JP5605219B2 - 樹脂組成物、樹脂付キャリア材料、多層プリント配線板および半導体装置 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂組成物、樹脂付キャリア材料、多層プリント配線板および半導体装置に関する。

近年、電子機器の高密度化に伴い、これに用いられるフレキシブルプリント配線板等の回路板の多層化が進んでいる。このような多層の回路板を積層する技術として、ビルドアップ法が採用されている。ビルドアップ法とは、樹脂のみで構成される樹脂層と導体層とを積み重ねながら、単層間で層間接続をする方法である。

このビルドアップ法は、樹脂層にビアホールを形成してから層間接続する方法と、層間接続部を形成してから樹脂層を積層する方法に大別される。また、層間接続部は、ビアホールをめっきで形成する場合と、導電性ペーストで形成する場合等に分けられる。

スタックドビアが可能で、かつ高密度化および配線設計の簡易化できる技術として、樹脂層に層間接続用の微細ビアホールをレーザーで形成し、該ビアホールを銅ペースト等の導電性接着剤で穴埋めし、この導電性接着剤により電気的に接続を得る方法が開示されている（例えば特許文献１参照）。 しかし、この方法では、層間の電気的接続を導電性接着剤で行っているため、信頼性が十分でない場合がある。また、微細なビアホールに導電性接着剤を埋め込む高度な技術も必要となり、配線パターンの更なる微細化に対応することが困難である。

そこで、導電性接着剤をビアホールに埋め込む手法に代わって、金属製の突起物（導体ポスト）を使用する技術が使用されている。しかし、導体ポストを使用する場合でも、層間接続する際に導体ポストが、層間接着剤を物理的に排除して導体パッドと接続する方法が開示されている（例えば特許文献２参照）。
特開平８−３１６５９８号公報 特開２０００−１８３５２８号公報

しかし、上記従来技術の方法では、プレス等による高温時に導体ポストと導体パッドとの間の接着剤層を除去すると同時に導体ポストが溶融して電気的接続を得る。そのため、プレス内温度のばらつきで接着剤層が先に硬化する場合があり、接続信頼性が不十分となることがあった。また、高温になるため、接着剤層の樹脂成分が基板の外へ流れ出し、板厚精度が悪くなったり、外へ流れ出した樹脂成分が周辺の基板を汚染する恐れがあった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単で、基板間の電気的接合を良好に行うことができ、かつ、接着時に樹脂の染み出しを抑えられる樹脂組成物、樹脂付キャリア材料、多層プリント配線板および半導体装置を提供することができる。

本発明によれば、金属導電材が形成された基板間を接着するシート状の樹脂付きキャリア材料の樹脂層に用いられる樹脂組成物であって、三つ以上のグリシジルエーテル基を有し、エポキシ当量が１００〜３００である多官能エポキシ樹脂（ａ）と、融点が５０℃以上、２３０℃以下であるカルボキシル基を有する化合物（ｂ）と、硬化剤（ｃ）と、を含むことを特徴とする樹脂組成物、が提供される。

また、本発明によれば、上記の樹脂組成物をキャリア材料に積層してなる樹脂付きキャリア材料、が提供される。

また、本発明によれば、上記の樹脂付きキャリア材料を内層回路板の片面または両面に重ね合わせて加熱かつ加圧してなる多層プリント配線板、が提供される。

さらに、本発明によれば、上記の多層プリント配線板を備える半導体装置、が提供される。

この発明によれば、３つ以上のグリシジルエーテル基を有する多官能エポキシ樹脂と融点が５０℃〜２３０℃の範囲にあるカルボキシル基を有する化合物とを含むことにより、この樹脂組成物を基板間に介在させることで、金属導電材の酸化膜を還元させるとともに、はみ出しなく、三次元架橋した接着層を基板間に形成することができる。したがって、簡易な手法により、基板間を良好に電気的接続し、かつ、強固に基板間を接着することができる。

本発明によれば、簡単に、基板間を良好に電気的接合し、かつ、接着時に樹脂の染み出しを抑えられる樹脂組成物、樹脂付キャリア材料、多層プリント配線板および半導体装置を提供することができる。

上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。

本発明の樹脂組成物による多層プリント配線板の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の樹脂組成物による多層プリント配線板の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の樹脂組成物による多層プリント配線板の製造方法を説明するための断面図である。

