JP2009111041A - Multilayer film for wiring formation and method of manufacturing multilayer wiring board using same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移動体通信機や半導体素子収納用パッケージなどに適した多層配線基板の配線を形成するための配線形成用多層フィルムおよびこれを用いた多層配線基板の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a multilayer film for forming a wiring for forming wiring of a multilayer wiring board suitable for a mobile communication device, a package for housing a semiconductor element, and the like, and a method of manufacturing a multilayer wiring board using the same.
ＩＣやＬＳＩ等の半導体素子を搭載する半導体素子収納用パッケージや、各種電子部品が搭載される混成集積回路装置等に適用される配線基板においては、小型化、高性能化のために配線を高密度に形成する必要があるため、配線の微細化が求められている。また、配線を流れる信号についても高速化が求められている。
このような要求を満足するために、例えば線幅３０μｍ以下の微細な配線を形成する配線基板の製造方法として、感光性樹脂膜（フォトレジスト）を用いた方法が知られている。具体的には、樹脂フィルムからなる基材表面に感光性樹脂膜を形成した後、配線パターンを有するガラスマスクを通してｉ線（波長３６５ｎｍ）を照射して露光し、不要な部分をアルカリ水溶液等で現像することで感光性樹脂膜を貫通する溝を形成する。次に、この溝に導体ペーストをブレード等で充填し乾燥させた後、感光性樹脂膜に再度露光処理を施し、感光性樹脂膜をアルカリ水溶液で取り除くことによって樹脂フィルム上に配線を形成する。そして、樹脂フィルム上に形成された配線を、セラミックグリーンシートに転写し、配線の転写されたセラミックグリーンシートを積層し焼成するという方法である（例えば、特許文献１を参照。）。
ここで、この感光性樹脂には、光を照射した部分が硬化して像として残るネガ型の感光性樹脂（ネガ型レジスト）と、光を照射した部分が除去され光を照射しなかった部分が像として残るポジ型の感光性樹脂（ポジ型レジスト）とがあり、それぞれの特性に応じて使い分けられている。特に、ポジ型レジストはネガ型レジストと比較して精度よく配線を形成することができるため、半導体素子等の微細配線加工用として多く用いられている。
In wiring boards used for semiconductor element storage packages that mount semiconductor elements such as ICs and LSIs, and hybrid integrated circuit devices on which various electronic components are mounted, wiring is increased for miniaturization and higher performance. Since it is necessary to form it with a high density, miniaturization of wiring is required. Also, high speed is required for signals flowing through the wiring.
In order to satisfy such a requirement, for example, a method using a photosensitive resin film (photoresist) is known as a method of manufacturing a wiring board for forming a fine wiring having a line width of 30 μm or less. Specifically, after forming a photosensitive resin film on the surface of a substrate made of a resin film, exposure is performed by irradiating with i-line (wavelength 365 nm) through a glass mask having a wiring pattern, and unnecessary portions are exposed with an alkaline aqueous solution or the like. By developing, a groove penetrating the photosensitive resin film is formed. Next, after filling the groove with a conductive paste with a blade or the like and drying, the photosensitive resin film is again exposed to light, and the photosensitive resin film is removed with an alkaline aqueous solution to form wiring on the resin film. Then, the wiring formed on the resin film is transferred to a ceramic green sheet, and the ceramic green sheet to which the wiring is transferred is laminated and fired (see, for example, Patent Document 1).
Here, the photosensitive resin has a negative photosensitive resin (negative resist) that remains as an image by curing the irradiated portion, and a portion that has been irradiated with light but not irradiated with light. Is a positive type photosensitive resin (positive type resist) that remains as an image, and is selectively used according to the respective characteristics. In particular, positive resists can be formed with higher accuracy than negative resists, and are therefore often used for fine wiring processing of semiconductor elements and the like.
また、感光性樹脂には、薄いフィルム状のいわゆるドライフィルムレジストと呼ばれる薄いフィルム状のものと液状のものとがあり、高精度に配線形成可能なポジ型レジストは、ほとんどが液状である。 In addition, the photosensitive resin includes a thin film type called a thin film so-called dry film resist and a liquid type, and most of the positive type resists capable of forming wiring with high accuracy are liquid.
この液状の感光性樹脂（ポジ型レジスト）は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂フィルムに塗布してポジ型感光性樹脂膜として用いられるが、一般に感光性樹脂膜と樹脂フィルムとの接着性は高すぎる傾向にある。接着性が高すぎると、感光性樹脂膜の剥離工程においてきれいに剥離することが困難となり、残った感光性樹脂膜が配線とともにセラミックグリーンシートに転写され、これが脱バインダー不良およびこれによる不具合（デラミネーションの形成、磁器・導体の焼結不良）を引き起こす原因となる。 This liquid photosensitive resin (positive resist) is applied to a resin film such as PET (polyethylene terephthalate) and used as a positive photosensitive resin film. Generally, the adhesion between the photosensitive resin film and the resin film is It tends to be too high. If the adhesiveness is too high, it will be difficult to cleanly remove the photosensitive resin film, and the remaining photosensitive resin film will be transferred to the ceramic green sheet together with the wiring. , And poor sintering of porcelain / conductor).
そこで、シリコーン等の離型剤を樹脂フィルムの表面に塗布した後、液状の感光性樹脂（ポジ型レジスト）を塗布することが行われている。
ところが、シリコーン等の離型剤を樹脂フィルムの表面に塗布した場合、ポジ型感光性樹脂膜の樹脂フィルムに対する接着性が低すぎるために、特に線幅３０μｍ以下の配線を形成するとき、アルカリ水溶液を用いた現像処理の際に感光性樹脂膜のパターンが樹脂フィルムから剥離しやすいという課題があった。 However, when a release agent such as silicone is applied to the surface of the resin film, the adhesive property of the positive photosensitive resin film to the resin film is too low. There has been a problem that the pattern of the photosensitive resin film is easily peeled off from the resin film during the development processing using the resin.
また、ポジ型レジストを塗布、乾燥し、溶剤を蒸発させた際、乾燥が不十分だと、露光工程において残溶剤成分がＣＯ２ガスを発生させてしまう。ここで、ポジ型感光性樹脂膜と樹脂フィルムとの間の接着性が低い場合、ＣＯ２ガスの発生によってこの境界部分に直径数μｍ〜数１００μｍの膨れが形成され、感光性樹脂膜のパターン形成に対して大きな障害となり、結果的に高精度な配線形成が困難になるという課題があった。 Further, when the positive resist is applied and dried and the solvent is evaporated, if the drying is insufficient, the residual solvent component generates CO 2 gas in the exposure process. Here, when the adhesiveness between the positive type photosensitive resin film and the resin film is low, a blister having a diameter of several μm to several 100 μm is formed at the boundary portion by the generation of CO 2 gas, and the pattern of the photosensitive resin film There has been a problem that it becomes a great obstacle to formation, and as a result, it is difficult to form highly accurate wiring.
さらに、ポジ型レジストは液状であるため、シリコーン等による離型処理を施した樹脂フィルム表面にスピンコート法等でポジ型感光性樹脂膜を形成する際、ハジキや滲みが発生し、平滑で良好なポジ型感光性樹脂膜の形成が困難であり、結果的に高精度な配線形成が困難になるという課題があった。 Furthermore, since the positive resist is in a liquid state, when forming a positive photosensitive resin film by spin coating or the like on the surface of the resin film that has been subjected to a release treatment with silicone or the like, repellency and bleeding occur, and it is smooth and good. It is difficult to form a positive type photosensitive resin film, and as a result, it is difficult to form a highly accurate wiring.
すなわち、ポジ型感光性樹脂膜の剥離容易性と接着性とを両立させるように、樹脂フィルム表面に離型剤を塗布することは困難であった。 That is, it has been difficult to apply a release agent to the surface of the resin film so that both the ease of peeling and the adhesiveness of the positive photosensitive resin film are compatible.
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、多層配線基板に線幅３０μｍ以下の高精度な配線を形成することができ、ポジ型感光性樹脂膜の剥離容易性と接着性とを両立させた配線形成用多層フィルムおよびこれを用いた多層配線基板の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and can form a highly accurate wiring having a line width of 30 μm or less on a multilayer wiring board, and achieves both ease of peeling and adhesion of a positive photosensitive resin film. It is an object of the present invention to provide a multilayer film for wiring formation and a method for producing a multilayer wiring board using the multilayer film.
本発明の配線形成用多層フィルムは、基材となる樹脂フィルム上に、少なくとも表面にシリコーンまたはフッ素を含む粘着性樹脂膜が形成され、該粘着性樹脂膜の上に非粘着性樹脂膜が形成され、該非粘着性樹脂膜の上にポジ型感光性樹脂膜が形成されていることを特徴とするものである。 In the multilayer film for wiring formation of the present invention, an adhesive resin film containing at least silicone or fluorine is formed on a resin film as a base material, and a non-adhesive resin film is formed on the adhesive resin film. In addition, a positive photosensitive resin film is formed on the non-adhesive resin film.
また本発明の多層配線基板の製造方法は、上記の配線形成用多層フィルムに露光処理および現像処理を施して前記ポジ型感光性樹脂膜を貫通する配線パターンの溝を形成した後、該溝に導体を充填する工程と、前記ポジ型感光性樹脂膜に再度露光処理を施した後、前記ポジ型感光性樹脂膜を除去して配線付き多層フィルムを作製する工程と、該配線付き多層フィルムの前記非粘着性樹脂膜および前記導体を覆うようにセラミックスラリーを塗布し乾燥させセラミックスラリー乾燥体とした後に前記樹脂フィルムおよび前記粘着性樹脂膜を除去して配線付きシートを作製する工程と、該配線付きシートを複数積層して配線付きシート積層体を作製する工程と、該配線付きシート積層体を焼成して前記非粘着性樹脂膜を消失させるとともに前記導体および前記セラミックスラリー乾燥体を焼結させることを特徴とするものである。 The multilayer wiring board manufacturing method of the present invention also includes the step of exposing and developing the wiring forming multilayer film to form a wiring pattern groove penetrating the positive photosensitive resin film, and then forming the wiring pattern groove in the groove. A step of filling a conductor; a step of exposing the positive photosensitive resin film again to the positive photosensitive resin film; and removing the positive photosensitive resin film to produce a multilayer film with wiring; and Applying a ceramic slurry so as to cover the non-adhesive resin film and the conductor and drying to form a ceramic slurry dry body, and then removing the resin film and the adhesive resin film to produce a sheet with wiring; and A step of producing a sheet laminate with wiring by laminating a plurality of sheets with wiring, and firing the sheet laminate with wiring to eliminate the non-adhesive resin film and And it is characterized in that to sinter the ceramic slurry dried body.
さらに、本発明の多層配線基板の製造方法は、上記の配線形成用多層フィルムに露光処理および現像処理を施して前記ポジ型感光性樹脂膜を貫通する配線パターンの溝を形成した後、該溝に導体を充填する工程と、前記ポジ型感光性樹脂膜に再度露光処理を施した後、前記ポジ型感光性樹脂膜を除去して配線付き多層フィルムを作製する工程と、該配線付き多層フィルムの前記非粘着性樹脂膜および前記導体を覆うようにセラミックグリーンシートを積層した後に前記樹脂フィルムおよび前記粘着性樹脂膜を除去して配線付きシートを作製する工程と、該配線付きシートを複数積層して配線付きシート積層体を作製する工程と、該配線付きシート積層体を焼成して前記非粘着性樹脂膜を消失させるとともに前記導体および前記セラミックグリーンシートを焼結させることを特徴とするものである。 Furthermore, in the method for producing a multilayer wiring board of the present invention, the wiring film forming multilayer film is exposed and developed to form a wiring pattern groove penetrating the positive photosensitive resin film, and then the groove is formed. A step of filling the positive-type photosensitive resin film with a conductor, a step of re-exposing the positive-type photosensitive resin film and then removing the positive-type photosensitive resin film to produce a multilayer film with wiring, and the multilayer film with wiring Laminating a ceramic green sheet so as to cover the non-adhesive resin film and the conductor, and then removing the resin film and the adhesive resin film to produce a sheet with wiring; and laminating a plurality of sheets with wiring A sheet laminated body with wiring, and firing the sheet laminated body with wiring to eliminate the non-adhesive resin film and to remove the non-adhesive resin film and the ceramic grease. It is characterized in that to sinter the Nshito.
本発明の配線形成用多層フィルムによれば、ポジ型感光性樹脂膜と非粘着性樹脂膜と間の接着性が確保されている。 According to the multilayer film for wiring formation of the present invention, the adhesion between the positive photosensitive resin film and the non-adhesive resin film is ensured.
また、粘着性樹脂膜の表面にシリコーンまたはフッ素が含まれていることから、粘着性樹脂膜と非粘着性樹脂膜との間の粘着性および剥離容易性が両立されている。 Further, since silicone or fluorine is contained on the surface of the adhesive resin film, the adhesiveness between the adhesive resin film and the non-adhesive resin film and the ease of peeling are compatible.
さらに、ポジ型感光性樹脂膜と非粘着性樹脂膜と間の接着性が確保されていることから、この境界部分の膨れが抑制され、またポジ型レジストに含まれる溶剤成分が非粘着性樹脂膜へ浸透して、非粘着性樹脂膜と粘着性樹脂膜との境界まで到達してしまうこともない。 Further, since the adhesion between the positive photosensitive resin film and the non-adhesive resin film is ensured, the swelling of the boundary portion is suppressed, and the solvent component contained in the positive resist is a non-adhesive resin. It does not penetrate into the film and reach the boundary between the non-adhesive resin film and the adhesive resin film.
このように、ポジ型感光性樹脂膜の剥離容易性と接着性とが両立されているとともに、境界部分の膨れも抑制されていることから、本発明の配線形成用多層フィルムを用いて多層配線基板を製造することで、多層配線基板に線幅３０μｍ以下の高精度な配線を形成することができる。 Thus, the ease of peeling of the positive photosensitive resin film and the adhesiveness are compatible, and the expansion of the boundary portion is also suppressed, so that the multilayer wiring using the multilayer film for wiring formation of the present invention is used. By manufacturing the substrate, highly accurate wiring with a line width of 30 μm or less can be formed on the multilayer wiring substrate.
本発明の多層配線基板の製造方法によれば、多層配線基板に線幅３０μｍ以下の高精度な配線を形成することができる。 According to the method for manufacturing a multilayer wiring board of the present invention, a highly accurate wiring having a line width of 30 μm or less can be formed on the multilayer wiring board.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は本発明の配線形成用多層フィルムの断面図であって、本発明の配線形成用多層フィルムは、樹脂フィルム１上に粘着性樹脂膜２が形成され、この粘着性樹脂膜２上に非粘着性樹脂膜３が形成され、さらにこの非粘着性樹脂膜３上にポジ型感光性樹脂膜４が形成されたものである。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a multilayer film for wiring formation according to the present invention. In the multilayer film for wiring formation according to the present invention, an
樹脂フィルム１は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの透明で柔軟なで有機樹脂で形成されている。この樹脂フィルム１は配線形成用多層フィルムにおける基材となるものであって、セラミックグリーンシートに配線を形成した後、取り除かれるものである。樹脂フィルム１の厚みは、通常３０〜１００μｍ程度に形成される。
The
そして、この基材となる樹脂フィルムの上（主面）に粘着性樹脂膜２が形成されている。粘着性樹脂膜２は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が３０℃以下のブチルアクリレートやメタクリレートを主成分とする樹脂を、トルエン、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、酢酸エチル等の有機溶剤に溶解させて液状にした後、シリコーンまたはフッ素を混合して攪拌脱泡器により十分攪拌し、ドクターブレード法などの方法により形成してなるものである。なお、この液状の粘着性樹脂が乾燥することで、樹脂フィルム１と粘着性樹脂膜２とは接着される。
And the
ここで、粘着性樹脂膜２にシリコーンまたはフッ素が含まれることが重要であって、これにより剥離容易性が付与される。シリコーンとしては例えば信越シリコーン製のＫＳ７７９Ｈを用いることができ、フッ素としては例えばセイケミカル製のサーフロンＳ−３９３を用いることができる。これらシリコーンまたはフッ素は、樹脂成分１００質量％に対して１〜８質量％添加され混合されているのが望ましい。
Here, it is important that the
なお、粘着性樹脂膜２に含まれるシリコーンまたはフッ素は、粘着性樹脂膜２と非粘着性樹脂膜３との間の粘着性および剥離性を両立させるためのものであるから、粘着性樹脂膜２の全体に亘って分散している必要はなく、少なくとも表面に含まれていればよい。なお、ここでいう表面とは、樹脂フィルム１に接する側の表面と対向する反対側の後述する非粘着性樹脂膜３と接する側の表面のことを意味する。粘着性樹脂膜２の表面のみにシリコーンまたはフッ素を含ませるには、予め粘着性樹脂膜本体層を形成した後、溶剤により希釈したシリコーンまたはフッ素をドクターブレード法やスピンコート法により塗布する方法やエアブラシ等を用いて表面に吹き付ける方法などが用いられる。シリコーンまたはフッ素が粘着性樹脂膜２の表面のみに含まれている場合は、膨れを防止できる程度の粘着性と剥離容易性とのバランスの点から、表面のうちの面積比率４０〜９５％にシリコーンまたはフッ素が含まれているのが望ましい。また、粘着性樹脂膜２の厚みは、粘着性と剥離容易性とのバランスの点から、０．８〜７μｍであるのが望ましい。
In addition, since the silicone or fluorine contained in the
そして、粘着性樹脂膜２の上に非粘着性樹脂膜３が形成されている。非粘着性樹脂膜３は、例えばガラス転移温度（Ｔｇ）が３０℃を超えるイソブチルメタクリレート（ＩＢＭＡ）を、トルエン、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、酢酸エチル等の有機溶剤に溶解させて液状にした後、シリコーンまたはフッ素を混合して攪拌脱泡器により十分攪拌し、ドクターブレード法などの方法により形成してなるものである。なお、この液状の非粘着性樹脂が乾燥することで、粘着性樹脂膜２と非粘着性樹脂膜３とは粘着している。非粘着性樹脂膜３の厚みは、ポジ型感光性樹脂膜および配線の接着性と剥離容易性の両立の点から０．５〜５μｍであるのが望ましい。
A non-adhesive
非粘着性樹脂膜３は、粘着性樹脂膜２に比べて濡れ性が悪いことから、後述するポジ型感光性樹脂膜４の残溶剤成分の浸透を抑制でき、残溶剤成分によるＣＯ２ガスを発生させないようにすることができる。そして、非粘着性樹脂膜３は、多層配線基板を製造するにあたり、配線のセラミックグリーンシートへの転写時に粘着性樹脂膜２から切り離されて配線とともにセラミックグリーンシートに付着されるもので、配線付きシート積層体を構成する配線付きシート同士を接着させる機能も有している。なお、この非粘着性樹脂膜３は、配線付きシート積層体の焼成時には熱によって消失してしまうものであるが、具体的には４００℃の大気中において９０〜１００％熱分解するのが好ましい。
Since the
粘着性樹脂膜２の非粘着性樹脂膜３に対する粘着力は、１〜１５ｍＮ／ｍｍの範囲が望ましい。この範囲であれば、非粘着性樹脂膜３が配線のセラミックグリーンシートへの転写前の現像工程において剥離してしまうのを防止し、また転写時には配線（導体パターン）を非粘着樹脂膜３とともに負荷なく容易に剥離することができる。特に、粘着性と剥離容易性のバランスの点から、３〜８ｍＮ／ｍｍの範囲が望ましい。
The adhesive force of the
またさらに、非粘着性樹脂膜３の上にはポジ型感光性樹脂膜４が形成されている。ポジ型感光性樹脂膜４は、有機溶剤、例えばプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）に溶解させた液状の感光性樹脂をスピンコート法やドクターブレード法などの方法により形成してなるものである。ここで、液状の感光性樹脂としては、ノボラック樹脂等からなる感光性樹脂が挙げられ、液状とは有機溶剤が存在し、粘度が２０００ポイズ以下の状態をいう。そして、ポジ型感光性樹脂膜４の厚みは１０〜５０μｍの範囲とすることが望ましく、これにより厚い配線を形成することができ配線の抵抗を小さくすることができる。
Furthermore, a positive
このような構成の配線形成用多層フィルムによれば、感光性樹脂膜４は非粘着性樹脂膜３と接着していて、非粘着性樹脂膜３と粘着性樹脂膜２とは剥離容易性と接着性が両立されてくっついていることから、非粘着性樹脂膜３が配線のセラミックグリーンシートへの転写前の現像工程において剥離してしまうのを防止し、また転写時には配線（導体パターン）を非粘着樹脂膜３とともに負荷なく容易に剥離することができる。また、非粘着性樹脂膜３は、ポジ型レジスト中の残溶剤成分を浸透させにくいため、粘着性樹脂膜２と非粘着性樹脂膜３との境界部分で膨れが発生してしまうこともない。
According to the multilayer film for wiring formation having such a configuration, the
以下、多層配線基板の製造方法について説明する。
本発明の多層配線基板の製造方法は、まず図１に示す上述の配線形成用多層フィルムを作製する工程にはじまる。
Hereinafter, a method for manufacturing a multilayer wiring board will be described.
The method for producing a multilayer wiring board according to the present invention begins with the step of producing the above-described multilayer film for wiring formation shown in FIG.
次に、図２に示すように、露光処理および現像処理を施してポジ型感光性樹脂膜４を貫通する配線パターンの溝４１を配線形成用多層フィルムに形成する。具体的には、配線パターンが形成されたガラスマスク７を用いて、例えば紫外線であるｉ線（３６５ｎｍ）による露光処理（１０００ｍＪ／ｃｍ２）を行う。その後、アルカリ水溶液（例えば１％濃度の水酸化ナトリウム水溶液）で現像処理をし、感光性樹脂膜４を貫通する配線パターンの溝４１を形成する。
Next, as shown in FIG. 2, an exposure process and a development process are performed to form a
次に、図３に示すように、溝４１に導体ペースト５を充填し乾燥する。導体ペースト５は、Ｃｕ粉末またはＡｇ粉末等の金属粉末と、イソブチルメタクリレート樹脂などからなる有機バインダーと、トルエン、イソプロピルアルコール、アセトン、テルピネオールなどの有機溶剤とを混合して得られたものである。なお、市販の導体ペーストを用いてもかまわない。なお、この導体ペースト５中には必要に応じてセラミック粉末やガラス粉末が添加されてもよい。ここで、有機バインダーは、金属成分１００質量部に対して０．５〜５．０質量部の割合で混合されるのが望ましい。また、有機溶剤は、固形成分および有機バインダーの合計１００質量部に対して、５〜１００質量部の割合で混合されるのが望ましい。
Next, as shown in FIG. 3, the
作製した導体ペースト５は、ウレタンゴム製のスキージやステンレス等の金属製のスキージによりポジ型感光性樹脂膜４を貫通する溝４１の中に埋め込まれる。スキージは、剣スキージがより埋め込み易く望ましい。埋め込み方法は手動でも可能であるが、圧力を適切に制御するためにもスクリーン印刷機等を用いて行うことがより望ましい。その後、６０〜１００℃で１〜３時間程度かけて乾燥させる。なお、溝４１への導体ペースト５の充填にかえて、めっき法により溝４１に導体を充填してもよい。
The produced
次に、ポジ型感光性樹脂膜４に再度露光処理（１０００ｍＪ／ｃｍ２）を施す。、アルカリ水溶液（２％ＮａＯＨ水溶液）にてポジ型感光性樹脂膜を除去する。ポジ型感光性樹脂膜４はｉ線のあたった部分がアルカリ水溶液にて溶解する（現像）。したがって、後の工程において、ポジ型感光性樹脂膜４を容易に除去するため再度露光するものである。
Next, exposure processing (1000 mJ / cm 2 ) is again performed on the positive
次にポジ型感光性樹脂膜４を除去して配線付き多層フィルム６を作製する。ポジ型感光性樹脂膜４の除去には、アルカリ水溶液（例えば２％濃度の水酸化ナトリウム水溶液）を用いて感光性樹脂膜４を溶解させる方法が採用される。これにより、非粘着性樹脂膜３の上（主面）に底面を除いて露出した配線（導体ペースト５の乾燥体）が形成された配線付き多層フィルム６が作製される。
Next, the positive
次に、図４に示すように、配線付き多層フィルム６の非粘着性樹脂膜３および乾燥した導体ペースト５を覆うようにセラミックスラリー８を塗布し乾燥させセラミックスラリー乾燥体とした後に少なくとも前記樹脂フィルムを除去して配線付きシートを作製する。
Next, as shown in FIG. 4, the
セラミックスラリー８は、セラミック粉末を含有するスラリーであって、これをドクターブレード法等により所望の厚みで塗布し、セラミックスラリーを乾燥、固化させてセラミックスラリー乾燥体とした後、樹脂フィルム１および粘着性樹脂膜２を剥離して、非粘着性樹脂膜３が固着した配線付きシート９を得ることができる。
The
なお、予め別途セラミックグリーンシートを用意しておき、配線付き多層フィルム６の配線形成面を、別途用意したセラミックグリーンシートの表面に熱圧着させた後に、樹脂フィルムおよび粘着性樹脂膜を剥離して、配線および非粘着性樹脂膜をセラミックグリーンシートに転写することで、非粘着性樹脂膜が付着した配線付きシートを作製してもよい。
In addition, a ceramic green sheet is separately prepared in advance, and after the wiring forming surface of the
ここで、この配線付きシート９に付着した非粘着性樹脂膜３は、この後の工程で配線付きシート９を積層する際、非粘着性樹脂層のＴｇ点以上の温度で熱圧着することで、各々の層を接着させるという効果を奏するものである。
Here, the
そして、配線付きシート９の所望の部分に、例えば、レーザ光を用いて貫通孔を穿ち、この貫通孔に、導体ペーストにより貫通導体を形成する。
And the through-hole is drilled in the desired part of the sheet |
次に、所望の位置に貫通導体を備えた複数の配線付きシート９を所望枚数積層して配線付きシート積層体を作製した後、この配線付きシート積層体を焼成して非粘着性樹脂膜を消失させるとともに導体およびセラミックスラリー乾燥体またはセラミックグリーンシートを焼結させる。
Next, a plurality of sheets with
なお、セラミックスラリーまたはセラミックグリーンシートは、例えば結晶化ガラスまたは、非結晶ガラスとＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２等の無機フィラーとを混合したもので、従来周知の材料を用いることができる。無機フィラーとしては、他にコランダム（αアルミナ）、フォルステライト、ジルコニア、マグネシアなどが例示できる。また、結晶化ガラスの場合、焼成処理することによって、クォーツ、クリストバライト、コージェライト、ムライト、アノーサイト、セルジアン、スピネル、ガーナイト、ウイレマイト、ドロマイト、ペタライト等の結晶を析出するものが例示できる。 The ceramic slurry or ceramic green sheet is, for example, a mixture of crystallized glass or amorphous glass and an inorganic filler such as SiO 2 , Al 2 O 3 , or ZrO 2 , and a conventionally known material can be used. . Other examples of the inorganic filler include corundum (α alumina), forsterite, zirconia, and magnesia. Moreover, in the case of crystallized glass, the thing which precipitates crystal | crystallizations, such as quartz, cristobalite, cordierite, mullite, anorthite, serbian, spinel, garnite, willemite, dolomite, petalite, can be illustrated.
このような多層配線基板の製造方法によれば、線幅３０μｍ以下の高精度な配線を形成することができ、また従来の多層配線基板における配線形成方法であるスクリーン印刷法と比較して、配線パターンの断面形状が矩形に近くなるため比抵抗や高周波信号の伝送損失（Ｓ２１）等の電気特性を向上させることができる。 According to such a method for manufacturing a multilayer wiring board, highly accurate wiring with a line width of 30 μm or less can be formed, and compared with a screen printing method which is a wiring forming method in a conventional multilayer wiring board, Since the cross-sectional shape of the pattern is close to a rectangle, electrical characteristics such as specific resistance and high-frequency signal transmission loss (S21) can be improved.
まず、厚み５０μｍの基材としての樹脂フィルム（ＰＥＴフィルム）、ガラス転移温度（Ｔｇ）が３０℃以下のブチルアクリレートを主成分とし、シリコーン（信越シリコーン製 ＫＳ７７９Ｈ）を樹脂成分１００質量％に対して５質量％添加して混合してなる粘着性樹脂膜（シリコーン含有粘着性樹脂膜）をドクターブレード法により厚み２μｍに形成した。 First, a resin film (PET film) as a substrate having a thickness of 50 μm, butyl acrylate having a glass transition temperature (Tg) of 30 ° C. or less as a main component, and silicone (KS779H made by Shin-Etsu Silicone) with respect to 100% by mass of the resin component An adhesive resin film (silicone-containing adhesive resin film) obtained by adding 5% by mass and mixing was formed to a thickness of 2 μm by the doctor blade method.
この粘着性樹脂膜の上（主面）に、ガラス転移温度（Ｔｇ）が３０℃を超えるイソブチルメタクリレート（ＩＢＭＡ）を主成分とする非粘着性樹脂膜をドクターブレード法により厚み２μｍに形成した。 On this adhesive resin film (main surface), a non-adhesive resin film mainly composed of isobutyl methacrylate (IBMA) having a glass transition temperature (Tg) exceeding 30 ° C. was formed to a thickness of 2 μm by the doctor blade method.
そして、非粘着性樹脂層の上（主面）に、ポジ型感光性樹脂膜（東京応化製 ＰＭＥＲ ＬＡ９００ＰＭ）をドクターブレード法により厚み２５μｍに形成して、本発明の配線形成用多層フィルムを作製した。 Then, a positive photosensitive resin film (PMER LA900PM manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is formed on the non-adhesive resin layer (main surface) to a thickness of 25 μm by the doctor blade method to produce the multilayer film for wiring formation of the present invention. did.
次に、配線パターンを形成したガラスマスクを使い、ＵＶ照射機により、ポジ型感光性樹脂膜側から、波長が３６５ｎｍの紫外線（ｉ線）を１５００ｍＪ／ｃｍ２照射した。さらに、１質量％ＮａＯＨ水溶液を用いて現像処理を行い、ポジ型感光性樹脂膜を貫通する溝を形成した。 Next, using a glass mask on which a wiring pattern was formed, ultraviolet rays (i rays) having a wavelength of 365 nm were irradiated from the positive photosensitive resin film side by 1500 mJ / cm 2 by a UV irradiator. Further, development processing was performed using a 1% by mass NaOH aqueous solution to form a groove penetrating the positive photosensitive resin film.
そして、平均粒径が２μｍのＣｕ又はＡｇ粉末９８質量％とホウ珪酸ガラス粉末２質量％とからなる混合粉末１００質量部に対して、エチルセルロースを５質量部、有機溶剤として２・２・４−トリメチル−３・３−ペンタジオールモノイソブチレートを加え、３本ロールミルで混合し、導体ペーストを作製し、この導体ペーストをスキージを用いて溝内に埋め込み、配線付き多層フィルムを作製した。 Then, 5 parts by mass of ethyl cellulose and 2.2.4.4 as an organic solvent with respect to 100 parts by mass of mixed powder composed of 98% by mass of Cu or Ag powder having an average particle size of 2 μm and 2% by mass of borosilicate glass powder. Trimethyl-3,3-pentadiol monoisobutyrate was added and mixed with a three-roll mill to prepare a conductor paste, and this conductor paste was embedded in a groove using a squeegee to prepare a multilayer film with wiring.
その後、埋め込んだ導体ペーストを、８０℃の温度で乾燥させた後、２％濃度のＮａＯＨ水溶液にてポジ型感光性樹脂膜の溶解処理を行って、配線付き多層フィルムを作製した。 Thereafter, the embedded conductor paste was dried at a temperature of 80 ° C., and then a positive photosensitive resin film was dissolved in a 2% concentration NaOH aqueous solution to produce a multilayer film with wiring.
次に、この配線付き多層フィルムの配線（乾燥した導体ペースト）を覆うように、予め作製しておいたセラミックスラリーをドクターブレード法により塗布、８０℃で乾燥した後、粘着性樹脂膜が形成された樹脂フィルム（ＰＥＴフィルム）を剥離することで、配線パターンが形成されたグリーンシート（配線付きシート）を作製した。 Next, a ceramic slurry prepared in advance is applied by a doctor blade method so as to cover the wiring (dried conductor paste) of the multilayer film with wiring, and after drying at 80 ° C., an adhesive resin film is formed. By peeling the resin film (PET film), a green sheet (sheet with wiring) on which a wiring pattern was formed was produced.
なお、このときのセラミックスラリーはセラミック粉末１００質量部と、有機バインダー（イソブチルメタクリレート）１５質量部と、トルエン７０質量部とを、ボールミルで２４時間混練して作製したものを用いた。なお、セラミック粉末は、無機フィラーとしてＳｉＯ２と、非結晶性のホウ珪酸ガラスを、混合原料の平均粒径を２μｍとしたものを用いた。ガラスの組成としては、ＳｉＯ２：４０質量％、Ｂ２Ｏ３：１０質量％、ＢａＯ：４０質量％、Ａｌ２Ｏ３：５質量％、ＣａＯ：５質量％のものを用いた。 The ceramic slurry used here was prepared by kneading 100 parts by mass of ceramic powder, 15 parts by mass of an organic binder (isobutyl methacrylate), and 70 parts by mass of toluene with a ball mill for 24 hours. Incidentally, the ceramic powder is a SiO 2 as an inorganic filler, a non-crystalline borosilicate glass, an average particle diameter of the mixed raw material was used as the 2 [mu] m. As the composition of the glass, SiO 2: 40 wt%, B 2 O 3: 10 wt%, BaO: 40 wt%, Al 2 O 3: 5 wt%, CaO: was used in 5% by weight.
次に、得られた配線付きシートを所望枚数積層し、９５０℃の温度で焼成して、多層配線基板を作製した。このとき、Ｃｕ導体の場合はＮ２雰囲気、Ａｇ導体の場合はＡｉｒ雰囲気で焼成を行った。 Next, a desired number of obtained sheets with wiring were laminated and baked at a temperature of 950 ° C. to produce a multilayer wiring board. At this time, firing was performed in an N 2 atmosphere in the case of a Cu conductor and in an Air atmosphere in the case of an Ag conductor.
ここで、上記多層配線基板の製造過程において作製された本発明の配線形成用多層フィルムについて、配線パターンの接着性および剥離容易性を引っ張り試験装置を用いて評価した。また、ポジ型レジストの残溶剤成分によるＣＯ２ガス発生の有無（膨れの有無）についても、レーザーラマン分光分析により測定した。その結果を表１（試料Ｎｏ．１）に示す。 Here, with respect to the multilayer film for wiring formation of the present invention produced in the manufacturing process of the multilayer wiring board, the adhesiveness and ease of peeling of the wiring pattern were evaluated using a tensile test apparatus. Further, the presence or absence of CO 2 gas generation (presence or absence of swelling) due to the residual solvent component of the positive resist was also measured by laser Raman spectroscopic analysis. The results are shown in Table 1 (Sample No. 1).
また、比較例として、試料Ｎｏ．１の配線形成用多層フィルムの層構成からシリコーン含有粘着性樹脂膜および非粘着性樹脂膜を除いた層構成の配線形成用多層フィルム（試料Ｎｏ．２）、試料Ｎｏ．２の配線形成用多層フィルムの層構成の厚み５０μｍの樹脂フィルム（ＰＥＴフィルム）上に厚み０．５μｍのシリコーンコート（信越シリコーン製 ＫＳ７７９Ｈ）が形成された層構成の配線形成用多層フィルム（試料Ｎｏ．３）、試料Ｎｏ．２の配線形成用多層フィルムの層構成の樹脂フィルムとポジ型感光性樹脂膜との間に粘着性樹脂膜を介在させた層構成の配線形成用多層フィルム（試料Ｎｏ．４）、試料Ｎｏ．１の配線形成用多層フィルムの層構成から非粘着性樹脂膜を除いた層構成の配線形成用多層フィルム（試料Ｎｏ．５）、試料Ｎｏ．１の配線形成用多層フィルムの層構成からシリコーン含有粘着性樹脂膜にかえてシリコーンを含有していない粘着性樹脂膜を用いた層構成の配線形成用多層フィルム（試料Ｎｏ．６）、試料Ｎｏ．３の配線形成用多層フィルムの層構成のシリコーンコート上に非粘着性樹脂膜を形成した層構成の配線形成用多層フィルム（試料Ｎｏ．７）を作製し、試料Ｎｏ．１と同様の測定および評価を行った。その結果を表１に示す。
表１に示すように、本発明の配線形成用多層フィルムによれば、膨れが無く、接着性および剥離容易性を両立させていることがわかる。なお、この配線形成用多層フィルムを用いて作製した多層配線基板において、線幅３０μｍ以下の高精度な配線が形成されていることを確認した。 As shown in Table 1, according to the multilayer film for wiring formation of the present invention, it can be seen that there is no swelling and both adhesiveness and ease of peeling are achieved. In addition, in the multilayer wiring board produced using this multilayer film for wiring formation, it was confirmed that highly accurate wiring with a line width of 30 μm or less was formed.
これに対し、試料Ｎｏ．２では、膨れの発生はないものの、樹脂フィルムとポジ型感光性樹脂膜との接着性が高すぎるため、剥離不可という結果になっている。 In contrast, sample no. In No. 2, no blistering occurred, but the adhesiveness between the resin film and the positive photosensitive resin film was too high, so that peeling was impossible.
試料Ｎｏ．３では、接着性が低すぎて転写前において剥離してしまうとともに、膨れの発生が確認された。 Sample No. In No. 3, the adhesiveness was too low and the film peeled off before transfer, and the occurrence of swelling was confirmed.
試料Ｎｏ．４では、膨れの発生はないものの、粘着性樹脂膜とポジ型感光性樹脂膜との接着性が高すぎるため、剥離不可という結果になっている。 Sample No. In No. 4, no blistering occurred, but the adhesiveness between the adhesive resin film and the positive photosensitive resin film was too high, so that peeling was impossible.
試料Ｎｏ．５では、接着性および剥離容易性がバランスよく両立できているが、膨れが発生している。 Sample No. In No. 5, the adhesiveness and the ease of peeling are compatible, but swelling occurs.
試料Ｎｏ．６では、膨れの発生はないものの、樹脂フィルムとポジ型感光性樹脂膜との接着性が高すぎるため、剥離不可という結果になっている。 Sample No. In No. 6, no blistering occurred, but the adhesiveness between the resin film and the positive photosensitive resin film was too high, so that peeling was impossible.
試料Ｎｏ．７では、接着性および剥離容易性がバランスよく両立できているが、膨れが発生している。 Sample No. In No. 7, both adhesiveness and ease of peeling can be achieved in a balanced manner, but swelling occurs.
以上のことから、本発明の配線形成用多層フィルムの層構成であることが、多層配線基板に線幅３０μｍ以下の高精度な配線を形成することができ、ポジ型感光性樹脂膜の剥離容易性と接着性とを両立させることができることがわかる。 From the above, the layer configuration of the multilayer film for wiring formation according to the present invention enables high-precision wiring with a line width of 30 μm or less to be formed on the multilayer wiring board, and facilitates peeling of the positive photosensitive resin film. It can be seen that it is possible to achieve both compatibility and adhesiveness.
１・・・樹脂フィルム
２・・・粘着性樹脂膜
３・・・非粘着性樹脂膜
４・・・ポジ型感光性樹脂膜
４１・・・溝
５・・・導体ペースト
６・・・配線付き多層フィルム
７・・・ガラスマスク
８・・・セラミックスラリー
９・・・配線付きシート
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