JP2004343055A

JP2004343055A - Pattern and member for evaluation of fine connection resistance, manufacturing method thereof, and evaluating method using same, and multilayered board

Info

Publication number: JP2004343055A
Application number: JP2004047054A
Authority: JP
Inventors: Hidehiro Nakamura; 英博中村
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2004-02-23
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2024-02-23
Also published as: JP4506196B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fine connection part and a method in which a multilayering press can be made even with rough position accuracy by omitting all processes needed for high multilayering of a conventional connection substrate. <P>SOLUTION: A member for evaluation of fine connection resistance comprises a couple of members each composed of insulating resin and a conductor for connection, the insulating resin being made of thermosetting resin and/or thermoplastic resin. Patterns of upper-side and lower-side conductors for connection of the couple of members are wiring patterns for fine connection resistance evaluation which do not vary in line length even with rough position precision when seen through. Disclosed are a method for manufacturing the members by using the patterns and an evaluating method for evaluating fusion between various metals, or connection resistance and reliability by solid-phase metal diffusion by using the members. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、接続基板を用いた多層配線板の製造において、接続抵抗の信頼性を評価する評価方法に関する。 The present invention relates to an evaluation method for evaluating the reliability of connection resistance in manufacturing a multilayer wiring board using a connection substrate.

近年、我々を取り巻く社会環境は、情報通信網の進展と共に大きく変化している。その中に、携帯機器の成長があり、小型・高機能化と共にその市場は拡大している。このため、半導体パッケージの更なる小型化と、それらを高密度に実装できる多層配線基板が要求され、高密度配線が可能な層間接続、すなわち高密度多層化技術が重要となっている。 In recent years, the social environment surrounding us has changed drastically with the development of information and communication networks. Among them, there is the growth of portable devices, and the market is expanding along with miniaturization and high functionality. For this reason, further miniaturization of semiconductor packages and a multilayer wiring board capable of mounting them at high density are required, and an interlayer connection capable of high-density wiring, that is, a high-density multilayer technology is important.

主な多層化方法としては、ドリル穴明けとめっきプロセスを組み合わせたスルーホール接続があり、広く一般に知られているが、全ての層にわたって穴があくので、配線収容量に限界がある。 As a main multilayering method, there is a through-hole connection combining a drilling and a plating process, which is widely and generally known. However, since holes are formed in all layers, there is a limit in the wiring capacity.

そこで、接続部の穴体積を減らすため、絶縁樹脂組成物層の形成−穴あけ−回路形成を繰り返すビルドアップ技術が主流となりつつある。このビルドアップ技術は、大別して、レーザ法とフォトリソ法があり、レーザ法は、絶縁樹脂組成物層に穴をあけるのにレーザ照射を行うものであり、一方、フォトリソ法は、絶縁樹脂組成物層に感光性の硬化剤（光開始剤）を用い、フォトマスクを重ねて、露光・現像して穴を形成する。 Therefore, in order to reduce the volume of the hole in the connection portion, a build-up technique in which formation of an insulating resin composition layer, drilling, and circuit formation are repeated is becoming mainstream. This build-up technology is roughly classified into a laser method and a photolithography method.The laser method is a method in which laser irradiation is performed to make a hole in the insulating resin composition layer, while the photolithography method uses an insulating resin composition. Using a photosensitive hardener (photoinitiator) for the layer, a photomask is overlaid, and exposure and development are performed to form holes.