以下、本発明の樹脂組成物、樹脂付キャリア材料、多層プリント配線板および半導体装置について、詳細に説明する。

本発明の樹脂組成物は、導体ポストまたは導体パッド（金属導電材）が形成された配線板（基板）間を接着するシート状の樹脂付きキャリア材料の樹脂層に用いられる樹脂組成物である。この樹脂組成物は、三つ以上のグリシジルエーテル基を有し、エポキシ当量が１００〜３００である多官能エポキシ樹脂（ａ）と、融点が５０℃以上、２３０℃以下であるカルボキシル基を有する化合物（ｂ）と、硬化剤（ｃ）と、を含んでいる。

本発明の樹脂組成物は、三つ以上のグリシジルエーテル基を有し、エポキシ当量が１００〜３００である多官能エポキシ樹脂（ａ）を含む。これにより、耐熱信頼性に優れた樹脂組成物とすることができる。多官能エポキシ樹脂（ａ）としては、特に限定はされないが、例えばフェノールノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、アミノトリアジンフェノールノボラックエポキシ樹脂、アミノトリアジンクレゾールノボラックエポキシ樹脂、ナフタレン骨格型エポキシ樹脂、固形エポキシ樹脂、シクロペンタジエン型エポキシ樹脂などが単独もしくは組み合わせて使用できる。これらの中でも、一般式（１）で示される固形エポキシ樹脂を用いるとより好ましい。

［式（１）中のＲ１は、ハロゲン原子または炭素数１〜３のアルキル基を示し、互いに同一であっても、異なっていてもよい。Ｒ２は、水素原子またはメチル基を示し、互いに同一であっても、異なっていてもよい。］

上記一般式（１）においてＲ２はすべてメチル基とするとより好ましい。より具体的には、上記下記式（２）及び下記式（３）で示すものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。

多官能エポキシ樹脂（ａ）の含有量は、特に限定はされないが、前記多官能エポキシ樹脂（ａ）と硬化剤（ｃ）と合わせて１００重量部としたとき、６０重量部以上、８０重量部以下が好ましい。含有量がこの範囲内にあると密着力に優れる。

本発明の樹脂組成物は、融点が５０℃以上、２３０℃以下であるカルボキシル基を有する化合物（ｂ）とを含む。また、カルボキシル基を有する化合物（ｂ）の沸点または分解温度が２４０℃以上であってもよい。カルボキシル基を有する化合物は、後述するように、金属被覆層が形成された導体ポストと、導体パッド（導体回路）とを、金属被覆層を溶融させることにより金属接合する際、受け側の導体パッドの酸化膜を除去および金属被覆層表面の酸化物を除去して濡れ性を向上させる働きがある。一般に、金属接合する際の温度は、２４０℃以上となることが多いため、カルボキシル基を有する化合物（ｂ）の沸点または分解温度が２４０℃以上であることが好ましい。沸点や分解温度が２４０℃以下であると層間にボイド（空洞）が発生したり、層間剥離が生じたりと信頼性が低下することがある。また、カルボキシル基を有する化合物（ｂ）の活性化が最も発現するのは融点を超えたときであるため、融点は２３０℃以下であることが好ましい。融点が、５０℃以下では、カルボキシル基を有する化合物（ｂ）が層間接着層から流れ出してくることがあるので、融点は、５０℃以上であることが好ましい。

カルボキシル基を有する化合物（ｂ）の含有量は、前記多官能エポキシ樹脂（ａ）と硬化剤（ｃ）と合わせて１００重量部としたとき、３重量部以上、１５重量部以下であることが好ましい。含有量がこの範囲にあると、金属表面の還元性に優れ良好な金属接合とすることができる。また、シート状のキャリア材料としたとき、フィルムとしての作業性に優れる。

カルボキシル基を有する化合物（ｂ）としては、特に限定はされないが、芳香族カルボン酸または直鎖状飽和ジカルボン酸を用いると好ましい。例えば、芳香族カルボン酸としては、以下の式（４）〜（６）で示すものが挙げられる。また、直鎖状飽和ジカルボン酸としては、以下の式（７）で示すものが挙げられる。

［式（４）中のＲは、ハロゲン原子または炭素数１〜１２のアルキル基を示す。］

［式（５）中のＲ^３、Ｒ^４は、ハロゲン原子または炭素数１〜１２のアルキル基を示し、互いに同一であっても、異なっていてもよい。］

［式（６）中のＲ^５、Ｒ^６は、ハロゲン原子または炭素数１〜１２のアルキル基を示し、互いに同一であっても、異なっていてもよい。］

［式（７）中のｎは、１〜１２の正数である。］

より具体的には、カルボキシル基を有する化合物（ｂ）として、２，３−ピラジンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、シクロブタンジカルボン酸、安息香酸、ｏ−メチル安息香酸（ｏ−トルイル酸）、ｍ−メチル安息香酸（ｍ−トルイル酸）、ｐ−メチル安息香酸（ｐ−トルイル酸）、クマリン−３−カルボン酸、ベンゾフェノン−２−カルボン酸、セバシン酸、１，２，３，４−シクロペンタンテトラカルボン酸、２−ビフェニルカルボン酸、４−ビフェニルカルボン酸などの１種または２種以上の組合せで使用可能である。

