JP4691850B2 - WIRING BOARD FOR MANUFACTURING MULTILAYER WIRING BOARD, MULTILAYER WIRING BOARD, AND METHOD FOR PRODUCING THEM - Google Patents

WIRING BOARD FOR MANUFACTURING MULTILAYER WIRING BOARD, MULTILAYER WIRING BOARD, AND METHOD FOR PRODUCING THEM Download PDF

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Description

【０００１】
【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、ブラインドビア（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号公報には、「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号公報には、「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」が記載されている。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号公報には、「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）の文献に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号公報には、「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号公報には、「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号公報には、”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号公報には、”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号公報には、「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号公報に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、鋭意検討の結果なされたもので、微細な配線パターンを形成できて、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、第１に、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、または、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形成されており、また、さらには、絶縁層表面、および、導体ポストまたは接合用金属材料層の先端が、金属接合接着剤層で覆われており、前記絶縁層が、少なくとも層間接着剤層および基材層からなることを特徴とする、多層配線板製造用配線基板である。
【００１７】
本発明の第２は、金属板または金属箔を電解めっき用リードとして、電解めっきにより導体回路を形成する工程と、該導体回路上に絶縁層を形成する工程と、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、電解めっきにより導体ポストを形成する工程とを含んでなり、かつ該絶縁層が、少なくとも層間接着剤層および基材層からなることを特徴とし、また、さらには、前記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、多層配線板製造用配線基板の製造方法である。
【００１８】
本発明の第３は、前記第１〜第２の発明による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ない、あるいは、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回以上行い、また、さらには、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と、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である。
【００１９】
また、本発明の第４は、前記第１の発明による多層配線板製造用配線基板を用い、あるいは、前記第３の発明である製造方法により得られる多層配線板であって、層間接続用の導体ポストと、該導体ポストと接続するための被接合部を有する導体回路と、前記導体ポストと被接合部とを接合するための接合用金属材料層と、層間に存在する絶縁層とを具備した多層配線板であって、該絶縁層が、少なくとも層間接着剤層、基材層、および金属接合接着剤層からなり、かつ、層間接続が、接合用金属材料層による金属接合であることを特徴とする多層配線板である。
【００２０】
【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。
【００２１】
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。
【００２２】
まず、金属板（または金属箔：以下、金属板と記載するが、金属箔も含まれるものとする）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））。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】
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。
【００２４】
次に、金属板１０１を電解めっき用リード（給電用電極）として、めっきレジスト１０２が形成されていない部分に、電解めっきによりレジスト金属層１０３を形成する（図１（ｂ））。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。
【００２５】
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。
【００２６】
次に、金属板１０１を電解めっき用リード（給電用電極）として、めっきレジスト１０２が形成されていない部分に、電解めっきにより導体回路１０４を形成する（図１（ｃ））。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。
【００２７】
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については、詳細に後述する。
【００２８】
次に、このようにして形成した絶縁層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、絶縁層１０５のビア１０６が形成されている部分に、電解めっきにより導体ポスト１０７を形成する（図１（ｇ））。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。また、後述の接合用金属材料層１０８を形成するのと同じ材料で良く、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層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、両者とも欠くことはできない。
【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、一方の面を金属板に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】
多層配線板の絶縁層には、非常に厳しい要求特性が多数あることが一般的である。要求特性の一例としては、低線膨張係数、低誘電率、低誘電正接、高Ｔｇ（ガラス転移温度）、耐クラック性、絶縁信頼性、吸湿耐熱性、接着性、成形性（回路埋め込み性）などが挙げられる。さらには、本発明の多層配線板製造用配線基板においては、金属板１０１をエッチングで除去した場合に、金属板１０１が有するハンドリング性が期待できなくなるため、絶縁層１０５そのものにハンドリング性を付与する必要が生じてくる。したがって、絶縁層１０５を１層構成として、これらの要求特性全てを満足することは不可能ではないにしても、一般的に考えて非常に困難である。
【００３６】
そこで、本発明においては、絶縁層１０５を、少なくとも、層間接着剤層１０５ａと基材層１０５ｂからなる２層以上の層構成とし、トータルとして要求特性を満足させるところに最も特徴がある。
【００３７】
層間接着剤層１０５ａが満足する要求特性の代表的なものは、成形性（回路埋め込み性）および接着性である。すなわち、層間接着剤層１０５ａは、導体回路１０４の凹凸を埋め込んで成形する機能、および、導体回路１０４と基材層１０５ｂとを接着する機能を有している。
【００３８】
本発明に用いる層間接着剤層１０５ａには、熱硬化性樹脂を使用できる。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、シアネート、イソシアネート、ベンゾシクロブテンなどが挙げられ、これらを一種または、複数種混ぜ合わせて用いても良い。また、熱硬化性樹脂に熱可塑性樹脂を添加しても良い。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、ポリエーテルサルフォン、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。さらに、シリカフィラー等の無機フィラー、レベリング剤、カップリング剤、消泡剤、硬化触媒等を添加しても良い。
【００３９】
一方、基材層１０５ｂが満足する要求特性の代表的なものは、耐クラック性およびハンドリング性である。接着剤層１０５ａには熱硬化性樹脂を用いるため、耐クラック性を確保することは非常に困難であるが、耐クラック性に優れる基材層１０５ｂと密着させることにより、絶縁層１０５としての耐クラック性を確保することができる。また、接着剤層１０５ａのハンドリング性は期待できないが、ハンドリング性に優れる基材層１０５ｂがあるため、絶縁層１０５としてのハンドリング性を確保することができる。
【００４０】
本発明に用いる基材層１０５ｂには、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、ポリエーテルサルフォン、ポリテトラフルオロエチレン、液晶ポリマーなどフィルム性を有する樹脂、または、ガラスエポキシ基材に代表されるようなガラスクロスやアラミド不織布などの補強繊維に樹脂を含浸させて硬化あるいは半硬化させた基材を使用することができる。
【００４１】
絶縁層１０５の要求特性としては、低線膨張係数、低誘電率、低誘電正接、高Ｔｇ（ガラス転移温度）、絶縁信頼性、吸湿耐熱性などがあることは上述の通りであるが、これらを満足させるには、層間接着剤層１０５ａまたは基材層１０５ｂのいずれか、あるいは双方が、その特性を満足するようにすれば良い。例えば、線膨張係数については、基材層１０５ｂは低線膨張係数の樹脂を選定することが容易であるため、層間接着剤層１０５ａの線膨張係数を無理に低くする必要は無い。言い換えれば、層間接着剤層１０５ａと基材層１０５ｂとが補い合って、絶縁層１０５の要求特性を満足させることが重要であり、多層配線板の設計段階においてそれぞれの機能分担を明確にすれば良いわけである。
【００４２】
導体回路１０４が形成された金属板１０１上に、絶縁層１０５を形成する方法はいくつか挙げられるが、数例を示すと、次のようになる。基材層１０５ｂ上に、層間接着剤層１０５ａの樹脂ワニスを印刷、カーテンコート、バーコートなどの方法で直接塗布して乾燥して２層体を得た後、その２層体を真空ラミネート、真空プレスなどの方法で金属板１０１に積層する方法、あるいは、金属板１０１上に、層間接着剤層１０５ａの樹脂ワニスを印刷、カーテンコート、バーコートなどの方法で直接塗布して乾燥したり、ドライフィルムタイプの樹脂を真空ラミネート、真空プレスなどで積層した後に、さらにその上に基材層１０５ｂを真空ラミネート、真空プレスなどで積層する方法などである。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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、説明を容易にするため、２層構造の断面図を記載している。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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、説明を容易にするため、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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
（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。
【００７７】
▲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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
（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、金属板が有る場合よりハンドリング性は当然低下する。しかしながら、絶縁層にはハンドリング性に優れた基材層が含まれているため、ハンドリング性の著しい低下は抑制される。それでもハンドリング性が不足する場合には、次のような対策が考えられる。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。
【００８２】
▲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。
【００８３】
（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。
【００８４】
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。
【００８５】
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）〜（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（ｃ）は、得られる多層配線板の構造を示す断面図である。
【００８６】
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〜１１３ｃ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〜１１３ｃ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、図１（ｄ）に示す金属板１０１に導体回路１０４を形成したものと、同様なものを使用する例を示している。
【００８７】
次に、多層配線板製造用配線基板１１３ａ〜１１３ｃ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層を一括して溶融させて層間接続を行う（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、接合用金属材料層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、接合用金属材料層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〜１１３ｃ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。
【００８８】
最後に、被接続層９２０の金属板９０１をエッチングで除去することにより、多層配線板９４０を得る（図９（ｃ））。金属板９０１のエッチング方法については、既に詳細に説明してある方法と同様であるので省略する。
【００８９】
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。
【００９０】
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（図９では１１３ａに相当する）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。
【００９１】
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。
【００９２】
方式▲２▼：逐次積層方式について、図１０により詳細に説明する。図１０（ａ）〜（ｅ）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（ｅ）は得られる多層配線板の構造を示す断面図である。
【００９３】
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、図１（ｄ）に示す金属板１０１に導体回路１０４を形成したものと、同様なものを使用する例を示している。
【００９４】
続いて、多層配線板製造用配線基板１１１ａおよび被接続層１０２０を加熱・加圧して、接合用金属材料層１０８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、接合用金属材料層１０８の融点以上であることが必須である。
【００９５】
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。続いて、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い、最後に両面にある金属板１０１、１００１をエッチングで除去することにより多層配線板１０４０を得ることができる（図１０（ｄ）〜（ｅ））。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
方式▲３▼：逐次仮圧着＋一括本圧着方式について、図１１および図１２により詳細に説明する。図１１（ａ）〜（ｅ）および図１２（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１２（ｆ）は得られる多層配線板の構造を示す断面図である。
【０１００】
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と被接続層１１２０とを位置合わせする（図１１（ａ））。位置合わせは、多層配線板製造用配線基板１１１ａ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１１（ａ）では、被接続層１１２０として、図１（ｄ）に示す金属板１０１に導体回路１０４を形成したものと、同様なものを使用する例を示している。
【０１０１】
続いて、多層配線板製造用配線基板１１１ａおよび被接続層１１２０を加熱・加圧して、仮圧着する（図１１（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、接合用金属材料層１０８が溶融しない温度で加圧する。
【０１０２】
次に、金属板１０１をエッチングにより除去する（図１１（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１１（ｃ）で得られたものを、被接続層１１２１として、図１１（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１１（ｄ）では３枚）の多層配線板製造用配線基板１１１ａ〜１１１ｃ（金属板１０１が除去されているものもある）が、仮圧着されたものを得ることができる（図１１（ｄ））。
【０１０３】
最後に、図１１（ｄ）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（図１１（ｅ））、最後に両面にある金属板１０１、１１０１をエッチングで除去することにより、多層配線板１１４０を得ることができる（図１２（ｆ））。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〜１１１ｃ（金属板１０１が除去されているものもある）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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
以上、多層配線板の製造方法の一例について、図９〜図１２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１２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。
【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】
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、金属接合接着剤ワニスを用いて多層配線板を製造し、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。多層配線板の製造方法としては、一括積層方式を採用した。
【０１１０】
＜金属接合接着剤ワニスの調合＞
フェノール性水酸基を有する樹脂（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、その硬化剤として作用する樹脂（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、金属接合接着剤ワニスを調合した。
【０１１１】
＜多層配線板製造用配線基板の製造＞
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。続いて、圧延銅板を電解めっき用リードとして、電解めっきにより金（レジスト金属層１０３）を形成し、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、２５μｍ厚のポリイミド（基材層１０５ｂ・東レ・デュポン製・カプトンＨ）に層間接着剤層（層間接着剤層１０５ａ・住友ベークライト製・ＡＰＬ）を塗布した２層材を、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することにより、ポリイミドと層間接着剤層からなる絶縁層（絶縁層１０５）を形成した。
【０１１２】
次に、４５μｍ径のビア（ビア１０６）を、ＵＶ−ＹＡＧレーザにより絶縁層に形成し、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（接合用金属材料層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、上記で得た金属接合接着剤ワニスを、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厚の金属接合接着剤層（接着剤層１０９）を形成した。最後に、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、多層配線板製造用配線基板（多層配線板製造用配線基板１１３）を得た。
【０１１３】
続いて、上記の多層配線板製造用配線基板を用いた、多層配線板の製造方法（一括積層方式）について詳細に説明する。
【０１１４】
＜多層配線板の製造＞
まず、ベース基板（被接続層９２０）として、圧延銅板に導体回路およびパッド（被接合部９３０）を、電解めっきにより形成したものを得た。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を２層分と、ベース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、層間を金属接合接着剤層によって接着した。これにより、ベース基板の片面に多層配線板製造用配線基板が２層積層された多層配線板を得た。
【０１１５】
得られた多層配線板は、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。この多層配線板を用いて、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。評価方法および評価結果を、次に述べる。
【０１１６】
１．温度サイクル試験
上記で得られた多層配線板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個の多層配線板のうち、温度サイクル試験１０００サイクル後に、断線不良が発生したものは無かった。また、絶縁層の表面および断面を、光学顕微鏡および電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察したところ、絶縁層のクラックは見られなかった。
【０１１７】
２．金属接合部断面観察
上記で得られた多層配線板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ところ、金属接合状態は良好であった。
【０１１８】
３．絶縁抵抗試験
上記で得られた多層配線板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分とした。初期絶縁抵抗および処理後絶縁抵抗は、それぞれ６×１０13Ωおよび５×１０12Ωで、絶縁特性は良好であった。
【０１１９】
以上の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、断線不良や絶縁層クラックの発生はなく、絶縁抵抗試験でも絶縁抵抗が低下しなかった。
【０１２０】
以上、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が、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、断線不良や絶縁層クラックの発生はなく、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。これらの結果より、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。
【０１２１】
【発明の効果】
本発明は、金属表面の表面清浄化機能を有し、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（図１１の続き）である。
【符号の説明】
１０１、２０１、３０１、４０１、９０１、１００１、１１０１：金属板（金属箔）
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：導体回路
１０５、２０５、３０５、４０５：絶縁層
１０５ａ、２０５ａ、３０５ａ、４０５ａ：層間接着剤層
１０５ｂ、２０５ｂ、３０５ｂ、４０５ｂ：基材層
１０６、２０６、３０６、４０６：ビア
１０７、２０７、３０７：導体ポスト
４０７：導体ポスト（接合用金属材料）
１０８、２０８、７０８ａ、７０８ｂ、７０８ｃ、７０８ｄ：接合用金属材料層
１０９、２０９、３０９、４０９、５０９ａ、５０９ｂ、６０９ａ、６０９ｂ、７０９ａ、７０９ｂ、８０９ａ、８０９ｂ：接着剤層（金属接合接着剤層）
１１０、１１１、１１２、１１３、２１０、２１１、２１２、２１３、３１０、３１１、３１２、３１３、４１０、４１１、４１２、４１３、１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ：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：多層配線板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multilayer wiring board on which a semiconductor chip is mounted, and relates to a method of manufacturing a multilayer wiring board that performs electrical connection and adhesion between layers simultaneously, and a multilayer wiring board manufactured by the manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the demand for higher functionality and lighter, thinner and smaller electronic devices, high-density integration and further high-density mounting of electronic components have progressed. Semiconductor packages used in these electronic devices have been In addition, the size and number of pins are increasing.
