JP4034725B2 - Method for manufacturing circuit wiring board - Google Patents

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Description

本発明は、電気、電子、通信などの分野で用いられる回路配線基板製造方法に関する。 The present invention, electrical, electronic, a method of manufacturing a circuit wiring board used in the field of communications.

近年、半導体装置をはじめとする各種電気電子部品の高集積化および小型化が進んでいる。これに伴なって、電子部品を搭載する回路配線基板においても高密度実装を可能にするための回路配線の微細化、多層配線化に関する開発が多く行なわれている。回路配線基板の多層配線技術および微細配線技術は、高密度な回路配線基板を完成するためには欠かせない技術であり、これまで種々の方法が提案されてきた。   In recent years, various electrical and electronic parts such as semiconductor devices have been highly integrated and miniaturized. Along with this, many developments have been made on circuit wiring miniaturization and multilayer wiring to enable high-density mounting even on circuit wiring boards on which electronic components are mounted. A multilayer wiring technique and a fine wiring technique for circuit wiring boards are indispensable techniques for completing a high-density circuit wiring board, and various methods have been proposed so far.

ビアランドが不要なビアを形成できる方法の一つとして、ALIVH基板技術やB2it基板が提案されてきた(例えば、非特許文献1参照)。   As one of methods for forming vias that do not require via lands, ALIVH substrate technology and B2it substrates have been proposed (see, for example, Non-Patent Document 1).

しかしながら、数十μm程度の微細なビアをスループットよく所望の位置に形成することは、ALIVHでは困難であるとされている。また、回路配線基板を機械的にドリリングする場合にはスミアが発生し、化学薬品を用いた洗浄のために環境負荷が増大する。しかも、処理剤の残留物や処理中の外部汚染に起因して配線間や層間の絶縁抵抗が低下し、配線の狭ピッチ化に対応するのが難しい。一方のB2itによる方法においても、ビアは印刷形成されることから、ペーストで印刷形成されるビア柱の微細化には限界がある。さらに、数十ミクロン程度の微細ビアではプリプレグとの圧接工程における耐力学強度も同時に課題となっていた。   However, it is considered difficult for ALIVH to form fine vias of about several tens of μm at desired positions with high throughput. In addition, when the circuit wiring board is mechanically drilled, smear is generated, and the environmental load increases due to cleaning with chemicals. In addition, the insulation resistance between the wirings and between the layers decreases due to the residue of the processing agent and external contamination during processing, and it is difficult to cope with the narrowing of the wiring pitch. Even in the B2it method, since vias are printed and formed, there is a limit to the miniaturization of via pillars printed and formed with paste. Furthermore, in the case of fine vias of about several tens of microns, the mechanical strength in the pressure welding process with the prepreg has also been a problem.

ALIVHやB2it基板における問題を解決する方法として、多孔構造を有する絶縁体に表面配線とビアを同時に、かつ簡便な方法により形成する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この方法によれば、マスクの透過光量を調節することにより、多孔構造を有する絶縁体の表面には、回路配線と絶縁体を貫通してビアを選択的に形成することができる。しかも、配線とビアとの接続部には、ランドは必要とされない。
「ビルドアップ多層プリント配線技術」(日刊工業新聞2000年6月刊行) 特開2002−290016号公報
As a method for solving the problems in the ALIVH and B2it substrates, a method has been proposed in which surface wiring and vias are simultaneously formed in an insulator having a porous structure by a simple method (see, for example, Patent Document 1). According to this method, by adjusting the amount of light transmitted through the mask, vias can be selectively formed on the surface of the insulator having a porous structure through the circuit wiring and the insulator. Moreover, no land is required at the connection between the wiring and the via.
"Build-up multilayer printed wiring technology" (published in Nikkan Kogyo Shimbun in June 2000) JP 2002-290016 A

上述した手法で形成される回路配線は、導電性物質の充填率が極めて高い点では有利であるものの、これに起因した強固な配線構造によって、逆に回路配線基板としての接続信頼性が低下するという問題が生じた。具体的には、強い剪断応力が屈曲などにより外部から短時間に負荷されると、導電物質の充填部と非充填部との境界面において亀裂が発生する。   The circuit wiring formed by the above-described method is advantageous in that the filling rate of the conductive material is extremely high, but conversely, the connection reliability as a circuit wiring board is lowered due to the strong wiring structure resulting from this. The problem that occurred. Specifically, when a strong shearing stress is applied from the outside by bending or the like in a short time, a crack is generated at the boundary surface between the filled portion and the non-filled portion of the conductive material.

さらに、導電物質充填部と非充填部とにおける熱膨張係数が異なることから、温度サイクルが回路配線基板に加えられた場合には、回路配線基板の導電性物質充填部と非充填部との境界面に剪断応力歪が生じる。その結果、回路配線基板に亀裂が発生するといった問題も同時に生じていた。   Furthermore, since the coefficient of thermal expansion is different between the conductive material filling part and the non-filling part, when a temperature cycle is applied to the circuit wiring board, the boundary between the conductive material filling part and the non-filling part of the circuit wiring board. Shear stress distortion occurs on the surface. As a result, a problem that a crack occurs in the circuit wiring board has occurred at the same time.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり接続信頼性を向上させた回路配線基板の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a method of manufacturing a circuit wiring board with improved connection reliability.

本発明の一実施形態にかかる回路配線基板の製造方法は、多孔質構造を有する絶縁体と、前記絶縁体の部分領域の空孔内に導電性物質を充填することにより形成された導電部とを具備し、前記導電部は、前記導電性物質の充填率が高い外周部と、この外周部に囲まれ、段階的に変化した低い充填率を有する内部とからなる回路配線基板の製造方法であって、
前記多孔質構造を有する絶縁体に、露光によりイオン交換性基を生成する感光基を有する感光性材料を含浸させて、感光層を形成する工程、
前記感光層の部分領域に露光して、露光部にイオン交換性基を生成する工程、
前記イオン交換性基に金属イオンを結合させる工程、
前記金属イオンを還元して前記導電性物質を得る工程、および
前記絶縁体をめっき溶液に浸漬して前記絶縁体の前記露光部で前記導電性物質を成長させることにより、前記導電性物質が連続的に配置された高充填率の外周部と、この外周部に囲まれ、前記導電性物質が非連続的に配置された低充填率の内部とからなる前記導電部を形成する工程を具備し、
前記導電部は、前記めっき溶液の温度を15℃に保って1時間無電解めっきを行なった後、前記めっき溶液の温度を45℃に昇温して1時間無電解めっきを行なうことにより形成されることを特徴とする。
A method for manufacturing a circuit wiring board according to an embodiment of the present invention includes an insulator having a porous structure, and a conductive portion formed by filling a hole in a partial region of the insulator with a conductive substance. And the conductive part is a method for manufacturing a circuit wiring board comprising an outer peripheral part having a high filling rate of the conductive substance and an inner part surrounded by the outer peripheral part and having a gradually changing low filling rate. There,
A step of impregnating an insulator having a porous structure with a photosensitive material having a photosensitive group that generates an ion-exchangeable group by exposure to form a photosensitive layer;
A step of exposing a partial region of the photosensitive layer to generate an ion-exchange group in the exposed portion;
A step of binding a metal ion to the ion-exchange group,
Reducing the metal ions to obtain the conductive material; and
By immersing the insulator in a plating solution and growing the conductive material at the exposed portion of the insulator, an outer peripheral portion having a high filling rate in which the conductive material is continuously disposed, and the outer peripheral portion A step of forming the conductive portion which is surrounded by a low filling factor in which the conductive material is discontinuously disposed,
The conductive portion is formed by performing electroless plating for 1 hour while keeping the temperature of the plating solution at 15 ° C., and then performing electroless plating for 1 hour by raising the temperature of the plating solution to 45 ° C. It is characterized by that.

本発明の他の実施形態にかかる回路配線基板の製造方法は、多孔質構造を有する絶縁体と、前記絶縁体の部分領域の空孔内に導電性物質を充填することにより形成された導電部とを具備し、前記導電部は、前記導電性物質の充填率が高い外周部と、この外周部に囲まれ、段階的に変化した低い充填率を有する内部とからなる回路配線基板の製造方法であって、
前記多孔質構造を有する絶縁体に、露光によりイオン交換性基を生成する感光基を有する感光性材料と、前記感光性材料の10〜27wt%で配合された架橋剤とを含有する感光剤溶液を含浸させて、感光層を形成する工程、
前記感光層の部分領域に露光して、露光部にイオン交換性基を生成する工程、
前記イオン交換性基に金属イオンを結合させる工程、
前記金属イオンを還元して前記導電性物質を得る工程、および
前記絶縁体をめっき溶液に浸漬して前記絶縁体の前記露光部で前記導電性物質を成長させることにより、前記導電性物質が連続的に配置された高充填率の外周部と、この外周部に囲まれ、前記導電性物質が非連続的に配置された低充填率の内部とからなる前記導電部を形成する工程
を具備することを特徴とする。
本発明の他の実施形態にかかる回路配線基板の製造方法は、多孔質構造を有する絶縁体と、前記絶縁体の部分領域の空孔内に導電性物質を充填することにより形成された導電部とを具備し、前記導電部は、前記導電性物質の充填率が高い外周部と、この外周部に囲まれ、段階的に変化した低い充填率を有する内部とからなる回路配線基板の製造方法であって、
前記多孔質構造を有する絶縁体に、露光によりイオン交換性基を生成する感光基を有する感光性材料を含浸させて、感光層を形成する工程、
前記感光層の部分領域に露光して、露光部にイオン交換性基を生成する工程、
前記イオン交換性基に金属イオンを結合させる工程、
前記金属イオンを還元して前記導電性物質を得る工程、および
前記絶縁体をめっき溶液に浸漬して前記絶縁体の前記露光部で前記導電性物質を成長させることにより、前記導電性物質が連続的に配置された高充填率の外周部と、この外周部に囲まれ、前記導電性物質が非連続的に配置された低充填率の内部とからなる前記導電部を形成する工程を具備し、
前記露光は、前記部分領域の中心より半径の2/3の内部相当領域は、20〜100mJの露光量で行ない、残りの1/3の外周部相当領域は、100〜2500mJの露光量で行なうことを特徴とする
A method of manufacturing a circuit wiring board according to another embodiment of the present invention includes an insulator having a porous structure and a conductive portion formed by filling a hole in a partial region of the insulator with a conductive substance. And the conductive portion includes an outer peripheral portion having a high filling rate of the conductive material and an inner portion surrounded by the outer peripheral portion and having a low filling rate that changes stepwise. Because
A photosensitive agent solution containing a photosensitive material having a photosensitive group that generates an ion-exchangeable group upon exposure to an insulator having a porous structure, and a crosslinking agent blended at 10 to 27 wt% of the photosensitive material. Forming a photosensitive layer by impregnating
A step of exposing a partial region of the photosensitive layer to generate an ion-exchange group in the exposed portion;
A step of binding a metal ion to the ion-exchange group,
Reducing the metal ions to obtain the conductive material; and immersing the insulator in a plating solution to grow the conductive material at the exposed portion of the insulator, thereby continuously providing the conductive material. Forming an electrically conductive portion comprising an outer peripheral portion having a high filling rate disposed in a continuous manner and an inner portion having a low filling rate which is surrounded by the outer peripheral portion and in which the conductive material is disposed discontinuously. It is characterized by that.
A method of manufacturing a circuit wiring board according to another embodiment of the present invention includes an insulator having a porous structure and a conductive portion formed by filling a hole in a partial region of the insulator with a conductive substance. And the conductive portion includes an outer peripheral portion having a high filling rate of the conductive material and an inner portion surrounded by the outer peripheral portion and having a low filling rate that changes stepwise. Because
A step of impregnating an insulator having a porous structure with a photosensitive material having a photosensitive group that generates an ion-exchangeable group by exposure to form a photosensitive layer;
A step of exposing a partial region of the photosensitive layer to generate an ion-exchange group in the exposed portion;
A step of binding a metal ion to the ion-exchange group,
Reducing the metal ions to obtain the conductive material; and immersing the insulator in a plating solution to grow the conductive material at the exposed portion of the insulator, thereby continuously providing the conductive material. Forming a conductive portion comprising an outer peripheral portion having a high filling rate arranged in a continuous manner and an inner portion having a low filling rate surrounded by the outer peripheral portion and in which the conductive material is discontinuously arranged. ,
The exposure is performed at an exposure amount of 20 to 100 mJ in an area corresponding to 2/3 of the radius from the center of the partial area, and the remaining 1/3 outer peripheral area is set at an exposure amount of 100 to 2500 mJ. It is characterized by performing

