JP2005302991A - Manufacturing method of multi-layered wiring substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多層配線基板の製造方法に係り、さらに詳しくは機能素子を内蔵した高密度配線実装型の多層配線基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer wiring board, and more particularly, to a method for manufacturing a high-density wiring mounting type multilayer wiring board incorporating a functional element.
電子機器類の短小軽薄化等に伴って、電気回路を形成する配線基板についても、高信頼性だけでなく、高密度配線実装化や短小軽薄化が要求されている。 As electronic devices become shorter, smaller, and thinner, wiring boards that form electrical circuits are required not only to have high reliability, but also to be mounted with high-density wiring and to be shorter, lighter, and thinner.
このような要求に対応して、多層型配線基板が開発されている。例えばポリイミド樹脂等を層間絶縁体とし、配線パターン層を内装させる一方、主面の配線パターン面に各種の電子部品(能動素子及び受動素子)を実装可能に構成された多層型配線基板が実用されている。なお、この多層型配線基板の各配線パターン層間は、それぞれ介挿する層間絶縁体を貫挿する導電体で電気的に接続されている。 In response to such demands, multilayer wiring boards have been developed. For example, a multilayer wiring board configured to allow various electronic components (active elements and passive elements) to be mounted on the wiring pattern surface of the main surface while using a polyimide resin or the like as an interlayer insulator and incorporating the wiring pattern layer on the main surface is put to practical use. ing. In addition, each wiring pattern layer of this multilayer wiring board is electrically connected by a conductor penetrating an interlayer insulator interposed therebetween.
そして、この種の多層型配線基板は、例えば、次のような手段で製造されている。先ず、ポリイミド樹脂フイルム等の両主面に、接着剤層を介して導電性金属箔、例えば銅箔を貼り合わせた銅箔貼りシートを思慮する。次いで、この銅箔貼りシートの所定領域に穿孔加工を施し、層間接続用の貫通孔を設けた後、貫通孔内壁面をメッキ導体化するか、あるいは導電性組成物を充填して層間接続導体を配置する。その後、両面の銅箔にフォトエッチング処理を施して配線パターンを形成し、配線パターン間が接続された両面型の配線基板とする。そして3層以上の多層配線基板は、上記に準じた工程の繰り返し及び接着材層を設けた層間絶縁体の介挿して接合一体化で製造している(例えば特許文献2)。 This type of multilayer wiring board is manufactured by, for example, the following means. First, consider a copper foil-attached sheet in which a conductive metal foil, for example, a copper foil is attached to both main surfaces of a polyimide resin film or the like via an adhesive layer. Next, a predetermined region of the copper foil-bonded sheet is subjected to perforation processing to provide a through hole for interlayer connection, and then the inner wall surface of the through hole is formed into a plated conductor or filled with a conductive composition to form an interlayer connection conductor. Place. Thereafter, a photo-etching process is performed on the copper foils on both sides to form a wiring pattern, thereby obtaining a double-sided wiring board in which the wiring patterns are connected. The multilayer wiring board having three or more layers is manufactured by joining and integrating by repeating the process according to the above and interposing an interlayer insulator provided with an adhesive layer (for example, Patent Document 2).
また、実装回路装置化した場合の実装密度を上げるため、多層配線基板の層間絶縁体層の一部に貫通孔を穿設し、この貫通孔内に抵抗チップ、コンデンサ、インダクタンス等の受動素子を収納装着した構成をとる多層配線基板も知られている。即ち、配線パターン層間の電気的な絶縁及び機械的な支持等の機能を呈するガラスエポキシ系、ポリエステル樹脂系、ポリイミド樹脂系等熱硬化性樹脂系の層間絶縁体層に受動素子を埋め込んで装着した多層配線基板が開発されている。ここで、例えば受動素子の埋め込み装着は、表面実装領域面あるいは配線領域面を広く設定できることになるため、その分高密度配線化及び高密度実装化が可能となって、回路の高機能化やコンパクト化を図れる(例えば特許文献1)。 In addition, in order to increase the mounting density in the case of a mounting circuit device, a through hole is formed in a part of the interlayer insulating layer of the multilayer wiring board, and passive elements such as a resistor chip, a capacitor, and an inductance are placed in the through hole. A multilayer wiring board having a storage and mounting structure is also known. That is, a passive element is embedded in a thermosetting resin-based interlayer insulating layer such as a glass epoxy system, a polyester resin system, or a polyimide resin system that exhibits functions such as electrical insulation and mechanical support between wiring pattern layers. Multilayer wiring boards have been developed. Here, for example, the embedded mounting of the passive element can set the surface mounting area surface or the wiring area surface widely, and accordingly, high-density wiring and high-density mounting are possible, and the high-performance of the circuit can be achieved. Compactness can be achieved (for example, Patent Document 1).
