JP4892924B2 - Multilayer printed wiring board and manufacturing method thereof - Google Patents
Multilayer printed wiring board and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP4892924B2 JP4892924B2 JP2005306930A JP2005306930A JP4892924B2 JP 4892924 B2 JP4892924 B2 JP 4892924B2 JP 2005306930 A JP2005306930 A JP 2005306930A JP 2005306930 A JP2005306930 A JP 2005306930A JP 4892924 B2 JP4892924 B2 JP 4892924B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- wiring
- insulating layer
- prepreg
- double
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は、携帯電話や超小型携帯端末等に使われる多層プリント配線基板や、半導体チップをベアチップ実装する際に用いられるインターポーザ等に用いられる多層プリント配線基板及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a multilayer printed wiring board used for a mobile phone, a microminiature portable terminal, etc., a multilayer printed wiring board used for an interposer used when a semiconductor chip is mounted on a bare chip, and a manufacturing method thereof.
従来、この種の多層プリント配線基板(以下、単に多層基板と呼ぶ)としては、任意の位置にIVH(インナービアホール)を形成したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of multilayer printed wiring board (hereinafter simply referred to as a multilayer board), one having an IVH (inner via hole) formed at an arbitrary position is known (for example, see Patent Document 1).
そして市場からは多層基板の更なる薄層化が望まれていた。以下、多層基板を薄層化するための手段としてフィルムを使った多層基板について説明する。 From the market, further thinning of the multilayer substrate has been desired. Hereinafter, a multilayer substrate using a film as a means for thinning the multilayer substrate will be described.
図14は従来の多層基板の一例を示す断面図であり、接着剤を用いてフィルムを積層する多層配線板の一例である。図14において、フィルム10上には配線12よりなる所定パターンが形成されている。そして複数のフィルム10は、接着剤14によって銅箔12と共に接着されている。また必要部分にIVH8を形成することで、異なる層に形成された配線12同士を接続している。
しかしながら、前記従来の構成では、フィルム10同士を接続するために接着剤14を用いているため、薄層化に限度があった。
However, in the conventional configuration, since the
例えば図14で示した構成の場合、配線12が片面に形成されたフィルム10を用いて積層するため、4層の多層基板を作成する場合、接着剤14が3層、フィルム10が4層の合計7層分の厚みが必要となり、薄層化が難しかった。
For example, in the case of the configuration shown in FIG. 14, since the
一方図14で示した構成の応用として、配線12を両面に形成したフィルム10を2枚用意し、接着剤14で貼り付けて4層の多層基板とすることも考えられた。この場合、両面に配線12が形成されたフィルム10同士を、接着剤14によって貼り付けることになる。しかしこの張り合わせの際に、接着剤14が軟化、流動するため、向き合った配線12同士を短絡させる可能性がある。
On the other hand, as an application of the configuration shown in FIG. 14, it was considered that two
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、フィルムの積層に接着剤の代わりにプリプレグを用いた多層基板を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a multilayer substrate using a prepreg instead of an adhesive for laminating films.
前記従来の課題を解決するために、本願発明は3層の絶縁層を有し、表層から数えて2層目に形成された2層目絶縁層は、それを貫通する電気的接続が貫通バンプである貫通接続層となっており、表層から数えて2層目に形成された2層目配線と、表層から数えて3層目に形成された3層目配線とが、前記貫通接続層に埋設されていることを特徴とする多層プリント配線基板であって、前記貫通接続層は、繊維を含むプリプレグと貫通バンプとからなり、表層から数えて1層目と3層目に形成された1層目絶縁層と3層目絶縁層とは、共にめっき技術を用いて形成された層間接続部を有する厚み50μm以下の耐熱性の樹脂フィルムからなり、前記プリプレグの総厚が60μm以下であり、前記貫通バンプは、熱硬化性導電ペーストからなるものであって、前記樹脂フィルムに予め形成された配線上に凸状に硬化されたものである多層プリント配線基板であり、裏表面に配線パターンが形成された樹脂フィルムを使った両面プリント配線基板同士を、途中にプリプレグを挟んでプレス、一体化することになる。 In order to solve the above-described conventional problems, the present invention has three insulating layers, and the second insulating layer formed as the second layer counted from the surface layer has through-bump electrical connection therethrough. The second-layer wiring formed in the second layer counted from the surface layer and the third-layer wiring formed in the third layer counted from the surface layer are formed in the through-connection layer. A multilayer printed wiring board characterized by being embedded, wherein the through connection layer includes a prepreg containing fibers and through bumps, and is formed in the first and third layers counted from the surface layer. The layer insulation layer and the third insulation layer are both made of a heat-resistant resin film having a thickness of 50 μm or less having an interlayer connection portion formed by using a plating technique, and the total thickness of the prepreg is 60 μm or less. The through bump is made of a thermosetting conductive paste. It is a multilayer printed wiring board that is hardened in a convex shape on the wiring previously formed on the resin film, and double-sided printed wiring boards using a resin film having a wiring pattern formed on the back surface Are pressed and integrated with a prepreg in the middle.
本発明の場合、例えば織布が樹脂で含浸されてなるプリプレグを選んだ場合、このプリプレグを介して配線が両面に形成されたフィルム同士を張り合わせるため、高圧でプレスした場合でもプリプレグに含まれる織布によって配線同士の短絡が防止できる。また予めプリプレグに貫通孔を形成し導電性ペーストが充填しておくことで、両面プリント配線基板同士の接着と同時にIVH(インナービアホール)の形成も可能となる。 In the case of the present invention, for example, when a prepreg in which a woven fabric is impregnated with a resin is selected, the films having wirings formed on both sides are bonded to each other through the prepreg, so that even when pressed at high pressure, the prepreg is included. The short circuit between the wirings can be prevented by the woven fabric. In addition, by forming a through hole in the prepreg in advance and filling with a conductive paste, it is possible to form an IVH (inner via hole) at the same time as the adhesion between the double-sided printed wiring boards.
本発明のプリント配線基板及びその製造方法においては、接着剤の代わりにプリプレグを用いて積層することで、IVHを有するプリント配線基板を極薄で作成することができる。 In the printed wiring board and the manufacturing method thereof according to the present invention, a printed wiring board having IVH can be made extremely thin by laminating using a prepreg instead of an adhesive.
