TWI835731B - 支持體及利用該支持體之半導體元件安裝基板的製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種支持體,包含耐熱薄膜層與樹脂層,於該樹脂層之至少其中一面(第1面)疊層有該耐熱薄膜層,該樹脂層為半硬化狀態(B階段)。
Description
本發明關於能使安裝半導體元件時之基板操作性改善的支持體及利用該支持體之半導體元件安裝基板的製造方法。
近年,廣泛用於電子設備、通訊設備及個人電腦等之半導體封裝的高功能化及小型化越發加速。與此相伴,要求半導體封裝中之印刷配線板及半導體元件搭載用封裝基板的薄型化。通常,印刷配線板及半導體元件搭載用封裝基板,係於支持基板上疊層成為電路圖案之層(以下,亦簡稱為「配線導體」。)與絕緣材料而製作。
作為如此之半導體元件搭載用封裝基板的製造方法,例如有人揭示了一種方法,係使用於附設載體箔之極薄銅箔之載體箔面設置第1絕緣樹脂而成的電路形成用支持基板,藉由圖案電解銅鍍敷形成第1配線導體,更疊層第2絕緣樹脂,之後形成第2配線導體(例如,參照專利文獻1。)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2005-101137號公報
[發明所欲解決之課題]
如前述,近年來用於搭載半導體元件之封裝基板的薄型化正發展中,厚度約90μm之3層無芯基板(ETS)已經量產化。據認為今後進一步的薄型化會越發進展,預測在數年以內厚度約60μm之基板會流通。但,隨著基板之厚度變薄,操作性亦會惡化,故存在於基板安裝半導體元件變得困難的問題。
鑒於前述情況,本發明旨在提供能改善封裝基板之操作性,並可使半導體元件的安裝變得容易的支持體。 進一步,旨在提供利用該支持體之半導體元件安裝基板的製造方法。 [解決課題之手段]
本案發明人等進行努力研究的結果,發現藉由包含耐熱薄膜層與樹脂層,且樹脂層為半硬化狀態(B階段)之支持體,可解決前述課題,並完成本發明。
亦即,本發明如下。 [1]一種支持體,包含耐熱薄膜層與樹脂層, 於該樹脂層之至少其中一面(第1面)疊層有該耐熱薄膜層, 該樹脂層為半硬化狀態(B階段)。 [2]如前述[1]之支持體,其中,在和該樹脂層之已疊層該耐熱薄膜層之面相反的側的面(第2面)更疊層了銅箔。 [3]如前述[1]或[2]之支持體,其中,該耐熱薄膜層含有選自由聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、尼龍樹脂、及氟系樹脂構成之群組中之1種以上之樹脂。 [4]如前述[1]~[3]中任一項之支持體,其中,該耐熱薄膜層係附設黏著層之耐熱薄膜層,該黏著層含有選自由酚醛樹脂、環氧樹脂、氰酸酯樹脂、馬來醯亞胺樹脂、異氰酸酯樹脂、苯并環丁烯樹脂、及乙烯基樹脂構成之群組中之1種以上之樹脂。 [5]如前述[1]~[4]中任一項之支持體,具有10~400μm之厚度。
[6]如前述[1]~[5]中任一項之支持體,其中,該樹脂層含有使熱硬化性樹脂含浸於玻璃布而得之預浸體。 [7]如前述[6]之支持體,其中,該熱硬化性樹脂含有選自由酚醛樹脂、環氧樹脂、氰酸酯樹脂、馬來醯亞胺樹脂、雙馬來醯亞胺三樹脂、異氰酸酯樹脂、苯并環丁烯樹脂及乙烯基樹脂構成之群組中之1種以上之樹脂。 [8]如前述[1]~[7]中任一項之支持體,其中,該耐熱薄膜層相較於該樹脂層,表面積較小。 [9]一種半導體元件安裝基板之製造方法,使用了如前述[1]~[8]中任一項之支持體, 包括下列步驟: 將該支持體推壓並疊層在已形成第1及第2配線導體之電路形成基板後,於該配線導體上安裝半導體元件。
[10]如前述[9]之半導體元件安裝基板之製造方法,包括下列步驟: (a)形成按順序含有第1絕緣樹脂層、剝離層、及銅箔之電路形成用支持基板; (b)在該電路形成用支持基板之該銅箔上形成第1配線導體; (c)以接觸該第1配線導體的方式配置第2絕緣樹脂層,並將該第2絕緣樹脂層進行加熱及加壓而疊層; (d)於該第2絕緣樹脂層形成通達該第1配線導體之非貫通孔,利用電解銅鍍敷及/或無電解銅鍍敷使該非貫通孔之內壁連接而形成第2配線導體; (e)從已形成該第1及第2配線導體之電路形成基板將該第1絕緣樹脂層予以剝離; (f)從該電路形成基板將該剝離層及/或該銅箔予以除去; (g)將該支持體推壓並疊層於該電路形成基板; (h)在該電路形成基板之該配線導體上安裝半導體元件; (i)從該電路形成基板將該支持體予以剝離。
[11]如前述[10]之半導體元件安裝基板之製造方法,其中,於該步驟(d)與該步驟(e)之間,更包括下列步驟:對於已形成該第1及第2配線導體之電路形成基板重複實施絕緣樹脂層疊層步驟及配線導體形成步驟,形成增建結構。 [12]如前述[10]或[11]之半導體元件安裝基板之製造方法,其中,在該步驟(f)與該步驟(g)之間,更包括形成阻焊層之步驟。 [13]如前述[12]之半導體元件安裝基板之製造方法,其中,在形成該阻焊層之步驟之後更包括形成金鍍敷層之步驟。 [14]如前述[10]或[11]之半導體元件安裝基板之製造方法,其中,在該步驟(d)與該步驟(e)之間包括形成阻焊層之步驟。 [15]如前述[14]之半導體元件安裝基板之製造方法,其中,該形成阻焊層之步驟之後,更包括形成金鍍敷層之步驟。
[16]如前述[9]之半導體元件安裝基板之製造方法,包括下列步驟: (a)形成按順序含有第1絕緣樹脂層、剝離層、及銅箔之電路形成用支持基板; (b)在該電路形成用支持基板之該銅箔上形成第1配線導體; (c)以接觸該第1配線導體的方式配置第2絕緣樹脂層,並將該第2絕緣樹脂層進行加熱及加壓而疊層; (d)於該第2絕緣樹脂層形成通達該第1配線導體之非貫通孔,利用電解銅鍍敷及/或無電解銅鍍敷使該非貫通孔之內壁連接而形成第2配線導體; (j)將該支持體推壓並疊層在已形成該第1及第2配線導體之電路形成基板; (k)從疊層了該支持體之電路形成基板將該第1絕緣樹脂層予以剝離; (l)從該電路形成基板將該剝離層及/或該銅箔予以除去; (h)於該電路形成基板之該配線導體上安裝半導體元件; (i)從該電路形成基板將該支持體予以剝離。
[17]如前述[16]之半導體元件安裝基板之製造方法,其中,於該步驟(d)與該步驟(e)之間,更包括下列步驟:對於已形成該第1及第2配線導體之電路形成基板,重複實施絕緣樹脂層疊層步驟及配線導體形成步驟,形成增建結構。 [18]如前述[16]或[17]之半導體元件安裝基板之製造方法,其中,於該步驟(l)與該步驟(h)之間更包括形成阻焊層之步驟。 [19]如前述[18]之半導體元件安裝基板之製造方法,其中,在該形成阻焊層之步驟之後,更包括形成金鍍敷層之步驟。 [發明之效果]
藉由使用本發明之支持體,半導體元件搭載用之封裝基板的操作性得到改善,於基板安裝半導體元件、塗布阻焊劑變得容易。
以下,針對用於實施本發明之形態(以下,稱為「本實施形態」。)進行詳細記載。此外,本發明並不限定於下列實施形態,可在其要旨之範圍內進行各種變形並實施。 此外,本實施形態中,「(甲基)丙烯醯」意指「丙烯醯」及與之對應的「甲基丙烯醯」之兩者,「(甲基)丙烯酸」意指「丙烯酸」及與之對應的「甲基丙烯酸」之兩者,「(甲基)丙烯酸酯」意指「丙烯酸酯」及與之對應的「甲基丙烯酸酯」之兩者。
<支持體> 本實施形態之支持體係包含耐熱薄膜層與樹脂層的支持體,於前述樹脂層之至少其中一面(第1面)疊層有前述耐熱薄膜層,前述樹脂層為半硬化狀態(B階段)。
[樹脂層] 樹脂層並無特別限定,可使用與後述第1及第2絕緣樹脂層同樣者,其中,考量基板之耐熱性、尺寸穩定性的觀點,宜含有使熱硬化性樹脂含浸於玻璃布而得之預浸體。
玻璃布並無特別限定,例如可列舉玻璃纖維、平織的玻璃布。該等玻璃布可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。 就熱硬化性樹脂而言,例如可列舉:酚醛樹脂、環氧樹脂、氰酸酯樹脂、馬來醯亞胺樹脂、雙馬來醯亞胺三樹脂(亦稱為「BT樹脂」)、異氰酸酯樹脂、苯并環丁烯樹脂及乙烯基樹脂。該等熱硬化性樹脂可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。該等熱硬化性樹脂之中,考量基板之耐熱性、尺寸穩定性的觀點,宜為雙馬來醯亞胺三樹脂、環氧樹脂、氰酸酯樹脂及馬來醯亞胺樹脂,為雙馬來醯亞胺三樹脂更佳。酚醛樹脂、環氧樹脂、氰酸酯樹脂、馬來醯亞胺樹脂、異氰酸酯樹脂、苯并環丁烯樹脂及乙烯基樹脂各自的具體例,如後述絕緣材料之樹脂組成物中使用之熱硬化性樹脂的記載。
就樹脂層而言,其硬化程度為半硬化狀態(B階段)。藉由樹脂層為半硬化狀態,支持體對於半導體元件搭載用之基板的追隨性得到改善,同時在半導體元件安裝後容易藉由物理力將支持體予以剝離。 預浸體亦可使用市售品,例如可使用三菱瓦斯化學(股)製的GHPL-830NS(製品名)。
[耐熱薄膜層] 本實施形態之支持體,於樹脂層之至少其中一面疊層有耐熱薄膜層。就耐熱薄膜層而言,只要是由耐熱性樹脂構成之薄膜即可,並無特別限定,作為耐熱性樹脂,例如可列舉:聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、尼龍樹脂及氟系樹脂。該等耐熱性樹脂可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。該等耐熱性樹脂之中,考量耐熱性的觀點,宜為聚醯亞胺樹脂、氟系樹脂。
