JP2008277721A - 多層回路基板及び半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】片面積層よりなる多層回路基板において、反りが少ない多層回路基板を製造することであり、半導体素子を実装する工程、半導体素子を実装した後の信頼性試験を行う工程において反りが少ない多層回路基板及び半導体装置を提供する。
【解決手段】複数組の導体回路層と絶縁層から形成され、ビア接続により導通接続したスルーホールを有するコア基板を含まない片面積層の多層回路基板であって、絶縁層のガラス転移温度が１７０℃以上であり、ガラス転移温度以下の線膨張係数が３５ｐｐｍ以下であり、弾性率が５ＧＰａ以上であること。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ビア接続により導通接続したスルーホールを有するコア基板を含まない半導体用多層回路基板であって、導体回路層と絶縁層を交互に片面積層したビルドアップ工法により作製された多層回路基板及び半導体装置に関する。

近年の半導体分野では高密度実装技術の進歩から従来の面実装からエリア実装に移行していく傾向となっており、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）やＣＳＰ（チップスケールパッケージ）など新しいパッケージが開発され、増加しつつある。また情報伝達の高速化も進んでいる。そのため以前にもましてインターポーザ用リジッド基板が注目されるようになり、高耐熱、低熱膨張、低誘電基板の要求が高まってきた。

さらに、電子機器の高機能化などの要求に伴い、電子部品の高密度集積化、更には高密度実装化などが進んでおり、これらに使用される高密度実装対応の半導体用多層回路基板などは、従来にも増して、小型化かつ高密度化が進んでいる。この半導体用多層回路基板などの高密度化への対応としてビルドアップ多層回路基板が多く採用されている。

また、半導体用多層回路基板の更なる薄型化、高速信号化に向けて従来用いられているビルドアップ多層回路基板（図１）にかわり、ビア接続により導通接続したスルーホールを有するコア基板を含まない片面に導体回路層と絶縁層を交互にビルドアップした多層回路基板（図２）が提案されており、多層回路基板の一方の面にはインナーパッドが形成され、他方の面にはアウターパッドが形成されている。（例えば、特許文献１参照。）
しかし、片側に積層するため、従来用いられている絶縁層では絶縁層の薄型化に伴い弾性率が低下し、また絶縁層の線膨張係数が導体回路の線膨張係数と異なることにより、多層回路基板の製造工程で多層回路基板が大きく反る問題があった。
多層回路基板の反りを抑えるために２枚の金属板を向き合わせて一体化して複合金属板を作製し、この複合金属板の両面に、導体回路層と絶縁層を交互に積層し、最後に張り合わせた金属板を剥がし、金属板をエッチングすることにより多層回路基板を得るという検討がされている。（例えば、特許文献２参照。）しかしながら、これだけでは十分な改善には至っていなかった。
特開２０００−３２３６１３号公報 ＷＯ２００３／０３９２１９号公報

本発明は片面積層よりなる多層回路基板において、反りが少ない多層回路基板を製造することであり、半導体素子を実装する工程、半導体素子を実装した後の信頼性試験を行う工程において反りが少ない多層回路基板及び半導体装置を提供することである。

このような目的は、下記［１］〜［８］に記載の本発明により達成される。
［１］複数組の導体回路層と絶縁層から形成され、ビア接続により導通接続したスルーホールを有するコア基板を含まない片面積層の多層回路基板であって、前記絶縁層のガラス転移温度が１７０℃以上であり、ガラス転移温度以下の線膨張係数が３５ｐｐｍ以下であり、弾性率が５ＧＰａ以上であることを特徴とする多層回路基板。
［２］前記絶縁層のうち少なくとも一層が繊維基材を含むものである請求項１記載の多層回路基板。
［３］前記繊維基材を含む絶縁層が、第１樹脂層、第２樹脂層及び繊維基材を少なくとも有し、第１樹脂層と第２樹脂層との間に繊維基材が介設されてなる上記［１］または［２］記載の多層回路基板
［４］前記第１樹脂層の厚みＢ１と前記第２樹脂層の厚みＢ２との比Ｂ２／Ｂ１が、０＜Ｂ２／Ｂ１≦１を満たすものである、上記［１］乃至［３］のいずれか１項に記載の多層回路基板。
［５］前記絶縁層の繊維基材の厚さが１０〜３５μｍである上記［２］乃至［４］のいずれか１項に記載の多層回路板。
［６］前記繊維基材がガラスクロスである上記［２］乃至［５］のいずれか１項に記載の多層回路板。
［７］前記絶縁層がシアネート樹脂を含む樹脂組成物よりなる上記［１］乃至［６］のいずれか１項に記載の多層回路基板。
［８］上記［１］乃至［７］のいずれか１項に記載の多層回路基板を用いたことを特徴とする半導体装置。