なお、上記多層配線基板における配線パターン層間の接続構成を簡略する手段として、次のような構成も知られている。即ち、第1の銅箔の所定領域面に、導電性組成物や導電性金属等を素材とした突起状導電体(導電性バンプ)を形設する。次いで、前記銅箔の導電性バンプ形設面に、熱可塑性樹脂層、及び第2の銅箔を順次積層、配置する。その後、この積層体を加熱、加圧して接合一体化して、両面銅箔が熱可塑性樹脂層を貫挿した導電性バンプで電気的に接続した両面銅箔貼り板を製作し、この両面銅箔貼り板の両面銅箔をエッチング処理して配線パターン化している(例えば特許文献2)。
上記多層配線基板の製造方法は、受動素子を配線基板の層間絶縁層中に内蔵装着する工程をとることにより、多層配線基板表面における能動素子等の搭載領域を確保し易くなるため、実装回路装置の高機能を図ることが可能になる。即ち、配線基板表面に受動素子を搭載する代わりに、受動素子が配線基板の層間絶縁体層中に内蔵、装着される。従って、配線基板表面は、能動素子の搭載実装領域,あるいは配線パターン形成領域として専用できるため、実装回路装置のコンパクト化や高機能化等行えることになる。 The above-mentioned multilayer wiring board manufacturing method facilitates securing a mounting area for active elements and the like on the surface of the multilayer wiring board by taking a step of mounting a passive element in the interlayer insulating layer of the wiring board. It is possible to achieve high functionality. That is, instead of mounting the passive element on the surface of the wiring board, the passive element is built in and mounted in the interlayer insulator layer of the wiring board. Therefore, since the surface of the wiring board can be dedicated as a mounting area for mounting active elements or a wiring pattern forming area, the mounting circuit device can be made compact and highly functional.
しかし、層間絶縁体層としてガラスエポキシ系、ポリイミド樹脂系等の熱硬化性樹脂系を使用する構成の場合は、配線素板同士の接合、一体化のため接着剤層を介在させる必要があり、製造工程が煩雑化すると言う不都合がある。また、接着剤の介挿による接合、一体化は、接着剤の流動等の招来を伴って、信頼性の低下や不良品の発生も懸念されるし、必然的に、多層配線基板の厚さの増大となって、高密度配線化やコンパクト化を阻害する恐れもある。さらに、ガラスエポキシ系等の場合は、フレキシブリディに欠けるため取り扱い難く、ときには剥離することもあって、信頼性の低下や不良品の発生の懸念が助長され、歩留まりや生産性の点で実用上問題がある。 However, in the case of a structure using a thermosetting resin system such as a glass epoxy system or a polyimide resin system as an interlayer insulator layer, it is necessary to interpose an adhesive layer for joining and integration between wiring base plates, There is an inconvenience that the manufacturing process becomes complicated. In addition, bonding and integration by the insertion of an adhesive may cause a decrease in reliability and generation of defective products due to the flow of the adhesive and the like, and inevitably the thickness of the multilayer wiring board. As a result, there is a risk of hindering high-density wiring and downsizing. Furthermore, in the case of glass epoxy, etc., it is difficult to handle because it lacks flexi bridi, and sometimes peels off, which promotes concerns about reduced reliability and the occurrence of defective products, and is practical in terms of yield and productivity. There's a problem.
本発明は、上記事情に対処してなされたもので、信頼性が高くて、より高密度化乃至コンパクト化が図られた多層配線基板を歩留まりよく得ることができる製造方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in response to the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of obtaining a high-reliability multilayer circuit board with high yield and compactness with high yield. .
本発明の一態様は、一主面に第1の配線パターンを形成し、他主面に第1の導電性金属箔を備えた第1の熱可塑性樹脂系絶縁体層を第1の導電体が貫挿して前記第1の配線パターンと前記第1の導電性金属箔を電気的に接続する第1の配線素板を作製する工程と、
前記第1の配線素板の第1の熱可塑性樹脂系絶縁体層を前記第1の配線パターンを形成した一主面側から選択的に穿孔加工して機能素子収納装着用の凹部を設ける工程と、
前記凹部に機能素子を前記第1の配線パターン及び前記導電性金属箔のいずれかと電気的に接続させて収納装着する工程と、
前記第1の配線パターンの所定位置に配線パターン層間接続用の導電性バンプを設ける工程と、
前記一主面側に第2の熱可塑性樹脂系絶縁体層を積層配置する工程と、一主面に第2の配線パターンを形成し、他主面に第2の導電性金属箔を備えた第3の熱可塑性樹脂系絶縁体層を第2の導電体が貫挿して前記第2の配線パターンと前記第2の導電性金属箔を電気的に接続する第2の配線素板を作製し、前記第2の熱可塑性樹脂系絶縁体層上に前記第2の配線パターンを前記第2の熱可塑性樹脂系絶縁体層側に向けて位置合わせして積層する工程と、
前記積層体を加熱加圧して前記第1の熱可塑性樹脂系絶縁体層に前記機能素子を一体的に実装すると同時に、前記導電性バンプを前記第2の熱可塑性樹脂系絶縁体層に貫挿することによって前記第1の配線素板及び前記第2の配線素板の配線パターン間を電気的に接続して積層一体化する工程と、
を具備することを特徴とする多層配線基板の製造方法である。
In one embodiment of the present invention, a first thermoplastic resin-based insulator layer having a first wiring pattern formed on one main surface and a first conductive metal foil on the other main surface is provided as a first conductor. Forming a first wiring base plate that is inserted through and electrically connects the first wiring pattern and the first conductive metal foil;
A step of selectively perforating the first thermoplastic resin-based insulator layer of the first wiring base plate from one main surface side on which the first wiring pattern is formed to provide a recess for storing a functional element. When,
Storing and mounting the functional element in the concave portion by electrically connecting the functional element to either the first wiring pattern or the conductive metal foil;
Providing conductive bumps for wiring pattern interlayer connection at predetermined positions of the first wiring pattern;
A step of laminating and arranging a second thermoplastic resin-based insulator layer on the one main surface side, a second wiring pattern on the one main surface, and a second conductive metal foil on the other main surface A second wiring base plate that electrically connects the second wiring pattern and the second conductive metal foil with the second conductor penetrating through the third thermoplastic resin-based insulator layer is manufactured. A step of aligning and laminating the second wiring pattern toward the second thermoplastic resin insulator layer side on the second thermoplastic resin insulator layer;
The laminated body is heated and pressurized to integrally mount the functional element on the first thermoplastic resin-based insulator layer, and at the same time, the conductive bumps are inserted into the second thermoplastic resin-based insulator layer. A step of electrically connecting the wiring patterns of the first wiring base plate and the second wiring base plate and integrating the layers,
A method of manufacturing a multilayer wiring board.