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1における多層基板について、図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the multilayer substrate according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の実施の形態1における多層基板の断面図である。図1において102a、102bはフィルム、104a、104bは第1の配線、106a、106bは第2の配線、108は絶縁層、110は貫通バンプ、112は層間接続部、114a、114bは両面基板、116は貫通接続層である。ここでフィルム102aの片面には第1の配線104aが、もう片面には第2の配線106aが形成され、層間接続部112を用いて互いに接続され、両面基板114aを構成する。同様に両面基板114bは、フィルム102bの両面に第1の配線104bと第2の配線106bが形成され、層間接続部112で接続されている。また貫通接続層116は、絶縁層108と貫通バンプ110から構成されている。そして両面基板114aと両面基板114bは間に、貫通接続層116を介して層間接続される。同様に両面基板114aの第2の配線106aと両面基板114bの第2の配線106bを貫通バンプ110で電気的に接続する。そして両面基板114a上に形成された第2の配線106aと、両面基板114b上に形成された第2の配線106bを、共に貫通接続層116に埋没させる。なお貫通バンプ110については後で説明するように、実施の形態1ではIVH(インナービアホール)として機能することになる。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a multilayer substrate according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, 102a and 102b are films, 104a and 104b are first wirings, 106a and 106b are second wirings, 108 is an insulating layer, 110 is a through bump, 112 is an interlayer connection portion, 114a and 114b are double-sided substrates,
図1において配線や絶縁層の数え方について説明する。図1を上から下に数えた場合、表層から数えて1層目の1層目絶縁層(これは表層に相当する)がフィルム102a、表層から数えて2層目の2層目絶縁層が絶縁層108に、表層から数えて3層目の3層目絶縁層がフィルム102bに、相当する。同様に表層から数えて1層目の1層目配線(もしくは表層の配線)が第1の配線104aに、表層から数えて2層目の配線が第2の配線106aに、表層から数えて3層目の配線が第2の配線106bに、表層から数えて4層目の配線が第1の配線104bに、相当する。なお図1は、4層構造(電極が4層有る意味)で、上下対称であるため、上から下に数えても、下から上に数えても実質的な違いは無いが、本発明においては原則的に上から下に数えるものとする。
In FIG. 1, how to count wiring and insulating layers will be described. When counting FIG. 1 from the top to the bottom, the first insulating layer (which corresponds to the surface layer) counted from the surface layer is the
こうして実施の形態1では、図1に示すように、表層から数えて2層目に形成された2層目絶縁層(図1の絶縁層108)を貫通する電気的接続が、貫通バンプ110となる貫通接続層116を有する。そして表層から数えて2層目に形成された2層目配線(図1の第2の配線106a)と、表層から数えて3層目に形成された3層目配線(図1の第2の配線106b)とが、前記貫通接続層116に埋設される。
Thus, in the first embodiment, as shown in FIG. 1, the electrical connection penetrating through the second insulating layer (
このようにして実施の形態1において絶縁層108の任意の位置に貫通バンプからなる貫通バンプ110を形成できる。そして図1に示すように、フィルム102を用いた複数枚の両面基板114a、114bの電極厚み(あるいは電極の凹凸)を絶縁層108で吸収すると同時に、貫通バンプ110からなるIVH(インナービアホール)を形成することになる。
In this manner, the
なお実施の形態1において貫通接続層116を構成する絶縁部材として、プリプレグを使うことができる。ここでプリプレグとは、例えばガラス繊維等を樹脂で含浸させたもの等が市販されているが、特にこれにこだわる必要は無い。本実施の形態では、積層前は未硬化で、積層後に硬化している部材であればプリプレグとして使える。また繊維(織布、不織布)や後述するフィラー等をプリプレグの一成分とすることで、プレス時に第2の配線106a、106b同士の短絡を防止できる。こうした添加物は繊維や粉体にこだわることなく、例えばフィルム状のものであってもよい。
In the first embodiment, a prepreg can be used as the insulating member constituting the through-
また貫通バンプ110を構成する部材として、熱硬化性の導電ペーストを用いることができる。このように本発明において、プリプレグ及び貫通バンプ110を使うことで、接着剤を使わない分、多層基板を薄層化できる。
A thermosetting conductive paste can be used as a member constituting the through
なお多層基板の寸法は300mm×500mm±200mm程度が望ましい。100mm×300mmより寸法が小さい場合、製品の取れ数が少なくなるため、コストアップする可能性がある。また500mm×700mmより基板寸法が大きくなると、工程内での取り扱い性、寸法変化等への影響が表れる場合がある。 The dimensions of the multilayer substrate are preferably about 300 mm × 500 mm ± 200 mm. If the dimensions are smaller than 100 mm × 300 mm, the number of products to be taken decreases, which may increase the cost. In addition, when the substrate size is larger than 500 mm × 700 mm, the handling property in the process, the influence on the dimensional change, etc. may appear.
以上のように、表層から数えて2層目の2層目絶縁層(図1の絶縁層108に相当)を貫通する電気的接続を貫通バンプ110で行う。そして表層から数えて2層目に形成された2層目配線(図1の場合、上から数えると両面基板114aの上に形成された第2の配線106aに相当する。同様に下から数えると両面基板114bの上に形成された第2の配線106bに相当する)と、表層から数えて3層目に形成された3層目配線(図1の場合、上から数えると両面基板114bの上に形成された第2の配線106bに相当する。同様に下から数えると両面基板114aの上に形成された第2の配線106aに相当する)を、貫通接続層116で接続することで、4層基板の薄層が可能となる。
As described above, the
(実施の形態2)
以下、本発明の実施の形態2における多層基板の製造方法について、図2から図4を用いて説明する。図2から図4は、実施の形態2による多層基板の製造方法を説明する断面図である。ここで実施の形態2は4層基板の製造方法の一例であり、例えば実施の形態1で説明した4層基板の製造方法の一例に相当する。
(Embodiment 2)
Hereinafter, the manufacturing method of the multilayer substrate in Embodiment 2 of this invention is demonstrated using FIGS. 2 to 4 are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a multilayer substrate according to the second embodiment. The second embodiment is an example of a method for manufacturing a four-layer substrate, and corresponds to an example of the method for manufacturing the four-layer substrate described in the first embodiment.
図2は導電性ペースト(例えば、熱硬性導電ペースト)を用いたバンプの製造方法の一例を示す断面図である。図2において、118は第1の基板材、120は第2の基板材、122は金属板、124は導電性ペースト、126は矢印である。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a bump manufacturing method using a conductive paste (for example, a thermosetting conductive paste). In FIG. 2, 118 is a first substrate material, 120 is a second substrate material, 122 is a metal plate, 124 is a conductive paste, and 126 is an arrow.
図2(A)において、第1の基板材118と第2の基板材120は、共に金属板122の上に固定された状態で、互いに向かい合わせてセットされている。また第1の基板材118の表面には、予め導電性ペースト124が所定位置に点付け(もしくはメタルマスク等を用いて印刷)されている。そして矢印126に示すように、第1の基板材118と第2の基板材120を互いに押し付けて、導電性ペースト124が、第2の基板材120に接するようにする。その後、第1の基板材118と第2の基板材120を矢印126の方向に引き剥がす。そして図2(B)に示すように、導電ペースト124が、凸状に引き伸ばされ、バンプ128を形成する。こうして導電性ペースト124からなるバンプ128を所定の形状に揃える。なおバンプ128の形状は凸状(望ましくは、先端が鋭い突起状)が望ましい。そして導電ペースト124を硬化させ、バンプ128とする。
In FIG. 2A, the
図3は、バンプを用いて積層する様子を示す断面図である。図3において、130はプリプレグである。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state of stacking using bumps. In FIG. 3,