一方、ますます進展する情報・電子機器の小型・高機能化に対応し、半導体パッケージでは、高密度実装技術の開発が加速されている。このため、多層基板のみならず、半導体実装用基板にも、薄型化とともに高密度配線形成技術が要求されている。その一つに、直上ビア構造形成の要求がある。これは、フリップチップ実装に対応した配線設計の自由度を改善したり、ビルドアップ層へのワイヤボンディング性を向上するなどを目的としている。（非特許文献１参照）
これらの要求から、新規な基板製造方法として、一括積層技術が注目されている。一括積層技術は、絶縁樹脂層上には配線層が形成され、絶縁樹脂層内には導電接続部が形成された部材を準備し、それら部材を位置合わせして、熱プレスにより一括で成型加工と同時に層間を導通接続するものである。この技術により、直上ビア構造形成の実現だけでなく、コアレスによる薄型化が図れると考えられる。製造面では、大幅な納期短縮も期待できる。このため、各社から、一括積層技術が発表されている。（非特許文献２〜１０参照）
主だった工法を見ると、絶縁樹脂には、熱硬化系樹脂または熱可塑系樹脂が用いられ、導電接続部には導電ペーストもしくは、めっき銅にはんだをめっきしたものが用いられている。配線層は、あらかじめ絶縁層に設けた金属層からエッチングで形成するもの、導電部上に配線を転写する方法が開発されている。従来の技術では、絶縁樹脂にあらかじめ微細な接続用導体をなんらかの方法で埋設しておく必要がある。そして、実際に多層化して双方向の接続信頼性を評価することが重要になる。
板谷、他4名：「ヴィアポスト型ビルドアップ配線板のワイヤボンディング性」、第7回マイクロエレクトロ二クスシンポジウム、ＰＰ157-160、1997-10 田野倉、他1名：もう、プリント基板じゃない・第2部一括積層でコスト半減部品内蔵で機能のみ込む、日経エレクトロ二クス、PP120-127、2002-4 竹ノ内、他1名：ポリイミドフィルム多層基板の開発、第10回回路実装学術講演大会、PP81-82、1996-3 石野、他3名：テープ状フィルムの一括積層方式による多層配線板の開発、エレクトロ二クス実装学会誌、Vol.1、No.2、PP124-129、（1998）榎本、他2名：一括積層プレス法による全層IVH配線板の開発、第13回エレクトロ二クス実装学術講演大会、PP.203-204 、1999-3 林：一括硬化多層配線基板とその応用、エレクトロ二クス実装学会2000特別セミナーテキスト、PP15-22、2000 大石：多層基板の低コスト化技術・積水化学が新型テープ開発、日経エレクトロ二クス、PP26-27、2002-3 岡田、他４名：鉛フリー半田による、一括多層・微細層間接続技術、化学工学会第35回秋季大会講演、B314、PP.74、2002-9近藤：PALAPの最新技術開発動向と今後の課題と展望、PWB-10,プリント配線板EXPO、2003-1 唐沢：インプラント法による一括積層全層IVH構造配線板の開発、PWB-10,プリント配線板EXPO、2003-1 榎本：一括積層全層IVH構造配線板の最新技術の総括と今後の課題と展望、PWB-10,プリント配線板EXPO、2003-1 On the other hand, the development of high-density packaging technology for semiconductor packages has been accelerated in response to increasingly smaller and more sophisticated information and electronic devices. For this reason, not only a multilayer substrate but also a semiconductor mounting substrate is required to be thin and to have a high-density wiring forming technology. One of the demands is the formation of a via structure directly above. This aims at improving the degree of freedom of wiring design corresponding to flip-chip mounting, improving the wire bonding property to a build-up layer, and the like. (See Non-Patent Document 1)
From these demands, a batch laminating technique has attracted attention as a novel substrate manufacturing method. In the batch lamination technology, a wiring layer is formed on an insulating resin layer, and a member having a conductive connection portion formed in the insulating resin layer is prepared, and the members are aligned and molded at a time by hot pressing. At the same time, the layers are electrically connected. It is considered that this technique can realize not only the formation of the via structure directly above but also the coreless thinning. In terms of manufacturing, it can be expected that delivery times will be significantly reduced. For this reason, the collective lamination technology has been announced by each company. (See Non-Patent Documents 2 to 10)
Looking at the main methods, a thermosetting resin or a thermoplastic resin is used for the insulating resin, and a conductive paste or plated copper is used for the conductive connection part. The wiring layer is formed by etching a metal layer provided in advance on an insulating layer, and a method of transferring a wiring on a conductive portion has been developed. In the conventional technology, it is necessary to previously bury a fine connection conductor in an insulating resin by some method. It is important to evaluate the bidirectional connection reliability by actually multi-layering.
Itaya, et al .: "Wire bonding properties of via-post type build-up wiring boards", 7th Microelectronics Symposium, PP157-160, 1997-10 Tanokura, et al .: It's not a printed circuit board anymore. Reduce costs by half-stacking with part 2 stack-in. Include only parts, Nikkei Electronics, PP120-127, 2002-4 Takenouchi, and 1 other: Development of multilayer polyimide film substrate, The 10th Circuit Packaging Conference, PP81-82, 1996-3 Ishino, 3 others: Development of multilayer wiring board by batch lamination method of tape-like film, Journal of Electronics Packaging Society, Vol.1, No.2, PP124-129, (1998) Enomoto and 2 others: Development of all-layer IVH wiring board by batch lamination press method, 13th Electronics Packaging Conference, PP.203-204, 1999-3 Hayashi: Collectively cured multilayer wiring board and its application, Electronics Packaging Society of Japan Special Seminar 2000, PP15-22, 2000 Oishi: Sekisui Chemical develops new tape with low cost technology for multilayer substrates, Nikkei Electronics, PP26-27, 2002-3 Okada, et al .: Lead-free solder-based multilayer / micro-layer connection technology, The 35th Autumn Meeting of the Chemical Engineering Society, B314, PP.74, 2002-9 Kondo: PALAP latest technology development trends and future challenges And Outlook, PWB-10, Printed Wiring Board EXPO, 2003-1 Karasawa: Development of all-layer, all-layer, IVH structure wiring board by implant method, PWB-10, printed wiring board EXPO, 2003-1 Enomoto: Summary of the latest technology for all-layer, all-layer, IVH-structured wiring boards, future issues and prospects, PWB-10, printed wiring board EXPO, 2003-1