本発明によれば、絶縁層と導体回路層の線膨張係数の違いが少ないことから層間に生じる内部応力が小さくなり、多層回路基板の反りが小さくなる。また前記多層回路基板を用いた半導体装置は、半導体素子実装工程、信頼性試験において、反りの少ない半導体装置となる。

本発明は、半導体用多層回路基板であって、多層回路基板としては、例えばＢＧＡのような半導体素子搭載基板に用いることができる。
図１は従来の代表的なビルドアップ多層回路基板を示す図である。図２は本発明に係る複数組の導体回路層と絶縁層から形成され、ビア接続により導通接続したスルーホールを有するコア基板を含まない片面積層の多層回路基板の概略構成を示す図であり、多層回路基板の一方の面にインナーパッドが形成され、他方の面にアウターパッドが形成されている。

本発明の多層回路基板に用いる絶縁層のガラス転移温度は１７０℃以上であることが好ましい。さらに好ましくは、１７５℃以上である。上記範囲を下回ると製造工程で加熱されたのち室温に戻る際に反りが大きくなる。多層回路基板の反りを制御する因子にはガラス転移温度以下の線膨張係数が挙げられる。線膨張係数が３５ｐｐｍ以上であると通常回路に用いられる銅の線膨張係数（１７〜１８ｐｐｍ／℃）に比べ倍以上大きくなり反りを大きくする要因となる。また本発明の多層回路基板の弾性率は５ＧＰａ以上であることが好ましい。本発明の多層回路基板は従来の多層回路基板に比べコア層がないため形状を保持するのに５ＧＰａ以上のものが好ましい。

本発明に用いる絶縁層は、繊維基材としてガラス繊維基材または有機繊維基材を含むものが好ましく、例えば、ガラス繊維基材としてガラス織布、ガラス不織布などのガラスクロスや有機繊維基材として有機織布、有機不織布などを挙げることができる。多層回路基板において繊維基材を含む絶縁層が少なくとも一層あることが好ましい。そして、このような繊維基材を用いた絶縁層は、繊維基材を構成する繊維束に曲がりが生じにくいので、弾性率などの機械的特性に優れている。
前記繊維基材を含む絶縁層は、第１樹脂層、第２樹脂層及び繊維基材を少なくとも有し、第１樹脂層と第２樹脂層との間に繊維基材が介設されてなるものが好ましい。

また、本発明の好ましい態様によれば、上記絶縁層の第１樹脂層の厚みＢ１と第２樹脂層の厚みＢ２との比（Ｂ２／Ｂ１）が、０＜Ｂ２／Ｂ１≦１を満たすことが挙げられる。
すなわち、繊維基材は、絶縁層の厚み方向に対して偏在している。内層の回路パターンによって必要とされる樹脂量が異なる場合、樹脂がはみ出したり、回路を埋める樹脂が不足したりすることがある。本発明の絶縁層は、このような場合にも、第１樹脂層と第２樹脂層の厚みを適宜調整することにより、繊維基材の厚み方向の位置を変化させ、回路を充分に埋め込むことができ、また不要な樹脂のはみ出しを防ぐことができる。
この比（Ｂ２／Ｂ１）は、０．５以下であることが好ましく、特に０．２〜０．４であることがより好ましい。この比（Ｂ２／Ｂ１）が、上記範囲内であると、特に繊維基材の波打ちを低減することができ、それによって絶縁層の平坦性をより向上させることがで
きる。

本発明に用いる絶縁層は、絶縁層の線膨張係数を小さくするためにシアネート樹脂を用いることが好ましい。シアネート樹脂としては、例えば、ハロゲン化シアン化合物とフェノール類とを反応させたものや、これを加熱などの方法でプレポリマー化したものなどを用いることができる。具体的には、ノボラック型シアネート樹脂、ビスフェノールＡ型シアネート樹脂、ビスフェノールＥ型シアネート樹脂、テトラメチルビスフェノールＦ型シアネート樹脂などのビスフェノール型シアネート樹脂などを挙げることができる。
これらのシアネート樹脂の中でも、ノボラック型シアネート樹脂を用いると、架橋密度の増加により耐熱性をさらに向上させることができるとともに、例えば、銅箔付きプリプレグの骨格材であるガラスクロスとして薄いものを用いた場合でも、銅箔付きプリプレグの硬化物に優れた剛性（弾性率）を付与でき、特に加熱時における剛性（弾性率）を高めることができる。
そして、この銅箔付きプリプレグを、半導体部品を実装したパッケージ基板に適用した場合には、その接続信頼性を向上させることができる。
また、ノボラック型シアネート樹脂を用いることにより、硬化物の難燃性を高めることができる。ノボラック型シアネート樹脂は、その構造上ベンゼン環の割合が高く、炭化しやすいためと考えられる。

上記ノボラック型シアネート樹脂としては、例えば、下記一般式（１）で示されるものを使用することことが好ましい。

上記一般式（１）で示されるノボラック型シアネート樹脂の繰り返し単位ｎとしては、例えば、１〜１０であるものを用いることができ、２〜７であるものを特に好適に用いることができる。
これにより、ノボラック型シアネート樹脂の取り扱い性や、硬化物の架橋密度を良好なものとして、これらの特性のバランスに優れたものとすることができる。
上記ｎ数が小さすぎると、結晶化しやすくなって、汎用溶媒に対する溶解性が小さくなり取り扱い性が低下することがある。一方、上記ｎ数が大きすぎると、硬化物の架橋密度が過剰に高くなり、耐水性の低下や、硬化物が脆くなるなどの現象を生じることがある。

上記シアネート樹脂の分子量としては、例えば、重量平均分子量（Ｍｗ）で５００〜４
，５００であるものを用いることができ、６００〜３，０００であるものを特に好適に用いることができる。
これにより、キャリア付きプリプレグを作製した場合の取り扱い性や、多層回路基板の製造時の成形性、層間ピール強度などを良好なものとして、これらの特性のバランスに優れたものとすることができる。
上記Ｍｗが小さすぎると、キャリア付きプリプレグを作製した場合にタック性を生じて、取り扱い性が低下することがある。一方、上記Ｍｗが大きすぎると、反応が速くなり、多層回路基板の製造時に成形不良を生じたり、層間ピール強度が低下したりすることがある。
上記シアネート樹脂としては、好ましくはＭｗが上記範囲内であるものを１種用いることもできるし、Ｍｗが異なる２種以上を併用することもできる。
なお、上記シアネート樹脂のＭｗは、例えば、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）で測定することができる。

本発明に用いる絶縁層において、第１樹脂層を構成する樹脂組成物と、第２樹脂層を構成する樹脂組成物とは、同一でもよいし、異なっていてもよい。第１樹脂層と第２樹脂層とで異なる樹脂組成物を使用する場合、例えば、使用する樹脂の種類や使用量を変えてもよいし、無機充填材などの添加剤の種類や使用量を変えてもよい。第１樹脂層と第２樹脂層とで組成の異なる樹脂組成物を使用することができると、要求される性能に応じた樹脂層の設計が可能となり、樹脂選択の幅を広げることができるという利点がある。例えば、内層回路に面する樹脂層は、埋め込み性を考慮して柔軟な組成にし、反対側の面は表面粗化性を考慮して均一な粗化が可能な組成にするなど、絶縁層の両面で異なる機能を付与することができる。

本発明に用いる絶縁層において、第１樹脂層の厚みは、特に限定されるものではないが、第２樹脂層の厚みよりも厚いことが好ましく、第１樹脂層により埋め込まれる回路層が埋め込めるものであればよい。例えば、埋め込まれる回路層の厚みをＴ、第１樹脂層の厚みをｔとした場合の（Ｔ／ｔ）が、０．３≦（Ｔ／ｔ）≦１．５が好ましく、より好ましくは、０．５≦（Ｔ／ｔ）≦１である。一般的に、回路の埋め込みを十分に行うために、内層回路に面する樹脂層の厚みを厚くすることが好ましい。

本発明に用いる繊維基材は、上記繊維基材の中でも、ガラスクロスが好ましく、ガラスクロスの厚さは、一例を挙げると、１０〜１８０μｍのものを用いることができる。また、坪量（１ｍ²あたりのガラスクロスの重量）としては例えば、１２〜２０９ｇ／ｍ²の
ものを用いることができる。特に、ガラスクロスの厚さ１０〜３５μｍ、坪量１２〜２５ｇ／ｍ²であるような薄いガラスクロスを用いることが好ましい。
本発明においては、特に、線膨張係数（CTE:Coefficient of Thermal Expansion）が６ｐｐｍ以下のガラスクロスであることがさらに好ましく、３．５ｐｐｍ以下のガラスクロスであることがより好ましい。上記のような線膨張係数を有するガラスクロスを用いることにより、本発明に用いる絶縁層よりなる多層回路基板、該多層回路基板を用いた半導体パッケージの反りをより効果的に抑制することができる

さらに、本発明に用いるガラスクロスは、ヤング率が６２〜１００ＧＰａであることが好ましく、より好ましくは６５〜９２ＧＰａ、さらに好ましくは８６〜９２ＧＰａである。ガラスクロスのヤング率が上記の範囲であると、例えば半導体実装時のリフロー熱による回路基板の変形を効果的に抑制することができるので、電子部品の接続信頼性が向上する。
また、本発明に用いるガラスクロスは、１ＭＨｚでの誘電率が３．８〜７．０であることが好ましく、より好ましくは４．７〜７．０、さらに好ましくは５．４〜６．８である。ガラスクロスの誘電率が上記の範囲であると、絶縁層の誘電率が低減でき、高速信号を
用いた半導体パッケージに好適である。
上記のような線膨張係数、ヤング率及び誘電率を有するガラスクロスとして、例えば、Ｅガラス、Ｓガラス、ＮＥガラス、Ｔガラスなどが好適に用いられる。

本発明に用いるガラスクロスの厚みは、１０〜３５μｍであることが好ましく、より好ましくは１０〜２０μｍである。また、ガラスクロスの使用枚数は、一枚に限らず、薄いガラスクロスを複数枚重ねて使用することも可能である。なお、ガラスクロスを複数枚重ねて使用する場合は、その合計の厚みが上記の範囲を満たせばよい。

本発明で用いられる樹脂組成物を繊維基材に含浸させる方法としては、特に限定されないが、例えば、樹脂組成物を溶剤に溶かして樹脂組成物ワニスを調製し、前記樹脂組成物ワニスに繊維基材を浸漬する方法、該樹脂組成物ワニスを各種コーターにより繊維基材に塗布する方法、スプレーによる吹き付ける方法、支持基材付き樹脂層をラミネートする方法などが挙げられる。これらの中でも、繊維基材を樹脂組成物ワニスに浸漬する方法が好ましい。これにより、繊維基材に対する樹脂組成物の含浸性を向上させることができる。なお、繊維基材を樹脂組成物ワニスに浸漬する場合、通常の含浸塗布設備を使用することができる。

特に、繊維基材の厚さが０．０４５ｍｍ以下の場合、繊維基材の両面からフィルム状の樹脂層でラミネートする方法が好ましい。これにより、繊維基材に対する樹脂組成物の含浸量を自在に調節でき、絶縁層の成形性を向上できる。また、両面からラミネートする樹脂層の厚さを各々変えることによって、繊維基材の表裏で樹脂層の厚さを自由に変えることが出来る。なお、フィルム状の樹脂層をラミネートする場合、真空のラミネート装置などを用いることがより好ましい。

具体的に、繊維基材を含む絶縁層を製造する方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。
図１２は、樹脂層２を製造する工程の一例を示す工程図である。ここで、予めキャリア材料５ａ、５ｂを製造し、このキャリア材料５ａ、５ｂを繊維基材１１にラミネートした後、キャリアフィルムを剥離する方法について、具体的に説明する。

予め第一の樹脂組成物をキャリアフィルムに塗布したキャリア材料５ａと、第二の樹脂組成物を別のキャリアフィルムに塗布したキャリア材料５ｂとを製造する。このとき、第一の樹脂組成物の厚みと第二の樹脂組成物の厚みを変えておくことによって、繊維基材の表裏に形成される樹脂厚みを自由に変えることが出来る。次に、真空ラミネート装置６を用いて、減圧下で繊維基材の両面からキャリア材料５ａ及び５ｂを重ね合わせてラミネ
ートロール６１で接合する。このように減圧下で接合することにより、繊維基材１１の内部またはキャリア材料５ａ、５ｂの樹脂層と繊維基材１１との接合部位に非充填部分が存在しても、これを減圧ボイドまたは実質的な真空ボイドとすることができる。このため最終的に得られる樹脂層２に発生するボイドを低減することができる。なぜなら、減圧ボイドまたは真空ボイドは、後述する加熱処理で消し去ることができるからである。このような減圧下で繊維基材１１とキャリア材料５ａ、５ｂとを接合する他の装置としては、例えば真空ボックス装置などを用いることができる。

次に、繊維基材１１とキャリア材料５ａ、５ｂとを接合した後、熱風乾燥装置６２でキャリア材料に塗布された樹脂の溶融温度以上の温度で加熱処理する。これにより、前記減圧下での接合工程で発生していた減圧ボイドなどをほぼ消し去ることができる。加熱処理する他の方法としては、例えば赤外線加熱装置、加熱ロール装置、平板状の熱盤プレス装置などを用いて実施することができる。

キャリア材料５ａ、５ｂを繊維基材１１にラミネートした後、キャリアフィルムを剥離する。この方法により、繊維基材１１に樹脂材料が担持され、繊維基材１１を内蔵する絶縁層を得ることができる。

また、繊維基材を樹脂組成物ワニスに浸漬する場合、樹脂組成物ワニスに用いられる溶剤は、前記樹脂組成物中の樹脂成分に対して良好な溶解性を示すことが望ましいが、悪影響を及ぼさない範囲で貧溶媒を使用しても構わない。良好な溶解性を示す溶剤としては、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、セルソルブ系、カルビトール系などが挙げられる。

前記樹脂組成物ワニスの固形分は、特に限定されないが、４０〜８０重量％が好ましく、特に５０〜６５重量％ が好ましい。これにより、樹脂組成物ワニスの繊維基材への含
浸性をさらに向上させることができる。前記繊維基材に前記樹脂組成物を含浸させ、所定温度、例えば８０〜２００℃などで乾燥させることにより絶縁層を得ることができる。

次に本発明の多層回路基板作製方法の一例について、実施例の図３〜１１を用いて説明するが、必ずしもこれに限定されるものではない。

［実施例１］
まず初めにプリプレグ５（住友ベークライト（株）製ＥＩ−６７８５ＧＳ 厚さ０．２ｍｍ）をピーラブルタイプのキャリア銅箔付き銅箔（古河電気工業（株）製：９μｍ銅箔
品名Ｆ−ＤＰ銅キャリア付極薄電解銅箔、キャリア銅箔７０μｍ）２５０×２５０ｍｍ角２枚を用いてキャリア銅箔付き銅箔のキャリア銅箔４がプリプレグ５に接するように挟み、加圧（３ＭＰａ）加熱（１８０℃）１時間放置し支持基材を得た（図３）。

支持基材の表面をソフトエッチング処理したのち、ドライフィルムレジスト（東京応化工業（株）製：ＡＲ−３２０、膜厚２０μｍ）を支持基材の両面へロールラミネートし、所定のパターン形成用マスクを用いて露光・現像し、導体回路の形成に必要なめっきレジストを形成した。次に、支持基材を電解めっき用リードとして、電解金めっきにより金めっき層７を０．１μｍ形成し、その上に電解ニッケルめっきによりニッケルめっき層８を３μｍ形成し、さらにその上に電解銅めっきにより、銅めっき層９を１４μｍ形成して、導体回路層６を得た。次に、ドライフィルムレジストを剥離した（図４）。

次に、導体回路層６０の表面に粗化液（アトテックジャパン（株）製：ボンドフィルム）により、９０秒浸漬処理した。次に本発明のガラスクロス入り絶縁層ａ（住友ベークライト（株）製：ＡＰＬ−３６５１ ガラスクロス種ガラス不織布（日本バイリーン(株）
製、ＥＰＣ４０１５ ガラスクロス厚み１２μｍ）絶縁層厚み４０μｍ、ＰＥＴフィルムを支持フィルム）を２４０×２４０ｍｍ角に裁断し、導体回路層６０の両面へ真空プレス（（株）名機製作所製 ＭＶＬＰ−５００／６００−IIＡ）にて、１回目が、温度８０℃、圧力０．５ＭＰａ、２回目が１００℃、１．０ＭＰａの条件で形成し、１５０℃３０分間加熱したのち、ＰＥＴフィルムを剥がし絶縁層１０とした（図５）。

次に、ＣＯ₂レーザー加工機（日立ビアメカニクス（株）製：ＬＧ−２Ｇ２１２）で加
工条件１ｓｔｓｔｅｐ：パルス幅６μｓｅｃ、ショット数１ｓｈｏｔ、２ｎｄｓｔｅｐ：パルス幅２μｓｅｃ、ショット数１ｓｈｏｔでビアホールを形成し、絶縁層１０の表面洗浄、活性化のため、主成分がモノエチルブチルアルコールの溶液（（株）ロームアンドハース電子材料製、ＭＬＢコンディショナー）に液温８０℃、５分間浸漬し、ついで、酸化性粗化液である過マンガン酸カリウムを主成分とする溶液（（株）ロームアンドハース電
子材料製、ＭＬＢプロモーター）に液温８０℃、１０分間浸漬し、ついで、マンガン残渣洗浄のため、硫酸溶液（（株）ロームアンドハース電子材料製、ＭＬＢニュートライザー）で、液温４０℃、５分間浸漬し、さらに水洗及び湯洗を行った（図６）。

続いて、無電解銅めっき液（（株）アトテック製 プリントガントＭＳＫ−ＤＫシリーズ）を用いて、厚さ１．０μｍの無電解銅めっき層を両面に形成し、感光性ドライフィルム（東京応化工業（株）製 ＡＲ−３２０）を無電解めっき層上に両面にラミネータで形成し、露光、現像して、めっきレジストを形成し、めっきレジストの非形成部へ電解銅めっきにより、厚さ１４μｍの電解銅めっき層を両面に形成した。
その後、めっきレジストを剥離し露出した無電解銅めっき層を、ソフトエッチング液（（株）荏原電産製 ＳＡＣ）で除去して、無電解銅めっき層と電解銅めっき層からなる導体回路層１２を両面に形成し、２００℃、６０分間熱処理した（図７）。

上記の工程を繰り返し絶縁層１０と導体回路層１２とを片面６層積層した（図８）。
次に、支持基材のキャリア銅箔４と銅箔３の間で引き剥がし、銅箔付きの多層回路基板を得た（図９）。

次に導体回路層１２が剥き出しにされている面にマスキングテープ１３（日東電工（株）製：エレップマスキング Ｎ−３８０）を張り、液が染み込まないようにし、エッチン
グ液（塩化第二鉄４０°Ｂｅ）へ銅箔付きの多層回路基板を浸漬し、銅箔３を除去した（図１０）。このとき、銅箔３がエッチングされ出てくる金めっき層７がエッチングレジストとして機能し、導体回路を溶解させることは無い。

次に、マスキングテープ１３を剥がし、金メッキ層７が現れた部分にマスキングテープを貼り付けた。その後、導体回路層１２の表面に粗化液（アトテックジャパン（株）製：ボンドフィルム）により、９０秒浸漬処理して、導体回路層１２の表面を粗化し、多層回路基板のマスキングされていない面へスクリーン印刷機（ミノグループ（株）製、フォース２５２５）でソルダーレジスト層１４（太陽インキ製造（株）製、ＰＳＲ−４０００ ＡＵＳ７０３）を印刷し、導体回路が露出するように、所定のマスクで露光し、現像、キュアを行い、導体回路上のソルダーレジスト層厚さが１２μｍとなるように形成した。
次に、ソルダーレジスト層１４から露出した導体回路層１２上へ、無電解ニッケルめっき層３μｍと、さらにその上へ、無電解金めっき層０．１μｍとからなるめっき層１５を形成し、その後マスキングテープを剥がし、ルーター加工機により、片面積層多層回路基板（４０ｍｍ×４０ｍｍ基板）を２５枚得た。（図１１）。
尚図１０の下面が半導体チップ搭載部、上面がＢＧＡボール搭載部となる。

［実施例２］
実施例１の絶縁層ａのかわりに絶縁層ｂ（住友ベークライト（株）製 ＡＰＬ−３６０１、厚さ４０μｍ、支持フィルムとしてＰＥＴフィルム）を用い片面積層多層回路基板を得た。作製方法は基本的に実施例１同様に行った。
以下に実施例１と異なる点を記載する。

支持基材へ絶縁層ｂを貼り付ける条件は、真空プレス（（株）名機製作所製 ＭＶＬＰ−５００／６００−IIＡ）にて、１回目が、温度８０℃、圧力０．５ＭＰａ、２回目が１００℃、１．０ＭＰａの条件で、絶縁層ｂを両面に形成し、ＰＥＴフィルムを剥がしたのち、１７０℃４５分間加熱し絶縁層１０とした。
次に、ＵＶ−ＹＡＧレーザー加工機（三菱電機（株）製：ＭＬ６０５ＬＤＸ）を用いて、先端出力９４μＪ、ショット数３０ｓｈｏｔの加工条件で絶縁層１０にビアホールを形成した。
レーザー開口後の絶縁層１０の表面洗浄、活性化のための条件としては、主成分がモノ
エチルブチルアルコールの溶液（（株）ロームアンドハース電子材料製、ＭＬＢコンディショナー）に液温８０℃、１０分間浸漬し、ついで、酸化性粗化液である過マンガン酸カリウムを主成分とする溶液（（株）ロームアンドハース電子材料製、ＭＬＢプロモーター）に液温８０℃、２０分間浸漬し、ついで、マンガン残渣洗浄のため、硫酸溶液（（株）ロームアンドハース電子材料製、ＭＬＢニュートライザー）で、液温４０℃、５分間浸漬し、さらに水洗及び湯洗を行った。

上記以外は実施例１と同様にして片面積層多層回路基板（４０ｍｍ×４０ｍｍ基板）を２５枚得た。

[実施例３]
１．樹脂組成物ワニスの調整
熱硬化性樹脂としてノボラック型シアネート樹脂（ロンザジャパン（株）製、プリマセット ＰＴ−３０、重量平均分子量約２，６００）１５重量部、エポキシ樹脂としてビフェニルジメチレン型エポキシ樹脂（日本化薬（株）製、ＮＣ−３０００Ｐ、エポキシ当量２７５）８重量部、フェノール樹脂としてビフェニルジメチレン型フェノール樹脂（明和化成（株）製、ＭＥＨ−７８５１−Ｓ、水酸基当量２０３）７重量部及びカップリング剤としてエポキシシラン型カップリング剤（日本ユニカー（株）製、Ａ−１８７）を、後述する無機充填材１００重量部に対して０．３重量部をメチルエチルケトンに常温で溶解し、無機充填材として球状溶融シリカＳＦＰ−１０Ｘ（電気化学工業（株）製、平均粒径０．３μｍ）２０重量部及び球状溶融シリカＳＯ−３２Ｒ（(株）アドマテックス製、平均
粒径１．５μｍ）５０重量部を添加し、高速攪拌機を用いて１０分間攪拌して樹脂組成物ワニスを調製した。

２．キャリア材料の製造
キャリアフィルムとしてポリエチレンテレフタレートフィルム（三菱化学ポリエステル社製、ＳＦＢ−３８、厚さ３８μｍ、幅４８０ｍ）を用い、上述の樹脂組成物ワニスをコンマコーター装置で塗工し、１７０℃の乾燥装置で３分間乾燥させ、厚さ２０μｍ、幅４１０ｍｍの樹脂層が、キャリアフィルムの幅方向の中心に位置するように形成してキャリア材料１（最終的に第１樹脂層を形成）を得た。
また、同様の方法で塗工する樹脂組成物ワニスの量を調整して、厚さ８μｍ、幅３６０ｍｍの樹脂層が、キャリアフィルムの幅方向の中心に位置するように形成してキャリア材料２（最終的に第２樹脂層を形成）を得た。

３．絶縁層ｄの製造
繊維基材としてＥガラスのガラス織布（クロスタイプ♯１０１５、幅３６０ｍｍ、厚さ１５μｍ、坪量１７ｇ／ｍ²）を用い、図１２に示す真空ラミネート装置及び熱風乾燥装
置によりプリプレグを製造した。
具体的には、ガラス織布の両面に前記キャリア材料１及びキャリア材料２がガラス織布の幅方向の中心に位置するように、それぞれ重ね合わせ、７５０Ｔｏｒｒの減圧条件下で、８０℃のラミネートロールを用いて接合した。
ここで、ガラス織布の幅方向寸法の内側領域においては、キャリア材料１及びキャリア材料２の樹脂層を繊維布の両面側にそれぞれ接合するとともに、ガラス織布の幅方向寸法の外側領域においては、キャリア材料１及びキャリア材料２の樹脂層同士を接合した。
次いで、上記接合したものを、１２０℃に設定した横搬送型の熱風乾燥装置内を２分間通すことによって、圧力を作用させることなく加熱処理して、厚さ３５μｍ（第１樹脂層：１６μｍ、繊維基材：１５μｍ、第２樹脂層：４μｍ）の絶縁層ｄを得た。

実施例１の絶縁層ａのかわりに絶縁層ｄを用いて片面積層多層回路基板（４０ｍｍ×４０ｍｍ基板）を２５枚得た。作製方法は第１樹脂層が導体回路層６に面するように配置し
た以外は基本的に実施例１同様に行った。

［比較例１］
比較例として、実施例１の絶縁層ａのかわりに絶縁層ｃ（味の素（株）製 ＡＢＦ−ＧＸ１３、厚さ４０μｍ、支持フィルムとしてＰＥＴフィルム）を用い片面積層多層回路基板を得た。作製方法は基本的に実施例１同様に行った。
以下に実施例１と異なる点を記載する。

支持基材へ絶縁層ｃを貼り付ける条件は、真空プレス（（株）名機製作所製 ＭＶＬＰ−５００／６００−IIＡ）にて、１回目が、温度１０５℃、圧力０．６ＭＰａ、２回目が１０５℃、０．５ＭＰａの条件で、絶縁層ｃを両面に形成し、ＰＥＴフィルムを剥がしたのち、１８０℃３０分間加熱し絶縁層１０とした。
次に、ＵＶ−ＹＡＧレーザー加工機（三菱電機（株）製：ＭＬ６０５ＬＤＸ）を用いて、先端出力７０μＪ、ショット数３０ｓｈｏｔの加工条件で絶縁層１０にビアホールを形成した。
レーザー開口後の絶縁層１０の表面洗浄、活性化のための条件は、主成分がモノエチルブチルアルコールの溶液（（株）ロームアンドハース電子材料製、ＭＬＢコンディショナー）に液温８０℃、５分間浸漬し、ついで、酸化性粗化液である過マンガン酸カリウムを主成分とする溶液（（株）ロームアンドハース電子材料製、ＭＬＢプロモーター）に液温８０℃、２０分間浸漬し、ついで、マンガン残渣洗浄のため、硫酸溶液（（株）ロームアンドハース電子材料製、ＭＬＢニュートライザー）で、液温４０℃、５分間浸漬し、さらに水洗及び湯洗を行った。

上記以外は実施例１と同様にして片面積層多層回路基板（４０ｍｍ×４０ｍｍ基板）を２５枚得た。

以下に評価項目と評価方法を示す。
評価方法は下記のとおりである。
［ガラス転移温度及び弾性率］
常圧ラミネータを用い、絶縁層を２枚積層して、２００℃、２時間で硬化したものを試験片（幅５ｍｍ×長さ３０ｍｍ×厚さ８０μｍ）に切り出し用いた。
測定には、動的粘弾性測定装置（セイコーインスツルメント社製 ＤＭＳ６１００）を用い３℃／分の割合で昇温しながら、周波数１０Ｈｚの歪みを与えて動的粘弾性の測定を行い、ｔａｎδのピーク値からガラス転移温度（Ｔｇ）を判定し、また測定より２５℃、２５０℃での弾性率を求めた。

［線膨張係数］
常圧ラミネータを用い、絶縁層を２枚積層して、２００℃、２時間で硬化した樹脂硬化物を得た。得られた樹脂硬化物から４ｍｍ×２０ｍｍの評価用試料を採取し、ＴＭＡ装置（ＴＡインスツルメント社製）を用いて、１０℃／分で昇温して測定した。α１は、ガラス転移温度以下の線膨張係数で、α２は、ガラス転移温度以上での線膨張係数である。

［引張り弾性率］
常圧ラミネータを用い、絶縁層を２枚積層して、２００℃、２時間で硬化した樹脂硬化物を得た。得られた樹脂硬化物を引張モードで荷重フルスケール２０ｋｇｆ、速度５ｍｍ／ｍｉｎの条件で測定した。

［温度変化に伴う基板反り量］
得られた多層回路基板の反り量を温度可変レーザー三次元測定機（日立テクノロジーアンドサービス社製 形式ＬＳ２２０−ＭＴ１００ＭＴ５０）を用いて高さ方向の変位を測
定し、変位差の最も大きい値を反り量とした。測定温度は−５５℃、２５℃、１５０℃、２６０℃の４点で行った。全ての測定温度においてその反りの値が２００μｍ以下◎、４００μｍ以下を○、６００μｍ以下を△、８００μｍ以下を×とした。

絶縁層の物性値とこれらの評価結果を表１に示した。

評価結果より実施例１、２及び３は、温度変化時の反り変動も小さいが、比較例１は
絶縁層の弾性率が低く、また絶縁層と導体回路層との線膨張係数の差が大きいためと推定されるが温度変化時の反り変動も大きかった。

従来の代表的なビルドアップ多層回路基板を示す図である。 本発明に係る多層回路基板の概略構成を示す図である。 本発明の多層回路基板を説明するための支持基材の一例を示す断面図である 。 本発明の多層回路基板を説明するための支持基材に導体回路層を形成した一 例を示す断面図である。 本発明の多層回路基板を説明するための支持基材に導体回路層と絶縁層を形 成した一例を示す断面図である。 本発明の多層回路基板を説明するための絶縁層にレーザーにより開口部を形 成した一例を示す断面図である。 本発明の多層回路基板を説明するための絶縁層の開口部に導体回路層を両面 に形成した一例を示す断面図である。 本発明の多層回路基板を説明するための片面に導体回路層と絶縁層とを６層 積層した一例を示す断面図である。 本発明の多層回路基板を説明するための支持基材のキャリア銅箔と銅箔を引 き剥がし銅箔付き多層回路基板を形成した一例を示す断面図である。 本発明の多層回路基板を説明するための回路導体層にマスキングテープを 貼り付けた一例を示す断面図である。 本発明の多層回路基板を説明するためのソルダーレジスト層とめっき層を 形成した多層回路基板の一例を示す断面図である。 本発明の絶縁層を製造する装置の概略構成を示す図である。

符号の説明

０ コア層
１ ビルドアップ層
１１０ ビルドアップ基板
２０ ソルダーレジスト層
１ａ 絶縁層
１ｂ インナーパッド
１ｃ アウターパッド（ＢＧＡパッド）
３ キャリア銅箔付き銅箔の銅箔
４ キャリア銅箔付き銅箔のキャリア銅箔
５ プリプレグ
６０ 導体回路層
７ 金めっき層
８ ニッケルめっき層
９ 銅めっき層
１０ 絶縁層
１２ 導体回路層
１３ マスキングテープ
１４ ソルダーレジスト層
１５ めっき層
２ 樹脂層
５ａ キャリア層ａ
５ｂ キャリア層ｂ
１１ 繊維基材
６１ ラミネートロール
６ 真空ラミネート装置
６２ 熱風乾燥装置

Claims (8)

1. 複数組の導体回路層と絶縁層から形成され、ビア接続により導通接続したスルーホールを有するコア基板を含まない片面積層の多層回路基板であって、前記絶縁層のガラス転移温度が１７０℃以上であり、ガラス転移温度以下の線膨張係数が３５ｐｐｍ以下であり、弾性率が５ＧＰａ以上であることを特徴とする多層回路基板。
2. 前記絶縁層のうち少なくとも一層が繊維基材を含むものである請求項１記載の多層回路基板。
3. 前記繊維基材を含む絶縁層が、第１樹脂層、第２樹脂層及び繊維基材を少なくとも有し、第１樹脂層と第２樹脂層との間に繊維基材が介設されてなる請求項１または２記載の多層回路基板。
4. 前記第１樹脂層の厚みＢ１と前記第２樹脂層の厚みＢ２との比Ｂ２／Ｂ１が、０＜Ｂ２／Ｂ１≦１を満たすものである、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の多層回路基板
5. 前記絶縁層の繊維基材の厚さが１０〜３５μｍである請求項２乃至４のいずれか１項に記載の多層回路板。
6. 前記繊維基材がガラスクロスである請求項２乃至５のいずれか１項に記載の多層回路板。
7. 前記絶縁層がシアネート樹脂を含む樹脂組成物よりなる請求項１乃至６のいずれか１項に記載の多層回路基板。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の多層回路基板を用いたことを特徴とする半導体装置。

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