図3(A)において、両面基板114aは、フィルム102aの両面に第1の配線104aと、第2の配線106aが形成され、互いに層間絶縁部112を介して接続されている。図3(B)は、両面基板114aの第2の配線106a上に、バンプ128を形成した様子を示す。なおバンプ128の形成には、図2を参照できる。
In FIG. 3A, a double-
ここでフィルム102の材質として、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム、アラミドフィルム等の耐熱性フィルムを使うことが望ましい。高耐熱性の樹脂フィルムを用いることで、半田付け工程等での熱影響を抑えられる。またフィルム102の厚みとしては100μm以下、特に5μm以上50μm以下(望ましくは30μm以下、更に可能なれば25μm以下)が望ましい。このように極薄の耐熱性フィルムを用いることで、出来上がった多層基板の総厚を薄くできる。なおこうした耐熱性フィルムの両面に、接着剤を使うことなく銅箔を形成した基板材料(例えば後述するCCL)を選ぶことができる。こうした接着剤を用いることなく耐熱性フィルムと銅箔を貼り付けた銅貼りフィルムを用いることで、多層基板の耐熱性や信頼性が高められる。
Here, it is desirable to use a heat resistant film such as a polyimide film, a polyamide film, or an aramid film as the material of the
図3(C)は、図3(B)のバンプが形成された両面基板114aと、プレプリグ130と、第2の両面基板114bを互いに位置合わせする状態を示す。そして位置合わせした状態で、真空プレスで加熱圧着させる(真空プレスは図示していない)。そして真空中で加熱、加圧プレスが終了した後サンプルを取り出す。図3(D)はこうして熱プレスした後のサンプルの断面図に相当する。
FIG. 3C shows a state in which the double-
なお真空プレス等を使う際、所定の温度プロファイルでサンプルを加熱することで、プリプレグ130が軟化、硬化し、絶縁層108と変化する。そしてプリプレグ130が軟化した際に、第1の両面基板114aに形成された第2の配線106aを埋没させ配線厚みを吸収する。そして配線厚みを吸収した状態でプリプレグ130が硬化し、絶縁層108となり両面基板114aを強固に固定する。同時にバンプ128が軟化したプリプレグ130を突き破り(あるいは繊維の隙間を介して)、バンプ接続層110を形成する。このようにして第2の配線106a、106bの厚み(もしくは厚みによる凹凸)が低減(もしくは平坦化)できる。
When a vacuum press or the like is used, the sample is heated with a predetermined temperature profile, so that the
更に詳しく説明する。まずプリプレグの一例としてはガラスエポキシ系の市販品(織布としてガラス繊維を用い、エポキシ系の樹脂で含浸したもの)を使った。次に両面銅箔張りフィルムを用意した。具体的にはポリイミドフィルム(厚み10μm)の両面に接着剤を使うことなく銅箔を張ったものを用いた。具体的には市販のCCL(Copper Clad Laminate)を使うことが望ましい。次に前記両面銅張りフィルムの銅箔部分を所定パターンに加工し、図3(A)の両面基板114aとした。なおCCLとして、接着剤を用いないものを選ぶことが望ましい。このような接着剤を使っていない両面銅張フィルム(例えば、下地等に薄膜法を用いたもの)を選ぶことで、接着剤に起因する課題発生を防止できる。
This will be described in more detail. First, as an example of the prepreg, a commercially available glass epoxy product (glass fiber used as a woven fabric and impregnated with an epoxy resin) was used. Next, a double-sided copper foil-clad film was prepared. Specifically, a polyimide film (
そしてこの上に、図2で示したようにしてバンプ128を形成し、図3(C)に示すように、両面基板114a、114bを所定治具(図示していない)によって位置合わせした。その後、プレスで所定時間、所定温度でプレスして一体化した。この際、必要に応じて真空プレスとしても良い。またこのプレス条件を、プリプレグ130が軟化した後、硬化する条件とすることで、バンプ128が軟化したプレプリグ130を介して、第2の配線106aと第2の配線106bを電気的に接続する。
Then, bumps 128 were formed thereon as shown in FIG. 2, and as shown in FIG. 3C, the double-
こうして、図3(D)に示すような、極薄の多層基板を作製した。ここで、フィルム102a、102bやプリプレグ130の厚みを薄く(例えば、40μm→20μm→10μm)することで、総厚が100μm以下、(あるいは60μm以下、更には30μm以下)といった極薄の多層基板が製造できる。
In this way, an ultrathin multilayer substrate as shown in FIG. Here, by reducing the thickness of the
以上のようにして、4層プリント配線基板の表層から数えて2層目の2層目絶縁層の(もしくは絶縁層を貫通する部分の)電気的接続が貫通バンプ110である貫通接続層116を有し、表層から数えて2層目に設けられた2層目配線(図1において、上から数えた場合、両面基板114aの上に形成された第2の配線106aに相当する。同様に下から数えた場合、両面基板114b上に形成された第2の配線106bに相当する)と表層から数えて3層目に設けられた3層目配線(図1において、上から数えた場合、両面基板114bの上に形成した第2の配線106bに相当する。下から数えた場合、両面基板114aの上に形成した第2の配線106aに相当する。)が、前記貫通接続層116に埋設されていることを特徴とする4層プリント配線基板を作成できる。
As described above, the through-
なお“4層プリント配線基板の表層から数えて2層目の2層目絶縁層”は、図1における絶縁層108に相当する。4層プリント配線基板の表層から上から数えて1層目の1層目絶縁層は、図1においてフィルム102aに相当する。“表層から2層目に設けられた2層目配線”は、図1を上から数えた場合におけるフィルム102a上に設けられた配線のうち、絶縁層108(もしくは貫通接続層116)側に埋没された配線、つまり第2の配線106aに相当する。同様に“表層から3層目に設けられた3層目配線”は、図1において、上から下に数えた場合、両面基板114bの上に形成され貫通接続層116(もしくは絶縁層108)側に埋没された第2の配線106aに相当する。
The “second insulating layer as the second layer counted from the surface layer of the four-layer printed wiring board” corresponds to the insulating
そしてプレプリグ130を構成する樹脂の軟化温度を、バンプ128を構成する樹脂のガラス転移温度より低く(ガラス転移温度の差は10℃以上、更に望ましくは20℃以上が望ましい。ガラス転移温度の差が10℃未満では貫通性に影響を与える場合がある)することで、プリプレグ130を安定して貫通できる。
The softening temperature of the resin constituting the
更に実施の形態2において、“表層から数えて2層目”と、“表層から数えて3層目”の配線(図1における第2の配線106a、106bに相当)を、両方とも同様に貫通接続層116に埋没することができるため、実装時に基板表面の平滑性や平坦性が望まれるチップ部品や半導体チップ等の実装性(バンプ等を用いたベアチップ実装、更にはインターポーザ等も含む)が高められる。
Further, in the second embodiment, both the “second layer counted from the surface layer” and the “third layer counted from the surface layer” wiring (corresponding to the
なお図4は、両面基板114a、114bの両方にバンプを形成した様子を示す断面図であり、図3(C)に相当する。図4において両面基板114aの第2の配線106aと、両面基板114bの第2の配線106bの両方の上に、バンプ128が形成されている。ここでバンプ128の形成に、図2で説明する方法を用いることで、複数枚の両面基板の所定位置にバンプ128を一度に形成できる。そして図4に示すようにして、プリプレグ130を挟んで、バンプ128が形成されて両面基板114a、114bを真空プレス装置(図示していない)にて積層する。そしてプリプレグ130をバンプ128が貫通し、貫通接続層116を形成する。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which bumps are formed on both double-
なお図4において、バンプ128が形成されていない部分では、プリプレグ130に含まれる織布が、互いに向き合った第2の電極106a、106bが接触、短絡することを防止する。
In FIG. 4, the woven fabric included in the
以上のようにして、図3に示すように第2の配線106a上にバンプ128を形成するバンプ形成工程と、プリプレグ130からなる絶縁層108を貫通バンプ110で貫通して貫通接続層116を形成する貫通接続層形成工程と、両面基板114a、114bを作成する両面基板作成工程と、前記貫通接続層116の表裏面に前記両面基板114a、114bを積層する積層工程と、前記積層体を熱プレス加工する熱プレス工程と、を少なくとも備えることで、4層以上のプリント配線基板を薄層化して製造できる。
As described above, as shown in FIG. 3, the bump forming process for forming the
(実施の形態3)
以下、本発明の実施の形態3における多層基板について、図面を参照しながら説明する。実施の形態1と実施の形態3の違いは、多層化に用いているフィルムの枚数(実施の形態1では2枚、実施の形態2では3枚)である。
(Embodiment 3)
Hereinafter, a multilayer substrate according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings. The difference between the first embodiment and the third embodiment is the number of films used for multilayering (two in the first embodiment, three in the second embodiment).
