JP2011210795A - Laminated board, method of manufacturing the same, printed-wiring board, and semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、積層板、積層板の製造方法、プリント配線基板および半導体装置に関する。 The present invention relates to a laminated board, a manufacturing method of the laminated board, a printed wiring board, and a semiconductor device.
近年、携帯電話、パソコン、ビデオ、ゲーム機等の電子機器は、使用部品の高密度化、薄型化および小型化が進み、それらを実装しているプリント配線基板等についても、配線の高密度化が求められている。また、上記のプリント配線基板は、一般には、積層板にブラインドビアホールやスルーホール等の微小貫通孔を設け、この微小貫通孔中に析出させた金属によって各層間の配線の電気的接続が行われている。 In recent years, electronic devices such as mobile phones, personal computers, videos, game machines, etc. have been used with higher density, thinner and smaller parts, and the wiring density of printed wiring boards, etc. on which they are mounted has also increased. Is required. In addition, the above printed wiring board is generally provided with a minute through hole such as a blind via hole or a through hole in a laminated board, and wiring between each layer is electrically connected by a metal deposited in the minute through hole. ing.
ところが、配線の高密度化に伴い、両面もしくは多層プリント配線基板の層間接続に使用されているスルーホールおよびブライントビアホールもまた、より小径化および高アスペクト化が求められるようになってきた(例えば特許文献1)。 However, as the density of wiring increases, through holes and blind via holes used for interlayer connection of double-sided or multilayer printed wiring boards are also required to have smaller diameters and higher aspect ratios (for example, Patent Document 1).
上述のブラインドビアホールやスルーホールにめっきを施すことにより電気的導通がはかられるが、近年、ブラインドビアホールやスルホールをめっきにより充填することが要求されている。しかしながら、プリント配線基板の小径化、薄型化および高アスペクト化のためめっきにより埋め込みされたブラインドビアホールやスルホール内に均一にめっきが形成されないでめっき内に気泡などが取り込まれることがあり長期接続信頼性が十分ではなかった。 Although electrical conduction can be achieved by plating the above-described blind via hole or through hole, in recent years, it is required to fill the blind via hole or through hole by plating. However, because the printed wiring board has a smaller diameter, thinner thickness, and higher aspect, the plating may not be uniformly formed in the blind via hole or through hole embedded in the plating, and bubbles may be taken into the plating for long-term connection reliability. Was not enough.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、プリント配線基板の小径化、薄型化あるいは高アスペクト化に対応した積層板および積層板の製造方法であり、貫通孔内のめっき埋め込み性に優れ長期接続信頼性に優れたプリント配線基板および半導体装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a laminate and a method for manufacturing a laminate corresponding to a reduction in diameter, thickness, or increase in aspect of a printed wiring board. It is an object of the present invention to provide a printed wiring board and a semiconductor device excellent in long-term connection reliability.
本発明による積層板は、無機繊維基材を含む第一絶縁層と、前記第一絶縁層の一方の面側に第二絶縁層と、前記第一絶縁層の他方の面側には第三絶縁層と第一金属層がこの順に積層されたプリント配線基板用の積層板であって、
前記第二絶縁層の面側からレーザを照射することにより前記積層板に貫通孔が形成され、
前記貫通孔は、前記第二絶縁層表面から、前記第三絶縁層と前記第一金属層との界面にいたる所定の深さ位置において最小径を有するとともに、前記貫通孔は、前記第二絶縁層表面から前記所定の深さ位置に向かって縮径し、前記所定の深さ位置から前記第三絶縁層と前記第一金属層との界面に向かって拡径している。
The laminate according to the present invention comprises a first insulating layer containing an inorganic fiber substrate, a second insulating layer on one surface side of the first insulating layer, and a third insulating layer on the other surface side of the first insulating layer. A laminated board for a printed wiring board in which an insulating layer and a first metal layer are laminated in this order,
Through holes are formed in the laminate by irradiating a laser from the surface side of the second insulating layer,
The through hole has a minimum diameter at a predetermined depth position from the surface of the second insulating layer to the interface between the third insulating layer and the first metal layer, and the through hole is formed of the second insulating layer. The diameter is reduced from the surface of the layer toward the predetermined depth position, and the diameter is increased from the predetermined depth position toward the interface between the third insulating layer and the first metal layer.
この積層板によれば、貫通孔は、第二絶縁層表面から、第三絶縁層と第一金属層との界面にいたる所定の深さ位置において最小径を有するとともに、貫通孔は、第二絶縁層表面から所定の深さ位置に向かって縮径し、所定の深さ位置から第三絶縁層と第一金属層との界面に向かって拡径している。これにより、積層板の貫通孔内に穴径が細くなり、括れた形状を有するので、この貫通孔内にめっきを形成させるとき、まず、括れた部分で貫通孔壁面から成長しためっき同士の接触が始まり埋め込みが開始される。引き続き、めっきを続けることによりそれぞれの面側の表面に向かってめっきが成長していく。めっきが成長していく方向に対しては貫通孔が拡径しているため、成長途中に気泡を抱き込むことなく埋め込み性に優れたプリント配線基板を提供できる積層板とすることができる。 According to this laminated board, the through hole has a minimum diameter at a predetermined depth position from the surface of the second insulating layer to the interface between the third insulating layer and the first metal layer. The diameter is reduced from the surface of the insulating layer toward a predetermined depth position, and the diameter is increased from the predetermined depth position toward the interface between the third insulating layer and the first metal layer. As a result, the hole diameter is reduced in the through hole of the laminated plate and has a constricted shape. Therefore, when plating is formed in the through hole, first, contact between the platings grown from the wall surface of the through hole in the constricted part. Begins and embedding begins. Subsequently, the plating grows toward the surface on each side by continuing the plating. Since the diameter of the through-hole is increased in the direction in which plating grows, it is possible to provide a laminated board that can provide a printed wiring board having excellent embedding characteristics without embedding bubbles during the growth.
また、第二絶縁層表面に設けられた貫通孔の径(d2)と、所定の深さに設けられた貫通孔の最小径(d1)との比(d1)/(d2)が0.5〜0.9であってもよい。また、前記第二絶縁層表面の径(d2)と、前記第三絶縁層と前記第一金属層との界面の径(d3)が、(d2)>(d3)であってもよい。また、前記第一金属層に設けられた貫通孔の径を(d4)としたとき、(d4)<(d3)であってもよい。 The ratio (d1) / (d2) of the diameter (d2) of the through hole provided on the surface of the second insulating layer and the minimum diameter (d1) of the through hole provided at a predetermined depth is 0.5. It may be -0.9. The diameter (d2) of the surface of the second insulating layer and the diameter (d3) of the interface between the third insulating layer and the first metal layer may be (d2)> (d3). Further, when the diameter of the through hole provided in the first metal layer is (d4), (d4) <(d3) may be satisfied.
