JP4789381B2 - Multilayer printed circuit board - Google Patents

Multilayer printed circuit board Download PDF

Info

Publication number
JP4789381B2
JP4789381B2 JP2001300754A JP2001300754A JP4789381B2 JP 4789381 B2 JP4789381 B2 JP 4789381B2 JP 2001300754 A JP2001300754 A JP 2001300754A JP 2001300754 A JP2001300754 A JP 2001300754A JP 4789381 B2 JP4789381 B2 JP 4789381B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical waveguide
resin
multilayer printed
printed wiring
wiring board
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
Application number
JP2001300754A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002236229A (en
Inventor
元雄 浅井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ibiden Co Ltd
Original Assignee
Ibiden Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ibiden Co Ltd filed Critical Ibiden Co Ltd
Priority to JP2001300754A priority Critical patent/JP4789381B2/en
Publication of JP2002236229A publication Critical patent/JP2002236229A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4789381B2 publication Critical patent/JP4789381B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多層プリント配線板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信分野を中心として光ファイバに注目が集まっている。特にＩＴ（情報技術）分野においては、高速インターネット網の整備に、光ファイバを用いた通信技術が必要となる。
光ファイバは、1)低損失、2)高帯域、3)細径・軽量、4)無誘導、5)省資源等の特徴を有しており、この特徴を有する光ファイバを用いた通信システムでは、従来のメタリックケーブルを用いた通信システムに比べ、中継器数を大幅に削減することができ、建設、保守が容易になり、通信システムの経済化、高信頼性化を図ることができる。
【０００３】
また、光ファイバは、一つの波長の光だけでなく、多くの異なる波長の光を１本の光ファイバで同時に多重伝送することができるため、多様な用途に対応可能な大容量の伝送路を実現することができ、映像サービス等にも対応することができる。
【０００４】
そこで、このようなインターネット等のネットワーク通信においては、光ファイバを用いた光通信を、基幹網の通信のみならず、基幹網と端末機器（パソコン、モバイル、ゲーム等）との通信や、端末機器同士の通信にも用いることが提案されている。
このように基幹網と端末機器との通信等に光通信を用いる場合、端末機器において情報（信号）処理を行うＩＣが、電気信号で動作するため、端末機器には、光→電気変換器や電気→光変換器等の光信号と電気信号とを変換する装置（以下、光／電気変換器ともいう）を取り付ける必要がある。
そこで、従来の端末機器では、例えば、光ファイバ等を介して外部から送られてきた光信号を光／電気変換器へ伝送したり、光／電気変換器から送られる光信号を光ファイバ等へ伝送したりする光導波路と半田バンプを介して電気信号を伝送する多層プリント配線板とを別々に実装し、信号伝送および信号処理を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の端末機器では、光導波路と多層プリント配線板とを別々に実装しているため、装置全体が大きくなり、端末機器の小型化を妨げる要因となっていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者らは、端末機器の小型化に寄与することができる多層プリント配線板について鋭意検討した結果、多層プリント配線板に光導波路を形成することにより、上述した課題を解決することができることに想到し、下記の構成からなる本発明の多層プリント配線板を完成させた。
【０００７】
即ち、第一の本発明の多層プリント配線板は、基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とが積層形成され、最外層にソルダーレジスト層が形成された多層プリント配線板であって、
前記ソルダーレジスト層の一部に、有機系光導波路が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
第一の本発明の多層プリント配線板において、上記ソルダーレジスト層には、ＩＣチップ実装用基板を実装するための開口が形成されていることが望ましい。
【０００９】
第二の本発明の多層プリント配線板は、基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とが積層形成された多層プリント配線板であって、
片面の最外層の層間樹脂絶縁層上の全部に有機系光導波路が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
第二の本発明の多層プリント配線板において、上記有機系光導波路は、コア部とクラッド部とから構成されていることが望ましい。
【００１１】
また、第一または第二の多層プリント配線板において、上記有機系光導波路としては、受光用光導波路と、発光用光導波路とが形成されていることが望ましい。
【００１２】
また、第一または第二の多層プリント配線板において、上記層間樹脂絶縁層を挟んだ導体回路同士は、バイアホールにより接続されていることが望ましく、上記導体回路は、アディティブ法により形成されていることが望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、まず、第一の本発明の多層プリント配線板について説明する。
第一の本発明の多層プリント配線板は、基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とが積層形成され、最外層にソルダーレジスト層が形成された多層プリント配線板であって、
上記ソルダーレジスト層の一部に有機系光導波路が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
第一の本発明の多層プリント配線板には、導体回路と有機系光導波路とが形成されているため、光信号と電気信号との両方を伝送することができ、また、多層プリント配線板内に有機系光導波路が形成されているため、光通信用端末機器の小型化に寄与することができる。
【００１５】
上記多層プリント配線板では、ソルダーレジスト層の一部に有機系光導波路が形成されている。
従って、上記有機系光導波路を介して光信号の伝送を行うことができる。
また、有機系光導波路は、層間樹脂絶縁層との密着性に優れるとともに、容易に加工することができる。
【００１６】
上記有機系光導波路の材料としては、通信波長帯での吸収が少ないものであれば特に限定されず、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、感光性樹脂、熱硬化性樹脂の一部が感光性化された樹脂、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との樹脂複合体、感光性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体等が挙げられる。
具体的には、例えば、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、重水素化ＰＭＭＡ、重水素フッ素化ＰＭＭＡ等のアクリル樹脂、フッ素化ポリイミド等のポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ＵＶ硬化性エポキシ樹脂、ポリオレフィン系樹脂、重水素化シリコーン樹脂等のシリコーン樹脂、ベンゾシクロブテンから製造されるポリマー等が挙げられる。
【００１７】
また、上記有機系光導波路には、上記樹脂成分以外に、例えば、樹脂粒子、無機粒子、金属粒子等の粒子が含まれていてもよい。これらの粒子を含ませることにより上記有機系光導波路と、層間樹脂絶縁層やソルダーレジスト層等との間で熱膨張係数の整合を図ることができるからである。
上記樹脂粒子としては、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、感光性樹脂、熱硬化性樹脂の一部が感光性化された樹脂、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との樹脂複合体、感光性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体等からなるものが挙げられる。
【００１８】
具体的には、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等の熱硬化性樹脂；これらの熱硬化性樹脂の熱硬化基（例えば、エポキシ樹脂におけるエポキシ基）にメタクリル酸やアクリル酸等を反応させ、アクリル基を付与した樹脂；フェノキシ樹脂、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリフェニレンスルホン（ＰＰＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＥＳ）、ポリフェニルエーテル（ＰＰＥ）、ポリエーテルイミド（ＰＩ）等の熱可塑性樹脂；アクリル樹脂等の感光性樹脂等からなるものが挙げられる。
また、上記熱硬化性樹脂と上記熱可塑性樹脂との樹脂複合体や、上記アクリル基を付与した樹脂や上記感光性樹脂と上記熱可塑性樹脂との樹脂複合体からなるものを用いることもできる。
また、上記樹脂粒子としては、ゴムからなる樹脂粒子を用いることもできる。
【００１９】
また、上記無機粒子としては、例えば、アルミナ、水酸化アルミニウム等のアルミニウム化合物、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等のカルシウム化合物、炭酸カリウム等のカリウム化合物、マグネシア、ドロマイト、塩基性炭酸マグネシウム等のマグネシウム化合物、シリカ、ゼオライト等のケイ素化合物、チタニア等のチタン化合物等からなるものが挙げられる。また、シリカとチタニアとを一定の割合で混ぜ、溶融させて均一化したものを用いてもよい。
また、上記無機粒子として、リンやリン化合物からなるものを用いることもできる。
【００２０】
上記金属粒子としては、例えば、金、銀、銅、パラジウム、ニッケル、白金、鉄、亜鉛、鉛、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム等からなるものが挙げられる。
これらの樹脂粒子、無機粒子および金属粒子の粒子は、それぞれ単独で用いても良いし、２種以上併用してもよい。
【００２１】
また、上記樹脂粒子等の粒子の形状は特に限定されず、例えば、球状、楕円球状、破砕状、多面体状等が挙げられる。
また、上記粒子の粒径（粒子の一番長い部分の長さ）は、通信波長より短いことが望ましい。粒径が通信波長より長いと光信号の伝送を阻害することがあるからである。
また、上記範囲内の粒径を有する粒子であれば、２種類以上の異なる粒径の粒子を含有していてもよい。
【００２２】
上記有機系光導波路が含有する粒子の配合量は、１０〜８０重量％であることが望ましく、２０〜７０重量％であることがより望ましい。粒子の配合量が１０重量％未満であると、粒子を配合させる効果が得られないことがあり、粒子の配合量が８０重量％を超えると、光信号の伝送が阻害されることがあるからである。
【００２３】
また、上記有機系光導波路の形状は特に限定されないが、その形成が容易であることから、シート状が好ましい。
また、上記有機系光導波路の厚さは５〜１００μｍが望ましく、その幅は５〜１００μｍが望ましい。上記幅が５μｍ未満では、その形成が容易でないことがあり、一方、上記幅が１００μｍを超えると、多層プリント配線板を構成する導体回路等の設計の自由度を阻害する原因となることがあるからである。
【００２４】
また、上記光導波路の厚さと幅との比は、１：１に近いほうが望ましい。上記厚さと幅との比が１：１からはずれれば、はずれるほど光信号を伝送する際の損失が大きくなるからである。
さらに、上記光導波路が通信波長１．５５μｍでシングルモードの光導波路である場合には、その厚さおよび幅は５〜１５μｍであることがより望ましく、上記光導波路が通信波長０．８５μｍでマルチモードの光導波路である場合には、その厚さおよび幅は２０〜８０μｍであることがより望ましい。
【００２５】
上記多層プリント配線板においては、有機系光導波路として、受光用光導波路と発光用光導波路とが形成されていることが望ましい。
上記受光用光導波路とは、光ファイバ等を介して外部から送られてきた光信号を受光素子へ伝送するための有機系光導波路をいい、上記発光用光導波路とは、発光素子から送られてきた光信号を光ファイバ等へ伝送するための有機系光導波路をいう。
また、上記受光用光導波路と上記発光用光導波路とは同一の材料からなるものであることが望ましい。熱膨張係数等の整合がはかりやすく、形成が容易であるからである。
【００２６】
また、上記有機系光導波路には、光路変換ミラーが形成されていることが望ましい。光路変換ミラーを形成することにより、光路を所望の角度に変更することが可能だからである。
上記光路変換ミラーの形成は、後述するように、例えば、有機系光導波路の一端を切削することにより行うことができる。
【００２７】
また、上記有機系光導波路は、上述したようにソルダーレジスト層の一部に形成されている。従って、上記多層プリント配線板の最外層の有機系光導波路非形成部には、ソルダーレジスト層が形成されていることとなる。このように、ソルダーレジスト層が形成されているため、該ソルダーレジスト層により層間樹脂絶縁層や導体回路を保護することができる。
【００２８】
また、上記ソルダーレジスト層には、ＩＣチップ実装用基板を実装するための開口や、表面実装型電子部品を実装するための開口が形成されていることが望ましく、特に、ＩＣチップ実装用基板を実装するためのＢＧＡパッドの開口が形成されていることが望ましい。
ソルダーレジスト層に上記した開口を形成されている場合には、多層プリント配線板の表面にＩＣチップ実装用基板や表面実装型電子部品を実装することができ、具体的には、例えば、多層プリント配線板の光導波路を形成した側には、ＩＣチップとともに発光素子や受光素子が実装してあるＢＧＡ等のＩＣチップ実装用基板を実装することができる。
【００２９】
また、光導波路が形成されなかった側の基板の最外層にもソルダーレジスト層は形成されていてもよく、このソルダーレジスト層には表面実装型電子部品等を実装するための開口が形成されていてもよい。このような開口が形成されている場合には、該開口に、必要に応じて、表面実装用パッドを形成した後、表面実装型電子部品を実装することができる。また、この開口に、ＰＧＡ（Pin Grid Array）やＢＧＡ（Ball Grid Array)を配設したりすることもでき、これにより多層プリント配線板と外部基板等とを電気的に接続することもできる。
【００３０】
また、第一の本発明の多層プリント配線板において、上記有機系光導波路が形成されている側に、発光素子や受光素子等の光学素子が実装された外部基板（ＩＣチップ実装用基板等）を半田バンプを介して接続した場合には、半田が有するセルフアライメント作用により上記多層プリント配線板と上記外部基板とを確実に所定の位置に配置することができる。
そのため、本発明の多層プリント配線板における有機系光導波路の取り付け位置と、上記外部基板における光学素子の取り付け位置とが正確であれば、両者の間で正確な光信号の伝送を行うことができる。
【００３１】
なお、セルフアライメント作用とは、リフロー処理時に半田が自己の有する流動性により開口の中央付近により安定な形状で存在しようとする作用をいい、この作用は、半田がソルダーレジスト層にはじかれるとともに、半田が金属に付く場合には、球形になろうとする表面張力が強く働くために起こるものと考えられる。
このセルフアライメント作用を利用した場合、上記半田バンプを介して、上記多層プリント配線板上と、上記外部基板とを接続する際に、リフロー前には両者に位置ズレが発生していたとしても、リフロー時に上記外部基板が移動し、該外部基板を上記多層プリント配線板上の正確な位置に取り付けることができる。
【００３２】
また、第一の本発明の多層プリント配線板において、層間樹脂絶縁層を挟んだ導体回路間は、バイアホールにより接続されていることが望ましい。
導体回路同士をバイアホールで接続することにより、導体回路を高密度で配線することができるとともに、導体回路の設計の自由度が向上するため、有機系光導波路の形成領域を容易に確保することができる。
また、上記導体回路は、後述する多層プリント配線板の製造方法の説明にあるように、アディティブ法により形成されていることが望ましい。
アディティブ法は、その間隔が５０μｍ以下の微細配線の導体回路を形成するのに適しているからである。
なお、上記アディティブ法は、フルアディティブ法であってもよいし、セミアディティブ法であってもよい。
また、上記導体回路は、ビルドアップ法により形成されていてもよい。
【００３３】
以下、上記した構成からなる多層プリント配線板の実施形態の一例について、図面を参照しながら説明する。
図１は、第一の本発明の多層プリント配線板の一実施形態を模式的に示す断面図である。
【００３４】
図１に示すように、多層プリント配線板１００は、基板１０１の両面に導体回路１０４と層間樹脂絶縁層１０２とが積層形成され、基板１０１を挟んだ導体回路同士、および、層間樹脂絶縁層１０２を挟んだ導体回路同士は、それぞれ、スルーホール１０９およびバイアホール１０７により電気的に接続されている。
また、最外層には半田バンプ１１７を備えたソルダーレジスト層１１４が形成され、ソルダーレジスト層１１４の一部には、光路変換ミラー１２０を備えた有機系光導波路１１８、１１９が形成されている。
なお、有機系光導波路１１８、１１９は、それぞれ、コア部１１８ａ、１１９ａとクラッド部１１８ｂ、１１９ｂとから構成され、この有機系光導波路１１８、１１９は、一方が受光用光導波路で、他方が発光用光導波路である。
【００３５】
このような構成からなる多層プリント配線板１００では、光ファイバ（図示せず）等を介して外部から送られてきた光信号が、有機系光導波路１１８（コア部１１８ａ）に導入され、光路変換ミラー１２０を介して受光素子（図示せず）等に送られることとなる。
また、発光素子（図示せず）等から送り出された光信号は、光路変換ミラー１２０を介して有機系光導波路１１９（コア部１１９ａ）に導入され、さらに、光ファイバ（図示せず）等を介して光信号として外部に送りだされることとなる。
【００３６】
また、半田バンプ１１７を介して、ＩＣチップ実装用基板やその他の外部基板（図示せず）等と接続した場合には、多層プリント配線板１００とＩＣチップ実装用基板等とを電気的に接続することができ、さらに、このＩＣチップ実装用基板等に光学素子が実装されている場合には、多層プリント配線板１００と外部基板との間で光信号と電気信号とを伝送することができる。
なお、このような構成からなる第一の本発明の多層プリント配線板は、ソルダーレジスト層にＩＣチップ実装用基板や表面実装型電子部品を実装するための開口を形成するか、否か、また、ＢＧＡやＰＧＡを配設するか、否か等を適宜選択することにより、パッケージ基板、マザーボード、ドーターボード等として用いることができる。
【００３７】
次に、第一の本発明の多層プリント配線板を製造する方法について説明する。
（１）絶縁性基板を出発材料とし、まず、該絶縁性基板上に導体回路を形成する。
上記絶縁性基板としては、例えば、ガラスエポキシ基板、ポリエステル基板、ポリイミド基板、ビスマレイミド−トリアジン（ＢＴ）樹脂基板、熱硬化性ポリフェニレンエーテル基板、銅張積層板、ＲＣＣ基板等が挙げられる。
また、窒化アルミニウム基板等のセラミック基板や、シリコン基板を用いてもよい。
上記導体回路は、例えば、上記絶縁性基板の表面に無電解めっき処理等によりベタの導体層を形成した後、エッチング処理を施すことにより形成することができる。また、銅張積層板やＲＣＣ基板にエッチング処理を施すことにより形成してもよい。
【００３８】
また、上記絶縁性基板を挟んだ導体回路間の接続をスルーホールにより行う場合には、例えば、上記絶縁性基板にドリルやレーザ等を用いて貫通孔を形成した後、無電解めっき処理等を施すことによりスルーホールを形成しておく。なお、上記貫通孔の直径は、通常、１００〜３００μｍである。
また、スルーホールを形成した場合には、該スルーホール内に樹脂充填材を充填することが望ましい。
【００３９】
（２）次に、必要に応じて、導体回路の表面に粗化形成処理を施す。
上記粗化形成処理としては、例えば、黒化（酸化）−還元処理、第二銅錯体と有機酸塩とを含むエッチング液等を用いたエッチング処理、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐ針状合金めっきによる処理等を挙げることができる。
ここで、粗化面を形成した場合、該粗化面の平均粗度は、通常、０．１〜５μｍが望ましく、導体回路と層間樹脂絶縁層との密着性、導体回路の電気信号伝送能に対する影響等を考慮すると２〜４μｍがより望ましい。
なお、この粗化形成処理は、スルーホール内に樹脂充填材を充填する前に行い、スルーホールの壁面にも粗化面を形成してもよい。スルーホールと樹脂充填材との密着性が向上するからである。
【００４０】
（３）次に、導体回路を形成した基板上に、熱硬化性樹脂、感光性樹脂、熱硬化性樹脂の一部がアクリル化された樹脂や、これらと熱可塑性樹脂と含む樹脂複合体からなる未硬化の樹脂層を形成するか、または、熱可塑性樹脂からなる樹脂層を形成する。
上記未硬化の樹脂層は、未硬化の樹脂をロールコーター、カーテンコーター等により塗布したり、未硬化（半硬化）の樹脂フィルムを熱圧着したりすることにより形成することができる。
また、上記熱可塑性樹脂からなる樹脂層は、フィルム状に成形した樹脂成形体を熱圧着することにより形成することができる。
【００４１】
これらのなかでは、未硬化（半硬化）の樹脂フィルムを熱圧着する方法が望ましく、樹脂フィルムの圧着は、例えば、真空ラミネータ等を用いて行うことができる。
また、圧着条件は特に限定されず、樹脂フィルムの組成等を考慮して適宜選択すればよいが、通常は、圧力０．２５〜１．０ＭＰａ、温度４０〜７０℃、真空度１３〜１３００Ｐａ、時間１０〜１２０秒程度の条件で行うことが望ましい。
【００４２】
上記熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。
上記エポキシ樹脂の具体例としては、例えば、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型等のノボラック型エポキシ樹脂や、ジシクロペンタジエン変成した脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００４３】
上記感光性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂等が挙げられる。
また、上記熱硬化性樹脂の一部をアクリル化した樹脂としては、例えば、上記した熱硬化性樹脂の熱硬化基とメタクリル酸やアクリル酸とをアクリル化反応させたもの等が挙げられる。
【００４４】
上記熱可塑性樹脂としては、例えば、フェノキシ樹脂、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリフェニレンスルフォン（ＰＰＳ）ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＥＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）ポリエーテルイミド（ＰＩ）等が挙げられる。
【００４５】
また、上記樹脂複合体としては、熱硬化性樹脂や感光性樹脂（熱硬化性樹脂の一部をアクリル化した樹脂も含む）と熱可塑性樹脂とを含むものであれば特に限定されず、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との具体的な組み合わせとしては、例えばフェノール樹脂／ポリエーテルスルフォン、ポリイミド樹脂／ポリスルフォン、エポキシ樹脂／ポリエーテルスルフォン、エポキシ樹脂／フェノキシ樹脂等が挙げられる。また、感光性樹脂と熱可塑性樹脂との具体的な組み合わせとしては、例えば、アクリル樹脂／フェノキシ樹脂、エポキシ基の一部をアクリル化したエポキシ樹脂／ポリエーテルスルフォン等が挙げられる。
【００４６】
また、上記樹脂複合体における熱硬化性樹脂や感光性樹脂と熱可塑性樹脂との配合比率は、熱硬化性樹脂または感光性樹脂／熱可塑性樹脂＝９５／５〜５０／５０が望ましい。耐熱性を損なうことなく、高い靱性値を確保することができるからである。
【００４７】
また、上記樹脂層は、２層以上の異なる樹脂層から構成されていてもよい。
具体的には、例えば、下層が熱硬化性樹脂または感光性樹脂／熱可塑性樹脂＝５０／５０の樹脂複合体から形成され、上層が熱硬化性樹脂または感光性樹脂／熱可塑性樹脂＝９０／１０の樹脂複合体から形成されている等である。
このような構成にすることにより、絶縁性基板等との優れた密着性を確保するとともに、後工程でバイアホール用開口等を形成する際の形成容易性を確保することができる。
【００４８】
また、上記樹脂層は、粗化面形成用樹脂組成物を用いて形成してもよい。
上記粗化面形成用樹脂組成物とは、例えば、酸、アルカリおよび酸化剤から選ばれる少なくとも１種からなる粗化液に対して難溶性の未硬化の耐熱性樹脂マトリックス中に、酸、アルカリおよび酸化剤から選ばれる少なくとも１種からなる粗化液に対して可溶性の物質が分散されたものである。
なお、上記「難溶性」および「可溶性」という語は、同一の粗化液に同一時間浸漬した場合に、相対的に溶解速度の早いものを便宜上「可溶性」といい、相対的に溶解速度の遅いものを便宜上「難溶性」と呼ぶ。
【００４９】
上記耐熱性樹脂マトリックスとしては、層間樹脂絶縁層に上記粗化液を用いて粗化面を形成する際に、粗化面の形状を保持することができるものが好ましく、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、これらの複合体等が挙げられる。また、感光性樹脂を用いることにより、層間樹脂絶縁層に露光、現像処理を用いてバイアホール用開口を形成してもよい。
【００５０】
上記熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。また、上記熱硬化性樹脂を感光化する場合は、メタクリル酸やアクリル酸等を用い、熱硬化基を（メタ）アクリル化反応させる。
【００５１】
上記エポキシ樹脂としては、例えば、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノールＦ型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物、トリグリシジルイソシアヌレート、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上併用してもよい。それにより、耐熱性等に優れるものとなる。
【００５２】
上記熱可塑性樹脂としては、例えば、フェノキシ樹脂、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニルエーテル、ポリエーテルイミド等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
【００５３】
上記酸、アルカリおよび酸化剤から選ばれる少なくとも１種からなる粗化液に対して可溶性の物質としては、例えば、無機粒子、樹脂粒子、金属粒子、ゴム粒子、液相樹脂、液相ゴム等が挙げられ、これらのなかでは、無機粒子、樹脂粒子および金属粒子が望ましい。また、これらは単独で用いても良いし、２種以上併用してもよい。
【００５４】
上記無機粒子としては、例えば、アルミナ、水酸化アルミニウム等のアルミニウム化合物、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等のカルシウム化合物、炭酸カリウム等のカリウム化合物、マグネシア、ドロマイト、塩基性炭酸マグネシウム、タルク等のマグネシウム化合物、シリカ、ゼオライト等のケイ素化合物、チタニア等のチタン化合物等からなるものが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
上記アルミナ粒子は、ふっ酸で溶解除去することができ、炭酸カルシウムは塩酸で溶解除去することができる。また、ナトリウム含有シリカやドロマイトはアルカリ水溶液で溶解除去することができる。
【００５５】
上記樹脂粒子としては、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等からなるものが挙げられ、酸、アルカリおよび酸化剤から選ばれる少なくとも１種からなる粗化液に浸漬した場合に、上記耐熱性樹脂マトリックスよりも溶解速度の早いものであれば特に限定されず、具体的には、例えば、アミノ樹脂（メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂等）、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂等からなるものが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上併用してもよい。
なお、上記樹脂粒子は予め硬化処理されていることが必要である。硬化させておかないと上記樹脂粒子が樹脂マトリックスを溶解させる溶剤に溶解してしまうため、均一に混合されてしまい、酸や酸化剤で樹脂粒子のみを選択的に溶解除去することができないからである。
【００５６】
上記金属粒子としては、例えば、金、銀、銅、スズ、亜鉛、ステンレス、アルミニウム、ニッケル、鉄、鉛等からなるものが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上併用してもよい。
また、上記金属粒子は、絶縁性を確保するために、表層が樹脂等により被覆されていてもよい。
【００５７】
上記可溶性の物質を、２種以上混合して用いる場合、混合する２種の可溶性の物質の組み合わせとしては、樹脂粒子と無機粒子との組み合わせが望ましい。両者とも導電性が低くいため、層間樹脂絶縁層の絶縁性を確保することができるとともに、難溶性樹脂との間で熱膨張の調整が図りやすく、粗化面形成用樹脂組成物からなる層間樹脂絶縁層にクラックが発生せず、層間樹脂絶縁層と導体回路との間で剥離が発生しないからである。
【００５８】
上記粗化液として用いる酸としては、例えば、リン酸、塩酸、硫酸、硝酸や、蟻酸、酢酸等の有機酸等が挙げられるが、これらのなかでは有機酸を用いることが望ましい。粗化処理した場合に、バイアホールから露出する金属導体層を腐食させにくいからである。
また、上記アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。
上記酸化剤としては、例えば、クロム酸、クロム硫酸、アルカリ性過マンガン酸塩（過マンガン酸カリウム等）の水溶液等を用いることが望ましい。
【００５９】
上記可溶性の物質の平均粒径は、１０μｍ以下が望ましい。
また、平均粒径が２μｍ以下の平均粒径の相対的に大きな粗粒子と平均粒径が相対的に小さな微粒子とを組み合わせて使用してもよい。即ち、平均粒径が０．１〜０．８μｍの可溶性の物質と平均粒径が０．８〜２．０μｍの可溶性の物質とを組み合わせる等である。
【００６０】
このように、平均粒子と相対的に大きな粗粒子と平均粒径が相対的に小さな微粒子とを組み合わせることにより、無電解めっき膜の溶解残渣をなくし、めっきレジスト下のパラジウム触媒量を少なくし、さらに、浅くて複雑な粗化面を形成することができる。
さらに、複雑な粗化面を形成することにより、粗化面の凹凸が小さくても実用的なピール強度を維持することができる。
【００６１】
（４）次に、その材料として熱硬化性樹脂や樹脂複合体を用いた層間樹脂絶縁層を形成する場合には、未硬化の樹脂絶縁層に硬化処理を施すとともに、バイアホール用開口を形成し、層間樹脂絶縁層とする。また、この工程では、必要に応じて、貫通孔を形成してもよい。
上記バイアホール用開口は、レーザ処理により形成することが望ましい。また、層間樹脂絶縁層の材料として感光性樹脂を用いた場合には、露光現像処理により形成してもよい。
【００６２】
また、その材料として熱可塑性樹脂を用いた層間樹脂絶縁層を形成する場合には、熱可塑性樹脂からなる樹脂層にバイアホール用開口を形成し、層間樹脂絶縁層とする。この場合、バイアホール用開口は、レーザ処理を施すことにより形成することができる。
また、この工程で貫通孔を形成する場合、該貫通孔は、ドリル加工やレーザ処理等により形成すればよい。
【００６３】
上記レーザ処理に使用するレーザとしては、例えば、炭酸ガスレーザ、紫外線レーザ、エキシマレーザ等が挙げられる。これらのなかでは、エキシマレーザや短パルスの炭酸ガスレーザが望ましい。
【００６４】
また、エキシマレーザのなかでも、ホログラム方式のエキシマレーザを用いることが望ましい。ホログラム方式とは、レーザ光をホログラム、集光レンズ、レーザマスク、転写レンズ等を介して目的物に照射する方式であり、この方式を用いることにより、一度の照射で樹脂フィルム層に多数の開口を効率的に形成することができる。
【００６５】
また、炭酸ガスレーザを用いる場合、そのパルス間隔は、１０-4〜１０-8秒であることが望ましい。また、開口を形成するためのレーザを照射する時間は、１０〜５００μ秒であることが望ましい。
また、光学系レンズと、マスクとを介してレーザ光を照射することにより、一度に多数のバイアホール用開口を形成することができる。光学系レンズとマスクとを介することにより、同一強度で、かつ、照射強度が同一のレーザ光を複数の部分に照射することができるからである。
このようにしてバイアホール用開口を形成した後、必要に応じて、デスミア処理を施してもよい。
【００６６】
（５）次に、バイアホール用開口の内壁を含む層間樹脂絶縁層の表面に薄膜導体層を形成する。
上記薄膜導体層は、例えば、無電解めっき、スパッタリング等の方法により形成することができる。
【００６７】
上記薄膜導体層の材質としては、例えば、銅、ニッケル、スズ、亜鉛、コバルト、タリウム、鉛等が挙げられる。
これらのなかでは、電気特性、経済性等に優れる点から銅や銅およびニッケルからなるものが望ましい。
また、上記薄膜導体層の厚さとしては、無電解めっきにより薄膜導体層を形成する場合には、０．３〜２．０μｍが望ましく、０．６〜１．２μｍがより望ましい。また、スパッタリングにより形成する場合には、０．１〜１．０μｍが望ましい。
なお、無電解めっきにより薄膜導体層を形成する場合には、予め、層間樹脂絶縁層の表面に触媒を付与しておく。上記触媒としては、例えば、塩化パラジウム等が挙げられる。
【００６８】
また、上記薄膜導体層を形成する前に、層間樹脂絶縁層の表面に粗化面を形成しておいてもよい。粗化面を形成することにより、層間樹脂絶縁層と薄膜導体層との密着性を向上させることができる。
【００６９】
また、上記（４）の工程で貫通孔を形成した場合には、層間樹脂絶縁層上に薄膜導体層を形成する際に、貫通孔の壁面にも薄膜導体層を形成することによりスルーホールとしてもよい。
【００７０】
（６）次いで、その表面に薄膜導体層が形成された基板の上にめっきレジストを形成する。
上記めっきレジストは、例えば、感光性ドライフィルムを張り付けた後、めっきレジストパターンが描画されたガラス基板等からなるフォトマスクを密着配置し、露光現像処理を施すことにより形成することができる。
【００７１】
（７）その後、薄膜導体層をめっきリードとして電解めっきを行い、上記めっきレジスト非形成部に電解めっき層を形成する。上記電解めっきとしては、銅めっきが望ましい。
また、上記電解めっき層の厚さは、５〜２０μｍが望ましい。
その後、上記めっきレジストと該めっきレジスト下の無電解めっき膜および薄膜導体層とを除去することにより導体回路（バイアホールを含む）を形成することができる。
上記めっきレジストの除去は、例えば、アルカリ水溶液等を用いて行えばよく、上記薄膜導体層の除去は、硫酸と過酸化水素との混合液、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、塩化第二鉄、塩化第二銅等のエッチング液を用いて行えばよい。
また、上記導体回路を形成した後、必要に応じて、層間樹脂絶縁層上の触媒を酸や酸化剤を用いて除去してもよい。電気特性の低下を防止することができるからである。
このような（５）〜（７）の工程を経ることにより導体回路を形成することができる。
【００７２】
なお、上記（５）〜（７）の方法は、セミアディティブ法であるが、この方法に代えて、フルアディティブ法により導体回路を形成してもよい。
具体的には，上記（５）と同様の方法で形成した薄膜導体層上の全面に電解めっき層を形成した後、該電解めっき層上の一部にドライフィルムを用いてエッチングレジストを形成し、その後、エッチングレジスト非形成部下の電解めっき層および薄膜導体層をエッチングにより除去し、さらに、エッチングレジストを剥離することにより独立した導体回路を形成してもよい。
【００７３】
このようなアディティブ法は、サブトラクティブ法等の他の導体回路の製造方法に比べ、エッチング精度が高いため、より微細な導体回路を形成することができるとともに、導体回路設計の自由度が向上し、層間樹脂絶縁層上に有機系光導波路の形成領域を容易に確保することができる。
また、ビルドアップ法により導体回路を形成してもよい。
【００７４】
また、上記（４）および（５）の工程においてスルーホールを形成した場合には、該スルーホール内に樹脂充填材を充填してもよい。
また、スルーホール内に樹脂充填材を充填した場合、必要に応じて、無電解めっきを行うことにより樹脂充填材層の表層部を覆う蓋めっき層を形成してもよい。
【００７５】
（８）次に、蓋めっき層を形成した場合には、必要に応じて、該蓋めっき層の表面に粗化処理を行い、さらに、必要に応じて、（３）〜（７）の工程を繰り返すことにより、その両面に層間樹脂絶縁層と導体回路とを積層形成し、多層配線板とする。なお、この工程では、スルーホールを形成してもよいし、形成しなくてもよい。
【００７６】
（９）次に、最外層の層間樹脂絶縁層上の一部に有機系光導波路を形成する。
上記有機系光導波路の形成は、例えば、予め、基材や離型フィルム等の上に、選択重合法、反応性イオンエッチングとフォトリソグラフィーとを用いる方法、直接露光法、射出成形を用いる方法、フォトブリーチング法、これらを組み合わせた方法等を用いて、フィルム状に成形しておいた有機系光導波路形成用フィルムを層間樹脂絶縁層上に張り付けたり、層間樹脂絶縁層上に、上記方法を用いて直接形成すること等により行うことができる。
【００７７】
具体的には、例えば、まず、離型フィルム等の上に、アンダークラッド部となる液状ポリマーをスピンコーティング等により塗布成膜し、これを加熱硬化し、その後、アンダークラッド部上にコア層となるポリマーを塗布成膜し、これを加熱硬化する。次に、コア層の表面にレジストを塗布し、フォトリソグラフィーによりレジストパターンを形成してＲＩＥ（反応性イオンエッチング）等によりコア部の形状にパターニングする。さらに、アンダークラッド部上（コア部上を含む）にオーバークラッド部となるポリマーを塗布成膜し、これを加熱硬化すること等によりフィルム状の有機系光導波路を形成することができる。
【００７８】
また、上記有機系光導波路には、光路変換ミラーを形成することが望ましい。
上記光路変換ミラーは、有機系光導波路を層間樹脂絶縁層上に取り付ける前に形成しておいてもよいし、層間樹脂絶縁層上に取り付けた後に形成してもよいが、該有機系光導波路を層間樹脂絶縁層上に直接形成する場合を除いて、予め光路変換ミラーを形成しておくことが望ましい。作業を容易に行うことができ、また、作業時に多層プリント配線板を構成する他の部材、例えば、導体回路や層間樹脂絶縁層等に傷を付けたり、これらを破損させたりするおそれがないからである。
【００７９】
上記光路変換ミラーを形成する方法としては特に限定されず、従来公知の形成方法を用いることができる。具体的には、例えば、先端がＶ形９０°のダイヤモンドソーや刃物による機械加工、反応性イオンエッチングによる加工、レーザアブレーション等を用いることができる。
【００８０】
（１０）次に、有機系光導波路非形成部にソルダーレジスト層を形成する。
上記ソルダーレジスト層は、例えば、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂、熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等からなるソルダーレジスト組成物を用いて形成することができる。
【００８１】
また、上記以外のソルダーレジスト組成物としては、例えば、ノボラック型エポキシ樹脂の（メタ）アクリレート、イミダゾール硬化剤、２官能性（メタ）アクリル酸エステルモノマー、分子量５００〜５０００程度の（メタ）アクリル酸エステルの重合体、ビスフェノール型エポキシ樹脂等からなる熱硬化性樹脂、多価アクリル系モノマー等の感光性モノマー、グリコールエーテル系溶剤などを含むペースト状の流動体が挙げられ、その粘度は２５℃で１〜１０Ｐａ・ｓに調整されていることが望ましい。
また、ソルダーレジスト層の厚さは、有機系光導波路の厚さと同一であることが望ましい。両者の厚さを同一にすることにより多層プリント配線板の表面を平坦にすることができるからである。さらに、場合によっては、ソルダーレジスト層がクラッド部としての役割を果たすため、コア部における光伝送時の損失を小さくすることができるという点でも両者の厚さは同一であることが望ましい。
【００８２】
（１１）次に、必要に応じて、上記ソルダーレジスト層にＩＣチップ実装用基板や各種表面実装型電子部品を実装するための開口を形成する。
上記ＩＣチップ実装用基板等を実装するための開口の形成は、バイアホール用開口を形成する方法と同様の方法、即ち、露光現像処理やレーザ処理を用いて行うことができる。
なお、このような開口は、片面のソルダーレジスト層にのみ形成してもよいし、両面のソルダーレジスト層のそれぞれに形成してもよい。
また、ソルダーレジスト層を形成する際に、予め、所望の位置に開口を有する樹脂フィルムを作製し、該樹脂フィルムを張り付けることにより、ＩＣチップ実装用基板等を実装するための開口を有するソルダーレジスト層を形成してもよい。
【００８３】
ＩＣチップ実装用基板を実装するための開口の開口径は、５００〜１０００μｍが望ましい。また、その形状は特に限定されず、例えば、円柱状、楕円柱状、四角柱状、多角柱状等が挙げられる。
【００８４】
（１２）次に、ＩＣチップ実装用基板等を実装するための開口を形成することにより露出した導体回路部分を、必要に応じて、ニッケル、パラジウム、金、銀、白金等の耐食性金属により被覆し、表面実装用パッドとする。これらのなかでは、ニッケル−金、ニッケル−銀、ニッケル−パラジウム、ニッケル−パラジウム−金等の金属により被覆層を形成することが望ましい。
上記被覆層は、例えば、めっき、蒸着、電着等により形成することができるが、これらのなかでは、被覆層の均一性に優れるという点からめっきにより形成することが望ましい。
【００８５】
（１３）次に、必要に応じて、上記表面実装用パッドに相当する部分に開口部が形成されたマスクを介して、上記表面実装用パッドに半田ペースト（例えば、Ｓｎ／Ａｇ＝９６．５／３．５等）を充填した後、リフローすることにより半田バンプを形成する。また、有機系光導波路を形成する面と反対側のソルダーレジスト層では、必要に応じて、外部基板接続面に導電性接着剤等を用いてピンを配設したり、半田ボールを形成したりすることにより、ＰＧＡ（Pin Grid Array）やＢＧＡ（Ball Grid Array)としてもよい。上記ピンとしては特に限定されないが、Ｔ型のピンが望ましい。また、その材質としては、例えば、コバール、４２アロイ等が挙げられる。
【００８６】
また、ここでは、半田ペーストを充填した後、リフローする前に、ＩＣチップ実装用基板や、その他の表面実装型電子部品を搭載し、その後、リフローすることにより半田付けを行ってもよい。なお、この場合、ＩＣチップ実装用基板や表面実装型電子部品を搭載する（半田付け）する順序は特に限定されないが、接続端子数の多いものを後に搭載することが望ましい。
【００８７】
なお、この工程で、半田バンプや、ＰＧＡ、ＢＧＡを形成しなくても、ＩＣチップ実装用基板のＢＧＡや、表面実装型電子部品に形成されたバンプと、上記表面実装用パッドとを接続することにより、多層プリント配線板にＩＣチップ実装用基板や表面実装型電子部品を実装することができる。
このような工程を経ることにより、第一の本発明の多層プリント配線板を製造することができる。
【００８８】
次に、第二の本発明の多層プリント配線板について説明する。
第二の本発明の多層プリント配線板は、基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とが積層形成された多層プリント配線板であって、
片側の最外層の層間樹脂絶縁層上の全部に有機系光導波路が形成されていることを特徴とする。
【００８９】
第二の本発明の多層プリント配線板には、導体回路と有機系光導波路とが形成されているため、光信号と電気信号との両方を伝送することができ、また、多層プリント配線板内に有機系光導波路が形成されているため、光通信用端末機器の小型化に寄与することができる。
【００９０】
上記多層プリント配線板では、片側の最外層の層間樹脂絶縁層上の全部に有機系光導波路が形成されている。
従って、上記有機系光導波路を介して光信号の伝送を行うことができる。
また、有機系光導波路は、層間樹脂絶縁層との密着性に優れるとともに、容易に加工することができる。
【００９１】
上記有機系光導波路は、例えば、コア部とクラッド部とから構成される有機系光導波路であり、多層プリント配線板内の光信号伝送経路にコア部が形成され、その他の部分にクラッド部が形成されている。このような構成の有機系光導波路を形成した場合、光信号はコア部に閉じ込められて伝送されるため、所望の位置にコア部を形成することにより、所望の経路で光信号を伝送することができる。また、これに加えて、クラッド部により導体回路や層間樹脂絶縁層を保護することができる。
【００９２】
上記有機系光導波路の材料としては、通信波長帯での吸収が少ないものであれば特に限定されず、具体的には、第一の本発明の多層プリント配線板で用いる材料と同様のものが挙げられる。
また、第二の本発明の多層プリント配線板においても、上記有機系光導波路には、樹脂粒子、無機粒子、金属粒子等の粒子が含まれていてもよい。
【００９３】
上記多層プリント配線板においては、有機系光導波路として、受光用光導波路と発光用光導波路とが形成されていることが望ましく、この場合、上記受光用光導波路と上記発光用光導波路とは同一の材料からなるものであることが望ましい。熱膨張係数等の整合がはかりやすく、形成が容易であるからである。