本発明の一態様によれば接続信頼性を向上させた回路配線基板の製造方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, a manufacturing method of a circuit wiring board with improved connection reliability is provided.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に、本発明の一実施形態にかかる回路配線基板の断面図を示す。図示するように、本発明の実施形態にかかる回路配線基板10は、多孔質構造を有する絶縁体シート11と、この絶縁体シート11の選択された部分領域の空孔内に導電性物質を充填することにより形成された導電部12および13とを含む。導電部12は配線であり、導電性物質の充填率が高い外周部12aと、この外周部に囲まれた充填率の低い内部12bとからなる。導電部13はビアであり、配線12と同様に、導電性物質の充填率が高い外周部13aと、この外周部に囲まれた充填率の低い内部13bとからなる。   FIG. 1 shows a cross-sectional view of a circuit wiring board according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, a circuit wiring board 10 according to an embodiment of the present invention includes an insulator sheet 11 having a porous structure and a conductive material filled in pores in selected partial regions of the insulator sheet 11. Conductive parts 12 and 13 formed by doing so. The conductive portion 12 is a wiring, and includes an outer peripheral portion 12a having a high filling rate of a conductive material and an inner portion 12b surrounded by the outer peripheral portion and having a low filling rate. The conductive portion 13 is a via and, like the wiring 12, includes an outer peripheral portion 13a having a high filling rate of a conductive material and an inner portion 13b surrounded by the outer peripheral portion and having a low filling rate.

回路配線基板10における配線部分の拡大図を、図2に示す。図示するように、配線12においては、多孔質絶縁体シート11の空孔内に導電性物質が充填された領域(12a,12b)と、このシート11の上に導電性物質が堆積された領域12cとが存在する。領域12cは、表面高充填部ということができる。   An enlarged view of a wiring portion in the circuit wiring board 10 is shown in FIG. As shown in the figure, in the wiring 12, the regions (12 a, 12 b) in which the pores of the porous insulator sheet 11 are filled with the conductive material, and the regions where the conductive material is deposited on the sheet 11. 12c exists. The region 12c can be referred to as a high surface filling portion.

図3を参照して、導電性物質の充填率について説明する。図示するように、多孔質絶縁体シートSにおける空孔Vの体積Vvと、この空孔中に充填された導電性物質Mの体積VMとを用いて、導電性物質の充填率P(%)は、下記数式(1)で定義される。空孔Vの体積は、多孔質絶縁体シート断面をレーザ超深度形状測定顕微鏡VK−8500(KEYENCE)で観察することにより測定することができ、導電性物質Mの体積もまた、同様の方法により測定することができる。 With reference to FIG. 3, the filling rate of the conductive material will be described. As shown in the drawing, using the volume V v of the pores V in the porous insulator sheet S and the volume V M of the conductive material M filled in the pores, the filling rate P ( %) Is defined by the following mathematical formula (1). The volume of the pores V can be measured by observing the cross section of the porous insulator sheet with a laser ultra-deep shape measuring microscope VK-8500 (KEYENCE), and the volume of the conductive material M can also be measured by the same method. Can be measured.

P(%)=(VM/Vv)×100 (1)
本発明の実施形態にかかる回路配線基板においては、導電部全体に充填される導電性物質の充填率Pは、30%以上であることが望まれる。30%未満の場合には、電気回路配線としての機能を満たすことが困難となる。電気回路配線としての電気抵抗値を考慮すると、導電性物質の充填率は、50%以上であることがより好ましい。
P (%) = (V M / V v ) × 100 (1)
In the circuit wiring board according to the embodiment of the present invention, it is desirable that the filling rate P of the conductive material filled in the entire conductive portion is 30% or more. When it is less than 30%, it becomes difficult to satisfy the function as the electric circuit wiring. Considering the electric resistance value as the electric circuit wiring, the filling rate of the conductive substance is more preferably 50% or more.

導電部は、導電性物質の充填率が段階的に変化して、高充填率の外周部と低充填率の内部とから構成される。「段階的に変化する」とは、充填率Pが配線の断面幅に対して1/100間隔で異なっている状態をさす。外周部における導電性物質の充填率は、60%以上であることが好ましい。60%未満の場合には、電気抵抗率を著しく上昇させるおそれがある。また、内部における導電性物質の充填率は、30%以上であることが好ましい。30%未満の場合には、配線抵抗が上昇して電気回路配線機能を示すことが困難となる。ただし、効果的な応力緩和効果を確保するためには、外周部との充填率の差が20%以上あることが望まれる。また、導電部全体における充填率は、40%以上であることが望まれる。   The conductive portion is composed of an outer peripheral portion having a high filling rate and an inside having a low filling rate, with the filling rate of the conductive material changing stepwise. “Change stepwise” means a state in which the filling rate P is different from the cross-sectional width of the wiring by 1/100 interval. The filling ratio of the conductive material in the outer peripheral portion is preferably 60% or more. If it is less than 60%, the electrical resistivity may be significantly increased. Moreover, it is preferable that the filling rate of the electroconductive substance in an inside is 30% or more. If it is less than 30%, the wiring resistance increases and it becomes difficult to exhibit the electric circuit wiring function. However, in order to ensure an effective stress relaxation effect, it is desirable that the difference in filling rate from the outer peripheral portion is 20% or more. Moreover, it is desirable that the filling rate in the whole conductive part is 40% or more.

以下に、図4を参照して、本発明の実施形態にかかる回路配線基板の製造方法を詳細に説明する。   Below, with reference to FIG. 4, the manufacturing method of the circuit wiring board concerning embodiment of this invention is demonstrated in detail.

まず、図4(a)に示すように、多孔質構造を有する絶縁体シート21を用意する。   First, as shown in FIG. 4A, an insulator sheet 21 having a porous structure is prepared.

多孔質絶縁体としては、任意の絶縁体材料を用いることができるが、具体的には樹脂やセラミックスなどが挙げられる。   Any insulator material can be used as the porous insulator, and specific examples thereof include resins and ceramics.

前記樹脂としては、例えばガラスエポキシ樹脂や、ビスマレイミド−トリアジン樹脂およびPPE樹脂、また、ベースフィルムに多用されるポリイミド樹脂や、その他ポリフッ化エチレン系、フッ化エチレン−プロピレン共重合体、ポリフッ化ビニル等のフッ素含有ポリマー、ポリオレフィン、アクリル系ポリマー、ポリアリルエーテル系などのポリエーテル、ポリアリレート系などのポリエステル、ポリアミド、ポリエーテルスルホン等の一般にエンジニアリングプラスチックと呼ばれている樹脂が挙げられる。   Examples of the resin include glass epoxy resins, bismaleimide-triazine resins and PPE resins, polyimide resins frequently used for base films, other polyfluorinated ethylene-based, fluorinated ethylene-propylene copolymers, and polyvinyl fluoride. Examples of such resins include fluorine-containing polymers such as polyolefin, acrylic polymers, polyethers such as polyallyl ethers, polyesters such as polyarylates, polyamides, and polyethersulfones.

またセラミックスとしては、例えば、ガラス、アルミナ、窒化アルミ等の不織布が挙げられる。   Moreover, as ceramics, nonwoven fabrics, such as glass, an alumina, and aluminum nitride, are mentioned, for example.

上述したような絶縁体には、極細化繊維が含有されていてもよく、例えば、フッ素繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維、フェノール繊維、ガラス繊維、およびカーボン繊維などが挙げられる。また、セルロース繊維などの自然由来成分を混抄することも可能である。   The insulator as described above may contain ultrafine fibers, and examples thereof include fluorine fibers, nylon fibers, acrylic fibers, polyester fibers, aramid fibers, phenol fibers, glass fibers, and carbon fibers. . It is also possible to mix naturally derived components such as cellulose fibers.

絶縁体シートの表裏に貫通した導電部を形成する場合には、導電部形成領域は紫外・可視光の露光領域によって反映される。そのため、光が多孔質絶縁体の裏面まで到達する必要があり、多孔質体の空孔径は露光波長に対して十分に小さいことが好ましい。しかしながら、空孔径が余り小さすぎると、感光性材料が含浸しにくくなったり、露光光が透過しにくくなるおそれがある。多孔質体の空孔径は、30〜3000nmであることが好ましく、50〜1500nmであることがより好ましく、100〜800nmの範囲に設定されることが最も好ましい。   In the case of forming conductive parts penetrating the front and back of the insulating sheet, the conductive part forming region is reflected by the ultraviolet / visible light exposure region. Therefore, light needs to reach the back surface of the porous insulator, and the pore diameter of the porous body is preferably sufficiently small with respect to the exposure wavelength. However, if the pore diameter is too small, the photosensitive material may be difficult to impregnate or exposure light may be difficult to transmit. The pore diameter of the porous body is preferably 30 to 3000 nm, more preferably 50 to 1500 nm, and most preferably set in the range of 100 to 800 nm.