本発明の樹脂組成物は、合成ゴム系エラストマーをさらに含んでいてもよい。これにより、シート状のキャリア材料としたとき、フィルム加工性に優れた樹脂組成物とすることができる。合成ゴム系エラストマーはカルボン酸変性したものがポリイミドフィルムに対する密着力が良いため好ましく使用できる。例えばカルボン酸変性ＮＢＲ、カルボン酸変性アクリルゴム、カルボン酸変性ブタジエンゴムなど市販されている一般的なものでよい。
合成ゴム系エラストマーの含有量は、特に限定はされないが、前記多官能エポキシ樹脂（ａ）と硬化剤（ｃ）と合わせて１００重量部としたとき、５重量部以上、３０重量部以下が好ましい。含有量がこの範囲内にあると、密着性と耐熱性のバランスに優れた樹脂組成物とすることができる。また、合成ゴム系エラストマーの重量平均分子量が５０万以上であることが好ましい。これにより、加熱加圧時の成形性に優れた樹脂組成物とすることができる。

本発明の樹脂組成物は、硬化剤（ｃ）を含む。硬化剤（ｃ）としては、ノボラックフェノール樹脂を含んでいてもよい。ノボラックフェノール樹脂としては、特に限定されないが、アミノトリアジンノボラック型フェノール樹脂、または、アミノトリアジンクレゾールノボラック型フェノール樹脂であることが好ましい。アミノ基が存在することで塗工時の熱により一部のエポキシ基の反応が起こりＢステージ化する。これにより積層プレス時の染み出しが抑えられる。また、トリアジン部の窒素が難燃性に寄与する。ノボラックフェノール樹脂の含有量は、特に限定されないが、本発明に含まれる多官能エポキシ樹脂（ａ）に対して０．８〜１．２当量を含むことが好ましい。当量がこの範囲内にあると、硬化性、反りなどに優れた樹脂組成物とすることができる。

本発明の樹脂組成物は、密着力を向上させるためのカップリング剤、塗工の際に発泡やハジキを抑える消泡剤やレベリング剤、ゲルタイムを調整する為の少量の硬化促進剤や無機フィラーなどを添加することも可能である。

次に、樹脂付キャリア材料について説明する。

本発明の樹脂付キャリア材料は、前記樹脂組成物をキャリア材料に積層してなる樹脂付キャリア材料である。

キャリア材料としては、特に限定されないが銅または銅系合金、アルミまたはアルミ系合金等で構成される金属箔、フッ素系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂等で構成される樹脂フィルム等が挙げられる。

樹脂付キャリア材料は、特に限定されないが、通常ワニスをキャリア材料に塗工する方法で行われる。ワニスを調製するのに用いられる溶媒は、樹脂組成物に対して良好な溶解性を示すことが望ましいが、悪影響を及ばさない範囲で貧溶媒を使用しても構わない。良溶媒としては、ＤＭＦ、ＭＥＫ、シクロヘキサノン等が挙げられる。
また、ワニスを調製する場合、樹脂組成物の固形分は、特に限定されないが２０〜８０重量部が好ましく、特に３０〜６０重量部が好ましい。

また、前述のワニスを、キャリア材料に塗工し８０〜２００℃で乾燥することにより樹脂付キャリア材料を得ることが出来る。
塗工、乾燥後の樹脂厚さは、特に限定はされないが、導体ポスト高さの±２０％以内にあわせるのが好ましい。樹脂厚さがこの範囲内にあると、成形性に優れ、導体ポスト周辺にボイドの発生のないキャリア材料とすることができる。

次に、多層プリント配線板について説明する。

本発明の多層プリント配線板は、樹脂付きキャリア材料を内層回路板の片面または両面に重ね合わせて加熱かつ加圧して得ることができる。

多層プリント配線板は、上記樹脂付キャリア材料の樹脂層をはんだバンプ付き内層回路基板の片面又は両面に重ね合わせ、はんだバンプを溶融させて層間の電気的接合時にはんだ表面の酸化膜および被接続面である銅箔表面の酸化膜を還元し強度の大きい良好な接合からなる多層プリント配線板である。更に、本発明の樹脂組成物は、はんだ接合後に洗浄などにより除去する必要がなく、そのまま加熱することにより、三次元架橋した樹脂となり密着力に優れた、多層プリント配線板ができる。