【００９４】
また、上記有機系光導波路には、光路変換ミラーが形成されていることが望ましい。光路変換ミラーを形成することにより、光路を所望の角度に変更することが可能だからである。
【００９５】
また、上記有機系光導波路には、ＩＣチップ実装用基板を実装するための開口や、表面実装型電子部品を実装するための開口が形成されていることが望ましく、特に、ＩＣチップ実装用基板を実装するためのＢＧＡパッドの開口が形成されていることが望ましい。
有機系光導波路に上記した開口が形成されている場合には、多層プリント配線板の表面にＩＣチップ実装用基板や表面実装型電子部品を実装することができ、具体的には、例えば、多層プリント配線板の光導波路を形成した側には、ＩＣチップとともに発光素子や受光素子が実装してあるＢＧＡ等のＩＣチップ実装用基板を実装することができる。
【００９６】
また、光導波路が形成されなかった側の基板の最外層にもソルダーレジスト層は形成されていてもよく、この開口には表面実装型電子部品等を実装するための開口が形成されていてもよい。このような開口が形成されている場合には、該開口に必要に応じて、表面実装層パッドを形成した後、表面実装型電子部品を実装することができる。また、この開口に、ＰＧＡ（Pin Grid Array）やＢＧＡ（Ball Grid Array)を配設したりすることもでき、これにより多層プリント配線板と外部基板等とを電気的に接続することもできる。
【００９７】
また、第二の本発明の多層プリント配線板において、上記有機系光導波路が形成されている側に、発光素子や受光素子等の光学素子が実装された外部基板 (ＩＣチップ実装用基板等）を半田バンプを介して接続した場合には、半田が有するセルフアライメント作用により上記多層プリント配線板と上記外部基板とを確実に所定の位置に配置することができる。
そのため、本発明の多層プリント配線板における有機系光導波路（コア部）の取り付け位置と、上記外部基板における光学素子の取り付け位置とが正確であれば、両者の間で正確な光信号の伝送を行うことができる。
【００９８】
なお、セルフアライメント作用とは、リフロー処理時に半田が自己の有する流動性により開口の中央付近により安定な形状で存在しようとする作用をいい、この作用は、半田が有機系光導波路にはじかれるとともに、半田が金属に付く場合には、球形になろうとする表面張力が強く働くために起こるものと考えられる。
このセルフアライメント作用を利用した場合、上記半田バンプを介して、上記多層プリント配線板上と、上記外部基板とを接続する際に、リフロー前には両者に位置ズレが発生していたとしても、リフロー時に上記外部基板が移動し、該外部基板を上記多層プリント配線板上の正確な位置に取り付けることができる。
【００９９】
また、上記ＩＣチップ実装用基板等を実装するための開口は、有機系光導波路のクラッド部に形成されていることが望ましい。光信号の伝送を阻害することがないからである。
【０１００】
また、第二の本発明の多層プリント配線板においても、第一の本発明の多層プリント配線板と同様の理由で、層間樹脂絶縁層を挟んだ導体回路間はバイアホールにより接続されていることが望ましく、上記導体回路はアディティブ法により形成されていることが望ましい。
また、第二の本発明の多層プリント配線板においても、導体回路は、ビルドアップ法により形成されていてもよい。
【０１０１】
第二の本発明の多層プリント配線板において、有機系光導波路が形成された側と反対側の最外層の層間樹脂絶縁層上には、ソルダーレジスト層が形成されていることが望ましい。ソルダーレジスト層を形成することにより、導体回路や層間樹脂絶縁層を保護することができるからである。
【０１０２】
また、上記ソルダーレジスト層が形成されている場合、該ソルダーレジスト層には、表面実装型電子部品等を実装するための開口が形成されていることが望ましい。
ソルダーレジスト層に、上記開口が形成されている場合には、該ソルダーレジスト層側に各種表面実装型電子部品等を実装することができる。また、上記開口内に、ＰＧＡ（Pin Grid Array）やＢＧＡ（Ball Grid Array)を配設したりすることができ、これにより多層プリント配線板と外部基板等とを電気的に接続することもできる。
【０１０３】
また、このソルダーレジスト層が形成されている側に、半田バンプを介して外部基板を接続した場合にも、半田が有するセルフアライメント作用により上記多層プリント配線板と上記外部基板とを確実に所定の位置に配置することができる。
【０１０４】
以下、上記した構成からなる多層プリント配線板の実施形態の一例について、図面を参照しながら説明する。
図２は、第二の本発明の多層プリント配線板の一実施形態を模式的に示す断面図である。
【０１０５】
図２に示すように、多層プリント配線板２００は、基板２０１の両面に導体回路２０４と層間樹脂絶縁層２０２とが積層形成され、基板２０１を挟んだ導体回路同士、および、層間樹脂絶縁層２０２を挟んだ導体回路同士は、それぞれ、スルーホール２０９およびバイアホール２０７により電気的に接続されている。
また、片面の最外層には半田バンプ２１７を備え、コア部２１８ａ、２１８ａ′とクラッド部２１８ｂ、２１８ｂ′とから構成された有機系光導波路２１８が形成され、有機系光導波路２１８は、その一部（コア部２１８ａ、２１８ａ′の端部）に光路変換ミラー２２０を備えている。
なお、有機系光導波路２１８において、コア部２１８ａとその周囲のクラッド部２１８ｂとは、受光用光導波路の役割を果たし、コア部２１８ａ′とその周囲のクラッド部２１８ｂ′とは、発光用光導波路の役割を果たす。勿論、両者の役割が逆であってもよい。
また、有機系光導波路２１８が形成された側と反対側の最外層には、半田バンプ２１７を備えたソルダーレジスト層２１４が形成されている。
【０１０６】
このような構成からなる多層プリント配線板２００では、光ファイバ（図示せず）等を介して外部から送られてきた光信号が、有機系光導波路２１８（コア部２１８ａ）に導入され、光路変換ミラー２２０を介して受光素子（図示せず）等に送られることとなる。
また、発光素子（図示せず）等から送り出された光信号は、光路変換ミラー２２０を介して有機系光導波路２１８（コア部２１８ａ′）に導入され、さらに、光ファイバ（図示せず）等を介して光信号として外部に送りだされることとなる。
【０１０７】
また、半田バンプ２１７を介して、ＩＣチップ実装用基板等の外部基板（図示せず）を接続した場合には、多層プリント配線板２００と外部基板とを電気的に接続することができ、さらに、この外部基板に光学素子が実装されている場合には、多層プリント配線板２００と外部基板との間で光信号と電気信号とを伝送することができる。
なお、このような構成からなる第二の本発明の多層プリント配線板もまた、第一の本発明の多層プリント配線板と同様、パッケージ基板、マザーボード、ドーターボード等として用いることができる。
【０１０８】
次に、第二の本発明の多層プリント配線板を製造する方法について説明する。
第二の本発明を製造する方法は、第一の本発明の多層プリント配線板を製造する方法と比べて、有機系光導波路の形成方法、及び、少なくとも片方の面には、ソルダーレジスト層を形成しない点が異なる。
従って、以下、第二の本発明の多層プリント配線板の製造方法の説明においては、有機系光導波路を形成する工程について詳細に説明し、他の工程については簡単に説明することとする。
【０１０９】
第二の本発明の多層プリント配線板の製造においては、まず、第一の本発明の多層プリント配線板の製造工程の（１）〜（８）と同様にして、基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層と積層形成された多層配線板を製造する。
【０１１０】
（２）次に、片面の最外層の層間樹脂絶縁層上の全部に有機系光導波路を形成する。有機系光導波路の形成は、例えば、選択重合法、反応性イオンエッチングとフォトリソグラフィーとを用いる方法、直接露光法、射出成形を用いる方法、フォトブリーチング法、これらを組み合わせた方法等により行うことができる。
具体的には、例えば、下記（ａ）〜（ｃ）の工程等の有機系光導波路フィルムを張り付ける工程を含む方法を用いることにより有機系光導波路を形成することができる。
【０１１１】
（ａ）まず、基材や離型フィルム等の上に、アンダークラッド部となる液状ポリマーをスピンコーティング等により塗布成膜し、これを加熱硬化し、その後、アンダークラッド部上にコア層となるポリマーを塗布成膜し、これを加熱硬化する。次に、コア層の表面にレジストを塗布し、フォトリソグラフィーによりレジストパターンを形成してＲＩＥ（反応性イオンエッチング）によりコア部の形状にパターニングする。
【０１１２】
（ｂ）次に、アンダークラッド部とコア部とからなるフィルムを最外層の層間樹脂絶縁層の所定の位置に張り付ける。
また、上記アンダークラッド部とコア部とからなるフィルムには、光路変換ミラーを形成しておくことが望ましい。
上記光路変換ミラーは、上記フィルムを層間樹脂絶縁層上に取り付ける前に形成しておいてもよいし、層間樹脂絶縁層上に取り付けた後に形成してもよいが、有機系光導波路を層間樹脂絶縁層上に直接形成する場合を除いて、予め光路変換ミラーを形成しておくことが望ましい。作業を容易に行うことができ、また、作業時に多層プリント配線板を構成する他の部材、例えば、導体回路や層間樹脂絶縁層等に傷を付けたり、これらを破損させたりするおそれがないからである。
上記光路変換ミラーの形成方法としては、第一の本発明の多層プリント配線板を製造する際に用いる方法と同様の方法を用いることができる。
【０１１３】
（ｃ）次に、アンダークラッド部とコア部とからなるフィルムを張り付けた層間樹脂絶縁層上の全面にオーバークラッド部となるポリマーを塗布成膜し、これを加熱硬化すること等により有機系光導波路とする。
また、離型フィルム等上でこのオーバークラッド部の形成までを行い、その後の、このフィルム状の、光導波路を層間樹脂絶縁層上に張り付けてもよい。
【０１１４】
また、上述したような、予め形成しておいたフィルムを張り付ける方法に代えて、層間樹脂絶縁層上の所定の位置に上記した方法と同様の方法を用いて、アンダークラッド部とコア部とを形成し、その後、オーバークラッド部を形成して有機系光導波路とする方法を用いてもよい。
【０１１５】
この工程では、必要に応じて、有機系光導波路を形成した側と反対側の最外層の層間樹脂絶縁層上にソルダーレジスト層を形成する。
なお、ソルダーレジスト層の形成は、第一の本発明の多層プリント配線板の製造工程の（１０）と同様にして行うことができる。
【０１１６】
（３）次に、必要に応じて、有機系光導波路にＩＣチップ実装用基板や表面実装型電子部品を実装するための開口を形成する。
上記ＩＣチップ実装用基板等を実装するための開口の形成は、例えば、レーザ処理を用いて行うことができ、このレーザ処理に用いるレーザとしては、バイアホール用開口を形成する際に用いるレーザと同様のレーザ等が挙げられる。
また、上記ＩＣチップ実装用基板等を実装するための開口の開口径は、５００〜１０００μｍが望ましい。また、その形状は特に限定されず、例えば、円柱状、楕円柱状、四角柱状、多角柱状等が挙げられる。
また、オーバークラッド部を形成する際に、予め、所望の位置に開口を有するフィルムを作製し、このフィルムを張り付けることによりＩＣチップ実装用基板等を実装するための開口を有する有機系光導波路を形成してもよい。
【０１１７】
また、上記（２）の工程でソルダーレジスト層を形成した場合には、第一の本発明の多層プリント配線板の製造工程の（１１）と同様にして、表面実装型電子部品等を実装するための開口を形成してもよい。
【０１１８】
（４）次に、必要に応じて、第一の本発明の多層プリント配線板の製造工程の（１２）及び（１３）と同様にして、表面実装用パッドの形成や、半田バンプの形成、ＰＧＡやＢＧＡの配設等を行う。また、第一の本発明の多層プリント配線板を製造する場合と同様、半田ペーストを充填した後、ＩＣチップ実装用基板等を搭載し、半田付けを行ってもよい。
なお、この工程で、半田バンプや、ＰＧＡ、ＢＧＡを形成しなくても、ＩＣチップ実装用基板のＢＧＡや、表面実装型電子部品に形成されたバンプと、上記表面実装用パッドとを接続することにより、多層プリント配線板にＩＣチップ実装用基板や表面実装型電子部品を実装することができる。
このような工程を経ることにより、第二の本発明の多層プリント配線板を製造することができる。
【０１１９】
【実施例】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
（実施例１）
Ａ．層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムの作製
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量４６９、油化シェルエポキシ社製エピコート１００１）３０重量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量２１５、大日本インキ化学工業社製 エピクロンＮ−６７３）４０重量部、トリアジン構造含有フェノールノボラック樹脂（フェノール性水酸基当量１２０、大日本インキ化学工業社製 フェノライトＫＡ−７０５２）３０重量部をエチルジグリコールアセテート２０重量部、ソルベントナフサ２０重量部に攪拌しながら加熱溶解させ、そこへ末端エポキシ化ポリブタジエンゴム（ナガセ化成工業社製 デナレックスＲ−４５ＥＰＴ）１５重量部と２−フェニル−４、５−ビス（ヒドロキシメチル）イミダゾール粉砕品１．５重量部、微粉砕シリカ２重量部、シリコン系消泡剤０．５重量部を添加しエポキシ樹脂組成物を調製した。
得られたエポキシ樹脂組成物を厚さ３８μｍのＰＥＴフィルム上に乾燥後の厚さが５０μｍとなるようにロールコーターを用いて塗布した後、８０〜１２０℃で１０分間乾燥させることにより、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを作製した。
【０１２０】
Ｂ．貫通孔充填用樹脂組成物の調製
ビスフェノールＦ型エポキシモノマー（油化シェル社製、分子量：３１０、ＹＬ９８３Ｕ）１００重量部、表面にシランカップリング剤がコーティングされた平均粒径が１．６μｍで、最大粒子の直径が１５μｍ以下のＳｉＯ2 球状粒子（アドテック社製、ＣＲＳ １１０１−ＣＥ）１７０重量部およびレベリング剤（サンノプコ社製 ペレノールＳ４）１．５重量部を容器にとり、攪拌混合することにより、その粘度が２３±１℃で４５〜４９Ｐａ・ｓの樹脂充填材を調製した。なお、硬化剤として、イミダゾール硬化剤（四国化成社製、２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）６．５重量部を用いた。
【０１２１】
Ｃ．多層プリント配線板の製造
（１）厚さ０．８ｍｍのガラスエポキシ樹脂またはＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂からなる絶縁性基板１の両面に１８μｍの銅箔８がラミネートされている銅張積層板を出発材料とした（図３（ａ）参照）。まず、この銅張積層板をドリル削孔し、無電解めっき処理を施し、パターン状にエッチングすることにより、基板１の両面に導体回路４とスルーホール９とを形成した。
【０１２２】
（２）スルーホール９および導体回路４を形成した基板を水洗いし、酸性脱脂した後、ソフトエッチングし、次いで、エッチング液を基板の両面にスプレイで吹きつけた後、搬送ロールで送ることでそのスルーホール９を含む導体回路４の表面に粗化面（図示せず）を形成した（図３（ｂ）参照）。エッチング液として、イミダゾール銅 (II）錯体１０重量部、グリコール酸７重量部、塩化カリウム５重量部からなるエッチング液（メック社製、メックエッチボンド）を使用した。
【０１２３】
（３）上記Ｂに記載した樹脂充填材を調製した後、下記の方法により調製後２４時間以内に、スルーホール９内および基板１の片面の導体回路非形成部と導体回路４の外縁部とに樹脂充填材１０′の層を形成した。
即ち、まず、スキージを用いてスルーホール内に樹脂充填材を押し込んだ後、１００℃、２０分の条件で乾燥させた。次に、導体回路非形成部に相当する部分が開口したマスクを基板上に載置し、スキージを用いて凹部となっている導体回路非形成部にも樹脂充填材を充填し、１００℃、２０分の条件で乾燥させることにより樹脂充填材１０′の層を形成した。ついで、他方の面の導体回路非形成部と導体回路の外縁部とにも同様にして樹脂充填材１０′の層を形成した（図３（ｃ）参照）。
【０１２４】
（４）上記（３）の処理を終えた基板の片面を、♯６００のベルト研磨紙（三共理化学社製）を用いたベルトサンダー研磨により、導体回路４の表面やスルーホール９のランド表面に樹脂充填材１０′が残らないように研磨し、次いで、上記ベルトサンダー研磨による傷を取り除くためのバフ研磨を行った。このような一連の研磨を基板の他方の面についても同様に行った。
次いで、１００℃で１時間、１２０℃で３時間、１５０℃で１時間、１８０℃で７時間の加熱処理を行って樹脂充填材層１０を形成した。
【０１２５】
このようにして、スルーホール９や導体回路非形成部に形成された樹脂充填材１０の表層部および導体回路４の表面を平坦化し、樹脂充填材１０と導体回路４の側面とが粗化面を介して強固に密着し、また、スルーホール９の内壁面と樹脂充填材１０とが粗化面を介して強固に密着した絶縁性基板を得た（図３（ｄ）参照）。この工程により、樹脂充填材層１０の表面と導体回路４の表面とが同一平面となる。
【０１２６】
（５）上記基板を水洗、酸性脱脂した後、ソフトエッチングし、次いで、エッチング液を基板の両面にスプレイで吹き付けて、導体回路４の表面とスルーホール９のランド表面と内壁とをエッチングすることにより、導体回路４の全表面に粗化面を形成した。エッチング液として、イミダゾール銅（ＩＩ）錯体１０重量部、グリコール酸７重量部、塩化カリウム５重量部を含むエッチング液（メック社製、メックエッチボンド）を使用した。
【０１２７】
（６）次に、上記Ａで作製した基板より少し大きめの層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを基板上に載置し、圧力０．４ＭＰａ、温度８０℃、圧着時間１０秒の条件で仮圧着して裁断した後、さらに、以下の方法により真空ラミネータ装置を用いて張り付けることにより層間樹脂絶縁層２を形成した（図３（ｅ）参照）。
即ち、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを基板上に、真空度６５Ｐａ、圧力０．４ＭＰａ、温度８０℃、時間６０秒の条件で本圧着し、その後、１７０℃で３０分間熱硬化させた。
【０１２８】
（７）次に、層間樹脂絶縁層２上に、厚さ１．２ｍｍの貫通孔が形成されたマスクを介して、波長１０．４μｍのＣＯ2 ガスレーザにて、ビーム径４．０ｍｍ、トップハットモード、パルス幅８．０μ秒、マスクの貫通孔の径１．０ｍｍ、１ショットの条件で層間樹脂絶縁層２に、直径８０μｍのバイアホール用開口６を形成した（図４（ａ）参照）。
【０１２９】
（８）次に、日本真空技術社製、ＳＶ−４５４０を用いてプラズマ処理を行い、層間樹脂絶縁層２の表面を粗化した。ここで、不活性ガスとしてはアルゴンガスを使用し、電力２００Ｗ、ガス圧０．６Ｐａ、温度７０℃の条件で２分間プラズマ処理を行った。
次に、同じ装置を用い、内部のアルゴンガスを交換した後、ＳＶ−４５４０を用い、Ｎｉをターゲットにしたスパッタリングを、気圧０．６Ｐａ、温度８０℃、電力２００Ｗ、時間５分間の条件で行い、Ｎｉからなる金属層を層間樹脂絶縁層２の表面に形成した。なおＮｉ層の厚さは０．１μｍである。
【０１３０】
（９）次に、以下の組成の無電解銅めっき水溶液中に、Ｎｉ層を形成した基板を浸漬し、Ｎｉ層上に厚さ０．６〜３．０μｍの無電解銅めっき膜を形成した（図４（ｂ）参照）。なお、図４（ｂ）においては、Ｎｉ層と無電解銅めっき膜とからなる層を薄膜導体層１２と示している。
〔無電解めっき水溶液〕
ＮｉＳＯ4 ０．００３ ｍｏｌ／ｌ
酒石酸 ０．２００ ｍｏｌ／ｌ
硫酸銅 ０．０３０ ｍｏｌ／ｌ
ＨＣＨＯ ０．０５０ ｍｏｌ／ｌ
ＮａＯＨ ０．１００ ｍｏｌ／ｌ
α、α′−ビピリジル １００ ｍｇ／ｌ
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ） ０．１０ ｇ／ｌ
〔無電解めっき条件〕
３０℃の液温度で４０分
【０１３１】
（１０）次に、無電解銅めっき膜１２が形成された基板に市販の感光性ドライフィルムを張り付け、マスクを載置して、１００ｍＪ／ｃｍ2 で露光し、０．８％炭酸ナトリウム水溶液で現像処理することにより、厚さ２０μｍのめっきレジスト３を設けた（図４（ｃ）参照）。
【０１３２】
（１１）ついで、基板を５０℃の水で洗浄して脱脂し、２５℃の水で水洗後、さらに硫酸で洗浄してから、以下の条件で電解めっきを施し、めっきレジスト３非形成部に、厚さ２０μｍの電解銅めっき膜１３を形成した（図４（ｄ）参照）。
〔電解めっき液〕
硫酸 ２．２４ ｍｏｌ／ｌ
硫酸銅 ０．２６ ｍｏｌ／ｌ
添加剤 １９．５ ｍｌ／ｌ
（アトテックジャパン社製、カパラシドＧＬ）
〔電解めっき条件〕
電流密度 １ Ａ／ｄｍ2
時間 ６５ 分
温度 ２２±２ ℃
【０１３３】
（１２）さらに、めっきレジスト３を５％ＮａＯＨで剥離除去した後、そのめっきレジスト３下の無電解めっき膜を硫酸と過酸化水素との混合液でエッチング処理して溶解除去し、無電解銅めっき膜１２と電解銅めっき膜１３とからなる厚さ１８μｍの導体回路５（バイアホール７を含む）を形成した（図５（ａ）参照）。
【０１３４】
（１３）次に、上記（５）〜（１２）の工程の工程を繰り返すことにより、上層の層間樹脂絶縁層と導体回路とを積層形成した（図５（ｂ）〜図５（ｃ）参照）。さらに、上記（５）の工程で用いた方法と同様の方法を用いて最外層の導体回路５（バイアホール７を含む）に粗化面（図示せず）を形成し、多層配線板を得た。
【０１３５】
（１４）次に、最外層の層間樹脂絶縁層２の表面の所定の位置に、以下の方法を用いて光路変換ミラー２０を有する有機系光導波路１８、１８′を形成した（図６（ａ）参照）。なお、有機系光導波路１８、１８′は、それぞれコア部１８ａ、１８ａ′およびクラッド部１８ｂ、１８ｂ′から構成されている。
即ち、予め、その一端に先端がＶ形９０°のダイヤモンドソーを用いて４５°光路変換ミラーを形成しておいた、ＰＭＭＡからなるフィルム状の有機系光導波路（マイクロパーツ社製：幅２５μｍ、厚さ２５μｍ）を、光路変換ミラー非形成側のその他端の側面と層間樹脂絶縁層の側面とが揃うように張り付けた。
また、有機系光導波路の張り付けは、該有機系光導波路の層間樹脂絶縁層との接着面に熱硬化性樹脂からなる接着剤を塗布しておき、圧着後、６０℃で１時間硬化させることにより行った。
なお、本実施例では、６０℃／１時間の条件で硬化を行ったが、場合によってはステップ硬化をおこなってもよい。張り付け時に有機系光導波路により応力が発生しにくいからである。
【０１３６】
（１５）次に、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ）に６０重量％の濃度になるように溶解させた、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬社製）のエポキシ基５０％をアクリル化した感光性付与のオリゴマー（分子量：４０００）４６．６７重量部、メチルエチルケトンに溶解させた８０重量％のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェル社製、商品名：エピコート１００１）１５．０重量部、イミダゾール硬化剤（四国化成社製、商品名：２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）１．６重量部、感光性モノマーである２官能アクリルモノマー（日本化薬社製、商品名：Ｒ６０４）３．０重量部、同じく多価アクリルモノマー（共栄化学社製、商品名：ＤＰＥ６Ａ）１．５重量部、分散系消泡剤（サンノプコ社製、Ｓ−６５）０．７１重量部を容器にとり、攪拌、混合して混合組成物を調製し、この混合組成物に対して光重合開始剤としてベンゾフェノン（関東化学社製）２．０重量部、光増感剤としてのミヒラーケトン（関東化学社製）０．２重量部、を加えることにより、粘度を２５℃で２．０Ｐａ・ｓに調整したソルダーレジスト組成物を得た。
なお、粘度測定は、Ｂ型粘度計（東京計器社製、ＤＶＬ−Ｂ型）で６０ｒｐｍ（ｍｉｎ-1）の場合はローターＮｏ．４、６ｒｐｍ（ｍｉｎ-1）の場合はローターＮｏ．３によった。
【０１３７】
（１６）次に、有機系光導波路１８ａ、１８ｂを形成した側の層間樹脂絶縁層上の有機系光導波路非形成部、および、これとは反対側の層間樹脂絶縁層上の全面に、上記ソルダーレジスト組成物を塗布し、７０℃で２０分間、７０℃で３０分間の条件で乾燥処理を行い、ソルダーレジス組成物の層１４′を形成した（図６（ｂ）参照）。
【０１３８】
（１７）次いで、有機系光導波路を形成した側のソルダーレジスト組成物の層１４′に、ＩＣチップ実装用基板を実装するための開口をレーザにより形成した。さらに、有機系光導波路を形成しなかった側のソルダーレジスト組成物の層１４′に、表面実装型電子部品を実装するための開口のパターンが描画された厚さ５ｍｍのフォトマスクをソルダーレジスト層に密着させて１０００ｍＪ／ｃｍ2 の紫外線で露光し、ＤＭＴＧ溶液で現像処理し、任意の形状、サイズの表面実装型電子部品を実装するための開口を形成した。さらに、８０℃で１時間、１００℃で１時間、１２０℃で１時間、１５０℃で３時間の条件でそれぞれ加熱処理を行ってソルダーレジスト組成物の層を硬化させ、ＩＣチップ実装用基板や表面実装型部品等を実装するための開口を有するソルダーレジスト層１４を基板の両面に形成した（図７（ａ）参照）。なお、上記ソルダーレジスト組成物としては、市販のソルダーレジスト組成物を使用することもできる。
【０１３９】
（１８）次に、ソルダーレジスト層１４を形成した基板を、塩化ニッケル（２．３×１０-1ｍｏｌ／ｌ）、次亜リン酸ナトリウム（２．８×１０-1ｍｏｌ／ｌ）、クエン酸ナトリウム（１．６×１０-1ｍｏｌ／ｌ）を含むｐＨ＝４．５の無電解ニッケルめっき液に２０分間浸漬して、ＩＣチップ実装用基板等を実装するための開口１５に厚さ５μｍのニッケルめっき層を形成した。さらに、その基板をシアン化金カリウム（７．６×１０-3ｍｏｌ／ｌ）、塩化アンモニウム（１．９×１０-1ｍｏｌ／ｌ）、クエン酸ナトリウム（１．２×１０-1ｍｏｌ／ｌ）、次亜リン酸ナトリウム（１．７×１０-1ｍｏｌ／ｌ）を含む無電解金めっき液に８０℃の条件で７．５分間浸漬して、ニッケルめっき層上に、厚さ０．０３μｍの金めっき層を形成し、表面実装用パッド１６とした。
【０１４０】
（１９）次に、ソルダーレジスト層１４に形成したＩＣチップ実装用基板等を実装するための開口１５に半田ペースト（Ｓｎ／Ａｇ＝９６．５／３．５）を印刷し、２５０℃でリフローすることにより、多層プリント配線板とした（図７（ｂ）参照）。
【０１４１】
（実施例２）
実施例１の（１４）の工程において、その一端に先端がＶ形９０°のダイヤモンドソーを用いて４５°光路変換ミラーを形成しておいたフッ素化ポリイミドからなるフィルム状の有機系光導波路（幅５０μｍ、厚さ５０μｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にして多層プリント配線板を製造した。
【０１４２】
（実施例３）
実施例１の（１４）の工程において、その一端に先端がＶ形９０°のダイヤモンドソーを用いて４５°光路変換ミラーを形成しておいたエポキシ樹脂からなるフィルム状の有機系光導波路（幅５０μｍ、厚さ５０μｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にして多層プリント配線板を製造した。
【０１４３】
（実施例４）
（１）実施例１の（１）〜（１３）の工程と同様にして多層配線板を製造した（図３〜図５参照）。
【０１４４】
（２）次に、最外層の層間樹脂絶縁層２の表面の所定の位置に、以下の方法を用いてアンダークラッド部３８ｂ、３８ｂ′とコア部３８ａ、３８ａ′とからなるフィルムを作製し、このフィルムの一端に、先端がＶ形９０℃のダイアモンドソーを用いて４５°光路変換ミラー４０を形成した。次に、この光路変換ミラーを形成したフィルムを光路変換ミラー非形成側のその他端の側面と層間樹脂絶縁層２の側面とが揃うように張り付けた（図８（ａ）参照）。
なお有機系光導波路の張り付けは、該有機系光導波路の層間樹脂絶縁層との接着面に熱硬化性樹脂からなる接着剤を塗布しておき、圧着後、６０℃で１時間硬化させることにより行った。
【０１４５】
（フィルムの作製方法）
まず、離型フィルム上に、アンダークラッド部形成用ＰＭＭＡをスピンコーティングにより塗布成膜し、これを加熱硬化した。次に、アンダークラッド部上に、コア層形成用ＰＭＭＡを塗布成膜し、これを加熱硬化した。さらに、コア層の表面にレジストを塗布し、フォトリソグラフィーによりレジストパターンを形成して反応性イオンエッチングによりコア部の形状にパターンニングすることによりアンダークラッド部とコア部とからなるフィルムを作製した。
なお、フィルムの厚さは、１０μｍであった。
【０１４６】
（３）次に、上記（２）の工程で、フィルムを張り付けた側の層間樹脂絶縁層２上（フィルム上を含む）全面に、オーバークラッド部形成用ＰＭＭＡを塗布して加熱硬化させることにより、層間樹脂絶縁層２上の全部に有機系光導波路３８を形成した。
また、有機系光導波路を形成した側と反対側の層間樹脂絶縁層２上には、実施例１の（１５）の工程と同様の方法で調製したソルダーレジスト組成物を、実施例１の（１６）の工程と同様の方法で塗布し、さらに、乾燥処理を行うことによりソルダーレジス組成物の層１４′を形成した（図８（ｂ）参照）。
【０１４７】
（４）次に、有機系光導波路３８にレーザ処理によりＩＣチップ実装用基板を実装するための開口を形成した。なお、この開口は、ピッチ１．２７ｍｍで直径６００μｍとした。
また、ソルダーレジスト組成物の層１４′には、実施例１の（１７）の工程と同様の方法により表面実装型電子部品を実装するための開口１５を形成し、ソルダーレジスト層１４とした（図９（ａ）参照）。
【０１４８】
（５）次に、実施例１の（１８）および（１９）の工程と同様にして、多層プリント配線板とした（図９（ｂ）参照）。
【０１４９】
（実施例５）
実施例４の（２）の工程において、フィルムを作製する際に、アンダークラッド部形成用ＰＭＭＡおよびコア部形成用ＰＭＭＡに代えて、それぞれ、アンダークラッド部形成用フッ素化ポリイミドおよびコア部形成用フッ素化ポリイミドを用いてフィルムを作製し、（３）の工程において、オーバークラッド部形成用ＰＭＭＡに代えて、オーバークラッド部形成用フッ素化ポリイミドを用いて有機系光導波路を形成した以外は、実施例４と同様にして多層プリント配線板を製造した。
【０１５０】
（実施例６）
実施例４の（２）の工程において、フィルムを作製する際に、アンダークラッド部形成用ＰＭＭＡおよびコア部形成用ＰＭＭＡに代えて、それぞれ、アンダークラッド部形成用エポキシ樹脂およびコア部形成用エポキシ樹脂を用いてフィルムを作製し、（３）の工程において、オーバークラッド部形成用ＰＭＭＡに代えて、オーバークラッド部形成用エポキシ樹脂を用いて有機系光導波路を形成した以外は、実施例４と同様にして多層プリント配線板を製造した。
【０１５１】
（実施例７）
実施例４の（２）の工程において、フィルムを作製する際に、アンダークラッド部形成用ＰＭＭＡに代えて、アンダークラッド部形成用エポキシ樹脂を用いてフィルムを作製し、（３）の工程において、オーバークラッド部形成用ＰＭＭＡに代えて、オーバークラッド部形成用エポキシ樹脂を用いて有機系光導波路を形成した以外は、実施例４と同様にして多層プリント配線板を製造した。
【０１５２】
実施例１〜７で得られた多層プリント配線板について、下記の評価方法により、（１）有機系光導波路の形状観察、（２）光信号の検出および（３）導通試験を行い、評価した。
【０１５３】
評価方法
（１）有機系光導波路の形状観察
実施例１〜７の多層プリント配線板について、これらの多層プリント配線板を有機系光導波路を通るように刃物で切断し、その断面を観察した。
【０１５４】
（２）光信号の検出
まず、実施例１〜７の多層プリント配線板の有機系光導波路が形成されている側に、受光素子および発光素子が実装されたＩＣチップ実装用基板を、受光素子および発光素子がそれぞれ有機系光導波路（コア部）に対向する位置に配設されるように接続した。
次に、発光素子に対向する有機系光導波路（コア部）の多層プリント配線板側面からの露出面に光ファイバを取り付け、受光素子に対向する有機系光導波路（コア部）の多層プリント配線板側面からの露出面に検出器を取り付けた後、光ファイバを介して光信号を送り、ＩＣチップで演算させた後、検出器で光信号を検出した。
【０１５５】
（３）導通試験
上記光信号の検出と同様して、多層プリント配線板にＩＣチップ実装用基板を接続し、その後、導通試験を行い、モニターに表示される結果から導通状態を評価した。
【０１５６】
上記評価の結果、実施例１〜７の多層プリント配線板は、受光用光導波路および発光用光導波路の２種類の有機系光導波路が所定の位置に形成されていた。
また、実施例１〜７の多層プリント配線板では、ＩＣチップ実装用基板を接続し、光信号を伝送した場合に所望の光信号を検出することができ、本実施例で製造した多層プリント配線板は、充分な光信号伝送能を有していることが明らかとなった。
さらに、実施例１〜７の多層プリント配線板では、ＩＣチップ実装用基板を接続した場合の導通試験において、電気信号の導通性に問題はなく、光信号とともに、電気信号も伝送することができることが明らかとなった。
さらに、光導波路の８５０ｎｍ波長光での損失を測定した結果、０．３ｄＢ／ｃｍであった。
【０１５７】
【発明の効果】
第一および第二の本発明の多層プリント配線板は、上述した構成からなるため、光信号および電気信号の両方を伝送することができ、また、多層プリント配線板内に有機系光導波路が形成されているため、光通信用端末機器の小型化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の本発明の多層プリント配線板の一実施形態を模式的に示す断面図である。
【図２】第二の本発明の多層プリント配線板の一実施形態を模式的に示す断面図である。
【図３】第一の本発明の多層プリント配線板を製造する工程の一部を模式的に示す断面図である。
【図４】第一の本発明の多層プリント配線板を製造する工程の一部を模式的に示す断面図である。
【図５】第一の本発明の多層プリント配線板を製造する工程の一部を模式的に示す断面図である。
【図６】第一の本発明の多層プリント配線板を製造する工程の一部を模式的に示す断面図である。
【図７】第一の本発明の多層プリント配線板を製造する工程の一部を模式的に示す断面図である。
【図８】第二の本発明の多層プリント配線板を製造する工程の一部を模式的に示す断面図である。
【図９】第二の本発明の多層プリント配線板を製造する工程の一部を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１００、２００ 多層プリント配線板
１０１、２０１ 基板
１０２、２０２ 層間樹脂絶縁層
１０４、２０４ 導体回路
１０７、２０７ バイアホール
１０９、２０９ スルーホール
１１４、２１４ ソルダーレジスト層
１１７、２１７ 半田バンプ
１１８、２１８ 有機系光導波路
１２０、２２０ 光変換用ミラー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multilayer printed wiring board.
[0002]
[Prior art]
In recent years, attention has been focused on optical fibers mainly in the communication field. In particular, in the IT (information technology) field, communication technology using optical fibers is required to develop a high-speed Internet network.
The optical fiber has features such as 1) low loss, 2) high bandwidth, 3) small diameter and light weight, 4) non-induction, 5) resource saving, etc., and communication system using optical fiber with this feature Thus, compared with a communication system using a conventional metallic cable, the number of repeaters can be greatly reduced, construction and maintenance can be facilitated, and the economy and reliability of the communication system can be improved.
[0003]
In addition, since optical fibers can simultaneously multiplex and transmit not only light of one wavelength but also light of many different wavelengths using a single optical fiber, a large-capacity transmission line that can be used for a variety of applications. It can be realized and can also support video services and the like.
[0004]
Therefore, in such network communication such as the Internet, optical communication using an optical fiber is not only performed for communication of the backbone network, but also for communication between the backbone network and terminal devices (PC, mobile, game, etc.) It has also been proposed to be used for communication between each other.
As described above, when optical communication is used for communication between the backbone network and the terminal device, an IC that performs information (signal) processing in the terminal device operates with an electrical signal. Therefore, the terminal device includes an optical-to-electric converter, It is necessary to attach a device (hereinafter also referred to as an optical / electrical converter) that converts an optical signal and an electrical signal, such as an electrical-to-optical converter.
Therefore, in a conventional terminal device, for example, an optical signal sent from the outside via an optical fiber or the like is transmitted to an optical / electrical converter, or an optical signal sent from the optical / electrical converter is sent to an optical fiber or the like. Signal transmission and signal processing have been performed by separately mounting an optical waveguide for transmission and a multilayer printed wiring board for transmitting electrical signals via solder bumps.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In such a conventional terminal device, since the optical waveguide and the multilayer printed wiring board are separately mounted, the entire apparatus becomes large, which is a factor that hinders the miniaturization of the terminal device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, as a result of intensive studies on multilayer printed wiring boards that can contribute to miniaturization of terminal equipment, the present inventors can solve the above-described problems by forming optical waveguides on the multilayer printed wiring boards. As a result, the multilayer printed wiring board of the present invention having the following constitution was completed.
[0007]
That is, the multilayer printed wiring board of the first aspect of the present invention is a multilayer printed wiring board in which a conductor circuit and an interlayer resin insulating layer are laminated on both sides of a substrate, and a solder resist layer is formed on the outermost layer,
An organic optical waveguide is formed in a part of the solder resist layer.
[0008]
In the multilayer printed wiring board according to the first aspect of the present invention, it is desirable that an opening for mounting an IC chip mounting board is formed in the solder resist layer.
[0009]
The multilayer printed wiring board of the second aspect of the present invention is a multilayer printed wiring board in which a conductor circuit and an interlayer resin insulating layer are laminated on both sides of a substrate,
An organic optical waveguide is formed on the entire outermost interlayer resin insulation layer on one side.
[0010]
In the multilayer printed wiring board according to the second aspect of the present invention, the organic optical waveguide is preferably composed of a core portion and a cladding portion.
[0011]
In the first or second multilayer printed wiring board, it is desirable that a light receiving optical waveguide and a light emitting optical waveguide are formed as the organic optical waveguide.
[0012]
In the first or second multilayer printed wiring board, the conductor circuits sandwiching the interlayer resin insulating layer are preferably connected by via holes, and the conductor circuits are formed by an additive method. It is desirable.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, first, the multilayer printed wiring board of the first aspect of the present invention will be described.
The multilayer printed wiring board of the first aspect of the present invention is a multilayer printed wiring board in which a conductor circuit and an interlayer resin insulating layer are laminated on both surfaces of a substrate, and a solder resist layer is formed on the outermost layer,
An organic optical waveguide is formed in a part of the solder resist layer.
[0014]
