WO2018097264A1 - 多層配線板の製造方法 - Google Patents

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宜範 松浦
佐藤 哲朗
威範 柳井
利美 中村
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Mitsui Kinzoku Co Ltd
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Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a multilayer wiring board.
  • multilayered printed wiring boards have been widely used.
  • Such a multilayer printed wiring board is used for the purpose of weight reduction and size reduction in many portable electronic devices.
  • the multilayer printed wiring board is required to further reduce the thickness of the interlayer insulating layer and further reduce the weight of the wiring board.
  • a multilayer printed wiring board manufacturing method using a coreless build-up method has been adopted as a technology that satisfies such requirements.
  • the coreless build-up method is a method called build-up method on a so-called core (core material), in which insulating layers and wiring layers are alternately stacked (build-up) to form a multilayer, and then the core (core material) is removed.
  • core core material
  • the wiring board is formed only with the build-up layer.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No.
  • an insulating resin layer is attached to the carrier surface of a carrier-attached copper foil as a support, and a photoresist is processed on the ultrathin copper layer side of the carrier-attached copper foil.
  • a process such as pattern electrolytic copper plating, resist removal, forming a build-up wiring layer, peeling a support substrate with a carrier, and removing an ultrathin copper layer.
  • an RDL-First is formed by forming a wiring layer and, if necessary, a build-up wiring layer on the surface of the coreless support, and further peeling the support if necessary, and then mounting the chip. There is a method called (Redistribution Layer-First) method.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-35551 discloses the formation of a metal peeling layer on the main surface of a support made of glass or silicon wafer, the formation of an insulating resin layer thereon, and the build on it. Formation of a redistribution layer including an up layer, mounting and sealing of a semiconductor integrated circuit thereon, exposure of the release layer by removing the support, exposure of the secondary mounting pad by removing the release layer, and A method of manufacturing a semiconductor device including formation of solder bumps on the surface of a secondary mounting pad and secondary mounting is disclosed.
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No.
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2015-170767 discloses the formation of a release layer on a coreless support, the formation of a buried wiring layer and a buildup layer thereon, and the formation of a wiring board on the surface of the buildup layer.
  • a circuit board manufacturing method including mounting, carrier peeling, and mounting of a semiconductor chip is disclosed.
  • This release layer contains a composition that generates a gas due to the irradiation of ultraviolet rays, thereby making it possible to easily and easily remove the support substrate and remove the release layer without damaging the wiring layer. ing.
  • Patent Document 5 Japanese Patent Laid-Open No. 2015-764757 discloses the formation of a first release layer on a support, the formation of a second release layer covering the first release layer, and the wiring on the second release layer.
  • a method for manufacturing an electronic device which includes forming a resin layer, connecting a resin layer to a substrate, peeling a support by removing the first release layer and the second release layer, and connecting an electronic component on the resin layer.
  • the first release layer is made of an alkali-soluble inorganic insulating material
  • the second release layer is made of an alkali-insoluble inorganic material.
  • the build-up layer may be locally locally curved when the base material is peeled from the base material with the build-up layer produced using the coreless build-up method.
  • Such a large curvature of the build-up layer may cause disconnection or peeling of the wiring layer inside the build-up layer, and as a result, the connection reliability of the wiring layer may be reduced.
  • the multilayer wiring layer can be reinforced so as not to be locally bent, thereby improving the connection reliability of the multilayer wiring layer and the flatness (coplanarity) of the surface of the multilayer wiring layer.
  • the next issue is how to efficiently peel the reinforcing sheet adhered to the multilayer laminate by the adhesive release layer without applying excessive stress to the multilayer laminate.
  • the present inventors can reinforce a multilayer wiring layer so as not to be locally bent by laminating a reinforcing sheet on the multilayer laminate.
  • the peeling of the reinforcing sheet that has served the role can be achieved by dissolution peeling or a method equivalent thereto. They also found that the stress applied to the multilayer laminate can be minimized in a very short time.
  • the first object of the present invention is to reinforce the multilayer wiring layer so as not to be locally bent, thereby improving the connection reliability of the multilayer wiring layer and the flatness (coplanarity) of the surface of the multilayer wiring layer.
  • An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a multilayer wiring board that can be improved.
  • a second object of the present invention is to provide a method for producing a multilayer wiring board, in which a reinforcing sheet that has played a role can be peeled off in a very short time while minimizing the stress applied to the multilayer laminate.
  • a step of forming a multilayer stack by alternately forming wiring layers and insulating layers Laminating a reinforcing sheet having an opening on one surface of the multilayer laminate through a soluble adhesive layer; Contacting or penetrating the soluble adhesive layer with a liquid capable of dissolving the soluble adhesive layer through the opening, thereby dissolving or softening the soluble adhesive layer; Peeling the reinforcing sheet from the multilayer laminate at the position of the soluble adhesive layer to obtain a multilayer wiring board; A method for manufacturing a multilayer wiring board is provided.
  • the manufacturing method of this invention it is a process flowchart which shows the process from preparation of a lamination sheet to lamination
  • it is a process flowchart which shows the process from peeling of a base material to mounting of an electronic device.
  • It is a model top view which shows one form of the reinforcement board which has a reinforcement area
  • It is a model enlarged view which shows another form of the opening part provided in a liquid-permeable area
  • the manufacturing method of the multilayer wiring board according to the present invention includes (1) preparation of a laminated sheet to be used as desired, (2) production of a multilayer laminate, (3) lamination of a reinforcing sheet, (4) desired (5) Etching removal of the metal layer performed as desired, (6) Surface treatment of the first wiring layer performed as desired, (7) Mounting of electronic elements performed as desired (8) Each step includes dissolution or softening of the soluble adhesive layer and (9) peeling of the reinforcing sheet.
  • a laminated sheet 10 serving as a base for forming a multilayer wiring board is prepared.
  • the laminated sheet 10 includes a substrate 12, a release layer 14, and a metal layer 16 in this order.
  • the laminated sheet 10 may be in the form of a so-called copper foil with carrier. A preferable aspect of the present invention of the laminated sheet 10 will be described later.
  • the multilayer laminate 26 is produced by alternately forming the wiring layers 18 and the insulating layers 20.
  • the sequential laminated structure composed of the wiring layer 18 and the insulating layer 20 shown in FIGS. 1B and 1C is generally referred to as a build-up layer or a build-up wiring layer.
  • a build-up layer or a build-up wiring layer is generally referred to as a build-up layer or a build-up wiring layer.
  • a method of laminating the laminate to be obtained via an insulating adhesive can also be employed, and is not particularly limited.
  • the base member that is the base for forming the multilayer wiring board is not particularly limited.
  • the multilayer laminated body 26 is produced on the surface of the metal layer 16 of the laminated sheet 10.
  • the preferable manufacturing method of the multilayer laminated body 26 in the case of using the laminated sheet 10 will be described.
  • the first wiring layer 18 is formed on the surface of the metal layer 16.
  • the formation of the first wiring layer 18 is performed according to a known method through formation of a photoresist layer, formation of an electrolytic copper plating layer, peeling of the photoresist layer, and optionally copper flash etching.
  • a photoresist layer is formed in a predetermined pattern on the surface of the metal layer 16.
  • the photoresist is preferably a photosensitive film, such as a photosensitive dry film.
  • the photoresist layer may be provided with a predetermined wiring pattern by exposure and development.
  • An electrolytic copper plating layer is formed on the exposed surface of the metal layer 16 (that is, the portion not masked with the photoresist layer).
  • the electrolytic copper plating may be performed by a known method and is not particularly limited.
  • the photoresist layer is peeled off. As a result, the copper electroplating layer remains in the wiring pattern to form the first wiring layer 18, and the portion of the metal layer 16 where the wiring pattern is not formed is exposed.
  • the antireflection layer is preferably composed of at least one metal selected from Cr, W, Ta, Ti, Ni and Mo. Since these metals have the property of not dissolving in the copper flash etching solution, they can exhibit excellent chemical resistance against the copper flash etching solution.
  • the insulating layer 20 and the nth wiring layer 18 are alternately formed on the surface of the laminated sheet 10 on which the first wiring layer 18 is formed.
  • a multilayer laminate 26 is obtained in which the first wiring layer 18 is incorporated in the form of a buried wiring layer. That is, the wiring layer 18 has two or more layers and can be referred to as a first wiring layer, a second wiring layer,..., An nth wiring layer.
  • the insulating layer 20 may be one or more layers. That is, the multilayer wiring board 40 in the present invention has at least two wiring layers 18 (that is, at least the first wiring layer 18 and the second wiring layer 18) together with at least one insulating layer 20.
  • a solder resist layer and / or a surface metal treatment layer for example, OSP (Organic Solderability Preservative) treatment layer, Au plating layer, Ni— An Au plating layer or the like may be formed.
  • OSP Organic Solderability Preservative
  • a soluble adhesive layer 28 is provided on one surface of the multilayer laminate 26 (for example, the surface of the multilayer laminate 26 opposite to the laminate sheet 10).
  • the reinforcing sheet 30 is laminated.
  • the multilayer laminated body 26 can be reinforced by the reinforcing sheet 30 so as not to be greatly bent locally. That is, peeling or bending is effectively prevented or suppressed.
  • disconnection and peeling of the wiring layer inside the build-up wiring layer that may be caused by bending can be avoided, and the connection reliability of the multilayer wiring layer can be improved.
  • the flatness (coplanarity) of the surface of the multilayer wiring layer can be improved by effectively preventing or suppressing the bending.
  • the reinforcing sheet 30 has an opening 30a.
  • the opening 30a allows the soluble adhesive layer 28 to contact or penetrate into the soluble adhesive layer 28 in a later step, and as a result, the reinforcing sheet 30 is peeled off by dissolution peeling or a method equivalent thereto. To make it easier. That is, it is possible to perform the peeling of the reinforcing sheet 30 that has played a role in an extremely short time while minimizing the stress applied to the multilayer laminate 26.
  • the shape and size of the opening 30a are not particularly limited as long as they exhibit liquid permeability.
  • the opening 30a is preferably a through hole. Typical examples of the shape of the through hole include various geometric shapes such as a circle (see, for example, FIG.
  • the opening 30a may be a three-dimensional porous structure exhibiting liquid permeability, for example, a porous structure including a large number of open pores, or a three-dimensional network structure.
  • the reinforcing sheet 30 preferably has a reinforcing region 30b and a liquid-permeable region 30c.
  • the reinforcing region 30 b is a region where the opening 30 a does not exist, and is provided along at least the outer periphery of the reinforcing sheet 30. By not having the opening 30a, the reinforcing sheet 30 having the opening 30a can be prevented from becoming brittle, and the function as the reinforcing sheet 30 can be more effectively ensured.
  • the liquid-permeable region 30c is a region including the opening 30a and is surrounded by the reinforcing region 30b.
  • the liquid-permeable region 30c includes the opening 30a, thereby allowing contact or permeation of the solution, thereby facilitating peeling of the reinforcing sheet 30.
  • the liquid-permeable region 30c may have a plurality of openings 30a. In this case, the region that connects the outer edges of the outermost openings 30a (typically located at the four corners) is liquid-permeable. Region 30c will be defined. Therefore, the liquid-permeable region 30c is typically rectangular.
  • the reinforcing sheet 30 preferably has a porosity of 3 to 90%, more preferably 20 to 70%, and still more preferably 30 to 60%.
  • the porosity is the ratio of the total pore volume in the liquid-permeable region 30c to the external volume of the reinforcing sheet 30, that is, ((total pore volume in the liquid-permeable region 30c) / (external shape of the reinforcing sheet 30). Volume)) ⁇ 100.
  • the outer volume of the reinforcing sheet 30 is calculated with respect to the shape of the reinforcing sheet 30 when it is assumed that the reinforcing sheet 30 has no holes (that is, the opening 30a is completely closed). Virtual volume.
  • the reinforcing sheet 30 (preferably the liquid-permeable region 30c) has a plurality of openings 30a having a predetermined shape arranged in accordance with a regular pattern as shown in FIGS.
  • the solution can be uniformly contacted or penetrated into the reinforcing sheet 30 (particularly the liquid-permeable region 30c) without unevenness, and the reinforcing sheet 30 can be more easily peeled off.
