JP4959066B2

JP4959066B2 - Insulating film and multilayer wiring board using the same

Info

Publication number: JP4959066B2
Application number: JP2001194273A
Authority: JP
Inventors: 隆弘松永; 拓司世利; 清己萩原
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2021-06-27
Also published as: JP2003001763A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種ＡＶ機器や家電機器・通信機器・コンピュータやその周辺機器等の電子機器に使用される絶縁フィルムおよびこれを用いた多層配線基板に関し、特にポリエーテルエーテルケトン系有機物を一部に用いた絶縁フィルムおよびこれを用いた多層配線基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体素子等の能動部品や容量素子・抵抗素子等の受動部品を多数搭載して所定の電子回路を構成して成る混成集積回路に用いられる多層配線基板は、通常、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させて成る絶縁フィルムにドリルによって上下に貫通孔を形成し、この貫通孔内部および絶縁層表面に複数の配線導体を形成した配線基板を、多数積層することによって形成されている。
【０００３】
一般に、現在の電子機器は、移動体通信機器に代表されるように小型・薄型・軽量・高性能・高機能・高品質・高信頼性が要求されており、このような電子機器に搭載される混成集積回路等の電子部品も小型・高密度化が要求されるようになってきており、このような高密度化の要求に応えるために、電子部品を構成する多層配線基板も、配線導体の微細化や絶縁層の薄層化・貫通孔の微細化が必要となってきている。このため、近年、貫通孔を微細化するために、ドリル加工より微細加工が可能なレーザ加工が用いられるようになってきた。
【０００４】
しかしながら、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させて成る絶縁フィルムは、ガラスクロスをレーザにより穿設加工することが困難なために貫通孔の微細化には限界があり、また、ガラスクロスの厚みが不均一のために均一な孔径の貫通孔を形成することが困難であるという問題点を有していた。
【０００５】
このような問題点を解決するために、アラミド樹脂繊維で製作した不織布にエポキシ樹脂を含浸させた絶縁フィルムや、ポリイミドフィルムにエポキシ系接着剤を塗布した絶縁フィルムを絶縁層に用いた多層配線基板が提案されている。
【０００６】
しかしながら、アラミド不織布やポリイミドフィルムを用いた絶縁フィルムは吸湿性が高く、吸湿した状態で半田リフローを行なうと半田リフローの熱により吸湿した水分が気化してガスが発生し、絶縁フィルム間で剥離してしまう等の問題点を有していた。
【０００７】
このような問題点を解決するために、多層配線基板の絶縁層の材料としてポリエーテルエーテルケトン樹脂を用いることが検討されている。ポリエーテルエーテルケトン樹脂は、剛直な分子で構成されているとともに分子同士が規則的に並んだ構成をしており分子間力が強いことから、高耐熱性・高弾性率・高寸法安定性・低吸湿性を示し、ガラスクロスのような強化材を用いる必要がなく、また、微細加工性にも優れるという特徴を有している。
【０００８】
このようなポリエーテルエーテルケトン樹脂の特徴を活かし、特開2000-200976号公報には、ポリエーテルエーテルケトン樹脂を主成分とするフィルム状絶縁体表面に導体箔を熱融着した後、この導体箔に回路を形成してフィルム状配線基板を得、これらを複数積層し熱融着して多層化した多層プリント配線板が提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような多層プリント配線板は、ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム同士を多層化する際、ポリエーテルエーテルケトン樹脂分子が剛直であるとともにある程度分子が規則正しく配向して分子間力が強くなっているために分子が動き難くなり、ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの表面のごく一部の分子だけしか絡み合うことができないために密着性が悪く、高温バイアス試験においてフィルム間で剥離して絶縁不良が発生してしまうという問題点を有していた。また、導体箔とポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを熱融着により接着する際、ポリエーテルエーテルケトン樹脂分子が動き難いために導体箔表面の微細な凹部に入ることができず、その結果、十分なアンカー効果を発揮することができず、導体箔とポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムとの密着性が悪くなって、高温高湿下において両者間で剥離して導体箔が断線してしまうという問題点も有していた。また、エポキシ系接着剤を用いて導体箔とポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを接着する方法もあるが、この場合、エポキシ系接着剤の誘電率がポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの誘電率と大きく異なることから、導体箔を接着する際の加圧によって生じるわずかな厚みばらつきにより、高周波領域、特に100ＭＨｚ以上の周波数においては伝送特性が低下してしまうという問題点を有していた。
【００１０】
本発明はかかる従来技術の問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、高密度な配線を有するとともに、耐湿性・絶縁性・高周波伝送特性に優れた絶縁フィルムおよびこれを用いた多層配線基板を提供することに有る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の絶縁フィルムは、充填材を含有するポリエーテルエーテルケトン系有機物層の上下面にポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層を形成して成り、該被覆層の気孔率が３〜４０体積％であることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の絶縁フィルムは、上記構成において、前記ポリエーテルエーテルケトン系有機物層の表面は、中心線表面粗さＲａが０．０５〜５μｍの粗面であることを特徴とするものである。
【００１３】
さらに、本発明の多層配線基板は、上下面の少なくとも一方の面に金属箔から成る配線導体が配設された上記の絶縁フィルムを複数積層して成るとともに、この絶縁フィルムを挟んで上下に位置する配線導体間を絶縁フィルムに形成された貫通導体を介して電気的に接続しており、前記配線導体が前記被覆層に埋設されていることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の多層配線基板は、積層される前記絶縁フィルムは、前記被覆層に前記配線導体が埋設されていることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の多層配線基板は、積層される前記絶縁フィルムは、前記配線導体の表面と前記被覆層の表面とが平坦となるように、前記被覆層に前記配線導体が埋設されていることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の多層配線基板は、積層される前記絶縁フィルムは、転写法で前記被覆層に前記配線導体が埋設されていることを特徴とするものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の絶縁フィルムおよび多層配線基板を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の絶縁フィルムの実施の形態の一例を示す断面図であり、また、図２は、図１の絶縁フィルムを用いて形成した多層配線基板に半導体素子等の電子部品を搭載して成る混成集積回路の実施の形態の一例を示す断面図である。さらに、図３は、図２に示す多層配線基板の要部拡大断面図である。これらの図において１はポリエーテルエーテルケトン系有機物層、２は被覆層で、主にこれらで本発明の絶縁フィルム３が構成されている。また、４は配線導体、５は貫通導体で、主に絶縁フィルム３と配線導体４と貫通導体５とで本発明の多層配線基板６が構成されている。なお、本例の多層配線基板６では、絶縁フィルム３を４層積層して成るものを示している。
【００２０】
絶縁フィルム３は、ポリエーテルエーテルケトン系有機物層１と、その表面に被着形成された被覆層２とから構成されており、これを用いて多層配線基板６を構成した場合、配線導体４や多層配線基板６に搭載される電子部品７の支持体としての機能を有する。
【００２１】
なお、ここでポリエーテルエーテルケトン系有機物とは次式で示される構造の樹脂やこの構造に種々の官能基が結合した樹脂、あるいはこれらの誘導体・重合体を意味するものである。
【００２２】
【化１】

【００２３】
また、ポリフェニレンエーテル系有機物とは、ポリフェニレンエーテル樹脂やポリフェニレンエーテルに種々の官能基が結合した樹脂、あるいはこれらの誘導体・重合体を意味するものである。
【００２４】
このようなポリエーテルエーテルケトン系有機物としては、温度サイクル信頼性・半田耐熱性・加工性の観点からは230〜430℃の温度、特に280〜380℃の温度に融点を有するものが好ましく、さらに、層としての物性を損なわない範囲内で、熱安定性を改善するための酸化防止剤や耐光性を改善するための紫外線吸収剤等の光安定剤、難燃性を改善するためのハロゲン系もしくはリン酸系の難燃性剤、アンチモン系化合物やホウ酸亜鉛・メタホウ酸バリウム・酸化ジルコニウム等の難燃助剤、潤滑性を改善するための高級脂肪酸や高級脂肪酸エステル・高級脂肪酸金属塩・フルオロカーボン系界面活性剤等の滑剤、熱膨張係数を調整するため、および／または機械的強度を向上するための酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化チタン・酸化バリウム・酸化ストロンチウム・酸化ジルコニウム・酸化カルシウム・ゼオライト・窒化珪素・窒化アルミニウム・炭化珪素・チタン酸カリウム・チタン酸バリウム・チタン酸ストロンチウム・チタン酸カルシウム・ホウ酸アルミニウム・スズ酸バリウム・ジルコン酸バリウム・ジルコン酸ストロンチウム等の充填材を含有してもよい。
【００２５】
なお、上記の充填材等の粒子形状は、略球状・針状・フレーク状等があり、充填性の観点からは略球状が好ましい。また、粒子径は、通常0.1〜15μｍ程度であり、ポリエーテルエーテルケトン系有機物層１の厚みよりも小さい。
【００２６】
さらに、ポリエーテルエーテルケトン系有機物層１は、ポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層２との密着性を高めるために、その表面をバフ研磨・ブラスト研磨・ブラシ研磨・プラズマ処理・コロナ処理・紫外線処理・薬品処理等の方法を用いて中心線表面粗さＲａが0.05〜５μｍの値となるように粗化しておくことが好ましい。中心線表面粗さＲａは、半田リフローの際にポリエーテルエーテルケトン系有機物層１と被覆層２との剥離を防止するという観点からは0.05μｍ以上であることが好ましく、表面に被覆層２を形成する際に空気のかみ込みを防止するという観点からは５μｍ以下であることが好ましい。従って、ポリエーテルエーテルケトン系有機物層１は、その表面を中心線表面粗さＲａが0.05〜５μｍの粗面とすることが好ましい。
【００２７】
ポリエーテルエーテルケトン系有機物層１の表面に形成される被覆層２は、配線導体４を被着形成する際の接着剤の機能を有するとともに、絶縁フィルム３を用いて多層配線基板６を構成する際に、絶縁フィルム３同士を積層する際の接着剤の役目を果たす。
【００２８】
被覆層２は、ポリフェニレンエーテル樹脂やその誘導体、または、これらのポリマーアロイ等のポリフェニレンエーテル系有機物を30〜90体積％含有しており、とりわけ熱サイクル信頼性や配線導体４を接着する際の位置精度の観点からは、アリル変性ポリフェニレンエーテル等の熱硬化性ポリフェニレンエーテルを含有することが好ましい。
【００２９】
なお、ポリフェニレンエーテル系有機物の含有量が30体積％未満であると、後述する充填材との混練性が低下する傾向があり、また、90体積％を超えると、ポリエーテルエーテルケトン系有機物層１表面に被覆層２を形成する際に、被覆層２の厚みバラツキが大きくなる傾向がある。従って、ポリフェニレンエーテル系有機物の含有量は、30〜90体積％の範囲が好ましい。
【００３０】
また、被覆層２は、ポリエーテルエーテルケトン系有機物層１との接着性や配線導体４・貫通導体５との密着性を良好にするという観点からは、重合反応可能な官能基を２個以上有する多官能性モノマーあるいは多官能性重合体等の添加剤を含有することが好ましく、例えば、トリアリルシアヌレートやトリアリルイソシアヌレートおよびこれらの重合体等を含有することが好ましい。
【００３１】
さらに、被覆層２は、弾性率を調整するためのゴム成分や熱安定性を改善するための酸化防止剤、耐光性を改善するための紫外線吸収剤等の光安定剤、難燃性を改善するためのハロゲン系もしくはリン酸系の難燃性剤、アンチモン系化合物やホウ酸亜鉛・メタホウ酸バリウム・酸化ジルコニウム等の難燃助剤、潤滑性を改善するための高級脂肪酸や高級脂肪酸エステルや高級脂肪酸金属塩・フルオロカーボン系界面活性剤等の滑剤、熱膨張係数を調整したり機械的強度を向上するための酸化アルミニウムや酸化珪素・酸化チタン・酸化バリウム・酸化ストロンチウム・酸化ジルコニウム・酸化カルシウム・ゼオライト・窒化珪素・窒化アルミニウム・炭化珪素・チタン酸カリウム・チタン酸バリウム・チタン酸ストロンチウム・チタン酸カルシウム・ホウ酸アルミニウム・スズ酸バリウム・ジルコン酸バリウム・ジルコン酸ストロンチウム等の充填材、あるいは、充填材との親和性を高めこれらの接合性向上と機械的強度を高めるためのシラン系カップリング剤やチタネート系カップリング剤等のカップリング剤を含有してもよい。
【００３２】
特に絶縁フィルム３を積層しプレスする際に、被覆層２の流動性を抑制し、貫通導体５の位置ずれや被覆層２の厚みばらつきを防止するという観点からは、被覆層２は充填材として10体積％以上の無機絶縁粉末を含有することが好ましい。また、ポリエーテルエーテルケトン系有機物層１との接着界面および配線導体４との接着界面での半田リフロー時の剥離を防止するという観点からは、充填材の含有量を70体積％以下とすることが好ましい。従って、ポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層２に、10〜70体積％の充填材を含有させておくことが好ましい。
【００３３】
なお、上記の充填材等の形状は、略球状・針状・フレーク状等があり、充填性の観点からは、略球状が好ましい。また、粒子径は、0.1〜15μｍ程度であり、被覆層２の厚みよりも小さい。
【００３４】
本発明の絶縁フィルム３によれば、充填材を含有するポリエーテルエーテルケトン系有機物層１の上下面にポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層２を形成して成り、該被覆層の気孔率が３〜４０体積％であるものとしたことから、ポリフェニレンエーテル系有機物分子がポリエーテルエーテルケトン系有機物分子ほど剛直でなく、また、規則正しい配向性も示さないことから比較的分子が動きやすく、その結果、絶縁フィルム３を多層化した場合においても、絶縁フィルム３同士の密着性が良好となり、高温バイアス試験においてフィルム間で剥離して絶縁不良が発生してしまうということはない。また、絶縁フィルム３表面に配線導体４を配設した場合においても、ポリフェニレンエーテル系有機物分子が配線導体４表面の微細な凹部に入り込み十分なアンカー効果を発揮することができ、絶縁フィルム３と配線導体４との密着性が良好となり、その結果、高温高湿下において両者間で剥離して配線導体４が断線してしまうということもない。さらに、ポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層２とポリエーテルエーテルケトン系有機物層１の誘電率の周波数挙動がほぼ等しいことから、配線導体４を接着する際の加圧によってわずかな厚みばらつきが生じたとしても高周波領域における伝送特性の低下を生じることのない高周波伝送特性に優れた絶縁フィルム３とすることができる。
【００３５】
このような絶縁フィルム３は、例えば粒径が0.1〜15μｍ程度の酸化珪素等の無機絶縁粉末に、熱硬化性ポリフェニレンエーテル樹脂と溶剤・可塑剤・分散剤等を添加して得たペーストをポリエーテルエーテルケトン系有機物層１の上下表面に従来周知のドクタブレード法等のシート成型法を採用して被覆層２を形成した後、あるいは上記のペースト中にポリエーテルエーテルケトン系有機物層１を浸漬し垂直に引き上げることによってポリエーテルエーテルケトン系有機物層１の表面に被覆層２を形成した後、これを60〜100℃の温度で５分〜３時間加熱・乾燥することにより製作される。
【００３６】
なお、絶縁フィルム３の厚みは絶縁信頼性を確保するという観点からは10〜200μｍであることが好ましく、また、高耐熱性・低吸湿性・高寸法安定性を確保するという観点からは、ポリエーテルエーテルケトン系有機物層１の厚みを絶縁フィルム３の厚みの40〜90％の範囲としておくことが好ましい。
【００３７】
また、本発明の多層配線基板６は、上下面の少なくとも一方の面に金属箔から成る配線導体４が配設された絶縁フィルム３を複数積層して成るとともに、この絶縁フィルム３を挟んで上下に位置する配線導体４間を絶縁フィルム３に形成された貫通導体５を介して電気的に接続することにより形成されている。
【００３８】
絶縁フィルム３に形成された配線導体４は、その厚みが２〜30μｍ程度で銅・金等の良導電性の金属箔から成り、多層配線基板６に搭載される電子部品７を外部電気回路（図示せず）に電気的に接続する機能を有する。
【００３９】
このような配線導体４は、絶縁フィルム３を複数積層する際、配線導体４の周囲にボイドが発生するのを防止するという観点から、被覆層２に少なくとも配線導体４の表面と被覆層２の表面とが平坦となるように埋設されていることが好ましい。また、配線導体４を被覆層２に埋設する際に、被覆層２の乾燥状態での気孔率を３〜40体積％としておくと、配線導体４周囲の被覆層２の樹脂盛り上がりを生じさせず平坦化することができるとともに配線導体４と被覆層２の間に挟まれる空気の排出を容易にして気泡の巻き込みを防止することができる。なお、乾燥状態での気孔率が40体積％を超えると、複数積層した絶縁フィルム３を加圧・加熱硬化した後に被覆層２内に気孔が残存し、この気孔が空気中の水分を吸着して絶縁性が低下してしまうおそれがあるので、被覆層２の乾燥状態での気孔率を３〜40体積％の範囲としておくことが好ましい。
【００４０】
このような被覆層２の乾燥状態での気孔率は、被覆層２をポリエーテルエーテルケトン系有機物層１の表面上に塗布し乾燥する際に、乾燥温度や昇温速度等の乾燥条件を適宜調整することにより所望の値とすることができる。
【００４１】
さらに、絶縁フィルム３に配設された配線導体４の幅方向の断面形状を、絶縁フィルム３側の底辺の長さが対向する底辺の長さよりも短い台形状とするとともに、絶縁フィルム３側の底辺と側辺との成す角度を95〜150°とすることが好ましい。絶縁フィルム３に配設された配線導体４の幅方向の断面形状を、絶縁フィルム３側の底辺の長さが対向する底辺の長さよりも短い台形状とするとともに、絶縁フィルム３側の底辺と側辺との成す角度を95〜150°とすることにより、配線導体４を被覆層２に埋設する際に、配線導体４を被覆層２に容易に埋設して配線導体４を埋設した後の被覆層２表面をほぼ平坦にすることができ、積層の際に空気をかみ込んで絶縁性を低下させることのない多層配線基板６とすることができる。なお、気泡をかみ込むことなく埋設するという観点からは、絶縁フィルム３側の底辺と側辺との成す角度を95°以上とすることが好ましく、配線導体２を微細化するという観点からは150°以下とすることが好ましい。
【００４２】
また、絶縁フィルム３の層間において、配線導体４の長さの短い底辺とポリエーテルエーテルケトン系有機物層１との間に位置する被覆層２の厚みｘ（μｍ）が、上下のポリエーテルエーテルケトン系有機物層１間の距離をＴ（μｍ）、配線導体４の厚みをｔ（μｍ）としたときに、３μｍ≦0.5Ｔ−ｔ≦ｘ≦0.5Ｔ≦35μｍ（ただし、８μｍ≦Ｔ≦70μｍ、１μｍ≦ｔ≦32μｍ）であることが好ましい。
【００４３】
ポリエーテルエーテルケトン系有機物層１間の距離をＴ（μｍ）、配線導体４の厚みをｔ（μｍ）としたときに、配線導体４の長さの短い底辺とポリエーテルエーテルケトン系有機物層１間のポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層２の厚みｘ（μｍ）を３μｍ≦0.5Ｔ−ｔ≦ｘ≦0.5Ｔ≦35μｍとすることにより、配線導体４の長さの短い底辺とポリエーテルエーテルケトン系有機物層１間の距離および配線導体４の長さの長い底辺と隣接するポリエーテルエーテルケトン系有機物層１間の距離の差をt（μｍ）未満と小さくすることができ、被覆層２の厚みが大きく異なることから生じる多層配線基板６の反りを防止することができる。従って、配線導体４の台形状の上底側表面とポリエーテルエーテルケトン系有機物層１の間に位置する、被覆層２の厚みｘ（μｍ）を、ポリエーテルエーテルケトン系有機物層１間の距離をＴ（μｍ）、配線導体４の厚みをｔ（μｍ）としたときに、３μｍ≦0.5Ｔ−ｔ≦ｘ≦0.5Ｔ≦35μｍの範囲とすることが好ましい。
【００４４】
このような配線導体４は、絶縁フィルム３となる前駆体シートに、公知のフォトレジストを用いたサブトラクティブ法によりパターン形成した、例えば銅から成る金属箔を転写法等により被着形成することにより形成される。先ず、支持体と成るフィルム上に銅から成る金属箔を接着剤を介して接着した金属箔転写用フィルムを用意し、次に、フィルム上の金属箔を公知のフォトレジストを用いたサブトラクティブ法を使用してパターン状にエッチングする。この時、パターンの表面側の側面は、フィルム側の側面に較べてエッチング液に接する時間が長いためにエッチングされやすく、パターンの幅方向の断面形状を台形状とすることができる。なお、台形の形状は、エッチング液の濃度やエッチング時間を調整することにより短い底辺と側辺とのなす角度を95〜150°の台形状とすることができる。そして、この金属箔転写用フィルムを絶縁フィルム３と成る前駆体シートに積層し、温度が100〜200℃で圧力が0.5〜10ＭＰａの条件で10分〜１時間ホットプレスした後、支持体と成るフィルムを剥離除去して金属箔を絶縁フィルム３と成る前駆体シート表面に転写させることにより、台形状の上底側が被覆層２に埋設された配線導体４を形成することができる。
【００４５】
なお、配線導体４の長さの短い底辺と対向するポリエーテルエーテルケトン系有機物層１間の被覆層２の厚みｘ（μｍ）は、金属箔転写時のホットプレスの圧力を調整することにより所望の範囲とすることができる。また、配線導体４は被覆層２との密着性を高めるためにその表面にバフ研磨・ブラスト研磨・ブラシ研磨・薬品処理等の処理で表面を粗化しておくことが好ましい。
【００４６】
また、絶縁フィルム３には、直径が20〜150μｍ程度の貫通導体５が形成されている。貫通導体５は、絶縁フィルム３を挟んで上下に位置する配線導体４を電気的に接続する機能を有し、絶縁フィルム３にレーザにより穿設加工を施すことにより貫通孔を形成した後、この貫通孔に銅・銀・金・半田等から成る導電性ペーストを従来周知のスクリーン印刷法により埋め込むことにより形成される。
【００４７】
本発明の多層配線基板６によれば、絶縁フィルム３をポリエーテルエーテルケトン系有機物層１の上下面にポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層２を形成して成るものとしたことから、ポリエーテルエーテルケトン系有機物層１が高耐熱性・高弾性率・高寸法安定性・低吸湿性であり、ガラスクロスのような強化材を用いなくとも絶縁フィルム３を構成することが可能となり、その結果、レーザによる穿設加工が容易となり微細で均一な貫通孔を形成できる。
【００４８】
このような多層配線基板６は、上述したような方法で製作した絶縁フィルム３と成る前駆体シートの所望の位置に貫通導体５を形成した後、パターン形成した例えば銅の金属箔を、温度が100〜200℃で圧力が0.5〜10ＭＰａの条件で10分〜１時間ホットプレスして転写し、これらを積層して最終的に温度が150〜300℃で圧力が0.5〜10ＭＰａの条件で30分〜24時間ホットプレスして完全硬化させることにより製作される。
【００４９】
かくして、本発明の多層配線基板６によれば、ポリエーテルエーテルケトン系有機物層１の上下面にポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層２を形成して成る絶縁フィルム３を複数積層して成るものとしたことから、ポリフェニレンエーテル系有機物分子はポリエーテルエーテルケトン系有機物分子ほど剛直でなく、また、規則正しい配向性も示さないことから比較的分子が動きやすいために配線導体４表面の微細な凹部に入り込み十分なアンカー効果を発揮することができ、その結果、絶縁フィルム３と配線導体４の密着性が良好となり高温高湿下において両者間で剥離を生じてしまうということがない。また、ポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層２とポリエーテルエーテルケトン系有機物層１の誘電率の周波数挙動がほぼ等しいことから、配線導体４を接着する際の加圧によって被覆層２にわずかな厚みばらつきが生じたとしても高周波領域における伝送特性の低下を生じることのない高周波伝送特性に優れた多層配線基板６とすることができる。さらに、絶縁フィルム３を多層化する際、ポリフェニレンエーテル系有機物分子は動きやすいためにポリフェニレンエーテル系有機物分子同士が絡み合いやすくなって被覆層２同士の密着性が強くなり、その結果、高温バイアス試験下においても絶縁フィルム３間で剥離して絶縁不良が発生してしまうこともない。
【００５０】
なお、本発明の多層配線基板６は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能であり、例えば、上述の実施例では４層の絶縁フィルム３を積層することによって多層配線基板６を製作したが、２層や３層、あるいは５層以上の絶縁フィルム３を積層して多層配線基板６を製作してもよい。また、本発明の多層配線基板６の上下表面に、１層や２層、あるいは３層以上の有機樹脂を主成分とする絶縁層から成るビルドアップ層やソルダーレジスト層を形成してもよい。
【００５１】
【発明の効果】
本発明の絶縁フィルムによれば、充填材を含有するポリエーテルエーテルケトン系有機物層の上下面にポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層を形成して成り、該被覆層の気孔率が３〜４０体積％であるものとしたことから、ポリフェニレンエーテル系有機物分子はポリエーテルエーテルケトン系有機物分子ほど剛直でなく、また、規則正しい配向性も示さないことから比較的分子が動きやすく、その結果、絶縁フィルムを多層化した場合においても、絶縁フィルム同士の密着性が良好となり、高温バイアス試験においてフィルム間で剥離して絶縁不良が発生してしまうということはない。また、絶縁フィルム表面に配線導体を配設した場合においても、ポリフェニレンエーテル系有機物分子が配線導体表面の微細な凹部に入り込み十分なアンカー効果を発揮することができ、絶縁フィルムと配線導体との密着性が良好となり、その結果、高温高湿下において両者間で剥離して導体箔が断線してしまうということもない。さらに、ポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層とポリエーテルエーテルケトン系有機物層の誘電率の周波数挙動がほぼ等しいことから、配線導体を接着する際の加圧によってわずかな厚みばらつきが生じたとしても高周波領域における伝送特性の低下を生じることのない高周波伝送特性に優れた絶縁フィルムとすることができる。
【００５２】
また、本発明の多層配線基板によれば、上記の絶縁フィルムを用いたことから耐湿性・高周波特性に優れた多層配線基板とすることができる。さらに、絶縁フィルムを多層化する際、ポリフェニレンエーテル系有機物分子は動きやすいためにポリフェニレンエーテル系有機物分子同士が絡み合いやすくなって被覆層同士の密着性が強くなり、その結果、高温バイアス試験下において絶縁フィルム間で剥離して絶縁不良が発生してしまうこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の絶縁フィルムの実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の多層配線基板に半導体素子を搭載して成る混成集積回路の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図３】図２に示す多層配線基板の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・ポリエーテルエーテルケトン系有機物層
２・・・・・被覆層
３・・・・・絶縁フィルム
４・・・・・配線導体
５・・・・・貫通導体
６・・・・・多層配線基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an insulating film used for various AV devices, home appliances, communication devices, computers and electronic devices such as peripheral devices, and a multilayer wiring board using the insulating film, and in particular, polyether ether ketone organic materials are partly included. The present invention relates to an insulating film used and a multilayer wiring board using the insulating film.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a multilayer wiring board used for a hybrid integrated circuit in which a predetermined electronic circuit is configured by mounting a large number of active components such as semiconductor elements and passive components such as capacitive elements and resistance elements is usually an epoxy resin on a glass cloth. A through-hole is vertically formed in an insulating film impregnated with a drill by a drill, and a plurality of wiring boards each having a plurality of wiring conductors formed in the through-hole and on the surface of the insulating layer are laminated.
[0003]
In general, current electronic devices are required to be small, thin, lightweight, high performance, high functionality, high quality, and high reliability, as represented by mobile communication devices. Electronic components such as hybrid integrated circuits are required to be smaller and higher in density, and in order to meet the demand for higher density, multilayer wiring boards constituting electronic components are also used as wiring conductors. Therefore, it is necessary to reduce the thickness of the insulating layer, the thickness of the insulating layer, and the size of the through hole. For this reason, in recent years, in order to miniaturize the through hole, laser processing capable of performing fine processing rather than drill processing has been used.
[0004]
However, an insulating film formed by impregnating an epoxy resin into a glass cloth has a limit to miniaturization of the through-hole because it is difficult to drill the glass cloth with a laser, and the thickness of the glass cloth is not good. For the sake of uniformity, there is a problem that it is difficult to form a through hole having a uniform hole diameter.
[0005]
In order to solve such problems, a multilayer wiring board using an insulating film in which a non-woven fabric made of aramid resin fibers is impregnated with an epoxy resin or an insulating film in which an epoxy adhesive is applied to a polyimide film is used as an insulating layer Has been proposed.
[0006]
However, insulating films using aramid non-woven fabric and polyimide film are highly hygroscopic, and if solder reflow is performed while moisture is absorbed, moisture absorbed by the heat of solder reflow is vaporized and gas is generated, and the insulating films peel off. There was a problem such as.
[0007]
In order to solve such problems, it has been studied to use a polyether ether ketone resin as a material for an insulating layer of a multilayer wiring board. Polyetheretherketone resin is composed of rigid molecules and is composed of regularly arranged molecules and strong intermolecular force, so it has high heat resistance, high elastic modulus, high dimensional stability, It has low hygroscopicity, does not require the use of a reinforcing material such as glass cloth, and has excellent characteristics of fine workability.
[0008]
Taking advantage of such characteristics of polyetheretherketone resin, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-200976 discloses that a conductor foil is heat-sealed on the surface of a film-like insulator mainly composed of polyetheretherketone resin, and then this conductor is used. A multilayer printed wiring board has been proposed in which a circuit is formed on a foil to obtain a film-like wiring board, and a plurality of these are laminated and heat-sealed to form a multilayer.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a multilayer printed wiring board, when the polyether ether ketone resin films are multi-layered, the polyether ether ketone resin molecules are rigid and the molecules are regularly oriented to some extent and the intermolecular force is increased. For this reason, the molecules become difficult to move, and only a small part of the surface of the polyether ether ketone resin film can be entangled, resulting in poor adhesion and peeling between the films in the high temperature bias test, resulting in poor insulation. It had the problem that it ended up. In addition, when the conductor foil and the polyetheretherketone resin film are bonded by thermal fusion, the polyetheretherketone resin molecules are difficult to move so that they cannot enter the fine recesses on the surface of the conductor foil. The anchor effect cannot be demonstrated, the adhesion between the conductor foil and the polyetheretherketone resin film is deteriorated, and the conductor foil is disconnected by peeling between the two under high temperature and high humidity. Had. There is also a method of bonding the conductor foil and the polyether ether ketone resin film using an epoxy adhesive, but in this case, the dielectric constant of the epoxy adhesive is greatly different from the dielectric constant of the polyether ether ketone resin film. Therefore, there is a problem that transmission characteristics deteriorate in a high-frequency region, particularly in a frequency of 100 MHz or more, due to slight thickness variations caused by pressurization when bonding the conductor foil.
[0010]
The present invention has been devised in view of the problems of the prior art, and an object thereof is to have a high-density wiring and an insulating film excellent in moisture resistance, insulation, and high-frequency transmission characteristics, and the same. It is to provide a multilayer wiring board.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  The insulating film of the present invention isContains fillerA coating layer made of a polyphenylene ether organic material is formed on the upper and lower surfaces of the polyether ether ketone organic material layer, and the porosity of the coating layer is 3 to 40% by volume.
[0012]
  Moreover, the insulating film of the present invention has the above-described configuration,The surface of the polyether ether ketone organic material layer is a rough surface having a center line surface roughness Ra of 0.05 to 5 μm.It is characterized by this.
[0013]
  Furthermore, the multilayer wiring board of the present invention is formed by laminating a plurality of the above insulating films in which wiring conductors made of metal foil are disposed on at least one of the upper and lower surfaces, and is positioned above and below the insulating film. The wiring conductors to be electrically connected are connected through the through conductors formed in the insulating film.And the wiring conductor is embedded in the covering layerIt is characterized by this.
[0014]
  The multilayer wiring board of the present invention isThe insulating film to be laminated has the wiring conductor embedded in the covering layerIt is characterized by this.
[0015]
  In the multilayer wiring board of the present invention, the insulating film to be laminated has the wiring conductor embedded in the covering layer so that the surface of the wiring conductor and the surface of the covering layer are flat. It is characterized by.
[0016]
  In the multilayer wiring board of the present invention, the insulating film to be laminated is characterized in that the wiring conductor is embedded in the coating layer by a transfer method.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the insulating film and multilayer wiring board of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0019]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of an insulating film of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view of mounting electronic components such as semiconductor elements on a multilayer wiring board formed using the insulating film of FIG. It is sectional drawing which shows an example of embodiment of the hybrid integrated circuit formed. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the multilayer wiring board shown in FIG. In these drawings, 1 is a polyether ether ketone organic material layer, 2 is a coating layer, and these mainly constitute the insulating film 3 of the present invention. Reference numeral 4 denotes a wiring conductor, and 5 denotes a through conductor. The multilayer wiring board 6 of the present invention is mainly composed of the insulating film 3, the wiring conductor 4, and the through conductor 5. In addition, the multilayer wiring board 6 of this example shows a structure in which four layers of insulating films 3 are laminated.
[0020]
The insulating film 3 is composed of a polyether ether ketone organic material layer 1 and a coating layer 2 deposited on the surface thereof. When the multilayer wiring board 6 is formed using this, the wiring conductor 4 or It has a function as a support for the electronic component 7 mounted on the multilayer wiring board 6.
[0021]
Here, the polyether ether ketone organic substance means a resin having a structure represented by the following formula, a resin having various functional groups bonded to this structure, or a derivative / polymer thereof.
[0022]
[Chemical 1]

[0023]
The polyphenylene ether-based organic material means a polyphenylene ether resin, a resin in which various functional groups are bonded to polyphenylene ether, or a derivative / polymer thereof.
[0024]
As such a polyether ether ketone organic substance, those having a melting point at a temperature of 230 to 430 ° C., particularly 280 to 380 ° C. are preferable from the viewpoint of temperature cycle reliability, solder heat resistance and processability, Light stabilizers such as antioxidants for improving thermal stability and ultraviolet absorbers for improving light resistance, and halogen-based materials for improving flame retardancy, as long as the physical properties of the layer are not impaired. Or phosphoric acid flame retardants, antimony compounds, flame retardant aids such as zinc borate, barium metaborate, zirconium oxide, higher fatty acids, higher fatty acid esters, higher fatty acid metal salts to improve lubricity, Lubricants such as fluorocarbon surfactants, aluminum oxide / silicon oxide / titanium oxide / barium oxide for adjusting thermal expansion coefficient and / or improving mechanical strength Strontium oxide, zirconium oxide, calcium oxide, zeolite, silicon nitride, aluminum nitride, silicon carbide, potassium titanate, barium titanate, strontium titanate, calcium titanate, aluminum borate, barium stannate, barium zirconate, zirconic acid You may contain fillers, such as strontium.
[0025]
The particle shape of the filler and the like includes a substantially spherical shape, a needle shape, and a flake shape, and a substantially spherical shape is preferable from the viewpoint of filling properties. The particle diameter is usually about 0.1 to 15 μm and is smaller than the thickness of the polyetheretherketone organic material layer 1.
[0026]
Further, the surface of the polyether ether ketone organic layer 1 is buffed, blasted, brushed, plasma treated, corona treated, ultraviolet treated in order to improve adhesion with the coating layer 2 made of polyphenylene ether based organic material. -It is preferable to roughen using a method such as chemical treatment so that the centerline surface roughness Ra has a value of 0.05 to 5 μm. The center line surface roughness Ra is preferably 0.05 μm or more from the viewpoint of preventing peeling between the polyether ether ketone organic material layer 1 and the coating layer 2 during solder reflow. From the viewpoint of preventing air entrapment during formation, the thickness is preferably 5 μm or less. Therefore, it is preferable that the surface of the polyether ether ketone organic material layer 1 is a rough surface having a center line surface roughness Ra of 0.05 to 5 μm.
[0027]
The coating layer 2 formed on the surface of the polyether ether ketone organic material layer 1 has a function of an adhesive when the wiring conductor 4 is deposited, and constitutes the multilayer wiring board 6 using the insulating film 3. In this case, it plays the role of an adhesive when the insulating films 3 are laminated.
[0028]
The coating layer 2 contains 30 to 90% by volume of a polyphenylene ether resin or a derivative thereof, or a polyphenylene ether-based organic material such as a polymer alloy thereof, and is particularly suitable for thermal cycle reliability and position when the wiring conductor 4 is bonded. From the viewpoint of accuracy, it is preferable to contain a thermosetting polyphenylene ether such as allyl-modified polyphenylene ether.
[0029]
If the content of the polyphenylene ether-based organic material is less than 30% by volume, the kneadability with the filler described later tends to be reduced, and if it exceeds 90% by volume, the polyether ether ketone-based organic material layer 1 When the coating layer 2 is formed on the surface, the thickness variation of the coating layer 2 tends to increase. Therefore, the content of the polyphenylene ether organic material is preferably in the range of 30 to 90% by volume.
[0030]
In addition, the coating layer 2 has two or more functional groups capable of polymerization reaction from the viewpoint of improving adhesion to the polyether ether ketone organic material layer 1 and adhesion to the wiring conductor 4 and the through conductor 5. It is preferable to contain an additive such as a polyfunctional monomer or a polyfunctional polymer having, for example, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, or a polymer thereof.
[0031]
Furthermore, the coating layer 2 is a rubber component for adjusting the elastic modulus, an antioxidant for improving thermal stability, a light stabilizer such as an ultraviolet absorber for improving light resistance, and flame retardancy. Halogen-based or phosphoric acid-based flame retardants, antimony-based compounds, flame retardant aids such as zinc borate, barium metaborate, and zirconium oxide, higher fatty acids and higher fatty acid esters to improve lubricity, Lubricants such as higher fatty acid metal salts, fluorocarbon surfactants, aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, barium oxide, strontium oxide, zirconium oxide, calcium oxide for adjusting thermal expansion coefficient and improving mechanical strength Zeolite, silicon nitride, aluminum nitride, silicon carbide, potassium titanate, barium titanate, strontium titanate, calcium titanate Silane coupling agents to improve the bondability and mechanical strength of fillers such as um, aluminum borate, barium stannate, barium zirconate, strontium zirconate, etc. Or a coupling agent such as a titanate coupling agent.
[0032]
In particular, when laminating and pressing the insulating film 3, the coating layer 2 is used as a filler from the viewpoint of suppressing the fluidity of the coating layer 2 and preventing the displacement of the through conductor 5 and the thickness variation of the coating layer 2. It is preferable to contain 10% by volume or more of inorganic insulating powder. Further, from the viewpoint of preventing peeling at the time of solder reflow at the adhesive interface with the polyether ether ketone organic material layer 1 and the adhesive interface with the wiring conductor 4, the filler content should be 70% by volume or less. Is preferred. Therefore, it is preferable to contain 10 to 70% by volume of the filler in the coating layer 2 made of polyphenylene ether organic material.
[0033]
In addition, the shape of the filler and the like includes a substantially spherical shape, a needle shape, a flake shape, and the like, and a substantially spherical shape is preferable from the viewpoint of filling properties. The particle diameter is about 0.1 to 15 μm, which is smaller than the thickness of the coating layer 2.
[0034]
According to the insulating film 3 of the present invention,Contains fillerA coating layer 2 made of a polyphenylene ether organic material is formed on the upper and lower surfaces of the polyether ether ketone organic material layer 1.The porosity of the coating layer is 3 to 40% by volumeAs a result, the polyphenylene ether-based organic molecules are not as rigid as the polyetheretherketone-based organic molecules, and the molecules are relatively easy to move because they do not exhibit regular orientation. As a result, the insulating film 3 is multilayered. Even in this case, the adhesiveness between the insulating films 3 becomes good, and there is no possibility that an insulation failure occurs due to peeling between the films in the high temperature bias test. Further, even when the wiring conductor 4 is disposed on the surface of the insulating film 3, the polyphenylene ether-based organic molecules can enter the fine recesses on the surface of the wiring conductor 4 and exhibit a sufficient anchor effect. Adhesiveness with the conductor 4 becomes good, and as a result, the wiring conductor 4 is not disconnected due to peeling between the two under high temperature and high humidity. Furthermore, a coating layer 2 made of polyphenylene ether organic material and a polyether ether ketone organic material layer1Since the frequency behavior of the dielectric constant of each is substantially equal, even if slight thickness variation occurs due to the pressure applied when the wiring conductor 4 is bonded, it has excellent high frequency transmission characteristics that do not cause deterioration in transmission characteristics in the high frequency region The insulating film 3 can be obtained.
[0035]
Such an insulating film 3 is made of, for example, a paste obtained by adding a thermosetting polyphenylene ether resin and a solvent / plasticizer / dispersant to an inorganic insulating powder such as silicon oxide having a particle size of about 0.1 to 15 μm. After forming the coating layer 2 on the upper and lower surfaces of the ether ether ketone organic material layer 1 by using a conventionally known sheet molding method such as a doctor blade method, or immersing the polyether ether ketone organic material layer 1 in the above paste The coating layer 2 is formed on the surface of the polyether ether ketone organic material layer 1 by pulling up vertically, and then heated and dried at a temperature of 60 to 100 ° C. for 5 minutes to 3 hours.
[0036]
The thickness of the insulating film 3 is preferably 10 to 200 μm from the viewpoint of ensuring insulation reliability, and from the viewpoint of ensuring high heat resistance, low moisture absorption, and high dimensional stability. It is preferable that the thickness of the ether ether ketone organic material layer 1 is in the range of 40 to 90% of the thickness of the insulating film 3.
[0037]
The multilayer wiring board 6 of the present invention is formed by laminating a plurality of insulating films 3 each having a wiring conductor 4 made of a metal foil disposed on at least one of the upper and lower surfaces. The wiring conductors 4 located between the two are electrically connected via the through conductors 5 formed in the insulating film 3.
[0038]
The wiring conductor 4 formed on the insulating film 3 has a thickness of about 2 to 30 μm and is made of a highly conductive metal foil such as copper and gold. The electronic component 7 mounted on the multilayer wiring board 6 is connected to an external electric circuit ( (Not shown).
[0039]
Such a wiring conductor 4 has at least the surface of the wiring conductor 4 and the coating layer 2 on the coating layer 2 from the viewpoint of preventing voids from being generated around the wiring conductor 4 when a plurality of insulating films 3 are laminated. It is preferably embedded so that the surface is flat. Further, when the wiring conductor 4 is embedded in the coating layer 2, if the porosity of the coating layer 2 in the dry state is 3 to 40% by volume, the resin swell of the coating layer 2 around the wiring conductor 4 does not occur. In addition to being able to flatten, the air sandwiched between the wiring conductor 4 and the coating layer 2 can be easily discharged to prevent the entrainment of bubbles. If the porosity in the dry state exceeds 40% by volume, pores remain in the coating layer 2 after pressurizing and heat-curing the laminated insulating film 3, and these pores adsorb moisture in the air. Therefore, it is preferable that the porosity of the coating layer 2 in a dry state is in the range of 3 to 40% by volume.
[0040]
The porosity of the coating layer 2 in the dry state is determined by appropriately changing the drying conditions such as the drying temperature and the heating rate when the coating layer 2 is applied on the surface of the polyether ether ketone organic material layer 1 and dried. By adjusting, a desired value can be obtained.
[0041]
Furthermore, while making the cross-sectional shape of the wiring conductor 4 arrange | positioned in the insulating film 3 into the trapezoid shape where the length of the base of the insulating film 3 side is shorter than the length of the bottom which opposes, it is the side of the insulating film 3 side. The angle formed between the bottom side and the side side is preferably 95 to 150 °. The cross-sectional shape in the width direction of the wiring conductor 4 disposed on the insulating film 3 is a trapezoid whose base side on the insulating film 3 side is shorter than the opposing base side length, and the base side on the insulating film 3 side and When the wiring conductor 4 is embedded in the coating layer 2 by setting the angle with the side to 95 to 150 °, the wiring conductor 4 is easily embedded in the coating layer 2 and the wiring conductor 4 is embedded. The surface of the coating layer 2 can be made substantially flat, and the multilayer wiring board 6 can be obtained in which air is not trapped during the lamination and the insulating property is not lowered. From the viewpoint of embedding without entrapment of bubbles, it is preferable that the angle formed between the bottom and the side on the insulating film 3 side is 95 ° or more, and from the viewpoint of miniaturizing the wiring conductor 2. It is preferable to set it to 0 ° or less.
[0042]
Further, between the layers of the insulating film 3, the thickness x (μm) of the coating layer 2 located between the short base of the wiring conductor 4 and the polyether ether ketone organic material layer 1 is the upper and lower polyether ether ketone. 3 μm ≦ 0.5 T−t ≦ x ≦ 0.5 T ≦ 35 μm (where 8 μm ≦ T ≦ 70 μm, where T (μm) is the distance between the organic layers 1 and t (μm) is the thickness of the wiring conductor 4; 1 μm ≦ t ≦ 32 μm) is preferable.
[0043]
When the distance between the polyether ether ketone organic material layers 1 is T (μm) and the thickness of the wiring conductor 4 is t (μm), the short bottom of the wiring conductor 4 and the polyether ether ketone organic material layer 1 By setting the thickness x (μm) of the covering layer 2 made of polyphenylene ether-based organic material between 3 μm ≦ 0.5 Tt ≦ x ≦ 0.5 T ≦ 35 μm, the short bottom of the wiring conductor 4 and the polyether ether ketone The difference between the distance between the organic layer 1 and the distance between the long bottom of the wiring conductor 4 and the adjacent polyether ether ketone organic layer 1 can be reduced to less than t (μm). Warpage of the multilayer wiring board 6 resulting from the great difference in thickness can be prevented. Accordingly, the thickness x (μm) of the coating layer 2 located between the trapezoidal upper bottom surface of the wiring conductor 4 and the polyether ether ketone organic material layer 1 is defined as the distance between the polyether ether ketone organic material layers 1. Is T (μm), and the thickness of the wiring conductor 4 is t (μm), it is preferable that the range is 3 μm ≦ 0.5 T−t ≦ x ≦ 0.5 T ≦ 35 μm.
[0044]
Such a wiring conductor 4 is formed by depositing, for example, a metal foil made of copper, which is patterned on a precursor sheet to be the insulating film 3 by a subtractive method using a known photoresist, by a transfer method or the like. It is formed. First, a metal foil transfer film in which a metal foil made of copper is bonded to a support film with an adhesive is prepared, and then the metal foil on the film is subtractive using a known photoresist. Is used to etch into a pattern. At this time, the side surface on the surface side of the pattern is easily etched because it takes a longer time to contact the etching solution than the side surface on the film side, and the cross-sectional shape in the width direction of the pattern can be trapezoidal. The trapezoidal shape can be a trapezoid whose angle between the short base and the side is 95 to 150 ° by adjusting the concentration of the etching solution and the etching time. And this metal foil transfer film is laminated | stacked on the precursor sheet | seat used as the insulating film 3, It hot-presses for 10 minutes to 1 hour on the conditions whose temperature is 100-200 degreeC and pressure is 0.5-10 MPa, It becomes a support body. By peeling off the film and transferring the metal foil to the surface of the precursor sheet to be the insulating film 3, the wiring conductor 4 in which the upper base side of the trapezoidal shape is embedded in the coating layer 2 can be formed.
