JP2005183490A - 多層配線板用基材、両面配線板およびそれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁接着層表面の研削、研磨を行うことなく、バンプ頂部を確実に露出させ、バンプによる層間導通について高い電気的信頼性を得る。
【解決手段】多層配線板用基材（１０）は、片面に層間導通用のバンプ（１２）が形成された金属層（１１）のバンプ形成面に、接着性を有する感光性絶縁材料（１３）を光学処理することでバンプの頂部（１２Ａ）が露出または突出した絶縁接着層（１５）を形成した。また、両面配線板（２０）は、片面に層間導通用のバンプ（１２）、および、接着性を有する感光性絶縁材料（１３）を光学処理することでバンプの頂部（１２Ａ）が露出または突出した絶縁接着層（１５）が形成された第１の金属層（１１）と、絶縁接着層（１５）で貼り合わされてバンプ（１２）により第１の金属層（１１）と層間導通された第２の金属層（１６）とを備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、多層配線板用基材、両面配線板およびそれらの製造方法に関し、特に、導電性のバンプによって層間導通を得る構造の多層配線板用基材、両面配線板およびそれらの製造方法に関するものである。

従来、導体回路となる金属層上にエッチング等によって金属製のバンプ（突起）を形成し、この金属層のバンプ形成面に、層間絶縁層となる接着シートをバンプ頂部が露出するように接着し、前記バンプが層間導通部をなす構造の多層配線板用基材がある（例えば、特許文献１、２参照）。

また、この多層配線板用基材の層間絶縁層上に別の金属層を貼り合わせることにより、両面配線板が得られる。

上述のような多層配線板用基材、両面配線板では、バンプによる層間導通が確実に行われるよう、バンプ頂部が層間絶縁層となる接着シートから確実に露出し、この露出部においてバンプが、絶縁物を挟み込むことなく層間絶縁層上の別の金属層と直接接触していなくてはならないものである。
特開２００１−１１１１８９号公報 特開２００２−３５９４７１号公報

しかしながら、接着シートを、バンプ頂部が突き出るように金属層のバンプ形成面に接着（ラミネート）しただけでは、バンプ頂部が接着シートから外部に露出しないことがある。このため、バンプ頂部を確実に露出させるためには、超音波カッタ等を用いて接着シート（絶縁層）表面を研削、研磨する必要が生じる。このため、以下のような問題が生じる。

接着シート表面の研削、研磨は、工程数の増加を招き、さらに、接着シート表面やバンプ頂面に付着した研削研磨くず（研削研磨微粉）を除去する工程も必要で、工程数が増加する。

また、研削研磨くずが接着シート表面やバンプ頂面に一度付着すると、完全に排除することは難しく、バンプ頂面に研削研磨くずが付着していると、層間導通の電気的信頼性が低下する。

また、接着シート表面に研削研磨くずが付着していると、接着シート表面に貼り合わせる別の金属層との密着性（接着強度）が低下する。

さらに、金属板積層時に、研削研磨くずが金属板の配線形成側に付着すると、金属板に形成する配線において導通不良を生じ易い。

この発明の課題は、上記従来のもののもつ問題点を排除して、絶縁接着層表面の研削、研磨を行うことなく、バンプ頂部を確実に露出させ、バンプによる層間導通について高い電気的信頼性を得ることのできる多層配線板用基材、両面配線板およびそれらの製造方法を提供することにある。

この発明は上記課題を解決するものであって、請求項１に係る発明は、片面に層間導通用のバンプが形成された金属層のバンプ形成面に、接着性を有する感光性絶縁材料を光学処理することで前記バンプの頂部が露出または突出した絶縁接着層を形成した多層配線板用基材である。

請求項２に係る発明は、片面に層間導通用のバンプ、および、接着性を有する感光性絶縁材料を光学処理することで前記バンプの頂部が露出または突出した絶縁接着層が形成された第１の金属層と、前記絶縁接着層で貼り合わされて前記バンプにより前記第１の金属層と層間導通された第２の金属層と、を備えている両面配線板である。