聚醯亞胺樹脂並無特別限定,例如可列舉:聚醯胺醯亞胺、聚均苯四甲酸二醯亞胺、雙馬來醯亞胺及聚醚醯亞胺。該等聚醯亞胺樹脂可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。 聚醯胺醯亞胺樹脂並無特別限定,例如可列舉:將偏苯三甲酸酐、二苯甲酮四羧酸酐及二甲基聯苯二異氰酸酯(bitolylene diisocyanate)於N-甲基-2-吡咯烷酮及/或N,N-二甲基乙醯胺之溶劑中進行加熱而獲得的樹脂;將偏苯三甲酸酐、二苯基甲烷二異氰酸酯及羧基末端(甲基)丙烯腈-丁二烯橡膠於N-甲基-2-吡咯烷酮及/或N,N-二甲基乙醯胺等之溶劑中進行加熱而獲得的樹脂。該等聚醯胺醯亞胺樹脂可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。 尼龍樹脂並無特別限定,例如可列舉尼龍6、尼龍6,6及聚芳醯胺。該等尼龍樹脂可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。 氟系樹脂並無特別限定,例如可列舉聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯及聚氯三氟乙烯。該等氟系樹脂可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。
耐熱薄膜層可為附設黏著層之耐熱薄膜層。耐熱薄膜層為附設黏著層之耐熱薄膜層時,係以黏著層面與絕緣樹脂層接觸的方式配置。 構成黏著層之樹脂並無特別限定,例如可列舉:酚醛樹脂、環氧樹脂、氰酸酯樹脂、馬來醯亞胺樹脂、異氰酸酯樹脂、苯并環丁烯樹脂、雙馬來醯亞胺三樹脂及乙烯基樹脂。該等構成黏著層之樹脂可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。酚醛樹脂、環氧樹脂、氰酸酯樹脂、馬來醯亞胺樹脂、異氰酸酯樹脂、苯并環丁烯樹脂及乙烯基樹脂各自的具體例,如後述絕緣材料之樹脂組成物中使用之熱硬化性樹脂的記載。 附設黏著層之耐熱薄膜可使用市售品,例如可使用NIKKAN INDUSTRIES(股)製的CISV(製品名)。
[銅箔] 本實施形態之支持體,可在和前述絕緣樹脂層之已疊層前述耐熱薄膜層之面相反的側的面(第2面)更疊層銅箔。藉由在樹脂層之第2面更疊層銅箔,具有可提高基板之剛性的優點。 就銅箔而言,可使用與後述銅箔同樣者。
支持體之厚度並無特別限定,考量改善基板之操作性的觀點,較佳為10μm以上,更佳為50μm以上,尤佳為100μm以上。支持體之厚度的上限並無特別限定,過厚的話會有搬運性、量產性等變差的傾向,故較佳為400μm以下,更佳為300μm以下,尤佳為200μm以下。
又,本實施形態之支持體,耐熱薄膜層之表面積可小於樹脂層之表面積。耐熱薄膜層之表面積小於樹脂層之表面積時,具有可提高支持體與電路形成基板之黏著力,安裝半導體元件前容易將疊層基板切割加工成封裝大小的優點。
支持體的製造方法並無特別限定,例如可列舉如下方法等:於樹脂層之至少其中一面配置耐熱薄膜層,視需要在和已疊層耐熱薄膜層之面相反的側的面配置銅箔後,以溫度40~100℃、壓力1~3MPa、保持時間1~20分鐘之條件實施真空壓製。
<半導體元件安裝基板之製造方法> 本實施形態之半導體元件安裝基板之製造方法,係使用了前述支持體之製造方法,包括下列步驟:將前述支持體推壓並疊層在已形成第1及第2配線導體之電路形成基板後,於前述配線導體上安裝半導體元件。本實施形態之半導體元件安裝基板之製造方法,藉由使用前述支持體,可改善基板的操作性,故即使基板為極薄的情況,半導體元件的安裝、阻焊劑的塗布亦變得容易。 以下,針對更具體的製造方法進行說明。
(實施形態1) 用於實施本發明之第1形態(實施形態1)的半導體元件安裝基板之製造方法,包括下列步驟: (a)形成按順序含有第1絕緣樹脂層、剝離層、及銅箔之電路形成用支持基板; (b)在該電路形成用支持基板之該銅箔上形成第1配線導體; (c)以接觸該第1配線導體的方式配置第2絕緣樹脂層,並將該第2絕緣樹脂層進行加熱及加壓而疊層; (d)於該第2絕緣樹脂層形成通達該第1配線導體之非貫通孔,利用電解銅鍍敷及/或無電解銅鍍敷使該非貫通孔之內壁連接而形成第2配線導體; (e)從已形成該第1及第2配線導體之電路形成基板將該第1絕緣樹脂層予以剝離; (f)從該電路形成基板將該剝離層及/或該銅箔予以除去; (g)將該支持體推壓並疊層於該電路形成基板; (h)在該電路形成基板之該配線導體上安裝半導體元件; (i)從該電路形成基板將該支持體予以剝離。
[步驟(a)] 本實施形態之步驟(a),係形成按順序含有第1絕緣樹脂層、剝離層、及銅箔之電路形成用支持基板的步驟。 可僅於第1絕緣樹脂層之單面配置剝離層與銅箔,但宜於第1絕緣樹脂層之兩面配置該等層。亦即,本實施形態之電路形成用支持基板宜為附設剝離層之2層芯基板。利用圖1對電路形成用支持基板(附設剝離層之2層芯基板)1的構成進行說明。如圖1B所示,電路形成用支持基板1,係在第1絕緣樹脂層(例如,預浸體)2之兩面,從第1絕緣樹脂層2之表面側按順序設置有剝離層3與銅箔4。
電路形成用支持基板之形成方法,可藉由在銅箔上形成剝離層,並將其配置於第1絕緣樹脂層而形成,但並不限定於該形成方法,只要是將剝離層及銅箔按順序疊層於第1絕緣樹脂層上的方法即可,並無特別限定。例如,藉由將形成有剝離層之一定厚度的銅箔(以下,亦稱為「附設剝離層之銅箔」。)以使剝離層面與預浸體等第1絕緣樹脂層接觸的方式配置,並進行加熱及加壓而疊層,可在第1絕緣樹脂層上形成剝離層及銅箔。此時,在疊層後,視需要施以蝕刻處理等公知的處理,以使前述銅箔成為所期望之厚度,藉此,可製成按順序含有第1絕緣樹脂層、剝離層、及銅箔的電路形成用支持基板。前述附設剝離層之銅箔並無特別限定,例如可使用在厚度為1μm~20μm之銅箔上形成有前述剝離層者。又,亦可在第1絕緣樹脂層上形成剝離層後再配置銅箔,而形成電路形成用支持基板。 疊層的方法、條件並無特別限定,例如可藉由於溫度220±2℃、壓力5±0.2MPa、保持時間60分鐘之條件實施真空壓製,以形成電路形成用支持基板。
(第1絕緣樹脂層) 步驟(a)中之第1絕緣樹脂層並無特別限定,例如可使用使熱硬化性樹脂等絕緣性樹脂材料(絕緣材料)含浸於玻璃布等基材而得之預浸體、絕緣性薄膜材等。
「預浸體」係將樹脂組成物等絕緣材料含浸或塗覆於基材而成者。基材並無特別限定,可適當使用各種電氣絕緣材料用疊層板所使用之習知基材。構成基材之材料,例如可列舉:E玻璃、D玻璃、S玻璃及Q玻璃等無機纖維;聚醯亞胺、聚酯及四氟乙烯等有機纖維;及它們的混合物。基材並無特別限定,例如可適當使用具有織布、不織布、粗紗(roving)、切股氈、表面氈之形狀者。基材的材質及形狀,可根據成為目的之成形物的用途、性能選擇,視需要可單獨使用,亦可使用2種以上之材質及形狀。
基材之厚度並無特別限制,通常可使用0.02~0.50mm者。又,就基材而言,可使用經以矽烷偶聯劑等進行表面處理者、經施以機械性的開纖處理者,考量耐熱性、耐濕性、加工性的方面,該等基材為較理想。
前述絕緣材料並無特別限定,可適當選擇並使用作為印刷配線板之絕緣材料使用之公知的樹脂組成物。就前述樹脂組成物而言,可使用耐熱性、耐藥品性良好的熱硬化性樹脂作為基底。熱硬化性樹脂並無特別限定,例如可列舉:酚醛樹脂、環氧樹脂、氰酸酯樹脂、馬來醯亞胺樹脂、雙馬來醯亞胺三樹脂、異氰酸酯樹脂、苯并環丁烯樹脂及乙烯基樹脂。該等熱硬化性樹脂可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。
酚醛樹脂並無特別限定,只要是於1分子中具有2個以上之羥基的酚醛樹脂即可,可使用一般公知者。例如可列舉:雙酚A型酚醛樹脂、雙酚E型酚醛樹脂、雙酚F型酚醛樹脂、雙酚S型酚醛樹脂、苯酚酚醛清漆樹脂、雙酚A酚醛清漆型酚醛樹脂、環氧丙酯型酚醛樹脂、芳烷基酚醛清漆型酚醛樹脂、聯苯芳烷基型酚醛樹脂、甲酚酚醛清漆型酚醛樹脂、多官能酚醛樹脂、萘酚樹脂、萘酚酚醛清漆樹脂、多官能萘酚樹脂、蒽型酚醛樹脂、萘骨架改性酚醛清漆型酚醛樹脂、苯酚芳烷基型酚醛樹脂、萘酚芳烷基型酚醛樹脂、二環戊二烯型酚醛樹脂、聯苯型酚醛樹脂、脂環族酚醛樹脂、多元醇型酚醛樹脂、含磷之酚醛樹脂及含有羥基之聚矽氧樹脂類。該等酚醛樹脂可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。
熱硬化性樹脂之中,環氧樹脂由於耐熱性、耐藥品性及電特性優異,且價格相對低廉,故可理想地用作絕緣材料。環氧樹脂並無特別限定,例如可列舉:雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、脂環族環氧樹脂、脂肪族鏈狀環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚A酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯酚之二環氧丙基醚化物、萘二醇之二環氧丙基醚化物、苯酚類之二環氧丙基醚化物、醇類之二環氧丙基醚化物、及它們的烷基取代物、鹵化物、氫化物。該等環氧樹脂可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。又,與該環氧樹脂一起使用之硬化劑,只要是使環氧樹脂硬化者即可使用,並無限定,例如可列舉:多官能苯酚類、多官能醇類、胺類、咪唑化合物、酸酐、有機磷化合物及它們的鹵化物。該等環氧樹脂硬化劑可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。