本発明によれば、熱可塑性樹脂系を層間絶縁体層とし、かつ層間絶縁体層の穿孔内に受動素子を配置した第1の配線素板に対して、熱可塑性樹脂系絶縁体層を介して第2の配線素板を順次積層配置する。また、上記積層する配線パターン層間の電気的に接続を微細ないし微小化できる導電性バンプの層間絶縁体層貫挿で行う。しかも、積層体を加熱加圧して接合一体化する過程で、各熱可塑性樹脂系の軟化、溶融接合作用によって、上記受動素子の実装、導電性バンプの層間絶縁体層貫挿、及び積層体の接合一体化が同時に行なわれる。つまり、製造工程の短縮化を図りながら短小軽薄化や高密度配線を容易に達成し、かつ信頼性の高い実装回路用の多層配線基板を歩留まりよく、量産的に提供できる。 According to the present invention, the first wiring base plate in which the thermoplastic resin is used as the interlayer insulator layer and the passive element is disposed in the perforation of the interlayer insulator layer is interposed via the thermoplastic resin insulator layer. The second wiring base plates are sequentially stacked and arranged. Further, it is carried out by interposing an insulating layer between conductive bumps that can make the electrical connection between the wiring pattern layers to be laminated finer or smaller. Moreover, in the process of heating and pressurizing the laminated body and joining and integrating, by the softening and fusion bonding action of each thermoplastic resin system, the mounting of the passive element, the interlayer insulation layer penetration of the conductive bump, and the laminated body Bonding and integration are performed simultaneously. That is, it is possible to easily achieve short, small, thin and high-density wiring while shortening the manufacturing process, and to provide a highly reliable multilayer circuit board for a mounting circuit with high yield and mass production.
即ち、本発明の一態様は、(1)熱可塑性樹脂系絶縁体層の一部を穿孔加工し、この穿孔内に回路の一部を構成する機能素子を装着、配置した配線素板をべ一スに使用すること、(2)べ一スとなる配線素板に対して熱可塑性樹脂系絶縁体層を介して配線パターン層を順次積層配置すること、(3)積層する配線パターン層間の電気的な接続を微小な導電性バンプの層間絶縁体層貫挿で行うこと、(4)積層体の加熱加圧で機能素子の実装、導電性バンプの層間絶縁体層貫挿、及び積層体の接合一体化を加熱加圧工程で同時に行うことを骨子とする。 That is, according to one aspect of the present invention, (1) a part of a thermoplastic resin-based insulating layer is perforated, and a wiring base plate on which a functional element constituting a part of a circuit is mounted and arranged in the perforation is mounted. (2) The wiring pattern layers are sequentially laminated on the wiring board to be the base via the thermoplastic resin-based insulator layer, and (3) the wiring pattern layers to be laminated Electrical connection is made by inserting an interlayer insulator layer between minute conductive bumps, (4) Mounting of functional elements by heating and pressing of the laminate, interlayer insulator layer penetration of conductive bumps, and laminate It is essential to simultaneously perform the joining and integration in the heating and pressing step.
ここで機能素子とは、受動素子、能動素子例えばICチップ、IC実装パッケージなどをいう。上記構成とすることによって、短小軽薄化や高密度配線を容易に達成し、また、信頼性の高い実装回路用の多層配線基板を歩留まりよく、量産的に提供できる。 Here, the functional element refers to a passive element, an active element such as an IC chip or an IC mounting package. With the above structure, it is possible to easily achieve short, small, thin, and high-density wiring, and to provide a highly reliable multilayer wiring board for a mounting circuit with high yield and mass production.
