JP2009259882A - 配線構造体 - Google Patents
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Abstract
【課題】
樹脂基材表面に多孔質層を有する配線構造体について、微細パターンを備えた配線構造体の配線密着力を大きくすること。
【解決手段】
樹脂基材表面に多孔質層を有する配線構造体について、多孔質層内に配線及び樹脂が含まれていることであり、これによって、配線全体が多孔質内にメッキ析出することにより多孔質層に強く密着されており、また、多孔質層の基材との接着面に基材成形樹脂が浸透しているので、多孔質層が樹脂基材に強く密着されている。したがって、微細配線においても十分な配線密着力が得られる。
【選択図】 図1
樹脂基材表面に多孔質層を有する配線構造体について、微細パターンを備えた配線構造体の配線密着力を大きくすること。
【解決手段】
樹脂基材表面に多孔質層を有する配線構造体について、多孔質層内に配線及び樹脂が含まれていることであり、これによって、配線全体が多孔質内にメッキ析出することにより多孔質層に強く密着されており、また、多孔質層の基材との接着面に基材成形樹脂が浸透しているので、多孔質層が樹脂基材に強く密着されている。したがって、微細配線においても十分な配線密着力が得られる。
【選択図】 図1
Description
この発明は、樹脂基材表面に多孔質層が固定されている配線構造体に関するものであり、樹脂基材の成形プロセスを利用して、電解メッキによる配線パターンを樹脂基材に転写したものについて、その多孔質層への樹脂浸透を利用して、配線構造体の配線密着力を大きくすることができるものである。
この出願の発明に関連する従来技術として、特開2006−108702号公報(特許文献1)、特開2004−247759号公報(特許文献2)、特開2003−94450号公報(特許文献3)、特開2006−222408号公報(特許文献4)に記載されている発明があり、これらの発明の要点は、次のとおりである。
1.特開2006−108702号公報(特許文献1)
この発明は、複合部材の製造方法、感光性組成物、複合部材製造用の絶縁体、複合部材、多層配線基板及び電子パッケージに関するものであり、導電回路設計の自由度が高く、低コストで絶縁部の材料選択性や成形加工性に影響を及ぼさず、かつ絶縁体への金属の異常析出がなく微細なパターンを有する導電部を容易に形成することのできるものである。そして、多孔質の絶縁体表面あるいは内部の少なくとも一方に導電部が有機化合物を介して形成されてなる複合部材である。また、前記絶縁体と導電部との間に存在する前記有機化合物の、前記絶縁体表面における単位表面積当たりの含有量が、前記絶縁体と導電部との間以外に存在する前記有機化合物の、前記絶縁体表面における単位表面積当りの含有量よりも多いものである。
この発明は、複合部材の製造方法、感光性組成物、複合部材製造用の絶縁体、複合部材、多層配線基板及び電子パッケージに関するものであり、導電回路設計の自由度が高く、低コストで絶縁部の材料選択性や成形加工性に影響を及ぼさず、かつ絶縁体への金属の異常析出がなく微細なパターンを有する導電部を容易に形成することのできるものである。そして、多孔質の絶縁体表面あるいは内部の少なくとも一方に導電部が有機化合物を介して形成されてなる複合部材である。また、前記絶縁体と導電部との間に存在する前記有機化合物の、前記絶縁体表面における単位表面積当たりの含有量が、前記絶縁体と導電部との間以外に存在する前記有機化合物の、前記絶縁体表面における単位表面積当りの含有量よりも多いものである。
2.特開2004−247759号公報(特許文献2)
この発明は、複合部材の製造方法に関するものであり、微細な配線パターンや導電パターンを低コストで作成することができるものであり、絶縁性の多孔質体の所定の部位に導電部を選択的に形成させる複合部材の製造方法において、前記導電部の形成を下記の電極設置工程、表面部分改質工程、鍍金液浸透工程、電解鍍金工程を経て行うものであり、上記各工程は次のとおりである。
電極設置工程:前記多孔質体に電極を設置する工程
表面部分改質工程:前記多孔質体の一部を改質してその表面エネルギーを変化させ、改質部の水に対する親和性を、非改質部の水に対する親和性と異ならしたパターンを形成する工程
鍍金液浸透工程:前記電極表面に接して選択された多孔質体内の改質部、あるいは非改質部の絶縁性の領域に選択的に鍍金液を浸透させる工程
電解鍍金工程:電極に通電して、電解鍍金を前記領域内に析出させて導電部を形成する工程。