この多層プリント配線板の製造方法について図１〜図３を用いて説明する。ここでは、片面に配線層が形成された片面配線板１２０と両面に配線層が形成された両面配線板２２０とをシート状の樹脂付キャリア材料を介して接着させた三つの基板からなる多層プリント配線板３１０を例に挙げて説明する。

まず、図１を用いて片面配線板１２０の作製方法について説明する。支持基材１０２上に銅箔１０１が付いた積層板１１０を用意する（図１（ａ））。ついで、支持基材１０２側の面から、ＵＶレーザーにより支持基材開口部１０３を形成する（図１（ｂ））。ついで、この支持基材開口部１０３内に電解銅メッキを施し銅箔１０１のある反対面側の支持基材１０２表面から突出した銅ポスト１０４を形成する（図１（ｃ））。ついで、銅ポスト１０４にはんだメッキを施して金属被覆層１０５を形成し、導体ポスト１０４５を形成する（図１（ｄ））。ついで、積層板１１０の銅箔１０１をエッチングし、配線パターン１０６を形成する（図１（ｅ））。ついで、液状レジストを印刷し、表面被膜１０７を施し、表面被膜開口部１０８を形成する（図１（ｆ））。ついで、表面被膜開口部１０８に導体パッド１０９を形成する。また、本発明のシート状樹脂付キャリア材料を真空ラミネーターにてラミネートし、接着剤層１１１を形成する。その後、外形加工し、片面配線板１２０を完成する（図１（ｆ））。

次に、図２を用いて両面配線板２２０の作成方法について説明する。支持基材２０２の両面に銅箔２０１が形成された積層板２１０を用意する（図２（ａ））。ついで、積層板２１０をドリルによる穴明けした後、ダイレクトメッキし、電解銅メッキによりスルーホール２０３を形成する（図２（ｂ））。エッチングにより、配線パターン２０５及び導体ポスト１０４５を受けることができる銅パッド２０４を形成する（図２（ｃ））。その後、フレキシブル領域３３０に相当する領域の配線パターン２０５に、ポリイミド層および熱硬化性接着層により表面被覆２０６を形成した（図２（ｄ））。最後に、外形サイズに裁断し、両面配線板２２０を得る（図２（ｅ））。

次に、図３を用いて両面配線板２２０の両面に片面配線板１２０を接着する方法について説明する。まず、片面配線板１２０に形成された接着剤層１１１を第１の条件で加熱かつ加圧して軟化させる。第１の条件として、加熱する温度は１００〜２００℃が好ましく、加圧する圧力は、０．０１〜１ＭＰａが好ましく、０．１〜０．５ＭＰａがより好ましい。ついで、位置合わせ用のピンガイド付き治具を用いて片面配線板１２０を両面配線板２２０にレイアップする（図３（ａ））。ついで、スポットヒーターにて部分的に位置決めのため仮接着する。ついで、真空式プレスにて導体ポスト１０４５を導体パッド２０４に接触させた後、導体ポストが変形するまで押しつぶし、両面配線板２２０のスルーホール２０３に接着剤層１１１を埋め込む。ついで、油圧式プレスでプレスし、接着剤層１１１を介して、導体ポスト１０４５の金属被覆層１０５と両面配線板２２０の銅パッド２０４とを第２の条件で加熱かつ加圧することにより半田溶融させて、配線板１２０、２２０の間を電気的に接続可能とする。その後、必要に応じて、接着剤層１１１を加熱して（アフターベーキング）、両面配線板２２０と片面配線板１２０とを接着する。こうすることにより、多層領域３２０およびフレキシブル領域３２０が設けられた多層プリント配線板３１０を完成させる（図３（ｂ））。なお、第２の条件として、加熱する温度は、２２０〜２６０℃が好ましく、加圧する圧力は、０．００１〜０．０１ＭＰａが好ましい。また、アフターベーキングを行うことで、接着剤層１１１を完全に硬化させることができるため、密着力をさらに向上させることができる。その際の温度は特に限定されないが、１６０〜２００℃が好ましい。アフターベーキングは、接着剤層１１１の三次元架橋は、はんだを溶融させるときに同時に行ってもよいし、また、片面配線板１２０のパッド１０９と片面配線板１０２の導体ポスト１０４５とをはんだ接合することでさらに多層のプリント配線基板を作製してもよい。

