JP2011243947A - Multilayer substrate and method of manufacturing same - Google Patents

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敏弘 樋口
Shogo Hirai
昌吾 平井
Takaaki Koyo
貴昭 古用
Kazuhiko Honjo
和彦 本城
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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem of a multilayer substrate that uses a conventional film in which thermal expansion in thickness direction is high, with especially a long-term reliability at 150°C or lower being low, and the reliability is affected as becomes thinner or degree of multitude in layer grows.SOLUTION: An all-layer IVH structure resin multilayer wiring substrate is provided in which the thermal expansion coefficient of an adhesive layer in z-direction is made lower than the thermal expansion coefficient of a heat-resistant film 1 in z-direction at 125°C to 150°C, so that a long-term reliability in resistance can be assured at 150°C or lower while lead free reflow resistance is assured even if thickness is reduced or the number of layers is increased.

Description

本発明は、インナービアホール接続により複数層の配線が電気的に接続された多層基板に関するものである。   The present invention relates to a multilayer substrate in which a plurality of layers of wirings are electrically connected by inner via hole connection.

近年、電子機器の小型化、高性能化に伴い、産業用にとどまらず広く民生用機器の分野においてもLSI等の半導体チップを高密度に実装できる多層配線回路基板が安価に供給されることが強く要望されてきている。このような多層配線回路基板では微細な配線ピッチで形成された複数層の配線パターン間を高い接続信頼性で電気的に接続できることが重要である。   In recent years, with the downsizing and high performance of electronic devices, multilayer wiring circuit boards capable of mounting semiconductor chips such as LSIs with high density not only for industrial use but also in the field of consumer equipment are being supplied at low cost. There has been a strong demand. In such a multilayer printed circuit board, it is important that a plurality of wiring patterns formed at a fine wiring pitch can be electrically connected with high connection reliability.

また、携帯電話に代表される携帯機器においては特に、機能の集積化の傾向に加えて、より持ち運び性を良くするべく、機器の薄型化の傾向が顕著であり、多層配線回路基板にもより高密度で薄いものが要求されている。   In addition, in mobile devices represented by mobile phones, in particular, in addition to the trend of integration of functions, the trend of thinning of devices is remarkable in order to improve portability. High density and thinness is required.

このような市場の要望に対して従来の多層配線基板に代えて、絶縁層にフィルム基材を用いた多層配線基板の任意の電極を任意の配線パターン位置において導電ペーストによって層間接続するインナービアホール接続法すなわち全層IVH構造樹脂多層配線基板と呼ばれるものがある。   In response to such market demands, instead of the conventional multilayer wiring board, inner via hole connection for connecting any electrode of a multilayer wiring board using a film base material as an insulating layer with a conductive paste at an arbitrary wiring pattern position There is a method called an all-layer IVH structure resin multilayer wiring board.

例えば、特許文献1には、厚さ10μm以下の絶縁性フィルムを用いる場合には、機械的強度、熱膨張率等の特性から、全芳香族ポリアミドフィルムが好ましいことが記載されており、このポリアミドフィルム(厚み方向の熱膨張率は10ppm/℃以下)に、厚さが20ミクロン以下で、かつ、熱膨張率が150ppm/℃以下の接着層を形成し、接着シートとした後、この接着シートの厚さ方向の熱膨張率が100ppm/℃以下としたものが提案されている。   For example, Patent Document 1 describes that when an insulating film having a thickness of 10 μm or less is used, a wholly aromatic polyamide film is preferable in terms of properties such as mechanical strength and thermal expansion coefficient. An adhesive layer having a thickness of 20 microns or less and a thermal expansion coefficient of 150 ppm / ° C. or less is formed on a film (a thermal expansion coefficient in the thickness direction of 10 ppm / ° C. or less) to obtain an adhesive sheet. Have been proposed in which the coefficient of thermal expansion in the thickness direction is 100 ppm / ° C. or less.

こうした用途として、アラミドフィルムを用いることが提案されていた(特許文献1)。これはアラミドフィルム自体の熱膨張係数は非常に低い(例えば、東レ株式会社のアラミドフィルム“ミクトロン”の熱膨張係数は、−3〜5ppm/℃と、極めて低い)ためである。   As such an application, it has been proposed to use an aramid film (Patent Document 1). This is because the thermal expansion coefficient of the aramid film itself is very low (for example, the thermal expansion coefficient of the aramid film “Mictron” manufactured by Toray Industries, Inc. is as extremely low as −3 to 5 ppm / ° C.).

しかしながら、アラミドフィルムのような、熱膨張係数が−10ppm〜+10ppmと、極めて小さい材料は、特殊な高価なものであり、市場から求められている多層基板に使うことは難しかった。   However, a material such as an aramid film having a very small coefficient of thermal expansion of −10 ppm to +10 ppm is a special and expensive material, and it has been difficult to use it for a multilayer substrate required by the market.

そのため、市場からは、熱膨張係数が10ppm/℃以上、50ppm/℃以上、更には100ppm/℃以上と、より大きなものとなろうとも、より安価な耐熱フィルムを用いた多層基板を実現することが要求されている。   Therefore, from the market, even if the thermal expansion coefficient is 10 ppm / ° C. or higher, 50 ppm / ° C. or higher, or even 100 ppm / ° C. or higher, a multilayer substrate using a cheaper heat-resistant film will be realized. Is required.

しかし耐熱フィルムの熱膨張係数が大きくなればなるほど、高密度実装に対応するファインパターンを有する多層基板を作製しようとした場合、耐熱フィルムのxy方向の熱膨張係数が大きくなり、配線パターンのファイン化、あるいは多層化が難しくなってしまう。   However, the higher the thermal expansion coefficient of the heat-resistant film, the greater the thermal expansion coefficient in the xy direction of the heat-resistant film and the finer the wiring pattern when trying to produce a multilayer substrate having a fine pattern compatible with high-density mounting. Or, multilayering becomes difficult.

そのため、多層基板用の耐熱フィルムには、特にxy方向の熱膨張係数を小さくすることが求められているが、その反動として、耐熱フィルムの厚み方向(z方向)の熱膨張係数が、増加してしまうという課題がある。   Therefore, heat resistance films for multilayer substrates are required to reduce the thermal expansion coefficient particularly in the xy direction, but as a reaction, the thermal expansion coefficient in the thickness direction (z direction) of the heat resistance film increases. There is a problem that it ends up.

その結果、絶縁層に熱膨張係数の大きな耐熱フィルムを用いた多層基板では、100℃〜150℃までの温度を長期間かける熱衝撃試験や高温負荷試験などにおいて、例えガラス転移点の高い(150℃以上)フィルム基材を用いたとしても、基板自身のz方向の熱膨張が大きく、耐信頼性を確保することが難しいという課題が発生する。こうした課題に対して基材のz方向の熱膨張係数を小さくするとxy方向の熱膨張係数が大きくなり、その結果多層化における積層精度が低下し、配線の微細化・高密度化を困難なものとしていた。   As a result, a multilayer substrate using a heat-resistant film having a large thermal expansion coefficient for the insulating layer has a high glass transition point, for example, in a thermal shock test or a high temperature load test in which a temperature from 100 ° C. to 150 ° C. is applied for a long time (150 Even when a film base material is used, the thermal expansion in the z direction of the substrate itself is large, and there is a problem that it is difficult to ensure reliability. Reducing the thermal expansion coefficient in the z direction of the base material in response to these problems increases the thermal expansion coefficient in the xy direction. As a result, the lamination accuracy in multilayering decreases, making it difficult to make wiring finer and higher in density. I was trying.

特開2008−277384号公報JP 2008-277384 A

しかしながら、アラミドフィルムを用いてフィルム多層基板を作成した場合、アラミドフィルム自体の熱膨張係数は非常に低い(例えば、東レ株式会社のアラミドフィルム“ミクトロン”の熱膨張係数は、−3〜5ppm/℃である)ため、多層配線基板全体での熱膨張係数は、接着層の熱膨張係数に依存してしまうという課題があった。   However, when a film multilayer substrate is prepared using an aramid film, the thermal expansion coefficient of the aramid film itself is very low (for example, the thermal expansion coefficient of an aramid film “Mikutron” manufactured by Toray Industries, Inc. is −3 to 5 ppm / ° C. Therefore, there has been a problem that the thermal expansion coefficient of the entire multilayer wiring board depends on the thermal expansion coefficient of the adhesive layer.

本発明は上記課題を解決するものであり、フィルムを用いた、配線基板の配線層間を高い信頼性で電気的に接続した全層IVH構造高密度薄型多層配線基板構造を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described problems, and an object thereof is to provide an all-layer IVH structure high-density thin multilayer wiring board structure using a film and electrically connecting wiring layers of a wiring board with high reliability. To do.

上記目的を達成するために、本発明は、複数の耐熱フィルムと、前記耐熱フィルムに形成された貫通孔と、前記貫通孔に充填された導電ペーストと、前記導電ペーストを介して電気的に層間接続される複数層の配線と、前記耐熱フィルムと前記配線とを接着する接着層と、からなる多層基板であって、前記接着層の合計の厚みは、前記耐熱フィルムの合計の厚みの、0.7倍以上3.5倍以下である多層配線基板とすることは有用である。   In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of heat-resistant films, through-holes formed in the heat-resistant film, conductive paste filled in the through-holes, and electrically interlayers through the conductive paste. A multilayer substrate comprising a plurality of wiring layers to be connected and an adhesive layer for bonding the heat-resistant film and the wiring, wherein the total thickness of the adhesive layer is 0 of the total thickness of the heat-resistant film. It is useful to make a multilayer wiring board that is 7 times or more and 3.5 times or less.

さらに、複数の耐熱フィルムと、前記耐熱フィルムに形成された貫通孔と、前記貫通孔に充填された導電ペーストと、前記導電ペーストを介して電気的に層間接続される複数層の配線と、前記耐熱フィルムと前記配線とを接着する接着層と、からなる多層基板であって、前記耐熱フィルムの125℃以上150℃以下の温度域におけるz方向の熱膨張係数をα(Fz)、xy方向の熱膨張係数をα(Fxy)、前記接着層のz方向熱膨張係数をα(adz)としたとき、3×α(Fxy)<α(Fz)<10×α(Fxy)の関係と、10ppm/℃<α(adz)<α(Fz)の関係と、を、満足することを特徴とする多層基板とすることは有用である。   Furthermore, a plurality of heat-resistant films, a through-hole formed in the heat-resistant film, a conductive paste filled in the through-hole, a plurality of wiring layers electrically connected to each other through the conductive paste, A multilayer substrate comprising a heat-resistant film and an adhesive layer for bonding the wiring, wherein the thermal expansion coefficient of the heat-resistant film in the temperature range of 125 ° C. or higher and 150 ° C. or lower is expressed as α (Fz) or xy direction. When the thermal expansion coefficient is α (Fxy) and the z-direction thermal expansion coefficient of the adhesive layer is α (adz), the relationship of 3 × α (Fxy) <α (Fz) <10 × α (Fxy) and 10 ppm It is useful to make a multilayer substrate characterized by satisfying the relationship of / ° C. <α (adz) <α (Fz).

これにより、多層化における積層精度を保持したまま基板のz方向の熱膨張を低減することが可能になり、微細化を行いつつ配線基板の配線層間を高い信頼性で電気的に接続した全層IVH構造高密度薄型多層基板を実現したものである。   As a result, it is possible to reduce the thermal expansion in the z direction of the substrate while maintaining the lamination accuracy in the multi-layering, and all the layers in which the wiring layers of the wiring substrate are electrically connected with high reliability while miniaturizing. An IVH structure high-density thin multilayer substrate is realized.

加えて、層間のビア接続を、貫通孔に充填された導電ペーストにより行うことで、ビアの形成位置の自由度を高め、その結果、配線密度の向上やビアの低コスト化に貢献することができる。   In addition, connecting vias between layers with conductive paste filled in the through-holes increases the degree of freedom of via formation positions, and as a result, contributes to improved wiring density and lower via costs. it can.

本発明の多層基板とその製造方法によれば、薄型・高密度化と高信頼性を両立することが可能となり、複数個の電子部品を高密度に実装することができ、液晶テレビやプラズマテレビ、各種電子機器の小型化、高性能化に貢献する。   According to the multilayer substrate and the manufacturing method thereof of the present invention, it is possible to achieve both thinness and high density and high reliability, and it is possible to mount a plurality of electronic components at high density. Contributes to miniaturization and high performance of various electronic devices.

(a)〜(f)本発明の実施の形態1における配線基板の製造方法を主要工程ごとに示した工程断面図(A)-(f) Process sectional drawing which showed the manufacturing method of the wiring board in Embodiment 1 of this invention for every main process (a)〜(d)本発明の実施の形態1における配線基板の製造方法を主要工程ごとに示した工程断面図(A)-(d) Process sectional drawing which showed the manufacturing method of the wiring board in Embodiment 1 of this invention for every main process 多層基板における貫通孔付近の断面図Cross-sectional view around the through hole in the multilayer substrate 貫通孔に導電ペーストを充填した様子を示す図The figure which shows a mode that the conductive paste was filled into the through-hole 湾曲部を形成する様子を示す断面図Sectional drawing which shows a mode that a curved part is formed (A)耐熱フィルムの両面の孔の直径を略同じとした両面配線基板の断面図、(B)同直径を異ならせ、湾曲部を設けていない両面配線基板の断面図、(C)同直径を異ならせ、湾曲部を設けた両面配線基板の断面図(A) Cross-sectional view of a double-sided wiring board in which the diameters of the holes on both sides of the heat-resistant film are substantially the same; (B) Cross-sectional view of a double-sided wiring board in which the same diameter is different and no curved portion is provided; Sectional view of a double-sided wiring board with a curved portion (A)多層配線基板におけるビア部が厚み方向に積層された部分のSEM写真、(B)図7(A)の模式図(A) SEM photograph of a portion where via portions in a multilayer wiring board are stacked in the thickness direction, (B) Schematic diagram of FIG. (A)多層配線基板におけるビア部が厚み方向に積層された部分のSEM写真、(B)図8(A)の模式図(A) SEM photograph of a portion where via portions in a multilayer wiring board are laminated in the thickness direction, (B) Schematic diagram of FIG. (A)多層配線基板におけるビア部が厚み方向に積層された部分のSEM写真、(B)図9(A)の模式図(A) SEM photograph of a portion where via portions in a multilayer wiring board are stacked in the thickness direction, (B) Schematic diagram of FIG.

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本発明の実施例1について、図1、図2を用いて説明する。図1(a)〜(f)、図2(a)〜(d)に示したのは、本発明にかかる多層配線基板の主要製造工程の断面図である。まず、図1(a)に示した絶縁基材3は耐熱フィルム1の両面に接着層2が形成されたものであり、さらにその表裏面には保護フィルム4が形成されている。   A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A to 1F and FIGS. 2A to 2D are cross-sectional views of main manufacturing steps of a multilayer wiring board according to the present invention. First, the insulating base 3 shown in FIG. 1A is obtained by forming the adhesive layer 2 on both surfaces of the heat-resistant film 1, and further, the protective film 4 is formed on the front and back surfaces thereof.

耐熱フィルム1としては屈曲性のあるフレキシブル配線基板用の材料を用いることができ、材質としては高耐熱かつxy方向の熱膨張係数が小さい材料がより好ましい。具体的にはポリイミドフィルム、アラミドフィルム、LCPフィルムが耐熱性の点で好ましく、特にポリイミドフィルムとしては、"カプトン"(東レ・デュポン(株)の商標)、"ユーピレックス"(宇部興産(株)の商標)、"アピカル"(鐘淵化学(株)の商標)、アラミドフィルムとしては"アラミカ"(旭化成(株)の商標)が好適である。これにより、積層時の精度を確保しながら高耐熱かつ絶縁信頼性の高い多層配線基板の形成が可能になる。厚みとしては、ポリイミドフィルムであれば5ミクロン程度、アラミドフィルムであれば4ミクロン程度の極薄の材料を用いることが可能であり、これらを用いれば、極薄の多層配線基板を形成することができる。   As the heat resistant film 1, a flexible flexible wiring board material can be used, and a material having a high heat resistance and a small coefficient of thermal expansion in the xy direction is more preferable. Specifically, a polyimide film, an aramid film, and an LCP film are preferable in terms of heat resistance. Especially, as a polyimide film, “Kapton” (trademark of Toray DuPont), “Upilex” (Ube Industries, Ltd.) Trademarks), “Apical” (trademark of Kaneka Chemical Co., Ltd.), and “Aramika” (trademark of Asahi Kasei Co., Ltd.) are preferred as the aramid film. As a result, it is possible to form a multilayer wiring board having high heat resistance and high insulation reliability while ensuring the accuracy during lamination. With regard to the thickness, it is possible to use an extremely thin material of about 5 microns for a polyimide film and about 4 microns for an aramid film, and if these are used, an extremely thin multilayer wiring board can be formed. it can.

接着層2としては、熱硬化性の樹脂が用いられ、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂を主成分とする材料を用いることができる。材料としては、硬化後の配線材料との密着性や耐熱性を高くし、かつ厚さ方向の熱膨張係数を小さくするために、可塑成分やフィラを添加したほうがよい。可塑成分としては、特にシリコーン系フィラが、硬化収縮時の応力緩和や高耐熱化のために好ましい。またフィラについては、シリカやアルミナ等の無機フィラを用いることで、更なる低熱膨張化、高耐熱化を行えるため好ましい。接着層2の形成方法としては、耐熱フィルム1上に接着剤ワニスを直接塗布しても良いし、保護フィルム4上に接着剤ワニスを塗布し、それをフィルムに貼り付けて転写しても良い。なお、フィルム表面は接着剤との密着性を向上させるために、コロナ処理やプラズマ処理が施されるのが一般的である。ここでは、一例としてエポキシ系の接着剤を12.5ミクロン厚みのポリイミドフィルムの両側に5ミクロン厚みで、直接塗布して形成した。なお、ポリイミドそのものの反りを矯正するために、ポリイミド表裏で略同一の接着剤を、平均厚みが1ミクロン以上8ミクロン以下の範囲内で異なるように塗布してもよい。1ミクロン以下ではポリイミドそのものの反りを矯正することができず、また8ミクロン以上では基材厚みが厚くなりすぎるため、1ミクロン以上8ミクロン以下の範囲内が好ましい。その結果、生産性を向上させ、低コスト化、接着剤の管理項目の低減をはかることが可能である。   As the adhesive layer 2, a thermosetting resin is used, and a material mainly composed of an epoxy resin or a polyimide resin can be used. As a material, it is better to add a plastic component or a filler in order to increase the adhesion and heat resistance with the cured wiring material and to reduce the thermal expansion coefficient in the thickness direction. As the plastic component, a silicone filler is particularly preferred for stress relaxation during heat shrinkage and high heat resistance. As for the filler, it is preferable to use an inorganic filler such as silica or alumina because it can further reduce thermal expansion and heat resistance. As a method for forming the adhesive layer 2, an adhesive varnish may be applied directly on the heat-resistant film 1, or an adhesive varnish may be applied on the protective film 4 and attached to the film for transfer. . The film surface is generally subjected to corona treatment or plasma treatment in order to improve the adhesion with the adhesive. Here, as an example, an epoxy adhesive was directly applied to both sides of a polyimide film having a thickness of 12.5 microns so as to have a thickness of 5 microns. In order to correct the warpage of the polyimide itself, substantially the same adhesive may be applied on the front and back sides of the polyimide so that the average thickness differs within a range of 1 micron or more and 8 microns or less. If it is 1 micron or less, the warp of the polyimide itself cannot be corrected, and if it is 8 microns or more, the thickness of the substrate becomes too thick. As a result, it is possible to improve productivity, reduce costs, and reduce adhesive management items.

絶縁基材3の表裏面に形成する保護フィルム4は、PET(poly ethylene terephthalate)やPEN(poly ethylene naphthalate)を主成分とするフィルムを用い、ラミネートによって絶縁基材3の両面に貼り付けるのが簡便で生産性のよい製造方法である。ラミネート条件は接着層2が軟化する温度で行なわれ、熱硬化性樹脂の硬化を進めないようにラミネートのような短時間で貼り付ける工法が好適である。また、前述のように、保護フィルム4上に接着層2を塗布した後に、耐熱フィルム1にラミネートで貼り付けることもできる。ここで、保護フィルムとしてPENやPETフィルムを用いれば、引っ張り強度に優れるため12ミクロンの厚みでも、絶縁基材3上にラミネートによってしわなく貼り付けることができた。また、PENフィルムは351nmの波長を吸収できるため、3倍高調波のYAGレーザー加工性に優れるという利点がある。   The protective film 4 formed on the front and back surfaces of the insulating base 3 is a film mainly composed of PET (polyethylene terephthalate) or PEN (polyethylene naphthalate), and is adhered to both sides of the insulating base 3 by lamination. It is a simple and highly productive manufacturing method. Lamination conditions are performed at a temperature at which the adhesive layer 2 is softened, and a method of laminating in a short time, such as laminating, is preferable so as not to advance curing of the thermosetting resin. Further, as described above, after the adhesive layer 2 is applied on the protective film 4, it can be laminated on the heat-resistant film 1 by lamination. Here, when a PEN or PET film was used as the protective film, it was excellent in tensile strength, so that even with a thickness of 12 microns, it could be stuck on the insulating base material 3 without wrinkling. In addition, since the PEN film can absorb a wavelength of 351 nm, there is an advantage that it is excellent in YAG laser processability of a third harmonic.

次に図1(b)に示すように保護フィルム4、絶縁基材3を貫通する貫通孔5を形成する。貫通孔5はパンチ加工、ドリル加工、レーザー加工によって形成することができるが、炭酸ガスレーザーやYAGレーザーを用いれば小径の貫通孔を短時間で形成することができ生産性に優れた加工を実現できる。一例として炭酸ガスレーザーを用いた場合には12.5ミクロン厚みのポリイミドフィルムの両面に5ミクロンずつ接着層を形成し、さらに9ミクロンのPETフィルムを貼り付けた合計約40ミクロンの絶縁基材3に対して100ミクロン径の貫通孔を加工することができた。また、YAGレーザーの3倍高調波を用いた場合には、総厚み40ミクロン程度の電気絶縁性基材に30μm径の貫通孔を加工することができた。   Next, as shown in FIG.1 (b), the through-hole 5 which penetrates the protective film 4 and the insulating base material 3 is formed. The through-hole 5 can be formed by punching, drilling, or laser processing, but if a carbon dioxide laser or YAG laser is used, a small-diameter through-hole can be formed in a short period of time, realizing excellent productivity. it can. As an example, when a carbon dioxide laser is used, an insulating layer 3 having a total thickness of about 40 microns is formed by forming an adhesive layer on both sides of a polyimide film having a thickness of 12.5 microns, and then attaching a 9-micron PET film. On the other hand, a through hole having a diameter of 100 microns could be processed. In addition, when a third harmonic of a YAG laser was used, a 30 μm diameter through-hole could be processed in an electrically insulating substrate having a total thickness of about 40 microns.

続いて図1(c)に示すように貫通孔5に導電ペースト6を充填する。導電ペースト6は銅、銀、等の金属導電性粒子と樹脂成分から構成される。導電性粒子として略球形のものを用いると、導電ペースト内の導電性粒子比率が高くなった場合でもペースト粘度を低く抑えることができるためより好ましい。   Subsequently, as shown in FIG. 1 (c), the conductive paste 6 is filled in the through holes 5. The conductive paste 6 is composed of metal conductive particles such as copper and silver and a resin component. It is more preferable to use a substantially spherical conductive particle because the paste viscosity can be kept low even when the conductive particle ratio in the conductive paste increases.

このとき、保護フィルム4は導電ペースト6が絶縁基材3表面に付着するのを防ぐ保護の役割と導電ペーストの充填量を確保する役割を果たす。導電ペーストは印刷による充填が可能なため、生産性に優れているという利点も有する。   At this time, the protective film 4 plays a role of protecting the conductive paste 6 from adhering to the surface of the insulating substrate 3 and a role of ensuring the filling amount of the conductive paste. Since the conductive paste can be filled by printing, it has an advantage of excellent productivity.

次に、前記保護フィルム4を剥離することで、図1(d)に示す状態を得る。導電ペースト6は保護フィルム4によって充填量を確保している。つまり、導電ペースト6は保護フィルム4の厚み程度の高さ分だけ絶縁基材3の表面より突出した状態(図1(d)の突出部には番号は付与していないが、後述する図4等では、突出部20として番号を付与している)となっている。ここで、この保護フィルム4の厚みをビア径の5〜25%程度に設定すると、保護フィルム4の剥離の際に導電ペーストが保護フィルム側に取られる量を抑制できるためより好ましい。一例として、前述の12.5ミクロンのポリイミドフィルムを用い、12ミクロンの保護フィルムを用いた総厚み約40ミクロンの電気絶縁性基材については、50ミクロンの貫通孔径においても、突出量を確保することができた。   Next, the state shown in FIG. 1D is obtained by peeling off the protective film 4. The conductive paste 6 has a filling amount secured by the protective film 4. That is, the conductive paste 6 protrudes from the surface of the insulating substrate 3 by the height of the thickness of the protective film 4 (numbers are not given to the protruding portions in FIG. 1D, but will be described later). Etc., a number is given as the protruding portion 20). Here, when the thickness of the protective film 4 is set to about 5 to 25% of the via diameter, the amount of the conductive paste taken to the protective film side when the protective film 4 is peeled off is more preferable. As an example, for an electrically insulating substrate having a total thickness of about 40 microns using the above-mentioned 12.5 micron polyimide film and a 12-micron protective film, the amount of protrusion is secured even at a through-hole diameter of 50 microns. I was able to.

この保護フィルム4を剥離した後、図1(e)に示すように絶縁基材3の両面に配線材料7を積層し、熱プレスによる加熱加圧で接着層2を硬化させ配線材料7を絶縁基材3に貼り付けると共に、導電ペースト6を圧縮すると図1(f)の状態となる。ここで、配線材料7としては9ミクロンの電解銅箔を用いたが、さらに、多層配線基板を薄くする場合には5ミクロン厚みのキャリア付きの電解銅箔や5ミクロンの圧延銅箔を用いることもできる。   After the protective film 4 is peeled off, the wiring material 7 is laminated on both surfaces of the insulating base 3 as shown in FIG. 1E, and the adhesive layer 2 is cured by heat and pressure by hot press to insulate the wiring material 7. When the conductive paste 6 is compressed while being affixed to the substrate 3, the state shown in FIG. Here, although 9 micron electrolytic copper foil was used as the wiring material 7, when the multilayer wiring board is made thinner, electrolytic copper foil with a carrier having a thickness of 5 microns or rolled copper foil of 5 microns should be used. You can also.

また、この導電ペースト6については、充填後は導電ペースト内の導電性粒子の間に樹脂が多く存在し、充分な電気的接続が確保されていない。これに対して加熱加圧工程で、導電ペースト6に圧縮が加わり導電ペースト内の導電性粒子が密に接触することとなり導電ペースト内の電気的接続を確保することができる。この導電ペースト内の樹脂成分は、充填工程の際に導電ペーストの粘度を下げ、微細な貫通孔へ安定して充填を行なう点で不可欠のものであり、加熱加圧工程の圧縮でこの樹脂成分を効果的に排出させることが、電気的接続を確保する上で重要である。   Moreover, about this electrically conductive paste 6, after filling, many resin exists between the electrically conductive particles in an electrically conductive paste, and sufficient electrical connection is not ensured. On the other hand, in the heating and pressing step, the conductive paste 6 is compressed, and the conductive particles in the conductive paste come into close contact with each other, so that electrical connection in the conductive paste can be ensured. The resin component in this conductive paste is indispensable in that it reduces the viscosity of the conductive paste during the filling process and stably fills the fine through-holes. It is important to ensure that the electrical connection is effectively discharged.

ここで、導電ペーストの樹脂として熱硬化性樹脂を用いることがより好ましく、熱プレスの際にその粘度が低下し、導電ペーストの圧縮により貫通孔外に熱硬化性樹脂が排出され、結果として導電ペースト内の導電性粒子の接触をより高密度なものにすることができる。   Here, it is more preferable to use a thermosetting resin as the resin of the conductive paste, the viscosity of the conductive paste decreases during hot pressing, and the thermosetting resin is discharged out of the through-holes due to the compression of the conductive paste. The contact of the conductive particles in the paste can be made higher.

また、図1(f)において、前記耐熱フィルムの125℃以上150℃以下の温度域におけるz方向の熱膨張係数をα(Fz)、xy方向の熱膨張係数をα(Fxy)、前記接着層のz方向熱膨張係数をα(adz)としたとき、3×α(Fxy)<α(Fz)<10×α(Fxy)の関係と、10ppm/℃<α(adz)<α(Fz)の関係と、を、満足することを特徴とする多層基板とすることは有用である。これにより、150℃以下で行われる長期信頼性試験(熱衝撃試験、高温保持試験等)に対する耐性が飛躍的に向上する。これは、α(adz)<α(Fz)、つまり接着層のz方向の熱膨張係数を耐熱フィルムのz方向の熱膨張係数よりも小さくすることで、基板としてのz方向の熱膨張係数が小さくなるため、z方向のビアにかかる応力を小さくできるためである。逆にα(adz)≧α(Fz)ではビアにかかる応力を小さくすることができないため、長期信頼性試験(熱衝撃試験、高温保持試験等)に対する耐性を確保することは困難である。また接着層のz方向の熱膨張係数が10ppm以下では、z方向の接着層と耐熱フィルムのz方向の熱膨張係数差が大きくなり、ビアに応力がかかりすぎ内部での破壊が進行するので、長期信頼性試験(熱衝撃試験、高温保持試験等)に対する耐性を確保することは困難である。そのため10ppm/℃以上が好ましい。このとき3×α(Fxy)<α(Fz)<10×α(Fxy)の関係を満たす耐熱フィルムを使用することにより、完成後の多層基板のそりが小さく、かつ高積層精度の多層基板を同時に確保することができる。3×α(Fxy)≧α(Fz)の場合、xy方向の熱膨張係数が大きくなるため、積層精度が低下し、微細配線を有することが困難となる。またα(Fz)≧10×α(Fxy)の場合には、耐熱性フィルムのような有機物の場合はz方向の熱膨張が大きくなりすぎるため、接着層の熱膨張係数を小さくしたとしても150℃以下で行われる長期信頼性試験(熱衝撃試験、高温保持試験等)に対する耐性を確保することが困難となる。そのため、3×α(Fxy)<α(Fz)<10×α(Fxy)の関係を満たす耐熱フィルムを使用することが好ましい。また、3×α(Fxy)<α(Fz)<10×α(Fxy)の関係と、10ppm/℃<α(adz)<α(Fz)の関係を125℃以上150℃以下で満足することが好ましい。125℃未満でのみ満足する場合には、150℃以下で行われる長期信頼性試験(熱衝撃試験、高温保持試験等)に対する耐性を確保することが困難である。また、150℃より高温で満足するようにした場合、接着剤やポリイミドに非常に特殊なものを使用せざるを得なくなり、コストが高価となってしまい、好ましくない。そのため、125℃以上150℃以下で3×α(Fxy)<α(Fz)<10×α(Fxy)の関係と、10ppm/℃<α(adz)<α(Fz)の関係を満たすことが好ましい。   In FIG. 1F, the thermal expansion coefficient in the z direction in the temperature range of 125 ° C. to 150 ° C. of the heat resistant film is α (Fz), the thermal expansion coefficient in the xy direction is α (Fxy), and the adhesive layer And the relationship of 3 × α (Fxy) <α (Fz) <10 × α (Fxy) and 10 ppm / ° C. <α (adz) <α (Fz) It is useful to make a multilayer substrate characterized by satisfying the above relationship. Thereby, the tolerance with respect to the long-term reliability test (thermal shock test, high temperature holding test, etc.) performed at 150 degrees C or less is improved dramatically. This is because α (adz) <α (Fz), that is, by making the thermal expansion coefficient of the adhesive layer in the z direction smaller than the thermal expansion coefficient of the heat resistant film in the z direction, the thermal expansion coefficient in the z direction as the substrate can be reduced. This is because the stress applied to the via in the z direction can be reduced. On the other hand, when α (adz) ≧ α (Fz), the stress applied to the via cannot be reduced, so it is difficult to ensure resistance to a long-term reliability test (thermal shock test, high temperature holding test, etc.). In addition, when the thermal expansion coefficient in the z direction of the adhesive layer is 10 ppm or less, the difference in thermal expansion coefficient between the adhesive layer in the z direction and the heat resistant film in the z direction is large, and stress is applied to the via so that internal destruction proceeds. It is difficult to ensure resistance to long-term reliability tests (thermal shock test, high temperature holding test, etc.). Therefore, 10 ppm / ° C. or more is preferable. At this time, by using a heat-resistant film satisfying the relationship of 3 × α (Fxy) <α (Fz) <10 × α (Fxy), it is possible to reduce the warp of the completed multilayer substrate and to obtain a multilayer substrate with high lamination accuracy. It can be secured at the same time. In the case of 3 × α (Fxy) ≧ α (Fz), the thermal expansion coefficient in the xy direction is increased, so that the stacking accuracy is lowered and it is difficult to have fine wiring. In the case of α (Fz) ≧ 10 × α (Fxy), the thermal expansion in the z direction is too large in the case of an organic material such as a heat-resistant film, so even if the thermal expansion coefficient of the adhesive layer is reduced, it is 150. It becomes difficult to ensure resistance to a long-term reliability test (thermal shock test, high temperature holding test, etc.) performed at a temperature of ℃ or less. Therefore, it is preferable to use a heat resistant film satisfying the relationship of 3 × α (Fxy) <α (Fz) <10 × α (Fxy). Further, the relationship of 3 × α (Fxy) <α (Fz) <10 × α (Fxy) and the relationship of 10 ppm / ° C. <α (adz) <α (Fz) should be satisfied at 125 ° C. or higher and 150 ° C. or lower. Is preferred. When satisfied only at a temperature lower than 125 ° C., it is difficult to ensure resistance to a long-term reliability test (thermal shock test, high temperature holding test, etc.) performed at 150 ° C. or lower. In addition, if satisfied at a temperature higher than 150 ° C., it is unavoidable that a very special adhesive or polyimide must be used and the cost becomes high. Therefore, the relationship of 3 × α (Fxy) <α (Fz) <10 × α (Fxy) and the relationship of 10 ppm / ° C <α (adz) <α (Fz) is satisfied at 125 ° C. or more and 150 ° C. or less. preferable.

前述の一例でポリイミド厚みを12.5ミクロン、接着層厚みを片側5ミクロン(合計10ミクロン)と設定している。このように接着層厚みを、0.7倍以上3.5倍以下にすることにより、基板自身の熱膨張係数を低減かつ接着剤の硬化時の流動によるビアの広がりを抑えることができ、安定的に小径ビアが形成できる。0.7倍未満の場合には、基板自身のz方向の熱膨張係数を低減しきれない、また3.5倍より大きくすると接着剤の硬化時の流動によるビアの広がりを抑制できないため、0.7倍以上3.5倍以下にすることが好ましい。今回は加熱加圧後の接着層の厚みは、硬化前の接着層2の厚さとほぼ同等であったが、これは接着層2の溶融時のレオロジー調整によって調整することが可能である。さらに接着層のガラス転移点温度を155℃以上300℃以下、かつ155℃以下の熱膨張係数を10ppm/℃以上150ppm/℃以下にすることで、150℃以下で行われる長期信頼性試験と200℃以上で行われる鉛フリーリフロー試験双方への耐性を同時にかつ容易に確保することが可能となる。ガラス転移点温度を155℃以下に設定すると150℃の温度負荷時に接着層がガラス領域からゴム領域に移行し熱膨張係数が大きくなるため、信頼性確保が困難となる。また300℃以上のガラス転移点に設定すると、エポキシ系接着剤では非常に硬化密度が高くなるため加熱加圧時の硬化収縮量が大きく基材にそりやうねりが発生しやすい。またポリイミド系などでは塗工時に特殊な溶剤を使用せざるを得なくなり、コスト面で非常に不利となる。そのため、ガラス転移点温度を155℃以上300℃以下に設定することが好ましい。なお、この接着層厚みは5ミクロンに限定されるものではなく、ポリイミドの厚さや貫通孔の径に応じて調整できるものである。   In the above example, the polyimide thickness is set to 12.5 microns, and the adhesive layer thickness is set to 5 microns on one side (total 10 microns). By making the adhesive layer thickness 0.7 times or more and 3.5 times or less in this way, the thermal expansion coefficient of the substrate itself can be reduced, and the spread of vias due to the flow of the adhesive during curing can be suppressed. Thus, a small diameter via can be formed. If it is less than 0.7 times, the thermal expansion coefficient in the z direction of the substrate itself cannot be reduced, and if it is more than 3.5 times, the spread of vias due to flow during curing of the adhesive cannot be suppressed. It is preferably 7 times or more and 3.5 times or less. This time, the thickness of the adhesive layer after heating and pressing was almost the same as the thickness of the adhesive layer 2 before curing, but this can be adjusted by adjusting the rheology during melting of the adhesive layer 2. Furthermore, by setting the glass transition temperature of the adhesive layer to 155 ° C. or more and 300 ° C. or less and the coefficient of thermal expansion of 155 ° C. or less to 10 ppm / ° C. or more and 150 ppm / ° C. or less, a long-term reliability test performed at 150 ° C. or less and 200 It is possible to easily and easily ensure the resistance to both lead-free reflow tests performed at a temperature of ℃ or higher. When the glass transition temperature is set to 155 ° C. or lower, the adhesive layer moves from the glass region to the rubber region when a temperature load of 150 ° C. is applied, and the thermal expansion coefficient increases, making it difficult to ensure reliability. On the other hand, when the glass transition point is set to 300 ° C. or higher, an epoxy adhesive has a very high curing density, so that the amount of curing shrinkage during heating and pressurization is large, and the substrate is likely to be warped or swelled. In addition, in the case of polyimide, a special solvent must be used at the time of coating, which is very disadvantageous in terms of cost. Therefore, it is preferable to set the glass transition temperature to 155 ° C. or higher and 300 ° C. or lower. The adhesive layer thickness is not limited to 5 microns, but can be adjusted according to the thickness of the polyimide and the diameter of the through hole.

次に、配線材料7をエッチングによってパターニングし配線8を形成すると図2(a)に示す状態となり、配線8が絶縁基材3から突出した両面配線基板9が形成できる。   Next, when the wiring material 7 is patterned by etching to form the wiring 8, the state shown in FIG. 2A is obtained, and the double-sided wiring substrate 9 in which the wiring 8 protrudes from the insulating base 3 can be formed.

引き続き図2(b)に示すように、両面配線基板9の両側に電気絶縁性基材10と配線材料7を位置決め積層した後に、熱プレス工程による加熱加圧で材料間を接着させ、成形を行なうと図2(c)に示す状態となる。なお、熱プレスの際に配線埋め込みを補うPE等の樹脂プレスシートを用いても構わない。   Subsequently, as shown in FIG. 2 (b), after the electrical insulating base material 10 and the wiring material 7 are positioned and laminated on both sides of the double-sided wiring board 9, the materials are bonded by heating and pressing in a hot press process, and molding is performed. If it does, it will be in the state shown in FIG.2 (c). In addition, you may use resin press sheets, such as PE which supplement wiring embedding in the case of a hot press.

ここで、電気絶縁性基材10は耐熱フィルム1の両面に接着層2が形成されており、貫通孔5、導電ペースト6が設けられ、表面の保護フィルム4が除去されたものである。この電気絶縁性基材10として前述の絶縁基材3と基本的には同種の材料を用いることができるが、電気絶縁性基材に必要な機能が異なるため、材料や構成を異なるものに設定することも可能である。つまり、この電気絶縁性基材10については、配線8を埋め込む必要があるため表裏面の接着剤の厚みを異なるように、具体的には配線8側を反対側と比べて厚く設定することも可能である。接着剤の塗布厚みは、配線8のパターンによって調整できるものである。   Here, the electrically insulating base material 10 has the adhesive layer 2 formed on both surfaces of the heat-resistant film 1, the through holes 5 and the conductive paste 6 are provided, and the protective film 4 on the surface is removed. Basically, the same type of material can be used as the insulating base material 10 as the insulating base material 10, but the functions and functions required for the electrically insulating base material are different. It is also possible to do. In other words, since it is necessary to embed the wiring 8 for the electrically insulating substrate 10, specifically, the wiring 8 side may be set thicker than the opposite side so that the thickness of the adhesive on the front and back surfaces is different. Is possible. The application thickness of the adhesive can be adjusted by the pattern of the wiring 8.

引き続き、最表面の配線材料7をエッチング等によってパターニングすると図2(d)に示した多層配線基板11が得られる。なお、ここでは、多層配線基板の例として4層基板を用いて説明したが、配線層数はこれに限定されるものではなく、同様の工程を繰り返すことで、さらに多層化できるものである。   Subsequently, when the wiring material 7 on the outermost surface is patterned by etching or the like, the multilayer wiring board 11 shown in FIG. 2D is obtained. Here, a four-layer board is used as an example of the multilayer wiring board. However, the number of wiring layers is not limited to this, and the number of wiring layers can be increased by repeating the same process.

上述のようにして形成した配線層が4層の多層基板について、鉛フリーリフロー試験及び気相熱衝撃試験を行った結果を、〔表1〕及び〔表2〕に示す。   [Table 1] and [Table 2] show the results of conducting a lead-free reflow test and a gas phase thermal shock test on the multilayer substrate having four wiring layers formed as described above.

〔表1〕は、鉛フリーリフロー試験結果(260℃ピーク)(ポリイミド厚み:12.5μm)の一例を示すものであり、接着剤厚みのポリイミド厚みに対する倍率を、0.5、0.7、1.0、3.5、4.0とした場合における、鉛フリーリフローの試験結果である。   [Table 1] shows an example of a lead-free reflow test result (260 ° C. peak) (polyimide thickness: 12.5 μm). The ratio of the adhesive thickness to the polyimide thickness is 0.5, 0.7, It is a test result of lead-free reflow when 1.0, 3.5, and 4.0 are set.

〔表1〕において、比較例1(接着剤なし)は、液状のポリイミドをフィルムの代わりに用いた、従来品の一例である。比較例2は、(α(adz)≧α(Fz))となる、従来の接着剤を用いたものである。発明品は、(α(adz)<α(Fz))となる接着剤(本願用に開発した接着剤)を用いたものである。ここで本願用に開発した接着剤とは、接着剤に含まれるエポキシ樹脂や反応開始剤を工夫し、硬化後のガラス転移点を150℃以上、かつシリカフィラーを添加することによってz方向の熱膨張係数を10ppm/℃以上かつポリイミドのz方向の熱膨張係数よりも小さくしたものである。   In [Table 1], Comparative Example 1 (no adhesive) is an example of a conventional product using liquid polyimide instead of a film. Comparative Example 2 uses a conventional adhesive that satisfies (α (adz) ≧ α (Fz)). The invention uses an adhesive (adhesive developed for the present application) that satisfies (α (adz) <α (Fz)). Here, the adhesive developed for the present application means that the epoxy resin and reaction initiator contained in the adhesive are devised, the glass transition point after curing is 150 ° C. or higher, and silica filler is added to heat in the z direction. The expansion coefficient is 10 ppm / ° C. or more and smaller than the thermal expansion coefficient in the z direction of polyimide.

〔表1〕の結果より、鉛フリーリフロー試験において、比較例1(接着剤なし)は○であったが、比較例2では、倍率0.5で△、倍率0.7、1.0、3.5、4.0では△〜×であった。一方、発明品では倍率0.5〜3.5では○、4.0では×であった。   From the results of [Table 1], in the lead-free reflow test, Comparative Example 1 (without adhesive) was ○, but in Comparative Example 2, Δ was 0.5, and 0.7, 1.0, It was (triangle | delta) -x in 3.5 and 4.0. On the other hand, in the product of the invention, it was ◯ at a magnification of 0.5 to 3.5 and x at 4.0.

〔表2〕は、気相熱衝撃試験結果(150℃⇔−65℃ 各30分)(ポリイミド厚み:12.5μm)の一例を示すものであり、接着剤厚みのポリイミド厚みに対する倍率を、0.5、0.7、1.0、3.5、4.0とした場合における、気相熱衝撃試験の試験結果である。   [Table 2] shows an example of a gas-phase thermal shock test result (150 ° C.-65 ° C. for 30 minutes each) (polyimide thickness: 12.5 μm). It is a test result of a vapor phase thermal shock test when it is set to 0.5, 0.7, 1.0, 3.5, and 4.0.

〔表2〕において、比較例1(接着剤なし)は、液状のポリイミドをフィルムの代わりに用いた、従来品の一例である。比較例2は、(α(adz)≧α(Fz))となる、従来の接着剤を用いたものである。発明品は、(α(adz)<α(Fz))となる接着剤(本願用に開発した接着剤)を用いたものである。ここで本願用に開発した接着剤とは、接着剤に含まれるエポキシ樹脂や反応開始剤を工夫し、硬化後のガラス転移点を150℃以上、かつシリカフィラーを添加することによってz方向の熱膨張係数を10ppm/℃以上かつポリイミドのz方向の熱膨張係数よりも小さくしたものである。   In [Table 2], Comparative Example 1 (without adhesive) is an example of a conventional product using liquid polyimide instead of a film. Comparative Example 2 uses a conventional adhesive that satisfies (α (adz) ≧ α (Fz)). The invention uses an adhesive (adhesive developed for the present application) that satisfies (α (adz) <α (Fz)). Here, the adhesive developed for the present application means that the epoxy resin and reaction initiator contained in the adhesive are devised, the glass transition point after curing is 150 ° C. or higher, and silica filler is added to heat in the z direction. The expansion coefficient is 10 ppm / ° C. or more and smaller than the thermal expansion coefficient in the z direction of polyimide.

〔表2〕の結果より、気相熱衝撃試験において、比較例1(接着剤なし)は△〜×であったが、比較例2では、倍率0.5、0.7、1.0で△〜×、倍率3.5、4.0では×であった。一方、発明品では倍率0.5では△、倍率0.7、1.0、3.5では○、4.0では×であった。   From the results of [Table 2], in the gas phase thermal shock test, Comparative Example 1 (without adhesive) was Δ to ×, but in Comparative Example 2, the magnification was 0.5, 0.7, 1.0. It was x in (triangle | delta) -x and magnification 3.5, 4.0. On the other hand, in the product according to the invention, Δ was 0.5 at a magnification, ○ was 0.7, 1.0, and 3.5, and X was 4.0.

以上〔表1〕〔表2〕より、α(adz)<α(Fz)かつ、接着剤厚みがポリイミド厚みの0.7倍以上3.5倍以下である場合のみ、鉛フリーリフロー試験と気相熱衝撃試験への信頼性を同時に確保できた。   From the above [Table 1] and [Table 2], only when α (adz) <α (Fz) and the adhesive thickness is 0.7 to 3.5 times the polyimide thickness, The reliability to the phase thermal shock test could be secured at the same time.

実施例2を用いて、実施例1とは異なる厚みのポリイミドについて実験した結果の一例を示す。   An example of the results of experiments on polyimide having a thickness different from that in Example 1 is shown using Example 2.

実施例1と同様の操作により、25ミクロン及び7.5ミクロンのポリイミドを使用して配線層が4層の多層基板を作成し、鉛フリーリフロー試験及び気相熱衝撃試験を行った結果を、〔表3〕から〔表6〕に示す。   By the same operation as in Example 1, a multilayer substrate having four wiring layers was prepared using polyimide of 25 microns and 7.5 microns, and the results of the lead-free reflow test and the vapor phase thermal shock test were obtained. It shows from [Table 3] to [Table 6].

〔表3〕は、鉛フリーリフロー試験結果(260℃ピーク)(ポリイミド厚み:25μm)の一例を示すものであり、接着剤厚みのポリイミド厚みに対する倍率を、0.5、0.7、1.0、3.5、4.0とした場合における、鉛フリーリフローの試験結果である。   [Table 3] shows an example of a lead-free reflow test result (260 ° C. peak) (polyimide thickness: 25 μm), and the ratio of the adhesive thickness to the polyimide thickness is 0.5, 0.7, 1. It is a test result of lead-free reflow when it is set to 0, 3.5, and 4.0.

〔表3〕において、比較例1(接着剤なし)は、液状のポリイミドをフィルムの代わりに用いた、従来品の一例である。比較例2は、(α(adz)≧α(FIz))となる、従来の接着剤を用いたものである。発明品は、(α(adz)<α(Fz))となる接着剤(本願用に開発した接着剤)を用いたものである。ここで本願用に開発した接着剤とは、接着剤に含まれるエポキシ樹脂や反応開始剤を工夫し、硬化後のガラス転移点を150℃以上、かつシリカフィラーを添加することによってz方向の熱膨張係数を10ppm/℃以上かつポリイミドのz方向の熱膨張係数よりも小さくしたものである。   In [Table 3], Comparative Example 1 (without an adhesive) is an example of a conventional product using liquid polyimide instead of a film. Comparative Example 2 uses a conventional adhesive that satisfies (α (adz) ≧ α (FIz)). The invention uses an adhesive (adhesive developed for the present application) that satisfies (α (adz) <α (Fz)). Here, the adhesive developed for the present application means that the epoxy resin and reaction initiator contained in the adhesive are devised, the glass transition point after curing is 150 ° C. or higher, and silica filler is added to heat in the z direction. The expansion coefficient is 10 ppm / ° C. or more and smaller than the thermal expansion coefficient in the z direction of polyimide.

〔表3〕の結果より、鉛フリーリフロー試験において、比較例1(接着剤なし)は○であったが、比較例2では、倍率0.5で△、倍率0.7、1.0、3.5、4.0では△〜×であった。一方、発明品では倍率0.5、0.7、1.0、3.5では○、4.0では×であった。   From the results of [Table 3], in the lead-free reflow test, Comparative Example 1 (without adhesive) was ◯, but in Comparative Example 2, Δ was 0.5 and magnifications were 0.7, 1.0, It was (triangle | delta) -x in 3.5 and 4.0. On the other hand, in the products according to the invention, the magnifications were 0.5, 0.7, 1.0, and 3.5, and ○ and 4.0 were x.

〔表4〕は、気相熱衝撃試験結果(150℃⇔−65℃ 各30分)(ポリイミド厚み:25μm)の一例を示すものであり、接着剤厚みのポリイミド厚みに対する倍率を、0.5、0.7、1.0、3.5、4.0とした場合における、気相熱衝撃試験の試験結果である。   [Table 4] shows an example of a gas-phase thermal shock test result (150 ° C.-65 ° C. for 30 minutes each) (polyimide thickness: 25 μm), and the ratio of the adhesive thickness to the polyimide thickness is 0.5. , 0.7, 1.0, 3.5, and 4.0, it is a test result of the vapor phase thermal shock test.

〔表4〕において、比較例1(接着剤なし)は、液状のポリイミドをフィルムの代わりに用いた、従来品の一例である。比較例2は、(α(adz)≧α(Fz))となる、従来の接着剤を用いたものである。発明品は、(α(adz)<α(Fz))となる接着剤(本願用に開発した接着剤)を用いたものである。ここで本願用に開発した接着剤とは、接着剤に含まれるエポキシ樹脂や反応開始剤を工夫し、硬化後のガラス転移点を150℃以上、かつシリカフィラーを添加することによってz方向の熱膨張係数を10ppm/℃以上かつポリイミドのz方向の熱膨張係数よりも小さくしたものである。   In [Table 4], Comparative Example 1 (without an adhesive) is an example of a conventional product using liquid polyimide instead of a film. Comparative Example 2 uses a conventional adhesive that satisfies (α (adz) ≧ α (Fz)). The invention uses an adhesive (adhesive developed for the present application) that satisfies (α (adz) <α (Fz)). Here, the adhesive developed for the present application means that the epoxy resin and reaction initiator contained in the adhesive are devised, the glass transition point after curing is 150 ° C. or higher, and silica filler is added to heat in the z direction. The expansion coefficient is 10 ppm / ° C. or more and smaller than the thermal expansion coefficient in the z direction of polyimide.

〔表4〕の結果より、気相熱衝撃試験において、比較例1(接着剤なし)は△〜×であったが、比較例2では、倍率0.5、0.7、1.0で△〜×、倍率3.5、4.0では×であった。一方、発明品では倍率0.5では△、倍率0.7、1.0、3.5では○、4.0では×であった。   From the results of [Table 4], in the gas phase thermal shock test, Comparative Example 1 (without adhesive) was Δ to ×, but in Comparative Example 2, the magnification was 0.5, 0.7, 1.0. It was x in (triangle | delta) -x and magnification 3.5, 4.0. On the other hand, in the product according to the invention, Δ was 0.5 at a magnification, ○ was 0.7, 1.0, and 3.5, and X was 4.0.

〔表5〕は、鉛フリーリフロー試験結果(260℃ピーク)(ポリイミド厚み:7.5μm)の一例を示すものであり、接着剤厚みのポリイミド厚みに対する倍率を、0.5、0.7、1.0、3.5、4.0とした場合における、鉛フリーリフローの試験結果である。   [Table 5] shows an example of a lead-free reflow test result (260 ° C. peak) (polyimide thickness: 7.5 μm), and the ratio of the adhesive thickness to the polyimide thickness is 0.5, 0.7, It is a test result of lead-free reflow when 1.0, 3.5, and 4.0 are set.

〔表5〕において、比較例1(接着剤なし)は、液状のポリイミドをフィルムの代わりに用いた、従来品の一例である。比較例2は、(α(adz)≧α(Fz))となる、従来の接着剤を用いたものである。発明品は、(α(adz)<α(Fz))となる接着剤(本願用に開発した接着剤)を用いたものである。ここで本願用に開発した接着剤とは、接着剤に含まれるエポキシ樹脂や反応開始剤を工夫し、硬化後のガラス転移点を150℃以上、かつシリカフィラーを添加することによってz方向の熱膨張係数を10ppm/℃以上かつポリイミドのz方向の熱膨張係数よりも小さくしたものである。   In [Table 5], Comparative Example 1 (without adhesive) is an example of a conventional product using liquid polyimide instead of a film. Comparative Example 2 uses a conventional adhesive that satisfies (α (adz) ≧ α (Fz)). The invention uses an adhesive (adhesive developed for the present application) that satisfies (α (adz) <α (Fz)). Here, the adhesive developed for the present application means that the epoxy resin and reaction initiator contained in the adhesive are devised, the glass transition point after curing is 150 ° C. or higher, and silica filler is added to heat in the z direction. The expansion coefficient is 10 ppm / ° C. or more and smaller than the thermal expansion coefficient in the z direction of polyimide.

〔表5〕の結果より、鉛フリーリフロー試験において、比較例1(接着剤なし)は○であったが、比較例2では、倍率0.5で△、倍率0.7、1.0、3.5、4.0では△〜×であった。一方、発明品では倍率0.5、0.7、1.0、3.5では○、4.0では×であった。   From the results of [Table 5], in the lead-free reflow test, Comparative Example 1 (without adhesive) was ○, but in Comparative Example 2, Δ was 0.5, and 0.7, 1.0, It was (triangle | delta) -x in 3.5 and 4.0. On the other hand, in the products according to the invention, the magnifications were 0.5, 0.7, 1.0, and 3.5, and ○ and 4.0 were x.

〔表6〕は、気相熱衝撃試験結果(150℃⇔−65℃ 各30分)(ポリイミド厚み:7.5μm)の一例を示すものであり、接着剤厚みのポリイミド厚みに対する倍率を、0.5、0.7、1.0、3.5、4.0とした場合における、気相熱衝撃試験の試験結果である。   [Table 6] shows an example of a gas-phase thermal shock test result (150 ° C.-65 ° C. for 30 minutes each) (polyimide thickness: 7.5 μm). It is a test result of a vapor phase thermal shock test when it is set to 0.5, 0.7, 1.0, 3.5, and 4.0.

〔表6〕において、比較例1(接着剤なし)は、液状のポリイミドをフィルムの代わりに用いた、従来品の一例である。比較例2は、(α(adz)≧α(Fz))となる、従来の接着剤を用いたものである。発明品は、(α(adz)<α(Fz))となる接着剤(本願用に開発した接着剤)を用いたものである。ここで本願用に開発した接着剤とは、接着剤に含まれるエポキシ樹脂や反応開始剤を工夫し、硬化後のガラス転移点を150℃以上、かつシリカフィラーを添加することによってz方向の熱膨張係数を10ppm/℃以上かつポリイミドのz方向の熱膨張係数よりも小さくしたものである。   In [Table 6], Comparative Example 1 (without adhesive) is an example of a conventional product using liquid polyimide instead of a film. Comparative Example 2 uses a conventional adhesive that satisfies (α (adz) ≧ α (Fz)). The invention uses an adhesive (adhesive developed for the present application) that satisfies (α (adz) <α (Fz)). Here, the adhesive developed for the present application means that the epoxy resin and reaction initiator contained in the adhesive are devised, the glass transition point after curing is 150 ° C. or higher, and silica filler is added to heat in the z direction. The expansion coefficient is 10 ppm / ° C. or more and smaller than the thermal expansion coefficient in the z direction of polyimide.

〔表6〕の結果より、気相熱衝撃試験において、比較例1(接着剤なし)は△〜×であったが、比較例2では、倍率0.5、0.7、1.0で△〜×、倍率3.5、4.0では×であった。一方、発明品では倍率0.5では△、倍率0.7、1.0、3.5では○、4.0では×であった。   From the results of [Table 6], in the gas phase thermal shock test, Comparative Example 1 (without adhesive) was Δ to ×, but in Comparative Example 2, the magnification was 0.5, 0.7, 1.0. It was x in (triangle | delta) -x and magnification 3.5, 4.0. On the other hand, in the product according to the invention, Δ was 0.5 at a magnification, ○ was 0.7, 1.0, and 3.5, and X was 4.0.

以上〔表3〕〜〔表6〕より、ポリイミド厚みが25μm、7.5μmの場合でも、12.5μmを使用した場合と同じように、α(adz)<α(Fz)かつ、接着剤厚みがポリイミド厚みの0.7倍以上3.5倍以下である場合のみ、鉛フリーリフロー試験と気相熱衝撃試験への信頼性を同時に確保できた。   From [Table 3] to [Table 6], α (adz) <α (Fz) and adhesive thickness even when the polyimide thickness is 25 μm and 7.5 μm, as in the case of using 12.5 μm. Only when the thickness is 0.7 times or more and 3.5 times or less of the polyimide thickness, the reliability to the lead-free reflow test and the vapor phase thermal shock test can be secured at the same time.

なお、ポリイミドの厚みが5.0μm以下でも同様の結果が得られると考えられる。   In addition, it is thought that the same result is acquired even if the thickness of a polyimide is 5.0 micrometers or less.

実施例1と同様の操作により、配線層の総数を変化させた多層基板(2、4、6、10層)を作成し、鉛フリーリフロー試験及び気相熱衝撃試験を行った結果を、〔表7〕、〔表8〕に示す。   A multilayer substrate (2, 4, 6, 10 layers) in which the total number of wiring layers was changed by the same operation as in Example 1 and the results of conducting a lead-free reflow test and a gas phase thermal shock test were Table 7] and [Table 8].

〔表7〕は、鉛フリーリフロー試験結果(260℃ピーク)(ポリイミド厚み:12.5μm接着剤厚み:ポリイミド両面に5μmづつ)の一例を示すものであり、配線層の総数を、2、4、6、10と変化させた場合の、鉛フリーリフローの試験結果である。   [Table 7] shows an example of the lead-free reflow test result (260 ° C. peak) (polyimide thickness: 12.5 μm adhesive thickness: 5 μm on both sides of the polyimide), and the total number of wiring layers is 2, 4 , 6 and 10 are test results of lead-free reflow when changed.

〔表7〕において、比較例1(接着剤なし)は、液状のポリイミドをフィルムの代わりに用いた、従来品の一例である。比較例2は、(α(adz)≧α(Fz))となる、従来の接着剤を用いたものである。発明品は、(α(adz)<α(Fz))となる接着剤(本願用に開発した接着剤)を用いたものである。ここで本願用に開発した接着剤とは、接着剤に含まれるエポキシ樹脂や反応開始剤を工夫し、硬化後のガラス転移点を150℃以上、かつシリカフィラーを添加することによってz方向の熱膨張係数を10ppm/℃以上かつポリイミドのz方向の熱膨張係数よりも小さくしたものである。   In [Table 7], Comparative Example 1 (without adhesive) is an example of a conventional product using liquid polyimide instead of a film. Comparative Example 2 uses a conventional adhesive that satisfies (α (adz) ≧ α (Fz)). The invention uses an adhesive (adhesive developed for the present application) that satisfies (α (adz) <α (Fz)). Here, the adhesive developed for the present application means that the epoxy resin and reaction initiator contained in the adhesive are devised, the glass transition point after curing is 150 ° C. or higher, and silica filler is added to heat in the z direction. The expansion coefficient is 10 ppm / ° C. or more and smaller than the thermal expansion coefficient in the z direction of polyimide.

〔表7〕の結果より、鉛フリーリフロー試験において、比較例1(接着剤なし)は配線層の総数が、2、4、6、10の場合○であったが、比較例2では、配線層の総数が、2の場合○、4の場合△〜×、6、10の場合×であった。一方、発明品では配線層の総数が、2、4、6、10の場合○であった。   From the results of [Table 7], in the lead-free reflow test, Comparative Example 1 (without adhesive) was ○ when the total number of wiring layers was 2, 4, 6, 10; When the total number of layers was 2, the case was ◯, the case of 4 was Δ to x, and the cases of 6 and 10 were x. On the other hand, when the total number of the wiring layers was 2, 4, 6, 10 in the invention, it was ◯.

〔表8〕は、気相熱衝撃試験結果(150℃⇔−65℃ 各30分)(ポリイミド厚み:12.5μm、接着剤厚み:ポリイミド両面に5μmづつ)の一例を示すものであり、配線層の総数を、2、4、6、10と変化させた場合の、気相熱衝撃試験の試験結果である。   [Table 8] shows an example of a gas-phase thermal shock test result (150 ° C.-65 ° C. for 30 minutes each) (polyimide thickness: 12.5 μm, adhesive thickness: 5 μm on both sides of the polyimide) It is a test result of a gas phase thermal shock test when the total number of layers is changed to 2, 4, 6, and 10.

〔表8〕において、比較例1(接着剤なし)は、液状のポリイミドをフィルムの代わりに用いた、従来品の一例である。比較例2は、(α(adz)≧α(Fz))となる、従来の接着剤を用いたものである。発明品は、(α(adz)<α(Fz))となる接着剤(本願用に開発した接着剤)を用いたものである。ここで本願用に開発した接着剤とは、接着剤に含まれるエポキシ樹脂や反応開始剤を工夫し、硬化後のガラス転移点を150℃以上、かつシリカフィラーを添加することによってz方向の熱膨張係数を10ppm/℃以上かつポリイミドのz方向の熱膨張係数よりも小さくしたものである。   In [Table 8], Comparative Example 1 (without adhesive) is an example of a conventional product using liquid polyimide instead of a film. Comparative Example 2 uses a conventional adhesive that satisfies (α (adz) ≧ α (Fz)). The invention uses an adhesive (adhesive developed for the present application) that satisfies (α (adz) <α (Fz)). Here, the adhesive developed for the present application means that the epoxy resin and reaction initiator contained in the adhesive are devised, the glass transition point after curing is 150 ° C. or higher, and silica filler is added to heat in the z direction. The expansion coefficient is 10 ppm / ° C. or more and smaller than the thermal expansion coefficient in the z direction of polyimide.

〔表8〕の結果より、気相熱衝撃試験において、比較例1(接着剤なし)は配線層の総数が、2の場合△〜×、4、6、10の場合△〜×であったが、比較例2では、配線層の総数が、2、4の場合△〜×、6、10の場合×であった。一方、発明品では配線層の総数が、2、4、6、10の場合○であった。   From the results of [Table 8], in the gas phase thermal shock test, in Comparative Example 1 (without adhesive), the total number of wiring layers was [Delta] to X when 2, 6, and [Delta] to X when 4, 6, and 10. However, in Comparative Example 2, the total number of wiring layers was Δ˜x when 2, 4, and x when 6, 10. On the other hand, when the total number of the wiring layers was 2, 4, 6, 10 in the invention, it was ◯.

以上〔表7〕、〔表8〕のように、多層化が進行すればするほど本発明の効果は大きく、10層基板においても、鉛フリーリフロー試験と気相熱衝撃試験への信頼性を同時に確保できた。なお、接着剤厚みがポリイミド厚みの0.7倍以上3.5倍以下であれば、同様の効果を確保することができる。   As shown in [Table 7] and [Table 8], the effect of the present invention increases as the number of layers increases, and the reliability of the lead-free reflow test and the vapor-phase thermal shock test can be improved even with a 10-layer substrate. We were able to secure at the same time. In addition, if the adhesive thickness is 0.7 times or more and 3.5 times or less of the polyimide thickness, the same effect can be secured.

次に、実施例4として、導電ペースト6の圧縮効果の有無について、実験した結果を示す。   Next, as Example 4, the results of experiments on the presence or absence of the compression effect of the conductive paste 6 are shown.

実施例4では、実施例1〜3で説明した多層基板における、導電ペースト6の圧縮効果について、図3〜図9を用いて説明する。

実施例4では、耐熱フィルム1に形成した貫通孔5に、導電ペースト6を充填する際、貫通孔5の周囲を囲む耐熱フィルム1の一部を押し広げるように湾曲させることで、貫通孔5の狭い方の直径を押し広げ、層間接続抵抗を低減する場合について説明する。
In Example 4, the compression effect of the conductive paste 6 in the multilayer substrate described in Examples 1 to 3 will be described with reference to FIGS.

In Example 4, when filling the through-hole 5 formed in the heat-resistant film 1 with the conductive paste 6, the through-hole 5 is curved by spreading a part of the heat-resistant film 1 surrounding the through-hole 5. A case where the diameter of the narrower one is expanded to reduce the interlayer connection resistance will be described.

図3は、多層基板における貫通孔付近の断面図である。図3は、例えば、耐熱フィルム1とその両面に形成された接着層2とからなる絶縁基材3に形成した貫通孔5に、突出部を設けた状態で導電ペースト6を充填した様子を説明する断面図に相当する。   FIG. 3 is a cross-sectional view of the vicinity of the through hole in the multilayer substrate. FIG. 3 illustrates a state in which, for example, the conductive paste 6 is filled in a state in which the through hole 5 formed in the insulating base 3 composed of the heat-resistant film 1 and the adhesive layer 2 formed on both sides thereof is provided with a protruding portion. It corresponds to a sectional view.

図3において、12は導電粉であり、導電ペースト6に添加された銅粉等である。13は湾曲部であり、貫通孔5(図示していない)の周囲を囲む耐熱フィルム1の一部を、押し広げてなる部分である。14は側面であり、耐熱フィルム1に形成された貫通孔5の内壁面を示す。側面14を、耐熱フィルム1の表面(すなわち、耐熱フィルム1と接着層2との界面)の表面粗さ(例えば、Ra。なおRaはJIS等で定義されている)より、側面14の表面粗さを大きくすることで、図3に示すように湾曲部13を形成させやすい。これは側面14を粗面化する(すなわち単位面積当たりの表面積を増加させる)ことで、貫通孔5を押し広げやすい(更には押し広げた後に発生する応力を小さくできる)ためである。   In FIG. 3, 12 is a conductive powder, such as a copper powder added to the conductive paste 6. Reference numeral 13 denotes a curved portion, which is a portion formed by expanding a part of the heat-resistant film 1 surrounding the through hole 5 (not shown). Reference numeral 14 denotes a side surface, which indicates an inner wall surface of the through hole 5 formed in the heat-resistant film 1. The surface roughness of the side surface 14 is determined based on the surface roughness of the surface of the heat-resistant film 1 (that is, the interface between the heat-resistant film 1 and the adhesive layer 2) (for example, Ra, where Ra is defined by JIS or the like). By increasing the length, the bending portion 13 can be easily formed as shown in FIG. This is because the side surface 14 is roughened (that is, the surface area per unit area is increased), whereby the through-hole 5 can be easily expanded (and the stress generated after the expansion can be reduced).

15は、配線中心線であり、多層基板を構成する配線8の中心線に相当する。16は側面補助線であり、耐熱フィルム1の側面(例えば、台形、あるいは円錐の一部)の角度を示す補助線である。17は、湾曲部補助線であり、貫通孔5を囲む耐熱フィルム1に形成された湾曲部の傾きを示す補助線である。δは、配線中心線15と、側面補助線16との角度を示す。βは側面補助線16と湾曲部補助線17との角度を示す。図3に示すように、「β<δ」とすることが望ましい。角度δを、角度βより大きくすることで、図3に示すように、貫通孔5の狭い方の出口を、より大きく押し広げることができ、複数の配線8間の接続抵抗を小さくできる。   Reference numeral 15 denotes a wiring center line, which corresponds to the center line of the wiring 8 constituting the multilayer substrate. Reference numeral 16 denotes a side surface auxiliary line, which is an auxiliary line indicating the angle of the side surface of the heat-resistant film 1 (for example, a trapezoid or a part of a cone). Reference numeral 17 denotes a bending portion auxiliary line, which is an auxiliary line indicating the inclination of the bending portion formed in the heat-resistant film 1 surrounding the through hole 5. δ represents an angle between the wiring center line 15 and the side surface auxiliary line 16. β indicates the angle between the side surface auxiliary line 16 and the curved portion auxiliary line 17. As shown in FIG. 3, it is desirable that “β <δ”. By making the angle δ larger than the angle β, as shown in FIG. 3, the narrower outlet of the through-hole 5 can be expanded more widely, and the connection resistance between the plurality of wirings 8 can be reduced.

図3において、18は面接触部であり、複数の銅粉12同士が互いに変形し、面接触する部分を示す。このように銅粉12同士が、互いに変形するまで、銅粉12同士を押し潰すことで、銅粉12間の接触抵抗を小さくできる。また銅粉12同士が、互いに変形するまで押し潰すように、高い圧力を加えることで、耐熱フィルム1に形成した貫通孔5を囲むように湾曲部13を形成することができる。   In FIG. 3, 18 is a surface contact part, The some copper powder 12 mutually deform | transforms, and shows the part which surface-contacts. In this way, the contact resistance between the copper powders 12 can be reduced by crushing the copper powders 12 until the copper powders 12 are deformed with each other. Moreover, the bending part 13 can be formed so that the copper powder 12 may crush until it mutually deform | transforms so that the through-hole 5 formed in the heat-resistant film 1 may be enclosed by applying a high pressure.

19はバインダであり、導電ペースト6に含まれる熱硬化性樹脂等である。   Reference numeral 19 denotes a binder, which is a thermosetting resin or the like contained in the conductive paste 6.

次に図4、図5を用いて、貫通孔5に充填された導電ペースト6に突出部20を設け、この突出部20を利用して、貫通孔5の周囲に湾曲部13を形成する様子を説明する。   Next, using FIG. 4 and FIG. 5, a protruding portion 20 is provided in the conductive paste 6 filled in the through hole 5, and a curved portion 13 is formed around the through hole 5 using the protruding portion 20. Will be explained.

図4は、貫通孔5(図示していない)に、導電ペースト6を突出部を設けるようにして充填した様子を示す断面図である。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state where the through-hole 5 (not shown) is filled with the conductive paste 6 so as to provide a protruding portion.

図4において、20は突出部であり、突出部20は、前述の図1(d)に示したように、保護フィルム4を剥離することで形成したものである。なお突出部20の高さ(あるいは突出量)は、保護フィルム4の厚みを調整することで、増減可能である。21は矢印である。   In FIG. 4, 20 is a protrusion part, and the protrusion part 20 is formed by peeling the protective film 4 as shown in above-mentioned FIG.1 (d). Note that the height (or the amount of protrusion) of the protruding portion 20 can be increased or decreased by adjusting the thickness of the protective film 4. 21 is an arrow.

図4の矢印21に示すように、突出部20を設けた導電ペースト6や、接着層2の上に、銅箔等からなる配線材料7を積層する。なおこの積層時に、金型やプレス装置を用いることで加圧、加熱することは有用である。   As shown by an arrow 21 in FIG. 4, a wiring material 7 made of copper foil or the like is laminated on the conductive paste 6 provided with the protrusions 20 or the adhesive layer 2. In addition, it is useful to pressurize and heat at the time of this lamination | stacking using a metal mold | die or a press apparatus.

図4は、図3に続く工程を説明する断面図である。図4に示すように、耐熱フィルム1とその両面に形成された接着層2とからなる絶縁基材3に形成した貫通孔5に、突出部20を設けた状態の導電ペースト6を、配線材料7越しに加圧する。こうすることで、銅粉12同士を、互いに変形させ、面接触部18(図示していない)を介して、面接触させ、前述の図3の状態とする。   FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. As shown in FIG. 4, the conductive paste 6 in a state in which the protrusions 20 are provided in the through-holes 5 formed in the insulating base 3 made of the heat-resistant film 1 and the adhesive layer 2 formed on both surfaces thereof is used as a wiring material. Pressurize over 7. By doing so, the copper powders 12 are deformed with each other and brought into surface contact via the surface contact portion 18 (not shown) to obtain the state shown in FIG.

図5は、突出部20の直径を、耐熱フィルム1の両面で異ならせることで、圧縮時に積極的に湾曲部13を形成する様子を示す断面図である。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing that the curved portion 13 is positively formed during compression by making the diameter of the protruding portion 20 different on both surfaces of the heat-resistant film 1.

図5において、耐熱フィルム1の両面に、突出部20a、20bを設けるように、導電ペースト6を形成する。その後、銅箔等からなる配線材料7を介して、矢印21cに示すように、加圧する。ここで、突出部20aの直径(あるいはその幅)を矢印21a、突出部20bの直径(あるいはその幅)を矢印21bとした場合、「矢印21a>矢印21b」の関係を満足するようにすることで、耐熱フィルム1の側面14には、矢印21dで示すような、湾曲部13(図示していない)を形成する力を発生させることができる。そして矢印21dで示す力を発生させ、この状態で配線材料7を導電ペースト6に密着させ接着層2を加熱硬化することで、図3に示す形状を固定する。   In FIG. 5, the conductive paste 6 is formed so as to provide the protruding portions 20 a and 20 b on both surfaces of the heat resistant film 1. Thereafter, pressure is applied as shown by an arrow 21c through the wiring material 7 made of copper foil or the like. Here, when the diameter (or width) of the protruding portion 20a is an arrow 21a and the diameter (or width) of the protruding portion 20b is an arrow 21b, the relationship "arrow 21a> arrow 21b" is satisfied. Thus, a force for forming the curved portion 13 (not shown) as shown by the arrow 21d can be generated on the side surface 14 of the heat-resistant film 1. Then, the force shown by the arrow 21d is generated, and in this state, the wiring material 7 is brought into close contact with the conductive paste 6 and the adhesive layer 2 is heated and cured to fix the shape shown in FIG.

このように、「矢印21a>矢印21b」の関係を満たすことで、図3に示したように、「β<δ」の関係を実現でき、貫通孔5(図示していない)の狭い方の出口(あるいは開口部)を、大きく押し広げることができ、ビア部分の断面積を大きくできる。   Thus, by satisfying the relationship of “arrow 21a> arrow 21b”, the relationship of “β <δ” can be realized as shown in FIG. 3, and the narrower one of the through holes 5 (not shown) is narrower. The exit (or opening) can be greatly expanded, and the cross-sectional area of the via portion can be increased.

この結果の一例を、〔表9〕に示す。〔表9〕は、ビア径とビア抵抗との関係を示す一例である。〔表9〕において、ビア径とは、ビアの平均直径(最大直径と最小直径の平均)と、その時の抵抗値との関係を示す。また従来例とは、突出部を設けなかった場合、実施例とは突出部を設けた場合である。   An example of the results is shown in [Table 9]. [Table 9] is an example showing the relationship between via diameter and via resistance. In [Table 9], the via diameter indicates the relationship between the average diameter of the via (the average of the maximum diameter and the minimum diameter) and the resistance value at that time. In addition, the conventional example is a case where no protrusion is provided, and the embodiment is a case where a protrusion is provided.

突出部を設けなかった場合、〔表9〕に示すように、銅粉12同士の接触が点接触となり、抵抗値が5Ω以上(平均ビア径100μm)、10Ω以上(平均ビア径75μm)であった。また信頼性の評価において××は不合格、○は合格を示す。   When no protrusion was provided, as shown in [Table 9], the contact between the copper powders 12 became point contact, and the resistance value was 5Ω or more (average via diameter 100 μm), 10Ω or more (average via diameter 75 μm). It was. Further, in the evaluation of reliability, xx indicates failure and ◯ indicates acceptance.

なお抵抗値は配線抵抗も含む。
信頼性は、回路形成した多層基板を、85℃、85%の高温高湿槽で24時間処理あと、260℃ピークのリフローを通過させ、抵抗値を測定し初期からの変化率を算出したもの。信頼性○とは、抵抗値変化が±20%未満であったもの。信頼性××は、抵抗値変化が10倍以上。
The resistance value includes the wiring resistance.
Reliability is calculated by calculating the rate of change from the initial stage after the circuit-formed multilayer substrate is processed in a high-temperature, high-humidity bath at 85 ° C and 85% for 24 hours and then passed through a 260 ° C peak reflow. . Reliability ○ means that the change in resistance value was less than ± 20%. Reliability XX has a resistance value change of 10 times or more.

次に、突出部の直径を上下で異ならせた場合の効果について、〔表10〕を用いて説明する。   Next, the effect when the diameter of the projecting portion is made different between up and down will be described with reference to [Table 10].

また耐熱フィルム1に形成する貫通孔5の直径(あるいはその開口面積)は、耐熱フィルム1の両面で、異ならせることが望ましい。貫通孔5の直径を、耐熱フィルム1の両面で異ならせることで、貫通孔5への導電ペースト6の充填性を高め、さらに貫通孔5の狭い側(例えば図1における下側)を、導電ペースト6の力で、より広く押し広げ、接続安定性を高め、ビア抵抗を小さくする効果が得られる。   Further, it is desirable that the diameter (or the opening area) of the through holes 5 formed in the heat resistant film 1 is different on both surfaces of the heat resistant film 1. By making the diameter of the through hole 5 different on both surfaces of the heat-resistant film 1, the filling property of the conductive paste 6 into the through hole 5 is improved, and the narrow side of the through hole 5 (for example, the lower side in FIG. 1) is electrically conductive. By the force of the paste 6, it is possible to obtain an effect of spreading more widely, improving connection stability, and reducing via resistance.

更に耐熱フィルム1のxy方向の熱膨張係数は、80ppm/℃以上が望ましい。80ppm/℃未満と小さい場合、耐熱フィルム1の貫通孔5に突出部20を設けるように充填された導電ペースト6を、前述の図1(e)に示すように、加圧加熱一体化した後の、締め付け力が低くなる可能性がある。ここで締め付け力とは、加熱によって導電ペースト6のバインダ19や接着層2が硬化した後、室温(例えば、25℃)まで冷める際に、耐熱フィルム1がxy方向に収縮し、貫通孔5の側面14から、貫通孔5に充填された導電ペーストを周辺から締め付けるものである。この締め付け力によって、耐熱フィルム1に形成された貫通孔5の側面14と、貫通孔5に充填された導電ペースト6との密着力を高めることができ、貫通孔5の側面14と導電ペースト6との界面の剥離(あるいはデラミネーション、あるいはボイド)の発生を抑制する。   Furthermore, the thermal expansion coefficient in the xy direction of the heat resistant film 1 is desirably 80 ppm / ° C. or higher. When it is less than 80 ppm / ° C., after the conductive paste 6 filled so as to provide the protrusions 20 in the through-holes 5 of the heat-resistant film 1 is heated and integrated as shown in FIG. The tightening force may be low. Here, the tightening force means that when the binder 19 and the adhesive layer 2 of the conductive paste 6 are cured by heating and then cooled to room temperature (for example, 25 ° C.), the heat-resistant film 1 contracts in the xy direction, From the side surface 14, the conductive paste filled in the through hole 5 is tightened from the periphery. With this tightening force, the adhesion between the side surface 14 of the through-hole 5 formed in the heat-resistant film 1 and the conductive paste 6 filled in the through-hole 5 can be increased, and the side surface 14 of the through-hole 5 and the conductive paste 6 can be increased. Generation of delamination (or delamination or void) at the interface with the substrate is suppressed.

なお、耐熱フィルム1のxy方向の熱膨張係数は、200ppm/℃以下が望ましい。200ppm/℃を超えた場合、多層配線基板11の積層時に層間のパターン同士の合致精度等に影響を与える可能性がある。   In addition, as for the thermal expansion coefficient of the xy direction of the heat resistant film 1, 200 ppm / degrees C or less is desirable. When it exceeds 200 ppm / ° C., there is a possibility of affecting the matching accuracy between the patterns between layers when the multilayer wiring board 11 is laminated.

前述の図3等に示すように耐熱フィルム1に形成された貫通孔5の側面に露出した耐熱フィルム1にはレーザー照射等によって形成された側面14が形成されている。   As shown in FIG. 3 and the like described above, the heat-resistant film 1 exposed on the side surface of the through hole 5 formed in the heat-resistant film 1 has a side surface 14 formed by laser irradiation or the like.

例えば、前述の図1(b)に示したように、耐熱フィルム1に、厚み25ミクロン以下の薄いものを用い、更に貫通孔5の側面に露出した耐熱フィルム1に、側面14を形成する。そして導電粉を主成分とし、バインダ19を含む導電ペースト6を、突出部20を介して押し込む。そしてこの押し込みの際に、加熱によって接着層2やバインダ19を硬化させ、その後、室温に冷やすことで、ビア部を囲む耐熱フィルム1に形成された貫通孔5の周囲を囲うように耐熱フィルム1の一部が、矢印21dに示すように湾曲してなる(あるいは耐熱フィルム1のフィルムより外側、あるいは配線8側にはみ出すような)湾曲部を構成する。なお湾曲部は、貫通孔5の周囲を360度、囲むようなリング状とすることが望ましい。リング状とすることで、導電ペースト6の加圧圧縮効果を高められる。そして湾曲部13をリング状とすることで、ビア部の接続安定性を高め、ビア抵抗を小さくする効果が得られる。   For example, as shown in FIG. 1B described above, a thin film having a thickness of 25 microns or less is used for the heat-resistant film 1, and the side surface 14 is formed on the heat-resistant film 1 exposed on the side surface of the through hole 5. Then, the conductive paste 6 containing conductive powder as a main component and including the binder 19 is pushed through the protruding portion 20. During the pressing, the adhesive layer 2 and the binder 19 are cured by heating, and then cooled to room temperature, so that the heat-resistant film 1 surrounds the periphery of the through-hole 5 formed in the heat-resistant film 1 surrounding the via portion. A curved portion is formed as shown by an arrow 21d (or protrudes to the outside of the heat-resistant film 1 or to the wiring 8 side). In addition, it is desirable that the curved portion has a ring shape that surrounds the periphery of the through hole 5 by 360 degrees. By making it into a ring shape, the pressure compression effect of the conductive paste 6 can be enhanced. By making the curved portion 13 into a ring shape, the effect of increasing the connection stability of the via portion and reducing the via resistance can be obtained.

次に、図6(A)〜(C)を用いて、更に詳しく説明する。図6(A)は、耐熱フィルム1の両面の孔の直径を略同じとした場合の両面配線基板9aの断面図、図6(B)は耐熱フィルム1の両面の孔の直径を異ならせた場合であって、湾曲部13を設けていない両面配線基板9bを説明する断面図、図6(C)は耐熱フィルム1の両面の孔の直径を異ならせた場合であって、リング状の湾曲部13を設けた両面配線基板9cの断面図である。   Next, it demonstrates still in detail using FIG. 6 (A)-(C). 6A is a cross-sectional view of the double-sided wiring board 9a when the diameters of the holes on both sides of the heat-resistant film 1 are substantially the same, and FIG. FIG. 6C is a cross-sectional view for explaining a double-sided wiring board 9b that is not provided with the bending portion 13, and FIG. It is sectional drawing of the double-sided wiring board 9c which provided the part 13. FIG.

図6(A)に示すように、従来より、厚み25ミクロン以下の厚みの薄い耐熱フィルム1を複数層、積層してなる多層配線基板11において、耐熱フィルム1に形成する貫通孔5(番号は付与していない)は、耐熱フィルム1の両面において、略同じ直径(例えば、両面の孔の直径の違いが10%以下、更には5%以下)、あるいは略同じ開口面積(例えば、両面の孔の開口面積の違いが10%以下、更には5%以下)となるように形成する必要があった。これは、耐熱フィルム1に形成する貫通孔5の断面形状が台形となった場合、貫通孔5の狭い方の開口部、あるいは開口面積の小さい部分によって、ビア部分の抵抗値が増加し、あるいはビア部分の接続信頼性が影響を受けるためである。   As shown in FIG. 6A, in a conventional multilayer wiring board 11 in which a plurality of thin heat-resistant films 1 having a thickness of 25 microns or less are laminated, a through-hole 5 (numbered) is formed in the heat-resistant film 1. Not provided) on both sides of the heat-resistant film 1, the diameters are substantially the same (for example, the difference in the diameters of the holes on both sides is 10% or less, further 5% or less), or the opening area is substantially the same (for example, the holes on both sides). In other words, the difference in the opening area is 10% or less, and further 5% or less. This is because, when the cross-sectional shape of the through-hole 5 formed in the heat-resistant film 1 is a trapezoid, the resistance value of the via portion increases due to the narrower opening portion of the through-hole 5 or the portion having a smaller opening area, or This is because the connection reliability of the via portion is affected.

しかし、図6(A)の構造の場合、孔に方向性が無い為、特に小径になるほど導電ペースト6の充填性に影響を与える場合がある。   However, in the case of the structure of FIG. 6A, since the holes have no directionality, the filling property of the conductive paste 6 may be affected as the diameter becomes smaller.

図6(B)において、貫通孔5(符号は付与していない)の直径は、第1面側(例えば、配線8a側)と、第2面側(例えば配線8b側)で、両面の孔の直径、あるいは開口面積の少なくとも一方以上を、15%以上、更には20%以上、異ならせている。   In FIG. 6B, the diameters of the through-holes 5 (not denoted by reference numerals) are holes on both sides of the first surface side (for example, the wiring 8a side) and the second surface side (for example, the wiring 8b side). At least one of the diameter or the opening area is different by 15% or more, further 20% or more.

しかし図6(B)の構造の場合、リング状の湾曲部13を有しないビア部の、配線8a側に接する大きな直径(あるいは開口面積)側を矢印21aで、配線8b側に接する小さな直径(あるいは開口面積)側を矢印21bとしたとき、21aと21bでは、15%以上、望ましくは20%以上の差が発生するため、配線8a−8b間の電気抵抗は、小さな直径となる矢印21bで示すビア部の直径の影響を大きく受ける。   However, in the case of the structure of FIG. 6B, the large diameter (or opening area) side that contacts the wiring 8a side of the via portion that does not have the ring-shaped curved portion 13 is indicated by the arrow 21a and the small diameter that contacts the wiring 8b side ( Alternatively, when the side of the opening area is indicated by an arrow 21b, a difference of 15% or more, preferably 20% or more occurs between 21a and 21b. Therefore, the electrical resistance between the wirings 8a-8b is represented by an arrow 21b having a small diameter. It is greatly influenced by the diameter of the via part shown.

こうした課題に対して、発明者らは、図6(C)に示すように、貫通孔5(番号は付与していない)を360度囲んでいる耐熱フィルム1に、側面14(番号は付与していない)を中心としたリング状の湾曲部13を設けることで、この課題を解決する。   As shown in FIG. 6 (C), the inventors addressed such a problem by applying a side surface 14 (numbered) to the heat-resistant film 1 surrounding the through hole 5 (not numbered) 360 degrees. This problem can be solved by providing a ring-shaped curved portion 13 centering on (not).

すなわち図6(C)において、リング状の湾曲部13を有する貫通孔5の、配線8c側に接する直径(あるいは開口面積)は、矢印21cに示すように図6(B)のそれと略同じである。すなわち、21a=21cとなる。一方、図6(B)において、直径の小さい方(あるいは開口面積の小さい方)を矢印21b、図6(C)において、直径の小さい方(あるいは開口面積の小さい方)を矢印21dで示した場合、[21d>21b]の関係を示すが、これは図6(C)において、耐熱フィルム1の貫通孔5(番号は付与していない)を囲うように、その周囲にリング状の湾曲部13(番号は付与していない)を設けたためである。   That is, in FIG. 6C, the diameter (or opening area) of the through-hole 5 having the ring-shaped curved portion 13 in contact with the wiring 8c side is substantially the same as that of FIG. 6B as shown by the arrow 21c. is there. That is, 21a = 21c. On the other hand, in FIG. 6B, the smaller diameter (or the smaller opening area) is indicated by the arrow 21b, and in FIG. 6C, the smaller diameter (or the smaller opening area) is indicated by the arrow 21d. In this case, the relationship of [21d> 21b] is shown. This is a ring-shaped curved portion around the through-hole 5 (not numbered) of the heat-resistant film 1 in FIG. 6C. This is because 13 (number is not given) is provided.

図6(C)に示すように、導電ペースト6が充填された貫通孔5(番号は付与していない)の周囲に、リング状の湾曲部13(番号は付与していない)を設けることによって、矢印21dで示す小径側のビアの直径(あるいは開口面積、あるいは直径)を、矢印21bで示す場合より、より大きくできるため、ビアの低抵抗化や高信頼性化に有用である。   As shown in FIG. 6C, by providing a ring-shaped curved portion 13 (no number assigned) around the through-hole 5 (no number assigned) filled with the conductive paste 6 Since the diameter (or opening area or diameter) of the via on the small diameter side indicated by the arrow 21d can be made larger than the case indicated by the arrow 21b, it is useful for reducing the resistance and reliability of the via.

なお耐熱フィルム1としては、半田リフロー等の耐熱性を有する市販のポリイミドフィルムを用いる。耐熱フィルム1の厚みは25ミクロン以下、更には18ミクロン以下が望ましい。耐熱フィルム1の厚みを25ミクロン以下とすることで、リング状の湾曲部13の発生が容易となる。耐熱フィルム1の厚みが30ミクロン以上、更に50ミクロン以上の耐熱フィルム1は、フィルムの腰(例えばフィルムの剛性)が高いため、側面14を形成してもリング状の湾曲部13が発生しにくい場合がある。   As the heat resistant film 1, a commercially available polyimide film having heat resistance such as solder reflow is used. The thickness of the heat-resistant film 1 is preferably 25 microns or less, more preferably 18 microns or less. By setting the thickness of the heat-resistant film 1 to 25 microns or less, the ring-shaped curved portion 13 can be easily generated. The heat-resistant film 1 having a heat-resistant film 1 having a thickness of 30 microns or more, and further 50 microns or more has a high waist (for example, film rigidity). Therefore, even if the side surface 14 is formed, the ring-shaped curved portion 13 is hardly generated. There is a case.

接着層2の厚みは、25ミクロン以下、更には15ミクロン以下、10ミクロン以下、更には7ミクロン以下が望ましい。接着層2の厚みを25ミクロン以下とすることで、配線8の接着層2側に設けた粗化面(粗化面は、図1や図2では図示していない)と、耐熱フィルム1との接着力を高められる。なお接着層2の厚みとは、配線8の接着層2側に設けた粗化面と、耐熱フィルムとの距離の一番小さい厚み(粗化面の凹凸面の凸部分と耐熱フィルムとの距離)とする。なお接着層2の厚みが15ミクロンを超えた場合、多層配線基板11の全体の総厚に影響を与える場合がある。   The thickness of the adhesive layer 2 is preferably 25 microns or less, more preferably 15 microns or less, 10 microns or less, and further preferably 7 microns or less. By setting the thickness of the adhesive layer 2 to 25 microns or less, the roughened surface provided on the side of the adhesive layer 2 of the wiring 8 (the roughened surface is not shown in FIGS. 1 and 2), the heat-resistant film 1 and The adhesive strength of can be increased. The thickness of the adhesive layer 2 is the smallest distance between the roughened surface provided on the adhesive layer 2 side of the wiring 8 and the heat resistant film (the distance between the convex portion of the rough surface of the roughened surface and the heat resistant film). ). If the thickness of the adhesive layer 2 exceeds 15 microns, the total thickness of the multilayer wiring board 11 may be affected.

なお、前述の図3において、貫通孔5(図示していない)の直径の差は、耐熱性フィルム1の両面間で、10%以上100%以下とすることが望ましい。あるいは小さい方の直径に比べ、大きい方の直径を110%以上200%以下としても良い。   Note that in FIG. 3 described above, the difference in diameter of the through-hole 5 (not shown) is preferably 10% or more and 100% or less between both surfaces of the heat-resistant film 1. Alternatively, the larger diameter may be 110% or more and 200% or less compared to the smaller diameter.

例えば図6(C)に示すように、小さい孔の直径(矢印21d)に対して、大きな孔の直径(矢印21c)を、110%以上200%以下(すなわち孔の直径の差を10%以上100%以下)とすることで、効果的にビア抵抗を下げることができる。なお大きな孔の直径(矢印21c)が、110%未満の場合は、湾曲部13の形成が難しくなる場合がある。また200%より大きくなると、配線8等のファインパターン化に影響を与える可能性がある。   For example, as shown in FIG. 6C, the diameter of the large hole (arrow 21c) is 110% or more and 200% or less (that is, the difference in hole diameter is 10% or more with respect to the diameter of the small hole (arrow 21d)). 100% or less), the via resistance can be effectively reduced. In addition, when the diameter (arrow 21c) of a big hole is less than 110%, formation of the curved part 13 may become difficult. On the other hand, if it exceeds 200%, there is a possibility that fine patterning of the wiring 8 and the like will be affected.

なお湾曲部13の形状は、貫通孔5を囲うリング状とすることが望ましい。リング状とすることで、ビア部を構成する導電ペースト6の形状を安定化できる。   The shape of the curved portion 13 is preferably a ring shape surrounding the through hole 5. By making the ring shape, the shape of the conductive paste 6 constituting the via portion can be stabilized.

図7(A)(B)は、それぞれ発明者らが試作した4層の多層配線基板11におけるビア部が厚み方向に積層された部分のSEM写真と、その模式図であり、倍率は500倍である。   7A and 7B are an SEM photograph of a portion where via portions are stacked in the thickness direction in a four-layer multilayer wiring board 11 prototyped by the inventors and a schematic diagram thereof, and the magnification is 500 times. It is.

図7(A)(B)において、22は変形粉であり、銅粉12(図示していない)同士が、互いに変形した状態で面接触部18(図示していない)を介して導通している。銅粉12を変形粉22とすることで、ビア抵抗を小さくすると共に、ビアを構成する耐熱フィルム1の一部に湾曲部13を設け、ビアの物理的な断面積を広げられる。   7A and 7B, reference numeral 22 denotes deformed powder, and the copper powder 12 (not shown) is electrically connected to each other through the surface contact portion 18 (not shown) in a deformed state. Yes. By using the copper powder 12 as the deformed powder 22, the via resistance is reduced, and the curved portion 13 is provided in a part of the heat-resistant film 1 constituting the via, so that the physical cross-sectional area of the via can be expanded.

図8(A)(B)は、それぞれ発明者らが試作した4層の多層配線基板11におけるビア部が厚み方向に積層された部分のSEM写真と、その模式図であり、倍率は3000倍である。   8A and 8B are an SEM photograph of a portion where via portions are stacked in the thickness direction in a four-layer multilayer wiring board 11 prototyped by the inventors, respectively, and a schematic diagram thereof. The magnification is 3000 times. It is.

図8(A)(B)において、22は変形粉であり、銅粉12(図示していない)同士が、互いに変形した状態で面接触部18(図示していない)を介して導通している。銅粉12を変形粉22とすることで、ビア抵抗を小さくすると共に、ビアを構成する耐熱フィルム1の一部に湾曲部13を設け、ビアの物理的な断面積を広げられる。   8 (A) and 8 (B), 22 is deformed powder, and copper powder 12 (not shown) is electrically connected to each other through the surface contact portion 18 (not shown) in a deformed state. Yes. By using the copper powder 12 as the deformed powder 22, the via resistance is reduced, and the curved portion 13 is provided in a part of the heat-resistant film 1 constituting the via, so that the physical cross-sectional area of the via can be expanded.

図9(A)(B)は、発明者らが試作した4層の多層配線基板11におけるビア部が厚み方向に積層された部分のSEM写真と、その模式図である。   FIGS. 9A and 9B are an SEM photograph and a schematic diagram of a portion where via portions are stacked in the thickness direction in a four-layer multilayer wiring board 11 prototyped by the inventors.

図9(A)(B)において、耐熱フィルム1としては、市販のポリイミドフィルム(厚み18ミクロン)を用いた。また配線8を構成する銅箔からなる配線材料7(番号は付与していない)には、接着層2との密着性を高めるための粗化処理を行なっている。   9A and 9B, as the heat-resistant film 1, a commercially available polyimide film (thickness: 18 microns) was used. Further, the wiring material 7 (not given a number) made of copper foil constituting the wiring 8 is subjected to a roughening process for improving the adhesion with the adhesive layer 2.

図7(A)(B)〜図9(A)(B)に示すように、耐熱フィルム1の一部に湾曲部13を設け、この湾曲部13を用いることで、耐熱フィルム1に設けられた小さい方の貫通孔5の直径を広げられることが判る。   As shown in FIGS. 7A, 7B, 9A, and 9B, a curved portion 13 is provided in a part of the heat-resistant film 1, and the curved portion 13 is used to provide the heat-resistant film 1. It can be seen that the diameter of the smaller through-hole 5 can be increased.

また図7(A)(B)〜図9(A)(B)に示すように、ビアに湾曲部13を形成する際に、ビア部分を局所的に厚くすることで、導電ペースト6への圧縮力をより有効に加えられるため、ビア抵抗を小さくすると共に、耐熱フィルム1の貫通孔5を囲う部分へのリング状の湾曲部13の形成が可能となることが判る。   Further, as shown in FIGS. 7A, 7B, 9A, and 9B, when the curved portion 13 is formed in the via, the via portion is locally thickened so that the conductive paste 6 is coated. It can be seen that since the compressive force can be applied more effectively, the via resistance can be reduced and the ring-shaped curved portion 13 can be formed in the portion surrounding the through hole 5 of the heat-resistant film 1.

次に〔表10〕を用いて、リング状の湾曲部13の最適化を行なった実験結果の一例について説明する。   Next, an example of an experimental result of optimization of the ring-shaped curved portion 13 will be described using [Table 10].

〔表10〕は、発明品(サンプル(1)、(2))と従来品(サンプル(3))について、試作した結果を示すものである。〔表10〕において、下孔径とは、耐熱フィルム1に形成した貫通孔5のうち、直径の小さいほうの直径(例えば、図5における矢印21bで示す方)を示す。   [Table 10] shows the results of trial production of the invention products (samples (1) and (2)) and the conventional product (sample (3)). In [Table 10], the lower hole diameter refers to the smaller diameter of the through holes 5 formed in the heat-resistant film 1 (for example, the direction indicated by the arrow 21b in FIG. 5).

総合判断は、ビア抵抗や、一部製品の使用用途を元に判断した。また良の判断を○、判断に迷う場合を△、NGの判断を×とした。   Comprehensive judgment was made based on via resistance and usage of some products. In addition, “good” was evaluated as “good”, “decided” when it was unclear, and “NG” as “poor”.

〔表10〕より、何もしなかったサンプル(従来品であるサンプル(3))に比べ、図5〜図9(A)(B)に示したように、ビア部分に湾曲部を設けたサンプル(発明品であるサンプル(1)、(2))では、小さな上孔径(例えば、図5の矢印21a)にも関わらず、下孔径(例えば、図5の矢印21b)を大きくすることができ、ビア抵抗を小さくできることが判る。   From [Table 10], as shown in FIG. 5 to FIG. 9A and FIG. 9B, a sample provided with a curved portion in the via portion, compared to a sample that did nothing (conventional sample (3)). (Inventive samples (1) and (2)), the lower hole diameter (for example, arrow 21b in FIG. 5) can be increased despite the small upper hole diameter (for example, arrow 21a in FIG. 5). It can be seen that the via resistance can be reduced.

〔表10〕は、実施例1の一例を示すものであるが、多層配線基板11を図1の構造とすることで、ファインパターン化、薄層化した場合であっても、ビア部分の低抵抗化が可能となることは言うまでもない。   [Table 10] shows an example of the first embodiment. By using the multilayer wiring board 11 having the structure shown in FIG. Needless to say, resistance can be achieved.

本発明は薄型・軽量・高密度配線かつ高信頼性の全層IVH構造多層配線基板の構造と作製方法から構成されている。本発明により、これまで困難であった、150℃以下の長期信頼性と200℃以上のリフロー試験の耐性を両立することが可能になる。これにより、携帯電話やノートパソコンの画面描画用信号伝達に使用される、微細・高密度配線を有する薄型多層基板に使用しても、高信頼性な基板の製造に有用である。   The present invention is composed of a thin-layer, light-weight, high-density wiring and highly reliable all-layer IVH structure multilayer wiring board and a manufacturing method thereof. The present invention makes it possible to achieve both long-term reliability of 150 ° C. or lower and resistance to a reflow test of 200 ° C. or higher, which has been difficult until now. As a result, even if it is used for a thin multilayer substrate having fine and high-density wiring, which is used for signal transmission for screen drawing of a mobile phone or a notebook computer, it is useful for manufacturing a highly reliable substrate.

1 耐熱フィルム
2 接着層
3 絶縁基材
4 保護フィルム
5 貫通孔
6 導電ペースト
7 配線材料
8 配線
9 両面配線基板
10 電気絶縁性基材
11 多層配線基板
12 銅粉
13 湾曲部
14 側面
15 配線中心線
16 側面補助線
17 湾曲部補助線
18 面接触部
19 バインダ
20 突出部
21 矢印
22 変形粉
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat-resistant film 2 Adhesive layer 3 Insulating base material 4 Protective film 5 Through-hole 6 Conductive paste 7 Wiring material 8 Wiring 9 Double-sided wiring board 10 Electrically insulating base material 11 Multilayer wiring board 12 Copper powder 13 Curved part 14 Side surface 15 Wiring center line 16 Side auxiliary line 17 Bending part auxiliary line 18 Surface contact part 19 Binder 20 Protruding part 21 Arrow 22 Deformed powder

Claims (8)

複数枚の耐熱フィルムと、前記耐熱フィルムに形成された貫通孔と、前記貫通孔に充填された導電粉を主成分とする導電ペーストと、前記導電ペーストを介して電気的に層間接続される複数層の配線と、前記耐熱フィルムと前記配線とを接着する接着層と、からなる多層基板であって、
前記接着層の合計の厚みは、前記耐熱フィルムの合計の厚みの、0.7倍以上3.5倍以下であり、
前記導電ペーストは、前記導電粉同士が互いに面接触してなる面接触部を形成してなる集合体を有し、
前記耐熱フィルムのxy方向の熱膨張係数より、z方向の熱膨張係数を大きくした多層基板。
A plurality of heat-resistant films, a through-hole formed in the heat-resistant film, a conductive paste mainly composed of conductive powder filled in the through-hole, and a plurality of layers electrically connected via the conductive paste A multilayer substrate comprising a wiring layer and an adhesive layer for bonding the heat-resistant film and the wiring,
The total thickness of the adhesive layer is 0.7 to 3.5 times the total thickness of the heat-resistant film,
The conductive paste has an aggregate formed by forming a surface contact portion in which the conductive powders are in surface contact with each other,
A multilayer substrate in which the thermal expansion coefficient in the z direction is larger than the thermal expansion coefficient in the xy direction of the heat resistant film.
複数枚の耐熱フィルムと、前記耐熱フィルムに形成された貫通孔と、前記貫通孔に充填された導電粉を主成分とする導電ペーストと、前記導電ペーストを介して電気的に層間接続される複数層の配線と、前記耐熱フィルムと前記配線とを接着する接着層と、からなる多層基板であって、
前記接着層の合計の厚みは、前記耐熱フィルムの合計の厚みの、0.7倍以上3.5倍以下であり、
前記耐熱フィルムの125℃以上150℃以下の温度域におけるz方向の熱膨張係数をα(Fz)、前記接着層のz方向の熱膨張係数をα(adz)としたとき、50ppm/℃<α(Fz)<200ppm/℃の関係と、
10ppm/℃<α(adz)<α(Fz)の関係と、
を満足する多層基板。
A plurality of heat-resistant films, a through-hole formed in the heat-resistant film, a conductive paste mainly composed of conductive powder filled in the through-hole, and a plurality of layers electrically connected via the conductive paste A multilayer substrate comprising a wiring layer and an adhesive layer for bonding the heat-resistant film and the wiring,
The total thickness of the adhesive layer is 0.7 to 3.5 times the total thickness of the heat-resistant film,
When the thermal expansion coefficient in the z direction in the temperature range of 125 ° C. or more and 150 ° C. or less of the heat resistant film is α (Fz) and the thermal expansion coefficient in the z direction of the adhesive layer is α (adz), 50 ppm / ° C. <α (Fz) <200 ppm / ° C.
10 ppm / ° C. <α (adz) <α (Fz)
Satisfies the multilayer board.
複数の耐熱フィルムと、前記耐熱フィルムに形成された貫通孔と、前記貫通孔に充填された導電粉を主成分とする導電ペーストと、前記導電ペーストを介して電気的に層間接続される複数層の配線と、前記耐熱フィルムと前記配線とを接着する接着層と、からなる多層基板であって、
前記耐熱フィルムの125℃以上150℃以下の温度域におけるz方向の熱膨張係数をα(Fz)、xy方向の熱膨張係数をα(Fxy)、前記接着層のz方向の熱膨張係数をα(adz)としたとき、
3×α(Fxy)<α(Fz)<10×α(Fxy)の関係と、
10ppm/℃<α(adz)<α(Fz)の関係と、
を、満足し、
前記導電ペーストは、前記導電粉同士が互いに変形し面接触することにより面接触部を形成し、前記配線間を電気的に接続する経路を形成する集合体を有していることを特徴とする多層基板。
A plurality of heat-resistant films, a through-hole formed in the heat-resistant film, a conductive paste mainly composed of conductive powder filled in the through-hole, and a plurality of layers electrically connected to each other via the conductive paste A multilayer substrate comprising a wiring and an adhesive layer for bonding the heat-resistant film and the wiring,
The thermal expansion coefficient in the z direction in the temperature range of 125 ° C. to 150 ° C. of the heat resistant film is α (Fz), the thermal expansion coefficient in the xy direction is α (Fxy), and the thermal expansion coefficient in the z direction of the adhesive layer is α. (Adz)
3 × α (Fxy) <α (Fz) <10 × α (Fxy)
10 ppm / ° C. <α (adz) <α (Fz)
Satisfied with
The conductive paste has an assembly that forms a surface contact portion when the conductive powders deform and contact each other to form a path that electrically connects the wirings. Multilayer board.
耐熱フィルムは厚み30μm以下のポリイミドであり、接着層の厚みは1μm以上10μm以下である請求項1〜3のいずれか一つに記載の多層基板。 The multilayer substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein the heat-resistant film is polyimide having a thickness of 30 µm or less, and the thickness of the adhesive layer is 1 µm or more and 10 µm or less. 少なくとも、厚み25ミクロン以下の耐熱性フィルムと、この耐熱性フィルムの両面に接着層を介して固定された配線と、前記耐熱性フィルムに形成された孔と、この孔に充填され前記配線を層間接続する導電ペーストと、を有する多層配線基板であって、前記孔の直径は前記耐熱性フィルムの両面で10%以上100%以下異なり、前記接着層の平均厚みは3ミクロン以上25ミクロン以下であり、前記孔の周囲に湾曲部を有し、
多層配線基板に形成された配線の平均的な中心線と、耐熱性フィルムに形成された加工面の間の角度をβ、前記中心線と湾曲部との角度をαとしたとき、
α<βである多層基板。
At least a heat-resistant film having a thickness of 25 microns or less, wiring fixed to both surfaces of the heat-resistant film via an adhesive layer, holes formed in the heat-resistant film, and the holes filled in the wiring A multilayer wiring board having a conductive paste to be connected, the diameter of the hole being different from 10% to 100% on both surfaces of the heat-resistant film, and the average thickness of the adhesive layer being from 3 microns to 25 microns , Having a curved portion around the hole,
When the average center line of the wiring formed on the multilayer wiring board and the angle between the processed surface formed on the heat resistant film is β, the angle between the center line and the curved portion is α,
Multilayer substrate where α <β.
耐熱フィルムに形成された孔の直径は両面で10%以上100%以下異なり、前記孔の周囲に湾曲部を有している請求項5に記載の多層基板。 The multilayer substrate according to claim 5, wherein the diameter of the hole formed in the heat-resistant film is different from 10% to 100% on both sides, and has a curved portion around the hole. 耐熱フィルムの両面に接着層を形成し絶縁基材とする絶縁基材工程と、
前記絶縁基材の上に、保護フィルムを形成する保護フィルム工程と、
前記絶縁基材に貫通孔を形成する貫通孔工程と、
前記貫通孔に導電ペーストを充填する充填工程と、
前記保護フィルムを剥離し、前記導電ペーストからなる突出部を形成する突出部工程と、
前記突出部を覆うように銅箔を配設し加圧加熱して、前記導電ペーストと前記銅箔と前記絶縁基材とを一体化する一体化工程と、
前記一体化工程の後、前記銅箔をパターニングし、配線とする配線工程と、
を有し、
前記一体化工程において、前記導電ペーストに含まれる導電粉同士が互いに面接触してなる面接触部を介して集合した集合体を形成するまで、前記耐熱フィルムの前記孔の中で高密度に充填することを特徴とする多層基板の製造方法。
An insulating base material process in which an adhesive layer is formed on both sides of the heat-resistant film to form an insulating base material;
A protective film process for forming a protective film on the insulating substrate;
A through hole step of forming a through hole in the insulating substrate;
A filling step of filling the through holes with a conductive paste;
A protrusion step of peeling the protective film and forming a protrusion made of the conductive paste,
An integration process in which a copper foil is disposed so as to cover the protruding portion and is heated under pressure, and the conductive paste, the copper foil, and the insulating base material are integrated.
After the integration step, patterning the copper foil to form a wiring, and
Have
In the integration step, the conductive powder contained in the conductive paste is filled with high density in the holes of the heat-resistant film until an aggregate is formed through a surface contact portion formed by surface contact with each other. A method for manufacturing a multilayer substrate.
少なくとも、
耐熱性フィルムの両面に接着層を形成し、更に保護フィルムで保護する保護工程と、
前記耐熱性フィルムに直径が両面で10%以上100%以下異なる孔を形成する孔工程と、
前記孔に導電ペーストを充填する充填工程と、
前記保護フィルムを剥離し前記導電ペーストからなる突出部を形成する突出工程と、
銅箔で前記突出部を圧縮すると共に、前記孔の周囲の耐熱性フィルムにリング状の湾曲部を設ける圧縮湾曲工程と、
前記銅箔をパターニングして配線を形成する配線形成工程と、
を有する多層配線基板の製造方法。
耐熱フィルム1の125℃以上150℃以下の温度域における
at least,
A protective process in which an adhesive layer is formed on both sides of the heat-resistant film and further protected with a protective film;
Forming a hole in the heat-resistant film having a diameter different from 10% to 100% on both sides;
A filling step of filling the holes with a conductive paste;
A protruding step of peeling the protective film and forming a protruding portion made of the conductive paste;
A compression bending step of compressing the protrusion with copper foil and providing a ring-shaped bending portion on the heat-resistant film around the hole;
A wiring forming step of patterning the copper foil to form a wiring;
The manufacturing method of the multilayer wiring board which has this.
In the temperature range of 125 ° C. or more and 150 ° C. or less of the heat-resistant film 1
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013099205A1 (en) * 2011-12-28 2013-07-04 パナソニック株式会社 Flexible wiring board, method for manufacturing flexible wiring board, package product using flexible wiring board, and flexible multilayer wiring board
JP2013157402A (en) * 2012-01-27 2013-08-15 Ngk Spark Plug Co Ltd Multilayer wiring board and method for manufacturing the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013099205A1 (en) * 2011-12-28 2013-07-04 パナソニック株式会社 Flexible wiring board, method for manufacturing flexible wiring board, package product using flexible wiring board, and flexible multilayer wiring board
JP5333702B1 (en) * 2011-12-28 2013-11-06 パナソニック株式会社 Flexible wiring board, manufacturing method thereof, mounted product using the same, and flexible multilayer wiring board
CN103416111A (en) * 2011-12-28 2013-11-27 松下电器产业株式会社 Flexible wiring board, method for manufacturing flexible wiring board, package product using flexible wiring board, and flexible multilayer wiring board
JP2013157402A (en) * 2012-01-27 2013-08-15 Ngk Spark Plug Co Ltd Multilayer wiring board and method for manufacturing the same

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