JP2023077787A - 配線回路基板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】高い密着性および高い接続信頼性を有する導通部を備える配線回路基板およびその製造方法を提供すること。【解決手段】配線回路基板1は、厚み方向を貫通するビア20を有する絶縁層2と、厚み方向の絶縁層2の一方面27に配置される第1導体層3と、厚み方向の絶縁層2の他方面28に配置される第2導体層4と、ビア20の内側面25に配置され、第1導体層3および第2導体層4を電気的に接続する導通部5とを備える。下記で測定される長さLが、1μm以上、10μm以下である。長さL:断面視において、厚み方向における絶縁層2の一方面27および内側面25が接続する第1接続点C1と、厚み方向における絶縁層2の他方面28および内側面25が接続する第2接続点C2とを結ぶ線分Sを引く。断面視で、内側面25において、線分Sから最も外側に離れた最外位置Pを特定する。線分Sから最外位置Pまでの最短距離として長さLを測定する。【選択図】 図1
Description
本発明は、配線回路基板およびその製造方法に関する。
第1導体層と、絶縁層と、第2導体層とを厚み方向に順に備える配線回路基板が知られている(例えば、下記特許文献1参照。)。特許文献1に記載の配線回路基板では、絶縁層は、ブラインドビアを有する。配線回路基板は、導通部をさらに備える。導通部は、絶縁層においてブラインドビアに面する内側面に配置される。配線回路基板では、導通部によって、第1導体層および第2導体層が電気的に接続される。
配線回路基板において、導通部の内側面に対する高い密着性が求められる。また、配線回路基板では、導通部の高い接続信頼性が求められる。
しかし、特許文献1に記載の配線回路基板は、上記した要求を満足できない場合がある。
本発明は、高い密着性および高い接続信頼性を有する導通部を備える配線回路基板およびその製造方法を提供する。
本発明(1)は、厚み方向を貫通するビアを有する絶縁層と、前記厚み方向の前記絶縁層の一方面に配置される第1導体層と、前記厚み方向の前記絶縁層の他方面に配置される第2導体層と、前記ビアの内側面に配置され、前記第1導体層および前記第2導体層を電気的に接続する導通部とを備え、下記で測定される長さLが、1μm以上、10μm以下である、配線回路基板を含む。
長さL:断面視において、前記厚み方向における前記絶縁層の前記一方面および前記内側面が接続する第1接続点C1と、前記厚み方向における前記絶縁層の前記他方面および前記内側面が接続する第2接続点C2とを結ぶ線分Sを引く。断面視で、前記内側面において、前記線分Sから最も外側に離れた最外位置Pを特定する。前記線分Sから前記最外位置Pまでの最短距離として長さLを測定する。
この配線回路基板では、長さLが1μm以上であるので、導通部の内側面に対する高いアンカー効果に基づいて、導通部の内側面に対する密着性に優れる。
この配線回路基板では、長さLが10μm以下であるので、導通部の形成不良が抑制されることから、導通部の第1導体層および第2導体層に対する接続信頼性に優れる。
本発明(2)は、前記絶縁層は、多孔質絶縁層を含む、(1)に記載の配線回路基板を含む。
この配線回路基板では、絶縁層は、多孔質絶縁層を含むので、長さLを1μm以上に確実にできる。
本発明(3)は、前記内側面は、断面を巨視的に視たときに、テーパ形状である、(1)または(2)に記載の配線回路基板を含む。
この配線回路基板では、内側面は、断面を巨視的に視たときに、テーパ形状であるので、導通部の形成不良をより一層抑制できる。
本発明(4)は、(1)から(3)のいずれか一項に記載の配線回路基板の製造方法であり、第2導体層と、絶縁層と、下地導体層とを備える積層体を準備する工程と、前記積層体に前記厚み方向の一方側からレーザを照射して、ビアを前記下地導体層および前記絶縁層に形成する工程と、追加導体層を、前記積層体の前記一方面に形成するとともに、導通部を前記ビアの内側面に形成する工程とを備え、前記ビアを形成する工程は、1J/cm2以上、20J/cm2以下のエネルギー密度でレーザを照射する工程を含む、配線回路基板の製造方法を含む。
この製造方法によれば、ビアを形成する工程は、1J/cm2以上、20J/cm2以下のエネルギー密度でレーザを照射する工程を含むので、製造効率を良好にしながら、内側面における長さLを10μm以下にコントロールできる。
本発明(5)は、前記ビアを形成する工程では、前記厚み方向に視たとき、前記レーザを、前記ビアが形成される領域内において、内側から外側に向かいながら旋回させる、(4)に記載の配線回路基板の製造方法を含む。
この方法によれば、レーザを内側から外側に向かいながら旋回させるので、内側面にテーパ形状を形成し易い。
本発明(6)は、前記積層体を準備する工程では、前記絶縁層は、接着絶縁層と、多孔質絶縁層とを厚み方向において順に備える、(4)または(5)に記載の配線回路基板の製造方法を含む。
本発明の配線回路基板およびその製造方法は、高い密着性および高い接続信頼性を有する導通部を備える。
1. 配線回路基板1
本発明の配線回路基板の一実施形態を、図1から図4Cを参照して説明する。図1に示すように、配線回路基板1は、シート形状を有する。配線回路基板1は、厚みを有する。配線回路基板1は、面方向に延びる。面方向は、厚み方向に直交する。配線回路基板1は、絶縁層2と、第1導体層3と、第2導体層4と、導通部5とを備える。
本発明の配線回路基板の一実施形態を、図1から図4Cを参照して説明する。図1に示すように、配線回路基板1は、シート形状を有する。配線回路基板1は、厚みを有する。配線回路基板1は、面方向に延びる。面方向は、厚み方向に直交する。配線回路基板1は、絶縁層2と、第1導体層3と、第2導体層4と、導通部5とを備える。
1.2 絶縁層2
絶縁層2は、シート形状を有する。絶縁層2は、面方向に延びる。絶縁層2は、配線回路基板1と同一の平面視における外形形状を有する。絶縁層2は、厚み方向において互いに対向する一方面27と他方面28とを備える。一方面27と他方面28とのそれぞれは、平坦である。他方面28は、一方面27に対して平行である。
絶縁層2は、シート形状を有する。絶縁層2は、面方向に延びる。絶縁層2は、配線回路基板1と同一の平面視における外形形状を有する。絶縁層2は、厚み方向において互いに対向する一方面27と他方面28とを備える。一方面27と他方面28とのそれぞれは、平坦である。他方面28は、一方面27に対して平行である。
絶縁層2の材料としては、樹脂が挙げられる。樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、および、液晶ポリマーが挙げられる。樹脂は、接着剤を含む。接着剤としては、例えば、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、および、シリコーン系接着剤が挙げられる。これらは、単独使用または併用できる。絶縁層2の厚みは、例えば、2μm以上、好ましくは、5μm以上であり、また、例えば、1,000μm以下、好ましくは、500μm以下である。
絶縁層2は、接着絶縁層21と、多孔質絶縁層22とを厚み方向の一方側に向かって順に備える。本実施形態では、好ましくは、絶縁層2は、接着絶縁層21と、多孔質絶縁層22とのみを備える。
1.2.1 接着絶縁層21
接着絶縁層21は、絶縁層2における厚み方向の他方側部分である。接着絶縁層21は、絶縁層2の他方面28を形成する。接着絶縁層21は、緻密質であり、多孔質ではない。接着絶縁層21は、多孔質絶縁層22と第2導体層4とを接着する。接着絶縁層21の材料は、例えば、上記した接着剤である。接着絶縁層21の厚みは、例えば、2μm以上、好ましくは、5μm以上であり、また、例えば、50μm以下、好ましくは、25μm以下である。絶縁層2の厚みにおける接着絶縁層21の厚みの比率は、例えば、1%以上、好ましくは、3%以上であり、また、例えば、70%以下、好ましくは、50%以下である。接着絶縁層21の材料および物性は、特開2020-049905号公報に記載される。
接着絶縁層21は、絶縁層2における厚み方向の他方側部分である。接着絶縁層21は、絶縁層2の他方面28を形成する。接着絶縁層21は、緻密質であり、多孔質ではない。接着絶縁層21は、多孔質絶縁層22と第2導体層4とを接着する。接着絶縁層21の材料は、例えば、上記した接着剤である。接着絶縁層21の厚みは、例えば、2μm以上、好ましくは、5μm以上であり、また、例えば、50μm以下、好ましくは、25μm以下である。絶縁層2の厚みにおける接着絶縁層21の厚みの比率は、例えば、1%以上、好ましくは、3%以上であり、また、例えば、70%以下、好ましくは、50%以下である。接着絶縁層21の材料および物性は、特開2020-049905号公報に記載される。
1.2.2 多孔質絶縁層22
多孔質絶縁層22は、絶縁層2における厚み方向の一方側部分である。多孔質絶縁層22は、絶縁層2の一方面27を形成する。多孔質絶縁層22は、厚み方向における接着絶縁層21の一方面に配置されている。詳しくは、多孔質絶縁層22は、厚み方向における接着絶縁層21の一方面の全部に接触している。多孔質絶縁層22は、微細な空孔(気孔)を多数有する。多孔質絶縁層22の厚みは、例えば、2μm以上、好ましくは、5μm以上であり、また、例えば、1,000μm以下、好ましくは、500μm以下である。絶縁層2の厚みにおける多孔質絶縁層22の厚みの比率は、例えば、20%以上、好ましくは、50%以上であり、また、例えば、95%以下、好ましくは、90%以下である。接着絶縁層21の厚みに対する多孔質絶縁層22の厚みの比は、例えば、0.5以上、好ましくは、1以上であり、また、例えば、50以下、好ましくは、20以下である。多孔質絶縁層22の材料としては、上記した樹脂が挙げられる。多孔質絶縁層22における平均孔径は、例えば、10μm以下であり、また、例えば、0.1μm以上である。多孔質絶縁層22の空孔率は、例えば、60%以上、好ましくは、70%以上であり、また、例えば、99%以下、好ましくは、90%以下である。多孔質絶縁層22の材料および物性は、特開2018-021171号公報、および、特開2020-049905号公報に記載される。
多孔質絶縁層22は、絶縁層2における厚み方向の一方側部分である。多孔質絶縁層22は、絶縁層2の一方面27を形成する。多孔質絶縁層22は、厚み方向における接着絶縁層21の一方面に配置されている。詳しくは、多孔質絶縁層22は、厚み方向における接着絶縁層21の一方面の全部に接触している。多孔質絶縁層22は、微細な空孔(気孔)を多数有する。多孔質絶縁層22の厚みは、例えば、2μm以上、好ましくは、5μm以上であり、また、例えば、1,000μm以下、好ましくは、500μm以下である。絶縁層2の厚みにおける多孔質絶縁層22の厚みの比率は、例えば、20%以上、好ましくは、50%以上であり、また、例えば、95%以下、好ましくは、90%以下である。接着絶縁層21の厚みに対する多孔質絶縁層22の厚みの比は、例えば、0.5以上、好ましくは、1以上であり、また、例えば、50以下、好ましくは、20以下である。多孔質絶縁層22の材料としては、上記した樹脂が挙げられる。多孔質絶縁層22における平均孔径は、例えば、10μm以下であり、また、例えば、0.1μm以上である。多孔質絶縁層22の空孔率は、例えば、60%以上、好ましくは、70%以上であり、また、例えば、99%以下、好ましくは、90%以下である。多孔質絶縁層22の材料および物性は、特開2018-021171号公報、および、特開2020-049905号公報に記載される。
上記した接着絶縁層21と、多孔質絶縁層22とを備える絶縁層2は、特開2020-049905号公報に記載される。
1.2.3 ビア20
絶縁層2は、ビア20をさらに備える。ビア20は、単数または複数、絶縁層2に備えられる。ビア20は、絶縁層2において、厚み方向を貫通する。また、ビア20は、第1導体層3も貫通する。他方、ビア20は、第2導体層4を貫通しない。ビア20は、厚み方向の一方側から視認可能であり、他方側から視認不能である。そのため、ビア20は、ブラインドビアと称呼される。図2Aおよび図2Bの鎖線で示すように、本実施形態では、ビア20は、厚み方向の一方側から視たとき、略円形状を有する。図1に示すように、絶縁層2は、ビア20に臨む内側面25を有する。内側面25は、後述する。
絶縁層2は、ビア20をさらに備える。ビア20は、単数または複数、絶縁層2に備えられる。ビア20は、絶縁層2において、厚み方向を貫通する。また、ビア20は、第1導体層3も貫通する。他方、ビア20は、第2導体層4を貫通しない。ビア20は、厚み方向の一方側から視認可能であり、他方側から視認不能である。そのため、ビア20は、ブラインドビアと称呼される。図2Aおよび図2Bの鎖線で示すように、本実施形態では、ビア20は、厚み方向の一方側から視たとき、略円形状を有する。図1に示すように、絶縁層2は、ビア20に臨む内側面25を有する。内側面25は、後述する。
1.3 第1導体層3
第1導体層3は、厚み方向の絶縁層2の一方面に配置される。第1導体層3は、厚み方向の絶縁層2の一方面の全部に接触する。第1導体層3の材料としては、例えば、金属が挙げられ、好ましくは、銅が挙げられる。第1導体層3の厚みは、例えば、0.1μm以上、好ましくは、1μm以上であり、また、例えば、100μm以下、好ましくは、50μm以下である。第1導体層3は、特開2020-049905号公報に記載される。
第1導体層3は、厚み方向の絶縁層2の一方面に配置される。第1導体層3は、厚み方向の絶縁層2の一方面の全部に接触する。第1導体層3の材料としては、例えば、金属が挙げられ、好ましくは、銅が挙げられる。第1導体層3の厚みは、例えば、0.1μm以上、好ましくは、1μm以上であり、また、例えば、100μm以下、好ましくは、50μm以下である。第1導体層3は、特開2020-049905号公報に記載される。
1.4 第2導体層4
第2導体層4は、厚み方向の絶縁層2の他方面に配置される。第2導体層4は、厚み方向の絶縁層2の他方面の全部に接触する。さらに、第2導体層4は、絶縁層2のビア20の下端部を塞ぐ。第2導体層4の材料は、例えば、第1導体層3の材料と同一であり、具体的には、銅が挙げられる。第2導体層4の厚みは、例えば、0.1μm以上、好ましくは、1μm以上であり、また、例えば、100μm以下、好ましくは、50μm以下である。第2導体層4は、特開2020-049905号公報に記載される。
第2導体層4は、厚み方向の絶縁層2の他方面に配置される。第2導体層4は、厚み方向の絶縁層2の他方面の全部に接触する。さらに、第2導体層4は、絶縁層2のビア20の下端部を塞ぐ。第2導体層4の材料は、例えば、第1導体層3の材料と同一であり、具体的には、銅が挙げられる。第2導体層4の厚みは、例えば、0.1μm以上、好ましくは、1μm以上であり、また、例えば、100μm以下、好ましくは、50μm以下である。第2導体層4は、特開2020-049905号公報に記載される。
1.5 導通部5
導通部5は、ビア20の内部に配置される。詳しくは、導通部5は、ビア20に臨む絶縁層2の内側面25に配置される。導通部5は、第1導体層3において、厚み方向におけるビア20の一端部に臨む部分と、第2導体層4においてビア20を塞ぐ部分の周端部とに連続する。つまり、導通部5は、第1導体層3および第2導体層4に連続する。これによって、導通部5は、第1導体層3および第2導体層4を電気的に接続する。導通部5は、内側面25に追従する膜形状を有する。導通部5の材料は、例えば、第1導体層3の材料と同一であり、具体的には、銅が挙げられる。
導通部5は、ビア20の内部に配置される。詳しくは、導通部5は、ビア20に臨む絶縁層2の内側面25に配置される。導通部5は、第1導体層3において、厚み方向におけるビア20の一端部に臨む部分と、第2導体層4においてビア20を塞ぐ部分の周端部とに連続する。つまり、導通部5は、第1導体層3および第2導体層4に連続する。これによって、導通部5は、第1導体層3および第2導体層4を電気的に接続する。導通部5は、内側面25に追従する膜形状を有する。導通部5の材料は、例えば、第1導体層3の材料と同一であり、具体的には、銅が挙げられる。
1.6 内側面25
内側面25は、例えば、微細な凹凸形状を有する。凹凸形状は、例えば、上記した絶縁層2の物性(例えば、多孔質絶縁層22における微細な空孔など)および配線回路基板1の製造方法によって、形成される。そして、内側面25において、下記によって測定される長さL1は、1μm以上、10μm以下である。
内側面25は、例えば、微細な凹凸形状を有する。凹凸形状は、例えば、上記した絶縁層2の物性(例えば、多孔質絶縁層22における微細な空孔など)および配線回路基板1の製造方法によって、形成される。そして、内側面25において、下記によって測定される長さL1は、1μm以上、10μm以下である。
長さL:断面視において、厚み方向における絶縁層2の一方面27および内側面25が接続する第1接続点C1と、厚み方向における絶縁層2の他方面28および内側面25が接続する第2接続点C2とを結ぶ線分Sを引く。断面視で、内側面25において、線分Sから最も外側に離れた最外位置Pを特定する。線分Sから最外位置Pまでの最短距離として長さLを測定する。
長さL1が1μm未満であれば、導通部5の内側面25に対するアンカー効果が低く、そのため、導通部5の内側面25に対する密着性が低くなる。
長さL1が10μm超過すれば、後述する製造方法において、導通部5の形成不良を生じ易く、導通部5の第1導体層3および第2導体層4に対する接続信頼性が低くなる。
長さL1は、好ましくは、2μm以上、より好ましくは、4μm以上、さらに好ましくは、5μm以上である。長さL1が上記した下限以上であれば、導通部5の内側面25に対するアンカー効果を高め、それによって、導通部5の内側面25に対する密着性をより一層向上できる。
長さL1は、好ましくは、9μm以下、より好ましくは、8μm以下、さらに好ましくは、7μm以下である。長さL1が上記した上限以下であれば、製造方法において、導通部5の形成不良がより一層抑制され、導通部5の第1導体層3および第2導体層4に対する接続信頼性をより一層向上できる。
長さL1は、多孔質絶縁層22の平均孔径、空孔率、および/または、レーザ(後述)の照射条件によって、調整する。
本実施形態において、好ましくは、最外位置Pは、多孔質絶縁層22に存在する。
断面視は、例えば、図7に示すように、SEM写真の画像処理図の観察によって実施される。
図3に示すように、内側面25は、断面を巨視的に視たときに、テーパ形状である。「巨視的に視た」とは、上記した凹凸をならして、内側面25の形状を大意的に把握したことを意味する。上記したテーパ形状では、断面を巨視的に視たときに、厚み方向の一方側に向かって、開口面積が次第に大きくなる。
1.7 配線回路基板1の製造方法
次に、配線回路基板1の製造方法を説明する。配線回路基板1の製造方法は、積層体6を準備する工程と、ビア20を形成する工程と、導通部5を形成する工程と、を順に備える。
次に、配線回路基板1の製造方法を説明する。配線回路基板1の製造方法は、積層体6を準備する工程と、ビア20を形成する工程と、導通部5を形成する工程と、を順に備える。
1.7.1 積層体6を準備する工程
図4Aに示すように、積層体6は、第2導体層4と、絶縁層2と、下地導体層31とを、厚み方向の一方側に向かって順に備える。積層体6における絶縁層2は、ビア20(図1参照)をまだ有さない。下地導体層31は、厚み方向における絶縁層2の一方面に配置されている。下地導体層31は、厚み方向における第1導体層3の他方側部分に相当する。本実施形態では、下地導体層31は、追加導体層32(後述、図4C参照)をめっきで形成するための下地である。積層体6およびその準備方法は、特開2020-049905号公報に記載される。
図4Aに示すように、積層体6は、第2導体層4と、絶縁層2と、下地導体層31とを、厚み方向の一方側に向かって順に備える。積層体6における絶縁層2は、ビア20(図1参照)をまだ有さない。下地導体層31は、厚み方向における絶縁層2の一方面に配置されている。下地導体層31は、厚み方向における第1導体層3の他方側部分に相当する。本実施形態では、下地導体層31は、追加導体層32(後述、図4C参照)をめっきで形成するための下地である。積層体6およびその準備方法は、特開2020-049905号公報に記載される。
1.7.2 ビア20を形成する工程
図4Bに示すように、次いで、積層体6に厚み方向の一方側からレーザを照射して、ビア20を下地導体層31および絶縁層2に形成する。
図4Bに示すように、次いで、積層体6に厚み方向の一方側からレーザを照射して、ビア20を下地導体層31および絶縁層2に形成する。
レーザとしては、例えば、YAGレーザ、および、炭酸ガスレーザーが挙げられる。レーザの照射工程は、単数または複数であり、好ましくは、高い製造効率とビア20の形状を良好にすることとの観点から、2である。つまり、ビア20を形成する工程は、第1照射工程と、第2照射工程とを順に含む。第1照射工程および第2照射工程のいずれにおいても、レーザを積層体6に照射する。
第1照射工程におけるエネルギー密度は、例えば、1J/cm2以上、好ましくは、10J/cm2以上であり、また、例えば、20J/cm2以下、好ましくは、18J/cm2以下である。第1照射工程におけるエネルギー密度が上記した下限以上であれば、製造効率を良好にできる。第1照射工程におけるエネルギー密度が上記した上限以下であれば、長さLを上記した上限以下にコントロールでき、さらには、ビア20をテーパ形状にできる。
第2照射工程におけるエネルギー密度は、例えば、第1照射工程におけるエネルギー密度より、低い。第2照射工程のエネルギー密度を第1照射工程におけるエネルギー密度より低くすることで、下地導体層31を残したまま絶縁層2を除去できる
具体的には、第1照射工程におけるエネルギー密度に対する第2照射工程におけるエネルギー密度の比は、例えば、0.01以上、好ましくは、0.02以上であり、また、例えば、0.4以下、好ましくは、0.1以下である。具体的には、第2照射工程におけるエネルギー密度は、例えば、0.01J/cm2以上であり、また、例えば、0.1J/cm2以下である。
ビア20を形成する工程では、厚み方向に視たとき、レーザを、ビア20が形成される領域内において、図2Aの矢印で示すように、内側から外側に向かいながら旋回させる照射方法、および、図2Bの矢印で示すように、外側から内側に向かいながら旋回させる照射方法が用いられる。旋回回数は、複数である。好ましくは、厚み方向に視たとき、レーザを、ビア20が形成される領域内において、図2Aの矢印で示すように、内側から外側に向かいながら旋回させる。この照射方法であれば、レーザ照射において最もエネルギーの大きなスポットが照射時間において前半の長時間、ビア20の壁面に存在することから、内側面25を、断面を巨視的に視たときに、テーパ形状にできる。他方、図Bの矢印で示すように、外側から内側に向かいながらレーザを旋回させれば、ビア20の内側面25になる部分より内側のエリアにおいて、レーザが照射されているときの漏れ光が上記した部分にも影響し、後述する第1変形例のように、内側面25が厚み方向における中間部が外側に膨らむ形状となる場合がある。
図4Bに示すように、この工程によって、下地導体層31および絶縁層2にビア20が形成される。一方、第2導体層4には、ビア20が形成されない。
1.7.3 導通部5を形成する工程
図4Cに示すように、次いで、追加導体層32を、厚み方向における積層体6の一方面に形成するとともに、導通部5をビア20の内側面25に形成する。
図4Cに示すように、次いで、追加導体層32を、厚み方向における積層体6の一方面に形成するとともに、導通部5をビア20の内側面25に形成する。
追加導体層32は、厚み方向における第1導体層3の一方側部分に相当する。追加導体層32が下地導体層31に追加されて、第1導体層3が形成される。この工程では、例えば、めっき、または、スパッタリングが実施され、好ましくは、めっきが実施される。この工程によって、追加導体層32と導通部5とが同時に形成される。なお、追加導体層32は、第2導体層4においてビア20の下端部を塞ぐ部分にも追加される。追加導体層32および下地導体層31が、同一材料であれば、それらの境界は、不明瞭となる。
導通部5は、内側面25における凹凸部分に入り込み、導通部5の内側面25に対するアンカー効果を奏する。
2. 一実施形態の作用効果
この配線回路基板1では、長さLが1μm以上であるので、導通部5の内側面25に対する高いアンカー効果に基づいて、導通部5の内側面25に対する密着性に優れる。
この配線回路基板1では、長さLが1μm以上であるので、導通部5の内側面25に対する高いアンカー効果に基づいて、導通部5の内側面25に対する密着性に優れる。
この配線回路基板1では、長さLが10μm以下であるので、導通部5の形成不良が抑制されることから、導通部5の第1導体層3および第2導体層4に対する接続信頼性に優れる。導通部5の形成不良は、クラック、および/または、ボイドを含む。
この配線回路基板1では、絶縁層2は、多孔質絶縁層22を含むので、長さLを1μm以上に確実にできる。
図3に示すように、この配線回路基板1では、内側面25は、断面を巨視的に視たときに、テーパ形状であるので、導通部5の形成不良をより一層抑制できる。
この製造方法によれば、ビア20を形成する工程は、1J/cm2以上、20J/cm2以下のエネルギー密度でレーザを照射する第1照射工程を含むので、製造効率を良好にしながら、内側面25における長さLを10μm以下にコントロールできる。
3. 変形例
変形例において、一実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、変形例は、特記する以外、一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、一実施形態およびその変形例を適宜組み合わせることができる。
変形例において、一実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、変形例は、特記する以外、一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、一実施形態およびその変形例を適宜組み合わせることができる。
3.1 第1変形例
図5に示すように、内側面25は、断面を巨視的に視たときに、厚み方向における中間部が外側に膨らむ。そのため、ビア20は、断面視略壺形状を有する。
図5に示すように、内側面25は、断面を巨視的に視たときに、厚み方向における中間部が外側に膨らむ。そのため、ビア20は、断面視略壺形状を有する。
一実施形態と第1変形例とを対比すると、一実施形態が好適である。図3に示すように、一実施形態は、内側面25は、断面を巨視的に視たときに、テーパ形状であるので、例えば、めっきで導通部5を均一な膜として安定して形成できる。
3.2 第2変形例
図6に示すように、絶縁層2は、多孔質絶縁層22と、接着絶縁層21とを厚み方向の一方側に向かって順に備える。
図6に示すように、絶縁層2は、多孔質絶縁層22と、接着絶縁層21とを厚み方向の一方側に向かって順に備える。
3.3 第3変形例
図示しないが、絶縁層2は、多孔質絶縁層22のみを備える。
図示しないが、絶縁層2は、多孔質絶縁層22のみを備える。
3.4 第4変形例
図示しないが、絶縁層2は、接着絶縁層21(図1参照)と、多孔質絶縁層22と、接着絶縁層21(図6参照)と、を厚み方向の一方側に向かって順に備える。
図示しないが、絶縁層2は、接着絶縁層21(図1参照)と、多孔質絶縁層22と、接着絶縁層21(図6参照)と、を厚み方向の一方側に向かって順に備える。
3.5 第5変形例
多孔質絶縁層22の一方面および他方面のいずれか一方または両方に図示しないスキン層が設けられていてもよい。スキン層は、平滑である。スキン層は、非多孔質層である。多孔質絶縁層22の他方面のみにスキン層が設けられる場合には、絶縁層2は、接着絶縁層21と、図示しないスキン層と、多孔質絶縁層22とを、厚み方向の一方側に向かって順に備える。
多孔質絶縁層22の一方面および他方面のいずれか一方または両方に図示しないスキン層が設けられていてもよい。スキン層は、平滑である。スキン層は、非多孔質層である。多孔質絶縁層22の他方面のみにスキン層が設けられる場合には、絶縁層2は、接着絶縁層21と、図示しないスキン層と、多孔質絶縁層22とを、厚み方向の一方側に向かって順に備える。
以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、何ら実施例および比較例に限定されない。また、以下の記載において用いられる配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなど該当記載の上限値(「以下」、「未満」として定義されている数値)または下限値(「以上」、「超過」として定義されている数値)に代替することができる。
実施例1
図4Aに示すように、積層体6を、特開2020-049905号公報の記載に従って、準備した。積層体6は、第2導体層4と、絶縁層2と、下地導体層31とを備える。第2導体層4は、厚みが18μmであり、銅からなる。絶縁層2は、厚みが20μmである接着絶縁層21と、厚みが45μmである多孔質絶縁層22とを備える。多孔質絶縁層22は、ポリイミド樹脂からなり、平均孔径は、4.5μm、空孔率は、75%である。下地導体層31は、厚みが18μmであり、銅からなる。
図4Aに示すように、積層体6を、特開2020-049905号公報の記載に従って、準備した。積層体6は、第2導体層4と、絶縁層2と、下地導体層31とを備える。第2導体層4は、厚みが18μmであり、銅からなる。絶縁層2は、厚みが20μmである接着絶縁層21と、厚みが45μmである多孔質絶縁層22とを備える。多孔質絶縁層22は、ポリイミド樹脂からなり、平均孔径は、4.5μm、空孔率は、75%である。下地導体層31は、厚みが18μmであり、銅からなる。
図4Bに示すように、積層体6に厚み方向の一方側からYAGレーザを照射して、ビア20を下地導体層31および絶縁層2に形成した。ビア20の数は、複数であった。第1照射工程のレーザのエネルギー密度は、17.2J/cm2以上であった。第2照射工程のレーザのエネルギー密度は、0.05J/cm2以上であった。厚み方向に視たとき、レーザを、ビア20が形成される領域内において、図2Aの矢印で示すように、内側から外側に向かいながら旋回させた。図3に示すように、内側面25は、断面を巨視的に視たときに、テーパ形状であった。
図4Cに示すように、次いで、追加導体層32を、厚み方向における積層体6の一方面に形成するとともに、導通部5をビア20の内側面25に形成した。この工程では、銅めっきを実施した。追加導体層32の厚みは、6μmであった。そのため、第1導体層3の厚みは、24μmであった。
図1に示すように、これによって、絶縁層2と、第1導体層3と、第2導体層4と、導通部5とを備える配線回路基板1を製造した。
実施例2、比較例2、比較例3
実施例1と同様に処理して、配線回路基板1を製造した。但し、表1に記載されるとおり、第1照射工程の条件を変更した。
実施例1と同様に処理して、配線回路基板1を製造した。但し、表1に記載されるとおり、第1照射工程の条件を変更した。
比較例1
実施例1と同様に処理して、配線回路基板1を製造した。但し、絶縁層2は、緻密質のポリイミドシートのみを備えていた。また、図2Bに示すように、厚み方向に視たとき、レーザを、ビア20が形成される領域内において、図2Aの矢印で示すように、外側から内側に向かいながら旋回させた。
実施例1と同様に処理して、配線回路基板1を製造した。但し、絶縁層2は、緻密質のポリイミドシートのみを備えていた。また、図2Bに示すように、厚み方向に視たとき、レーザを、ビア20が形成される領域内において、図2Aの矢印で示すように、外側から内側に向かいながら旋回させた。
<測定>
実施例1、2および比較例1~3のそれぞれの配線回路基板1の内側面25の断面SEM写真を撮影し、画像処理図を取得して、上記した長さLを測定した。その結果を表1に示す。また、実施例1の断面SEM写真の画像処理図を図7に示す。
実施例1、2および比較例1~3のそれぞれの配線回路基板1の内側面25の断面SEM写真を撮影し、画像処理図を取得して、上記した長さLを測定した。その結果を表1に示す。また、実施例1の断面SEM写真の画像処理図を図7に示す。
<導通部5の接続信頼性の評価>
実施例1、2および比較例1~3のそれぞれの配線回路基板1について熱衝撃試験を実施して、導通部5の接続信頼性を評価した。熱衝撃試験では、配線回路基板1を、2つの液槽に交互に浸漬した。一方の液槽の温度は、-65℃である。他方の液槽の温度は、150℃である。一の液槽に配線回路基板1を浸漬する時間は、5分であった。2つの液槽にそれぞれ浸漬するサイクルを1,000回実施した。
実施例1、2および比較例1~3のそれぞれの配線回路基板1について熱衝撃試験を実施して、導通部5の接続信頼性を評価した。熱衝撃試験では、配線回路基板1を、2つの液槽に交互に浸漬した。一方の液槽の温度は、-65℃である。他方の液槽の温度は、150℃である。一の液槽に配線回路基板1を浸漬する時間は、5分であった。2つの液槽にそれぞれ浸漬するサイクルを1,000回実施した。
その後、10個の導通部5のそれぞれについて断面SEM観察を実施した。下記の基準に従って、導通部5の接続信頼性を評価した。その結果を表1に示す。
〇:10個の導通部5からも、1つのクラックも、1つのボイドも確認されなかった。
△:1つのクラック、または、1つのボイドが確認された。
×:クラックおよびボイドが確認され、それらの合計は、2つ以上であった。
△:1つのクラック、または、1つのボイドが確認された。
×:クラックおよびボイドが確認され、それらの合計は、2つ以上であった。
1 配線回路基板
2 絶縁層
3 第1導体層
4 第2導体層
5 導通部
20 ビア
22 多孔質絶縁層
25 内側面
27 一方面
28 他方面
31 下地導体層
32 追加導体層
C1 第1接続点
C2 第2接続点
P1 最外位置
S 線分
2 絶縁層
3 第1導体層
4 第2導体層
5 導通部
20 ビア
22 多孔質絶縁層
25 内側面
27 一方面
28 他方面
31 下地導体層
32 追加導体層
C1 第1接続点
C2 第2接続点
P1 最外位置
S 線分
Claims (6)
- 厚み方向を貫通するビアを有する絶縁層と、
前記厚み方向の前記絶縁層の一方面に配置される第1導体層と、
前記厚み方向の前記絶縁層の他方面に配置される第2導体層と、
前記ビアの内側面に配置され、前記第1導体層および前記第2導体層を電気的に接続する導通部とを備え、
下記で測定される長さLが、1μm以上、10μm以下である、配線回路基板。
長さL:断面視において、前記厚み方向における前記絶縁層の前記一方面および前記内側面が接続する第1接続点C1と、前記厚み方向における前記絶縁層の前記他方面および前記内側面が接続する第2接続点C2とを結ぶ線分Sを引く。断面視で、前記内側面において、前記線分Sから最も外側に離れた最外位置Pを特定する。前記線分Sから前記最外位置Pまでの最短距離として長さLを測定する。 - 前記絶縁層は、多孔質絶縁層を含む、請求項1に記載の配線回路基板。
- 前記内側面は、断面を巨視的に視たときに、テーパ形状である、請求項1または請求項2に記載の配線回路基板。
- 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の配線回路基板の製造方法であり、
第2導体層と、絶縁層と、下地導体層とを備える積層体を準備する工程と、
前記積層体に前記厚み方向の一方側からレーザを照射して、ビアを前記下地導体層および前記絶縁層に形成する工程と、
追加導体層を、前記積層体の前記一方面に形成するとともに、導通部を前記ビアの内側面に形成する工程とを備え、
前記ビアを形成する工程は、1J/cm2以上、20J/cm2以下のエネルギー密度でレーザを照射する工程を含む、配線回路基板の製造方法。 - 前記ビアを形成する工程では、前記厚み方向に視たとき、前記レーザを、前記ビアが形成される領域内において、内側から外側に向かいながら旋回させる、請求項4に記載の配線回路基板の製造方法。
- 前記積層体を準備する工程では、前記絶縁層は、接着絶縁層と、多孔質絶縁層とを厚み方向において順に備える、請求項4または請求項5に記載の配線回路基板の製造方法。
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