空孔径が上述した範囲を逸脱し、露光波長よりもかなり大きな場合でも、多孔質体と近いか同じ屈折率を有する液体、あるいは低融点のアモルファス固体などを散乱防止用として空孔内に充填すれば、露光時の散乱などを防止して光の透過性を高めることは可能である。しかしながら、空孔径が余り大きくなると、やはりめっきなどによって空孔内に十分に金属を充填することが難しくなるうえ、金属配線の幅を数十μm以下と十分に小さくすることが困難になる。これらを考慮にいれると、露光時に散乱防止用の液体などを用いる場合にも、多孔質体の空孔径は5000nm以下に設定されるのが望まれる。   Even when the pore diameter deviates from the above-mentioned range and is considerably larger than the exposure wavelength, a liquid having a refractive index close to or the same as that of the porous body or an amorphous solid having a low melting point is filled in the pores to prevent scattering. For example, it is possible to improve light transmittance by preventing scattering during exposure. However, if the hole diameter becomes too large, it will be difficult to sufficiently fill the hole with metal by plating or the like, and it will be difficult to reduce the width of the metal wiring to a few tens of micrometers or less. Taking these into consideration, it is desirable that the pore size of the porous body be set to 5000 nm or less even when a liquid for preventing scattering is used during exposure.

多孔質絶縁体は、膜厚方向にパターン状、特に二次元方向に連続して導通したライン形の部位を形成した導電部を作製するために、三次元的に連続した空孔を有する多孔質体であることが望ましい。   Porous insulators are porous with three-dimensionally continuous pores in order to produce conductive parts that form a pattern in the film thickness direction, especially a line-shaped part that is continuously conductive in the two-dimensional direction. The body is desirable.

絶縁体中に存在する連続した空孔は、露光光の過度の散乱を防ぐために、規則的に均質に形成されていることが好ましい。これは、導電部としての配線の微細化を図るためにも有効である。連続した空孔は、多孔質体外部に開放されていることが必要であり、外部に開放端のない独立気泡はできるだけ少ないことが望まれる。また、配線の誘電率などを向上させるために、空孔率は、多孔質体の機械的強度が保たれる範囲において高い方が望まれる。具体的には、空孔率は30%であることが好ましく、50%以上であることがより好ましい。   It is preferable that the continuous vacancies existing in the insulator are regularly and uniformly formed in order to prevent excessive scattering of the exposure light. This is also effective for miniaturizing the wiring as the conductive portion. The continuous pores need to be open to the outside of the porous body, and it is desirable that the number of closed cells having no open end is as small as possible. Further, in order to improve the dielectric constant of the wiring, it is desirable that the porosity is higher in a range where the mechanical strength of the porous body is maintained. Specifically, the porosity is preferably 30%, and more preferably 50% or more.

上述したような三次元的に連続した空孔を有する多孔質の絶縁体シートは、種々の手法によって作製することができる。例えば、ビーズを積層したものや、グリーンシート、ビーズの積層構造を鋳型として作製した多孔質体、気泡や液泡の積層体を鋳型として形成した多孔質体、シリカゾルを超臨界乾燥して得られるシリカエアロゲル、ポリマーのミクロ相分離構造から形成した多孔質体、ポリマーやシリカなどの混合物のスピノーダル分解によって生じた共連続構造などの相分離構造から適切な相を除去することによって作製した多孔質体、エマルジョンテンプレーティング法などによって作製した多孔質体、B.H.Cumpstonら(Nature,vol.398,51,1999)やM.Campbellら(Nature,vol.404,53,2000)が報告しているような三次元光造形法を用いて作製した多孔質体などを用いることができる。   The porous insulator sheet having three-dimensionally continuous pores as described above can be produced by various techniques. For example, beads laminated, green sheets, porous bodies prepared using a laminated structure of beads as a template, porous bodies formed using a laminate of bubbles or liquid bubbles as a template, silica obtained by supercritical drying of silica sol A porous body made by removing an appropriate phase from a phase-separated structure such as an airgel, a porous body formed from a microphase-separated structure of a polymer, a co-continuous structure generated by spinodal decomposition of a mixture of polymer or silica, A porous material produced by an emulsion templating method or the like; H. Cumpston et al. (Nature, vol. 398, 51, 1999) and M.C. A porous body produced using a three-dimensional stereolithography as reported by Campbell et al. (Nature, vol. 404, 53, 2000) can be used.

絶縁体シートには、露光によりイオン交換性基を生成する感光基を有する感光性材料を含浸させて、図4(b)に示すように、感光層22を形成する。   The insulating sheet is impregnated with a photosensitive material having a photosensitive group that generates an ion-exchange group by exposure to form a photosensitive layer 22 as shown in FIG. 4B.

イオン交換性基としては、親水性の官能基が挙げられ、−COOX基、−SO3X基、−PO32基(Xは水素原子、アルカリ金属やアルカリ土類金属および周期律表1、2族に属する典型金属、およびアンモニウム基から選択される)および−NH2OH等が挙げられる。 Examples of the ion-exchange group include hydrophilic functional groups such as —COOX group, —SO 3 X group, —PO 3 X 2 group (where X is a hydrogen atom, alkali metal or alkaline earth metal, and periodic table 1). , typical metal belonging to group 2, and are selected from ammonium groups) and -NH 2 OH, and the like.

特に、陽イオン交換性基であるものが、金属イオンとイオン交換を行ないやすいため望ましい。こうした陽イオン交換性基としては、−COOX基、−SO3X基あるいは−PO32基等の酸性基(ただし、Xは水素原子、アルカリ金属やアルカリ土類金属及び周期律表I、II族に属する典型金属、アンモニウム基)が特に好ましい。これらが含まれていると、後工程である金属イオン交換後、還元生成した金属あるいは金属微粒子との安定した吸着が得られる。 In particular, a cation exchange group is desirable because it easily exchanges ions with metal ions. Examples of such a cation exchange group include acidic groups such as —COOX group, —SO 3 X group, and —PO 3 X 2 group (where X is a hydrogen atom, alkali metal or alkaline earth metal, periodic table I, A typical metal belonging to Group II, an ammonium group) is particularly preferred. If these are contained, after the metal ion exchange, which is a subsequent step, stable adsorption with the reduced metal or metal fine particles can be obtained.

また、前述の陽イオン交換性基のうちでも、水中でのイオン解離特性から求めたpKa値が7.2以下を呈するものがより好ましい。pKa値が7.2を越えたイオン交換性基は、引き続いて行なわれる金属イオンまたは金属を結合させる工程において、単位面積当たりの結合が少ない。したがって、その後に形成させる金属配線に、所望される十分な導電性が得られないおそれがある。   Of the above-described cation exchange groups, those having a pKa value of 7.2 or less determined from ion dissociation properties in water are more preferable. An ion-exchange group having a pKa value exceeding 7.2 has few bonds per unit area in the subsequent step of bonding metal ions or metals. Therefore, there is a possibility that desired and sufficient conductivity cannot be obtained for the metal wiring to be formed thereafter.

光照射によりイオン交換性基を生成する感光基は、280nm以上の波長の光照射に感光する基であることが好ましい。これは、有機高分子材料系を多孔質絶縁体として用いた場合、その構造によっては、280nm以下の波長の光照射で、強度の劣化を招くおそれが生ずるためである。   The photosensitive group that generates an ion-exchange group by light irradiation is preferably a group that is sensitive to light irradiation with a wavelength of 280 nm or more. This is because, when an organic polymer material system is used as a porous insulator, depending on the structure, light irradiation with a wavelength of 280 nm or less may cause deterioration in strength.

こうした感光基を有する化合物の具体例としては、ナフトキノンジアジド誘導体およびo−ニトロベンジルエステル誘導体、p−ニトロベンジルエステルスルフォネート誘導体およびナフチルもしくはフタルイミドトリフルオロスルフォネート誘導体等が挙げられる。   Specific examples of such a compound having a photosensitive group include naphthoquinone diazide derivatives and o-nitrobenzyl ester derivatives, p-nitrobenzyl ester sulfonate derivatives and naphthyl or phthalimide trifluorosulfonate derivatives.

特にナフトキノンジアジド誘導体を用いた場合、エネルギーの低い280nm以上の波長の光で、しかも短時間に十分に微細なパターニングが可能である。また、ナフトキノンジアジド誘導体は露光時に光ブリーチングを起こし、およそ300nm以上の波長域で透明化する。そのため、膜厚方向に深くまで露光することが可能であり、多孔質シートの膜厚方向に貫通して露光する際などに非常に適している。   In particular, when a naphthoquinone diazide derivative is used, sufficiently fine patterning is possible in a short time with light having a wavelength of 280 nm or more with low energy. Further, the naphthoquinonediazide derivative causes light bleaching during exposure and becomes transparent in a wavelength region of about 300 nm or more. Therefore, it is possible to expose deeply in the film thickness direction, which is very suitable for exposure through the film thickness direction of the porous sheet.

なお、感光層は、後工程において金属イオン含有水溶液やアルカリまたは酸性水溶液中に曝される。イオン交換反応によりイオン化した感光性材料は水溶液に溶解しやすいため、基材としての絶縁体から剥離しやすくなる。そこで、基材からの剥離を防ぐために、イオン交換性基生成反応を生じる基がポリマーや高分子化合物等に担持、あるいは結合されているものが好ましい。そのような観点から、280nm以上の波長の光照射によりイオン交換性基を生成する化合物としては、1,2−ナフトキノンジアジドスルホニル置換フェノール樹脂誘導体、1,2−ナフトキノンジアジドスルホニル置換ポリスチレン誘導体等が好適である。   The photosensitive layer is exposed to a metal ion-containing aqueous solution, alkali or acidic aqueous solution in a subsequent step. Since the photosensitive material ionized by the ion exchange reaction is easily dissolved in the aqueous solution, it is easily peeled off from the insulator as the base material. Therefore, in order to prevent peeling from the substrate, it is preferable that a group causing an ion-exchange group generating reaction is supported or bonded to a polymer or a polymer compound. From such a viewpoint, 1,2-naphthoquinonediazidosulfonyl-substituted phenol resin derivatives, 1,2-naphthoquinonediazidesulfonyl-substituted polystyrene derivatives, and the like are preferable as compounds that generate ion-exchangeable groups upon irradiation with light having a wavelength of 280 nm or longer. It is.

また、280nm以上の波長の光照射によりイオン交換性基を生成する化合物の他の例としては、ポリマーの構造中に含有されるカルボキシル基などのイオン交換性基に保護基を導入した化合物が挙げられる。この化合物を用いる場合には、280nm以上の波長の光を照射することによって酸を発生する光酸発生剤を感光性材料に添加する。後工程の露光によって光酸発生剤から酸が発生し、その発生した酸で保護基が分解することによりイオン交換性基が生成する。なお、前述のポリマーとしては、フェノールノボラック樹脂、キシレノールノボラック樹脂、ビニルフェノール樹脂、クレゾールノボラック樹脂等のフェノール系樹脂やポリアミド酸やポリアクリル酸、ポリメタクリル酸等のカルボキシル基含有ポリマー等が挙げられる。   Another example of a compound that generates an ion-exchange group by irradiation with light having a wavelength of 280 nm or longer is a compound in which a protective group is introduced into an ion-exchange group such as a carboxyl group contained in the polymer structure. It is done. When this compound is used, a photoacid generator that generates an acid by irradiating light with a wavelength of 280 nm or more is added to the photosensitive material. An acid is generated from the photoacid generator by subsequent exposure, and the protecting group is decomposed by the generated acid to generate an ion-exchange group. Examples of the polymer include phenolic resins such as phenol novolac resin, xylenol novolac resin, vinylphenol resin, and cresol novolac resin, and carboxyl group-containing polymers such as polyamic acid, polyacrylic acid, and polymethacrylic acid.