  • the distance a between the openings 30a closest to each other (hereinafter referred to as the primary proximity distance a) 0.025 to 50 mm is preferable, as shown in FIGS.
  • the thickness is 1 to 10 mm, more preferably 0.2 to 4.0 mm.
  • the ratio (a / T) of the primary proximity distance a (mm) to the thickness T (mm) of the reinforcing sheet 30 is preferably 0.025 to 1000, more preferably 0.1 to 500, and still more preferably. Is 0.2 to 300.
  • the diameter r of the inscribed circle of the opening 30a as shown in FIGS. 5 and 6 is preferably 0.05 to 500 mm, more preferably 0.5 to 50 mm, still more preferably 1. 0 to 10 mm.
  • the ratio (r / T) of the diameter r to the thickness T (mm) of the reinforcing sheet 30 is preferably 0.05 to 500, more preferably 0.1 to 300, and still more preferably 1.0. ⁇ 100. By making it within the preferred range, it is possible to promote the contact or penetration of the solution into the reinforcing sheet 30.
  • the reinforcing sheet 30 has a Vickers hardness lower than that of the substrate 12.
  • the reinforcing sheet 30 itself can bend, so that the stress that can be generated at the time of laminating or peeling can be released well.
  • the multilayer laminate including the substrate 12 26 can be effectively prevented or suppressed.
  • the Vickers hardness of the reinforcing sheet 30 is preferably 2 to 99% of the Vickers hardness of the substrate 12, more preferably 6 to 90%, and further preferably 10 to 85%.
  • the reinforcing sheet 30 has a Vickers hardness of 50 to 700 HV
  • the substrate 12 has a Vickers hardness of 500 to 3000 HV
  • the reinforcing sheet 30 has a Vickers hardness of 150 to 550 HV
  • the substrate 12 has a Vickers hardness of 550 to 2500 HV
  • the reinforcing sheet 30 has a Vickers hardness of 200 to 500 HV
  • the substrate 12 has a Vickers hardness of 600 to 2000 HV.
  • the Vickers hardness is measured in accordance with the “Vickers hardness test” described in JIS Z 2244-2009.
  • Vickers hardness HV of various materials is exemplified below: sapphire glass (2300 HV), cemented carbide (1700 HV), cermet (1650 HV), quartz (crystal) (1103 HV), SKH56 (high speed tool) Steel, high speed steel (722HV), tempered glass (640HV), SUS440C (stainless steel) (615HV), SUS630 (stainless steel) (375HV), titanium alloy 60 (64 alloy) (around 280HV), Inconel (heat resistant nickel) Alloy) (150 to 280HV), S45C (carbon steel for machine structure) (201 to 269HV), Hastelloy alloy (corrosion resistant nickel alloy) (100 to 230HV), SUS304 (stainless steel) (187HV), SUS430 (stainless steel) ( 183HV), cast iron 160 ⁇ 180 Hv), titanium alloy (110 ⁇ 150HV), brass (80 ⁇ 150HV), and bronze (50 ⁇ 100H
  • the reinforcing sheet 30 preferably has a spring limit value Kb 0.1 of 100 to 1500 N / mm 2 , more preferably 150 to 1200 N / mm, measured in accordance with a repeated deflection test of JIS H 3130-2012. mm 2 , more preferably 200 to 1000 N / mm 2 .
  • Kb 0.1 100 to 1500 N / mm 2 , more preferably 150 to 1200 N / mm, measured in accordance with a repeated deflection test of JIS H 3130-2012. mm 2 , more preferably 200 to 1000 N / mm 2 .
  • the reinforcing sheet 30 when the reinforcing sheet 30 is laminated or peeled, the reinforcing sheet 30 itself bends, so that the stress that can be generated at the time of lamination or peeling can be released well. The bending of the body 26 can be prevented or suppressed more effectively.
  • the reinforcing sheet 30 bent at the time of lamination or peeling can instantly return to its original flat shape by utilizing its elasticity, the flatness of the multilayer laminate 26 can be more effectively maintained. it can. Moreover, by utilizing the bending and elasticity of the reinforcing sheet 30, the reinforcing sheet 30 to which the peeling force is applied can be urged in the peeling direction (that is, the direction away from the multilayer laminate 26). Smoother peeling becomes possible.
  • the material of the reinforcing sheet 30 is not particularly limited, but resin, metal, glass, or a combination thereof is preferable.
  • the resin include an epoxy resin, a polyimide resin, a polyethylene resin, and a phenol resin, and a prepreg composed of such a resin and a fiber reinforcing material may be used.
  • the metal include stainless steel and copper alloys (for example, bronze, phosphor copper, copper nickel alloy, copper titanium alloy) from the viewpoint of the above Vickers hardness and spring limit value Kb 0.1 .
  • Stainless steel is particularly preferable from the viewpoint.
  • the form of the reinforcing sheet 30 is not limited to a sheet shape as long as the bending of the multilayer laminate 26 can be prevented or suppressed, and may be other forms of films, plates, and foils, and preferably in the form of a sheet or a plate. is there.
  • the reinforcing sheet 30 may be a laminate of these sheets, films, plates, foils, and the like. Typical examples of the reinforcing sheet 30 include a metal sheet, a resin sheet (particularly a hard resin sheet), and a glass sheet.
  • the thickness of the reinforcing sheet 30 is preferably 10 ⁇ m to 1 mm, more preferably 50 to 800 ⁇ m, and still more preferably 100 to 600 ⁇ m from the viewpoint of maintaining the strength of the reinforcing sheet 30 and ease of handling of the reinforcing sheet 30.
  • the reinforcing sheet 30 is a metal sheet (for example, a stainless steel sheet)
  • the ten-point average roughness Rz-jis (JIS B 0601-2001) of the surface of the metal sheet on the side where the soluble adhesive layer 28 is formed. (Measured) is preferably 0.05 to 500 ⁇ m, more preferably 0.5 to 400 ⁇ m, still more preferably 1 to 300 ⁇ m. With such a surface roughness, it is considered that due to the anchor effect due to surface irregularities, the adhesion to the soluble adhesive layer 28 is increased, and the peel strength in the soluble adhesive layer 28 is improved.
  • the structure of the soluble adhesive layer 28 is particularly limited as long as the reinforcing sheet 30 can be attached to the multilayer laminate 26 with desired adhesion and can be dissolved or softened by contact with a solution to be used later.
  • the soluble adhesive layer 28 can be, for example, a known layer called an adhesive layer, an adhesive release layer, a release layer, or the like.
  • the soluble pressure-sensitive adhesive layer 28 typically has adhesiveness, and therefore, it can be said that a pressure-sensitive adhesive layer or a pressure-sensitive adhesive release layer is typical. But the soluble adhesion layer 28 may be a peeling layer which does not have adhesiveness.
  • the formation area of the soluble adhesion layer 28 can be appropriately adjusted within a range not impairing the effects of the present invention.
  • FIG. 1 (d) it may be formed so as to cover the entire area of the surface of the multilayer laminate 26, or one of the opposed areas of the multilayer laminate 26 and the reinforcing sheet 30. It may be formed only in the region of the part (not shown).
  • the soluble adhesive layer 28 preferably contains a solution-soluble resin, more preferably an acid-soluble resin or an alkali-soluble resin. Since this solution-soluble resin (for example, acid-soluble type or alkali-soluble type resin) can be efficiently dissolved or softened by contact with a solution (for example, acid solution or alkali solution), a later step The reinforcing sheet 30 can be peeled off more effectively. The peel strength of the reinforcing sheet 30 can be controlled by controlling the content of chemical soluble components and controlling the thickness of the resin layer.
  • the acid-soluble resin include a resin composition in which silica, calcium carbonate, barium sulfate or the like, which is an acid-soluble filler, is filled at a high concentration of 60 wt% or more.
  • Examples of the resin constituting this resin composition include epoxy resin, acrylic resin, methacrylic resin, melamine resin, polyester resin, styrene butadiene copolymer, acrylonitrile resin, polyimide resin and the like.
  • Examples of the alkali-soluble resin include methacrylic acid polymers and acrylic acid polymers.
  • Examples of the methacrylic acid polymer include methacrylic acid alkyl esters having an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.
  • Examples of the acrylic acid polymer include alkyl acrylates having an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.
  • the soluble adhesive layer 28 is preferably a layer that provides higher peel strength than the release layer 14.
  • a method of comparing the magnitude relationship between the peel strengths of the soluble adhesive layer 28 and the release layer 14 there is a method of comparing the respective peel strength absolute values described later, but in a mode of peeling in the multilayer wiring board manufacturing process. Comparison by combined measurement is also effective.
  • the peel strength of the release layer 14 is a yield strength when the substrate 12 is peeled off from the build-up wiring layer
  • the peel strength of the soluble adhesive layer 28 is when the reinforcing sheet 30 is peeled from the multilayer laminate 26. It is also effective to compare the values measured as the yield strength.
  • the peel strength of the soluble adhesive layer 28 is preferably 1.02 to 300 times the peel strength of the release layer 14, more preferably 1.05 to 100 times, still more preferably 3.0 to 50 times, and particularly preferably. Is 5.0 to 30 times.
  • the peel strength of the soluble adhesive layer 28 is preferably 30 to 300 gf / cm, more preferably 40 to 250 gf / cm, still more preferably 50 to 175 gf / cm, and particularly preferably 70 to 150 gf / cm. .
  • the peel strength of the soluble adhesive layer 28 can be measured basically in the same manner as the method for measuring the peel strength of the peel layer 14 described above, but refers to the peel strength measured before contact with the solution. It should be noted. Specifically, the peel strength of the soluble adhesive layer 28 is measured as follows. First, the soluble adhesive layer 28 is formed on the reinforcing sheet 30, and a copper foil having a thickness of 18 ⁇ m is laminated thereon to form a copper-clad laminate. Thereafter, in accordance with JIS C 6481-1996, the peel strength (gf / cm) when the copper foil is peeled is measured.
  • the base material 12 is peeled from the metal layer 16 by the peeling layer 14 after the reinforcing sheet 30 is laminated and before the reinforcing sheet 30 is peeled off.
  • the base material 12, the adhesion metal layer (if present), the peeling assist layer (if present), and the peeling layer 14 are peeled and removed. This peeling removal is preferably performed by physical peeling.
  • the physical separation method is a method of separating the base material 12 and the like by peeling them from the build-up wiring layer by hand, jigs and tools, or the like.
  • the reinforcing sheet 30 adhered through the soluble adhesive layer 28 reinforces the multilayer laminate 26, it is possible to prevent the multilayer laminate 26 from being greatly bent locally. That is, the reinforcing sheet 30 can reinforce the multilayer laminate 26 to resist the peeling force while the base material 12 is peeled, and can prevent or suppress the bending more effectively. Thus, disconnection and peeling of the wiring layer inside the build-up wiring layer that may be caused by bending can be avoided, and the connection reliability of the multilayer wiring layer can be improved. Moreover, the flatness (coplanarity) of the surface of the multilayer wiring layer can be improved by effectively preventing or suppressing the bending.
  • the peelable strength of the soluble adhesive layer 28 is higher than that of the release layer 14, the release at the release layer 14 is more effectively avoided while the release at the soluble adhesive layer 28 is more effectively avoided when the substrate 12 is peeled off. It becomes easier to do. Therefore, the reinforcing sheet 30 that is in close contact with the multilayer laminate 26 via the soluble adhesive layer 28 can hold the adhesive state even more stably even when the substrate 12 is peeled off.
  • Metal layer etching removal (optional process) If desired, the metal layer 16 is removed by etching before the reinforcing sheet 30 is peeled off, as shown in FIG. Etching of the metal layer 16 may be performed based on a known method such as flash etching.
  • the process of mounting the chip after forming the build-up wiring layer in this way is a technique called RDL-First method.
  • RDL-First method since the appearance inspection and the electrical inspection of the multilayer wiring layer 18 can be performed before the chip is mounted, the chip can be mounted only on the non-defective part while avoiding the defective part of each wiring layer.
  • the RDL-First method is economically advantageous as compared to the Chip-First method, which is a method of sequentially laminating wiring layers on the surface of the chip, in that waste of the chip can be avoided.
  • the product yield can be improved by performing the appearance inspection and electrical inspection on the wiring layer before chip mounting.
  • a solder resist layer After the above-described steps, a solder resist layer, a surface metal treatment layer (for example, OSP (Organic Solderability Preservative) treatment layer, Au plating layer, Ni—Au plating layer) is formed on the surface of the first wiring layer 18 as necessary. Etc.), metal pillars for mounting electronic elements, and / or solder bumps may be formed.
  • OSP Organic Solderability Preservative
  • the multilayer laminate 26 is mounted on the surface opposite to the reinforcing sheet 30.
  • the soluble pressure-sensitive adhesive layer 28 and the reinforcing sheet 30 excellent surface flatness (coplanarity) that is advantageous for mounting the electronic element 32 can be obtained. This can be realized on the surface of the build-up wiring layer including the wiring layer 18 as a buried electrode. That is, even when the electronic device 32 is mounted, the multilayer laminate 26 is not locally bent by the reinforcing sheet 30. As a result, the connection yield for mounting the electronic elements can be increased.
  • Examples of the electronic element 32 include a semiconductor element, a chip capacitor, and a resistor.
  • Examples of the electronic element mounting method include a flip chip mounting method and a die bonding method.
  • the flip chip mounting method is a method in which the mounting pad of the electronic element 32 and the first wiring layer 18 are joined.
  • a columnar electrode (pillar), a solder bump 34, or the like may be formed on the mounting pad as shown in FIG. 2G, and the sealing resin film 36 is formed on the surface including the first wiring layer 18 before mounting.
  • NCF (Non-Conductive Film) or the like may be pasted.
  • the joining is preferably performed using a low melting point metal such as solder, but an anisotropic conductive film or the like may be used.
  • the die bonding adhesion method is a method in which the surface opposite to the mounting pad surface of the electronic element 32 is adhered to the first wiring layer 18.
  • a paste or film which is a resin composition containing a thermosetting resin and a thermally conductive inorganic filler.
  • the electronic element 32 is sealed with a sealing material 38 as shown in FIG. 2 (g) to further improve the rigidity of the entire laminate of the multilayer laminate 26 and the electronic element 32. It is preferable in that it can be performed.
  • Dissolution or softening of soluble adhesive layer The solution is brought into contact with or penetrates into the soluble adhesive layer 28 through the opening 30a, thereby dissolving or softening the soluble adhesive layer 28.
  • the dissolving liquid uses a liquid that can dissolve the soluble adhesive layer 28
  • the soluble adhesive layer 28 is at least partially dissolved by contact with the dissolving liquid, thereby dissolving the soluble adhesive layer 28 in the soluble adhesive layer 28.
  • the contact or penetration with the solution causes dissolution or softening of the soluble pressure-sensitive adhesive layer 28 and weakens or disables the adhesion between the multilayer laminate 26 and the reinforcing sheet 30.
  • peeling of the reinforcing sheet 30 in the next step can be performed very easily using dissolution peeling or a technique based thereon. That is, the peeling of the reinforcing sheet 30 that has played a role can be performed in a very short time while minimizing the stress applied to the multilayer laminate 26.
  • the solution is not particularly limited as long as it is a liquid that can dissolve the soluble adhesive layer 28, and various compositions or liquid chemicals can be used.
  • the solution may be an acid solution.
  • examples of such an acid solution include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, and hydrofluoric acid.
  • the solution may be an alkaline solution. Examples of such an alkaline solution include ethyl carboxylate (such as ethyl acetate), NaHCO 3 aqueous solution, Na 2 CO 3 aqueous solution, NaOH aqueous solution and the like.
  • the reinforcing sheet 30 is peeled from the multilayer laminate 26 at the position of the soluble adhesive layer 28 to obtain the multilayer wiring board 40.
  • the reinforcing sheet 30 is very easily peeled off due to the dissolution or softening of the soluble pressure-sensitive adhesive layer 28 (or, in some cases, it is partially peeled naturally), so it is reinforced with hands, jigs, tools, etc.
  • the sheet 30 can be separated very easily by lightly peeling it from the multilayer laminate 26. Therefore, the reinforcing sheet 30 can be peeled off in a very short time while minimizing the stress applied to the multilayer laminate 26.
  • the solution 30 can be used by utilizing the opening 30a. By facilitating contact with or permeating, it is possible to achieve a dramatic reduction in the time required for peeling the reinforcing sheet 30.
  • the soluble adhesive layer 28 inherently has a higher peel strength than the release layer 14, the soluble adhesive layer 28 peels more than the release layer 14 unless special treatment is performed. It is difficult to do.
  • the soluble adhesive layer 28 being dissolved or softened by contact or permeation with the dissolving solution, the adhesion between the multilayer laminate 26 and the reinforcing sheet 30 is weakened or neutralized. 30 can be easily peeled off.
  • At least one side of the substrate 12 and / or the reinforcing sheet 30 extends from the end of the build-up wiring layer.
  • the laminated sheet 10 that is optionally used in the method of the present invention includes a base material 12, a release layer 14, and a metal layer 16 in this order.
  • the laminated sheet 10 may be in the form of a so-called copper foil with carrier.
  • the material of the base 12 is not particularly limited, and may be any of glass, ceramics, resin, and metal. Moreover, the form of the base material 12 is not specifically limited, either, a sheet
  • the substrate 12 may be a laminate of these sheets, films, plates, foils and the like. For example, the substrate 12 may function as a rigid support such as a glass plate, a ceramic plate, or a metal plate, or may have a non-rigid form such as a metal foil or a resin film. .
  • the substrate 12 include a metal sheet, a glass sheet, a ceramic plate (plate), a laminate of a metal sheet and a prepreg, a metal sheet coated with an adhesive, and a resin sheet (particularly a hard resin sheet).
  • Preferred examples of the metal of the substrate 12 include copper, titanium, nickel, stainless steel, aluminum and the like.
  • Preferable examples of the ceramic include alumina, zirconia, silicon nitride, aluminum nitride (fine ceramics) and the like.
  • the resin include epoxy resin, aramid resin, polyimide resin, nylon resin, liquid crystal polymer, PEEK resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyethersulfone resin, polyphenylene sulfide resin, PTFE resin, ETFE resin and the like. It is done. More preferably, the coefficient of thermal expansion (CTE) is less than 25 ppm / K (preferably 1.0 to 23 ppm / K, more preferably 1 from the viewpoint of preventing warpage of the coreless support due to heating when mounting the electronic device. 0.0 to 15 ppm / K, more preferably 1.0 to 10 ppm / K).
  • the substrate 12 preferably has a Vickers hardness of 500 to 3000 HV, more preferably 550 to 2500 HV, and even more preferably 600 to 2000 HV.
  • the substrate 12 is preferably made of a resin film, glass or ceramics, more preferably glass or ceramics, and particularly preferably glass.
  • a glass sheet When glass is used as the substrate 12, it has advantages such as being light, having a low coefficient of thermal expansion, high insulation, being rigid and having a flat surface, so that the surface of the metal layer 16 can be made extremely smooth.
  • the base material 12 when the base material 12 is glass, it has the surface flatness (coplanarity) advantageous at the time of electronic device mounting, and has chemical resistance in the desmear and various plating processes in the printed wiring board manufacturing process. There are advantages such as points.
  • the glass constituting the substrate 12 include quartz glass, borosilicate glass, alkali-free glass, soda lime glass, aminosilicate glass, and combinations thereof, and alkali-free glass is particularly preferable.
  • the alkali-free glass is a glass mainly containing silicon dioxide, aluminum oxide, boron oxide, and alkaline earth metal oxides such as calcium oxide and barium oxide, and further containing boric acid and substantially no alkali metal. That is.
  • This alkali-free glass has a low and stable thermal expansion coefficient in the range of 3 to 5 ppm / K in a wide temperature range from 0 ° C to 350 ° C, so that the glass warpage is minimized when a semiconductor chip is mounted as an electronic element. There is an advantage that it can be limited.
  • the thickness of the substrate 12 is preferably 100 to 2000 ⁇ m, more preferably 300 to 1800 ⁇ m, and still more preferably 400 to 1100 ⁇ m. When the thickness is within such a range, it is possible to reduce the thickness of the printed wiring board and reduce the warpage that occurs when mounting electronic components while ensuring an appropriate strength that does not hinder handling.
  • the surface of the substrate 12 on the peeling layer 14 side (the adhesion metal layer side if present) has an arithmetic average roughness Ra of 0.1 to 70 nm, measured according to JIS B 0601-2001. It is preferably 0.5 to 60 nm, more preferably 1.0 to 50 nm, particularly preferably 1.5 to 40 nm, and most preferably 2.0 to 30 nm.
  • the smaller the arithmetic average roughness the lower the average average roughness Ra on the surface of the metal layer 16 opposite to the release layer 14 (the outer surface of the metal layer 16).
  • a highly miniaturized wiring pattern is formed such that the line / space (L / S) is 13 ⁇ m or less / 13 ⁇ m or less (for example, 12 ⁇ m / 12 ⁇ m to 1 ⁇ m / 1 ⁇ m). It is suitable to do.
  • the laminated sheet 10 may have a close-contact metal layer and / or a release auxiliary layer on the surface of the base material 12 on the release layer 14 side, and preferably has the close-contact metal layer and the release auxiliary layer in this order.
  • the adhesion metal layer provided as desired is preferably a layer composed of at least one metal selected from the group consisting of Ti, Cr and Ni, from the viewpoint of ensuring adhesion with the base material 12, It may be a pure metal or an alloy.
  • the metal constituting the adhesion metal layer may contain inevitable impurities due to raw material components, film formation processes, and the like.
  • the adhesion metal layer is preferably a layer formed by a vapor phase method such as sputtering.
  • the adhesion metal layer is particularly preferably a layer formed by a magnetron sputtering method using a metal target because the uniformity of the film thickness distribution can be improved.
  • the thickness of the adhesion metal layer is preferably 5 to 500 nm, more preferably 10 to 300 nm, still more preferably 18 to 200 nm, and particularly preferably 20 to 150 nm. This thickness is a value measured by analyzing the cross section of the layer with an energy dispersive X-ray spectrometer (TEM-EDX) of a transmission electron microscope.
  • TEM-EDX energy dispersive X-ray spectrometer
  • the peeling auxiliary layer provided as desired is a layer made of copper from the viewpoint of controlling the peeling strength with the peeling layer 14 to a desired value. Copper constituting the peeling assisting layer may contain inevitable impurities due to raw material components, film forming steps, and the like. In addition, when exposed to the atmosphere before and after the formation of the peeling assist layer, the presence of oxygen mixed therein is allowed. However, although not particularly limited, it is desirable that the adhesion metal layer and the peeling auxiliary layer are continuously formed without opening to the atmosphere.
  • the peeling assist layer is preferably a layer formed by a vapor phase method such as sputtering.
  • the peeling auxiliary layer is particularly preferably a layer formed by a magnetron sputtering method using a copper target from the viewpoint of improving the uniformity of the film thickness distribution.
  • the thickness of the peeling assist layer is preferably 5 to 500 nm, more preferably 10 to 400 nm, still more preferably 15 to 300 nm, and particularly preferably 20 to 200 nm. This thickness is a value measured by analyzing the cross section of the layer with an energy dispersive X-ray spectrometer (TEM-EDX) of a transmission electron microscope.
  • TEM-EDX energy dispersive X-ray spectrometer
  • the material of the release layer 14 is not particularly limited as long as it is a layer that enables the substrate 12 to be peeled off.
  • the peeling layer 14 can be comprised with the well-known material employ
  • the release layer 14 may be either an organic release layer or an inorganic release layer. Examples of organic components used in the organic release layer include nitrogen-containing organic compounds, sulfur-containing organic compounds, carboxylic acids and the like. Examples of nitrogen-containing organic compounds include triazole compounds and imidazole compounds.
  • examples of inorganic components used in the inorganic release layer include at least one metal oxide of Ni, Mo, Co, Cr, Fe, Ti, W, P, and Zn, a mixture of metal and nonmetal, carbon Layer and the like.
  • the release layer 14 is preferably a layer mainly containing carbon from the viewpoint of ease of peeling and film formation, more preferably a layer mainly consisting of carbon or hydrocarbon, and more preferably It consists of amorphous carbon, which is a hard carbon film, or a carbon-nitrogen mixture.
  • the release layer 14 (that is, the carbon layer) preferably has a carbon concentration measured by XPS of 60 atomic% or more, more preferably 70 atomic% or more, still more preferably 80 atomic% or more, and particularly preferably 85. It is at least atomic percent.
  • the upper limit value of the carbon concentration is not particularly limited, and may be 100 atomic%, but 98 atomic% or less is realistic.
  • the release layer 14 (particularly the carbon layer) can contain inevitable impurities (for example, oxygen, carbon, hydrogen, etc. derived from the surrounding environment such as the atmosphere). Further, metal atoms may be mixed into the release layer 14 (particularly the carbon layer) due to the film formation method of the metal layer 16.
  • Carbon has low mutual diffusivity and reactivity with the base material 12 and is heated at a high temperature between the metal layer 16 (for example, a copper foil layer) and the bonding interface even when subjected to press working at a temperature exceeding 300 ° C. It is possible to prevent the metal bond from being formed and to maintain a state in which the substrate 12 is easily peeled and removed.
  • This release layer 14 is also a layer formed by a vapor phase method such as sputtering, which suppresses excessive impurities in amorphous carbon, and continuous production with the formation of the adhesion metal layer and / or the release auxiliary layer described above. From the point of property etc., it is preferable.
  • the thickness of the release layer 14 is preferably 1 to 20 nm, more preferably 1 to 10 nm. This thickness is a value measured by analyzing the cross section of the layer with an energy dispersive X-ray spectrometer (TEM-EDX) of a transmission electron microscope.
  • TEM-EDX energy dispersive X-ray spectrometer
  • the peeling strength of the peeling layer 14 is preferably 1 to 30 gf / cm. More preferably, it is 3 to 20 gf / cm, and further preferably 4 to 15 gf / cm.
  • the peel strength of the release layer 14 is measured as follows. First, a release layer 14 is formed on a substrate 12, a laminated sheet is formed on which a copper layer as a metal layer 16 is formed, an electrolytic copper plating layer having a thickness of 18 ⁇ m is formed thereon, and copper-clad A laminated board is formed. Thereafter, in accordance with JIS C 6481-1996, the peel strength (gf / cm) when the electrolytic copper plating layer integrated with the metal layer 16 is peeled is measured.
  • the peel strength of the release layer 14 can be controlled by controlling the thickness of the release layer 14, selecting the composition of the release layer 14, and the like.
  • the metal layer 16 is a layer made of metal, and preferably includes a power feeding layer that enables power feeding to the first wiring layer 18 described later.
  • the metal layer 16 or the power feeding layer may be manufactured by any method, for example, wet film formation methods such as electroless copper plating and electrolytic copper plating, physical vapor deposition methods such as sputtering and vacuum deposition, It may be a copper foil formed by chemical vapor deposition or a combination thereof.
  • the preferred metal constituting the feed layer is copper, and therefore the preferred feed layer can be an ultra-thin copper layer.
  • a particularly preferable power feeding layer is a copper layer formed by a vapor phase method such as sputtering or vacuum deposition from the viewpoint of easily supporting fine pitch by ultrathinning, and most preferably a copper layer manufactured by sputtering. It is.
  • the ultra-thin copper layer is preferably a non-roughened copper layer, but pre-roughening, soft etching treatment, cleaning treatment, oxidation treatment, as long as it does not hinder the formation of wiring patterns during printed wiring board production.
  • the secondary roughening may be caused by the reduction treatment.
  • the thickness of the power feeding layer (for example, an ultrathin copper layer) constituting the metal layer 16 is not particularly limited, but is preferably 50 to 3000 nm, more preferably 70 to 2500 nm in order to cope with the fine pitch as described above. More preferably, it is 80 to 2000 nm, particularly preferably 90 to 1500 nm, particularly preferably 120 to 1000 nm, and most preferably 150 to 500 nm.
  • a power feeding layer having a thickness within such a range (for example, an ultrathin copper layer) is manufactured by a sputtering method in terms of in-plane uniformity of film thickness and productivity in the form of a sheet or a roll. preferable.
  • the surface of the metal layer 16 opposite to the release layer 14 has an arithmetic average roughness Ra of 1.0 to 100 nm, measured according to JIS B 0601-2001. It is preferably 2.0 to 40 nm, more preferably 3.0 to 35 nm, particularly preferably 4.0 to 30 nm, and most preferably 5.0 to 15 nm. In this way, the smaller the arithmetic average roughness, the line / space (L / S) is 13 ⁇ m or less / 13 ⁇ m or less (for example, 12 ⁇ m / 12 ⁇ m to 1 ⁇ m / 1 ⁇ m) in the printed wiring board manufactured using the laminated sheet 10. This is suitable for forming a highly miniaturized wiring pattern. In the case of such a smooth surface, it is preferable to employ a non-contact type surface roughness measurement method for measuring the arithmetic average roughness Ra.
  • the metal layer 16 may have a layer configuration of two or more layers.
  • the metal layer 16 may have an antireflection layer on the surface on the peeling layer 14 side of the power feeding layer in addition to the above power feeding layer. That is, the metal layer 16 may include a power feeding layer and an antireflection layer.
  • the antireflection layer is preferably composed of at least one metal selected from the group consisting of Cr, W, Ta, Ti, Ni and Mo. It is preferable that at least the surface on the power feeding layer side of the antireflection layer is an aggregate of metal particles.
  • the antireflection layer may have a layer structure composed entirely of an aggregate of metal particles, or a multilayer structure including a layer composed of an aggregate of metal particles and a non-particulate layer below the layer.
  • the aggregate of metal particles constituting the surface on the power feeding layer side of the antireflection layer exhibits a desirable dark color due to its metallic material and granular form, and the dark color is between the wiring layer composed of copper. It provides the desired visual contrast and consequently improves visibility in image inspection (eg, automatic image inspection (AOI)). That is, the surface of the antireflection layer is visually recognized as black due to irregular reflection of light due to the convex shape of the metal particles.
  • AOI automatic image inspection
  • the antireflection layer has excellent adhesion and peeling properties to the release layer 14 and excellent adhesion to the power feeding layer, and also has excellent peeling resistance to the developer during the formation of the photoresist layer.
  • the glossiness Gs (60 °) of the surface on the power feeding layer side of the antireflection layer is preferably 500 or less, more preferably 450 or less, still more preferably 400 or less, Particularly preferred is 350 or less, and most preferred is 300 or less.
  • the lower limit of the glossiness Gs (60 °) is preferably as low as possible, and is not particularly limited. However, the glossiness Gs (60 °) on the surface of the antireflection layer on the power feeding layer side is actually 100 or more. More realistically, it is 150 or more.
  • the specular gloss Gs (60 °) by image analysis of the roughened particles can be measured using a commercially available gloss meter in accordance with JIS Z 8741-1997 (mirror gloss-measurement method).
  • the surface of the antireflection layer on the power feeding layer side is a metal whose projected area equivalent circle diameter determined by SEM image analysis is 10 to 100 nm. It is preferably composed of an aggregate of particles, more preferably 25 to 100 nm, still more preferably 65 to 95 nm.
  • a projected area equivalent circle diameter can be measured by photographing the surface of the antireflection layer with a scanning electron microscope at a predetermined magnification (eg, 50000 times) and analyzing the obtained SEM image. Specifically, an arithmetic average value of the projected area equivalent circle diameter measured using commercially available image analysis type particle size distribution software (for example, Mactech-VIEW, manufactured by Mounttech Co., Ltd.) is adopted.
  • the antireflection layer is composed of at least one metal selected from Cr, W, Ta, Ti, Ni and Mo, preferably at least one metal selected from Ta, Ti, Ni and Mo, and more Preferably it is at least one metal selected from Ti, Ni and Mo, most preferably composed of Ti. These metals may be pure metals or alloys. In any case, it is preferred that these metals are essentially unoxidized (essentially not metal oxides) because they exhibit a desirable dark color that improves visual contrast with Cu, specifically reflective
  • the oxygen content of the prevention layer is preferably 0 to 15 atomic%, more preferably 0 to 13 atomic%, and still more preferably 1 to 10 atomic%.
  • the metal has a property that it does not dissolve in the copper flash etching solution, and as a result, can exhibit excellent chemical resistance with respect to the copper flash etching solution.
  • the thickness of the antireflection layer is preferably 1 to 500 nm, more preferably 10 to 300 nm, still more preferably 20 to 200 nm, and particularly preferably 30 to 150 nm.

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Abstract

配線層及び絶縁層を交互に形成して多層積層体を作製する工程と、多層積層体の一方の面に、可溶性粘着層を介して、開口部を有する補強シートを積層する工程と、開口部を介して、可溶性粘着層を溶解可能な液体を、可溶性粘着層に接触又は浸透させ、それにより可溶性粘着層を溶解又は軟化させる工程と、補強シートを多層積層体から可溶性粘着層の位置で剥離して多層配線板を得る工程とを含む、多層配線板の製造方法が提供される。この方法によれば、多層配線層を局部的に大きく湾曲させないように補強することができ、それにより多層配線層の接続信頼性と多層配線層表面の平坦性(コプラナリティ)を向上できる。また、役目を果たした補強シートの剥離を、多層積層体に与える応力を最小化しながら極めて短時間で行うこともできる。

Description

多層配線板の製造方法
 本発明は、多層配線板の製造方法に関するものである。
 近年、プリント配線板の実装密度を上げて小型化するために、プリント配線板の多層化が広く行われるようになってきている。このような多層プリント配線板は、携帯用電子機器の多くで、軽量化や小型化を目的として利用されている。そして、この多層プリント配線板には、層間絶縁層の更なる厚みの低減、及び配線板としてのより一層の軽量化が要求されている。
 このような要求を満たす技術として、コアレスビルドアップ法を用いた多層プリント配線板の製造方法が採用されている。コアレスビルドアップ法とは、いわゆるコア(芯材)上にビルドアップ法と呼ばれる手法で絶縁層と配線層とを交互に積層(ビルドアップ)して多層化した後、コア(芯材)を除去してビルドアップ層のみで配線板を形成する方法である。コアレスビルドアップ法においては、支持体と多層プリント配線板との剥離を容易に行えるように、キャリア付銅箔を使用することが提案されている。例えば、特許文献1(特開2005-101137号公報)には、キャリア付銅箔のキャリア面に絶縁樹脂層を貼り付けて支持体とし、キャリア付銅箔の極薄銅層側にフォトレジスト加工、パターン電解銅めっき、レジスト除去等の工程により第一の配線導体を形成した後、ビルドアップ配線層を形成し、キャリア付支持基板を剥離し、極薄銅層を除去することを含む、半導体素子搭載用パッケージ基板の製造方法が開示されている。
 とりわけ、電子デバイスのより一層の小型化及び省電力化に伴い、半導体チップ及びプリント配線板の高集積化及び薄型化へのニーズが高まっている。かかるニーズを満たす次世代パッケージング技術として、FO-WLP(Fan-Out Wafer Level Packaging)やPLP(Panel Level Packaging)の採用が近年検討されている。そして、FO-WLPやPLPにおいても、コアレスビルドアップ法の採用が検討されている。そのような工法の一つとして、コアレス支持体表面に配線層及び必要に応じてビルドアップ配線層を形成し、さらに必要に応じて支持体を剥離した後に、チップの実装を行う、RDL-First(Redistribution Layer-First)法と呼ばれる工法がある。
 例えば、特許文献2(特開2015-35551公報)には、ガラス又はシリコンウエハからなる支持体の主面への金属剥離層の形成、その上への絶縁樹脂層の形成、その上へのビルドアップ層を含む再配線層(Redistribution Layer)の形成、その上への半導体集積回路の実装及び封止、支持体の除去による剥離層の露出、剥離層の除去による2次実装パッドの露出、並びに2次実装パッドの表面への半田バンプの形成、並びに2次実装を含む、半導体装置の製造方法が開示されている。特許文献3(特開2008-251702号公報)には、コアレス支持体上への第1電極パッドとしての埋込み配線層の形成、その上への第2電極パッドとしての埋込み配線層の形成、コアレス支持体の剥離、及びその後の埋込み配線層の背面からのチップの実装を含む、半導体装置の製造方法が開示されている。特許文献4(特開2015-170767号公報)には、コアレス支持体上への剥離層の形成、その上への埋込み配線層及びビルドアップ層の形成、ビルドアップ層の表面への配線基板の実装、キャリアの剥離、及び半導体チップの実装を含む、回路基板の製造方法が開示されている。この剥離層は紫外線の照射に起因して気体を生成する組成物を含むものであり、それにより配線層にダメージを与えることなく支持基板の剥離及び剥離層の除去を容易かつ簡単に行えるとされている。
 ところで、特許文献5(特開2015-76477号公報)には、支持体上への第1剥離層の形成、第1剥離層を覆う第2剥離層の形成、第2剥離層上への配線含有樹脂層の形成、基板への樹脂層の接続、第1剥離層及び第2剥離層の除去による支持体の剥離、樹脂層上への電子部品の接続を含む、電子装置の製造方法が開示されており、第1剥離層がアルカリ可溶の無機絶縁材料からなり、第2剥離層がアルカリ不溶の無機材料からなることが開示されている。
特開2005-101137号公報 特開2015-35551号公報 特開2008-251702号公報 特開2015-170767号公報 特開2015-76477号公報
 上述したようなFO-WLPやPLPの採用が検討される近年の技術動向を受けて、ビルドアップ層の薄型化が求められる。しかしながら、ビルドアップ層が薄い場合、コアレスビルドアップ法を用いて作製したビルドアップ層付基材から、基材を剥離する際、ビルドアップ層が局部的に大きく湾曲することがある。かかるビルドアップ層の大きな湾曲は、ビルドアップ層内部の配線層の断線や剥離を引き起こし、その結果、配線層の接続信頼性を低下させうる。かかる問題に対処すべく、多層積層体に粘着剥離層を介して補強シートを積層させることが考えられる。これにより、多層配線層を局部的に大きく湾曲させないように補強することができ、それにより多層配線層の接続信頼性と多層配線層表面の平坦性(コプラナリティ)を向上することができる。しかしながら、粘着剥離層によって多層積層体に密着した補強シートの剥離を、多層積層体に過度な応力を与えることなく、如何にして効率良く行うかが次なる課題となる。
 本発明者らは、今般、多層配線板の製造において、多層積層体に補強シートを積層させることにより、多層配線層を局部的に大きく湾曲させないように補強することができ、それにより多層配線層の接続信頼性と多層配線層表面の平坦性(コプラナリティ)を向上できるとの知見を得た。その上で、補強シートに開口部を設け、かつ、補強シートの多層積層体への積層に可溶性粘着層を用いることで、役目を果たした補強シートの剥離を、溶解剥離又はそれに準じた手法により、多層積層体に与える応力を最小化しながら極めて短時間で行えるとの知見も得た。
 したがって、本発明の第一の目的は、多層配線層を局部的に大きく湾曲させないように補強することができ、それにより多層配線層の接続信頼性と多層配線層表面の平坦性(コプラナリティ)を向上可能な、多層配線板の製造方法を提供することにある。また、本発明の第二の目的は、役目を果たした補強シートの剥離を、多層積層体に与える応力を最小化しながら極めて短時間で行える、多層配線板の製造方法を提供することにある。
 本発明の一態様によれば、配線層及び絶縁層を交互に形成して多層積層体を作製する工程と、
 前記多層積層体の一方の面に、可溶性粘着層を介して、開口部を有する補強シートを積層する工程と、
 前記開口部を介して、前記可溶性粘着層を溶解可能な液体を、前記可溶性粘着層に接触又は浸透させ、それにより前記可溶性粘着層を溶解又は軟化させる工程と、
 前記補強シートを前記多層積層体から前記可溶性粘着層の位置で剥離して多層配線板を得る工程と、
を含む、多層配線板の製造方法が提供される。
本発明の製造方法において、積層シートの用意から補強シートの積層までの工程を示す、工程流れ図である。 本発明の製造方法において、基材の剥離から電子素子の搭載までの工程を示す、工程流れ図である。 本発明の製造方法において、補強シートの剥離から多層配線板の完成までの工程を示す、工程流れ図である。 補強領域と通液性領域とを有する補強板の一形態を示す模式上面図である。 通液性領域に設けられる開口部の一形態を示す模式拡大図である。 通液性領域に設けられる開口部の他の一形態を示す模式拡大図である。
 多層配線板の製造方法
 本発明による多層配線板の製造方法は、(1)所望により用いられる積層シートの用意、(2)多層積層体の作製、(3)補強シートの積層、(4)所望により行われる基材の剥離、(5)所望により行われる金属層のエッチング除去、(6)所望により行われる第1配線層の表面処理、(7)所望により行われる電子素子の搭載、(8)可溶性粘着層の溶解又は軟化、及び(9)補強シートの剥離の各工程を含む。
 以下、図面を参照しながら、工程(1)~(9)の各々について説明する。
(1)積層シートの用意(任意工程)
 所望により、図1(a)に示されるように、多層配線板を形成するためのベースとなる積層シート10を用意する。積層シート10は、基材12、剥離層14及び金属層16を順に備える。積層シート10は、いわゆるキャリア付銅箔の形態であってもよい。積層シート10の本発明の好ましい態様については後述するものとする。
(2)多層積層体の作製
 図1(b)及び(c)に示されるように、配線層18及び絶縁層20を交互に形成して多層積層体26を作製する。図1(b)及び(c)に示される配線層18及び絶縁層20で構成される逐次積層構造は、ビルドアップ層ないしビルドアップ配線層と一般的に称されるものであるが、本発明の製造方法においては、一般的にプリント配線板において採用される公知のビルドアップ配線層の構成のみからなる多層積層体の形成方法のみならず、予め形成されたバンプ付の多層積層体の一部となる積層体を、絶縁性接着剤を介して積層する方法等も採用することができ、特に限定されない。
 多層配線板を形成するためのベースとなる下地部材は特に限定されない。そのような下地部材として上述の積層シート10を用いる場合、多層積層体26が積層シート10の金属層16の表面に作製されるのが好ましい。以下、積層シート10を用いる場合における多層積層体26の好ましい製造方法を説明する。
 この場合、まず、図1(b)に示されるように、金属層16の表面に第1配線層18を形成する。典型的には、第1配線層18の形成は、公知の手法に従い、フォトレジスト層の形成、電気銅めっき層の形成、フォトレジスト層の剥離、及び所望により銅フラッシュエッチングを経て行われる。例えば、以下のとおりである。まず、金属層16の表面にフォトレジスト層を所定のパターンで形成する。フォトレジストは感光性フィルムであるのが好ましく、例えば感光性ドライフィルムである。フォトレジスト層は、露光及び現像により所定の配線パターンを付与すればよい。金属層16の露出表面(すなわちフォトレジスト層でマスキングされていない部分)に電気銅めっき層を形成する。電気銅めっきは公知の手法により行えばよく、特に限定されない。次いで、フォトレジスト層を剥離する。その結果、電気銅めっき層が配線パターン状に残って第1配線層18を形成し、配線パターンを形成しない部分の金属層16が露出する。
 金属層16が給電層のみならず反射防止層を含む場合、金属層16の給電層に相当する部分をフラッシュエッチングにより除去して反射防止層を露出させてもよい。こうすることで、後述する第1配線層18の画像検査がしやすくなる。反射防止層は、Cr、W、Ta、Ti、Ni及びMoから選択される少なくとも1種の金属で構成されるのが好ましい。これらの金属は、銅フラッシュエッチング液に対して溶解しないという性質を有するので、銅フラッシュエッチング液に対して優れた耐薬品性を呈することができる。
 図1(c)に示されるように、積層シート10の第1配線層18が形成された面に絶縁層20及び第n配線層18(nは2以上の整数)を交互に形成して、第1配線層18が埋込み配線層の形で組み込まれた、多層積層体26を得る。すなわち配線層18は2層以上であり、第1配線層、第2配線層、・・・、第n配線層と称されることができる。絶縁層20は1層以上であればよい。すなわち、本発明における多層配線板40は少なくとも2層の配線層18(すなわち少なくとも第1配線層18及び第2配線層18)を少なくとも1層の絶縁層20とともに有するものである。
 また、ビルドアップ配線層の最表面における配線層上には、必要に応じて、ソルダ―レジスト層及び/又は表面金属処理層(例えば、OSP(Organic Solderbility Preservative)処理層、Auめっき層、Ni-Auめっき層等)が形成されていてもよい。
(3)補強シートの積層
 図1(d)に示されるように、多層積層体26の一方の面(例えば多層積層体26の積層シート10と反対側の表面)に可溶性粘着層28を介して補強シート30を積層する。これにより、多層積層体26は補強シート30によって局部的に大きく湾曲されないように補強されることができる。すなわち、剥離時や湾曲が効果的に防止ないし抑制される。こうして、湾曲により引き起こされることがあるビルドアップ配線層内部の配線層の断線や剥離を回避して、多層配線層の接続信頼性を向上することができる。また、湾曲が効果的に防止ないし抑制されることで、多層配線層表面の平坦性(コプラナリティ)を向上することができる。
 補強シート30は開口部30aを有する。開口部30aは後の工程において、可溶性粘着層28に対する、溶解可能な液体(以下、溶解液という)の接触又は浸透を許容し、その結果、溶解剥離又はそれに準じた手法による補強シート30の剥離を容易にする。すなわち、役目を果たした補強シート30の剥離を多層積層体26に与える応力を最小化しながら極めて短時間で行うことを可能とする。開口部30aの形状及びサイズは液透過性を呈するものであれば特に限定されない。開口部30aは貫通穴であるのが好ましい。貫通穴の形状の典型的な例としては、円形(例えば図5を参照)、多角形(三角形以上、例えば図6に示されるような四角形)等の各種幾何学形状、さらには各種二次元網目形状(例えばボロノイ状網目構造、ドロネー状網目構造、規則網目構造、不規則網目構造等)によってもたらされるものであってもよい。これらの例はいずれも二次元的な開口部ないし貫通穴といえる。なお、図6に示されるように、多角形等の各種幾何学形状や各種二次元網目形状の角部は丸みを帯びていてもよい。あるいは、開口部30aは液透過性を呈する三次元多孔構造、例えば、多数の開気孔を含む多孔質構造、又は三次元網目構造であってもよい。
 図4に示されるように、補強シート30は、補強領域30bと通液性領域30cを有するのが好ましい。補強領域30bは、開口部30aが存在しない領域であり、補強シート30の少なくとも外周に沿って設けられる。開口部30aを有しないことで、開口部30aを有する補強シート30が脆弱になるのを防止して、補強シート30としての機能をより効果的に確保することができる。通液性領域30cは、図5及び6に例示されるように、開口部30aを含む領域であり、補強領域30bによって囲まれる。通液性領域30cは、開口部30aを含むことで、溶解液の接触又は浸透を許容し、それにより補強シート30の剥離を容易にする。通液性領域30cは複数の開口部30aを有するものであってよく、その場合、最も外側に位置する(典型的には四隅に位置する)開口部30aの外縁を結んだ領域が通液性領域30cを画定することになる。したがって、通液性領域30cは典型的には矩形状である。
 補強シート30は空孔率が3~90%であるのが好ましく、より好ましくは20~70%、さらに好ましくは30~60%である。なお、空孔率は、補強シート30の外形体積に対する、通液性領域30cにおける総空孔体積の割合、すなわち、((通液性領域30cにおける総空孔体積)/(補強シート30の外形体積))×100により算出される値である。ただし、補強シート30の外形体積とは、補強シート30に空孔が無いもの(すなわち開口部30aが完全に塞がれている)と仮定した場合における補強シート30の形状に対して算出される仮想的な体積である。上記範囲内であると、補強シート30の十分な強度を確保して多層積層体26をより効果的に補強しながらも、溶解液の補強シート30への接触又は浸透を効果的に促進することができ、補強シート30の剥離をより一層容易に行うことができる。
 本発明の好ましい態様によれば、補強シート30(好ましくは通液性領域30c)は、図5及び6に示されるように、所定形状の複数の開口部30aが互いに規則パターンに従って配列される。こうすることで、溶解液を補強シート30(とりわけ通液性領域30c)にムラなく均一に接触ないし浸透させることができ、補強シート30のより一層容易な剥離を可能とする。
 上記規則パターンに従う態様において、図5及び6に示されるような、互いに最も近接する開口部30a同士の間隔a(以下、一次近接距離aという)0.025~50mmが好ましく、より好ましくは0.1~10mm、さらに好ましくは0.2~4.0mmである。また、補強シート30の厚さT(mm)に対する一次近接距離a(mm)の比(a/T)が0.025~1000であるのが好ましく、より好ましくは0.1~500、さらに好ましくは0.2~300である。上記好適範囲内とすることで、補強シート30の強度保持と、溶解液の補強シート30への接触又は浸透を促進することができる。
 上記規則パターンに従う態様において、図5及び6に示されるような、開口部30aの内接円の直径rは0.05~500mmが好ましく、より好ましくは0.5~50mm、さらに好ましくは1.0~10mmである。また、補強シート30の厚さT(mm)に対する上記直径rの比(r/T)が0.05~500であるのが好ましく、より好ましくは0.1~300、さらに好ましくは1.0~100である。上記好適範囲内とすることで、溶解液の補強シート30への接触又は浸透を促進することができる。
 積層シート10を用いる態様においては、補強シート30は基材12よりもビッカース硬度が低いものであるのが好ましい。これにより、補強シート30を積層又は剥離する際に、補強シート30自体が撓むことで、積層又は剥離時に発生しうる応力を上手く逃がすことができ、その結果、基材12を含む多層積層体26の湾曲を効果的に防止ないし抑制することができる。補強シート30のビッカース硬度は、基材12のビッカース硬度の2~99%であるのが好ましく、より好ましくは6~90%であり、さらに好ましくは10~85%である。好ましくは、補強シート30のビッカース硬度が50~700HVであり、かつ、基材12のビッカース硬度が500~3000HVであり、より好ましくは、補強シート30のビッカース硬度が150~550HVであり、かつ、基材12のビッカース硬度が550~2500HVであり、さらに好ましくは補強シート30のビッカース硬度が200~500HVであり、かつ、基材12のビッカース硬度が600~2000HVである。なお、本明細書においてビッカース硬度はJIS Z 2244-2009に記載される「ビッカース硬さ試験」に準拠して測定されるものである。
 参考のため、候補となりうる各種材料のビッカース硬度HVを以下に例示する:サファイアガラス(2300HV)、超硬合金(1700HV)、サーメット(1650HV)、石英(水晶)(1103HV)、SKH56(高速度工具鋼鋼材、ハイス)(722HV)、強化ガラス(640HV)、SUS440C(ステンレス鋼)(615HV)、SUS630(ステンレス鋼)(375HV)、チタン合金60種(64合金)(280HV前後)、インコネル(耐熱ニッケル合金)(150~280HV)、S45C(機械構造用炭素鋼)(201~269HV)、ハステロイ合金(耐食ニッケル合金)(100~230HV)、SUS304(ステンレス鋼)(187HV)、SUS430(ステンレス鋼)(183HV)、鋳鉄(160~180HV)、チタン合金(110~150HV)、黄銅(80~150HV)、及び青銅(50~100HV)。
 補強シート30は、JIS H 3130-2012の繰返し撓み式試験に準拠して測定される、ばね限界値Kb0.1が100~1500N/mmであるのが好ましく、より好ましくは150~1200N/mm、さらに好ましくは200~1000N/mmである。このような範囲内であると、補強シート30を積層又は剥離する際に、補強シート30自体が撓むことで、積層又は剥離時に発生しうる応力を上手く逃がすことができ、その結果、多層積層体26の湾曲をより効果的に防止ないし抑制することができる。また、積層又は剥離の際に撓んだ補強シート30がその弾性を活かして本来のフラットな形状に瞬時に戻ることができるので、多層積層体26の平坦性をより効果的に維持することができる。しかも、補強シート30のしなり及び弾性を活用することで、引き剥がし力が加えられる補強シート30を剥離方向(すなわち多層積層体26から遠ざかる方向)に付勢することができ、その結果、より一層スムーズな剥離が可能となる。
 参考のため、候補となりうる各種材料についてのばね限界値Kb0.1を以下の表1及び2に例示する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 補強シート30の材質は特に限定されないが、樹脂、金属、ガラス、又はそれらの組合せが好ましい。樹脂の例としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエチレン樹脂、及びフェノール樹脂が挙げられ、このような樹脂と繊維補強材とからなるプリプレグであってもよい。金属の例としては、上記ビッカース硬度やばね限界値Kb0.1の観点から、ステンレス鋼、銅合金(例えば青銅、リン銅、銅ニッケル合金、銅チタン合金)が挙げられるが、耐薬品性の観点からステンレス鋼が特に好ましい。補強シート30の形態は、多層積層体26の湾曲を防止ないし抑制できるかぎり、シート状に限らず、フィルム、板、及び箔の他の形態であってもよく、好ましくはシート又は板の形態である。補強シート30はこれらのシート、フィルム、板、及び箔等が積層されたものであってもよい。補強シート30の典型例としては、金属シート、樹脂シート(特に硬質樹脂シート)、ガラスシートが挙げられる。補強シート30の厚さは、補強シート30の強度保持及び補強シート30のハンドリング容易性の観点から、好ましくは10μm~1mmであり、より好ましくは50~800μm、さらに好ましくは100~600μmである。補強シート30が金属シート(例えばステンレス鋼シート)である場合、金属シートにおける、可溶性粘着層28が形成される側の表面の十点平均粗さRz-jis(JIS B 0601-2001に準拠して測定される)は0.05~500μmであるのが好ましく、より好ましくは0.5~400μm、さらに好ましくは1~300μmである。このような表面粗さであると、表面の凹凸に起因するアンカー効果によって、可溶性粘着層28との密着性が高まり、可溶性粘着層28における剥離強度が向上すると考えられる。
 可溶性粘着層28は補強シート30を多層積層体26に所望の密着性で貼り付けることができ、かつ、後に用いる溶解液との接触により溶解又は軟化可能な層であれば、その構成は特に限定されない。可溶性粘着層28は、例えば、粘着剤層、粘着剥離層、剥離層等と称されるような公知の層であることができる。可溶性粘着層28は粘着性を有するのが典型的であり、それ故、粘着剤層又は粘着剥離層が典型的であるといえる。もっとも、可溶性粘着層28は粘着性を有しない剥離層であってもよい。なお、可溶性粘着層28の形成領域は、本発明の効果を損なわない範囲において、適宜調整することが可能である。例えば、図1(d)に示されるように多層積層体26の表面の全領域を被覆するように形成されていてもよいし、あるいは多層積層体26と補強シート30の対向する領域のうち一部の領域のみ(図示せず)に形成されていてもよい。
 可溶性粘着層28は溶液可溶型樹脂を含むのが好ましく、より好ましくは酸可溶型樹脂又はアルカリ可溶型樹脂を含む。この溶液可溶型樹脂(例えば酸可溶型又はアルカリ可溶型樹脂)は、溶解液(例えば酸溶液又はアルカリ溶液)との接触により効率的に溶解又は軟化することができるので、後の工程における補強シート30の剥離をより効果的に行うことが可能となる。なお、補強シート30の剥離強度の制御は、薬品可溶成分の含有量制御、樹脂層の厚さ制御により行うことができる。酸可溶型樹脂の例としては、酸に可溶なフィラーである、シリカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等を60wt%以上の高濃度に充填させた樹脂組成物が挙げられる。この樹脂組成物を構成する樹脂の例としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレンブタジエン共重合体、アクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。アルカリ可溶型樹脂の例としては、メタクリル酸重合体及びアクリル酸重合体が挙げられる。メタクリル酸重合体の例としては、炭素数が1~18のアルキル基を有するメタクリル酸アルキルエステル等が挙げられる。また、アクリル酸重合体の例としては、炭素数が1~18のアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステルが挙げられる。この際、樹脂の強度を向上させるために、スチレンモノマー、スチレンオリゴマー等を樹脂組成物に含有させてもよい。また、これらの樹脂と熱硬化が可能な、エポキシ樹脂を樹脂組成物に含有させてもよい。さらに、エポキシ樹脂との熱硬化性を向上させるため、アミン系硬化剤、フェノール系硬化剤、イソシアネート基含有硬化剤等を樹脂組成物に含有させてもよい。
 積層シート10を用いる態様においては、可溶性粘着層28は、剥離層14よりも高い剥離強度をもたらす層であるのが好ましい。なお、可溶性粘着層28と剥離層14の剥離強度の大小関係を比較する方法としては、後述するそれぞれの剥離強度絶対値を比較する方法もあるが、多層配線板製造工程において剥離される態様に合わせた測定による比較も有効である。具体的には、剥離層14の剥離強度は、基材12をビルドアップ配線層から引き剥がす時に生じる耐力とし、可溶性粘着層28の剥離強度は、補強シート30を多層積層体26から剥離する際に生じる耐力として測定される値を比較することも有効である。
 可溶性粘着層28の剥離強度は、剥離層14の剥離強度の1.02~300倍であるのが好ましく、より好ましくは1.05~100倍、さらに好ましくは3.0~50倍、特に好ましくは5.0~30倍である。例えば、可溶性粘着層28の剥離強度は、30~300gf/cmであるのが好ましく、より好ましくは40~250gf/cm、さらに好ましくは50~175gf/cm、特に好ましくは70~150gf/cmである。このような範囲とすることで、剥離層14にて基材12を剥離する際、多層配線層への応力集中をより効果的に防ぐことができ、その結果、多層配線層内の断線をより効果的に予防することができる。また、剥離層14にて剥離する際に、可溶性粘着層28の異常剥離(連鎖的な剥離)をより効果的に防止できるため、剥離層14にて剥離した後の第1配線層18の表面をより確実に平坦に保つことが可能となる。可溶性粘着層28の剥離強度は、上述した剥離層14の剥離強度の測定方法と基本的に同様にして測定することができるが、溶解液との接触前に測定される剥離強度を指す点に留意すべきである。具体的には、可溶性粘着層28の剥離強度は以下のようにして測定されるものである。まず、補強シート30上に可溶性粘着層28を形成し、その上に厚さ18μmの銅箔を積層して形成し、銅張積層板を形成する。その後、JIS C 6481-1996に準拠し、銅箔を剥離した時の剥離強度(gf/cm)を測定する。
(4)基材の剥離(任意工程)
 積層シート10を用いる場合、図2(e)に示されるように、補強シート30の積層後で、かつ、補強シート30の剥離前に、基材12を金属層16から剥離層14で剥離するのが好ましい。すなわち、基材12、密着金属層(存在する場合)、剥離補助層(存在する場合)、及び剥離層14が剥離除去される。この剥離除去は、物理的な剥離により行われるのが好ましい。物理的分離法は、手や治工具、機械等で基材12等をビルドアップ配線層から引き剥がすことにより分離する手法である。このとき、可溶性粘着層28を介して密着した補強シート30が多層積層体26を補強していることで、多層積層体26が局部的に大きく湾曲するのを防止することができる。すなわち、補強シート30は、基材12が剥離される間、引き剥がし力に抗すべく多層積層体26を補強し、湾曲をより一層効果的に防止ないし抑制することができる。こうして、湾曲により引き起こされることがあるビルドアップ配線層内部の配線層の断線や剥離を回避して、多層配線層の接続信頼性を向上することができる。また、湾曲が効果的に防止ないし抑制されることで、多層配線層表面の平坦性(コプラナリティ)を向上することができる。
 特に、可溶性粘着層28は剥離層14よりも剥離強度が高い場合、基材12を剥離する際に、可溶性粘着層28での剥離をより効果的に回避しながら、剥離層14での剥離がより一層しやすくなる。したがって、可溶性粘着層28を介して多層積層体26に密着した補強シート30は、基材12の剥離時においても密着状態をより一層安定的に保持することができる。
(5)金属層のエッチング除去(任意工程)
 所望により、図2(f)に示されるように、補強シート30の剥離前に、金属層16をエッチングにより除去する。金属層16のエッチングは、フラッシュエッチング等の公知の手法に基づき行えばよい。
 特に、前述したように、このようにビルドアップ配線層を形成した後にチップの実装を行うプロセスはRDL-First法と呼ばれる手法である。この工法によれば、チップの実装を行う前に多層配線層18の外観検査や電気検査を行うことができるため、各配線層の不良部分を避けて、良品部分にのみチップを実装できる。その結果、RDL-First法はチップの無駄使いを回避できる点で、チップの表面に配線層を逐次積層する工法であるChip-First法等と比較すると経済的に有利である。こうして、プリント配線板の製造プロセス(特にRDL-First法)において、チップ実装前の配線層に対する外観検査や電気検査を行うことで、製品歩留まりを向上することができる。
(6)第1配線層の表面処理(任意工程)
 上記工程の後、必要に応じて、第1配線層18の表面には、ソルダ―レジスト層、表面金属処理層(例えば、OSP(Organic Solderbility Preservative)処理層、Auめっき層、Ni-Auめっき層等)、電子素子搭載用の金属ピラー、及び/又ははんだバンプ等が形成されていてもよい。
(7)電子素子の搭載(任意工程)
 所望により、図2(g)に示されるように、補強シート30の積層後(或いは金属層16の除去又はその後の電気検査後)で、かつ、補強シート30の剥離前に、多層積層体26の補強シート30と反対側の表面に電子素子32を搭載させる。本発明の製造方法においては、可溶性粘着層28及び補強シート30を採用することで、電子素子32の搭載に有利となる優れた表面平坦性(コプラナリティ)を多層積層体26の表面(例えば第1配線層18を埋込み電極として含むビルドアップ配線層の表面)において実現することができる。すなわち、電子素子32の搭載時においても、多層積層体26は補強シート30によって局部的に大きく湾曲されずに済む。その結果、電子素子搭載の接続歩留まりを高くすることができる。
 電子素子32の例としては、半導体素子、チップコンデンサ、抵抗体等が挙げられる。電子素子搭載の方式の例としては、フリップチップ実装方式、ダイボンディング方式等が挙げられる。フリップチップ実装方式は、電子素子32の実装パッドと、第1配線層18との接合を行う方式である。この実装パッド上には図2(g)に示されるように柱状電極(ピラー)やはんだバンプ34等が形成されてもよく、実装前に第1配線層18を含む表面に封止樹脂膜36であるNCF(Non-Conductive Film)等を貼り付けてもよい。接合は、はんだ等の低融点金属を用いて行われるのが好ましいが、異方導電性フィルム等を用いてもよい。ダイボンディング接着方式は、第1配線層18に対して、電子素子32の実装パッド面と反対側の面を接着する方式である。この接着には、熱硬化樹脂と熱伝導性の無機フィラーを含む樹脂組成物である、ペーストやフィルムを用いるのが好ましい。いずれの方式にしても、電子素子32は図2(g)に示されるように封止材38で封止されるのが多層積層体26と電子素子32との積層体全体の剛性をさらに向上できる点で好ましい。
(8)可溶性粘着層の溶解又は軟化
 開口部30aを介して溶解液を可溶性粘着層28に接触又は浸透させ、それにより可溶性粘着層28を溶解又は軟化させる。前述のとおり、溶解液は可溶性粘着層28を溶解可能な液体を用いているため、可溶性粘着層28は溶解液と接触することで少なくとも部分的に溶解し、それによって可溶性粘着層28に溶解液が浸透しうる。そして、かかる溶解液との接触又は浸透は、可溶性粘着層28の溶解又は軟化をもたらし、多層積層体26と補強シート30との密着力を弱める又は無力化する。こうして、次の工程における補強シート30の剥離を、溶解剥離又はそれに準じた手法を用いて、極めて容易に行うことができる。すなわち、役目を果たした補強シート30の剥離を多層積層体26に与える応力を最小化しながら極めて短時間で行うことができる。
 溶解液は、可溶性粘着層28を溶解可能な液体であれば特に限定されず、各種組成ないし液性の薬液を使用可能である。例えば、可溶性粘着層28が酸可溶型樹脂を含む場合には、溶解液は酸溶液を用いればよい。そのような酸溶液の例としては、塩酸、硝酸、硫酸、及びフッ酸等が挙げられる。また、可溶性粘着層28がアルカリ可溶型樹脂を含む場合には、溶解液はアルカリ溶液を用いればよい。そのようなアルカリ溶液の例としては、カルボン酸エチル(酢酸エチル等)、NaHCO水溶液、NaCO水溶液、NaOH水溶液等が挙げられる。
(9)補強シートの剥離
 図3(h)及び(i)に示されるように、補強シート30を多層積層体26から可溶性粘着層28の位置で剥離して多層配線板40を得る。補強シート30は可溶性粘着層28の溶解又は軟化に起因して極めて剥離しやすい状態となっている(又は場合によっては部分的に自然剥離している)ため、手や治工具、機械等で補強シート30を多層積層体26から軽く引き剥がすことにより極めて容易に分離することができる。したがって、多層積層体26に与える応力を最小化しながら極めて短時間で補強シート30の剥離を行うことができる。こうして多層積層体26に加わる応力が最小化されることで、多層配線板40における配線の断線や実装部の断線を効果的に回避することができる。また、上記応力の低減のために可溶性粘着層28を用いることを考えたとしても、それだけでは溶剤剥離に多大な時間を要するところ、本発明の方法によれば開口部30aを活用して溶解液との接触又は浸透を促進することで、補強シート30の剥離に要する時間の飛躍的な短縮化を実現することができる。
 特に、積層シート10を用いる態様において、可溶性粘着層28が本来的に剥離層14よりも高い剥離強度を有する場合、可溶性粘着層28は、特段の処置をしなければ、剥離層14よりも剥離しにくいといえる。しかし、本発明の方法においては、溶解液との接触又は浸透によって可溶性粘着層28が溶解又は軟化して、多層積層体26と補強シート30との密着力が弱まる又は無力化する結果、補強シート30の剥離を容易に行うことができる。
(10)その他
 基材12及び/又は補強シート30の少なくとも一辺がビルドアップ配線層の端部から延出しているのが好ましい。こうすることで、基材ないし補強シートを剥離する際、端部を把持することが可能となり、剥離を容易にすることができるとの利点がある。
 積層シート
 前述したとおり、本発明の方法において所望により用いられる積層シート10は、基材12、剥離層14及び金属層16を順に備える。積層シート10は、いわゆるキャリア付銅箔の形態であってもよい。
 基材12の材質は特に限定されず、ガラス、セラミックス、樹脂、及び金属のいずれであってもよい。また、基材12の形態も特に限定されず、シート、フィルム、板、及び箔のいずれであってもよい。また、基材12はこれらのシート、フィルム、板、及び箔等が積層されたものであってもよい。例えば、基材12はガラス板、セラミックス板、金属板等といった剛性を有する支持体として機能し得るものであってもよいし、金属箔や樹脂フィルム等といった剛性を有しない形態であってもよい。基材12の好ましい例としては、金属シート、ガラスシート、セラミックス板(プレート)、金属シート及びプリプレグの積層体、接着剤が塗布された金属シート、樹脂シート(特に硬質樹脂シート)が挙げられる。基材12の金属の好ましい例としては、銅、チタン、ニッケル、ステンレス鋼、アルミニウム等が挙げられる。セラミックスの好ましい例としては、アルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素、窒化アルミニウム(ファインセラミックス)等が挙げられる。樹脂の好ましい例としては、エポキシ樹脂、アラミド樹脂、ポリイミド樹脂、ナイロン樹脂、液晶ポリマー、PEEK樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、PTFE樹脂、ETFE樹脂等が挙げられる。より好ましくは、電子素子を搭載する際の加熱に伴うコアレス支持体の反り防止の観点から、熱膨張係数(CTE)が25ppm/K未満(好ましくは1.0~23ppm/K、より好ましくは1.0~15ppm/K、さらに好ましくは1.0~10ppm/K)の材料であり、そのような材料の例としては上述したような各種樹脂(特にポリイミド樹脂、液晶ポリマー等の低熱膨張樹脂)、上述したような各種樹脂とガラス繊維とで形成されるプリプレグ、ガラス及びセラミックス等が挙げられる。また、ハンドリング性やチップ実装時の平坦性確保の観点から、基材12はビッカース硬度が500~3000HVであるのが好ましく、より好ましくは550~2500HV、さらに好ましくは600~2000HVである。
 これらの特性を満たす材料として、基材12は樹脂フィルム、ガラス又はセラミックスで構成されるのが好ましく、より好ましくはガラス又はセラミックスで構成され、特に好ましくはガラスで構成される。例えばガラスシートである。ガラスを基材12として用いた場合、軽量で、熱膨脹係数が低く、絶縁性が高く、剛直で表面が平坦なため、金属層16の表面を極度に平滑にできる等の利点がある。また、基材12がガラスである場合、電子素子搭載時に有利な表面平坦性(コプラナリティ)を有している点、プリント配線板製造工程におけるデスミアや各種めっき工程において耐薬品性を有している点等の利点がある。基材12を構成するガラスの好ましい例としては、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス、ソーダライムガラス、アミノシリケートガラス、及びそれらの組合せが挙げられ、特に好ましくは無アルカリガラスである。無アルカリガラスは、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、及び酸化カルシウムや酸化バリウム等のアルカリ土類金属酸化物を主成分とし、更にホウ酸を含有する、アルカリ金属を実質的に含有しないガラスのことである。この無アルカリガラスは、0℃から350℃までの広い温度帯域において熱膨脹係数が3~5ppm/Kの範囲で低く安定しているため、電子素子として半導体チップを搭載した際、ガラスの反りを最小限にできるとの利点がある。
 基材12の厚さは100~2000μmが好ましく、より好ましくは300~1800μm、更に好ましくは400~1100μmである。このような範囲内の厚さであると、ハンドリングに支障を来たさない適切な強度を確保しながらプリント配線板の薄型化、及び電子部品搭載時に生じる反りの低減を実現することができる。
 基材12の剥離層14側(存在する場合には密着金属層側)の表面は、JIS B 0601-2001に準拠して測定される、0.1~70nmの算術平均粗さRaを有するのが好ましく、より好ましくは0.5~60nm、さらに好ましくは1.0~50nm、特に好ましくは1.5~40nm、最も好ましくは2.0~30nmである。このように算術平均粗さが小さいほど、金属層16の剥離層14と反対側の表面(金属層16の外側表面)において望ましく低い算術平均粗さRaをもたらすことができ、それにより、積層シート10を用いて製造されるプリント配線板において、ライン/スペース(L/S)が13μm以下/13μm以下(例えば12μm/12μm~1μm/1μm)といった程度にまで高度に微細化された配線パターンを形成するのに適したものとなる。
 所望により、積層シート10は、基材12の剥離層14側の表面に密着金属層及び/又は剥離補助層を有していてもよく、好ましくは密着金属層及び剥離補助層をこの順に有する。
 所望により設けられる密着金属層は、基材12との密着性を確保する点から、Ti、Cr及びNiからなる群から選択される少なくとも1種の金属で構成される層であるのが好ましく、純金属であってもよいし、合金であってもよい。密着金属層を構成する金属は原料成分や成膜工程等に起因する不可避不純物を含んでいてもよい。また、特に制限されるものではないが、密着金属層の成膜後に大気に暴露される場合、それに起因して混入する酸素の存在は許容される。密着金属層はスパッタリング等の気相法により形成された層であるのが好ましい。密着金属層は、金属ターゲットを用いたマグネトロンスパッタリング法により形成された層であるのが膜厚分布の均一性を向上できる点で特に好ましい。密着金属層の厚さは5~500nmであるのが好ましく、より好ましく10~300nm、さらに好ましくは18~200nm、特に好ましくは20~150nmである。この厚さは、層断面を透過型電子顕微鏡のエネルギー分散型X線分光分析器(TEM-EDX)で分析することにより測定される値とする。
 所望により設けられる剥離補助層は、剥離層14との剥離強度を所望の値に制御とする点から、銅で構成される層であるのが好ましい。剥離補助層を構成する銅は原料成分や成膜工程等に起因する不可避不純物を含んでいてもよい。また、剥離補助層成膜前後に大気に暴露される場合、それに起因して混入する酸素の存在は許容される。もっとも、特に制限はされるものではないが、密着金属層と剥離補助層は、大気開放することなく連続で製膜される方が望ましい。剥離補助層はスパッタリング等の気相法により形成された層であるのが好ましい。剥離補助層は、銅ターゲットを用いたマグネトロンスパッタリング法により形成された層であるのが膜厚分布の均一性を向上できる点で特に好ましい。剥離補助層の厚さは5~500nmであるのが好ましく、より好ましく10~400nm、さらに好ましくは15~300nm、特に好ましくは20~200nmである。この厚さは、層断面を透過型電子顕微鏡のエネルギー分散型X線分光分析器(TEM-EDX)で分析することにより測定される値とする。
 剥離層14は、基材12の剥離を可能とする層であるかぎり、材質は特に限定されない。例えば、剥離層14は、キャリア付銅箔の剥離層として採用される公知の材料で構成されることができる。剥離層14は、有機剥離層及び無機剥離層のいずれであってもよい。有機剥離層に用いられる有機成分の例としては、窒素含有有機化合物、硫黄含有有機化合物、カルボン酸等が挙げられる。窒素含有有機化合物の例としては、トリアゾール化合物、イミダゾール化合物等が挙げられる。一方、無機剥離層に用いられる無機成分の例としては、Ni、Mo、Co、Cr、Fe、Ti、W、P、Znの少なくとも一種類以上の金属酸化物、金属と非金属の混合物、炭素層等が挙げられる。これらの中でも特に、剥離層14は主として炭素を含んでなる層であるのが剥離容易性や膜形成性の点等から好ましく、より好ましくは主として炭素又は炭化水素からなる層であり、さらに好ましくは硬質炭素膜であるアモルファスカーボン、又はカーボン-窒素混合物からなる。この場合、剥離層14(すなわち炭素層)はXPSにより測定される炭素濃度が60原子%以上であるのが好ましく、より好ましくは70原子%以上、さらに好ましくは80原子%以上、特に好ましくは85原子%以上である。炭素濃度の上限値は特に限定されず100原子%であってもよいが、98原子%以下が現実的である。剥離層14(特に炭素層)は不可避不純物(例えば雰囲気等の周囲環境に由来する酸素、炭素、水素等)を含みうる。また、剥離層14(特に炭素層)には金属層16の成膜手法に起因して金属原子が混入しうる。炭素は基材12との相互拡散性及び反応性が小さく、300℃を超える温度でのプレス加工等を受けても、金属層16(例えば銅箔層)と接合界面との間での高温加熱による金属結合の形成を防止して、基材12の引き剥がし除去が容易な状態を維持することができる。この剥離層14もスパッタリング等の気相法により形成された層であるのがアモルファスカーボン中の過度な不純物を抑制する点、前述の密着金属層及び/又は剥離補助層の成膜との連続生産性の点などから好ましい。剥離層14の厚さは1~20nmが好ましく、より好ましくは1~10nmである。この厚さは、層断面を透過型電子顕微鏡のエネルギー分散型X線分光分析器(TEM-EDX)で分析することにより測定される値とする。
 剥離層14を剥離する際の第1配線層18への応力集中を極力低減し、剥離工程を容易なものとする点から、剥離層14の剥離強度は1~30gf/cmであるのが好ましく、より好ましくは3~20gf/cm、さらに好ましくは4~15gf/cmである。剥離層14の剥離強度は以下のようにして測定されるものである。まず、基材12上に剥離層14を形成し、その上に金属層16としての銅層を形成した積層シートを形成し、その上に厚さ18μmの電気銅めっき層を形成し、銅張積層板を形成する。その後、JIS C 6481-1996に準拠し、金属層16と一体となった電気銅めっき層を剥離した時の剥離強度(gf/cm)を測定する。
 剥離層14の剥離強度は、剥離層14の厚さを制御すること、剥離層14の組成を選択すること等により、制御することができる。
 金属層16は、金属で構成される層であり、好ましくは後述する第1配線層18への給電を可能とする給電層を含む。金属層16ないし給電層は、いかなる方法で製造されたものでよく、例えば、無電解銅めっき法及び電解銅めっき法等の湿式成膜法、スパッタリング及び真空蒸着等の物理気相成膜法、化学気相成膜、又はそれらの組合せにより形成した銅箔であってよい。給電層を構成する好ましい金属は銅であり、それ故、好ましい給電層は極薄銅層でありうる。特に好ましい給電層は、極薄化によるファインピッチ化に対応しやすい観点から、スパッタリング法や真空蒸着等の気相法により形成された銅層であり、最も好ましくはスパッタリング法により製造された銅層である。また、極薄銅層は、無粗化の銅層であるのが好ましいが、プリント配線板製造時の配線パターン形成に支障を来さないかぎり予備的粗化やソフトエッチング処理や洗浄処理、酸化還元処理により二次的な粗化が生じたものであってもよい。金属層16を構成する給電層(例えば極薄銅層)の厚さは特に限定されないが、上述したようなファインピッチ化に対応するためには、50~3000nmが好ましく、より好ましくは70~2500nm、さらに好ましくは80~2000nm、特に好ましくは90~1500nm、特により好ましくは120~1000nm、最も好ましくは150~500nmである。このような範囲内の厚さの給電層(例えば極薄銅層)はスパッタリング法により製造されるのが成膜厚さの面内均一性や、シート状やロール状での生産性の観点で好ましい。
 金属層16の剥離層14と反対側の表面(金属層16の外側表面)が、JIS B 0601-2001に準拠して測定される、1.0~100nmの算術平均粗さRaを有するのが好ましく、より好ましくは2.0~40nm、さらに好ましくは3.0~35nm、特に好ましくは4.0~30nm、最も好ましくは5.0~15nmである。このように算術平均粗さが小さいほど、積層シート10を用いて製造されるプリント配線板において、ライン/スペース(L/S)が13μm以下/13μm以下(例えば12μm/12μm~1μm/1μm)といった程度にまで高度に微細化された配線パターンを形成するのに適したものとなる。なお、このような平滑な表面の場合、算術平均粗さRaの測定には、非接触式表面粗さ測定法を採用するのが好ましい。
 金属層16は2層以上の層構成を有していてもよい。例えば、金属層16は上述の給電層に加え、給電層の剥離層14側の面に反射防止層を有していてもよい。すなわち、金属層16は給電層及び反射防止層を含むものであってもよい。反射防止層はCr、W、Ta、Ti、Ni及びMoからなる群から選択される少なくとも1種の金属で構成されるのが好ましい。反射防止層は、少なくとも給電層側の表面が金属粒子の集合体であるのが好ましい。反射防止層は、全体が金属粒子の集合体で構成される層構造であってもよいし、金属粒子の集合体からなる層とその下部に粒子状ではない層とを含む複数層の構造であってもよい。反射防止層の給電層側の表面を構成する金属粒子の集合体は、その金属質の材質及び粒状形態に起因して望ましい暗色を呈し、その暗色が銅で構成される配線層との間で望ましい視覚的コントラストをもたらし、その結果、画像検査(例えば自動画像検査(AOI))における視認性を向上させる。すなわち、反射防止層の表面は金属粒子の凸形状に起因して光が乱反射して黒く視認される。しかも、反射防止層は剥離層14との適度な密着性と剥離性、給電層との密着性にも優れ、フォトレジスト層形成時における現像液に対する耐剥離性にも優れる。このようなコントラスト及び視認性向上の観点から、反射防止層の給電層側の表面の光沢度Gs(60°)は500以下であるのが好ましく、より好ましくは450以下、さらに好ましくは400以下、特に好ましくは350以下、最も好ましくは300以下である。光沢度Gs(60°)の下限値は低ければ低い方が良いため、特に限定されないが、反射防止層の給電層側の表面の光沢度Gs(60°)は現実的には100以上であり、より現実的には150以上である。なお、粗化粒子の画像解析による鏡面光沢度Gs(60°)はJIS Z 8741-1997(鏡面光沢度-測定方法)に準拠して市販の光沢度計を用いて測定することができる。
 また、コントラスト及び視認性の向上、並びにフラッシュエッチングの均一性向上の観点から、反射防止層の給電層側の表面は、SEM画像解析により決定される投影面積円相当径が10~100nmである金属粒子の集合体で構成されるのが好ましく、より好ましくは25~100nm、さらに好ましくは65~95nmである。このような投影面積円相当径の測定は、反射防止層の表面を走査型電子顕微鏡により所定の倍率(例えば50000倍)で撮影し、得られたSEM像の画像解析により行うことができる。具体的には、市販の画像解析式粒度分布ソフトウェア(例えば、Mountech Co.,Ltd.社製、Mac-VIEW)を用いて測定される投影面積円相当径の相加平均値を採用する。
 反射防止層は、Cr、W、Ta、Ti、Ni及びMoから選択される少なくとも1種の金属で構成され、好ましくはTa、Ti、Ni及びMoから選択される少なくとも1種の金属で、より好ましくはTi、Ni及びMoから選択される少なくとも1種の金属で、最も好ましくはTiで構成される。これらの金属は純金属であってもよいし、合金であってもよい。いずれにしても、これらの金属は本質的に酸化されていない(本質的に金属酸化物ではない)のがCuとの視覚的コントラストを向上する望ましい暗色を呈するため好ましく、具体的には、反射防止層の酸素含有量が0~15原子%であるのが好ましく、より好ましくは0~13原子%、さらに好ましくは1~10原子%である。いずれにしても上記金属は、銅フラッシュエッチング液に対して溶解しないという性質を有し、その結果、銅フラッシュエッチング液に対して優れた耐薬品性を呈することができる。反射防止層の厚さは1~500nmであるのが好ましく、より好ましく10~300nm、さらに好ましくは20~200nm、特に好ましくは30~150nmである。
 

Claims (9)

  1.  配線層及び絶縁層を交互に形成して多層積層体を作製する工程と、
     前記多層積層体の一方の面に、可溶性粘着層を介して、開口部を有する補強シートを積層する工程と、
     前記開口部を介して、前記可溶性粘着層を溶解可能な液体を、前記可溶性粘着層に接触又は浸透させ、それにより前記可溶性粘着層を溶解又は軟化させる工程と、
     前記補強シートを前記多層積層体から前記可溶性粘着層の位置で剥離して多層配線板を得る工程と、
    を含む、多層配線板の製造方法。
  2.  前記補強シートが、
     前記補強シートの少なくとも外周に沿って設けられ、前記開口部が存在しない補強領域と、
     前記補強領域によって囲まれ、前記開口部を含む通液性領域と、
    を有する、請求項1に記載の方法。
  3.  前記補強シートは3~90%の空孔率を有し、前記空孔率は、前記補強シートの外形体積に対する、前記通液性領域における総空孔体積の割合である、請求項2に記載の方法。
  4.  前記可溶性粘着層が溶液可溶型樹脂を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
  5.  前記可溶性粘着層が酸可溶型樹脂又はアルカリ可溶型樹脂を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
  6.  前記補強シートの積層後で、かつ、前記補強シートの剥離前に、前記多層積層体の補強シートと反対側の表面に電子素子を搭載させる工程をさらに含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
  7.  前記多層積層体が、基材、剥離層及び金属層をこの順に備えた積層シートの前記金属層の表面に作製される、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
  8.  前記補強シートの積層後で、かつ、前記補強シートの剥離前に、前記基材を前記金属層から前記剥離層で剥離する工程をさらに含む、請求項7に記載の方法。
  9.  前記補強シートの剥離前に、前記金属層をエッチングにより除去する工程をさらに含む、請求項7又は8に記載の方法。

     
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