従来の技術では、実際に多層化して層方向の接続信頼性を評価する必要がある。接続の経路を断面で見ると、図１に示すように、配線（〜11）間を絶縁樹脂（〜12）に埋設された接続用導体（〜13）で直上に接続したり、クランク形状で接続させたり、その断面パターンは、（〜14）で示す直上部と（〜15）で示すクランク形状部の接続形態の2種類に大別される。また、この2種類の接続部において、これらを構成する配線材料、接続用導体、絶縁材料、厚さやプロセス条件は多種・多様であり、このような、経路に存在する接続部の信頼性を評価する場合、例えばわずかの条件変更に対してわざわざ全工程を得て基板を試作していたのでは、開発時間が非常にかかる。また、すでに開発し市場に出した基板でも、コストの低減やさらなる微細化に対応した検討を要求されると開発時間が指数関数的に増大するという課題があった。 In the conventional technology, it is necessary to evaluate the connection reliability in the layer direction by actually forming a multilayer structure. Looking at the cross section of the connection path, as shown in FIG. 1, the wiring (〜11) is connected directly above with a connection conductor (〜13) embedded in an insulating resin (〜12), or is formed in a crank shape. The connection and the cross-sectional pattern are roughly classified into two types, that is, a connection form of an upper portion shown by (（14) and a crank-shaped portion shown by (〜15). In addition, the wiring materials, connecting conductors, insulating materials, thicknesses and process conditions that make up these two types of connection parts are diverse and varied, and the reliability of such connection parts existing in the path is evaluated. In such a case, for example, if a trial production of a substrate is performed by taking all steps for a slight change in conditions, development time is extremely long. Further, even with a substrate already developed and put on the market, there has been a problem that the development time increases exponentially if a study for cost reduction and further miniaturization is required.

本発明は、従来の接続基板における高多層化に必要な全工程を省略し、特にラフな位置精度でも、微細接続部や多層化プレスが可能な方法を提供するものである。 The present invention omits all the steps required for increasing the number of layers in a conventional connection board, and provides a method capable of performing a fine connection portion and a multi-layer press even with particularly rough positional accuracy.

（１）本発明は、絶縁樹脂と接続用導体からなる一対の部材であって、絶縁樹脂層が熱硬化樹脂およびまたは、熱可塑樹脂からなる微細接続抵抗評価用部材に関する。 (1) The present invention relates to a member for evaluating fine connection resistance, which is a pair of members made of an insulating resin and a connecting conductor, wherein the insulating resin layer is made of a thermosetting resin and / or a thermoplastic resin.

（２）また、本発明は、（１）に記載の一対からなる部材のうち、該部材の上側と該部材の下側の接続用導体のパターンが透視してみたときにラフな位置精度でも、線路長が変化しない微細接続抵抗評価用配線パターンに関する。 (2) In the present invention, among the pair of members described in (1), when the pattern of the connection conductor on the upper side of the member and the lower side of the member is seen through, even if the positional accuracy is rough. And a wiring pattern for evaluating fine connection resistance in which the line length does not change.

（３）また、本発明は、（２）のパターンを用いて、（１）の部材を製造する方法に関する。 (3) The present invention also relates to a method of manufacturing the member of (1) using the pattern of (2).

（４）また、本発明は、（３）で製造した部材を用いて、各種金属間の溶融または、固相金属拡散による接続抵抗および信頼性を評価する評価方法に関する。 (4) The present invention also relates to an evaluation method for evaluating connection resistance and reliability by melting between various metals or solid-phase metal diffusion using the member manufactured in (3).

（５）上記（４）の評価方法により接続信頼性を確認した接合めっきを用いて製造した多層板に関する。 (5) The present invention relates to a multilayer board manufactured using bonding plating whose connection reliability has been confirmed by the evaluation method of (4).

（６）接合めっきは、無電解ニッケル／金めっき、無電解ニッケル／パラジウム／金めっき、無電解ダイレクト金めっき、無電解錫めっき、無電解錫めっきにフッ化処理したもの、電解錫コバルト合金めっき、電解錫銀合金めっき、電解錫銅合金めっきからなる群から選択される同種もしくは異種のめっき同士の接合であるか、または、これらめっきとめっきをしない銅との接合である上記（５）に記載の多層板。 (6) Electroless nickel / gold plating, electroless nickel / palladium / gold plating, electroless direct gold plating, electroless tin plating, fluorinated electroless tin plating, electrolytic tin-cobalt alloy plating (5) above, wherein the same or different types of plating selected from the group consisting of electrolytic tin-silver alloy plating and electrolytic tin-copper alloy plating are joined together, or these platings are joined to unplated copper. The multilayer board as described.

