JP4707289B2 - Manufacturing method of multilayer wiring board - Google Patents
Manufacturing method of multilayer wiring board Download PDFInfo
- Publication number
- JP4707289B2 JP4707289B2 JP2001298548A JP2001298548A JP4707289B2 JP 4707289 B2 JP4707289 B2 JP 4707289B2 JP 2001298548 A JP2001298548 A JP 2001298548A JP 2001298548 A JP2001298548 A JP 2001298548A JP 4707289 B2 JP4707289 B2 JP 4707289B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductor
- wiring layer
- multilayer wiring
- core substrate
- insulating sheet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多層配線基板の製造方法に関し、特に、コア基板の表面に表面多層配線層を積層してなる多層配線基板の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来技術】
近年、携帯情報端末の発達やモバイルコンピューティングの普及に伴い、小型、高精細かつ高速動作に適した多層配線基板が求められている。
【0003】
このような高精細で高速動作の要求に対応するための多層配線基板として、従来よりビルドアップ法により製造されるものが知られている。
【0004】
ビルドアップ法により形成される多層配線基板は、ガラスエポキシ複合材料からなるコア基板の表面に感光性樹脂を塗布して絶縁層を形成し、この絶縁層に対して露光現像を行うことによりバイアホールが形成される。
【0005】
次に、このバイアホールの内壁を含む絶縁層の全表面に銅などのメッキ層を形成した後、このメッキ層表面に感光性レジストを塗布/露光/現像/エッチング/レジスト除去を経て導体配線層を形成することにより作製される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コア基板の表面に感光性樹脂を用いて絶縁層を形成する上記のビルドアップ法では、絶縁層内部に形成するバイアホールを紫外線露光により形成するため、元来、バイアホール下部に露出した導体配線層の表面を加工するものではなく、導体配線層の表面粗さは絶縁層に対する接着性を確保する状態を保つように凹凸形状を残し、粗な状態となっている。このため導体配線層表面の凹部には熱硬化性樹脂の残渣が存在し、また、この表面は酸化膜に覆われていることから、バイア導体と導体配線層との間の金属同士の接続が弱く、温度サイクル試験等の信頼性評価においてバイア導体と導体配線層とが断線しやすくなり信頼性が低下するという問題があった。
【0007】
従って、本発明は、コア基板の表面に形成される表面多層配線層におけるバイア導体と導体配線層との電気的接続を改善する多層配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明の多層配線基板の製造方法は、(a)少なくとも熱硬化性樹脂を含む絶縁シートの、少なくとも表面に、上面が粗化された導体配線層を形成してなるコア基板を作製する工程と、(b)該コア基板の表面に半硬化状態の第1の絶縁シートを熱圧着する工程と、(c)前記第1の絶縁シートの所定箇所に、加工出力が0.1〜2.0W、単位時間のパルス数が1〜50kHzのUV−YAGレーザ光を照射して最大径が75μm以下のバイアホールを形成しつつ前記コア基板の表面に形成された導体配線層上面の凹凸面を平滑化する工程と、(d)(c)で形成したバイアホールに金属粉末と有機成分を含む導体ペーストを充填してバイア導体を形成する工程と、(e)該バイア導体が形成された前記第1の絶縁シート上に上面側が粗化された第1の導体配線層を形成する工程と、(f)(b)〜(e)工程を繰り返して多層化して表面多層配線層を形成する工程と、を具備することを特徴とする製造方法である。
【0018】
この製造方法において、まず、絶縁シートをレーザ光を用いて加工することにより、微小径で形状精度が高く照射方向に先細り状のバイアホールを容易に形成できる。また、バイアホールの形成とこのバイアホールの底部に露出した導体配線層上面の凹凸面の平滑化を同時に行うことができる。
【0019】
さらに、本発明の製造方法によれば、表面多層配線層における導体配線層間を接続するためのバイアホールをレーザ光の照射によって形成しているため、感光性樹脂を使用する必要がなく、絶縁層材料としてガラス転移点が高く、吸水率が小さい等材料特性に優れた任意の絶縁材料を選定できる。しかも、絶縁層の形成と、導体配線層との形成を同時に並行して行うことができ、すべての絶縁層を一括で硬化することができるために製造工程の簡略化と短縮化を図ることができる。
【0020】
上記多層配線基板の製造方法では、前記第1の絶縁シートに形成されたバイア導体のコア基板側にて当接する導体配線層の表面粗さ(Rz1)と、該導体配線層の、前記表面多層配線層を構成する絶縁層との接着部の表面粗さ(Rz2)との差が0.5μm以上であることが望ましい。このように、バイア導体と当接する部分の導体配線層の表面を絶縁シートが接着する部分よりも平滑にすることにより、バイア導体と導体配線層とを容易に接合できる。また、導体配線層の、表面多層配線層を構成する絶縁層との接着部の表面粗さ(Rz2)との差が0.5μm以上とすることにより、導体配線層のアンカー効果が高まり絶縁層とも強固に接着できる。
【0021】
上記多層配線基板の製造方法では、前記第1の絶縁シートに形成されたバイア導体は両端におけるバイア径が異なり、コア基板側のバイア径が、該コア基板側と反対側のバイア径よりも小さいことが望ましい。最大径の小さい方のバイア導体は導体配線層との接続が困難であることから、このように最大径の小さい方をより平滑にすることにより、最大径の大きい側の導体配線層との接続並びに導電性を容易に同じ状態にできる。
【0022】
上記多層配線基板の製造方法では、第1の絶縁シートに形成されたバイア導体のコア基板側にて当接する導体配線層の表面粗さ(Rz1)が0.5〜1.5μmであることが望ましい。バイア導体径が小さく導体配線層との接触面積が狭い場合に、導体配線層の表面粗さ(Rz1)を上記のように平滑にすることによりバイア導体の径の小さい端部側と導体配線層とを容易に接合できる。
【0023】
上記多層配線基板の製造方法では、第1の絶縁シートに形成されたバイア導体の最大径が75μm以下であることが望ましい。このようにバイア導体の最大径が75μmと小さい場合に、本発明の製造方法を好適に用いることができ、このようにバイア導体径が小さくなっても導体配線層との接合部を強固にできる。
【0024】
上記多層配線基板の製造方法では、第1の絶縁シートに形成されたバイア導体が、錫、鉛、ビスマス、インジウムの少なくとも1種の金属、あるいはそれらの合金を含有することが望ましく、このような低融点金属を含有することによって、バイア導体と導体配線層との接合部に合金相や金属間化合物を容易に形成できる。
【0025】
上記多層配線基板の製造方法では、レーザ光による加工出力が0.1〜2.0W、単位時間のパルス数が1〜50kHzであることが望ましい。レーザ出力およびパルス数をこのような範囲とすることにより形状精度の高いバイアホールを形成でき、さらにバイアホール底部に露出した導体配線層の表面を平滑化できる。
【0026】
【発明の実施の形態】
(構造)
以下、本発明の多層配線基板の一例の概略断面図を図1に示した。
【0027】
図1に示すように、本発明の多層配線基板は、コア基板Aの表面1に表面多層配線層Bが形成されている。
【0028】
コア基板Aは、少なくとも熱硬化性樹脂を含有する複数の絶縁層(1a〜1e)を複数積層して形成された絶縁基板5と、その絶縁基板5の表面および内部に形成された導体配線層7と、この導体配線層7間を接続するバイア導体8により構成されている。
【0029】
また、コア基板Aの表面1上に積層されている表面多層配線層Bは、コア基板Aと同様、少なくとも熱硬化性樹脂を含有する複数の表面絶縁層(3a〜3d)により構成され、各絶縁層(3a〜3d)の表面および内部には導体配線層11が形成され、さらに、これらの導体配線層11間を接続するためのバイア導体13が形成されている。
【0030】
図2は表面多層配線層Bに形成されたバイア導体13と導体配線層7、11との接合部を示す要部拡大図である。図2に示すように、導体配線層11の、表面多層配線層Bに形成されているバイア導体13は、コア基板A側のバイア径が反対側よりも小さい先細り状となっている。