[0003]
A conventional circuit board is called a printed wiring board. It consists of a laminated sheet made of glass fiber woven cloth impregnated with epoxy resin. After patterning the copper foil attached to the glass epoxy board, multiple sheets are stacked and bonded. However, the use of a wiring board in which a through hole is made with a drill, copper is plated on the wall surface of the hole to form a via, and electrical connection between layers is used has been the mainstream. However, with the progress of miniaturization and high density of mounted components, the above wiring board has insufficient wiring density, and problems have arisen in mounting components.
[0004]
Against this background, in recent years, build-up multilayer wiring boards have been adopted. The build-up multilayer wiring board is molded while stacking an insulating layer made of only resin and a conductor. As a method for forming vias, in place of conventional drilling, various methods such as laser method, plasma method, photo method, etc. are used, and small-diameter via holes are freely arranged to achieve high density. As interlayer connection parts, there are blind vias and burried vias (Buried Via: a structure in which vias are filled with a conductor) and the like, and burried via holes capable of forming stacked vias on vias are particularly noticeable. Has been. The burred via hole is divided into a method of filling the via hole with plating and a case of filling with a conductive paste or the like. On the other hand, as a method of forming a wiring pattern, there are a method of etching a copper foil (subtractive method), a method by electrolytic copper plating (additive method), and the like, and an additive method that can cope with higher wiring density is particularly focused. Being started.
[0005]
In Japanese Patent Laid-Open No. 10-84186, “a conductive material formed on the surface of an adhesive insulator in which a conductor is embedded in a hole provided at a position corresponding to a pattern of a wiring layer and on the surface of a releasable support plate” is disclosed. The conductive wiring pattern is transferred to form a wiring layer on the surface of the adhesive insulator, and at the same time, via connection is performed.With this configuration, a fine pattern having an extremely fine wiring pitch can be easily formed at low cost. Is possible. " According to this manufacturing method, since the inside of the via is filled with a conductor (conductive paste) (barried via), a stacked via can be formed on the via and a wiring pattern is formed by electrolytic plating or the like (additive method) Therefore, a fine wiring pattern can be formed, and not only high density but also wiring design can be greatly simplified. However, in this method, since the electrical connection between the layers is performed with a conductive paste, the reliability is not sufficient. Also, advanced technology for embedding conductive paste in fine vias, wiring patterns formed on the surface of the releasable support plate, vias formed in the adhesive insulator, and the other wiring pattern at the same time Advanced techniques for alignment and lamination are also required, and it is difficult to cope with further miniaturization.
[0006]
JP-A-11-251703 discloses “an insulator layer having a via filled with a conductive composition; a conductive buffer layer formed on one or both surfaces of the conductive composition; Circuit board formed on the conductive buffer layer, and the conductive buffer layer is formed of an alloy or an intermetallic compound with the conductive composition, the wiring pattern, or both. '' Is described. This method aims to improve the connection reliability between the conductive paste and the wiring pattern. However, even in this method, if the surface of the conductive buffer layer, the conductive composition, and the wiring pattern that form the intermetallic compound is not sufficiently cleaned, the conductive buffer layer cannot wet and spread, Metal bonding becomes insufficient, and a reliable electrical connection cannot be obtained.
[0007]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-204939 discloses “a surface having a wiring pattern on at least one surface of an insulating sheet, having conductive via holes penetrating the front and back surfaces of the insulating sheet, and electrically connected to the via holes. A multi-layer circuit board having a structure in which a plurality of circuit boards provided with connection electrodes are laminated via an insulating layer at an arbitrary position on the back surface, and the insulating layer that couples the plurality of circuit boards adjacent to each other When heated to a temperature of 100 to 300 ° C., the viscosity is reduced to 1000 poise or less, and when it is left in the temperature range for 10 minutes, at least 70 to 80% is cured, and is composed of a cured layer of a thermosetting adhesive. A "multilayer circuit board" is described. According to this multilayer circuit board, the via is filled with a conductor (electrolytically plated copper) (barried via), so that a stacked via in which a via is formed on the via is possible, and the density of interlayer connection portions can be increased. . However, even in this method, a conductive adhesive is used as the connection electrode, or Au or Sn is formed on the surface of the connection electrode and connection is attempted with an Au-Sn alloy or the like. However, as described above, the reliability is low, and in the connection with the Au—Sn alloy, the Sn surface is not cleaned, so that the wettability between metals is poor, and a sufficient bond is not formed.
[0008]
Actually, as shown in “Development of multilayer wiring board by batch lamination method of tape-like film”, Journal of Japan Institute of Electronics Packaging, Vol. 1, No. 2 (1998), Au—Sn alloy is the whole surface. Therefore, it becomes a partial joint with a thermosetting adhesive sandwiched between Au—Sn, and the reliability is not sufficient. Here, the cured layer of the thermosetting adhesive is provided with an epoxy-based adhesive. Specifically, the epoxy resin is a bisphenol A type or a cresol novolac type, and the curing agent is a phenol novolac resin. However, the function is only interlayer adhesion, and there is no description regarding the metal surface cleaning function such as removal of oxide film on the metal surface or reduction.
[0009]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-204939 discloses a “method of electrical connection at a temperature of 300 ° C. or lower using an alloy containing Sn as a main component, such as Sn—Pb solder, as a connection electrode”. Although described, soldering is impossible unless the bonding surfaces are cleaned. On the other hand, since the wiring pattern is a subtractive method of forming a copper foil by etching, it is difficult to cope with further miniaturization of the wiring pattern.
[0010]
Japanese Patent Laid-Open No. 8-195560 discloses that “a laminate in which a predetermined number of insulator layers having conductor circuit layers on both sides or one surface and insulator layers not having conductor circuit layers are stacked is pressed and molded. In a method of manufacturing a printed circuit board in which at least two predetermined upper and lower conductor circuit layers are electrically connected simultaneously, the insulator layer is formed of a sheet-like insulator resin layer that does not contain glass fiber, Protrusion (metal lump) made of a conductor for electrical connection between conductor circuit layers is provided on a predetermined place of the body circuit layer, and the laminate is pressed using a press jig plate, A manufacturing method is described in which a protrusion breaks through an insulating resin layer by pressing pressure and abuts and presses against an opposing conductor circuit layer. “Furthermore, a solder layer having a melting temperature higher than the resin curing temperature of the insulating resin layer is provided at the tip of the protrusion, and the insulating resin layer is pierced by the protrusion with heat and pressure to make the solder layer a conductor circuit layer. After the connection, the temperature is raised to the melting temperature of the solder in this state, the solder layer is melted to connect the protrusions to the conductor circuit layer, and then cooled to solidify the solder layer. Yes. According to this manufacturing method, since the interlayer connection is performed by the protrusion (metal block) made of a conductor, a stacked via that forms a via (protrusion) on the via (protrusion) is possible, and the density of the interlayer connection portion is increased. be able to. Moreover, since there is no need to form vias in the insulating resin layer, there is an advantage that productivity is improved. However, in the former method, the electrical connection is only a physical contact, and it is expected that the reliability is low. In the latter method, the solder layer at the tip of the protrusion and the surface of the conductor circuit layer are sufficiently cleaned, that is, if the surface oxide film is not removed or reduced, the solder cannot be wet and spread. It is impossible.
[0011]
In the case of manufacturing a printed circuit board having a structure in which electrical connection between a lower layer conductor circuit and an upper layer conductor circuit is performed by a post (metal pillar) as “conventional technology”, The following procedure is taken: First, a copper thin film as a metal film for forming a lower conductor circuit is patterned into the shape of the lower conductor circuit, where the copper thin film is formed on an insulating substrate. If it is, or if it is the second layer or more of a printed circuit board having three or more layers, then it is formed on the interlayer insulating film, and then electroplating is performed on this copper thin film for post formation later. A power supply film used sometimes is formed by electroless plating, and then a mask is formed on the power supply film to cover a portion other than the portion where the power supply film is to be formed. Plating Then, the target post is formed, the mask is removed, and then the portion of the power feeding film not covered with the post is removed. The cured resin is polished until the post surface is exposed to form an interlayer insulating film on which a metal film for forming an upper conductor circuit (this is further divided into multiple layers). In this case, the metal film for forming the lower conductor circuit is also formed, and then the metal film is patterned into a desired shape to obtain the upper conductor circuit. " According to this manufacturing method, since the interlayer connection is performed by the post, a stacked via in which a via (post) is formed on the via (post) is possible, and the density of the interlayer connection portion can be increased. Further, since no conductive paste or the like is required for the interlayer connection portion, it is expected that the connection reliability is high. However, since the wiring pattern (conductor circuit) is a subtractive method formed by etching a metal film, it is difficult to cope with further miniaturization of the wiring pattern. Further, since the cured resin is polished to expose the post surface, the thickness of the interlayer insulating film is likely to vary from layer to layer, and it is difficult to accurately cope with impedance matching that has been attracting attention in recent years.
[0012]
In addition, in Japanese Patent Laid-Open No. 9-23064, as "means for solving the problem", in manufacturing a printed circuit board having a structure in which electrical connection between a lower layer conductor circuit and an upper layer conductor circuit is performed by a post, A post is formed on the metal film for forming the lower conductor circuit before the metal film is patterned into the shape of the lower conductor circuit, and the metal film is formed on the metal film on which the post has been formed. Forming a mask made of a material for covering a partial surface to be left as a lower conductor circuit and the post, which is resistant to the means for etching the metal film, and then the mask of the metal film The lower layer conductor circuit is formed by etching the portion not covered with "". This is the "feeding film used during electroplating" in "Prior art" A means for solving the problem "is formed by electroless plating. Therefore, it is a subtractive method that forms a wiring pattern (conductor circuit) by etching a metal film, so that it cannot cope with further miniaturization of the wiring pattern, and the post surface is exposed by polishing the cured resin. Therefore, it is not for solving the problem that the thickness of the interlayer insulating film easily varies from layer to layer.
[0013]
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 62-222696 discloses that in the method of manufacturing a multilayer wiring board in which conductor layers and insulating layers are alternately laminated on a substrate to form a conductor wiring of the multilayer wiring board, the conductor wiring is formed. A step of forming a base metal layer patterned on the surface substantially in the same shape as a desired wiring pattern, a step of forming an insulating layer other than at least the base metal layer, and the base metal layer using the insulating layer as a plating resist And a process of forming the conductor wiring by performing electroless plating on the substrate. The greatest feature of the present invention is that a wiring pattern is formed by electroless plating. This makes it possible not only to form a conductor wiring with a uniform thickness but also to form a fine conductor wiring because of the additive method. can do. However, in the formation of the conductor wiring by electroless plating, it takes a long time to form the conductor wiring to a desired thickness, so that there is a serious problem that productivity cannot be improved. Furthermore, the underlying metal layer is patterned to have the same shape as the desired wiring pattern shape. To prevent a gap from being formed between the insulating layer and the conductor wiring, the size (width) of the underlying metal layer is set to the wiring pattern shape. Therefore, there is a serious problem that the space of the adjacent conductor wiring cannot be narrowed, and the improvement of the circuit density is hindered.
[0014]
In general, for solder bonding, dirt on the metal surface, such as oxides, on the electrode facing the solder surface is removed, and re-oxidation of the metal surface during solder bonding is prevented, reducing the surface tension of the solder. And a soldering flux is used to make the molten solder wet easily on the metal surface. As this flux, a flux obtained by adding an activator for removing and reducing an oxide film to a thermoplastic resin flux such as rosin is used. However, if this flux remains, problems such as a decrease in electrical insulation and corrosion of printed wiring, such as melting of the thermoplastic resin at high temperature and high humidity, and liberation of active ions in the activator occur. Therefore, at present, it is necessary to clean and remove residual flux after soldering. Therefore, for the metal bonding of the multilayer printed circuit board, the circuit board, and the multilayer circuit board described in the above-mentioned JP-A-8-195560, JP-A-11-251703, and JP-A-11-204939, this is the case. Even if a soldering flux is used, it is possible to reliably perform metal bonding, but it is not possible to obtain insulation reliability.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made as a result of intensive studies in view of such current problems of wiring pattern formation and interlayer connection in a multilayer wiring board on which a semiconductor chip is mounted. A fine wiring pattern can be formed reliably. It is an object of the present invention to provide a highly reliable multilayer wiring board that can be connected to each other.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
That is, according to the present invention, firstly, a conductor post penetrating the insulating layer on a surface opposite to the exposed surface of the conductor circuit embedded in the insulating layer so as to expose one surface, or A conductor post and a joining metal material layer covering the conductor post are formed, and furthermore, the surface of the insulating layer and the tip of the conductor post or joining metal material layer are covered with a metal joining adhesive layer. A wiring board for producing a multilayer wiring board, wherein the insulating layer comprises at least an interlayer adhesive layer and a base material layer.
[0017]
The second of the present invention is a step of forming a conductor circuit by electrolytic plating using a metal plate or metal foil as a lead for electrolytic plating, a step of forming an insulating layer on the conductor circuit, and a part of the conductor circuit, A step of forming a via in the insulating layer so as to be exposed, and a step of forming a conductor post by electrolytic plating using a metal plate or metal foil as a lead for electrolytic plating, and the insulating layer includes at least an interlayer Production of a wiring board for producing a multilayer wiring board, characterized by comprising an adhesive layer and a base material layer, and further comprising a step of removing the metal plate or metal foil by etching Is the method.
[0018]
According to a third aspect of the present invention, one or more multilayer wiring board manufacturing wiring boards according to the first to second aspects of the present invention are aligned and stacked, and then heated and pressurized in a lump to form a joining metal material layer. Interlayer connection by a layer, or a process of stacking a wiring board for manufacturing a multilayer wiring board in alignment with a layer to be connected, a process of performing interlayer connection by a metal layer for bonding by heating and pressing, a metal plate or a metal The process of removing the foil by etching is performed at least once, and further, the process of aligning the wiring board for manufacturing the multilayer wiring board with the connected layer and temporarily pressing, and etching the metal plate or the metal foil The method of manufacturing a multilayer wiring board is characterized in that, after each of the steps of removing by (1) is performed one or more times, the final pressure bonding is performed collectively, and interlayer connection is performed using a bonding metal material layer.
[0019]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a multilayer wiring board obtained by using the multilayer wiring board manufacturing wiring board according to the first aspect of the invention or obtained by the manufacturing method according to the third aspect of the present invention. A conductor post; a conductor circuit having a joined portion for connection to the conductor post; a joining metal material layer for joining the conductor post and the joined portion; and an insulating layer present between the layers. A multilayer wiring board, wherein the insulating layer comprises at least an interlayer adhesive layer, a base material layer, and a metal bonding adhesive layer, and the interlayer connection is a metal bonding by a metal material layer for bonding. This is a featured multilayer wiring board.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.
[0021]
FIG. 1 is a diagram for explaining an example of a method for producing a wiring board for producing a multilayer wiring board according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 (h), (h ′), (i), (I ') is sectional drawing which shows the structure of the wiring board for multilayer wiring board manufacture obtained.
[0022]
First, a patterned plating resist 102 is formed on a metal plate (or metal foil: hereinafter referred to as a metal plate, but also including a metal foil) 101 (FIG. 1A). The material of the metal plate 101 may be any material as long as it is suitable for this manufacturing method. In particular, the metal plate 101 is resistant to the chemical used and can be finally removed by etching. It is necessary to be. Examples of the material of the metal plate 101 include copper, copper alloy, 42 alloy, nickel, and the like. In particular, the copper foil, the copper plate, and the copper alloy plate are preferable for use as the metal plate 101 because not only electrolytic plated products and rolled products can be selected but also various thicknesses can be easily obtained.
[0023]
The plating resist 102 can be formed, for example, by laminating an ultraviolet-sensitive dry film resist on the metal plate 101, selectively exposing using a negative film or the like, and then developing. It can also be formed by applying a liquid resist with a curtain coater or a roll coater, and similarly performing exposure and development.
[0024]
Next, using the metal plate 101 as an electroplating lead (power supply electrode), a resist metal layer 103 is formed by electrolytic plating in a portion where the plating resist 102 is not formed (FIG. 1B). The material of the resist metal layer 103 may be any material as long as it is suitable for this manufacturing method. In particular, the resist metal layer 103 is resistant to a chemical solution used when the metal plate 101 is finally removed by etching. It is necessary to have. Examples of the material of the resist metal layer 103 include nickel, gold, tin, silver, solder, palladium, and the like. The purpose of forming the resist metal layer 103 is to prevent the conductor circuit 104 shown in FIG. 1C from being etched by the chemical solution used when the metal plate 101 is etched. For example, when the material of the metal plate 101 is copper (copper foil, copper plate or copper alloy plate) and the material of the conductor circuit 104 is copper, it is most preferable to select gold as the material of the resist metal layer 103. By using gold as the material of the resist metal layer 103, the resist metal layer 103 is only resistant to most etching solutions (generally ferric chloride solution and cupric chloride solution) used for etching the metal plate 101. However, as will be described in detail later, there is an advantage that it is easy to ensure solder wettability at the time of interlayer bonding. In addition, there is a method of selecting nickel, tin, or solder as the material of the resist metal layer 103, but it is necessary to use an alkaline etching solution (ammonium chloride solution) because it is dissolved in a normal acid etching solution. Although there is a fault of being there, there is also an advantage that it is low cost compared with gold.
[0025]
On the other hand, when the conductor circuit 104 shown in FIG. 1C is resistant to the chemical used when etching the metal plate 101, the resist metal 103 is unnecessary. Further, the resist metal layer 103 does not have to have the same pattern as the conductor circuit 104. The resist metal layer 103 may be formed on the entire surface of the metal plate 101 before the plating resist 102 is formed on the metal plate 101. good. In that case, after removing the metal plate 101 by etching, it is necessary to etch the resist metal layer 103 using a chemical solution that does not etch the conductor circuit 104.
[0026]
Next, using the metal plate 101 as an electroplating lead (power supply electrode), a conductor circuit 104 is formed by electroplating in a portion where the plating resist 102 is not formed (FIG. 1C). The conductor circuit 104 may be made of any material as long as it is suitable for this manufacturing method, and examples thereof include copper, nickel, gold, tin, silver, and palladium. In particular, by using copper as the material of the conductor circuit 104, a stable conductor circuit 104 with low resistance can be obtained.
[0027]
Next, the plating resist 102 is removed (FIG. 1D), and then an insulating layer 105 is formed on the formed conductor circuit 104 (FIG. 1E). The insulating layer 105 will be described later in detail.
[0028]
Next, a via 106 is formed in the insulating layer 105 thus formed (FIG. 1F). Any method may be used for forming the via 106 as long as it is suitable for this manufacturing method, and examples thereof include laser, plasma dry etching, and chemical etching. In the case where the insulating layer 105 is a photosensitive resin, the via 106 can be formed by selectively exposing and developing the insulating layer 105. The opening by laser is advantageous because the fine via 106 can be easily formed regardless of whether the insulating layer 105 is photosensitive or non-photosensitive. As the laser, an excimer laser, a UV laser, a carbon dioxide gas laser, or the like can be used.
[0029]
Next, using the metal plate 101 as an electroplating lead (power supply electrode), a conductor post 107 is formed by electroplating in the portion of the insulating layer 105 where the via 106 is formed (FIG. 1G). When the conductor post 107 is formed by electrolytic plating, the tip shape of the conductor post 107 can be freely controlled from a flat shape to a convex shape by selecting a plating current density and an additive to the plating bath. it can. The material of the conductor post 107 may be any material as long as it is suitable for this manufacturing method, and examples thereof include copper, nickel, gold, tin, silver, and palladium. Further, the same material as that used for forming the bonding metal material layer 108 to be described later may be used. In particular, by using copper, a stable conductor post 107 can be obtained with low resistance.
[0030]
Next, a bonding metal material layer 108 is formed on the tip surface of the conductor post 107 (FIG. 1 (h)). As a method of forming the bonding metal material layer 108, a method of forming by electroless plating, a method of forming the metal plate 101 by electrolytic plating using an electrolytic plating lead (power feeding electrode), and a paste containing a bonding metal material is used. The method of printing is mentioned. In the printing method, it is necessary to accurately align the printing mask with respect to the conductor post 107. However, in the method using electroless plating or electrolytic plating, the bonding metal material layer 108 is formed in addition to the surface of the conductor post 107. Therefore, the conductor posts 107 can be easily miniaturized and densified. In particular, the electrolytic plating method is very suitable because the metal that can be plated is more diverse and the chemical solution can be easily managed than the electroless plating method.
[0031]
The material of the bonding metal material layer 108 may be any metal as long as it can be metal-bonded to the bonded portion 530 of the connected layer 520 shown in FIG. 5A, for example, solder. . Among solders, it is preferable to use Sn or In, or solder composed of at least two of Sn, Ag, Cu, Zn, Bi, Pd, Sb, Pb, In, and Au. More preferably, it is an environmentally friendly Pb-free solder.
[0032]
The tip shape of the bonding metal material layer 108 is preferably a convex shape. By making the tip of the bonding metal material layer 108 convex, it exists between the bonding metal material layer 108 and the bonded portion 530 when thermobonded to the connected layer 520 shown in FIG. Since the adhesive layer 109 is easily removed, metal bonding can be performed with no adhesive remaining between the bonding metal material layer 108 and the bonded portion 530.
[0033]
Next, an adhesive layer 109 is formed so as to cover the front end surface of the bonding metal material layer 108 and the insulating layer 105 (FIG. 1I). The adhesive layer 109 may be formed by a suitable method depending on the resin to be used. A resin varnish is directly applied by printing, curtain coating, bar coating or the like, or a dry film type resin is vacuum laminated or vacuumed. The method of laminating | stacking by methods, such as a press, is mentioned. As the resin used for the adhesive layer 109, a resin having good heat resistance and insulating properties, such as epoxy, phenol, polyimide, and polyamideimide, can be used. Furthermore, it is preferable that the adhesive layer 109 has a metal bonding adhesive layer, that is, a surface cleaning function. Although the function of the metal bonding adhesive is described in detail later, it has two functions of a metal surface cleaning function and an adhesion function. The former is a function necessary for realizing the solder bonding, and the latter is a function necessary for bonding the wiring boards for manufacturing the multilayer wiring boards or the wiring board for manufacturing the multilayer wiring boards and the connected layer 520. Yes, both are indispensable.
[0034]
A multilayer having a conductor circuit embedded in an insulating layer with one surface in contact with a metal plate by the steps shown in FIGS. 1 (a) to 1 (i) described in detail so far. The wiring board manufacturing wiring board 111 can be obtained. In addition, what was obtained in FIG.1 (h) can also be used as the wiring board 110 for multilayer wiring board manufacture. Furthermore, as shown in FIGS. 1 (h ′) and (i ′), by removing the metal plate 101 of the wiring boards 110 and 111 for manufacturing the multilayer wiring board by etching, one of the insulating layers of the present invention is removed. Wiring boards 112 and 113 for manufacturing a multilayer wiring board having conductor circuits embedded in an insulating layer so as to expose the surface can be obtained. Note that “the conductor post and the joining metal material layer covering the conductor post are formed through the insulating layer” means that the multilayer structure composed of the conductor post and the joining metal material layer is an insulating layer. It shows the state of penetration.
[0035]
In general, an insulating layer of a multilayer wiring board has many very strict requirements. Examples of required properties include low linear expansion coefficient, low dielectric constant, low dielectric loss tangent, high Tg (glass transition temperature), crack resistance, insulation reliability, moisture absorption heat resistance, adhesiveness, moldability (circuit embeddability) Etc. Furthermore, in the wiring board for manufacturing a multilayer wiring board according to the present invention, when the metal plate 101 is removed by etching, the handling property of the metal plate 101 cannot be expected, so that the handling property is imparted to the insulating layer 105 itself. The need arises. Therefore, although it is not impossible to make the insulating layer 105 as a single layer structure and satisfy all of these required characteristics, it is very difficult in general.
[0036]
Therefore, the present invention is most characterized in that the insulating layer 105 has a layer configuration of at least two layers including the interlayer adhesive layer 105a and the base material layer 105b, and satisfies the required characteristics as a whole.
[0037]
Typical characteristics required for the interlayer adhesive layer 105a are moldability (circuit embedding property) and adhesiveness. That is, the interlayer adhesive layer 105a has a function of embedding and forming the concavity and convexity of the conductor circuit 104 and a function of adhering the conductor circuit 104 and the base material layer 105b.
[0038]
A thermosetting resin can be used for the interlayer adhesive layer 105a used in the present invention. Examples of the thermosetting resin include epoxy, phenol, bismaleimide, bismaleimide / triazine, triazole, cyanate, isocyanate, and benzocyclobutene. These may be used alone or in combination. Further, a thermoplastic resin may be added to the thermosetting resin. As the thermoplastic resin, polyamide, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, polyesterimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyethersulfone, polyquinoline, polynorbornene, polybenzoxazole, polybenzimidazole, etc. can be used. . Furthermore, an inorganic filler such as a silica filler, a leveling agent, a coupling agent, an antifoaming agent, a curing catalyst, or the like may be added.
[0039]
On the other hand, typical required characteristics satisfied by the base material layer 105b are crack resistance and handling properties. Since a thermosetting resin is used for the adhesive layer 105a, it is very difficult to ensure crack resistance. However, when the adhesive layer 105a is in close contact with the base material layer 105b having excellent crack resistance, the insulating layer 105 is resistant to cracking. Cracking properties can be ensured. In addition, although the handling property of the adhesive layer 105a cannot be expected, the handling property as the insulating layer 105 can be ensured because there is the base material layer 105b which is excellent in handling property.
[0040]
The base material layer 105b used in the present invention has film properties such as polyamide, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, polyesterimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyethersulfone, polytetrafluoroethylene, and liquid crystal polymer. It is possible to use a base resin that is cured or semi-cured by impregnating a resin into a reinforcing fiber such as a glass cloth or an aramid non-woven fabric represented by a glass epoxy base material.
[0041]
As described above, the required characteristics of the insulating layer 105 include a low coefficient of linear expansion, a low dielectric constant, a low dielectric loss tangent, a high Tg (glass transition temperature), insulation reliability, and moisture absorption heat resistance. In order to satisfy the above, either the interlayer adhesive layer 105a or the base material layer 105b or both may satisfy the characteristics. For example, regarding the linear expansion coefficient, since it is easy to select a resin having a low linear expansion coefficient for the base material layer 105b, it is not necessary to forcibly reduce the linear expansion coefficient of the interlayer adhesive layer 105a. In other words, it is important that the interlayer adhesive layer 105a and the base material layer 105b supplement each other to satisfy the required characteristics of the insulating layer 105, and it is only necessary to clarify the division of functions at the design stage of the multilayer wiring board. That is why.
[0042]
There are several methods for forming the insulating layer 105 on the metal plate 101 on which the conductor circuit 104 is formed, but several examples are as follows. On the base material layer 105b, a resin varnish of the interlayer adhesive layer 105a is directly applied by a method such as printing, curtain coating, or bar coating, and dried to obtain a two-layer body, and then the two-layer body is vacuum-laminated. A method of laminating on the metal plate 101 by a method such as a vacuum press, or a resin varnish of the interlayer adhesive layer 105a is directly applied on the metal plate 101 by a method such as printing, curtain coating, bar coating, etc. For example, after a dry film type resin is laminated by vacuum lamination, vacuum press, or the like, a base material layer 105b is further laminated thereon by vacuum lamination, vacuum press, or the like.
[0043]
The metal bonding adhesive used in the present invention is preferably an adhesive having a surface cleaning function and high insulation reliability. Examples of the surface cleaning function include a function of removing an oxide film present on the surface of the bonding metal material layer and the surface of the metal to be connected, and a function of reducing the oxide film. Due to the surface cleaning function of the metal bonding adhesive, the wettability with the surface for connecting to the bonding metal material layer is sufficiently enhanced. Therefore, the metal bonding adhesive must be in contact with the surface for connecting with the bonding metal material layer in order to clean the metal surface. By cleaning both surfaces, the metal material layer for joining works to wet and spread the surface to be joined, and the metal material layer for joining uses the force of wetting and spreading to join the metal at the metal joint. Adhesive is eliminated. Accordingly, in the metal bonding using the metal bonding adhesive, the resin residue hardly occurs and the electrical connection reliability is high.
[0044]
The first preferred metal bonding adhesive used in the present invention comprises, as essential components, a resin (A) having at least one phenolic hydroxyl group and a resin (B) acting as a curing agent thereof, and a phenolic hydroxyl group. The phenolic hydroxyl group of the resin (A) having a surface acts as a metal bonding flux by removing dirt or reducing oxides on the bonding metal material layer and the metal surface by the surface cleaning function. To do. Furthermore, since a good cured product can be obtained by the resin (B) that acts as the curing agent, it is not necessary to wash and remove after metal bonding, and maintains electrical insulation even in high temperature and high humidity atmospheres. Enables highly reliable metal bonding.
[0045]
As the resin (A) having at least one phenolic hydroxyl group used for the first preferred metal bonding adhesive in the present invention, a phenol novolak resin, an alkylphenol novolak resin, a resole resin, a cresol novolak resin, and a polyvinyl phenol resin It is preferable to select from 1 or more types of these.
[0046]
As the resin (B) acting as a curing agent of the resin (A) having a phenolic hydroxyl group used for the first preferred metal adhesive in the present invention, an epoxy resin, an isocyanate resin, or the like is used. Specifically, all are based on phenol-based ones such as bisphenol, phenol novolac, alkylphenol novolac, biphenol, naphthol and resorcinol, and skeletons such as aliphatic, cycloaliphatic and unsaturated aliphatic And modified epoxy compounds and isocyanate compounds.
[0047]
The resin (A) having a phenolic hydroxyl group used for the first preferred metal bonding adhesive in the present invention is preferably contained in the adhesive at 20 wt% or more and 80 wt% or less. A more preferable upper limit value is 60 wt%. If it is less than 20 wt%, the effect of cleaning the metal surface is lowered, and there is a possibility that metal bonding cannot be performed. On the other hand, if the amount is more than 80 wt%, a sufficient cured product may not be obtained. In this case, the bonding strength and reliability are lowered. On the other hand, the resin (B) acting as a curing agent is preferably contained in the adhesive at 20 wt% or more and 80 wt% or less. Moreover, you may add a coloring agent, a curing catalyst, an inorganic filler, various coupling agents, a solvent, etc. to resin used for a metal bonding adhesive.
[0048]
The second preferred metal bonding adhesive used in the present invention comprises an epoxy resin (C) and a compound (D) having an imidazole ring and acting as a curing agent for the epoxy resin (C) as essential components. The imidazole ring of compound (D) removes dirt such as metal material layers for bonding and oxides on the metal surface or reduces the oxide film by a surface cleaning function caused by unpaired electrons of the tertiary amine, Acts as a flux for bonding. Furthermore, since the imidazole ring also acts as a curing agent for anionic polymerization of the epoxy resin (C), a good cured product can be obtained, and it is not necessary to wash and remove after solder bonding, even in a high temperature and high humidity atmosphere. Maintains electrical insulation and enables metal bonding with high bonding strength and reliability.
[0049]
In the present invention, the amount of the compound (D) used in the second preferred metal bonding adhesive is preferably 1 wt% or more and 10 wt% or less. A more preferable upper limit value is 5 wt%. If the addition amount of the compound (D) is less than the lower limit, the surface cleaning function may be weakened or the epoxy resin (C) may not be sufficiently cured. Moreover, when there is more addition amount of a compound (D) than the said upper limit, hardening reaction advances rapidly, there exists a possibility that the fluidity | liquidity of the metal bonding adhesive layer at the time of metal bonding may fall, and metal bonding may be inhibited. . Furthermore, the obtained cured product becomes brittle, and a metal joint with sufficient strength may not be obtained.
[0050]
Examples of the epoxy resin (C) used in combination with the compound (D) in the second preferred metal bonding adhesive in the present invention include bisphenol, phenol novolac, alkylphenol novolac, biphenol, naphthol, resorcinol, and the like. And epoxy compounds modified based on a skeleton of aliphatic, cycloaliphatic or unsaturated aliphatic.
[0051]
As the compound (D) used in the second preferred metal bonding adhesive in the present invention and having an imidazole ring and acting as a curing agent for the epoxy resin (C), imidazole, 2-methylimidazole, 2-ethyl -4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, bis (2-ethyl-4-methyl-imidazole), 2- Phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl- With 2-phenylimidazole or triazine Type and imidazole. Moreover, what made these epoxy adducts and what made microcapsules can also be used. These may be used alone or in combination of two or more.
[0052]
In the present invention, the blending amount of the epoxy resin (C) used for the second preferable metal bonding adhesive is preferably 30 to 99 wt% of the entire metal bonding adhesive. If it is less than 30 wt%, a sufficient cured product may not be obtained. Components other than the epoxy resin (C) and the compound (D) acting as a curing agent thereof include resins used for metal bonding adhesives, and thermosetting resins such as cyanate resins, acrylic resins, methacrylic resins, and maleimide resins. Or a thermoplastic resin. Moreover, you may add a coloring agent, a curing catalyst, an inorganic filler, various coupling agents, a solvent, etc. to resin used for a metal bonding adhesive.
[0053]
The method for preparing the metal bonding adhesive is, for example, a method in which a resin (A) having a solid phenolic hydroxyl group and a resin (B) acting as a solid curing agent are dissolved in a solvent, and a solid phenolic hydroxyl group is prepared. A method of preparing a resin (A) having a liquid phenolic hydroxyl group by dissolving it in a resin (B) acting as a liquid curing agent, and dissolving a resin (B) acting as a solid curing agent in a resin (A) having a liquid phenolic hydroxyl group A method in which the compound (D) having an imidazole ring and acting as a curing agent for the epoxy resin (C) is dispersed or dissolved in a solution obtained by dissolving the solid epoxy resin (C) in a solvent, And a method of dispersing or dissolving the compound (D) having an imidazole ring in the epoxy resin (C) and acting as a curing agent for the epoxy resin (C). Solvents used include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, toluene, mesitylene, xylene, hexane, isobutanol, n-butanol, 1-methoxy, 2-propanol acetate, butyl cellosolve, ethyl cellosolve, methyl cell Solve, Cellsolve acetate, ethyl lactate, ethyl acetate, dimethyl phthalate, diethyl phthalate, dibutyl phthalate, diethylene glycol, n-butyl benzoate, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, tetrahydrofuran, γ-butyl Examples include lactone and anisole. A solvent having a boiling point of 200 ° C. or lower is preferable.
[0054]
Subsequently, a method of using the wiring boards 110 to 113 for manufacturing the multilayer wiring board shown in FIG. 1 will be described in detail with reference to FIG. The steps shown in FIGS. 5A to 5C are diagrams for explaining a method of using the multilayer wiring board manufacturing wiring substrate 111 obtained by FIG. 1I, and FIG. 5C is obtained. It is sectional drawing which shows the structure of a multilayer wiring board. However, a cross-sectional view of a two-layer structure is shown for ease of explanation.
[0055]
First, the multilayer wiring board manufacturing wiring board 111 and the connected layer 520 are aligned (FIG. 5A). For alignment, there are a method of reading and aligning positioning marks formed in advance on the wiring board 111 for manufacturing the multilayer wiring board and the connected layer 520 with an image recognition device, a method of aligning with positioning pins, etc. Can be used.
[0056]
Next, the multilayer wiring board manufacturing wiring board 111 and the connected layer 520 are stacked (FIG. 5B). As a laminating method, for example, using a vacuum press, while excluding the adhesive layer 109, heating and pressurizing until the conductor post 107 and the bonded portion 530 are metal-bonded by the bonding metal material layer 108, The adhesive layer 109 can be cured to bond the multilayer wiring board manufacturing wiring board 111 and the connected layer 520. When the adhesive layer 109 is a metal bonding adhesive and the bonding metal material layer 108 is solder, a highly reliable interlayer connection can be obtained as already described in detail.
[0057]
Next, the metal plate 101 is removed by etching (FIG. 5C). A resist metal layer 103 is formed between the metal plate 101 and the conductor circuit 104, and the resist metal layer 103 is resistant to a chemical solution used when the metal plate 101 is removed by etching. Therefore, even if the metal plate 101 is etched, the resist metal layer 103 is not etched, and as a result, the conductor circuit 104 is not etched. When the metal plate 101 is made of copper and the resist metal is made of nickel, tin or solder, a commercially available ammonia-based etching solution can be used. When the material of the metal plate 101 is copper and the material of the resist metal layer 103 is gold, most etching solutions including a ferric chloride solution and a cupric chloride solution can be used.
[0058]
Note that the resist metal layer 103 may or may not be removed. For example, in the case where the resist metal layer 103 is gold, it is difficult not only to be removed by etching, but also because the gold surface is difficult to oxidize, the bonding to the bonding metal material layer 108 is relatively easy. Therefore, it is preferable to leave it without removing it. On the other hand, when the resist metal layer 103 is nickel, tin, or solder, it is preferable to remove the resist metal layer 103 if it is a problem in performance that it is formed on the entire exposed surface of the conductor circuit 104. It should be noted that nickel, tin or solder can be easily removed by using a commercially available solder / nickel stripping agent (for example, Mitsubishi Gas Chemical's Pewtax).
[0059]
Subsequently, FIGS. 5 (a ′) to (c ′), (a ″) to (b ″), and (a ′ ″) to (b ′ ″) will be described. Since it is the same as FIGS. 5A to 5C, only different portions will be described in detail.
[0060]
First, FIGS. 5A to 5C are different from FIGS. 5A to 5C in place of the multilayer wiring board manufacturing wiring board 111 (structure in which the adhesive layer 109 has been formed). A wiring board 110 for manufacturing a multilayer wiring board (a structure in which the adhesive layer 109 is not formed) is used. That is, in FIGS. 5A to 5C, the adhesive layer 109 is formed so as to cover the surfaces of the insulating layer 105 and the bonding metal material layer 108, whereas FIGS. (C ′) is different in that an adhesive layer 509 a is formed on the surface of the connected layer 521. Since the lamination method is the same, basically the same structure can be obtained.
[0061]
Next, FIGS. 5 (a ″) to 5 (b ″) are different from FIGS. 5 (a) to 5 (c) in place of the multilayer wiring board manufacturing wiring board 111 (structure having the metal plate 101). A wiring board 113 for manufacturing a multilayer wiring board (a structure without the metal plate 101) is used. That is, the difference is whether the metal plate 101 is etched after being laminated or is etched in advance. Since the lamination method is the same, basically the same structure can be obtained.
[0062]
Next, FIGS. 5 (a ′ ″) to (b ′ ″) are different from FIGS. 5 (a) to 5 (c) in that there is a wiring board 111 for manufacturing a multilayer wiring board (there is a metal plate 101 and an adhesive). Instead of the structure in which the layer 109 is already formed, a multilayer wiring board manufacturing wiring board 112 (a structure in which the metal plate 101 is not provided and the adhesive layer 109 is not formed) is used. Therefore, since it is a combination of FIGS. 5 (a ′) to (c ′) and FIGS. 5 (a ″) to (b ″), it is clear that basically the same structure can be obtained. .
[0063]
FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a manufacturing method of a wiring board for manufacturing a multilayer wiring board according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 2 (h), (h ′), (i), ( i ′) is a cross-sectional view showing the structure of the resulting multilayer wiring board manufacturing wiring board.
[0064]
An example of a method of manufacturing a wiring board for producing a multilayer wiring board according to the second embodiment of the present invention is basically different from the first embodiment, but the structure of the resulting wiring board for producing a multilayer wiring board is not different. Is slightly different. That is, the conductor post 107 protrudes from the insulating layer 105 in the first embodiment, whereas the conductor post 207 does not protrude from the insulating layer 205 in the second embodiment. The features of the second embodiment will be described in detail later in comparison with the first to fourth embodiments.
[0065]
Next, a method of using the wiring boards 210 to 213 for manufacturing the multilayer wiring board shown in FIG. 2 will be described in detail with reference to FIG. The steps shown in FIGS. 6A to 6C are diagrams for explaining a method of using the multilayer wiring board manufacturing wiring board 211 obtained by FIG. 2I, and FIG. 6C is obtained. It is sectional drawing which shows the structure of a multilayer wiring board. However, a cross-sectional view of a two-layer structure is shown for ease of explanation. 6 (a ′) to (c ′), (a ″) to (b ″), and (a ′ ″) to (b ′ ″) are respectively shown in FIGS. It is a figure for demonstrating the usage method of the wiring board 210, 213, 212 for multilayer wiring board manufacture obtained by i ') and (h'), respectively, FIG.6 (c '), (b''), (B ''') is a sectional view showing the structure of the resulting multilayer wiring board.
[0066]
An example of the method of using the wiring board for producing a multilayer wiring board according to the second embodiment of the present invention is basically not different from the first embodiment. However, since the structure of the multilayer wiring board manufacturing wiring board to be used is slightly different, naturally, the structure of the obtained multilayer wiring board is slightly different.
[0067]
FIG. 3 is a diagram for explaining an example of a method for manufacturing a wiring board for manufacturing a multilayer wiring board according to a third embodiment of the present invention. FIG. 3 (g), (g ′), (h), ( h ′) is a cross-sectional view showing the structure of the resulting multilayer wiring board manufacturing wiring board.
[0068]
An example of the manufacturing method of the wiring board for manufacturing a multilayer wiring board according to the third embodiment of the present invention is different from that in the first embodiment. Whereas the metal material layer 108 is formed, the third embodiment has a structure in which the bonding metal material layer is not formed on the surface of the conductor post 307. The features of the third embodiment will be described later in detail in comparison with the first to fourth embodiments.
[0069]
Next, a method of using the wiring boards 310 to 313 for manufacturing the multilayer wiring board shown in FIG. 3 will be described in detail with reference to FIG. The steps shown in FIGS. 7A to 7C are diagrams for explaining a method of using the multilayer wiring board manufacturing wiring board 311 obtained from FIG. 3H, and FIG. 7C is obtained. It is sectional drawing which shows the structure of a multilayer wiring board. However, for easy explanation, a sectional view of a two-layer structure is shown. 7 (a ′) to (c ′), (a ″) to (b ″), and (a ′ ″) to (b ′ ″) are respectively shown in FIGS. h ′) and (g ′) are diagrams for explaining how to use the multilayer wiring board manufacturing wiring boards 310, 313, and 312 obtained by (g ′), respectively, and FIG. 7 (c ′), (b ″), (B ''') is a sectional view showing the structure of the resulting multilayer wiring board.
[0070]
An example of the method of using the wiring board for manufacturing a multilayer wiring board according to the third embodiment of the present invention is different from the first embodiment in that a metal material layer for bonding is not formed on the surface of the conductor post 307. Therefore, the bonding metal material layer 708a is formed on the surface of the bonded portion 730 of the connected layer 720. In other words, since the purpose is to connect the conductor post 307 and the bonded portion 730 with high reliability, the bonding metal material layer may be formed on either the tip surface of the conductor post or the surface of the bonded portion. That is.
[0071]
FIG. 4 is a view for explaining an example of a method for manufacturing a wiring board for manufacturing a multilayer wiring board according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 4 (g), (g ′), (h), ( h ′) is a cross-sectional view showing the structure of the resulting multilayer wiring board manufacturing wiring board.
[0072]
An example of a method for manufacturing a wiring board for manufacturing a multilayer wiring board according to a fourth embodiment of the present invention is different from that of the first embodiment in that, in the first embodiment, the front end surface of the conductor post 107 is used for bonding. Whereas the metal material layer 108 is formed, in the fourth embodiment, the conductor post 407 itself is made of a bonding metal material layer. The features of the fourth embodiment will be described later in detail in comparison with the first to fourth embodiments.
[0073]
Next, a method of using the wiring boards 410 to 413 for manufacturing the multilayer wiring board shown in FIG. 4 will be described in detail with reference to FIG. The steps shown in FIGS. 8A to 8C are diagrams for explaining a method of using the multilayer wiring board manufacturing wiring board 411 obtained by FIG. 4H, and FIG. 8C is obtained. It is sectional drawing which shows the structure of a multilayer wiring board. However, for easy explanation, a sectional view of a two-layer structure is shown. 8 (a ′) to (c ′), (a ″) to (b ″), and (a ′ ″) to (b ′ ″) are respectively shown in FIGS. h ′) and (g ′) are diagrams for explaining how to use the multilayer wiring board manufacturing wiring boards 410, 413, and 412 obtained by (g ′), respectively, and FIG. 8 (c ′), (b ″), (B ′ ″) is a cross-sectional view showing the structure of the resulting multilayer wiring board.
[0074]
An example of the method of using the wiring board for producing a multilayer wiring board according to the fourth embodiment of the present invention is basically not different from the first embodiment. However, since the structure of the wiring board for manufacturing a multilayer wiring board to be used is different (the conductor post 407 itself is made of a joining metal material), the structure of the obtained multilayer wiring board is naturally different.
[0075]
Heretofore, an example of the structure and manufacturing method of the wiring boards 110 to 113, 210 to 213, 310 to 313, and 410 to 413 for manufacturing a multilayer wiring board has been described. Each of the multilayer wiring board manufacturing wiring boards is different in three points: (1) the structure of the conductor post and the joining metal material layer, (2) the presence or absence of the metal plate, and (3) the presence or absence of the adhesive layer. . Hereinafter, these features will be described in detail.
[0076]
(1) The structure of the conductor post and the joining metal material layer is characterized by (1) the location where the joining metal material layer is formed and (2) the thickness (amount) of the joining metal material layer. Regarding (1), there are two types, that is, a case where it is formed on the tip surface of the conductor post and a case where it is formed on the surface of the joined portion. The purpose of forming the metal material for bonding is to metal-bond the conductor post and the portion to be bonded. In other words, the preferred one in the manufacturing process may be selected. Moreover, since the structure of the interlayer connection portion is slightly different as described below, if there is a preferable one in terms of structure (in consideration of bonding reliability), it may be selected. That is, in the case of forming on the tip surface of the conductor post, no joining metal material layer is formed other than on the tip surface of the conductor post. Therefore, after joining, the joining metal material layer is naturally only on the tip portion of the conductor post. However, when it is formed on the surface of the bonded part, it depends on the formation method, but it is formed on the entire surface of the bonded part. In addition, the bonding metal material layer does not exist but exists on the entire surface of the bonded portion.
[0077]
Regarding (2), since the metal substrate layer for bonding is always included in the wiring board for manufacturing the multilayer wiring board or the connected layer, it should be selected in consideration of the manufacturing process and structure (bonding reliability). It ’s fine. Each feature is described as follows. The multilayer wiring board manufacturing wiring board of FIG. 1 has an advantage that the interlayer connection resistance can be minimized by using copper as the material of the conductor post 107. In general, since the volume resistivity of copper is lower than the volume resistivity of the bonding metal material (solder), the interlayer connection resistance can be lowered by increasing the proportion of copper in the interlayer connection portion. . In addition, since the conductor post 107 itself protrudes from the surface of the insulating layer 105, when the multilayer wiring board is manufactured by heating and pressing, at least the adhesive of the adhesive layer 109 does not flow out at least, The adhesive layer 109 corresponding to the height at which the conductor post 107 protrudes from the surface of the insulating layer 105 remains, and there is an advantage that the adhesive force of the adhesive layer 109 can be reliably ensured.
[0078]
In the multilayer wiring board manufacturing wiring board of FIG. 2, since the conductor post 207 does not protrude from the surface of the insulating layer 205, the bonding metal material layer 208 is formed from above even if the bonding metal material layer 208 is thick. There is an advantage that the diameter when viewed is not so large. The alignment accuracy required when aligning the wiring board for manufacturing a multilayer wiring board and the connection layer is ± (diameter of bonded portion−diameter of metal material layer for bonding) / 2, so that the bonding metal By reducing the diameter of the material layer, not only can there be a margin in alignment accuracy, but if there is a sufficient margin, the diameter of the bonded part can be reduced, and the wiring density of the connected layer can be reduced. The density can be increased.
[0079]
In the multilayer wiring board manufacturing wiring board of FIG. 3, since the bonding metal material layer is formed on the surface of the bonded portion, the thickness of the bonding metal material layer can be freely selected. In addition, since the alignment accuracy is ± (diameter of bonded portion−diameter of conductor post) / 2, the required alignment accuracy becomes severe even if the thickness of the metal material layer for bonding is freely selected. There is no.
[0080]
4 has the advantage that the manufacturing process can be shortened by one process because the conductor post 407 itself is made of a bonding metal material. In addition, since the alignment accuracy is ± (diameter of bonded portion−diameter of conductor post) / 2, reducing the diameter of the conductor post not only provides a margin for alignment accuracy but also has a sufficient margin. In some cases, the diameter of the bonded portion can be reduced, and the wiring density of the connected layer can be increased.
[0081]
(2) The presence or absence of a metal plate is characterized by (1) handling properties (including dimensional stability) and (2) laminating steps. Regarding (1), the presence of the metal plate has the greatest advantage that it is not easily broken or wrinkled during the manufacturing process of the wiring board for manufacturing a multilayer wiring board and is excellent in handling. Moreover, since there is a metal plate having a stable dimensional behavior, dimensional stability can be expected. On the other hand, when there is no metal plate, the wiring board for manufacturing a multilayer wiring board is composed only of a conductor circuit, an insulating layer, and an adhesive layer, so that handling is naturally lower than when a metal plate is present. However, since the insulating layer includes a base material layer having excellent handling properties, a significant reduction in handling properties is suppressed. If handling is still insufficient, the following measures can be considered. Examples of countermeasures include a method of etching so as to leave a metal plate frame (frame) when the metal plate is removed by etching, a method of handling using a vacuum suction jig, and the like. In addition, since there is no metal plate with stable dimensional behavior, the dimensional behavior of the insulating layer / adhesive layer is dominant, but dimensional correction by detailed understanding of the dimensional behavior and low expansion coefficient of the insulating layer / adhesive layer As a result, an appropriate dimension can be finally achieved.
[0082]
Although (2) will be described in detail later, the presence of a metal plate is premised on the sequential lamination method or the sequential temporary pressure bonding / collective main pressure bonding method, and therefore has an advantage of excellent dimensional stability. On the other hand, when there is no metal plate, the batch stacking method can be applied, and thus there is an advantage that improvement in productivity can be expected. In particular, the effect increases as the number of layers of the multilayer wiring board increases.
[0083]
(3) Whether the adhesive layer is present or not is formed on the surface of the wiring board for manufacturing the multilayer wiring board (the surface of the insulating layer and the conductor post or the joining metal material layer) or on the surface of the connected layer. The difference is, of course, the adhesive layer is essential. When formed on the surface of a wiring board for manufacturing a multilayer wiring board, there is an advantage that it is possible to prevent damage to the front surface of the conductor post or the metal material for bonding due to contact during handling such as transportation. is there. On the other hand, when it is formed on the surface of the connected layer, not only the insulating layer and the adhesive layer can be efficiently dried in the pre-drying, but also the drying conditions of the insulating layer and the adhesive layer are set to different conditions. There is an advantage that it can also be set.
[0084]
Then, the manufacturing method of the multilayer wiring board using the wiring board for multilayer wiring board manufacture of this invention is demonstrated in detail. There are basically the following three methods for producing the multilayer wiring board of the present invention.
Method (1): Batch stacking method
Method (2): Sequential lamination method
Method {circle over (3)}: Sequential temporary crimping + batch final crimping
Hereinafter, systems (1) to (3) will be described in detail with reference to the drawings.
[0085]
Method {circle around (1)}: The batch lamination method will be described in detail with reference to FIG. The steps shown in FIGS. 9A to 9C are diagrams for explaining a method of manufacturing a multilayer wiring board using the wiring board 113 for manufacturing the multilayer wiring board obtained by FIG. 9 (c) is a cross-sectional view showing the structure of the resulting multilayer wiring board.
[0086]
First, the multilayer wiring board manufacturing wiring boards 113a to 113c obtained by the process shown in FIG. 1 and the connected layer 920 are aligned (FIG. 9A). The alignment is performed by a method of reading and aligning positioning marks formed in advance on the multilayer wiring board manufacturing wiring boards 113a to 113c and the connected layer 920 using an image recognition apparatus, positioning pins, and the like. A method or the like can be used. Note that FIG. 9A shows an example in which the connected layer 920 is the same as the one in which the conductor circuit 104 is formed on the metal plate 101 shown in FIG.
[0087]
Next, the multilayer wiring board manufacturing wiring boards 113a to 113c and the layer to be connected 920 are heated and pressurized in a lump, and the bonding metal material layers of all the layers are collectively melted to perform interlayer connection (FIG. 9). (B)). As a method of heating and pressing, for example, using a vacuum press, the bonding metal material layer 108 excludes the adhesive layer 109, and the bonded portion 930 and the conductor post 107 are made of metal by the bonding metal material layer 108. There is a method of heating and pressurizing until bonding, further curing the adhesive layer 109, and bonding the wiring boards 113a to 113c for manufacturing the multilayer wiring board and the connected layer 920. Note that it is essential that the maximum heating temperature be equal to or higher than the melting point of the bonding metal material layer 108.
[0088]
Finally, the metal plate 901 of the connected layer 920 is removed by etching to obtain a multilayer wiring board 940 (FIG. 9C). The etching method for the metal plate 901 is the same as the method already described in detail, and is therefore omitted.
[0089]
Through the above-described steps, a multilayer wiring board in which the conductor circuit and conductor post of each layer are metal-bonded by the bonding metal material layer and the respective layers are bonded by the adhesive layer can be manufactured.
[0090]
In order to use the batch lamination method, it is necessary to use a wiring board for manufacturing a multilayer wiring board without a metal plate. That is, when a wiring board for manufacturing a multilayer wiring board having a metal plate is used, it is natural that interlayer connection with the wiring board for manufacturing a multilayer wiring board laminated thereon cannot be realized. However, as a wiring board for manufacturing a multilayer wiring board (corresponding to 113a in FIG. 9) that will ultimately form the outermost layer of the multilayer wiring board, it is natural to use one having a metal plate. This is because a multilayer wiring board can be obtained by finally removing the metal plate remaining in the outermost layer by etching. In this case, since the metal plate is present in the outermost layer in the stacking step, there is an advantage that it is possible to avoid damage to the conductor circuit in the outermost layer.
[0091]
The biggest feature of the batch stacking method is that since the stacking process is performed only once, the total stacking time is very short and the productivity is excellent. In particular, the effect increases as the number of layers of the multilayer wiring board increases. Moreover, the yield of the multilayer wiring board obtained after lamination | stacking can be improved by using only the wiring board for multilayer wiring board manufacture determined to be non-defective.
[0092]
Method (2): The sequential lamination method will be described in detail with reference to FIG. The steps shown in FIGS. 10A to 10E are diagrams for explaining a method for manufacturing a multilayer wiring board using the multilayer wiring board manufacturing wiring board 111 obtained by FIG. 1I. (E) is sectional drawing which shows the structure of the multilayer wiring board obtained.
[0093]
First, the multilayer wiring board manufacturing wiring board 111a obtained by the process shown in FIG. 1 and the connected layer 1020 are aligned (FIG. 10A). For alignment, a method of reading and aligning positioning marks formed in advance on the multilayer wiring board manufacturing wiring board 111a and the connected layer 1020 with an image recognition device, a method of aligning with positioning pins, etc. Can be used. Note that FIG. 10A illustrates an example in which the connected layer 1020 is the same as that in which the conductor circuit 104 is formed on the metal plate 101 illustrated in FIG.
[0094]
Subsequently, the wiring board 111a for manufacturing the multilayer wiring board and the layer to be connected 1020 are heated and pressed to melt the bonding metal material layer 108 to perform interlayer connection (FIG. 10B). As a heating / pressurizing method, for example, using a vacuum press, the conductor post 107 excludes the adhesive layer 109 and is heated / pressurized until it is bonded by the bonded portion 1030 and the bonding metal material layer 108, and further bonded. There is a method in which the agent layer 109 is cured and the wiring board 111a for manufacturing a multilayer wiring board and the connected layer 1020 are bonded. Note that it is essential that the maximum heating temperature be equal to or higher than the melting point of the bonding metal material layer 108.
[0095]
Next, the metal plate 101 is removed by etching (FIG. 10C). Since the etching method of the metal plate 101 has already been described in detail, a description thereof will be omitted. 10C is used as the connected layer 1021, and the same processes as in FIGS. 10A to 10C are repeated. Finally, the metal plates 101 and 1001 on both sides are formed. The multilayer wiring board 1040 can be obtained by removing by etching (FIGS. 10D to 10E).
[0096]
Through the above-described steps, a multilayer wiring board in which the conductor circuit of each layer and the conductor post are metal-bonded with a bonding metal material and the respective layers are bonded with an adhesive layer can be manufactured.
[0097]
In order to use the sequential lamination method, it is advantageous to use a wiring board for manufacturing a multilayer wiring board having a metal plate. Of course, it is possible to use a wiring board for manufacturing a multilayer wiring board without a metal plate, but in that case, it is better to use a batch lamination method.
[0098]
The biggest feature of the sequential stacking method is that it uses a wiring board for manufacturing multilayer wiring boards with metal plates, so it is difficult to bend or wrinkle during the manufacturing process, and it has excellent handling and stable dimensional behavior. Because there is a metal plate, dimensional stability can be expected.
[0099]
Method {circle around (3)}: Sequential provisional pressure bonding + batch final pressure bonding method will be described in detail with reference to FIGS. 11 and 12. The steps shown in FIGS. 11A to 11E and FIG. 12F are for explaining a method of manufacturing a multilayer wiring board using the multilayer wiring board manufacturing wiring board 111 obtained from FIG. 1I. FIG. 12F is a cross-sectional view showing the structure of the resulting multilayer wiring board.
[0100]
First, the multilayer wiring board manufacturing wiring board 111a obtained by the process shown in FIG. 1 and the connected layer 1120 are aligned (FIG. 11A). For alignment, a method of reading and aligning positioning marks formed in advance on the multilayer wiring board manufacturing wiring substrate 111a and the connected layer 1120 with an image recognition device, a method of aligning with positioning pins, etc. Can be used. Note that FIG. 11A shows an example in which the connected layer 1120 is the same as the one in which the conductor circuit 104 is formed on the metal plate 101 shown in FIG.
[0101]
Subsequently, the multilayer wiring board manufacturing wiring board 111a and the layer to be connected 1120 are heated and pressurized to be temporarily pressure-bonded (FIG. 11B). Examples of the heating / pressurizing method include a method using a vacuum press. In the temporary press-bonding step, pressurization is performed at a temperature that is equal to or higher than the temperature at which the adhesive layer 109 is melted and that the bonding metal material layer 108 is not melted.
[0102]
Next, the metal plate 101 is removed by etching (FIG. 11C). Since the etching method of the metal plate 101 has already been described in detail, a description thereof will be omitted. Subsequently, the layer obtained as shown in FIG. 11C is used as a connected layer 1121 by repeating the same steps as in FIGS. 11 (d), 3 sheets) of multilayer wiring board manufacturing wiring boards 111a to 111c (some of which have the metal plate 101 removed) can be obtained by being temporarily bonded (FIG. 11 (d)). ).
[0103]
Lastly, the products obtained in FIG. 11 (d) are collectively pressure-bonded together, and all the joining metal material layers are melted together to perform interlayer connection (FIG. 11 (e)). Further, by removing the metal plates 101, 1101 on both sides by etching, a multilayer wiring board 1140 can be obtained (FIG. 12F). As a method for heating and pressurizing, for example, using a vacuum press, the bonding metal material layer 108 excludes the adhesive layer 109, and the bonded portion 1130 and the conductor post 107 are bonded by the bonding metal material layer 108. Heat and pressurize until bonding, and further cure the adhesive layer 109 to bond the multilayer wiring board manufacturing wiring boards 111a to 111c (some of which the metal plate 101 is removed) and the connected layer 1120. A method is mentioned. Note that it is essential that the maximum heating temperature be equal to or higher than the melting point of the bonding metal material layer 108.
[0104]
Through the above steps, a multilayer wiring board in which the conductor circuit and the conductor post of each layer are metal-bonded with a bonding metal material and the respective layers are bonded with an adhesive layer can be manufactured.
[0105]
In order to use the sequential temporary press-bonding + collective press-bonding method, it is advantageous to use a wiring board for manufacturing a multilayer wiring board having a metal plate. Of course, it is possible to use a wiring board for manufacturing a multilayer wiring board without a metal plate, but in that case, it is better to use a batch lamination method.
[0106]
The biggest feature of the sequential temporary crimping + batch final crimping method is that it uses a multilayer wiring board manufacturing wiring board with metal plates, so it does not easily break or wrinkle during the manufacturing process, and it has excellent handling. Because there is a metal plate with stable dimensional behavior, dimensional stability can be expected. In addition, since the main crimping process is performed only once, exposure to a temperature higher than the melting point of the bonding metal material is only performed once, and deterioration of the insulating layer / adhesive layer due to repeated high-temperature heating can be prevented. Does not occur.
[0107]
In the above, an example of the manufacturing method of a multilayer wiring board was demonstrated in detail using FIGS. However, as described in detail with reference to FIGS. 1 to 4, the wiring board for manufacturing a multilayer wiring board according to the present invention is diverse, and of course, the collective laminating method, sequential laminating method, sequential temporary crimping / There are a wide variety of structures of multilayer wiring boards obtained by the collective pressure bonding method. In the multilayer wiring board manufacturing method shown in FIGS. 9 to 12, the multilayer wiring board manufacturing wiring board shown in FIGS. 1 to 4 can be basically used, and a similar multilayer wiring board can be obtained. . In addition, since the multilayer wiring board manufacturing wiring board shown in FIGS. 1 to 4 has its own characteristics, the type of the wiring board for multilayer wiring board manufacturing is selected in consideration of the structure and characteristics of the obtained multilayer wiring board. Just do it.
[0108]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
[0109]
In order to confirm the usefulness of the multilayer wiring board produced by the method for producing a multilayer wiring board of the present invention, a multilayer wiring board is produced using a metal bonding adhesive varnish, a temperature cycle test, a metal joint section observation, And an insulation resistance test was conducted. As a manufacturing method of the multilayer wiring board, a batch lamination method was adopted.
[0110]
<Preparation of metal bonding adhesive varnish>
106 g of phenol novolak resin (PR-53647 manufactured by Sumitomo Durez Co., Ltd., OH equivalent 106) as the resin (A) having a phenolic hydroxyl group, and diallyl bisphenol A type epoxy resin as the resin (B) acting as a curing agent thereof (Nippon Kayaku Co., Ltd. RE-810NM, epoxy equivalent 220) 35g and dicyclopentadiene type novolak epoxy resin (Nippon Kayaku Co., Ltd. XD-1000L, epoxy equivalent 250) 210g are melt | dissolved in methyl ethyl ketone 100g. A metal bonding adhesive varnish was prepared.
[0111]
<Manufacture of wiring boards for manufacturing multilayer wiring boards>
A dry film resist (AQ-2058, manufactured by Asahi Kasei, AQ-2058) is roll-laminated on a rolled copper plate (metal plate 101, manufactured by Furukawa Electric Co., Ltd., EFTEC-64T) with a roughened surface, and a predetermined negative film is used. Then, a plating resist (plating resist 102) necessary for forming a conductor circuit (conductor circuit 104) was formed by exposure and development. Subsequently, using a rolled copper plate as a lead for electrolytic plating, gold (resist metal layer 103) was formed by electrolytic plating, and further, a conductive circuit was formed by electrolytic copper plating. The conductor circuit had a line width / interline / thickness = 40 μm / 40 μm / 10 μm. Next, a two-layer material in which an interlayer adhesive layer (interlayer adhesive layer 105a, manufactured by Sumitomo Bakelite, APL) is applied to a 25 μm thick polyimide (base layer 105b, manufactured by Toray, DuPont, Kapton H) by vacuum lamination. Then, an insulating layer (insulating layer 105) made of polyimide and an interlayer adhesive layer was formed by molding while embedding the irregularities of the conductor circuit.
[0112]
Next, a via having a diameter of 45 μm (via 106) was formed in the insulating layer by a UV-YAG laser, and processing residues inside and around the via were cleaned and removed by wet desmearing using ultrasonic waves. Subsequently, the via was filled with copper by performing electrolytic copper plating using the rolled copper plate as a lead for electrolytic plating, thereby forming a copper post (conductor post 107). At this time, plating was performed while controlling the plating current density to 4 A / dm 2 so that the tip of the copper post filled with vias had a convex shape. Further, plating was performed until the convex tip portion protruded 5 μm from the surface of the insulating layer. Next, Sn—Pb eutectic solder (joining metal material layer 108) was formed on the copper post to have a thickness of 5 μm by electrolytic plating using the rolled copper plate as the lead for electrolytic plating. Since the tip portion of the copper post is convex, the Sn—Pb eutectic solder surface is also convex. Next, the metal bonding adhesive varnish obtained above by bar coating is applied to the surface of the insulating layer, that is, the surface on which the Sn—Pb eutectic solder is formed, and then dried at 80 ° C. for 20 minutes, and 10 μm thick A metal bonding adhesive layer (adhesive layer 109) was formed. Finally, the copper plate was removed by etching using a cupric chloride solution to obtain a wiring board for producing a multilayer wiring board (wiring board 113 for producing a multilayer wiring board).
[0113]
Then, the manufacturing method (batch lamination system) of a multilayer wiring board using said wiring board for multilayer wiring board manufacture is demonstrated in detail.
[0114]
<Manufacture of multilayer wiring boards>
First, a base substrate (connected layer 920) was obtained by forming a conductive circuit and a pad (bonded portion 930) on a rolled copper plate by electrolytic plating. Next, two layers of the multilayer wiring board manufacturing wiring board obtained by the above process and positioning marks formed in advance on the base board are read by an image recognition device, and are aligned and superimposed. Then, the temperature was raised to 250 ° C. in 45 minutes at a pressure of 1 MPa by a vacuum press, followed by pressure heating at 250 ° C. for 30 minutes, and then cooling to room temperature in 55 minutes, so that the copper post and the pad were placed on the surface of the copper post Metal bonding was performed by the formed Sn—Pb eutectic solder, and the layers were bonded by a metal bonding adhesive layer. As a result, a multilayer wiring board was obtained in which two layers of multilayer wiring board manufacturing wiring boards were laminated on one side of the base substrate.
[0115]
The obtained multilayer wiring board is designed so that 480 interlayer connection portions are connected in series for a temperature cycle test. In addition, a comb-shaped conductor circuit having a line width / line spacing = 40 μm / 40 μm is also formed for an insulation resistance test. Using this multilayer wiring board, a temperature cycle test, a metal junction cross-sectional observation, and an insulation resistance test were performed. The evaluation method and evaluation results are described below.
[0116]
1. Temperature cycle test
After confirming the initial continuity of the multilayer wiring board obtained above, a temperature cycle test was conducted in which one cycle was 30 minutes at -55 ° C and 30 minutes at 150 ° C. Among the 10 multilayer wiring boards that were thrown in, no disconnection occurred after 1000 cycles of the temperature cycle test. Moreover, when the surface and cross section of the insulating layer were observed with the optical microscope and the electron microscope (SEM), the crack of the insulating layer was not seen.
[0117]
2. Cross section observation of metal joint
When the cross section of the metal joint portion of the multilayer wiring board obtained above was observed with an electron microscope (SEM) and the metal joint state was evaluated, the metal joint state was good.
[0118]
3. Insulation resistance test
After measuring the initial insulation resistance of the multilayer wiring board obtained above, a DC voltage of 5.5 V was applied in an atmosphere of 85 ° C./85% RH, and the insulation resistance after 1000 hours was measured. The applied voltage during measurement was 100 V for 1 minute. Initial insulation resistance and post-treatment insulation resistance are 6 × 10 respectively. 13 Ω and 5 × 10 12 Insulation characteristics were good at Ω.
[0119]
As can be seen from the above evaluation results, the multilayer wiring board of the present invention and the multilayer wiring board manufactured by the manufacturing method of the multilayer wiring board of the present invention can be reliably metal-bonded. There was no occurrence of cracks, and the insulation resistance did not decrease in the insulation resistance test.