この発明は、複合部材の製造方法に関するものであり、微細な配線パターンや導電パターンを低コストで作成することができるものであり、絶縁性の多孔質体の所定の部位に導電部を選択的に形成させる複合部材の製造方法において、前記導電部の形成を下記の電極設置工程、表面部分改質工程、鍍金液浸透工程、電解鍍金工程を経て行うものであり、上記各工程は次のとおりである。
電極設置工程:前記多孔質体に電極を設置する工程
表面部分改質工程:前記多孔質体の一部を改質してその表面エネルギーを変化させ、改質部の水に対する親和性を、非改質部の水に対する親和性と異ならしたパターンを形成する工程
鍍金液浸透工程:前記電極表面に接して選択された多孔質体内の改質部、あるいは非改質部の絶縁性の領域に選択的に鍍金液を浸透させる工程
電解鍍金工程:電極に通電して、電解鍍金を前記領域内に析出させて導電部を形成する工程。
3.特開2003−94450号公報(特許文献3)
この発明は、複合部材の製造方法に関するものであり、多孔質基材に配線パターンなどの導電部や異方性熱伝導部が形成された樹脂含浸複合部材の製造方法において、他の電子デバイスなどとの電気的な接続や熱的な接続を確保しながら樹脂を効率的に含浸させることができるものであり、複合部材の製造方法は、電気や熱の伝導部が選択的に形成されたシート状多孔質体に樹脂が充填されてなる複合部材の製造方法であって、前記伝導部を前記シート状多孔質体に形成する工程、前記伝導部が形成された前記シート状多孔質体に、シートの裏表いずれか一方の面側からのみ光硬化性樹脂を含浸する工程、前記光硬化性樹脂を含浸した面と反対側の面から光を照射して前記光硬化性樹脂を硬化させる工程、未硬化の前記光硬化性樹脂を除去する工程とを備えているものである。
この発明は、複合部材の製造方法に関するものであり、多孔質基材に配線パターンなどの導電部や異方性熱伝導部が形成された樹脂含浸複合部材の製造方法において、他の電子デバイスなどとの電気的な接続や熱的な接続を確保しながら樹脂を効率的に含浸させることができるものであり、複合部材の製造方法は、電気や熱の伝導部が選択的に形成されたシート状多孔質体に樹脂が充填されてなる複合部材の製造方法であって、前記伝導部を前記シート状多孔質体に形成する工程、前記伝導部が形成された前記シート状多孔質体に、シートの裏表いずれか一方の面側からのみ光硬化性樹脂を含浸する工程、前記光硬化性樹脂を含浸した面と反対側の面から光を照射して前記光硬化性樹脂を硬化させる工程、未硬化の前記光硬化性樹脂を除去する工程とを備えているものである。
4.特開2006−222408号公報(特許文献4)
この発明は導体配線構造体及びその製造方法に関するものであり、煩雑な工数や種々の不具合を伴う特別な加工や処理を必要とせずに、プラスチック基材と導体配線との密着性を高めるために、導体配線パターンのベースとなる触媒がプラスチック基材と強固に接着できるものであり、プラスチック基材表面に連続的な導体配線パターンが形成された導体配線構造体において、プラスチック基材内部に埋没した埋設状態、或いは/及び、該プラスチック基材表面に一部が露出した埋設状態にて所定のパターン状に形成された触媒粒子群と、該触媒粒子群に一体化された導体配線パターンとを備えているものである。
この発明は導体配線構造体及びその製造方法に関するものであり、煩雑な工数や種々の不具合を伴う特別な加工や処理を必要とせずに、プラスチック基材と導体配線との密着性を高めるために、導体配線パターンのベースとなる触媒がプラスチック基材と強固に接着できるものであり、プラスチック基材表面に連続的な導体配線パターンが形成された導体配線構造体において、プラスチック基材内部に埋没した埋設状態、或いは/及び、該プラスチック基材表面に一部が露出した埋設状態にて所定のパターン状に形成された触媒粒子群と、該触媒粒子群に一体化された導体配線パターンとを備えているものである。
〔従来技術の問題点〕
PCB(Printing Circuit Board)やFCB(Film Circuit Board)に代表されるような配線基板やMID(Molded Interconnect Device)といった機能部品、機能モジュールのような配線構造体においては、配線の密着力を確保することが重要な課題である。これらの配線構造体の配線密着力が弱いと、製造プロセス中または実使用中に配線剥離になるなどの現象を生じ、これによって配線の脱落や隣接パターン間の短絡等の不都合を生じる。このために、一般的には、配線(銅配線)の樹脂と接着する側を粗化処理にて実効的な表面積を大きくして、樹脂との密着力を向上させる方法がとられている。