In the multilayer printed wiring board according to the first aspect of the present invention, since the conductor circuit and the organic optical waveguide are formed, both the optical signal and the electric signal can be transmitted. In addition, since the organic optical waveguide is formed, it is possible to contribute to miniaturization of the terminal device for optical communication.
[0015]
In the multilayer printed wiring board, an organic optical waveguide is formed in a part of the solder resist layer.
Therefore, optical signals can be transmitted through the organic optical waveguide.
In addition, the organic optical waveguide has excellent adhesion to the interlayer resin insulation layer and can be easily processed.
[0016]
The material of the organic optical waveguide is not particularly limited as long as it has low absorption in the communication wavelength band. For example, a part of a thermosetting resin, a thermoplastic resin, a photosensitive resin, or a thermosetting resin may be used. Examples include photosensitive resins, resin composites of thermosetting resins and thermoplastic resins, composites of photosensitive resins and thermoplastic resins, and the like.
Specifically, for example, acrylic resin such as PMMA (polymethyl methacrylate), deuterated PMMA, deuterated fluorinated PMMA, polyimide resin such as fluorinated polyimide, epoxy resin, UV curable epoxy resin, polyolefin resin, Examples thereof include silicone resins such as deuterated silicone resins, polymers produced from benzocyclobutene, and the like.
[0017]
In addition to the resin component, the organic optical waveguide may contain particles such as resin particles, inorganic particles, and metal particles. This is because the inclusion of these particles makes it possible to match the thermal expansion coefficient between the organic optical waveguide and the interlayer resin insulating layer, the solder resist layer, or the like.
Examples of the resin particles include a thermosetting resin, a thermoplastic resin, a photosensitive resin, a resin in which a part of the thermosetting resin is made photosensitive, a resin composite of a thermosetting resin and a thermoplastic resin, Examples thereof include those composed of a composite of a photosensitive resin and a thermoplastic resin.
[0018]
Specifically, for example, thermosetting resins such as epoxy resins, phenol resins, polyimide resins, bismaleimide resins, polyphenylene resins, polyolefin resins, fluororesins; thermosetting groups of these thermosetting resins (for example, epoxy resins) (Epoxy group) in which methacrylic acid or acrylic acid is reacted to give an acrylic group; phenoxy resin, polyether sulfone (PES), polysulfone (PSF), polyphenylene sulfone (PPS), polyphenylene sulfide (PPES), Examples thereof include thermoplastic resins such as polyphenyl ether (PPE) and polyetherimide (PI); and photosensitive resins such as acrylic resins.
Moreover, what consists of the resin composite of the said thermosetting resin and the said thermoplastic resin, the resin to which the said acrylic group was provided, the said photosensitive resin, and the said thermoplastic resin can also be used.
Moreover, as the resin particles, resin particles made of rubber can be used.
[0019]
Examples of the inorganic particles include aluminum compounds such as alumina and aluminum hydroxide, calcium compounds such as calcium carbonate and calcium hydroxide, potassium compounds such as potassium carbonate, magnesium compounds such as magnesia, dolomite, and basic magnesium carbonate. And silicon compounds such as silica and zeolite, and titanium compounds such as titania. Further, silica and titania mixed at a certain ratio and melted and homogenized may be used.
Moreover, what consists of phosphorus or a phosphorus compound can also be used as said inorganic particle.
[0020]
Examples of the metal particles include those made of gold, silver, copper, palladium, nickel, platinum, iron, zinc, lead, aluminum, magnesium, calcium, and the like.
These resin particles, inorganic particles and metal particles may be used alone or in combination of two or more.
[0021]
The shape of the particles such as the resin particles is not particularly limited, and examples thereof include a spherical shape, an elliptical spherical shape, a crushed shape, and a polyhedral shape.
The particle size of the particles (the length of the longest part of the particles) is preferably shorter than the communication wavelength. This is because if the particle size is longer than the communication wavelength, transmission of the optical signal may be hindered.
Moreover, if it is a particle | grain which has a particle size within the said range, you may contain the particle | grains of 2 or more types of different particle sizes.
[0022]
The blending amount of the particles contained in the organic optical waveguide is preferably 10 to 80% by weight, and more preferably 20 to 70% by weight. If the blending amount of the particles is less than 10% by weight, the effect of blending the particles may not be obtained. If the blending amount of the particles exceeds 80% by weight, the transmission of the optical signal may be hindered. It is.
[0023]
Further, the shape of the organic optical waveguide is not particularly limited, but a sheet shape is preferable because it can be easily formed.
The thickness of the organic optical waveguide is desirably 5 to 100 μm, and the width is desirably 5 to 100 μm. If the width is less than 5 μm, the formation may not be easy. On the other hand, if the width exceeds 100 μm, it may hinder the degree of freedom in designing a conductor circuit or the like constituting the multilayer printed wiring board. Because.
[0024]
The ratio between the thickness and width of the optical waveguide is preferably close to 1: 1. This is because if the thickness / width ratio deviates from 1: 1, the loss increases when the optical signal is transmitted.
Further, when the optical waveguide is a single-mode optical waveguide with a communication wavelength of 1.55 μm, the thickness and width are more preferably 5 to 15 μm, and the optical waveguide is multi-wavelength with a communication wavelength of 0.85 μm. In the case of a mode optical waveguide, the thickness and width are more preferably 20 to 80 μm.
[0025]
In the multilayer printed wiring board, it is desirable that a light receiving optical waveguide and a light emitting optical waveguide are formed as the organic optical waveguide.
The light receiving optical waveguide is an organic optical waveguide for transmitting an optical signal transmitted from the outside via an optical fiber or the like to the light receiving element. The light emitting optical waveguide is transmitted from the light emitting element. An organic optical waveguide for transmitting a received optical signal to an optical fiber or the like.
The light receiving optical waveguide and the light emitting optical waveguide are preferably made of the same material. This is because the thermal expansion coefficient and the like are easily matched and easy to form.
[0026]
Further, it is desirable that an optical path conversion mirror is formed in the organic optical waveguide. This is because the optical path can be changed to a desired angle by forming the optical path conversion mirror.
The optical path conversion mirror can be formed, for example, by cutting one end of the organic optical waveguide, as will be described later.
[0027]
The organic optical waveguide is formed on a part of the solder resist layer as described above. Therefore, a solder resist layer is formed on the outermost organic optical waveguide non-forming portion of the multilayer printed wiring board. Thus, since the soldering resist layer is formed, an interlayer resin insulation layer and a conductor circuit can be protected by this soldering resist layer.
[0028]
The solder resist layer preferably has an opening for mounting an IC chip mounting substrate and an opening for mounting a surface mount electronic component. It is desirable that an opening of a BGA pad for mounting is formed.
When the above-mentioned opening is formed in the solder resist layer, an IC chip mounting substrate or a surface-mount type electronic component can be mounted on the surface of the multilayer printed wiring board. On the side of the wiring board on which the optical waveguide is formed, an IC chip mounting substrate such as a BGA on which a light emitting element and a light receiving element are mounted together with the IC chip can be mounted.
[0029]
Also, a solder resist layer may be formed on the outermost layer of the substrate on which the optical waveguide is not formed, and an opening for mounting a surface mount type electronic component or the like is formed in this solder resist layer. May be. When such an opening is formed, a surface mounting type electronic component can be mounted after forming a surface mounting pad in the opening as necessary. In addition, a PGA (Pin Grid Array) or a BGA (Ball Grid Array) can be disposed in the opening, whereby the multilayer printed wiring board and the external substrate can be electrically connected.
[0030]
In the multilayer printed wiring board according to the first aspect of the present invention, an external substrate (IC chip mounting substrate or the like) in which an optical element such as a light emitting element or a light receiving element is mounted on the side on which the organic optical waveguide is formed. Are connected via solder bumps, the multilayer printed wiring board and the external substrate can be reliably arranged at predetermined positions by the self-alignment action of the solder.
Therefore, if the mounting position of the organic optical waveguide in the multilayer printed wiring board of the present invention and the mounting position of the optical element on the external substrate are accurate, the optical signal can be accurately transmitted between the two. .
[0031]
In addition, the self-alignment action means an action that the solder tries to exist in a more stable shape near the center of the opening due to the fluidity of the solder during the reflow process, and this action is repelled by the solder resist layer, When the solder adheres to the metal, it is considered that this occurs because the surface tension acting to form a spherical shape works strongly.
When using this self-alignment action, when connecting the multilayer printed wiring board and the external substrate via the solder bumps, even if a positional deviation occurs between both before reflow, The external substrate moves during reflow, and the external substrate can be attached to an accurate position on the multilayer printed wiring board.
[0032]
In the multilayer printed wiring board of the first aspect of the present invention, it is desirable that the conductor circuits sandwiching the interlayer resin insulating layer are connected by via holes.
By connecting the conductor circuits with via holes, the conductor circuits can be wired with high density, and the degree of freedom in designing the conductor circuits is improved, so that the formation area of the organic optical waveguide can be easily secured. Can do.
Further, the conductor circuit is desirably formed by an additive method as described in a method for manufacturing a multilayer printed wiring board described later.
This is because the additive method is suitable for forming a conductor circuit of fine wiring whose interval is 50 μm or less.
Note that the additive method may be a full additive method or a semi-additive method.
The conductor circuit may be formed by a build-up method.
[0033]
Hereinafter, an example of an embodiment of a multilayer printed wiring board having the above-described configuration will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing one embodiment of the multilayer printed wiring board according to the first aspect of the present invention.
[0034]
As shown in FIG. 1, a multilayer printed wiring board 100 includes a conductor circuit 104 and an interlayer resin insulation layer 102 laminated on both surfaces of a substrate 101, and conductor circuits sandwiching the substrate 101 and an interlayer resin insulation layer 102. The conductor circuits sandwiching the two are electrically connected through the through hole 109 and the via hole 107, respectively.
A solder resist layer 114 having solder bumps 117 is formed on the outermost layer, and organic optical waveguides 118 and 119 having an optical path conversion mirror 120 are formed on a part of the solder resist layer 114.
Each of the organic optical waveguides 118 and 119 includes a core portion 118a and 119a and a cladding portion 118b and 119b. One of the organic optical waveguides 118 and 119 is a light receiving optical waveguide and the other is a light emitting device. For optical waveguides.
[0035]
In the multilayer printed wiring board 100 having such a configuration, an optical signal sent from the outside via an optical fiber (not shown) or the like is introduced into the organic optical waveguide 118 (core portion 118a) to change the optical path. The light is sent to a light receiving element (not shown) through the mirror 120.
An optical signal sent from a light emitting element (not shown) or the like is introduced into the organic optical waveguide 119 (core part 119a) via the optical path conversion mirror 120, and further, an optical fiber (not shown) or the like is transmitted. Thus, it is sent to the outside as an optical signal.
[0036]
Further, when connected to an IC chip mounting substrate or other external substrate (not shown) via the solder bumps 117, the multilayer printed wiring board 100 and the IC chip mounting substrate are electrically connected. In addition, when an optical element is mounted on the IC chip mounting board or the like, an optical signal and an electric signal can be transmitted between the multilayer printed wiring board 100 and the external board. .
Note that the multilayer printed wiring board of the first aspect of the present invention having such a configuration is formed whether or not an opening for mounting an IC chip mounting substrate or a surface mounting type electronic component is formed in the solder resist layer. By appropriately selecting whether or not BGA or PGA is provided, it can be used as a package substrate, a mother board, a daughter board, or the like.
[0037]
Next, a method for producing the multilayer printed wiring board of the first present invention will be described.
(1) Using an insulating substrate as a starting material, first, a conductor circuit is formed on the insulating substrate.
Examples of the insulating substrate include a glass epoxy substrate, a polyester substrate, a polyimide substrate, a bismaleimide-triazine (BT) resin substrate, a thermosetting polyphenylene ether substrate, a copper clad laminate, and an RCC substrate.
Further, a ceramic substrate such as an aluminum nitride substrate or a silicon substrate may be used.
The conductor circuit can be formed, for example, by forming a solid conductor layer on the surface of the insulating substrate by electroless plating or the like and then performing an etching process. Moreover, you may form by performing an etching process to a copper clad laminated board or a RCC board | substrate.
[0038]
In addition, in the case where connection between conductor circuits sandwiching the insulating substrate is performed through holes, for example, after forming a through hole in the insulating substrate using a drill or a laser, an electroless plating process or the like is performed. Through holes are formed by applying. In addition, the diameter of the said through-hole is 100-300 micrometers normally.
Further, when a through hole is formed, it is desirable to fill the through hole with a resin filler.
[0039]
(2) Next, the surface of the conductor circuit is roughened as necessary.
Examples of the roughening treatment include blackening (oxidation) -reduction treatment, etching treatment using an etchant containing a cupric complex and an organic acid salt, and treatment by Cu—Ni—P needle-like alloy plating. Etc.
Here, when the roughened surface is formed, the average roughness of the roughened surface is usually preferably 0.1 to 5 μm, the adhesion between the conductor circuit and the interlayer resin insulating layer, the electric signal transmission capability of the conductor circuit. 2-4 μm is more desirable in view of the influence on the above.
The roughening process may be performed before the resin filler is filled in the through hole, and a roughened surface may be formed on the wall surface of the through hole. This is because the adhesion between the through hole and the resin filler is improved.
[0040]
(3) Next, from a substrate on which a conductor circuit is formed, a thermosetting resin, a photosensitive resin, a resin in which a part of the thermosetting resin is acrylated, or a resin composite including these and a thermoplastic resin. An uncured resin layer is formed, or a resin layer made of a thermoplastic resin is formed.
The uncured resin layer can be formed by applying uncured resin with a roll coater, curtain coater, or the like, or thermocompression bonding an uncured (semi-cured) resin film.
Moreover, the resin layer which consists of said thermoplastic resin can be formed by thermocompression-bonding the resin molding shape | molded in the film form.
[0041]
Among these, a method of thermocompression bonding an uncured (semi-cured) resin film is desirable, and the resin film can be crimped using, for example, a vacuum laminator or the like.
In addition, the pressure bonding conditions are not particularly limited, and may be appropriately selected in consideration of the composition of the resin film. Usually, the pressure is 0.25 to 1.0 MPa, the temperature is 40 to 70 ° C., the degree of vacuum is 13 to 1300 Pa, It is desirable to carry out under conditions of a time of about 10 to 120 seconds.
[0042]
Examples of the thermosetting resin include epoxy resins, phenol resins, polyimide resins, polyester resins, bismaleimide resins, polyolefin resins, polyphenylene ether resins, polyphenylene resins, and fluorine resins.
Specific examples of the epoxy resin include, for example, novolak type epoxy resins such as phenol novolak type and cresol novolak type, dicyclopentadiene-modified alicyclic epoxy resins, and the like.
[0043]
As said photosensitive resin, an acrylic resin etc. are mentioned, for example.
Moreover, as resin which acrylated a part of said thermosetting resin, what made the acrylate reaction of the thermosetting group of the above-mentioned thermosetting resin, methacrylic acid, and acrylic acid etc. are mentioned, for example.
[0044]
Examples of the thermoplastic resin include phenoxy resin, polyether sulfone (PES), polysulfone (PSF), polyphenylene sulfone (PPS) polyphenylene sulfide (PPES), polyphenylene ether (PPE) polyetherimide (PI), and the like. It is done.
[0045]
The resin composite is not particularly limited as long as it includes a thermosetting resin or a photosensitive resin (including a resin obtained by acrylating a part of the thermosetting resin) and a thermoplastic resin. Specific examples of the combination of the curable resin and the thermoplastic resin include phenol resin / polyether sulfone, polyimide resin / polysulfone, epoxy resin / polyether sulfone, and epoxy resin / phenoxy resin. Specific examples of the combination of the photosensitive resin and the thermoplastic resin include an acrylic resin / phenoxy resin, and an epoxy resin / polyether sulfone in which a part of the epoxy group is acrylated.
[0046]
In addition, the blending ratio of the thermosetting resin or the photosensitive resin and the thermoplastic resin in the resin composite is preferably thermosetting resin or photosensitive resin / thermoplastic resin = 95/5 to 50/50. This is because a high toughness value can be ensured without impairing heat resistance.
[0047]
The resin layer may be composed of two or more different resin layers.
Specifically, for example, the lower layer is formed from a thermosetting resin or a resin composite of photosensitive resin / thermoplastic resin = 50/50, and the upper layer is a thermosetting resin or photosensitive resin / thermoplastic resin = 90/50. It is formed from 10 resin composites.
With such a configuration, it is possible to ensure excellent adhesion to an insulating substrate and the like, and to ensure ease of formation when forming a via hole opening or the like in a subsequent process.
[0048]
Moreover, you may form the said resin layer using the resin composition for roughening surface formation.
The roughened surface-forming resin composition is, for example, an acid, an alkali, in an uncured heat-resistant resin matrix that is hardly soluble in a roughened liquid consisting of at least one selected from acids, alkalis and oxidizing agents. And a substance soluble in a roughening liquid comprising at least one selected from oxidizing agents.
As used herein, the terms “slightly soluble” and “soluble” refer to those having a relatively high dissolution rate as “soluble” for convenience when immersed in the same roughening solution for the same time. The slow one is called “slightly soluble” for convenience.
[0049]