請求項３に係る発明は、金属層の片面に層間導通用のバンプを形成する工程と、前記金属層のバンプ形成面に、接着性を有する感光性絶縁材料を配置する工程と、前記バンプの配置パターンに相当するマスキングを用いて前記感光性絶縁材料を光学処理し、バンプに相当する部分の感光性絶縁材料を除去してバンプの頂部を露出または突出させるとともに、バンプに相当しない部分の感光性絶縁材料により絶縁接着層を形成する工程と、を有する多層配線板用基材の製造方法である。

請求項４に係る発明は、請求項３記載の発明において、前記感光性絶縁材料として感光性ポリイミド接着剤を用いる多層配線板用基材の製造方法である。

請求項５に係る発明は、第１の金属層の片面に層間導通用のバンプを形成する工程と、前記第１の金属層のバンプ形成面に、接着性を有する感光性絶縁材料を配置する工程と、前記バンプの配置パターンに相当するマスキングを用いて前記感光性絶縁材料を光学処理し、バンプに相当する部分の感光性絶縁材料を除去してバンプの頂部を露出または突出させるとともに、バンプに相当しない部分の感光性絶縁材料により絶縁接着層を形成する工程と、第２の金属層を前記バンプにより前記第１の金属層と層間導通を保って前記絶縁接着層で貼り合わせる工程と、を有する両面配線板の製造方法である。

請求項６に係る発明は、請求項５記載の発明において、前記感光性絶縁材料として感光性ポリイミド接着剤を用いる両面配線板の製造方法である。

この発明は以上のように、片面に層間導通用のバンプが形成された金属層のバンプ形成面に、接着性を有する感光性絶縁材料を光学処理することで前記バンプの頂部が露出または突出した絶縁接着層を形成するように構成したので、絶縁接着層表面の研削、研磨を行うことなく、バンプ頂部を確実に露出させ、バンプによる層間導通について高い電気的信頼性を得ることができる効果がある。

この発明による多層配線板用基材とその製造方法の一実施形態を、図１を参照して説明する。

まず、図１（ａ）に示すように、導体回路となる銅薄板等による金属板１１上の所定位置（層間導通を行うべき各位置）に、導電性材料製のバンプ１２を突出形成する。バンプ１２は、銅等のエッチング、めっき、導電ペーストの印刷等により形成することができる。

つぎに、図１（ｂ）に示すように、金属板１１のバンプ形成面の全体に、接着性を有する感光性絶縁材料の液状の前駆体を、印刷、ディップコート、スプレーコート、電着等によって塗布し、感光性絶縁材料層１３を形成する。

この感光性絶縁材料の前駆体の塗布は、符号１３Ａで示されているように、バンプ１２の頂部１２Ａに相当する部分を含めて行われる。そして、感光性絶縁材料層１３の厚さは、好ましくは、バンプ１２の高さ寸法より小さい厚さ寸法である。

感光性絶縁材料層１３を構成する感光性絶縁材料としては、ポリイミド前駆体に、感光剤、シリコーンを配合することにより、感光性と接着性を有する感光性ポリイミド接着剤を用いることができる。この感光性ポリイミド接着剤は、露光、現像に関して、ネガ型、ポジ型の何れでもよい。

つぎに、図１（ｃ）に示すように、金属板１１上のバンプ１２の配置パターンに相当するパターンのマスキング１４を用いて、バンプ１２の頂部１２Ａに相当する部分と他の部分とを区別した光学処理（露光、現像）を感光性絶縁材料層１３に対して行う。

感光性絶縁材料層１３がネガ型の場合には、バンプ１２の頂部１２Ａに相当する部分がマスキング１４によって遮光され、それ以外の部分が露光される。

これにより、バンプ１２の頂部１２Ａに相当しない部分の感光性絶縁材料層１３だけが感光硬化し、バンプ１２の頂部１２Ａに相当する部分１３Ａは感光硬化しない。

この感光硬化しない部分１３Ａの感光性絶縁材料層１３を溶剤洗いや水洗い等によって除去することで、図１（ｄ）に示すように、バンプ１２の頂部１２Ａを露出させることができる。また、それ以外の部分には、感光性絶縁材料層１３による絶縁接着層１５を形成することができる。これにより、１枚の多層配線板用基材１０が完成する。

感光性絶縁材料層１３の厚さがバンプ１２の高さ寸法より小さい厚さ寸法に設定されていれば、図示されているように、バンプ１２の頂部１２Ａが絶縁接着層１５の表面より高く突出する。

このようにして得られた多層配線板用基材１０の絶縁接着層１５上に、多層配線板用基材１０と同等の構造で、金属板１１がエッチング等によって回路形成された多層配線板用基材を積層し、加熱加圧によってプレスキュアすることにより、バンプ１２を層間導通部とする多層配線板を得ることができる。

このとき、多層配線板用基材１０のバンプ１２の頂部１２Ａが、絶縁接着層１５の表面より高く突出しているため、バンプ１２による層間導通について高い電気的信頼性を得ることができる。

次に、この発明による両面配線板とその製造方法の一実施形態を、図２を参照して説明する。

まず、図２（ａ）に示すように、導体回路となる銅薄板等による金属板（第１の金属層）１１上の所定位置（層間導通を行うべき各位置）に、導電性材料製のバンプ１２を突出形成する。バンプ１２は、銅等のエッチング、めっき、導電ペーストの印刷等により形成することができる。

つぎに、図２（ｂ）に示すように、第１の金属層１１のバンプ形成面の全体に、接着性を有する感光性絶縁材料の液状の前駆体を、印刷、ディップコート、スプレーコート、電着等によって塗布し、感光性絶縁材料層１３を形成する。

この感光性絶縁材料の前駆体の塗布は、符号１３Ａで示されているように、バンプ１２の頂部１２Ａに相当する部分を含めて行われる。そして、感光性絶縁材料層１３の厚さは、好ましくは、バンプ１２の高さ寸法より小さい厚さ寸法である。

感光性絶縁材料層１３を構成する感光性絶縁材料としては、ポリイミド前駆体に、感光剤、シリコーンを配合することにより、感光性と接着性を有する感光性ポリイミド接着剤を用いることができる。この感光性ポリイミド接着剤は、露光、現像に関して、ネガ型、ポジ型の何れでもよい。

つぎに、図２（ｃ）に示すように、第１の金属層１１上のバンプ１２の配置パターンに相当するパターンのマスキング１４を用いて、バンプ１２の頂部１２Ａに相当する部分と他の部分とを区別した光学処理（露光、現像）を感光性絶縁材料層１３に対して行う。

感光性絶縁材料層１３がネガ型の場合には、バンプ１２の頂部１２Ａに相当する部分がマスキング１４によって遮光され、それ以外の部分が露光される。

これにより、バンプ１２の頂部１２Ａに相当しない部分の感光性絶縁材料層１３だけが感光硬化し、バンプ１２の頂部１２Ａに相当する部分１３Ａは感光硬化しない。

この感光硬化しない部分１３Ａの感光性絶縁材料層１３を溶剤洗いや水洗い等によって除去することで、図２（ｄ）に示すように、バンプ１２の頂部１２Ａを露出させることができる。また、それ以外の部分には、感光性絶縁材料層１３による絶縁接着層１５を形成することができる。

感光性絶縁材料層１３の厚さがバンプ１２の高さ寸法より小さい厚さ寸法に設定されていれば、図示されているように、バンプ１２の頂部１２Ａが絶縁接着層１５の表面より高く突出する。

このようにして第１の金属層１１上にバンプ１２とともに形成された絶縁接着層１５上に、２（ｅ）に示すように、導体回路となる銅薄板等による別の金属板（第２の金属層）１６を積層し、加熱加圧によってプレスキュアして絶縁接着層１５に金属板１６を貼り合わせる。これにより、両面配線板２０が得られる。

このとき、バンプ１２の頂部１２Ａが絶縁接着層１５の表面より高く突出しているため、バンプ１２による第１の金属層１１と第２の金属層１６との層間導通について、高い電気的信頼性を得ることができる。

そして、金属板１１、１６を各々エッチングし、図２（ｆ）に示すように、絶縁接着層１５の両面に導体回路１７、１８を形成する。これにより、バンプ１２が導体回路１７と１８とを互いに導通接続する層間導通部をなしている両面配線板２０が得られる。

上述したように、この発明による多層配線板用基材１０、両面配線板２０はいずれも、層間絶縁接着層となる絶縁接着層１５が、接着性を有する感光性絶縁材料によって構成され、感光性絶縁材料の露光、現像によって、バンプ頂部１２Ａを除く部分のみ硬化した絶縁接着層１５を形成することができる。これにより、絶縁接着層１５に邪魔されることなく、絶縁接着層１５の研削、研磨を行うことなく、研削研磨くず等の不純物の発生、残留を生じることなく、バンプ頂部１２Ａを絶縁接着層１５から確実に外部に露出させることができる。その結果、バンプ１２による層間導通について、高い電気的信頼性が安定して得られるようになる。

この発明による多層配線板用基材およびその製造方法の一実施形態を示す説明図である。 この発明による両面配線板およびその製造方法の一実施形態を示す説明図である。

符号の説明

１０ 多層配線板用基材
１１ 金属板（第１の金属層）
１２ バンプ
１３ 感光性絶縁材料層
１４ マスキング
１５ 絶縁接着層
１６ 金属板（第２の金属層）
１７、１８ 導体回路
２０ 両面配線板

Claims (6)

1. 片面に層間導通用のバンプが形成された金属層のバンプ形成面に、接着性を有する感光性絶縁材料を光学処理することで前記バンプの頂部が露出または突出した絶縁接着層を形成したことを特徴とする多層配線板用基材。
2. 片面に層間導通用のバンプ、および、接着性を有する感光性絶縁材料を光学処理することで前記バンプの頂部が露出または突出した絶縁接着層が形成された第１の金属層と、
   前記絶縁接着層で貼り合わされて前記バンプにより前記第１の金属層と層間導通された第２の金属層と、
   を備えていることを特徴とする両面配線板。
3. 金属層の片面に層間導通用のバンプを形成する工程と、
   前記金属層のバンプ形成面に、接着性を有する感光性絶縁材料を配置する工程と、
   前記バンプの配置パターンに相当するマスキングを用いて前記感光性絶縁材料を光学処理し、バンプに相当する部分の感光性絶縁材料を除去してバンプの頂部を露出または突出させるとともに、バンプに相当しない部分の感光性絶縁材料により絶縁接着層を形成する工程と、
   を有することを特徴とする多層配線板用基材の製造方法。
4. 前記感光性絶縁材料として感光性ポリイミド接着剤を用いることを特徴とする請求項３記載の多層配線板用基材の製造方法。
5. 第１の金属層の片面に層間導通用のバンプを形成する工程と、
   前記第１の金属層のバンプ形成面に、接着性を有する感光性絶縁材料を配置する工程と、
   前記バンプの配置パターンに相当するマスキングを用いて前記感光性絶縁材料を光学処理し、バンプに相当する部分の感光性絶縁材料を除去してバンプの頂部を露出または突出させるとともに、バンプに相当しない部分の感光性絶縁材料により絶縁接着層を形成する工程と、
   第２の金属層を前記バンプにより前記第１の金属層と層間導通を保って前記絶縁接着層で貼り合わせる工程と、
   を有することを特徴とする両面配線板の製造方法。
6. 前記感光性絶縁材料として感光性ポリイミド接着剤を用いることを特徴とする請求項５記載の両面配線板の製造方法。

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