TWI618464B - 增層多層基板之製造方法及增層多層基板 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種可提高良率之增層多層基板之製造方法。
本發明係一種增層多層基板之製造方法,其特徵在於包括:於形成於在絕緣層表面積層有銅箔或銅圖案層之增層(L1)的通孔導體(B1)表面上,塗佈含有金屬微粒子之漿料後進行加熱,而形成金屬微粒子集合體層(S1)的步驟(步驟1);及自形成於增層(L1)上且於絕緣層表面積層有銅箔或銅圖案層之增層(L2)表面,對金屬微粒子集合體層(S1)部進行雷射照射,而形成層間連接用通孔(V2)的步驟(步驟2)。

Description

增層多層基板之製造方法及增層多層基板
本發明係關於一種利用增層工法之增層多層基板之製造方法、及利用該製造方法獲得之增層多層基板。
近年來,電子機器之小型化及高功能化之要求日益提高。為了對應對印刷配線板高密度安裝之要求,已知有藉由設置微細之電路配線圖案而可高密度安裝之增層型多層基板。
增層型多層基板通常多使用以具有對穿孔之多層印刷配線板作為核心基板、並於該核心基板之兩面或一面設置有1~2層左右之增層者。該增層多層基板通常具備將基板上之電路與增層上之電路電性連接的有底型層間連接用通孔導體部。該通孔導體部為由貫通增層形成於通孔內壁之鍍敷層構成的層間導體。
通孔方面,利用雷射加工之條件而謀求微細化、小徑化、可靠性提高,尤其是雷射加工會使生產性提高,因此近年來受到重視。增層多層基板係利用逐次積層法依序堆積絕緣層、導電層,並形成直徑數百μm左右之微細層間連接通孔,因此以鑽孔加工技術無法形成0.1mm以下之小徑孔加工逐漸藉由應用雷射加工技術進行。又,增層多層基板中,有時使用將使導體層與導體層導通之通孔與其上層之通孔鄰近配置的堆疊孔(Via on Via)構造,但於利用雷射加工形成堆疊孔構造之情形時,於藉由雷射照 射而貫通上層基板時,下層基板之通孔表面亦被照射雷射,故而於發生雷射光漫反射之情形時,有時會損傷通孔之壁面而使孔形狀變形。
專利文獻1中揭示有配線圖案之精細化、導通性優異且內部被填充之第1通孔,與直徑大於第1通孔之第2通孔覆蓋第1通孔外周之1/2以上而形成之配線基板堆疊孔構造。
專利文獻2中揭示有一種雷射加工用銅箔積層板,其係用以利用雷射法自外層銅箔形成用以確保銅箔電路層之層間導通之對穿孔、形成通孔之貫通孔或用以形成凹部的銅箔積層板,其特徵在於:該銅箔積層板之外層銅箔表面之雷射光的反射率為86%以下;且於實施例中顯示雷射光反射率為71~81%。
專利文獻3中揭示有一種銅箔,其特徵在於:銅箔之一面之表面粗糙度(Rz)為2μm以下,為反射雷射之平滑面,將該平滑面與樹脂基材接著。
又,專利文獻4中揭示有一種電路基板之製造方法,其包括如下步驟:對具有塑膠膜層、形成於該塑膠膜層上之脫模層、及形成於該脫模層上之金屬膜層的附有金屬膜之膜,自塑膠膜層上照射雷射,而形成非貫通孔。
[專利文獻1]日本專利特開2001-036210號公報
[專利文獻2]日本專利特開2001-068816號公報
[專利文獻3]日本專利特開2010-058325號公報
[專利文獻4]國際公開第2010/024369號
將在絕緣層表面積層有銅箔之增層積層,照射雷射光而於該絕緣層設置用以形成堆疊孔構造等之通孔時,於剛貫通絕緣層後,被照射 之下層通孔表面之雷射光表面反射率高、或雷射光之漫反射多的情形時,有在設置於絕緣層之通孔壁面產生大量缺陷或樹脂渣(resin smear,樹脂污垢)之虞。由於增層多層基板之製造經過增層之積層、通孔之形成、鍍敷、銅箔之圖案化等多個步驟,故而提高製品之良率極其重要。
於上述先前技術中,對於貫通絕緣層而照射之雷射光,為了以簡便之方法控制剛完成通孔形成後產生之下層通孔表面的反射而提高製品之良率,要求進一步之改良。
本發明之目的在於提供一種增層多層基板之製造方法及利用該製造方法獲得之增層多層基板,該增層多層基板之製造方法係於增層多層基板之製造中,於形成通孔時,使貫通絕緣層而照射銅層表面之雷射光反射率降低,或填孔鍍敷後即便產生基於其表面缺陷之曲率半徑小的凹部形狀等,亦可藉由修復而提高良率。
本發明人等有鑒於上述課題進行潛心研究後,結果發現:於形成於增層之通孔導體之表面上,塗佈含有金屬微粒子之漿料後進行加熱而形成金屬微粒子集合體層,於該金屬微粒子集合體層上進而積層增層後,自該增層對金屬微粒子集合體層部照射雷射光而設置通孔,藉此可解決上述課題,從而完成本發明,該金屬微粒子集合體層為了形成通孔而進行雷射照射的表面部在雷射光波長範圍0.2~11.0μm之反射率,或在使用之雷射光波長下的反射率為20%以下,或者為了形成通孔而進行雷射照射的表面部之曲率半徑為100μm以上。
即,本發明係以下述(1)至(9)中記載之發明作為要旨。
(1)一種增層多層基板之製造方法(以下有時稱為第1態樣),包括:於形成在絕緣層表面積層有銅箔或銅圖案層之增層(L1)的通孔導體(B1)表面上,塗佈含有金屬微粒子之漿料後進行加熱,而形成金屬微粒子 集合體層(S1)的步驟(步驟1),該金屬微粒子集合體層(S1)於下述步驟2中進行雷射照射的表面部在雷射光波長範圍0.2~11.0μm之反射率,或在使用之雷射光波長下的反射率為20%以下,或於下述步驟2中進行雷射照射的表面部之曲率半徑為100μm以上;及 自形成於增層(L1)上且絕緣層表面積層有銅箔或銅圖案層之增層(L2)表面,對金屬微粒子集合體層(S1)部進行雷射照射,而形成層間連接用通孔(V2)的步驟(步驟2)。
(2)如上述(1)之增層多層基板之製造方法,其中,上述通孔導體(B1)為對形成於上述增層(L1)之層間通孔(V1)進行填孔鍍敷、或於填孔鍍敷後進行研磨而形成的導體。
(3)如上述(1)或(2)之增層多層基板之製造方法,其中,對上述步驟2中形成的增層(L2)之層間連接用通孔(V2)進行填孔鍍敷、或於填孔鍍敷後進行研磨而形成通孔導體(B2)(步驟1'),進而將上述步驟1與步驟2重複進行1次或2次以上而積層增層(L)。
(4)如上述(1)或(2)中任一項之增層多層基板之製造方法,其中,上述步驟2之增層(L1)形成於基板上。
(5)如上述(1)或(2)中任一項之增層多層基板之製造方法,其中,上述步驟1中形成之任一金屬微粒子集合體層(S1)之雷射照射部表面的雷射光反射率低於填孔鍍敷後或填孔鍍敷、研磨後對應於雷射照射部之鍍敷表面的雷射光反射率。
(6)如上述(1)或(2)中任一項之增層多層基板之製造方法,其中,上述步驟1中形成之任一金屬微粒子集合體層(S1)之雷射照射部表面其於雷射光波長範圍0.2~11.0μm的雷射光反射率為15%以下。
(7)如上述(1)或(2)中任一項之增層多層基板之製造方法,其中,於上述步驟1使用之漿料由金屬微粒子與分散介質構成,該金屬微粒子為 銅或銅合金。
(8)一種增層多層基板(以下有時稱為第2態樣):其為於厚度方向上鄰接之一對通孔導體(B)彼此連續連接之構造(堆疊孔構造),且該構造含有至少1層如下之增層(L2):增層(L1)係於絕緣層表面積層銅圖案層而成,且於該增層(L1)具有藉由雷射加工形成之層間連接用通孔(V1),並藉由填孔鍍敷而在該層間連接用通孔(V1)形成有通孔導體(B1),且於該鍍敷表面上進一步形成有金屬微粒子集合體層(S1),該金屬微粒子集合體層(S1)為了形成層間連接用通孔(V2)而進行雷射照射的表面部在雷射光波長範圍0.2~11.0μm之反射率,或在使用之雷射光波長下的反射率為20%以下,或該進行雷射照射的表面部之曲率半徑為100μm以上。
(9)如上述(8)之增層多層基板,其中,上述金屬微粒子集合體層(S1)中之金屬微粒子之平均粒徑為10~300nm。
(a)上述(1)至(7)中記載之增層多層基板之製造方法(第1態樣)係於利用雷射照射於增層(L2)形成通孔(V2)時,藉由在形成於增層(L1)之通孔導體(B1)表面部形成金屬微粒子集合體層(S1),而可降低表面雷射光之反射率,確實地進行更微細之通孔(V2)之形成。又,即便於通孔導體(B1)之表面形成有曲率半徑小之凹部形狀等缺陷部,亦可藉由在該表面上形成金屬微粒子集合體層(S1)而修復該缺陷、或降低雷射光反射率,而確實地進行微細通孔之形成。
(b)上述(8)至(9)中記載之增層多層基板(第2態樣)可發揮與上述(a)之記載同樣的效果。
1‧‧‧玻璃環氧樹脂
2‧‧‧銅箔
3‧‧‧增層樹脂
4‧‧‧鍍銅部
5‧‧‧金屬微粒子集合體層
11‧‧‧通孔部
12‧‧‧缺陷部
L‧‧‧增層
L1‧‧‧增層
L2‧‧‧增層
B‧‧‧通孔導體
B1‧‧‧通孔導體
B2‧‧‧通孔導體
S1‧‧‧金屬微粒子集合體層
V1‧‧‧通孔
V2‧‧‧通孔
圖1係用以說明本說明書之實施例1中之增層多層基板之製造步驟的剖面圖。
圖2係用以說明本說明書之實施例2中之增層多層基板之製造步驟的剖面圖。
以下,對[1]增層多層基板之製造方法(第1態樣)、及[2]增層多層基板(第2態樣)進行說明。
[1]增層多層基板之製造方法(第1態樣)
本發明之第1態樣之增層多層基板之製造方法係一種增層多層基板之製造方法,其特徵在於包括: 於形成在絕緣層表面積層有銅箔或銅圖案層之增層(L1)的通孔導體(B1)表面上,塗佈含有金屬微粒子之漿料後進行加熱,而形成金屬微粒子集合體層(S1)的步驟(步驟1),該金屬微粒子集合體層(S1)於下述步驟2中進行雷射照射的表面部在雷射光波長範圍0.2~11.0μm之反射率,或在使用之雷射光波長下的反射率為20%以下,或於下述步驟2中進行雷射照射的表面部之曲率半徑為100μm以上;及 自形成於增層(L1)上且絕緣層表面積層有銅箔或銅圖案層之增層(L2)表面,對金屬微粒子集合體層(S1)部進行雷射照射,而形成層間連接用通孔(V2)的步驟(步驟2)。
使用圖1、2對第1態樣之多層基板之製造方法的具體例進行說明。
再者,圖1、2為例示,本發明並不限定於該等圖所示之態樣。
圖1係於所有通孔導體(B)上形成金屬微粒子集合體層(S)之情形時,增層多層基板之製造方法之例。
圖1(a)表示上述步驟1中將增層(L1)積層於在作為絕緣層之玻璃環氧樹脂1積層有經圖案化之銅箔2的基板前之狀態,該增層(L1)係於增層樹脂3積層有銅箔2而成者。
圖1(b)係表示於圖1(a)所示之基板積層有增層(L1)之狀態的圖。
圖1(c)係表示自增層(L1)表面側(增層樹脂側)進行雷射照射而形成有層間連接用通孔(V1)11之狀態的圖。
圖1(d)係表示於步驟1(下述步驟1-1)中對上述通孔(V1)進行填孔鍍敷而形成有由鍍銅部4構成之通孔導體(B1)之狀態的圖。
圖1(e)係表示於步驟1中將增層(L1)之銅箔2圖案化後之狀態的圖。
圖1(f)係表示於步驟1(下述步驟1-2)中,於通孔導體(B1)表面上,塗佈含有金屬微粒子之漿料後進行加熱,而形成有金屬微粒子集合體層5(S1)之狀態的圖。
圖1(g)係表示於步驟2(下述步驟2-1)中,於增層(L1)上積層在絕緣層表面積層有銅箔之增層(L2),繼而,於步驟2(下述步驟2-2)中,自增層(L2)表面對金屬微粒子集合體層(S1)部進行雷射照射,而形成有層間連接用通孔(V2)11之狀態的圖。
圖1(h)係表示對上述通孔(V2)進行步驟1之填孔鍍敷而形成由鍍銅部4構成之通孔導體(B2)後,進行銅箔之圖案化後之狀態的圖。
圖2係於在通孔導體(B)表面之雷射照射部存在曲率半徑未達100μm等之缺陷部的情形時,於存在該缺陷部之通孔導體(B)表面形成金屬微粒子集合體層(S),而修復上述缺陷部態樣的增層多層基板之製造方法之例。
圖2(a)係表示上述步驟1中將增層(L1)積層於在作為絕緣層之玻 璃環氧樹脂1積層有經圖案化之銅箔2的基板前之狀態,該增層(L1)係於增層樹脂3積層有銅箔2而成者。
圖2(b)係表示於圖2(a)所示之基板積層有增層(L1)之狀態的圖。
圖2(c)係表示自增層(L1)表面側進行雷射照射而形成有層間連接用通孔(V1)11之狀態的圖。
圖2(d)係表示於步驟1(下述步驟1-1)中,對上述通孔(V1)進行填孔鍍敷,而形成有由鍍銅部4構成之通孔導體(B1)之狀態的圖。
於所形成之兩個通孔導體(B1)中,一個通孔導體(B1)表面之雷射照射部存在缺陷部12。
圖2(e)係表示於步驟1中增層(L1)之銅箔2經圖案化之狀態的圖。
圖2(f)係表示於步驟1(下述步驟1-2)中,僅於存在缺陷12之通孔導體(B1)表面上,塗佈含有金屬微粒子之漿料後進行加熱,而形成有金屬微粒子集合體層(S1)之狀態的圖。
圖2(g)係表示於步驟2(下述步驟2-1)中,於增層(L1)上積層在絕緣層表面積層有銅箔之增層(L2),繼而於步驟2(下述步驟2-2)中,自增層(L2)表面對金屬微粒子集合體層(S1)部及不存在缺陷之通孔導體(B1)表面進行雷射照射,而形成有層間連接用通孔(V2)11之狀態的圖。
圖2(h)係表示對上述通孔(V2)進行步驟1之填孔鍍敷而形成由鍍銅部4構成之通孔導體(B2)後,進行銅箔之圖案化後之狀態的圖。
以下,對各步驟進行說明。
(1)增層多層基板
增層多層基板係利用逐次積層法製造之基板,其係於以絕緣層與導電層交替之方式積層由絕緣層與銅箔(或銅圖案)之導電層構成之增層的步驟中,利用雷射加工等形成直徑數百μm左右之微細層間連接通孔後,利 用鍍敷加工形成通孔導體。
增層多層基板存在如下種類:於所謂核心材料習知之印刷配線板之正面或正背兩面將絕緣層與導體層交替地進行增層而成的構造(多為層數為2~8層之情形);及不使用核心材料而所有層均由增層構成的構造;本案發明於任一構造中均可應用。
增層多層基板係將絕緣體與圖案堆積若干層而提高零件之密集度的基板,亦可製成數十層之多層基板。
(2)步驟1
步驟1係於形成於在絕緣層表面積層有銅箔或銅圖案層之增層(L1)的通孔導體(B1)表面上,塗佈含有金屬微粒子之漿料後進行加熱,而形成金屬微粒子集合體層(S1)的步驟,該金屬微粒子集合體層(S1)於下述步驟2中進行雷射照射的表面部在雷射光波長範圍0.2~11.0μm之反射率,或在使用之雷射光波長下的反射率為20%以下,或於下述步驟2中進行雷射照射的表面部之曲率半徑為100μm以上。
上述步驟1包括:對形成於在絕緣層表面積層有銅箔或銅圖案層之增層(L1)的層間連接用通孔(V1)進行填孔鍍敷或填孔鍍敷、研磨,而形成通孔導體(B1)之步驟(步驟1-1);及於該通孔導體(B1)表面上,塗佈含有金屬微粒子之漿料後進行加熱,而形成金屬微粒子集合體層(S1)之步驟(步驟1-2)。
再者,於使上述銅箔圖案化之情形時,可於上述金屬微粒子集合體層(S1)形成前或形成後中之任一階段進行。
(2-1)步驟1-1
(a)增層(L1)
增層(L1)係絕緣層與導體層積層而成之層,將此種增層(L)逐次地積層,結果形成絕緣層與導體層交替地積層而成之增層多層基板。增層多 層基板中,於各層間設置有將導體層彼此連接之形成於層間連接用通孔內部之通孔導體。
(a-1)絕緣層與導體層
作為絕緣層之材料,通常使用酚系樹脂或環氧樹脂等熱硬化性樹脂,於更需要耐熱性之情形時,可使用醯亞胺樹脂、雙馬來亞醯胺-三樹脂(BT樹脂)等。為了提高積層板之耐負荷性等機械強度,通常於絕緣層中使用玻璃布。作為基材,另外可列舉玻璃不織布、有機纖維不織布。
(a-2)銅箔與積層板
作為銅箔,例如通常使用以電解法製造之高純度電解銅箔,作為積層板,通常使用銅箔積層板。作為形成增層(L)之積層板之製造方法,例如可列舉如下方法等:使用將作為形成絕緣層之樹脂的半硬化之樹脂浸漬於玻璃布等基材中之狀態的預浸體,於其上積層銅箔並於加壓、加熱下進行熱加壓,則該預浸體發揮接著劑之功能,而獲得硬化後為板形狀之覆銅積層板。
(a-3)銅圖案層之形成
於步驟1-1中,於使用在絕緣層表面積層有銅箔之覆銅積層板作為增層(L)的情形時,可於進行填孔鍍敷之前進行銅箔之圖案化而形成銅圖案層,又,亦可於步驟1-2中,與形成金屬微粒子集合體層(S1)一併進行銅箔之圖案化而形成銅圖案層。
作為上述步驟1-1中之銅箔之圖案化法,例如可採用自覆蓋有銅箔之積層板去除不需要之部分而保留電路的減成法。減成法係如下方法:於作為配線等保留之部分,利用絲網印刷等塗佈形成防蝕膜之油墨或塗料等遮罩而將其覆蓋,並利用具有金屬腐蝕性之氯化鐵(III)溶液等進行蝕刻(腐蝕)而使需要之電路的銅圖案保留。又,亦可採用如下方法等:塗佈光阻劑代替上述遮罩,利用攝影有配線圖案形狀之掩膜(mask film)覆蓋並使其 感光後利用溶劑進行溶解,使配線圖案部分保留而進行蝕刻。再者,亦可根據多層積層板,使用之後對絕緣層附加銅圖案之加成法。
(b)層間連接用通孔(V1)
增層多層基板中,必須將各增層(L)之導體間於板厚方向(z方向)連接。該連接係廣泛採用對穿孔法,該方法中,係於各絕緣層開設貫通之層間連接用通孔(Via hole)(V1),並對該通孔(V1)之壁面進行鍍敷。該開孔可使用機械鑽孔或雷射進行。通常,0.1mm以下之通孔係使用雷射。該孔之位置、孔徑因多層基板而異,因此孔之品質作為進行填孔鍍敷時之鍍敷之基礎較為重要。
(b-1)開孔加工
增層(L1)之開孔加工於使用機械鑽孔之情形時,通常使用開孔裝置,關於利用雷射之開孔,隨著增層工法之實用化,於開設0.1mm以下之通孔之情形時使用二氧化碳氣體雷射孔加工機等。
(b-2)除渣處理
於使用機械鑽孔或雷射而形成用於絕緣層之有機樹脂的通孔時,用於絕緣層之樹脂因開孔時之摩擦熱而樹脂熔融、流動,於銅箔之端面上等冷卻固化而生成樹脂渣。該樹脂渣之去除可利用除渣(desmear)處理進行。 例如,於製造增層多層基板時,若利用二氧化碳氣體雷射等進行開孔,則會於通孔底部殘存渣,因此亦必須去除通孔內之渣。於絕緣層使用環氧樹脂之情形時,除渣處理係利用整孔劑處理使樹脂膨潤後,利用鹼性過錳酸鹽進行處理,藉此使環氧樹脂溶解,而使通孔內部與銅箔之端部清潔化。
(c)填孔鍍敷或填孔鍍敷、研磨
為了對設置於增層(L)之絕緣層之孔的絕緣面進行導體層間連接,而利用鍍敷對孔中進行填充,為此,利用無電鍍敷使電解體表面導通化,並於其上利用電鍍形成鍍敷層而形成通孔導體(B1)。
於進行無電鍍敷與電鍍時,不僅於孔中形成鍍層,亦於該孔附近之銅箔或銅圖案上形成鍍層,因此於形成通孔導體(B1)時,面方向(xy方向)之導體圖案與通孔方向(z方向)之立體性導體連接平行地進行。再者,鍍敷係浸漬於鍍浴中進行,故而增層(L)表面不欲使鍍層附著之部分必須於鍍敷處理前視需要形成鍍敷阻劑層。
(c-1)無電鍍敷
(i)預處理
作為預處理,例如,依序進行調節(conditioning)(以利用界面活性劑等表面處理提高孔壁之濕潤性)、微蝕刻(Micro-etching)(利用蝕刻劑略微溶解銅箔部表面而去除)、表徵(characterizing)(浸漬於含有鈀-錫之錯鹽之表徵液中而使觸媒吸附)、加速(accelerating)(於鈀觸媒之作用下去除不需要之錫)。
(ii)無電鍍敷
將製造板浸漬於無電鍍敷浴中,使孔內及銅箔表面析出銅。作為無電鍍敷液中之銅離子之還原劑,通常使用福馬林。
(c-2)電鍍
採用使用鍍敷阻劑來限制被電鍍部分之圖案鍍敷法、不使用阻劑而對表面進行鍍敷之全板鍍敷法等進行電鍍。
(c-3)研磨
於形成之鍍敷表面,視需要對形成通孔(V1)時被雷射照射之鍍敷表面部進行研磨。
(2-2)步驟1-2
於步驟1-2中,於通孔導體(B1)表面上塗佈、加熱含有金屬微粒子之漿料,而形成金屬微粒子集合體層(S1),或者於形成金屬微粒子集合體層(S1)後將上述銅箔部圖案化,該金屬微粒子集合體層(S1)於下述步 驟2中進行雷射照射的表面部在雷射光波長範圍0.2~11.0μm之反射率,或在使用之雷射光波長下的反射率為20%以下,或於下述步驟2中進行雷射照射的表面部之曲率半徑為100μm以上。
自步驟3中積層之增層(L2)表面對增層(L1)進行雷射照射而形成通孔(V2)時,使雷射光貫通增層(L2)之絕緣層,而照射至形成於增層(L1)表面之通孔導體(B1)表面的金屬微粒子集合體層(S1),藉此可降低導體上之雷射光之反射率,及/或以雷射照射部之曲率半徑變大之方式進行控制。
(a)漿料
關於含有金屬微粒子之漿料,若考慮塗佈時之黏度、集合性、金屬微粒子集合體層(S1)之形成等,則較佳為由金屬微粒子10~80質量%及下述分散介質20~90質量%構成。於金屬微粒子之調配量較少之情形時,加熱後之膜厚變薄,因此為了獲得對於反射率及曲率半徑之充分效果,必須重複塗佈而缺乏實用性。於金屬微粒子之調配量較多之情形時,有因黏度過大等原因而難以塗佈於基板上、或表面之平滑性降低之虞。又,可於由金屬微粒子與分散介質構成之成分中,於在漿料中分別成為50質量%以下之範圍內任意地調配黏合劑樹脂、分散劑。
(a-1)金屬微粒子
作為金屬微粒子,可列舉導電性高之銅、銀、金、錫等或含有選自該等金屬中之1種或2種以上之銅合金等,於該等中,較佳為銅或銅合金。 於使用銅粒子之情形時,粒子之一部分可經氧化,例如粒子表面整體或一部分可經氧化。若於X射線繞射測定中將Cu(111)面之峰高度設為H1、將Cu2O(111)面之峰高度設為H2時,X射線繞射峰強度比(H2/[H1+H2])為0.67以上且0.91以下,則可短時間燒成,因此例如可實現數秒之利用雷射照射之燒成,與爐燒成相比時,製程變得簡單,可期待步驟成本降 低之效果。
關於金屬微粒子之平均粒徑,若考慮雷射光之反射率及雷射照射部之曲率半徑的控制等,則較佳為10~300nm。
(a-2)漿料之分散介質
作為漿料之分散介質,較佳為含有多元醇成分之還原性溶劑,作為該還原性溶劑之成分,除多元醇以外,為了漿料之分散性提高及焙燒之容易化,亦可調配具有醯胺基之化合物、醚系化合物、醇、酮系化合物、及胺系化合物等。
(i)多元醇
多元醇係於分子內具有2個以上羥基、且於常壓下之沸點處於100~350℃之範圍。
多元醇係於將銅、銅合金等金屬微粒子燒成時以液狀及/或蒸發而以氣體狀形成還原性環境,其結果為,發揮促進銅、銅合金等金屬微粒子之還原與燒成之作用。作為多元醇,可列舉:乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、甘油、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2-丁烯-1,4-二醇、戊二醇、己二醇、辛二醇、1,1,1-三羥甲基乙烷、2-乙基-2-羥甲基-1,3-丙二醇、1,2,6-己三醇、1,2,3-己三醇、1,2,4-丁三醇、蘇糖醇(threitol)、赤蘚醇、新戊四醇、木糖醇、山梨醇、戊五醇、松脂醇、及己糖醇,較理想為使用選自該等中之1種或2種以上,但本發明中可使用之多元醇並不限定於上述例示之多元醇。
該等多元醇係於將銅、銅合金等金屬微粒子燒成時熱分解而產生氫自由基,該氫自由基表現還原金屬微粒子表面之氧化膜或防止氧化之功能,即便卑金屬之微粒子亦可形成燒成良好之導電性高的金屬膜,並且可實現相對低溫之燒成。
(ii)其他成分
作為上述多元醇以外之其他成分,可調配以下記載之具有醯胺基之化合物、醚系化合物、醇、酮系化合物、及胺系化合物等,以及黏合劑樹脂。
作為上述具有醯胺基之化合物,可例示選自N-甲基乙醯胺、N-甲基甲醯胺、N-甲基丙醯胺、甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮、N,N-二甲基甲醯胺、1-甲基-2-吡咯啶酮、六甲基磷醯三胺、2-吡咯烷酮、ε-己內醯胺、及乙醯胺中之1種或2種以上。
作為其他成分,可例示通式R1-O-R2(R1、R2為分別獨立之烷基,碳原子數為1~4)所表示之醚系化合物、通式R3-OH(R3為烷基,碳原子數為1~4)所表示之醇、R4-C(=O)-R5(R4、R5為分別獨立之烷基,碳原子數為1~2)所表示之酮系化合物、及通式R6-(N-R7)-R8(R6、R7、R8為分別獨立之烷基或氫,碳原子數為0~2)所表示之胺系化合物。
作為上述醚系化合物之具體例,可例示選自二乙基醚、甲基丙基醚、二丙基醚、二異丙基醚、甲基-三級丁基醚、三級戊基甲基醚、二乙烯醚、乙基乙烯醚、及烯丙醚中之1種或2種以上,作為上述醇之具體例,可例示選自甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、2-丁醇、及2-甲基-2-丙醇中之1種或2種以上,作為上述酮系化合物之具體例,可例示選自丙酮、甲基乙基酮、及二乙基酮中之1種或2種以上,作為上述胺系化合物之具體例,可例示三乙基胺及/或二乙基胺。
(iii)黏合劑樹脂
黏合劑樹脂係於漿料中提高銅、銅合金等金屬微粒子之分散性及分散穩定性,並且使漿料之黏度容易調整。
作為黏合劑樹脂,可使用選自纖維素樹脂系黏合劑、乙酸酯樹脂系黏合劑、丙烯酸系樹脂系黏合劑、胺甲酸乙酯樹脂系黏合劑、聚乙烯吡咯啶酮樹脂系黏合劑、聚醯胺樹脂系黏合劑、丁醛樹脂系黏合劑、及萜烯系黏合劑中之1種或2種以上。
(iv)分散劑
於上述漿料中可調配銅、銅合金等金屬微粒子之分散劑。
分散劑於漿料中至少覆蓋金屬微粒子表面之一部分,於二次凝集性較少之狀態發揮使金屬微粒子分散之作用。作為上述分散劑,較佳為選自作為水溶性高分子化合物之聚乙烯吡咯啶酮、N-乙烯吡咯啶酮、聚伸乙基亞胺等胺系高分子;聚丙烯酸、羧甲基纖維素等具有羧酸基之烴系高分子;聚丙烯醯胺等丙烯醯胺;聚乙烯醇、聚環氧乙烷、以及澱粉、及明膠中的1種或2種以上。
(a-3)含有金屬微粒子之漿料之製造
於製造含有金屬微粒子之漿料時,可將金屬微粒子與分散介質混合後附加剪應力,藉此進行混練而製備漿料。作為附加該剪應力之方法,例如可使用捏合機、三輥研磨機等混練裝置,可於密閉系統中混練之擂潰機、捏揉機等。於混練時,為了使銅粉等之氧化不過度進行,較佳為例如於惰性氣體環境下進行。
(b)漿料之塗佈、加熱
(b-1)漿料之塗佈
於由鍍敷形成之通孔導體(B1)表面部或該表面部與銅圖案上塗佈漿料而形成液膜。該塗佈並無特別限定,可使用網版印刷、掩膜印刷、噴塗、棒塗、刮刀塗布、旋轉塗佈、噴墨印刷、分配器印刷等印刷法,或使用轉印機(stamp)、針等之轉印法。於上述漿料塗佈中,可形成直徑為10~500μm左右之圖案。又,該等噴出、塗佈、或轉印手段可採用公知之方法。
再者,根據本發明之目的,預先測定通孔導體(B1)表面之雷射照射部之曲率半徑,僅於存在曲率半徑未達100μm之缺陷部之情形時,在包括該缺陷部之通孔導體(B1)表面塗佈漿料並加熱後,形成下述金屬微粒子集合體層(S1),藉此可修復上述缺陷部,將雷射照射部之曲率半徑設為 100μm以上。
(b-2)漿料之加熱
可藉由在通孔導體(B1)表面上等塗佈含有金屬微粒子之漿料後進行加熱,而形成金屬微粒子集合體層。該金屬微粒子集合體層係於加熱漿料而去除分散溶劑之過程中,殘存之金屬微粒子集合而形成的集合體,包括金屬微粒子表面彼此因加熱而相互融著所形成之燒結體,及未至金屬微粒子表面因加熱而融著,但因為由金屬微粒子之粒子尺寸極小而產生之粒子間引力、或由漿料中之樹脂或殘存分散介質導致之黏著性物質的形成等,金屬微粒子集合而形成的非燒結體狀之集合體兩者。
為了防止金屬微粒子集合體層中之金屬微粒子氧化,例如較理想為於氮氣環境之爐內進行加熱。作為加熱條件,可根據溶劑種類或漿料塗佈量自100~200℃、10秒~10分鐘之範圍中選擇而進行加熱。
再者,可利用加熱燒成漿料而形成金屬微粒子集合體層。作為燒成條件,例如可於200~300℃左右加熱10~60分鐘左右。
又,關於燒成,亦可進行預先於例如100℃前後之低溫乾燥漿料、繼而於200~300℃左右進行燒成等的複數溫度步驟之加熱。
作為加熱方法,除上述使用爐之方法以外,亦可使用照射雷射光或使用鹵素燈等照射光之方法、吹送熱風之方法、使用加熱板之方法等公知的方法。
(b-3)金屬微粒子集合體層
較佳為,利用上述方法形成於通孔導體(B1)上之金屬微粒子集合體層(S1)的雷射照射部表面的雷射光反射率、與該集合體層形成前之由電鍍形成之通孔導體(B1)表面的雷射光反射率相比降低。具體而言,當於步驟2中進行雷射照射的金屬微粒子集合體層(S1)表面部之曲率半徑未達100μm之情形時,在用於形成通孔(V2)之雷射光之波長例如為0.2~ 11.0μm的範圍內雷射光發生反射時,金屬微粒子集合體層(S1)表面之雷射光反射率較佳設為20%以下。
若金屬微粒子集合體層(S1)表面之該雷射光反射率超過20%,則有利用雷射之入射光形成於增層(L2)之通孔(V2)之壁面部因其反射光而受損傷使樹脂渣增加之虞。
就該觀點而言,金屬微粒子集合體層(S1)表面之該雷射光反射率更佳為15%以下。再者,金屬微粒子集合體層(S1)之雷射照射部表面之雷射光反射率可藉由調配於漿料中之金屬微粒子的金屬種類、集合體構造中之平均粒徑、及加熱溫度與加熱時間等進行控制。例如,選擇銅而非金或銀作為金屬微粒子時,反射率降低。又,集合體構造中之平均粒徑越小反射率越降低,故而藉由使溫度或時間等加熱條件最佳化,可實現所需之反射率。
雷射照射部表面之反射率之測定可使用通常之反射率測定裝置(例如,日本分光股份有限公司製造之顯微紫外可見近紅外分光光度計(型式:MSV-5000))。
又,形成於通孔導體(B1)上之金屬微粒子集合體層(S1)之雷射照射部表面的曲率半徑,當於步驟2中進行雷射照射的表面部在雷射光波長範圍0.2~11.0μm之反射率,或在使用之雷射光波長下的反射率超過20%之情形時為100μm以上,較佳為150μm以上。又,為了防止雷射光被反射至通孔(V2)之壁面部而造成損傷,較理想為雷射光被反射至入射方向,就該觀點而言,較佳為雷射照射部表面完全平坦,即曲率半徑無限大,但現實中受加工精度制約。
再者,關於該曲率半徑,係以於利用雷射光之開孔加工中,雷射光照射至金屬微粒子集合體表面時使反射方向隨機地改變,而對附近之通孔壁面造成損傷的宏觀曲率半徑作為對象;而並不以改變由分佈於金屬微粒子 集合體層整個表面之微小凹凸產生的整個表面之反射率、但對於到達通孔壁面之雷射光則不改變其反射方向的微觀曲率半徑作為對象。
於步驟1中,對層間連接用通孔(V1)進行填孔鍍敷,但為無電鍍敷,此後進行電鍍時電解浴中之銅離子被還原,並自無電鍍敷層逐漸成長,但有時會於由該鍍敷形成之通孔導體(B1)表面產生凹凸狀之缺陷,若此種缺陷部形成於形成通孔(V2)時照射雷射光之部分,則有形成於增層(L2)之通孔(V2)之壁面部因雷射光反射而受其損傷使樹脂渣增加之虞。
於上述雷射光反射率超過20%、且於形成通孔(V1)時照射雷射光之部分存在上述缺陷的情形時,對通孔導體(B1)表面之雷射光照射部之曲率半徑未達100μm的部分形成金屬微粒子集合體層(S1),藉此使雷射照射部表面之曲率半徑成為100μm以上,或使該雷射照射部表面之上述雷射光之反射率成為20%以下,藉此顯著抑制上述不良情況。
就該觀點而言,上述曲率半徑更佳為150μm以上。雷射照射部表面之曲率半徑依存於將漿料塗佈於基板上時之漿料形狀,可藉由漿料中之分散介質的調配比率、漿料黏度等進行控制。
再者,雷射照射部表面之曲率半徑之測定可使用三維表面形狀測定機(例如,ZYGO股份有限公司製造,型式:NewView7200)進行測定。
上述金屬微粒子集合體層(S1)中之集合粒子之平均粒徑較佳為10~300nm。下述步驟4中,於利用鍍敷在集合體上形成通孔(V2)時,在小於本粒徑範圍之情形時,表面平滑化,於鍍敷界面之投錨效應不充分。又,在大於本粒徑範圍之情形時,集合粒間之間隙成為鍍敷界面之空隙的原因,因此密接性降低。
(c)積層有銅箔之情形時之銅箔部圖案化
如關於上述步驟1-1之「(2-1)(a)(a-3)銅圖案層之形成」項中所記載。
(3)步驟2
步驟2係自形成於增層(L1)上且於絕緣層表面積層有銅箔或銅圖案層之增層(L2)表面,對金屬微粒子集合體層(S1)部進行雷射照射,而形成層間連接用通孔(V2)的步驟。
步驟2包括:於增層(L1)上,將在絕緣層表面積層有銅箔或銅圖案層之增層(L2)積層的步驟(步驟2-1);及自增層(L2)表面對金屬微粒子集合體層(S1)部進行雷射照射,而形成層間連接用通孔(V2)之步驟(步驟2-2)。
作為增層(L),如上所述,可利用以由玻璃環氧樹脂構成之預浸體與銅箔構成之增層、於由玻璃環氧樹脂構成之絕緣層經由接著層積層有銅箔之增層等進行積層。
(3-1)步驟2-1
(a)利用預浸體之加壓硬化之積層
於增層(L1)上,暫時積層至少由無機填料與樹脂構成之增層前驅物。然後可利用加熱加壓接著該增層前驅物而製成積層體。
(b)利用接著劑層之積層
於增層(L1)上,可經由接著劑層而積層在絕緣層表面積層有銅箔之增層(L2)。作為該接著材層,例如可使丙烯酸系或環氧系之接著劑硬化而形成。
再者,為了提高與用於積層之接著材之密接性,可對增層(L1)之表面實施粗化處理,因該粗化處理而銅表面之二氧化碳氣體(CO2)雷射光(波長:約9.8μm)之吸收率增加,但有對雷射加工耐性降低之虞。
(3-2)步驟2-2
於步驟2-2中,自增層(L2)表面向金屬微粒子集合體層(S1)部進行雷射照射,而形成層間連接用通孔(V2)。
關於雷射照射如上所述。
(4)增層多層基板之製造
(a)藉由重複步驟1~步驟2,對上述步驟2中形成之增層(L2)之層間連接用通孔(V2)進行填孔鍍敷或填孔鍍敷、研磨而形成通孔導體(B2)(步驟1'),進一步將上述步驟1至步驟2重複進行1次或2次以上而積層增層(L),藉此可製造積層有任意層之增層多層基板。
(b)增層多層基板
關於如此獲得之增層多層基板,於在利用雷射光形成層間連接用通孔(V)時反射雷射光之通孔導體(B)形成金屬微粒子集合體層(S),藉此可使雷射光於波長範圍0.2~11.0μm之反射率,或於使用之雷射光波長下的雷射光反射率為20%以下,或者使步驟2中形成之金屬微粒子集合體層(S)之雷射照射部表面的曲率半徑成為100μm以上,而可抑制基於填孔鍍敷之表面缺陷而產生之層間連接用通孔的缺陷產生,或於必要之情形時藉由形成金屬微粒子集合體層(S)之修復,而提高增層多層基板於製造中之良率。
[2]增層多層基板(第2態樣)
本發明之第2態樣之增層多層基板其特徵在於:其為於厚度方向上鄰接之一對通孔導體(B)彼此連續連接之構造(堆疊孔構造),且該構造含有至少1層如下之增層(L2):增層(L1)係於絕緣層表面積層銅圖案層而成,且於該增層(L1)具有藉由雷射加工形成之層間連接用通孔(V1),並藉由填孔鍍敷而在該層間連接用通孔(V1)形成有通孔導體(B1),且於該鍍敷表面上進一步形成有金屬微粒子集合體層(S1),該金屬微粒子集合體層(S1)為了形成層間連接用通孔(V2)而進行雷射照射的表面部在雷射光波長範圍0.2~11.0μm之反射率,或在使用之雷射光波長下的反射率為20%以下,或於該進行雷射照射的表面部之曲率半徑為100μm以上。
(1)增層多層基板
關於第2態樣之增層多層基板之增層(L1)、層間連接用通孔(V1)與(V2)、及通孔導體(B1),與上述第1態樣中記載之內容同樣。
(2)金屬微粒子集合體層(S)
形成於通孔導體(B)之雷射照射部表面上的金屬微粒子集合體層(S)可使雷射光於波長範圍0.2~11.0μm之反射率,或於使用之雷射光波長下的雷射光反射率較佳為20%以下、更佳為15%以下。即便於通孔導體(B)之雷射照射部表面存在由形成填孔鍍敷所導致之曲率半徑未達100μm之缺陷,亦可藉由塗佈含有金屬微粒子之漿料後進行加熱而將此種表面缺陷修復為曲率半徑成為100μm以上,從而抑制於形成通孔(V2)時因雷射光之漫反射而使通孔(V2)產生缺陷。
又,於在金屬微粒子集合體層(S)上鄰接之通孔導體(B)連續地連接的情形時,可利用集合體層來提高連接部界面之密接性。
(3)金屬微粒子集合體層(S1)中之集合粒子
上述金屬微粒子集合體層(S1)中之集合粒子之平均粒徑較佳為10~300nm。於利用鍍敷在金屬微粒子集合體層(S1)上形成通孔(V2)時,於未達上述粒徑範圍之情形時,表面平滑化,於鍍敷界面之投錨效應不充分。 又,於超過上述粒徑範圍之情形時,有集合粒間之間隙成為鍍敷界面之空隙的原因而密接性因此降低之虞。
[實施例]
利用實施例更具體地說明本發明。再者,本發明並不限定於以下之實施例。以下,記載本實施例、比較例中使用之原材料、加工方法、及評價方法。
(1)原材料
(a)基板
三菱瓦斯化學股份有限公司製造之覆銅積層板(商品名:CCL- HL830HS)
(b)附銅箔之絕緣片材
日立化成股份有限公司製造(商品名:MCF5000IR,銅箔厚度12μm,樹脂厚度30μm)
(c)含有金屬微粒子之漿料
(i)漿料1(含有銅微粒子之漿料)
使用平均一次粒徑30nm之銅微粒子作為金屬微粒子。該銅粒子係於X射線繞射測定中將Cu(111)面之峰高度設為H1、將Cu2O(111)面之峰高度設為H2時,X射線繞射峰強度比(H2/[H1+H2])為0,無法確認發生氧化。
漿料1之組成係由銅微粒子50質量%、甘油(分散介質)50質量%構成。
(ii)漿料2(含有銅微粒子之低濃度漿料)
使用平均一次粒徑30nm之銅微粒子作為金屬微粒子。該銅粒子係於X射線繞射測定中將Cu(111)面之峰高度設為H1、將Cu2O(111)面之峰高度設為H2時,X射線繞射峰強度比(H2/[H1+H2])為0,無法確認發生氧化。
漿料2之組成係由銅微粒子10質量%、甘油(分散介質)90質量%構成。
(iii)漿料3(含有銀微粒子之漿料)
使用平均一次粒徑10nm之銀微粒子作為金屬微粒子。
漿料2之組成係由銀微粒子50質量%、十四烷(分散介質)50質量%構成。
(iv)漿料4(含有一部分發生氧化之銅微粒子之漿料)
使用平均一次粒徑30nm且表面等之一部分已氧化之銅微粒子作為金 屬微粒子。該銅粒子係於X射線繞射測定中將Cu(111)面之峰高度設為H1、將Cu2O(111)面之峰高度設為H2時,X射線繞射峰強度比(H2/[H1+H2])為0.8,確認一部分發生氧化。
漿料4之組成係由銅微粒子50質量%、甘油(分散介質)50質量%構成。
(2)鍍敷加工
(a)無電鍍敷
浸漬於預表徵(precharacterizing)液中之後,進行包含鈀-錫之錯化合物的表徵與加速,使用含有硫酸銅、螯合化材之鍍浴組成及作為還原劑之福馬林進行無電鍍敷。
(b)電鍍
進行以無電鍍敷層為襯底層之電鍍,而於層間連接用通孔中形成通孔導體。電鍍液係添加硫酸銅五水合物濃度為230g/L、硫酸濃度為70g/L、氯離子濃度為60mg/L之荏原優萊特股份有限公司製造之電鍍液(商品名:CU-BRITE VF-MU)20ml/L而使用。
(3)層間連接用通孔之開孔
使用UV雷射(波長:355nm),形成直徑50μm之層間連接用通孔。
(4)評價方法
(a)表面反射率之測定法
表面反射率係使用日本分光股份有限公司製造之顯微紫外可見近紅外分光光度計(型式:MSV-5000)進行測定。
(b)曲率半徑之測定
使用ZYGO股份有限公司製造之三維表面形狀測定機(型式:NewView7200)測定曲率半徑。
(c)通孔之評價
利用光學顯微鏡,自基板之上表面對孔之形狀進行評價。評價基準如下所示。
Good:遍及全周,孔之直徑為目標值±10%以內(良品部位)。
Not good:存在孔之直徑超過目標值±10%之位置(不良品部位)。
(d)金屬微粒子燒結體層之平均粒徑評價
對於塗佈、燒成含有金屬微粒子之漿料而獲得之燒結體層之表面,利用掃描型電子顯微鏡(SEM)獲得放大圖像,根據該圖隨機地選擇5個粒子並測定直徑,計算其平均。
(e)綜合評價[良率(%)]
綜合評價係藉由求出下述良率(%)而進行。
若將金屬微粒子集合體層之雷射照射部表面之反射率為20%以下,及/或雷射照射部表面之曲率半徑為100μm以上的部位設為x,將雷射照射部表面之反射率超過20%,且雷射照射部表面之曲率半徑未達100μm的部位設為y,則良率(%)以下述式表示。
良率(%)=[x/(x+y)]×100
[實施例1]
以下,使用圖1(a)~(h)對實施例1進行說明。
(1)第1增層之形成
於形成於基板(玻璃環氧樹脂)上之銅圖案層(參照圖1(a))上,積層在絕緣層表面積層有銅箔之第1增層(參照圖1(b)),並自該增層表面側,對基板之銅圖案表面照射波長355nm之UV雷射,而形成4個直徑50μm之層間連接用第1通孔(參照圖1(c),再者,於該圖中顯示2個通孔,以下相同)。
對上述層間連接用通孔部進行上述無電鍍敷、電鍍、研磨處理,而形成由鍍銅構成之第1通孔導體(參照圖1(d))。
繼而,對增層(L1)之銅箔部利用減成法形成銅圖案層(參照圖1(e))。
(2)第2增層之形成
利用上述反射率測定方法測定於接下來之製程中照射UV雷射之部分的表面反射率,並且,利用上述曲率半徑測定方法測定曲率半徑。該等測定於通常之製造步驟中並不需要,但於本實施例中為了掌握製程狀態而實施。
繼而,於形成下述層間連接用通孔時之UV雷射照射部4個部位,以直徑100μm之點狀圖案塗佈漿料1(含有銅微粒子之漿料),繼而,於氮氣環境下以200℃燒成30分鐘,藉此形成金屬微粒子燒結體層(參照圖1(f))。 此處,亦利用上述反射率測定方法測定於接下來之製程中照射UV雷射之部分的表面反射率,並且,利用上述曲率半徑測定方法測定曲率半徑。該等測定於通常之製造步驟中亦不需要。
積層在絕緣層表面積層有銅箔之第2增層,並自該增層表面向金屬微粒子燒結體層部與第1增層同樣地進行雷射照射,而形成層間連接用第2通孔(參照圖1(g))。
此處,利用上述方法進行第2通孔形狀之評價,結果4個部位均為良好(Good)。
對該通孔進行填孔鍍敷,而形成由鍍銅構成之第2通孔導體,並利用蝕刻對上述銅箔形成銅圖案層(表1中之樣品編號:1-1)(參照圖1(h))。
(3)為了評價良率,利用上述(1)至(2)之方法進而試製9次增層多層基板樣品(樣品編號:1-2~10),而製成合計10個樣品。對各樣品進行4個部位之第2通孔形狀之評價,結果所有樣品4個部位均為良好(Good),因此良率為100%。
[比較例1]
(1)第1增層之形成
利用與實施例1之記載同樣之方法,於基板上形成第1層。
(2)第2增層之形成
於鍍敷表面不進行漿料1之塗佈與燒成,除此以外,與實施例1同樣地於第1增層上形成第2增層(對應於實施例1之圖1(h))(表1中之樣品編號:2-1)。對樣品編號:2-1進行與實施例1之圖1(g)對應之第2通孔形狀之評價,結果,包含不良(Not good)之情形係未進行第2增層之填孔鍍敷。
(3)為了評價良率,利用上述(1)至(2)之方法進而試製9次增層多層基板樣品(樣品編號:2-1~10),而製成合計10個樣品。對各樣品進行4個部位之第2通孔形狀之評價,結果,包含形狀不良之通孔而產生判斷為不良之樣品,良率為80%。
[實施例2]
以下,使用圖2(a)~(h)對實施例2進行說明。
(1)第1增層之形成
利用與實施例1之記載同樣之方法,於基板(參照圖2(a))上形成第1增層(參照圖2(b))。
自第1增層表面側,對銅圖案表面照射波長355nm之UV雷射,而形成4個直徑50μm之層間連接用第1通孔11(參照圖2(c),再者,於該圖中顯示2個通孔,以下相同)。
對上述層間連接用通孔部進行上述無電鍍敷、電鍍、研磨處理,而形成由鍍銅構成之通孔導體(參照圖2(d))。
繼而,對第1增層之銅箔部利用減成法形成銅圖案層(參照圖2(e))。
(2)第2增層之形成
利用上述反射率測定方法,測定於接下來之步驟中照射UV雷射之部分的表面反射率,對於波長355nm之反射率大於20%之情形,且利用上述曲 率半徑測定方法測定曲率半徑而未達100μm者,塗佈漿料1(含有銅微粒子之漿料),並利用與實施例1之記載同樣之方法形成金屬微粒子燒結體層(參照圖2(f))。其結果為,利用上述反射率測定方法測定金屬微粒子燒結體表面之波長355nm之反射率,結果為20%以下。又,利用上述曲率半徑測定方法測定曲率半徑,結果超過100μm。
積層在絕緣層表面積層有銅箔之第2增層,並自該增層表面向金屬微粒子燒結體層部進行雷射照射,而形成層間連接用第2通孔(參照圖2(g))。 此處,利用上述方法進行第2通孔形狀之評價,結果均為良好(Good)。
對第2通孔進行填孔鍍敷,而形成由鍍銅構成之第2通孔導體,並利用蝕刻對上述銅箔形成銅圖案層(表1中之樣品編號:3-1)(參照圖2(h))。
(3)為了評價良率,利用上述(1)至(2)之方法進而試製9次增層多層基板樣品,而製成合計10個樣品(表1中之樣品編號:3-2~10)。對各樣品進行4個部位之第2通孔形狀之評價,結果,全部10個樣品4個部位均為良好(Good),因此良率為100%。將評價結果匯總示於表1。
[實施例3]
使用漿料2(含有銅微粒子之低濃度漿料)代替漿料1(含有銅微粒子之漿料),除此以外,如實施例2所記載般製作增層多層基板。
(1)第1增層之形成
利用與實施例1之記載同樣之方法,於基板形成第1增層。
(2)第2增層之形成
塗佈漿料2(含有銅微粒子之低濃度漿料)代替漿料1(含有銅微粒子之漿料),除此以外,利用與實施例2之記載同樣之方法,如表2所示,於基板上形成第2增層(表2中之樣品編號:4-1)。與實施例2同樣地進行與實施例2之圖2(g)對應之步驟中之第2通孔形狀的評價,結果均為良好(Good)。
(3)利用與實施例2之記載同樣之方法進而試製9次增層多層基板樣品,而製成合計10個樣品(樣品編號:4-2~10)。
對良率進行評價,結果良率為100%。將結果匯總示於表2。
[實施例4]
使用含有銀微粒子之漿料3代替含有銅微粒子之漿料(漿料1),除此以外,如實施例2所記載般製作增層多層基板。
(1)第1增層之形成
利用與實施例1之記載同樣之方法,於基板上形成第1增層。
(2)第2增層之形成
塗佈漿料3(含有銀微粒子之低濃度漿料)代替漿料1(含有銅微粒子之漿料),除此以外,利用與實施例2之記載同樣之方法,於第1增層上形成第2增層(表2中之樣品編號:5-1)。與實施例2同樣地進行與實施例2之圖2(g)對應之步驟中之第2通孔形狀的評價,結果均為良好(Good)。
(3)利用與實施例2之記載同樣之方法進而試製9次增層多層基板樣品,而製成合計10個樣品(樣品編號:5-2~10)。
對良率進行評價,結果良率為100%。將結果匯總示於表2。
[實施例5]
使用漿料4(含有一部分發生氧化之銅微粒子之漿料)代替漿料1(含有銅微粒子之漿料),除此以外,如實施例1所記載般製作增層多層基板。
(1)第1增層之形成
利用與實施例1之記載同樣之方法,於基板上形成第1增層。
(2)第2增層之形成
塗佈漿料2(含有銅微粒子之低濃度漿料)代替漿料1(含有銅微粒子之漿料),除此以外,利用與實施例1之記載同樣之方法,如表3所示,於基板上形成第2增層(表2中之樣品編號:6-1)。與實施例2同樣地進行 與實施例1之圖2(g)對應之步驟中之第2通孔形狀的評價,結果均為良好(Good)。
(3)利用與實施例1之記載同樣之方法進而試製9次增層多層基板樣品,而製成合計10個樣品(樣品編號:6-2~10)。
對良率進行評價,結果良率為100%。將結果匯總示於表3。
[實施例6]
利用雷射進行漿料之燒成,除此以外,如實施例5所記載般製作增層多層基板。
(1)第1增層之形成
利用與實施例1之記載同樣之方法,於基板上形成第1增層。
(2)第2增層之形成
利用雷射進行漿料之燒成,除此以外,利用與實施例5之記載同樣之方法,如表3所示,於基板上形成第2增層(表3中之樣品編號:7-1)。 雷射條件設為波長980nm,照射徑於樣品表面為800μm,輸出為1W,照射時間100ms。此時,為了降低燒成部之氧分壓,於距燒成部10mm之位置配置直徑5mm之噴嘴,吹送流量1L/min之氮氣。與實施例2同樣地進行與實施例1之圖2(g)對應之步驟中之第2通孔形狀之評價,結果均為良好(Good)。
(3)利用與實施例2之記載同樣之方法進而試製9次增層多層基板樣品,而製成合計10個樣品(樣品編號:7-2~10)。
對良率進行評價,結果良率為100%。將結果匯總示於表3。
[實施例7]
為了對本發明之第1態樣之步驟2中形成的金屬微粒子燒結體層進行評價,利用實施例1之(1)至(2)之方法重新製作1個進行至形成金屬微粒子燒結體層之步驟的樣品,並使用上述金屬微粒子燒結體層之平均粒徑 評價方法,對平均粒徑進行評價,結果4個部位之金屬微粒子燒結體層中之燒結粒子之平均粒徑均為100nm±10nm。

Claims (9)

  1. 一種增層多層基板之製造方法,包括:於形成在絕緣層表面積層有銅箔或銅圖案層之增層(L1)的通孔導體(B1)表面上,塗佈含有金屬微粒子之漿料後進行加熱,而形成金屬微粒子集合體層(S1)的步驟(步驟1),該金屬微粒子集合體層(S1)於下述步驟2中進行雷射照射的表面部在雷射光波長範圍0.2~11.0μm之反射率,或在使用之雷射光波長下的反射率為20%以下,或於下述步驟2中進行雷射照射的表面部之曲率半徑為100μm以上;及自形成於增層(L1)上且絕緣層表面積層有銅箔或銅圖案層之增層(L2)表面,對金屬微粒子集合體層(S1)部進行雷射照射,而形成層間連接用通孔(V2)的步驟(步驟2)。
  2. 如申請專利範圍第1項之增層多層基板之製造方法,其中,該通孔導體(B1)為對形成於該增層(L1)之層間通孔(V1)進行填孔鍍敷、或於填孔鍍敷後進行研磨而形成的導體。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之增層多層基板之製造方法,其中,對該步驟2中形成之增層(L2)之層間連接用通孔(V2)進行填孔鍍敷、或於填孔鍍敷後進行研磨而形成通孔導體(B2)(步驟1'),進而將該步驟1與步驟2重複進行1次或2次以上而積層增層(L)。
  4. 如申請專利範圍第1或2項中任一項之增層多層基板之製造方法,其中,該步驟2之增層(L1)形成於基板上。
  5. 如申請專利範圍第1或2項中任一項之增層多層基板之製造方法,其中,該步驟1中形成之任一金屬微粒子集合體層(S1)之雷射照射部表面的雷射光反射率低於填孔鍍敷後或填孔鍍敷、研磨後之對應於雷射照射部之鍍敷表面的雷射光反射率。
  6. 如申請專利範圍第1或2項中任一項之增層多層基板之製造方法, 其中,該步驟1中形成之任一金屬微粒子集合體層(S1)之雷射照射部表面其於雷射光波長範圍0.2~11.0μm的雷射光反射率為15%以下。
  7. 如申請專利範圍第1或2項中任一項之增層多層基板之製造方法,其中,於該步驟1使用之漿料由金屬微粒子與分散介質構成,該金屬微粒子為銅或銅合金。
  8. 一種增層多層基板:其為於厚度方向上鄰接之一對通孔導體(B)彼此連續連接之構造(堆疊孔構造),且該構造含有至少1層如下之增層(L2):增層(L1)係於絕緣層表面積層銅圖案層而成,且於該增層(L1)具有藉由雷射加工形成之層間連接用通孔(V1),並藉由填孔鍍敷而在該層間連接用通孔(V1)形成有通孔導體(B1),且於該鍍敷表面上進一步形成有金屬微粒子集合體層(S1),該金屬微粒子集合體層(S1)為了形成層間連接用通孔(V2)而進行雷射照射的表面部在雷射光波長範圍0.2~11.0μm之反射率,或在使用之雷射光波長下的反射率為20%以下,或於該進行雷射照射的表面部之曲率半徑為100μm以上。
  9. 如申請專利範圍第8項之增層多層基板,其中,該金屬微粒子集合體層(S1)中之金屬微粒子之平均粒徑為10~300nm。
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