JP2004055777A

JP2004055777A - 複合多層配線基板の製造方法

Info

Publication number: JP2004055777A
Application number: JP2002210429A
Authority: JP
Inventors: Ayako Matsuyoshi; 松吉　綾子
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 2002-07-19
Filing date: 2002-07-19
Publication date: 2004-02-19

Abstract

【課題】導電性ペーストをヴィアホール内に簡単且つ正確に充填でき、基板表面の損傷がなく、信頼性の高い複合多層配線基板の製造方法を提供する。
【解決手段】開孔部４を形成したフレキシブル配線基板１を用意し、このフレキシブル配線基板１をリジット配線基板５上に接着積層し、そのフレキシブル配線基板１の表面に接着性樹脂フィルム９を貼着し、レーザー加工により接着性樹脂フィルム９と絶縁性接着剤層８を開孔してヴィアホール１０を形成し、開孔された接着性樹脂フィルム９を充填用マスクとして、ヴィアホール１０内に導電性ペーストを充填し、接着性樹脂フィルム９を剥離した後、導電性ペーストを硬化させてヴィアを形成する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リジット配線基板にフレキシブル配線基板が接着積層され、導電性ペーストを用いて層間接続された複合多層配線基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、電子機器の小型・高密度化に伴い、ＬＳＩチップなど半導体素子の電極ピッチはますます狭くなっている。そのため、従来のプリント配線基板では、半導体素子の挟ピッチ電極に対応する微細な配線パターンを加工することが難しくなり、電極の狭ピッチ化に対応することができなくなってきた。
【０００３】
そこで、挟ピッチ電極を有する半導体素子を搭載するために、微細な配線パターンの形成が可能なフレキシブル配線基板を用い、これをガラスエポキシ基板やセラミック基板などのリジット配線基板に貼り合わせた複合多層配線基板が実用化されている。この複合多層配線基板は、フレキシブル配線基板上に半導体素子を搭載し、従来と同様にマザーボードに実装することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記複合多層配線基板を製造するには、まず、樹脂基材上に配線を形成したフレキシブル配線基板を、リジット配線基板上に絶縁性接着剤を用いて接着して積層する。次に、このフレキシブル配線基板のランド部をレーザー用マスクとするレーザー加工により、フレキシブル配線基板の樹脂基材と絶縁性接着剤層をリジット配線基板の配線に達するまで開孔して、ランド部内径と同じ内径のヴィアホールを形成する。
【０００５】
その後、ヴィアホールの開孔によって発生したフレキシブル配線基板の樹脂基材及び絶縁性接着剤の屑や滓（スミア）を除去するために、湿式処理あるいはプラズマ洗浄などの乾式処理を行う。そして、フレキシブル配線基板上に印刷用マスクを位置合わせして載置し、スクリーン印刷法により導電性ペーストをヴィアホール内に充填した後、加熱硬化させて電気的な層間接続のためのヴィアを形成していた。
【０００６】
しかし、上記した従来の方法では、導電性ペーストをヴィアホール内に充填する際に、スクリーン印刷法により印刷用マスクを用いて充填しているが、ヴィアホールが高密度化によりますます小径化されつつある現状では、ヴィアホールと印刷用マスクの位置合わせが極めて困難になっていた。
【０００７】
また、従来の方法では、レーザー加工によってヴィアホールを開孔する際に、フレキシブル配線基板の樹脂基材及び絶縁性接着剤層から多量のスミアが発生する。そのため、多量のスミアを除去するデスミア処理に長い時間を要し、フレキシブル配線基板表面に損傷が生じ易かった。この基板表面の損傷は、複合多層配線基板の信頼性を低下させる大きな要因となっていた。
【０００８】
本発明は、このような従来の事情に鑑み、導電性ペーストをヴィアホール内に簡単且つ正確に充填することができ、基板表面の損傷を防ぐことができ、信頼性が高く、高密度化への対応が可能な複合多層配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明が提供する複合多層配線基板の製造方法は、リジット配線基板上にフレキシブル配線基板が接着積層され、導電性ペーストを用いて層間接続された複合多層配線基板の製造方法であって、
フレキシブル配線基板にその配線のランド部内径に合わせてヴィアホールの一部となる開孔部を予め形成する工程（ａ）と、このフレキシブル配線基板をリジット配線基板上に絶縁性接着剤で接着積層する工程（ｂ）と、そのフレキシブル配線基板表面に再剥離可能な接着性樹脂フィルムを貼着する工程（ｃ）と、レーザー加工によりフレキシブル配線基板の開孔部に合わせて接着性樹脂フィルムと絶縁性接着剤層を開孔し、リジット配線基板の配線に達するヴィアホールを形成する工程（ｄ）と、開孔された接着性樹脂フィルムを充填用マスクとして、ヴィアホール内に導電性ペーストを該接着性樹脂フィルム表面まで充填する工程（ｅ）と、接着性樹脂フィルムを剥離した後、導電性ペーストを硬化させる工程（ｆ）とを備えることを特徴とする。
【００１０】
上記本発明の複合多層配線基板の製造方法においては、前記工程（ｄ）において、フレキシブル配線基板の配線のランド部内径より大きく且つランド部外径より小さな径のレーザー光を用いることにより、接着性樹脂フィルムをランド部内径より大径に開孔すると同時に、ランド部をレーザー用マスクとして絶縁性接着剤をランド部内径と同一内径に開孔することができる。
【００１１】
上記本発明の複合多層配線基板の製造方法では、前記工程（ｃ）において、フレキシブル配線基板表面に真空ラミネーターを用いて接着性樹脂フィルムを貼着することが好ましい。また、前記工程（ｅ）においては、導電性ペーストを充填する前に、レーザー加工により生じたスミアを除去することができる。
【００１２】
更に、上記本発明の複合多層配線基板の製造方法においては、前記工程（ａ）において、予め表面上にソルダーレジストを設けたフレキシブル配線基板を用いることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明方法では、フレキシブル配線基板をリジット配線基板に接着積層する前に、まず工程（ａ）において、フレキシブル配線基板の樹脂基材上に形成されている金属の配線のランド部内径に合わせて、樹脂基材をエッチングすることにより開孔部を形成する。この開孔部は、最終的な複合多層配線基板において、ヴィアホールの一部となるものである。
【００１４】
次の工程（ｂ）において、このフレキシブル配線基板を、別途製造したリジット配線基板上に絶縁性接着剤を用いて接着積層する。フレキシブル配線基板とリジット配線基板は別々に製造されるため、設計変更が容易であり、通常のビルドアップ法で製造した配線基板に比べて高密度配線が可能である。
【００１５】
このリジット配線基板上に接着積層されたフレキシブル配線基板の表面に、工程（ｃ）において、再剥離可能な接着層を有する接着性樹脂フィルムを貼り合わせる。薄い接着性樹脂フィルムの貼り合わせは、ラミネーターを用いて間にボイドが生じないように行う必要があるが、ラミネーターとして真空ラミネーターを用いるとボイドの発生を防ぐ効果が高く好ましい。
【００１６】
使用する接着性樹脂フィルムとしては、片面に再剥離可能な接着層を有し、レーザー加工により開孔できるものであれば特に制限はなく、レーザー光を吸収しやすいように有色であることも可能である。ただし、接着性樹脂フィルムを通しての画像処理により、フレキシブル配線基板あるいはリジット配線基板のアライメントマークが認識できる程度の透明度が必要である。
【００１７】
次に、工程（ｄ）において、接着性樹脂フィルム面側からレーザー光を照射して、上記工程（ａ）で形成したフレキシブル配線基板の開孔部に合わせて、表面側の接着性樹脂フィルムを開孔すると共に、フレキシブル配線基板とリジット配線基板の間の絶縁性接着剤層を開孔する。このレーザー加工により、フレキシブル配線基板の開孔部に連続してリジット配線基板上の配線に達するまで、配線のランド部内径と同一径のヴィアホールが形成される。
【００１８】
このレーザー加工の際に、フレキシブル配線基板の配線のランド部内径より大きく、且つランド部外径より小さな径のレーザー光を用いることが好ましい。このようなレーザー光の使用により、表面の接着性樹脂フィルムをランド部内径（開孔部内径）よりも大径に開孔すると同時に、ランド部がレーザー用マスクとなるため、絶縁性接着剤層をランド部内径（開孔部内径）と同一径のヴィアホールとして開孔することができる。
【００１９】
また、フレキシブル配線基板には上記工程（ａ）で予めヴィアホールの一部となる開孔部がエッチング加工により設けられているため、工程（ｄ）でのレーザー加工において発生するスミアと呼ばれる屑や滓は、薄い接着性樹脂フィルム及び絶縁性接着剤のみから発生する。即ち、フレキシブル配線基板の樹脂基材部分からのスミアの発生が無くなるため、全体としてスミアの発生量を少なくすることができる。
【００２０】
このデスミア処理の除去方法としては、湿式処理またはプラズマ洗浄による乾式処理等の通常の方法を用いることができる。本発明方法では、このスミア除去の際に、表面に付着している接着性樹脂フィルムにより複合多層配線基板が保護されること、及び発生するスミア量が少ないためデスミア処理時間が短いことから、複合多層配線基板表面の損傷を防ぐことができる。
【００２１】
その後、工程（ｅ）において、ヴィアホール内に接着性樹脂フィルム表面まで導電性ペーストを充填する。本発明方法では、ヴィアホールに連続した状態で開孔された接着性樹脂フィルムが既に表面に付着しているため、この接着性樹脂フィルムを充填用マスクとすることで、簡単にヴィアホール内に導電性ペーストを充填することができる。
【００２２】
具体的には、真空下で接着性樹脂フィルムの表面に導電性ペーストを塗布して大気圧に戻すことにより、塗布した導電性ペーストをヴィアホールに充填することができる。導電性ペーストは接着性樹脂フィルムの表面まで充填した後、接着性樹脂フィルム表面に残った余分な導電性ペーストを取り除く。
【００２３】
最後に、工程（ｆ）において、接着性樹脂フィルムを表面から剥離した後、熱処理により導電性ペーストを硬化させてヴィアを形成する。尚、接着性樹脂フィルムが厚すぎると、その開孔部内の導電性ペーストの充填量が多くなり、接着性樹脂フィルムを剥離した後硬化するまでの間に導電性ペーストが流れ出すことによって、配線が互いにショートする可能性がある。このため、接着性樹脂フィルムの厚みは、２０〜５０μｍ程度であることが望ましい。
【００２４】
以上の工程（ａ）〜（ｆ）により、本発明における複合多層配線基板が完成する。尚、上記工程（ｄ）において、接着性樹脂フィルムをヴィアホール内径（ランド部内径及び開孔部内径と同一）よりも大径に開孔することにより、フレキシブル配線基板の配線のランド部に露出したヴィアの頂部をヴィア自身の外径よりも大きく形成することができるため、高密度で微細なヴィアでも確実な層間接続やワイヤボンディングが可能となる。
【００２５】
本発明方法では、最初の工程（ａ）において、予め表面上にソルダーレジストを設けたフレキシブル配線基板を用意し、これを用いることによって、最終的に表面上にソルダーレジスト層を有する複合多層配線基板を得ることができる。
【００２６】
【実施例】
本発明の実施例について、図１を参照して具体的に説明する。図１（ａ）に示すように、樹脂基材２に銅の配線３ａ、３ｂが形成されたフレキシブル配線基板１について、まず、表面の配線３ａのランド部内径に合わせて樹脂基材２をエッチングすることにより開孔部４を形成した。尚、開孔部４は、樹脂基材２の裏面にある配線３に達するものを除いて、樹脂基材２を貫通している。
【００２７】
上記のごとく開孔部４を形成したフレキシブル配線基板１を、図１（ｂ）に示すように、リジット配線基板５上に絶縁性接着剤層８により接着積層した。尚、リジット配線基板５は、セラミックやガラスエポキシなどからなる基材６に配線７が形成されている。
【００２８】
次に、図１（ｃ）に示すように、リジット配線基板５上に接着積層されたフレキシブル配線基板１の表面に、片面に再剥離可能な接着層を有する接着性樹脂フィルム９（（株）パナック製　耐熱再剥離フィルム　ＳＢＨＦ２５Ａ、厚み５０μｍ）を、真空ラミネーター（大成ラミネーター（株）製　ＦＶ−７００型）を用いて貼り合わせた。このときの条件は、ロール圧を０．３ＭＰａ、ロール温度を室温、ラミネート速度を０．５ｍ／ｍｉｎとし、フレキシブル配線基板１との間にボイドが生成しないように真空度を１００〜２００Ｐａとした雰囲気中で貼着した。
【００２９】
その後、図１（ｄ）に示すように、炭酸ガスレーザー（住友重機（株）製　ＬＡＶＩＡ１０００）を用いて、フレキシブル配線基板１の配線３ａのランド部内径より大きく且つランド部外径より小さな径のレーザー光により、接着性フィルム９と絶縁性接着剤層８を開孔した。尚、レーザーの位置合わせは、フレキシブル配線基板１上に作製されたアライメントマークに基づいて行った。
【００３０】
このレーザー加工によって、絶縁性接着剤層８はリジット配線基板５の配線７に達するまで開孔され、フレキシブル配線基板１の開孔部４と連続した同一径のヴィアホール１０が形成された。同時に、接着性樹脂フィルム９は、ヴィアホール１０（開孔部４）よりも大径で、レーザー光と同一径に開孔された。
【００３１】
上記レーザー加工の終了後、プラズマドライクリーナー（（株）サムコインターナショナル研究所製　ＰＸ−１０００）を用いて、ＣＦ_４・Ｏ_２プラズマを１０分間、引き続いてＯ_２プラズマを５分間かけることにより、レーザー加工で生じたスミアを除去した。
【００３２】
次に、図２（ｅ）に示すように、真空下にてＡｇペースト１１（住友金属鉱山（株）製　Ｔ−３０３０、比抵抗値４．０×１０^−４Ωｃｍ）を接着性樹脂フィルム９上に塗布し、大気圧に戻すことによってヴィアホール１０に充填した後、接着性樹脂フィルム９の表面に残っている余分なＡｇペーストをかき取って除去した。
【００３３】
その後、図２（ｆ）に示すように、接着性樹脂フィルム９を剥離し、１５０℃で２時間加熱することにより、Ａｇペースト１１を硬化させてヴィア１２を形成した。形成されたヴィア１２は、表面の配線３ａと内部の配線３ｂ、７とを層間接続すると共に、フレキシブル配線基板１上に露出した頂部がヴィア１２自身の外径よりも大きく形成されていた。
【００３４】
尚、好ましい形態として、リジット配線基板に接着積層する前又は接着積層した後のフレキシブル配線基板の表面に、予めソルダーレジスト層を設けておくことができる。
【００３５】
例えば、図３（Ａ）に示すように、予め表面にソルダーレジスト層１３を設けたフレキシブル配線基板１について、その配線３のランド部内径に合わせて樹脂基材２をエッチングすることにより開孔部４を形成した後、リジット配線基板５に絶縁性接着剤層８で接着積層する。
【００３６】
その後、上記図１〜２に示した実施例と同様の工程にしたがって、表面にソルダーレジスト層１３を設けた複合多層配線基板を製造することができる。尚、図１〜３において、同じ部分には同じ符号を付した。
【００３７】
即ち、図３（Ｂ）に示すように、接着性樹脂フィルム９を真空ラミネーターで貼着した後、図３（Ｃ）に示すように、レーザー加工により、接着性樹脂フィルム９と絶縁性接着層８に開孔して、ヴィアホール１０を形成した。
【００３８】
次に、デスミア処理を行った後、図３（Ｄ）に示すように、開孔したヴィアホール１０にＡｇペースト１１を充填した。更に、図３（Ｅ）に示すように、接着性樹脂フィルム９を剥離した後、熱処理してＡｇペースト１１を硬化させて、ヴィア１２を形成することにより層間接続された複合多層配線基板が得られた。
【００３９】
尚、開孔部を形成したフレキシブル配線基板をリジット配線基板に接着積層した後にソルダーレジスト層を設ける場合には、後のレーザー加工時に接着性樹脂フィルムと絶縁性接着層に加えてソルダーレジスト層のスミアが生じているが、前記と同じ条件によりスミアの除去が可能であった。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、表面に貼着して開孔された接着性樹脂フィルムを導電性ペースト充填用マスクとして用いるため、導電性ペースト充填時に印刷マスクを用いず又その位置合わせが不要となり、導電性ペーストをヴィアホール内に簡単且つ正確に充填することができる。
【００４１】
しかも、表面に貼着している接着性樹脂フィルムにより保護され、且つ発生するスミア量が少ないためデスミア処理時間が短くなることから、基板表面の損傷を防ぐことができ、信頼性が高く、高密度化への対応が可能な複合多層配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による複合多層配線基板の製造方法の工程（ａ）〜（ｆ）を示す概略の断面図である。
【図２】本発明による複合多層配線基板の別の製造方法を示す概略の断面図である。
【符号の説明】
１　　　フレキシブル配線基板
３ａ、３ｂ、７　　　配線
４　　　開孔部
５　　　リジット配線基板
８　　　絶縁性接着剤層
９　　　接着性樹脂フィルム
１０　　　ヴィアホール
１１　　　Ａｇペースト
１２　　　ヴィア
１３　　　ソルダーレジスト層

Claims

リジット配線基板上にフレキシブル配線基板が接着積層され、導電性ペーストを用いて層間接続された複合多層配線基板の製造方法であって、
フレキシブル配線基板にその配線のランド部内径に合わせてヴィアホールの一部となる開孔部を予め形成する工程（ａ）と、このフレキシブル配線基板をリジット配線基板上に絶縁性接着剤で接着積層する工程（ｂ）と、そのフレキシブル配線基板表面に再剥離可能な接着性樹脂フィルムを貼着する工程（ｃ）と、レーザー加工によりフレキシブル配線基板の開孔部に合わせて接着性樹脂フィルムと絶縁性接着剤層を開孔し、リジット配線基板の配線に達するヴィアホールを形成する工程（ｄ）と、開孔された接着性樹脂フィルムを充填用マスクとして、ヴィアホール内に導電性ペーストを該接着性樹脂フィルム表面まで充填する工程（ｅ）と、接着性樹脂フィルムを剥離した後、導電性ペーストを硬化させる工程（ｆ）とを備えることを特徴とする複合多層配線基板の製造方法。
前記工程（ｄ）において、フレキシブル配線基板の配線のランド部内径より大きく且つランド部外径より小さな径のレーザー光を用い、接着性樹脂フィルムをランド部内径より大径に開孔すると同時に、ランド部をレーザー用マスクとして絶縁性接着剤をランド部内径と同一内径に開孔することを特徴とする、請求項１に記載の複合多層配線基板の製造方法。
前記工程（ｃ）において、フレキシブル配線基板表面に真空ラミネーターを用いて接着性樹脂フィルムを貼着することを特徴とする、請求項１又は２に記載の複合多層配線基板の製造方法。
前記工程（ｅ）において、導電性ペーストを充填する前に、レーザー加工により生じたスミアを除去することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の複合多層配線基板の製造方法。
前記工程（ａ）において、予め表面上にソルダーレジストを設けたフレキシブル配線基板を用いることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の複合多層配線基板の製造方法。