[0045]
The thickness x (μm) of the coating layer 2 between the polyether ether ketone-based organic material layer 1 facing the short bottom of the wiring conductor 4 is desired by adjusting the hot press pressure during the transfer of the metal foil. Range. Further, in order to improve the adhesion with the coating layer 2, the surface of the wiring conductor 4 is preferably roughened by a process such as buffing, blasting, brushing, or chemical treatment.
[0046]
The insulating film 3 is formed with a through conductor 5 having a diameter of about 20 to 150 μm. The through conductor 5 has a function of electrically connecting the wiring conductors 4 positioned above and below with the insulating film 3 interposed therebetween. After the through hole is formed by drilling the insulating film 3 with a laser, It is formed by embedding a conductive paste made of copper, silver, gold, solder or the like in the through hole by a conventionally known screen printing method.
[0047]
According to the multilayer wiring board 6 of the present invention, the insulating film 3 is formed by forming the coating layer 2 made of the polyphenylene ether organic material on the upper and lower surfaces of the polyether ether ketone organic material layer 1. The ketone organic material layer 1 has high heat resistance, high elastic modulus, high dimensional stability, and low hygroscopicity, and it is possible to configure the insulating film 3 without using a reinforcing material such as glass cloth. Drilling with a laser is facilitated, and fine and uniform through holes can be formed.
[0048]
Such a multilayer wiring board 6 is formed by forming a through conductor 5 at a desired position of a precursor sheet to be an insulating film 3 manufactured by the method described above, and then patterning, for example, a copper metal foil at a temperature of It is transferred by hot pressing for 10 minutes to 1 hour at 100 to 200 ° C. under a pressure of 0.5 to 10 MPa, and these are laminated and finally 30 minutes under a temperature of 150 to 300 ° C. and a pressure of 0.5 to 10 MPa. Manufactured by hot pressing for 24 hours to complete curing.
[0049]
Thus, according to the multilayer wiring board 6 of the present invention, a plurality of insulating films 3 formed by forming the coating layer 2 made of polyphenylene ether organic material on the upper and lower surfaces of the polyether ether ketone organic material layer 1 are laminated. Therefore, the polyphenylene ether-based organic molecules are not as rigid as the polyether ether ketone-based organic molecules, and they do not show regular orientation, so the molecules move relatively easily, so that they enter the fine recesses on the surface of the wiring conductor 4. A sufficient anchor effect can be exhibited. As a result, the adhesion between the insulating film 3 and the wiring conductor 4 is improved, and peeling between the two is not caused under high temperature and high humidity. In addition, since the frequency behavior of the dielectric constant of the coating layer 2 made of polyphenylene ether organic material and the polyether ether ketone organic material layer 1 is substantially equal, the coating layer 2 has a slight thickness due to the pressure applied when the wiring conductor 4 is bonded. Even if the variation occurs, the multilayer wiring board 6 having excellent high frequency transmission characteristics can be obtained without causing deterioration of the transmission characteristics in the high frequency region. Furthermore, when the insulating film 3 is multilayered, since the polyphenylene ether-based organic molecules are easy to move, the polyphenylene ether-based organic molecules are easily entangled with each other, and the adhesion between the coating layers 2 is increased. In this case, the insulation film 3 is not peeled off to cause insulation failure.
[0050]
The multilayer wiring board 6 of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, four layers are possible. The multilayer wiring board 6 is manufactured by laminating the insulating film 3, but the multilayer wiring board 6 may be fabricated by laminating two, three, or five or more insulating films 3. In addition, a build-up layer or a solder resist layer made of an insulating layer mainly composed of one, two, or three or more organic resins may be formed on the upper and lower surfaces of the multilayer wiring board 6 of the present invention.
[0051]
【The invention's effect】
According to the insulating film of the present invention,Contains fillerA coating layer composed of a polyphenylene ether organic material is formed on the upper and lower surfaces of the polyether ether ketone organic material layer, and the porosity of the coating layer is 3 to 40% by volume. Is not as rigid as polyetheretherketone-based organic molecules and does not show regular orientation, so the molecules move relatively easily. As a result, even when insulating films are multilayered, the adhesion between insulating films is It does not cause a poor insulation due to peeling between films in a high temperature bias test. Even when a wiring conductor is provided on the surface of the insulating film, polyphenylene ether-based organic molecules can enter the fine recesses on the surface of the wiring conductor and exert a sufficient anchoring effect. As a result, there is no possibility that the conductor foil peels off under high temperature and high humidity and the conductor foil is disconnected. Furthermore, since the frequency behavior of the dielectric constant of the coating layer made of polyphenylene ether organic material and that of the polyether ether ketone organic material layer are almost equal, even if slight thickness variation occurs due to the pressure applied when bonding the wiring conductor, It can be set as the insulating film excellent in the high frequency transmission characteristic which does not produce the fall of the transmission characteristic in an area | region.
[0052]
Further, according to the multilayer wiring board of the present invention, since the above insulating film is used, a multilayer wiring board having excellent moisture resistance and high frequency characteristics can be obtained. Furthermore, when the insulating film is multi-layered, the polyphenylene ether-based organic molecules are easy to move, so the polyphenylene ether-based organic molecules are easily entangled with each other, and the adhesion between the coating layers is increased. Peeling between films does not cause insulation failure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of an insulating film of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of a hybrid integrated circuit in which a semiconductor element is mounted on a multilayer wiring board of the present invention.
3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the multilayer wiring board shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1 ... Polyetheretherketone organic layer
2 ... Coating layer
3. Insulation film
4 ... Wiring conductor
5 ... Penetration conductor
6. Multi-layer wiring board

Claims

Insulation characterized by comprising a coating layer made of polyphenylene ether organic material on the upper and lower surfaces of a polyether ether ketone organic material layer containing a filler, the porosity of the coating layer being 3 to 40% by volume the film.

2. The insulating film according to claim 1, wherein the surface of the polyether ether ketone organic material layer is a rough surface having a center line surface roughness Ra of 0.05 to 5 [mu] m.

3. The wiring according to claim 1 or 2, wherein a plurality of insulating films according to claim 1 or 2, wherein wiring conductors made of metal foil are disposed on at least one of the upper and lower surfaces, and the wirings positioned above and below the insulating film. A multilayer wiring board, wherein conductors are electrically connected through a through conductor formed in the insulating film, and the wiring conductor is embedded in the coating layer.

4. The multilayer wiring board according to claim 3, wherein the laminated insulating film has the wiring conductor embedded in the coating layer.

5. The multilayer according to claim 4, wherein the laminated insulating film has the wiring conductor embedded in the coating layer so that the surface of the wiring conductor and the surface of the coating layer are flat. Wiring board.

5. The multilayer wiring board according to claim 4, wherein the insulating film to be laminated has the wiring conductor embedded in the coating layer by a transfer method.