【0031】
このように、バイア導体13は両端の径が異なり、このバイア導体13の両端部の最大径差は、小径側の最大径をDs、大径側の最大径をDLとしたときに、Ds/DL>0.6以上であることが、バイア導体13と導体配線層7、11との接続を確実にし、かつ温度サイクル試験等における局部的な応力の発生を抑制するという理由から望ましい。
【0032】
また、表面多層配線層Bに形成されているこのバイア導体13の最大径は75μm以下であることが望ましい、特に、高密度な表面多層配線層Bが形成でき、バイア導体13の最大径が小さくなっても表面多層配線層Bの層間接続を確実にできるという理由から、バイア導体13の最大径は40〜60μmであることが望ましい。
【0033】
本発明によれば、このバイア導体13のコア基板A側の導体配線層7、11の当接部17の表面粗さ(Rz1)は、絶縁層1a〜1e、3a〜3dとの接着部19の表面粗さ(Rz2)よりも小さいことが重要である。このようにバイア導体13と当接する部分の導体配線層7、11の上面を平滑にすることにより、バイア導体13を構成する金属成分と導体配線層7、11の金属箔との濡れ性が高まり両者の接合部を強固にできる。
【0034】
一方、絶縁層1a〜1e、3a〜3dと接着する導体配線層7、11の表面粗さ(Rz2)は大きくなるように加工されており、このことから絶縁層1a〜1e、3a〜3dに含まれている熱硬化性樹脂が導体配線層7、11の凹部に入り込むことにより絶縁層1a〜1e、3a〜3dと導体配線層7、11とを強固に接着できる。また、この当接部17ではバイア導体13と導体配線層7、11とが密接に接合されており、さらに、この界面にはバイア導体13と導体配線層7、11の金属成分との合金相あるいは金属間化合物が形成されている。
【0035】
また、バイア導体13と当接する導体配線層7、11の表面粗さ(Rz1)は0.5〜1.5μmが望ましく、特に、導体配線層7、11の導電性を損なわずかつ濡れ性を高めるという理由から0.7〜1.3μmであることが望ましい。一方、絶縁層3a〜3dと接着部の表面粗さ(Rz2)は2μm以上が望ましく、特に、2.4〜3.5μmの範囲であることが望ましい。
【0036】
また、導体配線層7、11の、表面多層配線層Bに形成されたバイア導体13との当接部17の表面粗さ(Rz1)と、前記表面多層配線層Bを構成する絶縁層3a〜3dとの接着部19の表面粗さ(Rz2)との差は0.5μm以上が望ましく、特に、導体配線層7、11の厚み差を低減し導電性を安定化させるという理由から、その差は0.5〜1.5μmであることが望ましい。これにより導体配線層7、11とバイア導体13との接続、および導体配線層7、11と絶縁層3a〜3dとの接続をさらに強固にできる。
【0037】
一方、コア基板Aを構成しているバイア導体8の最大径は300μm以下であることが、高密度な回路を形成できるという理由から望ましく、バイア導体8の最大径が小さくなってもコア基板Aの層間接続を確実にできるという理由から、バイア導体8の最大径は70〜250μmであることが望ましい。
【0038】
また、このコア基板Aに形成されているバイア導体8もまた、表面多層配線層3に形成されている表面バイア導体13と同様、両端部の最大径が異なり、バイア導体8の両端部の最大径差は、小径側の最大径をDcs、大径側の最大径をDcLとしたときに、Dcs/DcL>0.6以上であることが望ましい。
【0039】
また、コア基板A内部に形成されている導体配線層7もまた、表面多層配線層Bを構成している導体配線層11と同様に、バイア導体8に当接される面の表面粗さ(Rz)が、絶縁層1a〜1eとの接着部の表面粗さ(Rz)よりも小さいことがバイア導体8と導体配線層7との接続を強固にするという理由から望ましい。
【0040】
また、コア基板Aに用いている導体配線層7の、バイア導体8の当接部の表面粗さは表面多層配線層Bに形成された導体配線層11と同じ表面粗さ(Rz)であることが望ましく、0.5〜1.5μm、さらに望ましくは、0.7〜1.3μmである。
【0041】
一方、導体配線層7が絶縁層1a〜1eと接着する部分の表面粗さ(Rz)は接着強度を高めるという理由から2μm以上、特に、2.4〜3.5μmが好ましい。
【0042】
(材料)
本発明の多層配線基板において、表面多層配線層Bを構成する絶縁層3a〜3dは、少なくとも熱硬化性樹脂を含有する絶縁材料からなるものであり、例えば、A−PPE(ポリフェニレンエーテル樹脂)、BTレジン(ビスマレイドトリアジン)、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、ポリアミノビスマレイミド樹脂、エポキシ樹脂からなり、とりわけ原料として室温で液体の熱硬化性樹脂であることが望ましい。
【0043】
また表面多層配線層Bの表裏面に積層する絶縁層3a〜3d中の無機絶縁粉末としては、SiO2、Al2O3、ZrO2、TiO2、AlN、SiC、BaTiO3、SrTiO3の少なくとも1種の材料が使用できる。また、その形状としては球状、針状など任意のものとすることができる。このように表面多層配線層Bを構成する絶縁層3a〜3d中で不連続に存在する無機絶縁粉末を用いることで耐マイグレーション性を高めることができ、表面多層配線層Bの高密度化を図ることができる。
【0044】
一方、コア基板Aを構成する絶縁層1a〜1eもまた、表面多層配線層Bを構成する絶縁層3a〜3dと同様のA−PPE(ポリフェニレンエーテル樹脂)等の熱硬化性樹脂が好適に用いられる。また、絶縁層1a〜1e中に混合される充填材としては無機絶縁粉末や繊維体があり、織布、不織布など任意の性状のものを用いればよい。また、アラミド繊維、セルロース繊維などの有機繊維体を用いることもできる。特に、コア基板Aに用いる繊維体として、ガラス繊維に前記熱硬化性樹脂を含浸したものが強度を高める点で最も望ましい。
【0045】
また、コア基板Aおよび表面多層配線層Bを構成する導体配線層7、11としては、配線を形成するに好適な金属より形成され、例えば、金、銀、銅、アルミニウムの少なくとも1種を含む低抵抗金属の電解金属箔が好適に使用される。この電解金属箔の厚みは1〜35μmが良く、望ましくは、導電性が低く配線の微細化に適しているという点から5〜18μmが良い。この電解金属箔の厚み、言い換えれば導体配線層7、11の厚みが1μmより小さいと配線の抵抗率が高くなり、また35μmより大きいと、積層時にコア基板Aや表面多層配線層Bの変形が大きくなったり、絶縁層1a〜1e、3a〜3dへの金属の埋め込み量が多くなり、コア基板Aや表面多層配線層Bの歪みが大きくなり樹脂硬化後に基板が変形を起こしやすいなどの問題がある。また上記図1、図2において、上記のコア基板Aおよび表面多層配線層Bにおいては、導体配線層7、11はいずれも絶縁層1a〜1e、3a〜3dに埋設されている。このように導体配線層7、11はいずれも各絶縁層1a〜1e、3a〜3dの表面に埋設されているために導体配線層7、11自体の厚みに起因する積層不良が発生することがなく、絶縁層1a〜1e、3a〜3d間の優れた密着性と、配線基板全体としての非常に優れた平滑性を実現できる。
【0046】
また、バイア導体8、13となるバイアホール15中に充填される導体ペーストとしては、導体配線層7、11を形成する金属粉末にエポキシ、セルロース等の樹脂成分を添加し、酢酸ブチルなどの溶媒によって混練したものが使用される。この導体ペーストはバイアホール15への充填後溶剤を乾燥させるがはじめから無溶剤であることが望ましい。また、バイア導体8、13の低抵抗化とバイア導体8、13上部、底部の導体配線層7、11を形成する金属箔との接続性向上のために、錫、鉛、ビスマス、インジウムの少なくとも1種の金属、あるいはそれらの合金を含有することが望ましく、特に、導体配線層7、11を構成する金属成分が銅である場合に、銅との合金もしくは単体よりも高融点と成る金属間化合物を形成できるという点から錫が望ましい。
【0047】
また、バイア導体8、13に用いられる金属粒子の平均粒子径は1〜15μmとされ、導電性ペーストの分散性と導体配線層7、11との濡れ性および充填性を高めるために3〜6μmであることが望ましい。
【0048】
そして、この表面多層配線層Bに形成されたバイア導体13では、その端部側から0.1μm以上の厚みで導体配線層7、11を構成する金属成分が含まれていることがより好ましく、このように導体配線層7、11を構成する金属成分が拡散することにより、バイア導体13と導体配線層7、11との接合を強固にできる。尚、本発明の多層配線基板では、基板を一括硬化で作製する点からバイア導体8、13を構成する金属成分は同じ成分を含有することが望ましい。
【0049】
(製法)
次に、本発明の多層配線基板の製造方法を図3をもとに説明する。この図3は、図1の多層配線基板を作製するための工程図である。
【0050】