フェノール系樹脂の保護基としては、tert−ブトキシカルボニルメチル基やtert−ブトキシカルボニルエチル基などのtert−ブチルエステル誘導体置換基が挙げられる。   Examples of the protecting group for the phenolic resin include tert-butyl ester derivative substituents such as a tert-butoxycarbonylmethyl group and a tert-butoxycarbonylethyl group.

一方、ポリアミド酸やポリアクリル酸等においては、構造中のカルボキシル基の保護基としてメチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ベンジルアルコキシ基、2−アセトキシエチル基、2−メトキシエチル基、メトキシメチル基、2−エトキシエチル基、3−メトキシ−1−プロピル基等のアルコキシ基やトリメチルシリル基、トリエチルシリル基、およびトリフェニルシリル基等のアルキルシリル基が挙げられる。   On the other hand, in polyamic acid, polyacrylic acid, etc., as a protective group for the carboxyl group in the structure, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group Group, benzylalkoxy group, 2-acetoxyethyl group, 2-methoxyethyl group, methoxymethyl group, 2-ethoxyethyl group, 3-methoxy-1-propyl group, etc., trimethylsilyl group, triethylsilyl group, and tri Examples thereof include alkylsilyl groups such as a phenylsilyl group.

こうした保護基の脱保護のために好適な光酸発生剤としては、CF3SO3 -、p−CH3PhSO3 -、p−NO2PhSO3 -等を対アニオンとするオニウム塩、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、ヨードニウム塩等の塩、有機ハロゲン化合物、およびオルトキノン−ジアジドスルホン酸エステルなどを用いることができる。 Suitable photoacid generators for the deprotection of such protecting groups include onium salts and diazonium salts having CF 3 SO 3 , p-CH 3 PhSO 3 , p-NO 2 PhSO 3 or the like as a counter anion. , Salts such as phosphonium salts and iodonium salts, organic halogen compounds, and orthoquinone-diazide sulfonic acid esters can be used.

また、光酸発生剤を用いずとも光照射だけでカルボン酸などのイオン交換性基を生成する保護基としては、o−ニトロベンジルエステル基が挙げられる。   Moreover, o-nitrobenzyl ester group is mentioned as a protective group which produces | generates ion exchange groups, such as carboxylic acid, only by light irradiation, without using a photo-acid generator.

次に、絶縁体シート21に形成された感光層22の所定の領域に露光を行なう。例えば、所定の導電パターンが形成されたマスクを介して光を照射してパターン露光を行なうことができる。あるいは、レーザービームなどを用いて導電パターンどおりに描画して露光してもよい。また、光の干渉によって生じる干渉縞などの周期的な光強度パターンを用いて周期的なパターンを露光してもよい。   Next, a predetermined region of the photosensitive layer 22 formed on the insulator sheet 21 is exposed. For example, pattern exposure can be performed by irradiating light through a mask on which a predetermined conductive pattern is formed. Alternatively, exposure may be performed by drawing according to a conductive pattern using a laser beam or the like. Further, the periodic pattern may be exposed using a periodic light intensity pattern such as an interference fringe generated by light interference.

配線予定領域を露光するには、感光層22が形成された絶縁体シート21の一方向から光を照射すればよい。また、ビア予定領域を露光する場合には、絶縁体シート21の両面から露光を行なう。   In order to expose the planned wiring area, light may be irradiated from one direction of the insulator sheet 21 on which the photosensitive layer 22 is formed. Further, when exposing the planned via area, exposure is performed from both surfaces of the insulator sheet 21.

パターン露光を行なうことによって、図4(c)に示すように露光部23には、イオン交換性基が選択的に生成される。   By performing pattern exposure, ion exchange groups are selectively generated in the exposure unit 23 as shown in FIG.

イオン交換性基を生成させるために照射される露光光としては、波長が280nm以上のものが用いられる。なお、露光による絶縁体の劣化を低く抑えるためには、露光光の波長は300nm以上であることが好ましく、350nm以上であることがより好ましい。   As exposure light irradiated in order to produce | generate an ion exchange group, a wavelength is 280 nm or more. Note that the wavelength of the exposure light is preferably 300 nm or more, and more preferably 350 nm or more in order to suppress deterioration of the insulator due to exposure.

特に、芳香族化合物から構成される多孔質体に対して、その厚み方向に内部に露光する場合には、長波長の露光光を用いることが肝要である。多孔質体が芳香族ポリイミドなどで構成される場合には、ポリイミドの吸収の吸収端が450nm以上になるものも少なくない。こうした場合には、さらに長波長の500nm以上の波長でパターン露光を行なうことが好ましい。   In particular, when a porous body composed of an aromatic compound is exposed internally in the thickness direction, it is important to use exposure light having a long wavelength. When the porous body is composed of aromatic polyimide or the like, there are many cases where the absorption edge of polyimide absorption is 450 nm or more. In such a case, it is preferable to perform pattern exposure at a longer wavelength of 500 nm or more.

露光光源としては、紫外光源、可視光源のほか、β線(電子線)、X線など光源のなかから所定の波長の露光光を生じるものを選択して使用することができる。紫外光源、あるいは可視光源は、具体的には水素放電管、希ガス放電管、タングステンランプ、ハロゲンランプのような連続スペクトル光源、各種レーザ、水銀灯のような不連続スペクトル光源などのなかから選択して用いる。   As an exposure light source, in addition to an ultraviolet light source and a visible light source, a light source that generates exposure light of a predetermined wavelength can be selected from among light sources such as β rays (electron beams) and X rays. Specifically, the ultraviolet light source or visible light source is selected from hydrogen discharge tubes, rare gas discharge tubes, continuous spectrum light sources such as tungsten lamps and halogen lamps, discontinuous spectrum light sources such as various lasers and mercury lamps. Use.

露光工程においては、感光層のイオン交換性基に対して、後工程での金属イオンの結合量を増量するために、イオン交換性基の中和、あるいはそのイオン交換性基を形成した部分の膨潤を行なってもよい。そのためには、絶縁体を酸またはアルカリ溶液に吹き付けや浸漬などの手法によって接触させる。特に、アルカリ溶液として水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の水酸化物、炭酸リチウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等のアルカリ金属塩、ナトリウムメトキサイドやカリウムエトキサイド等の金属アルコキサイドや水素化ホウ素ナトリウム等の水溶液の少なくとも1種を用い、これらの溶液に浸漬するのがよい。こうした溶液は、単独であるいは混合して用いることができる。   In the exposure step, in order to increase the binding amount of metal ions in the subsequent step with respect to the ion-exchange group of the photosensitive layer, neutralization of the ion-exchange group or the portion where the ion-exchange group is formed Swelling may be performed. For this purpose, the insulator is brought into contact with the acid or alkali solution by a technique such as spraying or dipping. In particular, hydroxides such as lithium hydroxide, potassium hydroxide and sodium hydroxide as alkali solutions, alkali metal salts such as lithium carbonate, potassium carbonate and sodium carbonate, metal alkoxides such as sodium methoxide and potassium ethoxide and hydrogenation It is preferable to use at least one kind of aqueous solution such as sodium boron and soak in these solutions. These solutions can be used alone or in combination.

次に、露光部23に形成されたイオン交換性基に、選択的に金属イオンを結合させる。図4(d)に示されるように、露光部23は金属イオン部24となる。   Next, metal ions are selectively bonded to the ion exchange groups formed in the exposure unit 23. As shown in FIG. 4D, the exposure part 23 becomes a metal ion part 24.

イオン交換性基と金属イオンとの交換反応を生じさせるには、例えば金属塩を含有する水溶液などに、パターン露光後の絶縁体を浸漬すればよい。金属イオンとして用いられる金属元素としては、銅、銀、パラジウム、ニッケル、コバルト、錫、チタン、鉛、白金、金、クロミウム、モリブデン、鉄、イリジウム、タングステン、およびロジウム等が挙げられる。   In order to cause an exchange reaction between the ion-exchange group and the metal ion, for example, the insulator after pattern exposure may be immersed in an aqueous solution containing a metal salt. Examples of the metal element used as the metal ion include copper, silver, palladium, nickel, cobalt, tin, titanium, lead, platinum, gold, chromium, molybdenum, iron, iridium, tungsten, and rhodium.

これらの金属元素は、硫酸塩、酢酸塩、硝酸塩、塩化物、および炭酸塩等のような金属塩として溶液中に含有させる。特に、硫酸銅が好ましい。こうした金属塩は、溶液における金属イオンの濃度が0.001〜10M、好ましくは0.01〜1Mとなるよう配合するのが適切である。なお、金属塩を溶解させる溶媒は、水あるいは有機溶媒系、例えばメタノールやイソプロパノール等であってもよい。   These metal elements are contained in the solution as metal salts such as sulfates, acetates, nitrates, chlorides, carbonates and the like. In particular, copper sulfate is preferable. It is appropriate to mix such metal salts so that the concentration of metal ions in the solution is 0.001 to 10M, preferably 0.01 to 1M. The solvent for dissolving the metal salt may be water or an organic solvent system such as methanol or isopropanol.

場合によっては、金属微粒子が分散した溶液を用いることもできる。イオン交換性基とコロイド状態の金属微粒子とは、静電的な相互作用などによって選択的に結合を生じる。したがって、イオン交換性基と金属微粒子との結合は、金属微粒子が分散した溶液に絶縁体を浸漬させるだけで容易に生じさせることができる。   In some cases, a solution in which metal fine particles are dispersed can also be used. The ion-exchange group and the colloidal metal fine particles are selectively bonded by electrostatic interaction or the like. Therefore, the bond between the ion exchange group and the metal fine particles can be easily generated only by immersing the insulator in the solution in which the metal fine particles are dispersed.

例えば、塩酸酸性水溶液中に塩化パラジウムと塩化スズを混合して作製する無電解めっきの触媒として使用されるパラジウム−スズコロイド、またパラジウムのハロゲン化物、酸化物、アセチル化錯体の分散溶液中に絶縁体を浸漬させる。それによって、イオン交換性基上に位置選択的に金属微粒子が容易に結合を生じる。   For example, a palladium-tin colloid used as a catalyst for electroless plating prepared by mixing palladium chloride and tin chloride in an acidic aqueous solution of hydrochloric acid, or an insulator in a dispersion of palladium halide, oxide or acetylated complex Soak. As a result, the fine metal particles are easily bonded to the ion-exchange group in a position-selective manner.

使用する金属イオンが後の無電解めっき工程による金属析出の核となることから、無電解めっきを析出させる金属であればどのような金属核であってもよい。ただし、導電性の観点から無電解めっき液と同種の金属核を選択することが望まれる。   Any metal nucleus may be used as long as it is a metal on which the electroless plating is deposited because the metal ion to be used becomes a nucleus for metal deposition in the subsequent electroless plating process. However, it is desirable to select the same metal nucleus as the electroless plating solution from the viewpoint of conductivity.

