JP3938476B2 - 多層配線板製造用配線基板および多層配線板、並びに、それらの製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体チップを搭載する多層配線板に関し、層間の電気的接続と接着を同時に行う多層配線板の製造方法、およびその製造方法により製造された多層配線板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年の電子機器の高機能化並びに軽薄短小化の要求に伴い、電子部品の高密度集積化、さらには高密度実装化が進んできており、これらの電子機器に使用される半導体パッケージは、従来にも増して益々小型化かつ多ピン化が進んできている。
【0003】
従来の回路基板はプリント配線板と呼ばれ、ガラス繊維の織布にエポキシ樹脂を含浸させた積層板からなる、ガラスエポキシ板に貼り付けられた銅箔をパターニングした後、複数枚重ねて積層接着し、ドリルで貫通穴を開けて、この穴の壁面に銅メッキを行ってビアを形成し、層間の電気接続を行った配線基板の使用が主流であった。しかし、搭載部品の小型化、高密度化が進み、上記の配線基板では配線密度が不足して、部品の搭載に問題が生じるようになってきている。
【0004】
このような背景により、近年、ビルドアップ多層配線板が採用されている。ビルドアップ多層配線板は、樹脂のみで構成される絶縁層と、導体とを積み重ねながら成形される。ビア形成方法としては、従来のドリル加工に代わって、レーザ法、プラズマ法、フォト法等多岐にわたり、小径のビアホールを自由に配置することで、高密度化を達成するものである。層間接続部としては、ブライドビア(Blind Via)やバリードビア(Buried Via:ビアを導電体で充填した構造)等があり、ビアの上にビアを形成するスタックドビアが可能な、バリードビアホールが特に注目されている。バリードビアホールとしては、ビアホールをメッキで充填する方法と、導電性ペースト等で充填する場合とに分けられる。一方、配線パターンを形成する方法として、銅箔をエッチングする方法(サブトラクティブ法)、電解銅メッキによる方法(アディティブ法)等があり、配線密度の高密度化に対応可能なアディティブ法が特に注目され始めている。
【0005】
特開平10−84186号公報では、「配線層のパターンに対応した位置に設けた孔に、導電体を埋め込んだ接着性絶縁体の表面に、離型性支持板の表面に形成された導電性配線パターンを転写して、前記接着性絶縁体の表面に配線層を形成すると同時に、バイア接続を行う。かかる構成により、極めて微細な配線ピッチを有するファインパターンを安価に、かつ容易に形成することができる。」と記載されている。この製造方法によると、ビア内を導電体(導電性ペースト)で充填する(バリードビア)ため、ビアの上にビアを形成するスタックドビアが可能なうえ、配線パターンを電解メッキなどで形成する(アディティブ法)ため、微細な配線パターンを形成することができ、高密度化はもちろんのこと配線設計も非常に簡易化することができる。しかしながら、この方法では、層間の電気的接続を導電性ペーストで行っているため、信頼性が十分ではない。また、微細なビアに導電性ペーストを埋め込む高度な技術や、離型性支持板の表面に形成された配線パターンと、接着性絶縁体に形成されたビアと、もう一方の配線パターンとを同時に位置合せ積層する高度な技術も必要となり、さらなる微細化に対応することが困難である。
【0006】
特開平11−251703号公報では、「導電性組成物によって充填されたビアを有する絶縁体層と、導電組成物の一方または両方の面の上に形成された導電性のバッファー層と、導電性のバッファー層上に形成された配線パターンとを備え、導電性のバッファー層は、導電性組成物、配線パターンのいずれか一方、または両方と合金または金属間化合物を形成している回路基板」が記載されいる。この方法は、導電性ペーストと配線パターンの接続信頼性向上を狙ったものである。しかしながら、この方法においても、金属間化合物を形成する導電性バッファー層、導電性組成物、配線パターンの表面が、十分に清浄化されていないと、導電性バッファー層が濡れ拡がることができず、金属接合が不十分になり、信頼性の高い電気的接続が得られない。
【0007】
特開平11−204939号公報では、「絶縁シートの少なくとも片面に配線パターンを有し、絶縁シートの表裏面を貫通して導電性のビアホールを有し、そのビアホールと電気的に接続された表裏面の任意の場所に、接続用電極を設けた回路基板どうしを、絶縁層を介して複数枚積層した構造の多層回路基板であって、前記複数の互いに隣接する回路基板どうしを結合する絶縁層を、100〜300℃の温度に加熱すると粘度が1000ポアズ以下に低下し、前記温度域に10分放置すると少なくとも70〜80%が硬化する、熱硬化性接着剤の硬化層で構成してなる多層回路基板」が記載されている。この多層回路基板によると、ビア内を導電体(電解メッキ銅)で充填する(バリードビア)ため、ビアの上にビアを形成するスタックドビアが可能で、層間接続部の高密度化を図ることができる。しかしながら、この方法においても、接続用電極として導電性接着剤を用いたり、接続用電極表面にAuやSn等を形成しAu−Sn合金などで接続を試みたりしているが、導電性接着剤では前述したように信頼性が低く、Au−Sn合金での接続では、Sn表面を清浄化していないため金属間の濡れ性が悪く、接合が十分に形成されない。
【0008】
実際に、「テープ状フィルムの一括積層方式による多層配線板の開発」、エレクトロニクス実装学会誌,vol.1,No.2(1998)の文献で示されているように、Au−Sn合金が全面にぬれ拡がらないため、Au−Snの間に熱硬化性接着剤を挟んだ部分的な接合となり、信頼性が十分ではない。ここで、熱硬化性接着剤の硬化層をエポキシ系接着剤で設けられているが、具体的には、エポキシ樹脂としてビスフェノールA型もしくはクレゾールノボラック型であり、硬化剤として、フェノールノボラック樹脂とあるが、その機能は層間接着のみであり、金属表面の酸化膜の除去や、還元といった金属表面の清浄化機能に関する記載はない。
【0009】
また、特開平11−204939号公報では、「接続用電極として、Sn−Pbはんだ等、Snを主成分とする合金を用いて300℃以下の温度で、電気的な接続を行う方法」が記載されているが、接合表面を清浄化しないと、半田接合することは不可能である。一方、配線パターンは、銅箔をエッチングにより形成するサブトラクティブ法であるため、さらなる配線パターンの微細化に対応することが困難である。
【0010】
特開平8−195560号公報では、「両面又は片面に導電体回路層を有する絶縁体層と導電体回路層を有しない絶縁体層とを所定数積み重ねた積層体とを、加圧・成形し、同時に所定の少なくとも上下二つの導電体回路層を電気的に接続させるプリント回路基板の製造方法において、絶縁体層をいずれもガラス繊維を含まないシート状の絶縁体樹脂層で形成し、導電体回路層の所定場所上に導電体回路層間の電気的接続用の導電体からなる突起(金属塊)を設けておき、積層体をプレス治具板を用いて、プレスを行うものであり、プレス圧力によって絶縁体樹脂層を突起が突き破り、対向する導電体回路層に当接・圧着させる製造方法」が記載されている。また、「さらに突起の先端部に、絶縁体樹脂層の樹脂硬化温度より高い溶融温度を有する半田層を設けておき熱および圧力で絶縁体樹脂層を突起で突き破り半田層を導電体回路層に接続させた後、この状態で温度を半田の溶融温度まで上昇し半田層を溶融させて突起を導電体回路層に接続させた後、冷却して半田層を固化させる製造方法」が記載されている。この製造方法によると、導電体からなる突起(金属塊)により層間接続を行うため、ビア(突起)の上にビア(突起)を形成するスタックドビアが可能となり、層間接続部の高密度化を図ることができる。また、絶縁体樹脂層にビアを形成しておく必要がないため、生産性が向上するという利点もある。しかしながら、上記の前者の方法では、電気的接続が物理的接触だけであり、信頼性が低いことが予想される。後者の方法では、突起先端の半田層と導電体回路層の表面が十分に清浄化、すなわち、表面酸化膜の除去や還元がされていないと、半田が濡れ拡がることができないため、半田接合することは不可能である。
【0011】
特開平9−23064号公報では、”従来の技術”として、「下層導体回路と上層導体回路との電気的接続をポスト(金属柱)により行なう構造のプリント回路基板を製造する場合、一般には以下に説明する手順がとられる。まず下層導体回路形成用の金属膜としての銅薄膜が、下層導体回路の形状にパターニングされる。ここでこの銅薄膜は、絶縁性基板上に形成されたものである場合や、また3層以上のプリント回路基板の2層目以上の場合なら層間絶縁膜上に形成されたものとなる。次にこの銅薄膜上に、後にポスト形成のためなされる電解めっき時に用いる給電膜が、無電解めっきにより形成される。次にこの給電膜上に、該給電膜のポスト形成予定部分以外の部分を覆うマスクが、形成される。次にポスト形成のための電解めっきが行なわれて目的のポストが形成される。次に上記マスクが除去され、その後、給電膜の、ポストで覆われていない部分が除去される。次にこの試料全面に層間絶縁膜形成用の樹脂が塗布され、さらに硬化される。硬化された樹脂はポスト表面が露出されるまで研磨され層間絶縁膜となる。この層間絶縁膜上に上層導体回路形成用の金属膜(これは、さらに多層にする場合は下層導体回路形成用の金属膜にも相当する。)が形成され、次いで、この金属膜が所望の形状にパターニングされて上層導体回路が得られる。」と記載されている。この製造方法によると、ポストにより層間接続を行うため、ビア(ポスト)の上にビア(ポスト)を形成するスタックドビアが可能となり、層間接続部の高密度化を図ることができる。また、層間接続部に導電性ペースト等が不要となるため、接続信頼性が高いことが予想される。しかしながら、配線パターン(導体回路)は、金属膜をエッチングすることにより形成するサブトラクティブ法であるため、さらなる配線パターンの微細化に対応することが困難である。また、硬化された樹脂を研磨してポスト表面を露出させるため、層間絶縁膜の厚みが各層によりばらつきやすく、近年注目されているインピーダンス整合に精度良く対応することが困難である。
【0012】
また、特開平9−23064号公報では、”課題を解決するための手段”として、「下層導体回路と上層導体回路との電気的接続をポストにより行なう構造のプリント回路基板を製造するに当たり、下層導体回路形成用の金属膜上に、該金属膜を下層導体回路の形状にパターニングする前に、ポストを形成する。そして、該ポストの形成が済んだ前記金属膜上に、前記金属膜の下層導体回路として残存させたい部分表面および該ポストを覆うためのマスクであって前記金属膜をエッチングするための手段に対し耐性を有する材料から成るマスクを形成し、その後、前記金属膜の前記マスクで覆われていない部分をエッチングして下層導体回路を形成する。」と記載されているが、これは”従来の技術”における「電解めっき時に用いる給電膜が、無電解めっきにより形成される」という課題を解決するための手段である。したがって、金属膜をエッチングすることにより配線パターン(導体回路)を形成するサブトラクティブ法であるため、さらなる配線パターンの微細化に対応できないといった課題や、硬化された樹脂を研磨してポスト表面を露出させるため、層間絶縁膜の厚みが各層によりばらつきやすいといった課題を解決するためのものではない。
【0013】
特開昭62−222696号公報では、「基板上に導体層と絶縁層とを交互に積層して多層配線基板の導体配線を形成する多層配線基板の製造方法において、前記導体配線を形成する面に所望の配線パターン形状と略同形状にパターニングされた下地金属層を形成する工程と、少なくとも前記下地金属層以外に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層をめっきレジストとして前記下地金属層上に無電解めっきを行って前記導体配線を形成する工程とからなる」と記載されている。この発明の最大の特徴は、無電解メッキにより配線パターンを形成するところにあり、これにより導体配線を均一な厚みで形成することができるだけでなく、アディティブ法であるため、微細な導体配線を形成することができる。しかしながら、無電解メッキによる導体配線形成では、導体配線を所望の厚みに形成するまでに時間を要するため、生産性の向上が図れないという重大な課題がある。さらに、下地金属層を所望の配線パターン形状と略同形状にパターニングするが、絶縁層と導体配線との間に隙間が形成されないようにするには下地金属層の寸法(幅)を配線パターン形状よりも大きくする必要があるため、隣接する導体配線のスペースを狭くすることができず、回路密度の向上に障害が生じるという重大な課題もある。
【0014】
一般に、半田接合のためには、半田表面と相対する電極の、金属表面の酸化物などの汚れを除去すると共に、半田接合時の金属表面の再酸化を防止して、半田の表面張力を低下させ、金属表面に溶融半田が濡れ易くする、半田付け用フラックスが使用される。このフラックスとしては、ロジンなどの熱可塑性樹脂系フラックスに、酸化膜を除去、還元する活性剤等を加えたフラックスが用いられている。しかしながら、このフラックスが残存していると、高温、多湿時に熱可塑性樹脂が溶融し、活性剤中の活性イオンも遊離するなど、電気絶縁性の低下やプリント配線の腐食などの問題が生じる。そのため現在は、半田接合後の残存フラックスを洗浄除去しなければならない。よって、前述の特開平8−195560号公報、特開平11−251703号公報、特開平11−204939号公報で記載された多層プリント基板、回路基板、多層回路基板の金属接合のために、この様な半田付け用のフラックスを用いても、確実に金属接合はできるが、絶縁信頼性を得ることができない。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、半導体チップを搭載する多層配線板における、配線パターン形成および層間接続のこのような現状の問題点に鑑み、微細な配線パターンを形成でき、また確実に層間接続でき、且つ信頼性の高い多層配線板を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、(1)最外層にある導体回路が、最外層にある絶縁層から一方の面を露出するように該絶縁層中に埋め込まれ、最外層にある絶縁層の表面と最外層にある導体回路の露出面が同一平面であるとともに、該導体回路の露出面とは反対側の面上に、該絶縁層を貫通する導体ポストが形成され、また、該導体回路の露出面とは反対面側に、金属清浄化作用を有する金属接合接着剤が形成されていることを特徴とする、多層配線板、(2)半導体チップを実装する側の最外層にある導体回路のうち、半導体チップ実装領域にある導体回路が、該半導体チップの外部接続端子と同じ配列を有するランドのみからなることを特徴とする、前記1記載の多層配線板、
(3)半田ボールを搭載する側の最外層にある導体回路のうち、半田ボール搭載領域にある導体回路が、半田ボールを搭載するためのランドのみからなることを特徴とする、前記1または前記2に記載の多層配線板、(4)該導体回路の露出面とは反対側の面上に、導体ポストおよび該導体ポストを覆う接合用金属材料層が、該絶縁層を貫通して形成されていることを特徴とする前記1〜前記3のいずれかに記載の多層配線板、(5)絶縁層から一方の面を露出するように該絶縁層中に埋め込まれた導体回路の、露出面と反対側の面上に、該絶縁層を貫通する導体ポストが形成されるとともに、該絶縁層の、該導体回路が露出している面とは反対側の表面、および、該導体ポストまたは該導体ポストを覆う接合用金属材料層の先端が、金属清浄化作用を有する金属接合接着剤で覆われていることを特徴とする多層配線板製造用配線基板、(6)該導体ポストの先端部分が、凸状になっていることを特徴とする、前記5記載の多層配線板製造用配線基板、(7)該導体ポストの先端部分が、該絶縁層から突出していることを特徴とする、前記5または前記6に記載の多層配線板製造用配線基板、(8)該導体ポストが接合用金属材料からなることを特徴とする、前記5〜前記7のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板、(9)絶縁層から一方の面を露出するように該絶縁層中に埋め込まれた導体回路の、露出面と反対側の面上に、導体ポストおよび該導体ポストを覆う接合用金属材料層が、該絶縁層を貫通して形成されている前記5〜前記8のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板、(10)該接合用金属材料層の先端部分が、凸状になっていることを特徴とする、前記9記載の多層配線板製造用配線基板、(11)該接合用金属材料層の先端部分が、該絶縁層から突出していることを特徴とする、前記9または前記10に記載の多層配線板製造用配線基板、(12)該導体回路が、銅を含んでなることを特徴とする、前記5〜前記11のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板、(13)該導体回路の露出面が、金、ニッケルまたは半田で覆われていることを特徴とする前記5〜前記12のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板、(14) 該導体ポストが、銅を含んでなることを特徴とする、前記5〜前記7、および前記9〜前記13のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板、(15)該接合用金属材料層が、半田からなることを特徴とする、前記8〜前記14のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板、(16)該金属接合接着剤が、少なくとも1つ以上のフェノール性水酸基を有する樹脂(A)と、その硬化剤として作用する樹脂(B)とを必須成分とすることを特徴とする、前記5〜前記15のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板、(17)フェノール性水酸基を有する樹脂(A)が、フェノールノボラック樹脂、アルキルフェノールノボラック樹脂、レゾール樹脂、クレゾールノボラック樹脂および、ポリビニルフェノール樹脂から選ばれる、少なくとも1種であることを特徴とする、前記16記載の多層配線板製造用配線基板、(18)フェノール性水酸基を有する樹脂(A)が、金属接合接着剤中に、20wt%以上80wt%以下含まれることを特徴とする、前記16または前記17に記載の多層配線板製造用配線基板、(19)該金属接合接着剤が、エポキシ樹脂(C)と、イミダゾール環を有し且つエポキシ樹脂(C)の硬化剤として作用する化合物(D)とを、必須成分とすることを特徴とする、前記5〜前記18のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板、(20)硬化剤として作用する化合物(D)が、金属接合接着剤中に、1wt%以上10wt%以下含まれることを特徴とする、前記19記載の多層配線板製造用配線基板、(21)該導体回路の露出面、および、該絶縁層の導体回路が露出している側の面に、金属板または金属箔が密着していることを特徴とする、前記5〜前記20のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板、(22)該金属板または金属箔が、銅または銅合金を含むんでなることを特徴とする、前記21記載の多層配線板製造用配線基板、(23)金属板または金属箔を電解めっき用リードとして、導体回路を電解めっきにより形成する工程と、該導体回路上に絶縁層を形成する工程、導体回路の一部が露出するように該絶縁層にビアを形成する工程と、金属板または金属箔を電解めっき用リードとして、導体ポストを電解めっきにより形成する工程と、該導体ポストの表面に接合用金属材料層を形成する工程と、該導体ポストまたは該接合用金属材料層の表面に金属清浄化作用を有する金属接合接着剤を形成する工程と、を含んでなることを特徴とする多層配線板製造用配線基板の製造方法、(24)該導体ポストが接合用金属材料からなることを特徴とする、前記23記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法、(25)該金属板または金属箔を電解めっき用リードとして、金属板または金属箔と導体回路との間に、電解めっきによりレジスト金属層を形成する工程を含んでなることを特徴とする、前記23または前記24に記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法、(26)該導体回路が、銅を含んでなることを特徴とする、前記23〜前記25のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法、(27)該導体ポストが、銅を含んでなることを特徴とする、前記23、前記25および前記26のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法、(28)該接合用金属材料が、半田からなることを特徴とする、前記24〜前記27のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法、(29)該レジスト金属層が、金、ニッケルまたは半田からなる群より選ばれる、少なくとも1種から構成されることを特徴とする、前記25〜前記28のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法、(30)該金属接合接着剤が、少なくとも1つ以上のフェノール性水酸基を有する樹脂(A)と、その硬化剤として作用する樹脂(B)とを必須成分とすることを特徴とする、前記23〜前記29のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法、(31)フェノール性水酸基を有する樹脂(A)が、フェノールノボラック樹脂、アルキルフェノールノボラック樹脂、レゾール樹脂、クレゾールノボラック樹脂および、ポリビニルフェノール樹脂から選ばれる、少なくとも1種であることを特徴とする、前記30記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法、(32)フェノール性水酸基を有する樹脂(A)が、金属接合接着剤中に、20wt%以上80wt%以下含まれることを特徴とする、前記30または前記31に記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法、(33)該金属接合接着剤が、エポキシ樹脂(C)と、イミダゾール環を有し且つエポキシ樹脂(C)の硬化剤として作用する化合物(D)とを、必須成分とすることを特徴とする、前記23〜前記32のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法、(34)硬化剤として作用する化合物(D)が、金属接合接着剤中に、1wt%以上10wt%以下含まれることを特徴とする、前記33記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法、(35) 該金属板または金属箔をエッチングにより除去する工程を含んでなることを特徴とする、前記23〜前記34のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法、(36)前記23〜前記34のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法により、得られることを特徴とする多層配線板製造用配線基板、(37)前記35記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法により、得られることを特徴とする多層配線板製造用配線基板、(38)金属板または金属箔を電解めっき用リードとして、導体回路と導体ポストを電解めっきにより形成する工程と、該金属板または金属箔をエッチングにより除去する工程とを含んでなる前記23に記載の多層配線板の製造方法、(39)金属板または金属箔を電解めっき用リードとして、導体回路を電解めっきにより形成する工程と、該導体回路上に絶縁層を形成する工程、導体回路の一部が露出するように該絶縁層にビアを形成する工程と、金属板または金属箔を電解めっき用リードとして、導体ポストを電解めっきにより形成する工程と、該金属板または金属箔をエッチングにより除去する工程とを含んでなる前記23に記載の多層配線板の製造方法、(40)前記5〜前記23、および前記37のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板を1枚以上位置合せして重ねた後、一括して加熱・加圧して、接合用金属材料層により層間接続を行うことを特徴とする、多層配線板の製造方法、(41)前記21、前記22または前記36に記載の多層配線板製造用配線基板を被接続層に位置合せして重ねる工程、加熱・加圧して、接合用金属材料層により、層間接続を行う工程、金属板または金属箔をエッチングにより除去する工程を、それぞれ1回以上行うことを特徴とする、多層配線板の製造方法、(42)前記21、前記22または前記36に記載の多層配線板製造用配線基板を被接続層に位置合せして仮圧着する工程、金属板または金属箔をエッチングにより除去する工程を、それぞれ1回以上行った後、一括して本圧着して、接合用金属材料層により、層間接続を行うことを特徴とする、多層配線板の製造方法、(43)前記5〜前記22、前記36および前記37のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板を用いて得られることを特徴とする、多層配線板、(44)前記38〜前記42のいずれかに記載の多層配線板の製造方法により得られることを特徴とする、多層配線板、(45)半導体チップを実装する側の最外層にある導体回路のうち、半導体チップ実装領域にある導体回路が、該半導体チップの外部接続端子と同じ配列を有するランドのみからなることを特徴とする、前記43または前記44に記載の多層配線板、(46)半田ボールを搭載する側の最外層にある導体回路のうち、半田ボール搭載領域にある導体回路が、半田ボールを搭載するためのランドのみからなることを特徴とする、前記43〜前記45のいずれかに記載の多層配線板、を提供するものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれによって何ら限定されるものではない。
【0018】
図9(a)は、本発明の実施形態である多層配線板の構造を示す断面図である。多層配線板940の最外層(上面および下面)の導体回路904a、904bが、最外層の絶縁層905a、905b中に埋め込まれており、かつ、最外層にある絶縁層の表面と最外層にある導体回路の露出面が同一平面となっている。本発明の実施形態である多層配線板の特徴については詳細に後述するため、まずは、本発明の多層配線板製造用配線基板の製造方法について詳細に説明する。
【0019】
図1は、本発明の第1の実施形態である多層配線板製造用配線基板の製造方法の一例を説明するための図で、図1(h)、(h’)、(i)、(i’)は、得られる多層配線板製造用配線基板の構造を示す断面図である。
【0020】
本発明の多層配線板製造用配線基板の製造方法としては、まず、金属板(または金属箔:以下、金属板と記載するが金属箔も含まれることにする)101上に、パターニングされためっきレジスト102を形成する(図1(a))。
【0021】
めっきレジスト102は、例えば、金属板101上に紫外線感光性のドライフィルムレジストをラミネートし、ネガフィルム等を用いて選択的に露光し、その後現像することにより形成することができる。また、液状レジストをカーテンコートやロールコータで塗布し、同様に露光・現像を行うことにより形成することもできる。
【0022】
金属板101の材質は、この製造方法に適するものであれば、どのようなものでも良いが、特に、使用される薬液に対して耐性を有するものであって、最終的にエッチングにより除去可能であることが必要である。そのような金属板101の材質としては、例えば、銅、銅合金、42合金、ニッケル等が挙げられる。特に、銅箔、銅板、銅合金板は、電解めっき品・圧延品を選択できるだけでなく、様々な厚みのものを容易に入手できるため、金属板101として使用するのに好ましい。
【0023】
次に、金属板101を電解めっき用リード(給電用電極)として、レジスト金属層103を電解めっきにより形成する(図1(b))。この電解めっきにより、金属板101上のめっきレジスト102が形成されていない部分に、レジスト金属層103が形成される。レジスト金属層103の材質は、この製造方法に適するものであればどのようなものでも良いが、特に、最終的に金属板101をエッチングにより除去する際に使用する薬液に対して耐性を有することが必要である。レジスト金属層103の材質としては、例えば、ニッケル、金、錫、銀、半田、パラジウム等が挙げられる。なお、レジスト金属層103を形成する目的は、金属板101をエッチングする際に使用する薬液により、図1(c)に示す導体回路104がエッチングされるのを防ぐことである。例えば、金属板101の材質が銅(銅箔、銅板または銅合金板)で、導体回路104の材質が銅の場合には、レジスト金属層103の材質として、金を選択するのが最も好ましい。レジスト金属層103の材質を金にすることで、金属板101をエッチングする際に用いるほとんどのエッチング液(一般的には、塩化第二鉄溶液、塩化第二銅溶液)に耐性を有するだけでなく、詳細には後述するが、層間接合時の半田濡れ性を確保しやすくなるという利点がある。また、レジスト金属層103の材質として、ニッケル、錫または半田を選択する方法もあるが、通常の酸系のエッチング液では溶解するため、アルカリ系のエッチング液(塩化アンモニウム溶液)を使用する必要があるという欠点があるものの、金と比べて低コストであるという利点もある。
【0024】
一方で、金属板101をエッチングする際に使用する薬液に対して、図1(c)に示す導体回路104が耐性を有している場合は、このレジスト金属103は不要である。また、レジスト金属層103は導体回路104と同一のパターンである必要はなく、金属板101上にめっきレジスト102を形成する前に、金属板101の全面にレジスト金属層103を形成しても良い。その場合は、金属板101をエッチングにより除去した後、導体回路104がエッチングされない薬液を用いて、レジスト金属層103をエッチングする必要がある。
【0025】
次に、金属板101を電解めっき用リード(給電用電極)として、導体回路104を電解めっきにより形成する(図1(c))。この電解めっきにより、金属板101上のめっきレジスト102が形成されていない部分に、導体回路104が形成される。導体回路104の材質としては、この製造方法に適するものであればどのようなものでも良いが、例えば、銅、ニッケル、金、錫、銀、パラジウム等が挙げられる。特に、導体回路104の材質を銅にすることで、低抵抗で安定した導体回路104が得られる。
【0026】
次に、めっきレジスト102を除去し(図1(d))、続いて、形成した導体回路104上に絶縁層105を形成する(図1(e))。絶縁層105を構成する樹脂は、この製造方法に適するものであればどのようなものでも使用できる。また、絶縁層105の形成方法は、使用する樹脂に応じて適した方法で良く、樹脂ワニスを印刷、カーテンコート、バーコート等の方法で直接塗布したり、ドライフィルムタイプの樹脂を真空ラミネート、真空プレス等の方法で積層する方法が挙げられる。特に、ドライフィルムタイプの樹脂は取扱が容易であるだけでなく、生産性に優れるという利点がある。一方で、市販されている樹脂付銅箔(例えば、ビルドアップ多層配線板用)は入手が容易であり、真空ラミネート・真空プレスにより導体回路104の凹凸を埋め込みながら成形し、最後に銅箔をエッチングすれば、絶縁層105の表面が導体回路104の凹凸に影響されることなく、非常に平坦に形成することができる。また、絶縁層105の表面には銅箔表面の微細な粗化形状が転写されるため、図1(i)に示す接着剤層109との密着性を確保することができるという利点もある。
【0027】
絶縁層105に用いる樹脂には、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でも使用できる。熱可塑性樹脂としては、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエステルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルフィド、ポリキノリン、ポリノルボルネン、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾイミダゾールなどが使用できる。熱硬化性樹脂としては、エポキシ、フェノール、ビスマレイミド、ビスマレイミド・トリアジン、トリアゾール、ポリシアヌレート、ポリイソシアヌレート、ベンゾシクロブテン、などが使用できる。上記の樹脂は単独で使用してもよく、複数を混合して使用しても良い。
【0028】
次に、形成した絶縁層105にビア106を形成する(図1(f))。ビア106の形成方法は、この製造方法に適する方法であればどのような方法でも良く、レーザ、プラズマによるドライエッチング、ケミカルエッチング等が挙げられる。また、絶縁層105を感光性樹脂とした場合には、絶縁層105を選択的に感光し、現像することでビア106を形成することもできる。レーザによる開口では、絶縁層105が感光性・非感光性に関係なく、微細なビア106を容易に形成することができるので、有利である。レーザとしては、エキシマレーザ、UVレーザ、炭酸ガスレーザなどが使用できる。
【0029】
次に、金属板101を電解めっき用リード(給電用電極)として、導体ポスト107を電解めっきにより形成する(図1(g))。この電解めっきにより、絶縁層105のビア106が形成されている部分に、導体ポスト107が形成される。電解めっきにより導体ポスト107を形成する場合には、めっき電流密度や、めっき浴への添加剤を選択することによって、導体ポスト107の先端形状を平坦な形状から凸状まで自由に制御することができる。導体ポスト107の材質としては、この製造方法に適するものであればどのようなものでも良く、例えば、銅、ニッケル、金、錫、銀、パラジウム等が挙げられる。特に、銅を用いることで、低抵抗で安定した導体ポスト107が得られる。
【0030】
次に、導体ポスト107の先端表面に、接合用金属材料層108を形成する(図1(h))。接合用金属材料層108の形成方法としては、無電解めっきにより形成する方法、金属板101を電解めっき用リード(給電用電極)として電解めっきにより形成する方法、接合用金属材料108を含有するペーストを印刷する方法が挙げられる。印刷による方法では、印刷用マスクを導体ポスト107に対して精度良く位置合せする必要があるが、無電解めっきや電解めっきによる方法では、導体ポスト107の表面以外に接合用金属材料108が形成されることがないため、導体ポスト107の微細化・高密度化にも対応しやすい。特に、電解めっきによる方法では、無電解めっきによる方法よりも、めっき可能な金属が多種多様であり、また薬液の管理も容易であるため、非常に好適である。
【0031】
接合用金属材料層108の材質としては、図5(a)に示す被接続層520の被接合部530と金属接合可能な金属であればどのようなものでもよく、例えば、半田が挙げられる。半田の中でも、SnやIn、もしくはSn、Ag、Cu、Zn、Bi、Pd、Sb、Pb、In、Auの少なくとも二種からなる半田を使用することが好ましい。より好ましくは、環境に優しいPbフリー半田である。
【0032】
接合用金属材料層108の先端形状としては、凸状であるものが好ましい。接合用金属材料層108の先端を凸状にすることによって、図5(a)に示す被接続層520と熱圧着する際に、接合用金属材料層108と被接合部530の間に存在する接着剤層109が容易に排除されるので、接合用金属材料層108と被接合部530の間に接着剤残り無く、金属接合することができる。
【0033】
次に、接合用金属材料層108の先端表面と絶縁層105を覆うように、接着剤層109を形成する(図1(i))。接着剤層109の形成は、使用する樹脂に応じて適した方法で良く、樹脂ワニスを印刷、カーテンコート、バーコート等の方法で直接塗布したり、ドライフィルムタイプの樹脂を真空ラミネート、真空プレス等の方法で積層する方法が挙げられる。接着剤層109に用いる樹脂としては、エポキシ、フェノール、ポリイミド、ポリアミドイミドなど、耐熱性と絶縁性が良好な樹脂を用いることができる。さらには、接着剤層109が、金属接合接着剤層、すなわち、表面清浄化機能を有しているものが好ましい。金属接合接着剤の機能は、詳細には後述の通りであるが、金属の表面清浄化機能と接着機能の2機能である。前者は半田接合を実現するために必要な機能であり、後者は多層配線板製造用配線基板同士、または、多層配線板製造用配線基板と被接続層520とを接着するために必要な機能であり、両者とも欠く事はできない。
【0034】
これまでに、詳細に説明した図1(a)〜図1(i)に示す工程により、本発明の金属板と一方の面を接して絶縁層中に埋め込まれた導体回路を有する多層配線板製造用配線基板111を得ることができる。なお、図1(h)で得られたものも、多層配線板製造用配線基板110として使用することができる。さらには、図1(h’)、(i’)に示すように、多層配線板製造用配線基板110、111の金属板101をエッチングで除去することにより、本発明の絶縁層から一方の面を露出するように絶縁層中に埋め込まれた導体回路を有する多層配線板製造用配線基板112、113を得ることができる。なお、「導体ポストおよび該導体ポストを覆う接合用金属材料層が、該絶縁層を貫通して形成されている」とは、導体ポストと接合用金属材料層からなる複層構造が絶縁層を貫通している状態を示すものである。
【0035】
本発明に用いる金属接合接着剤は、表面清浄化機能を有し、且つ絶縁信頼性の高い接着剤であることが好ましい。表面清浄化機能としては、例えば、接合用金属材料層表面や被接続金属表面に存在する酸化膜の除去機能や、酸化膜の還元機能である。この金属接合接着剤の表面清浄化機能により、接合用金属材料層と接続するための表面との濡れ性が十分に高まる。そのため、金属接合接着剤は、金属表面を清浄化するために、接合用金属材料層と接続するための表面とに、必ず、接触している必要がある。両表面を清浄化することで、接合用金属材料層が、被接合表面に対して濡れ拡がろうとする力が働き、その接合用金属材料層の濡れ拡がりの力により、金属接合部における金属接合接着剤が排除される。これより、金属接合接着剤を用いた金属接合には、樹脂残りが発生しにくく、且つその電気的接続信頼性は高いものとなる。
【0036】
本発明に用いる第1の好ましい金属接合接着剤は、少なくとも1つ以上のフェノール性水酸基を有する樹脂(A)と、その硬化剤として作用する樹脂(B)とを必須成分としており、フェノール性水酸基を有する樹脂(A)の、フェノール性水酸基は、その表面清浄化機能により、接合用金属材料層および金属表面の酸化物などの汚れの除去あるいは、酸化物を還元し、金属接合のフラックスとして作用する。更に、その硬化剤として作用する樹脂(B)により、良好な硬化物を得ることができるため、金属接合後の洗浄除去が必要なく、高温、多湿雰囲気でも電気絶縁性を保持し、接合強度、信頼性の高い金属接合を可能とする。
【0037】
本発明において第1の好ましい金属接合接着剤に用いる、少なくとも1つ以上のフェノール性水酸基を有する樹脂(A)としては、フェノールノボラック樹脂、アルキルフェノールノボラック樹脂、レゾール樹脂、クレゾールノボラック樹脂および、ポリビニルフェノール樹脂から選ばれるのが好ましく、これらの1種以上を用いることができる。
【0038】
本発明において第1の好ましい金属接着剤に用いる、フェノール性水酸基を有する樹脂(A)の、硬化剤として作用する樹脂(B)としては、エポキシ樹脂やイソシアネート樹脂などが用いられる。具体的にはいずれも、ビスフェノール系、フェノールノボラック系、アルキルフェノールノボラック系、ビフェノール系、ナフトール系やレソルシノール系などのフェノールベースのものや、脂肪族、環状脂肪族や不飽和脂肪族などの骨格をベースとして変性されたエポキシ化合物やイソシアネート化合物が挙げられる。
【0039】
本発明において第1の好ましい金属接合接着剤に用いる、フェノール性水酸基を有する樹脂(A)は、接着剤中に、20wt%以上80wt%以下で含まれることが好ましい。更に好ましい上限値は、60wt%である。20wt%未満であると、金属表面を清浄化する作用が低下し、金属接合できなくなる恐れがある。また、80wt%より多いと、十分な硬化物が得られなくなる恐れがあり、その場合、接合強度と信頼性が低下する。一方、硬化剤として作用する樹脂(B)は、接着剤中に、20wt%以上80wt%以下で含まれることが好ましい。また、金属接合接着剤に用いる樹脂に、着色料や、硬化触媒、無機充填材、各種のカップリング剤、溶媒などを添加しても良い。
【0040】
本発明に用いる第2の好ましい金属接合接着剤は、エポキシ樹脂(C)と、イミダゾール環を有し且つエポキシ樹脂(C)の硬化剤として作用する化合物(D)とを、必須成分としており、化合物(D)のイミダゾール環は、三級アミンの不対電子に起因する表面清浄化機能により、接合用金属材料層および金属表面の酸化物などの汚れの除去あるいは、酸化膜を還元し、金属接合のフラックスとして作用する。更に、イミダゾール環は、エポキシ樹脂(C)をアニオン重合する際の硬化剤としても作用するため、良好な硬化物を得ることができ、半田接合後の洗浄除去が必要なく、高温、多湿雰囲気でも電気絶縁性を保持し、接合強度、信頼性の高い金属接合を可能とする。
【0041】
本発明において第2の好ましい金属接合接着剤に用いる化合物(D)の添加量は、1wt%以上10wt%以下であることが好ましい。より好ましい上限値としては5wt%である。化合物(D)の添加量が前記下限値未満では表面清浄化機能が弱くなるか、また、エポキシ樹脂(C)を充分に硬化させることができなくなる恐れがある。また、化合物(D)の添加量が前記上限値より多い場合は、硬化反応が急激に進行し、金属接合時における金属接合接着剤層の流動性が低下し、金属接合を阻害する恐れがある。さらに、得られる硬化物が脆くなり、十分な強度の金属接合部が得られなくない場合がある。
【0042】
本発明において第2の好ましい金属接合接着剤で、化合物(D)と組合わせて用いるエポキシ樹脂(C)としては、ビスフェノール系、フェノールノボラック系、アルキルフェノールノボラック系、ビフェノール系、ナフトール系やレソルシノール系などの、フェノールベースのエポキシ樹脂や、脂肪族、環状脂肪族や不飽和脂肪族などの骨格をベースとして変性されたエポキシ化合物が挙げられる。
【0043】
本発明において第2の好ましい金属接合接着剤で用いるイミダゾール環を有し且つエポキシ樹脂(C)の硬化剤として作用する化合物(D)としては、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、ビス(2−エチル−4−メチル−イミダゾール)、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4、5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、あるいはトリアジン付加型イミダゾール等が挙げられる。また、これらをエポキシアダクト化したものや、マイクロカプセル化したものも使用できる。これらは単独で使用しても2種類以上を併用しても良い。
【0044】
本発明において第2の好ましい金属接合接着剤に用いるエポキシ樹脂(C)の配合量は、金属接合接着剤全体の30〜99wt%が好ましい。30wt%未満であると、十分な硬化物が得られなくなる恐れがある。エポキシ樹脂(C)とその硬化剤として作用する化合物(D)以外の成分としては、金属接合接着剤に用いる樹脂に、シアネート樹脂、アクリル酸樹脂、メタクリル酸樹脂、マレイミド樹脂等の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を配合しても良い。また、金属接合接着剤に用いる樹脂に、着色料や、硬化触媒、無機充填材、各種のカップリング剤、溶媒などを添加しても良い。
【0045】
金属接合接着剤の調製方法は、例えば、固形のフェノール性水酸基を有する樹脂(A)と固形の硬化剤として作用する樹脂(B)を溶媒に溶解して調製する方法、固形のフェノール性水酸基を有する樹脂(A)を液状の硬化剤として作用する樹脂(B)に溶解して調製する方法、固形の硬化剤として作用する樹脂(B)を液状のフェノール性水酸基を有する樹脂(A)に溶解して調製する方法、固形のエポキシ樹脂(C)を溶媒に溶解した溶液に、イミダゾール環を有し且つエポキシ樹脂(C)の硬化剤として作用する化合物(D)を分散もしくは溶解する方法、液状のエポキシ樹脂(C)にイミダゾール環を有し且つエポキシ樹脂(C)の硬化剤として作用する化合物(D)を分散もしくは溶解する方法等が挙げられる。使用する溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、トルエン、メシチレン、キシレン、ヘキサン、イソブタノール、n−ブタノール、1−メトキシ,2−プロパノールアセテート、ブチルセルソルブ、エチルセルソルブ、メチルセルソルブ、セルソルブアセテート、乳酸エチル、酢酸エチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、ジエチレングリコール、安息香酸−n−ブチル、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、γ−ブチルラクトン、アニソール等が挙げられる。好ましくは、沸点が200℃以下の溶媒である。
【0046】
続いて、図1に示す多層配線板製造用配線基板110〜113の使用方法を、図5により詳細に説明する。図5(a)〜(c)に示す工程は、図1(i)により得られる多層配線板製造用配線基板111の使用方法を説明するための図であり、図5(c)は得られる多層配線板の構造を示す断面図である。ただし、容易に説明するため、2層構造の断面図を記載している。
【0047】
まず、多層配線板製造用配線基板111と被接続層520を位置合わせする(図5(a))。位置合わせは、多層配線板製造用配線基板111および被接続層520に予め形成されている位置決めマークを、画像認識装置により読み取り位置合わせする方法、位置合わせ用のピン等で位置合わせする方法等を用いることができる。
【0048】
次に、多層配線板製造用配線基板111と被接続層520とを積層する(図5(b))。積層方法としては、例えば、真空プレスを用いて、接着剤層109を排除しながら、接合用金属材料層108により、導体ポスト107と被接合部530が金属接合するまで加熱・加圧し、更に、接着剤層109を硬化させて、多層配線板製造用配線基板111と被接続層520とを接着することができる。接着剤層109が金属接合接着剤であり、接合用金属材料層108が半田である場合には、既に詳述の通り、信頼性の高い層間接続部を得ることができる。
【0049】
次に、金属板101をエッチングにより除去する(図5(c))。金属板101と導体回路104との間にレジスト金属層103が形成されており、そのレジスト金属層103は、金属板101をエッチングにより除去する際に使用する薬液に対して耐性を有しているため、金属板101をエッチングしてもレジスト金属層103がエッチングされることがなく、結果的に導体回路104がエッチングされることはない。金属板101の材質が銅、レジスト金属の材質がニッケル、錫または半田の場合、市販のアンモニア系エッチング液を使用することができる。金属板101の材質が銅、レジスト金属層103の材質が金の場合、塩化第二鉄溶液、塩化第二銅溶液を含め、ほとんどのエッチング液を使用することができる。
【0050】
なお、レジスト金属層103は除去しても、除去しなくても、どちらでも構わない。例えば、レジスト金属層103が金の場合にはエッチングにより除去することが困難であるだけでなく、金表面は酸化しにくいため接合用金属材料層108との接合が比較的に容易に行われる利点があることから、除去せずに残しておくことが好ましい。一方、レジスト金属層103がニッケル、錫または半田の場合には、導体回路104の露出面全体に形成されていることが性能上問題になるようであれば、除去することが好ましい。なお、市販の半田・ニッケル剥離剤(例えば、三菱ガス化学製・Pewtax)を用いれば、ニッケル、錫または半田を容易に除去することができる。
【0051】
続いて、図5(a’)〜(c’)、(a'')〜(b'')、(a''')〜(b''')について説明するが、基本的な方法は図5(a)〜(c)と同様であるため、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【0052】
まず、図5(a’)〜(c’)が図5(a)〜(c)と異なるのは、多層配線板製造用配線基板111(接着剤層109が形成済みの構造)の代わりに、多層配線板製造用配線基板110(接着剤層109が未形成の構造)を使用する点である。すなわち、図5(a)〜(c)では、接着剤層109が絶縁層105および接合用金属材料層108の表面を覆うように形成されていたのに対して、図5(a’)〜(c’)では、被接続層521の表面に接着剤層509aが形成されている点が異なっている。積層方法は同様であるため、基本的には同じ構造のものを得ることができる。
【0053】
次に、図5(a'')〜(b'')が図5(a)〜(c)と異なるのは、多層配線板製造用配線基板111(金属板101が有る構造)の代わりに、多層配線板製造用配線基板113(金属板101が無い構造)を使用する点である。すなわち、金属板101を積層後にエッチングするか、予めエッチングしておくか、の違いである。積層方法は同様であるため、基本的には同じ構造のものを得ることができる。
【0054】
次に、図5(a''')〜(b''')が図5(a)〜(c)と異なるのは、多層配線板製造用配線基板111(金属板101が有り、接着剤層109が形成済みの構造)の代わりに、多層配線板製造用配線基板112(金属板101が無く、接着剤層109が未形成の構造)を使用する点である。したがって、図5(a’)〜(c’)と図5(a'')〜(b'')の組み合わせであるため、基本的に同じ構造のものを得ることができるのは明らかである。
【0055】
図2は、本発明の第2の実施形態である多層配線板製造用配線基板の製造方法の一例を説明するための図で、図2(h)、(h’)、(i)、(i’)は、得られる多層配線板製造用配線基板の構造を示す断面図である。
【0056】
本発明の第2の実施形態である多層配線板製造用配線基板の製造方法の一例は、基本的に第1の実施形態と異なる点は無いが、得られる多層配線板製造用配線板の構造が若干異なっている。すなわち、第1の実施形態では、導体ポスト107が絶縁層105から突出していたの対して、第2の実施形態では、導体ポスト207が絶縁層205から突出しない構造になっている。第2の実施形態の特徴については、第1〜第4の実施形態とを比較して、詳細に後述する。
【0057】
続いて、図2に示す多層配線板製造用配線基板210〜213の使用方法を、図6により詳細に説明する。図6(a)〜(c)に示す工程は、図2(i)により得られる多層配線板製造用配線基板211の使用方法を説明するための図であり、図6(c)は得られる多層配線板の構造を示す断面図である。ただし、容易に説明するため、2層構造の断面図を記載している。また、図6(a’)〜(c’)、(a'')〜(b'')、(a''')〜(b''')は、それぞれ、図2(h)、(i’)、(h’)により得られる多層配線板製造用配線基板210、213、212の使用方法を説明するための図であり、それぞれ、図6(c’)、(b'')、(b''')は得られる多層配線板の構造を示す断面図である。
【0058】
本発明の第2の実施形態である多層配線板製造用配線基板の使用方法の一例は、基本的に第1の実施形態と異なる点は無い。ただし、使用する多層配線板製造用配線板の構造が若干異なっているため、当然、得られる多層配線板の構造が若干異なっている。
【0059】
図3は、本発明の第3の実施形態である多層配線板製造用配線基板の製造方法の一例を説明するための図で、図3(g)、(g’)、(h)、(h’)は、得られる多層配線板製造用配線基板の構造を示す断面図である。
【0060】
本発明の第3の実施形態である多層配線板製造用配線基板の製造方法の一例が、第1の実施形態と異なるのは、第1の実施形態では、導体ポスト107の先端表面に接合用金属材料層108が形成されていたのに対して、第3の実施形態では、導体ポスト307表面に接合用金属材料層が形成されていない構造になっている点である。第3の実施形態の特徴については、第1〜第4の実施形態とを比較して、詳細に後述する。
【0061】
続いて、図3に示す多層配線板製造用配線基板310〜313の使用方法を、図7により詳細に説明する。図7(a)〜(c)に示す工程は、図3(h)により得られる多層配線板製造用配線基板311の使用方法を説明するための図であり、図7(c)は得られる多層配線板の構造を示す断面図である。ただし、容易に説明するため、2層構造の断面図を記載している。また、図7(a’)〜(c’)、(a'')〜(b'')、(a''')〜(b''')は、それぞれ、図3(g)、(h’)、(g’)により得られる多層配線板製造用配線基板310、313、312の使用方法を説明するための図であり、それぞれ、図7(c’)、(b'')、(b''')は得られる多層配線板の構造を示す断面図である。
【0062】
本発明の第3の実施形態である多層配線板製造用配線基板の使用方法の一例が、第1の実施形態と異なるのは、導体ポスト307表面に接合用金属材料層が形成されていない構造であるため、被接続層720の被接合部730表面に接合用金属材料層708aを形成する点である。すなわち、導体ポスト307と被接合部730を信頼性高く接続することが目的であるため、導体ポストの先端表面または被接合部の表面のどちらに接合用金属材料層を形成しても構わないということである。
【0063】
図4は、本発明の第4の実施形態である多層配線板製造用配線基板の製造方法の一例を説明するための図で、図4(g)、(g’)、(h)、(h’)は、得られる多層配線板製造用配線基板の構造を示す断面図である。
【0064】
本発明の第4の実施形態である多層配線板製造用配線基板の製造方法の一例が、第1の実施形態と異なるのは、第1の実施形態では、導体ポスト107の先端表面に接合用金属材料層108が形成されていたのに対して、第4の実施形態では、導体ポスト407自体が接合用金属材料層からなる点である。第4の実施形態の特徴については、第1〜第4の実施形態とを比較して、詳細に後述する。
【0065】
続いて、図4に示す多層配線板製造用配線基板410〜413の使用方法を、図8により詳細に説明する。図8(a)〜(c)に示す工程は、図4(h)により得られる多層配線板製造用配線基板411の使用方法を説明するための図であり、図8(c)は得られる多層配線板の構造を示す断面図である。ただし、容易に説明するため、2層構造の断面図を記載している。また、図8(a’)〜(c’)、(a'')〜(b'')、(a''')〜(b''')は、それぞれ、図8(g)、(h’)、(g’)により得られる多層配線板製造用配線基板410、413、412の使用方法を説明するための図であり、それぞれ、図8(c’)、(b'')、(b''')は得られる多層配線板の構造を示す断面図である。
【0066】
本発明の第4の実施形態である多層配線板製造用配線基板の使用方法の一例は、基本的に第1の実施形態と異なる点は無い。ただし、使用する多層配線板製造用配線板の構造が異なっている(導体ポスト407自体が接合用金属材料からなる)ため、当然、得られる多層配線板の構造が異なっている。
【0067】
以上、多層配線板製造用配線基板110〜113、210〜213、310〜313、410〜413の構造および製造方法の一例について説明した。それぞれの多層配線板製造用配線基板が異なるのは、(1)導体ポストおよび接合用金属材料層の構造、(2)金属板の有無、(3)接着剤層の有無、の3点である。以下、それらの特徴について詳細に説明する。
【0068】
(1)導体ポストおよび接合用金属材料層の構造については、▲1▼接合用金属材料層の形成箇所、▲2▼接合用金属材料層の厚み(量)にそれぞれ特徴がある。▲1▼については、導体ポストの先端表面に形成する場合と、被接合部の表面に形成する場合の2種類がある。接合用金属材料を形成する目的は、導体ポストと被接合部を金属接合させることであり、基本的にはどちらに形成しても構わない。すなわち、製造工程上好ましい方を選択すれば良い。また、層間接続部の構造は下記の通り若干異なるため、構造上(接合信頼性を考慮して)好ましい方があればそれを選択しても良い。すなわち、導体ポストの先端表面に形成する場合には、導体ポストの先端表面以外に接合用金属材料層が形成されないため、当然、接合後についても導体ポストの先端部分にのみ接合用金属材料層が存在するのに対して、被接合部の表面に形成する場合には、その形成方法にもよるが、被接合部の表面全体に形成されるため、接合後についても導体ポストの先端部分のみに接合用金属材料層が存在するわけではなく、被接合部の表面全体に存在する。
【0069】
▲2▼については、多層配線板製造用配線基板または被接続層に接合用金属材料層が必ず含まれるため、基本的には、製造工程、構造(接合信頼性)などを考慮して選定すれば良い。それぞれの特徴を説明すると、下記のようになる。図1の多層配線板製造用配線基板については、導体ポスト107の材質を銅にすることで、層間接続抵抗を最も小さくすることができるという利点がある。一般的に、銅の体積抵抗率は、接合用金属材料(半田)の体積抵抗率よりも低いため、層間接続部の内、銅が占める割合を増やすことで、層間接続抵抗を下げることができる。また、導体ポスト107自体が絶縁層105表面より突出しているため、加熱加圧して多層配線板を製造した際にも、接着剤層109の接着剤が全て外に流れ出てしまうことなく、少なくとも、導体ポスト107が絶縁層105表面から突出している高さ分だけの接着剤層109が残ることになり、接着剤層109の接着力を確実に確保できるという利点がある。
【0070】
図2の多層配線板製造用配線基板については、導体ポスト207が絶縁層205表面から突出していないため、接合用金属材料層208の厚みを厚くしても、接合用金属材料層208を上から見た場合の直径がそれほど大きくならないという利点がある。多層配線板製造用配線基板と被接続層を位置合わせする際に要求される位置合わせ精度は、±(被接合部の直径−接合用金属材料層の直径)/2となるため、接合用金属材料層の直径を小さくすることで、位置合わせ精度に余裕を持たせられるだけでなく、十分余裕がある場合には、被接合部の直径を小さくすることができ、被接続層の配線密度を高密度化することができる。
【0071】
図3の多層配線板製造用配線基板については、被接合部の表面に接合用金属材料層を形成するため、接合用金属材料層の厚みは自由に選定することができる。また、位置合わせ精度が±(被接合部の直径−導体ポストの直径)/2となるため、接合用金属材料層の厚みを自由に選定しても、要求される位置合わせ精度が厳しくなることは無い。
【0072】
図4の多層配線板製造用配線基板については、導体ポスト407自体が接合用金属材料からなるため、製造工程を1工程短縮することができるという利点がある。また、位置合わせ精度が±(被接合部の直径−導体ポストの直径)/2となるため、導体ポストの直径小さくすることで、位置合わせ精度に余裕を持たせられるだけでなく、十分余裕がある場合には、被接合部の直径を小さくすることができ、被接続層の配線密度を高密度化することができる。
【0073】
(2)金属板の有無については、▲1▼ハンドリング性(寸法安定性含む)、▲2▼積層工程にそれぞれ特徴がある。▲1▼については、金属板が有ることで多層配線板製造用配線基板の製造工程中に折れたりしわになったりしにくく、ハンドリングに優れるという最大の利点がある。また、寸法挙動の安定した金属板があるため、寸法安定性が期待できる。一方、金属板が無い場合には、多層配線板製造用配線基板が導体回路、絶縁層および接着剤層のみで構成されるため、そのままではハンドリングに期待はできないが、次のような対策によって充分対応可能となる。対策の例としては、金属板をエッチングして除去する際に金属板フレーム(枠)を残すようにエッチングする方法、真空吸着冶具を用いてハンドリングする方法などが挙げられる。また、寸法挙動の安定した金属板が無いため、絶縁層・接着剤層の寸法挙動が支配的となるが、寸法挙動の詳細な把握による寸法補正や、絶縁層・接着剤層の低膨張率化により、最終的に適正な寸法を達成することができる。
【0074】
▲2▼については、詳細には後述するが、金属板が有ることで逐次積層方式または逐次仮圧着・一括本圧着方式が前提となるため、寸法安定性に優れるという利点がある。一方、金属板が無い場合には、一括積層方式が適用可能となるため、生産性の向上が見込めるという利点がある。特に、多層配線板の層数が増えれば増えるほど、その効果が大きくなる。
【0075】
(3)接着剤層の有無については、多層配線板製造用配線基板の表面(絶縁層と導体ポストまたは接合用金属材料層の表面)に形成するか、被接続層の表面に形成するかの違いであり、当然、接着剤層は必須である。多層配線板製造用配線基板の表面に形成する場合には、搬送などのハンドリング中に接触などによって、導体ポストまたは接合用金属材料の先端表面が損傷することを防止することができるという利点がある。一方、被接続層の表面に形成する場合には、前乾燥において、絶縁層と接着剤層の両方を効率よく乾燥することができるだけでなく、絶縁層と接着剤層の乾燥条件を異なる条件に設定することもできるという利点がある。
【0076】
続いて、本発明の多層配線板製造用配線基板を使用した多層配線板の製造方法について詳細に説明する。本発明の多層配線板の製造方法は、基本的に下記の3方式がある。
方式▲1▼:一括積層方式
方式▲2▼:逐次積層方式
方式▲3▼:逐次仮圧着・一括本圧着方式
以下、方式▲1▼〜▲3▼について、図面を用いて詳細に説明する。
【0077】
方式▲1▼:一括積層方式について、図9により詳細に説明する。図9(a)〜(b)に示す工程は、図1(i’)により得られる多層配線板製造用配線基板113を使用した多層配線板の製造方法を説明するための図であり、図9(b)は得られる多層配線板の構造を示す断面図である。
【0078】
まず、図1に示す工程により得られる多層配線板製造用配線基板113a〜113dと被接続層920とを位置合わせする(図9(a))。位置合わせは、多層配線板製造用配線基板113a〜113dおよび被接続層920に予め形成されている位置決めマークを、画像認識装置により読み取り位置合わせする方法、位置合わせ用のピン等で位置合わせする方法等を用いることができる。なお、図9(a)では、被接続層920として、多層配線板940にリジッド性を持たせるために用いるFR−4等のコア基板を使用する例を示している。
【0079】
最後に、多層配線板製造用配線基板113a〜113dおよび被接続層920を一括して加熱・加圧して、全層の接合用金属材料を一括して溶融させて層間接続を行い、多層配線板940を得る(図9(b))。加熱・加圧する方法としては、例えば真空プレスを用いて、接合用金属材料108が接着剤層109を排除して、被接合部930と導体ポスト107とを接合用金属材料108により金属接合するまで加熱・加圧し、さらに接着剤層109を硬化させて、多層配線板製造用配線基板113a〜113dと被接続層920とを接着する方法が挙げられる。なお、最高加熱温度は、接合用金属材料層108の融点以上であることが必須である。
【0080】
以上の工程により、各層の導体回路と導体ポストとを接合用金属材料層にて金属接合し、各層間を接着剤層にて接着した多層配線板を製造することができる。
【0081】
一括積層方式を使用するには、金属板の無い多層配線板製造用配線基板を使用する必要がある。すなわち、金属板の有る多層配線板製造用配線基板を用いると、その上に積層される多層配線板製造用配線基板との層間接続が実現できないのは当然である。ただし、最終的に多層配線板の最外層を形成することになる多層配線板製造用配線基板として、金属板の有るものを用いることは当然構わない。最後に最外層に残る金属板をエッチングして除去すれば、多層配線板を得ることができるからである。この場合、積層工程において、最外層に金属板が存在するため、最外層の導体回路が損傷するということを回避することができるという利点がある。
【0082】
一括積層方式の最大の特徴は、積層工程が1回だけであるため、トータルの積層時間が非常に短く、生産性に優れるということである。特に、多層配線板の層数が増えれば増えるほど、その効果が大きくなる。また、良品と判定された多層配線板製造用配線基板のみを使用することにより、積層後に得られる多層配線板の歩留まりを向上させることができる。
【0083】
方式▲2▼:逐次積層方式について、図10および図11により詳細に説明する。図10(a)〜(c)、図11(d)〜(f)に示す工程は、図1(i)により得られる多層配線板製造用配線基板111を使用した多層配線板の製造方法を説明するための図であり、図10(f)は得られる多層配線板の構造を示す断面図である。
【0084】
まず、図1に示す工程により得られる多層配線板製造用配線基板111a、111bと被接続層1020とを位置合わせする(図10(a))。位置合わせは、多層配線板製造用配線基板111a、111bおよび被接続層1020に予め形成されている位置決めマークを、画像認識装置により読み取り位置合わせする方法、位置合わせ用のピン等で位置合わせする方法等を用いることができる。なお、図10(a)では、被接続層1020として、多層配線板1040にリジッド性を持たせるために用いるFR−4等のコア基板を使用する例を示している。
【0085】
続いて、多層配線板製造用配線基板111a、111bおよび被接続層1020を加熱・加圧して、各層の接合用金属材料を溶融させて層間接続を行う(図10(b))。加熱・加圧する方法としては、例えば真空プレスを用いて、導体ポスト107が接着剤層109を排除して、被接合部1030と接合用金属材料層108により接合するまで加熱・加圧し、さらに接着剤層109を硬化させて、多層配線板製造用配線基板111a、111bと被接続層1020とを接着する方法が挙げられる。なお、最高加熱温度は、接合用金属材料108の融点以上であることが必須である。
【0086】
次に、金属板101をエッチングにより除去する(図10(c))。金属板101のエッチング方法については、既に詳細に説明してあるので省略する。最後に、図10(c)で得られたものを、被接続層1021として、図10(a)〜(c)と同様な工程を繰り返して行うことにより多層配線板1040を得ることができる(図11(d)〜(f))。
【0087】
以上の工程により、各層の導体回路と導体ポストとを接合用金属材料にて金属接合し、各層間を接着剤層にて接着した多層配線板を製造することができる。
【0088】
逐次積層方式を使用するには、金属板の有る多層配線板製造用配線基板を使用するのが得策である。当然、金属板の無い多層配線板製造用配線基板を使用することもできるが、その場合は一括積層方式を使用する方が得策である。
【0089】
逐次積層方式の最大の特徴は、金属板の有る多層配線板製造用配線基板を使用するため、製造工程中に折れたりしわになったりしにくく、ハンドリングに優れるということと、寸法挙動の安定した金属板があるため、寸法安定性が期待できるということである。
【0090】
方式▲3▼:逐次仮圧着・一括本圧着方式について、図11により詳細に説明する。図12(a)〜(c)、図13(d)〜(f)、および図14(g)に示す工程は、図1(i)により得られる多層配線板製造用配線基板111を使用した多層配線板の製造方法を説明するための図であり、図14(g)は得られる多層配線板の構造を示す断面図である。
【0091】
まず、図1に示す工程により得られる多層配線板製造用配線基板111a、111bと被接続層1120とを位置合わせする(図12(a))。位置合わせは、多層配線板製造用配線基板111a、111bおよび被接続層1120に予め形成されている位置決めマークを、画像認識装置により読み取り位置合わせする方法、位置合わせ用のピン等で位置合わせする方法等を用いることができる。なお、図12(a)では、被接続層1120として、多層配線板1140にリジッド性を持たせるために用いるFR−4等のコア基板を使用する例を示している。
【0092】
続いて、多層配線板製造用配線基板111a、111bおよび被接続層1120を加熱・加圧して、仮圧着する(図12(b))。加熱・加圧する方法としては、例えば真空プレスを用いる方法が挙げられる。仮圧着工程では、接着剤層109が溶融する温度以上で、かつ、接合用金属材料108が溶融しない温度で加圧する。
【0093】
次に、金属板101をエッチングにより除去する(図12(c))。金属板101のエッチング方法については、既に詳細に説明してあるので省略する。続いて、図12(c)で得られたものを、被接続層1121として、図12(a)〜(c)と同様な工程を繰り返して行うことにより、被接続層1120に複数枚(図13(f)では4枚)の多層配線板製造用配線基板111a〜111d(金属板101はエッチングにより除去されている)が仮圧着されたものを得ることができる(図13(d)〜(f))。
【0094】
最後に、図13(f)により得られたものを、一括して本圧着し、全層の接合用金属材料層を一括して溶融させて層間接続を行い、多層配線板1140を得る(図14(g))。加熱・加圧する方法としては、例えば真空プレスを用いて、接合用金属材料層108が接着剤層109を排除して、被接合部1130と導体ポスト107とを接合用金属材料層108により接合するまで加熱・加圧し、さらに接着剤層109を硬化させて、多層配線板製造用配線基板111a〜111d(金属板101はエッチングにより除去されている)と被接続層1120とを接着する方法が挙げられる。なお、最高加熱温度は、接合用金属材料層108の融点以上であることが必須である。
【0095】
以上の工程により、各層の導体回路と導体ポストとを接合用金属材料にて金属接合し、各層間を接着剤層にて接着した多層配線板を製造することができる。
【0096】
逐次仮圧着・一括本圧着方式を使用するには、金属板の有る多層配線板製造用配線基板を使用するのが得策である。当然、金属板の無い多層配線板製造用配線基板を使用することもできるが、その場合は一括積層方式を使用する方が得策である。
【0097】
逐次仮圧着・一括本圧着方式の最大の特徴は、金属板の有る多層配線板製造用配線基板を使用するため、製造工程中に折れたりしわになったりしにくく、ハンドリングに優れるということと、寸法挙動の安定した金属板があるため、寸法安定性が期待できるということである。また、本圧着工程が1回だけであるため、接合用金属材料の融点以上の高い温度にさらされるのが1回であるだけであり、繰り返しの高温加熱による絶縁層・接着剤層の劣化は生じない。
【0098】
以上、多層配線板の製造方法の一例について、図9〜図14を用いて詳細に説明した。ただし、本発明の多層配線板製造用配線基板は、図1〜図4で詳細に説明したように、多種多様であるため、当然、本発明の一括積層方式、逐次積層方式、逐次仮圧着・一括本圧着方式により得られる多層配線板の構造は多種多様である。図9〜図14に示す多層配線板の製造方法においては、基本的に図1〜図4に示す多層配線板製造用配線基板を使用することができ、同様な多層配線板を得ることができる。なお、図1〜図4に示す多層配線板製造用配線基板には、それぞれ特徴が有るため、得られる多層配線板の構造や特徴を考慮して、多層配線板製造用配線基板の種類を選定すれば良い。
【0099】
続いて、本発明の実施形態である多層配線板について、従来の多層配線板と比較して詳細に説明する。図15(b)は、従来の多層配線板の構造を示す断面図である。ただし、従来の多層配線板といっても、多層配線板の最外層の部分にソルダーレジスト1290、1291を形成していることが従来の技術であって、多層配線板の層間接続技術は本発明による多層配線板の製造方法によるものである。すなわち、本発明の多層配線板の特徴を説明するために必要な部分のみに、従来の技術を用いた図面となっている。なお、説明を容易にするため、多層配線板の上面に半導体チップが実装され、下面に半田ボールが搭載された構造を記載している。
【0100】
まず、従来の多層配線板1240bについて詳細に説明する。多層配線板1240bの上面(半導体チップ1250bを実装する側の最外層)には、半導体チップ1250bが半田バンプ1253bを介して実装されており、半田バンプ1253bの周辺には、半導体チップ1250bの実装信頼性を確保するために、アンダーフィル1252bが充填されている。また、上面にある導体回路は、半田バンプ1253bと接続するためのランド1254bと水平方向に信号を伝達するための配線1256からなり、半田バンプ1253bがランド1254b以外の導体回路、すなわち、配線1256と接続するのを防止するためのソルダーレジスト1290が形成されている。そのため、ソルダーレジスト1290の開口部は、ランド1254bと同じ配列、すなわち、半導体チップ1250bの外部接続端子1251bと同じ配列となっている。
【0101】
一方、下面(半田ボール1260bを搭載する側の最外層)には、多層配線板1240bをマザーボードに実装するための半田ボール1260bが搭載されている。また、下面にある導体回路は、半田ボール1260bと接続するためのランド1255bと水平方向に信号を伝達するための配線1257からなり、半田ボール1260bがランド1255b以外の導体回路、すなわち、配線1257と接続するのを防止するためのソルダーレジスト1291が形成されている。そのため、ソルダーレジスト1291の開口部は、ランド1255bと同じ配列となっている。
【0102】
上述の通り、従来の多層配線板の最外層にはソルダーレジスト1290、1291を形成する必要があるため、その分工程が増えることになり、コストアップとなる。また、ソルダーレジスト1290、1291の開口部は、ランド1254b、1255bに対して、位置ずれなく形成する必要があり、位置ずれが発生した場合には、ランド1254b、1255bの周辺にある配線1256、1257と、半田バンプ1253b、半田ボール1260bとが接続されて不良となってしまう。特に、上面のランド1254bは、年々、狭ピッチ化しているため、許容される位置ずれが小さくなり、ソルダーレジスト1290の形成歩留まりの低下が懸念される。さらには、導体回路が絶縁層中に埋め込まれていないため、ソルダーレジスト1290は、最外層にあるランド1254bや配線1256の凹凸の影響を受けて平坦にならず、アンダーフィル1252bの充填不良が生じる場合がある。当然、アンダーフィル1252bの充填不良は、半導体チップ1250bの実装信頼性を低下させるという問題点がある。
【0103】
次に、本発明による多層配線板1240aについて、図15(a)を用いて詳細に説明する。多層配線板1240aの上面(半導体チップ1250aを実装する側の最外層)には、半導体チップ1250aが半田バンプ1253aを介して実装されており、半田バンプ1253aの周辺には、半導体チップ1250aの実装信頼性を確保するために、アンダーフィル1252aが充填されている。また、上面にある導体回路は、半田バンプ1253aと接続するためのランド1254aのみからなり、従来の多層配線板で用いられているようなソルダーレジストは不要である。当然、上面にある導体回路、すなわち、ランド1254aは、半導体チップ1250aの外部接続端子1251aと同じ配列となっている。
【0104】
一方、下面(半田ボール1260aを搭載する側の最外層)には、多層配線板1240aをマザーボードに実装するための半田ボール1260aが搭載されている。また、下面にある導体回路は、半田ボール1260aと接続するためのランド1255aのみからなり、従来の多層配線板で用いられているようなソルダーレジストは不要である。
【0105】
上述の通り、本発明の多層配線板においては、ソルダーレジストが不要であるだけでなく、半田バンプ1253aと接続するためのランド1254aのみからなるため、その他の配線と接続して不良が発生することは無い。さらに、導体回路が絶縁層中に埋め込まれているため、最外層の絶縁層表面は平坦となり、平坦でないことによるアンダーフィル1252aの充填不良は発生しない。
【0106】
なお、本発明の多層配線板において、半導体チップ1250aを実装する側の最外層にある導体回路のうち、半導体チップ実装領域1280aにある導体回路については、上述の通り、半導体チップ1250aの外部接続端子1251aと同じ配列を有するランドのみからなる必要があるが、半導体チップ実装領域1280a以外の領域にある導体回路については、この限りではない。なぜなら、半導体チップ実装領域1280a以外に配線があっても、よほどのチップ実装ずれが無い限り、半田バンプ1253aとその配線とが接続してしまうことは無いからである。そのような実装ずれが発生する場合には、本来接続すべき半田バンプ1253aとランド1254bとが位置ずれにより接続しないため、当然、実装不良となる。言い換えれば、半導体チップ実装領域1280aとは、本来接続すべき半田バンプ1253aとランド1254bとがぎりぎり接続するような、許容位置ずれ量を考慮した領域と考えれば良い。
【0107】
また、半田ボール1260aを搭載する側の最外層にある導体回路のうち、半田ボール搭載領域1281aにある導体回路については、半田ボール1260aを搭載するためのランドのみからなる必要があるが、半田ボール搭載領域1281a以外の領域にある導体回路については、この限りではない。ここでいう、半田ボール搭載領域1281aとは、半田ボール1260aをランド1255aに搭載する際に、半田ボール1260aがランド1255aにぎりぎり搭載できるような、許容位置ずれ量を考慮した領域と考えれば良い。すなわち、半田ボール1260aがランド1255aに搭載できないような位置ずれが発生した場合は、半田ボール1260aと配線とが接続して不良となることが問題ではなく、そもそも半田ボール搭載不良が発生していること自体が問題である。
【0108】
【実施例】
以下、実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれによって何ら限定されるものではない。
【0109】
まず、本発明の多層配線板の製造方法によって製造された多層配線板の有用性を確認するため、接着剤処方の影響を確認すべく、下記に示す実施例1〜13の接着剤ワニスを用いて、多層配線板▲1▼を製造し、温度サイクル試験、金属接合部断面観察および絶縁抵抗試験を行った。これにより、実施例および比較例の評価結果は、まとめて表1に示した。多層配線板▲1▼の製造方法としては、逐次積層方式を採用した。ただし、以下の説明において、フェノール性水酸基を有する樹脂(A)、その硬化剤として作用する樹脂(B)を、それぞれ、樹脂(A)、樹脂(B)と記載し、エポキシ樹脂(C)、イミダゾール環を有し且つエポキシ樹脂(C)の硬化剤として作用する化合物(D)を、それぞれ、樹脂(C)、化合物(D)と記載することにする。
【0110】
[実施例1]
樹脂(A)として、m,p−クレゾールノボラック樹脂(日本化薬(株)製PAS−1、OH当量120)100gと、樹脂(B)として、ビスフェノールF型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製RE−404S、エポキシ当量165)140gを、シクロヘキサノン60gに溶解し、硬化触媒としてトリフェニルフォスフィン(北興化学工業(株)製)0.2gを添加し、接着剤ワニスを製造した。
【0111】
まず、多層配線板製造用配線基板▲1▼の製造方法について詳細に説明する。
【0112】
<多層配線板製造用配線基板▲1▼の製造>
表面を粗化処理した150ミクロン厚の圧延銅板(金属板101・古川電気工業製、EFTEC−64T)に、ドライフィルムレジスト(旭化成製、AQ−2058)をロールラミネートし、所定のネガフィルムを用いて露光・現像し、導体回路(導体回路104)の形成に必要なめっきレジスト(めっきレジスト102)を形成した。次に、圧延銅板を電解めっき用リードとして、金(レジスト金属層103)を電解めっきにより形成し、さらに電解銅めっきすることにより導体回路を形成した。導体回路は、線幅/線間/厚み=40μm/40μm/10μmとした。次に、樹脂付銅箔(住友ベークライト製、APL)を真空ラミネートにより導体回路の凹凸を埋め込みながら成形し、表面の銅箔を全面エッチングして、25μm厚の絶縁層(絶縁層105)を形成した。
【0113】
次に、45μm径のビア(ビア106)を、UV−YAGレーザにより形成しし、ビア内部および周辺の加工残渣を、超音波を併用したウエットデスミア処理によって洗浄除去した。続いて、圧延銅板を電解めっき用リードとして、電解銅めっきすることによりビアを銅で充填し、銅ポスト(導体ポスト107)を形成した。この時、ビアを充填した銅ポストの先端が凸状になるように、めっき電流密度を4A/dm2にコントロールしてめっきを行った。また、凸状の先端部分が絶縁層の表面から5μm突出するまでめっきを行った。次に、圧延銅板を電解めっき用リードとして、銅ポスト上にSn−Pb共晶半田(接合用金属材料108)を電解めっきにより厚み5μmとなるよう形成した。銅ポストの先端部分が凸状になっているため、Sn−Pb共晶半田表面も凸状になっている。次に、バーコートにより、上記で得た接着剤ワニスを、絶縁層の表面、すなわちSn−Pb共晶半田が形成された面に塗布後、80℃で20分乾燥し、10μm厚の接着剤層(接着剤層109)を形成した。これまでの工程により、多層配線板製造用配線基板▲1▼(多層配線板製造用配線基板111)を得た。
【0114】
続いて、上記の多層配線板製造用配線基板▲1▼を用いた、多層配線板▲1▼の製造方法(逐次積層方式)について詳細に説明する。
【0115】
<多層配線板▲1▼の製造>
コア基板として、12ミクロン厚の銅箔が形成されたFR−5相当のガラスエポキシ樹脂銅張積層板(住友ベークライト製、ELC−4781)を用い、銅箔をエッチングして導体回路およびパッド(被接合部1030)を形成し、コア基板(被接続層1020)を得た。次に、上記の工程により得られた多層配線板製造用配線基板▲1▼と、コア基板に予め形成されている位置決めマークを、画像認識装置により読み取り、両者を位置合わせして重ね合わせて、真空プレスにより、1MPaの圧力で、250℃まで45分で昇温した後、250℃で30分間加圧加熱し、その後、55分で常温まで冷却して、銅ポストとパッドを銅ポスト表面に形成したSn−Pb共晶半田によって金属接合するとともに、層間を接着剤層によって接着した。次に、塩化第二銅溶液を用いて銅板をエッチングにより除去した。続いて、上記の工程(位置合わせ、積層、エッチング)を再度行い、コア基板の片面に多層配線板製造用配線基板▲1▼が2層積層された多層配線板▲1▼を得た。
【0116】
得られた多層配線板▲1▼は、温度サイクル試験用に480個の層間接続部が直列につながるように回路設計されている。また、絶縁抵抗試験用に線幅/線間=40μm/40μmのくし形導体回路も形成されている。
【0117】
[実施例2]
実施例1の接着剤ワニスにおいて、m,p−クレゾールノボラック樹脂100gに代えて、ビスフェノールA型ノボラック樹脂(大日本インキ化学工業(株)製LF4781、OH当量120)100gを用いた以外は、実施例1と同様にして、多層配線板製造用配線基板▲1▼および多層配線板▲1▼を製造した。
【0118】
[実施例3]
実施例1の接着剤ワニスにおいて、m,p−クレゾールノボラック樹脂100gに代えて、ポリビニルフェノール樹脂(丸善石油化学(株)製マルカリンカ−M、OH当量120)100gを用いた以外は、実施例1と同様にして、多層配線板製造用配線基板▲1▼および多層配線板▲1▼を製造した。
【0119】
[実施例4]
樹脂(A)として、フェノールノボラック樹脂(住友デュレズ(株)製PR−51470、OH当量105)100gと、樹脂(B)として、ジアリルビスフェノールA型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製RE−810NM、エポキシ当量220)210gを、シクロヘキサノン80gに溶解し、硬化触媒として2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール(四国化成工業(株)製2PHZ−PW)0.3gを添加し、接着剤ワニスを製造した。
実施例1において用いた接着剤ワニスに代えて、上記で得た接着剤ワニスを用いた以外は、実施例1と同様にして、多層配線板製造用配線基板▲1▼および多層配線板▲1▼を製造した。
【0120】
[実施例5]
樹脂(C)として、ビスフェノールF型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製RE−404S、エポキシ当量165)30gおよびクレゾールノボラックエポキシ樹脂(EOCN−1020−65、日本化薬(株)製、エポキシ当量200)70gを、シクロヘキサノン60gに溶解し、化合物(D)として、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール(四国化成工業(株)製2P4MHZ−PW、融点192℃〜197℃)を1.5g添加し、接着剤ワニスを製造した。
実施例1において用いた接着剤ワニスに代えて、上記で得た接着剤ワニスを用いた以外は、実施例1と同様にして、多層配線板製造用配線基板▲1▼および多層配線板▲1▼を製造した。
【0121】
[実施例6]
実施例5の接着剤ワニスにおいて、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール1.5gに代えて、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール3gを用いた以外は、実施例5と同様にして、多層配線板製造用配線基板▲1▼および多層配線板▲1▼を製造した。
【0122】
[実施例7]
実施例5の接着剤ワニスにおいて、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール1.5gに代えて、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール5gを用いた以外は、実施例5と同様にして、多層配線板製造用配線基板▲1▼および多層配線板▲1▼を製造した。
【0123】
[実施例8]
樹脂(A)として、m,p−クレゾールノボラック樹脂(日本化薬(株)製PAS−1、OH当量120)100gと、樹脂(B)として、ビスフェノールF型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製RE−404S、エポキシ当量165)140gを、シクロヘキサノン60gに溶解し、接着剤ワニスを製造した。
実施例1において用いた接着剤ワニスに代えて、上記で得た接着剤ワニスを用いた以外は、実施例1と同様にして、多層配線板製造用配線基板▲1▼および多層配線板▲1▼を製造した。
【0124】
[実施例9]
樹脂(A)として、フェノールノボラック樹脂(住友デュレズ(株)製PR−HF−3、OH当量106)106gと、樹脂(B)として、ジアリルビスフェノールA型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製RE−810NM、エポキシ当量220)35gおよびジシクロペンタジエン型ノボラックエポキシ樹脂(日本化薬(株)製XD−1000L、エポキシ当量250)210gを、メチルエチルケトン100gに溶解し、接着剤ワニスを製造した。
実施例1において用いた接着剤ワニスに代えて、上記で得た接着剤ワニスを用いた以外は、実施例1と同様にして、多層配線板製造用配線基板▲1▼および多層配線板▲1▼を製造した。
【0125】
[実施例10]
樹脂(A)として、フェノールノボラック樹脂(住友デュレズ(株)製PR−53647、OH当量106)106gと、樹脂(B)として、ジアリルビスフェノールA型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製RE−810NM、エポキシ当量220)35gおよびジシクロペンタジエン型ノボラックエポキシ樹脂(日本化薬(株)製XD−1000L、エポキシ当量250)210gを、メチルエチルケトン100gに溶解し、接着剤ワニスを製造した。
実施例1において用いた接着剤ワニスに代えて、上記で得た接着剤ワニスを用いた以外は、実施例1と同様にして、多層配線板製造用配線基板▲1▼および多層配線板▲1▼を製造した。
【0126】
[実施例11]
樹脂(A)として、ビスフェノールA型ノボラック樹脂(住友デュレズ(株)製LF4871、OH当量120)120gと、樹脂(B)として、ジアリルビスフェノールA型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製RE−810NM、エポキシ当量220)35gおよびジシクロペンタジエン型ノボラックエポキシ樹脂(日本化薬(株)製XD−1000L、エポキシ当量250)210gを、メチルエチルケトン100gに溶解し、接着剤ワニスを製造した。
実施例1において用いた接着剤ワニスに代えて、上記で得た接着剤ワニスを用いた以外は、実施例1と同様にして、多層配線板製造用配線基板▲1▼および多層配線板▲1▼を製造した。
【0127】
[実施例12]
実施例10の接着剤ワニスにおいて、フェノールノボラック樹脂(住友デュレズ(株)製PR−53647、OH当量106)106gに代えて、フェノールノボラック樹脂(住友デュレズ(株)製PR−53647、OH当量106)62gを用いた以外は、実施例10と同様にして、多層配線板製造用配線基板▲1▼および多層配線板▲1▼を製造した。
【0128】
[実施例13]
実施例10の接着剤ワニスにおいて、フェノールノボラック樹脂(住友デュレズ(株)製PR−53647、OH当量106)106gに代えて、フェノールノボラック樹脂(住友デュレズ(株)製PR−53647、OH当量106)200gを用いた以外は、実施例10と同様にして、多層配線板製造用配線基板▲1▼および多層配線板▲1▼を製造した。
【0129】
以下、評価方法・評価結果について詳細に説明する。
【0130】
1.温度サイクル試験
上記で得られた多層配線板▲1▼の初期導通を確認後、−55℃で30分、150℃で30分を1サイクルとする温度サイクル試験を実施した。投入した10個の多層配線板の、温度サイクル試験1000サイクル後の断線不良数の結果をまとめて表1に示した。
【0131】
2.金属接合部断面観察
上記で得られたの多層配線板▲1▼の金属接合部の断面を電子顕微鏡(SEM)により観察し、金属接合状態を評価した。その結果をまとめて表1に示した。
【0132】
3.絶縁抵抗試験
上記で得られた多層配線板▲1▼の初期絶縁抵抗を測定した後、85℃/85%RHの雰囲気中で、直流電圧5.5Vを印加し、1000時間経過後の絶縁抵抗を測定した。測定時の印加電圧は100Vで1分とし、初期絶縁抵抗および処理後絶縁抵抗をまとめて表1にした。
【0133】
【表1】
【0134】
表1に示した評価結果から分かるように、本発明の多層配線板および本発明の多層配線板の製造方法により製造された多層配線板は、確実に金属接合でき、温度サイクル試験では、断線不良の発生はなく、絶縁抵抗試験でも絶縁抵抗が低下しなかった。
【0135】
続いて、本発明の多層配線板の製造方法によって製造された多層配線板の有用性を確認するため、多層配線板構造の影響を確認すべく、それぞれ構造が異なる多層配線板製造用配線基板▲2▼(211)、▲3▼(311)、▲4▼(411)を準備して、多層配線板▲2▼、▲3▼、▲4▼を製造し、温度サイクル試験および金属接合部断面観察を行った。多層配線板▲2▼、▲3▼、▲4▼の製造方法としては、逐次積層方式を採用した。また、接着剤ワニスとしては、実施例10のものを用いた。
【0136】
[実施例14]
上記の多層配線板製造用配線基板▲1▼の製造方法と同様な工程により、多層配線板製造用配線基板▲2▼(多層配線板製造用配線基板211)を得たため、異なる部分についてのみ説明する。まず、銅ポストの先端表面が絶縁層表面から5μm内側に入るよう(突出しないよう)、めっき時間を調整した。また、Sn−Pb共晶半田の厚みが15μmとなるよう、めっき時間を調整した。なお、接着剤ワニスは、実施例10のものを用いた。
続いて、上記の多層配線板製造用配線基板▲2▼を用いて、逐次積層方式により多層配線板▲2▼を製造した。製造方法は多層配線板▲1▼とまったく同じであるため、説明を省略する。
【0137】
[実施例15]
上記の多層配線板製造用配線基板▲1▼の製造方法と同様な工程により、多層配線板製造用配線基板▲3▼(多層配線板製造用配線基板311)を得たため、異なる部分についてのみ説明する。まず、レジスト金属を、厚みが5μmのSn−Pb共晶半田で形成した。また、銅ポストの先端表面には、Sn−Pb共晶半田を形成しなかった。なお、接着剤ワニスは、実施例10のものを用いた。
続いて、上記の多層配線板製造用配線基板▲3▼を用いて、逐次積層方式により多層配線板▲3▼を製造した。製造方法は多層配線板▲1▼とまったく同じであるため、説明を省略する。
【0138】
[実施例16]
上記の多層配線板製造用配線基板▲1▼の製造方法と同様な工程により、多層配線板製造用配線基板▲4▼(多層配線板製造用配線基板411)を得たため、異なる部分についてのみ説明する。まず、銅ポストの代わりに、Sn−Pb共晶半田でビアを充填し、絶縁層表面から10μm突出するように、半田ポストを形成した。なお、接着剤ワニスは、実施例10のものを用いた。
続いて、上記の多層配線板製造用配線基板▲4▼を用いて、逐次積層方式により多層配線板▲4▼を製造した。製造方法は多層配線板▲1▼とまったく同じであるため、説明を省略する。
【0139】
多層配線板▲2▼〜▲4▼に対して、上記と同じ条件にて温度サイクル試験を行ったところ、断線不良の発生はなかった。また、金属接合部断面観察を行ったところ、良好な金属接合部が得られていることが分かった。このことから、本発明の多層配線板構造は、いずれも有用であるといえる。
【0140】
続いて、本発明の多層配線板の製造方法によって製造された多層配線板の有用性を確認するため、多層配線板製造方法(積層方式)の影響を確認すべく、それぞれ積層方式が異なる多層配線板製造用配線基板▲5▼(113)、▲6▼(111)を準備して、多層配線板▲5▼、▲6▼を製造し、温度サイクル試験および金属接合部断面観察を行った。多層配線板▲5▼には一括積層方式、多層配線板▲6▼には逐次仮圧着・一括本圧着方式を採用した。逐次積層方式については、既に詳細に説明しているため、ここでは省略する。また、接着剤ワニスとしては、実施例10のものを用いた。
【0141】
[実施例17]
上記の多層配線板製造用配線基板▲1▼の内、実施例10の接着剤ワニスを用いたものに対して、塩化第二銅溶液を用いて銅板をエッチングにより除去し、多層配線板製造用配線基板▲5▼(多層配線板製造用配線基板113)を得た。
【0142】
続いて、上記の多層配線板製造用配線基板▲5▼を用いて、一括積層方式により多層配線板▲5▼を製造した。コア基板としては、多層配線板▲1▼に用いたコア基板と同じものを用いたため、説明を省略する。上記の工程により得られた多層配線板製造用配線基板▲5▼を2層分と、コア基板に予め形成されている位置決めマークを、画像認識装置により読み取り、それぞれを位置合わせして重ね合わせて、真空プレスで一括積層した。真空プレスの条件は多層配線板▲1▼の場合と同じである。これにより、コア基板の片面に多層配線板製造用配線基板▲5▼が2層積層された多層配線板▲5▼を得た。
【0143】
[実施例18]
上記の多層配線板製造用配線基板▲1▼の内、実施例10の接着剤ワニスを用いたものを、多層配線板製造用配線基板▲6▼(多層配線板製造用配線基板111)とした。
【0144】
続いて、上記の多層配線板製造用配線基板▲5▼を用いて、一括積層方式により多層配線板▲5▼を製造した。また、上記の多層配線板製造用配線基板▲6▼を用いて、逐次仮圧着・一括本圧着方式により多層配線板▲6▼を製造した。コア基板としては、多層配線板▲1▼に用いたコア基板と同じものを用いたため、説明を省略する。上記の多層配線板製造用配線基板▲6▼と、コア基板に予め形成されている位置決めマークを、画像認識装置により読み取り、それぞれを位置合わせして重ね合わせて、真空プレスにより、0.5MPaの圧力で、100℃まで15分で昇温した後、20分で常温まで冷却して、層間を接着剤層によって仮圧着した。次に、塩化第二銅溶液を用いて銅板をエッチングにより除去した。続いて、上記の工程(位置合わせ、仮圧着、エッチング)を再度行った後、最後に真空プレスにより本圧着した。真空プレスの条件は多層配線板▲1▼の場合と同じである。これにより、コア基板の片面に多層配線板製造用配線基板▲6▼が2層積層された多層配線板▲6▼を得た。
【0145】
多層配線板▲5▼、▲6▼に対して、上記と同じ条件にて温度サイクル試験を行ったところ、断線不良の発生はなかった。また、金属接合部断面観察を行ったところ、良好な金属接合部が得られていることが分かった。このことから、本発明の多層配線板の製造方法は、いずれも有用であるといえる。
【0146】
以上、接着剤層の処方、多層配線板製造用配線基板の構造、多層配線板の製造方法についての実施例を詳細に説明した。本発明の多層配線板製造用基板を用いて製造された多層配線板は、確実に金属接合でき、温度サイクル試験では、断線不良の発生はなく、金属接合部の接合状態も良好であり、また、絶縁抵抗試験でも絶縁抵抗が低下しなかった。以上の結果より、本発明の多層配線板製造用配線基板、多層配線板およびそれらの製造方法の効果が明白である。
【0147】
【発明の効果】
本発明は、金属表面の表面清浄化機能を有しており、且つ絶縁信頼性の高い金属接合接着剤を用いることで、確実に層間接続でき、且つ信頼性の高い多層配線板と、その製造方法、さらには、多層配線板製造用配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態である多層配線板製造用配線基板の製造方法の一例を説明するための断面図である。
【図2】本発明の第2の実施形態である多層配線板製造用配線基板の製造方法の一例を説明するための断面図である。
【図3】本発明の第3の実施形態である多層配線板製造用配線基板の製造方法の一例を説明するための断面図である。
【図4】本発明の第4の実施形態である多層配線板製造用配線基板の製造方法の一例を説明するための断面図である。
【図5】本発明の第1の実施形態である多層配線板製造用配線基板の使用方法(多層配線板の製造方法)の一例を説明するための断面図である。
【図6】本発明の第2の実施形態である多層配線板製造用配線基板の使用方法(多層配線板の製造方法)の一例を説明するための断面図である。
【図7】本発明の第3の実施形態である多層配線板製造用配線基板の使用方法(多層配線板の製造方法)の一例を説明するための断面図である。
【図8】本発明の第4の実施形態である多層配線板製造用配線基板の使用方法(多層配線板の製造方法)の一例を説明するための断面図である。
【図9】本発明の第1の実施形態である多層配線板製造用配線基板を用いた場合の、多層配線板の製造方法(一括積層方式)の一例を説明するための断面図である。
【図10】本発明の第1の実施形態である多層配線板製造用配線基板を用いた場合の、多層配線板の製造方法(逐次積層方式)の一例を説明するための断面図である。
【図11】本発明の第1の実施形態である多層配線板製造用配線基板を用いた場合の、多層配線板の製造方法(逐次積層方式)の一例を説明するための断面図(図10の続き)である。
【図12】本発明の第1の実施形態である多層配線板製造用配線基板を用いた場合の、多層配線板の製造方法(逐次仮圧着・一括本圧着方式)の一例を説明するための断面図である。
【図13】本発明の第1の実施形態である多層配線板製造用配線基板を用いた場合の、多層配線板の製造方法(逐次仮圧着・一括本圧着方式)の一例を説明するための断面図(図12の続き)である。
【図14】本発明の第1の実施形態である多層配線板製造用配線基板を用いた場合の、多層配線板の製造方法(逐次仮圧着・一括本圧着方式)の一例を説明するための断面図(図13の続き)である。
【図15】本発明の実施形態である多層配線板の構造の一例を説明するための断面図である。
【符号の説明】
101、201、301、401:金属板
102、202、302、402:めっきレジスト
103、203、303、403:レジスト金属
104、204、304、404、904a、904b:導体回路
105、105、305、405、905a、905b:絶縁層
106、206、306、406:ビア
107、207、307、407:導体ポスト
108、208、708a、708b、708c、708d:接合用金属材料
109、209、309、409、509a、509b、609a、609b、709a、709b、809a、809b:接着剤層
110、111、112、113、210、211、212、213、310、311、312、313、410、411、412、413、113a、113b、113c、113d、111a、111b、111c、111d、:多層配線板製造用配線基板
520、521、522、523、620、621、622、623、720、721、722、723、820、821、822、823、920、1020、1021、1120、1121:被接続層
530、531、532、533、630、631、632、633、730、731、732、733、830、831、832、833、930、1030、1130:被接合部
540、541、542、543、640、641、642、643、740、741、742、743、840、841、842、843、940、1040、1140、1240a、1240b:多層配線板
1250a、1250b:半導体チップ
1251a、1251b:外部接続端子
1252a、1252b:アンダーフィル
1253a、1253b:半田バンプ
1254a、1254b、1255a、1255b:ランド
1256、1257:配線
1260a、1260b:半田ボール
1270a、1270b:半導体パッケージ
1280a、1280b:半導体チップ実装領域
1281a、1281b:半田ボール搭載領域
1290、1291:ソルダーレジスト
Claims (46)
- 最外層にある導体回路が、最外層にある絶縁層から一方の面を露出するように該絶縁層中に埋め込まれ、最外層にある絶縁層の表面と最外層にある導体回路の露出面が同一平面であるとともに、該導体回路の露出面とは反対側の面上に、該絶縁層を貫通する導体ポストが形成され、また、該導体回路の露出面とは反対面側に、金属清浄化作用を有する金属接合接着剤が形成されていることを特徴とする、多層配線板。
- 半導体チップを実装する側の最外層にある導体回路のうち、半導体チップ実装領域にある導体回路が、該半導体チップの外部接続端子と同じ配列を有するランドのみからなることを特徴とする、請求項1記載の多層配線板。
- 半田ボールを搭載する側の最外層にある導体回路のうち、半田ボール搭載領域にある導体回路が、半田ボールを搭載するためのランドのみからなることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の多層配線板。
- 該導体回路の露出面とは反対側の面上に、導体ポストおよび該導体ポストを覆う接合用金属材料層が、該絶縁層を貫通して形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の多層配線板。
- 絶縁層から一方の面を露出するように該絶縁層中に埋め込まれた導体回路の、露出面と反対側の面上に、該絶縁層を貫通する導体ポストが形成されるとともに、該絶縁層の、該導体回路が露出している面とは反対側の表面、および、該導体ポストまたは該導体ポストを覆う接合用金属材料層の先端が、金属清浄化作用を有する金属接合接着剤で覆われていることを特徴とする多層配線板製造用配線基板。
- 該導体ポストの先端部分が、凸状になっていることを特徴とする、請求項5記載の多層配線板製造用配線基板。
- 該導体ポストの先端部分が、該絶縁層から突出していることを特徴とする、請求項5または請求項6に記載の多層配線板製造用配線基板。
- 該導体ポストが接合用金属材料からなることを特徴とする、請求項5〜請求項7のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板。
- 絶縁層から一方の面を露出するように該絶縁層中に埋め込まれた導体回路の、露出面と反対側の面上に、導体ポストおよび該導体ポストを覆う接合用金属材料層が、該絶縁層を貫通して形成されている請求項5〜請求項8のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板。
- 該接合用金属材料層の先端部分が、凸状になっていることを特徴とする、請求項9記載の多層配線板製造用配線基板。
- 該接合用金属材料層の先端部分が、該絶縁層から突出していることを特徴とする、請求項9または請求項10に記載の多層配線板製造用配線基板。
- 該導体回路が、銅を含んでなることを特徴とする、請求項5〜請求項11のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板。
- 該導体回路の露出面が、金、ニッケルまたは半田で覆われていることを特徴とする請求項5〜請求項12のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板。
- 該導体ポストが、銅を含んでなることを特徴とする、請求項5〜請求項7、および請求項9〜請求項13のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板。
- 該接合用金属材料層が、半田からなることを特徴とする、請求項8〜請求項14のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板。
- 該金属接合接着剤が、少なくとも1つ以上のフェノール性水酸基を有する樹脂(A)と、その硬化剤として作用する樹脂(B)とを必須成分とすることを特徴とする、請求項5〜請求項15のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板。
- フェノール性水酸基を有する樹脂(A)が、フェノールノボラック樹脂、アルキルフェノールノボラック樹脂、レゾール樹脂、クレゾールノボラック樹脂および、ポリビニルフェノール樹脂から選ばれる、少なくとも1種であることを特徴とする、請求項16記載の多層配線板製造用配線基板。
- フェノール性水酸基を有する樹脂(A)が、金属接合接着剤中に、20wt%以上80wt%以下含まれることを特徴とする、請求項16または請求項17に記載の多層配線板製造用配線基板。
- 該金属接合接着剤が、エポキシ樹脂(C)と、イミダゾール環を有し且つエポキシ樹脂(C)の硬化剤として作用する化合物(D)とを、必須成分とすることを特徴とする、請求項5〜請求項18のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板。
- 硬化剤として作用する化合物(D)が、金属接合接着剤中に、1wt%以上10wt%以下含まれることを特徴とする、請求項19記載の多層配線板製造用配線基板。
- 該導体回路の露出面、および、該絶縁層の導体回路が露出している側の面に、金属板または金属箔が密着していることを特徴とする、請求項5〜請求項20のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板。
- 該金属板または金属箔が、銅または銅合金を含むんでなることを特徴とする、請求項21記載の多層配線板製造用配線基板。
- 金属板または金属箔を電解めっき用リードとして、導体回路を電解めっきにより形成する工程と、該導体回路上に絶縁層を形成する工程、導体回路の一部が露出するように該絶縁層にビアを形成する工程と、金属板または金属箔を電解めっき用リードとして、導体ポストを電解めっきにより形成する工程と、該導体ポストの表面に接合用金属材料層を形成する工程と、該導体ポストまたは該接合用金属材料層の表面に金属清浄化作用を有する金属接合接着剤を形成する工程と、を含んでなることを特徴とする多層配線板製造用配線基板の製造方法。
- 該導体ポストが接合用金属材料からなることを特徴とする、請求項23記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法。
- 該金属板または金属箔を電解めっき用リードとして、金属板または金属箔と導体回路との間に、電解めっきによりレジスト金属層を形成する工程を含んでなることを特徴とする、請求項23または請求項24に記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法。
- 該導体回路が、銅を含んでなることを特徴とする、請求項23〜請求項25のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法。
- 該導体ポストが、銅を含んでなることを特徴とする、請求項23、請求項25および請求項26のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法。
- 該接合用金属材料が、半田からなることを特徴とする、請求項24〜請求項27のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法。
- 該レジスト金属層が、金、ニッケルまたは半田からなる群より選ばれる、少なくとも1種から構成されることを特徴とする、請求項25〜請求項28のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法。
- 該金属接合接着剤が、少なくとも1つ以上のフェノール性水酸基を有する樹脂(A)と、その硬化剤として作用する樹脂(B)とを必須成分とすることを特徴とする、請求項23〜請求項29のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法。
- フェノール性水酸基を有する樹脂(A)が、フェノールノボラック樹脂、アルキルフェノールノボラック樹脂、レゾール樹脂、クレゾールノボラック樹脂および、ポリビニルフェノール樹脂から選ばれる、少なくとも1種であることを特徴とする、請求項30記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法。
- フェノール性水酸基を有する樹脂(A)が、金属接合接着剤中に、20wt%以上80wt%以下含まれることを特徴とする、請求項30または請求項31に記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法。
- 該金属接合接着剤が、エポキシ樹脂(C)と、イミダゾール環を有し且つエポキシ樹脂(C)の硬化剤として作用する化合物(D)とを、必須成分とすることを特徴とする、請求項23〜請求項32のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法。
- 硬化剤として作用する化合物(D)が、金属接合接着剤中に、1wt%以上10wt%以下含まれることを特徴とする、請求項33記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法。
- 該金属板または金属箔をエッチングにより除去する工程を含んでなることを特徴とする、請求項23〜請求項34のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法。
- 請求項23〜請求項34のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法により、得られることを特徴とする多層配線板製造用配線基板。
- 請求項35記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法により、得られることを特徴とする多層配線板製造用配線基板。
- 金属板または金属箔を電解めっき用リードとして、導体回路と導体ポストを電解めっきにより形成する工程と、該金属板または金属箔をエッチングにより除去する工程とを含んでなる請求項23に記載の多層配線板の製造方法。
- 金属板または金属箔を電解めっき用リードとして、導体回路を電解めっきにより形成する工程と、該導体回路上に絶縁層を形成する工程、導体回路の一部が露出するように該絶縁層にビアを形成する工程と、金属板または金属箔を電解めっき用リードとして、導体ポストを電解めっきにより形成する工程と、該金属板または金属箔をエッチングにより除去する工程とを含んでなる請求項23に記載の多層配線板の製造方法。
- 請求項5〜請求項23、および請求項37のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板を1枚以上位置合せして重ねた後、一括して加熱・加圧して、接合用金属材料層により層間接続を行うことを特徴とする、多層配線板の製造方法。
- 請求項21、請求項22または請求項36に記載の多層配線板製造用配線基板を被接続層に位置合せして重ねる工程、加熱・加圧して、接合用金属材料層により、層間接続を行う工程、金属板または金属箔をエッチングにより除去する工程を、それぞれ1回以上行うことを特徴とする、多層配線板の製造方法。
- 請求項21、請求項22または請求項36に記載の多層配線板製造用配線基板を被接続層に位置合せして仮圧着する工程、金属板または金属箔をエッチングにより除去する工程を、それぞれ1回以上行った後、一括して本圧着して、接合用金属材料層により、層間接続を行うことを特徴とする、多層配線板の製造方法。
- 請求項5〜請求項22、請求項36および請求項37のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板を用いて得られることを特徴とする、多層配線板。
- 請求項38〜請求項42のいずれかに記載の多層配線板の製造方法により得られることを特徴とする、多層配線板。
- 半導体チップを実装する側の最外層にある導体回路のうち、半導体チップ実装領域にある導体回路が、該半導体チップの外部接続端子と同じ配列を有するランドのみからなることを特徴とする、請求項43または請求項44に記載の多層配線板。
- 半田ボールを搭載する側の最外層にある導体回路のうち、半田ボール搭載領域にある導体回路が、半田ボールを搭載するためのランドのみからなることを特徴とする、請求項43〜請求項45のいずれかに記載の多層配線板。
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