JPH05191042A - 多層電子回路パッケージの層の製造方法及び多層電子回路パッケージの製造方法 - Google Patents
多層電子回路パッケージの層の製造方法及び多層電子回路パッケージの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 配線化され高分子カプセル化された金属コア
を少なくとも一層有する多層電子回路パッケージにおい
て、貫通孔および通路同士を高い精度で整合させ、従来
の方法で形成されたものよりも均質な孔および通路を形
成する。 【構成】 金属コアへ金属箔を提供し(A)、金属箔に
孔を形成する(A’)。ポリマーを金属箔へ接着させる
ため、接着増進剤を有孔金属箔へ塗る(B)。熱処理可
能な誘電体ポリマー又はその前駆体を、孔の内壁を含む
有孔金属箔の露出面上へ蒸着する(C)。誘電体ポリマ
ーを熱処理すると、有孔金属箔の表面に均質なコンフォ
ーマルコーティングが形成される(D)。その後、金属
化及び配線化され、他の層へ積層される(E)。
を少なくとも一層有する多層電子回路パッケージにおい
て、貫通孔および通路同士を高い精度で整合させ、従来
の方法で形成されたものよりも均質な孔および通路を形
成する。 【構成】 金属コアへ金属箔を提供し(A)、金属箔に
孔を形成する(A’)。ポリマーを金属箔へ接着させる
ため、接着増進剤を有孔金属箔へ塗る(B)。熱処理可
能な誘電体ポリマー又はその前駆体を、孔の内壁を含む
有孔金属箔の露出面上へ蒸着する(C)。誘電体ポリマ
ーを熱処理すると、有孔金属箔の表面に均質なコンフォ
ーマルコーティングが形成される(D)。その後、金属
化及び配線化され、他の層へ積層される(E)。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、配線されポリマーで密
閉された金属コアである層を少なくとも一層有する多層
電子回路パッケージの製造方法に関するものである。特
に本発明は、熱処理可能な誘電体ポリマーを有孔金属箔
の露出面(貫通孔および通路の内壁を含む)へ蒸着させ
ることで構成される前記有孔金属箔のカプセル化に関す
る。前記誘電体ポリマーは次に熱処理されて、前記有孔
金属箔の表面(前記通路および貫通孔の内面も含む)
に、コンフォーマルな(形状を正確に型取る)誘電体ポ
リマーコーティングを形成する。この誘電体ポリマーコ
ーティングを配線し、隣接する層に積層するため接着液
あるいは接着フィルムでコーティングもしくは積層する
ことができる。
閉された金属コアである層を少なくとも一層有する多層
電子回路パッケージの製造方法に関するものである。特
に本発明は、熱処理可能な誘電体ポリマーを有孔金属箔
の露出面(貫通孔および通路の内壁を含む)へ蒸着させ
ることで構成される前記有孔金属箔のカプセル化に関す
る。前記誘電体ポリマーは次に熱処理されて、前記有孔
金属箔の表面(前記通路および貫通孔の内面も含む)
に、コンフォーマルな(形状を正確に型取る)誘電体ポ
リマーコーティングを形成する。この誘電体ポリマーコ
ーティングを配線し、隣接する層に積層するため接着液
あるいは接着フィルムでコーティングもしくは積層する
ことができる。
【0002】
【従来の技術】電子パッケージの一般的な構造およびそ
の製造方法は、「電子実装の原理(Principles of Elec
tronic Packaging)」(ドナルド・P・セラピム、ロナ
ルド・ラスキー、チェヨ・リー共著、マグローヒルブッ
ク社、ニューヨーク州ニューヨーク市、1988年
刊)、「超小型電子実装ハンドブック(Microelectroni
c Packaging Handbook)」(ラウ・R・ツマーラ、オイ
ゲン・J・リマセブスキー共著、ファン・ノストランド
・レインホルド社、ニューヨーク州ニューヨーク市、1
988年刊)等に記載されており、引用したこれらの内
容はすべて、本明細書の一部として援用される。
の製造方法は、「電子実装の原理(Principles of Elec
tronic Packaging)」(ドナルド・P・セラピム、ロナ
ルド・ラスキー、チェヨ・リー共著、マグローヒルブッ
ク社、ニューヨーク州ニューヨーク市、1988年
刊)、「超小型電子実装ハンドブック(Microelectroni
c Packaging Handbook)」(ラウ・R・ツマーラ、オイ
ゲン・J・リマセブスキー共著、ファン・ノストランド
・レインホルド社、ニューヨーク州ニューヨーク市、1
988年刊)等に記載されており、引用したこれらの内
容はすべて、本明細書の一部として援用される。
【0003】セラピムらおよびツマーラらが述べている
ように、電子回路には、例えば、数千あるいは数百万個
にのぼる個々の抵抗器、コンデンサ、インダクタ、ダイ
オード、トランジスタ等、数多くの電子回路構成要素が
含まれている。これら各回路構成要素は相互配線されて
回路を形成し、各回路はさらに相互配線されて機能単位
を構成する。電力および信号はこれらの相互配線を通じ
て分配される。各機能単位には機械的な支持と構造的な
保護が必要である。電気回路が機能するためには電気エ
ネルギーが必要であり、また機能を維持するために熱エ
ネルギーを除去しなければならない。チップ、モジュー
ル、回路カード、回路ボード、それらを組合せたもの等
の超小型電子パッケージは、回路構成要素および回路を
保護し、収容し、冷却し、相互配線するために使用され
る。
ように、電子回路には、例えば、数千あるいは数百万個
にのぼる個々の抵抗器、コンデンサ、インダクタ、ダイ
オード、トランジスタ等、数多くの電子回路構成要素が
含まれている。これら各回路構成要素は相互配線されて
回路を形成し、各回路はさらに相互配線されて機能単位
を構成する。電力および信号はこれらの相互配線を通じ
て分配される。各機能単位には機械的な支持と構造的な
保護が必要である。電気回路が機能するためには電気エ
ネルギーが必要であり、また機能を維持するために熱エ
ネルギーを除去しなければならない。チップ、モジュー
ル、回路カード、回路ボード、それらを組合せたもの等
の超小型電子パッケージは、回路構成要素および回路を
保護し、収容し、冷却し、相互配線するために使用され
る。
【0004】ひとつの集積回路内において、回路構成要
素同士および回路同士の相互配線、熱の除去、機械的な
保護は集積回路チップによって提供される。このチップ
は、チップモジュールに格納されたチップが実装の第一
レベルと呼ばれるのに対して、実装の「ゼロ」レベルと
呼ばれる。
素同士および回路同士の相互配線、熱の除去、機械的な
保護は集積回路チップによって提供される。このチップ
は、チップモジュールに格納されたチップが実装の第一
レベルと呼ばれるのに対して、実装の「ゼロ」レベルと
呼ばれる。
【0005】実装には少なくとも、もうひとつ上位レベ
ルがある。実装の第二レベルは回路カードである。回路
カードは少なくとも4つの機能を果たす。第一に、必要
な機能を果たすためのすべての回路数あるいはビット数
が、チップ等の第一レベルパッケージのビット数を超え
ているため回路カードが用いられる。第二に、回路カー
ドは、他の回路素子との信号の相互接続に対応できる。
第三に、第二レベルパッケージ、すなわち回路カード
は、第一レベルパッケージ、すなわちチップやモジュー
ル内へ容易に集積されない構成要素のスペースを提供す
る。このような構成要素には、コンデンサ、精密抵抗
器、インダクタ、電気機械式スイッチ、光結合器等があ
る。第四に、第二レベルパッケージは熱管理、すなわち
熱除去に対応できる。
ルがある。実装の第二レベルは回路カードである。回路
カードは少なくとも4つの機能を果たす。第一に、必要
な機能を果たすためのすべての回路数あるいはビット数
が、チップ等の第一レベルパッケージのビット数を超え
ているため回路カードが用いられる。第二に、回路カー
ドは、他の回路素子との信号の相互接続に対応できる。
第三に、第二レベルパッケージ、すなわち回路カード
は、第一レベルパッケージ、すなわちチップやモジュー
