JP5998643B2 - 積層基板および多層配線板の製造方法 - Google Patents
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Description
形成した、板厚が極めて薄い多層配線板を得ることにある。
支持基板の外側に半硬化絶縁樹脂シートと、剥離可能な複数の金属層を有する多層構造の金属箔と、を有し、前記半硬化絶縁樹脂の絶縁樹脂材料で前記多層構造の金属箔の外周部分を一体に覆う構造を備え、かつ、前記多層構造の金属箔の外周部分を一体に覆う構造が粗面の表面を有することを特徴とする積層基板である。
(支持基板)
先ず、図1(a)のように、支持基板10として、厚み0.04mmから0.4mmの基板で、両面に厚み18μmの銅箔11を有する、有機樹脂をガラスやポリイミド、液晶などから成る補強繊維に含浸させた材料から成る銅張積層板(例えば、サイズが610×510mm)を用いる。
先ず、支持基板10の銅箔11の表面を、過水硫酸等のエッチング液によるソフトエッチング処理により粗化処理する。次に、支持基板10の表面に、ピーラブル銅箔などの多層構造の金属箔13を重ねる位置合せマークとして、銅箔11をエッチングしたパターンで位置合せマークを形成する。
変形例1として、この支持基板10として、ガラス(青板、無アルカリガラス、石英)、又は、金属(ステンレス、鉄、銅、チタン、タングステン、マグネシウム、アルミニウム、クロム、モリブデンなどを主体とする)を用いることもできる。
次に、図1(b)のように、サイズが例えば610×510mmの支持基板10を中心にし、その支持基板10の外側に、平面視で支持基板10と同じサイズの寸法が610×510mmのプリプレグもしくは樹脂フィルムから成る半硬化絶縁樹脂シート12aを重ね、その外側に、半硬化絶縁樹脂シート12aより小さいサイズの寸法が600×500mmの多層構造の金属箔13を重ねる。そして、その多層構造の金属箔13の外側に離型フィルム20を重ねて、真空積層プレスにより、支持基板10の外側に半硬化絶縁樹脂シート12aを介して多層構造の金属箔13を積層する。
ここで用いる半硬化絶縁樹脂シート12aとしては、厚さが0.04mmから0.4mmの(例えば厚さが0.07mmの)、有機樹脂が補強繊維に含浸されて成るプリプレグを半硬化絶縁樹脂シート12aとして用いる。プリプレグは、樹脂リッチに調整している方が好ましい。必要なハンドリング性を確保できる場合は、補強繊維を含まない樹脂フィルムの半硬化絶縁樹脂シート12aを用いても構わない。
ド−トリアジン樹脂(以下、BT樹脂と称す)、ポリイミド樹脂、PPE樹脂、フェノール樹脂、PTFE樹脂、珪素樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、PPS樹脂、PPO樹脂、シアネート樹脂、シアネートエステル樹脂などの有機樹脂を使用することができる。
複数の金属層が剥離可能に積層されて成る多層構造の金属箔13として、例えば、厚さ10μm〜35μm(例えば18μm)のキャリア銅箔層13bの金属層に、厚さ1μm〜8μm(例えば5μm)の極薄銅箔層13aの金属層を剥離可能に積層したピーラブル金属箔を用いる。キャリア銅箔層13bと極薄銅箔層13aの金属層を剥離可能に積層する手段は、剥離可能に接着剤で接着する方法や、その他の剥離可能な積層方法を用いる。
変形例3として、支持基板10を用いずに、2枚の多層構造の金属箔13の間に、その多層構造の金属箔13より大きいサイズの、積層による硬化後に剛性が十分に確保できる厚さ及び剛性を有する絶縁樹脂材料12になる半硬化絶縁樹脂シート12aを挟んで真空積層プレスにより積層処理して積層基板100を製造することもできる。その積層基板100は、図7のように、2枚の多層構造の金属箔13の間に絶縁樹脂材料12が形成された構造であり、その2枚の多層構造の金属箔13のサイズは積層基板100のサイズより小さい。そして、多層構造の金属箔13の外側の面の端部を絶縁樹脂材料12の一部である樹脂薄膜15が覆う構造が形成される。結局、変形例3によっても、多層構造の金属箔13の内側の面と多層構造の金属箔13の外側の面の端部とが、一体構造に形成された絶縁樹脂材料12で覆われている積層基板100を製造することができる。
図1(b)の工程で、真空積層プレスの際に真空積層プレス装置のステンレス製のプレス板との間に挟む離型フィルム20としては、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド等の樹脂材料とステンレス、真鍮等の金属材料とを組み合わせた複合材料からなるフィルムを用いる。
