JPH11177208A - 配線基板の製造方法と配線基板 - Google Patents

配線基板の製造方法と配線基板

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JPH11177208A
JPH11177208A JP9361650A JP36165097A JPH11177208A JP H11177208 A JPH11177208 A JP H11177208A JP 9361650 A JP9361650 A JP 9361650A JP 36165097 A JP36165097 A JP 36165097A JP H11177208 A JPH11177208 A JP H11177208A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 配線の微細化に対応でき、量産性に優れ、且
つ多層配線にも対応できる、配線基板およびな配線基板
の製造方法を提供する。 【解決手段】 ベース基板上に直接、あるいは金属配線
層が設けられたベース基板の金属配線層上に、絶縁層を
介して、めっき形成された金属配線層が転写形成されて
おり、該絶縁層は金属配線層下にのみに形成され、且つ
ベース基板と金属配線層とがほぼ同じ熱膨張係数を持つ
配線基板の製造方法であって、順次、(a)ベース基板
上に直接、あるいは金属配線層が設けられたベース基板
の金属配線層上に、そのままじかに絶縁層を形成する絶
縁層形成工程と、(b)絶縁層を介して、ベース基板上
にめっき形成された金属配線層を転写形成する転写工程
とを有し、且つ転写時には、絶縁層に溶剤を残存した状
態で転写する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、配線パターン基板
に関するもので、特に量産性に優れた配線パターン基板
とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電子機器の高密度化に伴い、これに用い
られる配線基板においても、高密度化の要求に対応する
ため、金属配線の片面配線から両面配線への転換、更に
多層化、薄型化も進められている。このような中、配線
基板の金属配線の形成は、一般には、絶縁性の基板の上
全面に金属配線部を形成するための金属層を形成してお
き、これをエッチング等により金属層の所定領域を除去
して配線部を形成するサブトラクティブ法、あるいはめ
っき等により形成された金属配線部を直接ないし間接的
に絶縁性の基板に、付け加え形成していくアディティブ
法が用いられている。サブトラクティブ法の場合は、通
常、絶縁性基板に貼りつけられた金属層(銅箔)をエッ
チング加工により配線部を形成するもので、技術的に完
成度が高く、コストも安いが、金属層の厚さ等によるる
制約から配線部の微細加工が難しいという問題がある。
一方、アディティブ法の場合は、めっきにより金属配線
部を形成するため、配線部の微細化は可能であるが、コ
スト信頼性の面で難がある。尚、配線基板のベース基板
としてはBTレジン基板等の、ガラスクロスをその中に
含んだ絶縁性のエポキシ樹脂基板が一般に用いられる。
そして、ベース基板の一面ないし両面に金属配線部を形
成したものが単層の配線基板である。
【0003】多層配線基板は、ベース基板の片面ないし
両面に金属配線部を形成した単層の配線基板、複数層
を、各単層の配線基板間にガラス布にエポキシ樹脂等を
含浸させた半硬化状態のプリプレグを置き、加圧積層し
たものである。多層配線基板の単層配線基板同志の接続
は、通常、ドリル加工により作成されたスルホール内部
に無電界メッキを施す等により行っており、その作製が
煩雑で製造コスト面でも問題があった。また、バイアホ
ールを作成することにより層間接続を行う場合には、複
雑なフォトリソグラフィー工程が必要であり、製造コス
トの低減の妨げとなっていた。
【0004】結局、サブトラックティブ法により作製さ
れた多層基板は、配線の微細化に限界があるという理由
で高密度化には限界があり、且つ、製造面や製造コスト
面でも問題があった。これに対応するため、基材上に、
めっきにより形成された金属層(銅めっき層)をエッチ
ングすることにより作成された金属配線(配線部)と絶
縁層とを順次積層して作製する多層基板の作製方法が試
みられるようになってきた。この方法の場合には、高精
細の配線と任意の位置での金属配線間の接続が可能とな
る。絶縁性の基材上ないし絶縁層上への金属層(銅めっ
き層)からなる配線部の形成は、通常、絶縁性の基材上
ないし絶縁層上へスパッタリング、蒸着、無電解めっき
等で導通層となる金属薄膜を直接形成した後、電気めっ
き等により全面に厚付け金属層を形成し、次いで該金属
層上にレジストを所定のパターンに形成して、該レジス
トを耐腐蝕マスクとしてレジストの開口部から露出した
部分のみをエッチングすることにより行う。しかし、こ
の多層基板の作製方法は、金属層のめっき形成工程、レ