前記第二または第三絶縁層は、無機充填材を含んでいてもよい。また、前記第三絶縁層の厚さを(t3)、前記第一絶縁層の厚さを(t1)としたとき、(t3)/(t1)が、0.1〜1であってもよい。 The second or third insulating layer may contain an inorganic filler. Further, when the thickness of the third insulating layer is (t3) and the thickness of the first insulating layer is (t1), (t3) / (t1) may be 0.1-1. .
また、前記第一絶縁層は、無機繊維基材に絶縁性の樹脂を含浸させて得られたものであり、前記第二または第三絶縁層は、無機繊維基材を含まない構成であってもよい。これにより、レーザによる加工で無機繊維基材を含まない第二または第三絶縁層の加工速度が無機繊維基材を含む第一絶縁層より速くなり第二または第三絶縁層が拡径するように加工することができる。 Further, the first insulating layer is obtained by impregnating an inorganic fiber base material with an insulating resin, and the second or third insulating layer has a configuration not including an inorganic fiber base material. Also good. As a result, the processing speed of the second or third insulating layer that does not include the inorganic fiber base material by laser processing is faster than the first insulating layer that includes the inorganic fiber base material, and the second or third insulating layer expands in diameter. Can be processed.
本発明による積層板の製造方法は、無機繊維基材を含む第一絶縁層と、前記第一絶縁層の一方の面側に第二絶縁層と、前記第一絶縁層の他方の面側には第三絶縁層と第一金属層がこの順に積層されたプリント配線基板用の積層板の製造方法であって、
前記第三絶縁層よりレーザ耐性の大きな前記第一金属層を備え、
前記第二絶縁層と、前記第一絶縁層と、前記第三絶縁層とをこの順にレーザ孔あけ加工を行なって前記第一金属層に到達する孔を形成する工程と、
前記第一金属層を孔あけ加工のストッパーとしてさらにレーザ照射を続ける工程と、
前記第一金属層に孔あけ加工し、貫通孔を形成する工程とを含み、
前記貫通孔は、前記第二絶縁層表面から、前記第三絶縁層と前記第一金属層との界面にいたる所定の深さ位置において最小径を有するとともに、前記貫通孔は、前記第二絶縁層表面から前記所定の深さ位置に向かって縮径し、前記所定の深さ位置から前記第三絶縁層と前記第一金属層との界面に向かって拡径している。
The method for producing a laminate according to the present invention comprises a first insulating layer containing an inorganic fiber substrate, a second insulating layer on one surface side of the first insulating layer, and a second insulating layer on the other surface side of the first insulating layer. Is a method for producing a laminated board for a printed wiring board in which a third insulating layer and a first metal layer are laminated in this order,
The first metal layer having a laser resistance greater than that of the third insulating layer;
Forming a hole reaching the first metal layer by laser drilling the second insulating layer, the first insulating layer, and the third insulating layer in this order;
Continue the laser irradiation using the first metal layer as a stopper for drilling,
Drilling the first metal layer to form a through hole,
The through hole has a minimum diameter at a predetermined depth position from the surface of the second insulating layer to the interface between the third insulating layer and the first metal layer, and the through hole is formed of the second insulating layer. The diameter is reduced from the surface of the layer toward the predetermined depth position, and the diameter is increased from the predetermined depth position toward the interface between the third insulating layer and the first metal layer.
第一絶縁層側からレーザを照射したとき、第三絶縁層を通過したレーザは最外層に形成されている第三絶縁層よりレーザ耐性のある第一金属層に達し、第一金属層を加工している間、第一金属層がストッパーとしてさらにレーザ照射を続けることになる。そのため、第三絶縁層にレーザのエネルギーが滞留することになり、そのエネルギーにより第三絶縁層が加工される時間が長くなり貫通孔の径が拡径する。 When the laser is irradiated from the first insulating layer side, the laser that has passed through the third insulating layer reaches the first metal layer that is more laser resistant than the third insulating layer formed on the outermost layer, and the first metal layer is processed. During this time, the first metal layer continues to be irradiated with laser as a stopper. For this reason, the energy of the laser stays in the third insulating layer, the time for processing the third insulating layer is increased by the energy, and the diameter of the through hole is increased.
さらに、上記の積層板に回路加工してプリント配線基板を提供することができる。 Furthermore, it is possible to provide a printed wiring board by processing a circuit on the above laminate.
さらに、上記のプリント配線基板に半導体素子を搭載してなる半導体装置を提供することができる。 Furthermore, a semiconductor device in which a semiconductor element is mounted on the printed wiring board can be provided.
本発明によれば、プリント配線基板の小径化、薄型化あるいは高アスペクト化に対応した積層板および積層板の製造方法であり、貫通孔内のめっき埋め込み性に優れ長期接続信頼性に優れたプリント配線基板および半導体装置を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a laminated board and a method for producing a laminated board corresponding to a reduction in the diameter, thickness or aspect ratio of a printed wiring board, and excellent printed embedding in a through hole and excellent long-term connection reliability. A wiring board and a semiconductor device can be provided.
以下、本発明による積層板、積層板の製造方法、プリント配線基板および半導体装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of a laminated board, a laminated board manufacturing method, a printed wiring board, and a semiconductor device according to the present invention will be described in detail. In the description of the drawings, the same reference numerals are assigned to the same elements, and duplicate descriptions are omitted.
はじめに、図1を参照して、本実施形態の積層板10の概要について説明する。
本実施形態の積層板10は、無機繊維基材を含む第一絶縁層21と、第一絶縁層21の一方の面側に第二絶縁層22と、第一絶縁層21の他方の面側には第三絶縁層23と第一金属層12がこの順に積層された積層板10である。図1では、第二絶縁層22面側にも第二金属層11が積層された積層板10を実施形態として説明してる。
この積層板10の第二絶縁層22の面側からレーザを照射することにより積層板10に貫通孔41を形成する。貫通孔41は、第二絶縁層22表面から、第三絶縁層23と第一金属層12との界面にいたる所定の深さ位置において最小径(d1)を有する。
貫通孔41は、第二絶縁層22表面から所定の深さ位置に向かって縮径し、所定の深さ位置から第三絶縁層23と第一金属層12との界面に向かって拡径している。
First, with reference to FIG. 1, the outline | summary of the laminated
The laminated
Through
The
次に、第二絶縁層22表面に設けられた貫通孔41の径を(d2)としたとき、最小径(d1)と(d2)との比(d1)/(d2)は、0.5〜0.9の範囲内であることが好ましく、さらに好ましくは0.5〜0.8である。第二絶縁層22表面に設けられた貫通孔41の径(d2)と、最小径(d1)との比がこの範囲にあることで、めっき埋め込み工程における貫通孔41のめっき埋め込み性が優れる。(d1)/(d2)が0.5よりも小さくなると、埋め込みめっきの早い段階から最小径(d1)のところで成長しためっきが接触する。その後、めっきが成長して埋め込みを開始するが、拡径部については側壁面からめっきが成長していくがめっきに時間がかかるため、貫通孔41内に不均一な部分があった場合、めっきの成長に差が生じ気泡を抱き込みやすくなる。また、(d1)/(d2)が0.9よりも大きくなると、最小径(d1)のところで、めっきが成長する間に、他の領域においてもめっきが成長しており、埋め込む距離が長くなるため成長途中で気泡を巻き込みやすくなる。
第一金属層12に設けられた貫通孔41の径を(d4)、第三絶縁層23と第一金属層12との界面に設けられた貫通孔41の径を(d3)としたとき、(d4)<(d3)であることが好ましい。第一金属層は12は、レーザ加工時には、第三絶縁層23よりもレーザ耐性がありレーザによる孔あけ加工時のストッパーとして機能すればよく、第一金属層12に設けられた貫通孔41の径(d4)は、レーザが第一金属層12を貫通していればよい。少しでも第一金属層12を貫通していれば、めっき工程で第一または第二金属層12、11の酸化皮膜等を除去するために行なうエッチング処理によって、第三絶縁層23から貫通孔41内に向かって軒のように張りだしている第一金属層12はエッチング除去され、第三絶縁層23と第一金属層12との界面に設けられている貫通孔41の径(d3)と略同径となる。
Next, when the diameter of the through
When the diameter of the through
また、所定の深さ位置に設けられた貫通孔41の最小径(d1)は、第一絶縁層21と第三絶縁層23との界面に設けられることが好ましい。最小径(d1)が、第一絶縁層21と第三絶縁層23との界面に設けられることにより、貫通孔41をめっきで埋め込むとき、成長を開始しためっきが最小径(d1)部で接触し、第二絶縁層22側と第三絶縁層23側へと貫通孔41が拡径する方向へとめっきが成長するので成長途上で気泡を抱き込むことなく貫通孔41をめっきで穴埋めすることが可能となる。
The minimum diameter (d1) of the through
次に、第三絶縁層23の厚さを(t3)、第一絶縁層21の厚さを(t1)としたとき、(t3)/(t1)が、0.1〜1であってもよい。これにより、最小径(d1)を形成する位置を埋め込みめっきを行うのに適した位置に形成することが可能となる。
Next, when the thickness of the third insulating
第一、第二、および第三絶縁層21、22、23の厚さをそれぞれ(t1)、(t2)および(t3)としたとき、(t1)+(t2)+(t3)が200μm以下であり、第二絶縁層22表面に設けられた貫通孔41の径(d2)が100μm以下であり、((t1)+(t2)+(t3))/(d2)が0.6以上であっても適用でき、また、2以上であっても適用可能である。アスペクト比が大きくとも、例えば、絶縁層の合計の厚さが1.6mm、貫通孔41の径が0.4mmとしたとき、アスペクト比は4となるが、孔径が0.4mmと大きく、貫通孔41壁面に析出させるめっきの膜厚は一般的には20〜50μmであるため、従来は、貫通孔41をめっきで埋め込むことはしないで、貫通孔41壁面にめっきを析出させそれぞれの面側に形成されている金属層と電気的導通をとる方法がとられている。そのため、アスペクト比が大きくともめっき付き性で問題となることは少ない。それに対して、例えば、孔径が50μm以下、絶縁層の厚さが100μm以下となると、ドリルにより孔加工は難しく、通常はレーザ加工にて孔加工を行なう。レーザ加工で行なう場合その加工の性質上レーザ照射面からレーザが抜けていく方向に孔径が縮径する傾向になる。一方の面から他方の面へ孔径が縮径している場合、穴埋めスルホールめっきをおこなうとき、成長を開始しためっきが初めに他方の面側の金属層の領域で合流し、その後、拡径する方向へとめっきが成長していく。このとき、一方の面側までめっきが成長する距離が長いため、成長途上で気泡を巻き込みやすくなる。これは、埋め込みまでのめっき時間が長いため、貫通孔41周縁部分への電流集中によるめっきの析出が過剰になり、気泡を抱き込みやすくなると考えられる。それに対して、本発明では、絶縁層の貫通孔41内に穴径が細くなり、括れた形状を有するので、この貫通孔41内にめっきを形成させるとき、まず、貫通孔41内壁面にめっきが成長を始め、次に、括れた部分でスルホール壁面から成長しためっき同士が接触し貫通孔41内へのめっき埋め込みが始まる。そして、めっきを続けることによりそれぞれの面側の表面に向かってめっきが成長していくが、めっきが成長していく方向に対しては貫通孔41が拡径しているため気泡などを巻き込むことなく貫通孔41をめっきで埋め込むことができ、信頼性に優れたプリント配線基板とすることができる。
When the thicknesses of the first, second, and third insulating
次に、積層板の製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of a laminated board is demonstrated.
まず、無機繊維基材を含む第一絶縁層21と、第一絶縁層21の一方の面側に第二絶縁層22と第二金属層11とがこの順に積層され、第一絶縁層21の他方の面側には第三絶縁層23と第一金属層12とがこの順に積層された積層板10を用意する(図2(a))。積層板の厚さは、特に限定はされないが、20μm〜200μmが好ましく、より好ましくは30μm〜100μmである。
First, the first insulating
積層板10には、第二絶縁層22面側から、レーザを照射することにより貫通孔41を形成する(図2(c))。加工する穴径は100μm以下が好ましく、より好ましくは50μm以下である。レーザをとしては、例えば、CO2レーザ加工機、UVレーザ加工機、エキシマレーザ加工機などがあり、好ましくは、CO2レーザ加工機である。CO2レーザ加工機が本特許において、より好ましい理由としては、無機基材の加工が比較的容易な発振波長領域である点が挙げられる。さらに、金属層加工に時間を要する発振波長領域であるため、貫通孔41形成まで加工時間がかかり第三絶縁層23にレーザエネルギーがより長く滞留することにより第三絶縁層23が第一金属層12に向かって拡径する形状とすることができる。レーザの加工条件としては、好ましくはパルス幅1〜100μm、基準エネルギー0.5〜9.0mJであり、より好ましくはパルス幅1〜20μm、基準エネルギー1.0〜3.0mJである。ショット数は基材の厚みに合わせ適宜決定すればよい。レーザの入射面である、第二絶縁層22表面には第二金属層11として厚さが2μmの銅箔が積層されている。加工は、コンフォーマル法で行なうため第二金属層11には加工しようとする穴径に合わせて第二金属層11がエッチング除去されている(図2(b))。第二絶縁層22に設けられた穴は入射部に位置するため最大径を形成しやすい。第二絶縁層22を分解しながら第一絶縁層21に達っする。第一絶縁層21は無機繊維基材を含むため第二絶縁層22にくらべてレーザによる分解速度が低下する。さらに、レーザ加工が進み貫通孔41が縮径されながら第三絶縁層23に向かう。レーザが進行し再度、無機繊維基材を含まない第三絶縁層23に達する。第三絶縁層23に達したレーザは第三絶縁層よりもレーザ耐性のある第二金属層12に到達する。第一金属層12を孔あけ加工のストッパーとしてさらにレーザ照射を続けると、レーザのエネルギーが第三絶縁層23に滞留するためこれまで縮径を続けてきた貫通孔41は第一金属層12に向かって拡径していく。次に、レーザが、第一金属層12を貫通し貫通孔41を形成することにより孔あけ加工は終了する(図2(c))。最小径(d1)は、レーザによる加工性が変わる第一絶縁層21と第三絶縁層23との界面で形成されやすくなる。
Through-
ここで形成された、第三絶縁層23と第一金属層12との界面に設けられた貫通孔41の径(d3)は、第二絶縁層22表面に設けられた貫通孔41の径(d2)とくらべると、(d2)>(d3)となっていてもよい。第一金属層12を貫いてレーザ加工は終了するので、第一金属層12に形成される貫通孔41の径(d4)は、第三絶縁層23と第一金属層12との界面に設けられた貫通孔41の径(d3)にくらべて小さい孔径となる。このようにして、この積層板10の第二絶縁層22の面側からレーザを照射することにより積層板10に貫通孔41を形成する方法において、貫通孔41は、第二絶縁層22表面から、第三絶縁層23と第一金属層12との界面にいたる所定の深さ位置において最小径(d1)を有し、貫通孔41は、第二絶縁層22表面から所定の深さ位置に向かって縮径し、所定の深さ位置から第三絶縁層23と第一金属層12との界面に向かって拡径する積層板10を提供できる。
The diameter (d3) of the through
図3に示すように、積層板の貫通孔41内に孔径が細くなり、括れた形状を有するので(図3(a))、この貫通孔41内にめっきを形成させるとき、まず、貫通孔41内壁面にめっきが成長を始める(図3(b))、次に、括れた部分でスルホール壁面から成長しためっき同士が接触しめっきの埋め込みが始まる(図3(c))。めっきを続けることによりそれぞれの面側の表面に向かってめっきが成長していく。めっきが成長していく方向に対しては貫通孔41が拡径しているため気泡を抱き込むことなくめっきで埋め込まれた貫通孔41が形成される。埋め込みめっき中に気泡を含まないため、プリント配線基板としたとき接続信頼性に優れた積層板を提供することができる。
また、第三絶縁層23と第一金属層12との界面の径(d3)は、第一金属層12の厚みによって調整することができる。これは、第一金属層12が厚いほどレーザが貫通するまでの時間が長くなることにより、エネルギー蓄積量が多くなるため径(d3)を大きくすることが可能となる。さらに、絶縁層の種類によっても、第三絶縁層23と第一金属層12との界面の径(d3)は調整することができる。レーザーで分解されやすい材料、例えば、無機繊維基材を含まず、無機材料充填率が70%以下の絶縁材料であれば、第三絶縁層23と第一金属層12との界面の径(d3)は大きくなる。そのため、絶縁層の厚さが厚く、孔径が小さい、すなわち、アスペクト比が大きい貫通孔41に対して好適である。
As shown in FIG. 3, since the hole diameter is reduced in the through
The diameter (d3) of the interface between the third insulating
次に、本発明の効果を明らかにするために通常行なわれている方法について説明する。
通常、図4に示すように、積層板30は、単層絶縁層20と、単層絶縁層20の一方の面側に第二金属層11が、他方の面側には第二金属層12が積層されている。コンフォーマル法で行なう準備に関しては、本実施形態と同様である。一方の面側の第二金属層11に対してレーザ加工を行なう。単層絶縁層20に設けられた孔は入射部に位置するため最大径を形成する。単層絶縁層であるから加工途中でのレーザ加工性は変わることなく単層絶縁層20を貫通する。レーザ加工が進んでも加工がしやすい絶縁層がないので単層絶縁層20は拡径することなく加工され、一方の面側の第二金属層11から他方の面側の第一金属層12に向かって縮径する貫通孔40が形成される。これによって、単層絶縁層の一方の面側から他方の面側にいたる深さ位置において最小径を形成することなく貫通孔40となる。
単層絶縁層の一方の面側の第二金属層11から他方の面側の第一金属層12に向かって一方的に縮径する貫通孔40であるため、穴埋めスルホールめっきをおこなうと、成長を開始しためっきは、最小径を形成している単層絶縁層の他方の面側の第一金属層12との界面付近でめっきが接触する(図4(b))。次に、拡径する方向へとめっきが成長していく(図4(c))。このとき、一方の面側までめっきが成長する距離が長いため、成長途上で気泡43を巻き込みやすくなる。これは、埋め込みまでのめっき時間が長いため、貫通孔40周縁部分への電流集中によるめっきの過剰析出が発生し、気泡を抱き込みやすくなる。
Next, a method usually performed for clarifying the effect of the present invention will be described.
Usually, as shown in FIG. 4, the
Since the through-
次に、本実施形態の積層板10の各構成要素について詳細に説明する。
Next, each component of the
第一絶縁層21は、無機繊維基材を含んでいる。無機繊維基材としては、例えばガラス繊布、ガラス不繊布等のガラス繊維基材、あるいはガラス以外の無機化合物を成分とする繊布又は不繊布等の無機繊維基材があげられる。これらのなかでも、プリント配線基板としたときの剛性の面からガラス織布繊維基材が好ましい。
第一絶縁層21の樹脂を構成する材料としては、例えば、熱硬化性樹脂と、硬化剤とを含んでいることが好ましい。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、シアネート樹脂、フェノール樹脂などを単独あるいは複数組合わせて用いることができる。エポキシ樹脂としては、特に限定はされないが、例えば、積層板用として一般に使用されている、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂等の臭素化型エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアネートなどの複素環式エポキシ樹脂のほか、脂環式型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらを単独または2種類以上組み合わせて使用することができる。
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、必要に応じて加熱等の方法でプレポリマー化することにより得ることができる。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型シアネート樹脂等のビスフェノール型シアネート樹脂等を挙げることができる。これらの中でもノボラック型シアネート樹脂が好ましい。これにより、架橋密度増加による耐熱性向上と、樹脂組成物等の難燃性を向上することができる。
The first insulating
As a material which comprises resin of the 1st insulating
The cyanate resin can be obtained, for example, by reacting a halogenated cyanide compound with a phenol and prepolymerizing it by a method such as heating as necessary. Specific examples include bisphenol type cyanate resins such as novolac type cyanate resin, bisphenol A type cyanate resin, bisphenol E type cyanate resin, and tetramethylbisphenol F type cyanate resin. Among these, novolac type cyanate resin is preferable. Thereby, the heat resistance improvement by a crosslinking density increase and flame retardance, such as a resin composition, can be improved.
硬化剤としては、特に限定はされないが、例えば、積層板用として一般に使用されている、アミノ基を有する硬化剤であって、メタフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン、パラキシレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルプロパン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルスルフォン、4,4’−ジアミノジシクロヘキサン、ビス(4−アミノフェニル)フェニルメタン、1,5−ジアミノナフタレン、メタキシリレンジアミン、パラキシレンナフタレン、1,1−ビス(4−アミノフェニル)シクロヘキサン、ジシアンジアミド、ジアミノジエチルジメチルフェニルメタンなどが用いられる。耐熱性、硬化性等の点で、好ましい硬化剤は、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、ジシアンジアミド、ジアミノジエチルジメチルフェニルメタンである。これらのうち何種類かを併用しても良い。 Although it does not specifically limit as a hardening | curing agent, For example, it is a hardening | curing agent which has an amino group generally used for laminated boards, Comprising: Metaphenylenediamine, paraphenylenediamine, paraxylenediamine, 4,4'- Diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylpropane, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminodicyclohexane, bis (4-aminophenyl) phenylmethane, 1, 5-Diaminonaphthalene, metaxylylenediamine, paraxylene naphthalene, 1,1-bis (4-aminophenyl) cyclohexane, dicyandiamide, diaminodiethyldimethylphenylmethane, and the like are used. In view of heat resistance, curability and the like, preferred curing agents are 4,4'-diaminodiphenylmethane, dicyandiamide, and diaminodiethyldimethylphenylmethane. Some of these may be used in combination.
また、第一絶縁層21には無機充填材を含んでいてもよい。例えばタルク、焼成クレー、未焼成クレー、マイカ、ガラス等のケイ酸塩、酸化チタン、アルミナ、シリカ、溶融シリカ等の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイト等の炭酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の水酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム等の硫酸塩または亜硫酸塩、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化炭素等の窒化物、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム等のチタン酸塩等を挙げることができる。無機充填材として、これらの中の1種類を単独で用いることもできるし、2種類以上を併用したりすることもできる。これらの中でも特に、水酸化アルミニウム、シリカが好ましく、溶融シリカ(特に球状溶融シリカ)が低熱膨張性に優れる点で好ましい。その形状は破砕状、球状があるが、基材への含浸性を確保するために樹脂組成物の溶融粘度を下げるには球状シリカを使う等、その目的にあわせた使用方法が採用される。無機充填材の含有量は、樹脂成分100重量部に対して、30重量部以上、70重量部以下であることが好ましく、さらに好ましくは40重量部以上、60重量部以下である。
The first insulating
無機充填材の平均粒子径は、特に限定されないが、0.05〜10μmが好ましく、特に0.3〜5μmが好ましい。この平均粒子径は、例えば粒度分布計(HORIBA製、LA−500)により測定することができる。 The average particle diameter of the inorganic filler is not particularly limited, but is preferably 0.05 to 10 μm, and particularly preferably 0.3 to 5 μm. This average particle diameter can be measured, for example, by a particle size distribution meter (manufactured by HORIBA, LA-500).
また、無機充填材は、特に限定されないが、平均粒子径が単分散の無機充填材を用いることもできるし、平均粒子径が多分散の無機充填材を用いることができる。さらに平均粒子径が単分散及び/または、多分散の無機充填材を1種類または2種類以上併用したりすることもできる。第一絶縁層21の厚さは、20μm〜150μmが好ましく、より好ましくは30μm〜80μmである。
The inorganic filler is not particularly limited, and an inorganic filler having a monodispersed average particle diameter can be used, and an inorganic filler having a polydispersed average particle diameter can be used. Furthermore, one or two or more inorganic fillers having an average particle size of monodisperse and / or polydisperse can be used in combination. The thickness of the first insulating
金属層11、12としては、金属薄膜を用いる場合は、乾式法では真空蒸着法やスパッタリング法などが好適に用いられ、湿式法としては電解めっき法、無電解めっき法などがもちいられる。膜厚は、0.05μm〜5μmが好ましく、より好ましくは0.1μm〜2μmである。金属種としてニッケル、クロム、コバルト、モリブデン、バナジウム、タングステンまたは銅などの単一金属か、またはそれらの合金薄膜が好適である。また、極薄金属箔を用いる場合は、金属種としては、ステンレス、ニッケル、アルミ、鉄、銅などがもちいられ、エッチング性などから銅がより好適に用いられる。金属箔の厚さは、2μm〜12μmが好ましく用いられる。 As the metal layers 11 and 12, when a metal thin film is used, a vacuum deposition method or a sputtering method is preferably used as a dry method, and an electrolytic plating method or an electroless plating method is used as a wet method. The film thickness is preferably 0.05 μm to 5 μm, more preferably 0.1 μm to 2 μm. The metal species is preferably a single metal such as nickel, chromium, cobalt, molybdenum, vanadium, tungsten or copper, or an alloy thin film thereof. Moreover, when using ultra-thin metal foil, as a metal seed | species, stainless steel, nickel, aluminum, iron, copper etc. are used, and copper is used more suitably from etching property. The thickness of the metal foil is preferably 2 μm to 12 μm.
第二絶縁層22の樹脂を構成する材料としては、例えば、熱硬化性樹脂と、硬化剤とを含んでいることが好ましい。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、シアネート樹脂、フェノール樹脂などを単独あるいは複数組合わせて用いることができる。エポキシ樹脂としては、特に限定はされないが、例えば、積層板用として一般に使用されている、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂等の臭素化型エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアネートなどの複素環式エポキシ樹脂のほか、脂環式型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらを単独または2種類以上組み合わせて使用することができる。
前記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、必要に応じて加熱等の方法でプレポリマー化することにより得ることができる。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型シアネート樹脂等のビスフェノール型シアネート樹脂等を挙げることができる。これらの中でもノボラック型シアネート樹脂が好ましい。これにより、架橋密度増加による耐熱性向上と、樹脂組成物等の難燃性を向上することができる。
As a material which comprises resin of the 2nd insulating
The cyanate resin can be obtained by, for example, reacting a halogenated cyanide compound with a phenol and prepolymerizing it by a method such as heating as necessary. Specific examples include bisphenol type cyanate resins such as novolac type cyanate resin, bisphenol A type cyanate resin, bisphenol E type cyanate resin, and tetramethylbisphenol F type cyanate resin. Among these, novolac type cyanate resin is preferable. Thereby, the heat resistance improvement by a crosslinking density increase and flame retardance, such as a resin composition, can be improved.
硬化剤としては、特に限定はされないが、例えば、積層板用として一般に使用されている、アミノ基を有する硬化剤であって、メタフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン、パラキシレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルプロパン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルスルフォン、4,4’−ジアミノジシクロヘキサン、ビス(4−アミノフェニル)フェニルメタン、1,5−ジアミノナフタレン、メタキシリレンジアミン、パラキシレンナフタレン、1,1−ビス(4−アミノフェニル)シクロヘキサン、ジシアンジアミド、ジアミノジエチルジメチルフェニルメタンなどが用いられる。耐熱性、硬化性等の点で、好ましい硬化剤は、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、ジシアンジアミド、ジアミノジエチルジメチルフェニルメタンである。これらのうち何種類かを併用しても良い。 Although it does not specifically limit as a hardening | curing agent, For example, it is a hardening | curing agent which has an amino group generally used for laminated boards, Comprising: Metaphenylenediamine, paraphenylenediamine, paraxylenediamine, 4,4'- Diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylpropane, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminodicyclohexane, bis (4-aminophenyl) phenylmethane, 1, 5-Diaminonaphthalene, metaxylylenediamine, paraxylene naphthalene, 1,1-bis (4-aminophenyl) cyclohexane, dicyandiamide, diaminodiethyldimethylphenylmethane, and the like are used. In view of heat resistance, curability and the like, preferred curing agents are 4,4'-diaminodiphenylmethane, dicyandiamide, and diaminodiethyldimethylphenylmethane. Some of these may be used in combination.
また、第二絶縁層22には無機充填材を含んでいてもよい。例えばタルク、焼成クレー、未焼成クレー、マイカ、ガラス等のケイ酸塩、酸化チタン、アルミナ、シリカ、溶融シリカ等の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイト等の炭酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の水酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム等の硫酸塩または亜硫酸塩、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化炭素等の窒化物、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム等のチタン酸塩等を挙げることができる。無機充填材として、これらの中の1種類を単独で用いることもできるし、2種類以上を併用したりすることもできる。これらの中でも特に、水酸化アルミニウム、シリカが好ましく、溶融シリカ(特に球状溶融シリカ)が低熱膨張性に優れる点で好ましい。その形状は破砕状、球状があるが、基材への含浸性を確保するために樹脂組成物の溶融粘度を下げるには球状シリカを使う等、その目的にあわせた使用方法が採用される。無機充填材の含有量は、樹脂成分100重量部に対して、30重量部以上、70重量部以下であることが好ましく、さらに好ましくは40重量部以上、60重量部以下である。
The second insulating
無機充填材の平均粒子径は、特に限定されないが、0.05〜10μmが好ましく、特に0.3〜5μmが好ましい。この平均粒子径は、例えば粒度分布計(HORIBA製、LA−500)により測定することができる。 The average particle diameter of the inorganic filler is not particularly limited, but is preferably 0.05 to 10 μm, and particularly preferably 0.3 to 5 μm. This average particle diameter can be measured, for example, by a particle size distribution meter (manufactured by HORIBA, LA-500).
また、無機充填材は、特に限定されないが、平均粒子径が単分散の無機充填材を用いることもできるし、平均粒子径が多分散の無機充填材を用いることができる。さらに平均粒子径が単分散及び/または、多分散の無機充填材を1種類または2種類以上併用したりすることもできる。 The inorganic filler is not particularly limited, and an inorganic filler having a monodispersed average particle diameter can be used, and an inorganic filler having a polydispersed average particle diameter can be used. Furthermore, one or two or more inorganic fillers having an average particle size of monodisperse and / or polydisperse can be used in combination.
第三絶縁層23としては、上述の第二絶縁層22に用いた樹脂を構成する材料とすることができる。第二絶縁層22と第三絶縁層23は同一の構成であってもよいし異なっていてもよい。さらに、第一絶縁層21とは、無機繊維基材を含まない以外は同一の樹脂構成であってもよいし異なっていてもよい。ここで、第一絶縁層21は、無機繊維基材に絶縁性の樹脂を含浸させて得られたものであり、第二または第三絶縁層22、23は、無機繊維基材を含まない構成であってもよい。
As the third insulating
次に、積層板を回路加工してなるプリント配線基板について説明する。 Next, a printed wiring board obtained by processing a circuit on a laminated board will be described.
図2に示すように、はじめに、表裏面に、第一および第二金属層11、12として厚さが2μmの銅箔が積層された積層板10を用意する(図2(a))。次に、図2(b)に示すように、第二絶縁層22面側の第二金属箔11を孔径に相当する形状にエッチング加工で除去する。次にレーザを用いて貫通孔41を形成する(図2(c))。次にめっきにより貫通孔41を埋め込むめっきを行なう(図3)。貫通孔41を穴埋めした積層板に所望の配線回路をフォトリソグラフィー法を用いて形成し、次に、第一および第二金属層11、12をエッチング加工し配線回路を形成した。次に、配線回路の一部を残して絶縁被覆層を形成し、絶縁被覆層で覆われていない開口部には金属表面処理をおこないプリント配線基板とした。
As shown in FIG. 2, first, a laminate 10 is prepared in which copper foil having a thickness of 2 μm is laminated on the front and back surfaces as first and second metal layers 11 and 12 (FIG. 2A). Next, as shown in FIG. 2B, the
次に、プリント配線基板に半導体素子を搭載してなる半導体装置について説明する。 Next, a semiconductor device in which a semiconductor element is mounted on a printed wiring board will be described.
プリント配線基板に半導体素子を搭載してなる半導体装置は、特に限定されるものではないが、例えば、プリント配線基板と半導体素子がボンディングワイヤーにより接続された半導体装置や、プリント配線基板と半導体素子が半田バンプを介して接続されたフリップチップタイプの半導体装置等が挙げられる。以下、フリップチップタイプの半導体装置について一例を示す。 A semiconductor device in which a semiconductor element is mounted on a printed wiring board is not particularly limited. For example, a semiconductor device in which a printed wiring board and a semiconductor element are connected by a bonding wire, or a printed wiring board and a semiconductor element are connected. A flip chip type semiconductor device connected through solder bumps is exemplified. An example of a flip chip type semiconductor device will be described below.
フリップチップタイプの半導体装置は、プリント配線基板に半田バンプを有する半導体素子を実装し、半田バンプを介して、プリント配線基板と半導体素子とを接続する。そして、プリント配線基板と半導体素子との間には液状封止樹脂を充填し、半導体装置を形成する。半田バンプは、錫、鉛、銀、銅、ビスマスなどからなる合金で構成されることが好ましい。半導体素子とプリント配線基板との接続方法は、フリップチップボンダーなどを用いてプリント配線基板上の接続用電極部と半導体素子の半田バンプとの位置合わせを行ったあと、IRリフロー装置、熱板、その他加熱装置を用いて半田バンプを融点以上に加熱し、プリント配線基板と半田バンプとを溶融接合することにより接続する。尚、接続信頼性を良くするため、予めプリント配線基板上の接続用電極部に半田ペースト等、比較的融点の低い金属の層を形成しておいても良い。この接合工程に先んじて、半田バンプおよび、またはプリント配線基板上の接続用電極部の表層にフラックスを塗布することで接続信頼性を向上させることもできる。 In a flip chip type semiconductor device, a semiconductor element having a solder bump is mounted on a printed wiring board, and the printed wiring board and the semiconductor element are connected via the solder bump. A liquid sealing resin is filled between the printed wiring board and the semiconductor element to form a semiconductor device. The solder bump is preferably made of an alloy made of tin, lead, silver, copper, bismuth or the like. The method for connecting the semiconductor element and the printed wiring board is to align the connection electrode portion on the printed wiring board and the solder bump of the semiconductor element using a flip chip bonder, etc. In addition, the solder bumps are heated to the melting point or higher by using a heating device, and the printed wiring board and the solder bumps are connected by fusion bonding. In order to improve connection reliability, a metal layer having a relatively low melting point, such as solder paste, may be formed in advance on the connection electrode portion on the printed wiring board. Prior to this joining step, the connection reliability can be improved by applying flux to the solder bumps and / or the surface layer of the connection electrode portion on the printed wiring board.
以下、本発明を実施例及び比較例により説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, although an example and a comparative example explain the present invention, the present invention is not limited to this.
(実施例1)
(1)積層板として、第一絶縁層が30μmのガラス繊維基材にエポキシ樹脂組成物を含浸し硬化させ厚さ40μmの第一絶縁層を得た。次に、第一絶縁層の両面側に、金属層として厚さ2μmの銅箔に第二および第三絶縁層をそれぞれ厚さ30μmとなるように無機充填材を含まないエポキシ樹脂組成物を、エポキシ樹脂組成物面を第一絶縁層の両面側にそれぞれラミネートし積層成形し厚さが100μmの積層板を作成した。
Example 1
(1) As a laminate, a glass fiber substrate having a first insulating layer of 30 μm was impregnated with an epoxy resin composition and cured to obtain a first insulating layer having a thickness of 40 μm. Next, on both sides of the first insulating layer, an epoxy resin composition that does not include an inorganic filler so that the second and third insulating layers each have a thickness of 30 μm on a copper foil having a thickness of 2 μm as a metal layer, The epoxy resin composition side was laminated on each side of the first insulating layer and laminated to form a laminate having a thickness of 100 μm.
(2)上記積層板に、炭酸ガスレーザー加工機(三菱電機社製、605GTXIII)によって、45μmの貫通孔を形成した。次に、無電解めっき、電解めっきを行ない貫通孔41をめっきによって埋め込んだ。次に、フォトリソグラフィ法で回路形成を行なった。次に、それぞれの面側に、ソルダーレジスト(太陽インキ製造社製PSR4000/AUS308)を形成し、半導体素子を実装する回路部分には開口部を設け、開口部にニッケル金メッキ処理を施し、50mm×50mmの大きさに切断し、プリント配線基板を得た。
(2) A 45 μm through-hole was formed in the laminate using a carbon dioxide laser processing machine (manufactured by Mitsubishi Electric Corporation, 605GTXIII). Next, electroless plating and electrolytic plating were performed, and the through
(3)半導体装置の製造
半導体素子(TEGチップ、サイズ15mm×15mm、厚み0.8mm)は、半田バンプをSn/Ag組成の共晶で形成し、回路保護膜をポジ型感光性樹脂(住友ベークライト社製CRC−8300)で形成したものを使用した。半導体装置の組み立ては、まず、半田バンプにフラックス材を転写法により均一に塗布し、次にフリップチップボンダー装置を用い、上記パッケージ基板上に加熱圧着により搭載した。次に、IRリフロー炉で半田バンプを溶融接合した後、液状封止樹脂(住友ベークライト社製、CRP−4152S)を充填し、液状封止樹脂を硬化させることで半導体装置を得た。尚、液状封止樹脂は、温度150℃、120分の条件で硬化させた。
(3) Manufacture of Semiconductor Device A semiconductor element (TEG chip, size 15 mm × 15 mm, thickness 0.8 mm) has a solder bump formed of a eutectic of Sn / Ag composition, and a circuit protective film formed of a positive photosensitive resin (Sumitomo). Bakelite CRC-8300) was used. In assembling the semiconductor device, first, a flux material was uniformly applied to the solder bumps by a transfer method, and then mounted on the package substrate by thermocompression bonding using a flip chip bonder device. Next, after solder bumps were melt-bonded in an IR reflow furnace, a liquid sealing resin (manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., CRP-4152S) was filled and the liquid sealing resin was cured to obtain a semiconductor device. The liquid sealing resin was cured at a temperature of 150 ° C. for 120 minutes.
作成した半導体装置にもちいたプリント配線基板の各構成は表1に示すとおりである。各実施例および比較例により得られた半導体装置について、次の各評価を行った。各評価を、評価方法と共に以下に示す。得られた結果を表1に示す。 Each configuration of the printed wiring board used for the created semiconductor device is as shown in Table 1. Each of the following evaluations was performed on the semiconductor devices obtained in the examples and comparative examples. Each evaluation is shown below together with the evaluation method. The obtained results are shown in Table 1.
1.評価方法
(1)めっき埋め込み性
ビア部分の断面研磨をn=30で実施しビア内の埋め込み性を確認した。ボイドなしを◎、3μm以下のマイクロボイドがある場合を○、3μmより大きいボイドが発生した場合を×とした。
(2)温度サイクル導通試験
試験条件として、温度サイクル(−60℃〜150℃)、保持時間10分、温度変更時間20分の条件下で、温度サイクル試験機を用いて、n=5で10サイクル、100サイクル、1000サイクルでそれぞれ導通抵抗確認した。
1. Evaluation method (1) Plating embedding property Cross section polishing of the via portion was performed at n = 30, and the embedding property in the via was confirmed. The case where there was no void, the case where there was a micro void of 3 μm or less, and the case where a void larger than 3 μm was generated were marked as x.
(2) Temperature cycle continuity test As test conditions, a temperature cycle (−60 ° C. to 150 ° C.), a holding time of 10 minutes, a temperature change time of 20 minutes, and a temperature cycle testing machine, n = 5 and 10 The conduction resistance was confirmed at each cycle, 100 cycles, and 1000 cycles.
表1から明らかなように、実施例1〜15は、埋め込み性が良好であった。これに対して比較例1〜4は、めっき埋め込み時にボイドが発生した。これは実施例1〜15では貫通孔が括れた形状を有するので、この貫通孔内にめっきを形成させるとき、まず、貫通孔内壁面にめっきが成長を始め、次に、括れた部分でスルホール壁面から成長しためっき同士がくっつき埋め込みが始まる。そして、めっきを続けることによりそれぞれの面側の表面に向かってめっきが成長していくことにより、めっきの成長過程で気泡などを巻き込むことがなかったと考えられる。それに対して、比較例1〜4では、貫通孔が一方の面から他方の面へ縮径していく形状であり、一方の面側までめっきが成長する距離が長いため、成長途上で気泡を巻き込みやすくなり、埋め込みまでのめっき時間が長いため、貫通孔周縁部分への電流集中によるめっき析出が過剰に発生し、気泡を抱き込みやすくなったと考えられる。半導体装置での、温度サイクル試験の結果で、埋め込みめっき中に気泡を抱き込んでいるものはサイクル試験でも10サイクルで不良となった。 As is clear from Table 1, Examples 1 to 15 had good embeddability. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 4, voids occurred during plating embedding. In Examples 1 to 15, since the through hole has a constricted shape, when plating is formed in the through hole, the plating first grows on the inner wall surface of the through hole, and then the through hole is formed in the constricted portion. The plating grown from the wall surface sticks to each other and embedding begins. And it is thought that the bubble etc. did not get involved in the growth process of plating because plating grew toward the surface of each surface side by continuing plating. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 4, the through hole has a shape in which the diameter decreases from one surface to the other surface, and since the distance that the plating grows to one surface side is long, bubbles are generated during the growth. It is considered that the entrapment is easy and the plating time until embedding is long, so that plating deposition due to current concentration on the peripheral portion of the through-hole is excessively generated and the bubbles are easily held. As a result of the temperature cycle test in the semiconductor device, those in which bubbles were embedded in the embedded plating were defective in 10 cycles even in the cycle test.
10 積層板
11 第二金属層
12 第一金属層
20 単層絶縁層
21 第一絶縁層
22 第二絶縁層
23 第三絶縁層
30 積層板
40 貫通孔
41 貫通孔
43 気泡
d1 最小径
d2 第二絶縁層表面に設けられた貫通孔の径
d3 第三絶縁層と金属層との界面に設けられた貫通孔の径
d4 金属層に設けられた貫通孔の径
t1 第一絶縁層の厚さ
t2 第二絶縁層の厚さ
t3 第三絶縁層の厚さ
10 Laminated
Claims (14)
前記第二絶縁層の面側からレーザを照射することにより前記積層板に貫通孔が形成され、
前記貫通孔は、前記第二絶縁層表面から、前記第三絶縁層と前記第一金属層との界面にいたる所定の深さ位置において最小径を有するとともに、前記貫通孔は、前記第二絶縁層表面から前記所定の深さ位置に向かって縮径し、前記所定の深さ位置から前記第三絶縁層と前記第一金属層との界面に向かって拡径していることを特徴とする積層板。 A first insulating layer containing an inorganic fiber substrate; a second insulating layer on one side of the first insulating layer; a third insulating layer and a first metal layer on the other side of the first insulating layer; Is a laminated board for printed wiring boards laminated in this order,
Through holes are formed in the laminate by irradiating a laser from the surface side of the second insulating layer,
The through hole has a minimum diameter at a predetermined depth position from the surface of the second insulating layer to the interface between the third insulating layer and the first metal layer, and the through hole is formed of the second insulating layer. The diameter is reduced from the surface of the layer toward the predetermined depth position, and the diameter is increased from the predetermined depth position toward the interface between the third insulating layer and the first metal layer. Laminated board.
前記第二および第三絶縁層の少なくとも一方は、無機繊維基材を含まない請求項1ないし4のいずれかに記載の積層板。 The first insulating layer is obtained by impregnating an inorganic fiber base material with an insulating resin,
The laminated board according to any one of claims 1 to 4, wherein at least one of the second and third insulating layers does not include an inorganic fiber substrate.
前記第三絶縁層よりレーザ耐性の大きな前記第一金属層を備え、
前記第二絶縁層と、前記第一絶縁層と、前記第三絶縁層とをこの順にレーザ孔あけ加工を行なって前記第一金属層に到達する孔を形成する工程と、
前記第一金属層を孔あけ加工のストッパーとしてさらにレーザ照射を続ける工程と、
前記第一金属層に孔あけ加工し、貫通孔を形成する工程とを含み、
前記貫通孔は、前記第二絶縁層表面から、前記第三絶縁層と前記第一金属層との界面にいたる所定の深さ位置において最小径を有するとともに、前記貫通孔は、前記第二絶縁層表面から前記所定の深さ位置に向かって縮径し、前記所定の深さ位置から前記第三絶縁層と前記第一金属層との界面に向かって拡径していることを特徴とする積層板の製造方法。 A first insulating layer containing an inorganic fiber substrate; a second insulating layer on one side of the first insulating layer; a third insulating layer and a first metal layer on the other side of the first insulating layer; Is a method of manufacturing a laminated board for a printed wiring board laminated in this order,
The first metal layer having a laser resistance greater than that of the third insulating layer;
Forming a hole reaching the first metal layer by laser drilling the second insulating layer, the first insulating layer, and the third insulating layer in this order;
Continue the laser irradiation using the first metal layer as a stopper for drilling,
Drilling the first metal layer to form a through hole,
The through hole has a minimum diameter at a predetermined depth position from the surface of the second insulating layer to the interface between the third insulating layer and the first metal layer, and the through hole is formed of the second insulating layer. The diameter is reduced from the surface of the layer toward the predetermined depth position, and the diameter is increased from the predetermined depth position toward the interface between the third insulating layer and the first metal layer. A manufacturing method of a laminated board.
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