なお、本発明において、熱可塑性樹脂系層間絶縁体としては、例えばフェノキシ樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリフェニレンスルフォン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリフェニールエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、液晶ポリマー、ポリテトラフロロエチレン樹脂等が挙げられる。特に、液晶ポリマーは、耐熱性、誘電率の安定性が活かされ、高周波伝送用等に適する。 In the present invention, as the thermoplastic resin-based interlayer insulator, for example, phenoxy resin, polyether sulfone resin, polysulfone resin, polyphenylene sulfone resin, polyphenylene sulfide resin, polyphenyl ether resin, polyether imide resin, thermoplastic polyimide Examples thereof include resins, liquid crystal polymers, and polytetrafluoroethylene resins. In particular, liquid crystal polymers are suitable for high-frequency transmission and the like because of their heat resistance and dielectric constant stability.
また、何れの場合も、積層体の加熱加圧で機能素子の実装、導電性バンプの層間絶縁体層貫挿、及び積層体の接合一体化を同時に行う課程において、両外表面側に雛型性の成型板を配置することが望まれる。特に、両外表面側が配線パターン化してある場合は、配線パターンの平坦な埋め込み及び絶縁体の流失及び変形等を防止するために、前記成型板の配置は必要である。 In any case, in the process of mounting the functional element by heating and pressing the laminated body, inserting the interlayer insulator layer of the conductive bump, and joining and integrating the laminated body at the same time, a template is formed on both outer surface sides. It is desirable to place a molded plate of the nature. In particular, when both outer surface sides are formed into a wiring pattern, it is necessary to dispose the molded plate in order to prevent the wiring pattern from being embedded flatly and the insulator from being washed away and deformed.
以下、図1(a)〜(j)、図2(a)〜(l)、図3(a)〜(c)を参照して実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to FIGS. 1A to 1J, FIGS. 2A to 2I, and FIGS. 3A to 3C.
図1(a)〜(j)は、第1の実施例に係る多層配線基板の製造方法の実施態様を模式的に示す要部断面図である。先ず図1(a)に示すように、厚さ12〜18μm銅箔1を用意する。その後、銅箔1の導電性バンプ形設面側に受動部品とほぼ同等な厚み、例えば受動部品を高密度実装技術(Chip Size Package)で形成するとその総厚み(はんだボール部を含む)100μm程度のときは厚さ120μmの熱可塑性樹脂である液晶ポリマーフイルム3を配置して、さらに厚さ12〜18μmの銅箔4を積層配置して積層体とする。
FIGS. 1A to 1J are cross-sectional views schematically showing main parts of an embodiment of a method for manufacturing a multilayer wiring board according to the first embodiment. First, as shown to Fig.1 (a), 12-18 micrometers
次いでこの積層体の両銅箔1,4面に当て板を配置して、樹脂圧として30〜50kg/cm2程度で加圧、一体化し、図1(b)に示すように両面銅張積層板5を製作する。
Next, a backing plate is disposed on both copper foils 1 and 4 of this laminate, and the resin pressure is pressed and integrated at about 30 to 50 kg / cm 2 , and double-sided copper-clad laminate as shown in FIG.
上記製作した両面銅箔貼り板5の一主面側の銅箔4について、例えば塩化第2銅水溶液、塩化鉄水溶液、硫酸−過酸化水素水溶液等のエッチング液を使用し、フォトエッチング処理して、図1(c)に示すように、所要の配線パターン6他を行って第1の配線素板7を作成する。ここで、配線パターン6は、熱可塑性樹脂フイルム3を貫挿した金属的接合例えば導電性バンプ2によって銅箔1と層間接続されている。