まず、コア基板Aを構成する絶縁層1a〜1e上に導体配線層7を形成するにあたって、図3(a)に示すように、半硬化状態の絶縁シート21に対して、レーザ加工により所望のバイアホール23を形成する。そして図3(b)に示すように、そのバイアホール23内に金属粉末を含有する導体ペーストを充填してバイア導体25を形成する。
【0051】
次に、図3(b)の半硬化状態の絶縁シート21のバイア導体25の一方表面に電解金属箔からなる導体配線層27を加熱加圧による転写により埋設させる。本発明では、この導体配線層27の形成をあらかじめ樹脂フィルム29上にラミネートした金属箔をエッチングして作製したパターンの転写によって行う。転写条件は導体配線層27が絶縁シート21上に埋設されて転写されるとともに、加圧加熱した際に絶縁シート21が変形せず、さらにこの後の積層が可能なように未硬化状態を保持する温度、圧力、時間が望ましく、その温度は100〜140℃、圧力は30〜100Pa、時間は1〜10分が適当である。
【0052】
例えば、導体配線層27の形成には、まず、適当な樹脂フィルム29の表面にメッキ法などによって作製された銅、金、銀、アルミニウム等から選ばれる1種または2種以上の合金からなる厚さ1〜35μmの電解金属箔を接着し、その電解金属箔の表面に所望の配線パターンの鏡像パターンとなるようにレジスト層を付設した後、エッチング、レジスト除去によって所定の配線パターンの鏡像の導体配線層27を形成する。この導体配線層27の厚みは微細化が可能で導体抵抗を低くするという理由から5〜18μmが望ましい。また、通常、レーザ加工されない、バイア導体8、13の最大径側に当接される導体配線層27の表面粗さ(Rz2)は疎化処理により調整される。
【0053】
樹脂フィルム29としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド、塩化ビニル、ポリプロピレン等公知のものが使用できる。樹脂フィルム29の厚みは10〜100μmが適当であり、望ましくは25〜50μmが良い。これは、樹脂フィルム29の厚みが10μmより小さいとフィルムの変形や折れ曲がりにより形成した導体配線が断線を引き起こし易くなり、厚みが100μmより大きいと樹脂フィルムの柔軟性がなくなるためシートの剥離が難しくなるためである。また、樹脂フィルム29表面に電解金属箔を接着するための接着剤としては、アクリル系、ゴム系、シリコン系、エポキシ系等公知の接着剤が使用できる。
【0054】
また、内部の導体配線層27を形成するためには、あらかじめ表面粗さ(Ra)が0.2μm以上の電解金属箔を樹脂フィルム29に貼り合わせた方が絶縁シート21を形成する熱硬化性樹脂をエッチング処理において水分に曝すことがないので吸水率を低くできる。この時、電解金属箔のカップリング処理を施さない方が、導体配線層27を転写後のフィルムから剥離しやすい。
【0055】
次に、上記のようにして作製された表面用の導体配線層27を具備する樹脂フィルム29とともに、同様な方法によって作製された裏面用の導体配線層27を具備する樹脂フィルム29を作製し、これらを図3(c)に示す方法と同様に、バイア導体25が形成された絶縁シート21の両面に積層する。そして、図3(d)に示すように、その積層物を温度60〜150℃、圧力1〜50MPa、時間1〜10分の条件で加圧加熱した後、樹脂フィルム29を剥がすことにより、図3(e)に示すような、絶縁シート21の片面に、導体配線層27が埋設された配線シートcを作製することができる。
【0056】
このように、配線シートcの形成にあたって、この両面に導体配線層27が形成された樹脂フィルム29を積層し圧着することにより、多層配線基板における2層の導体配線層27の転写工程を同時に行うことができる。
【0057】
また、上記のようにして作製した配線シートcの表面に埋設された導体配線層27のうち、コア基板Aの表面側に位置する導体配線層27に対して粗化処理を行い、導体配線層27の表面粗さ(Rz)が0.5μm以上、特に1.6μm以上となるようにすることが望ましい。
【0058】
この粗面化処理は、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、蟻酸などの酸処理による化学的なエッチング処理によって施すことができ、例えば、酸溶液を導体配線層27の表面に噴霧することが望ましい。また、粗面化処理面(エッチング面)には、尖頭状の突起を多数形成することが望ましく、このような尖頭状の突起は、例えば、10質量%蟻酸溶液によって1μm/分以上の粗化速度で良好に形成できる。
【0059】
そして、図3(e)に示すように、上記(a)及至(e)と同様にして作製された配線シートb、dを配線シートcとともに加熱加圧硬化して一体化してこれらを絶縁シート中の熱硬化性樹脂が完全に硬化する温度に加熱することにより、コア積層体Cを作製することができる。この場合の硬化温度は、コア積層体C上に表面多層配線層Bとなる絶縁シート41とともに再硬化するために200〜250℃であることが望ましい。
【0060】
次に、図3(f)に示すように、上記のコア積層体Cの表面1上に表面多層配線層Bとなる絶縁シート41を積層する。ここで用いる絶縁シート41は、例えば、絶縁材料として熱硬化性樹脂と無機絶縁粉末との複合材料を用いる場合、以下の方法によって作製される。
【0061】
まず、前述したような適当な無機絶縁粉末に、前述した液状の熱硬化性樹脂を無機絶縁粉末量が20〜80体積%となるように溶媒とともに加えた混合物を混練機(ニーダ)や3本ロール等の手段によって混合して絶縁性スラリーを作製する。
【0062】
絶縁性スラリーは、好適には、前述したような有機樹脂と無機絶縁粉末の複合材料に、トルエン、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メタノール、メチルセロソルブアセテート、イソプロピルアルコール、メチルイソブチルケトン、ジメチルホルムアミド等の溶媒を添加して所定の粘度を有する流動体からなる。スラリーの粘度は、シート成形法にもよるがハーケ社製レオメータRS100を使用し、直径20mmφ、角度1°のコーンを用いて、せん断速度100s-1の条件で1〜30Pa・sが適当である。
【0063】
そして、その絶縁性スラリーを圧延法、押し出し法、射出法、ダイコーター法、ドクターブレード法などのシート成形法によってシート状に成形した後、所望により熱硬化性樹脂が完全硬化するに十分な温度よりもやや低い温度に加熱して熱硬化性樹脂を半硬化させて、厚み25〜50μmの絶縁シート41を作製できる。
【0064】
この絶縁シート41を温度100〜160℃、圧力1〜7MPa、時間1〜10分の条件で接着した後、UV−YAGレーザなどでバイアホール43を形成する。このバイアホール43は絶縁シート41の下層に埋設されている導体配線層27が露出するような構造である。このときバイアホール43の底部の導体配線層27は、その表面が金属箔形成時のマット面またはパターン作製の際に加工された粗化面であり、レーザ加工による有底のバイアホール43を形成する際、表面の凹凸がレーザ加工によって一部、溶融、または昇華することで平滑化される。Rz1が0.5〜1.5μmとなるようにレーザ照射する。ここでレーザ加工の条件は、例えばUV−YAGレーザ加工機の場合、加工エネルギーが0.1〜2.0W、単位時間のパルス数(Rep−Rate)が1kHz〜50kHzの範囲であることが適当である。このUV−YAGはRep−Rateが小さいほど出力エネルギーが大きくなり、また、レーザー光を放つ繰り返し回数が多いほど金属箔を削っていくものである。そして、0.1Wより低い場合、もしくは50kHzより大きい場合、バイアホール43の底部に樹脂残渣が残りやすく、また2.0Wより高い場合、もしくは1kHzより低い場合、バイアホール43底部の金属箔に貫通する穴が開いたり金属箔にダメージが残る。また、レーザ光を放つ繰り返し回数は多いほど金属箔を削るためその出力により最適回数が決められる。
【0065】
その後、このバイアホール43にコア基板Aで行ったのと同様に金属粉末を含有する導体ペーストを充填してバイア導体47を形成する。この導体ペーストは、錫、鉛、ビスマス、インジウムなどの低融点金属を少なくとも1種含むもの、またはその合金であり、この低融点金属は硬化時の加圧、加熱によってバイアホール上部と底部の金属箔に濡れるか、金属の種類によっては金属箔中に拡散するものである。
さらに上記コア基板Aで導体配線層27を形成したのと同様に、エッチングによりあらかじめ作製した金属箔の配線パターンを粗面化した後、積層した絶縁シート41に転写することにより絶縁シート41上に埋設された導体配線層45を形成して図3(g)に示すような多層配線基板を形成することができる。
【0066】
その後、必要に応じ上記の工程を繰り返すことにより、絶縁シート41および導体配線層45を多層化できる。
【0067】