ル内へ容易に集積されない構成要素のスペースを提供す
る。このような構成要素には、コンデンサ、精密抵抗
器、インダクタ、電気機械式スイッチ、光結合器等があ
る。第四に、第二レベルパッケージは熱管理、すなわち
熱除去に対応できる。
【0006】パッケージは、誘電体、即ちセラミックパ
ッケージ又はポリマーパッケージとして使用される材料
により性質が決まる。ポリマーパッケージの一種である
金属コアパッケージは、銅コア、モリブデンコア、銅/
インバー/銅コア等の金属コアを備えたもので、高分子
誘電材料内に密閉されている。
ッケージ又はポリマーパッケージとして使用される材料
により性質が決まる。ポリマーパッケージの一種である
金属コアパッケージは、銅コア、モリブデンコア、銅/
インバー/銅コア等の金属コアを備えたもので、高分子
誘電材料内に密閉されている。
【0007】「インバー」は「ほとんど膨張しない合
金」に対するアンフィ社(フランス、パリ市リボリ通り
168)の登録商標(登録番号0063970号)であ
る。インバーは約64重量%の鉄と36重量%のニッケ
ルとを含有する鉄−ニッケル合金である。
金」に対するアンフィ社(フランス、パリ市リボリ通り
168)の登録商標(登録番号0063970号)であ
る。インバーは約64重量%の鉄と36重量%のニッケ
ルとを含有する鉄−ニッケル合金である。
【0008】金属コアプリント回路ボードについては、
「超小型電子実装ハンドブック」(ラウ・R・ツマー
ラ、オイゲン・J・リマセブスキー共著、ファン・ノス
トランド・レインホルド社、ニューヨーク州ニューヨー
ク市、1988年刊)の中で、「コーティングされた金
属実装(Coated-Metal Packaging)」(923頁乃至9
53頁)と題し、ナンダクマール・G・アカル、フラン
ク・J・ボルダが述べており、引用した内容はすべて本
明細書の一部として援用される。
「超小型電子実装ハンドブック」(ラウ・R・ツマー
ラ、オイゲン・J・リマセブスキー共著、ファン・ノス
トランド・レインホルド社、ニューヨーク州ニューヨー
ク市、1988年刊)の中で、「コーティングされた金
属実装(Coated-Metal Packaging)」(923頁乃至9
53頁)と題し、ナンダクマール・G・アカル、フラン
ク・J・ボルダが述べており、引用した内容はすべて本
明細書の一部として援用される。
【0009】金属コアパッケージとも呼ばれるコーティ
ングされた金属パッケージは、ポリマー密閉された導電
性金属コアである。高分子カプセル材料の表面上で配線
化、すなわち個別化がなされ、この高分子カプセル材料
および金属コアを通路および貫通孔が貫通している。
ングされた金属パッケージは、ポリマー密閉された導電
性金属コアである。高分子カプセル材料の表面上で配線
化、すなわち個別化がなされ、この高分子カプセル材料
および金属コアを通路および貫通孔が貫通している。
【0010】金属コアは銅コアでもモリブデンコアでも
銅/インバー/銅コアでも良い。銅コアと銅/インバー
/銅コアは、カードやボードに装着された装置から熱を
拡散させる。熱伝導性が高いため、記憶装置や論理装置
等の装置は、より低い温度で作動可能となる。また、金
属コアは、パッケージに高い機械的強度と剛性を与え
る。金属コアによって、基板は寸法の大きな重量のある
構成要素を支持することができ、衝撃、振動、熱、耐久
性が要件となっている環境でも機能する。
銅/インバー/銅コアでも良い。銅コアと銅/インバー
/銅コアは、カードやボードに装着された装置から熱を
拡散させる。熱伝導性が高いため、記憶装置や論理装置
等の装置は、より低い温度で作動可能となる。また、金
属コアは、パッケージに高い機械的強度と剛性を与え
る。金属コアによって、基板は寸法の大きな重量のある
構成要素を支持することができ、衝撃、振動、熱、耐久
性が要件となっている環境でも機能する。
【0011】銅/インバー/銅は、その熱特性、電気特
性、機械特性質により特に望ましいコア材料である。イ
ンバーは約64%重量%の鉄と36重量%のニッケルと
を含有する鉄−ニッケル合金である。この組成を修正す
ることは可能であるが、この64/36合金は、鉄−ニ
ッケル二元系において最も低い熱膨張率(約1.5×1
0-7/摂氏度)を有する。
性、機械特性質により特に望ましいコア材料である。イ
ンバーは約64%重量%の鉄と36重量%のニッケルと
を含有する鉄−ニッケル合金である。この組成を修正す
ることは可能であるが、この64/36合金は、鉄−ニ
ッケル二元系において最も低い熱膨張率(約1.5×1
0-7/摂氏度)を有する。
【0012】制御された厚さの銅フィルム間のインバー
の積層によって、銅/インバー/銅コアの性質が決ま
る。この性質については次の表1に示すが、この表は
「超小型電子実装ハンドブック」(ラウ・R・ツマー
ラ、オイゲン・J・リマセブスキー共著、ファン・ノス
トランド・レインホルド社、ニューヨーク州ニューヨー
ク市、1988年刊)中のナンダクマル・G・アカル、
フランク・J・ボルダによる「コーティングされた金属
実装」(932頁)における表13−2を再構成したも
のである。
の積層によって、銅/インバー/銅コアの性質が決ま
る。この性質については次の表1に示すが、この表は
「超小型電子実装ハンドブック」(ラウ・R・ツマー
ラ、オイゲン・J・リマセブスキー共著、ファン・ノス
トランド・レインホルド社、ニューヨーク州ニューヨー
ク市、1988年刊)中のナンダクマル・G・アカル、
フランク・J・ボルダによる「コーティングされた金属
実装」(932頁)における表13−2を再構成したも
のである。
【0013】
【表1】
【0014】カプセル用ポリマーは、過フッ化炭化水
素、フェノール、エポキシ、キシリレン、ベンゾシクロ
ブテン、あるいはポリイミドで良い。
素、フェノール、エポキシ、キシリレン、ベンゾシクロ
ブテン、あるいはポリイミドで良い。
【0015】金属コアパッケージには重大な問題点が二
つ存在するが、ひとつは高分子誘電体カプセル材料の接
着に関し、もうひとつはカプセル化、アライメント、位
置決め、および穿孔を含む製造性に関する。金属上にポ
リマーを接着する場合、ピロメリト酸二無水物−オキシ
ジアニリン(PMDA−ODA)と、厚さ0. 002イ
ンチ(約0.05ミリメートル)のクロムでコーティン
グされた銅/インバー/銅基板との引裂き強さは約1乃
至2グラム/mmである。破損部分はポリイミド−クロ
ム界面である。
つ存在するが、ひとつは高分子誘電体カプセル材料の接
着に関し、もうひとつはカプセル化、アライメント、位
置決め、および穿孔を含む製造性に関する。金属上にポ
リマーを接着する場合、ピロメリト酸二無水物−オキシ
ジアニリン(PMDA−ODA)と、厚さ0. 002イ
ンチ(約0.05ミリメートル)のクロムでコーティン
グされた銅/インバー/銅基板との引裂き強さは約1乃
至2グラム/mmである。破損部分はポリイミド−クロ
ム界面である。
【0016】ポリイミドのようなポリマーを銅のような
金属に接着させるため、これまでさまざまな手法が用い
られてきた。一例として、米国特許第4、902、55
1号では、銅の上に酸化銅層の存在を確認し、アルカリ
溶液中で酸化銅層を形成し、その後、電気分解によりこ
の酸化銅層を除去することでポリマーの銅に対する接着
を強化する。
金属に接着させるため、これまでさまざまな手法が用い
られてきた。一例として、米国特許第4、902、55
1号では、銅の上に酸化銅層の存在を確認し、アルカリ
溶液中で酸化銅層を形成し、その後、電気分解によりこ
の酸化銅層を除去することでポリマーの銅に対する接着
を強化する。
【0017】米国特許第3、958、317号では、エ
ポキシ樹脂が接着された銅クロム積層について開示され
ている。エポキシ樹脂の接着を強化するため、クロムは
部分的にエッチングされる。クロム表面を粗く砕くこと
でエポキシ樹脂のクロムに対する接着が強化されたこと
が開示される。
ポキシ樹脂が接着された銅クロム積層について開示され