For the
次に、図1(d)に示すように、前記配線素板7の配線パターン6形成面に、例えばUV−YAGレーザー加工によって受動素子の収納装着用凹部8を穿設する。ここで,穿設する凹部8の寸法形状は、機能素子として受動素子のサイズに応じて設定され、例えば受動素子のサイズが10mm×10mmの場合、レーザー加工精度を10+0.0mm、10−0.03mmとすることにより高精度な内蔵、実装を行える。深さは収納する受動素子の厚みよりもわずかに深く形成する。これにより加熱加圧時にポリマーの樹脂が受動素子と凹部の隙間に入り込み受動素子を埋設することができる。
Next, as shown in FIG. 1 (d), a
また、図1(e)に示すように、前記穿設した凹部8の底壁面部に、レーザー加工を施して内蔵、装着する受動素子の端子が銅箔1に接続可能な端子装着用孔9を穿設する。その後、この端子装着用孔9内に半田クリーム10を付着し、図1(f)に示すように、受動素子の収納装着用凹部8内に受動素子11を位置決め装着(マウント)する。ここで、受動素子11は、例えばチップ抵抗体、フイルム状のコンデンサーやインダクタンス等である。
Further, as shown in FIG. 1 (e), a
上記受動素子11をマウント後、図1(g)に示すように、配線パターン6面及び受動素子11上面に、導電性バンプ12a,12b及び熱伝導性バンプ(導電性バンプでも可)12cを設ける。この導電性バンプ12a,12bは、上層の配線パターンとの間を接続するものであり、また、熱伝導性バンプ12cは、受動素子11の放熱路として機能するものである。そして、これら導電性バンプ12a,12b等は、上記銅箔1面に対する導電性バンプ2の形成に準じた手段で行われる。同様に導電性バンプではなく、スルーホール工法の場合もある。
After the
次に、図1(h)に示すように、上記導電性バンプ12a,12b等を形成した面上に、第2の熱可塑性樹脂層13、例えば液晶ポリマーフイルムを介し、予め製作しておいた第2の配線素板14を積層配置する。ここで、液晶ポリマーフイルム13の厚さは、第1の熱可塑性樹脂層3の凹部9内に収納、装着された受動素子11が十分に埋設される程度に設定される。また、第2の配線素板14は、第3の熱可塑性樹脂層15、例えば液晶ポリマーフイルムの一主面に配線パターン16及び放熱体層17を有し、他主面に銅箔18が貼着され、かつ配線パターン16及び銅箔18間が、層間絶縁体層15を貫挿する導電性バンプ19で電気的に接続した構成で、基本的には、第1の配線素板7と同様の構成となっている。
Next, as shown in FIG. 1 (h), a second
上記積層体化した後、要すれば第1の配線素板7の銅箔1面側、及び第2の配線素板14の銅箔18面側に剥離性の成型板を配置し、加熱加圧成形の処理を行う。この加熱加圧成形により、図1(i)に示すように、第1の配線素板7の熱可塑性樹脂系絶縁体層3に受動素子11を一体的に実装すると同時に、導電性バンプ12a,12b,12c先端側が、第2の熱可塑性樹脂系絶縁体層13を貫挿して第1の配線素板7及び第2の配線素板14の配線パターン6,16間を電気的に、また、受動素子11及び放熱体層17を熱的に接続して積層し積層体20とする。
After forming the laminated body, if necessary, a peelable molded plate is disposed on the
次いで、前記積層体20の両銅箔1,18面に、それぞれエッチングレジストをパターンニングし、エッチング液による選択的なエッチング処理を施し、図1(j)に示すごとく、両主面の銅箔1,18を配線パターン21,22化する。そして、配線パターンニング終了後に、前記エッチングレジスト層をそれぞれ除去することによって、所要の受動素子11を内蔵した多層配線基板が容易に、また、歩留まりよく得られる。
Next, an etching resist is patterned on each of the copper foils 1 and 18 of the laminate 20 and a selective etching process using an etching solution is performed. As shown in FIG. 1 and 18 are formed into
なお、上記では四層配線型の多層配線基板23の製造例を説明したが、五層以上の配線型の場合も、上記手段に準じた手法で製造できる。また、多層配線基板23の製作において、第2の層間絶縁体層15及び第2配線素板14の層間絶縁体層15の厚さを、例えば25〜50μm程度に設定すると、導電性バンプ12a,12b,12c,19の微小化及び配線の微細化等行ない易いので、配線密度の向上を図れる。
In the above description, the manufacturing example of the four-layer wiring type
さらに、上記では、第1の配線素板7及び第2の配線素板14間の電気的及び熱伝導的な接合手段として、第1の配線素板7側に導電性バンプ12a,12b,12cを設けたが、第2の配線素板14側の配線パターン16及び放熱体層17面に設けてもよい。また、受動素子11の収納、装着に先立って、凹部9の端子装着用孔に、例えば共晶半田、ニッケル、もしくはニッケル−金等のメッキを施して半田クリームの濡れ性を高めておいてもよい。
Furthermore, in the above description, the
また、導電性バンプによらずに一般的な上下の電気的接続を行うスルーホール接続を用いることもできる。 Further, it is also possible to use a through-hole connection that performs general upper and lower electrical connections without using conductive bumps.