本発明によって、接続基板の接続信頼性を開発前、若しくは製品条件で品質保証するために、多種多様な、これらを構成する配線材料、接続用導体、絶縁材料、厚さやプロセス条件で、かつ接続経路に存在する接続部の信頼性を評価する場合、わざわざ全工程をへて基板を試作する時間を大幅に削減でき、しかもラフな位置精度でも、微細接続部の多層化を評価可能とするものである。本発明は、１）プロセスの省略ができる。２）ラフな位置精度での微細接続が評価できる。３）各種接続用めっき種仕様の迅速な探索を可能とする。４）一括積層時の品質保証として使用できる。５）直上ビア構造部およびクランク形状部の接続抵抗および信頼性を容易に評価できる。という優れた効果のあるパターンおよび部材である。 According to the present invention, in order to guarantee the connection reliability of the connection board before development or under product conditions, a wide variety of wiring materials, connection conductors, insulating materials, thicknesses and process conditions, which constitute these, and connection. When evaluating the reliability of the connection part existing in the path, it is possible to drastically reduce the time required to prototype the board through all the steps, and to evaluate the multilayering of the fine connection part even with rough positional accuracy It is. In the present invention, 1) the process can be omitted. 2) Fine connection with rough positional accuracy can be evaluated. 3) Enables quick search for various kinds of plating specifications for connection. 4) Can be used as quality assurance during batch lamination. 5) The connection resistance and reliability of the via structure directly above and the crank-shaped portion can be easily evaluated. This is a pattern and a member having an excellent effect.

本発明の実施の形態は、絶縁樹脂と接続用導体からなる一対の部材であって、絶縁樹脂層が熱硬化樹脂およびまたは、熱可塑樹脂からなる微細接続抵抗評価用部材である。また、一対からなる部材のうち、該部材の上側と該部材の下側の接続用導体のパターンが透視してみたときにラフな位置精度でも、線路長が変化しないことを特徴とする微細接続抵抗評価用パターンを有するものであり、このパターンを有する部材を製造する方法、上記の部材をもちいて接続信頼性を評価する方法。上記部材をもちいた実装用基板が発明の実施の形態である。 The embodiment of the present invention is a member for evaluating fine connection resistance in which a pair of members made of an insulating resin and a connection conductor is used, and the insulating resin layer is made of a thermosetting resin and / or a thermoplastic resin. Further, among the pair of members, the line length does not change even with rough positional accuracy when the pattern of the connection conductor on the upper side of the member and the lower side of the member is seen through. A method for manufacturing a member having a pattern for resistance evaluation, and a method for evaluating connection reliability using the above member. A mounting board using the above-described member is an embodiment of the present invention.

また、本発明の実施の形態で用いられる微細接続抵抗評価用部材の基本構造、パターン、製造方法、評価方法、実装用基板の製造法を実施例に従って説明するが、本発明は、これらに限定されるわけではない。 Further, the basic structure, pattern, manufacturing method, evaluation method, and manufacturing method of the mounting substrate used in the member for evaluating fine connection resistance used in the embodiment of the present invention will be described according to Examples, but the present invention is not limited thereto. It is not done.

（実施例１）
図２（ａ）に示すように、第１の金属層（〜21）が厚さ７０μｍの銅であり、第３の金属層（〜23）が厚さ０．２μｍのニッケルであり、第２の金属層（〜22）が厚さ２５μｍの銅からなる複合金属層（〜24）を一対準備した。それぞれの両面に、配線形成用レジストをラミネートし、図２（ｂ）に示すように、上側および下側の複合金属層（〜24）の表面と裏面に、エッチングレジスト（〜25）を形成した。この時のエッチングレジスト（〜25）には、レジストNIT２２５（日本合成化学工業株式会社製、商品名）を用い、ロール温度１１０℃、ロール速度は０．６ｍ／ｍｉｎの条件でレジストをラミネートし、積算露光量約８０ｍＪ／ｃｍ^２の露光条件で上側および下側の複合金属箔（〜24）の第１の金属層（〜21）側は全面露光し、上側および下側の複合金属層（〜24）の第２の金属層（〜22）側は、埋設導体の形状を含むマスクパターンを焼き付け、炭酸ナトリウム溶液で両面を現像し、レジストの密着を確実なものとするために２００ｍＪ／ｃｍ^２で後露光した。 (Example 1)
As shown in FIG. 2A, the first metal layer (.about.21) is copper having a thickness of 70 .mu.m, the third metal layer (.about.23) is nickel having a thickness of 0.2 .mu.m, and the second metal layer (.about.23) is nickel. A pair of composite metal layers (.about.24) having a thickness of 25 .mu.m made of copper was prepared. A wiring forming resist was laminated on each of both surfaces, and as shown in FIG. 2B, an etching resist (.about.25) was formed on the front and back surfaces of the upper and lower composite metal layers (.about.24). . At this time, a resist NIT 225 (trade name, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) was used for the etching resist (2525), and the resist was laminated at a roll temperature of 110 ° C. and a roll speed of 0.6 m / min. Under an exposure condition of an integrated exposure amount of about 80 mJ / cm ² , the first metal layer (金属 21) side of the upper and lower composite metal foils (〜24) is entirely exposed, and the upper and lower composite metal layers (〜24) are exposed. the second metal layer (~ 22) side of 24), embedded in baking a mask pattern including a conductor shape, developed on both sides with sodium carbonate solution, 200 mJ / cm ² to the adhesion of the resist made reliable Was post-exposed.

埋設導体の形状は、図２（ｃ）に示すように、上側と下側により焼付けイメージが異なる。上側パターン（〜26）は、後述する測定用端子部（〜28）を有する。下側パターン（〜27）は、上側パターンと直交するように設計されている。この上下の焼付けイメージを透視したとき、交差する部分の面積が配線幅で変化させられることがわかる。また、このように上側と下側でラフに位置合わせしても、大きな回転がない限り、交差する面積も接続配線長さも変化しない。この様なパターンでは、埋設したときに、孤立パターンとなり、無電解めっきしか出来なくなるので、図面では省略するが、各孤立パターンから電気めっきリード線を引き出すこともできる。 As shown in FIG. 2 (c), the shape of the buried conductor has a different burning image between the upper side and the lower side. The upper pattern (〜26) has a measurement terminal portion (〜28) described later. The lower pattern (.about.27) is designed to be orthogonal to the upper pattern. When seeing through the upper and lower printed images, it can be seen that the area of the intersecting portion can be changed by the wiring width. Even if the upper and lower positions are roughly aligned as described above, neither the crossing area nor the connection wiring length changes unless there is a large rotation. In such a pattern, when buried, it becomes an isolated pattern and only electroless plating can be performed. Therefore, although omitted in the drawing, an electroplating lead wire can be drawn from each isolated pattern.

次に、埋設導体の形状を含むマスクパターンが形成された複合金属箔の作製手順を述べる。まず、ニッケルを浸食しないエッチング液であるアルカリエッチングＡプロセス液（メルストリップ社製、商品名）をスプレー噴霧して、第２の金属層（〜22）を選択的にエッチング除去して、埋設導体形状を形成した。この後、水酸化ナトリウム溶液でエッチングレジスト（〜25）を剥離・除去した。次に、ニッケルのエッチング液であるメルストリップＮ９５０（メルテックス社製、商品名）を用いて、第３の金属層（〜23）をエッチング除去し、表面処理液CPE900（三菱ガス化学社製、商品名）をスプレー噴霧して、露出した銅表面の粗化処理を行った。これにより、図２（ｄ）に示すように、埋設導体の形状を含むマスクパターンが形成された一対の複合金属箔（〜29）が得られた。また、上記ニッケルエッチングやニッケルエッチング後の粗化処理をしない場合でも、レジストラミネート前に一般に行う酸処理で第２の金属層（〜22）の表面は粗化されているので、絶縁樹脂との密着強度は低下するものの、同様に埋設導体が形成された複合箔が得られる。今回は、前者の方法で作製した複合金属箔（〜29）に対して、絶縁樹脂組成物層を形成した。この複合金属箔（〜29）の埋設導体の形状を含むパターンが形成された側に、絶縁樹脂組成物層（〜12）として液晶ポリマーＢＩＡＣ（ジャパンゴアテックス社製、商品名）を50μｍ厚さのものを各面に載置した。さらに、それぞれの両面に、離型用として、ポリイミドフィルム（宇部興産製、商品名）を絶縁樹脂組成物層を覆うようにして載置して、少なくともこれら構成を含む様にして、その両側から加熱・加圧プレスを行った。４ＭＰａの圧力を加えて、３３０℃の温度で５分加熱および加圧した。この後、離型用フィルムを手で剥離し、図２（e）に示す構造体を得た。 Next, a procedure for manufacturing a composite metal foil on which a mask pattern including the shape of a buried conductor is formed will be described. First, an alkali etching A process solution (trade name, manufactured by Merstrip), which is an etchant that does not corrode nickel, is spray-sprayed to selectively etch away the second metal layer (層 22) to remove the buried conductor. Shape was formed. Thereafter, the etching resist (（25) was peeled off and removed with a sodium hydroxide solution. Next, the third metal layer (〜23) was removed by etching using Melstrip N950 (trade name, manufactured by Meltex Co., Ltd.) which is a nickel etching solution, and the surface treatment solution CPE900 (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd .; (Trade name) was sprayed to roughen the exposed copper surface. As a result, as shown in FIG. 2D, a pair of composite metal foils (〜29) on which a mask pattern including the shape of the buried conductor was formed was obtained. Even when the nickel etching and the roughening treatment after the nickel etching are not performed, the surface of the second metal layer (up to 22) is roughened by the acid treatment generally performed before the resist lamination. Although the adhesion strength is reduced, a composite foil on which a buried conductor is similarly formed can be obtained. This time, an insulating resin composition layer was formed on the composite metal foil (-29) produced by the former method. On the side of the composite metal foil (~ 29) on which the pattern including the shape of the buried conductor was formed, a liquid crystal polymer BIAC (manufactured by Japan Gore-Tex Corporation, trade name) having a thickness of 50 µm was formed as an insulating resin composition layer (~ 12). Was placed on each side. Furthermore, a polyimide film (trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd.) is placed on both sides of the insulating resin composition layer so as to cover the insulating resin composition layer. A heating / pressing press was performed. A pressure of 4 MPa was applied, and heating and pressurization were performed at a temperature of 330 ° C. for 5 minutes. Thereafter, the release film was peeled by hand to obtain a structure shown in FIG.

このあと、上側と下側の構造体の第１の金属層（〜21）と第３の金属層（〜23）を順次、まず、ニッケルを浸食しないエッチング液であるアルカリエッチングＡプロセス液（メルストリップ社製、商品名）をスプレー噴霧して、第１の金属層（〜21）を選択的にエッチング除去して、次に、ニッケルのエッチング液であるメルストリップＮ９５０（メルテックス社製、商品名）を用いて、第３の金属層（〜23）をエッチング除去した。これにより、図２（ｆ）に示すように、微細接続抵抗評価用部材を得ることができた。 Thereafter, the first metal layer (.about.21) and the third metal layer (.about.23) of the upper and lower structures are successively successively firstly treated with an alkaline etching A process solution (melting solution) which is an etching solution which does not attack nickel. The first metal layer (.about.21) is selectively etched off by spraying and spraying a strip (trade name, manufactured by Strip Co., Ltd.), and then Melstrip N950 (manufactured by Meltex Co., Ltd.) ), The third metal layer (（23) was removed by etching. As a result, as shown in FIG. 2F, a member for evaluating fine connection resistance could be obtained.

（実施例２）
実施例１の、微細接続抵抗評価用部材の表面に、無電解ニッケル、無電解パラジウム、無電解金めっきの順からなる金属層（〜31）を形成し、図３（a）に示す微細接続抵抗評価用部材を得た。この1対の微細接続抵抗評価用部材を外形で位置合わせし、またはパターン内にガイド穴あけをして、上下を位置合わせしした後、２６０℃に加熱したはんだ鏝で所定箇所を熱溶融により仮止めした。これらの両面に、離型用として、ポリイミドフィルム（宇部興産製、商品名）を絶縁樹脂組成物層を覆うようにして載置して、少なくともこれら構成を含む様にして、その両側から加熱・加圧プレスを行った。３３３℃の温度と、４ＭＰａの圧力を、５分間加えて、加熱・加圧して積層一体化し、この後、離型用フィルムを手で剥離し、図３（ｂ）に示す構造体を作製できた。このあと、図３（ｃ）でしめすように四端子抵抗接続端子の箇所（〜28）をハンドドリルで座繰り出した。４端子抵抗測定により、導通接続を確認できた。また、接続基板への表面めっきには、無電解錫めっき（置換タイプ、還元タイプの何れでもよい）を用いた場合でも、同様に導通接続が確認できた。また、表面めっきが異なる一対の微細接続抵抗評価用部材を用いても良く、例えば、上側には、無電解ニッケル、無電解パラジウム、無電解金めっきを行い、下側には、無電解錫めっき（置換タイプ、還元タイプの何れでもよい）を用いることができ、同様に導通接続が確認できた。また、絶縁樹脂として熱硬化系樹脂をもちいてもよく、上側を、たとえばプリプレグGIA-671N（日立化成工業株式会社製、商品名）を用いた場合でも同様に導通接続が確認できた。 (Example 2)
On the surface of the member for evaluating fine connection resistance of Example 1, a metal layer (-31) composed of electroless nickel, electroless palladium, and electroless gold plating was formed in this order, and the fine connection shown in FIG. A member for resistance evaluation was obtained. The pair of fine connection resistance evaluation members are aligned with the outer shape, or a guide hole is formed in the pattern, and the upper and lower positions are aligned. Then, a predetermined location is temporarily melted with a soldering iron heated to 260 ° C. I stopped it. A polyimide film (trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd.) is placed on both sides of the insulating resin composition layer so as to cover the insulating resin composition layer. A pressure press was performed. A temperature of 333 ° C. and a pressure of 4 MPa are applied for 5 minutes, and the laminate is integrated by heating and pressurizing. After that, the release film is manually peeled off to produce the structure shown in FIG. 3 (b). Was. Thereafter, as shown in FIG. 3 (c), the locations (.about.28) of the four-terminal resistance connection terminals were unraveled with a hand drill. Conductive connection was confirmed by four-terminal resistance measurement. In addition, even when electroless tin plating (either a substitution type or a reduction type) was used for the surface plating on the connection substrate, a continuity connection was similarly confirmed. Alternatively, a pair of fine connection resistance evaluation members having different surface platings may be used. For example, electroless nickel, electroless palladium, and electroless gold plating are performed on the upper side, and electroless tin plating is performed on the lower side. (Either the substitution type or the reduction type may be used), and the conductive connection was similarly confirmed. Further, a thermosetting resin may be used as the insulating resin, and a conductive connection can be similarly confirmed even when prepreg GIA-671N (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) is used on the upper side.

（実施例３）
実施例１、２で示したように、上下の微細接続抵抗評価用部材はそれぞれ同じ厚さの絶縁層厚さであるが、図１の（〜15）で示すクランク部では、片側に絶縁層のみであり接続導体が存在しない箇所がある。この部分は、片側の微細接続抵抗評価部材の片側に、接続導体が存在しない箇所の絶縁樹脂層厚さ分を、重ねてプレスすることでシミュレートできる。実施例１、２では直上ビア部のシミュレートであり、そこで、片側に50μｍ厚さの液晶ポリマーを2枚追加し、プレスした。 (Example 3)
As shown in Examples 1 and 2, the upper and lower fine connection resistance evaluation members each have the same thickness of the insulating layer. However, in the crank portion shown in FIG. There is a portion where only the connection conductor does not exist. This part can be simulated by overlapping and pressing the insulating resin layer thickness at a portion where the connection conductor does not exist on one side of the fine connection resistance evaluation member on one side. In Examples 1 and 2, the via portion was simulated immediately above, and two liquid crystal polymers each having a thickness of 50 μm were added to one side and pressed.

その結果、図４に示すように、直上ビア構造の抵抗値（系列1〜4）、クランク部（クランク1、2）での抵抗値を評価することができた。ちなみに、各構造で、違いは無く、50μｍ角の接続面積でも、抵抗値は、等価配線抵抗１ｍｍ（30μｍ配線幅で7μｍ厚の銅配線）と充分に低い接続抵抗であることが分かった。さらに確認のため、実際に製造するパターンで、全プロセスを得て、高精度位置合わせをして接続面積と抵抗の関係を検証したが、直上部もクランク部も同様の結果となり、本部材の有効性が確かめられた。接合部分となる接合めっきは、接合するめっき同士の両方が同じ種類でも、異なる種類であってもよい。また、一方がめっきなしの銅であってもよい。接合するめっき同士の組み合わせとしては、例えば、表１の縦列のめっき種類と横列のめっき種類の組み合わせを挙げることができる。なお、表中、△が付いている組み合わせは、異物またはその他の原因で一途中抵抗上昇がみられたものであるが、非導通になったものではない。また、◎が付いている組み合わせは、−６５℃１５分放置、１５０℃１５分放置を１サイクルとする熱衝撃試験において１０００サイクルをクリアしたものであり、特に優れた熱衝撃性を有するものである。このことから表１に示す組み合わせ全てで良好な接続信頼性を得ることができる。また、図１に示すような多層板を作製しても同様の結果が得られた。

As a result, as shown in FIG. 4, the resistance value of the via structure directly above (series 1 to 4) and the resistance value at the crank portions (cranks 1 and 2) could be evaluated. Incidentally, there was no difference between the structures, and it was found that the resistance value was a sufficiently low connection resistance of 1 mm (a copper wiring having a width of 30 μm and a thickness of 7 μm) even with a connection area of 50 μm square. For further confirmation, the relationship between the connection area and the resistance was verified by performing a high-precision alignment using the pattern actually manufactured and verifying the relationship between the connection area and the resistance. The effectiveness was confirmed. As for the bonding plating to be the bonding portion, both types of plating to be bonded may be the same type or different types. One may be copper without plating. Examples of the combination of the platings to be joined include a combination of the plating type in the column and the plating type in the row in Table 1. In the table, the combinations marked with △ indicate that the resistance has been temporarily increased due to foreign matter or other causes, but are not non-conductive. In addition, the combination marked with ◎ has passed 1000 cycles in a thermal shock test in which a cycle of leaving at −65 ° C. for 15 minutes and leaving it at 150 ° C. for 15 minutes has a particularly excellent thermal shock resistance. is there. From this, good connection reliability can be obtained with all the combinations shown in Table 1. Similar results were obtained even when a multilayer board as shown in FIG. 1 was produced.

課題の一部を説明するための配線経路を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a wiring path for explaining a part of the problem. （ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施例１で示す微細接続抵抗評価用部材の製造法や埋め込み導体のパターン概略を示すものである。(A) to (f) schematically show a method of manufacturing a member for evaluating fine connection resistance and a pattern of an embedded conductor shown in Example 1 of the present invention. （ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施例２を説明するもので、実施例１で作製した微細接続抵抗評価用部材を用いて、金属層間の接続抵抗を評価する方法を示したものである。(A) to (c) illustrate Example 2 of the present invention, and show a method of evaluating the connection resistance between metal layers using the member for evaluating fine connection resistance manufactured in Example 1. It is. 本発明の実施例１、２で示した直上部と、樹脂厚を片側に追加して、クランク部をシミュレートした結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having simulated the crank part by adding the resin thickness just above shown by Example 1 and 2 of this invention, and one side.

符号の説明Explanation of reference numerals

１１：配線
１２：絶縁層
１３：接続用導体
１４：直上部
１５：クランク形状部
２１：第１の金属層
２２：第２の金属層
２３：第３の金属層
２４：複合金属層
２５：エッチングレジスト
２６：上側パターン
２７：下側パターン
２８：測定用端子部（上側パターンに含まれる）
２９：埋設導体の形状を含むマスクパターンが形成された一対の複合金属箔
３１：金属層 11: Wiring 12: Insulating layer 13: Connecting conductor 14: Immediately above 15: Crank-shaped portion 21: First metal layer 22: Second metal layer 23: Third metal layer 24: Composite metal layer 25: Etching Resist 26: Upper pattern 27: Lower pattern 28: Terminal for measurement (included in upper pattern)
29: A pair of composite metal foils 31 on which a mask pattern including the shape of a buried conductor is formed 31: Metal layer

Claims

絶縁樹脂と埋設導体からなる一対の部材であって、絶縁樹脂層が熱硬化樹脂およびまたは、熱可塑樹脂からなる微細接続抵抗評価用部材。 A pair of members made of an insulating resin and a buried conductor, wherein the insulating resin layer is made of a thermosetting resin and / or a thermoplastic resin.

請求項１に記載の一対からなる部材のうち、該部材の上側と該部材の下側の埋設導体のパターンを透視してみたときに、ラフな位置精度でも、線路長が変化しない微細接続抵抗評価用パターン。 A fine connection resistance in which the line length does not change even with rough positional accuracy when the pattern of the buried conductor on the upper side of the member and the lower side of the member among the pair of members according to claim 1 is seen through. Evaluation pattern.

請求項２のパターンを用いて、請求項１の部材を製造する製造方法。 A manufacturing method for manufacturing the member according to claim 1 using the pattern according to claim 2.

請求項３で製造した部材を用いて、各種金属間の溶融または、固相金属拡散による接続抵抗および信頼性を評価する評価方法。 An evaluation method for evaluating connection resistance and reliability by melting between various metals or solid-phase metal diffusion using the member manufactured in claim 3.

請求項４の評価方法により接続信頼性を確認した接合めっきを用いて製造した多層板。 A multilayer board manufactured by using a bonding plating whose connection reliability has been confirmed by the evaluation method according to claim 4.

前記接合めっきは、無電解ニッケル／金めっき、無電解ニッケル／パラジウム／金めっき、無電解ダイレクト金めっき、無電解錫めっき、無電解錫めっきにフッ化処理したもの、電解錫コバルト合金めっき、電解錫銀合金めっき、電解錫銅合金めっきからなる群から選択される同種もしくは異種のめっき同士の接合であるか、または、これらめっきとめっきをしない銅との接合である請求項５に記載の多層板。 The bonding plating is electroless nickel / gold plating, electroless nickel / palladium / gold plating, electroless direct gold plating, electroless tin plating, fluorinated electroless tin plating, electrolytic tin-cobalt alloy plating, electrolytic 6. The multilayer according to claim 5, wherein the same or different kinds of plating selected from the group consisting of tin-silver alloy plating and electrolytic tin-copper alloy plating are joined, or these platings are joined with unplated copper. Board.