JP2973513B2 - 多層配線基板の製造方法 - Google Patents

多層配線基板の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、集積度の高いLSI実装用の多層配線基板に
関し、特に微細かつ高多層配線ができ、高密度実装が可
能な多層配線基板の製造方法に関するものである。
[従来の技術] 集積度の高いLSI実装用の多層配線基板には、金属か
らなる配線用導体層と、ポリイミドなどの耐熱性を有す
る絶縁樹脂膜から構成されているものが知られている。
従来、この種の多層配線基板の製造方法としては、配
線形成されたポリイミドフィルムを一括積層して加熱圧
着する方法が知られている。
第2図は、従来技術による多層配線基板の製造方法を
工程順に示す工程図、第3図は第2図の(b)工程にお
ける丸印で囲んだ部分の拡大断面図である(特開昭63−
274199号公報参照)。
第2図(a)に示すように、ポリイミド樹脂21中に、
銅配線22が形成されている配線フィルム23を積層し、得
られる多層フィルム24を第2図(b)に示すように、荷
重25により加圧し、高周波誘電加熱ヒータ26により加熱
することにより、第3図に示すように、銅配線と銅配線
同士は金属間の拡散接合27で、またポリイミド同士はイ
ミド化反応による接合28で結合させ、多層配線フィルム
29を形成する(第2図(c))。さらにこの多層配線フ
ィルム29は第2図(d)に示すように、セラミック基板
30に搭載し、はんだ31によりLSI32と接続し、多層配線
基板を完成させる。
[発明が解決しようとする課題] 上述した従来の多層配線基板の製造方法における配線
導体の電気的接続方法には、接着界面に金属拡散を促進
する金属薄膜をコーティングし拡散接合させる方法が知
られているが、配線導体の接着界面あるいは配線形成さ
れたフィルム表面の平坦精度に問題があり、配線導体の
電気的接続の信頼性に欠けるといった問題点があった。
また、従来の多層配線基板の製造方法としては、イミ
ド化がほとんど進行していないフィルムに配線を形成
し、この配線形成されたフィルムを一括積層して加熱圧
着する方法となっていた。このため加熱圧着時にフィル
ムのイミド化が進行し、これに伴って発生する縮合水が
原因で、積層界面ではがり、ふくれ等を生じるという欠
点がある。また、イミド化に伴い、フィルムの膜減り、
収縮が起こり、パターン精度が悪くなるという欠点もあ
る。
さらにはフィルムに配線パターンを形成するにあた
り、イミド化がほとんど進行していないポリイミドフィ
ルムは、耐フェットエッチ性、耐ドライエッチ性ともに
欠けるという問題点があり、微細かつ高精度な配線パタ
ーンを形成することは極めて困難となる。
以上の点から、縮合水が発生せず、硬化時の膜減り、
収縮も起こらず、耐エッチング性に優れる樹脂フィルム
に配線パターンを形成することが望ましい。
本発明の目的は、上記問題点を解決し、微細かつ高多
層配線を容易かつ確実に形成することができ、高密度実
装が可能な多層配線基板の製造方法を提供することにあ
る。
[課題を解決するための手段] 本発明は、配線用導体と耐熱性を有する絶縁樹脂膜か
らなる多層配線基板の形成において、配線形成された配
線樹脂膜の層間に熱可塑性を示す樹脂からなる異方導電
性フィルムを配置し、加熱圧着することにより多層積層
する工程を含む多層配線基板の製造方法であって、前記
異方導電性フィルムの樹脂成分が含フッ素ポリイミドか
らなることを特徴とする多層配線基板の製造方法であ
る。
[作用] 従来技術による多層配線基板の製造方法によれば、イ
ミド化がほとんど進行していない未硬化樹脂フィルムに
配線を形成し、これを一括積層して加熱圧着していた
が、本発明によれば、例えばイミド化が100%に進行し
た完全硬化樹脂フィルムに配線を形成する。完全硬化し
た樹脂フィルムを用いているので、耐ウェットエッチ性
および耐ドライエッチ性に優れ、また機械的強度、化学
的安定性なども樹脂本来の特性を確実に生かしきれるの
で、製造上の取り扱いが極めて容易である。またイミド
化の進行に伴って生じる膜減り、収縮も起こらない。こ
のためホトリソグラフ技術を用いることにより、微細か
つ高精度な配線パターンを形成することができるように
なる。また、完全硬化していない樹脂であっても、例え
ば、ベンゾシクロブテン重合体のように、重合に伴って
水等の発生しないものであれば未硬化樹脂を用いること
もできる。
一方、上記のような絶縁性樹脂フィルム同士を加熱圧
着することは、その樹脂フィルムが熱可塑性を有しない
限り、仮にその樹脂のガラス転移温度を超える温度を与
えたとしても十分な接着性を得ることは難しい。そこで
本発明によれば、異方導電性フィルムを介して加熱圧着
し、多層配線基板を製造する方法となっている。この異
方導電性フィルムは、樹脂フィルム中に金属粒子をちり
ばめた構造、あるいは樹脂フィルム中に金属柱が一定の
間隔で規則正しく配列した構造となっており、樹脂フィ
ルム成分は完全硬化し、かつ熱可塑性を示すものからな
る。例えば、含フッ素ポリイミドを用いることができ、
これはイミド化が100%に進行した完全硬化樹脂フィル
ムであり、軟化点は280℃から300℃である。
この異方導電性フィルムを介して配線形成された絶縁
性樹脂フィルムを軟化点をわずかに超えた温度で加熱圧
着することにより、絶縁性樹脂同士は熱可塑性樹脂が接
着剤となって接着し、配線導体同士は金属粒子を押しつ
ぶすようにして接合し、電気的接続を得ることができ
る。配線形成された絶縁性樹脂フィルム、異方導電性フ
ィルムはいずれも縮合水の発生がなく、積層界面ではが
れ、ふくれ等を生じることはない。また配線導体同士の
電気的接続信頼性についても、金属粒子を介して接続し
ているので、接着界面あるいは配線形成されたフィルム
表面の平坦性の影響を受けることもなく、接続信頼性が
向上する。
[実施例] 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
第1図は本発明による多層配線基板の製造方法の一実
施例の概略工程図である。第1図において、符号1は基
板、2は配線導体、3は含フッ素ポリイミド樹脂、4は
金属粒子、5は異方導電性フィルム、6は非熱可塑性樹
脂フィルム、7は樹脂フィルム上に形成された配線導
体、8は導通ビアホール、9は配線フィルム、10はホッ
トプレートオーブン、11はプレス機を意味する。
第1図(a)に示すように、アルミナなどを主成分と
するセラミック、あるいはシリコン、サファイアなどか
らなる基板1の表面に、ホトリソグラフ技術を用いてC
u,Au,Alなどを主成分とした配線導体2を設ける。次に
配線フィルム9同士、あるいは配線フィルム9と配線導
体2が形成された基板1との層間に、含フッ素ポリイミ
ド樹脂3と金属粒子4からなる異方導電性フィルム5を
配置し、位置合わせをして積層し、プレス機11を用いて
加圧(10Kg/cm2)しながらホットプレートオーブン10で
加熱(300℃,30分)する。その結果、第1図(b)に示
すように、非熱可塑性樹脂フィルム6同士は含フッ素ポ
リイミドフィルム3を接着層にして接着し、配線導体2
および7と導通ビアホール8同士は金属粒子4を押しつ
ぶすようにして電気的接続を得ることができ、多層配線
基板が完成する。
なお配線フィルム9の製造方法の一例を挙げれば、絶
縁性樹脂フィルム6上に、ホトリソグラフ技術を用いて
配線導体7を形成する。次に絶縁性樹脂フィルム6をホ
トエッチングすることによりビアホールパターンを形成
し、このビアホールパターン部に電解めっきを用いるこ
とにより導通ビアホール8が形成され、配線フィルム9
が形成される。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明の多層配線基板の製造方
法によれば、耐エッチング性に優れる絶縁性樹脂フィル
ムにパターン形成を行うので、微細かつ高精度な配線パ
ターンを樹脂フィルム上に容易に形成することができ、
かつこの配線形成された樹脂フィルムを加熱圧着し積層
する際に縮合水の発生はなく、積層界面ではがれ、ふく
れ等を生じることもなく、さらには樹脂フィルムの膜減
り、収縮も起こらず、パターン精度が良好な多層配線基
板を容易なプロセスにて形成することができる効果があ
る。
また配線導体同士の電気的接続信頼性についても、金
属粒子を介して接続しているので、接着界面あるいは配
線形成されたフィルム表面の平坦性の影響を受けること
もなく、接続信頼性が向上する効果がある。
そのほか熱可塑性樹脂からなる異方導電性フィルムを
用いて接着しているので、再度加熱することにより配線
フィルムの剥離が可能であり、リペア性に優れるといっ
た効果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による多層配線基板の製造方法の一実施
例の概略工程図、第2図は従来技術による多層配線基板
の製造方法の一例の概略工程図、第3図は第2図(b)
における丸印で囲んだ部分の拡大断面図である。 1……基板、2,7……配線導体 3……含フッ素ポリイミド樹脂 4……金属粒子 5……異方導電性フィルム 6……非熱可塑性樹脂フィルム 8……導通ビアホール、9,23……配線フィルム 10……ホットプレートオーブン 11……プレス機、21……ポリイミド樹脂 22……銅配線、24……多層フィルム 25……加圧荷重 26……高周波誘電加熱ヒータ 27……銅配線間の拡散接合 28……ポリイミド樹脂間のイミド化反応による接合 29……多層配線フィルム、30……セラミック基板 31……はんだ、32……LSI

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】配線用導体と耐熱性を有する絶縁樹脂膜か
    らなる多層配線基板の形成において、配線形成された配
    線樹脂膜の層間に熱可塑性を示す樹脂からなる異方導電
    性フィルムを配置し、加熱圧着することにより多層積層
    する工程を含む多層配線基板の製造方法であって、前記
    異方導電性フィルムの樹脂成分が含フッ素ポリイミドか
    らなることを特徴とする多層配線基板の製造方法。
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JP4683770B2 (ja) * 2001-05-31 2011-05-18 京セラ株式会社 電気素子内蔵配線基板およびその製法
WO2004016054A1 (ja) 2002-08-07 2004-02-19 Denso Corporation 配線基板および配線基板の接続構造
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