ている。エポキシ樹脂の接着を強化するため、クロムは
部分的にエッチングされる。クロム表面を粗く砕くこと
でエポキシ樹脂のクロムに対する接着が強化されたこと
が開示される。
【0018】米国特許第3、853、961号では、プ
ラスチックを銅に積層することで曇り無しコーティング
を提供する。銅基板を酸化させて酸化膜を形成し、リン
酸塩と反応させてガラス質のリン酸銅コーティングを形
成する。ポリマーがこのコーティングへ積層される。
ラスチックを銅に積層することで曇り無しコーティング
を提供する。銅基板を酸化させて酸化膜を形成し、リン
酸塩と反応させてガラス質のリン酸銅コーティングを形
成する。ポリマーがこのコーティングへ積層される。
【0019】米国特許第4、524、089号および同
第4、588、641号では、銅基板へ高分子膜をコー
ティングする方法が開示される。これはマルチステッ
プ、マルチプラズマ処理である。開示されるように、基
板は酸素プラズマへさらされ、次に炭化水素モノマーガ
スプラズマへさらされ、最後に他の酸素プラズマへさら
される。
第4、588、641号では、銅基板へ高分子膜をコー
ティングする方法が開示される。これはマルチステッ
プ、マルチプラズマ処理である。開示されるように、基
板は酸素プラズマへさらされ、次に炭化水素モノマーガ
スプラズマへさらされ、最後に他の酸素プラズマへさら
される。
【0020】米国特許第4、416、725号では、銅
表面をチャンバ内に配置し、ヨウ素蒸気を前記チャンバ
内に充満させ、ヨウ素プラズマを形成することでヨウ化
銅膜を形成させる銅表面のコーティング方法が開示され
る。ヨウ化銅膜はさらに組織化される。このヨウ化銅膜
がポリイミドやポリエステル、ポリメタクリル酸メチル
等のコーティングと銅との接着を強化すると報告されて
いる。
表面をチャンバ内に配置し、ヨウ素蒸気を前記チャンバ
内に充満させ、ヨウ素プラズマを形成することでヨウ化
銅膜を形成させる銅表面のコーティング方法が開示され
る。ヨウ化銅膜はさらに組織化される。このヨウ化銅膜
がポリイミドやポリエステル、ポリメタクリル酸メチル
等のコーティングと銅との接着を強化すると報告されて
いる。
【0021】銅/インバー/銅体の銅表面等の銅に対す
るポリイミドの接着力を強化する他の技術として、銅に
対してクロムの薄膜接着層等の薄膜の金属接着層を塗る
方法がある。その他の技術としては、プラズマを含有あ
るいは形成する酸素処理、応力解放、化学的な前処理が
ある。だが、これらの手段を用いても、金属−ポリイミ
ド接着値はわずか1乃至2グラム/mmでしかない。
るポリイミドの接着力を強化する他の技術として、銅に
対してクロムの薄膜接着層等の薄膜の金属接着層を塗る
方法がある。その他の技術としては、プラズマを含有あ
るいは形成する酸素処理、応力解放、化学的な前処理が
ある。だが、これらの手段を用いても、金属−ポリイミ
ド接着値はわずか1乃至2グラム/mmでしかない。
【0022】金属コア上への誘電ポリマーの接着性およ
び成層された層の製造性により、この複合体のその後の
処理が向上されなければならない。金属コアパッケージ
のその後の処理には、配線化、すなわち高分子カプセル
上の銅信号パターン又は電力パターンの形成、多層パッ
ケージを形成するための積層化、及びパッケージへのチ
ップの装着がある。
び成層された層の製造性により、この複合体のその後の
処理が向上されなければならない。金属コアパッケージ
のその後の処理には、配線化、すなわち高分子カプセル
上の銅信号パターン又は電力パターンの形成、多層パッ
ケージを形成するための積層化、及びパッケージへのチ
ップの装着がある。
【0023】配線化はアディティブ法でもサブトラクテ
ィブ法でもよい。サブトラクティブ配線化法について
は、セラピムらの「電子実装の原理」第12章、372
頁乃至423頁「電子回路実装におけるリソグラフィ
(Lithography In Electronic Circuit Packaging )」
(ジェラルド・W・ジョーンズ、ジェーン・M・ショ
ー、ドナルド・E・バール)等に開示される。ここで述
べられているように、基板には銅が適用される。通常、
この銅は厚さ約1. 4ミル(35.6ミクロン)である
(1オンス/平方フィート)。その後、銅コーティング
されたプリント回路ボード基板の上にレジストを配置し
てプリント回路を配線する。露光や現像等の後、回路ト
レースとなるべき領域の銅をレジストで覆い、残りの銅
を露出させる。
ィブ法でもよい。サブトラクティブ配線化法について
は、セラピムらの「電子実装の原理」第12章、372
頁乃至423頁「電子回路実装におけるリソグラフィ
(Lithography In Electronic Circuit Packaging )」
(ジェラルド・W・ジョーンズ、ジェーン・M・ショ
ー、ドナルド・E・バール)等に開示される。ここで述
べられているように、基板には銅が適用される。通常、
この銅は厚さ約1. 4ミル(35.6ミクロン)である
(1オンス/平方フィート)。その後、銅コーティング
されたプリント回路ボード基板の上にレジストを配置し
てプリント回路を配線する。露光や現像等の後、回路ト
レースとなるべき領域の銅をレジストで覆い、残りの銅
を露出させる。
【0024】銅上にレジストがパターン化されたボード
は銅エッチング剤を含有するエッチングチャンバを通過
する。このエッチング剤によって、銅は、スプレー処理
によって除去される水溶性銅化合物および錯体へ変換さ
れる。
は銅エッチング剤を含有するエッチングチャンバを通過
する。このエッチング剤によって、銅は、スプレー処理
によって除去される水溶性銅化合物および錯体へ変換さ
れる。
【0025】レジストの下敷きとなった銅はエッチング
剤には触れることがない。エッチングの後、レジストを
はぎ取る、すなわち、化学的に剥脱し、さらに機械的に
除去することで、銅を所望の回路トレースの形状に形成
する。
剤には触れることがない。エッチングの後、レジストを
はぎ取る、すなわち、化学的に剥脱し、さらに機械的に
除去することで、銅を所望の回路トレースの形状に形成
する。
【0026】前記複合プリント回路パッケージは、コア
(すなわち、信号コア、信号/信号コア、電力コア、電
力/電力コア、信号/電力コアを含む金属コアパッケー
ジ)を金属コア層を追加してインターリーブし、表面を
配線化することで製造される。配線化する前に、個々の
コア構造には通路および貫通孔としての孔が穿設され
る。
(すなわち、信号コア、信号/信号コア、電力コア、電
力/電力コア、信号/電力コアを含む金属コアパッケー
ジ)を金属コア層を追加してインターリーブし、表面を
配線化することで製造される。配線化する前に、個々の
コア構造には通路および貫通孔としての孔が穿設され
る。
【0027】上述の金属コアパッケージの製造において
従来問題とされてきたのは、高分子誘電体を金属コアへ
高温積層する点である。もう一つの問題は、レーザーで
穿設された及び/又は機械的に穿孔された孔と、金属箔
コアに事前に穿設あるいは穿孔された通路および貫通孔
との間の正確なアライメントである。第三の問題は、高
分子誘電体でレーザー処理可能なものが限られていると
いう点である。
従来問題とされてきたのは、高分子誘電体を金属コアへ
高温積層する点である。もう一つの問題は、レーザーで
穿設された及び/又は機械的に穿孔された孔と、金属箔
コアに事前に穿設あるいは穿孔された通路および貫通孔
との間の正確なアライメントである。第三の問題は、高
分子誘電体でレーザー処理可能なものが限られていると
いう点である。
【0028】これらの問題を改善するため、これまでは
金属箔コア材料に対して高分子誘電体のコンフォーマル
なコーティングが形成され、硬化処理されてきた。これ
については、米国特許第3、934、334号、同第
4、188、415号、同第4、254、172号、同
第4、303、715号、及び同第4、783、247
号等に開示される通りである。
金属箔コア材料に対して高分子誘電体のコンフォーマル
なコーティングが形成され、硬化処理されてきた。これ
については、米国特許第3、934、334号、同第
4、188、415号、同第4、254、172号、同
第4、303、715号、及び同第4、783、247
号等に開示される通りである。
【0029】米国特許第4、188、415号、及び同
第4、254、172号では、浸漬コーティングにより
誘電体を塗る。開示された処理では、コンフォーマルな
コーティングを得るため、硬化処理されていない誘電体
コーティング材料の粘性を制御する。
第4、254、172号では、浸漬コーティングにより
誘電体を塗る。開示された処理では、コンフォーマルな
コーティングを得るため、硬化処理されていない誘電体
コーティング材料の粘性を制御する。
【0030】米国特許第4、303、715号、及び同
第4、783、247号では、静電塗装で有孔箔コア上
にコンフォーマルなコーティングを形成し、続いて浸漬
を補足する技術で連続的なパスを形成することを目的と
する。
第4、783、247号では、静電塗装で有孔箔コア上
にコンフォーマルなコーティングを形成し、続いて浸漬
を補足する技術で連続的なパスを形成することを目的と
する。
【0031】
【発明が解決しようとする課題】以上の観点より、本発
明の目的は、事前に穿孔されエッチングされたもの、及
び/又は穿設された通路および貫通孔を正確に整合させ
ることである。
明の目的は、事前に穿孔されエッチングされたもの、及
び/又は穿設された通路および貫通孔を正確に整合させ
ることである。
【0032】本発明のもうひとつの目的は、レーザー穿
設や穿孔によって形成されたものよりも、均一な大きさ
で均質な孔および通路を形成することである。
設や穿孔によって形成されたものよりも、均一な大きさ
で均質な孔および通路を形成することである。
【0033】また、本発明のもうひとつの目的は、レー
ザー穿設、機械的な穿設、穿孔を行うことなく、あるい
は高分子−金属複合体を利用するコンフォーマルコーテ
ィングを介してエッチングすることなく、孔および通路
を提供することである。
ザー穿設、機械的な穿設、穿孔を行うことなく、あるい
は高分子−金属複合体を利用するコンフォーマルコーテ
ィングを介してエッチングすることなく、孔および通路
を提供することである。
【0034】更に、本発明のもうひとつの目的は、穿設
および積層を実質的に使用せず、その代替として高速で
あって低コストのコンフォーマルコーティング処理を用
いてこれらの目的を達成することである。
および積層を実質的に使用せず、その代替として高速で
あって低コストのコンフォーマルコーティング処理を用
いてこれらの目的を達成することである。
【0035】
【課題を解決するための手段】本発明の方法によれば上
記の目的が達成され、従来の技術に見られる欠点が改善
される。本発明の方法によれば、多層電子回路パッケー
ジが製造できる。前記多層回路パッケージは、配線化さ
れ高分子カプセル化された金属コアを少なくとも一層有
する。本発明の方法によれば、層状の金属コアのために
金属箔が提供される。この金属コア箔は単一ユニットと
して提供されるか、もしくは連続的なロール間(roll-t
o-roll)プロセスにおいて提供される。前記金属箔を介
して通路および貫通孔は穿設され、穿孔され、エッチン
グされる。クロム、オルガノシラン、もしくはクロム層
およびオルガノシラン層等の接着促進剤を有孔金属箔に
用いることで、ポリマーを金属箔へ接着させる。コンフ
ォーマルコーティング技術によって、誘電体ポリマーあ
るいはその前駆体を、有孔金属箔コア(貫通孔、通路の
内壁を含む)及び他の穿孔へ塗る。前記コンフォーマル
コーティング技術によって、箔表面だけでなく通路中、
貫通孔中、穿孔中に誘電体のほぼ均等なコーティングを
形成することができる。この技術は液体や気体からの蒸
着でよく、あるいはガス状担体あるいは気化担体におけ
る液の拡散、霧、煙霧からの蒸着でもよい。熱処理可能
な誘電体ポリマーあるいは前駆体が、貫通孔および通路
の内壁を含む有孔金属箔の露出面の上に蒸着され、均一
なコーティングを形成する。
記の目的が達成され、従来の技術に見られる欠点が改善
される。本発明の方法によれば、多層電子回路パッケー
ジが製造できる。前記多層回路パッケージは、配線化さ
れ高分子カプセル化された金属コアを少なくとも一層有
する。本発明の方法によれば、層状の金属コアのために
金属箔が提供される。この金属コア箔は単一ユニットと
して提供されるか、もしくは連続的なロール間(roll-t
o-roll)プロセスにおいて提供される。前記金属箔を介
して通路および貫通孔は穿設され、穿孔され、エッチン
グされる。クロム、オルガノシラン、もしくはクロム層
およびオルガノシラン層等の接着促進剤を有孔金属箔に
用いることで、ポリマーを金属箔へ接着させる。コンフ
ォーマルコーティング技術によって、誘電体ポリマーあ
るいはその前駆体を、有孔金属箔コア(貫通孔、通路の
内壁を含む)及び他の穿孔へ塗る。前記コンフォーマル
コーティング技術によって、箔表面だけでなく通路中、
貫通孔中、穿孔中に誘電体のほぼ均等なコーティングを
形成することができる。この技術は液体や気体からの蒸
着でよく、あるいはガス状担体あるいは気化担体におけ
る液の拡散、霧、煙霧からの蒸着でもよい。熱処理可能
な誘電体ポリマーあるいは前駆体が、貫通孔および通路
の内壁を含む有孔金属箔の露出面の上に蒸着され、均一
なコーティングを形成する。
【0036】その後、誘電体ポリマーあるいはその前駆
体は熱処理され、通路および貫通孔の内面を含む有孔金
属箔表面上にほぼ均一な誘電体ポリマーのコンフォーマ
ルコーティングを形成する。この誘電体ポリマーコーテ
ィングは配線化され、隣接する層への積層のために、液
体接着剤がコーティングされるか、又は接着フィルムが
介在される。
体は熱処理され、通路および貫通孔の内面を含む有孔金
属箔表面上にほぼ均一な誘電体ポリマーのコンフォーマ
ルコーティングを形成する。この誘電体ポリマーコーテ
ィングは配線化され、隣接する層への積層のために、液
体接着剤がコーティングされるか、又は接着フィルムが
介在される。
【0037】
【実施例】本発明は、誘電体高分子箱入り金属コアから
成る層を少なくとも一層有する多層回路パッケージの製
造方法であって、特に、高分子カプセル化された金属コ
ア層の製造方法である。
成る層を少なくとも一層有する多層回路パッケージの製
造方法であって、特に、高分子カプセル化された金属コ
ア層の製造方法である。
【0038】本発明の好ましい実施例によれば、図1の
フローチャートに示されるように、金属箔を金属コア層
へ提供して、金属箔に少なくとも1つの貫通孔を穿設又
は穿孔するか、もしくは塩化第二鉄又は塩化第二銅でエ
ッチングすることによって、単一層が作成される。前記
金属箔は、例えば厚さ約0. 5乃至4. 0ミル(約1
2.7乃至102ミクロン)の銅箔であってもよいし、
銅/インバー/銅箔、又はモリブデン箔でもよい。金属
箔が銅/インバー/銅箔である場合、通常厚さは約0.
5乃至4. 0ミル(約12.7乃至102ミクロン)で
あり、2つの銅層の間に介在されるインバー層は通常、
銅/インバー/銅金属箔の全厚さの約60%乃至約90
%の厚さを有する。さらにそれぞれの銅層は、銅/イン
バー/銅積層板の全厚さの約5%乃至約20%の厚さを
有する。好ましい実施例では、インバーの厚さは銅/イ
ンバー/銅積層箔の全厚さの約75%であり、それぞれ
の銅層の厚さは銅/インバー/銅積層箔の全厚さの約1
2. 5%である。
フローチャートに示されるように、金属箔を金属コア層
へ提供して、金属箔に少なくとも1つの貫通孔を穿設又
は穿孔するか、もしくは塩化第二鉄又は塩化第二銅でエ
ッチングすることによって、単一層が作成される。前記
金属箔は、例えば厚さ約0. 5乃至4. 0ミル(約1
2.7乃至102ミクロン)の銅箔であってもよいし、
銅/インバー/銅箔、又はモリブデン箔でもよい。金属
箔が銅/インバー/銅箔である場合、通常厚さは約0.
5乃至4. 0ミル(約12.7乃至102ミクロン)で
あり、2つの銅層の間に介在されるインバー層は通常、
銅/インバー/銅金属箔の全厚さの約60%乃至約90
%の厚さを有する。さらにそれぞれの銅層は、銅/イン
バー/銅積層板の全厚さの約5%乃至約20%の厚さを
有する。好ましい実施例では、インバーの厚さは銅/イ
ンバー/銅積層箔の全厚さの約75%であり、それぞれ
の銅層の厚さは銅/インバー/銅積層箔の全厚さの約1
2. 5%である。
【0039】薄い金属箔を提供する段階が、図1のフロ
ーチャートのブロック(A)に示される。金属箔は事前
に形成するか、あるいはロール間プロセスで連続ロール
として提供することができる。
ーチャートのブロック(A)に示される。金属箔は事前
に形成するか、あるいはロール間プロセスで連続ロール
として提供することができる。
【0040】続いて、オルガノシランカップリング剤等
の接着促進剤、又はクロムのような金属接着促進剤、も
しくは双方の層又はフィルムが、有孔金属箔へ塗られ
る。金属接着促進剤を有孔金属箔へ塗る段階は、フロー
チャートのブロック(B)に示される。金属接着促進剤
は、次に高分子誘電体カプセル材料を前記金属箔に対し
て接着するために必要である。したがって、本発明の好
ましい実施例によれば、クロムあるいはオルガノシラン
カップリング剤等の薄膜は、ポリマーを有孔金属箔へ接
着させるための接着促進剤として有孔箔へ塗られる。ク
ロム薄膜は電気泳動およびスパッタリング等のさまざま
な技術によって塗ることができる。
の接着促進剤、又はクロムのような金属接着促進剤、も
しくは双方の層又はフィルムが、有孔金属箔へ塗られ
る。金属接着促進剤を有孔金属箔へ塗る段階は、フロー
チャートのブロック(B)に示される。金属接着促進剤
は、次に高分子誘電体カプセル材料を前記金属箔に対し
て接着するために必要である。したがって、本発明の好
ましい実施例によれば、クロムあるいはオルガノシラン
カップリング剤等の薄膜は、ポリマーを有孔金属箔へ接
着させるための接着促進剤として有孔箔へ塗られる。ク
ロム薄膜は電気泳動およびスパッタリング等のさまざま
な技術によって塗ることができる。
【0041】図1のフローチャートのブロック(C)に
示されるように、熱処理可能な誘電体ポリマーあるいは
その前駆体、すなわち有機誘電体が有孔金属箔の露出面
へ塗られる。誘電体ポリマーあるいはその前駆体は、コ
ンフォーマルコーティング技術によって、貫通孔、通
路、及び他の孔の内壁を含む有孔金属箔コアへ塗られ
る。前記コンフォーマルコーティング技術によって、箔
の表面だけでなく通路、貫通孔、そして孔に有機誘電体
のコーティングをほぼ均質に形成することができる。こ
のコンフォーマルコーティング技術は、液体からの蒸
着、気体からの蒸着、あるいはガス状または蒸気状の担
体における液体の拡散、霧、煙霧からの蒸着等の化学蒸
着法でよい。特に好ましいのは、ガス状担体における液
体の拡散、霧、煙霧の気体や蒸気からの蒸着である。
示されるように、熱処理可能な誘電体ポリマーあるいは
その前駆体、すなわち有機誘電体が有孔金属箔の露出面
へ塗られる。誘電体ポリマーあるいはその前駆体は、コ
ンフォーマルコーティング技術によって、貫通孔、通
路、及び他の孔の内壁を含む有孔金属箔コアへ塗られ
る。前記コンフォーマルコーティング技術によって、箔
の表面だけでなく通路、貫通孔、そして孔に有機誘電体
のコーティングをほぼ均質に形成することができる。こ
のコンフォーマルコーティング技術は、液体からの蒸
着、気体からの蒸着、あるいはガス状または蒸気状の担
体における液体の拡散、霧、煙霧からの蒸着等の化学蒸
着法でよい。特に好ましいのは、ガス状担体における液
体の拡散、霧、煙霧の気体や蒸気からの蒸着である。
【0042】熱処理可能な誘電体ポリマーあるいはその
前駆体は、貫通孔および通路の内壁を含む有孔金属箔の
露出面へ蒸着され、均質なコーティングを露出面上に形
成する。
前駆体は、貫通孔および通路の内壁を含む有孔金属箔の
露出面へ蒸着され、均質なコーティングを露出面上に形
成する。
【0043】本発明の利点のひとつは、金属接着促進剤
でコーティングされ、その後、有機誘電体すなわちポリ
マーあるいはその前駆体でコーティングされる露出面に
は、通路および貫通孔およびその他の孔の内壁が含まれ
るということである。
でコーティングされ、その後、有機誘電体すなわちポリ
マーあるいはその前駆体でコーティングされる露出面に
は、通路および貫通孔およびその他の孔の内壁が含まれ
るということである。
【0044】熱処理可能な有機誘電体は、熱可塑性ポリ
マーあるいは、プレポリマーまたはB段階樹脂等の熱硬
化性ポリマーでよい。一般的な熱可塑性樹脂としてポリ
(パラ−キシリレン)、ポリテトラフルオロエチレン、
ポリ(フッ素化エチレン−プロピレン)、ポリ(ペルフ
ルオロアルコキシ)がある。一般的な熱硬化性樹脂に
は、ポリイミド、エポキシ、ベンゾシクロブテンがあ
る。熱処理可能な誘電体ポリマーの中で特に好ましいク
ラスとして、フェノール担体等の熱硬化性樹脂担体にお
けるポリテトラフルオロエチレン等の熱可塑性ポリマー
の拡散、懸濁、混合物がある。これには任意にアルコー
ル、即ちエーテル等の溶剤が加えられる。
マーあるいは、プレポリマーまたはB段階樹脂等の熱硬
化性ポリマーでよい。一般的な熱可塑性樹脂としてポリ
(パラ−キシリレン)、ポリテトラフルオロエチレン、
ポリ(フッ素化エチレン−プロピレン)、ポリ(ペルフ
ルオロアルコキシ)がある。一般的な熱硬化性樹脂に
は、ポリイミド、エポキシ、ベンゾシクロブテンがあ
る。熱処理可能な誘電体ポリマーの中で特に好ましいク
ラスとして、フェノール担体等の熱硬化性樹脂担体にお
けるポリテトラフルオロエチレン等の熱可塑性ポリマー
の拡散、懸濁、混合物がある。これには任意にアルコー
ル、即ちエーテル等の溶剤が加えられる。
【0045】その後、誘電体ポリマーは熱処理される。
この段階は図1のフローチャートのブロック(D)に示
される。熱処理では、有孔金属箔の表面に高分子誘電体
のコンフォーマルコーティングを形成するため誘電体ポ
リマーを硬化処理するだけでなく、溶剤および担体を排
除する。前記熱処理可能な高分子誘電体は、熱処理によ
り重合した熱硬化性樹脂、又は熱可塑性樹脂でよい。前
記熱可塑性樹脂は、そのガラス転移温度を上回る熱処理
により、好ましくはその融解温度を上回る熱処理によっ
て流体化される。
この段階は図1のフローチャートのブロック(D)に示
される。熱処理では、有孔金属箔の表面に高分子誘電体
のコンフォーマルコーティングを形成するため誘電体ポ
リマーを硬化処理するだけでなく、溶剤および担体を排
除する。前記熱処理可能な高分子誘電体は、熱処理によ
り重合した熱硬化性樹脂、又は熱可塑性樹脂でよい。前
記熱可塑性樹脂は、そのガラス転移温度を上回る熱処理
により、好ましくはその融解温度を上回る熱処理によっ
て流体化される。
【0046】熱処理可能な誘電体ポリマーを蒸着し硬化
処理するこの処理では、アルコール、エーテル、アルデ
ヒド、ケトン等の担体において、あるいはフェノール等
の液状熱硬化性樹脂において、誘電体ポリマー組成を形
成する。これは図1のブロック(D)’に示される。続
いて担体中の誘電体ポリマー組成が気化される。これは
図1のブロック(D)’’に示される。次に、担体中の
誘電体ポリマー組成は、金属コアへ付着しそこで凝縮す
るか、あるいは金属コアにコーティングされ硬化処理さ
れる。これは図1のブロック(D)’’’に示される。
処理するこの処理では、アルコール、エーテル、アルデ
ヒド、ケトン等の担体において、あるいはフェノール等
の液状熱硬化性樹脂において、誘電体ポリマー組成を形
成する。これは図1のブロック(D)’に示される。続
いて担体中の誘電体ポリマー組成が気化される。これは
図1のブロック(D)’’に示される。次に、担体中の
誘電体ポリマー組成は、金属コアへ付着しそこで凝縮す
るか、あるいは金属コアにコーティングされ硬化処理さ
れる。これは図1のブロック(D)’’’に示される。
【0047】前記誘電体のガス状組成および担体又は溶
媒を形成したあとには図1に示される凝縮や硬化処理を
行うが、ガスあるいは液体の電気泳動、スプレーコーテ
ィング等の他の方法を利用することができる。
媒を形成したあとには図1に示される凝縮や硬化処理を
行うが、ガスあるいは液体の電気泳動、スプレーコーテ
ィング等の他の方法を利用することができる。
【0048】あるいは、ポリ(パラ−キシリレン)等の
化学蒸着処理によりコンフォーマルコーティングを形成
することができる。ここでいう「パラ−キシリレン」
は、ジ−p−キシリレンあるいは置換誘導体の熱分解に
より合成されたポリマーを意味する。
化学蒸着処理によりコンフォーマルコーティングを形成
することができる。ここでいう「パラ−キシリレン」
は、ジ−p−キシリレンあるいは置換誘導体の熱分解に
より合成されたポリマーを意味する。
【0049】キシリレンは次のような化学式で表される
芳香族モノマーである。
芳香族モノマーである。
【0050】
【化1】
【0051】置換キシリレンとしては、クロロ−パラ−
キシリレン、ジクロロ−パラ−キシレン、ペルフルオロ
−パラ−キシリレンがある。それぞれの化学構造は次の
通りである。
キシリレン、ジクロロ−パラ−キシレン、ペルフルオロ
−パラ−キシリレンがある。それぞれの化学構造は次の
通りである。
【0052】
【化2】
【0053】
【化3】
【0054】
【化4】
【0055】ジ−パラ−キシリレンは次のような化学構
造を有する二量体である。
造を有する二量体である。
【0056】
【化5】
【0057】図6に示される本発明のコンフォーマルコ
ーティング処理において、ジ−パラ−キシリレンは摂氏
約150度、約1トル以下の圧力で気化し、例えば、摂
氏約600度以上の温度、約0. 5トル以下の圧力で熱
分解して、パラ−キシリレンモノマーが生成される。前
記モノマーは、例えば、摂氏約25度、0. 1トル以下
の圧力の蒸着チャンバ内で回路ボード基板と接触して、
高分子コンフォーマルコーティングを形成する。凝縮時
のp−キシリレンの重合は非常に素早いものであり、さ
らに液体段階を経ずにガス状パラ−キシリレンモノマー
から直接、固形ポリマーへ進むことが報告されている。
モノマーは、蒸着チャンバの固形物を包囲する活性中間
体としてふるまう。
ーティング処理において、ジ−パラ−キシリレンは摂氏
約150度、約1トル以下の圧力で気化し、例えば、摂
氏約600度以上の温度、約0. 5トル以下の圧力で熱
分解して、パラ−キシリレンモノマーが生成される。前
記モノマーは、例えば、摂氏約25度、0. 1トル以下
の圧力の蒸着チャンバ内で回路ボード基板と接触して、
高分子コンフォーマルコーティングを形成する。凝縮時
のp−キシリレンの重合は非常に素早いものであり、さ
らに液体段階を経ずにガス状パラ−キシリレンモノマー
から直接、固形ポリマーへ進むことが報告されている。
モノマーは、蒸着チャンバの固形物を包囲する活性中間
体としてふるまう。
【0058】オルガノシラン接着促進剤は、コンフォー
マルコーティングが化学蒸着によって形成されたポリ−
パラ−ジキシリレンコーティングである場合に特に好ま
しい。前記オルガノシラン接着促進剤により基板とポリ
マーとの間に架橋タイプの化学結合が形成される。オル
ガノシランの接着増進特性は、オルガノシラン分子の有
機部分及びシラン部分の特有の化学的親和力によるもの
である。たとえば、銅/インバー/銅基板が(ガンマ−
メタクリロキシプロピル)トリメトキシシランの希釈溶
液で処理された場合、前記分子のシラン部分が銅表面に
接着し、一方、オルガノシラン分子の有機部分がポリマ
ー表面、つまり、ポリ−パラ−キシリレンフィルムへ接
着する。
マルコーティングが化学蒸着によって形成されたポリ−
パラ−ジキシリレンコーティングである場合に特に好ま
しい。前記オルガノシラン接着促進剤により基板とポリ
マーとの間に架橋タイプの化学結合が形成される。オル
ガノシランの接着増進特性は、オルガノシラン分子の有
機部分及びシラン部分の特有の化学的親和力によるもの
である。たとえば、銅/インバー/銅基板が(ガンマ−
メタクリロキシプロピル)トリメトキシシランの希釈溶
液で処理された場合、前記分子のシラン部分が銅表面に
接着し、一方、オルガノシラン分子の有機部分がポリマ
ー表面、つまり、ポリ−パラ−キシリレンフィルムへ接
着する。
【0059】あるいは、銅又は銅/インバー/銅箔のプ
ラズマ前処理を利用してもよい。アルゴンおよび酸素の
プラズマにより、銅および銅/インバー/銅基板に対す
るポリ(p−キシリレン)の接着力が増進される。
ラズマ前処理を利用してもよい。アルゴンおよび酸素の
プラズマにより、銅および銅/インバー/銅基板に対す
るポリ(p−キシリレン)の接着力が増進される。
【0060】前記ポリ(p−キシリレン)蒸着処理は、
ここに開示する処理の中でも特に有利なコンフォーマル
コーティング処理である。たとえば、ポリ(パラ−キシ
リレン)フィルムは銅あるいは銅/インバー/銅基板の
表面から上向きに成長し、均等なコーティングですべて
被覆し、特に架橋せずにアスペクト比の高い通路および
貫通孔の内壁をコーティングできる。
ここに開示する処理の中でも特に有利なコンフォーマル
コーティング処理である。たとえば、ポリ(パラ−キシ
リレン)フィルムは銅あるいは銅/インバー/銅基板の
表面から上向きに成長し、均等なコーティングですべて
被覆し、特に架橋せずにアスペクト比の高い通路および
貫通孔の内壁をコーティングできる。
【0061】ポリ(パラ−キシリレン)を利用した本発
明の方法を実施する場合、ジ−パラ−キシリレン二量体
出発物質へ少量のアントラセンを加えてもよい。前記ア
ントラセンは蒸着で影響を受けることがなく、ポリ(パ
ラ−キシリレン)ポリマーと共に均等に付着する。前記
アントラセンによって最終的なコンフォーマルコーティ
ングされた基板を導通試験として紫外線検査することが
できる。
明の方法を実施する場合、ジ−パラ−キシリレン二量体
出発物質へ少量のアントラセンを加えてもよい。前記ア
ントラセンは蒸着で影響を受けることがなく、ポリ(パ
ラ−キシリレン)ポリマーと共に均等に付着する。前記
アントラセンによって最終的なコンフォーマルコーティ
ングされた基板を導通試験として紫外線検査することが
できる。
【0062】続いて、コンフォーマルコーティングを形
成した後、図1のフローチャートのブロック(E)に示
されるように,誘電体ポリマーのコンフォーマル表面は
金属化され、配線化される。金属化および配線化は一段
階のアディティブ法であっても、あるいは金属化および
サブトラクティブ法による配線化よりなる複数段階処理
であってもよい。金属化では、誘電体高分子カプセル材
料上へ銅等の導電性金属を直接蒸着してもよい。
成した後、図1のフローチャートのブロック(E)に示
されるように,誘電体ポリマーのコンフォーマル表面は
金属化され、配線化される。金属化および配線化は一段
階のアディティブ法であっても、あるいは金属化および
サブトラクティブ法による配線化よりなる複数段階処理
であってもよい。金属化では、誘電体高分子カプセル材
料上へ銅等の導電性金属を直接蒸着してもよい。
【0063】あるいは、高分子接着剤または金属接着促
進剤等の接着促進剤を誘電体高分子カプセル材料へ蒸着
する複数段階処理で金属化を行えば好ましい。たとえ
ば、誘電体高分子カプセル材料に対して適当なポリイミ
ド接着剤を用いることが可能であり、前記接着剤の頂上
へ配線化がなされる。あるいは、接着促進剤はクロム薄
膜等の金属薄膜でもよく、前記クロム薄膜の頂上に銅等
の導体が施される。たとえば、クロム薄膜が高分子誘電
体カプセル材料の上へスパッタされ、さらに銅が薄膜銅
層の上へ施される。この場合、クロム層は約200オン
グストローム乃至約600オングストロームの厚さを有
しており、銅配線化層は厚さが約0.2乃至約2.0ミ
ル(約5.1乃至50.8ミクロン)である。配線化は
アディティブ法でもサブトラクティブ法でもよい。
進剤等の接着促進剤を誘電体高分子カプセル材料へ蒸着
する複数段階処理で金属化を行えば好ましい。たとえ
ば、誘電体高分子カプセル材料に対して適当なポリイミ
ド接着剤を用いることが可能であり、前記接着剤の頂上
へ配線化がなされる。あるいは、接着促進剤はクロム薄
膜等の金属薄膜でもよく、前記クロム薄膜の頂上に銅等
の導体が施される。たとえば、クロム薄膜が高分子誘電
体カプセル材料の上へスパッタされ、さらに銅が薄膜銅
層の上へ施される。この場合、クロム層は約200オン
グストローム乃至約600オングストロームの厚さを有
しており、銅配線化層は厚さが約0.2乃至約2.0ミ
ル(約5.1乃至50.8ミクロン)である。配線化は
アディティブ法でもサブトラクティブ法でもよい。
【0064】金属化され、配線化された金属コア層はこ
こで、図1のブロック(F)に示すように他の層に積層
することができる。
こで、図1のブロック(F)に示すように他の層に積層
することができる。
【0065】図2乃至図4では連続的な三段階の製造図
として個々の金属コア層1が図示される。図2は中に通
路あるいは貫通孔13を有する金属箔11を示す。上記
のように、この金属箔11は銅等の単一層であってもよ
いし、銅/インバー/銅の三層であってもよい。この金
属箔11はクロムの接着層(図示せず)でコーティング
され、図3に示すように誘電体ポリマー21のコンフォ
ーマルコーティングが金属箔11に対して形成される。
ポリマーは誘電体23のフィルムで貫通孔13の内面を
コーティングする。
として個々の金属コア層1が図示される。図2は中に通
路あるいは貫通孔13を有する金属箔11を示す。上記
のように、この金属箔11は銅等の単一層であってもよ
いし、銅/インバー/銅の三層であってもよい。この金
属箔11はクロムの接着層(図示せず)でコーティング
され、図3に示すように誘電体ポリマー21のコンフォ
ーマルコーティングが金属箔11に対して形成される。
ポリマーは誘電体23のフィルムで貫通孔13の内面を
コーティングする。
【0066】クロムあるいはオルガノシランカップリン
グ剤等の接着促進剤の薄い層がポリマー21の表面へ塗
られる。銅フィルム31等の導電フィルムは前記接着促
進剤の上へ施され、リード32等の回路素子を形成し、
さらに内側に導電コーティング32でめっきされためっ
き貫通孔33が形成される。
グ剤等の接着促進剤の薄い層がポリマー21の表面へ塗
られる。銅フィルム31等の導電フィルムは前記接着促
進剤の上へ施され、リード32等の回路素子を形成し、
さらに内側に導電コーティング32でめっきされためっ
き貫通孔33が形成される。
【0067】金属コア層1の切欠き図が図5に示され
る。図5は通路あるいは貫通孔13を有する金属箔11
を示す。この金属層11はクロムの薄い接着層12およ
び誘電体ポリマー21のコンフォーマルコーティングで
コーティングされている。前記ポリマーは貫通孔13の
内面を誘電体23のフィルムでコーティングする。クロ
ム等の接着促進剤の薄膜層23がポリマー21の表面上
にある。銅フィルム31等の導電フィルムは接着促進剤
上に施され、回路素子31を形成し、さらにめっき貫通
孔33内に導電コーティング32を形成する。
る。図5は通路あるいは貫通孔13を有する金属箔11
を示す。この金属層11はクロムの薄い接着層12およ
び誘電体ポリマー21のコンフォーマルコーティングで
コーティングされている。前記ポリマーは貫通孔13の
内面を誘電体23のフィルムでコーティングする。クロ
ム等の接着促進剤の薄膜層23がポリマー21の表面上
にある。銅フィルム31等の導電フィルムは接着促進剤
上に施され、回路素子31を形成し、さらにめっき貫通
孔33内に導電コーティング32を形成する。
【0068】この結果、配線化された層において、金属
コアには正確な穿設がなされ、高分子誘電体カプセル材
料でコンフォーマルコーティングが均等になされ、配線
リードが設けられる。前記層に対して適当な接着剤が塗
られ、他の層と結合される。
コアには正確な穿設がなされ、高分子誘電体カプセル材
料でコンフォーマルコーティングが均等になされ、配線
リードが設けられる。前記層に対して適当な接着剤が塗
られ、他の層と結合される。
【0069】ここで本発明の方法によれば、これまでエ
ッチングされ、穿孔されたものおよび/又は穿設された
通路および貫通孔と、コンフォーマルコーティングされ
た精密な貫通孔および通路とを正確に整合させることが
できる。また、本発明の方法によれば、レーザーによる
穿設や穿孔よりも均等な大きさで均質な貫通孔および通
路を形成することができる。本発明の方法により、高速
であって低コストなコンフォーマルコーティング処理を
用いることでレーザー穿設および積層が不必要となる。
ッチングされ、穿孔されたものおよび/又は穿設された
通路および貫通孔と、コンフォーマルコーティングされ
た精密な貫通孔および通路とを正確に整合させることが
できる。また、本発明の方法によれば、レーザーによる
穿設や穿孔よりも均等な大きさで均質な貫通孔および通
路を形成することができる。本発明の方法により、高速
であって低コストなコンフォーマルコーティング処理を
用いることでレーザー穿設および積層が不必要となる。
【0070】最終的にできあがった誘電体コンフォーマ
ルコーティングは約0.5ミル乃至約2ミル(約12.
7乃至約50.8ミクロン)の厚さであって、ほぼ均質
であり、ピンホールや気孔がほとんど存在しない。
ルコーティングは約0.5ミル乃至約2ミル(約12.
7乃至約50.8ミクロン)の厚さであって、ほぼ均質
であり、ピンホールや気孔がほとんど存在しない。
【0071】
【発明の効果】以上から、本発明の方法によって、事前
に穿孔されエッチングされたもの、及び/又は穿設され
た通路および貫通孔を、コンフォーマルコーティングさ
れた正確な貫通孔及び通路と高い精度で位置合わせする
ことを含む本発明の目的を達成することが可能である。
また、レーザー穿設、機械的な穿設、エッチング、ある
は穿孔によって形成されたものよりも、均一な大きさで
均質な孔および通路を形成することが可能である。これ
は、誘電体を介する穿設及び穿設された誘電体表面での
積層を実質的に行うことなく、その代替として、蒸着処
理、スプレーコーティング処理又は電気泳動処理等の高
速且つ低コストのコンフォーマルコーティング処理を用
いることによって達成される。
に穿孔されエッチングされたもの、及び/又は穿設され
た通路および貫通孔を、コンフォーマルコーティングさ
れた正確な貫通孔及び通路と高い精度で位置合わせする
ことを含む本発明の目的を達成することが可能である。
また、レーザー穿設、機械的な穿設、エッチング、ある
は穿孔によって形成されたものよりも、均一な大きさで
均質な孔および通路を形成することが可能である。これ
は、誘電体を介する穿設及び穿設された誘電体表面での
積層を実質的に行うことなく、その代替として、蒸着処
理、スプレーコーティング処理又は電気泳動処理等の高
速且つ低コストのコンフォーマルコーティング処理を用
いることによって達成される。
【図1】本発明の方法のフローチャートである。
【図2】連続的な0造段階における金属コア層の断面の
等角図である。
等角図である。
【図3】連続的な製造段階における金属コア層の断面の
等角図である。
等角図である。
【図4】連続的な製造段階における金属コア層の断面の
等角図である。
等角図である。
【図5】本発明の方法によって作成された金属コアパッ
ケージの断面の切欠き図である。
ケージの断面の切欠き図である。
【図6】コンフォーマルコーティング材料としてポリ
(パラキシリレン)を利用した本発明の他の方法のフロ
ーチャートである。
(パラキシリレン)を利用した本発明の他の方法のフロ
ーチャートである。
1 金属コア層 11 金属箔 12 クロム 13 通路あるいは貫通孔 21 誘電体ポリマー 23 誘電体 31 銅フィルム 32 導電コーティング 33 めっき貫通孔
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年9月3日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項4
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】 銅/インバー/銅は、その熱特性、電気
特性、機械特性により特に望ましいコア材料である。イ
ンバーは約64%重量%の鉄と36重量%のニッケルと
を含有する鉄−ニッケル合金である。この組成を修正す
ることは可能であるが、この64/36合金は、鉄−ニ
ッケル二元系において最も低い熱膨張率(約1.5×1
0-7/摂氏度)を有する。
特性、機械特性により特に望ましいコア材料である。イ
ンバーは約64%重量%の鉄と36重量%のニッケルと
を含有する鉄−ニッケル合金である。この組成を修正す
ることは可能であるが、この64/36合金は、鉄−ニ
ッケル二元系において最も低い熱膨張率(約1.5×1
0-7/摂氏度)を有する。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0044
【補正方法】変更
【補正内容】
【0044】 熱処理可能な有機誘電体は、熱可塑性ポ
リマーあるいは、プレポリマーまたはB段階樹脂等の熱
硬化性ポリマーでよい。一般的な熱可塑性樹脂として
は、ポリ(パラ−キシリレン)、ポリテトラフルオロエ
チレンやポリ(フッ素化エチレン−プロピレン)等のポ
リフッ化炭化水素、ポリ(ペルフルオロアルコキシ)が
ある。一般的な熱硬化性樹脂には、ポリイミド、ポリエ
ポキシド、ベンゾシクロブテンがある。熱処理可能な誘
電体ポリマーの中で特に好ましいクラスとして、フェノ
ール担体等の熱硬化性樹脂担体におけるポリテトラフル
オロエチレン等の熱可塑性ポリマーの拡散、懸濁、混合
物がある。これには任意にアルコール、即ちエーテル等
の溶剤が加えられる。
リマーあるいは、プレポリマーまたはB段階樹脂等の熱
硬化性ポリマーでよい。一般的な熱可塑性樹脂として
は、ポリ(パラ−キシリレン)、ポリテトラフルオロエ
チレンやポリ(フッ素化エチレン−プロピレン)等のポ
リフッ化炭化水素、ポリ(ペルフルオロアルコキシ)が
ある。一般的な熱硬化性樹脂には、ポリイミド、ポリエ
ポキシド、ベンゾシクロブテンがある。熱処理可能な誘
電体ポリマーの中で特に好ましいクラスとして、フェノ
ール担体等の熱硬化性樹脂担体におけるポリテトラフル
オロエチレン等の熱可塑性ポリマーの拡散、懸濁、混合
物がある。これには任意にアルコール、即ちエーテル等
の溶剤が加えられる。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】 連続的な製造段階における金属コア層の断面
の等角図である。
の等角図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フレデリック リチャード クリスティー アメリカ合衆国13760、ニューヨーク州エ ンディコット、プレスコット アヴェニュ ー 824 (72)発明者 ウイリアム ホウェル ローレンス アメリカ合衆国13778、ニューヨーク州グ リーン、ボックス 319、アールディーナ ンバー2 (72)発明者 アシト アーヴィンド メフタ アメリカ合衆国13850、ニューヨーク州ヴ ェスタル、コルゲイト ストリート 509 (72)発明者 ジョナサン デイヴィッド レイド アメリカ合衆国13790、ニューヨーク州ジ ョンソンシティ、プラセク ドライヴ 106 (72)発明者 ウイリアム ジョゼフ スマ アメリカ合衆国13760、ニューヨーク州エ ンドウェル、エルムウッド ドライヴ 1022
Claims (9)
- 【請求項1】 少なくとも1つの層が高分子カプセル化
された金属コアを含む多層電子回路パッケージの層を製
造する方法であって、 前記層の前記金属コアのために金属箔を提供ステップ
と、 前記金属箔に少なくとも1つの孔を形成するステップ
と、 ポリマーを前記有孔金属箔へ接着させるために、接着促
進剤を前記有孔金属箔へ塗るステップと、 熱処理可能な誘電体ポリマーあるいは前駆体を、前記孔
の内壁を含む前記有孔金属箔の露出面上へ蒸着するステ
ップと、 前記誘電体ポリマーあるいは前駆体を熱処理して、その
ほぼ均質なコンフォーマルコーティングを前記有孔金属
箔の表面上に形成するステップと、 前記誘電体ポリマーの前記表面を金属化するステップ
と、 を含む多層電子回路パッケージの層の製造方法。 - 【請求項2】 ポリマーを前記有孔金属箔へ接着させる
ために、クロムフィルム及びオルガノシランカップリン
グ剤のうちの少なくとも1つを前記有孔金属箔へ接着促
進剤として塗ることを含む請求項1記載の多層電子回路
パッケージの層の製造方法。 - 【請求項3】 銅箔金属コア又は銅/インバー/銅箔金
属コアを提供することを含む請求項1記載の多層電子回
路パッケージの層の製造方法。 - 【請求項4】 前記熱処理可能な誘電体ポリマーあるい
はその前駆体は、ポリイミド、ポリエポキシド、ポリ過
フッ化炭化水素、ポリ(パラキシリレン)から成るグル
ープから選択される請求項1記載の多層電子回路パッケ
ージの層の製造方法。 - 【請求項5】 高分子カプセル化された金属コアを含む
少なくとも1つの層を有する多層電子回路パッケージの
製造方法であって、 前記層の前記金属コアのために金属箔を提供するステッ
プと、 前記金属箔に少なくとも1つの孔を形成するステップ
と、 ポリマーを前記有孔金属箔へ接着させるために、接着促
進剤を前記有孔金属箔へ塗るステップと、 熱処理可能な誘電体ポリマーあるいはその前駆体を、前
記孔の内壁を含む前記有孔金属箔の露出面上へ蒸着する
ステップと、 前記誘電体ポリマーあるいは前駆体を熱処理して、その
ほぼ均質なコンフォーマルコーティングを前記有孔金属
箔の表面上に形成するステップと、 前記誘電体ポリマーの前記表面を配線化して、配線化さ
れポリマーコーティングされた金属コア層を形成するス
テップと、 前記配線化されポリマーコーティングされた金属コア層
を、少なくとも1つの他の層と結合させるステップと、 を含む多層電子回路パッケージの製造方法。 - 【請求項6】 ポリマーを前記有孔金属箔へ接着させる
ために、クロムフィルムを前記有孔金属箔へ接着促進剤
として塗ることを含む請求項5記載の多層電子回路パッ
ケージの製造方法。 - 【請求項7】 銅箔金属コア又は銅/インバー/銅箔金
属コアを提供することを含む請求項5記載の多層電子回
路パッケージの製造方法。 - 【請求項8】 少なくとも1つの層が高分子カプセル化
された金属コアを含む多層電子回路パッケージの層を製
造する方法であって、 前記層の前記金属コアのために金属箔を提供するステッ
プと、 前記金属箔に少なくとも1つの孔を形成するステップ
と、 ポリマーを前記有孔金属箔へ接着させるために、接着促
進剤を有孔金属箔へ塗るステップと、 パラ−キシリレンの二量体を気化し、前記気化されたパ
ラ−キシリレンを熱分解し、前記気化されたパラ−キシ
リレンを前記孔の前記内壁を含む前記金属箔コア上へ蒸
着して、ポリ(パラ−キシリレン)コンフォーマルコー
ティングを前記金属箔コアへ形成するステップと、 前記誘電体ポリマーの前記表面を金属化するステップ
と、 を含む多層電子回路パッケージの層の製造方法。 - 【請求項9】 高分子カプセル化された金属コアを含む
少なくとも1つの層を有する多層電子回路パッケージの
製造方法であって、 前記層の前記金属コアのために金属箔を提供するステッ
プと、 前記金属箔に少なくとも1つの孔を形成するステップ
と、 ポリマーを前記有孔金属箔へ接着させるために、接着促
進剤を前記有孔金属箔へ塗るステップと、 パラ−キシリレンの二量体を気化し、前記気化されたパ
ラ−キシリレンを熱分解し、前記気化されたパラ−キシ
リレンを前記孔の前記内壁を含む前記金属箔コア上へ蒸
着して、ポリ(パラ−キシリレン)コンフォーマルコー
ティングを前記金属箔コアへ形成するステップと、 前記誘電体ポリマーの前記表面を金属化するステップ
と、 前記ポリマーコーティングされた金属コア層を少なくと
も1つの他の層と結合させるステップと、 を含む多層電子回路パッケージの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/731,598 US5153986A (en) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | Method for fabricating metal core layers for a multi-layer circuit board |
US731598 | 1991-07-17 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05191042A true JPH05191042A (ja) | 1993-07-30 |
JPH088412B2 JPH088412B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=24940195
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4155402A Expired - Lifetime JPH088412B2 (ja) | 1991-07-17 | 1992-06-15 | 電子回路パッケージの層の製造方法及び電子回路パッケージの製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5153986A (ja) |
EP (1) | EP0523479A3 (ja) |
JP (1) | JPH088412B2 (ja) |
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