JP2004342686A - Multilayered wiring board, substrate for multilayered substrate, and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、多層配線板、多層基板用基材およびその製造方法に関し、特に、2層以上の配線層を有する配線板やパッケージ基板として用いられる多層配線板、多層基板用基材およびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年のプリント回路の微細化は、フォトリソグラフィの高精度化や、回路材料の薄膜化など、製造プロセスや材料の進歩に支えられ急速に進んできた。
【0003】
プリント回路の狭ピッチ化は、従来、ワイヤボンディング技術とリードフレームを用いたパッケージによって半導体(Siチップ)のI/0を、プリント回路に合わせて拡張していたDIP(Dual ln‐line Package)方式やQFP(Quad Flat Package)方式から、Siチップを直接プリント基坂上に接合するフリップチップボンディング方式への発展を可能にしてきている。フリップチップボンディング方式の採用により、実装密度を著しく高めることができると共に、伝送路で発生する損失を解消し、Siチップそのものの性能を損ねることなくSiチップを基板上で動作させることが可能になる。
【0004】
これらの技術は、COB(Chip on Board)、COF(Chipon Flexible Board、またはChip on Flex)と呼ばれ、携帯電子機器や薄型を要求される平面ディスプレイなどに採用されている。
【0005】
COB、COF技術には、SiチップのI/0パッドを直接プリント基板上の電極に接続する方法と、チップを非電極部で基坂上に接着し、両者の電極同士をワイヤポンディングで接続する方法とがある。
【0006】
接続による損失を最小限に抑えるためには、前者の技術が有利である。Siの熱膨張係数は、一般的なプリント基板に用いられているポリイミドやエポキシ樹脂の熱膨張係数に比べ極めて小さいため、チップの発熱や環境温度の変化に伴って接続部分に両者の熱膨張差に相当する歪が発生する。この歪は、チップサイズが拡大するほど大きくなるので、本接続技術を採用できるチップのサイズに制約が生じ、リードフレームやワイヤボンディングに比べ電気的接続の信頼性が劣る問題があった。
【0007】
このような問題に対処するため、プリント基板の熱膨張をSiに近づけるよう、材料や構造に対する改良が試みられている。特に、プリント基板の絶縁層中に、低い熱膨張係数を持った材料を埋め込んで基板全体での熱膨張を抑制する構造のものは、埋め込む材料の選択によって広範囲に熱膨張係数を制御できる点で有望である。この埋込式のものには、低熱膨張率の金属箔(メタルコア)を絶縁樹脂中に埋め込むもの(たとえば、非特許文献1)、低熱膨張樹脂を絶縁樹脂中に埋め込むもの(たとえば、非特許文献2)がある。
【0008】
メタルコア方式(従来例1)の多層基板用基材の製造プロセスを図4(a)〜(d)を参照して説明する。
【0009】
図4(a)に示されているように、まず、低熱膨張金属箔(メタルコア)101単体のスルーホール対応位置に下穴(開口)102を加工し、穴加工された低熱膨張金属箔101の両側に各々絶縁樹脂103を挟んで銅箔104をプレスし、図4(b)に示されているような、表裏両面に導体(銅箔104)を有する積層基材100を得る。
【0010】
次に、図4(c)に示されているように、積層基材100を貫通するスルーホール(貫通孔)105を加工し、スルーホール105の穴内壁にめっきして層間導通部106を形成し(図4(d)参照)、図4(e)に示されているように、両面の銅箔104をエッチングして回路(ランドパターン107)を作製する。
【0011】
この技術をビアオンビアが可能なIVH基板に適用すると、図5(a)〜(e)に示されているような製造プロセスが想定される。
【0012】
図5(a)に示されているように、まず、低熱膨張金属箔201単体のスルーホール対応位置に下穴(開口)202を加工し、穴加工した低熱膨張金属箔201の一方の面には絶縁樹脂203を挟んで銅箔204を、他方の面には絶縁樹脂203のみをラミネートし、図5(b)に示されているような積層基材200を得る。
【0013】
次に、図5(c)に示されているように、積層基材200の樹脂部のみを除去した非貫通のビアホール205を開口し、開口したビアホール205に導電性ペースト206を充填する(図5(d)参照)。そして、図5(e)に示されているように、銅箔204をエッチングして回路(ランドパターン207)を作製する。
【0014】
低熱膨張樹脂挟み込み方式(従来例2)の多層基板用基材の製造プロセスを図7(a)〜(f)を参照して説明する。
【0015】
図7(a)に示されているように、低熱膨張樹脂フィルム301の両側に各々絶縁樹脂302を挟んで、図7(b)に示されているような、樹脂3層ラミネート体300を得る。樹脂の場合、非導電であるから、低熱膨張樹脂部分においてビアを回避する必要がないから、低熱膨張樹脂フィルム301にパターニングせずに積層する。
【0016】
つぎに、図7(c)に示されているように、レーザを用いて低熱膨張樹脂フィルム301と基材樹脂(絶縁樹脂302)にビアホール303を一括開口する。そして、樹脂3層ラミネート体300の一方の面に銅箔304を貼り付け(図7(d)参照)、その後に、図7(e)に示されているように、ビアホール303に導電性ペースト305を充填する。そして、図7(f)に示されているように、銅箔304をエッチングして回路(ランドパターン306)を作製する。
【0017】
【非特許文献1】
「低熱膨張性多層基板の開発」 Nitto TechnicaI Report Vol.36,No.1 1998年5月
【非特許文献2】
「一括積層基坂技術と高速多層基板技術」 長野県工科短大公開技術講演会 最新の高性能多層基板技術 2002.7.24 テキスト15頁
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
メタルコア方式(図5)の多層基板用基材では、予めパターンニングした(下穴202をあけた)低熱膨張金属箔201を使用するため、低熱膨張金属箔201のパターンと銅箔204のパターンの整合精度を高めることに限界があり、銅箔204による回路位置(ランドパターン)を基準に加工されるビアの微細化に制約が生じる。
【0019】
この理由は、パターン加工後に、積層基材200が曝される加熱や加圧などのプロセスにおける変形により、低熱膨張金属箔201のパターンが加工直後の寸法(位置)精度を維持できないことによる。さらに、低熱膨張金属箔201は、プレス時に表裏から軟化した樹脂に挟まれるため、その平坦性を維持することが難しい。
【0020】
図6は、ビア径をdv、低熱膨張金属箔20の下穴202の開口径をdlとした場合のアライメントずれの様子を示す。このずれδを考慮してビア(導電性ペースト206)と低熱膨張金属箔201とが導通しないよう、ビア径dvに対して低熱膨張金属箔20の開口径dlを広げると、ビアの高密度化に伴って一つの積層基材における低熱膨張金属箔201の占有面積が減少し、十分な熱膨張抑制効果が得られなくなる。このため、ビアの高密度化に制約が生じる。したがってアライメント精度を高め、開口径dlをdビア径dvに近づける必要がある。
【0021】
低熱膨張樹脂挟み込み方式(図7)の多層基板用基材では、低熱膨張樹脂フィルム301にビアよりひとまわり大きい口径の開口(下穴)を加工する必要がないため、ビア密度の高い部分でも十分な熱膨張抑制効果が得られる。低熱膨張樹脂としては、ポリアミド樹脂が有力であるが、しかし、融点が高く、レーザ加工性が絶縁基材として適用できる熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂と大きく異なるため、ビアがスムーズに形成されない問題がある。
【0022】
図8はその典型的な例を示す。ビアホール303は、表面付近の開口径daに比べて低熱膨張樹脂フィルム部分の開口303Aがくびれて径が小さくなっている。このように、加工性の異なる材料では、スムーズなビアの形成が難しいため、ビアの微細化に制約が生じる。特に、ビア径が小さくなると、上記の問題が顕在化するため、ビアの精細化に制約があった。
【0023】
この発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたもので、メタルコア方式の多層基板用基材において、高いアライメント精度を確保でき、低熱膨張金属層の開口径をビア径に近づけることができ、ビアの高密度化、精細化に制約を生じることがなく、十分な熱膨張抑制効果が得られる多層配線板、多層基板用基材およびその製造方法を提供することを目的としている。
【0024】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明による多層基板用基材は、絶縁性基材層と、前記絶縁性基材層の一方の面に設けられた回路用導体層と、前記絶縁性基材層の他方の面に設けられた低熱膨張金属層を有する3層積層材の前記回路用導体層に回路パターンが形成され、前記3層積層材の前記低熱膨張金属層にビアホールより大きい口径の下穴が形成され、前記低熱膨張金属層の表面に接着材層が設けられ、前記絶縁性基材層と前記低熱膨張金属層と前記接着材層とを貫通するビアホールが形成され、前記ビアホールに層間導通を行う導電性材料が設けられている。
【0025】
この発明による多層基板用基材では、回路用導体層と、絶縁性基材層と、低熱膨張金属層による3層積層材の状態で、回路パターンと低熱膨張金属層の下穴の双方が形成されているから、回路パターンと低熱膨張金属層の下穴とでアライメント誤差が生じることがなく、低熱膨張金属層の開口径をビア径に近づけることができ、ビアの高密度化、精細化に制約を生じることがなく、下穴、ビアの微細化が可能になる。
【0026】
この発明による多層基板用基材は、前記回路用導体層として銅箔を、前記絶縁性基材層としてポリイミドフィルムを、前記低熱膨張金属層として、Fe−Ni、Mo、Ta、Ti、Zr、Wを主成分とする金属を、前記接着材層として熱可塑性ポリイミドを用いることができる。
【0027】
また、この発明による多層基板用基材は、前記絶縁性基材層および前記接着材層に熱可塑性樹脂を用い、前記絶縁性基材層を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度を、前記接着材層を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度より高いものとする。
【0028】
また、この発明による多層基板用基材は、前記熱可墾性樹脂として、液晶ポリマを使用することができる。
【0029】
この発明による多層配線板は、上述の発明による多層基板用基材を少なくとも1層に用いており、十分な熱膨張抑制効果を有する多層基板が得られる。
【0030】
この発明による多層基板用基材の製造方法は、絶縁性基材層の一方の面に回路用金属層を、他方の面に低熱膨張金属層を有する3層積層板を出発材料とし、前記3層積層板の前記回路用金属層に信号回路を、前記低熱膨張金属層にビアホールより大きい口径の下穴を形成する工程と、前記低熱膨張金属層の側に接着材層を形成する工程と、前記接着材層側からビアホールを開口する工程と、開口した前記ビアホールに導電性材料を設ける工程とを含む。
【0031】
この発明による多層基板用基材の製造方法によれば、絶縁性基材層の一方の面に回路用金属層を、他方の面に低熱膨張金属層を有する3層積層板を出発材料とし、この出発材料の回路用金属層に信号回路を、低熱膨張金属層に下穴を形成するから、信号回路の回路パターンと低熱膨張金属層の下穴とでアライメント誤差が生じることがなく、低熱膨張金属層の開口径をビア径に近づけることができ、ビアの高密度化、精細化に制約を生じることがなく、下穴、ビアの微細化が可能になる。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照してこの発明の実施形態を詳細に説明する。
図1はこの発明による多層基板用基材の一つの実施の形態を示している。
【0033】
本実施形態の多層基板用基材10は、絶縁性基材層11と、絶縁性基材層111の一方の面に設けられた回路用導体層12と、絶縁性基材層11の他方の面に設けられた低熱膨張金属層13を有する3層積層材の回路用導体層12に回路パターンが形成され、3層積層材の低熱膨張金属層13のビアホール対応位置にビアホール14より大きい口径の下穴15が形成されている。
【0034】
そして、低熱膨張金属層13の表面に接着材層16が設けられ、絶縁性基材層11と低熱膨張金属層13と接着材層16とを貫通するビアホール14が形成され、ビアホール14に層間導通を行う導電性ペースト17が充填されている。
【0035】
この多層基板用基材10は、回路用導体層12と低熱膨張金属層13とが同一基材(絶縁性基材層11)の表裏に当初から形成されているため、両者のパターンを精度よく一致させることができ、回路の精細化に適している。
【0036】
絶縁性基材層11は、ポリイミドなどの高耐熱樹脂を使用することにより、接着工程において接着材が流動しても、回路用導体層12と低熱膨張金属層13の位置精度(アライメント、間隔)は維持される。
【0037】
また、接着材層16にもボリイミド系の材料を用いることにより、絶縁性基材層11との加工性を一致させてスムーズなビアを形成することができ、ビアの微細化にも対応することが可能となる。
【0038】
本多層基板用基材10を単位として貼り合わせ多層化することにより、図2に示されているように、熱膨張率を任意に制御可能で、かつ微細な回路を有する多層板を容易に得ることができる。
【0039】
多層基板用基材10は、絶縁性基材層11と接着材層16との間に低熱膨張金属層13を挟み、基材全体の熱膨張率を低下させることを狙っており、低熱膨張金属材の材料選定と、その厚さを選択することにより、基材全体の熱膨張率を任意に制御することが可能である。
【0040】
また、低熱膨張材の代わりに、高熱膨張材を挟むことにより、基材全体の熱膨張率を高め、配線板に実装される種々の部品に対して広範囲に整合させることもできる。
【0041】
つぎに、本発明による多層配線板の製造プロセスを図3(a)〜(i)を参照して説明する。
【0042】
多層基板用基材の出発材となる3層積層材は次のようにして作製される。まず、45wt%Fe‐Ni合金箔に、ポリアミック酸からなるポリイミドの前駆体を塗布、焼成し、図3(a)に示されているような、低熱膨張金属層をなすFe‐Ni合金層21と絶縁性基材層をなすポリイミドフィルム22による2層構造フィルムを作製する。
【0043】
この2層構造フィルムのポリイミドフィルム22上に、NiおよびCuを順次スバッタし、このスバッタ膜を電極(シード層)として銅を電気めっきした。これにより、図3(b)に示されているように、ポリイミドフィルム22のFe‐Ni合金層21の側とは反対の面に銅箔層23が形成される。
【0044】
以上は、一般的な銅張り積層基材(CCL:Copper Clad Lamination)の製造方法と同じであり、最初の工程はキャスト法、後の工程はメタライズ法と呼ばれることもある。
【0045】
この製造法では、低膨張金属材の選択肢が広く、Ni−Feに、Mnと炭素を添加した合金「インバー」や、低熱膨張金属であるMo、Ta、Ti、Zr、Wなどを用いることができる。熱膨張率が特に低いことや、エッチング加工技術が確立していることから、Fe・Ni系合金が有効である。
【0046】
Fe−Ni合金は、めっき膜の形成も工業的に広く行われていることから、前述の方法以外にも、ポリイミドフィルム22の表裏面に、Fe‐NiとCuをめっきして3層積層材を作製することもできる。この場合、めっき厚の増減により、基材全体の熱膨張率を変化させることができる。
【0047】
絶縁基材層として、ボリイミドフィルム22の代わりに、液晶ポリマなど、加熱により接着性を示す熱可塾性フィルムを用いることもできる。この場合、予め用意した銅箔と低熱膨張金属箔とで熱可墾性フィルムを挟んで熱圧着することにより3層積層材を作製できる。
【0048】
図3(c)に示されているように、すでに作製されている3層積層材の銅箔層23をエッチングして信号回路24を形成し、Fe‐Ni合金層21をエッチングしてビアとの絶縁隔離を確保するための開口部(下穴)25をビアより一回り大きく形成した。従って、信号回路24と開口部25とをアライメント誤差なく形成できる。こうすることにより、隣接層間の回路を接続するビアがFe−Ni合金層21に接触しないように同層を貫通させることができる。
【0049】
つぎに、図3(d)に示されているように、Fe−Ni合金層21側に接着材層となる熱可塑性ボリイミドフィルム26を貼付した。接着材は、フィルム状のものに限られるものではなく、ワニス状の材料を塗布することによっても形成できる。
【0050】
接着材として、ポリイミド以外の熱可塑性材料を適用することもできる。それらの候補として、PEEK(Poly Ether Ether Keton)や、PEI(Poly Ether Imide)、液晶ポリマなどがあげられる。
【0051】
特に、液晶ポリマは、高周波信号領域での伝送損失が小さいことから注目されている材料である。本発明の4層(銅箔層/絶縁層/Fe‐Ni合金層/接着材層)基材の絶縁基材層と接着層の両方を液晶ポリマで構成し、接着層に用いる材料のガラス転移温度を絶縁層のそれより低くなるよう材料を選定することも、本発明に有効に利用できる。
【0052】
つぎに、図3(e)に示されているように、銅箔層/絶縁層(ポリイミドフィルム22)/Fe‐Ni合金層/接着層の4層材に対して接着材層側からレーザを照射してビアホール27を開口した。
【0053】
ビア部において、絶縁層(ポリイミドフィルム22)と接着材層(熱可塑性ボリイミドフィルム26)に挟まれているFe・Ni合金層21には予め開口部25がエッチングされているので、両樹脂層(絶縁層と接着材層)は容易に除去され、表層の銅箔(信号回路24)に達するビアホール27を形成できる。
【0054】
必要に応じて表層銅箔の一部を貫通させてビアへの導電性材料の充填性を改良することも可能である。本実施形態でも、銅箔層に小径の穴28を開口している。
【0055】
つぎに、図3(f)に示されているように、開口したビアホール27に接着層側から導電性材料29を印刷・充填した。本実施形態例では、導電性材料29として、エポキシ樹脂中に金属粉を分散させたポリマ型ペーストを用いた。本発明には、樹脂をバインダとする導電性材料に加え、はんだなどの低融点金属やナノ粒子を充填することにより、より強固な接続を得る技術も適用可能である。
【0056】
上述したように、充填した導電性材料29により、基材は、Fe‐Ni合金層21に接触することなく表裏を電気的に接続するビアを有する多層基板用基材30を構成する。
【0057】
図3(g)、(h)に示されているように、同様の方法で作製した複数枚(3枚)の多層配線用基材30と最下層用の銅箔31とを積層し、ホットプレス等によって熱圧着し、接着層(熱可塑性ポリイミドフィルム26)を軟化させて層間接合を行う。最後に、図3(i)に示されているように、最下層の銅箔31をエッチングすることによって表層の回路32を形成してIVH多層配線板を完成する。
【0058】
これにより、メタルコア方式の多層基板用基材を用いたIVH多層配線板において、ビアの高密度化、精細化に制約を生じることがなく、十分な熱膨張抑制効果が得られる。
【0059】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、この発明による多層基板用基材は、回路用導体層と、絶縁性基材層と、低熱膨張金属層による3層積層材の状態で、回路パターンと低熱膨張金属層の下穴の双方が形成されているから、回路パターンと低熱膨張金属層の下穴とでアライメント誤差が生じることがなく、低熱膨張金属層の開口径をビア径に近づけることができ、ビアの高密度化、精細化に制約を生じることがなく、下穴、ビアの微細化が可能になり、併せて十分な熱膨張抑制効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による多層基板用基材の一つの実施形態を示す断面図である。
【図2】この発明による多層配線板の一つの実施形態を示す断面図である。
【図3】(a)〜(i)は、一つの実施形態による多層基板用基材および多層配線板の製造プロセスを示す図である。
【図4】(a)〜(e)は、従来例1の多層基板用基材の製造プロセスを示す図である。
【図5】(a)〜(e)は、従来例1のIVH多層配線板用基材の製造プロセスを示す図である。
【図6】従来例1におけるアライメントずれを示す図である。
【図7】(a)〜(f)は、従来例2の多層基板用基材の製造プロセスを示す図である。
【図8】従来例2におけるビア形状不良を示す図である。
【符号の説明】
10 多層基板用基材
11 絶縁性基材層
12 回路用導体層
13 低熱膨張金属層
14 ビアホール
15 下穴
16 接着材層
17 導電性ペースト
21 Fe‐Ni合金層
22 ポリイミドフィルム
23 銅箔層
24 信号回路
25 開口部(下穴)
26 熱可塑性ボリイミドフィルム
27 ビアホール
28 穴28
29 導電性材料
30 多層配線用基材
31 銅箔
32 回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a multilayer wiring board, a substrate for a multilayer substrate, and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a multilayer wiring board used as a wiring board or a package substrate having two or more wiring layers, a substrate for a multilayer substrate, and a method of manufacturing the same. It is about.
[0002]
[Prior art]
In recent years, miniaturization of printed circuits has been progressing rapidly, supported by advances in manufacturing processes and materials, such as higher precision of photolithography and thinning of circuit materials.
[0003]
Conventionally, the pitch of a printed circuit is reduced by using a DIP (Dual Line-Package) method in which the I / O of a semiconductor (Si chip) is expanded in accordance with the printed circuit by a package using a wire bonding technique and a lead frame. And a QFP (Quad Flat Package) system, which has been developed to a flip chip bonding system in which a Si chip is directly bonded to a printing base. By adopting the flip chip bonding method, the mounting density can be significantly increased, the loss occurring in the transmission line can be eliminated, and the Si chip can be operated on the substrate without impairing the performance of the Si chip itself. .
[0004]
These technologies are called COB (Chip on Board), COF (Chip on Flexible Board, or Chip on Flex), and are employed in portable electronic devices and flat displays that require thinness.
[0005]
The COB and COF techniques include a method of directly connecting an I / O pad of a Si chip to an electrode on a printed circuit board, and a method of bonding a chip to a base slope at a non-electrode portion and connecting both electrodes by wire bonding. There is a way.
[0006]
The former technique is advantageous for minimizing connection losses. Since the coefficient of thermal expansion of Si is extremely smaller than the coefficient of thermal expansion of polyimide or epoxy resin used for general printed circuit boards, the difference in thermal expansion between the two due to heat generation of the chip and changes in environmental temperature. Is generated. Since this distortion increases as the chip size increases, the size of the chip to which the present connection technology can be applied is restricted, and there has been a problem that the reliability of electrical connection is inferior to that of a lead frame or wire bonding.
[0007]
In order to cope with such a problem, attempts have been made to improve materials and structures so that the thermal expansion of the printed circuit board approaches that of Si. In particular, a structure in which a material having a low thermal expansion coefficient is embedded in the insulating layer of a printed circuit board to suppress the thermal expansion of the entire substrate is capable of controlling the thermal expansion coefficient over a wide range by selecting the material to be embedded. Promising. The embedding type includes a metal foil (metal core) having a low thermal expansion coefficient embedded in an insulating resin (for example, Non-Patent Document 1) and a low thermal expansion resin embedded in an insulating resin (for example, Non-Patent Document 1). There is 2).
[0008]
A manufacturing process of a metal core type (conventional example 1) multi-layer substrate base material will be described with reference to FIGS.
[0009]
As shown in FIG. 4A, first, a pilot hole (opening) 102 is formed at a position corresponding to a through-hole of the low-thermal-expansion metal foil (metal core) 101 alone. A
[0010]
Next, as shown in FIG. 4C, a through hole (through hole) 105 penetrating through the laminated
[0011]
When this technology is applied to an IVH substrate capable of via-on-via, a manufacturing process as shown in FIGS. 5A to 5E is assumed.
[0012]
As shown in FIG. 5A, first, a prepared hole (opening) 202 is formed at a position corresponding to a through hole of the low-thermal-
[0013]
Next, as shown in FIG. 5C, a non-penetrating via
[0014]
A manufacturing process of a low-thermal-expansion-resin sandwiching method (conventional example 2) for a substrate for a multilayer substrate will be described with reference to FIGS.
[0015]
As shown in FIG. 7A, a resin three-layer laminate 300 as shown in FIG. 7B is obtained by sandwiching an
[0016]
Next, as shown in FIG. 7C, via
[0017]
[Non-patent document 1]
“Development of Multilayer Substrate with Low Thermal Expansion” Nitto TechnicaI Report Vol. 36, no. 1 May 1998 [Non-Patent Document 2]
"Batch laminating base layer technology and high-speed multilayer substrate technology" Nagano Prefectural Institute of Technology Open University Technical Conference Latest high-performance multilayer substrate technology 2002.7.24
[Problems to be solved by the invention]
In the base material for a multi-layer substrate of the metal core system (FIG. 5), since the low thermal
[0019]
This is because the pattern of the low-thermal-
[0020]
FIG. 6 shows a state of misalignment when the via diameter is dv and the opening diameter of the
[0021]
In the base material for a multilayer substrate of the low thermal expansion resin sandwiching method (FIG. 7), it is not necessary to form an opening (prepared hole) having a diameter slightly larger than the via in the low thermal
[0022]
FIG. 8 shows a typical example. The diameter of the via
[0023]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and in a metal core type multilayer substrate, high alignment accuracy can be ensured, and the opening diameter of the low thermal expansion metal layer can be made closer to the via diameter. It is an object of the present invention to provide a multilayer wiring board, a substrate for a multilayer substrate, and a method of manufacturing the same, which can provide a sufficient effect of suppressing thermal expansion without causing a restriction in increasing the density and definition of vias.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a multi-layer substrate substrate according to the present invention includes an insulating base layer, a circuit conductor layer provided on one surface of the insulating base layer, and the insulating base layer. A circuit pattern is formed on the circuit conductor layer of the three-layer laminated material having the low thermal expansion metal layer provided on the other surface of the material layer, and the low thermal expansion metal layer of the three-layer laminated material has a diameter larger than a via hole. A pilot hole is formed, an adhesive layer is provided on the surface of the low thermal expansion metal layer, a via hole is formed through the insulating base material layer, the low thermal expansion metal layer, and the adhesive layer, and the via hole is formed. A conductive material that performs interlayer conduction is provided.
[0025]
In the base material for a multilayer substrate according to the present invention, both the circuit pattern and the prepared hole of the low-thermal-expansion metal layer are formed in the state of a three-layer laminated material including the circuit conductor layer, the insulating base material layer, and the low-thermal-expansion metal layer. Therefore, there is no alignment error between the circuit pattern and the lower hole of the low thermal expansion metal layer, and the opening diameter of the low thermal expansion metal layer can be made closer to the via diameter, thereby increasing the density and definition of vias. It is possible to miniaturize the prepared holes and vias without any restrictions.
[0026]
The substrate for a multilayer substrate according to the present invention includes a copper foil as the circuit conductor layer, a polyimide film as the insulating substrate layer, and Fe-Ni, Mo, Ta, Ti, Zr, as the low thermal expansion metal layer. A metal containing W as a main component and a thermoplastic polyimide can be used as the adhesive layer.
[0027]
Further, the base material for a multilayer substrate according to the present invention uses a thermoplastic resin for the insulating base material layer and the adhesive material layer, and sets the glass transition temperature of the thermoplastic resin constituting the insulating base material layer to the adhesiveness. It should be higher than the glass transition temperature of the thermoplastic resin constituting the material layer.
[0028]
Further, in the base material for a multilayer substrate according to the present invention, a liquid crystal polymer can be used as the heat-cleanable resin.
[0029]
In the multilayer wiring board according to the present invention, the multilayer substrate according to the above-described invention is used for at least one layer, and a multilayer substrate having a sufficient thermal expansion suppressing effect can be obtained.
[0030]
The method for producing a substrate for a multilayer substrate according to the present invention is characterized in that a three-layer laminate having a metal layer for a circuit on one side of an insulating substrate layer and a low thermal expansion metal layer on the other side is used as a starting material. A signal circuit in the circuit metal layer of the layer laminate, a step of forming a pilot hole having a diameter larger than the via hole in the low thermal expansion metal layer, and a step of forming an adhesive layer on the side of the low thermal expansion metal layer, Forming a via hole from the adhesive layer side; and providing a conductive material in the opened via hole.
[0031]
According to the method of manufacturing a substrate for a multilayer substrate according to the present invention, a three-layer laminate having a metal layer for a circuit on one surface of an insulating substrate layer and a low thermal expansion metal layer on the other surface is used as a starting material, Since the signal circuit is formed in the circuit metal layer of the starting material and the pilot hole is formed in the low thermal expansion metal layer, no alignment error occurs between the circuit pattern of the signal circuit and the lower hole of the low thermal expansion metal layer. The opening diameter of the metal layer can be made close to the via diameter, and there is no restriction in increasing the density and definition of the via, and the pilot hole and the via can be miniaturized.
[0032]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows one embodiment of a substrate for a multilayer substrate according to the present invention.
[0033]
The
[0034]
Then, an
[0035]
Since the
[0036]
The insulating
[0037]
In addition, by using a polyimide-based material for the
[0038]
As shown in FIG. 2, the multilayer substrate having the fine circuit can be easily controlled by arbitrarily controlling the coefficient of thermal expansion by laminating the
[0039]
The
[0040]
Also, by sandwiching a high thermal expansion material instead of a low thermal expansion material, the thermal expansion coefficient of the entire base material can be increased, and it can be widely matched with various components mounted on the wiring board.
[0041]
Next, a manufacturing process of the multilayer wiring board according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0042]
A three-layer laminated material, which is a starting material for a substrate for a multilayer substrate, is produced as follows. First, a precursor of a polyimide made of polyamic acid is applied to a 45 wt% Fe-Ni alloy foil and baked, so that the Fe-
[0043]
Ni and Cu were sequentially sputtered on the
[0044]
The above is the same as the manufacturing method of a general copper clad laminated base material (CCL: Copper Clad Lamination). The first step is sometimes called a casting method, and the subsequent steps are sometimes called a metallizing method.
[0045]
In this manufacturing method, the choice of low expansion metal material is wide, and it is possible to use an alloy “Invar” in which Mn and carbon are added to Ni—Fe, and low thermal expansion metals such as Mo, Ta, Ti, Zr, and W. it can. Since the coefficient of thermal expansion is particularly low and an etching technique is established, an Fe / Ni-based alloy is effective.
[0046]
Since the formation of a plating film is widely performed industrially on the Fe—Ni alloy, a three-layer laminate material is formed by plating Fe—Ni and Cu on the front and back surfaces of the
[0047]
As the insulating base material layer, instead of the
[0048]
As shown in FIG. 3C, the
[0049]
Next, as shown in FIG. 3D, a
[0050]
A thermoplastic material other than polyimide can be used as the adhesive. Examples of such candidates include PEEK (Poly Ether Ether Keton), PEI (Poly Ether Imide), and a liquid crystal polymer.
[0051]
In particular, a liquid crystal polymer is a material that has received attention because of its small transmission loss in a high-frequency signal region. The glass transition of the material used for the adhesive layer in which both the insulating base layer and the adhesive layer of the four layers (copper foil layer / insulating layer / Fe—Ni alloy layer / adhesive layer) of the present invention are composed of liquid crystal polymer Selecting a material so that the temperature is lower than that of the insulating layer can also be effectively used in the present invention.
[0052]
Next, as shown in FIG. 3 (e), a laser was applied from the adhesive layer side to the copper foil layer / insulating layer (polyimide film 22) / Fe—Ni alloy layer / adhesive layer. Irradiation opened a via
[0053]
In the via portion, the
[0054]
If necessary, a part of the surface copper foil may be penetrated to improve the filling property of the conductive material into the via. Also in the present embodiment, a small-
[0055]
Next, as shown in FIG. 3F, the
[0056]
As described above, the filled
[0057]
As shown in FIGS. 3 (g) and 3 (h), a plurality of (three) multi-layer
[0058]
As a result, in the IVH multilayer wiring board using the metal core type substrate for a multilayer substrate, a sufficient effect of suppressing thermal expansion can be obtained without restricting the density and definition of vias.
[0059]
【The invention's effect】
As can be understood from the above description, the substrate for a multilayer substrate according to the present invention has a circuit pattern and a low thermal expansion in a state of a three-layer laminated material including a circuit conductor layer, an insulating substrate layer, and a low thermal expansion metal layer. Since both the lower holes of the metal layer are formed, no alignment error occurs between the circuit pattern and the lower hole of the low thermal expansion metal layer, and the opening diameter of the low thermal expansion metal layer can be made closer to the via diameter, There is no restriction on increasing the density and definition of vias, and it is possible to reduce the size of prepared holes and vias, and to obtain a sufficient effect of suppressing thermal expansion.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of a base material for a multilayer substrate according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing one embodiment of a multilayer wiring board according to the present invention.
FIGS. 3A to 3I are diagrams illustrating a process for manufacturing a multilayer substrate and a multilayer wiring board according to one embodiment.
4 (a) to 4 (e) are diagrams showing a manufacturing process of a base material for a multilayer substrate of Conventional Example 1. FIG.
5 (a) to 5 (e) are views showing a process for manufacturing a substrate for an IVH multilayer wiring board of Conventional Example 1. FIG.
FIG. 6 is a diagram showing a misalignment in Conventional Example 1.
7 (a) to 7 (f) are views showing a manufacturing process of a base material for a multilayer substrate according to Conventional Example 2. FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a via shape defect in Conventional Example 2.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
26
29
Claims (6)
前記3層積層板の前記回路用金属層に信号回路を、前記低熱膨張金属層にビアホールより大きい口径の下穴を形成する工程と、
前記低熱膨張金属層の側に接着材層を形成する工程と、
前記接着材層側からビアホールを開口する工程と、
開口した前記ビアホールに導電性材料を設ける工程と、
を含む多層基板用基材の製造方法。Starting from a three-layer laminate having a circuit metal layer on one side of the insulating base material layer and a low thermal expansion metal layer on the other side,
Forming a signal circuit in the circuit metal layer of the three-layer laminate and a pilot hole having a diameter larger than the via hole in the low thermal expansion metal layer;
Forming an adhesive layer on the side of the low thermal expansion metal layer,
Opening a via hole from the adhesive layer side,
Providing a conductive material in the opened via hole;
A method for producing a substrate for a multilayer substrate, comprising:
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100761644B1 (en) * | 2005-07-27 | 2007-09-27 | 주식회사 엘지화학 | Metallic laminate and method for preparing the same |
US7926175B2 (en) * | 2005-04-07 | 2011-04-19 | Fujikura Ltd. | Wiring board, multilayer wiring board, and method for manufacturing the same |
WO2014046014A1 (en) * | 2012-09-20 | 2014-03-27 | 株式会社クラレ | Circuit board and method for manufacturing same |
-
2003
- 2003-05-13 JP JP2003134729A patent/JP2004342686A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7926175B2 (en) * | 2005-04-07 | 2011-04-19 | Fujikura Ltd. | Wiring board, multilayer wiring board, and method for manufacturing the same |
KR100761644B1 (en) * | 2005-07-27 | 2007-09-27 | 주식회사 엘지화학 | Metallic laminate and method for preparing the same |
WO2014046014A1 (en) * | 2012-09-20 | 2014-03-27 | 株式会社クラレ | Circuit board and method for manufacturing same |
KR20150058352A (en) * | 2012-09-20 | 2015-05-28 | 가부시키가이샤 구라레 | Circuit board and method for manufacturing same |
JPWO2014046014A1 (en) * | 2012-09-20 | 2016-08-18 | 株式会社クラレ | Circuit board and manufacturing method thereof |
US9439303B2 (en) | 2012-09-20 | 2016-09-06 | Kuraray Co., Ltd. | Circuit board and method for manufacturing same |
KR102082536B1 (en) * | 2012-09-20 | 2020-02-27 | 주식회사 쿠라레 | Circuit board and method for manufacturing same |
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