前述氰酸酯樹脂,係藉由加熱而生成以三環為重複單元之硬化物的樹脂,硬化物具有優異的介電特性。因此,尤其適合於要求高頻特性之情形等。氰酸酯樹脂並無特別限定,例如可列舉:2,2-雙(4-氰氧基苯基)丙烷、雙(4-氰氧基苯基)乙烷、2,2-雙(3,5二甲基-4-氰氧基苯基)甲烷、2,2-(4-氰氧基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、α,α'-雙(4-氰氧基苯基)-間二異丙基苯、苯酚酚醛清漆及烷基苯酚酚醛清漆之氰酸酯酯化物。該等氰酸酯樹脂可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。又,前述氰酸酯化合物,亦可預先使一部分低聚物化成三聚物或五聚物。該等之中,2,2-雙(4-氰氧基苯基)丙烷之硬化物的介電特性與硬化性之平衡尤其良好,成本上亦低廉,故較佳。
進一步,對於氰酸酯樹脂,亦可倂用硬化觸媒、硬化促進劑。 就硬化觸媒而言,例如可使用錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅等金屬類,具體而言,可列舉:2-乙基己酸鹽、辛酸鹽等有機金屬鹽、乙醯丙酮錯合物等有機金屬錯合物。該等硬化觸媒可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。
又,硬化促進劑宜使用苯酚類,可使用:壬基苯酚、對異丙苯基苯酚等單官能苯酚;雙酚A、雙酚F、雙酚S等雙官能苯酚;或苯酚酚醛清漆、甲酚酚醛清漆等多官能苯酚等。該等硬化促進劑可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。
就馬來醯亞胺化合物而言,只要是於1分子中具有1個以上之馬來醯亞胺基的化合物即可,可使用一般公知者。例如可列舉:4,4-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺、苯基甲烷馬來醯亞胺、間伸苯基雙馬來醯亞胺、2,2-雙(4-(4-馬來醯亞胺苯氧基)-苯基)丙烷、3,3-二甲基-5,5-二乙基-4,4-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺、4-甲基-1,3-伸苯基雙馬來醯亞胺、1,6-雙馬來醯亞胺-(2,2,4-三甲基)己烷、4,4-二苯醚雙馬來醯亞胺、4,4-二苯碸雙馬來醯亞胺、1,3-雙(3-馬來醯亞胺苯氧基)苯、1,3-雙(4-馬來醯亞胺苯氧基)苯、聚苯基甲烷馬來醯亞胺、酚醛清漆型馬來醯亞胺、聯苯芳烷基型馬來醯亞胺、及該等馬來醯亞胺化合物的預聚物、或馬來醯亞胺化合物與胺化合物的預聚物,並無特別限制。該等馬來醯亞胺化合物可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。
異氰酸酯樹脂並無特別限定,例如為藉由苯酚類與鹵化氰之脫鹵化氫反應而獲得的異氰酸酯樹脂。作為異氰酸酯樹脂,例如可列舉:4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯MDI、聚亞甲基聚苯基聚異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯。該等異氰酸酯樹脂可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。
就苯并環丁烯樹脂而言,只要是含有環丁烯骨架之樹脂即可,並無特別限定,例如可使用二乙烯基矽氧烷-雙苯并環丁烯(陶氏化學公司製)。該等苯并環丁烯樹脂可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。
就乙烯基樹脂而言,只要是乙烯基單體的聚合物或共聚物即可,並無特別限定。乙烯基單體並未別特限制,例如可列舉:(甲基)丙烯酸酯衍生物、乙烯基酯衍生物、馬來酸二酯衍生物、(甲基)丙烯醯胺衍生物、苯乙烯衍生物、乙烯基醚衍生物、乙烯基酮衍生物、烯烴衍生物、馬來醯亞胺衍生物、(甲基)丙烯腈。該等乙烯基樹脂可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。
前述作為絕緣材料使用之樹脂組成物中,考慮介電特性、耐衝擊性及薄膜加工性等,亦可摻配熱塑性樹脂。熱塑性樹脂並無特別限定,例如可列舉:氟樹脂、聚苯醚、改性聚苯醚、聚苯硫醚、聚碳酸酯、聚醚醯亞胺、聚醚醚酮、聚(甲基)丙烯酸酯、聚醯胺、聚醯胺醯亞胺及聚丁二烯。該等熱塑性樹脂可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。
氟樹脂並無特別限定,例如可列舉:聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚偏二氟乙烯及聚氟乙烯。該等氟樹脂可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。
熱塑性樹脂之中,考量能使硬化物之介電特性改善的觀點,摻合聚苯醚及/或改性聚苯醚並使用係有用。聚苯醚及改性聚苯醚並無特別限定,例如可列舉:聚(2,6-二甲基-1,4-伸苯基)醚、聚(2,6-二甲基-1,4-伸苯基)醚與聚苯乙烯之合金化(alloyed)聚合物、聚(2,6二甲基-1,4-伸苯基)醚與苯乙烯-丁二烯共聚物之合金化聚合物、聚(2,6-二甲基-1,4-伸苯基)醚與苯乙烯-馬來酸酐共聚物之合金化聚合物、聚(3,6-二甲基-1,4-伸苯基)醚與聚醯胺之合金化聚合物、聚(2,6-二甲基-1,4-伸苯基)醚與苯乙烯-丁二烯-(甲基)丙烯腈共聚物之合金化聚合物。該等聚苯醚及改性聚苯醚可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。又,為了賦予聚苯醚反應性、聚合性,可在聚合物鏈末端導入胺基、環氧基、羧基、苯乙烯基等官能基,或在聚合物鏈側鏈導入胺基、環氧基、羧基、苯乙烯基、甲基丙烯酸基等官能基。
聚苯硫醚係芳香族環以硫醚鍵形成聚合物者,可例示分支型、或直鏈型聚苯硫醚及其共聚物。例如可列舉:對苯硫醚、間苯硫醚及它們的聚合物、分子中具有可與該等共聚之醚單元、碸單元、聯苯單元、萘基單元、取代苯基硫醚單元、三官能苯基硫醚單元等的共聚物。該等聚苯硫醚可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。
聚碳酸酯並無特別限定,例如可列舉溴化聚碳酸酯低聚物。溴化聚碳酸酯低聚物之分子量並無特別限定,以重量平均分子量計為500~3500者較理想。
聚醚醯亞胺並無特別限定,例如可列舉2,2-雙[4-(2,3-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐與間苯二胺或對苯二胺之縮合物及它們的共聚物、改性體。該等聚醚醯亞胺可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。聚醚醯亞胺亦可使用市售品,例如可列舉GE Plastics公司製的“Ultem(註冊商標)”1000、5000及6000系列。
聚醚醚酮並無特別限定,例如可列舉4,4'-二氟二苯甲酮與對苯二酚的共聚物。該等聚醚醚酮可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。
聚(甲基)丙烯酸酯並無特別限定,例如可列舉參(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)異氰尿酸酯。該等聚(甲基)丙烯酸酯可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。
聚醯胺並無特別限定,例如可列舉聚醯胺12、聚醯胺11、聚醯胺6、聚醯胺6,6及聚醯胺6/12共聚物。該等聚醯胺可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。
前述熱塑性樹脂之中,考量耐濕性優異、對於金屬之黏著性良好的觀點,聚醯胺醯亞胺樹脂係有用。聚醯胺醯亞胺樹脂之原料並無特別限定,就酸成分而言,可列舉偏苯三甲酸酐、偏苯三甲酸酐單氯化物。胺成分並無特別限定,可列舉:間苯二胺、對苯二胺、4,4'-二胺基二苯醚、4,4'-二胺基二苯基甲烷、雙[4-(胺基苯氧基)苯基]碸、2,2'-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷。就聚醯胺醯亞胺樹脂而言,為了改善乾燥性,可進行矽氧烷改性,此時,胺成分可使用矽氧烷二胺。就聚醯胺醯亞胺樹脂而言,考慮薄膜加工性的話,宜使用分子量為5萬以上者。聚醯胺醯亞胺樹脂可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。
聚丁二烯並無特別限定,例如可列舉:1,4-聚丁二烯、1,2-聚丁二烯、末端(甲基)丙烯酸酯改性聚丁二烯、末端胺甲酸酯甲基丙烯酸酯改性聚丁二烯。該等聚丁二烯可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。
關於前述熱塑性樹脂,主要就作為用於預浸體之絕緣材料進行了說明,但該等熱塑性樹脂並不限定於作為預浸體使用。例如,亦可將使用前述熱塑性樹脂加工成薄膜者(薄膜材)作為前述電路形成用支持基板中之第1絕緣樹脂層使用。