この多層プリント配線板に半導体素子を搭載して半導体装置を得ることができる。

つづいて、本実施形態の作用効果について図３を用いつつ説明する。本発明の樹脂組成物は、銅ポスト１０４の表面を覆う金属被覆層１０５を溶融させて配線板間を電気的に接合する際、導体ポスト１０４５表面の酸化膜および被接続面である銅パッド２０４表面の酸化膜を還元することで、強度の大きい良好な接合を可能にする。更に、本発明の樹脂組成物は、導体ポスト１０４５と銅パッド２０４との接合後に洗浄などにより除去する必要がなく、そのまま加熱することにより、三次元架橋した樹脂となる。したがって、密着力に優れた多層プリント配線板の層間接続用材料となる。

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
以下、参考形態の例を付記する。
１．金属導電材が形成された基板間を接着するシート状の樹脂付きキャリア材料の樹脂層に用いられる樹脂組成物であって、
三つ以上のグリシジルエーテル基を有し、エポキシ当量が１００〜３００である多官能エポキシ樹脂（ａ）と、
融点が５０℃以上、２３０℃以下であるカルボキシル基を有する化合物（ｂ）と、
硬化剤（ｃ）と、
を含むことを特徴とする樹脂組成物。
２．前記カルボキシル基を有する化合物（ｂ）の沸点または分解温度が２４０℃以上である１．に記載の樹脂組成物。
３．前記多官能エポキシ樹脂（ａ）が、ナフタレン骨格型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、固形エポキシ樹脂およびシクロペンタジエン型エポキシ樹脂からなる群から選択される１．または２．に記載の樹脂組成物。
４．前記固形エポキシ樹脂が一般式（１）で示される、３．に記載の樹脂組成物。

［式（１）中のＲ１は、ハロゲン原子または炭素数１〜３のアルキル基を示し、互いに同一であっても、異なっていてもよい。Ｒ２は、水素原子またはメチル基を示し、互いに同一であっても、異なっていてもよい。］
５．前記一般式（１）中のＲ２がいずれもメチル基である、４．に記載の樹脂組成物。
６．前記カルボキシル基を有する化合物（ｂ）が芳香族カルボン酸である、１．または２．に記載の樹脂組成物。
７．前記芳香族カルボン酸が安息香酸、ｏ−メチル安息香酸、ｍ−メチル安息香酸、ｐ−メチル安息香酸、ベンゾフェノン−２−カルボン酸、２−ビフェニルカルボン酸および４−ビフェニルカルボン酸からなる群から選択される、６．に記載の樹脂組成物。
８．前記カルボキシル基を有する化合物（ｂ）が直鎖状飽和ジカルボン酸である、１．乃至５．いずれかに記載の樹脂組成物。
９．前記カルボキシル基を有する化合物（ｂ）が安息香酸、ｏ−メチル安息香酸、ｍ−メチル安息香酸、ｐ−メチル安息香酸、ベンゾフェノン−２−カルボン酸、セバシン酸、２−ビフェニルカルボン酸および４−ビフェニルカルボン酸からなる群から選択される、３．乃至５．いずれかに記載の樹脂組成物。
１０．前記カルボキシル基を有する化合物（ｂ）が安息香酸、ｏ−メチル安息香酸、ｍ−メチル安息香酸、ｐ−メチル安息香酸からなる群から選択される、９．に記載の樹脂組成物。
１１．合成ゴム系エラストマーをさらに含む１．乃至１０．いずれかに記載の樹脂組成物。
１２．前記合成ゴム系エラストマーの重量平均分子量が５０万以上である１１．に記載の樹脂組成物。
１３．前記多官能エポキシ樹脂（ａ）と硬化剤（ｃ）と合わせて１００重量部としたとき、前記合成ゴム系エラストマーを５重量部以上、３０重量部以下含む１１．または１２．に記載の樹脂組成物。
１４．前記合成ゴム系エラストマーが、カルボン酸変性されている１１．乃至１３．いずれかに記載の樹脂組成物。
１５．前記カルボキシル基を有する化合物（ｂ）が、前記多官能エポキシ樹脂（ａ）と硬化剤（ｃ）と合わせて１００重量部としたとき、３〜１５重量部含む１．乃至１４．いずれかに記載の樹脂組成物。
１６．前記硬化剤（ｃ）は、ノボラックフェノール樹脂を含む１．乃至１５．いずれかに記載の樹脂組成物。
１７．前記ノボラックフェノール樹脂が、前記多官能エポキシ樹脂（ａ）に対して０．８〜１．２当量の割合で配合されている１６．に記載の樹脂組成物。
１８．１．乃至１７．いずれかに記載の樹脂組成物をキャリア材料に積層してなる樹脂付きキャリア材料。
１９．前記キャリア材料は、金属箔または樹脂フィルムである１８．に記載の樹脂付きキャリア材料。
２０．１８．または１９．に記載の樹脂付きキャリア材料を内層回路板の片面または両面に重ね合わせて加熱かつ加圧してなる多層プリント配線板。
２１．２０．に記載の多層プリント配線板を備える半導体装置。

以下、実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれによって何ら限定されるものではない。

（実施例１）
ナフタレン骨格型４官能エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業（株）製 開発品番ＥＸＡ−４７００）を４０重量部、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業（株）製 ＨＰ−７２００）３０重量部、ノボラック型フェノール樹脂（住友ベークライト（株）製 ＰＲ−５３６４７）を３０重量部、アセトン１００重量部を測り取り混合攪拌して溶解し、それらの樹脂組成物１００重量部に対し、融点が１８０℃のｐ−トルイル酸（関東化学（株）製 試薬）を３重量部加えて攪拌、溶解しワニスを得た。これを静電防止処理した厚み２５μｍのＰＥＴフィルムにコンマナイフ方式のコーターにて乾燥後の厚みが１５μｍとなるように塗工し、乾燥してシート状の樹脂付キャリア材料を作成した。

（実施例２）
グリシジルアミン型３官能エポキシ樹脂（ＪＥＲ社製 エピコート６３０）を２０重量部、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業（株）製 ＨＰ−７２００）を４０重量部、ノボラック型フェノール樹脂（住友ベークライト（株）製 ＰＲ−５３６４７）を４０重量部、アセトン１００重量部を測り取り混合攪拌して溶解し、それらの樹脂組成物１００重量部に対し、融点が２２５℃の４−ビフェニルカルボン酸（関東化学（株）製 試薬）を１５重量部加えて攪拌、溶解しワニスを得た。これを実施例１と同様に接着剤厚みが１５μｍとなるようにコンマコーターにて塗工し、乾燥してシート状の還樹脂付キャリア材料を作成した。

（実施例３）
３官能固形エポキシ樹脂（日本化薬社製 ＮＣ−６０００）を６５重量部、ノボラック型フェノール樹脂（住友ベークライト（株）製 ＰＲ−５３６４７）を３５重量部、アセトン１００重量部を測り取り混合攪拌して溶解し、それらの樹脂組成物１００重量部に対し、融点が１８０℃のｐ−トルイル酸を１０重量部加えて攪拌、溶解しワニスを得た。これを実施例１と同様に接着剤厚みが１５μｍとなるようにコンマコーターにて塗工し、乾燥してシート状の樹脂付キャリア材料を作成した。

（実施例４）
実施例３と同様にして得られたワニスにカルボキシル基変性のアクリルゴム（ナガセケムテック社製 ＳＧ−７０８−６）１５重量部を加え攪拌混合したものを実施例１と同様に接着剤厚みが１５μｍとなるようにコンマコーターにて塗工し、乾燥してシート状の樹脂付キャリア材料を作成した。

（実施例５）
実施例４のｐ−トルイル酸を融点が１３４℃のセバシン酸とした以外は同様にしてシート状の樹脂付キャリア材料を作成した。

（実施例６）
実施例４のｐ−トルイル酸を融点が１２８℃のベンゾフェノン−２−カルボン酸とした以外は同様にしてシート状の樹脂付キャリア材料を作成した。

（比較例１）
実施例１のカルボキシル基を有する化合物として配合したｐ−トルイル酸を全く配合しない他は実施例１と同様にしてシート状の樹脂付キャリア材料を作成した。

（比較例２）
実施例１のナフタレン骨格型４官能エポキシ樹脂とジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂の代わりに多環芳香族型２官能エポキシ樹脂（ＪＥＲ社製 ＹＸ−８８００）４０重量部とビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業（株）製 ８４０Ｓ）２５重量部、ノボラック型フェノール樹脂（住友ベークライト（株）製 ＰＲ−５３６４７）を３５重量部とした以外は同様にしてシート状の樹脂付キャリア材料を作成した。

（比較例３）
実施例３のｐ−トルイル酸を融点が２４０℃の２，３−ナフタレンジカルボン酸とした以外は同様にしてシート状の樹脂付キャリア材料を作成した。次いで先述した評価を行った。