その後、金属イオンを還元処理して、図4(e)に示すように導電性の金属部25を形成する。   Thereafter, the metal ions are reduced to form conductive metal portions 25 as shown in FIG.

用いられる還元剤は特に限定されないが、ジメチルアミンボラン、トリメチルアミンボラン、ヒドラジン、ホルマリン、水素化ホウ素ナトリウムや、次亜リン酸ナトリウム等の次亜リン酸塩、過マンガン酸カリウムなどの過酸化物、チオ硫酸ナトリウム、ヒドロキノン等が挙げられる。こうした還元剤を含有する溶液に、前述の絶縁体シートを浸漬することによって、金属イオンを金属化させることができる。   The reducing agent used is not particularly limited, but dimethylamine borane, trimethylamine borane, hydrazine, formalin, sodium borohydride, hypophosphites such as sodium hypophosphite, peroxides such as potassium permanganate, Examples include sodium thiosulfate and hydroquinone. Metal ions can be metallized by immersing the aforementioned insulator sheet in a solution containing such a reducing agent.

さらに、絶縁体シートの露光部に形成された金属に対し無電解めっきを施して、金属部の導電性を向上させることにより、図4(f)に示すように導電部26が得られる。導電部は、溶液性イオン物質から還元反応により金属物質を生成させて、前記導電性物質を選択的に成長させることにより形成されるということができる。   Furthermore, electroless plating is performed on the metal formed on the exposed portion of the insulator sheet to improve the conductivity of the metal portion, whereby the conductive portion 26 is obtained as shown in FIG. It can be said that the conductive part is formed by selectively growing the conductive substance by generating a metal substance from the solution ionic substance by a reduction reaction.

金属としては、電気抵抗が少なく、比較的腐食しにくい銅が最も好ましい。具体的には、前工程で得られた金属配線を触媒核として、無電解めっき液と接触させる。無電解めっき液としては、例えば、銅、銀、パラジウム、ニッケル、コバルト、白金、金、ロジウム等の金属イオンを含有するものが挙げられる。   The metal is most preferably copper with low electrical resistance and relatively low corrosion. Specifically, the metal wiring obtained in the previous step is brought into contact with the electroless plating solution using the catalyst core. Examples of the electroless plating solution include those containing metal ions such as copper, silver, palladium, nickel, cobalt, platinum, gold, and rhodium.

この無電解めっき液には、前述の金属塩水溶液の他にホルムアルデヒド、ヒドラジン、次亜リン酸ナトリウム、水素化ホウ素ナトリウム、アスコルビン酸、グリオキシル酸等の還元剤、酢酸ナトリウム、EDTA、酒石酸、リンゴ酸、クエン酸、グリシン等の錯化剤や析出制御剤等が含まれており、これらの多くは市販されており簡単に入手することができる。そこで、所望される導電膜厚若しくは多孔質内部への充填が完了するまで、これらの無電解メッキ液に絶縁体シートを浸漬しておけばよい。   In addition to the metal salt aqueous solution described above, this electroless plating solution includes reducing agents such as formaldehyde, hydrazine, sodium hypophosphite, sodium borohydride, ascorbic acid, glyoxylic acid, sodium acetate, EDTA, tartaric acid, malic acid. In addition, complexing agents such as citric acid and glycine, precipitation control agents, and the like are included, and many of these are commercially available and can be easily obtained. Therefore, the insulator sheet may be immersed in these electroless plating solutions until the desired conductive film thickness or filling of the porous interior is completed.

無電解めっきの際には、パターンニングされた部位が直接接触しない冶具を用いて、絶縁体シートを固定することが好ましい。これによって、無電解めっき時に発生した気泡が液面へ除去するのを促進することができる。   In the case of electroless plating, it is preferable to fix the insulator sheet using a jig that does not directly contact the patterned part. Thereby, it is possible to promote removal of bubbles generated during electroless plating to the liquid surface.

冶具の材質としては、PTFE、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびポリエチレンテレフタレートなどの汎用樹脂が望ましい。こうした樹脂は、多孔質絶縁体シートと接触した状態で無電解めっき液に浸漬しても、めっきの異常析出を起こさず、しかも容易に成形することができる。また、ステンレスなどの表面に特殊加工を施した物質でもよい。さらに、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などによる撥水処理を施した金属、ガラス、布、有機樹脂なども用いることもできる。   As the material of the jig, general-purpose resins such as PTFE, polyimide, polyethylene, polypropylene, and polyethylene terephthalate are desirable. Even if such a resin is immersed in an electroless plating solution in contact with the porous insulator sheet, it does not cause abnormal deposition of the plating and can be easily molded. Moreover, the material which gave special processing to the surface, such as stainless steel, may be used. Furthermore, a metal, glass, cloth, organic resin or the like that has been subjected to water repellent treatment with polyether ether ketone (PEEK) or the like can also be used.

絶縁体シートは、粘着剤を用いて固定冶具に貼り付けられる。粘着剤としては、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリブテン、α−オレフィン共重合体、酢酸ビニル共重合体、アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル共重合体などのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、およびポリウレタン系熱可塑性エラストマーなどを用いることができる。特に、アクリル系重合体またはポリイミド誘導体は、めっきの析出を起こしにくいため好ましい。操作性を向上させるために、粘着剤はテープ状であることが望ましい。   The insulator sheet is affixed to the fixing jig using an adhesive. Examples of the adhesive include polyolefin resins such as polyimide, polyamide, polypropylene, polybutene, α-olefin copolymer, vinyl acetate copolymer, acrylic ester copolymer, and methacrylic ester copolymer, and polyester-based heat. Plastic elastomers and polyurethane thermoplastic elastomers can be used. In particular, an acrylic polymer or a polyimide derivative is preferable because it hardly causes plating deposition. In order to improve operability, the pressure-sensitive adhesive is preferably in the form of a tape.

無電解めっきの際には、液面に対して垂直または平行となるよう、無電解めっき液中に固定冶具を設置することが好ましい。必要に応じて、液面に対して傾斜を設けることもできる。すなわち、多孔質の絶縁体シートが無電解めっき液内に十分に浸漬されれば、その設置形状は特に限定されない。   During electroless plating, it is preferable to install a fixing jig in the electroless plating solution so as to be perpendicular or parallel to the liquid surface. If necessary, the liquid surface can be inclined. That is, the installation shape is not particularly limited as long as the porous insulator sheet is sufficiently immersed in the electroless plating solution.

無電解めっきが進行するにしたがって、めっき液の濃度分布にむらが生じるおそれがある。この場合には、めっき液の濃度分布が均一になるように、めっき液を循環させることが望まれる。例えば、液面に対して垂直な状態で固定冶具を回転させることによって、めっき液を循環させることができる。また、バブリングや噴射などによって、めっき液を循環させてもよい。   As the electroless plating progresses, the plating solution concentration distribution may be uneven. In this case, it is desirable to circulate the plating solution so that the concentration distribution of the plating solution is uniform. For example, the plating solution can be circulated by rotating the fixing jig in a state perpendicular to the liquid level. Further, the plating solution may be circulated by bubbling or spraying.

こうして無電解めっきを行なうことによって、図4(f)に示すように導電部26が形成され、本発明の実施形態にかかる回路配線基板が製造される。   By performing electroless plating in this manner, the conductive portion 26 is formed as shown in FIG. 4F, and the circuit wiring board according to the embodiment of the present invention is manufactured.

ただし、本発明の実施形態にかかる回路配線基板における導電部26は、導電性物質が高充填された外周部と、この内側に形成された低充填率の内部とから構成されなければならない。外周部においては、導電性物質である金属粒子は連続的に配置され、一方の内部においては、金属粒子は非連続的に配置される。導電性物質の充填率の違いは、金属粒子の配置密度の違いに起因するものである。無電解めっきの際の析出速度を制御することによって、内部よりも外周部の充填率が高くなるよう、導電性物質の充填率を制御することができる。   However, the conductive portion 26 in the circuit wiring board according to the embodiment of the present invention must be composed of an outer peripheral portion that is highly filled with a conductive material and a low filling rate inside that is formed inside. In the outer peripheral portion, the metal particles which are conductive materials are continuously arranged, and in one inside, the metal particles are discontinuously arranged. The difference in the filling rate of the conductive material is due to the difference in the arrangement density of the metal particles. By controlling the deposition rate during electroless plating, the filling rate of the conductive material can be controlled so that the filling rate of the outer peripheral portion is higher than the inside.

例えば、めっき液の温度を変化させることによって、めっきの析出速度を変化させることができる。無電解銅めっきの温度と析出速度の関係の一例を、図5のグラフに示す。図示するように、めっき液の温度が上昇すると、析出速度は増加する傾向がある。析出速度と温度との関係は、多孔質絶縁体シートの空孔径や空孔率にも依存するが、例えば、空孔径400〜1200nm、空孔率50〜70%の多孔質絶縁体シートにめっきを行なう場合には、めっき液の温度が20℃では析出速度は0.4μm/15分程度である。めっき液の温度が40℃に上昇すると、析出速度は0.9μm/15分程度に増加する。   For example, the plating deposition rate can be changed by changing the temperature of the plating solution. An example of the relationship between the electroless copper plating temperature and the deposition rate is shown in the graph of FIG. As shown in the figure, the deposition rate tends to increase as the temperature of the plating solution rises. The relationship between the deposition rate and the temperature depends on the pore diameter and the porosity of the porous insulator sheet. For example, plating is performed on a porous insulator sheet having a pore diameter of 400 to 1200 nm and a porosity of 50 to 70%. When the temperature of the plating solution is 20 ° C., the deposition rate is about 0.4 μm / 15 minutes. When the temperature of the plating solution rises to 40 ° C., the deposition rate increases to about 0.9 μm / 15 minutes.

めっきの析出速度は、感光層を形成する感光性材料の組成を変更することによって制御することもできる。具体的には、感光性材料である樹脂成分に対して、10〜27wt%の割合で架橋剤を配合すればよい。感光性材料は、50〜300mmol/L程度の濃度で溶媒に溶解して、感光性材料の溶液を調製する。例えば、感光性材料としてナフトキノンジアジド誘導体を使用し、架橋剤としてはジアジドカルコンを用いる場合には、感光性材料は200mmol/L程度の濃度で溶媒に溶解し、この感光性材料に対して20wt%の割合で架橋剤を使用する。ジアジドカルコン以外にも、ビフェニルエポキシ化合物、アジド基を有するポリマー、エポキシノボラック誘導体等を架橋剤として用いることができる。   The deposition rate of the plating can also be controlled by changing the composition of the photosensitive material forming the photosensitive layer. Specifically, a crosslinking agent may be blended at a rate of 10 to 27 wt% with respect to the resin component that is a photosensitive material. The photosensitive material is dissolved in a solvent at a concentration of about 50 to 300 mmol / L to prepare a solution of the photosensitive material. For example, when a naphthoquinone diazide derivative is used as the photosensitive material and diazide chalcone is used as the crosslinking agent, the photosensitive material is dissolved in a solvent at a concentration of about 200 mmol / L, and 20 wt. % Crosslinker is used. In addition to diazide chalcone, a biphenyl epoxy compound, a polymer having an azido group, an epoxy novolac derivative, or the like can be used as a crosslinking agent.

この場合には、無電解めっき液の温度が一定であっても、導電性物質の充填率を変化させて導電部の外周部と内部とを作り分けることが可能である。例えば、めっき液の温度が30℃の場合、析出速度は0.62μm/15分となる。こうした温度で3時間の無電解めっきを行なうことによって、外周部の充填率が80〜100%程度、内部の充填率が30〜60%程度の導電部を形成することができる。   In this case, even if the temperature of the electroless plating solution is constant, it is possible to make the outer peripheral portion and the inner portion of the conductive portion different by changing the filling rate of the conductive material. For example, when the temperature of the plating solution is 30 ° C., the deposition rate is 0.62 μm / 15 minutes. By performing electroless plating for 3 hours at such a temperature, it is possible to form a conductive portion having a filling ratio of the outer peripheral portion of about 80 to 100% and an internal filling ratio of about 30 to 60%.

またさらに、パターン露光の際に照射される露光エネルギーを制御して多孔質絶縁体内部に生成するめっき核の発生量を調整することによって、内部よりも高い充填率で外周部に導電性物質を充填することもできる。   Furthermore, by adjusting the amount of plating nuclei generated inside the porous insulator by controlling the exposure energy irradiated during pattern exposure, a conductive material is applied to the outer periphery with a higher filling rate than the inside. It can also be filled.

具体的には、ビアの中心部より半径の2/3の内部相当領域は、20〜100mJ程度の露光量で露光し、残りの1/3の外周部相当領域は、100〜2500mJ程度の露光量で露光を行なう。金属核の発生量が全体的に増加するので、めっき時には外周部に優先的に導電性物質が充填され、その結果、内部の充填率が低下する。   Specifically, an inner equivalent area having a radius of 2/3 from the center of the via is exposed with an exposure amount of about 20 to 100 mJ, and the remaining 1/3 outer circumference corresponding area is about 100 to 2500 mJ. The exposure is performed in the amount. Since the generation amount of metal nuclei increases as a whole, the conductive material is preferentially filled in the outer peripheral portion during plating, and as a result, the internal filling rate is lowered.

この場合も、無電解めっき液の温度は一定として導電部の外周部と内部とを作り分けることができる。例えば、めっき液の温度が30℃の場合、析出速度0.62μm/15分となるが、こうした温度で3時間の無電解めっきを行なうことにより、外周部の充填率が70〜90%程度、内部の充填率が30〜60%程度の導電部を形成することができる。   In this case as well, the temperature of the electroless plating solution can be kept constant and the outer peripheral portion and the inner portion of the conductive portion can be made separately. For example, when the temperature of the plating solution is 30 ° C., the deposition rate is 0.62 μm / 15 minutes. By performing electroless plating at such a temperature for 3 hours, the filling rate of the outer peripheral portion is about 70 to 90%, A conductive portion having an internal filling rate of about 30 to 60% can be formed.

いずれの手法を採用した場合でも、内部が外周部に比較して先に無電解めっきされ、無電解めっき液が内部へ浸透しにくくなるために、内部と外周部とにおいて析出速度が異なる。その結果、内部から外周部に向けて充填率が段階的に増加した充填率で、導電性物質を充填することができる。   In any case, the inside is electrolessly plated first compared to the outer peripheral portion, and the electroless plating solution is less likely to penetrate into the inner portion, so that the deposition rate is different between the inner portion and the outer peripheral portion. As a result, the conductive material can be filled at a filling rate in which the filling rate increases stepwise from the inside toward the outer periphery.

上述したように、本発明の実施形態にかかる回路配線基板の導電部26は、無電解めっきにより形成することが最も簡便であり、充填率を確実に制御することができるが、これに限定されるものではない。例えば、無電解めっき液の温度を時間経過と共に変化させる手法、また析出速度の低い無電解めっき液でめっきした後に、析出速度の高い無電解めっき液でめっきするといった手法を採用した場合も、同様に内部から外周部に向けて充填率を段階的に変化させて導電性物質を充填し、導電部を形成することが可能である。   As described above, the conductive portion 26 of the circuit wiring board according to the embodiment of the present invention is the simplest to form by electroless plating, and the filling rate can be reliably controlled, but is not limited thereto. It is not something. For example, the same applies when adopting a method of changing the temperature of the electroless plating solution over time, or a method of plating with an electroless plating solution with a high deposition rate after plating with an electroless plating solution with a low deposition rate. It is possible to fill the conductive material by changing the filling rate stepwise from the inside to the outer peripheral portion to form the conductive portion.

所望の充填率を有する導電部が形成された回路配線基板は、固定冶具で保持しつつめっき液から引き上げて水洗した後、乾燥空気または窒素などを吹き付けて水分を除去することにより乾燥する。多孔質絶縁体シートの寸法安定性を損なわないために、乾燥空気を吹き付ける際には、均一な吹き付けを行なうことが望まれる。   The circuit wiring board on which the conductive portion having a desired filling rate is formed is lifted from the plating solution while being held by a fixing jig, washed with water, and then dried by spraying dry air or nitrogen to remove moisture. In order not to impair the dimensional stability of the porous insulator sheet, it is desired to perform uniform spraying when spraying dry air.

導電部が形成されていない絶縁体シートの領域には、必要に応じて硬化性樹脂を含浸することができる。含浸樹脂としては、エポキシ樹脂やポリイミド、BT樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、架橋ポリブタジエン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリカルボジイミド樹脂など熱硬化性、光硬化性、電子線硬化性樹脂を用いることができる。樹脂含浸を行なうことによって、回路配線基板の電磁波特性、高周波特性などを良好に制御することができる。   A region of the insulator sheet where the conductive portion is not formed can be impregnated with a curable resin as necessary. As the impregnating resin, thermosetting, photocurable, electron beam curable resins such as epoxy resin, polyimide, BT resin, benzocyclobutene resin, cross-linked polybutadiene resin, urethane resin, phenol resin, silicone resin, polycarbodiimide resin are used. be able to. By performing the resin impregnation, it is possible to satisfactorily control electromagnetic wave characteristics, high frequency characteristics, etc. of the circuit wiring board.

本発明の実施形態にかかる回路配線基板の導電部では、内部から外周部に向かって導電性物質の充填率が段階的に増加している。導電部は、多孔状中空構造ということができる。このため、屈曲などにより回路配線基板が外部からの応力に対して変形した場合でも、多孔状中空構造の配線が配線内部に向かって自由に変形し、それによって、剪断応力歪を緩和することが可能となる。   In the conductive portion of the circuit wiring board according to the embodiment of the present invention, the filling rate of the conductive material increases stepwise from the inside toward the outer peripheral portion. It can be said that the conductive portion is a porous hollow structure. For this reason, even when the circuit wiring board is deformed by an external stress due to bending or the like, the wiring of the porous hollow structure is freely deformed toward the inside of the wiring, thereby reducing the shear stress strain. It becomes possible.

こうして、配線の破断を効果的に防止することができ、回路配線としての接続信頼性を著しく高めることができる。上述したような剪断応力歪は、回路配線基板に温度サイクルが負荷される場合も発生する。本発明の実施形態にかかる回路配線基板では、導電性物質充填部と非充填部との熱膨張係数差の相異に起因する応力歪が、中空構造の回路配線により効果的に緩和される。その結果、回路配線基板としての信頼性を向上することが可能となった。   Thus, the breakage of the wiring can be effectively prevented, and the connection reliability as the circuit wiring can be remarkably enhanced. The above-described shear stress distortion also occurs when a temperature cycle is applied to the circuit wiring board. In the circuit wiring board according to the embodiment of the present invention, the stress strain caused by the difference in the thermal expansion coefficient difference between the conductive material filled portion and the non-filled portion is effectively alleviated by the hollow circuit wiring. As a result, the reliability as a circuit wiring board can be improved.

以下、具体例を示して本発明をさらに詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples.

(実施例1)
多孔質絶縁体シート21としては、テトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂シート(面積5cm2、厚み30μm)を用意した。水性溶媒への濡れ性を高めるために、多孔構造の表面をポリビニルアルコール(PVA)でコートしておいた。用いた絶縁体シートにおける空孔径は700nmであり、空孔率57.3%であった。
Example 1
As the porous insulator sheet 21, a tetrafluoroethylene (PTFE) resin sheet (area 5 cm 2 , thickness 30 μm) was prepared. In order to improve wettability to an aqueous solvent, the surface of the porous structure was coated with polyvinyl alcohol (PVA). The hole diameter in the insulator sheet used was 700 nm, and the porosity was 57.3%.

感光性材料としては、ナフトキノンジアジド含有フェノール樹脂を使用した。フェノール樹脂の重量平均分子量は4500であり、ナフトキノンジアジドの含有率は46当量mol%である。溶媒としては、アセトンとテトラヒドロフランとの等量混合溶媒を用いて、濃度が66.7mmol/Lとなるように前述の感光性材料を溶解した。さらに、架橋剤としてのジアジドカルコンを感光性材料の20wt%の割合で加えて、感光剤溶液を調製した。   As the photosensitive material, a naphthoquinonediazide-containing phenol resin was used. The weight average molecular weight of a phenol resin is 4500, and the content rate of a naphthoquinone diazide is 46 equivalent mol%. As the solvent, an equivalent mixed solvent of acetone and tetrahydrofuran was used, and the above-described photosensitive material was dissolved so that the concentration became 66.7 mmol / L. Further, diazide chalcone as a crosslinking agent was added at a ratio of 20 wt% of the photosensitive material to prepare a photosensitive agent solution.

この溶液に多孔質絶縁体シートを30秒間浸漬して引き上げ、1時間室温で放置して乾燥させることにより、図4(b)に示すように感光層22を形成した。   The porous insulating sheet was immersed in this solution for 30 seconds, pulled up, and allowed to stand at room temperature for 1 hour to dry, thereby forming a photosensitive layer 22 as shown in FIG. 4B.

次いで、ライン幅50μm、スペース幅400μmの露光マスクを介して、露光装置(Cannon−PLA501)により感光層22にパターン露光を行なった。露光はコンタクト露光とし、感光層の一方の側から、露光量1000mJ/cm2、波長436nm(水銀ランプi線)で行なって、配線予定領域を形成した。なお、ビア予定領域の露光には、感光層の両方の側から同様の露光を行なった。こうした露光によって、感光層にはイオン交換性基からなるパターン潜像が形成された。 Next, pattern exposure was performed on the photosensitive layer 22 by an exposure apparatus (Cannon-PLA 501) through an exposure mask having a line width of 50 μm and a space width of 400 μm. The exposure was contact exposure, and from one side of the photosensitive layer, an exposure amount of 1000 mJ / cm 2 and a wavelength of 436 nm (mercury lamp i-line) were performed to form a planned wiring area. In the exposure of the via planned area, the same exposure was performed from both sides of the photosensitive layer. By such exposure, a pattern latent image composed of ion exchange groups was formed on the photosensitive layer.

露光後の感光層を有する絶縁体シートは、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)2.38%溶液に10分間浸漬した。これを純水で30秒洗浄した後、さらに50mmol/Lの酢酸銅水溶液に30分間浸漬した。感光層の露光部に生成したイオン交換性基には銅イオンが付着して、図4(d)に示すような金属イオン部24が形成された。   The insulator sheet having the exposed photosensitive layer was immersed in a 2.38% solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) for 10 minutes. This was washed with pure water for 30 seconds, and further immersed in a 50 mmol / L aqueous solution of copper acetate for 30 minutes. Copper ions adhered to the ion-exchangeable group generated in the exposed portion of the photosensitive layer, and a metal ion portion 24 as shown in FIG. 4 (d) was formed.

金属イオンを還元するための還元液は、50mmol/Lの水素化ホウ素ナトリウム(NaBH4)溶液に、1wt%のAD−10(界面活性剤を含有するTMAH、多摩化学)を配合して調製した。この還元液に、金属イオン部が形成された絶縁体シートを10分間浸漬させることによって、銅イオンを還元して金属銅を析出させた。これによって、図4(e)に示すような金属部25が形成された。 A reducing solution for reducing metal ions was prepared by blending 1 wt% AD-10 (TMAH containing a surfactant, Tama Chemical) in a 50 mmol / L sodium borohydride (NaBH 4 ) solution. . By dipping the insulator sheet in which the metal ion portion was formed in this reducing solution for 10 minutes, the copper ions were reduced and metal copper was deposited. Thereby, the metal part 25 as shown in FIG.4 (e) was formed.

無電解銅めっき溶液は、PB−503AおよびPB−503B(いずれも荏原ユージライト製)を5倍に薄めた溶液を、1:1で混合して調製した。この無電解めっき溶液に、前述の絶縁体シートを浸漬し、30℃で3時間の無電解めっきを行なった。この際の析出速度は、0.62μm/15分となる。その結果、導電部26が図4(f)に示すように形成された。超深度レーザ顕微鏡VK−8500(KEYENCE)により観察した導電部を観察したところ、充填率が87%の外周部と、充填率が32%の内部とから構成され、導電部全体における充填率は82%であることが確認された。また、外周部と内部との境界では、充填率は段階的に変化していた。   The electroless copper plating solution was prepared by mixing 1: 1 a solution obtained by diluting PB-503A and PB-503B (both manufactured by Ebara Eugelite) 5 times. The above-mentioned insulator sheet was immersed in this electroless plating solution, and electroless plating was performed at 30 ° C. for 3 hours. The deposition rate at this time is 0.62 μm / 15 minutes. As a result, the conductive portion 26 was formed as shown in FIG. When the conductive part observed with the ultra-deep laser microscope VK-8500 (KEYENCE) was observed, it was composed of an outer peripheral part with a filling rate of 87% and an inside with a filling rate of 32%, and the filling ratio in the whole conductive part was 82. %. Moreover, the filling rate changed in steps at the boundary between the outer peripheral portion and the inside.

得られた回路配線基板の信頼性を評価した。具体的には、外部応力に起因する剪断応力歪をひずみゲージKLM(共和電業製)により調べるとともに、温度サイクルに起因する剪断応力歪の影響をひずみゲージKFH(共和電業製)により調べた。いずれの場合も、剪断応力歪の影響による配線の破断を防止することができた。   The reliability of the obtained circuit wiring board was evaluated. Specifically, the shear stress strain caused by external stress was examined by a strain gauge KLM (manufactured by Kyowa Denki), and the influence of shear stress strain caused by a temperature cycle was examined by a strain gauge KFH (manufactured by Kyowa Denki). . In either case, the wiring breakage due to the influence of shear stress strain could be prevented.

比較のために、架橋剤の添加率を27〜30wt%とした以外は前述と同様にして、多孔質の絶縁体シートの所定領域に導電性物質を充填して導電部を形成した。こうして得られた回路配線基板の導電部を、前述と同様に観察したところ、均一な充填率で導電性物質が充填されていることが確認された。この回路配線基板の信頼性を、前述と同様の手法により評価した。その結果、外部応力や温度サイクルに起因する剪断応力歪により、配線が破断した。   For comparison, a conductive portion was formed by filling a predetermined region of a porous insulator sheet with a conductive material in the same manner as described above except that the addition rate of the crosslinking agent was changed to 27 to 30 wt%. When the conductive portion of the circuit wiring board thus obtained was observed in the same manner as described above, it was confirmed that the conductive material was filled with a uniform filling rate. The reliability of this circuit wiring board was evaluated by the same method as described above. As a result, the wiring broke due to shear stress strain caused by external stress and temperature cycle.

これは、次のように考察される。すなわち、従来の多孔構造を有する回路配線基板では、ビアと基板との境界面において応力を緩和することができず、破断が生じていた。これに対し、本発明の実施形態にかかる構造では、多孔構造を有する絶縁体に形成された充填率が段階的に高くなる構造である。ビア内部の空孔が圧縮されることによって外部からの応力歪を緩和し、破断は生じない。   This is considered as follows. That is, in the circuit wiring board having the conventional porous structure, the stress cannot be relaxed at the interface between the via and the board, and the fracture has occurred. On the other hand, in the structure according to the embodiment of the present invention, the filling rate formed in the insulator having a porous structure is increased stepwise. By compressing the voids inside the via, the stress strain from the outside is relaxed and no breakage occurs.

本発明の実施形態にかかる回路配線基板は、加えられた剪断応力歪を十分に緩和することが可能である。図6を参照して、これを説明する。図6は、配線方向における断面図であり、配線33は、外周部の高充填部33aと内部の低充填部33とから構成される。曲げ応力31が加えられると、外周部の高充填部33aが、矢印32で示されるように低充填部33bの方向に変形する。その結果、応力が緩和されることから破断を防止することができる。これによって、回路配線としての接続信頼性を著しく高めることが可能となった。   The circuit wiring board according to the embodiment of the present invention can sufficiently relax the applied shear stress strain. This will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view in the wiring direction, and the wiring 33 includes a high filling portion 33 a on the outer peripheral portion and a low filling portion 33 on the inside. When the bending stress 31 is applied, the high filling portion 33a on the outer peripheral portion is deformed in the direction of the low filling portion 33b as indicated by an arrow 32. As a result, since stress is relieved, it is possible to prevent breakage. As a result, connection reliability as circuit wiring can be remarkably improved.

この剪断応力歪は、回路配線基板に温度サイクルが負荷される場合にも発生する。導電性物質充填部と非充填部との熱膨張係数差の相異に起因する応力歪を緩和して、回路配線基板としての信頼性を向上させる。   This shear stress strain also occurs when a temperature cycle is applied to the circuit wiring board. The stress strain caused by the difference in the thermal expansion coefficient difference between the conductive material filled portion and the non-filled portion is alleviated to improve the reliability as a circuit wiring board.

剪断歪や応力歪の緩和効果は、導電部全体における導電性物質の充填率が30%〜80%の時に最も大きいことが確認された。充填率が30%〜50%の場合には、電気抵抗率が約2倍程度の値を示し、この周囲に充填率が60%〜100%の高充填部を配置することにより、その電気抵抗率は1.3倍程度まで低下した。   It was confirmed that the effect of alleviating shear strain and stress strain was greatest when the filling ratio of the conductive material in the entire conductive portion was 30% to 80%. When the filling rate is 30% to 50%, the electrical resistivity shows a value of about twice, and by placing a high filling portion with a filling rate of 60% to 100% around this, the electrical resistance The rate dropped to about 1.3 times.

(実施例2)
めっき溶液の温度を変化させることによって、外周部の高充填部と内部の低充填部とを作り分けた。多孔質絶縁シートには、架橋剤を含有しない以外は前述と同様の感光性材料を含浸させて、感光層を形成しておいた。さらに、前述と同様の条件で露光を施し、還元処理を行なって露光部に金属を形成した。
(Example 2)
By changing the temperature of the plating solution, a high-filled portion at the outer peripheral portion and a low-filled portion inside were separately formed. The porous insulating sheet was impregnated with the same photosensitive material as described above except that it did not contain a crosslinking agent to form a photosensitive layer. Further, exposure was performed under the same conditions as described above, and reduction treatment was performed to form a metal in the exposed portion.

無電解めっきに当たっては、まず、めっき溶液の温度を15℃に保つことにより、0.23μm/15分の析出速度で1時間無電解めっきを行なった。その後、1時間かけてめっき溶液の温度を0.5℃/minの割合で加熱して、45℃に昇温した。この温度においては、めっきの析出速度は1.15μm/15分まで増加し、この析出速度で1時間めっきを行なった。このように温度を制御することによって、導電部26が形成された。前述と同様にして導電部を観察したところ、充填率が92%の外周部と、充填率が38%の内部とから構成され、導電部全体における充填率は71%であることが確認された。また、外周部と内部との境界では、充填率は段階的に変化していた。   In electroless plating, first, electroless plating was performed for 1 hour at a deposition rate of 0.23 μm / 15 minutes by keeping the temperature of the plating solution at 15 ° C. Thereafter, the temperature of the plating solution was heated at a rate of 0.5 ° C./min over 1 hour, and the temperature was raised to 45 ° C. At this temperature, the plating deposition rate increased to 1.15 μm / 15 minutes, and plating was performed for 1 hour at this deposition rate. The conductive portion 26 was formed by controlling the temperature in this way. When the conductive portion was observed in the same manner as described above, it was confirmed that the conductive portion was composed of an outer peripheral portion having a filling rate of 92% and an inside having a filling rate of 38%, and the filling rate in the entire conductive portion was 71%. . Moreover, the filling rate changed in steps at the boundary between the outer peripheral portion and the inside.

(実施例3)
露光エネルギーを制御することによって、導電部の外周部と内部とを作り分けた。多孔質絶縁シートには、架橋剤を含有しない以外は前述と同様の感光性材料を含浸させて、感光層を形成しておいた。ビアの中心部より半径2/3の内部相当領域は、50mJで露光し、残りの1/3の外周部相当領域は、2000mJで露光を行なった。
(Example 3)
By controlling the exposure energy, the outer peripheral part and the inner part of the conductive part were made separately. The porous insulating sheet was impregnated with the same photosensitive material as described above except that it did not contain a crosslinking agent to form a photosensitive layer. The inner equivalent area with a radius of 2/3 from the center of the via was exposed at 50 mJ, and the remaining outer equivalent area of 1/3 was exposed at 2000 mJ.

前述の実施例1と同様の条件で還元処理を施して露光部に金属を形成した後、さらに同様の条件で無電解めっきを行なった結果、導電部26が形成された。前述と同様にして導電部を観察したところ、充填率が86%の外周部と、充填率が33%の内部とから構成され、導電部全体における充填率は70%であることが確認された。また、外周部と内部との境界では、充填率は段階的に変化していた。   After conducting reduction treatment under the same conditions as in Example 1 above to form a metal in the exposed area, electroless plating was further performed under the same conditions. As a result, the conductive area 26 was formed. When the conductive portion was observed in the same manner as described above, it was confirmed that the conductive portion was composed of an outer peripheral portion having a filling rate of 86% and an inside having a filling rate of 33%, and the filling rate in the entire conductive portion was 70%. . Moreover, the filling rate changed in steps at the boundary between the outer peripheral portion and the inside.

めっき析出速度は、無電解めっき液への浸漬時間などを変化せても充填率を抑制することも可能である。さらに必要に応じて、無電解めっき液のpH領域、錯形成剤、安定剤の組合せを制御して充填率を抑制することができる。具体的には、pH領域は、無電解めっきの析出特性等に応じて、pH7〜14の範囲で変化させればよい。錯形成剤としては、例えば、酒石酸カリウムナトリムやEDTA(エチレンジアミン四酢酸)等を用いることができ、安定剤としては、例えばPEG(ポリエチレングリコール)、2,2’−ビピリジル等が挙げられる。こうした条件を適宜選択して、最適な析出速度に制御すればよい。   The plating deposition rate can also suppress the filling rate even if the immersion time in the electroless plating solution is changed. Furthermore, if necessary, the filling ratio can be suppressed by controlling the combination of the pH region, complexing agent, and stabilizer of the electroless plating solution. Specifically, the pH region may be changed in the range of pH 7 to 14 according to the deposition characteristics of electroless plating. Examples of the complexing agent include potassium sodium tartrate and EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid), and examples of the stabilizer include PEG (polyethylene glycol) and 2,2'-bipyridyl. What is necessary is just to select such conditions suitably and to control it to the optimal precipitation rate.

本発明の一実施形態にかかる回路配線基板の断面図。Sectional drawing of the circuit wiring board concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる回路配線基板の断面図。Sectional drawing of the circuit wiring board concerning one Embodiment of this invention. 導電性物質の充填率を説明する概略図。Schematic explaining the filling rate of an electroconductive substance. 本発明の一実施形態にかかる回路配線基板の製造方法を表わす工程断面図。Process sectional drawing showing the manufacturing method of the circuit wiring board concerning one Embodiment of this invention. 無電解めっき温度と析出速度との関係を表わすグラフ図。The graph showing the relationship between the electroless plating temperature and the deposition rate. 配線部における応力緩和を説明する模式図。The schematic diagram explaining the stress relaxation in a wiring part.

符号の説明Explanation of symbols

10…回路配線基板; 11…多孔質構造を有する絶縁体シート; 12…配線
12a…外周部; 12b…内部; 12c…表面高充填部; 13…ビア
13a…外周部; 13b…内部; S…多孔質絶縁体シート
V…空孔; M…導電性物質
21…多孔質構造を有する絶縁体シート; 22…感光層; 23…露光部
24…金属イオン部; 25…金属部; 26…導電部; 31…曲げ応力
32…応力緩和の方向; 33…配線; 33a…高充填部; 33b…低充填部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Circuit wiring board; 11 ... Insulator sheet | seat which has porous structure; 12 ... Wiring 12a ... Outer peripheral part; 12b ... Inside; 12c ... High surface filling part; 13 ... Via 13a ... Outer peripheral part; Porous insulator sheet V ... hole; M ... conductive material 21 ... insulator sheet having porous structure; 22 ... photosensitive layer; 23 ... exposed portion 24 ... metal ion portion; 25 ... metal portion; 31 ... Bending stress 32 ... Stress relaxation direction; 33 ... Wiring; 33a ... High filling part; 33b ... Low filling part.

Claims (4)

多孔質構造を有する絶縁体と、前記絶縁体の部分領域の空孔内に導電性物質を充填することにより形成された導電部とを具備し、前記導電部は、前記導電性物質の充填率が高い外周部と、この外周部に囲まれ、段階的に変化した低い充填率を有する内部とからなる回路配線基板の製造方法であって、
前記多孔質構造を有する絶縁体に、露光によりイオン交換性基を生成する感光基を有する感光性材料を含浸させて、感光層を形成する工程、
前記感光層の部分領域に露光して、露光部にイオン交換性基を生成する工程、
前記イオン交換性基に金属イオンを結合させる工程、
前記金属イオンを還元して前記導電性物質を得る工程、および
前記絶縁体をめっき溶液に浸漬して前記絶縁体の前記露光部で前記導電性物質を成長させることにより、前記導電性物質が連続的に配置された高充填率の外周部と、この外周部に囲まれ、前記導電性物質が非連続的に配置された低充填率の内部とからなる前記導電部を形成する工程を具備し、
前記導電部は、前記めっき溶液の温度を15℃に保って1時間無電解めっきを行なった後、前記めっき溶液の温度を45℃に昇温して1時間無電解めっきを行なうことにより形成されることを特徴とする回路配線基板の製造方法。
An insulator having a porous structure; and a conductive part formed by filling a hole in a partial region of the insulator with a conductive substance, wherein the conductive part has a filling rate of the conductive substance Is a manufacturing method of a circuit wiring board consisting of a high outer peripheral part and an inner part surrounded by the outer peripheral part and having a low filling factor that changes in stages,
A step of impregnating an insulator having a porous structure with a photosensitive material having a photosensitive group that generates an ion-exchangeable group by exposure to form a photosensitive layer;
A step of exposing a partial region of the photosensitive layer to generate an ion-exchange group in the exposed portion;
A step of binding a metal ion to the ion-exchange group,
Reducing the metal ions to obtain the conductive material; and immersing the insulator in a plating solution to grow the conductive material at the exposed portion of the insulator, thereby continuously providing the conductive material. Forming a conductive portion comprising an outer peripheral portion having a high filling rate arranged in a continuous manner and an inner portion having a low filling rate surrounded by the outer peripheral portion and in which the conductive material is discontinuously arranged. ,
The conductive portion is formed by performing electroless plating for 1 hour while keeping the temperature of the plating solution at 15 ° C., and then performing electroless plating for 1 hour by raising the temperature of the plating solution to 45 ° C. A method of manufacturing a circuit wiring board.
多孔質構造を有する絶縁体と、前記絶縁体の部分領域の空孔内に導電性物質を充填することにより形成された導電部とを具備し、前記導電部は、前記導電性物質の充填率が高い外周部と、この外周部に囲まれ、段階的に変化した低い充填率を有する内部とからなる回路配線基板の製造方法であって、
前記多孔質構造を有する絶縁体に、露光によりイオン交換性基を生成する感光基を有する感光性材料と、前記感光性材料の10〜27wt%で配合された架橋剤とを含有する感光剤溶液を含浸させて、感光層を形成する工程、
前記感光層の部分領域に露光して、露光部にイオン交換性基を生成する工程、
前記イオン交換性基に金属イオンを結合させる工程、
前記金属イオンを還元して前記導電性物質を得る工程、および
前記絶縁体をめっき溶液に浸漬して前記絶縁体の前記露光部で前記導電性物質を成長させることにより、前記導電性物質が連続的に配置された高充填率の外周部と、この外周部に囲まれ、前記導電性物質が非連続的に配置された低充填率の内部とからなる前記導電部を形成する工程
を具備することを特徴とする回路配線基板の製造方法。
An insulator having a porous structure; and a conductive part formed by filling a hole in a partial region of the insulator with a conductive substance, wherein the conductive part has a filling rate of the conductive substance Is a manufacturing method of a circuit wiring board consisting of a high outer peripheral part and an inner part surrounded by the outer peripheral part and having a low filling factor that changes in stages,
A photosensitive agent solution containing a photosensitive material having a photosensitive group that generates an ion-exchangeable group upon exposure to an insulator having a porous structure, and a crosslinking agent blended at 10 to 27 wt% of the photosensitive material. Forming a photosensitive layer by impregnating
A step of exposing a partial region of the photosensitive layer to generate an ion-exchange group in the exposed portion;
A step of binding a metal ion to the ion-exchange group,
Reducing the metal ions to obtain the conductive material; and immersing the insulator in a plating solution to grow the conductive material at the exposed portion of the insulator, thereby continuously providing the conductive material. Forming an electrically conductive portion comprising an outer peripheral portion having a high filling rate disposed in a continuous manner and an inner portion having a low filling rate which is surrounded by the outer peripheral portion and in which the conductive material is disposed discontinuously. A method for manufacturing a circuit wiring board.
多孔質構造を有する絶縁体と、前記絶縁体の部分領域の空孔内に導電性物質を充填することにより形成された導電部とを具備し、前記導電部は、前記導電性物質の充填率が高い外周部と、この外周部に囲まれ、段階的に変化した低い充填率を有する内部とからなる回路配線基板の製造方法であって、
前記多孔質構造を有する絶縁体に、露光によりイオン交換性基を生成する感光基を有する感光性材料を含浸させて、感光層を形成する工程、
前記感光層の部分領域に露光して、露光部にイオン交換性基を生成する工程、
前記イオン交換性基に金属イオンを結合させる工程、
前記金属イオンを還元して前記導電性物質を得る工程、および
前記絶縁体をめっき溶液に浸漬して前記絶縁体の前記露光部で前記導電性物質を成長させることにより、前記導電性物質が連続的に配置された高充填率の外周部と、この外周部に囲まれ、前記導電性物質が非連続的に配置された低充填率の内部とからなる前記導電部を形成する工程を具備し、
前記露光は、前記部分領域の中心より半径の2/3の内部相当領域は、20〜100mJの露光量で行ない、残りの1/3の外周部相当領域は、100〜2500mJの露光量で行なうことを特徴とする回路配線基板の製造方法。
An insulator having a porous structure; and a conductive part formed by filling a hole in a partial region of the insulator with a conductive substance, wherein the conductive part has a filling rate of the conductive substance Is a manufacturing method of a circuit wiring board consisting of a high outer peripheral part and an inner part surrounded by the outer peripheral part and having a low filling factor that changes in stages,
A step of impregnating an insulator having a porous structure with a photosensitive material having a photosensitive group that generates an ion-exchangeable group by exposure to form a photosensitive layer;
A step of exposing a partial region of the photosensitive layer to generate an ion-exchange group in the exposed portion;
A step of binding a metal ion to the ion-exchange group,
Reducing the metal ions to obtain the conductive material; and immersing the insulator in a plating solution to grow the conductive material at the exposed portion of the insulator, thereby continuously providing the conductive material. Forming a conductive portion comprising an outer peripheral portion having a high filling rate arranged in a continuous manner and an inner portion having a low filling rate surrounded by the outer peripheral portion and in which the conductive material is discontinuously arranged. ,
The exposure is performed at an exposure amount of 20 to 100 mJ in an area corresponding to 2/3 of the radius from the center of the partial area, and the remaining 1/3 outer peripheral area is set at an exposure amount of 100 to 2500 mJ. A method for manufacturing a circuit wiring board, comprising:
前記導電部は、溶液性イオン物質から還元反応により金属物質を生成させて、前記導電性物質を選択的に成長させることにより形成されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の回路配線基板の製造方法。   The conductive part is formed by generating a metal substance from a solution ionic substance by a reduction reaction and selectively growing the conductive substance. The manufacturing method of the circuit wiring board as described in any one of.
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