The heat-resistant resin matrix is preferably one that can maintain the shape of the roughened surface when the roughened surface is formed on the interlayer resin insulation layer using the roughening liquid, for example, a thermosetting resin. , Thermoplastic resins, and composites thereof. Further, by using a photosensitive resin, the via hole opening may be formed in the interlayer resin insulating layer by exposure and development processing.
[0050]
Examples of the thermosetting resin include an epoxy resin, a phenol resin, a polyimide resin, a polyolefin resin, and a fluororesin. Moreover, when sensitizing the said thermosetting resin, methacrylic acid, acrylic acid, etc. are used, and a thermosetting group is (meth) acrylated.
[0051]
Examples of the epoxy resin include cresol novolac type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, alkylphenol novolac type epoxy resin, biphenol F type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, Examples thereof include cyclopentadiene type epoxy resins, epoxidized products of condensates of phenols and aromatic aldehydes having a phenolic hydroxyl group, triglycidyl isocyanurate, and alicyclic epoxy resins. These may be used alone or in combination of two or more. Thereby, it will be excellent in heat resistance.
[0052]
Examples of the thermoplastic resin include phenoxy resin, polyether sulfone, polysulfone, polyphenylene sulfone, polyphenylene sulfide, polyphenyl ether, polyether imide, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
[0053]
Examples of the substance that is soluble in the roughening liquid consisting of at least one selected from acids, alkalis, and oxidizing agents include inorganic particles, resin particles, metal particles, rubber particles, liquid phase resins, liquid phase rubbers, and the like. Among these, inorganic particles, resin particles, and metal particles are preferable. Moreover, these may be used independently and may be used together 2 or more types.
[0054]
Examples of the inorganic particles include aluminum compounds such as alumina and aluminum hydroxide, calcium compounds such as calcium carbonate and calcium hydroxide, potassium compounds such as potassium carbonate, magnesium compounds such as magnesia, dolomite, basic magnesium carbonate, and talc. And silicon compounds such as silica and zeolite, and titanium compounds such as titania. These may be used alone or in combination of two or more.
The alumina particles can be dissolved and removed with hydrofluoric acid, and calcium carbonate can be dissolved and removed with hydrochloric acid. Sodium-containing silica and dolomite can be dissolved and removed with an alkaline aqueous solution.
[0055]
Examples of the resin particles include those made of a thermosetting resin, a thermoplastic resin, and the like. When the resin particles are immersed in a roughening solution made of at least one selected from an acid, an alkali, and an oxidizing agent, the heat resistance It is not particularly limited as long as it has a faster dissolution rate than the resin matrix. Specifically, for example, amino resins (melamine resins, urea resins, guanamine resins, etc.), epoxy resins, phenol resins, phenoxy resins, polyimide resins, Examples include those made of polyphenylene resin, polyolefin resin, fluororesin, bismaleimide-triazine resin and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
The resin particles must be previously cured. If not cured, the resin particles are dissolved in a solvent that dissolves the resin matrix, so they are uniformly mixed, and only the resin particles cannot be selectively dissolved and removed with an acid or an oxidizing agent. is there.
[0056]
As said metal particle, what consists of gold, silver, copper, tin, zinc, stainless steel, aluminum, nickel, iron, lead etc. is mentioned, for example. These may be used alone or in combination of two or more.
In addition, the metal particles may be coated with a resin or the like in order to ensure insulation.
[0057]
When two or more kinds of the above-mentioned soluble substances are used in combination, the combination of the two kinds of soluble substances to be mixed is preferably a combination of resin particles and inorganic particles. Both of them have low conductivity, so that the insulation of the interlayer resin insulation layer can be secured, and the thermal expansion can be easily adjusted between the poorly soluble resin and the interlayer resin comprising the roughened surface forming resin composition This is because no crack occurs in the insulating layer, and no peeling occurs between the interlayer resin insulating layer and the conductor circuit.
[0058]
Examples of the acid used as the roughening solution include phosphoric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, and organic acids such as formic acid and acetic acid. Among these, it is desirable to use an organic acid. This is because when the roughening treatment is performed, the metal conductor layer exposed from the via hole is hardly corroded.
Examples of the alkali include sodium hydroxide and potassium hydroxide.
As the oxidizing agent, for example, an aqueous solution of chromic acid, chromium sulfuric acid, alkaline permanganate (such as potassium permanganate), or the like is preferably used.
[0059]
The average particle size of the soluble substance is desirably 10 μm or less.
Further, a relatively large coarse particle having an average particle diameter of 2 μm or less and a fine particle having a relatively small average particle diameter may be used in combination. That is, a soluble substance having an average particle diameter of 0.1 to 0.8 μm and a soluble substance having an average particle diameter of 0.8 to 2.0 μm are combined.
[0060]
Thus, by combining average particles, relatively large coarse particles, and fine particles having a relatively small average particle diameter, the dissolution residue of the electroless plating film is eliminated, and the amount of palladium catalyst under the plating resist is reduced. Furthermore, a shallow and complicated roughened surface can be formed.
Furthermore, by forming a complicated roughened surface, a practical peel strength can be maintained even if the roughened surface has small irregularities.
[0061]
(4) Next, when forming an interlayer resin insulation layer using a thermosetting resin or a resin composite as the material, the uncured resin insulation layer is cured and a via hole opening is formed. And an interlayer resin insulation layer. In this step, a through hole may be formed as necessary.
The via hole opening is preferably formed by laser processing. Further, when a photosensitive resin is used as the material for the interlayer resin insulation layer, it may be formed by exposure and development processing.
[0062]
When an interlayer resin insulating layer using a thermoplastic resin as the material is formed, a via hole opening is formed in the resin layer made of the thermoplastic resin to form an interlayer resin insulating layer. In this case, the via hole opening can be formed by performing laser treatment.
Further, when forming a through hole in this step, the through hole may be formed by drilling or laser processing.
[0063]
Examples of the laser used for the laser treatment include a carbon dioxide laser, an ultraviolet laser, and an excimer laser. Among these, an excimer laser and a short pulse carbon dioxide laser are desirable.
[0064]
Among excimer lasers, it is desirable to use a hologram type excimer laser. The hologram method is a method of irradiating a target object with laser light through a hologram, a condensing lens, a laser mask, a transfer lens, and the like. Can be formed efficiently.
[0065]
When a carbon dioxide laser is used, the pulse interval is 10-Four-10-8It is desirable to be seconds. Moreover, it is desirable that the time for irradiating the laser for forming the opening is 10 to 500 μsec.
In addition, by irradiating laser light through an optical system lens and a mask, a large number of openings for via holes can be formed at one time. This is because laser light having the same intensity and the same irradiation intensity can be irradiated to a plurality of portions through the optical system lens and the mask.
After forming the via hole opening in this manner, desmear treatment may be performed as necessary.
[0066]
(5) Next, a thin film conductor layer is formed on the surface of the interlayer resin insulating layer including the inner wall of the via hole opening.
The thin film conductor layer can be formed, for example, by a method such as electroless plating or sputtering.
[0067]
Examples of the material for the thin film conductor layer include copper, nickel, tin, zinc, cobalt, thallium, lead, and the like.
Among these, those made of copper, copper and nickel are desirable from the viewpoint of excellent electrical characteristics, economical efficiency, and the like.
The thickness of the thin film conductor layer is preferably 0.3 to 2.0 [mu] m, more preferably 0.6 to 1.2 [mu] m when the thin film conductor layer is formed by electroless plating. Moreover, when forming by sputtering, 0.1-1.0 micrometer is desirable.
In addition, when forming a thin film conductor layer by electroless plating, the catalyst is previously provided to the surface of the interlayer resin insulation layer. Examples of the catalyst include palladium chloride.
[0068]
In addition, a roughened surface may be formed on the surface of the interlayer resin insulation layer before forming the thin film conductor layer. By forming the roughened surface, the adhesion between the interlayer resin insulation layer and the thin film conductor layer can be improved.
[0069]
Further, when the through hole is formed in the step (4), when the thin film conductor layer is formed on the interlayer resin insulation layer, the through hole is formed by forming the thin film conductor layer on the wall surface of the through hole. Also good.
[0070]
(6) Next, a plating resist is formed on the substrate on which the thin film conductor layer is formed.
The plating resist can be formed, for example, by sticking a photosensitive dry film, placing a photomask made of a glass substrate or the like on which a plating resist pattern is drawn, and performing exposure and development processing.
[0071]
(7) Thereafter, electrolytic plating is performed using the thin film conductor layer as a plating lead, and an electrolytic plating layer is formed in the plating resist non-forming portion. As the electrolytic plating, copper plating is desirable.
Moreover, as for the thickness of the said electroplating layer, 5-20 micrometers is desirable.
Then, a conductor circuit (including a via hole) can be formed by removing the plating resist, the electroless plating film and the thin film conductor layer under the plating resist.
The plating resist may be removed using, for example, an alkaline aqueous solution, and the thin film conductor layer may be removed using a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide, sodium persulfate, ammonium persulfate, ferric chloride, chloride. What is necessary is just to perform using etching liquid, such as cupric.
Moreover, after forming the said conductor circuit, you may remove the catalyst on an interlayer resin insulation layer using an acid or an oxidizing agent as needed. This is because deterioration of electrical characteristics can be prevented.
A conductor circuit can be formed through such steps (5) to (7).
[0072]
In addition, although the method of said (5)-(7) is a semi-additive method, it may replace with this method and may form a conductor circuit by a full additive method.
Specifically, after an electrolytic plating layer is formed on the entire surface of the thin film conductor layer formed by the same method as in (5) above, an etching resist is formed on a portion of the electrolytic plating layer using a dry film. Then, the electroplating layer and the thin film conductor layer under the etching resist non-forming portion may be removed by etching, and the etching resist may be removed to form an independent conductor circuit.
[0073]
Such an additive method has higher etching accuracy than other conductor circuit manufacturing methods such as the subtractive method, so that a finer conductor circuit can be formed and the flexibility of conductor circuit design is improved. In addition, a region where the organic optical waveguide is formed can be easily secured on the interlayer resin insulating layer.
Further, the conductor circuit may be formed by a build-up method.
[0074]
Further, when a through hole is formed in the steps (4) and (5), a resin filler may be filled in the through hole.
Moreover, when the resin filler is filled in the through hole, a lid plating layer that covers the surface portion of the resin filler layer may be formed by performing electroless plating, if necessary.
[0075]
(8) Next, when a lid plating layer is formed, if necessary, the surface of the lid plating layer is subjected to a roughening treatment, and further, if necessary, steps (3) to (7) By repeating the above, an interlayer resin insulating layer and a conductor circuit are laminated on both surfaces to form a multilayer wiring board. In this step, a through hole may be formed or may not be formed.
[0076]
(9) Next, an organic optical waveguide is formed in a part on the outermost interlayer resin insulation layer.
The formation of the organic optical waveguide is, for example, in advance on a base material or a release film, a selective polymerization method, a method using reactive ion etching and photolithography, a direct exposure method, a method using injection molding, Using a photo bleaching method, a method combining these, or the like, a film for forming an organic optical waveguide that has been formed into a film is pasted on the interlayer resin insulation layer, or the above method is applied to the interlayer resin insulation layer. It can be carried out by forming directly by using.
[0077]
Specifically, for example, first, a liquid polymer to be an undercladding part is formed on a release film or the like by spin coating or the like, and this is heated and cured, and then a core layer is formed on the undercladding part. A polymer to be formed is applied and film-formed, and this is heat-cured. Next, a resist is applied to the surface of the core layer, a resist pattern is formed by photolithography, and patterned into the shape of the core by RIE (reactive ion etching) or the like. Furthermore, a film-like organic optical waveguide can be formed by coating and forming a polymer to be an overcladding portion on the undercladding portion (including the core portion), and heating and curing the polymer.
[0078]
Further, it is desirable to form an optical path conversion mirror in the organic optical waveguide.
The optical path conversion mirror may be formed before the organic optical waveguide is mounted on the interlayer resin insulating layer or may be formed after the organic optical waveguide is mounted on the interlayer resin insulating layer. It is desirable to form an optical path conversion mirror in advance, except in the case where is directly formed on the interlayer resin insulation layer. The work can be easily performed, and there is no risk of scratching or damaging other members constituting the multilayer printed wiring board during the work, such as conductor circuits and interlayer resin insulation layers. It is.
[0079]
The method for forming the optical path conversion mirror is not particularly limited, and a conventionally known formation method can be used. Specifically, for example, machining with a diamond saw or blade with a V-shaped 90 ° tip, machining by reactive ion etching, laser ablation, or the like can be used.
[0080]
(10) Next, a solder resist layer is formed in the organic optical waveguide non-formation part.
The solder resist layer can be formed using, for example, a solder resist composition made of polyphenylene ether resin, polyolefin resin, fluororesin, thermoplastic elastomer, epoxy resin, polyimide resin, or the like.
[0081]
Examples of solder resist compositions other than those described above include, for example, (meth) acrylates of novolak epoxy resins, imidazole curing agents, bifunctional (meth) acrylic acid ester monomers, and (meth) acrylic acid having a molecular weight of about 500 to 5,000. Examples include paste polymers containing ester polymers, thermosetting resins composed of bisphenol-type epoxy resins, photosensitive monomers such as polyvalent acrylic monomers, glycol ether solvents, and the viscosity at 25 ° C. It is desirable that the pressure is adjusted to 1 to 10 Pa · s.
The thickness of the solder resist layer is preferably the same as the thickness of the organic optical waveguide. It is because the surface of a multilayer printed wiring board can be made flat by making both thickness the same. Furthermore, in some cases, since the solder resist layer plays a role as a clad part, it is desirable that the thicknesses of the both are the same in that the loss during optical transmission in the core part can be reduced.
[0082]
(11) Next, if necessary, openings for mounting an IC chip mounting substrate and various surface mount electronic components are formed in the solder resist layer.
The opening for mounting the IC chip mounting substrate or the like can be formed by a method similar to the method for forming the via hole opening, that is, exposure development processing or laser processing.
Such an opening may be formed only in the solder resist layer on one side, or may be formed in each of the solder resist layers on both sides.
In addition, when forming the solder resist layer, a solder film having an opening for mounting an IC chip mounting substrate or the like is prepared by preparing a resin film having an opening at a desired position in advance and pasting the resin film. A resist layer may be formed.
[0083]
The opening diameter of the opening for mounting the IC chip mounting substrate is preferably 500 to 1000 μm. Moreover, the shape is not specifically limited, For example, cylindrical shape, elliptical column shape, square column shape, polygonal column shape etc. are mentioned.
[0084]
(12) Next, the conductive circuit portion exposed by forming an opening for mounting an IC chip mounting substrate or the like is covered with a corrosion-resistant metal such as nickel, palladium, gold, silver, or platinum as necessary. And a surface mounting pad. In these, it is desirable to form a coating layer with metals, such as nickel-gold, nickel-silver, nickel-palladium, nickel-palladium-gold.
The coating layer can be formed by, for example, plating, vapor deposition, electrodeposition, or the like. Among these, it is desirable to form by plating from the viewpoint that the uniformity of the coating layer is excellent.
[0085]
(13) Next, if necessary, a solder paste (for example, Sn / Ag = 96.5) is applied to the surface mounting pad through a mask in which an opening is formed in a portion corresponding to the surface mounting pad. /3.5 etc.) and then reflow to form solder bumps. Also, in the solder resist layer on the side opposite to the surface on which the organic optical waveguide is formed, pins are disposed on the external substrate connection surface using a conductive adhesive or the like as necessary, or solder balls are formed. By doing so, a PGA (Pin Grid Array) or BGA (Ball Grid Array) may be used. The pin is not particularly limited, but a T-type pin is desirable. Examples of the material include kovar and 42 alloy.
[0086]
Further, here, after filling the solder paste and before reflowing, an IC chip mounting substrate or other surface mount type electronic component may be mounted, and then soldering may be performed by reflowing. In this case, the order of mounting (soldering) the IC chip mounting substrate and the surface mounting type electronic component is not particularly limited, but it is desirable to mount a device having a large number of connection terminals later.
[0087]
In this step, the bumps formed on the IC chip mounting substrate and the surface mount electronic component are connected to the surface mounting pads without forming solder bumps, PGA, or BGA. As a result, an IC chip mounting substrate or a surface mounting type electronic component can be mounted on the multilayer printed wiring board.
By passing through such a process, the multilayer printed wiring board of 1st this invention can be manufactured.
[0088]
Next, the multilayer printed wiring board of the second present invention will be described.
The multilayer printed wiring board of the second aspect of the present invention is a multilayer printed wiring board in which a conductor circuit and an interlayer resin insulating layer are laminated on both sides of a substrate,
An organic optical waveguide is formed on the entire outermost interlayer resin insulation layer on one side.
[0089]
In the multilayer printed wiring board according to the second aspect of the present invention, since the conductor circuit and the organic optical waveguide are formed, both the optical signal and the electric signal can be transmitted. In addition, since the organic optical waveguide is formed, it is possible to contribute to miniaturization of the terminal device for optical communication.