図5は実施の形態3における多層基板の断面図である。図5はフィルムを用いた両面基板114a、114b、114cを、2枚の貫通接続層116a、116bを用いて互いに貼り合わしたものである。そして両面基板114aの表面に形成された第2の配線106aと、両面基板114bの表面に形成された第2の配線106bとを、貫通バンプ110によって電気的に接続する。同様に両面基板114cの上に形成された第2の配線106dと、両面基板114bの上に形成された第2の配線106cとを貫通バンプ110によって電気的に接続する。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the multilayer substrate in the third embodiment. In FIG. 5, double-
このように3枚の両面基板114a、114b、114c(配線の合計の層数を計算すると、配線2層×3枚=6層)を貫通接続層116a、116bを用いて一体化することで、配線合計6層のうち4層分の配線厚みを、前記貫通接続層116a、116bに埋め込み吸収することができ、更なる薄層化が可能となる。
Thus, by integrating the three double-
なお貫通接続層116a、116bは、絶縁層108と貫通バンプ110から構成されている。ここで貫通バンプ110とは所定の絶縁部材がバンプ128で貫通されたものである。
The through connection layers 116 a and 116 b are composed of the insulating
なお貫通接続層116を構成する絶縁部材としてプリプレグを使うことができる。また貫通バンプ110を構成する導電部材として、硬化型導電性ペースト124を用いることが望ましい。このように本発明において、プリプレグ130及び硬化型導電性ペースト124を使うことで、接着剤を使うことなく、多層基板を構成できるため、多層基板を大幅に薄層化できる。
A prepreg can be used as an insulating member constituting the through
以上のように、5層以上のプリント配線基板の、少なくとも一方の表層から2層目の2層目絶縁層(図3における絶縁層108)間の電気的接続として、貫通バンプ110を有し、少なくとも一方の表層から2層目に設けられた2層目配線(図5において、上から数えると両面基板114aの上に形成された第2の配線106aに相当する。同様に下から数えた場合、両面基板114cの上に形成された第2の配線106dに相当する)と表層から3層目に設けられた3層目配線(図5において、上から数えると両面基板114bの上に形成された第2の配線106bに相当する。下から数えると、両面基板114bの上に形成された第2の配線106cに相当する)とが、前記貫通接続層116に埋設することで、5層以上の多層プリント配線基板を薄層に形成できる。
As described above, as the electrical connection between the second insulating layer (insulating
なおここで“表層から2層目の2層目絶縁層の電気的接続が導電性ペーストである貫通接続層”とは、図5の貫通接続層116a、116bのことである。また表層から数えて1層目の1層目絶縁層とは、図5におけるフィルム102a、102bに相当する。“表層から数えて2層目に設けられた2層目配線”とは、図5における両面基板114a、114cに形成され貫通接続層116aに埋没された第2の配線106a、に相当する。また“表層から数えて3層目に設けられた3層目配線”とは、上から下へ数えた場合、図5における両面基板114bの両面に形成され貫通接続層116に埋没された第2の配線106b側に相当する。
Here, “the through connection layer in which the electrical connection between the second insulating layer from the surface layer to the second layer is a conductive paste” refers to the through connection layers 116 a and 116 b in FIG. 5. Further, the first insulating layer as the first layer counted from the surface layer corresponds to the
(実施の形態4)
以下、本発明の実施の形態4における多層基板の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図6、図7は実施の形態4における多層基板の製造方法を説明する断面図である。実施の形態4は、複数枚のフィルムを用いて多層化する製造方法の一例であり、例えば実施の形態3での多層基板の製造方法の一例を示すものである。
(Embodiment 4)
Hereinafter, the manufacturing method of the multilayer substrate in Embodiment 4 of this invention is demonstrated, referring drawings. 6 and 7 are cross-sectional views for explaining a method of manufacturing a multilayer substrate in the fourth embodiment. Embodiment 4 is an example of a manufacturing method in which a plurality of films are used to form a multilayer, and for example, an example of a manufacturing method of a multilayer substrate in Embodiment 3 is shown.
まず図6(A)に示すような両面基板114aの表面にバンプ128を形成し、図6(B)の状態とする。図6(B)においてフィルム102aの表面には第1の配線104aと、第2の配線106aが形成され、層間接続部112を介して電気的に接続されている。またフィルム102aとしては、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム、アラミドフィルム等の高強度で低熱膨張係数のフィルム部材を使うことが望ましい。熱膨張係数の小さい(特にシリコンに近い熱膨張係数の)樹脂フィルム102aを用いることで、半導体チップのベアチップ実装にも対応できる。またフィルム102a、102b、102cの厚みとしては100μm以下、特に5μm以上50μm以下(望ましくは30μm以下、更に可能なれば25μm以下)が望ましい。このような極薄の耐熱性フィルムを用いることで、出来上がった多層基板の総厚を薄くできる。なおこうした耐熱性フィルムの両面に、接着剤を使うことなく銅箔を形成した基板材料(例えばCCL)を選ぶことができる。こうした接着剤を用いることなく、耐熱性フィルムと銅箔を貼り付けた銅貼りフィルムを用いることで、多層基板の耐熱性を高められるため、鉛フリー半田を用いた実装に対応しやすい。
First, bumps 128 are formed on the surface of the double-
図6(C)は、プリプレグ130と、複数枚の両面基板114a、114b、114cを互いに位置合わせする様子を示す。第2の配線106aの表面には、バンプ128が形成されている。
FIG. 6C illustrates a state in which the
図6(D)は、図6(C)のプリプレグ130と、両面基板114a、114b、114cを互いに一体化した後の様子を示す断面図である。具体的には図3(D)で示した状態のサンプルを、真空プレス等を使って互いに密着させると共に、所定の温度プロファイルで加熱することで、プリプレグ130が軟化し硬化することとなり、絶縁層108と変化する。同時に軟化したプリプレグ130は、バンプ128によって貫通され(あるいは織布を介して)、第2の配線106a、106bを互いに電気的に接続する。
6D is a cross-sectional view showing a state after the
更に詳しく説明する。例えば、プリプレグとしてはアラミドエポキシ系を選ぶことができる。次に両面銅箔張りフィルムを用意した。具体的にはアラミドフィルム(厚み10μm)の両面に接着剤を使うことなく銅箔を張ったものを用いた。こうした部材に市販のCCL(Copper Clad Laminate)を使うことができる。次に前記両面銅張りフィルムの銅箔部分を所定パターンに加工し、図6(A)の両面基板114aとした。なおCCLとして、接着剤を用いないものを選ぶことが望ましい。このように両面銅張フィルムにおける銅箔の接合に接着剤を使わないもの(例えば、下地等に薄膜法を用いたもの)を選ぶことで、接着剤に起因する課題発生を防止できる。
This will be described in more detail. For example, an aramid epoxy type can be selected as the prepreg. Next, a double-sided copper foil-clad film was prepared. Specifically, an aramid film (thickness: 10 μm) having a copper foil stretched without using an adhesive was used. Commercially available CCL (Copper Clad Laminate) can be used for such a member. Next, the copper foil part of the said double-sided copper-clad film was processed into the predetermined pattern, and it was set as the double-sided board |
次に図6(C)に示すように、プリプレグ130と、バンプ128の形成された両面基板114a、114b、114cを互いに交互に積み重ねて位置合わせする。その後プレスで所定時間、所定温度でプレスして一体化する。この時必要に応じて真空プレスとしても良い。またこのプレス条件をプリプレグ130が軟化→硬化する条件とすることで、多層プリント配線基板として一体化できる。そして同時にバンプ128が、軟化したプリプレグ130を貫通し(あるいは介して)第2の配線106a、106bを電気的に接続する。
Next, as shown in FIG. 6C, the
こうして図6(D)に示すような、極薄の多層基板を作製した。ここで、フィルム102a、102b、102cやプリプレグ130の厚みを薄く(例えば、40μm→20μm→10μm)することで、総厚が100μm以下、(あるいは60μm以下、更には30μm以下)といった極薄の多層基板が製造できる。
Thus, an extremely thin multilayer substrate as shown in FIG. Here, by reducing the thickness of the
図7は、両面基板の両面にバンプを形成した場合について説明する断面図である。図7と図6(C)との違いは、バンプの形成位置(もしくは形成面の数)である。必要に応じて図7のように、1枚のプリプレグ130の両側からバンプ128を挿入することで、プリプレグ130のバンプによる貫通を確実にでき、貫通接続層116による層間接続の歩留を高められる。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a case where bumps are formed on both sides of a double-sided board. The difference between FIG. 7 and FIG. 6C is the bump formation position (or the number of formation surfaces). If necessary, as shown in FIG. 7, by inserting
またバンプ128が形成されていない部分の第2の配線106a、106b、106c、106d同士は、真空プレス等によって互いに強く押し付けられた場合でも、プリプレグ130を構成する織布によって互い短絡することはない。
In addition, even when the
図6に示すように、少なくとも一方の表層から数えて2層目に形成された2層目絶縁層(両面基板114aと絶縁層108に挟まれた第2の配線106a)を貫通する電気的接続が貫通バンプ110である貫通接続層116aを有し、少なくとも一方の表層から数えて2層目に形成された2層目配線(第2の配線106a)と、表層から数えて3層目に形成された3層目配線(第2の配線106b)とが、前記貫通接続層116に埋設されていることで、5層以上の多層プリント配線基板の薄層化が可能になる。
As shown in FIG. 6, the electrical connection that penetrates through the second insulating layer (
(実施の形態5)
以下、本発明の実施の形態5における多層基板について説明する。図8は実施の形態5の多層基板の断面図である。実施の形態5と実施の形態3の違いは、中央部が2層基板(実施の形態3)、中央部が3層以上の多層基板(実施の形態5)である。実施の形態5では、フィルム等を用いた両面基板以外の多様な基板を用いることで、様々な形態の多層基板を形成することとなる。
(Embodiment 5)
Hereinafter, a multilayer substrate according to Embodiment 5 of the present invention will be described. FIG. 8 is a cross-sectional view of the multilayer substrate according to the fifth embodiment. The difference between the fifth embodiment and the third embodiment is that the central portion is a two-layer substrate (third embodiment), and the central portion is a multilayer substrate having three or more layers (the fifth embodiment). In the fifth embodiment, various types of multilayer substrates are formed by using various substrates other than the double-sided substrate using a film or the like.
図8において132は多層基板、134は層間絶縁層である。多層基板132は、層間絶縁層134によって層間絶縁された配線104と、配線104を接続する層間接続部112から構成され、その表面には第2の配線106b、106cが形成されている。そして図8において多層基板132の表面に形成された配線(第2の配線106b、106c)は共に貫通接続層116a、116bに埋め込まれる。同様にフィルム102a、102bの表面に形成された第2の配線106aと第2の配線106dが、貫通接続層116a、116bに埋め込まれる。
In FIG. 8, 132 is a multilayer substrate, and 134 is an interlayer insulating layer. The
そして両面基板114a上の第2の配線106aと、多層基板132上の第2の配線106bとを、貫通接続層116aに埋没されると共に貫通バンプ110によって電気的に接続する。同様に両面基板114b上の第2の配線106dと、多層基板132上の第2の配線106cとを、貫通バンプ110によって接続する。
Then, the
このように多層基板132を中央にして、その両側(もしくは両面)に両面基板114a、114bを形成し、貫通接続層116を用いてその配線厚みを吸収すると共に層間接続を行う。また実施の形態5では、接着剤を使っていないため、接着剤に起因する課題は発生せず、また接着剤を用いない分、薄層化が可能となる。
In this way, with the
(実施の形態6)
実施の形態6では多層基板の製造方法について、図9、図10を用いて更に詳しく説明する。図9から図11は実施の形態6における多層基板の製造方法を説明する断面図であり、例えば実施の形態5で説明した図8の多層基板の製造方法に相当する。
(Embodiment 6)
In the sixth embodiment, a method for manufacturing a multilayer substrate will be described in more detail with reference to FIGS. 9 to 11 are cross-sectional views for explaining a method for manufacturing a multilayer substrate in the sixth embodiment, and correspond to, for example, the method for manufacturing the multilayer substrate in FIG. 8 described in the fifth embodiment.
まず図9(A)に示すように、両面基板114aを用意する。次に図9(B)に示すように、両面基板114aの第2の配線106a上に、バンプ128を形成する。
First, as shown in FIG. 9A, a double-
図9(C)に示すように多層基板132を用意する。図9(C)は、多層基板132の断面である。多層基板132は、層間絶縁層134、層間接続部112、第1の配線104から構成されている。そして層間絶縁層134に形成された層間接続部112を介して、異なる層に形成された第1の配線104同士を接続する。
A
図9(D)は、多層基板132、両面基板114a、114bをプリプレグ130によって接続する様子を示す断面図である。図9(D)において、両面基板114a、114bのプリプレグ130に面する側に、バンプ128が形成されている。そして、このバンプ128が、プリプレグ130を貫通すると共に、層間接続を行うこととなる。
FIG. 9D is a cross-sectional view showing a state in which the
図9(E)は、図9(D)の部材が加熱プレスされて、一体化された後の様子を示す断面図である。この加熱プレスによって、第2の配線106a、106b、106c、106dをプリプレグ130の中に埋没させる。ここで真空プレス(あるいは真空加熱プレス)を使って互いに密着させると共に、所定の温度プロファイルで加熱することで、プリプレグ130が軟化し、第2の配線106a、106b、106c、106dをプリプレグ130の中に埋没させ、その後、プリプレグ130が硬化し、絶縁層108を構成する。この時バンプ128は軟化したプリプレグ130を貫通すると共に、第2の配線106a、106b、あるいは第2の配線106c、106dを電気的に接続し、貫通バンプ110となる。
FIG. 9E is a cross-sectional view showing a state after the members of FIG. 9D are heated and integrated. The
更に詳しく説明する。まずプリプレグとしては市販品(厚み30μm、ガラスエポキシ系)を使った。次に両面銅箔張りフィルムを用意した。具体的にはポリイミドフィルム(厚み10μm)の両面に接着剤を使うことなく銅箔を張ったものを用いた。こうしたものとして市販のCCL(Copper Clad Laminate)を使うことができる。次に、前記両面銅張りフィルムの銅箔部分を所定パターンに加工し、図9(A)の両面基板114aとした。
This will be described in more detail. First, a commercially available product (thickness 30 μm, glass epoxy type) was used as the prepreg. Next, a double-sided copper foil-clad film was prepared. Specifically, a polyimide film (
次に、図9(D)に示すように所定時間、所定温度でプレスして一体化した。この際、必要に応じて真空プレスとしても良い。こうして図9(E)に示すような、極薄の多層基板を作製した。 Next, as shown in FIG. 9 (D), they were pressed and integrated at a predetermined temperature for a predetermined time. At this time, a vacuum press may be used as necessary. In this way, an ultrathin multilayer substrate as shown in FIG.
次にプリプレグについて説明する。ここでプリプレグ(事前含浸処理シート材)とは、活性樹脂を含浸させた繊維素材(または織布)であり、まだ完全には硬化していていない状態であるため、熱プレス等によって硬化可能なものである。また後述するようにプリプレグに繊維を加えても良い。こうすることで成形での寸法バラツキを抑えられると共に、出来上がった多層基板の強度も高められる。なお含浸させる樹脂としては、熱硬化性樹脂を使うことが望ましい。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂やイミド樹脂を使うことができる。また繊維素材(あるいは織布)としては、ガラス繊維、イミド、芳香族等のポリアミド、アラミドなどを用いることができる。 Next, the prepreg will be described. Here, the prepreg (pre-impregnated sheet material) is a fiber material (or woven fabric) impregnated with an active resin, and since it is not completely cured yet, it can be cured by hot press or the like. Is. Further, as described later, fibers may be added to the prepreg. By doing so, dimensional variations in molding can be suppressed, and the strength of the completed multilayer substrate can be increased. As the resin to be impregnated, it is desirable to use a thermosetting resin. As the thermosetting resin, an epoxy resin or an imide resin can be used. As the fiber material (or woven fabric), glass fiber, imide, polyamide such as aromatic, aramid or the like can be used.
なおプリプレグの硬化温度は85℃から220℃の範囲が望ましい。温度が230℃以上の場合、樹脂硬化にバラツキが発生し、寸法性に影響を与える場合がある。また温度が85℃より低い場合、樹脂硬化の時間が増加し、硬化状態に影響を与える場合がある。また特にフィルムの厚みが50μm以下と薄い場合、180℃以上220℃以下の温度範囲でプレリグの硬化を行うことが望ましい。こうすることで両面基板114の表面に形成された配線のうち、プリプレグ130の側に形成された第2の配線106をプリプレグ130の中に(あるいはプリプレグの厚みの中に)埋没できる。
The curing temperature of the prepreg is desirably in the range of 85 ° C to 220 ° C. When the temperature is 230 ° C. or higher, resin curing varies, which may affect dimensionality. When the temperature is lower than 85 ° C., the resin curing time increases, which may affect the cured state. In particular, when the thickness of the film is as thin as 50 μm or less, it is desirable to cure the prerig in a temperature range of 180 ° C. or higher and 220 ° C. or lower. By doing so, the
また圧力範囲は2MPa(メガパスカル、圧力の単位)以上6MPa以下が望ましい。2MPa未満の場合、図9(E)に示す多層基板の密着性にバラツキが発生する可能性がある。また圧力の印加時間は1分以上3時間未満が望ましい。圧力の印加時間が1分未満の場合、プレスによるバラツキが発生する場合がある。またプレス時間が3時間を越えると、生産性に影響を与えてしまう。このため、圧力2MP以上6MPa以下(特には4MPa以上6Mpa以下)が望ましい。一般的な多層基板の場合2から3MPaで積層されることが多いが、本実施の場合、フィルムが薄くなるほど、貫通バンプ110やプリプレグ130の厚みバラツキの影響を受ける可能性もある。そのため、貫通バンプ110を用いる場合の積層圧力は5Mpa程度(例えば4MPa以上6MPa以下)と高めにすることが望ましい。
The pressure range is preferably 2 MPa (megapascal, unit of pressure) or more and 6 MPa or less. When the pressure is less than 2 MPa, there is a possibility that the adhesion of the multilayer substrate shown in FIG. The pressure application time is preferably 1 minute or more and less than 3 hours. When the pressure application time is less than 1 minute, variations due to pressing may occur. Further, when the pressing time exceeds 3 hours, the productivity is affected. For this reason, the pressure is preferably 2 MPa or more and 6 MPa or less (particularly 4 MPa or more and 6 MPa or less). In the case of a general multilayer substrate, it is often laminated at 2 to 3 MPa. However, in this embodiment, as the film becomes thinner, there is a possibility that the thickness of the through
更に具体的に説明する。まず繊維含浸プリプレグとしては、約50cm角、厚み50μmで、アラミド繊維をエポキシ系樹脂の中に埋め込まれた状態のもの(硬化前のもの)選んだ。そして、この繊維含浸プリプレグ(繊維に樹脂を含浸させてなるプリプレグ)を、多数個のバンプ128を形成した両面基板を用いてプレス装置によって加圧加熱圧着し、一体化させた。なおプレス条件としては、発明者が事前に最適化したプレスプログラム(室温から200℃前後まで段階的に温度が上がった後、自動的に室温まで温度が下がるものであり、時間と共に圧力も変化させたもの)を使うことで、安定した物作りが可能となる。
This will be described more specifically. First, as the fiber-impregnated prepreg, a fiber prepreg having a size of about 50 cm square and a thickness of 50 μm and having an aramid fiber embedded in an epoxy resin (before curing) was selected. Then, this fiber-impregnated prepreg (prepreg formed by impregnating a fiber with a resin) was press-heated and pressure-bonded by a press device using a double-sided substrate on which a large number of
図10は、多層基板の両面にバンプを形成した場合について説明する断面図である。図10と図9(D)との違いは、バンプの形成位置(もしくは形成面)である。図10のように、両面基板の側にバンプ128を形成することで、極薄のフィルムの代わりに、バンプが多層基板側に形成することで、バンプ付き基板の取り扱いが容易になる。
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a case where bumps are formed on both surfaces of a multilayer substrate. The difference between FIG. 10 and FIG. 9D is the bump formation position (or formation surface). As shown in FIG. 10, by forming the
図11は、多層基板及び両面基板の両方にバンプを形成した例である。このようにプリプレグ130の両側に向き合うようにバンプ128を形成し、両側からバンプ128を挿入することで、プリプレグ130のバンプによる貫通を確実にすると共に、バンプ128のバラツキ(厚み、形状、位置、硬度他)を吸収できるため、貫通接続層116による層間接続の歩留を高められる。
FIG. 11 shows an example in which bumps are formed on both the multilayer substrate and the double-sided substrate. In this way, the
(実施の形態7)
次に実施の形態7について、図12を用いて説明する。実施の形態7では、表層に形成したブラインドビアを用いて層間接続及び表層の配線を形成する場合について説明する。
(Embodiment 7)
Next, Embodiment 7 will be described with reference to FIG. In the seventh embodiment, a case where interlayer connection and surface layer wiring are formed using a blind via formed in the surface layer will be described.
図12は実施の形態7の多層基板の製造方法を説明する断面図であり、例えば実施の形態6で説明した多層基板の製造方法の一例であり、実施の形態1や実施の形態3等にも応用可能なものである。特に本実施の形態7では、多層基板の表層の電極(表層から数えて1層目の1層目絶縁層を形成する絶縁基材が樹脂フィルムであり、表層から数えて1層目の1層目配線)及びその配線に接続された層間接続部を、めっき技術を用いて一体化することに特徴があり、より高性能で微細なパターンを形成できる。 FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a multilayer substrate according to Embodiment 7, which is an example of the method for manufacturing a multilayer substrate described in Embodiment 6, for example, Embodiment 1 or Embodiment 3 Is also applicable. Particularly in the seventh embodiment, the electrode on the surface layer of the multilayer substrate (the insulating base material forming the first insulating layer as the first layer counted from the surface layer is a resin film, and the first layer as counted from the surface layer is the first layer) The feature of the present invention resides in that the interconnecting portion connected to the wiring) and the wiring connected to the wiring are integrated using a plating technique, and a finer pattern can be formed with higher performance.
まず図12において136はブラインドビア、138は金属膜である。まず図12(A)を用いて説明する。図12(A)は表層がフィルムである多層基板の断面図である。図12(A)において、中央部には、層間絶縁層134や第1の配線104a、層間接続部112からなる多層基板132が形成されている。そして多層基板132の、絶縁層108に面した側の第2の配線106bは、必要に応じて貫通バンプ110を介して、フィルム102の絶縁層108に面した側に形成された第2の配線106aに接続されている。このようにして、多層基板132の表面に形成された第2の配線106bと、フィルム102の上に形成された第2の配線106aが、貫通バンプ110を介して電気的に接続する。
First, in FIG. 12, 136 is a blind via, and 138 is a metal film. First, description will be made with reference to FIG. FIG. 12A is a cross-sectional view of a multilayer substrate whose surface layer is a film. In FIG. 12A, a
図12(A)に示す多層基板の両表面は、フィルム102で覆われている。次に図12(B)から図12(D)を用いて、フィルム102の表面に配線等を形成する様子を断面で説明する。
Both surfaces of the multilayer substrate shown in FIG. 12A are covered with a
図12(B)は、図12(A)で示した多層基板の両表面に形成されたフィルム102に孔(この孔がブライドビア130となる)を形成した後の断面図である。図12(B)において表層のフィルム102にはブラインドビア136が形成されており、ブラインドビア136の中(もしくはブラインドビア136の底)には、フィルム102の絶縁層108側に形成された第2の配線106a、106dが露出している。
FIG. 12B is a cross-sectional view after holes are formed in the
図12(C)は、フィルムの上にブラインドビアを埋めるように金属膜を形成した様子を示す断面図である。図12(C)において、フィルム102の表面に金属膜138を形成することで、同時にブラインドビア136も金属膜138で覆う。なおこのような金属膜138の形成としては、めっき法や薄膜法等を用いることができる。なお金属膜138の形成は、図12(C)に示すように基板の両面でも良いが、必要に応じて片面だけに形成しても良い。このようにしてブラインドビア136を覆うように形成された金属膜138は、フィルム102の絶縁層108側に形成された第2の配線106a、106dに電気的に接続する。
FIG. 12C is a cross-sectional view showing a state in which a metal film is formed so as to fill the blind via on the film. In FIG. 12C, the
図12(D)は、金属膜138をエッチング等で、所定パターンに形成した後の断面図を示す。図12(D)に示すように、金属膜138を所定形状にパターニングする際、ブラインドビア136を覆う部分の金属膜138もビアフィル(もしくはビア埋め材として)をそのまま残しながら、第1の配線104とする。こうして第1の配線104は、ブラインドビア136を介して、第2の配線106とも電気的に接続する。
FIG. 12D shows a cross-sectional view after the
このように図12(C)、図12(D)に示すように、ブラインドビア136に金属膜138を形成することで、表層から数えて1層目の1層目絶縁層の電気的接続(つまりフィルム102に形成されたブラインドビア136を介して第1の配線104と第2の配線106を電気的接続すること)が可能となるため、配線抵抗の低い層間接続が可能となる。
As shown in FIGS. 12C and 12D, by forming the
(実施の形態8)
実施の形態8では、めっき法の代わりに薄膜法(あるいは薄膜法とめっき法の組合せ)を用いた場合について説明する。実施の形態8と実施の形態7の違いは、薄膜法(実施の形態8)とめっき法(実施の形態7)の違いだけであり、共通点が多いので図12を用いて説明する。
(Embodiment 8)
In the eighth embodiment, a case where a thin film method (or a combination of a thin film method and a plating method) is used instead of the plating method will be described. The difference between the eighth embodiment and the seventh embodiment is only the difference between the thin film method (Embodiment 8) and the plating method (Embodiment 7), and there are many common points, which will be described with reference to FIG.
まず図12(A)に示すブラインドビア136の形成としては、YAG、CO2等のレーザ装置を使うことができる。ブラインドビア136等の表面への金属膜138の形成方法としては、最初にNiCr等の下地層(シード層と呼ばれることもある)を10から50Å程度形成し、この上に銅を電気めっきしても良い。あるいはシード層無しにフィルム上に銅を無電解めっきしても良い。あるいはフィルム上に薄膜法(電子ビーム、スパッタ他)を用いて、直接銅を析出(デポジション)しても良い。なおこれらの場合、その厚みが10Å以上(望ましくは電気めっきに使える程度の導電性が得られる程度)あれば、その導電性を利用してその上に銅を電気めっきで配線に必要となる厚み(例えば5〜30μm、薄層化が必要な場合は3〜15μm程度)として形成できる。このようにシード層(あるいは金属下地)を使う、あるいは金属膜の形成方法を工夫することで、フィルム102に対する部材の密着力を高められる。
First, as the formation of the blind via 136 shown in FIG. 12A, a laser device such as YAG or CO 2 can be used. As a method of forming the
このように表層から数えて1層目及び数えて2層目に設けられた配線の少なくとも一方は、スパッタ膜を介して、表層から数えて1層目の1層目絶縁層に固定することで、フィルム102表面への金属膜138や第1の配線104、第2の配線106等の密着性を高められる。
In this way, at least one of the wirings provided in the first layer and the second layer counted from the surface layer is fixed to the first insulating layer as the first layer counted from the surface layer through the sputtered film. The adhesion of the
(実施の形態9)
実施の形態9では、図13を用いて説明する。図13は実施の形態9による多層基板の製造方法を説明する断面図であり、図13において140は下地電極層である。実施の形態8(図12)と実施の形態9(図13)の違いは、フィルム表面の下地電極層140の有無である。
(Embodiment 9)
The ninth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining a method for manufacturing a multilayer substrate according to the ninth embodiment. In FIG. 13,
まず図13(A)に示すようにフィルム102a、102bの少なくとも露出面に下地電極層140に銅を用いる場合、下地電極層140を用いることで、フィルム102a、102bへの密着力を更に高められる。また必要に応じてNiCrやCr等の薄膜を更に下地電極層140(下地電極層を単層としても良いし、複数層としても良い)に使うこともできる。この場合は10から50Å程度形成し、この上に銅を電気めっきしても良い。なお厚みが10Å以上1μm程度あれば、その導電性を利用してその上に銅を配線に必要な厚み(例えば5〜30μm、薄層化が必要な場合3〜15μm程度が望ましい)に形成することができる。このように下地電極層140を使うことでフィルム102への密着力を高められる。
First, as shown in FIG. 13A, when copper is used for the
なお、図13(B)に示すように、下地電極層140と共に、フィルム102にレーザ等を用いてブラインドビア136を形成することができる。そしてその後は、図12と同様にして所定の厚みで第1の配線104や層間接続部112を形成できる。
As shown in FIG. 13B, the blind via 136 can be formed on the
(実施の形態10)
実施の形態10では、絶縁層に無機フィラーが添加されてなる樹脂フィルムを用いた場合について説明する。実施の形態2(ガラスエポキシ系プリプレグ)や実施の形態6(アラミド入りプリプレグ)と、実施の形態9(無機フィラー入り)との違いは、プレプリグの内容物(添加物である)。同様に樹脂フィルムとしては、熱硬化性樹脂フィルム(本硬化前のプレプリグ状態)を使うことができる。なお実施の形態10は、実施の形態2や実施の形態9と共通する部分が多いため、図2や図13を参照できる。
(Embodiment 10)
In
なおプリプレグに添加する無機フィラーとしては、アルミナやシリカ等のセラミック系の絶縁粉が望ましい。このようにプリプレグに予め無機フィラーを添加しておくことで、熱プレス時にプリプレグが流動しすぎる(流動しすぎると、バンプ128がスカスカと貫通してしまうため、多層基板の総厚のバラツキの発生原因になる)ことを防止できる。このように、熱プレス時のプリプレグの軟化、流動化を一定量で抑えるには、こうした無機フィラーを10から85wt%(望ましくは20から80wt%、更に高精度が要求される場合、40から60wt%)、添加することが望ましい。ここで無機フィラーの添加量が少なすぎる場合、第2の配線106の埋没は容易であるが、貫通接続層116へ影響する可能性もある。また無機フィラーの添加量が多すぎる場合、熱プレス時に貫通接続層116が流れなくなる(あるいはズレたり、望ましくない方向に流動しにくくなる)が、第2の配線の埋没性に影響を与える可能性(例えば、第2の配線の凹凸が吸収できない)可能性がある。そのため、配線の厚み、バンプの形成密度等によって、実施の形態9で用いる熱硬性樹脂の種類やグレード、品番(例えば、ガラス転移温度を増減させる)を調整することが望ましい。
The inorganic filler added to the prepreg is preferably ceramic insulating powder such as alumina or silica. By adding an inorganic filler in advance to the prepreg in this way, the prepreg flows too much during hot pressing. (If the prepreg flows too much, the
なお添加する無機フィラーの平均粒径は0.5μm以上5μm以下が望ましい。0.5μm未満の場合、BET(比表面積)が大きくなりすぎて、取り扱いにくい場合がある。また5μmを超える場合、多層基板の薄層化に影響を与える場合がある。 The average particle size of the inorganic filler to be added is desirably 0.5 μm or more and 5 μm or less. When the thickness is less than 0.5 μm, the BET (specific surface area) becomes too large, which may be difficult to handle. If it exceeds 5 μm, it may affect the thinning of the multilayer substrate.
(実施の形態11)
実施の形態11では、貫通接続層に熱硬性樹脂を用いる場合について説明する。実施の形態10で説明するように、貫通接続層を構成する絶縁部材はプリプレグに限定する必要はない。熱硬性の樹脂フィルムでも良いが、LCP(液晶ポリマー樹脂)等の高機能性、高強度を有した熱可塑性樹脂も使うことができる。このような高強度な熱可塑性樹脂を用いることで、高精度な多層基板を製造できる。
(Embodiment 11)
In the eleventh embodiment, a case where a thermosetting resin is used for the through connection layer will be described. As described in the tenth embodiment, it is not necessary to limit the insulating member constituting the through connection layer to the prepreg. A thermoplastic resin film may be used, but a thermoplastic resin having high functionality and high strength such as LCP (liquid crystal polymer resin) can also be used. By using such a high-strength thermoplastic resin, a highly accurate multilayer substrate can be manufactured.
また貫通接続層に接続される配線の表面は、粗面化処理を行うことが望ましい。このように配線表面を粗面化することで、配線のみならず貫通接続層116に対する密着強度も高められる。ここで配線(特に第2の配線106)の表面の粗面化処理としては、めっき法(アディティブ法)を使うことが望ましい。ここにサブストラクト法(エッチング法)を用いた場合、配線がエッチングされることにより導電性に影響を与えてしまう場合がある。
Further, it is desirable that the surface of the wiring connected to the through connection layer is subjected to a roughening treatment. By roughening the surface of the wiring in this way, the adhesion strength to the through
なおプリプレグ130は、未硬化状態にあるものが、絶縁体として硬化するものであれば良く、織布(あるいは不織布、繊維)の有無、フィラーの有無にこだわる必要はない。または加熱硬化時に絶縁防止できればよく、織布の代わり適当なショート防止部材(例えばフィルム等)の中から選ぶことができる。
The
以上のように、本発明の多層基板及びその製造方法は、フィルムや多層基板を組合せることによって、従来に無い極薄の多層基板を作製できるため、各種電子機器、携帯機器の小型化、薄型化の用途にも適用できる。 As described above, the multilayer substrate and the manufacturing method thereof according to the present invention can produce an ultrathin multilayer substrate that has never been obtained by combining a film and a multilayer substrate. Therefore, various electronic devices and portable devices can be reduced in size and thickness. It can also be applied to the purpose of conversion.
102 フィルム
104 第1の配線
106 第2の配線
108 絶縁層
110 貫通バンプ
112 層間接続部
114 両面基板
116 貫通接続層
118 第1の基板材
120 第2の基板材
122 金属板
124 導電性ペースト
126 矢印
128 バンプ
130 プリプレグ
132 多層基板
134 層間絶縁層
136 ブラインドビア
138 金属膜
140 下地電極層
DESCRIPTION OF
Claims (4)
表層から数えて1層目と3層目に形成された1層目絶縁層と3層目絶縁層とは、共にめっき技術を用いて形成された層間接続部を有する厚み50μm以下の耐熱性の樹脂フィルムからなり、
前記プリプレグの総厚が60μm以下であり、
前記貫通バンプは、熱硬化性導電ペーストからなるものであって、前記樹脂フィルムに予め形成された配線上に凸状に硬化されたものである多層プリント配線基板。 The second insulating layer, which has three insulating layers and is formed as the second layer counted from the surface layer, is a through connection layer in which the electrical connection penetrating the insulating layer is a through bump, and is counted from the surface layer. A multilayer printed wiring board characterized in that a second layer wiring formed in the second layer and a third layer wiring formed in the third layer counted from the surface layer are embedded in the through connection layer The through connection layer is composed of a prepreg containing fibers and through bumps,
The first insulating layer and the third insulating layer formed on the first and third layers counted from the surface layer are both heat-resistant with a thickness of 50 μm or less having an interlayer connection portion formed by using a plating technique. Made of resin film,
The total thickness of the prepreg is 60 μm or less,
The said through bump is a multilayer printed wiring board which consists of a thermosetting conductive paste, and was hardened in convex shape on the wiring previously formed in the said resin film.
表層から数えて1層目と3層目に形成された1層目絶縁層と3層目絶縁層とは、共にめっき技術を用いて形成された層間接続部を有する厚み60μm以下の耐熱性の樹脂フィルムからなり、
前記貫通バンプは、熱硬化性導電ペーストからなり、前記樹脂フィルムに予め形成された配線上に凸状に形成されたものである多層プリント配線基板。 The second insulating layer, which has four or more insulating layers and is formed as the second layer counted from at least one surface layer, is a through connection layer in which the electrical connection penetrating the insulating layer is a through bump. The second-layer wiring formed in the second layer counted from at least one surface layer and the third-layer wiring formed in the third layer counted from the surface layer are embedded in the through-connection layer. A multilayer printed wiring board characterized in that the through connection layer comprises a prepreg containing fibers and through bumps,
The first insulating layer and the third insulating layer formed in the first and third layers from the surface layer are both heat-resistant with a thickness of 60 μm or less having an interlayer connection portion formed by using a plating technique. Made of resin film,
The through bump is a multilayer printed wiring board made of a thermosetting conductive paste and formed in a convex shape on a wiring previously formed on the resin film.
繊維を含むプリプレグからなる絶縁層の裏表面に前記両面基板を積層する積層工程と、
位置合わせした状態で加圧圧着することにより前記絶縁層を前記貫通バンプで貫通して貫通接続層を形成する貫通接続層形成工程と、
前記積層工程と前記貫通接続層形成工程で得られた積層体を熱プレス加工することにより前記プリプレグを硬化させる熱プレス工程と、を少なくとも備えた多層プリント配線基板の製造方法であって、
表層から数えて1層目と3層目に形成された1層目絶縁層と3層目絶縁層とは、共にめっき技術を用いて形成された層間接続部を有する厚み60μm以下の耐熱性の樹脂フィルムからなり、
前記貫通バンプは、熱硬化性導電ペーストからなり、前記樹脂フィルムに予め形成された配線上に凸状に形成されたものである多層プリント配線基板の製造方法。 A double-sided board creating step of creating a double-sided board to be a first insulating layer and a second insulating layer; a bump forming process of forming a through bump on the wiring of the double-sided board;
A laminating step of laminating the double-sided substrate on the back surface of an insulating layer made of a prepreg containing fibers;
A through-connection layer forming step of forming a through-connection layer by penetrating the insulating layer with the through-bump by press- bonding in an aligned state ;
A method of manufacturing a multilayer printed wiring board comprising at least a hot pressing step of curing the prepreg by hot pressing the laminate obtained in the laminating step and the through-connection layer forming step,
The first insulating layer and the third insulating layer formed in the first and third layers from the surface layer are both heat-resistant with a thickness of 60 μm or less having an interlayer connection portion formed by using a plating technique. Made of resin film,
The through bumps are made of a thermosetting conductive paste, and are formed in a convex shape on wiring previously formed on the resin film.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005306930A JP4892924B2 (en) | 2005-10-21 | 2005-10-21 | Multilayer printed wiring board and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005306930A JP4892924B2 (en) | 2005-10-21 | 2005-10-21 | Multilayer printed wiring board and manufacturing method thereof |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007115955A JP2007115955A (en) | 2007-05-10 |
JP2007115955A5 JP2007115955A5 (en) | 2008-11-27 |
JP4892924B2 true JP4892924B2 (en) | 2012-03-07 |
Family
ID=38097868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005306930A Expired - Fee Related JP4892924B2 (en) | 2005-10-21 | 2005-10-21 | Multilayer printed wiring board and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4892924B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4825286B2 (en) * | 2009-08-07 | 2011-11-30 | ナミックス株式会社 | Manufacturing method of multilayer wiring board |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0719939B2 (en) * | 1988-09-19 | 1995-03-06 | 三井東圧化学株式会社 | Flexible double-sided metal foil laminate |
JPH02109390A (en) * | 1988-10-18 | 1990-04-23 | Furukawa Electric Co Ltd:The | High-density flexible printed circuit board |
JP2787228B2 (en) * | 1989-07-26 | 1998-08-13 | 日本メクトロン株式会社 | Method of manufacturing flexible circuit board |
JP3961092B2 (en) * | 1997-06-03 | 2007-08-15 | 株式会社東芝 | Composite wiring board, flexible substrate, semiconductor device, and method of manufacturing composite wiring board |
JP3892209B2 (en) * | 2000-06-22 | 2007-03-14 | 大日本印刷株式会社 | Printed wiring board and manufacturing method thereof |
JP2003017856A (en) * | 2001-06-29 | 2003-01-17 | Kyocera Chemical Corp | Multilayer printed-wiring board and manufacturing method therefor |
-
2005
- 2005-10-21 JP JP2005306930A patent/JP4892924B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007115955A (en) | 2007-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100962837B1 (en) | Multilayer printed wiring board and process for producing the same | |
US8178191B2 (en) | Multilayer wiring board and method of making the same | |
JPWO2007046459A1 (en) | Multilayer printed wiring board and manufacturing method thereof | |
US20080128911A1 (en) | Semiconductor package and method for manufacturing the same | |
JP4694007B2 (en) | Manufacturing method of three-dimensional mounting package | |
JP2010123829A (en) | Printed wiring board and manufacturing method thereof | |
TWI412313B (en) | Multilayer printing wire board and method for producting the same | |
JP4899409B2 (en) | Multilayer printed wiring board and manufacturing method thereof | |
JP2007109697A (en) | Multilayer printed wiring board and method of manufacturing same | |
JP2004273575A (en) | Multilayer printed wiring board and its manufacturing method | |
JP4892924B2 (en) | Multilayer printed wiring board and manufacturing method thereof | |
JP2007115952A (en) | Interposer substrate and manufacturing method thereof | |
JP2011228471A (en) | Multilayer substrate and manufacturing method thereof | |
JP2005159201A (en) | Wiring board and its manufacturing method | |
JP2005109188A (en) | Circuit board and multilayer board, and method for manufacturing circuit board and multilayer board | |
JP4529594B2 (en) | Wiring board manufacturing method | |
TW202339570A (en) | Multilayer substrate, multilayer substrate production method, and electronic device | |
JP5920716B2 (en) | Manufacturing method of component-embedded substrate | |
JP2012191101A (en) | Manufacturing method of circuit board | |
JP2014204088A (en) | Multilayer wiring board and method of manufacturing the same | |
JP5077801B2 (en) | Manufacturing method of multilayer printed wiring board | |
JP2014116470A (en) | Multilayer wiring board and manufacturing method therefor | |
JP2014007324A (en) | Component built-in board | |
JP2007115951A (en) | Interposer substrate and manufacturing method thereof | |
JP2005183944A (en) | Multi-layer substrate and manufacturing method of multi-layer substrate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081010 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081010 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20091126 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110106 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110111 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110913 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111102 |
|
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: 20111122 |
|
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: 20111205 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150106 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |