the expansion coefficient.

【0027】そして、コア基板1と保護層3のコア基板
側との熱膨張係数差は0〜18×10-6/℃、特には、
0〜5×10-6/℃であることがより好ましい。
The difference in thermal expansion coefficient between the core substrate 1 and the protective layer 3 on the core substrate side is 0 to 18 × 10 -6 / ° C., and particularly,
It is more preferably 0 to 5 × 10 -6 / ° C.

【0028】また、保護層3の厚みは5μm以上である
ことが望ましく、特に、コア基板1の表面に形成された
配線回路層9の露出解像度を高めるとともに配線基板の
耐湿性を向上させるという理由から、保護層3の厚みは
15〜40μmであることが好ましい。
The thickness of the protective layer 3 is preferably 5 μm or more, and in particular, the reason is that the exposure resolution of the wiring circuit layer 9 formed on the surface of the core substrate 1 is increased and the moisture resistance of the wiring substrate is improved. Therefore, the thickness of the protective layer 3 is preferably 15 to 40 μm.

【0029】また、保護層3全体に含まれる無機絶縁粉
末12の量は40質量%以上であることが望ましく、特
に、保護層3とコア基板1との間の熱膨張係数差を小さ
くするとともに、保護層3中の無機絶縁粉末12の濃度
勾配を形成しつつ、表面付近の無機絶縁粉末12の存在
を抑えるという理由から、その含有量は45〜85質量
%、特に55〜70質量%であることが望ましい。
The amount of the inorganic insulating powder 12 contained in the entire protective layer 3 is preferably 40% by mass or more, and in particular, the difference in thermal expansion coefficient between the protective layer 3 and the core substrate 1 is reduced. In order to suppress the presence of the inorganic insulating powder 12 near the surface while forming the concentration gradient of the inorganic insulating powder 12 in the protective layer 3, the content thereof is 45 to 85% by mass, particularly 55 to 70% by mass. Is desirable.

【0030】さらに、保護層3に存在する無機絶縁粉末
12は、保護層3の厚み方向中央部からコア基板1側に
おいて、60〜85質量%、反対の表面側に同じく20
〜60質量%の割合で分布することが望ましく、このこ
とにより保護層3の熱膨張係数をコア基板1の熱膨張係
数に近づけることができ、保護層3とコア基板1との剥
離を防止できるとともに、保護層3の表面15側の無機
絶縁粉末12量が少ないことから、保護層3表面15の
柔軟性が高まり、欠けやクラックを防止できる。
Further, the inorganic insulating powder 12 present in the protective layer 3 is 60 to 85% by mass on the side of the core substrate 1 from the central portion in the thickness direction of the protective layer 3, and 20 on the opposite surface side.
It is desirable to be distributed at a ratio of ˜60% by mass, which allows the thermal expansion coefficient of the protective layer 3 to be close to the thermal expansion coefficient of the core substrate 1, and peeling between the protective layer 3 and the core substrate 1 can be prevented. At the same time, since the amount of the inorganic insulating powder 12 on the surface 15 side of the protective layer 3 is small, the flexibility of the surface 15 of the protective layer 3 is increased and cracks and cracks can be prevented.

【0031】また、保護層3を構成する無機絶縁粉末1
2の平均粒径は、少なくとも保護層3の厚みの1/50
以下が望ましく、特に、保護層3中の無機絶縁粉末12
の分散性を高めるとともに、厚み方向に濃度勾配を形成
するという理由から、その平均粒径は保護層3の厚みの
1/130〜1/80であることが望ましい。また、無
機絶縁粉末12の形状は、球形状、多角形状の粉末であ
ればいずれでも用いることが可能であるが、スラリー中
の無機絶縁粉末12の分散性、加圧加熱による積層時の
流動性の点で球形状であることが望ましい。
Further, the inorganic insulating powder 1 constituting the protective layer 3
The average particle size of 2 is at least 1/50 of the thickness of the protective layer 3.
The following is desirable, and in particular, the inorganic insulating powder 12 in the protective layer 3
It is desirable that the average particle diameter is 1/130 to 1/80 of the thickness of the protective layer 3 in order to improve the dispersibility of the protective layer 3 and to form a concentration gradient in the thickness direction. The shape of the inorganic insulating powder 12 may be any of spherical and polygonal powders, and the dispersibility of the inorganic insulating powder 12 in the slurry and the fluidity at the time of stacking by pressurizing and heating. In terms of, it is desirable that the shape is spherical.

【0032】一方、コア基板1を構成する絶縁層5a〜
5cもまた、保護層3と同様、有機樹脂と無機絶縁粉末
13により構成されているが、絶縁層5a〜5cでは含
まれる無機絶縁粉末13は厚み方向におおよそ均一な濃
度分布となっている。
On the other hand, the insulating layers 5a-
Like the protective layer 3, 5c is also composed of an organic resin and inorganic insulating powder 13, but the inorganic insulating powder 13 contained in the insulating layers 5a to 5c has a substantially uniform concentration distribution in the thickness direction.

【0033】また、絶縁層5a〜5c中に含まれる無機
絶縁粉末13量は40質量%以上であることが望まし
く、特に、絶縁層5a〜5cの熱膨張係数差を小さくす
るとともに、機械的強度、ヤング率を高めるという理由
から、絶縁層5a〜5c中に含まれる無機絶縁粉末13
の量は45〜65質量%が望ましい。
The amount of the inorganic insulating powder 13 contained in the insulating layers 5a to 5c is preferably 40% by mass or more, and in particular, the difference in the thermal expansion coefficient between the insulating layers 5a to 5c is made small and the mechanical strength is reduced. , The inorganic insulating powder 13 contained in the insulating layers 5a to 5c for the purpose of increasing the Young's modulus.
The amount of is preferably 45 to 65% by mass.

【0034】また、絶縁層5a〜5cの厚みは70μm
以上であることが望ましく、特に、絶縁層5a〜5cの
静電容量を調整し、インピーダンス整合を取るために、
絶縁層5a〜5cの厚みは80〜130μmであること
が望ましい。
The thickness of the insulating layers 5a-5c is 70 μm.
The above is preferable, and in particular, in order to adjust the capacitance of the insulating layers 5a to 5c and achieve impedance matching,
The thickness of the insulating layers 5a-5c is preferably 80-130 μm.

【0035】また、絶縁層5a〜5cを構成する無機絶
縁粉末13の平均粒径は、少なくとも絶縁層5a〜5c
の厚みの1/30以下が望ましく、特に、絶縁層5a〜
5c中の無機絶縁粉末13の分散状態を高めるという理
由から、その平均粒径は絶縁層5a〜5cの厚みの1/
70〜1/40であることが望ましい。また、無機絶縁
粉末13の形状は、球形状、多角形状の粉末であればい
ずれでも用いることが可能であるが、スラリー中の無機
絶縁粉末13の分散性、加圧加熱による積層時の流動性
の点で球形状であることが望ましい。
The average particle size of the inorganic insulating powder 13 constituting the insulating layers 5a-5c is at least the insulating layers 5a-5c.
1/30 or less of the thickness of the insulating layer 5a
In order to enhance the dispersed state of the inorganic insulating powder 13 in 5c, the average particle diameter is 1 / th of the thickness of the insulating layers 5a-5c.
It is preferably 70 to 1/40. The shape of the inorganic insulating powder 13 may be any of spherical and polygonal powders, and the dispersibility of the inorganic insulating powder 13 in the slurry and the fluidity at the time of stacking by pressurizing and heating. In terms of, it is desirable that the shape is spherical.

【0036】(材料)本発明の配線基板を構成する保護
層3に用いられる有機樹脂としては、熱硬化性樹脂が好
適に用いられる。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹
脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、熱硬化型ポリフ
ェニレンエーテル樹脂、ポリイミドアミド樹脂、ビスマ
レイミドトリアジン樹脂の群から選ばれる少なくとも1
種が挙げられる。特に、ガラス転移温度が高く、耐熱性
に優れているという理由から、熱硬化型ポリフェニレン
エーテル樹脂が望ましい。さらには、保護層3に用いら
れる有機樹脂は絶縁層5a〜5cに用いられる有機樹脂
と同一成分であることが、コア基板1と保護層3との接
着性を高めるという理由から望ましい。
(Material) As the organic resin used for the protective layer 3 constituting the wiring board of the present invention, a thermosetting resin is preferably used. The thermosetting resin is at least one selected from the group consisting of epoxy resin, polyimide resin, phenol resin, thermosetting polyphenylene ether resin, polyimide amide resin, and bismaleimide triazine resin.
Seed. Particularly, a thermosetting polyphenylene ether resin is desirable because it has a high glass transition temperature and excellent heat resistance. Furthermore, it is desirable that the organic resin used for the protective layer 3 has the same component as that of the organic resin used for the insulating layers 5a to 5c because the adhesiveness between the core substrate 1 and the protective layer 3 is enhanced.

【0037】一方、保護層3を構成する無機絶縁粉末1
2としては、溶融シリカ、酸化アルミニウム、窒化アル
ミニウム、炭化珪素、チタン酸バリウム、チタン酸スト
ロンチウム、チタン酸カルシウム、酸化チタン、ゼオラ
イトの群から選ばれる少なくとも1種が選択される。特
に、低膨張化という理由から、球状の溶融シリカが好適
に用いられる。
On the other hand, the inorganic insulating powder 1 constituting the protective layer 3
2 is at least one selected from the group of fused silica, aluminum oxide, aluminum nitride, silicon carbide, barium titanate, strontium titanate, calcium titanate, titanium oxide, and zeolite. In particular, spherical fused silica is preferably used because of its low expansion.

【0038】一方、絶縁層5a〜5cもまた、保護層3
と同様、耐熱性に優れた熱硬化性樹脂を含む。熱硬化性
樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノ
ール樹脂、熱硬化型ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリ
イミドアミド樹脂の群から選ばれる少なくとも1種が挙
げられる。
On the other hand, the insulating layers 5a to 5c are also the protective layers 3
Like the above, it contains a thermosetting resin having excellent heat resistance. Examples of the thermosetting resin include at least one selected from the group consisting of epoxy resin, polyimide resin, phenol resin, thermosetting polyphenylene ether resin, and polyimide amide resin.

【0039】また、この絶縁層5a〜5cには、溶融シ
リカ、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、炭化ケイ
素、ゼオライトおよびチタン酸カリウムウイスカーの群
から選ばれる少なくとも1種の無機絶縁粉末13、およ
び/またはガラス繊維、アラミド繊維等の織布、不織布
の群から選ばれる少なくとも1種のフィラー成分を含む
ことが望ましい。
The insulating layers 5a-5c include at least one inorganic insulating powder 13 selected from the group of fused silica, aluminum oxide, aluminum nitride, silicon carbide, zeolite and potassium titanate whiskers, and / or glass. It is desirable to include at least one filler component selected from the group of woven and non-woven fabrics such as fibers and aramid fibers.

【0040】これらの無機絶縁粉末13の熱硬化性樹脂
中への分散によって、絶縁基板5の強度を高めることが
できることから、配線基板同士の衝突による欠けや割
れ、クラック等の発生を防止することができる。
Since the strength of the insulating substrate 5 can be increased by dispersing the inorganic insulating powder 13 in the thermosetting resin, it is possible to prevent chipping, cracking, cracking or the like due to the collision of the wiring substrates. You can

【0041】また、配線回路層9は、銅、銀、金の群か
ら選ばれる少なくとも1種の金属から形成されており、
これらの金属粉末にエポキシ樹脂等の有機樹脂を混合し
た導体ペーストを印刷したもの、または金属箔によって
形成することができる。また、ビアホール導体11は上
記と同じ金属をペースト化したものを貫通孔に充填して
形成される。
The wiring circuit layer 9 is made of at least one metal selected from the group consisting of copper, silver and gold.
It can be formed by printing a conductor paste in which an organic resin such as an epoxy resin is mixed with these metal powders, or a metal foil. The via-hole conductor 11 is formed by filling the through-hole with a paste of the same metal as described above.

【0042】尚、前記導体ペーストにおける金属粉末
は、その含有量が70質量%未満では配線回路層9やビ
アホール導体11の導電性が悪くなる傾向にあり、また
95質量%を越えると金属粉末を有機樹脂で強固に結合
することが困難となる傾向にある。従って、配線回路層
9やビアホール導体11を形成するペースト中の金属粉
末の含有量は70〜95質量%の範囲が好ましい。
When the content of the metal powder in the conductor paste is less than 70% by mass, the conductivity of the wiring circuit layer 9 and the via-hole conductor 11 tends to deteriorate, and when it exceeds 95% by mass, the metal powder is contained. It tends to be difficult to firmly bond with an organic resin. Therefore, the content of the metal powder in the paste forming the wiring circuit layer 9 and the via-hole conductor 11 is preferably in the range of 70 to 95 mass%.

【0043】また、配線回路層9は、その露出する表面
に、Ni、Auの群から選ばれる少なくとも1種の耐食
性に優れ、且つ良導電性の金属をメッキ法により1.0
〜20μmの厚みに被着させておくと、配線回路層9の
酸化腐食を有効に防止することができる。従って、通
常、配線回路層9の露出する表面には、上記金属による
メッキ層を1.0〜20μmの厚みで形成することが望
ましい。
The exposed surface of the wiring circuit layer 9 is made of at least one metal selected from the group consisting of Ni and Au, which is excellent in corrosion resistance and has a good conductivity, and is plated by a plating method in an amount of 1.0.
By applying a thickness of up to 20 μm, the oxidative corrosion of the wiring circuit layer 9 can be effectively prevented. Therefore, it is usually desirable to form a plating layer of the above metal with a thickness of 1.0 to 20 μm on the exposed surface of the wiring circuit layer 9.

【0044】そして、本発明の配線基板を構成する保護
層3は電子部品が実装される配線回路層9の周縁部を覆
うように形成される。このように配線回路層9の一部を
覆うように保護層3を形成することにより絶縁層5a〜
5cと配線回路層9の密着を補強するとともに、配線回
路層9のうち実装に使われない余分な配線回路層9への
はんだ流れを防止できる。
The protective layer 3 constituting the wiring board of the present invention is formed so as to cover the peripheral portion of the wiring circuit layer 9 on which electronic components are mounted. By thus forming the protective layer 3 so as to cover a part of the wiring circuit layer 9, the insulating layers 5a to
It is possible to reinforce the close contact between the wiring layer 5c and the wiring circuit layer 9 and to prevent the solder flow to the extra wiring circuit layer 9 which is not used for mounting in the wiring circuit layer 9.

【0045】(製法)次に、上述の本発明の配線基板の
製造方法について図3(a)〜(d)に基づいて説明す
る。
(Manufacturing Method) Next, a method for manufacturing the above-described wiring board of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0046】まず、図3(a)に示すように、絶縁層シ
ートとして、有機樹脂からなる熱硬化性樹脂と無機絶縁
粉末13との複合体からなる未硬化の絶縁層シート17
a〜17cを準備する。尚、本製法において、未硬化と
は、成形したのみで一切の熱処理がされていない絶縁層
シート17a〜17cのことをいい、また、半硬化状態
とは、熱硬化性樹脂が完全硬化するに充分な温度よりも
低い温度に加熱して調製された状態のことである。
First, as shown in FIG. 3A, an uncured insulating layer sheet 17 made of a composite of a thermosetting resin made of an organic resin and an inorganic insulating powder 13 is used as an insulating layer sheet.
Prepare a to 17c. In addition, in this manufacturing method, uncured refers to the insulating layer sheets 17a to 17c that are only molded but not subjected to any heat treatment, and the semi-cured state means that the thermosetting resin is completely cured. It is a state prepared by heating to a temperature lower than a sufficient temperature.

【0047】具体的には、例えば、無機絶縁粉末13と
して、溶融シリカ粉末やチタン酸カリウムウイスカーな
どと、熱硬化性樹脂として無機絶縁粉末13を結合する
ポリフェニレンエーテル樹脂およびその架橋剤などの熱
硬化性樹脂を含むスラリーをドクターブレード法等のシ
ート成形法を用いてシート状に成形することにより得ら
れる。未硬化の絶縁層シート17a〜17cの厚みは、
80〜150μmとされ、配線基板の静電容量やインピ
ーダンス整合を考慮して適宜変更される。また、絶縁層
シート17a〜17cは、成形直後に約50〜150℃
の温度で1〜60分間加熱して半硬化状態にすることに
より取り扱いを容易にすることもできる。
Specifically, for example, as the inorganic insulating powder 13, fused silica powder, potassium titanate whiskers, and the like, and a thermosetting resin such as a polyphenylene ether resin that binds the inorganic insulating powder 13 as a thermosetting resin and a crosslinking agent thereof are used. It is obtained by forming a slurry containing a volatile resin into a sheet using a sheet forming method such as a doctor blade method. The thickness of the uncured insulating layer sheets 17a to 17c is
The thickness is set to 80 to 150 μm, and is appropriately changed in consideration of the capacitance and impedance matching of the wiring board. Further, the insulating layer sheets 17a to 17c have a temperature of about 50 to 150 ° C. immediately after molding.
It is also possible to facilitate handling by heating at a temperature of 1 to 60 minutes to bring the material into a semi-cured state.

【0048】次に、図3(b)に示すように、上記未硬
化の絶縁層シート17a〜17cの所定箇所にそれぞれ
周知のパンチング法、レーザー法を用いて、貫通孔18
を形成し、その貫通孔18に金属粉末および有機樹脂を
含む導体ペーストを充填してビアホール導体11を形成
する。
Next, as shown in FIG. 3 (b), through holes 18 are formed in predetermined positions of the uncured insulating layer sheets 17a to 17c by the well-known punching method and laser method, respectively.
And the through hole 18 is filled with a conductor paste containing metal powder and an organic resin to form the via-hole conductor 11.

【0049】その後、図3(c)に示すように、ビアホ
ール導体11を形成した絶縁層シート17a〜17cの
各表面に、配線回路層9を形成する。この配線回路層9
は、ビアホール導体11に充填したのと同様な導体ペー
ストを用いてスクリーン印刷によって所定の回路状に形
成することができる。この導体ペーストを用いて印刷に
よって形成する場合には、上記のビアホール導体11の
形成と配線回路層9との形成を同時に行うことができ
る。なお、導体ペーストによってビアホール導体11や
配線回路層9形成後に、約50〜150℃の温度で1〜
60分間加熱し半硬化させることが望ましい。
After that, as shown in FIG. 3C, the wiring circuit layer 9 is formed on each surface of the insulating layer sheets 17a to 17c on which the via-hole conductor 11 is formed. This wiring circuit layer 9
Can be formed in a predetermined circuit shape by screen printing using the same conductor paste as that used for filling the via-hole conductor 11. When the conductor paste is used for printing, the via hole conductor 11 and the wiring circuit layer 9 can be formed at the same time. After forming the via-hole conductor 11 and the wiring circuit layer 9 with the conductor paste, the temperature of about 50 to 150 ° C.
It is desirable to heat for 60 minutes to semi-cure.

【0050】また、配線回路層9は、金属箔によって形
成することもできる。金属箔によって形成する場合に
は、絶縁層シート17a〜17c表面に金属箔を接着し
た後、例えば、感光性レジストを用いて、露光現像後に
エッチング処理して回路状に形成するか、または所定の
転写フィルム上で金属箔を用いて回路状に形成した後
に、絶縁層シート17a〜17c表面に転写して形成す
ることもできる。この転写法によれば、絶縁層シート1
7a〜17cの形成と配線回路層9の形成を平行して行
うことができる点で有効である。この場合、配線回路層
9は、表面粗さ0.1〜5μm、厚さ9〜18μmの金
属箔からなり、例えば、ポリエチレンテレフタレート
(PET)の樹脂フィルム上に形成される。金属箔とし
ては低抵抗の金属箔として銅が好適に用いられる。
The wiring circuit layer 9 can also be formed of a metal foil. In the case of forming with a metal foil, after adhering the metal foil to the surfaces of the insulating layer sheets 17a to 17c, for example, a photosensitive resist is used to form a circuit by performing an etching process after exposure and development, or a predetermined pattern. It can also be formed by forming a circuit shape using a metal foil on the transfer film and then transferring it to the surfaces of the insulating layer sheets 17a to 17c. According to this transfer method, the insulating layer sheet 1
This is effective in that the formation of 7a to 17c and the formation of the wiring circuit layer 9 can be performed in parallel. In this case, the wiring circuit layer 9 is made of a metal foil having a surface roughness of 0.1 to 5 μm and a thickness of 9 to 18 μm, and is formed on a resin film of polyethylene terephthalate (PET), for example. Copper is preferably used as the metal foil having low resistance.

【0051】尚、ビアホール導体11や配線回路層9と
なる金属ペーストは、例えば平均粒径が0.1〜20μ
mの銅あるいは銅粉末の表面に銀を被覆した金属粉末
に、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ノボラック型エ
ポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂等の熱
硬化性樹脂と、アミン系硬化剤、イミダゾール系硬化
剤、酸無水物系硬化剤等の硬化剤等を添加混合すること
によって製作される。
The metal paste to be the via-hole conductor 11 and the wiring circuit layer 9 has, for example, an average particle size of 0.1 to 20 μm.
m of copper or a metal powder obtained by coating the surface of copper powder with silver, a thermosetting resin such as a bisphenol A type epoxy resin, a novolac type epoxy resin, a glycidyl ester type epoxy resin, an amine type curing agent, an imidazole type curing agent. It is manufactured by adding and mixing a curing agent such as an acid anhydride curing agent.

【0052】また、この導体ペースト中には、錫−鉛半
田等から成る低融点金属粉末を配合させ、硬化処理時に
低融点金属粉末を溶融させ、この溶融した低融点金属に
より金属粉末を結合することによって配線回路層9やビ
アホール導体11の低抵抗化を図ることができる。
Further, a low melting point metal powder made of tin-lead solder or the like is mixed in this conductor paste, the low melting point metal powder is melted at the time of curing treatment, and the metal powder is bonded by the molten low melting point metal. As a result, the resistance of the wiring circuit layer 9 and the via-hole conductor 11 can be reduced.

【0053】次に、保護層シート19は、平均粒径が
0.1〜20μmの無機絶縁粉末12と、熱硬化型ポリ
フェニレンエーテル樹脂およびその架橋剤、ビスフェノ
ールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹
脂、ノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型
エポキシ樹脂の群から選ばれる少なくとも1種の熱硬化
性樹脂およびアミン系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、
酸無水物系硬化剤の群から選ばれる少なくとも1種の硬
化剤を混合してスラリーを調製した後、ドクターブレー
ド、ダイコータ等のシート成形法によって厚さ5〜10
0μmにシート化して作製される。
Next, the protective layer sheet 19 comprises an inorganic insulating powder 12 having an average particle size of 0.1 to 20 μm, a thermosetting polyphenylene ether resin and its cross-linking agent, a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin. At least one thermosetting resin selected from the group consisting of a novolac type epoxy resin and a glycidyl ester type epoxy resin, and an amine type curing agent, an imidazole type curing agent,
At least one curing agent selected from the group of acid anhydride-based curing agents is mixed to prepare a slurry, and then a thickness of 5 to 10 is obtained by a sheet forming method such as a doctor blade or a die coater.
It is made into a sheet of 0 μm.

【0054】この保護層シート19に含まれる無機絶縁
粉末12の濃度は、スラリーに溶剤を添加することによ
り変更でき、また、保護層シート19内部の厚み方向へ
の無機絶縁粉末12の分布状態は溶剤量や有機樹脂の量
によりスラリー粘度を調整して制御される。
The concentration of the inorganic insulating powder 12 contained in the protective layer sheet 19 can be changed by adding a solvent to the slurry, and the distribution state of the inorganic insulating powder 12 in the thickness direction inside the protective layer sheet 19 can be changed. It is controlled by adjusting the slurry viscosity according to the amount of solvent and the amount of organic resin.

【0055】即ち、スラリー粘度は保護層3中の無機絶
縁粉末12を厚み方向に無機絶縁粉末12の分布を持た
せるという理由から、0.5〜4Pa・s、特には、1
〜1.8Pa・sが望ましい。尚、スラリー粘度はハー
ケ社製RS100レオメータを用いて、角度1°、直径
10mmφのコーンを用いて、せん断速度200s-1
測定したときの値である。スラリー粘度をこの範囲に限
定したのは、スラリー粘度が0.5Pa・sより低い場
合には、スラリー中の無機絶縁粉末12の分散が悪くな
り成形したシートにピンホールやクラックが生じやす
く、逆に、スラリー粘度が4Pa・sよりも大きい場合
には、均一な膜厚の成形シートが形成できないためであ
る。
That is, the slurry viscosity is 0.5 to 4 Pa · s, especially 1 because the inorganic insulating powder 12 in the protective layer 3 has a distribution of the inorganic insulating powder 12 in the thickness direction.
~ 1.8 Pa · s is desirable. The slurry viscosity is a value measured with an RS100 rheometer manufactured by Haake Co., Ltd., using a cone having an angle of 1 ° and a diameter of 10 mmφ at a shear rate of 200 s -1 . The slurry viscosity is limited to this range because when the slurry viscosity is lower than 0.5 Pa · s, the dispersion of the inorganic insulating powder 12 in the slurry becomes poor and pinholes and cracks are likely to occur in the formed sheet, which is the reverse. In addition, when the slurry viscosity is higher than 4 Pa · s, a molded sheet having a uniform film thickness cannot be formed.

【0056】即ち、保護層シート19中の無機絶縁粉末
12の分布状態は、保護層シート19を形成する際の無
機絶縁粉末12の沈降により形成されることから、例え
ば、球形状の無機絶縁粉末12が最密充填された場合、
最高が約70体積%の充填率となり、また、沈降速度を
速くすることにより、保護層シート19の最密充填され
た表面と反対側には、無機絶縁粉末12が存在せず有機
樹脂のみで構成された部分が形成される。
That is, since the distribution state of the inorganic insulating powder 12 in the protective layer sheet 19 is formed by the sedimentation of the inorganic insulating powder 12 when forming the protective layer sheet 19, for example, a spherical inorganic insulating powder is used. If 12 is the closest packed,
The maximum filling rate is about 70% by volume, and by increasing the sedimentation rate, the inorganic insulating powder 12 does not exist on the side opposite to the surface of the protective layer sheet 19 which is closest packed, and only the organic resin is used. A structured part is formed.

【0057】また、保護層3における無機絶縁粉末12
の比重をSGP、有機樹脂の比重をSGRとしたとき、S
P/SGR≧2であることがより無機絶縁粉末12の疎
密差を形成できるという理由から望ましく、絶縁層5a
〜5c並びにそれらを用いた配線基板の比重を小さくす
るという理由から比重比の範囲は4≧SGP/SGR≧2
であることがより好ましい。
Further, the inorganic insulating powder 12 in the protective layer 3
When the specific gravity of is SG P and the specific gravity of the organic resin is SG R , S
It is desirable that G P / SG R ≧ 2 because the density difference of the inorganic insulating powder 12 can be further formed, and the insulating layer 5a
.About.5c and the reason why the specific gravity of the wiring board using them is small, the range of the specific gravity ratio is 4 ≧ SG P / SG R ≧ 2.
Is more preferable.

【0058】そして、保護層シート19もまた、絶縁層
シート17a〜17cと同様、約50〜150℃の温度
で半硬化状態にされ、この保護層シート19に対して、
所定箇所にパンチング法、レーザー法を用いて開口部2
0が形成される。
The protective layer sheet 19 is also semi-cured at a temperature of about 50 to 150 ° C. like the insulating layer sheets 17a to 17c.
The opening 2 is formed at a predetermined place by using a punching method or a laser method.
0 is formed.

【0059】次に、図3(d)に示すように、配線回路
層9およびビアホール導体11が形成された絶縁層シー
ト17a〜17cを複数積層してコア積層体17を形成
するとともに、このコア積層体17の上下面に、保護層
シート19を、その無機絶縁粉末12の量が多い面側を
コア積層体17側に接着するように積層した後、これを
各シート中に含まれる熱硬化性樹脂が完全に硬化する温
度、例えば150〜300℃の温度で、約10秒〜24
時間の一括硬化の加熱により、それらを完全に硬化する
ことによって本発明の配線基板を作製することができ
る。
Next, as shown in FIG. 3 (d), a plurality of insulating layer sheets 17a to 17c on which the wiring circuit layer 9 and the via-hole conductor 11 are formed are laminated to form a core laminated body 17, and the core is formed. The protective layer sheets 19 are laminated on the upper and lower surfaces of the laminated body 17 so that the surface side having a large amount of the inorganic insulating powder 12 is adhered to the core laminated body 17 side, and this is then thermoset contained in each sheet. About 10 seconds to 24 at a temperature at which the functional resin is completely cured, for example, a temperature of 150 to 300 ° C.
The wiring board of the present invention can be manufactured by completely curing them by heating for collective curing for a time.

【0060】上記図3の例では、3枚の絶縁層シート1
7a〜17cを積層することによって配線基板を製作し
たが、絶縁層シート17a〜17cの層数は、4枚以上
でも、また1枚であってもよい。 (作用)以上のように、本発明の配線基板およびその製
法では、コア基板1の表面に形成する保護層3をコア基
板1側に無機絶縁粉末12が多くなるように形成するこ
とにより、コア基板1と保護層3との界面の熱膨張係数
差が小さくなり、温度サイクル試験等においても保護層
3にクラックや剥離が発生せず信頼性を高めることがで
きる。
In the example shown in FIG. 3, three insulating layer sheets 1 are used.
Although the wiring board is manufactured by laminating 7a to 17c, the number of layers of the insulating layer sheets 17a to 17c may be four or more, or may be one. (Operation) As described above, in the wiring board of the present invention and the manufacturing method thereof, by forming the protective layer 3 formed on the surface of the core substrate 1 on the core substrate 1 side so that the amount of the inorganic insulating powder 12 is large, The difference in coefficient of thermal expansion at the interface between the substrate 1 and the protective layer 3 becomes small, and cracks and peeling do not occur in the protective layer 3 even in a temperature cycle test or the like, and reliability can be improved.

【0061】また、配線基板が、絶縁層シート17a〜
17cおよび保護層シート19に同じ有機樹脂を用いて
一括硬化により形成されることから、予め硬化したコア
基板1の表面に形成される保護層3に比較して、コア基
板1を構成する絶縁層5a〜5cと保護層3との密着性
を高めることができる。
Further, the wiring board is made of the insulating layer sheets 17a ...
17c and the protective layer sheet 19 are formed by collective curing using the same organic resin, and therefore, compared with the protective layer 3 formed on the surface of the core substrate 1 that is previously cured, the insulating layer that constitutes the core substrate 1 The adhesiveness between 5a to 5c and the protective layer 3 can be enhanced.

【0062】また、感光性樹脂を用いて形成される保護
層3に比較して、保護層3中に含まれる無機絶縁粉末1
2の量を高濃度にできることから、コア基板1と保護層
3との熱膨張係数差を容易に小さくできる。
Further, as compared with the protective layer 3 formed by using a photosensitive resin, the inorganic insulating powder 1 contained in the protective layer 3
Since the amount of 2 can be made high, the difference in thermal expansion coefficient between the core substrate 1 and the protective layer 3 can be easily reduced.

【0063】さらに、保護層3の、コア基板1と反対の
表面15側は有機樹脂が高濃度となっていることから配
線基板表面を柔軟にでき欠けやクラックを防止でき、同
時に配線基板の耐水性を高めることができる。
Furthermore, since the organic resin has a high concentration on the surface 15 side of the protective layer 3 opposite to the core substrate 1, the surface of the wiring board can be made flexible and cracks and cracks can be prevented, and at the same time the water resistance of the wiring board can be prevented. You can improve your sex.

【0064】[0064]

【実施例】有機樹脂として熱硬化型ポリフェニレンエー
テル樹脂およびトリアリルイソシアヌレートの混合樹脂
を35質量%、平均粒径が約3μmの球形状の溶融Si
2を65質量%との混合物に対して、溶媒としてトル
エンを加え、さらに有機樹脂の硬化を促進させるための
触媒を添加混合して調製したスラリーをダイコータ法に
より成形し、厚さ100μmの絶縁層シートを作製し
た。そしてこの絶縁層シートに対して、炭酸ガスレーザ
ーを用いて直径100μmの貫通孔を形成し、その貫通
孔内に銀をメッキした銅粉末とバインダとしてエポキシ
樹脂を含む導体ペーストを充填してビアホール導体を形
成した。
[Example] Thermosetting polyphenylene as an organic resin
Mixed resin of ter resin and triallyl isocyanurate
35% by mass of spherical molten Si having an average particle size of about 3 μm
O 2To 65% by weight of the mixture as a solvent.
Addition of ene to further accelerate the curing of the organic resin
The slurry prepared by adding and mixing the catalyst is applied to the die coater method.
By molding to produce an insulating layer sheet with a thickness of 100 μm
It was And for this insulating layer sheet, carbon dioxide laser
A through hole with a diameter of 100 μm using
Copper powder with silver plated in the holes and epoxy as binder
Form a via-hole conductor by filling it with a conductor paste containing resin.
I made it.

【0065】一方、ポリエチレンテレフタレート(PE
T)の樹脂フィルム表面に、表面粗さ(Ra)0.4μ
m、厚み12μmの電解銅箔をアクリル系の接着剤を介
して接着した。そして、この銅箔の表面に感光性レジス
トを塗布し、ガラスマスクを通して露光して回路パター
ンを形成した後、これに塩化第二鉄溶液中を噴霧して非
パターン部を35μm/minの速度でエッチング除去
して鏡像の配線回路層を形成した。
On the other hand, polyethylene terephthalate (PE
T) resin film surface, surface roughness (Ra) 0.4μ
An electrolytic copper foil having a thickness of m and a thickness of 12 μm was adhered via an acrylic adhesive. Then, after applying a photosensitive resist on the surface of the copper foil and exposing it through a glass mask to form a circuit pattern, a solution of ferric chloride is sprayed onto the non-patterned portion at a speed of 35 μm / min. It was removed by etching to form a mirror image wiring circuit layer.

【0066】そして、配線回路層が形成された樹脂フィ
ルムをビアホール導体が形成された絶縁層シートの表面
に位置合わせして積層し、圧力30kg/cm2で30
秒間加圧した後、樹脂フィルムと接着層のみを剥離して
絶縁層シートに配線回路層を転写させた。なお、絶縁層
シートに転写された配線回路層は、絶縁層シートの表面
に完全に埋設され、絶縁層シート表面と配線回路層の表
面とは実質的に同一平面となっていることを確認した。
Then, the resin film on which the wiring circuit layer is formed is aligned and laminated on the surface of the insulating layer sheet on which the via-hole conductor is formed, and the pressure is 30 kg / cm 2 for 30 minutes.
After pressing for 2 seconds, only the resin film and the adhesive layer were peeled off to transfer the wiring circuit layer to the insulating layer sheet. The wiring circuit layer transferred to the insulating layer sheet was completely embedded in the surface of the insulating layer sheet, and it was confirmed that the surface of the insulating layer sheet and the surface of the wiring circuit layer were substantially flush with each other. .

【0067】また、保護層シートとして、絶縁層シート
に用いた有機樹脂と同じく熱硬化型ポリフェニレンエー
テルからなる熱硬化性樹脂に対して、無機絶縁粉末とし
て平均粒径が0.5μmの球形状の溶融SiO2粉末を
混合し、この混合物に溶媒としてトルエンを加え、さら
に有機樹脂の硬化を促進させるための触媒を添加混合し
てスラリーを調製した。次に、このスラリーを用いてダ
イコータ法によりシート成形し、厚さ約30μmの保護
層シートを作製した。このときの無機絶縁粉末の量、ス
ラリー粘度は表1に示した。尚、保護層のコア基板側及
び表面側の無機絶縁粉末量は保護層を厚み方向中央部で
2分割したときのそれぞれの含有量である。次に、この
保護層シートに対して、炭酸ガスレーザを用いて保護層
の所定の領域にコア基板に形成された配線回路層を露出
させるための開口部を形成した。
As the protective layer sheet, a thermosetting resin made of thermosetting polyphenylene ether, which is the same as the organic resin used for the insulating layer sheet, is used as an inorganic insulating powder having a spherical shape with an average particle size of 0.5 μm. Molten SiO 2 powder was mixed, toluene was added to this mixture as a solvent, and a catalyst for promoting the curing of the organic resin was further added and mixed to prepare a slurry. Next, this slurry was used to form a sheet by a die coater method to produce a protective layer sheet having a thickness of about 30 μm. The amount of the inorganic insulating powder and the slurry viscosity at this time are shown in Table 1. The amounts of the inorganic insulating powder on the core substrate side and the surface side of the protective layer are the respective contents when the protective layer is divided into two parts at the central portion in the thickness direction. Next, on this protective layer sheet, an opening for exposing the wiring circuit layer formed on the core substrate was formed in a predetermined region of the protective layer by using a carbon dioxide laser.

【0068】次に、配線回路層およびビアホール導体が
形成された絶縁層シート5層を積層してコア積層体を形
成し、その最上面および最下面に保護層シートを各1枚
づつ積層して積層体を形成した。このときコア積層体の
表面に形成された所定の配線回路層を保護層シートの開
口部から露出させた。
Next, five layers of insulating layer sheets having wiring circuit layers and via-hole conductors are laminated to form a core laminated body, and one protective layer sheet is laminated on each of the uppermost surface and the lowermost surface. A laminate was formed. At this time, a predetermined wiring circuit layer formed on the surface of the core laminate was exposed from the opening of the protective layer sheet.

【0069】最後に、この積層体を温度200℃、圧力
3MPa、2時間の処理時間で一括硬化して配線基板を
作製した。尚、ここで作製したコア基板の熱膨張係数は
18×10-6/℃であった。
Finally, this laminated body was collectively cured at a temperature of 200 ° C. and a pressure of 3 MPa for a processing time of 2 hours to produce a wiring board. The coefficient of thermal expansion of the core substrate manufactured here was 18 × 10 −6 / ° C.

【0070】次に、作製した配線基板に対して、−55
〜125℃の温度サイクルを2000サイクルまで行
い、1750サイクル、2000サイクルでのコア基板
と保護層との界面を観察した。また、作製した配線基板
に対してプレッシャークッカー(PCT)試験(121
℃、0.2MPa)を300時間行い保護層表面の耐水
性を評価し、色調変化や膨潤が見られたものを不良品と
した(変化なし○、色調変化△、色調変化+膨潤×)。
尚、各試験とも試料数は20とした。
Next, with respect to the produced wiring board, -55
The temperature cycle of up to 125 ° C. was repeated up to 2000 cycles, and the interface between the core substrate and the protective layer at 1750 cycles and 2000 cycles was observed. In addition, a pressure cooker (PCT) test (121
(° C, 0.2 MPa) for 300 hours to evaluate the water resistance of the surface of the protective layer, and those showing a change in color tone or swelling were regarded as defective products (no change ○, color tone change Δ, color tone change + swelling ×).
The number of samples was 20 in each test.

【0071】[0071]

【表1】 [Table 1]

【0072】表1から明らかなように、保護層のコア基
板側と表面側において無機絶縁粉末量が異なり、コア基
板と、保護層のコア基板側との熱膨張係数差が0〜18
×10-6/℃とした試料No.1〜6では、信頼性試験
において、1750サイクルまで層間剥離と保護層のク
ラックが認められなかった。特に、保護層を形成するス
ラリーの粘度を1〜1.8Pa・sとし、コア基板と保
護層のコア基板側との熱膨張係数差が0〜5×10-6
℃とした試料No.1、3、4では2000サイクルま
で層間剥離と保護層のクラックが認められなかった。ま
た、これらの試料(1、3、4)では、PCT試験30
0時間においても、色調変化および膨潤が見られなかっ
た。
As is clear from Table 1, the amount of inorganic insulating powder is different between the core substrate side and the surface side of the protective layer, and the difference in the coefficient of thermal expansion between the core substrate and the core substrate side of the protective layer is 0-18.
Sample No. 10 × 10 −6 / ° C. In Nos. 1 to 6, in the reliability test, delamination and cracks in the protective layer were not observed until 1750 cycles. In particular, the viscosity of the slurry forming the protective layer is set to 1 to 1.8 Pa · s, and the thermal expansion coefficient difference between the core substrate and the core substrate side of the protective layer is 0 to 5 × 10 −6 /
Sample No. In Nos. 1, 3, and 4, delamination and cracking of the protective layer were not observed until 2000 cycles. In addition, in these samples (1, 3, 4), the PCT test 30
No change in color tone or swelling was observed even at 0 hours.

【0073】一方、コア基板と、保護層のコア基板側と
の熱膨張係数差を20×10-6/℃とし、かつ保護層の
厚み方向に無機絶縁粉末量を均一にしてコア基板側と表
面側との熱膨張係数差が0とした試料No.7では、1
750サイクルで層間剥離および保護層のクラックが見
られた。また、PCT試験300時間において保護層に
色調変化と膨潤が見られた。
On the other hand, the difference in the coefficient of thermal expansion between the core substrate and the core substrate side of the protective layer is 20 × 10 −6 / ° C., and the amount of the inorganic insulating powder is made uniform in the thickness direction of the protective layer and the core substrate side. Sample No. in which the difference in thermal expansion coefficient from the surface side was 0. 7 in 1
Delamination and cracks in the protective layer were seen at 750 cycles. In addition, a color tone change and swelling were observed in the protective layer after 300 hours of the PCT test.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、保
護層に含まれる無機絶縁粉末量を表面側よりもコア基板
側が多くなるように形成することにより、コア基板と保
護層との熱膨張係数差が小さくなり、温度サイクル試験
等においても保護層にクラックや剥離が発生せず信頼性
を高めることができる。
As described above in detail, according to the present invention, by forming the inorganic insulating powder contained in the protective layer so that the core substrate side is larger than the surface side, the core substrate and the protective layer are not formed. The difference in coefficient of thermal expansion becomes small, and cracks and peeling do not occur in the protective layer even in a temperature cycle test or the like, and reliability can be improved.

【0075】また、配線基板が、絶縁層シートおよび保
護層シートに同じ有機樹脂を用いて、一括硬化により形
成されることから、予め硬化したコア基板の表面に形成
される保護層に比較して、コア基板との密着性を高める
ことができる。
Further, since the wiring board is formed by collective curing using the same organic resin for the insulating layer sheet and the protective layer sheet, as compared with the protective layer formed on the surface of the core substrate which is previously cured, The adhesion with the core substrate can be improved.

【0076】また、感光性樹脂を用いて形成される保護
層に比較して、保護層中に含まれる無機絶縁粉末の量を
高濃度にできることから、コア基板と保護層との熱膨張
係数差を容易に小さくできる。
Further, since the amount of the inorganic insulating powder contained in the protective layer can be made higher than that of the protective layer formed by using the photosensitive resin, the difference in the coefficient of thermal expansion between the core substrate and the protective layer. Can be easily reduced.

【0077】さらに、保護層の、コア基板と反対の表面
側は有機樹脂が高濃度となっていることから配線基板表
面を柔軟にでき欠けやクラックを防止でき、同時に配線
基板の耐水性を高めることができる。
Furthermore, since the organic resin has a high concentration on the surface side of the protective layer opposite to the core substrate, the surface of the wiring substrate can be made flexible and cracks and cracks can be prevented, and at the same time the water resistance of the wiring substrate can be improved. be able to.

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

【図1】本発明の配線基板の一実施例を示す概略断面図
である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of a wiring board of the present invention.

【図2】本発明の配線基板を構成するコア基板上に形成
された保護層の要部拡大図である。
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of a protective layer formed on a core substrate that constitutes the wiring substrate of the present invention.

【図3】本発明の配線基板を製造するための工程図であ
る。
FIG. 3 is a process drawing for manufacturing the wiring board of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・・・・・コア基板 3・・・・・・・・保護層 5a〜5c・・・・絶縁層 7・・・・・・・・絶縁基板 9・・・・・・・・配線回路層 12、13・・・・無機絶縁粉末 15・・・・・・・表面 17・・・・・・・コア積層体 17a〜17c・・絶縁層シート 19・・・・・・・保護層シート 20・・・・・・・開口部 1 --- Core substrate 3 ... Protective layer 5a-5c ... Insulating layer 7 ... Insulating substrate 9 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Wiring circuit layer 12, 13 ... Inorganic insulating powder 15 ・ ・ ・ ・ Surface 17 --- Core laminate 17a to 17c ... Insulating layer sheet 19 ... Protective layer sheet 20 ... Opening

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】コア基板の表面に、無機絶縁粉末および有
機樹脂を含有する保護層が形成されてなる配線基板にお
いて、前記保護層中の、前記コア基板側の無機絶縁粉末
量が表面側より多いことを特徴とする配線基板。
1. A wiring board having a protective layer containing an inorganic insulating powder and an organic resin formed on the surface of a core substrate, wherein the amount of the inorganic insulating powder on the core substrate side in the protective layer is greater than that on the surface side. Wiring board characterized by many.
【請求項2】保護層全体に含まれる無機絶縁粉末量が4
0質量%以上であることを特徴とする請求項1に記載の
配線基板。
2. The amount of inorganic insulating powder contained in the entire protective layer is 4
The wiring board according to claim 1, which is 0 mass% or more.
【請求項3】保護層の厚みが5μm以上であることを特
徴とする請求項1または2に記載の配線基板。
3. The wiring board according to claim 1, wherein the protective layer has a thickness of 5 μm or more.
【請求項4】保護層中の有機樹脂が、コア基板を構成す
る有機樹脂と同一であることを特徴とする請求項1乃至
3のうちいずれか記載の配線基板。
4. The wiring board according to claim 1, wherein the organic resin in the protective layer is the same as the organic resin forming the core board.
【請求項5】保護層が少なくともコア基板表面の電子部
品実装用の配線回路層以外の領域に形成されることを特
徴とする請求項1乃至4のうちいずれか記載の配線基
板。
5. The wiring board according to claim 1, wherein the protective layer is formed on at least a region other than the wiring circuit layer for mounting electronic components on the surface of the core substrate.
【請求項6】少なくとも有機樹脂を含有し、厚み方向に
無機絶縁粉末の濃度分布を有する保護層シートを形成す
る工程と、前記無機絶縁粉末および前記有機樹脂とを含
有する未硬化の絶縁層シートに配線回路層および/また
はビアホール導体を形成する工程と、前記配線回路層お
よび/または前記ビアホール導体が形成された未硬化の
前記絶縁層シートを複数積層してコア積層体を形成する
工程と、該コア積層体の主面側に前記無機絶縁粉末の高
濃度側が向くように前記保護層シートを積層して積層体
を形成する工程と、該積層体を加熱加圧により一括硬化
する工程と、を含む配線基板の製法。
6. A step of forming a protective layer sheet containing at least an organic resin and having a concentration distribution of inorganic insulating powder in the thickness direction, and an uncured insulating layer sheet containing the inorganic insulating powder and the organic resin. A step of forming a wiring circuit layer and / or a via-hole conductor in the step of forming a core laminate by stacking a plurality of the uncured insulating layer sheets having the wiring circuit layer and / or the via-hole conductor formed thereon, A step of forming a laminate by laminating the protective layer sheet so that a high concentration side of the inorganic insulating powder faces the main surface side of the core laminate, and a step of collectively curing the laminate by heating and pressing, A method of manufacturing a wiring board including.
【請求項7】保護層全体に含まれる無機絶縁粉末量が4
0質量%以上であることを特徴とする請求項6に記載の
配線基板の製法。
7. The amount of inorganic insulating powder contained in the entire protective layer is 4
It is 0 mass% or more, The manufacturing method of the wiring board of Claim 6 characterized by the above-mentioned.
【請求項8】保護層における無機絶縁粉末の比重をSG
P、有機樹脂の比重をSGRとしたとき、SGP/SGR
2の関係を満足することを特徴とする請求項6または7
に記載の配線基板の製法。
8. The specific gravity of the inorganic insulating powder in the protective layer is SG
Supposing that P and the specific gravity of the organic resin are SG R , SG P / SG R
The relationship of 2 is satisfied, and claim 6 or 7 characterized by the above-mentioned.
The method for manufacturing a wiring board according to.
【請求項9】保護層の厚みが5μm以上であることを特
徴とする請求項6乃至8のうちいずれか記載の配線基板
の製法。
9. The method for manufacturing a wiring board according to claim 6, wherein the protective layer has a thickness of 5 μm or more.
【請求項10】保護層中の有機樹脂が、コア基板を構成
する有機樹脂と同一であることを特徴とする請求項6乃
至9のうちいずれか記載の配線基板の製法。
10. The method for manufacturing a wiring board according to claim 6, wherein the organic resin in the protective layer is the same as the organic resin forming the core board.
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