また、この表面多層配線層Bの表面上にさらにソルダーレジスト層を形成する場合は、この多層配線基板の表面にエポキシ樹脂などのソルダーレジスト層を全面に塗布し、その後、露光/現像して所定の箇所にパターンを露出させることによって図2に示すような多層配線基板を作製することができる。
【0068】
【実施例】
コア基板を形成する絶縁シートにはポリフェニレンエーテル樹脂(A−PPE樹脂)を含浸したプリプレグを用意した。
【0069】
次に、このプリプレグから成る絶縁シートにCO2レーザを用いて100μmφの径を有するバイアホールを形成した。
【0070】
次に、このバイアホールに導体ペーストを充填した。導体ペーストは銅粉末の表面に3質量%銀コートした平均粒径5μmの導電性粒子と低融点金属粉末として平均粒径が7μmの錫粉末との混合粉末に対してトリアリルシアヌレート(TAIC)からなる有機成分を混合して調製し、この導体ペーストの粘度は30〜500Pa・s(ハーケ社製RS100レオメータ、コーン10mmφ、コーン角度1°、せん断速度100s-1)とした。
【0071】
次に、絶縁シートに転写する導体配線層として、厚み38μmのポリエチレンテレフタレートフィルムに、厚み12μmの電解銅箔を貼り合わせて転写用の銅箔付きフィルムを準備した。銅箔表面にドライフィルムレジストを貼付し、露光、炭酸ナトリウム溶液の噴霧による現像、塩化第二鉄によるエッチングを行い台形の形成角60°の形成角をもつ導体配線層を形成した。その後、水酸化ナトリウム溶液を用いてレジスト膜を剥離し、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に配線パターンを形成した。この後、蟻酸10質量%の水溶液を噴霧して配線パターンの表面を表面粗さ(Rz)で2.9〜3.1μmに粗化した。
【0072】
配線パターン表面の表面粗さ(Rz)は原子間力顕微鏡を用いて測定した。測定箇所は1つの配線パターンあたり5箇所とした。なお、配線パターンはランド径が90μm、配線幅は70μmで作製した。
【0073】
次に、導体ペーストを充填したプリプレグに対して、このポリエチレンテレフタレートフィルム上に形成した配線パターンを位置あわせした後、120℃、5MPa、3分間の熱圧着により転写した。
【0074】
次に、導体配線層を形成したプリプレグ4層を120℃、5MPa、3分間の条件で加圧加熱を行い積層して半硬化状態のコア基板を作製した。また、これらの配線パターンのうちコア基板の表面および表面多層配線層に形成されるバイア導体の最大径の大きい側に形成される導体配線層を有する配線パターンについては、再度疎化処理を行い表面粗さ(Rz)を3μmとした。
【0075】
次に、表面多層配線層用の絶縁シートを作製した。この絶縁シートは、コア基板と同様、A−PPE樹脂を用い、無機絶縁粉末として平均粒径が0.6μmの溶融シリカを体積比で40体積%となるように調整し、これに熱硬化性樹脂の硬化を促進させるための触媒を熱硬化性樹脂に対して3質量%、さらに有機溶剤としてトルエンを加えてスラリー粘度が約2Pa・sのスラリーを調製した。これをドクターブレード法により厚さ35μmの絶縁シートを作製した。
【0076】
次に、この絶縁シートを予め作製した半硬化状態のコア基板の表面上に130℃、5MPa、3分間の加圧加熱条件で積層した。
【0077】
次に、コア基板上に積層された絶縁シートの所定位置に、UV−YAGレーザ装置を用いてバイアホールを形成し、同時にバイアホールの底面に露出した導体配線層の表面上の樹脂残渣が0.2μm以下になるように加工した。加工エネルギーを0.5W、単位時間のパルス数(Rep−Rate)を8〜10kHz、トレパニング加工とし、繰り返し回数2〜10回で入射側の最大径が約60μm、出射側の最大径が約45μmのバイアホールを形成した(Ds/DL=0.75)。レーザ加工後のバイアホール底面に露出した導体配線層の表面粗さ(Rz1)、レーザ加工されないバイア導体当接部の表面粗さ(Rz2)および絶縁層との接着部(Rz)は原子間力顕微鏡を用いて測定し、表1に示した。
【0078】
次に、コア基板に用いた導体ペーストをこのバイアホールに埋め込みバイア導体を形成した。
【0079】
その後、コア基板の導体配線層を形成したのと全く同様にして、表層配線用としては厚み18μmの電解銅箔を配線パターンが形成されたポリエチレンテレフタレートフィルムをバイア導体が形成された絶縁シートの表面に積層して、温度130℃、圧力5MPa、時間3分間の加熱加圧を行い、樹脂フィルムと接着層のみを剥離して絶縁シート表面に配線回路層を転写させた。
【0080】
その後、上記の工程を再度繰り返し行い、コア基板の表面および裏面に、それぞれ2層の絶縁層と導体配線層を有する表面多層配線層を形成した後、温度240℃、圧力4MPa、1時間の条件で一括硬化し多層配線基板を作製した。
【0081】
作製した多層配線基板の評価としては、この多層配線基板の内部にバイア導体が360個直列に連結された部分に対して、240℃、2分のはんだディップ試験を行い、その前後の電気抵抗を測定し、バイア導体1穴あたり電気抵抗値の変化率を評価した。
【0082】
(比較例)
比較例として、表面多層配線層を構成する絶縁シートを炭酸ガスレーザを用いて、先端エネルギー3mJ、5ショット、92μsecの時間間隔でバイアホールを形成した。この場合、バイアホールの形成方法以外、導体ペースト、樹脂フィルムとその表面に貼られた配線パターンおよびその作製法、転写法、積層硬化条件は同じとした。
【0083】
【表1】
【0084】
表1の結果から明らかなように、UV−YAGレーザを用いて表面多層配線層にバイアホールを形成し、少なくともバイア導体のコア基板側における導体配線層の表面粗さ(Rz)を絶縁層との接着部よりも小さくした試料No.1〜7では、バイア導体1穴あたりの電気抵抗の変化率が9.7%以下であった。特に、バイア導体の最大径の小さい側に当接する導体配線層の表面粗さ(Rz)が0.9μm以下で、絶縁層接着部とこのバイア導体の最大径に当接する導体配線層の表面粗さ(Rz)の差が2.1μm以上とした試料No.3、5、6では、バイア導体1穴あたりの電気抵抗の変化率が6.8%以下とさらに低くなり、バイア導体と導体配線層との接続がさらに強固であった。
【0085】
一方、CO2レーザを用いてバイアホールを形成した試料No.8では、導体配線層の、バイア導体との当接部の表面粗さと絶縁層との接着部の表面粗さとが同じとなり、この試料では、バイア導体1穴あたりの電気抵抗の変化率が21.3%と大きかった。
【0086】
【発明の効果】
以上詳述したように、表面多層配線層に形成されたバイア導体のコア基板側における導体配線層との当接部の表面粗さを、表面多層配線層を構成する絶縁層との接着部の表面粗さよりも小さくすることにより、バイア導体と当接する部分の導体配線層の表面が平滑となり、バイア導体を構成する金属成分と導体配線層の金属箔との濡れ性が高まり接合面を大きくできることから接合部を強固にでき、バイア導体の抵抗値とバラツキを小さくし接続信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコア基板表面に表面多層配線層を形成した多層配線基板の一例を説明するための概略断面図である。
【図2】表面多層配線層に形成されたバイア導体と導体配線層との接合部の要部拡大図である。
【図3】本発明の多層配線基板の製造方法の一例を説明するための工程図である。
【符号の説明】
A・・・・・・・・・・・・コア基板
B・・・・・・・・・・・・表面多層配線層
1a〜1e、3a〜3d・・絶縁層
5・・・・・・・・・・・・絶縁基板
7、11、27、45・・・導体配線層
8、13、25、47・・・バイア導体
15、23、43・・・・・バイアホール
17・・・・・・・・・・・当接部
19・・・・・・・・・・・接着部
21、41・・・・・・・・絶縁シート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multilayer wiring board.ofIn particular, a multilayer wiring board in which a surface multilayer wiring layer is laminated on the surface of a core substrate.ofIt relates to a manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the development of portable information terminals and the spread of mobile computing, a multilayer wiring board suitable for small size, high definition and high-speed operation has been demanded.
[0003]
2. Description of the Related Art As a multilayer wiring board for meeting such a demand for high definition and high speed operation, one manufactured by a build-up method is conventionally known.
[0004]
A multilayer wiring board formed by the build-up method forms a via hole by applying a photosensitive resin to the surface of a core substrate made of a glass epoxy composite material to form an insulating layer, and exposing and developing the insulating layer. Is formed.
[0005]
Next, after forming a plating layer such as copper on the entire surface of the insulating layer including the inner wall of the via hole, a conductive resist is applied / exposure / development / etching / resist removal on the surface of the plating layer. It is produced by forming.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above build-up method in which an insulating layer is formed on the surface of the core substrate using a photosensitive resin, a via hole formed inside the insulating layer is formed by ultraviolet exposure, and thus is originally exposed under the via hole. The surface of the conductor wiring layer is not processed, and the surface roughness of the conductor wiring layer is rough, leaving an uneven shape so as to maintain the adhesiveness to the insulating layer. For this reason, thermosetting resin residues are present in the recesses on the surface of the conductor wiring layer, and since this surface is covered with an oxide film, there is no metal connection between the via conductor and the conductor wiring layer. In the reliability evaluation such as the temperature cycle test, the via conductor and the conductor wiring layer are likely to be disconnected and the reliability is lowered.
[0007]
Accordingly, the present invention provides a multilayer wiring board that improves electrical connection between via conductors and conductor wiring layers in a surface multilayer wiring layer formed on the surface of a core substrate.ofAn object is to provide a manufacturing method.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The method for producing a multilayer wiring board of the present invention includes: (a) a step of producing a core substrate formed by forming a conductor wiring layer having a roughened upper surface on at least the surface of an insulating sheet containing at least a thermosetting resin; (B) thermocompression bonding the semi-cured first insulating sheet to the surface of the core substrate; and (c) a predetermined portion of the first insulating sheet;UV-YAG with a processing output of 0.1 to 2.0 W and a unit time of 1 to 50 kHzIrradiate laser lightMaximum diameter is 75μm or lessForm a via holeWhileSmoothing the uneven surface on the upper surface of the conductor wiring layer formed on the surface of the core substrate, and filling the via hole formed in (d) and (c) with a conductor paste containing metal powder and an organic component. (E) forming a first conductor wiring layer having a roughened upper surface side on the first insulating sheet on which the via conductor is formed, and (f) (b) to (b) e) Repeat the process to make multiple layersTo form a surface multilayer wiring layerA manufacturing method comprising the steps of:
[0018]
In this manufacturing method, first, an insulating sheet is processed using a laser beam, whereby a tapered via hole with a small diameter and high shape accuracy can be easily formed. Further, the formation of the via hole and the smoothing of the uneven surface on the upper surface of the conductor wiring layer exposed at the bottom of the via hole can be performed simultaneously.
[0019]
Furthermore, according to the manufacturing method of the present invention, since the via hole for connecting the conductor wiring layers in the surface multilayer wiring layer is formed by laser light irradiation, it is not necessary to use a photosensitive resin, and the insulating layer Any insulating material having a high glass transition point and a low water absorption rate and having excellent material properties can be selected. In addition, the formation of the insulating layer and the formation of the conductor wiring layer can be performed simultaneously in parallel, and all the insulating layers can be cured at once, thereby simplifying and shortening the manufacturing process. it can.
[0020]
In the method for manufacturing a multilayer wiring board, the surface roughness (Rz) of the conductor wiring layer that abuts on the core board side of the via conductor formed on the first insulating sheet.1) And the surface roughness (Rz) of the bonding portion between the conductor wiring layer and the insulating layer constituting the surface multilayer wiring layer2) Is preferably 0.5 μm or more. Thus, the via conductor and the conductor wiring layer can be easily joined by making the surface of the conductor wiring layer in contact with the via conductor smoother than the part to which the insulating sheet adheres. Further, the surface roughness (Rz) of the bonding portion between the conductor wiring layer and the insulating layer constituting the surface multilayer wiring layer2) Is 0.5 μm or more, the anchor effect of the conductor wiring layer is enhanced and the insulating layer can be firmly bonded.
[0021]
In the method for manufacturing a multilayer wiring board, the via conductors formed on the first insulating sheet have different via diameters at both ends, and the via diameter on the core board side is smaller than the via diameter on the opposite side to the core board side. It is desirable. Since the via conductor with the smaller maximum diameter is difficult to connect to the conductor wiring layer, the connection with the conductor wiring layer with the larger maximum diameter is made smoother by making the smaller diameter diameter smoother. In addition, the conductivity can be easily made the same.
[0022]
In the method for manufacturing a multilayer wiring board, the surface roughness (Rz) of the conductor wiring layer that abuts on the core substrate side of the via conductor formed on the first insulating sheet.1) Is preferably 0.5 to 1.5 μm. When the via conductor diameter is small and the contact area with the conductor wiring layer is narrow, the surface roughness of the conductor wiring layer (Rz1) As described above can be easily joined to the end portion side of the via conductor having a small diameter and the conductor wiring layer.
[0023]
In the method for manufacturing a multilayer wiring board, the maximum diameter of the via conductor formed on the first insulating sheet is desirably 75 μm or less. Thus, when the maximum diameter of the via conductor is as small as 75 μm, the manufacturing method of the present invention can be suitably used, and even when the via conductor diameter becomes small, the joint portion with the conductor wiring layer can be strengthened. .
[0024]
In the method for manufacturing a multilayer wiring board, the via conductor formed on the first insulating sheet preferably contains at least one metal of tin, lead, bismuth, indium, or an alloy thereof. By containing a low melting point metal, an alloy phase or an intermetallic compound can be easily formed at the joint between the via conductor and the conductor wiring layer.