在作為絕緣材料使用之樹脂組成物中,亦可混合無機填料。無機填料並無特別限定,例如可列舉:氧化鋁、氫氧化鋁、氫氧化鎂、黏土、滑石、三氧化銻、五氧化銻、氧化鋅、熔融二氧化矽、玻璃粉、石英粉及白砂球(Shirasu balloon)等。該等無機填料可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。
作為絕緣材料使用之樹脂組成物亦可含有有機溶劑。有機溶劑並無特別限定,例如可單獨使用1種或因應期望混合使用:如苯、甲苯、二甲苯、三甲基苯之芳香族烴系溶劑;如丙酮、甲乙酮、甲基異丁酮之酮系溶劑;如四氫呋喃之醚系溶劑;如異丙醇、丁醇之醇系溶劑;如2-甲氧基乙醇、2-丁氧基乙醇之醚醇溶劑;如N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺之醯胺系溶劑等。此外,製作預浸體時清漆中的溶劑量,宜相對於樹脂組成物全體為40~80質量%之範圍。又,前述清漆的黏度宜為20~100cP(20~100mPa・s)之範圍。
作為絕緣材料使用之樹脂組成物亦可含有阻燃劑。阻燃劑並無特別限定,例如可使用:十溴二苯醚、四溴雙酚A、四溴苯二甲酸酐、三溴苯酚等溴化合物;磷酸三苯酯、磷酸三(二甲苯)酯、磷酸甲酚二苯酯等磷化合物;氫氧化鎂、氫氧化鋁等金屬氫氧化物;紅磷及其改性物;三氧化銻、五氧化銻等銻化合物;三聚氰胺、三聚氰酸、三聚氰酸三聚氰胺等三化合物等公知慣例的阻燃劑。該等阻燃材可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。
對於作為絕緣材料使用之樹脂組成物,可視需要更加入前述硬化劑、硬化促進劑,其他可加入熱塑性粒子、著色劑、紫外線遮光劑、抗氧化劑及還原劑等各種添加劑、填充劑。該等添加劑、填充材可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。
本實施形態中,就預浸體而言,例如可藉由以使樹脂組成物相對於前述基材之附著量按乾燥後之預浸體中之樹脂含有率算為20~90質量%的方式,將樹脂組成物(包含清漆)含浸或塗覆於基材,然後於100~200℃之溫度加熱乾燥1~30分鐘,而獲得半硬化狀態(B階段狀態)之預浸體。如此之預浸體可使用市售品,例如可使用三菱瓦斯化學(股)製的GHPL-830NS(製品名)。在本實施形態之步驟(a)中,例如可將1~20片之該預浸體予以重疊,使其成為所期望之絕緣樹脂層厚度,並以使例如附設剝離層之銅箔等之銅箔接觸其兩面的方式進行配置,以此構成進行加熱及加壓。成形方法可使用通常的覆銅疊層板之方法,例如可使用多段壓製、多段真空壓製、連續成形、高壓釜成形機等,通常於溫度100~250℃、壓力2~100kg/cm2
、加熱時間0.1~5小時之範圍進行成形;或使用真空層合裝置等,於層合條件50~200℃、0.1~10MPs之條件,並於真空或大氣壓之條件進行。此外,就第1絕緣樹脂層而言,除使用前述外,還可使用以覆銅疊層板(Copper clad laminate;CCL)等形式市售的覆金屬箔疊層板、從前述CCL除去銅箔而得者。 第1絕緣樹脂層之厚度可因應期望適當設定,故並無特別限定,可設定為0.02mm~2.0mm,宜為0.03mm~0.2mm,為0.04mm~0.15mm更佳。
(剝離層) 本實施形態之電路形成用支持基板含有剝離層。剝離層宜至少含有矽化合物。
關於「剝離層」,意指宜至少含有矽化合物,並位於第1絕緣樹脂層與銅箔之間,且至少第1絕緣樹脂層與剝離層之剝離強度(x)相對於銅箔與第1配線導體之剝離強度(y),具有x<y之關係的層。就剝離層而言,除含有矽化合物外,亦可視需要含有樹脂組成物。作為樹脂組成物,例如可使用前述熱硬化性樹脂。此外,剝離層與銅箔之剝離強度(z)並無特別限定,在與剝離強度(x)之關係中,宜具有x<z之關係。
矽化合物並無特別限定,例如可使用下式(1)表示之矽烷化合物、其水解產物或水解產物之縮合物(以下,有時將它們簡單總稱為「矽烷化合物」。)。該等矽烷化合物可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。就剝離層而言,例如可藉由在銅箔或極薄銅箔上賦予單獨的矽烷化合物或多種組合得到之矽化合物而形成。此外,賦予矽化合物的方法並無特別限定,例如可使用塗布等公知的方法。
[化1]
式(1)中,R1
為烷氧基或鹵素原子,R2
為選自於由烷基、環烷基及芳基構成之群組中之烴基,R3
及R4
各自獨立地為鹵素原子、烷氧基、或選自於由烷基、環烷基及芳基構成之群組中之烴基。前述烴基之一個以上之氫原子也可取代為鹵素原子。R1
~R4
各自獨立地可相同也可不同。
就前述式(1)表示之矽烷化合物而言,考量防止與銅箔之密接性過度降低的觀點,宜具有至少一個烷氧基。又,考量同樣的觀點,前述式(1)表示之矽烷化合物宜具有至少一個選自於由烷基、環烷基及芳基構成之群組中之烴基。
考量調整剝離強度,尤其調整剝離強度(x)的觀點,前述式(1)表示之矽烷化合物宜具有三個烷氧基、一個選自於由烷基、環烷基及芳基構成之群組中之烴基。例如,在式(1)中,R3
及R4
兩者皆為烷氧基較佳。
烷氧基並無特別限定,例如可列舉直鏈狀、分支狀或環狀之碳數1~20,較佳為碳數1~10,更佳為碳數1~5之烷氧基。就烷氧基而言,例如可列舉:甲氧基、乙氧基、正或異丙氧基、正、異或第三丁氧基、正、異或新戊氧基、正己氧基、環己氧基、正庚氧基、或正辛氧基。
鹵素原子可列舉氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
烷基並無特別限定,例如可列舉直鏈狀或分支狀之碳數1~20,較佳為碳數1~10,更佳為碳數1~5之烷基。就烷基而言,例如可列舉:甲基、乙基、正或異丙基、正、異或第三丁基、正、異或新戊基、正己基、正辛基、正癸基等。
環烷基並無特別限定,例如可列舉碳數3~10,較佳為碳數5~7之環烷基。就環烷基而言,例如可列舉:環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基。
芳基並無特別限定,例如可列舉碳數6~20,較佳為碳數6~14之芳基。就芳基而言,例如可列舉:苯基、甲苯基及二甲苯基等經烷基取代之苯基、1-或2-萘基、蒽基等。
烴基之一個以上之氫原子可取代為鹵素原子,例如可取代為氟原子、氯原子、或溴原子。
前述矽烷化合物之示例並無特別限定,宜為聚矽氧化合物以外之化合物。例如可列舉:甲基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、正或異丙基三甲氧基矽烷、正、異或第三丁基三甲氧基矽烷、正、異或新戊基三甲氧基矽烷、己基三甲氧基矽烷、辛基三甲氧基矽烷、癸基三甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷;烷基取代苯基三甲氧基矽烷(例如,對(甲基)苯基三甲氧基矽烷)、甲基三乙氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、正或異丙基三乙氧基矽烷、正、異或第三丁基三乙氧基矽烷、戊基三乙氧基矽烷、己基三乙氧基矽烷、辛基三乙氧基矽烷、癸基三乙氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、烷基取代苯基三乙氧基矽烷(例如,對(甲基)苯基三乙氧基矽烷)、(3,3,3-三氟丙基)三甲氧基矽烷、及十三氟辛基三乙氧基矽烷、甲基三氯矽烷、二甲基二氯矽烷、三甲基氯矽烷、苯基三氯矽烷、三甲基氟矽烷、二甲基二溴矽烷、二苯基二溴矽烷、它們的水解產物、及它們的水解產物之縮合物。該等之中,考量取得容易性的觀點,宜為二甲基二甲氧基矽烷、正丙基三甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、己基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、(3,3,3-三氟丙基)三甲氧基矽烷、二甲基二氯矽烷,為二甲基二甲氧基矽烷、正丙基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、(3,3,3-三氟丙基)三甲氧基矽烷、二甲基二氯矽烷尤佳。
使用如此之矽烷化合物作為矽化合物並在銅箔或極薄銅箔上形成剝離層而成者,亦可使用市售品。就市售品而言,例如可使用在銅箔上形成了含有選自於由二甲基二甲氧基矽烷、正丙基三甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、己基三甲氧基矽烷構成之群組中之至少1種作為矽化合物的剝離層者,例如可列舉JX日礦日石金屬(股)公司製的「PCS」(製品名)。
剝離層與第1絕緣樹脂層之剝離強度(x)並無特別限定,在本實施形態之製造方法中,考量防止第1絕緣樹脂層在剝離步驟(e)之前的步驟中剝離,且可在剝離步驟(e)中將第1絕緣樹脂層以物理方式剝離的觀點,宜為3~20N・m,為5~15N・m更佳,為8~12N・m尤佳。例如,剝離強度(x)為上述範圍內時,運送時、加工時不會發生剝離,另一方面,在剝離步驟(e)中,可用人的手等以物理方式輕易地剝下第1絕緣樹脂層。
又,剝離強度(y)與剝離強度(x)的差(y-x)並無特別限定,考量防止在剝離步驟(e)將第1絕緣樹脂層剝離時剝離到銅箔的觀點,例如宜為50N・m以上,為100N・m以上更佳,為200N・m以上尤佳。
就剝離強度(x)及/或剝離強度(y)而言,例如,剝離強度(x)可藉由調整剝離層中之矽化合物的種類、矽化合物的塗布量,剝離強度(y)可藉由調整壓製條件、鍍敷厚度、材料、粗糙化處理之條件,而將其調整為前述範圍內。
剝離層之厚度並無特別限定,宜為5nm~100nm,為10nm~80nm更佳,為20nm~60nm尤佳。
[銅箔] 銅箔並無特別限定,通常為厚度1μm~5μm,較佳為2μm~4μm,尤佳為2.5μm~3.5μm之極薄銅箔。銅箔並無特別限定,JISB0601:2001所示之10點之平均粗糙度(Rzjis)宜兩面均為0.3μm~3.0μm,為0.5μm~2.0μm更佳,為0.7μm~1.5μm尤佳。
可在銅箔上形成瘤狀的電沉積物層(有時亦稱為「燒傷的鍍敷(burned plating)」),或施以氧化處理、還原處理、利用蝕刻之粗糙化處理。銅箔的製造條件並無特別限定,硫酸銅浴的情形下,一般使用硫酸50~100g/L、銅30~100g/L、液溫20~80℃、電流密度0.5~100A/dm2
之條件;焦磷酸銅浴的情形下,一般使用焦磷酸鉀100~700g/L、銅10~50g/L、液溫30~60℃、pH8~12、電流密度0.5~10A/dm2
之條件。有時也會考慮銅的物性、平滑性而在銅浴中加入各種添加劑。
就銅箔而言,例如可使用可剝離類型形成,或使用一定厚度之銅箔形成。可剝離類型之銅箔係具有載體之銅箔,係指載體為例如可剝離之銅箔者。使用可剝離類型者時,在步驟(a)中將載體從銅箔剝離並使用。
針對在步驟(a)中使用一定厚度之銅箔形成極薄銅箔的情形進行說明。使用一定厚度之銅箔形成極薄銅箔時,首先,在一定厚度之銅箔上形成剝離層,製成附設剝離層之銅箔。在銅箔上形成剝離層的方法並無特別限定,例如可藉由利用塗布等公知的方法將前述矽化合物賦予至銅箔上,而形成剝離層。又,前述附設剝離層之銅箔亦可使用市售品,例如可將前述JX日礦日石金屬(股)公司製的「PCS」(製品名)作為附設剝離層之銅箔使用。一定厚度之銅箔(亦即,附設剝離層之銅箔的銅箔部分)的厚度並無特別限定,考量視需要利用蝕刻等減厚方法除去不要的部分直至所期望之厚度(例如1μm~5μm)的觀點,宜為1μm以上,為1μm~20μm更佳。但,一定厚度之銅箔的厚度為1μm~5μm時,會有不需要利用減厚方法所為之處理的情況。前述減厚方法可適當使用公知的方法,例如可列舉蝕刻處理。前述蝕刻處理並無特別限定,例如可藉由使用過氧化氫/硫酸(hydrogen peroxides/sulfuric acid)系軟蝕刻液(soft etching solution)之蝕刻進行。
如前述般使用一定厚度之銅箔形成極薄銅箔時,例如可使用在厚度為1μm~20μm之銅箔上形成了前述剝離層的附設剝離層之銅箔。詳細而言,在步驟(a)中,藉由經由步驟(a-1),可於步驟(a)中由一定厚度之銅箔形成極薄銅箔,步驟(a-1)係:將在厚度為1μm~20μm之銅箔上形成了前述剝離層之附設剝離層之銅箔,以前述剝離層與前述第1絕緣樹脂層接觸的方式配置在前述第1絕緣樹脂層上,之後對於前述附設剝離層之銅箔的前述銅箔部分施以蝕刻處理而製成前述極薄銅箔。本實施形態之製造方法並不限定於本態樣,例如使用12μm之銅箔時,可利用塗布等形成剝離層,並與第1絕緣樹脂層進行疊層壓製後,實施銅箔之軟蝕刻,將銅箔之厚度調整為例如3μm,而製成極薄銅箔,以製作電路形成用支持基板。前述蝕刻處理並無特別限定,可於在第1絕緣樹脂層將附設剝離層之銅箔進行加熱及加壓後進行。
又,可對銅箔之與剝離層的黏著面施以防銹處理(形成防銹處理層)。前述防銹處理可利用鎳、錫、鋅、鉻、鉬、鈷中之任一者、或它們的合金進行。該等係藉由濺射、電氣鍍敷、無電解鍍敷而在銅箔上進行薄膜形成,考量成本的方面,電氣鍍敷為較佳。具體而言,作為鍍敷層,係利用含有選自於由鎳、錫、鋅、鉻、鉬及鈷構成之群組中之一種以上之金屬鹽的藥液進行鍍敷。為了使金屬離子輕易地析出,亦可於鍍敷液中添加必要量的檸檬酸鹽、酒石酸鹽、胺磺酸等錯合劑。鍍敷液通常在酸性範圍使用,並於室溫~80℃之溫度進行鍍敷。鍍敷從通常電流密度0.1~10A/dm2
、通常時間1~60秒,較佳為1~30秒之範圍適當選擇。用於防銹處理之金屬的量取決於金屬的種類而有所不同,並無特別限定,合計宜為10~2000μg/dm2
較理想。防銹處理層之厚度過厚的話,會引起蝕刻受妨礙與電特性降低,過薄的話會成為與樹脂之剝離強度降低的主要原因。
進一步,在防銹處理層上形成鉻酸鹽處理層的話,可抑制與剝離層之黏著強度降低,故係有用。具體而言,可使用含有六價鉻離子的水溶液進行。鉻酸鹽處理並無特別限定,例如能以單純的浸漬處理進行,較佳為以陰極處理進行。陰極處理宜於重鉻酸鈉0.1~50g/L、pH1~13、浴溫0~60℃、電流密度0.1~5A/dm2
、電流時間0.1~100秒之條件進行。也可使用鉻酸或重鉻酸鉀替換重鉻酸鈉而進行。
本實施形態中,宜在防銹處理層上進一步吸附偶聯劑。矽烷偶聯劑並無特別限定,例如可使用:3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷等環氧官能性矽烷;3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷等胺官能性矽烷;乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基苯基三甲氧基矽烷、乙烯基參(2-甲氧基乙氧基)矽烷等烯烴官能性矽烷;3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等(甲基)丙烯酸官能性矽烷;3-巰基丙基三甲氧基矽烷等巰基官能性矽烷。該等矽烷偶聯劑可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。就該等偶聯劑而言,能以0.1~15g/L之濃度溶解於水等溶劑並在室溫~50℃之溫度塗布於金屬箔,或使其電沉積而進行吸附。該等矽烷偶聯劑,係藉由與銅箔表面之防銹金屬之羥基形成縮合鍵結而形成皮膜。在矽烷偶聯劑處理後,藉由加熱、紫外線照射等形成穩定的鍵結。若為加熱的話,係於80~200℃之溫度乾燥2~60秒。若為紫外線照射的話,係於200~400nm、200~2500mJ/dm2
之範圍進行。
[步驟(b)] 步驟(b)係在前述電路形成用支持基板之銅箔上形成第1配線導體的步驟。藉由經由步驟(b),如圖1C所示般在電路形成用支持基板1之銅箔4上形成第1配線導體5。第1配線導體的形成方法並無特別限定,例如可藉由下列步驟形成第1配線導體。
就步驟(b)而言,例如可藉由下列步驟而在銅箔上形成第1配線導體:將鍍敷用光阻層合在前述銅箔上(步驟(b-1));利用光微影在鍍敷用光阻形成配線電路圖案(步驟(b-2));在已於前述鍍敷用光阻形成配線電路圖案之前述銅箔上,利用圖案電解銅鍍敷形成第1配線導體(步驟(b-3));並將前述鍍敷用光阻除去(步驟(b-4))。前述步驟中,在步驟(b-2)中,可利用光微影將已層合於銅箔上之鍍敷用光阻進行曝光及顯影,而在鍍敷用光阻形成配線電路圖案。然後,藉由步驟(b-3),對於已在鍍敷用光阻形成配線電路圖案之銅箔施以圖案電解銅鍍敷處理,藉此,可利用鍍敷銅形成第1配線導體。形成第1配線導體後,藉由步驟(b-4)除去鍍敷用光阻。
前述鍍敷用光阻並無特別限定,例如,可適當選擇並使用市售的乾膜光阻等公知品。又,在鍍敷用光阻形成配線電路圖案時的光微影(包括曝光、顯影、光阻的除去)並無特別限定,可利用公知的方法及裝置實施。進一步,用於形成第1配線導體的前述圖案電解銅鍍敷亦無特別限定,可適當使用公知的方法。
第1配線導體的圖案寬度並無特別限定,可因應用途適當選擇其寬度,例如可為5~100μm,較佳可為10~30μm。
[步驟(c)] 就步驟(c)而言,係以接觸前述第1配線導體的方式配置第2絕緣樹脂層,並將前述第2絕緣樹脂層進行加熱及加壓而疊層的步驟。步驟(c)亦可為在前述第2絕緣樹脂層上更配置金屬層,並進行加熱及加壓而將前述第2絕緣樹脂層與前述金屬層予以疊層的步驟。藉由經由步驟(c),如圖1D所示般,能以接觸第1配線導體5的方式將第2絕緣樹脂層6和金屬層7予以疊層。此外,在圖1D中,係設置有金屬層之態樣,但本發明並不限定於該態樣。
第2絕緣樹脂層可使用和前述第1絕緣樹脂層同樣的材料(例如,預浸體)。又,第2絕緣樹脂層之厚度可因應期望適當設定,故並無特別限定,例如可設定為0.02mm~2.0mm,宜為0.03mm~0.2mm,為0.04mm~0.15mm更佳。
就金屬層而言,例如可使用與前述銅箔同樣者。銅箔例如可使用附設載體銅箔之極薄銅箔。此時,係在將極薄銅箔以接觸第2絕緣樹脂層的方式進行配置,並利用加熱及加壓使其疊層後剝離載體。附設載體銅箔之極薄銅箔也可使用市售品,例如可使用三井金屬礦業(股)公司製的MTEx(製品名)。 第2絕緣樹脂層也可使用市售品,例如可使用三菱瓦斯化學(股)製的CRS-381 NSI(製品名)。
前述第2絕緣樹脂層、金屬層之加熱及加壓條件並無特別限定,例如,可在溫度220±2℃、壓力2.5±0.2MPa、保持時間60分鐘之條件實施真空壓製,而將第2絕緣樹脂層及金屬層予以疊層。
步驟(c)並無特別限定,例如,可藉由下列步驟將第2絕緣樹脂層與金屬層予以疊層。就步驟(c)而言,例如,可對於前述第1配線導體表面施以用於獲得與第2絕緣樹脂層之密接力的粗糙化處理(步驟(c-1)),將前述第2絕緣樹脂層以接觸已施以前述粗糙化處理之前述第1配線導體的方式配置,在前述第2絕緣樹脂層上更配置金屬層,並進行加熱及加壓,而將前述第2絕緣樹脂層與前述金屬層予以疊層(步驟(c-2))。前述粗糙化處理並無特別限定,可適當使用公知的方法,例如可列舉利用銅表面粗糙化液的方法。
[步驟(d)] 步驟(d)係於前述第2絕緣樹脂層形成通達前述第1配線導體之非貫通孔,並利用電解銅鍍敷及/或無電解銅鍍敷使前述非貫通孔之內壁連接而形成第2配線導體的步驟。在第2配線導體形成步驟(d)中,藉由施以電解銅鍍敷及/或無電解銅鍍敷,如圖1E所示般,第1配線導體5與金屬層7通過形成在非貫通孔之內壁的鍍敷銅而電連接。之後,如圖1F所示般,藉由使金屬層7形成圖案,可在第2絕緣樹脂層6上形成第2配線導體8。
形成非貫通孔的方法並無特別限定,例如可使用二氧化碳雷射等雷射、鑽孔等公知的方法。非貫通孔係介隔金屬層而形成在第2絕緣樹脂層,且係為了使本步驟中形成之第2配線導體與第1配線導體電連接而設置。非貫通孔的數目、尺寸可因應期望適當選擇。又,形成非貫通孔後,可利用過錳酸鈉水溶液等施以除膠渣處理。
步驟(d)中,在形成非貫通孔之後,施以電解銅鍍敷及/或無電解銅鍍敷而於非貫通孔之內壁形成銅鍍敷膜,使第1配線導體與第2配線導體電連接。施以電解銅鍍敷及/或無電解鍍敷的方法並無特別限定,可採用公知的方法。該銅鍍敷可僅為電解銅鍍敷及無電解鍍敷中之任一者,宜施以電解銅鍍敷及無電解鍍敷之兩者較佳。
步驟(d)係在電解及/或無電解銅鍍敷處理之後形成第2配線導體。第2配線導體之形成方法並無特別限定,例如可適當採用減去工法、半加成工法等公知的方法。
步驟(d)並無特別限定,例如可於前述第2絕緣樹脂層形成通達前述第1配線導體之非貫通孔(步驟(d-1)),利用電解銅鍍敷及/或無電解銅鍍敷使非貫通孔之內壁連接(步驟(d-2)),並利用減去工法或半加成工法形成第2配線導體(步驟(d-3))。步驟(d-3)中並無特別限定,例如可實施金屬層之面修整,並層合乾膜光阻等,進一步黏合負型遮罩後,用曝光機烙印電路圖案,並利用顯影液將乾膜光阻進行顯影,而形成蝕刻光阻。之後,施以蝕刻處理,將沒有蝕刻光阻之部分的銅用氯化鐵(III)水溶液等除去,然後除去光阻,藉此,可形成第2配線導體。
此外,就本實施形態中可使用之層間連接方法而言,可使用下列方法:在公知的雷射形成之盲通孔部進行化學銅鍍敷而使用的方法(藉由雷射加工形成配線電路,之後利用化學銅鍍敷進行圖案化、層間連接的方法);藉由預先在成為連接部的部分利用鍍敷、將金屬箔予以蝕刻等而形成的金屬凸塊(bump)(較佳為銅凸塊)連同絕緣層在內予以穿刺,並進行層間連接的方法;進一步可使用將在絕緣樹脂中含有焊料、銀及銅等金屬填料而成之金屬糊劑利用網版印刷等於預定部位進行凸塊印刷,然後藉由乾燥使糊劑硬化,並利用加熱及加壓確保內外層間之電導通的方法等。
[步驟(e)] 步驟(e)係從已形成前述第1及第2配線導體之電路形成基板將前述第1絕緣樹脂層予以剝離的步驟。經由步驟(e)的話,如圖1G所示般,第1絕緣樹脂層在與剝離層3之界面剝離,並在剝離層3與銅箔4上形成第1配線導體5、第2絕緣樹脂層6及第2配線導體8疊層而成的疊層體。
步驟(e)中,第1絕緣樹脂層宜在第1絕緣樹脂層與剝離層之界面剝離,但亦可例如剝離層之一部分與第1絕緣樹脂層一起剝離。又,也包括在剝離層與銅箔之界面,第1絕緣樹脂層和剝離層一起剝離的態樣。將第1絕緣樹脂層剝離的方法可採用物理方法或化學方法中之任一者,例如宜於剝離層施加物理力,而將第1絕緣樹脂層以物理方式剝離較佳。
[步驟(f)] 步驟(f)係從前述電路形成基板將前述剝離層3及/或前述銅箔4予以除去的步驟。經由步驟(f)的話,如圖1H所示般,可形成第1配線導體5(內層)埋設於第2絕緣樹脂層6中,且第1配線導體5(內層)與第2配線導體8(外層)電氣接合而成之半導體元件搭載用電路形成基板10。在步驟(f)中,例如可使用硫酸系或過氧化氫系蝕刻液除去前述剝離層及/或前述銅箔(較佳為極薄銅箔)。例如在步驟(e)中,第1絕緣樹脂層在與剝離層之界面剝離的情況,及剝離層被破壞且其一部分和第1絕緣樹脂層一起剝離的情況下,除去步驟(f)中會除去剝離層之全體或其一部分及銅箔。又,在步驟(e)中,第1絕緣樹脂層和剝離層一起在剝離層與銅箔之界面剝離時,除去步驟(f)中僅除去銅箔。硫酸系或過氧化氫系蝕刻液並無特別限定,可適當選擇並使用本領域中使用者。
在對本實施形態進行例示性說明的圖1及2中,電路形成基板10為2層結構之半導體元件搭載用封裝基板,但本實施形態並不限定於此,可形成具有3層結構以上(3層結構、4層結構、・・・n層結構)之增建結構的半導體元件搭載用封裝基板。亦即,本實施形態之半導體元件安裝基板之製造方法,可於前述步驟(d)與前述步驟(e)之間更包括下列步驟:對於已形成前述第1及第2配線導體之電路形成基板重複實施絕緣樹脂層疊層步驟及配線導體形成步驟,形成增建結構。此處,絕緣樹脂層疊層步驟及配線導體形成步驟分別依照與步驟(c)及步驟(d)同樣的程序進行。
本實施形態之半導體元件安裝基板之製造方法中,可更包括對於形成了前述第2配線導體之電路形成基板,形成阻焊層的步驟。就該步驟而言,例如可在前述步驟(d)與前述步驟(e)之間實施,也可在前述步驟(f)與後述步驟(g)之間實施。阻焊層並無特別限定,例如可藉由層合機、熱壓製形成。
[步驟(g)] 步驟(g)係將前述支持體推壓並疊層於前述電路形成基板的步驟。具體而言,係以使支持體之耐熱薄膜層11接觸電路形成基板之形成有第2配線導體8之面的方式配置,然後進行推壓。經由步驟(g)的話,如圖1I所示般,形成了在電路形成基板之形成有第2配線導體之面疊層支持體而得的疊層體20。此外,圖1I所示之圖係顯示於電路形成基板之單面塗布阻焊劑而形成阻焊層9,然後將支持體推壓並疊層時的疊層體,也可使用於電路形成基板之兩面形成阻焊層而成之結構體,或不形成阻焊層9而從步驟(f)直接實施步驟(g)而得之結構體。
推壓支持體的方法並無特別限定,例如,以使支持體之耐熱薄膜層接觸電路形成基板之形成有第2配線導體之面的方式配置後,於溫度120~200℃、壓力1~4MPa、保持時間30~120分鐘之條件實施真空壓製。
[步驟(h)] 步驟(h)係在前述電路形成基板之配線導體上安裝半導體元件的步驟。經由步驟(h)的話,如圖1J所示般,形成安裝了半導體元件之疊層體。圖1J中,係藉由焊球13於第1配線導體上安裝裸晶片14,並進一步藉由封模樹脂(mold resin)15進行樹脂密封。
步驟(h)中,可藉由接合材將前述半導體元件安裝在配線導體上。此處,通常在安裝半導體元件之前,於配線導體上形成具有開口部之阻焊層,然後於該開口部形成金鍍敷層,進一步,在金鍍敷層上搭載接合材並於約260℃進行回流焊接(reflow),製作形成了接合材之多層印刷配線板。金鍍敷層並無特別限定,例如可藉由電解、無電解及糊劑而形成。接合材只要是具有導電手段者即可,並無特別限定,例如可使用焊料等(例如焊球、焊料糊劑等)。使用焊料作為前述接合材時等,可在將半導體元件安裝於配線導體上後,施以回流焊接等處理。此時,回流焊接的溫度係根據接合材的熔點等適當選擇,例如宜為260℃以上。
半導體元件並無特別限定,可適當使用期望之元件,例如可使用藉由金線之球形結著法(ball bonding method)在鋁電極部形成了金凸塊的裸晶片等。
就封模樹脂而言,可適當選擇並使用用於密封材用途的公知樹脂。
如前述,通常在安裝半導體元件之前,實施於配線導體上形成具有開口部之阻焊層,然後於該開口部形成金鍍敷層的步驟,但該等步驟亦可在例如前述步驟(d)與前述步驟(e)之間實施,也可在前述步驟(f)與前述步驟(g)之間實施。
[步驟(i)] 步驟(i)係從前述電路形成基板將前述支持體予以剝離的步驟。經由步驟(i)的話,如圖1K所示般,將支持體從安裝有半導體元件之疊層體剝離,可獲得半導體元件安裝基板30。將支持體予以剝離的方法,可採用物理方法或化學方法中之任一者,例如宜於耐熱薄膜層施加物理力,而將支持體以物理方式剝離較佳。
(實施形態2) 用於實施本發明之第2形態(實施形態2)之半導體元件安裝基板之製造方法包括下列步驟: (a)形成按順序含有第1絕緣樹脂層、剝離層、及銅箔之電路形成用支持基板; (b)在前述電路形成用支持基板之前述銅箔上形成第1配線導體; (c)以接觸前述第1配線導體的方式配置第2絕緣樹脂層,並將前述第2絕緣樹脂層進行加熱及加壓而疊層; (d)於前述第2絕緣樹脂層形成通達前述第1配線導體之非貫通孔,利用電解銅鍍敷及/或無電解銅鍍敷使前述非貫通孔之內壁連接而形成第2配線導體; (j)將前述支持體推壓並疊層在已形成前述第1及第2配線導體之電路形成基板; (k)從疊層了前述支持體之電路形成基板將前述第1絕緣樹脂層予以剝離; (l)從前述電路形成基板將前述剝離層及/或前述銅箔予以除去; (h)於前述電路形成基板之前述配線導體上安裝半導體元件; (i)從前述電路形成基板將前述支持體予以剝離。 此處,由於步驟(a)~(d)、(h)、(i)與前述實施形態1中之各步驟同樣,省略其說明。 此外,實施形態2中亦與實施形態1同樣,可形成具有3層結構以上(3層結構、4層結構、・・・n層結構)之增建結構的半導體元件搭載用封裝基板。亦即,於前述步驟(d)與前述步驟(e)之間可更包括下列步驟:對於已形成前述第1及第2配線導體之電路形成基板重複實施絕緣樹脂層疊層步驟及配線導體形成步驟,形成增建結構。
[步驟(j)] 步驟(j)係將前述支持體推壓並疊層在已形成前述第1及第2配線導體之電路形成基板(圖2A)的步驟。具體而言,在電路形成基板之形成有第2配線導體8之面,以使支持體之耐熱薄膜層11接觸的方式配置,然後進行推壓。經由步驟(j)的話,如圖2B所示般,形成了在電路形成基板之形成有第2配線導體之面疊層支持體而得的疊層體。此外,圖2B所示之圖,係顯示於電路形成基板塗布阻焊劑並形成阻焊層9後,將支持體進行推壓並疊層時的疊層體,也可不形成阻焊層而從步驟(d)直接實施步驟(j)。阻焊層之形成方法如前述。 推壓支持體的方法與前述步驟(g)同樣。
[步驟(k)] 步驟(k)係從疊層了前述支持體之電路形成基板將前述第1絕緣樹脂層予以剝離的步驟。經由步驟(k)的話,如圖2C所示般,第1絕緣樹脂層在與剝離層3之界面剝離,形成第1配線導體5、第2絕緣樹脂層6及第2配線導體8疊層於剝離層3與銅箔4上,且支持體疊層於形成有第2配線導體之面而成的疊層體。
在步驟(k)中,第1絕緣樹脂層宜在第1絕緣樹脂層與剝離層之界面剝離,但也可例如剝離層之一部分和第1絕緣樹脂層一起剝離。又,也包括在剝離層與銅箔之界面,第1絕緣樹脂層和剝離層一起剝離的態樣。將第1絕緣樹脂層予以剝離的方法,可採用物理方法或化學方法中之任一者,例如宜於剝離層施加物理力,而將第1絕緣樹脂層以物理方式剝離較佳。
[步驟(l)] 步驟(l)係從前述電路形成基板將前述剝離層及/或前述銅箔予以除去的步驟。經由步驟(l)的話,如圖2D所示般,可形成在第1配線導體5(內層)埋設於第2絕緣樹脂層6中,且第1配線導體5(內層)與第2配線導體8(外層)電氣接合而成之半導體元件搭載用電路形成基板疊層支持體而成的疊層體20。步驟(l)中,例如可使用硫酸系或過氧化氫系蝕刻液除去前述剝離層及/或前述極薄銅箔。例如在步驟(k)中,第1絕緣樹脂層在與剝離層之界面剝離的情況,及剝離層被破壞且其一部分和第1絕緣樹脂層一起剝離的情況下,除去步驟(l)中會除去剝離層之全體或其一部分及銅箔。又,在步驟(k)中,第1絕緣樹脂層和剝離層一起在剝離層與銅箔之界面剝離時,除去步驟(l)中僅除去銅箔。硫酸系或過氧化氫系蝕刻液並無特別限定,可適當選擇並使用本領域中使用者。
此外,如前述,通常在安裝半導體元件之前,實施於配線導體上形成具有開口部之阻焊層,然後於該開口部形成金鍍敷層的步驟,但該等步驟也可在例如前述步驟(l)與前述步驟(h)之間實施。
以上,針對本實施形態之半導體元件安裝體之製造方法的實施形態1及實施形態2進行了說明,考量可在將支持體予以推壓之前使用電路形成基板進行電氣試驗的觀點,實施形態1比實施形態2更佳。 此外,本發明並不限定於該等實施形態,也包含前述實施形態1及實施形態2以外的實施形態。 [實施例]
以下,藉由實施例對本實施形態進行具體地說明,但本實施形態並不限定於該等實施例。
[實施例1] <支持體之製作> 在使雙馬來醯亞胺三樹脂(BT樹脂)含浸於玻璃布(玻璃纖維)而成為B階段的預浸體(厚度0.100mm:三菱瓦斯化學(股)製,製品名:GHPL-830NS ST56)之單面,以使黏著層面與絕緣樹脂層接觸的方式,配置厚度27μm之附設黏著層之聚醯亞胺薄膜(黏著層之厚度:15μm,NIKKAN INDUSTRIES(股)公司製,製品名:CISV),並在另一面配置厚度18μm之銅箔(三井金屬礦業(股)公司製,製品名:3EC-VLP),於溫度80±2℃、壓力1.0±0.2MPa、保持時間3分鐘之條件實施真空壓製,製作支持體(a)(厚度145μm)。
<步驟(a)> 在使雙馬來醯亞胺三樹脂(BT樹脂)含浸於玻璃布(玻璃纖維)而成為B階段的預浸體(厚度0.100mm:三菱瓦斯化學(股)製,製品名:GHPL-830NS ST56)之兩面,以使剝離層面與前述預浸體接觸的方式,配置利用塗布將由矽烷化合物構成之剝離層形成於厚度12μm之銅箔而得的附設剝離層之銅箔(JX日礦日石金屬(股)公司製,製品名:PCS),並於溫度220±2℃、壓力5±0.2MPa、保持時間60分鐘之條件實施真空壓製。之後,藉由使用了過氧化氫/硫酸系軟蝕刻液之蝕刻將前述銅箔之厚度調整為3μm,製作在第1絕緣樹脂層之兩面按順序設置有剝離層與銅箔的電路形成用支持基板。
<步驟(b)> 於電路形成用支持基板,利用Hitachi-Via-Mechanics(股)公司製的槽刨加工機(router processing machine)形成導引孔,之後,使用過氧化氫/硫酸系軟蝕刻液將表面蝕刻1~2μm。然後,於溫度110±10℃、壓力0.50±0.02MPa之條件層合乾膜光阻NIT225(Nichigo Morton(股)公司製,商品名)。以前述導引孔為基準,利用平行曝光機實施形成於乾膜光阻之電路圖案的烙印,然後,使用1%碳酸鈉水溶液將乾膜光阻進行顯影,形成鍍敷用光阻圖案。然後,利用硫酸銅濃度60~80g/L、硫酸濃度150~200g/L之硫酸銅鍍敷工作線施以15~20μm左右的圖案電解銅鍍敷(電解銅鍍敷),形成第1配線導體。之後,使用胺系光阻剝離液將乾膜光阻剝離除去。
<步驟(c)> 為了獲得與絕緣樹脂之密接力,使用銅表面粗糙化液CZ-8100(MEC Co., Ltd.製,製品名),對於第1配線導體(銅圖案)表面施以粗糙化處理。然後,在已形成第1配線導體之電路形成用支持基板之兩面,配置使雙馬來醯亞胺三樹脂(BT樹脂)含浸於玻璃布(玻璃纖維)而成為B階段之預浸體(厚度0.100mm:三菱瓦斯化學(股)製,製品名:GHPL-830NS ST56)。然後,在預浸體上,以載體銅箔側與預浸體接觸的方式,配置附設厚度18μm之載體銅箔之極薄銅箔(極薄銅箔(金屬層);厚度2μm:三井金屬礦業(股)公司製,製品名:MTEx),並於壓力2.5±0.2MPa、溫度220±2℃、保持時間60分鐘之條件進行真空壓製。之後,將厚度18μm之載體銅箔剝離,獲得在第1配線導體上疊層有第2絕緣樹脂層與厚度2μm之極薄銅箔的電路形成用支持基板。
<步驟(d)> 於在第1配線導體上疊層有第2絕緣樹脂層與金屬層之電路形成用支持基板之兩面,利用二氧化碳雷射加工機LC-1C/21(Hitachi-Via-Mechanics(股)公司製,製品名),以光束照射徑Φ0.21mm、頻率500Hz、脈衝寬度10μs、照射次數7次之條件,每次1孔地進行加工,並介隔金屬層而在第2絕緣樹脂層形成通達前述第1配線導體之非貫通孔。
然後,對於形成了非貫通孔之電路形成用支持基板,使用溫度80±5℃、濃度55±10g/L之過錳酸鈉水溶液施以除膠渣處理,進一步,利用無電解銅鍍敷實施0.4~0.8μm之厚度的鍍敷後,利用電解銅鍍敷實施15~20μm之厚度的鍍敷。藉此,非貫通孔之內壁藉由鍍敷而連接,第1配線導體(內層)與金屬層(外層)藉由非貫通孔內壁之鍍敷而電連接。
然後,實施基板表面(金屬層)的面修整,於溫度110±10℃、壓力0.50±0.02MPa之條件層合乾膜光阻NIT225(Nichigo Morton(股)公司製,製品名)。之後,黏合負型遮罩後,利用平行曝光機烙印電路圖案,使用1%碳酸鈉水溶液將乾膜光阻進行顯影,形成蝕刻光阻。然後,將沒有蝕刻光阻的部分的銅用氯化鐵(III)水溶液除去後,利用氫氧化鈉水溶液將乾膜光阻除去,形成第2配線導體。
<步驟(e)> 形成第2配線導體後,於附設剝離層之銅箔與第1絕緣樹脂層(預浸體層)的邊界部施加物理力,從已形成第1配線導體及第2配線導體之電路形成用支持基板將第1絕緣樹脂層(預浸體層)予以剝離,形成一組疊層體。
<步驟(f)> 在剝離步驟(e)中將第1絕緣樹脂層(預浸體層)予以剝離後,使用過氧化氫/硫酸系軟蝕刻液除去極薄銅箔與剝離層。之後,形成10μm之阻焊劑,進行金鍍敷之最後加工。
<步驟(g)> 以使經在除去步驟(f)中形成10μm之阻焊劑並進行金鍍敷之最後加工的電路形成基板之單側與支持體(a)之聚醯亞胺層接觸的方式進行配置,並於溫度160±2℃、壓力3.0±0.2MPa、保持時間60分鐘之條件實施真空壓製,製作疊層體。
<步驟(h)及步驟(i)> 將步驟(g)中獲得之疊層體切割加工成封裝大小,得到半導體元件搭載用封裝基板。然後,在金鍍敷層上搭載焊球並於約260℃進行回流焊接,製作形成有焊球之多層印刷配線板。之後,將獲得之多層印刷配線板與利用金線之球形結著法在鋁電極部形成了金凸塊之裸晶片進行位置對準,在多層印刷配線板上裝配裸晶片。然後,將裝有裸晶片之多層印刷配線板於約260℃進行回流焊接,然後洗淨,利用封模樹脂進行樹脂密封。之後,於阻焊層與聚醯亞胺層之邊界部施加物理力,將支持體(a)從多層印刷配線板剝離,製作半導體元件安裝基板。
[實施例2] <步驟(c)> 進行實施例1中之步驟(a)及步驟(b),為了獲得與絕緣樹脂層之密接力,使用銅表面粗糙化液CZ-8100(MEC Co., Ltd.製,製品名),對於第1配線導體(銅圖案)表面施以粗糙化處理。然後,在已形成第1配線導體之電路形成用支持基板之兩面,配置將雙馬來醯亞胺三樹脂(BT樹脂)塗布於附設厚度18μm之載體銅箔之極薄銅箔(極薄銅箔(金屬層);厚度2μm:三井金屬礦業(股)公司製,製品名:MTEx)並予以B階段化而得之附設樹脂之銅箔(厚度15μm:三菱瓦斯化學(股)製,製品名:CRS-381 NSI),並於壓力2.5±0.2MPa、溫度220±2℃、保持時間60分鐘之條件進行真空壓製。之後,將厚度18μm之載體銅箔剝離,得到在第1配線導體上疊層有第2絕緣樹脂層與厚度2μm之極薄銅箔的電路形成用支持基板。
<步驟(d)> 於在第1配線導體上疊層有第2絕緣樹脂層與金屬層的電路形成用支持基板之兩面,利用二氧化碳雷射加工機LC-1C/21(Hitachi-Via-Mechanics(股)公司製,製品名),以光束照射徑Φ0.21mm、頻率500Hz、脈衝寬度10μs、照射次數7次之條件,每次1孔地進行加工,並介隔金屬層而在第2絕緣樹脂層形成通達前述第1配線導體之非貫通孔。 然後,對於形成了非貫通孔之電路形成用支持基板,使用溫度80±5℃、濃度55±10g/L之過錳酸鈉水溶液施以除膠渣處理,進一步,利用無電解銅鍍敷實施0.4~0.8μm之厚度的鍍敷後,利用電解銅鍍敷實施15~20μm之厚度的鍍敷。藉此,非貫通孔之內壁藉由鍍敷而連接,第1配線導體(內層)與金屬層(外層)藉由非貫通孔內壁之鍍敷而電連接。 然後,實施基板表面(金屬層)的面修整,於溫度110±10℃、壓力0.50±0.02MPa之條件層合乾膜光阻NIT225(Nichigo Morton(股)公司製,製品名)。之後,黏合負型遮罩後,利用平行曝光機烙印電路圖案,之後,使用1%碳酸鈉水溶液將乾膜光阻進行顯影,形成蝕刻光阻。然後,將沒有蝕刻光阻的部分的銅用氯化鐵(III)水溶液除去後,利用氫氧化鈉水溶液將乾膜光阻除去,形成第2配線導體。
<步驟(e)> 形成第2配線導體後,在第2配線導體上形成10μm之阻焊劑,於附設剝離層之銅箔與第1絕緣樹脂層(預浸體層)之邊界部施加物理力,從已形成第1配線導體及第2配線導體之電路形成用支持基板將第1絕緣樹脂層(預浸體層)予以剝離,形成一組疊層體。
<步驟(f)> 在剝離步驟(e)中將第1絕緣樹脂層(預浸體層)予以剝離後,使用過氧化氫/硫酸系軟蝕刻液除去極薄銅箔與剝離層。之後,形成10μm之阻焊劑,進行金鍍敷之最後加工。
<步驟(g)> 以使經在除去步驟(f)中形成10μm之阻焊劑並進行金鍍敷之最後加工的電路形成基板之單側與支持體(a)之聚醯亞胺層接觸的方式進行配置,並於溫度160±2℃、壓力3.0±0.2MPa、保持時間60分鐘之條件實施真空壓製,製作疊層體。
<步驟(h)及步驟(i)> 將步驟(g)中獲得之疊層體切割加工成封裝大小,得到半導體元件搭載用封裝基板。然後,在金鍍敷層上搭載焊球並於約260℃進行回流焊接,製作形成有焊球之多層印刷配線板。之後,將獲得之多層印刷配線板與利用金線之球形結著法在鋁電極部形成了金凸塊之裸晶片進行位置對準,在多層印刷配線板上裝配裸晶片。然後,將裝有裸晶片之多層印刷配線板於約260℃進行回流焊接,然後洗淨,利用封模樹脂進行樹脂密封。之後,於阻焊層與聚醯亞胺層之邊界部施加物理力,將支持體(a)從多層印刷配線板剝離,製作半導體元件安裝基板。
[實施例3] <步驟(j)> 從實施例2中之步驟(a)按照順序進行到步驟(d),於第2配線導體上形成10μm之阻焊劑,並進行金鍍敷之最後加工。之後,以使電路形成用支持基板之單側與支持體(a)之聚醯亞胺層接觸的方式進行配置,並於溫度160±2℃、壓力3.0±0.2MPa、保持時間60分鐘之條件實施真空壓製,製作疊層體。
<步驟(k)及(l)> 在剝離步驟中將第1絕緣樹脂層(預浸體層)從疊層體剝離後,使用過氧化氫/硫酸系軟蝕刻液除去極薄銅箔與剝離層。之後,形成10μm之阻焊劑。
<步驟(h)及步驟(i)> 將步驟(l)中獲得之疊層體切割加工成封裝大小,得到半導體元件搭載用封裝基板。然後,在金鍍敷層上搭載焊球並於約260℃進行回流焊接,製作形成有焊球之多層印刷配線板。之後,將獲得之多層印刷配線板與利用金線之球形結著法在鋁電極部形成了金凸塊之裸晶片進行位置對準,在多層印刷配線板上裝配裸晶片。然後,將裝有裸晶片之多層印刷配線板於約260℃進行回流焊接,然後洗淨,利用封模樹脂進行樹脂密封。之後,於阻焊層與聚醯亞胺層之邊界部施加物理力,將支持體(a)從多層印刷配線板剝離,製作半導體元件安裝基板。
[比較例1] 不使用支持體(a),從實施例1中之步驟(a)按照順序進行到步驟(f)、步驟(h)及步驟(i),製作半導體元件搭載用封裝基板(厚度60μm)。之後,在金鍍敷層上搭載焊球並於約260℃進行回流焊接,但由於基板較薄且剛性亦小,基板發生破損。
本申請係基於2017年4月27日提申之日本專利申請案(特願2017-088834),其內容援引於此以作參照。 [產業上利用性]
本實施形態之支持體,作為製造半導體元件安裝基板時的半導體搭載用封裝基板之支持體具有產業上可利用性。
1‧‧‧電路形成用支持基板2‧‧‧第1絕緣樹脂層3‧‧‧剝離層4‧‧‧銅箔5‧‧‧第1配線導體6‧‧‧第2絕緣樹脂層7‧‧‧金屬層8‧‧‧第2配線導體9‧‧‧阻焊層10‧‧‧電路形成基板11‧‧‧耐熱薄膜層12‧‧‧樹脂層13‧‧‧焊球14‧‧‧裸晶片15‧‧‧封模樹脂20‧‧‧疊層體30‧‧‧半導體元件安裝基板
[圖1]係概略地顯示實施形態1之製造方法的圖(圖1A~圖1D)。 [圖2]係概略地顯示實施形態1之製造方法的圖(圖1E~圖1H)。 [圖3]係概略地顯示實施形態1之製造方法的圖(圖1I~圖1K)。 [圖4]係概略地顯示實施形態2之製造方法的圖(圖2A~圖2D)。
Claims (11)
- 一種支持體,包含耐熱薄膜層與樹脂層,於該樹脂層之其中一面即第1面疊層有該耐熱薄膜層,該樹脂層為係半硬化狀態之B階段;該耐熱薄膜層含有選自由聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、及尼龍樹脂構成之群組中之1種以上之樹脂,該耐熱薄膜層係附設黏著層之耐熱薄膜層,該黏著層含有選自由酚醛樹脂、環氧樹脂、氰酸酯樹脂、馬來醯亞胺樹脂、異氰酸酯樹脂、苯并環丁烯樹脂、及乙烯基樹脂構成之群組中之1種以上之樹脂,以使該黏著層面與該樹脂層接觸的方式配置,在和該樹脂層之已疊層該耐熱薄膜層之面相反的側的面即第2面更疊層了銅箔。
- 如申請專利範圍第1項之支持體,具有10~400μm之厚度。
- 如申請專利範圍第1項之支持體,其中,該樹脂層含有使熱硬化性樹脂含浸於玻璃布而得之預浸體。
- 如申請專利範圍第1項之支持體,其中,該耐熱薄膜層相較於該樹脂層,表面積較小。
- 一種半導體元件安裝基板之製造方法,使用了如申請專利範圍第1項之支持體,包括下列步驟:(a)形成按順序含有第1絕緣樹脂層、剝離層、及銅箔之電路形成用支持基板;(b)在該銅箔上形成第1配線導體;(c)以接觸該第1配線導體的方式配置第2絕緣樹脂層,在該第2絕緣樹脂層上配置金屬層,並將該第2絕緣樹脂層及該金屬層進行加熱及加壓而疊層;(d)於該第2絕緣樹脂層形成通達該第1配線導體之非貫通孔,利用電解銅鍍敷及/或無電解銅鍍敷使該非貫通孔之內壁連接,且藉由使該金屬層形成圖案而形成第2配線導體,來形成電路形成基板;(e)藉由將該第1絕緣樹脂層與該剝離層之界面予以剝離,或是,將該剝離層與該銅箔之界面予以剝離,從已形成該第1及第2配線導體之電路形成基板將該第1絕緣樹脂層予以剝離;(f)該第1絕緣樹脂層在該第1絕緣樹脂層與該剝離層之界面剝離時,從該電路形成基板將該剝離層及該銅箔予以除去,或是,該第1絕緣樹脂層和該剝離層一起在該剝離層與銅箔之界面剝離時,從該電路形成基板除去該銅箔;(f’)在該第1配線導體上,形成具有開口部之阻焊層,然後於該開口部形成金鍍敷層;(g)將該支持體推壓並疊層於該電路形成基板,並形成疊層體; (h)在該疊層體上安裝半導體元件,該半導體元件,係藉由接合材來安裝在該電路形成基板之該第1配線導體上,該接合材係搭載在金鍍敷層上,並於約260℃進行回流焊接;(i)從該電路形成基板將該支持體予以剝離。
- 如申請專利範圍第6項之半導體元件安裝基板之製造方法,其中,於該步驟(d)與該步驟(e)之間,更包括下列步驟:對於已形成該第1及第2配線導體之電路形成基板重複實施絕緣樹脂層疊層步驟及配線導體形成步驟,形成增建結構。
- 如申請專利範圍第6項之半導體元件安裝基板之製造方法,其中,在該步驟(d)與該步驟(e)之間包括形成阻焊層之步驟。
- 如申請專利範圍第8項之半導體元件安裝基板之製造方法,其中,該形成阻焊層之步驟之後,更包括形成金鍍敷層之步驟。
- 如申請專利範圍第6項之半導體元件安裝基板之製造方法,包括下列步驟(j)~(l’)來代替該步驟(e)~(g):(j)將該支持體推壓並疊層在已形成該第1及第2配線導體之電路形成基板;(k)藉由將該第1絕緣樹脂層與該剝離層之界面予以剝離,或是,將該剝離層與該銅箔之界面予以剝離,從電路形成基板將該第1絕緣樹脂層予以剝離; (l)該第1絕緣樹脂層在該第1絕緣樹脂層與該剝離層之界面剝離時,藉由從該電路形成基板將該剝離層及該銅箔予以除去而形成該疊層體,或是,該第1絕緣樹脂層和該剝離層一起在該剝離層與銅箔之界面剝離時,藉由從該電路形成基板除去該銅箔而形成該疊層體;(l’)在該第1配線導體上,形成具有開口部之阻焊層,然後於該開口部形成金鍍敷層。
- 如申請專利範圍第10項之半導體元件安裝基板之製造方法,其中,於該步驟(d)與該步驟(j)之間,更包括下列步驟:對於已形成該第1及第2配線導體之電路形成基板,重複實施絕緣樹脂層疊層步驟及配線導體形成步驟,形成增建結構。
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TW201710344A (zh) | 2015-07-06 | 2017-03-16 | 三菱瓦斯化學股份有限公司 | 樹脂組成物、預浸體、樹脂片、疊層板及印刷電路板 |
Patent Citations (1)
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TW201710344A (zh) | 2015-07-06 | 2017-03-16 | 三菱瓦斯化學股份有限公司 | 樹脂組成物、預浸體、樹脂片、疊層板及印刷電路板 |
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