表１に、実施例１〜６及び比較例１〜３において得られたワニスから溶剤（アセトン）を除いた樹脂組成物の配合量を示す。

（多層フレキシブル配線板の作製）
実施例１〜６または比較例１〜３で得られた厚み２５μｍのシート状の樹脂付キャリア材料を用いて多層フレキシブル配線板をそれぞれ作製した。以下にその作製方法について説明する。
１．外層片面配線板の作製
図１で示す方法により外層片面配線板１２０を作製した。厚み２５μｍのポリイミドフィルムからなる支持基材１０２上に厚み１２μｍの銅箔１０１が付いた片面積層板１１０（宇部興産製 ユピセルＮ）を、支持基材１０２側の面から、ＵＶレーザーにより１００μｍ径の支持基材開口部１０３を形成し、過マンガン酸カリウム水溶液によるデスミアを施す。この支持基材開口部１０３内に電解銅メッキを施し、銅箔１０１のある反対面側の支持基材１０２の表面から高さ１５μｍに突出した銅ポスト１０４を形成した後、はんだメッキを施して厚み１５μｍの金属被覆層１０５を形成して、導体ポスト１０４５を形成した。次に、片面積層板１１０の銅箔１０１をエッチングし、配線パターン１０６を形成し、液状レジスト（日立化成製 ＳＲ９０００Ｗ）を印刷し、表面被膜１０７を施した。次いで、実施例１〜６または比較例１〜３で得られた厚み２５μｍのシート状の樹脂付キャリア材料を、それぞれ、真空ラミネーターにてラミネートすることにより接着剤層１１１を形成した。最後に、積層部のサイズに外形加工し、外層片面配線板１２０を得た。

２．内層フレキシブル配線板の作製
図２で示す方法により内層フレキシブル配線板２２０を作製した。銅箔２０１が１２μｍ、支持基材２０２がポリイミドフィルム厚み２５μｍの２層両面板２１０（三井化学製 ＮＥＸ２３ＦＥ（２５Ｔ））を、ドリルによる穴明け後、ダイレクトメッキし、電解銅メッキによりスルーホール２０３を形成し表裏の電気的導通を形成した後、エッチングにより、配線パターン及び導体ポスト１０４５を受けることができるパッド２０４を形成する。その後、フレキシブル部３３０に相当する部分の配線パターン２０５に、厚み１２．５μｍのポリイミド（鐘淵化学工業製 アピカルＮＰＩ）に厚み２５μｍの熱硬化性接着剤（自社開発材料、ＴＦＦ３８０１２ＭＰ２５）により表面被覆２０６を形成した。最後に、外形サイズに裁断し、内層フレキシブル配線板２２０を得た。

３．多層フレキシブル配線板の作製
図３で示す方法により多層フレキシブル配線板３１０を作製した。外層片面配線板１２０を内層フレキシブル配線板２２０に、位置合わせ用のピンガイド付き治具を用いてレイアップした。その後、２５０℃のスポットヒーターにて部分的に位置決めのため仮接着した。次いで、真空式プレスにて１００℃、０.１ＭＰａ、６０秒で積層し、導体ポストを導体パッドに接触するまで成形し、導体パッドがある内層フレキシブル配線板２２０の回路を成形埋め込みした。次いで、油圧式プレスで２６０℃、０．００５ＭＰａで６０秒間プレスし、接着剤層１１１を介して、導体ポスト１０４５が、内層フレキシブル配線板２２０のパッド２０４と半田熔融接合しはんだ接合及びはんだフィレットを形成し、層間を接合した。引き続き、接着剤を硬化させるために温度を１８０℃、６０分間加熱し、層間を積層した多層フレキシブル配線板３１０を得た。

作製した多層フレキシブル配線板をそれぞれ用いて次の評価を行った。結果は表２に示す。
（１）はんだ接合部：はんだ接合部の断面を、顕微鏡を用いて目視で観察した。
（２）電気的接続：バンプ数が１０００個／ｐｔ配置された評価用基板をチェッカーにて電気的に接合されているかを確認した。全数接続したものを合格とした。
（３）吸湿リフロー：３０℃／６０％／１６８時間処理後、最高温度２６０℃のはんだリフローを３回通し剥離やデラミネーションが無いものを合格とした。
（４）温度サイクル試験：−６５℃／３０分⇔１２５℃／３０分、１０００サイクル処理前後の導通抵抗を確認し、変化率が１０％以下の場合を合格とした。
（５）絶縁抵抗：３０℃／８５％／ＤＣ５０Ｖ／２４０時間処理後の絶縁抵抗が１０８Ω以上の場合を合格とした。

パッドオンビア構造を取る事が出来る為、より高密度実装に対応し、小さく薄い多層配線板を得る事が出来る。これにより、高機能、小型化が求められるモバイル機器、例えば携帯電話、デジタルビデオカメラ、デジタルカメラ、小型ノートパソコンなどに利用される。また、従来コネクター部品で接続していたものを低背で信頼性高く接続可能となる。