[0120]
As mentioned above, although the Example about the manufacturing method of a multilayer wiring board was described in detail, the multilayer wiring board manufactured using the substrate for multilayer wiring board manufacture of the present invention can carry out metal joining reliably, and in a temperature cycle test, There was no disconnection failure or insulation layer cracking, the bonding state of the metal joint was good, and the insulation resistance did not decrease even in the insulation resistance test. From these results, the effects of the wiring board for manufacturing a multilayer wiring board, the multilayer wiring board and the manufacturing method thereof of the present invention are clear.
[0121]
【The invention's effect】
The present invention provides a multilayer wiring board that has a function of cleaning the surface of a metal surface and can reliably connect between layers by using a metal bonding adhesive having high insulation reliability, and a method for manufacturing the same. Furthermore, a wiring board for producing a multilayer wiring board can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining an example of a method for producing a wiring board for producing a multilayer wiring board according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining an example of a method for producing a wiring board for producing a multilayer wiring board according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining an example of a method for producing a wiring board for producing a multilayer wiring board according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining an example of a method for producing a wiring board for producing a multilayer wiring board according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining an example of a method for using a wiring board for manufacturing a multilayer wiring board (a method for manufacturing a multilayer wiring board) according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining an example of a method for using a wiring board for manufacturing a multilayer wiring board (a method for manufacturing a multilayer wiring board) according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining an example of a method for using a wiring board for manufacturing a multilayer wiring board (a method for manufacturing a multilayer wiring board) according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining an example of a method for using a wiring board for producing a multilayer wiring board (a method for producing a multilayer wiring board) according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining an example of a multilayer wiring board manufacturing method (batch stacking method) when the multilayer wiring board manufacturing wiring board according to the first embodiment of the present invention is used.
FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining an example of a method for manufacturing a multilayer wiring board (sequential lamination method) when the wiring board for manufacturing a multilayer wiring board according to the first embodiment of the present invention is used.
FIG. 11 is a diagram for explaining an example of a method for manufacturing a multilayer wiring board (sequential provisional pressure bonding / collective main pressure bonding method) when the wiring board for manufacturing a multilayer wiring board according to the first embodiment of the present invention is used; It is sectional drawing.
FIG. 12 is a view for explaining an example of a method for manufacturing a multilayer wiring board (sequential provisional pressure bonding + batch final pressure bonding method) when the wiring board for manufacturing a multilayer wiring board according to the first embodiment of the present invention is used; It is sectional drawing (continuation of FIG. 11).
[Explanation of symbols]
101, 201, 301, 401, 901, 1001, 1101: Metal plate (metal foil)
102, 202, 302, 402: Plating resist
103, 203, 303, 403: Resist metal
104, 204, 304, 404: Conductor circuit
105, 205, 305, 405: Insulating layer
105a, 205a, 305a, 405a: interlayer adhesive layer
105b, 205b, 305b, 405b: base material layer
106, 206, 306, 406: Via
107, 207, 307: Conductor post
407: Conductor post (joining metal material)
108, 208, 708a, 708b, 708c, 708d: Metal material layer for bonding
109, 209, 309, 409, 509a, 509b, 609a, 609b, 709a, 709b, 809a, 809b: adhesive layer (metal bonding adhesive layer)
110, 111, 112, 113, 210, 211, 212, 213, 310, 311, 312, 313, 410, 411, 412, 413, 113a, 113b, 113c, 111a, 111b, 111c: wiring for manufacturing a multilayer wiring board substrate
520, 521, 522, 523, 620, 621, 622, 623, 720, 721, 722, 723, 820, 821, 822, 823, 920, 1020, 1021, 1120, 1121: Connected layer
530, 531, 532, 533, 630, 631, 632, 633, 730, 731, 732, 733, 830, 831, 832, 833, 930, 1030, 1130: joined portion
540, 541, 542, 543, 640, 641, 642, 643, 740, 741, 742, 743, 840, 841, 842, 843, 940, 1040, 1140: multilayer wiring board

Claims (11)

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、さらに該絶縁層および該導体ポスト面上に表面清浄化機能を有する金属接合接着剤が形成され、該絶縁層のうち少なくとも導体回路の露出面側が層間接着剤層からなり、露出面とは反対側が基材層からなり、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、多層配線板製造用配線基板。A conductor post penetrating the insulating layer is formed on the surface of the conductor circuit embedded in the insulating layer so as to expose one surface, the surface being opposite to the exposed surface, and the insulating layer and the conductor post are further formed. A metal bonding adhesive having a surface cleaning function is formed on the surface, and at least an exposed surface side of the conductor circuit of the insulating layer is formed of an interlayer adhesive layer, and a side opposite to the exposed surface is formed of a base material layer. A wiring board for producing a multilayer wiring board, wherein the post is made of a joining metal material . 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おり、さらに該絶縁層および該接合用金属材料面上に表面清浄化機能を有する金属接合接着剤が形成され、該絶縁層のうち少なくとも導体回路の露出面側が層間接着剤層からなり、露出面とは反対側が基材層からなり、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、多層配線板製造用配線基板。 On the surface opposite to the exposed surface of the conductor circuit embedded in the insulating layer so as to expose one surface, a conductor post and a bonding metal material layer covering the conductor post penetrate the insulating layer. Further, a metal bonding adhesive having a surface cleaning function is formed on the insulating layer and the bonding metal material surface, and at least an exposed surface side of the conductor circuit is an interlayer adhesive layer on the insulating layer. A wiring board for manufacturing a multilayer wiring board , comprising: a base material layer on a side opposite to an exposed surface; and the conductor post made of a joining metal material . 導体回路の露出面、および、該導体回路の露出面側の絶縁層表面に、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１または２に記載の多層配線板製造用配線基板。3. The multilayer wiring board manufacturing method according to claim 1 , wherein a metal plate or a metal foil is in close contact with the exposed surface of the conductor circuit and the surface of the insulating layer on the exposed surface side of the conductor circuit. Wiring board. 金属板または金属箔を電解めっき用リードとして、電解めっきにより導体回路を形成する工程と、該導体回路上に絶縁層を形成する工程と、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、電解めっきにより導体ポストを形成する工程と、絶縁層、および、導体ポストまたは接合用金属材料層の表面に、表面清浄化機能を有する金属接合接着剤からなる接着剤層を形成する工程とを含んでなり、かつ該絶縁層が少なくとも導体回路側が層間接着剤層からなり、導体回路とは反対側が基材層からなり、前記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、多層配線板製造用配線基板の製造方法。A step of forming a conductor circuit by electrolytic plating using a metal plate or a metal foil as a lead for electrolytic plating, a step of forming an insulating layer on the conductor circuit, and a portion of the conductor circuit exposed to the insulating layer Surface cleaning on the surface of the step of forming a via, the step of forming a conductor post by electrolytic plating using a metal plate or metal foil as a lead for electrolytic plating , and the surface of the insulating layer and the metal post of the conductor post or bonding Forming an adhesive layer composed of a metal bonding adhesive having a function , and the insulating layer is composed of an interlayer adhesive layer on at least the conductor circuit side, and a base layer on the opposite side of the conductor circuit, the conductor post and said Rukoto such a bonding metal material, method of manufacturing a wiring board for a multilayer wiring board manufacturing. 前記導体ポストの表面に、接合用金属材料層を形成する工程をさらに含む請求項４に記載の、多層配線板製造用配線基板の製造方法。The manufacturing method of the wiring board for multilayer wiring board manufacture of Claim 4 which further includes the process of forming the metal material layer for joining in the surface of the said conductor post . 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４または請求項５に記載の多層配線板製造用配線基板の製造方法。6. The method of manufacturing a wiring board for manufacturing a multilayer wiring board according to claim 4 , further comprising a step of removing the metal plate or the metal foil by etching. 請求項１〜請求項３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。A multilayer wiring board obtained by using the wiring board for manufacturing a multilayer wiring board according to any one of claims 1 to 3 . 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の多層配線板製造用配線基板の接続部と別の該多層配線板製造用配線基板の被接続部を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。After connecting and overlapping one or more connected parts of the multilayer wiring board manufacturing wiring board according to any one of claims 1 to 3 and the connecting part of another multilayer wiring board manufacturing wiring board, A method for producing a multilayer wiring board, wherein the layers are heated and pressed in a lump and interlayer connection is made by a metal material layer for bonding. 請求項３に記載の多層配線板製造用配線基板の接続部と別の該多層配線板製造用配線基板の被接続部を、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。The step of stacking the connection part of the wiring board for manufacturing a multilayer wiring board according to claim 3 and the connection part of the wiring board for manufacturing a multilayer wiring board different from each other in alignment with the connection layer, heating and pressurizing, A method for producing a multilayer wiring board, wherein the step of performing interlayer connection with a bonding metal material layer and the step of removing a metal plate or metal foil by etching are each performed once or more. 請求項３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と、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。After performing the step of aligning the wiring board for manufacturing the multilayer wiring board according to claim 3 with the layer to be connected and temporarily pressing and the step of removing the metal plate or the metal foil by etching one or more times, A method for producing a multilayer wiring board, comprising performing a final pressure bonding in a lump and performing interlayer connection with a bonding metal material layer. 請求項８〜請求項１０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。A multilayer wiring board obtained by the method for manufacturing a multilayer wiring board according to any one of claims 8 to 10 .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007242810A (en) * 2006-03-07 2007-09-20 Sumitomo Bakelite Co Ltd Circuit board manufacturing method, circuit base plate, and its manufacturing method
JP5111132B2 (en) * 2008-01-30 2012-12-26 京セラ株式会社 Wiring board manufacturing method

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02164094A (en) * 1988-12-19 1990-06-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of printed wiring board
JPH04280443A (en) * 1990-09-27 1992-10-06 Motorola Inc Interconnection of electric parts on substrate
JPH06318783A (en) * 1993-05-10 1994-11-15 Meikoo:Kk Manufacturing method of multilayered circuit substrate
JPH0786748A (en) * 1990-03-15 1995-03-31 Rogers Corp Manufacture of multilayer wiring board
JPH09275273A (en) * 1996-04-05 1997-10-21 Hitachi Chem Co Ltd Manufacture of multi-layer wiring board
JPH1041597A (en) * 1996-07-26 1998-02-13 Asahi Chem Ind Co Ltd Printed wiring board and its manufacture
JPH1154934A (en) * 1997-06-06 1999-02-26 Ibiden Co Ltd Multilayered printed wiring board and its manufacture
JPH11204939A (en) * 1998-01-08 1999-07-30 Hitachi Ltd Multilayer circuit board and manufacture thereof
JPH11510961A (en) * 1995-08-11 1999-09-21 カーストン・ケネス・ジェイ Encapsulants with flux properties and their use
JP2000101248A (en) * 1998-09-24 2000-04-07 Ibiden Co Ltd Multiple multilayer printed wiring board

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02164094A (en) * 1988-12-19 1990-06-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of printed wiring board
JPH0786748A (en) * 1990-03-15 1995-03-31 Rogers Corp Manufacture of multilayer wiring board
JPH04280443A (en) * 1990-09-27 1992-10-06 Motorola Inc Interconnection of electric parts on substrate
JPH06318783A (en) * 1993-05-10 1994-11-15 Meikoo:Kk Manufacturing method of multilayered circuit substrate
JPH11510961A (en) * 1995-08-11 1999-09-21 カーストン・ケネス・ジェイ Encapsulants with flux properties and their use
JPH09275273A (en) * 1996-04-05 1997-10-21 Hitachi Chem Co Ltd Manufacture of multi-layer wiring board
JPH1041597A (en) * 1996-07-26 1998-02-13 Asahi Chem Ind Co Ltd Printed wiring board and its manufacture
JPH1154934A (en) * 1997-06-06 1999-02-26 Ibiden Co Ltd Multilayered printed wiring board and its manufacture
JPH11204939A (en) * 1998-01-08 1999-07-30 Hitachi Ltd Multilayer circuit board and manufacture thereof
JP2000101248A (en) * 1998-09-24 2000-04-07 Ibiden Co Ltd Multiple multilayer printed wiring board

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