以下第2の実施形態を図面を用いて説明する。図2(a)に示すように、導電性バンプでなく一般的な上下の電気的な接続を行う工法であるスルーホール接続工法を用いた。図に示すように銅箔1の内側に厚さ120μmの熱可塑性樹脂である液晶ポリマーフイルム3を配置し、厚さ10〜18μmの銅箔4を積層配置し積層体とする。なお、この液晶ポリマーフイルム3は、受動部品とほぼ同等な厚みが必要で、例えば受動部品を高密度実装部品とするとその総厚(はんだボール部を含む)100μmであれば、厚さ120μmが必要である。
Hereinafter, a second embodiment will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 2A, a through-hole connection method, which is a general method for making an upper and lower electrical connection, was used instead of a conductive bump. As shown in the figure, a liquid
次いで、この積層体の両銅箔1,4に当て板を配置して、樹脂圧として30〜50kg/cm2程度で加圧、一体化し、図2(b)に示すような両面銅張積層板101を製作する。次に、図2(c)に示すように必要な箇所にドリル工法による穴あけ工程を行い透孔102を形成する。この後、図2(d)に示すように銅メッキ103を行い、形成されるスルーホール201により接続された両面銅張積層板7ができる。
Next, a backing plate is arranged on both copper foils 1 and 4 of this laminate, and the resin pressure is pressed and integrated at about 30 to 50 kg / cm 2 , and double-sided copper-clad laminate as shown in FIG. The
上記製作した両面銅張積層板101の一主面側の銅箔4について、例えば塩化第2銅水溶液、塩化鉄水溶液、硫酸−過酸化水素水溶液等のエッチング液を使用し、フォトエッチング処理して、図2(e)に示すように、所要の配線パターン6化を行って第1の配線素板7を作成する。ここで、配線パターン6は、熱可塑性樹脂フイルム3を貫挿したスルーホール201によって銅箔1と層間接続されている。
The
次に、図2(f)に示すように、前記配線素板7の配線パターン6形成面に、例えばUV−YAGレーザー加工によって受動素子の収納装着用凹部8を穿設する。ここで,穿設する凹部8の寸法形状は、機能素子として受動素子のサイズに応じて設定され、例えば受動素子のサイズが10mm×10mmの場合、レーザー加工精度を10+0.0mm、10−0.03mmとすることにより高精度な内蔵、実装を行える。深さは収納する受動素子の厚みよりもわずかに深く形成する。これにより加熱加圧時にポリマーの樹脂が受動素子と凹部の隙間に入り込み受動素子を埋設することができる。
Next, as shown in FIG. 2 (f), a
また、図2(g)に示すように、前記穿設した凹部8の底壁面部に、レーザー加工を施して内蔵、装着する受動素子の端子が銅箔1に接続可能な端子装着用孔9を穿設する。その後、この端子装着用孔9内に半田クリーム10を付着し、図2(h)に示すように、受動素子の収納装着用凹部8内に受動素子11を位置決め装着(マウント)する。ここで、受動素子11は、例えばチップ抵抗体、フイルム状のコンデンサやインダクタンス等である。
Further, as shown in FIG. 2 (g), a
上記受動素子11をマウント後、図2(i)に示すように、配線パターン6面及び受動素子11上面に、導電性バンプ12a,12b及び熱伝導性バンプ(導電性バンプでも可)12cを設ける。この導電性バンプ12a,12bは、上層の配線パターンとの間を接続するものであり、また、熱伝導性バンプ12cは、受動素子11の放熱路として機能するものである。そして、これら導電性バンプ12a,12b等は、上記銅箔1面に対する導電性バンプ2の形成に準じた手段で行われる。同様に導電性バンプではなく、スルーホール工法の場合もある。
After the
次に、図2(j)に示すように、上記導電性バンプ12a,12b等を形成した面上に、第2の熱可塑性樹脂層13、例えば液晶ポリマーフイルムを介し、予め製作しておいた第2の配線素板14を積層配置する。ここで、液晶ポリマーフイルム13の厚さは、第1の熱可塑性樹脂層3の凹部9内に収納、装着された受動素子11が十分に埋設される程度に設定される。また、第2の配線素板14は、第3の熱可塑性樹脂層15、例えば液晶ポリマーフイルムの一主面に配線パターン16及び放熱体層17を有し、他主面に銅箔18が貼着され、かつ配線パターン16及び銅箔18間が、層間絶縁体層15を貫挿する導電性バンプ19で電気的に接続した構成で、基本的には、第1の配線素板7と同様に構成されている。
Next, as shown in FIG. 2 (j), a second
上記積層体化した後、要すれば第1の配線素板7の銅箔1面側、及び第2の配線素板14の銅箔18面側に剥離性の成型板を配置し、加熱加圧成形の処理を行う。この加熱加圧成形により、図2(k)に示すように、第1の配線素板7の熱可塑性樹脂系絶縁体層3に受動素子11を一体的に実装すると同時に、導電性バンプ12a,12b,12c先端側が、第2の熱可塑性樹脂系絶縁体層13を貫挿して第1の配線素板7及び第2の配線素板14の配線パターン6,16間を電気的に、また、受動素子11及び放熱体層17を熱的に接続して積層され積層体20とする。
After forming the laminated body, if necessary, a peelable molded plate is disposed on the
次いで、前記積層体20の両銅箔1,18面に、それぞれエッチングレジストをパターンニングし、エッチング液による選択的なエッチング処理を施し、図2(l)に示すように、両主面の銅箔1,18を配線パターン21,22化する。そして、配線パターンニング終了後に、前記エッチングレジスト層をそれぞれ除去することによって、所要の受動素子11を内蔵した多層配線基板が容易に、また、歩留まりよく得られる。
Next, an etching resist is patterned on both copper foils 1 and 18 of the laminate 20, and selective etching treatment with an etchant is performed. As shown in FIG. The
なお、上記では四層配線型の多層配線基板23の製造例を説明したが、五層以上の配線型の場合も、上記手段に準じた手法で製造できる。また、多層配線基板23の製作において、第2の層間絶縁体層15及び第2配線素板14の層間絶縁体層15の厚さを、例えば25〜50μm程度に設定すると、導電性バンプ12a,12b,12c,19の微小化及び配線の微細化等行ない易いので、配線密度の向上を図れる。
In the above description, the manufacturing example of the four-layer wiring type
さらに、上記では、第1の配線素板7及び第2の配線素板14間の電気的及び熱伝導的な接合手段として、第1の配線素板7側に導電性バンプ12a,12b,12cを設けたが、第2の配線素板14側の配線パターン16及び放熱体層17面に設けてもよい。また、受動素子11の収納、装着に先立って、凹部9の端子装着用孔に、例えば共晶半田、ニッケル、もしくはニッケル−金等のメッキを施して半田クリームの濡れ性を高めておいてもよい。
Furthermore, in the above description, the
なお、第2の実施形態においてスルーホール201で説明した部位は、金属的接合例えばビルドアップでもよいことはいうまでもない。
In addition, it cannot be overemphasized that the site | part demonstrated with the through
図3(a)〜(c)は、第3の実施形態に係る要部を示す模式的な断面図である。上記第1の実施例の場合との相違は、多層配線基板が受動素子11の放熱手段を内蔵しているか否かである。即ち、第1の配線素板7に受動素子11を装着乃至マウントした後において、図3(a)に示すように、配線パターン6面にのみ導電性バンプ12a,12bを設ける。また、図3(b)に示すように、第2の配線素板14として放熱体層17を有しない配線素板を用いた他は、同様の手段を採って、図3(c)に示すごとく、受動素子11の放熱手段を内蔵しない多層配線基板24の製造例である。
FIGS. 3A to 3C are schematic cross-sectional views showing the main parts according to the third embodiment. The difference from the case of the first embodiment is whether or not the multilayer wiring board incorporates the heat dissipation means of the
上記各実施例において使用する第1の配線素板7は、図4(a)〜(d)に示すような実施態様を採った構成のものでもよい。即ち、熱可塑性樹脂、例えば片面銅箔25貼り液晶ポリマーフイルム26を用意し、液晶ポリマーフイルム26を露出面側に、受動素子の収納装着用凹部27を例えばUV−YAGレーザー加工によって穿設する。その後、図4(b)に示すように、前記穿設した凹部27の底壁面部に、レーザー加工を施して内蔵、装着する受動素子の端子が銅箔25に接続可能な端子装着用孔28を穿設する。
The 1st
次いで、図4(c)に示すように、この端子装着用孔28内に半田クリーム29を付着し、受動素子の収納装着用凹部27内に受動素子30を位置決め装着(マウント)してから、受動素子29装着面側に銅箔31を貼着して両面銅箔貼り板32を作成する。その後、両面銅箔貼り板32の所定位置にスルホール33を穿設し、このスルホール33内壁面を無電解メッキ法等で導電性化してから、両面の銅箔25,31をフォトエッチング処理で配線パターン32,33化することにより、図4(d)に示すような受動素子30が内蔵、装着した第1の配線素板34を得ることができる。
Next, as shown in FIG. 4C,
本発明は、上記実施例に限定されるものでなく、発明の主旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形を採ることができる。例えば内蔵される配線パターン数は、3層形や5層以上の多層でもよく、また、受動素子を内蔵、実装する層間絶縁体は、他の層間絶縁体層を成す熱可塑性樹脂層であってもよい。又、機能素子は受動素子に限らず、能動素子例えば加熱加圧実装プロセスに耐えるICチップまたはICを実装したBGA型パッケージなども適用可能である。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. For example, the number of wiring patterns incorporated may be a three-layer type or a multilayer of five or more layers, and an interlayer insulator that incorporates and mounts passive elements is a thermoplastic resin layer that constitutes another interlayer insulator layer. Also good. The functional element is not limited to a passive element, and an active element such as an IC chip that can withstand a heat and pressure mounting process or a BGA type package mounted with an IC is also applicable.
1,4,18,25,31:導電性金属層(銅箔)
2,12a,12b,16,19:導電性バンプ
3・26:液晶ポリマー7イルム(第1の熱可塑性樹脂系絶縁体層)
6:配線パターン(第1の)16:配線パターン(第2の)
21,22:配線パターン7,
34:第1の配線素板
8,27:受動素子装着用凹部
9,28:受動素子端子装着孔
10,29:半田クリーム
11,30:受動素子
12c:熱伝導性バンプ
13:第2の熱可塑性樹脂系絶縁体層
14:第2の配線素板
15:第3の熱可塑性樹脂系絶縁体層
17:放熱体層
20:積層体
23,24:多層配線基板
33:スルーホール
201:スルーホール
1, 4, 18, 25, 31: Conductive metal layer (copper foil)
2, 12a, 12b, 16, 19: Conductive bumps 3.26:
6: Wiring pattern (first) 16: Wiring pattern (second)
21 and 22:
34: first wiring
Claims (7)
前記第1の配線素板の第1の熱可塑性樹脂系絶縁体層を前記第1の配線パターンを形成した一主面側から選択的に穿孔加工して機能素子収納装着用の凹部を設ける工程と、
前記凹部に機能素子を前記第1の配線パターン及び前記導電性金属箔のいずれかと電気的に接続させて収納装着する工程と、
前記第1の配線パターンの所定位置に配線パターン層間接続用の導電性バンプを設ける工程と、
前記一主面側に第2の熱可塑性樹脂系絶縁体層を積層配置する工程と、
一主面に第2の配線パターンを形成し、他主面に第2の導電性金属箔を備えた第3の熱可塑性樹脂系絶縁体層を第2の導電体が貫挿して前記第2の配線パターンと前記第2の導電性金属箔を電気的に接続する第2の配線素板を作製し、前記第2の熱可塑性樹脂系絶縁体層上に前記第2の配線パターンを前記第2の熱可塑性樹脂系絶縁体層側に向けて位置合わせして積層する工程と、
前記積層体を加熱加圧して前記第1の熱可塑性樹脂系絶縁体層に前記機能素子を一体的に実装すると同時に、前記導電性バンプを前記第2の熱可塑性樹脂系絶縁体層に貫挿することによって前記第1の配線素板及び前記第2の配線素板の配線パターン間を電気的に接続して積層一体化する工程と、
を具備することを特徴とする多層配線基板の製造方法。 The first conductor is inserted through a first thermoplastic resin-based insulator layer having a first wiring pattern formed on one main surface and a first conductive metal foil on the other main surface. Producing a first wiring base plate that electrically connects the wiring pattern and the first conductive metal foil;
A step of selectively perforating the first thermoplastic resin-based insulator layer of the first wiring base plate from one main surface side on which the first wiring pattern is formed to provide a recess for housing a functional element. When,
Storing and mounting the functional element in the recess by electrically connecting the functional element to either the first wiring pattern or the conductive metal foil;
Providing conductive bumps for wiring pattern interlayer connection at predetermined positions of the first wiring pattern;
A step of laminating and arranging a second thermoplastic resin-based insulator layer on the one principal surface side;
The second conductor is inserted through a third thermoplastic resin-based insulator layer having a second wiring pattern formed on one main surface and a second conductive metal foil on the other main surface. A second wiring base plate that electrically connects the wiring pattern and the second conductive metal foil is prepared, and the second wiring pattern is placed on the second thermoplastic resin-based insulator layer. A step of aligning and laminating toward the thermoplastic resin-based insulator layer side of 2,
The laminated body is heated and pressed to integrally mount the functional element on the first thermoplastic resin-based insulator layer, and at the same time, the conductive bumps are inserted into the second thermoplastic resin-based insulator layer. A step of electrically connecting the wiring patterns of the first wiring base plate and the second wiring base plate and integrating the layers,
A method for producing a multilayer wiring board, comprising:
前記第1の配線素板の第1の熱可塑性樹脂系絶縁体層を前記配線パターンを形成した一主面側から選択的に穿孔加工して機能素子収納装着用の凹部を設ける工程と、前記凹部に機能素子を前記配線パターン及び前記導電性金属箔のいずれかと電気的に接続させて収納装着する工程と、前記一主面の配線パターンの所定位置に配線パターン層間接続用の導電性バンプを設ける工程と、
前記一主面側に第2の熱可塑性樹脂系絶縁体層及び第2の導電性金属箔をこの第2の熱可塑性樹脂系絶縁体層を挟んで積層配置する工程と、
前記積層体を加熱加圧して前記第1の熱可塑性樹脂系絶縁体層に前記機能素子を一体的に実装するとともに、前記導電性バンプ先端側の前記第2の熱可塑性樹脂系絶縁体層貫挿によって前記第1の配線素板及び前記第2の配線素板の配線パターン間を電気的に接続して積層一体化する工程と、
前記一体化した積層体の両面に配置される前記第1、第2の導電性金属箔の少なくとも一方を配線パターンに形成する工程と、
を具備することを特徴とする多層配線基板の製造方法。 A wiring pattern is formed on one main surface and a first thermoplastic resin-based insulator layer having a first conductive metal foil on the other main surface is inserted through the first conductor so that the wiring pattern and the first Producing a first wiring base plate that electrically connects one conductive metal foil;
A step of selectively perforating the first thermoplastic resin-based insulator layer of the first wiring base plate from one main surface side on which the wiring pattern is formed to provide a recess for storing a functional element; and A functional element is electrically connected to one of the wiring pattern and the conductive metal foil in a recess, and is housed and mounted, and a conductive bump for wiring pattern interlayer connection is provided at a predetermined position of the wiring pattern on the one main surface. Providing, and
A step of laminating and arranging a second thermoplastic resin-based insulator layer and a second conductive metal foil on the one main surface side with the second thermoplastic resin-based insulator layer interposed therebetween;
The laminated body is heated and pressurized to integrally mount the functional element on the first thermoplastic resin-based insulator layer, and through the second thermoplastic resin-based insulator layer on the leading end side of the conductive bump. A step of electrically connecting the wiring patterns of the first wiring base plate and the second wiring base plate by insertion and stacking and integrating them;
Forming at least one of the first and second conductive metal foils disposed on both surfaces of the integrated laminate in a wiring pattern;
A method for producing a multilayer wiring board, comprising:
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