ジストのパターニング工程、エッチング工程を交互に複
数回行うため、工程が複雑となる。また、基材上に金属
配線(配線部)、絶縁層を1層づつ積み上げる直接プロ
セスのため、中間工程でトラブルが発生すると、製品の
再生が困難となり、製造コストの低減に支障を来すとい
う問題がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
配線部を複数層設けた多層配線基板としては、その作製
方法から、配線の微細化に対応でき、且つ量産性に優れ
た構造のものは得られていなかった。本発明は、これに
対応するもので、配線の微細化に対応でき、量産性に優
れ、且つ多層配線にも対応できる配線基板を提供しよう
とするものである。同時に、そのような配線基板の製造
方法を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の配線基板の製造
方法は、ベース基板上に直接、あるいは金属配線層が設
けられたベース基板の金属配線層上に、絶縁層を介し
て、めっき形成された金属配線層が転写形成されてお
り、該絶縁層は金属配線層下にのみに形成され、且つベ
ース基板と金属配線層とがほぼ同じ熱膨張係数を持つ配
線基板の製造方法であって、順次、(a)ベース基板上
に直接、あるいは金属配線層が設けられたベース基板の
金属配線層上に、絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
(b)絶縁層を介して、ベース基板上にめっき形成され
た金属配線層を転写形成する転写工程とを有し、且つ転
写時には、絶縁層に溶剤を残存した状態で転写すること
を特徴とするものである。そして、上記において、絶縁
層はそのガラス転移温度Tg以下で熱処理され、降温時
の熱膨張係数がベース基板の熱膨張係数±15ppmで
あることを特徴とするものである。そしてまた、上記に
おける絶縁層形成工程は、ベース基板上に感光性絶縁性
レジストを全面塗布し、塗布された感光性絶縁性レジス
トをパターンニングしてこれを絶縁層とするものである
ことを特徴とするものであり、該感光性絶縁性レジスト
の塗布をスクリーン印刷で行うことを特徴とするもので
ある。また、上記における絶縁層の形成工程は、スクリ
ーンマスクあるいはメタルマスクを用いて、ベース基板
上へ絶縁層を直接パターン形成するものであることを特
徴とするものである。また、上記における絶縁層の形成
工程は、ベース基板上に感光性レジストを全面塗布し、
塗布された感光性レジストをパターンニングした後、パ
ターンニングにより形成された凹部に、所定の絶縁材料
を形成し、さらにパターンニングにされた感光性レジス
トのみを除去して、前記所定の絶縁材料からなる絶縁層
を形成するものであることを特徴とするものであり、該
凹部への絶縁層の形成を、電着法により行うことを特徴
とするものである。
【0007】本発明の配線基板は、上記本発明の配線基
板の製造方法により製造されたことを特徴とするもので
あり、配線基板のベース基板がステンレス基板(SUS
304)あるいはガラスクロス入りのエポキシ基板であ
り、絶縁層は、重量5%減少の熱分解温度を、絶縁層が
配線基板作製のためにさらされる処理温度や配線基板を
実使用したときにさらされる処理温度の中で一番高い温
度Tpm以上とするもので、前記温度Tpm以下の絶縁
部がさらされる温度のもとで熱膨張係数が、ベース基板
の熱膨張係数±15ppmであることを特徴とするもの
である。
【0008】尚、ベース基板とは、ここでは、配線基板
を作製する上でベースとなる基板を言っている。また、
熱分解温度についてはJIS K7120に規定され
る。熱膨張係数は、JIS用語331に規定されるもの
で、1°C当たりの熱膨張を示す係数である。尚、ここ
では、セイコー電子工業株式会社製のTMA−SSによ
り、加重2gにて0°Cから350°Cの範囲で熱膨張
係数を測定した。
【0009】
【作用】本発明の配線基板の製造方法は、このような構
成にすることにより、配線の微細化に対応でき、量産性
に優れ、且つ多層配線にも対応できる配線基板の提供を
可能としている。詳しくは、ベース基板上に直接、ある
いは金属配線層が設けられたベース基板の金属配線層上
に、絶縁層を介して、めっき形成された金属配線層が転
写形成されており、該絶縁層は金属配線層下にのみに形
成され、且つベース基板と金属配線層とがほぼ同じ熱膨
張係数を持つ配線基板の製造方法であって、順次、
(a)ベース基板上に直接、あるいは金属配線層が設け
られたベース基板の金属配線層上に、絶縁層を形成する
絶縁層形成工程と、(b)絶縁層を介して、ベース基板
上にめっき形成された金属配線層を転写形成する転写工
程とを有し、且つ転写時には、絶縁層に溶剤を残存した
状態で転写することにより、これを達成している。即
ち、アディティブ法により金属配線部を製造するために
配線部の微細化に対応でき、転写工程により作製するた
めに量産性の良いものとしており、且つ、転写時には、
絶縁層に溶剤を残存した状態で転写することにより転写
性を良いものとしている。更に具体的には、絶縁層はそ
のガラス転移温度Tg以下で熱処理され、降温時の熱膨
張係数がベース基板の熱膨張係数±15ppmであるこ
とにより、即ち、配線基板のベース基板と絶縁層の熱膨
張係数をできるだけ近くしていることにより、微細化さ
れた配線部(金属配線部)が、基板から絶縁層とともに
剥がれたり、ソルことがないようにしている。
【0010】本発明の配線基板は、本発明の配線基板の
製造方法により製造されるもので、配線の微細化に対応
でき、量産性に優れ、且つ多層配線にも対応できる配線
基板の製造を可能としている。また、絶縁層の重量5%
減少の熱分解温度を、絶縁層がさらされる最高温度Tp
m以上とし、且つ絶縁層の熱膨張係数を、温度Tpm以
下の絶縁層がさらされる温度のもとで、配線基板のベー
ス基板の熱膨張係数に近くしておくことにより、品質的
にも、配線部の剥がれやソリが発生しないようにしてい
る。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明を図面を参照にして説明す
る。図1は本発明の配線基板の製造方法の実施の形態の
第1の例の工程、第2の例の工程を示した断面図であ
る。図2は実施の形態の第3の例の工程、第4の工程を
示した断面図である。図1、図2中、100、105は
配線基板、110はベース基板(ステンレス基板)、1
20は絶縁層、120Aは感光性絶縁性レジスト、12
0B絶縁材料、130は金属配線層(めっき形成金属配
線層)、140はステンレス基板、150、170は感
光性のレジストである。まず、本発明の配線基板の製造
方法の実施の形態の第1の例を説明する。第1の例は、
ベース基板上に絶縁層を介して、めっき形成された金属
配線層が転写形成されており、該絶縁層は金属配線層下
にのみに形成され、且つベース基板と金属配線層とがほ
ぼ同じ熱膨張係数を持つ配線基板の製造方法である。そ
して、順次、(a)ベース基板上に直接、絶縁層を形成
する絶縁層形成工程と、(b)絶縁層を介して、ベース
基板上にめっき形成された金属配線層を転写形成する転
写工程とを有するものである。そして、転写時には、絶
縁層に溶剤を残存した状態で転写するものである。第1
の例においては、絶縁層形成工程として、ベース基板上
に感光性絶縁性レジストを全面塗布し、塗布された感光
性絶縁性レジストをパターンニングしてこれを絶縁層と
する工程を採っている。また、ベース基板110、金属
配線層130を、それぞれ、ステンレス基板(SUS3
04)、銅めっきにより形成されるめっき銅配線層とす
るものである。
【0012】以下、第1の例を図1をもとに説明する。
まず、ステンレス(SUS304)基板140(図1
(a))上に絶縁性の感光性レジスト150を全面に塗
布し(図1(b))、これを金属配線130に対応する
形状の所定のパターン版を用いて露光して、現像処理し
て、所定形状とする。(図1(c)) 感光性のレジスト150としては、特に限定されない
が、処理性の良いものが好ましい。また、感光性のレジ
スト150の塗布方法としては、スクリーン印刷による
ベース基板上への全面塗布、ロールコーター、ダイコー
ター等が挙げられる。次いで、ステンレス(SUS30
4)基板140の感光性のレジスト150から露出した
部分に、所定の硫酸銅めっき浴にて、銅めっきを施し、
金属配線層130を得る。(図1(d)) 通常、金属配線層130は、図1(d)に示すように、
ステンレス基板140の感光性のレジスト150から露
出した幅よりも大きい幅に、感光性のレジスト150の
厚さよりも厚く、めっきを施し、めっき部の断面形状を
いわゆるマッシュルーム型とする。
【0013】一方、別のステンレス(SUS304)か
らなる配線基板のベース基板110(図1(e1))の
配線形成側の面上に、感光性絶縁レジスト120Aを全
面に塗布し(図1(f1))、これを金属配線130に
対応する形状の所定のパターン版を用いて露光して、現
像処理して所定形状とし、これを絶縁層120とする。
(図1(g1)) 感光性のレジストとしては、特に限定されないが、処理
性の良いものが好ましく、更に、所定形状とされて作製
する配線基板の絶縁層120となるため、重量5%減の
熱分解温度が、配線基板作製中でさらされる温度や実使
用される際にさらされる温度の中で最高の温度Tpm以
上であり、且つ、熱膨張係数がこの温度Tpm以下の絶
縁層120がさらされる温度のもとでベース基板110
の熱膨張係数±15ppmの範囲に入っているものが好
ましい。
【0014】次いで、絶縁層120が溶剤を含んだ状態
で、所定の熱および圧をかけて(図1(h))、ステン
レス(SUS301)基板140の金属配線130を、
別のステンレス(SUS304)からなる配線基板のベ
ース基板110へ、絶縁層120介して転写して、配
線基板100を得る。(図1(i)) 絶縁層120に溶剤を含ませた態状態で転写することに
より、転写性の良いものとしている。この後、絶縁層1
20はそのガラス転移温度Tg以下で熱処理されるが、
降温時の熱膨張係数がベース基板の熱膨張係数±15p
pmである。尚、Tpmは絶縁層120のガラス転移温
度Tgより下で、熱処理はTpm以下で行われることは
言うまでもない。
【0015】次いで、本発明の配線基板の製造方法の実
施の形態の第2の例を説明する。第2の例は、第1の例
とは、絶縁層形成工程が異なるもので、図1(e1)〜
図1(g1)の工程に代え、スクリーンマスクあるいは
メタルマスクを用いて、図1(e2)〜図1(g2)に
示すように、ベース基板110上へ絶縁層を直接パター
ン形成するもので、この場合は絶縁層となる素材は感光
性である必要はない。
【0016】次いで、本発明の配線基板の製造方法の実
施の形態の第3の例を説明する。第3の例は、第1の
例、第2の例とは、絶縁層形成工程が異なるもので、ベ
ース基板110上に感光性レジストを全面塗布し、塗布
された感光性レジストをパターンニングした後、パター
ンニングにより形成された凹部に、所定の絶縁材料を形
成し、さらにパターンニングにされた感光性レジストの
みを除去して、前記所定の絶縁材料からなる絶縁層を形
成するものである。他の工程については第1の例と同じ
で、ここでは説明を省略する。以下、絶縁層形成工程を
図2に基づいて説明する。先ず、ステンレス(SUS3
04)からなる配線基板のベース基板110(図2
(e))の配線形成側の面上に、感光性レジスト170
を全面に塗布し(図2(f))、該感光性レジスト17
0を金属配線に対応する形状の所定のパターン版を用い
て露光、現像処理して所定形状とする。(図2(g)) 次いで、感光性レジスト170のパターンニングにより
形成された凹部に、所定の絶縁材料120を埋め込む。
(図2(h)) 次いで、埋め込まれた絶縁材料120Bを残し、感光性
レジスト170部を所定の剥離液により除去し、残った
絶縁材料120Bを絶縁層120として形成する。(図
2(e)) 感光性レジスト170部の除去を、場合によっては、絶
縁材料120Bを焼成する際に、焼き飛ばして行っても
良い。
【0017】次いで、本発明の配線基板の製造方法の実
施の形態の第4の例を挙げる。第4の例は、第3の例に
おいて、感光性レジスト220のパターンニングにより
形成された凹部に、電着により絶縁層120を形成する
(図2(i))もので、それ以外は第3の例と同じであ
る。尚、電着により形成される絶縁層120は、電着性
を持ち、常温もしくは、加熱により粘着性を示すもので
あれば良く、例えば、使用する高分子としては、粘着性
を有するアニオン性、またはカチオン性合成高分子樹脂
を挙げることができる。 アニオン性合成高分子樹脂と
しては、アクリル性樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン
化油樹脂、ボリブタジエン樹脂、エポキシ樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリイミド樹脂等を単独で、あるいは、これ
らの樹脂の任意の組合せによる混合物として使用でき
る。さらに、上記のアニオン性合成樹脂とメラミン樹
脂、フエノール樹脂、ウレタン樹脂等の架橋性樹脂とを
併用しても良い。また、カチオン性合成高分子樹脂とし
ては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポ
リブタジエン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂等
を単独で、あるいは、これらの任意の組合せによる混合
物として使用できる。さらに、上記のカチオン性合成高
分子樹脂とポリエステル樹脂、ウレタン樹脂等の架橋性
樹脂を併用しても良い。また、上記の高分子樹脂に粘着
性を付与するために、ロジン系、テルペン系、石油樹脂
等の粘着性付与樹脂を必要に応じて添加することも可能
である。上記高分子樹脂は、後述する製造方法において
アルカリ性または酸性物質により中和して水に可溶化さ
れた状態、または水分散状態で電着法に供される。すな
わち、アニオン性合成高分子樹脂は、トリメチルアミ
ン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、ジイ
ソプロパノールアミン等のアミン類、アンモニア、苛性
カリ等の無機アルカリで中和する。カチオン性合成高分
子樹脂は、酢酸、ぎ酸、プロピオン酸、乳酸等の酸で中
和する。そして、中和された水に可溶化された高分子樹
脂は、水分散型または溶解型として水に希釈された状態
で使用される。
【0018】尚、図1、図2に示す例では、ベース基板
上に、絶縁層120を介して、めっき形成された金属配
線層130を転写形成する場合を示してあるが、金属配
線層が設けられたベース基板の金属配線層上に、めっき
形成された金属配線層130を転写形成する場合につい
ても同様に、絶縁層120を該ベース基板上に形成し、
これを介して、めっき形成された金属配線層を転写でき
る。
【0019】次に、本発明の配線基板の実施の形態の例
を挙げて図に基づいて説明する。図3は第1の例を示し
た断面図であり、図4は第2の例を示した断面図であ
る。図3、図4中、300、400は配線基板、31
0、410は基板(ベース基板)、320、420は絶
縁層、330、430、435は(めっきにより形成さ
れた)金属配線である。
【0020】まず、本発明の配線基板の実施の形態の第
1の例について説明する。図3に示す第1の例の配線基
板300は、図1、図2に示す本発明の配線基板の製造
方法の実施の形態の第1の例〜第4の例により作製され
るもので、基板(ベース基板)310上に直接、縁層3
20を介して、めっきにより形成された金属配線層33
0が配設され、且つ基板310と金属配線層330とが
ほぼ同じ熱膨張係数を持つ配線基板である。絶縁層32
0は金属配線層330の下にのみ形成されている。そし
て、絶縁層320が配線基板作製中、および実使用にお
いてさらされる最高温度Tpm以下の絶縁部120がさ
らされる温度のもとで、金属配線層330に剥がれや、
ソリが生じないように、温度Tpm以下で絶縁層320
の熱膨張係数が、配線基板300のベース基板310の
熱膨張係数と近くしてある。例えば、ベース基板310
としてステンレス基板(SUS 304)を用い、金属
配線層330としてめっき銅を用いることにより、基板
310と金属配線層330とがほぼ同じ熱膨張係数を持
つようにできるが、第1の例は更に、温度Tpm以下の
絶縁層320がさらされる温度のもとでこれら(金属配
線層330や基板(ベース基板)310)の熱膨張係数
に絶縁層320の熱膨張係数を合わしたものである。ま
た、配線基板の品質的な安定性の面から、絶縁層320
は、重量5%減少の熱分解温度を、絶縁層が配線基板作
製のためにさらされる処理温度や配線基板を実使用した
ときにさらされる処理温度の中で一番高い温度Tpm以
上とするものである。
【0021】絶縁層320は、基本的には金属配線層3
30の絶縁性、耐熱性などの信頼性を確保するととも
に、基板310上の位置を確保するものであり、基板上
において絶縁層320を境として基板310から剥がれ
たり、金属配線層330にソリが生じることは許されな
い。第1の例で、例えば、ベース基板310としてステ
ンレス基板(SUS304)を用い、金属配線層330
としてめっき銅を用いた場合、金属配線層330の剥が
れやソリを防止するために、絶縁層320としては、重
量5%減少の熱分解温度を、温度Tpm(熱処理温度3
50°C)以上で、且つ、温度Tpm(350°C)以
下の絶縁層320がさらされる温度のもとで、ステンレ
ス基板(SUS304)の膨張係数17ppmに近いも
のが用いられる。ベース基板の熱膨張係数±15ppm
の範囲、即ち、この場合は、熱膨張係数が2〜32pp
mの範囲のものが用いられる。図3に示す第1の例にお
いては、基板310と絶縁層320との間に接着剤層を
設けていないため、絶縁層320としては、常温もしく
は加熱により接着性を示すものである必要がある。熱可
塑性樹脂はもちろんのこと、熱硬化性樹脂でも良い。ま
た、塗膜の強度を出すために有機あるいは無機のフィラ
ーを含むものでも良い。具体的には、絶縁層320とし
ては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポ
リブタジエン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、
ベンゾイミダゾール樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂など
が挙げられ、スクリーン印刷法やマスクを介して塗布す
る方法、ディスペンス法などの加工方法に応じ、粘度や
流動特性を調節して適用する。また、絶縁層320とし
て、感光性絶縁性レジストをパターンニングして形成し
たものを用いた場合には、製造工程を簡単化できる。
【0022】基板(ベース基板)310としては、アル
ミニウム、銅、ニッケル、鉄、ステンレス、チタン等の
導電性の金属板、あるいは、ガラス板、ポリエステル、
ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエチレン、アクリ
ル等の絶縁性樹脂基板等が挙げられる。尚、配線基板の
金属配線330として銅が用いられる場合には、ベース
基板の材質としては、銅の熱膨張係数に近い熱膨張係数
をもつもの、例えばステンレス(SUS304)やBT
レジン等のプリント基板に用いられるガラスクロス入り
のエポキシ樹脂が用いられる。ステンレス(SUS30
4)やBTレジン等のプリント基板に用いられるガラス
クロス入りのエポキシ樹脂の熱膨張係数は、銅とほぼ同
じで、17ppmである。
【0023】次に、本発明の配線基板の実施の形態の第
2の例について説明する。図4に示す第2の例の配線基
板400も、図1、図2に示す本発明の配線基板の製造
方法の実施の形態の第1の例〜第4の例により作製され
るもので、基板(ガラスクロス入りの基板(BTレジ
ン)をベース基板410として、その上に金属配線層4
35を設けた配線基板に対し、更に金属配線層435上
にめっき形成された金属配線層430を絶縁層420を
介して設けたもので、配線層が2層の多層配線基板であ
る。基板(ベース基板)410と金属配線層430とが
ほぼ同じ熱膨張係数を持つ配線基板で、絶縁層420は
金属配線層430の下にのみに形成されている。そし
て、第2の例も、第1の例の場合と同様、絶縁層420
を介して、めっき形成された金属配線層430が形成さ
れた配線基板で、絶縁層420が配線基板作製中、およ
び実使用においてさらされる最高温度Tpmが250°
C(ハンダ処理の温度)の配線基板であり、Tpm(2
50°C)以下の絶縁層420がさらされる温度のもと
で、金属配線層430に剥がれや、ソリが生じないよう
に、温度Tpm以下の絶縁層420がさらされる温度の
もとで、絶縁層420の熱膨張係数がベース基板410
の熱膨張係数と近くしてある。尚、絶縁層420として
は、重量5%減少の熱分解温度を、温度Tpm(ハンダ
処理の温度250°C)以上としている。尚、ベース基
板410の熱膨張係数に近い熱膨張係数を持つ金属配線
層430の材質としてと、銅が挙げられる。絶縁層42
0の各層等の材質としては、第1の例において挙げたも
のの中で、適宜選ぶことができる。
【0024】
〔電解めっきの液組成および条件〕
硫酸銅(5水塩) 75 g/l 硫酸 190 g/l 塩素イオン 60 mg/l スルカップAC−90M 2.5 ml/l 温度 25 ℃ 電流密度 2.5A/dm2 但し、スルカップAC−90Mは上村工義製の添加剤
【0025】一方、別のステンレス(SUS304)か
らなる配線基板のベース基板(ステンレス基板)110
(図1(e1))の配線形成側の面上に、感光性絶縁性
レジスト120Aを全面に塗布し(図1(f1))、こ
れを金属配線130に対応する形状の所定のパターン版
を用いて露光して、現像処理して所定形状とし、100
°C、30秒間プレ乾燥を行い、これを絶縁層120と
した。(図1(g1)) 感光性絶縁性レジスト120Aとしては 熱分解温度4
00°C、熱膨張係数15ppm、ガラス転移温度Tg
が350°Cの株式会社日本ゼオン製の感光性ポリイミ
ドZFPI6000を用いた。硬化後の膜厚を7μmと
した。
【0026】次いで、絶縁層120に溶剤を含ませた態
状態でベース基板110の絶縁層120とステンレス
(SUS304)基板140のめっき銅からなる金属配
線130とを位置合わせしながら両基板(110と14
0)を合わせ、温度180°C、圧1Kg/cm2 を1
分間かけ(図1(h))、ステンレス(SUS304)
基板140から金属配線130を絶縁層120を介して
ステンレス(SUS304)基板410へ転写し、この
後N2 雰囲気下で340°Cで熱処理を施し、絶縁層1
20を硬化して配線基板100を得た。(図1(i))
【0027】(実施例2)実施例2は、実施例1におい
て感光性絶縁性レジスト120Aとして熱分解温度35
0°C、熱膨張係数30ppmの日立化成株式会社製の
PL8009xを用いたものである。硬化後の膜厚を5
μmとした。転写後の絶縁層120の熱処理はN2 雰囲
気下で300°Cとした。その他については、実施例1
と同様に行った。
【0028】(比較例1)比較例1は、実施例1におい
て感光性絶縁性レジスト120Aとして熱分解温度40
0°C、熱膨張係数10ppm、ガラス転移温度Tgが
350°Cの株式会社日本ゼオン製のZFPI600
0、100部に低膨張性フィラー、フューズレックスF
F(熱膨張係数0.5ppm、龍森株式会社製)を20
部分散混合して、熱膨張係数を3ppmとした絶縁層を
用いたものである。硬化後の膜厚を7μmとした。転写
後の絶縁層120の熱処理はN2 雰囲気下で400°C
とした。その他については、実施例1と同様に行った。
【0029】(比較例2)比較例2は、実施例1におい
て感光性絶縁性レジスト120Aとして熱分解温度40
0°C、熱膨張係数40ppm、の株式会社東レ製のU
R3140を用いたものである。硬化後の膜厚を6μm
とした。転写後の絶縁層120の熱処理はN2 雰囲気下
で300°Cとした。その他については、実施例1と同
様に行った。
【0030】(実施例3)実施例3は、実施例1におけ
るステンレス(SUS304)基板110上への感光性
絶縁性レジスト120Aに代え感光性絶縁性ペーストの
全面塗布をスクリーン印刷により行ったものであり、印
刷後の感光性絶縁性ペースト(120Aに相当)を金属
配線130に対応する形状の所定のパターン版を用いて
露光して、現像処理して所定形状とし、これを絶縁層1
20として形成したものである。即ち、実施の形態の第
2の例の配線基板の製造方法にて、図1に示す配線基板
の実施の形態の第1の例を作製したものである。その他
については、実施例1と同様に行ったのである。スクリ
ーン印刷は、スクリーン印刷機34GX(ニューロング
社製)を用い、250メッシュのステンレスからなるス
クリーン版を用い、印圧押込み1.0mmで、熱分解温
度350°C、熱膨張係数25ppm、ガラス転移温度
Tgが300°Cの株式会社東レ製のUR5100の絶
縁性のペーストを印刷して、硬化させ6μmの膜厚に感
光性絶縁性ペースト(120A)をステンレス(SUS
304)基板110上に全面塗布した。転写後の絶縁層
120の熱処理はN2 雰囲気下で300°Cとした。そ
の他については、実施例1と同様に行った。
【0031】(比較例3)比較例3は、実施例4におけ
るスクリーン印刷用の絶縁性のペーストとして熱分解温
度240°C、熱膨張係数20ppmの株式会社日本ペ
イント製のプロピコート5000インクを用いたもので
ある。この場合は熱処理をN2 雰囲気下で250°Cで
熱処理をしたが、後の工程処理中にガス発生し、所望の
絶縁層は得られなかった。その他については、実施例1
と同様に行った。
【0032】(実施例4)実施例4は、実施例1におけ
るステンレス(SUS304)基板110上への絶縁層
120の形成を、基板110上に膜厚30μmの感光性
レジストTHB−37(日本合成ゴム株式会社製)を全
面塗布し、塗布された感光性レジストをパターンニング
した後、パターンニングにより形成された凹部に、所定
の絶縁材料SP042(株式会社東レ製)を埋め込み、
さらにパターンニングにされた感光性レジストのみを除
去して、絶縁材料セミコンファインSP042からなる
絶縁層120を厚さ8μmに形成したものである。即
ち、実施の形態の第3の例の配線基板の製造方法にて、
図1に示す配線基板の実施の形態の第1の例を作製した
ものである。絶縁材料セミコンファインSP042の熱
分解温度は370°C、熱膨張係数19ppmである。
転写後の絶縁層120の熱処理はN2 雰囲気下で300
°Cとした。それ他については、実施例1と同様に行っ
た。
【0033】(実施例5)実施例5において、凹部に埋
め込む絶縁材料として絶縁材料PLX3500(日立化
成製)を絶縁層120を厚さ5μmに形成したものであ
る。絶縁材料PLX3500の熱分解温度は350°
C、熱膨張係数30ppmである。転写後の絶縁層12
0の熱処理はN2 雰囲気下で300°Cとした。その他
については、実施例4と同様に行った。
【0034】(比較例4)実施例4において、凹部に埋
め込み絶縁材料として絶縁材料ユピファインST(宇部
興産株式会社製)100部に低膨張性フィラー、フュー
ズレックスFF(熱膨張係数0.5ppm、龍森株式会
社製)を100部分散混合して、熱膨張係数を1ppm
としたものを用い、絶縁層120を厚さ7μmに形成し
たものである。絶縁材料コピファインSTの熱分解温度
は600°C、熱膨張係数1ppmである。転写後の絶
縁層120の熱処理はN2 雰囲気下で300°Cとし
た。その他については、実施例4と同様に行った。
【0035】(比較例5)実施例4において、凹部に埋
め込み絶縁材料として絶縁材料セミコファインSP43
3(株式会社東京レ製)を絶縁層120を厚さ6μmに
形成したものである。絶縁材料セミコファインSP43
3(株式会社式会社東レ製)の熱分解温度は400°
C、熱膨張係数40ppmである。転写後の絶縁層12
0の熱処理はN2 雰囲気下で300°Cとした。その他
については、実施例4と同様に行った。
【0036】(実施例6)実施例6は、実施例1におけ
るステンレス(SUS304)基板110上への絶縁層
420の形成を、スクリーン印刷にて直接所定形状に形
成したものである。即ち、実施の形態の第2の例の配線
基板の製造方法にて、図1に示す配線基板の実施の形態
の第1の例を作製したものである。スクリーン印刷用ペ
ーストとしてはTOBCOAT7012N(日本エイブ
ルステック株式会社製)を用い6μmの厚さに形成し
た。TOBCOAT7012N(絶縁層120)の熱分
解温度は350°C、熱膨張係数20ppmである。転
写後の絶縁層120の熱処理はN2 雰囲気下で300°
Cとした。それ他については、実施例1と同様に行っ
た。
【0037】(実施例7)実施例4において、凹部に埋
め込む絶縁材料のSP042の代わりに、電着形成によ
り絶縁層120をベース基板110上の金属配線層13
0に対応する形状の感光性レジスト170から露出した
部分に形成したものである。即ち、実施の形態の第4の
例の配線基板の製造方法にて、図1に示す配線基板の実
施の形態の第1の例を作製したものである。電着は、下
記に示す液調整法により電着液を作り、これを用いたも
ので、熱分解温度400°C、ガラス転移温度Tg36
0°C、熱膨張係数α=20ppmの電着絶縁層120
をベース基板110上に形成した。
【0038】液調整は、固形分濃度20%のポリイミド
溶液100gにNMP400gを加え攪拌した後、低膨
張性フィラー、フューズレックスFF(熱膨張係数0.
5ppm、龍森株式会社製)を20g添加し、ビーズミ
ルにて分散混合した。中和剤として、エタノールアミン
を2g添加して十分に攪拌し、更に水50gを加え攪拌
を一昼夜行った。尚、液調整に先立ち、モノマー、ビス
(4(4−(アミノフェノキシ)フェノキシ)フェニ
ル)スルホン30.835g(0.05mol)および
ピロメリット酸二無水物10.9g(0.05mol)
を仕込み、それぞれのモル比のモノマー材料とトルエ
ン、NMP(N−メチル−ユーピロリドン)240gを
仕込み、窒素雰囲気下で、10時間、還流し、熱イミド
化してポリイミド溶液を合成した。合成した溶液の対数
粘度は(NMPを溶媒とし、温度35°C、濃度0.5
g/100mlで測定)1.7dl/gであった。電着
条件は、ステンレス基板からなるベース基板110全体
を電着液に浸漬させ、ベース基板110を陽極として、
同面積のステンレス板を陰極として両極間を50mmに
対向させ、50Vで10分間連続電圧を印加することに
より、ベース基板110上にポリイミド膜からなる電着
絶縁層120を電着形成した。
【0039】上記実施例および比較例の配線基板に、熱
処理を施した場合の配線部のソリを検査した結果を図
5、図6に示す。図5、図6に示す検査結果からも分か
るように、絶縁層120の熱分解温度が絶縁層120が
さらされる温度以上で、且つ、熱処理温度が絶縁層のガ
ラス転移温度より低い場合で、熱膨張係数がベース基板
(ここではステンレス基板)の熱膨張率17±15pp
mの範囲である各実施例の配線基板にはソリの発生がみ
られなかった。これに対し、熱処理温度が絶縁層のガラ
ス転移温度より高い場合か、あるいは、熱処理温度が絶
縁層のガラス転移温度より低く、熱分解温度が絶縁層1
20がさらされる温度以下でも、熱膨張係数がベース基
板(ここではステンレス基板)110の熱膨張率17±
15ppmの範囲の外である場合である、比較例1、比
較例2、比較例4、比較例5の配線基板にはソリの発生
がみられた。比較例1の場合は、熱処理温度(400°
C)がガラス転移温度Tg(350°C)よりも高く、
比較例2、比較例4、比較例5の場合は、絶縁層120
の熱膨張係数がベース基板(ここではステンレス基板)
110の熱膨張率17±15ppmの範囲の外である。
また、熱分解温度が絶縁層120がさらされる温度以下
の比較例3の配線基板基板の場合には、熱処理により絶
縁層120がガス発生し、重量5%以上減少し、所望の
膜厚が得られなかった。
【0040】
【発明の効果】本発明は、上記のように、配線の微細化
に対応でき、量産性に優れ、且つ多層配線にも対応でき
る配線基板の提供を可能としている。同時に、そのよう
な配線基板の製造方法の提供を可能としている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の配線基板の製造方法の実施の形態の第
1の例、第2の例を示した工程断面図
【図2】本発明の配線基板の製造方法の実施の形態の第
3の例、第4の例を示した工程断面図
【図3】本発明の配線基板の実施の形態の第1の例を示
した断面図
【図4】本発明の配線基板の実施の形態の第2の例を示
した断面図
【図5】実施例および比較例の配線基板の作製条件およ
び検査結果を示した図
【図6】実施例および比較例の配線基板の作製条件およ
び検査結果を示した図
【符号の説明】
100、105 配線基板 110 ベース基板(ステンレス
基板) 120 絶縁層 120A 感光性絶縁性レジスト 120B 絶縁材料 130 金属配線 140 ステンレス基板 150、170 感光性のレジスト 300、400 配線基板 310、410 基板(配線基板のベース
基板) 321、421 絶縁層 330、430、435 金属配線

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベース基板上に直接、あるいは金属配線
    層が設けられたベース基板の金属配線層上に、絶縁層を
    介して、めっき形成された金属配線層が転写形成されて
    おり、該絶縁層は金属配線層下にのみ形成され、且つベ
    ース基板と金属配線層とがほぼ同じ熱膨張係数を持つ配
    線基板の製造方法であって、順次、(a)ベース基板上
    に直接、あるいは金属配線層が設けられたベース基板の
    金属配線層上に、絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
    (b)絶縁層を介して、ベース基板上にめっき形成され
    た金属配線層を転写形成する転写工程とを有し、且つ転
    写時には、絶縁層に溶剤を残存した状態で転写すること
    を特徴とする配線基板の製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、絶縁層はそのガラス
    転移温度Tg以下で熱処理され、降温時の熱膨張係数が
    ベース基板の熱膨張係数±15ppmであることを特徴
    とする配線基板の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1ないし2における絶縁層形成工
    程は、ベース基板上に感光性絶縁性レジストを全面塗布
    し、塗布された感光性絶縁性レジストをパターンニング
    してこれを絶縁層とするものであることを特徴とする配
    線基板の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項3における感光性絶縁性レジスト
    の塗布をスクリーン印刷で行うことを特徴とする配線基
    板の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし2における絶縁層の形成
    工程は、スクリーンマスクあるいはメタルマスクを用い
    て、ベース基板上へ絶縁層を直接パターン形成するもの
    であることを特徴とする配線基板の製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし2における絶縁層の形成
    工程は、ベース基板上に感光性レジストを全面塗布し、
    塗布された感光性レジストをパターンニングした後、パ
    ターンニングにより形成された凹部に、所定の絶縁材料
    を形成し、さらにパターンニングにされた感光性レジス
    トのみを除去して、前記所定の絶縁材料からなる絶縁層
    を形成するものであることを特徴とする配線基板の製造
    方法。
  7. 【請求項7】 請求項6における凹部への絶縁層の形成
    を、電着法により行うことを特徴とする配線基板の製造
    方法。
  8. 【請求項8】 請求項1ないし7により製造されたこと
    を特徴とする配線基板。
  9. 【請求項9】 請求項8において、配線基板のベース基
    板がステンレス基板(SUS304)あるいはガラスク
    ロス入りのエポキシ基板であり、絶縁層は、重量5%減
    少の熱分解温度を、絶縁層が配線基板作製のためにさら
    される処理温度や配線基板を実使用したときにさらされ
    る処理温度の中で一番高い温度Tpm以上とするもの
    で、前記温度Tpm以下の絶縁部がさらされる温度のも
    とで熱膨張係数が、ベース基板の熱膨張係数±15pp
    mであることを特徴とする配線基板。
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