[0090]
In the multilayer printed wiring board, the organic optical waveguide is formed on the entire outermost interlayer resin insulation layer on one side.
Therefore, optical signals can be transmitted through the organic optical waveguide.
In addition, the organic optical waveguide has excellent adhesion to the interlayer resin insulation layer and can be easily processed.
[0091]
The organic optical waveguide is, for example, an organic optical waveguide composed of a core part and a clad part. The core part is formed in the optical signal transmission path in the multilayer printed wiring board, and the clad part is provided in the other part. Is formed. When an organic optical waveguide having such a configuration is formed, an optical signal is confined and transmitted in the core, so that the optical signal is transmitted through a desired path by forming the core at a desired position. Can do. In addition to this, the conductor circuit and the interlayer resin insulating layer can be protected by the clad portion.
[0092]
The material of the organic optical waveguide is not particularly limited as long as it has low absorption in the communication wavelength band, and specifically, the same material as that used in the multilayer printed wiring board of the first invention is used. Can be mentioned.
In the multilayer printed wiring board according to the second aspect of the present invention, the organic optical waveguide may contain particles such as resin particles, inorganic particles, and metal particles.
[0093]
In the multilayer printed wiring board, it is desirable that a light receiving optical waveguide and a light emitting optical waveguide are formed as organic optical waveguides. In this case, the light receiving optical waveguide and the light emitting optical waveguide are the same. It is desirable to be made of the following materials. This is because the thermal expansion coefficient and the like are easily matched and easy to form.
[0094]
Further, it is desirable that an optical path conversion mirror is formed in the organic optical waveguide. This is because the optical path can be changed to a desired angle by forming the optical path conversion mirror.
[0095]
Further, the organic optical waveguide preferably has an opening for mounting an IC chip mounting substrate and an opening for mounting a surface mount electronic component, and in particular, an IC chip mounting substrate. It is desirable that an opening of a BGA pad for mounting the is formed.
When the above-described opening is formed in the organic optical waveguide, an IC chip mounting substrate or a surface-mount type electronic component can be mounted on the surface of the multilayer printed wiring board. An IC chip mounting substrate such as a BGA on which a light emitting element and a light receiving element are mounted together with the IC chip can be mounted on the side of the printed wiring board on which the optical waveguide is formed.
[0096]
Also, a solder resist layer may be formed on the outermost layer of the substrate on which the optical waveguide is not formed, and an opening for mounting a surface mount electronic component or the like may be formed in this opening. Good. When such an opening is formed, a surface mount electronic component can be mounted after forming a surface mount layer pad in the opening as necessary. In addition, a PGA (Pin Grid Array) or a BGA (Ball Grid Array) can be disposed in the opening, whereby the multilayer printed wiring board and the external substrate can be electrically connected.
[0097]
In the multilayer printed wiring board of the second aspect of the present invention, an external substrate (IC chip mounting substrate or the like) in which an optical element such as a light emitting element or a light receiving element is mounted on the side on which the organic optical waveguide is formed. Are connected via solder bumps, the multilayer printed wiring board and the external substrate can be reliably arranged at predetermined positions by the self-alignment action of the solder.
Therefore, if the mounting position of the organic optical waveguide (core part) in the multilayer printed wiring board of the present invention and the mounting position of the optical element on the external substrate are accurate, accurate optical signal transmission between them is possible. It can be carried out.
[0098]
The self-alignment action means an action that the solder tends to exist in a more stable shape near the center of the opening due to the fluidity of the solder during the reflow process, and this action is repelled by the organic optical waveguide. It is considered that when the solder adheres to the metal, the surface tension that tends to be spherical acts strongly.
When using this self-alignment action, when connecting the multilayer printed wiring board and the external substrate via the solder bumps, even if a positional deviation occurs between both before reflow, The external substrate moves during reflow, and the external substrate can be attached to an accurate position on the multilayer printed wiring board.
[0099]
Moreover, it is desirable that the opening for mounting the IC chip mounting substrate or the like is formed in the cladding portion of the organic optical waveguide. This is because the transmission of the optical signal is not hindered.
[0100]
Also, in the multilayer printed wiring board of the second invention, the conductor circuits sandwiching the interlayer resin insulation layer are connected by via holes for the same reason as the multilayer printed wiring board of the first invention. Preferably, the conductor circuit is formed by an additive method.
In the multilayer printed wiring board according to the second aspect of the present invention, the conductor circuit may be formed by a build-up method.
[0101]
In the multilayer printed wiring board of the second aspect of the present invention, it is desirable that a solder resist layer is formed on the outermost interlayer resin insulating layer on the side opposite to the side on which the organic optical waveguide is formed. This is because the conductor circuit and the interlayer resin insulating layer can be protected by forming the solder resist layer.
[0102]
Moreover, when the said soldering resist layer is formed, it is desirable for this soldering resist layer to have the opening for mounting surface mount type electronic components etc. formed.
When the opening is formed in the solder resist layer, various surface mount type electronic components and the like can be mounted on the solder resist layer side. In addition, a PGA (Pin Grid Array) or a BGA (Ball Grid Array) can be disposed in the opening, and the multilayer printed wiring board can be electrically connected to an external substrate or the like. .
[0103]
In addition, even when an external board is connected to the solder resist layer-formed side through solder bumps, the multilayer printed wiring board and the external board are reliably connected to each other by the self-alignment action of the solder. Can be placed in position.
[0104]
Hereinafter, an example of an embodiment of a multilayer printed wiring board having the above-described configuration will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of the multilayer printed wiring board according to the second aspect of the present invention.
[0105]
As shown in FIG. 2, the multilayer printed wiring board 200 includes a conductor circuit 204 and an interlayer resin insulation layer 202 laminated on both surfaces of a substrate 201, and conductor circuits sandwiching the substrate 201 and an interlayer resin insulation layer 202. The conductor circuits sandwiching the pin are electrically connected to each other through a through hole 209 and a via hole 207, respectively.
Further, the outermost layer on one side is provided with solder bumps 217, and an organic optical waveguide 218 composed of core portions 218a, 218a ′ and clad portions 218b, 218b ′ is formed. The optical path conversion mirror 220 is provided in the portion (end portions of the core portions 218a and 218a ′).
In the organic optical waveguide 218, the core portion 218a and the surrounding clad portion 218b serve as a light receiving optical waveguide, and the core portion 218a ′ and the surrounding clad portion 218b ′ serve as a light emitting optical waveguide. To play a role. Of course, the roles of both may be reversed.
A solder resist layer 214 having solder bumps 217 is formed on the outermost layer opposite to the side on which the organic optical waveguide 218 is formed.
[0106]
In the multilayer printed wiring board 200 having such a configuration, an optical signal sent from the outside via an optical fiber (not shown) or the like is introduced into the organic optical waveguide 218 (core portion 218a) to change the optical path. The light is sent to a light receiving element (not shown) or the like via the mirror 220.
An optical signal sent from a light emitting element (not shown) or the like is introduced into the organic optical waveguide 218 (core portion 218a ′) via the optical path conversion mirror 220, and further, an optical fiber (not shown) or the like. It will be sent to the outside as an optical signal via.
[0107]
Further, when an external substrate (not shown) such as an IC chip mounting substrate is connected via the solder bump 217, the multilayer printed wiring board 200 and the external substrate can be electrically connected. When an optical element is mounted on the external board, an optical signal and an electric signal can be transmitted between the multilayer printed wiring board 200 and the external board.
The multilayer printed wiring board according to the second aspect of the present invention having such a configuration can also be used as a package substrate, a mother board, a daughter board, etc., like the multilayer printed wiring board according to the first aspect of the present invention.
[0108]
Next, a method for producing the multilayer printed wiring board of the second invention will be described.
The method for producing the second invention is compared with the method for producing the multilayer printed wiring board of the first invention, and a method for forming an organic optical waveguide and a solder resist layer on at least one surface. The difference is not formed.
Therefore, hereinafter, in the description of the method for producing a multilayer printed wiring board according to the second aspect of the present invention, the step of forming the organic optical waveguide will be described in detail, and the other steps will be described briefly.
[0109]
In the production of the multilayer printed wiring board of the second aspect of the present invention, first, in the same manner as (1) to (8) in the production process of the multilayer printed wiring board of the first aspect of the present invention, conductor circuits A multilayer wiring board laminated with an interlayer resin insulation layer is manufactured.
[0110]
(2) Next, an organic optical waveguide is formed all over the outermost interlayer resin insulation layer on one side. The organic optical waveguide is formed by, for example, a selective polymerization method, a method using reactive ion etching and photolithography, a direct exposure method, a method using injection molding, a photo bleaching method, or a combination of these. Can do.
Specifically, for example, an organic optical waveguide can be formed by using a method including a step of attaching an organic optical waveguide film such as the following steps (a) to (c).
[0111]
(A) First, a liquid polymer to be an underclad part is applied and formed on a base material, a release film, etc. by spin coating, and this is heat-cured, and then becomes a core layer on the underclad part. A polymer is applied to form a film, and this is heated and cured. Next, a resist is applied to the surface of the core layer, a resist pattern is formed by photolithography, and patterned into the shape of the core by RIE (reactive ion etching).
[0112]
(B) Next, a film composed of an underclad portion and a core portion is attached to a predetermined position of the outermost interlayer resin insulation layer.
In addition, it is desirable to form an optical path conversion mirror on the film composed of the under clad part and the core part.
The optical path conversion mirror may be formed before the film is attached on the interlayer resin insulation layer or may be formed after the film is attached on the interlayer resin insulation layer. Except for the case where it is directly formed on the insulating layer, it is desirable to form an optical path conversion mirror in advance. The work can be easily performed, and there is no risk of scratching or damaging other members constituting the multilayer printed wiring board during the work, such as conductor circuits and interlayer resin insulation layers. It is.
As a method for forming the optical path conversion mirror, a method similar to the method used when manufacturing the multilayer printed wiring board of the first invention can be used.
[0113]
(C) Next, an organic optical waveguide is formed by coating a film to be an over clad portion on the entire surface of the interlayer resin insulation layer to which a film comprising an under clad portion and a core portion is attached, and heating and curing the polymer. Let it be a waveguide.
Alternatively, the formation of the over clad portion may be performed on a release film or the like, and then the film-like optical waveguide may be pasted on the interlayer resin insulating layer.
[0114]
Further, instead of the above-described method of pasting a previously formed film, a method similar to the method described above is used at a predetermined position on the interlayer resin insulating layer, and the under cladding portion and the core portion are Then, an over clad portion may be formed to form an organic optical waveguide.
[0115]
In this step, if necessary, a solder resist layer is formed on the outermost interlayer resin insulation layer opposite to the side on which the organic optical waveguide is formed.
In addition, formation of a soldering resist layer can be performed like (10) of the manufacturing process of the multilayer printed wiring board of 1st this invention.
[0116]
(3) Next, if necessary, an opening for mounting an IC chip mounting substrate or a surface mounting type electronic component is formed in the organic optical waveguide.
The opening for mounting the IC chip mounting substrate or the like can be formed by using, for example, laser processing. As a laser used in this laser processing, a laser used when forming a via hole opening is used. The same laser etc. are mentioned.
Further, the opening diameter of the opening for mounting the IC chip mounting substrate or the like is preferably 500 to 1000 μm. Moreover, the shape is not specifically limited, For example, cylindrical shape, elliptical column shape, square column shape, polygonal column shape etc. are mentioned.
In addition, when forming the over clad portion, a film having an opening at a desired position is prepared in advance, and an organic optical waveguide having an opening for mounting an IC chip mounting substrate or the like by pasting this film May be formed.
[0117]
Further, when the solder resist layer is formed in the step (2), a surface-mount type electronic component or the like is mounted in the same manner as in the manufacturing step (11) of the multilayer printed wiring board of the first invention. An opening may be formed.
[0118]
(4) Next, if necessary, in the same manner as in the manufacturing process of the multilayer printed wiring board of the first invention (12) and (13), the formation of surface mounting pads, the formation of solder bumps, Arrangement of PGA and BGA is performed. Similarly to the case of manufacturing the multilayer printed wiring board according to the first aspect of the present invention, after the solder paste is filled, an IC chip mounting board or the like may be mounted and soldered.
In this step, the bumps formed on the IC chip mounting substrate and the surface mount electronic component are connected to the surface mounting pads without forming solder bumps, PGA, or BGA. As a result, an IC chip mounting substrate or a surface mounting type electronic component can be mounted on the multilayer printed wiring board.
By passing through such a process, the multilayer printed wiring board of 2nd this invention can be manufactured.
[0119]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
(Example 1)
A. Preparation of resin film for interlayer resin insulation layer
30 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent 469, Epicoat 1001 manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.), 40 parts by weight of cresol novolac type epoxy resin (epoxy equivalent 215, Epiklon N-673 manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), triazine 30 parts by weight of a structure-containing phenol novolac resin (phenolic hydroxyl group equivalent 120, Phenolite KA-7052 manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) was dissolved in 20 parts by weight of ethyl diglycol acetate and 20 parts by weight of solvent naphtha with stirring. Thereto, terminal epoxidized polybutadiene rubber (Nagase Kasei Kogyo Denarex R-45EPT) 15 parts by weight, 2-phenyl-4,5-bis (hydroxymethyl) imidazole pulverized product 1.5 parts by weight, finely pulverized silica 2 parts by weight , Silicon Added to prepare an epoxy resin composition agent 0.5 parts by weight.
The obtained epoxy resin composition was applied on a PET film having a thickness of 38 μm using a roll coater so that the thickness after drying was 50 μm, and then dried at 80 to 120 ° C. for 10 minutes, whereby an interlayer resin was obtained. A resin film for an insulating layer was produced.
[0120]
B. Preparation of resin composition for filling through-hole
100 parts by weight of bisphenol F type epoxy monomer (manufactured by Yuka Shell Co., Ltd., molecular weight: 310, YL983U), SiO having an average particle diameter of 1.6 μm and a maximum particle diameter of 15 μm or less coated with a silane coupling agent on the surface2 170 parts by weight of spherical particles (manufactured by Adtech, CRS 1101-CE) and 1.5 parts by weight of a leveling agent (Perenol S4, manufactured by San Nopco) are placed in a container and mixed by stirring. A 49 Pa · s resin filler was prepared. As the curing agent, 6.5 parts by weight of an imidazole curing agent (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., 2E4MZ-CN) was used.
[0121]
C. Manufacture of multilayer printed wiring boards
(1) A copper-clad laminate in which 18 μm copper foil 8 is laminated on both surfaces of an insulating substrate 1 made of glass epoxy resin or BT (bismaleimide triazine) resin having a thickness of 0.8 mm was used as a starting material (see FIG. 3 (a)). First, the copper-clad laminate was drilled, subjected to electroless plating, and etched into a pattern to form conductor circuits 4 and through holes 9 on both sides of the substrate 1.
[0122]
(2) The substrate on which the through-hole 9 and the conductor circuit 4 are formed is washed with water, acid degreased, soft-etched, and then sprayed on both sides of the substrate by spraying and then sent by a transport roll. A roughened surface (not shown) was formed on the surface of the conductor circuit 4 including the through hole 9 (see FIG. 3B). As an etching solution, an etching solution (MEC Etch Bond, manufactured by MEC) comprising 10 parts by weight of imidazole copper (II) complex, 7 parts by weight of glycolic acid, and 5 parts by weight of potassium chloride was used.
[0123]
(3) After preparing the resin filler described in B above, within 24 hours after preparation by the following method, the conductor circuit non-formed part on the one side of the through hole 9 and the substrate 1 and the outer edge part of the conductor circuit 4 A layer of the resin filler 10 'was formed.
That is, first, a resin filler was pushed into a through hole using a squeegee, and then dried under conditions of 100 ° C. and 20 minutes. Next, a mask having an opening corresponding to the conductor circuit non-formed part is placed on the substrate, and the conductor circuit non-formed part which is a recess is filled with a resin filler using a squeegee, A layer of the resin filler 10 'was formed by drying for 20 minutes. Subsequently, a layer of the resin filler 10 ′ was formed in the same manner on the other portion of the conductor circuit non-formed portion and the outer edge portion of the conductor circuit (see FIG. 3C).
[0124]
(4) One side of the substrate after the processing of (3) above is applied to the surface of the conductor circuit 4 and the land surface of the through hole 9 by belt sander polishing using # 600 belt polishing paper (manufactured by Sankyo Rikagaku). Polishing was performed so that the resin filler 10 'did not remain, and then buffing was performed to remove scratches due to the belt sander polishing. Such a series of polishing was similarly performed on the other surface of the substrate.
Subsequently, the heat processing of 100 degreeC for 1 hour, 120 degreeC for 3 hours, 150 degreeC for 1 hour, and 180 degreeC for 7 hours was performed, and the resin filler layer 10 was formed.
[0125]
In this way, the surface layer portion of the resin filler 10 and the surface of the conductor circuit 4 formed in the through hole 9 and the conductor circuit non-forming portion are flattened, and the resin filler 10 and the side surface of the conductor circuit 4 are roughened. Thus, an insulating substrate was obtained in which the inner wall surface of the through hole 9 and the resin filler 10 were firmly adhered through the roughened surface (see FIG. 3D). By this step, the surface of the resin filler layer 10 and the surface of the conductor circuit 4 are flush with each other.
[0126]
(5) After washing the substrate with water and acid degreasing, soft etching is performed, and then an etching solution is sprayed on both surfaces of the substrate to spray the surface of the conductor circuit 4, the land surface of the through hole 9, and the inner wall. Thus, a roughened surface was formed on the entire surface of the conductor circuit 4. As an etching solution, an etching solution containing 10 parts by weight of imidazole copper (II) complex, 7 parts by weight of glycolic acid, and 5 parts by weight of potassium chloride (MEC Etch Bond, manufactured by MEC) was used.
[0127]
(6) Next, a resin film for an interlayer resin insulation layer that is slightly larger than the substrate prepared in A is placed on the substrate and temporarily bonded under the conditions of a pressure of 0.4 MPa, a temperature of 80 ° C., and a bonding time of 10 seconds. After being cut, the interlayer resin insulation layer 2 was further formed by pasting using a vacuum laminator apparatus by the following method (see FIG. 3E).
That is, a resin film for an interlayer resin insulation layer was subjected to main pressure bonding on a substrate under conditions of a degree of vacuum of 65 Pa, a pressure of 0.4 MPa, a temperature of 80 ° C., and a time of 60 seconds, and then thermally cured at 170 ° C. for 30 minutes.
[0128]
(7) Next, CO 2 having a wavelength of 10.4 μm is passed through a mask in which a through hole having a thickness of 1.2 mm is formed on the interlayer resin insulation layer 2.2 With a gas laser, a via hole opening with a diameter of 80 μm in the interlayer resin insulation layer 2 under the conditions of a beam diameter of 4.0 mm, a top hat mode, a pulse width of 8.0 μsec, a mask through hole diameter of 1.0 mm, and one shot. 6 was formed (see FIG. 4A).
[0129]
(8) Next, plasma treatment was performed using SV-4540 manufactured by Nippon Vacuum Engineering Co., Ltd., and the surface of the interlayer resin insulation layer 2 was roughened. Here, argon gas was used as the inert gas, and plasma treatment was performed for 2 minutes under the conditions of power 200 W, gas pressure 0.6 Pa, and temperature 70 ° C.
Next, using the same apparatus, after replacing the argon gas inside, using SV-4540, sputtering using Ni as a target was performed under conditions of atmospheric pressure 0.6 Pa, temperature 80 ° C., power 200 W, and time 5 minutes. A metal layer made of Ni was formed on the surface of the interlayer resin insulation layer 2. The thickness of the Ni layer is 0.1 μm.
[0130]
(9) Next, the substrate on which the Ni layer was formed was immersed in an electroless copper plating aqueous solution having the following composition to form an electroless copper plating film having a thickness of 0.6 to 3.0 μm on the Ni layer. (See FIG. 4 (b)). In FIG. 4B, the thin film conductor layer 12 is a layer composed of an Ni layer and an electroless copper plating film.
[Electroless plating aqueous solution]
NiSOFour                   0.003 mol / l
Tartaric acid 0.200 mol / l
Copper sulfate 0.030 mol / l
HCHO 0.050 mol / l
NaOH 0.100 mol / l
α, α'-bipyridyl 100 mg / l
Polyethylene glycol (PEG) 0.10 g / l
[Electroless plating conditions]
40 minutes at a liquid temperature of 30 ° C
[0131]
(10) Next, a commercially available photosensitive dry film is pasted on the substrate on which the electroless copper plating film 12 is formed, and a mask is placed thereon, and 100 mJ / cm.2 The plating resist 3 having a thickness of 20 μm was provided by developing with a 0.8% sodium carbonate aqueous solution (see FIG. 4C).
[0132]
(11) Next, the substrate is washed with 50 ° C. water and degreased, washed with 25 ° C. water and further washed with sulfuric acid, and then subjected to electrolytic plating under the following conditions to form a plating resist 3 non-formed portion. Then, an electrolytic copper plating film 13 having a thickness of 20 μm was formed (see FIG. 4D).
[Electrolytic plating solution]
Sulfuric acid 2.24 mol / l
Copper sulfate 0.26 mol / l
Additive 19.5 ml / l
(Manufactured by Atotech Japan, Kaparaside GL)
[Electrolytic plating conditions]
Current density 1 A / dm2
65 minutes
Temperature 22 ± 2 ° C
[0133]
(12) Further, after removing the plating resist 3 with 5% NaOH, the electroless plating film under the plating resist 3 is dissolved and removed by etching with a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide. A conductor circuit 5 (including the via hole 7) having a thickness of 18 μm composed of the plating film 12 and the electrolytic copper plating film 13 was formed (see FIG. 5A).
[0134]
(13) Next, by repeating the steps (5) to (12) above, an upper interlayer resin insulation layer and a conductor circuit were laminated (see FIGS. 5 (b) to 5 (c)). ). Further, a roughened surface (not shown) is formed on the outermost conductor circuit 5 (including the via hole 7) by using a method similar to the method used in the step (5) to obtain a multilayer wiring board. It was.
[0135]
(14) Next, organic optical waveguides 18 and 18 ′ having the optical path conversion mirror 20 are formed at predetermined positions on the surface of the outermost interlayer resin insulation layer 2 using the following method (FIG. 6A )reference). The organic optical waveguides 18 and 18 'are respectively composed of core portions 18a and 18a' and clad portions 18b and 18b '.
That is, a 45 ° optical path conversion mirror is formed in advance using a V-shaped 90 ° diamond saw at one end, and a film-like organic optical waveguide made of PMMA (manufactured by Microparts: 25 μm wide, A thickness of 25 μm) was pasted so that the side surface of the other end on the side where the optical path conversion mirror was not formed and the side surface of the interlayer resin insulation layer were aligned.
In addition, the organic optical waveguide is attached by applying an adhesive made of a thermosetting resin to the adhesive surface of the organic optical waveguide with the interlayer resin insulating layer, and curing at 60 ° C. for 1 hour after the pressure bonding. It went by.
In this embodiment, curing is performed under the conditions of 60 ° C./1 hour, but step curing may be performed depending on circumstances. This is because stress is less likely to occur due to the organic optical waveguide during pasting.
[0136]
(15) Next, the photosensitizing property obtained by acrylated 50% of an epoxy group of a cresol novolac type epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) dissolved in diethylene glycol dimethyl ether (DMDG) to a concentration of 60% by weight. 46.67 parts by weight of oligomer (molecular weight: 4000), 80% by weight of bisphenol A type epoxy resin (trade name: Epicoat 1001 manufactured by Yuka Shell Co., Ltd.) dissolved in methyl ethyl ketone, 15.0 parts by weight, imidazole curing agent (Shikoku Kasei Co., Ltd., trade name: 2E4MZ-CN) 1.6 parts by weight, photosensitive monomer bifunctional acrylic monomer (Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name: R604) 3.0 parts by weight, also polyvalent acrylic monomer ( Kyoei Chemical Co., Ltd., trade name: DPE6A) 1.5 parts by weight, dispersion antifoaming agent (San Nopco, S-65) Take 1 part by weight in a container, stir and mix to prepare a mixed composition. 2.0 parts by weight of benzophenone (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) as a photopolymerization initiator for this mixed composition, as a photosensitizer By adding 0.2 part by weight of Michler's ketone (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), a solder resist composition having a viscosity adjusted to 2.0 Pa · s at 25 ° C. was obtained.
Viscosity was measured with a B-type viscometer (Tokyo Keiki Co., Ltd., DVL-B type) at 60 rpm (min-1), Rotor No. 4, 6 rpm (min-1), Rotor No. 3 according.
[0137]
(16) Next, the organic optical waveguide non-formation part on the interlayer resin insulation layer on the side where the organic optical waveguides 18a and 18b are formed, and the entire surface on the opposite side of the interlayer resin insulation layer The solder resist composition was applied, and dried at 70 ° C. for 20 minutes and at 70 ° C. for 30 minutes to form a solder resist composition layer 14 ′ (see FIG. 6B).
[0138]
(17) Next, an opening for mounting an IC chip mounting substrate was formed by laser on the layer 14 'of the solder resist composition on the side on which the organic optical waveguide was formed. Further, a 5 mm thick photomask in which a pattern of an opening for mounting a surface-mounted electronic component is drawn on the solder resist composition layer 14 ′ on the side where the organic optical waveguide is not formed is used as a solder resist layer. 1000mJ / cm2 Were exposed to ultraviolet light and developed with DMTG solution to form openings for mounting surface-mounted electronic components of any shape and size. Furthermore, the solder resist composition layer is cured by heat treatment at 80 ° C. for 1 hour, 100 ° C. for 1 hour, 120 ° C. for 1 hour, and 150 ° C. for 3 hours, respectively. Solder resist layers 14 having openings for mounting surface-mounted components and the like were formed on both surfaces of the substrate (see FIG. 7A). In addition, as said solder resist composition, a commercially available solder resist composition can also be used.
[0139]
(18) Next, the substrate on which the solder resist layer 14 is formed is nickel chloride (2.3 × 10-1mol / l), sodium hypophosphite (2.8 × 10-1mol / l), sodium citrate (1.6 × 10-1A nickel plating layer having a thickness of 5 μm was formed in the opening 15 for mounting an IC chip mounting substrate or the like by immersing in an electroless nickel plating solution containing 0.5 mol / l) of pH = 4.5. Further, the substrate was made of potassium gold cyanide (7.6 × 10 6-3mol / l), ammonium chloride (1.9 × 10-1mol / l), sodium citrate (1.2 × 10-1mol / l), sodium hypophosphite (1.7 × 10-1mol / l) is immersed in an electroless gold plating solution at 80 ° C. for 7.5 minutes to form a 0.03 μm thick gold plating layer on the nickel plating layer. did.
[0140]
(19) Next, solder paste (Sn / Ag = 96.5 / 3.5) is printed in the opening 15 for mounting the IC chip mounting substrate formed on the solder resist layer 14 and reflowed at 250 ° C. Thus, a multilayer printed wiring board was obtained (see FIG. 7B).
[0141]
(Example 2)
In the step (14) of Example 1, a film-like organic optical waveguide (made of fluorinated polyimide) having a 45 ° optical path conversion mirror formed at one end using a V-shaped 90 ° diamond saw at one end ( A multilayer printed wiring board was produced in the same manner as in Example 1 except that a width of 50 μm and a thickness of 50 μm were used.
[0142]
Example 3
In the step (14) of Example 1, a film-like organic optical waveguide (width) made of an epoxy resin having a 45 ° optical path conversion mirror formed at one end using a V-shaped 90 ° diamond saw at one end A multilayer printed wiring board was produced in the same manner as in Example 1 except that 50 μm and a thickness of 50 μm were used.
[0143]
(Example 4)
(1) A multilayer wiring board was manufactured in the same manner as in steps (1) to (13) of Example 1 (see FIGS. 3 to 5).
[0144]
(2) Next, at a predetermined position on the surface of the outermost interlayer resin insulation layer 2, a film composed of the under cladding portions 38b and 38b 'and the core portions 38a and 38a' is produced using the following method. A 45 ° optical path conversion mirror 40 was formed at one end of the film using a diamond saw with a V-shaped 90 ° C. tip. Next, the film on which the optical path conversion mirror was formed was pasted so that the side surface of the other end on the optical path conversion mirror non-forming side and the side surface of the interlayer resin insulating layer 2 were aligned (see FIG. 8A).
The organic optical waveguide is attached by applying an adhesive made of a thermosetting resin to the adhesive surface of the organic optical waveguide with the interlayer resin insulating layer, and curing it at 60 ° C. for 1 hour after the pressure bonding. went.
[0145]
(Film production method)
First, on the release film, PMMA for forming an underclad part was formed by spin coating, and this was heat-cured. Next, PMMA for core layer formation was applied on the undercladding part, and this was heat-cured. Furthermore, a resist was applied to the surface of the core layer, a resist pattern was formed by photolithography, and patterned into the shape of the core part by reactive ion etching, thereby producing a film composed of an underclad part and a core part.
The film thickness was 10 μm.
[0146]
(3) Next, in the step (2), the overcladding portion forming PMMA is applied to the entire surface of the interlayer resin insulating layer 2 (including the film) on the side where the film is attached, and is cured by heating. The organic optical waveguide 38 was formed on the entire interlayer resin insulation layer 2.
Further, on the interlayer resin insulating layer 2 on the side opposite to the side on which the organic optical waveguide is formed, a solder resist composition prepared by the same method as in the step (15) of Example 1 is used. The layer was coated by the same method as in step 16) and further dried to form a solder resist composition layer 14 '(see FIG. 8B).
[0147]
(4) Next, an opening for mounting the IC chip mounting substrate was formed in the organic optical waveguide 38 by laser processing. The openings had a pitch of 1.27 mm and a diameter of 600 μm.
In addition, an opening 15 for mounting a surface-mounted electronic component was formed in the solder resist composition layer 14 ′ by the same method as in the step (17) of Example 1 to form a solder resist layer 14 ( FIG. 9 (a)).
[0148]
(5) Next, a multilayer printed wiring board was produced in the same manner as in the steps (18) and (19) of Example 1 (see FIG. 9B).
[0149]
(Example 5)
In the step (2) of Example 4, when producing a film, instead of PMMA for forming the underclad part and PMMA for forming the core part, fluorinated polyimide for forming the underclad part and fluorine for forming the core part, respectively. A film was prepared using a fluorinated polyimide, and in the step (3), an organic optical waveguide was formed using a fluorinated polyimide for forming an overclad portion instead of PMMA for forming an overclad portion. A multilayer printed wiring board was produced in the same manner as in No. 4.
[0150]
(Example 6)
In the step (2) of Example 4, when producing a film, instead of the PMMA for forming the underclad part and the PMMA for forming the core part, the epoxy resin for forming the underclad part and the epoxy resin for forming the core part, respectively. A film was prepared using the same as in Example 4 except that, in the step (3), an organic optical waveguide was formed using an overcladding portion forming epoxy resin instead of the overcladding portion forming PMMA. Thus, a multilayer printed wiring board was produced.
[0151]
(Example 7)
In the step (2) of Example 4, when producing a film, instead of the under cladding portion forming PMMA, a film is produced using an under cladding portion forming epoxy resin, and in the step (3), A multilayer printed wiring board was produced in the same manner as in Example 4 except that the organic optical waveguide was formed using an overcladding portion forming epoxy resin instead of the overcladding portion forming PMMA.
[0152]
The multilayer printed wiring boards obtained in Examples 1 to 7 were evaluated by the following evaluation methods: (1) observation of the shape of the organic optical waveguide, (2) detection of the optical signal, and (3) continuity test. .
[0153]
Evaluation methods
(1) Shape observation of organic optical waveguide
About the multilayer printed wiring board of Examples 1-7, these multilayer printed wiring boards were cut | disconnected with the blade so that it might pass along an organic type optical waveguide, and the cross section was observed.
[0154]
(2) Optical signal detection
First, an IC chip mounting substrate on which a light receiving element and a light emitting element are mounted on the side on which the organic optical waveguide is formed of the multilayer printed wiring boards of Examples 1 to 7, and the light receiving element and the light emitting element are each organic. It connected so that it might be arrange | positioned in the position facing an optical waveguide (core part).
Next, an optical fiber is attached to the exposed surface of the organic optical waveguide (core part) facing the light emitting element from the side surface of the multilayer printed wiring board, and the organic optical waveguide (core part) multilayer printed wiring board facing the light receiving element After the detector was attached to the exposed surface from the side surface, an optical signal was sent through the optical fiber, and after calculating with an IC chip, the optical signal was detected with the detector.
[0155]
(3) Continuity test
Similar to the detection of the optical signal, an IC chip mounting substrate was connected to the multilayer printed wiring board, and then a continuity test was performed, and the continuity state was evaluated from the results displayed on the monitor.
[0156]
As a result of the evaluation, in the multilayer printed wiring boards of Examples 1 to 7, two types of organic optical waveguides, that is, a light receiving optical waveguide and a light emitting optical waveguide were formed at predetermined positions.
In addition, in the multilayer printed wiring boards of Examples 1 to 7, it is possible to detect a desired optical signal when an IC chip mounting substrate is connected and an optical signal is transmitted. It was revealed that the plate has sufficient optical signal transmission capability.
Furthermore, in the multilayer printed wiring boards of Examples 1 to 7, there is no problem in electrical signal continuity in the continuity test when the IC chip mounting substrate is connected, and the electrical signal can be transmitted together with the optical signal. Became clear.
Furthermore, as a result of measuring the loss with the 850 nm wavelength light of an optical waveguide, it was 0.3 dB / cm.
[0157]
【The invention's effect】
Since the multilayer printed wiring board of the first and second inventions has the above-described configuration, it can transmit both an optical signal and an electrical signal, and an organic optical waveguide is formed in the multilayer printed wiring board. Therefore, it can contribute to miniaturization of the terminal device for optical communication.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of a multilayer printed wiring board according to the first invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of a multilayer printed wiring board according to the second invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing part of a process for producing the multilayer printed wiring board according to the first aspect of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing part of a process for producing the multilayer printed wiring board of the first present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing part of a process for manufacturing the multilayer printed wiring board according to the first aspect of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing part of a process for producing the multilayer printed wiring board of the first present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing part of a process for manufacturing the multilayer printed wiring board according to the first aspect of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing part of a process for producing the multilayer printed wiring board of the second invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing part of a process for producing the multilayer printed wiring board of the second invention.
[Explanation of symbols]
100, 200 multilayer printed wiring board
101, 201 substrate
102, 202 Interlayer resin insulation layer
104, 204 conductor circuit
107, 207 Via hole
109, 209 through hole
114, 214 Solder resist layer
117, 217 Solder bump
118, 218 Organic optical waveguide
120, 220 Light conversion mirror

Claims (5)

基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とが積層形成された多層プリント配線板であって、
片面の最外層の層間樹脂絶縁層上には、有機系光導波路が形成されており、
前記有機系光導波路には、前記導体回路と電気的に接続されるバンプを形成するための開口が設けられており、
前記有機系光導波路は、該層間樹脂絶縁層上の領域のうち前記開口が形成されていない領域全部に形成されており、
前記有機系光導波路は、無機粒子を含み、
前記有機系光導波路は、コア部とクラッド部とから構成されていることを特徴とする多層プリント配線板。A multilayer printed wiring board in which a conductor circuit and an interlayer resin insulation layer are laminated on both sides of a substrate,
An organic optical waveguide is formed on the outermost interlayer resin insulation layer on one side,
The organic optical waveguide is provided with an opening for forming a bump electrically connected to the conductor circuit,
The organic-based optical waveguide is formed in a region all of the opening is not formed in the region on the interlayer resin insulating layer,
The organic optical waveguide includes inorganic particles,
The organic optical waveguide comprises a core part and a clad part. 前記有機系光導波路として、受光用光導波路と、発光用光導波路とが形成されている請求項１に記載の多層プリント配線板。  The multilayer printed wiring board according to claim 1, wherein a light receiving optical waveguide and a light emitting optical waveguide are formed as the organic optical waveguide. 前記層間樹脂絶縁層を挟んだ導体回路同士は、バイアホールにより接続されている請求項１又は２に記載の多層プリント配線板。  3. The multilayer printed wiring board according to claim 1, wherein conductor circuits sandwiching the interlayer resin insulation layer are connected by via holes. 前記導体回路は、アディティブ法により形成されている請求項１〜３のいずれか１に記載の多層プリント配線板。  The multilayer printed wiring board according to claim 1, wherein the conductor circuit is formed by an additive method. 前記有機系光導波路が含有する無機粒子の配合量は、１０〜８０重量％である請求項１〜４のいずれか１に記載の多層プリント配線板。  The multilayer printed wiring board according to any one of claims 1 to 4, wherein a blending amount of the inorganic particles contained in the organic optical waveguide is 10 to 80% by weight.
JP2001300754A 2000-12-06 2001-09-28 Multilayer printed circuit board Expired - Fee Related JP4789381B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001300754A JP4789381B2 (en) 2000-12-06 2001-09-28 Multilayer printed circuit board

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000371882 2000-12-06
JP2000-371882 2000-12-06
JP2000371882 2000-12-06
JP2001300754A JP4789381B2 (en) 2000-12-06 2001-09-28 Multilayer printed circuit board

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002236229A JP2002236229A (en) 2002-08-23
JP4789381B2 true JP4789381B2 (en) 2011-10-12

Family

ID=26605358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001300754A Expired - Fee Related JP4789381B2 (en) 2000-12-06 2001-09-28 Multilayer printed circuit board

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4789381B2 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1491927B1 (en) 2002-04-01 2013-02-27 Ibiden Co., Ltd. Ic chip mounting substrate, and ic chip mounting substrate manufacturing method
JP4493923B2 (en) * 2003-02-26 2010-06-30 イビデン株式会社 Printed wiring board
WO2004077560A1 (en) * 2003-02-26 2004-09-10 Ibiden Co., Ltd. Multilayer printed wiring board
US7070207B2 (en) 2003-04-22 2006-07-04 Ibiden Co., Ltd. Substrate for mounting IC chip, multilayerd printed circuit board, and device for optical communication
JPWO2004095093A1 (en) * 2003-04-23 2006-07-13 太陽インキ製造株式会社 Optical waveguide, opto-electric hybrid board, and method for manufacturing the opto-electric hybrid board
JP4915639B2 (en) * 2005-08-11 2012-04-11 山栄化学株式会社 Multilayer printed wiring board and manufacturing method thereof
JP4690870B2 (en) * 2005-11-29 2011-06-01 京セラ株式会社 Opto-electric integrated wiring board and opto-electric integrated wiring system
JP4698728B2 (en) * 2008-12-25 2011-06-08 京セラ株式会社 Opto-electric integrated wiring board and opto-electric integrated wiring system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000199827A (en) * 1998-10-27 2000-07-18 Sony Corp Optical wave guide device and its manufacture
JP3495627B2 (en) * 1999-01-19 2004-02-09 イビデン株式会社 Build-up multilayer printed wiring board and method of manufacturing the same
JP2000321442A (en) * 1999-05-13 2000-11-24 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical parts
JP3532456B2 (en) * 1999-05-19 2004-05-31 日本電信電話株式会社 Semiconductor device having optical signal input / output mechanism

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002236229A (en) 2002-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8076782B2 (en) Substrate for mounting IC chip
US7693382B2 (en) Substrate for mounting IC chip, multilayered printed circuit board, and device for optical communication
JP4036644B2 (en) IC chip mounting substrate, IC chip mounting substrate manufacturing method, and optical communication device
JP4097425B2 (en) Multilayer printed wiring board and manufacturing method thereof
JP3801921B2 (en) Optical communication device and method for manufacturing optical communication device
JP4540275B2 (en) IC chip mounting substrate and manufacturing method of IC chip mounting substrate
JP2003110245A (en) Substrate for packaging optic element and manufacturing method thereof, and optic element
JP4831901B2 (en) Multilayer printed wiring board
JP4056315B2 (en) Optical communication device and method for manufacturing optical communication device
JP4789381B2 (en) Multilayer printed circuit board
JP4703067B2 (en) IC chip mounting substrate manufacturing method
JP5092191B2 (en) IC chip mounting substrate
JP2002289911A (en) Device for optical communication
JP2002236228A (en) Multilayer printed circuit board
JP3992553B2 (en) Optical communication device and method for manufacturing optical communication device
JP4014464B2 (en) Optical communication device and method for manufacturing optical communication device
JP4393463B2 (en) Optical communication device
JP4454453B2 (en) IC chip mounting substrate and optical communication device
JP3771169B2 (en) Optical communication device
JP4149481B2 (en) Multilayer printed wiring board and method for producing multilayer printed wiring board
JP4827809B2 (en) IC chip mounting board
JP2002270860A (en) Board for mounting ic chip
JP2005157115A (en) Ic chip mounting substrate, substrate for motherboard, optical communication device, method for manufacturing ic chip mounting substrate, and method for manufacturing substrate for motherboard
JP4522079B2 (en) IC chip mounting substrate
JP4605955B2 (en) IC chip mounting substrate

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080811

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100407

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100413

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100608

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20100608

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100629

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100825

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110607

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110629

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110719

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110719

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140729

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4789381

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees