JP2005056921A - Multilevel wiring board and its manufacturing process - Google Patents

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Takuo Watanabe
拓生 渡邉
Nobuo Matsumura
宣夫 松村
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high reliability multilayer wiring board having two or more wiring layers in which excellent bonding is ensured between the wiring layer and an interlayer insulation layer and via connection is carried out surely between the wiring layers. <P>SOLUTION: The multilayer wiring board has at least two wiring layers and at least one interlayer insulation layer provided with through holes filled with a material containing a metal in order to connect the wiring layers wherein the interlayer insulation layer contains at least polyimide silicon based resin. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は多層配線基板に関する。特に、高性能の電子機器、とりわけ小型軽量化に好適な、微細なビアを有する高集積度で高信頼性のフレキシブル多層配線基板に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、配線基板を高密度化するには、配線基板を多層化して、各層を層間絶縁層に微細なビアを設けることにより接続する方法があった。ビアを通じて各配線層を接続するためには、例えば図1で示したように層間絶縁層1をドリルやレーザーにより孔をあけ、その孔の内壁にメッキ3を施して上下配線を接続する方法がある(特許文献1参照)。しかしこの方法は、孔あけ工程やメッキ工程が煩雑で生産性が悪く、またビアを小さくすることが困難であるために高集積化が難しい。特にドリルやレーザーでの孔あけは、配線の高集積化が進みビアの数が増えると孔開けにかかる時間が増え、コストが上がる。この問題を改善するために、ビアを一つ一つあけるのではなくウェットエッチングなどにより一度に開ける方法が提案されている(特許文献2参照)。しかしこの方法でもウェットエッチングで孔を開けるためにはレジストをパターニングしてマスクを形成してからウェットエッチングを行い、その後レジストを剥離するために工程の煩雑さの根本的改善には到っていない。さらには出来上がった多層基板の層間は薄いメッキ膜によって接続されているために接続信頼性が低いという問題があった。この点を解決するために種々の方法が検討されている。例えば、図2に示したように配線基板上に金属を含む導電性の材料で突起を形成し、その突起により層間絶縁層を貫通することにより配線層を接続する方法が考案されている(特許文献3)。この方法によれば、突起による貫通で微細なビアの孔開けと接続を同時に行うことが出来る。また、形成されたビアは内部が金属により充填されており、薄いメッキ膜により接続された一般的なビア接続に比較して接続信頼性も高い。
【0003】
【特許文献1】
特開平2000−349412号公報(第2頁)
【0004】
【特許文献2】
特開平2003−142823号公報(第2頁)
【0005】
【特許文献3】
特開平2002−359471号公報(第2頁)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、導電性の突起により絶縁層を貫通して多層配線の層間接続を形成する方法は、従来の多層配線形成方法に比べて簡便な方法で接続信頼性の高いビア接続が得られる。しかし、これらの方法によりフレキシブル多層配線基板を製造する場合においては、この導電性の突起による貫通工程が困難となる。リジッド多層配線基板の場合には、貫通する絶縁層は硬化前の柔軟で孔のあけやすいプリプレグであるか、または液状の樹脂であって、金属を含む導電性の突起で貫通することは容易であり、また積層して加熱することで貫通、ビア接続と同時にプリプレグを硬化して配線層を接着することが可能である。しかしフレキシブル多層配線基板の場合には、絶縁層として用いられる材料はポリイミドフィルムに代表される強靱なフィルムであり、高温高圧をかけて貫通させる必要がある。積層により配線層同士を接着するためには、ポリイミドフィルム自身には接着性が無いためにフィルム表面には接着剤層を形成する必要があるが、従来の接着剤では貫通時の高温高圧で剥離やズレが生じる、あるいはバリや打ち抜き屑が発生する等の問題があった。さらにはビア貫通および積層の熱プレスに耐えるだけの十分な耐熱性が得られなかった。本発明はこのような問題点を解決すべく、金属を含む導電性の突起により絶縁層を貫通してフレキシブル多層配線基板を形成するのに好適な、層間絶縁層およびその接着剤を提供する。
【0007】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、少なくとも2つの配線層および少なくとも1つの層間絶縁層を持ち、層間絶縁層に貫通孔が設けられ、貫通孔が金属を含む材料で充填されることによりそれぞれの配線層が接続された多層配線基板であって、層間絶縁層が少なくともポリイミドシリコーン系樹脂を含有することを特徴とする多層配線基板である。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明は、少なくとも2つの配線層および少なくとも1つの層間絶縁層を持ち、層間絶縁層に貫通孔が設けられ、貫通孔が金属を含む材料で充填されることによりそれぞれの配線層が接続された多層配線基板であって、層間絶縁層が少なくともポリイミドシリコーン系樹脂を含有する多層配線基板である。
【0009】
本発明における配線層は、金属層をフォトリソグラフィー技術等を用いたエッチングなどにより金属層の配線パターンが形成された電気回路であり、15〜150μm、より好ましくは20〜100μmピッチの回路パターンを有する。金属としては金、銀、銅、ニッケル、アルミニウム等、通常配線用材料として用いられる金属のいずれも使用できるが、導電性と材料コストの点から銅が最も好適である。
【0010】
本発明における層間絶縁層は、少なくともポリイミドシリコーン系樹脂を含むことが必要である。ポリイミドシリコーン系樹脂は、耐熱性が高く、熱プレス工程により高い強度で接着することが出来る。
【0011】
ポリイミドシリコーン系樹脂は、テトラカルボン酸と、ジアミンとして少なくともシロキサン系ジアミンを含み、シロキサン系ジアミンは、ジアミン中20モル%以上含むことが望ましい。
【0012】
上記シロキサン系ジアミンとしては、次の一般式(1)で表されるものが挙げられる。
【0013】
【化2】

Figure 2005056921
【0014】
ただし、式中nは1以上の整数を示す。また、RおよびRは、それぞれ同一または異なって、低級アルキレン基またはフェニレン基を示し、R、R、RおよびRは、それぞれ同一または異なって、低級アルキル基、フェニル基またはフェノキシ基を示す。
【0015】
一般式(1)で表されるシロキサン系ジアミンの具体例としては、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ビス(4−アミノフェニル)ジシロキサン、1,1,3,3−テトラフェノキシ−1,3−ビス(4−アミノエチル)ジシロキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサメチル−1,5−ビス(4−アミノフェニル)トリシロキサン、1,1,3,3−テトラフェニル−1,3−ビス(2−アミノエチル)ジシロキサン、1,1,3,3−テトラフェニル−1,3−ビス(3−アミノプロピル)ジシロキサン、1,1,5,5−テトラフェニル−3,3−ジメチル−1,5−ビス(3−アミノプロピル)トリシロキサン、1,1,5,5−テトラフェニル−3,3−ジメトキシ−1,5−ビス(4−アミノブチル)トリシロキサン、1,1,5,5−テトラフェニル−3,3−ジメトキシ−1,5−ビス(5−アミノペンチル)トリシロキサン、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ビス(2−アミノエチル)ジシロキサン、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ビス(3−アミノプロピル)ジシロキサン、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ビス(4−アミノブチル)ジシロキサン、1,3−ジメチル−1,3−ジメトキシ−1,3−ビス(4−アミノブチル)ジシロキサン、1,1,5,5−テトラメチル−3,3−ジメトキシ−1,5−ビス(2−アミノエチル)トリシロキサン、1,1,5,5−テトラメチル−3,3−ジメトキシ−1,5−ビス(4−アミノブチル)トリシロキサン、1,1,5,5−テトラメチル−3,3−ジメトキシ−1,5−ビス(5−アミノペンチル)トリシロキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサメチル−1,5−ビス(3−アミノプロピル)トリシロキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサエチル−1,5−ビス(3−アミノプロピル)トリシロキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサプロピル−1,5−ビス(3−アミノプロピル)トリシロキサンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。上記シロキサン系ジアミンは単独でも良く、2種以上を混合しても良い。
【0016】
シロキサン系ジアミン以外のジアミン成分として、例えば脂肪族ジアミン、環状炭化水素を含む脂環式ジアミン、芳香族環又は芳香族複素環を含む芳香族ジアミンなどのジアミンを混合して用いることができる。
【0017】
脂環式ジアミンの具体例としては、1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、4,4´−ジアミノ−3,3´−ジメチルジシクロヘキシルメタン、4,4´−ジアミノ−3,3´−ジメチルジシクロヘキシルなどが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【0018】
芳香族ジアミンの具体例としては、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、4,4´−ジアミノジフェニルエーテル、3,3´−ジアミノジフェニルエーテル、3,4´−ジアミノジフェニルエーテル、4,4´−ジアミノジフェニルスルホン、3,3´−ジアミノジフェニルメタン、4,4´−ジアミノジフェニルメタン、4,4´−ジアミノジフェニルサルファイド、2,5−ジアミノトルエン、o−トリジン、3,3´−ジメチル−4,4´−ジアミノジフェニルメタン、4,4´−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、ジアミノベンズアニリドなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。耐熱性の点から、シロキサンジアミン以外のジアミンとしては芳香族ジアミンを用いるのが好ましい。
【0019】
テトラカルボン酸成分としては、テトラカルボン酸二無水物が挙げられ、例えば、環状炭化水素を持つ脂環式テトラカルボン酸二無水物、芳香族環又は芳香族複素環を含む芳香族テトラカルボン酸二無水物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0020】
脂環式テトラカルボン酸二無水物の具体例としては、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,5−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−ビシクロヘキセンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−C]フラン−1,3−ジオンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0021】
芳香族テトラカルボン酸二無水物の具体例としては、3,3´,4,4´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2´,3,3´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3´,4,4´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2´,3,3´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3´,4´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、3,3´,4,4´−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3´,4,4´−ビフェニルトリフルオロプロパンテトラカルボン酸二無水物、3,3´,4,4´−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,3″,4,4″−パラターフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3″,4,4″−メタターフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、1,2,7,8−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物、4,4´−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。耐熱性の点から、芳香族テトラカルボン酸二無水物を用いるのが好ましい。
【0022】
本発明において、ポリイミドシリコーンは公知の方法によって合成される。例えば、テトラカルボン酸成分とジアミン成分を選択的に組み合わせ、上記所定のモル比で、溶媒中で0〜80℃で反応させることにより合成することができる。
【0023】
このときポリマー鎖末端を封止するためにモノアミン、もしくはジカルボン酸またはその無水物を用いることも出来る。モノアミン、もしくはジカルボン酸またはその無水物は、テトラカルボン酸二無水物、ジアミンと同時に仕込んで反応させても良く、また、テトラカルボン酸二無水物、ジアミンを反応させ、重合した後に添加して反応させても良い。また、ポリイミドシリコーンの物性を改良する目的で、架橋基を有するモノアミン、もしくはジカルボン酸またはその無水物を用いて末端を封止し、ポリマー鎖末端に架橋基を導入することも出来る。架橋基としては、反応性の不飽和結合、特に3重結合を有するものが望ましく、特に好ましいものアセチレン基、シアノ基である。
【0024】
ポリイミドシリコーン合成の溶媒としては、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などのアミド系極性溶媒、また、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、ε−カプロラクトンなどのラクトン系極性溶媒、他には、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メチルカルビトール、エチルカルビトールなどを挙げることができる。これらは単独で用いても良いし、2種以上を混合して用いても良い。
【0025】
またこれら溶媒は、ポリイミドシリコーンの濃度が好ましくは5〜60重量%となるように、さらに好ましくは10〜40重量%となるように混合する。
【0026】
合成されたポリイミドシリコーン溶液は、そのまま塗布溶液として用いることが出来る。また、合成したポリイミドシリコーン溶液を、アルコールや水などで再沈殿・乾燥させることでポリイミドシリコーンを固形として取り出し、合成時の溶媒とは異なる溶媒に再溶解して塗布溶液としても良い。
【0027】
また、これらのポリイミドシリコーン溶液中に有機あるいは無機からなる微粒子、フィラーなどを添加しても良い。微粒子、フィラーの具体例としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、石英粉、炭酸マグネシウム、炭酸カリウム、硫酸バリウムなどが挙げられる。
【0028】
本発明におけるポリイミドシリコーンを含む層間絶縁層は、その膜厚の50%以上が芳香族ポリイミド樹脂からなり、そしてその少なくとも片面の表層がポリイミドシリコーン系樹脂で構成されていることが望ましい。もちろん両面の表層が該樹脂で構成されていても良い。芳香族ポリイミドとは、芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンを主成分とし、全テトラカルボン酸二無水物中、芳香族テトラカルボン酸二無水が90mol%以上、且つ全ジアミン中芳香族ジアミンが90mol%以上であるものを指す。
【0029】
芳香族テトラカルボン酸二無水物および芳香族ジアミンの具体例としては、前述のポリイミドシリコーンの成分として挙げた芳香族テトラカルボン酸二無水物および芳香族ジアミンと同じものを使用することが出来る。
【0030】
芳香族ポリイミドのフィルムの表面にポリイミドシリコーン層を形成する方法としては、芳香族ポリイミドフィルムの表面に、ポリイミドシリコーン溶液を塗布する方法でも良いし、多重の口金を用いて芳香族ポリイミドとポリイミドシリコーンを多層流延して同時に製膜することも出来る。
【0031】
芳香族ポリイミドフィルムの表面にポリイミドシリコーンを塗布する場合には、芳香族ポリイミドフィルムとポリイミドシリコーンの接着性を改善するために必要に応じて放電処理などによる表面処理を行うことができる。放電処理とは、大気圧付近で放電するいわゆる常圧プラズマ処理、コロナ放電処理、または低温プラズマ処理などが施されるものであることが好ましい。これらの処理を施すことによって、芳香族ポリイミドフィルムと、ポリイミドシリコーン層との接着性を大幅に向上させることができる。
【0032】
本発明における多層配線基板は、層間絶縁層に設けられた貫通孔が、金属を含む材料で充填されることにより配線層が接続されている。この金属材料で充填された貫通孔は、配線層上にある突起で層間絶縁層を貫通することにより形成出来る。突起は金属を含む材料によって形成されていることが好ましい。突起に用いられる金属材料は、導電性の点から銅、銀などが好適である。また突起は、金属のみで形成されていても良いし、導電性や絶縁層を貫通するための強度を損なわない限り金属以外の材料が含まれていても良い。また突起を形成する方法としては、例えば、マスクエッチングにより形成する方法、金属ペーストの印刷による方法などが挙げられる。
【0033】
次に本発明の多層基板を製造する方法の例を図3に沿って説明する。図3(a)に示した耐熱性樹脂フィルム5、好ましくは芳香族ポリイミドフィルムからなる耐熱性樹脂フィルム5の両面に、ポリイミドシリコーンを主成分とする樹脂からなる接着剤溶液を塗布、乾燥し、接着剤層6を形成し、図3(b)に示す第一の層間絶縁層7を得る。塗布はロールコーター、スリットコーター、コンマコーターなど、一般的に用いられる方法で行う。乾燥は80℃〜180℃において溶媒を乾燥させる。ポリイミドシリコーンを主成分とする樹脂が、ポリアミド酸などのポリイミド前駆体構造を持つものである場合には、乾燥後に200℃〜300℃で熱処理を行い、ポリアミド酸をイミド化させておくことが望ましい。次に、この第一の層間絶縁層7に金属突起8を有する第一の金属箔9を圧着し、図3(c)に示すように金属突起で耐熱性樹脂フィルムを貫通する。ポリイミドシリコーン系の樹脂を用いることで、第1の金属箔と耐熱性樹脂フィルムを強固に接着することが出来る。またポリイミドシリコーン系樹脂を用いることで、貫通時にバリや打ち抜き屑が発生せず、良好な貫通性が得られる。次に図3(d)のように、貫通した金属突起8が表面に露出している層間絶縁層7側に、第2の金属箔10を圧着する。この時、好ましくは真空中で行い、300℃〜400℃の高温をかけることにより金属突起と金属箔の間が強固に接合され、信頼性の高いビア接続が形成される。同時に接着剤層6と第2の金属箔10の間が強く接着される。ポリイミドシリコーン系樹脂を用いることで300℃〜400℃という高温で圧着を行っても接着剤の熱分解、ズレを起こさず、また揮発物の発生もなく優れた接着性が得られる。耐熱性樹脂フィルムの金属突起による貫通と、金属突起と第2の金属箔の接続は、上述のように2段階で行っても良いが、一度の熱圧着により同時に行うことも出来る。
【0034】
次に図3(e)のように第1の金属箔9および第2の金属箔10をエッチング加工することによりそれぞれ第1の配線パターン11と第2の配線パターン12を形成する。図3(f)はこの第1の配線パターン12側に、ポリイミドシリコーン接着剤層6を両面に塗布した耐熱性樹脂フィルム5からなる第2の層間絶縁層13を積層したところである。さらに図3(g)のように金属突起8を形成した第3の金属箔14を積層、熱圧着することにより、金属突起による層間絶縁層の貫通と、金属突起と第1の配線パターンとの接続を行う。第2の層間絶縁13の積層と、金属突起を形成した第3の金属層14の接合は上述度の熱圧着で同時に行っても良いを第3の金属箔をエッチング加工することにより、第3の配線パターン15が得られ、以上の工程で図3(h)に示すような3層の配線を持つ多層フレキシブル基板が得られる。さらに以上の図3(f)〜(h)の工程を繰り返すことで、配線層の積層数を増やすことも出来る。
【0035】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下の説明で、接着性、耐湿熱試験、スズメッキ後の熱負荷試験、ハンダリフロー性、反り、加工性は次の方法で評価および測定を行った。
【0036】
実施例1
温度計、乾燥窒素導入口、温水・冷却水による加熱・冷却装置、および攪拌装置を付した反応釜にN,N−ジメチルアセトアミド 4331gを入れ、窒素気流下でビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン 248.5g(1mol)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル 200.2g(1mol)を溶解させた後、3,3´,4,4´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物 612.2g(1.9mol)、ピロメリット酸二無水物 21.8g(0.1mol)を加え、30℃で1時間攪拌後、60℃で5時間攪拌して反応させたことにより、20重量%ポリイミドシリコーン前駆体溶液を得た。
【0037】
ポリイミドフィルム“カプトン”50EN((株)東レデュポン製)の両面にAr雰囲気中で低温プラズマ処理し、ポリイミドシリコーン前駆体溶液をバーコーターで塗布した。100℃で5分、さらに130℃で10分乾燥した。乾燥後の膜厚は各面6μmであった。該塗工品を290℃で30分加熱処理を行い、イミド化および残存溶媒の除去を行った。
【0038】
銅30μm/エッチングバリア膜/銅12μmからなる多層金属箔を用意した。両面にフォトレジストの塗布を行い、30μmの銅側のフォトレジストをマスク露光、現像を施し、直径30μmの円形が複数配列されたパターンを形成した。そのフォトレジストパターンをエッチングマスクとして塩化鉄系の銅エッチング液で30μm厚さの銅をエッチングし、高さ30μmでボトム面が直径50μm、トップ面が直径30μmの円錐台形の銅突起を形成した。これにより12μmの銅箔上にエッチングバリア膜を介して30μm高さの銅突起が形成された、銅突起付き銅箔Aを形成した。この銅突起付き銅箔と、ポリイミドシリコーンを塗布した“カプトン”フィルムと、突起のない12μm銅箔Bをこの順で積層し、真空中で350℃で加熱加圧することにより、銅突起でポリイミドフィルムを貫通し、銅箔Bと接合を形成した。同時にポリイミドシリコーン接着剤層により銅箔A、Bは強固に接着された。
【0039】
銅箔A、Bにレジスト塗布、パターニングし、塩化銅でエッチングすることにより両面に配線パターンを形成し、両面の配線パターンが銅突起で貫通されたビアにより接合されている両面フレキシブル配線基板を得た。
【0040】
銅箔とポリイミドシリコーン系接着層の接着強度を測定したところ、10N/cmであり、350℃の高温で接着して熱分解、膨れなどの発生は見られず強固に接着されていた。また、銅突起によるポリイミドフィルムとポリイミドシリコーンの貫通性は良好であり、バリや打ち抜き屑の発生無く、銅突起と銅箔Bは良好に接続されていた。
【0041】
比較例1
酸としてダイマー酸PRIPOL1009(ユニケマ社製)およびアジピン酸を用い、酸/アミン比をほぼ等量の範囲で、酸/アミン反応物、消泡剤および1%以下のリン酸触媒を加え、反応体を調製した。この反応体を、140℃、1時間撹拌加熱後、205℃まで昇温し、約1.5時間撹拌した。約2kPaの真空下で、0.5時間保持し、温度を低下させた。最後に、酸化防止剤を添加し、重量平均分子量20000、酸価10のポリアミド樹脂を取り出した。
【0042】
このポリアミド樹脂と硬化剤としてHP4032(大日本インキ化学(株)製)15重量部、および”ショウノール”BKS−316(昭和高分子(株)製)35重量部、”ショウノール”CKM−908(昭和高分子(株)製)5重量部からなる原料を濃度23重量%となるようにイソプロピルアルコール/ベンジルアルコール/モノクロルベンゼン混合溶媒に30℃で攪拌しエポキシ樹脂を主成分とする溶液を作製した。
【0043】
接着剤層としてこのエポキシ樹脂溶液を使用した他は実施例1と同様の工程を行い、両面の配線パターンが銅突起で貫通されたビアにより接合されている両面フレキシブル配線基板を得た。
【0044】
銅箔とポリイミドシリコーン接着剤の接着強度を測定したところ、4N/cmであり実用に耐えず、350℃の高温圧着によりエポキシ樹脂が熱分解して、膨れが発生しており、随所に剥がれが見られた。また、銅突起によりエポキシ樹脂を貫通した部分には打ち抜き屑が残り、銅突起と銅箔Bの接合部分の間に入り込んで電気的接続が不完全になっていた。
【0045】
【発明の効果】
本発明は、上述のごとく構成したので、金属材料の突起で層間絶縁層を貫通させて上下配線層の接続を取ることによって製造された多層配線基板は、良好な貫通性を示し、電気的接続性に優れ、また配線層と層間絶縁層が強固に接着した高信頼性を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の方法によるフレキシブル配線基板の上下間の配線層を接続する方法について示した工程図である。
【図2】改良された従来の方法によるフレキシブル配線基板の上下間の配線層を接続する方法について示した工程図である。
【図3】本発明の方法によるフレキシブル配線基板の上下間の配線層を接続する方法について示した工程図である。
【符号の説明】
1・・・層間絶縁層
2・・・金属箔
3・・・メッキ層
4・・・金属材料による突起
5・・・耐熱性樹脂フィルム
6・・・接着剤層
7・・・第1の層間絶縁層
8・・・金属突起
9・・・第1の金属箔
10・・・第2の金属箔
11・・・第1の配線パターン
12・・・第2の配線パターン
13・・・第2の層間絶縁層
14・・・第3の金属箔
15・・・第3の配線パターン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multilayer wiring board. In particular, the present invention relates to a high-performance electronic device, in particular, a highly integrated and highly reliable flexible multilayer wiring board having fine vias suitable for reduction in size and weight.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to increase the density of a wiring board, there is a method in which the wiring board is multilayered and each layer is connected by providing fine vias in an interlayer insulating layer. In order to connect each wiring layer through the via, for example, as shown in FIG. 1, a method is used in which a hole is formed in the interlayer insulating layer 1 with a drill or a laser, and the inner wall of the hole is plated 3 to connect the upper and lower wirings. Yes (see Patent Document 1). However, this method is difficult to achieve high integration because the drilling process and plating process are complicated, productivity is low, and it is difficult to reduce the via. In particular, drilling with a drill or laser increases the wiring integration and the number of vias increases, so the time required for drilling increases and the cost increases. In order to improve this problem, a method has been proposed in which vias are not opened one by one but by wet etching or the like (see Patent Document 2). However, even in this method, in order to make a hole by wet etching, a resist is patterned and a mask is formed, then wet etching is performed, and then the resist is peeled off. . Furthermore, since the layers of the completed multilayer substrate are connected by a thin plating film, there is a problem that connection reliability is low. Various methods have been studied in order to solve this problem. For example, as shown in FIG. 2, a method of connecting a wiring layer by forming a protrusion with a conductive material including a metal on a wiring board and penetrating an interlayer insulating layer by the protrusion is devised (patent) Reference 3). According to this method, it is possible to simultaneously drill and connect a fine via through the protrusion. Further, the formed via is filled with metal, and the connection reliability is high as compared with a general via connection connected by a thin plating film.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-349412 (2nd page)
[0004]
[Patent Document 2]
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-142823 (page 2)
[0005]
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-359471 (2nd page)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the method of forming the interlayer connection of the multilayer wiring by penetrating the insulating layer by the conductive protrusion can provide a via connection with high connection reliability by a simpler method than the conventional multilayer wiring formation method. . However, in the case of manufacturing a flexible multilayer wiring board by these methods, the penetration process by this conductive protrusion becomes difficult. In the case of a rigid multilayer wiring board, the insulating layer that penetrates is a prepreg that is flexible and easily drilled, or is a liquid resin, and it is easy to penetrate with a conductive protrusion containing metal. In addition, by laminating and heating, it is possible to cure the prepreg and bond the wiring layer simultaneously with the penetration and via connection. However, in the case of a flexible multilayer wiring board, the material used as the insulating layer is a tough film typified by a polyimide film and needs to be penetrated by applying high temperature and pressure. In order to bond the wiring layers together by lamination, it is necessary to form an adhesive layer on the film surface because the polyimide film itself is not adhesive, but with conventional adhesives it is peeled off at high temperature and high pressure during penetration There have been problems such as occurrence of misalignment and / or burrs and punching waste. Furthermore, sufficient heat resistance sufficient to withstand via penetration and laminated hot pressing could not be obtained. In order to solve such a problem, the present invention provides an interlayer insulating layer and an adhesive thereof suitable for forming a flexible multilayer wiring board by penetrating the insulating layer by a conductive protrusion containing metal.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention has at least two wiring layers and at least one interlayer insulating layer, the interlayer insulating layer is provided with a through hole, and the through hole is filled with a metal-containing material to connect the respective wiring layers. In this multilayer wiring board, the interlayer insulating layer contains at least a polyimide silicone resin.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention has at least two wiring layers and at least one interlayer insulating layer, the interlayer insulating layer is provided with a through hole, and the through hole is filled with a metal-containing material to connect the respective wiring layers. A multilayer wiring board, wherein the interlayer insulating layer contains at least a polyimide silicone resin.
[0009]
The wiring layer in the present invention is an electric circuit in which a metal layer wiring pattern is formed by etching using a photolithography technique or the like, and has a circuit pattern with a pitch of 15 to 150 μm, more preferably 20 to 100 μm. . As the metal, any of metals normally used as wiring materials such as gold, silver, copper, nickel, and aluminum can be used, but copper is most preferable from the viewpoint of conductivity and material cost.
[0010]
The interlayer insulating layer in the present invention needs to contain at least a polyimide silicone resin. The polyimide silicone resin has high heat resistance and can be bonded with high strength by a hot press process.
[0011]
The polyimide silicone resin preferably contains tetracarboxylic acid and at least a siloxane diamine as a diamine, and the siloxane diamine is preferably contained in an amount of 20 mol% or more in the diamine.
[0012]
As said siloxane type diamine, what is represented by following General formula (1) is mentioned.
[0013]
[Chemical 2]
Figure 2005056921
[0014]
In the formula, n represents an integer of 1 or more. R 1 And R 2 Are the same or different and each represents a lower alkylene group or a phenylene group; 3 , R 4 , R 5 And R 6 Are the same or different and each represents a lower alkyl group, a phenyl group or a phenoxy group.
[0015]
Specific examples of the siloxane diamine represented by the general formula (1) include 1,1,3,3-tetramethyl-1,3-bis (4-aminophenyl) disiloxane, 1,1,3,3 -Tetraphenoxy-1,3-bis (4-aminoethyl) disiloxane, 1,1,3,3,5,5-hexamethyl-1,5-bis (4-aminophenyl) trisiloxane, 1,1, 3,3-tetraphenyl-1,3-bis (2-aminoethyl) disiloxane, 1,1,3,3-tetraphenyl-1,3-bis (3-aminopropyl) disiloxane, 1,1, 5,5-tetraphenyl-3,3-dimethyl-1,5-bis (3-aminopropyl) trisiloxane, 1,1,5,5-tetraphenyl-3,3-dimethoxy-1,5-bis ( 4-aminobutyl) trisiloxane, 1 1,5,5-tetraphenyl-3,3-dimethoxy-1,5-bis (5-aminopentyl) trisiloxane, 1,1,3,3-tetramethyl-1,3-bis (2-aminoethyl) ) Disiloxane, 1,1,3,3-tetramethyl-1,3-bis (3-aminopropyl) disiloxane, 1,1,3,3-tetramethyl-1,3-bis (4-aminobutyl) ) Disiloxane, 1,3-dimethyl-1,3-dimethoxy-1,3-bis (4-aminobutyl) disiloxane, 1,1,5,5-tetramethyl-3,3-dimethoxy-1,5 -Bis (2-aminoethyl) trisiloxane, 1,1,5,5-tetramethyl-3,3-dimethoxy-1,5-bis (4-aminobutyl) trisiloxane, 1,1,5,5- Tetramethyl-3,3-dimethoxy-1,5 Bis (5-aminopentyl) trisiloxane, 1,1,3,3,5,5-hexamethyl-1,5-bis (3-aminopropyl) trisiloxane, 1,1,3,3,5,5- Hexaethyl-1,5-bis (3-aminopropyl) trisiloxane, 1,1,3,3,5,5-hexapropyl-1,5-bis (3-aminopropyl) trisiloxane, and the like, It is not limited to these. The siloxane diamine may be used alone or in combination of two or more.
[0016]
As a diamine component other than the siloxane-based diamine, for example, a diamine such as an aliphatic diamine, an alicyclic diamine containing a cyclic hydrocarbon, an aromatic diamine containing an aromatic ring or an aromatic heterocyclic ring can be mixed and used.
[0017]
Specific examples of the alicyclic diamine include 1,3-diaminocyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldicyclohexylmethane, 4,4′-diamino-3,3. Examples include, but are not limited to, '-dimethyldicyclohexyl.
[0018]
Specific examples of the aromatic diamine include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, and 4,4′-diaminodiphenyl. Sulfone, 3,3′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 2,5-diaminotoluene, o-tolidine, 3,3′-dimethyl-4,4′- Diaminodiphenylmethane, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, 2 , 2-Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluo Propane, although such diamino benzanilide include, without being limited thereto. From the viewpoint of heat resistance, aromatic diamines are preferably used as diamines other than siloxane diamine.
[0019]
Examples of the tetracarboxylic acid component include tetracarboxylic dianhydrides. For example, an aromatic tetracarboxylic dianhydride containing an alicyclic tetracarboxylic dianhydride having an aromatic hydrocarbon, an aromatic ring or an aromatic heterocyclic ring. Although an anhydride is mentioned, it is not limited to these.
[0020]
Specific examples of the alicyclic tetracarboxylic dianhydride include 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3 , 4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,5-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-bicyclohexene tetracarboxylic dianhydride, 1,2, 4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-C] Examples include, but are not limited to, furan-1,3-dione.
[0021]
Specific examples of the aromatic tetracarboxylic dianhydride include 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic acid Dianhydride, pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-diphenyl ether tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltrifluoropropanetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride 1, 4, , 8-Naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ″, 4,4 ″ -paraterphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3 ", 4,4" -metaterphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-anthracenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,7,8-phenanthrenetetracarboxylic dianhydride, 4 , 4 '-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, etc., but is not limited thereto. From the viewpoint of heat resistance, it is preferable to use an aromatic tetracarboxylic dianhydride.
[0022]
In the present invention, polyimide silicone is synthesized by a known method. For example, it can synthesize | combine by selectively combining a tetracarboxylic-acid component and a diamine component, and making it react at 0-80 degreeC in a solvent by the said predetermined molar ratio.
[0023]
At this time, a monoamine, a dicarboxylic acid or an anhydride thereof may be used to seal the polymer chain end. Monoamine, or dicarboxylic acid or its anhydride may be reacted simultaneously with tetracarboxylic dianhydride or diamine. Alternatively, tetracarboxylic dianhydride or diamine may be reacted and added after polymerization. You may let them. Further, for the purpose of improving the physical properties of polyimide silicone, the end can be blocked with a monoamine having a cross-linking group, dicarboxylic acid or its anhydride, and the cross-linking group can be introduced into the end of the polymer chain. As the crosslinking group, those having a reactive unsaturated bond, particularly a triple bond are desirable, and particularly preferred are acetylene group and cyano group.
[0024]
Solvents for polyimide silicone synthesis include amide polar solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, β-propiolactone, γ-butyrolactone, γ- Lactone polar solvents such as valerolactone, δ-valerolactone, γ-caprolactone, and ε-caprolactone, and other examples include methyl cellosolve, ethyl cellosolve, methyl carbitol, and ethyl carbitol. These may be used alone or in combination of two or more.
[0025]
These solvents are mixed so that the concentration of the polyimide silicone is preferably 5 to 60% by weight, more preferably 10 to 40% by weight.
[0026]
The synthesized polyimide silicone solution can be used as a coating solution as it is. Alternatively, the polyimide silicone solution synthesized may be reprecipitated and dried with alcohol, water, or the like to take out the polyimide silicone as a solid and redissolve in a solvent different from the solvent used during synthesis to form a coating solution.
[0027]
Further, organic or inorganic fine particles, fillers and the like may be added to these polyimide silicone solutions. Specific examples of the fine particles and filler include silica, alumina, titanium oxide, quartz powder, magnesium carbonate, potassium carbonate, and barium sulfate.
[0028]
The interlayer insulating layer containing polyimide silicone in the present invention is preferably composed of an aromatic polyimide resin at 50% or more of its film thickness, and at least one surface of the interlayer insulating layer is composed of a polyimide silicone resin. Of course, the surface layers on both sides may be made of the resin. The aromatic polyimide is mainly composed of an aromatic tetracarboxylic dianhydride and an aromatic diamine, and the aromatic tetracarboxylic dianhydride is 90 mol% or more in the total tetracarboxylic dianhydride, and the aromatic in the total diamine. The diamine is 90 mol% or more.
[0029]
Specific examples of the aromatic tetracarboxylic dianhydride and aromatic diamine may be the same as the aromatic tetracarboxylic dianhydride and aromatic diamine listed as the components of the polyimide silicone.
[0030]
As a method of forming a polyimide silicone layer on the surface of the aromatic polyimide film, a method of applying a polyimide silicone solution on the surface of the aromatic polyimide film may be used, or by using a multiple die and aromatic polyimide and polyimide silicone. Multi-layer casting can be performed simultaneously.
[0031]
When polyimide silicone is applied to the surface of the aromatic polyimide film, surface treatment such as discharge treatment can be performed as necessary in order to improve the adhesion between the aromatic polyimide film and the polyimide silicone. The discharge treatment is preferably performed by so-called atmospheric pressure plasma treatment, corona discharge treatment, low-temperature plasma treatment, or the like that discharges near atmospheric pressure. By performing these treatments, the adhesion between the aromatic polyimide film and the polyimide silicone layer can be greatly improved.
[0032]
In the multilayer wiring board according to the present invention, the wiring layers are connected by filling the through holes provided in the interlayer insulating layer with a material containing metal. The through hole filled with the metal material can be formed by penetrating the interlayer insulating layer with a protrusion on the wiring layer. The protrusion is preferably formed of a material containing a metal. The metal material used for the protrusion is preferably copper, silver or the like from the viewpoint of conductivity. Further, the protrusion may be formed of only metal, or may contain a material other than metal as long as the conductivity and strength for penetrating the insulating layer are not impaired. Examples of the method of forming the protrusion include a method of forming by mask etching and a method of printing a metal paste.
[0033]
Next, an example of a method for producing the multilayer substrate of the present invention will be described with reference to FIG. Applying and drying an adhesive solution made of a resin mainly composed of polyimide silicone on both surfaces of the heat resistant resin film 5 shown in FIG. 3 (a), preferably a heat resistant resin film 5 made of an aromatic polyimide film, An adhesive layer 6 is formed to obtain a first interlayer insulating layer 7 shown in FIG. The coating is performed by a generally used method such as a roll coater, a slit coater, or a comma coater. In drying, the solvent is dried at 80 ° C to 180 ° C. When the resin having polyimide silicone as a main component has a polyimide precursor structure such as polyamic acid, it is desirable to heat-treat at 200 ° C. to 300 ° C. after drying to imidize the polyamic acid. . Next, a first metal foil 9 having metal protrusions 8 is pressure-bonded to the first interlayer insulating layer 7, and the heat-resistant resin film is penetrated by the metal protrusions as shown in FIG. By using a polyimide silicone resin, the first metal foil and the heat-resistant resin film can be firmly bonded. In addition, by using the polyimide silicone resin, no burrs or punching scraps are generated during penetration, and good penetration is obtained. Next, as shown in FIG. 3D, the second metal foil 10 is pressure-bonded to the interlayer insulating layer 7 side where the penetrating metal protrusion 8 is exposed on the surface. At this time, it is preferably performed in a vacuum, and by applying a high temperature of 300 ° C. to 400 ° C., the metal protrusion is firmly bonded to the metal foil, and a highly reliable via connection is formed. At the same time, the adhesive layer 6 and the second metal foil 10 are strongly bonded. By using a polyimide silicone resin, excellent adhesiveness can be obtained without causing thermal decomposition and displacement of the adhesive even when pressure bonding is performed at a high temperature of 300 ° C. to 400 ° C., and without generation of volatile matter. The penetration of the heat-resistant resin film by the metal protrusion and the connection of the metal protrusion and the second metal foil may be performed in two stages as described above, but can also be performed simultaneously by one thermocompression bonding.
[0034]
Next, as shown in FIG. 3E, the first metal foil 9 and the second metal foil 10 are etched to form the first wiring pattern 11 and the second wiring pattern 12, respectively. FIG. 3F shows a state where a second interlayer insulating layer 13 made of a heat-resistant resin film 5 having a polyimide silicone adhesive layer 6 applied on both sides is laminated on the first wiring pattern 12 side. Further, as shown in FIG. 3G, the third metal foil 14 having the metal protrusions 8 formed thereon is laminated and thermocompression bonded, whereby the metal protrusions penetrate the interlayer insulating layer, and the metal protrusions and the first wiring pattern are formed. Connect. The lamination of the second interlayer insulation 13 and the bonding of the third metal layer 14 having the metal protrusions may be performed simultaneously by the above-described thermocompression bonding. The wiring pattern 15 is obtained, and a multilayer flexible substrate having three layers of wiring as shown in FIG. Furthermore, the number of wiring layers can be increased by repeating the above-described steps shown in FIGS.
[0035]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, this invention is not limited to these. In the following description, adhesion, wet heat resistance test, thermal load test after tin plating, solder reflow property, warpage, and workability were evaluated and measured by the following methods.
[0036]
Example 1
Into a reaction kettle equipped with a thermometer, dry nitrogen inlet, heating / cooling device with hot water / cooling water, and stirring device, 4331 g of N, N-dimethylacetamide was placed, and bis (3-aminopropyl) tetramethyl was added under a nitrogen stream. After dissolving 248.5 g (1 mol) of disiloxane and 200.2 g (1 mol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether, 612.2 g (1) of 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride .9 mol), 21.8 g (0.1 mol) of pyromellitic dianhydride was added, and the mixture was stirred at 30 ° C. for 1 hour and then stirred at 60 ° C. for 5 hours to cause a reaction. A solution was obtained.
[0037]
Both surfaces of the polyimide film “Kapton” 50EN (manufactured by Toray DuPont) were subjected to low-temperature plasma treatment in an Ar atmosphere, and the polyimide silicone precursor solution was applied with a bar coater. It was dried at 100 ° C. for 5 minutes and further at 130 ° C. for 10 minutes. The film thickness after drying was 6 μm on each side. The coated product was heat treated at 290 ° C. for 30 minutes to imidize and remove the residual solvent.
[0038]
A multilayer metal foil composed of copper 30 μm / etching barrier film / copper 12 μm was prepared. Photoresist was coated on both surfaces, and a 30 μm copper side photoresist was subjected to mask exposure and development to form a pattern in which a plurality of circles with a diameter of 30 μm were arranged. Using the photoresist pattern as an etching mask, copper having a thickness of 30 μm was etched with an iron chloride-based copper etchant to form a truncated cone-shaped copper protrusion having a height of 30 μm, a bottom surface of 50 μm in diameter, and a top surface of 30 μm in diameter. As a result, a copper foil A with a copper protrusion, in which a copper protrusion with a height of 30 μm was formed on a 12 μm copper foil via an etching barrier film, was formed. This copper foil with copper protrusion, “Kapton” film coated with polyimide silicone, and 12 μm copper foil B without protrusion are laminated in this order, and heated and pressed at 350 ° C. in a vacuum to form a polyimide film with copper protrusion. The copper foil B and the bond were formed. At the same time, the copper foils A and B were firmly bonded by the polyimide silicone adhesive layer.
[0039]
Copper foils A and B are coated with resist, patterned, etched with copper chloride to form a wiring pattern on both sides, and a double-sided flexible wiring board is obtained in which the wiring patterns on both sides are joined by vias penetrated by copper protrusions It was.
[0040]
When the adhesive strength between the copper foil and the polyimide silicone adhesive layer was measured, it was 10 N / cm, and it was adhered firmly at a high temperature of 350 ° C., and no thermal decomposition or swelling was observed. Further, the penetrability between the polyimide film and the polyimide silicone by the copper protrusion was good, and the copper protrusion and the copper foil B were well connected without generation of burrs or punching waste.
[0041]
Comparative Example 1
Using dimer acid PRIPOL 1009 (manufactured by Unikema Co.) and adipic acid as acid, acid / amine reactant, antifoaming agent and phosphoric acid catalyst of 1% or less were added to the reactants in an acid / amine ratio range of approximately equal amount. Was prepared. The reactant was stirred and heated at 140 ° C. for 1 hour, then heated to 205 ° C. and stirred for about 1.5 hours. The temperature was lowered under a vacuum of about 2 kPa for 0.5 hours. Finally, an antioxidant was added, and a polyamide resin having a weight average molecular weight of 20000 and an acid value of 10 was taken out.
[0042]
As a polyamide resin and a curing agent, HP4032 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) 15 parts by weight, "Shonol" BKS-316 (Showa Polymer Co., Ltd.) 35 parts by weight, "Shonol" CKM-908 (Showa Polymer Co., Ltd.) Prepare a solution containing epoxy resin as the main component by stirring 5 parts by weight of a raw material consisting of 5 parts by weight in an isopropyl alcohol / benzyl alcohol / monochlorobenzene mixed solvent at a temperature of 23 ° C. did.
[0043]
The same process as in Example 1 was performed except that this epoxy resin solution was used as the adhesive layer, to obtain a double-sided flexible wiring board in which the wiring patterns on both sides were joined by vias penetrated by copper protrusions.
[0044]
When the adhesive strength between the copper foil and the polyimide silicone adhesive was measured, it was 4 N / cm and could not withstand practical use. The epoxy resin was thermally decomposed by high-temperature pressure bonding at 350 ° C., causing swelling, and peeling off everywhere. It was seen. In addition, punching scraps remain in the portion penetrating the epoxy resin by the copper protrusion, and the gap between the copper protrusion and the copper foil B enters and the electrical connection is incomplete.
[0045]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the multilayer wiring board manufactured by connecting the upper and lower wiring layers by penetrating the interlayer insulating layer with the protrusion of the metal material exhibits good penetrability and electrical connection. Excellent reliability and high reliability in which the wiring layer and the interlayer insulating layer are firmly bonded.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process diagram showing a method for connecting wiring layers between upper and lower flexible wiring boards according to a conventional method.
FIG. 2 is a process diagram illustrating a method for connecting wiring layers between upper and lower portions of a flexible wiring board according to an improved conventional method.
FIG. 3 is a process diagram showing a method of connecting wiring layers between upper and lower sides of a flexible wiring board according to the method of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Interlayer insulation layer
2 ... Metal foil
3 ... Plating layer
4 ... Protrusion by metal material
5 ... Heat-resistant resin film
6 ... Adhesive layer
7: First interlayer insulating layer
8 ... Metal protrusion
9 ... 1st metal foil
10 ... 2nd metal foil
11: First wiring pattern
12: Second wiring pattern
13: Second interlayer insulating layer
14 ... Third metal foil
15 ... Third wiring pattern

Claims (7)

少なくとも2つの配線層および少なくとも1つの層間絶縁層を持ち、層間絶縁層に貫通孔が設けられ、貫通孔が金属を含む材料で充填されることによりそれぞれの配線層が接続された多層配線基板であって、層間絶縁層が少なくともポリイミドシリコーン系樹脂を含有することを特徴とする多層配線基板。A multilayer wiring board having at least two wiring layers and at least one interlayer insulating layer, in which through holes are provided in the interlayer insulating layers, and each wiring layer is connected by filling the through holes with a material containing metal. A multilayer wiring board, wherein the interlayer insulating layer contains at least a polyimide silicone resin. 層間絶縁層が、その膜厚の50%以上を占めるポリイミド系樹脂からなるコア層と、その片面乃至両面に形成されたポリイミドシリコーン系樹脂からなる層により形成される請求項1記載の多層配線基板。2. The multilayer wiring board according to claim 1, wherein the interlayer insulating layer is formed of a core layer made of a polyimide resin that occupies 50% or more of the film thickness, and a layer made of a polyimide silicone resin formed on one or both sides thereof. . ポリイミドシリコーン系樹脂が、少なくとも芳香族テトラカルボン酸二無水物と、シロキサン系ジアミンと、芳香族ジアミンを含む原料から合成されることを特徴とする請求項1記載の多層配線基板。2. The multilayer wiring board according to claim 1, wherein the polyimide silicone resin is synthesized from a raw material containing at least an aromatic tetracarboxylic dianhydride, a siloxane diamine, and an aromatic diamine. シロキサン系ジアミンが式(1)の構造を有することを特徴とする請求項3記載の多層配線基板。
Figure 2005056921
(ただし、式中nは1以上の整数を示す。また、RおよびRは、それぞれ同一または異なっていて良く、低級アルキレン基またはフェニレン基を示す。R〜Rは、それぞれ同一または異なっていて良く、低級アルキル基、フェニル基またはフェノキシ基を示す。)
4. The multilayer wiring board according to claim 3, wherein the siloxane-based diamine has a structure of the formula (1).
Figure 2005056921
(In the formula, n represents an integer of 1 or more. R 1 and R 2 may be the same or different and each represents a lower alkylene group or a phenylene group. R 3 to R 6 may be the same or different, respectively. And may be different and represents a lower alkyl group, a phenyl group or a phenoxy group.)
少なくとも2つの配線層および少なくとも1つの層間絶縁層を持ち、層間絶縁層に貫通孔が設けられ、貫通孔が金属を含む材料で充填されることによりそれぞれの配線層が接続され、層間絶縁層が少なくともポリイミドシリコーン系樹脂を含有している多層配線基板の製造方法であって、層間絶縁層に設けられる貫通孔が、配線層にある突起を層間絶縁材料に圧着し、該突起が貫通することにより貫通孔が形成されることを特徴とする多層配線基板の製造方法。It has at least two wiring layers and at least one interlayer insulating layer, and through-holes are provided in the interlayer insulating layer, and the respective wiring layers are connected by filling the through-holes with a material containing a metal. A method of manufacturing a multilayer wiring board containing at least a polyimide silicone resin, wherein a through hole provided in an interlayer insulating layer presses a protrusion in the wiring layer to an interlayer insulating material, and the protrusion penetrates. A method for manufacturing a multilayer wiring board, wherein a through hole is formed. 前記突起が、銅を含む金属をエッチングすることにより形成されることを特徴とする請求項5記載の多層配線基板製造方法。6. The method for manufacturing a multilayer wiring board according to claim 5, wherein the protrusion is formed by etching a metal containing copper. 前記突起が、金属微粒子を含む樹脂ペーストを印刷し、加熱硬化することにより形成されることを特徴とする請求項5記載の多層配線基板製造方法。6. The method for manufacturing a multilayer wiring board according to claim 5, wherein the protrusions are formed by printing a resin paste containing metal fine particles, followed by heat curing.
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