Claims (20)

1. パッドを有する第１基板と、前記パッドに対し半田層を介して接合されたポストを有する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板の間に設けられ、かつ前記パッドおよび前記ポストを覆う樹脂層と、を備える多層配線基板の前記樹脂層を形成する樹脂組成物であって、
   三つ以上のグリシジルエーテル基を有し、エポキシ当量が１００〜３００である多官能エポキシ樹脂（ａ）と、
   融点が５０℃以上、２３０℃以下であるカルボキシル基を有する化合物（ｂ）と、
   ノボラックフェノール樹脂と、
   を含み、
   前記カルボキシル基を有する化合物（ｂ）は、芳香族カルボン酸または直鎖状飽和ジカルボン酸である樹脂組成物。
2. 前記カルボキシル基を有する化合物（ｂ）の沸点または分解温度が２４０℃以上である請求項１に記載の樹脂組成物。
3. 前記多官能エポキシ樹脂（ａ）が、ナフタレン骨格型エポキシ樹脂、固形エポキシ樹脂およびシクロペンタジエン型エポキシ樹脂からなる群から選択される請求項１または２に記載の樹脂組成物。
4. 前記固形エポキシ樹脂が一般式（１）で示される、請求項３に記載の樹脂組成物。
   

   

   ［式（１）中のＲ１は、ハロゲン原子または炭素数１〜３のアルキル基を示し、互いに同一であっても、異なっていてもよい。Ｒ２は、水素原子またはメチル基を示し、互いに同一であっても、異なっていてもよい。］
5. 前記一般式（１）中のＲ２がいずれもメチル基である、請求項４に記載の樹脂組成物。
6. 前記カルボキシル基を有する化合物（ｂ）が芳香族カルボン酸である、請求項１または２に記載の樹脂組成物。
7. 前記芳香族カルボン酸が安息香酸、ｏ−メチル安息香酸、ｍ−メチル安息香酸、ｐ−メチル安息香酸、ベンゾフェノン−２−カルボン酸、２−ビフェニルカルボン酸および４−ビフェニルカルボン酸からなる群から選択される、請求項６に記載の樹脂組成物。
8. 前記カルボキシル基を有する化合物（ｂ）が直鎖状飽和ジカルボン酸である、請求項１乃至５いずれかに記載の樹脂組成物。
9. 前記カルボキシル基を有する化合物（ｂ）が安息香酸、ｏ−メチル安息香酸、ｍ−メチル安息香酸、ｐ−メチル安息香酸、ベンゾフェノン−２−カルボン酸、セバシン酸、２−ビフェニルカルボン酸および４−ビフェニルカルボン酸からなる群から選択される、請求項３乃至５いずれかに記載の樹脂組成物。
10. 前記カルボキシル基を有する化合物（ｂ）が安息香酸、ｏ−メチル安息香酸、ｍ−メチル安息香酸、ｐ−メチル安息香酸からなる群から選択される、請求項９に記載の樹脂組成物。
11. 合成ゴム系エラストマーをさらに含む請求項１乃至１０いずれかに記載の樹脂組成物。
12. 前記合成ゴム系エラストマーの重量平均分子量が５０万以上である請求項１１に記載の樹脂組成物。
13. 前記多官能エポキシ樹脂（ａ）と前記ノボラックフェノール樹脂と合わせて１００重量部としたとき、前記合成ゴム系エラストマーを５重量部以上、３０重量部以下含む請求項１１または１２に記載の樹脂組成物。
14. 前記合成ゴム系エラストマーが、カルボン酸変性されている請求項１１乃至１３いずれかに記載の樹脂組成物。
15. 前記カルボキシル基を有する化合物（ｂ）が、前記多官能エポキシ樹脂（ａ）と前記ノボラックフェノール樹脂と合わせて１００重量部としたとき、３〜１５重量部含む請求項１乃至１４いずれかに記載の樹脂組成物。
16. 前記ノボラックフェノール樹脂が、前記多官能エポキシ樹脂（ａ）に対して０．８〜１．２当量の割合で配合されている請求項１乃至１５いずれかに記載の樹脂組成物。
17. 請求項１乃至１６いずれかに記載の樹脂組成物をキャリア材料に積層してなる樹脂付きキャリア材料。
18. 前記キャリア材料は、金属箔または樹脂フィルムである請求項１７に記載の樹脂付きキャリア材料。
19. 請求項１７または１８に記載の樹脂付きキャリア材料を内層回路板の片面または両面に重ね合わせて加熱かつ加圧してなる多層プリント配線板。
20. 請求項１９に記載の多層プリント配線板を備える半導体装置。

Images