PCB(Printing Circuit Board)やFCB(Film Circuit Board)に代表されるような配線基板やMID(Molded Interconnect Device)といった機能部品、機能モジュールのような配線構造体においては、配線の密着力を確保することが重要な課題である。これらの配線構造体の配線密着力が弱いと、製造プロセス中または実使用中に配線剥離になるなどの現象を生じ、これによって配線の脱落や隣接パターン間の短絡等の不都合を生じる。このために、一般的には、配線(銅配線)の樹脂と接着する側を粗化処理にて実効的な表面積を大きくして、樹脂との密着力を向上させる方法がとられている。
特に配線が微細になると配線の粗化処理によって配線密着力を向上させるだけでは、十分な配線密着力が得られないという問題があり、この問題を解決する方法としては配線自体が配線構造体の一部に埋設された構造にすることが好ましい。このような従来技術に上記の特許文献1〜特許文献4に記載されているものが相当するといえる。
特許文献1(特開2006−108702号公報)の発明は、多孔質の絶縁体表面あるいは内部の少なくとも一方に導電部が有機化合物を介して形成されてなる複合部材であり、前記絶縁体と導電部との間に存在する前記有機化合物の、前記絶縁体表面における単位表面積当たりの含有量が、前記絶縁体と導電部との間以外に存在する前記有機化合物の、前記絶縁体表面における単位表面積当りの含有量よりも多いものである。しかし、このような多孔質構造にて配線構造体を構成したものは、構造体自体が脆いものであるので、加工性や成形性に問題があり、成形体のように立体形状や構造体の加工時の破損が発生するため、適応できる構造体が平板等に限定されるという問題がある。
特許文献1(特開2006−108702号公報)の発明は、多孔質の絶縁体表面あるいは内部の少なくとも一方に導電部が有機化合物を介して形成されてなる複合部材であり、前記絶縁体と導電部との間に存在する前記有機化合物の、前記絶縁体表面における単位表面積当たりの含有量が、前記絶縁体と導電部との間以外に存在する前記有機化合物の、前記絶縁体表面における単位表面積当りの含有量よりも多いものである。しかし、このような多孔質構造にて配線構造体を構成したものは、構造体自体が脆いものであるので、加工性や成形性に問題があり、成形体のように立体形状や構造体の加工時の破損が発生するため、適応できる構造体が平板等に限定されるという問題がある。
また、特許文献2(特開2004−247759号公報)の発明は、絶縁性の多孔質体の所定の部位に導電部を選択的に形成させる複合部材の製造方法において、前記導電部の形成を下記の電極設置工程、表面部分改質工程、鍍金液浸透工程、電解鍍金工程を経て行うものである(ただし、上記電極設置工程:前記多孔質体に電極を設置する工程、表面部分改質工程:前記多孔質体の一部を改質してその表面エネルギーを変化させ、改質部の水に対する親和性を、非改質部の水に対する親和性と異ならしたパターンを形成する工程、鍍金液浸透工程:前記電極表面に接して選択された多孔質体内の改質部、あるいは非改質部の絶縁性の領域に選択的に鍍金液を浸透させる工程、電解鍍金工程:電極に通電して、電解鍍金を前記領域内に析出させて導電部を形成する工程)。しかしこの発明は、配線間に空洞部が存在するため、湿気等の水分による隣接パターン間のマイグレーションによる短絡が発生してしまう問題がある。
また、特許文献3(特開2003−94450号公報)の発明は、電気や熱の伝導部が選択的に形成されたシート状多孔質体に樹脂が充填されてなる複合部材の製造方法であって、前記伝導部を前記シート状多孔質体に形成する工程、前記伝導部が形成された前記シート状多孔質体に、シートの裏表いずれか一方の面側からのみ光硬化性樹脂を含浸する工程、前記光硬化性樹脂を含浸した面と反対側の面から光を照射して前記光硬化性樹脂を硬化させる工程、未硬化の前記光硬化性樹脂を除去する工程とを備えているものであり、光硬化性を用いることから、樹脂材料の光透過性および厚さの点で制約があり、成形体のような構造物への適応は困難である。
さらに、特許文献4(特開2006−222408号公報)の発明は、プラスチック基材表面に連続的な導体配線パターンが形成された導体配線構造体において、プラスチック基材内部に埋没した埋設状態、或いは/及び、該プラスチック基材表面に一部が露出した埋設状態にて所定のパターン状に形成された触媒粒子群と、該触媒粒子群に一体化された導体配線パターンとを備えているものであり、配線基材と配線底面の一面のみで接着するため、微細配線パターンでは十分な密着力が得られないという問題がある。
特開2006−108702号公報
特開2004−247759号公報
特開2003−94450号公報
特開2006−222408号公報
この発明の課題は、樹脂基材表面に多孔質層を有する配線構造体について、微細パターンを備えた配線構造体の配線密着力を大きくすることである。
課題を解決するための手段は、樹脂基材表面に多孔質層を有する配線構造体について、多孔質層内に配線及び樹脂が含まれていることであり、これによって、配線全体が多孔質内にメッキ析出することにより多孔質層に強く密着されており、また、多孔質層の基材との接着面に基材成形樹脂が浸透しているので、多孔質層が樹脂基材に強く密着されている。したがって、微細配線においても十分な配線密着力が得られる。
この発明の効果は、各請求項毎に整理すれば次のとおりである。
1.請求項1の発明の効果
請求項1の発明は、配線構造体の多孔質層内に配線及び樹脂が含まれているので、配線が多孔質層内部に埋め込まれた構造であって、配線が多孔質層内の樹脂を介して樹脂基材に強く密着した構造になる。また、多孔質層は基材の接着面に基材樹脂が浸透しているのでその密着強度が高い。したがって、微細配線においても高い配線密着力が得られる。
1.請求項1の発明の効果
請求項1の発明は、配線構造体の多孔質層内に配線及び樹脂が含まれているので、配線が多孔質層内部に埋め込まれた構造であって、配線が多孔質層内の樹脂を介して樹脂基材に強く密着した構造になる。また、多孔質層は基材の接着面に基材樹脂が浸透しているのでその密着強度が高い。したがって、微細配線においても高い配線密着力が得られる。
2.請求項2の発明の効果
請求項2の発明は、請求項1の発明について、配線構造体を構成する樹脂基材が熱可塑性樹脂からなり、成形樹脂として汎用性のある熱可塑性樹脂を用いることができる。したがって、その樹脂の選択性が大きく、また配線の着脱が容易になり、リサイクル性に優れている。
請求項2の発明は、請求項1の発明について、配線構造体を構成する樹脂基材が熱可塑性樹脂からなり、成形樹脂として汎用性のある熱可塑性樹脂を用いることができる。したがって、その樹脂の選択性が大きく、また配線の着脱が容易になり、リサイクル性に優れている。
3.請求項3の発明の効果
請求項3の発明は、請求項1の発明について、配線が多孔質層内にあることで配線と多孔質層に良好な密着力が得られ、その多孔質層内に樹脂が浸透することで密着力が得られることから、配線自体に樹脂が接触することなく配線密着力を確保することができ、樹脂浸透時間の低減によるプロセスコスト削減や、空洞部に別な樹脂を設けるなど構造の種類を増やすことができる。
請求項3の発明は、請求項1の発明について、配線が多孔質層内にあることで配線と多孔質層に良好な密着力が得られ、その多孔質層内に樹脂が浸透することで密着力が得られることから、配線自体に樹脂が接触することなく配線密着力を確保することができ、樹脂浸透時間の低減によるプロセスコスト削減や、空洞部に別な樹脂を設けるなど構造の種類を増やすことができる。
4.請求項4の発明の効果
請求項4の発明は、請求項1の発明について、多孔質層内に含まれる樹脂が基材成形樹脂とその他の樹脂の2種類からなるものであり、基材成形樹脂以外の樹脂を含浸させることで、成形樹脂単体では付与できない機能を設けることができる。
請求項4の発明は、請求項1の発明について、多孔質層内に含まれる樹脂が基材成形樹脂とその他の樹脂の2種類からなるものであり、基材成形樹脂以外の樹脂を含浸させることで、成形樹脂単体では付与できない機能を設けることができる。
5.請求項5の発明の効果
請求項5の発明は、請求項1の発明について、多孔質層内に含まれる基材樹脂以外の樹脂がフッ素樹脂であり、フッ素樹脂が上記多孔質層に含浸され、フッ素樹脂が撥水性を有するので、これにより配線構造体の表層の撥水性が向上し、水滴の付着によって、配線のイオン析出による隣接配線間の短絡(エレクトロマイグレーション)が抑制される。
請求項5の発明は、請求項1の発明について、多孔質層内に含まれる基材樹脂以外の樹脂がフッ素樹脂であり、フッ素樹脂が上記多孔質層に含浸され、フッ素樹脂が撥水性を有するので、これにより配線構造体の表層の撥水性が向上し、水滴の付着によって、配線のイオン析出による隣接配線間の短絡(エレクトロマイグレーション)が抑制される。
6.請求項6の発明の効果
請求項6の発明は、請求項1の発明について、多孔質層内に含浸された基材樹脂以外の第1の樹脂がシリコーン樹脂であり、当該第1の樹脂がシリコーン樹脂であることにより、配線と多孔質層との配線密着部に弾性を有するから、配線部にかかる応力が効果的に緩和される。
請求項6の発明は、請求項1の発明について、多孔質層内に含浸された基材樹脂以外の第1の樹脂がシリコーン樹脂であり、当該第1の樹脂がシリコーン樹脂であることにより、配線と多孔質層との配線密着部に弾性を有するから、配線部にかかる応力が効果的に緩和される。
7.請求項7の発明の効果
請求項7の発明は、請求項1の発明について、多孔質層内に配置された配線の周辺部の一部が、第1の樹脂が含浸されていない多孔構造に構成されており、これによって配線間に上記多孔構造部が介在することになり、空洞部を有することで配線周辺の実効的な誘電率を軽減させることができるため、高周波応答に有効である。
請求項7の発明は、請求項1の発明について、多孔質層内に配置された配線の周辺部の一部が、第1の樹脂が含浸されていない多孔構造に構成されており、これによって配線間に上記多孔構造部が介在することになり、空洞部を有することで配線周辺の実効的な誘電率を軽減させることができるため、高周波応答に有効である。
8.請求項8の発明の効果
請求項8の発明は、請求項1の発明又は請求項2の発明について、配線厚さが多孔質層の厚さよりも薄いものであり、これにより配線の厚さが低減される。そして、配線厚さを低減させることで配線幅を低減することが可能になる。したがって、微細配線を形成することができる。
請求項8の発明は、請求項1の発明又は請求項2の発明について、配線厚さが多孔質層の厚さよりも薄いものであり、これにより配線の厚さが低減される。そして、配線厚さを低減させることで配線幅を低減することが可能になる。したがって、微細配線を形成することができる。
9.請求項9の発明の効果
請求項9の発明は、請求項1の発明の配線が2つの面以上の面にまたがっているものであり、異なる複数の面にまたがって配線を設けることで、配線構造体の小型化が図られる。
請求項9の発明は、請求項1の発明の配線が2つの面以上の面にまたがっているものであり、異なる複数の面にまたがって配線を設けることで、配線構造体の小型化が図られる。
10.請求項10の発明の効果
請求項10の発明は、請求項1の発明の配線構造体内部に機能部品が実装されているものであり、機能部品を構造体に内在させることにより、小型化が図られる。
請求項10の発明は、請求項1の発明の配線構造体内部に機能部品が実装されているものであり、機能部品を構造体に内在させることにより、小型化が図られる。
次いで、図面を参照して実施例1、実施例2、実施例3、実施例4、実施例5、実施例6を説明する。
実施例1は請求項1〜請求項3の発明に対応する実施例である。
実施例1による配線構造体の構造及びその製作方法が模式的に図1に示されている。SUS304転写版1上にポリイミド樹脂(東レ株式会社製 商品名セミコファイン)をスピンコータにて塗膜し、その後にオーブンで焼成して膜厚5μmの絶縁膜2を形成し、その後フォトリソ及びイオンエッチングにてポリイミド膜(絶縁膜)に配線パターンを形成する(図1(a))。
実施例1による配線構造体の構造及びその製作方法が模式的に図1に示されている。SUS304転写版1上にポリイミド樹脂(東レ株式会社製 商品名セミコファイン)をスピンコータにて塗膜し、その後にオーブンで焼成して膜厚5μmの絶縁膜2を形成し、その後フォトリソ及びイオンエッチングにてポリイミド膜(絶縁膜)に配線パターンを形成する(図1(a))。
次に上記転写版上に30μm厚の多孔質シート3(住友電工ファインポリマー株式会社製 製品名ポアフロンメンブレン)を配置して固定する(図1(b))。
上記転写版上に30μm厚の多孔質シート3を配置して固定した状態で硫酸銅硫酸電解銅メッキにて配線ピッチ80μm、厚さ35μmの配線4を転写版1上に形成する(図1(c))。
上記転写版上に30μm厚の多孔質シート3を配置して固定した状態で硫酸銅硫酸電解銅メッキにて配線ピッチ80μm、厚さ35μmの配線4を転写版1上に形成する(図1(c))。
次に樹脂成形機の金型Dに配線4が形成された転写版1をセットし、成形樹脂(基材樹脂)5を注入して樹脂成形を行う(図1(d))。成形樹脂5は熱硬化性エポキシ樹脂G760−L(住友ベークライト株式会社製)である。この場合、樹脂成形体(樹脂基材)は転写版1上の多孔質シート3に接着されて一体に成形される。そして、このとき多孔質シート3に成形樹脂(エポキシ樹脂)5が浸透している。
金型Dからポリイミド膜(絶縁膜)2を含んだ転写版を離型することで、樹脂成形体(樹脂基材)6に多孔質シート(又は多孔質層)3及び配線4が転写された配線構造体wが製作される(図1(e))。
この実施例1では配線4の材料として銅を用いているが、他の材料の電解メッキで配線4を形成することもできる。また、配線4の形成方法は転写版上に絶縁膜2を残して電解メッキする方法に限られるものではなく、絶縁膜2の代わりにフォトレジストを用いて電解メッキ後にフォトレジストを除去し、その後に樹脂成形する方法を採用することもできる。
この実施例1では配線4の材料として銅を用いているが、他の材料の電解メッキで配線4を形成することもできる。また、配線4の形成方法は転写版上に絶縁膜2を残して電解メッキする方法に限られるものではなく、絶縁膜2の代わりにフォトレジストを用いて電解メッキ後にフォトレジストを除去し、その後に樹脂成形する方法を採用することもできる。
また、配線形成方法は、電解メッキによる方法に限られるものではなく、インクジェットやスクリーン印刷にて配線パターンを形成する方法によることもできる。この場合、多孔質シートを転写版上に固定した後に金属ナノ粒子を含むインクを供給したり銀ペーストを供給することにより、同様に行うことができる。またインクジェットの場合に無電解メッキ用の触媒粒子を供給し、それを無電解メッキすることも可能である。他の印刷方法として、オフセット印刷のように親疎水性の配線パターンを転写版上に設けておき、インクを当該パターン状に形成することもできる。
また、樹脂成形(基材成形)に用いる樹脂についても、熱硬化性樹脂に限られることはなく、熱可塑性樹脂などの他の樹脂を用いることも可能である。熱可塑性樹脂による場合は、配線を形成した多孔質シート3を配置した状態で、成形時に樹脂を浸透させることによって当該樹脂を多孔質シート3に浸透させることで形成される。
多孔質シート3は実施例1ではPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)からなるものであるが、ガラス不織布のように、樹脂基材の成形温度に耐えられる材料を同様にして用いることが可能である。なお、この実施例1における多孔質シート3の気孔率については配線ピッチや樹脂の浸透状況に合わせて孔径を適宜選択することができる。
多孔質シート3は実施例1ではPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)からなるものであるが、ガラス不織布のように、樹脂基材の成形温度に耐えられる材料を同様にして用いることが可能である。なお、この実施例1における多孔質シート3の気孔率については配線ピッチや樹脂の浸透状況に合わせて孔径を適宜選択することができる。
実施例2は請求項4〜請求項6の発明に対応するものであり、図2に模式的に示されている。実施例1と同様の手順で樹脂成形がなされ、成形金型Dから離型した後、配線と一体の樹脂成形体6をフッ素樹脂(ダイキン工業株式会社製、商品名ダイエルラテックスDPA−362)に浸漬させて、多孔質シート3の表層部にフッ素樹脂を浸透させて、第1樹脂浸透層(多孔質第1樹脂含浸層)3aを形成してこれを熱硬化させた。樹脂成形体6の表層にフッ素樹脂膜(樹脂皮膜)が設けられることで表面への水滴の付着を防止することができ、配線のイオン析出による隣接配線間の短絡(マイグレーションの発生)を抑制することができる。なお、実施例2においても、実施例1と同様に、多孔質シート3の樹脂成形体6との接着面には成形樹脂が浸透して第2樹脂浸透層(多孔質第2樹脂含浸層)3bが形成されている。
また、上記多孔質シート(多孔質層)3の表層部に浸透させる樹脂として、シリコーン樹脂(信越化学工業株式会社、型番KR255)を用いることもでき、これによって防湿性に優れた配線構造体を得ることができる。
また、これらの多孔質シート3の表層に浸透させる樹脂はフッ素樹脂やシリコーン樹脂に限定されるわけではなく、部品実装温度に耐えられる樹脂材料であれば、同様にしてこれで樹脂皮膜を形成することが可能である。
また、これらの多孔質シート3の表層に浸透させる樹脂はフッ素樹脂やシリコーン樹脂に限定されるわけではなく、部品実装温度に耐えられる樹脂材料であれば、同様にしてこれで樹脂皮膜を形成することが可能である。
実施例3は請求項7の発明に対応するものである(多孔質層内に配置された配線周辺部の一部が多孔構造に構成されているもの)。
実施例3の配線と多孔質層との断面構造は図3に示されているとおりであり、その製作手順は図3−1に示すとおりである。これは、配線34と樹脂含浸多孔質層(樹脂が含浸された多孔質シート)33との間に他の多孔質層33aが介在していて、当該多孔質層33aによって配線34の周辺の一部が第1の樹脂が浸透していない多孔構造に構成されている。なお、上記の樹脂含浸多孔質層33は、樹脂が含浸されている点で実施例1の多孔質シート3と違いはなく、他方、多孔質層33aは実施例1の多孔質シート3とは樹脂が含浸されていない点で異なっている。
実施例3の配線と多孔質層との断面構造は図3に示されているとおりであり、その製作手順は図3−1に示すとおりである。これは、配線34と樹脂含浸多孔質層(樹脂が含浸された多孔質シート)33との間に他の多孔質層33aが介在していて、当該多孔質層33aによって配線34の周辺の一部が第1の樹脂が浸透していない多孔構造に構成されている。なお、上記の樹脂含浸多孔質層33は、樹脂が含浸されている点で実施例1の多孔質シート3と違いはなく、他方、多孔質層33aは実施例1の多孔質シート3とは樹脂が含浸されていない点で異なっている。
メッキ工程において電解銅メッキにより配線(銅配線)34を形成し、さらに電解ニッケルメッキにより配線(ニッケル配線)34aを形成し(図3−1(a))、その後樹脂成形と離型を行って配線構造体を形成する(図3−1(b))。その後ニッケルエッチング液(メック株式会社製 商品名メックリムーバー)で配線のニッケルをエッチングする(図3−1(c))。このとき、配線の外層部で樹脂に接しているニッケルがエッチングされ、これにより、多孔質層33aの配線34の周辺部分が多孔構造部(樹脂が含浸していない多孔構造部)になる。
この場合、配線が多孔構造部に接合されているから、配線の多孔質層に対する密着力はそうでない場合(樹脂が含浸されていて多孔構造でない場合)に比して低下するが、他方、配線周辺部に空洞が設けられることで、接続時のはんだが配線周辺に流れだす量を保持することができ、実装でのハンダ流れによる配線間ショートが抑制される。そしてこの効果は、配線ピッチが小さいほど顕著である。
この場合、配線が多孔構造部に接合されているから、配線の多孔質層に対する密着力はそうでない場合(樹脂が含浸されていて多孔構造でない場合)に比して低下するが、他方、配線周辺部に空洞が設けられることで、接続時のはんだが配線周辺に流れだす量を保持することができ、実装でのハンダ流れによる配線間ショートが抑制される。そしてこの効果は、配線ピッチが小さいほど顕著である。
実施例4は請求項8の発明に対応するものであり(配線厚さが多孔質層よりも薄いもの)、その断面構造が図4に模式的に示されている。
図4のものは、実施例1と同様にして配線44が形成されている。エポキシ樹脂による樹脂成形体(樹脂基材)6に接着されている多孔質シート(又は多孔質層)3に薄い電解メッキ層による配線44が形成されているものであり、多孔質第1樹脂含浸層(第1の樹脂が含浸された表面層)3a、多孔質第2樹脂含浸層(第2の樹脂が含浸された裏面層)3bを備えている点は、図2の実施例2と同じである。
図4のものは、実施例1と同様にして配線44が形成されている。エポキシ樹脂による樹脂成形体(樹脂基材)6に接着されている多孔質シート(又は多孔質層)3に薄い電解メッキ層による配線44が形成されているものであり、多孔質第1樹脂含浸層(第1の樹脂が含浸された表面層)3a、多孔質第2樹脂含浸層(第2の樹脂が含浸された裏面層)3bを備えている点は、図2の実施例2と同じである。
実施例4の製作手順は図4−1(a)、図4−1(b)、図4−1(c)のとおりであり、電解メッキ工程にて銅メッキにより配線44を形成し(図4−1(a))、成形樹脂であるエポキシ樹脂5により樹脂成形し(図4−1(b))、転写版から配線構造体を離型している(図4−1(c))。そして、実施例4では、メッキする配線厚みを多孔質層より小さくするため、配線の電解銅メッキの膜厚を5〜10μmにしている。この場合、銅メッキの膜厚が薄いほど転写型のポリイミド膜厚を薄くすることができるため、開口幅を小さくすることが可能となり、配線ピッチを小さくすることができる。実施例4では銅メッキの膜厚が薄くてその配線ピッチが50μmであり、銅メッキの膜厚が35μmの実施例1の配線ピッチ80μmに比して配線ピッチが大幅に小さい。
実施例5は請求項9の発明に対応するものであり(2面以上の面にまたがって配線が配置されているもの)、図5に模式的に示されている。この実施例5では水平面Aと傾斜面Bとにまたがって配線54が形成されている。
実施例1の場合と同様に絶縁膜パターン(配線パターン)を形成し、これを使用して銅メッキによって配線54を形成するが、この場合、水平面Aと傾斜面Bとの2面を有する立体形状の転写版を用いる。図示の形状の転写版に固定した多孔質層上の絶縁膜(ポリイミド膜)に配線パターンを形成する。この配線パターンを従来のフォトリソで形成するのは焦点深度の問題から困難であるが、実施例5では、点集光したエキシマレーザを所定の配線パターンに倣って走査して配線パターンを絶縁膜に加工し、その後、実施例1と同様にメッキ及び樹脂成形することで、樹脂成形体56を備えた立体形状での配線構造体wを形成した。
因みに、実施例5では、実施例1の多孔質シート3と同様の多孔質シート(又は多孔質層)53を備えており、傾斜面Bに実装された電子部品58と水平面A内の接続端子59との間に配線54が形成されている。
実施例1の場合と同様に絶縁膜パターン(配線パターン)を形成し、これを使用して銅メッキによって配線54を形成するが、この場合、水平面Aと傾斜面Bとの2面を有する立体形状の転写版を用いる。図示の形状の転写版に固定した多孔質層上の絶縁膜(ポリイミド膜)に配線パターンを形成する。この配線パターンを従来のフォトリソで形成するのは焦点深度の問題から困難であるが、実施例5では、点集光したエキシマレーザを所定の配線パターンに倣って走査して配線パターンを絶縁膜に加工し、その後、実施例1と同様にメッキ及び樹脂成形することで、樹脂成形体56を備えた立体形状での配線構造体wを形成した。
因みに、実施例5では、実施例1の多孔質シート3と同様の多孔質シート(又は多孔質層)53を備えており、傾斜面Bに実装された電子部品58と水平面A内の接続端子59との間に配線54が形成されている。
実施例6は請求項10の発明に対応するものであり(配線構造体内部に機能部品が実装されているもの)、その構造及び製作手順は図6に模式的に示されている。
実施例6では、実施例1と同様にして転写版1に配線4を形成し(図6(a)〜図6(c))、配線4を形成した転写版1に対して電子部品を実装している。この電子部品の実装はプリント基板に電子部品を実装するのと同様である。電子部品68がベアチップの半導体部品であるときは、接続端子59aを転写版上の配線と接続させ(図6(d))。その後、実施例1と同様に、金型Dで成形樹脂65により樹脂成形し(図6(e))、冷却後に離型して樹脂成形体66に電子部品68が埋設された成形品(配線構造体)wを取り出す(図6(f))。離型された配線構造体wはその樹脂成形体66に電子部品68が埋設されているから、これにさらに重ねて他の電子部品を実装することができる。このようにすることにより、一層多くの部品を容易に実装することができ、また、小形化を図ることができる。
実施例6では、実施例1と同様にして転写版1に配線4を形成し(図6(a)〜図6(c))、配線4を形成した転写版1に対して電子部品を実装している。この電子部品の実装はプリント基板に電子部品を実装するのと同様である。電子部品68がベアチップの半導体部品であるときは、接続端子59aを転写版上の配線と接続させ(図6(d))。その後、実施例1と同様に、金型Dで成形樹脂65により樹脂成形し(図6(e))、冷却後に離型して樹脂成形体66に電子部品68が埋設された成形品(配線構造体)wを取り出す(図6(f))。離型された配線構造体wはその樹脂成形体66に電子部品68が埋設されているから、これにさらに重ねて他の電子部品を実装することができる。このようにすることにより、一層多くの部品を容易に実装することができ、また、小形化を図ることができる。
また、ハンダ接合による熱サイクルなどで繰り返し加熱されるとハンダ接続部の寿命が短くなるような電子部品に対しては、通常のプリント基板の実装でアンダーフィルなどで樹脂補強してハンダ接続部の寿命を向上させているが、この実施例6によれば、配線構造体wの内部(具体的には樹脂成形体内部)に埋め込まれていて、経時的な熱履歴に基づく熱応力がはんだ接合部に集中することなく、成形体全体で吸収することができるので、ハンダ接続部の寿命が大幅に向上される。
1:転写版
2:絶縁膜
3:多孔質シート(多孔質層)
3a:多孔質第1樹脂含浸層
3b:多孔質第2樹脂含浸層
4:配線
5:成形樹脂(基材樹脂)
6:樹脂成形体(樹脂基材)
w:配線構造体
2:絶縁膜
3:多孔質シート(多孔質層)
3a:多孔質第1樹脂含浸層
3b:多孔質第2樹脂含浸層
4:配線
5:成形樹脂(基材樹脂)
6:樹脂成形体(樹脂基材)
w:配線構造体
Claims (10)
- 樹脂基材表面に多孔質層を有する配線構造体において、その多孔質層内に配線及び樹脂が含まれていることを特徴とする配線構造体。
- 請求項1の配線構造体において、配線構造体を構成する樹脂が熱可塑性樹脂であることを特徴とする配線構造体。
- 請求項1の配線構造体において、多孔質層内に含まれている樹脂が多孔質層内を一部占めていることを特徴とする配線構造体。
- 請求項1の配線構造体において、多孔質層内に第1の樹脂と第2の樹脂の2種類の樹脂が含浸されていることを特徴とする配線構造体。
- 請求項1の配線構造体において、多孔質層内に含まれている第1の樹脂がフッ素樹脂であり、第2の樹脂が基材成形樹脂であることを特徴とする配線構造体。
- 請求項1の配線構造体において、多孔質層内に含まれている第1の樹脂がシリコーン樹脂であり、第2の樹脂が基材成形樹脂であることを特徴とする配線構造体。
- 請求項1の配線構造体において、その多孔質層の配線周辺部が、第1の樹脂が含浸されていない多孔構造に構成されていることを特徴とする配線構造体。
- 請求項1又は請求項2の配線構造体において、配線厚さが多孔質層厚さよりも薄いことを特徴とする配線構造体。
- 請求項1の配線構造体において、2つの面以上の面にまたがって配線が配置されていることを特徴とする配線構造体。
- 請求項1の配線構造体において、その樹脂成形体内部に機能部品が実装されていることを特徴とする配線構造体。
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-
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