フィルム20の、平均粗さRaが300nm以上1500nm以下の粗度の粗さが転写されている。それにより、後に形成する金属めっき層と、この樹脂薄膜15の表面及び額縁部14の絶縁樹脂材料12の表面との密着力を強くできる効果がある。Raが300nmより小さくなると発現される密着力が弱く、工程中に絶縁樹脂材料12表面に設けられる金属めっき層が剥離する。また、Raが1500nmより大きくなる場合、凸部となる絶縁樹脂材料12が脱離しやすく、この脱離物により工程中の歩留低下を発生させる。
次に、層間絶縁樹脂層31の形成のための前処理として、多層構造の金属箔13の表面を、粒界腐食のエッチング処理により粗化処理するか、酸化還元処理による黒化処理、又は、過水硫酸系のソフトエッチング処理により粗化処理する。
次に、図3(e)のように、層間接続用のビアホール下穴32aを、穴あけ加工用レーザー光線によって形成する。なお、層間絶縁樹脂層31の熱圧着に銅箔を使用した場合は、ビアホール下穴32aを形成する前処理として、その銅箔を全面エッチングするか、銅箔にビアホール下穴32a用の開口を形成するエッチング処理を行うか、あるいは、銅箔の表面処理を行うことでビアホール下穴32a部分の銅箔のレーザー吸収性を改善してレーザー光線によってビアホール下穴32aを形成する。このビアホール下穴32aは円錐状に形成される。
電解銅めっきのパターンをエッチングし、次に、エッチングレジストのパターンを剥離することで、図3(g)のように、層間絶縁樹脂層31上にビアホールのランド32bと配線パターン33を形成する。
次に、ソルダーレジスト36の開口部の部分及び凸端子1に、無電解Niめっきを3μm以上形成し、その上に無電解Auめっきを0.03μm以上形成する。無電解Auめっきは1μm以上形成しても良い。更にその上にはんだをプリコートすることも可能である。あるいは、ソルダーレジスト開口部に、電解Niめっきを3μm以上形成し、その上に電解Auめっきを0.5μm以上形成しても良い。更に、ソルダーレジスト開口部に、金属めっき以外に、有機防錆皮膜を形成しても良い。
(外形加工)
次に、多層配線構造30の外形をダイサーなどで加工して個片の多層配線板に分離する。
10・・・支持基板
11・・・銅箔
12・・・絶縁樹脂材料
12a・・・半硬化絶縁樹脂シート
13・・・多層構造の金属箔
13a・・・極薄銅箔層
13b・・・キャリア銅箔層
14・・・額縁部
15・・・樹脂薄膜
16・・・切断線
20・・・離型フィルム
30・・・多層配線構造
31、34・・・層間絶縁樹脂層
32、35・・・ビアホール
32a・・・ビアホール下穴
32b・・・ビアホールのランド
33・・・配線パターン
36・・・ソルダーレジスト
100・・・積層基板
Claims (2)
- 多層配線板の製造に用いる積層基板が、
支持基板の外側に半硬化絶縁樹脂シートと、
剥離可能な複数の金属層を有する多層構造の金属箔と、
を有し、
前記半硬化絶縁樹脂の絶縁樹脂材料で前記多層構造の金属箔の外周部分を一体に覆う構造を備え、かつ、前記多層構造の金属箔の外周部分を一体に覆う構造が粗面の表面を有することを特徴とする積層基板。 - 支持基板の外側に半硬化の絶縁樹脂シートを重ね、該半硬化の絶縁樹脂シートの外側に、該半硬化の絶縁樹脂シートよりも寸法が小さく、両面に複数の金属層が剥離可能に積層されて成る多層構造の金属箔を、そのキャリア銅箔層を外側にして重ねて積層する工程と、
前記多層構造の金属箔の外側に第1の層間絶縁樹脂層を積層する時に粗面処理したフィルムを挟むことで、前記層間絶縁樹脂層の絶縁樹脂が前記多層構造の金属箔の外縁部の表面の上に流れ出すことにより、前記絶縁樹脂により前記多層構造の金属箔の外周部分を覆った積層基板を形成する工程と、
前記層間絶縁樹脂層の外側から穴あけ加工用レーザー光線によって前記多層構造の金属箔の前記キャリア銅箔層に達するビアホール下穴を形成する工程と、
銅めっきにより前記ビアホール下穴を充填した第1のビアホール及び前記第1の層間絶縁樹脂層の外側に前記第1のビアホールのランドと第1の配線パターンを形成する工程と、
前記第1の層間絶縁樹脂層と第1の配線パターンの外側に次の層間絶縁樹脂層と配線パターンの層を交互に積層して多層配線構造を形成する工程と、
前記多層構造の金属箔を剥離することで、前記支持基板から、前記キャリア銅箔層を含む前記多層配線構造を分離する工程と、
前記キャリア銅箔層をエッチングすることで前記第1のビアホールの位置に前記第1のビアホールを覆う凸端子のパターンを形成する工程とを有することを特徴とする多層配線板の製造方法。
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