[0025]
In the manufacturing method of the multilayer wiring board, it is desirable that the processing output by the laser light is 0.1 to 2.0 W, and the number of pulses per unit time is 1 to 50 kHz. By setting the laser output and the number of pulses in such a range, a via hole with high shape accuracy can be formed, and the surface of the conductor wiring layer exposed at the bottom of the via hole can be smoothed.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Construction)
A schematic cross-sectional view of an example of the multilayer wiring board of the present invention is shown in FIG.
[0027]
As shown in FIG. 1, in the multilayer wiring board of the present invention, a surface multilayer wiring layer B is formed on the
[0028]
The core substrate A includes an insulating substrate 5 formed by laminating a plurality of insulating layers (1a to 1e) containing at least a thermosetting resin, and a conductor wiring layer formed on the surface and inside of the insulating substrate 5. 7 and via
[0029]
Moreover, the surface multilayer wiring layer B laminated | stacked on the
[0030]
FIG. 2 is an enlarged view of a main part showing a joint portion between the via
[0031]
Thus, the via
[0032]
Further, the maximum diameter of the via
[0033]
According to the present invention, the surface roughness (Rz) of the
[0034]
On the other hand, the surface roughness (Rz) of the conductor wiring layers 7 and 11 adhered to the insulating layers 1a to 1e and 3a to 3d.2) Is processed to be large, and from this, the thermosetting resin contained in the insulating layers 1a to 1e and 3a to 3d enters the recesses of the conductor wiring layers 7 and 11, thereby insulating layers 1a to 1e. 3a to 3d and the conductor wiring layers 7 and 11 can be firmly bonded. In addition, the via
[0035]
Further, the surface roughness (Rz) of the conductor wiring layers 7 and 11 in contact with the via conductor 131) Is preferably 0.5 to 1.5 [mu] m, and particularly preferably 0.7 to 1.3 [mu] m for the purpose of improving the wettability without impairing the conductivity of the conductor wiring layers 7 and 11. On the other hand, the surface roughness (Rz) of the insulating
[0036]
Further, the surface roughness (Rz) of the
[0037]
On the other hand, the maximum diameter of the via
[0038]
Further, the via
[0039]
Further, the
[0040]
Further, the surface roughness of the contact portion of the via
[0041]
On the other hand, the surface roughness (Rz) of the portion where the
[0042]
(material)
In the multilayer wiring board of the present invention, the insulating
[0043]
In addition, as the inorganic insulating powder in the insulating
[0044]
On the other hand, the insulating layers 1a to 1e constituting the core substrate A are also preferably made of a thermosetting resin such as A-PPE (polyphenylene ether resin) similar to the insulating
[0045]
The conductor wiring layers 7 and 11 constituting the core substrate A and the surface multilayer wiring layer B are made of a metal suitable for forming wiring, and include, for example, at least one of gold, silver, copper, and aluminum. A low resistance metal electrolytic metal foil is preferably used. The thickness of the electrolytic metal foil is preferably 1 to 35 μm, and preferably 5 to 18 μm from the viewpoint of low conductivity and suitable for miniaturization of wiring. If the thickness of the electrolytic metal foil, in other words, the thickness of the conductor wiring layers 7 and 11 is smaller than 1 μm, the resistivity of the wiring is increased. If the thickness is larger than 35 μm, the core substrate A and the surface multilayer wiring layer B are deformed at the time of lamination. There is a problem that it becomes large, the amount of metal embedded in the insulating layers 1a to 1e, 3a to 3d increases, the distortion of the core substrate A and the surface multilayer wiring layer B increases, and the substrate is likely to be deformed after the resin is cured. is there. 1 and 2, in the core substrate A and the surface multilayer wiring layer B, the conductor wiring layers 7 and 11 are all embedded in the insulating layers 1a to 1e and 3a to 3d. As described above, since the conductor wiring layers 7 and 11 are both embedded in the surfaces of the insulating layers 1a to 1e and 3a to 3d, stacking faults due to the thickness of the conductor wiring layers 7 and 11 themselves may occur. In addition, it is possible to realize excellent adhesion between the insulating layers 1a to 1e and 3a to 3d and very excellent smoothness as the entire wiring board.
[0046]
Further, as a conductor paste filled in the via
[0047]
Further, the average particle diameter of the metal particles used for the via
[0048]
And, in the via
[0049]
(Manufacturing method)
Next, the manufacturing method of the multilayer wiring board of this invention is demonstrated based on FIG. FIG. 3 is a process diagram for fabricating the multilayer wiring board of FIG.
[0050]
First, in forming the
[0051]
Next, a
[0052]
For example, to form the
[0053]
As the
[0054]
In addition, in order to form the internal
[0055]
Next, together with the
[0056]
Thus, when forming the wiring sheet c, the transfer process of the two layers of the
[0057]
Further, of the
[0058]
This roughening treatment can be performed by chemical etching treatment using acid treatment such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, acetic acid, formic acid, etc. For example, it is desirable to spray an acid solution on the surface of the
[0059]
Then, as shown in FIG. 3 (e), the wiring sheets b and d produced in the same manner as in the above (a) to (e) are heated and pressurized and cured together with the wiring sheet c, and these are integrated into an insulating sheet. The core laminated body C can be produced by heating to a temperature at which the thermosetting resin therein is completely cured. In this case, the curing temperature is preferably 200 to 250 ° C. in order to re-cured together with the insulating
[0060]
Next, as shown in FIG. 3F, an insulating
[0061]
First, a kneader (kneader) or three of a mixture obtained by adding the above-described liquid thermosetting resin together with a solvent so that the amount of the inorganic insulating powder is 20 to 80% by volume to the appropriate inorganic insulating powder as described above. An insulating slurry is produced by mixing by means such as a roll.
[0062]
The insulating slurry is preferably prepared by adding a solvent such as toluene, butyl acetate, methyl ethyl ketone, methanol, methyl cellosolve acetate, isopropyl alcohol, methyl isobutyl ketone, dimethylformamide to the composite material of the organic resin and inorganic insulating powder as described above. It consists of a fluid that has a predetermined viscosity when added. Although the viscosity of the slurry depends on the sheet forming method, a rheometer RS100 manufactured by Hake is used, a cone having a diameter of 20 mmφ and an angle of 1 ° is used, and a shear rate of 100 s.-11 to 30 Pa · s is appropriate under the above conditions.
[0063]
Then, the insulating slurry is formed into a sheet by a sheet forming method such as a rolling method, an extrusion method, an injection method, a die coater method, a doctor blade method, etc., and then a temperature sufficient to completely cure the thermosetting resin as desired. The insulating
[0064]
After the insulating
[0065]
Thereafter, a via
Further, as in the case where the
[0066]
Thereafter, the insulating
[0067]
When a solder resist layer is further formed on the surface of the surface multilayer wiring layer B, a solder resist layer such as an epoxy resin is applied to the entire surface of the multilayer wiring board, and then exposed / developed to obtain a predetermined value. By exposing the pattern at these locations, a multilayer wiring board as shown in FIG. 2 can be produced.
[0068]
【Example】
A prepreg impregnated with polyphenylene ether resin (A-PPE resin) was prepared for the insulating sheet forming the core substrate.
[0069]
Next, the insulating sheet made of this prepreg is coated with CO.2A via hole having a diameter of 100 μmφ was formed using a laser.
[0070]
Next, this via hole was filled with a conductive paste. The conductor paste is triallyl cyanurate (TAIC) for a mixed powder of conductive particles having an average particle size of 5 μm coated with 3% by weight of silver on the surface of copper powder and tin powder having an average particle size of 7 μm as a low melting point metal powder. The viscosity of this conductor paste is 30 to 500 Pa · s (RS100 rheometer manufactured by HAAKE,
[0071]
Next, as a conductor wiring layer to be transferred to the insulating sheet, an electrolytic copper foil having a thickness of 12 μm was bonded to a polyethylene terephthalate film having a thickness of 38 μm to prepare a film with a copper foil for transfer. A dry film resist was affixed to the copper foil surface, and exposure, development by spraying with a sodium carbonate solution, and etching with ferric chloride were performed to form a conductor wiring layer having a trapezoidal formation angle of 60 °. Thereafter, the resist film was peeled off using a sodium hydroxide solution, and a wiring pattern was formed on the polyethylene terephthalate film. Thereafter, an aqueous solution of 10% by mass of formic acid was sprayed to roughen the surface of the wiring pattern to a surface roughness (Rz) of 2.9 to 3.1 μm.
[0072]
The surface roughness (Rz) of the wiring pattern surface was measured using an atomic force microscope. The number of measurement locations was 5 per wiring pattern. The wiring pattern was produced with a land diameter of 90 μm and a wiring width of 70 μm.
[0073]
Next, the wiring pattern formed on the polyethylene terephthalate film was aligned with the prepreg filled with the conductive paste, and then transferred by thermocompression bonding at 120 ° C., 5 MPa for 3 minutes.
[0074]
Next, the prepreg 4 layer on which the conductor wiring layer was formed was laminated by applying pressure and heating under the conditions of 120 ° C., 5 MPa, and 3 minutes to prepare a semi-cured core substrate. Of these wiring patterns, a wiring pattern having a conductor wiring layer formed on the surface of the core substrate and the via conductor formed on the surface multilayer wiring layer on the side with the largest maximum diameter is subjected to a de-stenosis treatment again. The roughness (Rz) was 3 μm.
[0075]
Next, an insulating sheet for the surface multilayer wiring layer was produced. As with the core substrate, this insulating sheet uses an A-PPE resin and is adjusted to 40% by volume of fused silica having an average particle size of 0.6 μm as an inorganic insulating powder. A catalyst for accelerating the curing of the resin was added in an amount of 3% by mass with respect to the thermosetting resin, and toluene was added as an organic solvent to prepare a slurry having a slurry viscosity of about 2 Pa · s. An insulating sheet having a thickness of 35 μm was produced from this using a doctor blade method.
[0076]
Next, this insulating sheet was laminated on the surface of a semi-cured core substrate prepared in advance under pressure heating conditions of 130 ° C., 5 MPa, and 3 minutes.
[0077]
Next, a via hole is formed at a predetermined position of the insulating sheet laminated on the core substrate using a UV-YAG laser device, and at the same time, the resin residue on the surface of the conductor wiring layer exposed on the bottom surface of the via hole is 0. Processed to 2 μm or less. The processing energy is 0.5 W, the number of pulses per unit time (Rep-Rate) is 8 to 10 kHz, and trepanning processing is performed. The maximum diameter on the incident side is about 60 μm and the maximum diameter on the output side is about 45 μm with 2 to 10 repetitions. Via holes (Ds / DL= 0.75). Surface roughness of the conductor wiring layer exposed on the bottom surface of the via hole after laser processing (Rz1), Surface roughness (Rz) of via conductor contact portion not laser processed2) And the adhesion part (Rz) with the insulating layer were measured using an atomic force microscope and are shown in Table 1.
[0078]
Next, the conductor paste used for the core substrate was buried in the via hole to form a via conductor.
[0079]
Thereafter, in the same manner as forming the conductor wiring layer of the core substrate, for the surface wiring, the surface of the insulating sheet on which the via conductor is formed of the polyethylene terephthalate film having the wiring pattern formed of the electrolytic copper foil having a thickness of 18 μm Then, heating and pressurization at a temperature of 130 ° C., a pressure of 5 MPa, and a time of 3 minutes were performed, and only the resin film and the adhesive layer were peeled to transfer the wiring circuit layer onto the surface of the insulating sheet.
[0080]
Thereafter, the above steps are repeated again to form a surface multilayer wiring layer having two insulating layers and a conductor wiring layer on the front and back surfaces of the core substrate, respectively, and then the conditions of a temperature of 240 ° C., a pressure of 4 MPa, and an hour A multi-layer wiring board was prepared by curing at once.
[0081]
As an evaluation of the produced multilayer wiring board, a solder dip test at 240 ° C. for 2 minutes was performed on a portion where 360 via conductors were connected in series inside the multilayer wiring board, and the electrical resistance before and after that was measured. Measurements were made to evaluate the rate of change in electrical resistance per hole in the via conductor.
[0082]
(Comparative example)
As a comparative example, via holes were formed at a tip energy of 3 mJ, 5 shots, and a time interval of 92 μsec using a carbon dioxide laser as an insulating sheet constituting the surface multilayer wiring layer. In this case, except for the method for forming the via hole, the conductor paste, the resin film, the wiring pattern pasted on the surface thereof, the production method, the transfer method, and the lamination curing conditions were the same.
[0083]
[Table 1]
[0084]
As is clear from the results in Table 1, via holes are formed in the surface multilayer wiring layer using a UV-YAG laser, and at least the surface roughness (Rz) of the conductor wiring layer on the core substrate side of the via conductor is defined as the insulating layer. Sample no. In 1 to 7, the rate of change in electrical resistance per via conductor hole was 9.7% or less. In particular, the surface roughness (Rz) of the conductor wiring layer that contacts the side with the smallest maximum diameter of the via conductor is 0.9 μm or less, and the surface roughness of the insulating layer adhesion portion and the conductor wiring layer that contacts the maximum diameter of the via conductor. Sample (Rz) difference of 2.1 μm or more. In 3, 5, and 6, the rate of change in electrical resistance per via conductor hole was 6.8% or less, and the connection between the via conductor and the conductor wiring layer was even stronger.
[0085]
On the other hand, CO2Sample No. in which a via hole was formed using a
[0086]
【The invention's effect】
As described in detail above, the surface roughness of the contact portion of the via conductor formed on the surface multilayer wiring layer with the conductor wiring layer on the core substrate side is determined by the adhesion of the insulating layer constituting the surface multilayer wiring layer. By making it smaller than the surface roughness, the surface of the conductor wiring layer in contact with the via conductor becomes smooth, the wettability between the metal component constituting the via conductor and the metal foil of the conductor wiring layer is increased, and the bonding surface can be increased. Therefore, the joint can be strengthened, the resistance value and the variation of the via conductor can be reduced, and the connection reliability can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of a multilayer wiring board in which a surface multilayer wiring layer is formed on the core substrate surface of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of a joint portion between a via conductor and a conductor wiring layer formed on a surface multilayer wiring layer.
FIG. 3 is a process diagram for explaining an example of a method for producing a multilayer wiring board according to the present invention.
[Explanation of symbols]
A ... Core substrate
B ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Surface multilayer wiring layer
1a to 1e, 3a to 3d .... Insulating layer
5 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Insulating substrate
7, 11, 27, 45 ... Conductor wiring layer
8, 13, 25, 47 ... Via conductor
15, 23, 43 .. Via hole
17 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Contact part
19 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Adhesion
21, 41 ... Insulation sheet
Claims (9)
(b)該コア基板の表面に半硬化状態の第1の絶縁シートを熱圧着する工程と、
(c)前記第1の絶縁シートの所定箇所に、加工出力が0.1〜2.0W、単位時間のパルス数が1〜50kHzのUV−YAGレーザ光を照射して最大径が75μm以下のバイアホールを形成しつつ前記コア基板の表面に形成された導体配線層上面の凹凸面を平滑化する工程と、
(d)(c)で形成したバイアホールに金属粉末と有機成分を含む導体ペーストを充填してバイア導体を形成する工程と、
(e)該バイア導体が形成された前記第1の絶縁シート上に上面側が粗化された第1の導体配線層を形成する工程と、
(f)(b)〜(e)工程を繰り返して多層化して表面多層配線層を形成する工程と、を具備することを特徴とする多層配線基板の製造方法。(A) producing a core substrate formed by forming a conductor wiring layer having a roughened upper surface on at least the surface of an insulating sheet containing at least a thermosetting resin;
(B) thermocompression bonding the semi-cured first insulating sheet to the surface of the core substrate;
(C) A predetermined diameter of the first insulating sheet is irradiated with UV-YAG laser light having a processing output of 0.1 to 2.0 W and a unit time pulse number of 1 to 50 kHz, and a maximum diameter of 75 μm or less. Smoothing the uneven surface on the top surface of the conductor wiring layer formed on the surface of the core substrate while forming a via hole;
(D) filling the via hole formed in (c) with a conductive paste containing a metal powder and an organic component to form a via conductor;
(E) forming a first conductor wiring layer having a roughened upper surface side on the first insulating sheet on which the via conductor is formed;
And (f) a step of repeating steps (b) to (e) to form a multi-layered surface layer by forming a surface multilayer wiring layer.
バイア導体が形成された未硬化の熱硬化性樹脂を含む複数の絶縁シートを複数積層し、最上層の前記絶縁シートの少なくとも表面に、前記導体配線層を形成してなる前記コア基板を作製することを特徴とする請求項1記載の多層配線基板の製造方法。The step of producing the core substrate includes:
A plurality of insulating sheets containing uncured thermosetting resin on which via conductors are formed are stacked, and the core substrate is formed by forming the conductor wiring layer on at least the surface of the uppermost insulating sheet. The method for producing a multilayer wiring board according to claim 1.
前記コア基板のバイア導体よりも最大径の小さい前記バイアホールを形成することを特徴とする請求項6記載の多層配線基板の製造方法。The step of smoothing the uneven surface includes
The method of manufacturing a multilayer wiring board according to claim 6, wherein the via hole having a maximum diameter smaller than a via conductor of the core substrate is formed.
半硬化状態の前記コア基板を作製することを特徴とする請求項6記載の多層配線基板の製造方法。The step of producing the core substrate includes:
The method for manufacturing a multilayer wiring board according to claim 6, wherein the core substrate in a semi-cured state is manufactured.
前記コア基板および前記表面多層配線層を一括硬化させる工程をさらに具備することを特徴とする請求項8記載の多層配線基板の製造方法。After the step of forming the surface multilayer wiring layer,
9. The method of manufacturing a multilayer wiring board according to claim 8, further comprising a step of collectively curing the core substrate and the surface multilayer wiring layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001298548A JP4707289B2 (en) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | Manufacturing method of multilayer wiring board |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001298548A JP4707289B2 (en) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | Manufacturing method of multilayer wiring board |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003101235A JP2003101235A (en) | 2003-04-04 |
JP4707289B2 true JP4707289B2 (en) | 2011-06-22 |
Family
ID=19119434
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001298548A Expired - Fee Related JP4707289B2 (en) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | Manufacturing method of multilayer wiring board |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4707289B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4029759B2 (en) | 2003-04-04 | 2008-01-09 | 株式会社デンソー | Multilayer circuit board and manufacturing method thereof |
CN106416437A (en) * | 2014-06-03 | 2017-02-15 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Printed circuit board resin laminate for forming fine via hole, and multilayer printed circuit board having fine via hole in resin insulating layer and method for manufacturing same |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH033298A (en) * | 1989-05-31 | 1991-01-09 | Ibiden Co Ltd | Multilayer printed circuit board and manufacture thereof |
JPH08323488A (en) * | 1995-05-31 | 1996-12-10 | Shinozaki Seisakusho:Kk | Drilling method for printed circuit board by laser beam |
JPH09321403A (en) * | 1996-05-29 | 1997-12-12 | Hokuriku Electric Ind Co Ltd | Circuit substrate and its manufacture |
JPH11126978A (en) * | 1997-10-24 | 1999-05-11 | Kyocera Corp | Multilayered wiring board |
JPH11214575A (en) * | 1998-01-29 | 1999-08-06 | Kyocera Corp | Wiring board |
JP2000022297A (en) * | 1998-06-30 | 2000-01-21 | Kyocera Corp | Wiring board and its manufacturing method |
JP2001196743A (en) * | 1999-10-28 | 2001-07-19 | Ajinomoto Co Inc | Method for manufacturing multilayer printed wiring substrate using adhesive film |
JP2001251054A (en) * | 2000-03-08 | 2001-09-14 | Ibiden Co Ltd | Method for manufacturing circuit board for multilayer printed wiring board |
JP2001251051A (en) * | 2000-03-06 | 2001-09-14 | Ibiden Co Ltd | Printed wiring board and method for manufacturing printed wiring board |
-
2001
- 2001-09-27 JP JP2001298548A patent/JP4707289B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH033298A (en) * | 1989-05-31 | 1991-01-09 | Ibiden Co Ltd | Multilayer printed circuit board and manufacture thereof |
JPH08323488A (en) * | 1995-05-31 | 1996-12-10 | Shinozaki Seisakusho:Kk | Drilling method for printed circuit board by laser beam |
JPH09321403A (en) * | 1996-05-29 | 1997-12-12 | Hokuriku Electric Ind Co Ltd | Circuit substrate and its manufacture |
JPH11126978A (en) * | 1997-10-24 | 1999-05-11 | Kyocera Corp | Multilayered wiring board |
JPH11214575A (en) * | 1998-01-29 | 1999-08-06 | Kyocera Corp | Wiring board |
JP2000022297A (en) * | 1998-06-30 | 2000-01-21 | Kyocera Corp | Wiring board and its manufacturing method |
JP2001196743A (en) * | 1999-10-28 | 2001-07-19 | Ajinomoto Co Inc | Method for manufacturing multilayer printed wiring substrate using adhesive film |
JP2001251051A (en) * | 2000-03-06 | 2001-09-14 | Ibiden Co Ltd | Printed wiring board and method for manufacturing printed wiring board |
JP2001251054A (en) * | 2000-03-08 | 2001-09-14 | Ibiden Co Ltd | Method for manufacturing circuit board for multilayer printed wiring board |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003101235A (en) | 2003-04-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4291279B2 (en) | Flexible multilayer circuit board | |
WO2001005204A1 (en) | Method of manufacturing printed-circuit board | |
WO2004016054A1 (en) | Wiring substrate and wiring substrate connection structure | |
JP2008103548A (en) | Multilayer printed wiring board, and its manufacturing method | |
US20120160547A1 (en) | Coreless layer buildup structure | |
JPH1154934A (en) | Multilayered printed wiring board and its manufacture | |
JP3619421B2 (en) | Manufacturing method of multilayer wiring board | |
JP4895448B2 (en) | Multilayer wiring board | |
JP4129166B2 (en) | Electrolytic copper foil, film with electrolytic copper foil, multilayer wiring board, and manufacturing method thereof | |
JP4939519B2 (en) | Multilayer circuit board manufacturing method | |
JP4707289B2 (en) | Manufacturing method of multilayer wiring board | |
JPH1154926A (en) | One-sided circuit board and its manufacture | |
JPH10190159A (en) | Printing substrate, circuit board-connecting material using the substrate, and manufacture of multilayered circuit board using the connection material | |
JP4684454B2 (en) | Printed wiring board manufacturing method and printed wiring board | |
JP2002198629A (en) | Wiring substrate and its manufacturing method | |
KR100734244B1 (en) | Multilayer printed circuit board and fabricating method thereof | |
JP4331331B2 (en) | Single-sided circuit board for multilayer printed wiring board and manufacturing method thereof | |
JP3981314B2 (en) | Manufacturing method of multilayer wiring board | |
JP4666830B2 (en) | Multilayer wiring board and manufacturing method thereof | |
JP2002252459A (en) | Multilayer wiring board and its manufacturing method | |
KR100704927B1 (en) | Pcb using paste bump and method of manufacturing thereof | |
JP2005285802A (en) | Wiring board and its manufacturing method | |
JP2003133737A (en) | Multilayer wiring board and method of manufacturing the same | |
JPH118472A (en) | Multilevel interconnection board | |
JP2001284797A (en) | Multilayer wiring board and method for manufacturing it |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080314 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100921 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100924 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101122 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101214 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110127 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110215 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110315 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |