JP2007150171A - 配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 薄型で高密度な配線基板を効率よく製造することが可能な配線基板の製造方法を提供すること。
【解決手段】 平坦な主面を有する支持基板１を準備する工程と、前記支持基板１の前記主面上に、紫外線の照射により接着力が消失または低下する接着剤層２を被着する工程と、前記接着剤層２上に導体層３，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと絶縁層４ａ，６ａ，６ｂ，６ｃ，４ｂとを交互に複数積層して前記導体層３，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと前記絶縁層４ａ，６ａ，６ｂ，６ｃ，４ｂとから成る配線基板用の積層体１０を形成する工程と、前記接着剤層２に紫外線を照射して該接着剤層２の接着力を消失または低下させる工程と、前記積層体１０を接着力が消失また低下した前記接着剤層２より剥離する工程とを具備する配線基板の製造方法である。
【選択図】 図３

Description

本発明は、半導体素子等の電子部品を搭載するために用いられる配線基板の製造方法に関するものである。

従来、半導体素子等の電子部品を搭載するために用いられる高密度多層配線基板として、厚みが０．２〜２．０ｍｍ程度のガラス−樹脂板の両面に銅箔から成る配線導体を有するコア基板の前記両面にそれぞれの厚みが１０〜１００μｍ程度の樹脂から成る絶縁層とめっき膜から成る配線導体とを交互に積層して成るビルドアップ配線基板が知られている。このようなビルドアップ配線基板は、例えば次に述べる方法により製作される。

まず、ガラスクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた絶縁シートを準備する。次にこの絶縁シートの両面に銅箔を貼着するとともに絶縁シート中の熱硬化性樹脂を熱硬化させて両面銅張り板を得る。次にこの両面銅張り板にその上下面を貫通するスルーホールを穿孔するとともに前記スルーホール内壁にめっき膜を被着させて上下面の銅箔をスルーホール内のめっき膜で電気的に接続する。次にスルーホール内を樹脂で充填した後、上下面の銅箔を所定パターンにエッチングすることにより、ガラス−樹脂板の両面に銅箔から成る配線導体を有するコア基板を得る。

次に、このコア基板の上下面にエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂に無機絶縁性フィラーを分散させた樹脂フィルムを貼着するとともに樹脂フィルム中の熱硬化性樹脂を熱硬化させて絶縁層を形成する。次に前記絶縁層にレーザ加工によりビアホールを穿孔するとともにビアホール内を含む絶縁層の表面にセミアディティブ法によりめっき膜から成る配線導体を上下面同時に形成する。そしてさらに、次層の絶縁層や配線導体の形成を複数回繰り返すことによりガラス−樹脂板の両面に銅箔から成る配線導体を有するコア基板の両面に樹脂から成る絶縁層とめっき膜から成る配線導体とを交互に積層して成るビルドアップ配線基板が製作される。

しかしながら、このようなビルドアップ配線基板は、コア基板の両面に樹脂から成る絶縁層とめっき膜から成る配線導体とを交互に積層することから、これらの絶縁層と配線導体とを順次多層化することにより高密度配線が可能であるものの、コア基板として厚みが０．２〜２．０ｍｍ程度のガラス−樹脂板を使用することから、配線基板の全体厚みを薄くすることが困難であるという問題点があった。

そこで、特許文献１には、金属板の一面側に配線導体と絶縁層とを、半導体素子搭載面側から外部接続端子装着面側に向けて順次多層に形成した後、前記金属板をエッチング除去することにより半導体装置用の多層基板を製造する方法が提案されている。この特許文献１に示された方法によれば、半導体素子搭載面が平坦であり、且つ薄型の半導体装置用の多層基板を提供できるとしている。しかしながら、この方法によると、比較的厚みを必要とする金属板をエッチング除去することが必要であり、そのエッチングに長時間を要する。また、金属板をエッチング除去することが必要であることから、金属板の両面に基板を形成することができず、そのため生産効率が低いという解決すべき問題点があった。
特許第３６３５２１９号公報

本発明の課題は、薄型で高密度な配線基板を効率よく製造することが可能な配線基板の製造方法を提供することにある。

本発明の配線基板の製造方法は、平坦な主面を有する支持基板を準備する工程と、前記支持基板の前記主面上に、紫外線の照射により接着力が消失または低下する接着剤層を被着する工程と、前記接着剤層上に導体層と絶縁層とを交互に複数積層して前記導体層と前記絶縁層とから成る配線基板用の積層体を形成する工程と、前記接着剤層に紫外線を照射して該接着剤層の接着力を消失または低下させる工程と、前記積層体を接着力が消失また低下した前記接着剤層より剥離する工程とを具備することを特徴とするものである。

本発明の配線基板の製造方法によれば、支持基板の主面上に紫外線の照射により接着力が消失または低下する接着剤層を被着させた後、該接着剤層上に配線導体層と絶縁層とを交互に複数層積層して前記配線導体層と前記絶縁層とから成る配線基板用の積層体を形成し、しかる後、前記接着剤層に紫外線を照射してその接着力を消失または低下させた後、該接着剤層から前記積層体を剥離することから、紫外線の照射のみで短時間かつ簡単に配線基板用の積層体を分離でき、それにより薄型で高密度な配線基板を効率よく製造することができる。また、支持基板の両主面にそれぞれ前記接着剤層と前記積層体とを形成した後、支持基板の横方向から前記接着剤層に紫外線を照射して該接着剤層の接着力を消失または低下させた後、両主面の積層体を分離することが可能であり、この場合、前記積層体の生産効率を約２倍とすることができる。

次に、本発明における配線基板の製造方法の一例について、図面を参照して詳細に説明する。図１〜図４は、本発明の配線基板の製造方法を説明するための工程毎の概略図である。これらのうち、図１および図２は、支持基板の主面上に接着剤層を被着し、その上に絶縁層と配線導体とを交互に積層して配線基板用の積層体を形成する工程を示す概略図であり、図３は、支持基板上の接着剤層から配線基板用の積層体を剥離する工程を示す概略図であり、図４は剥離した配線基板用の積層体に更に加工を施して形成した配線基板を示す概略断面図である。

まず、図１（ａ）に示すように、平坦な主面を有する支持基板１を準備する。支持基板１は、紫外線を透過可能ガラスやセラミックス、硬質樹脂等の硬質透光性材料から成る厚みが５〜１０ｍｍ程度で１辺の長さが３００〜１０００ｍｍ程度の略四角平板であり、その主面上に後述する配線基板用の積層体１０を仮支持するための仮支持体として機能する。

次に、図１（ｂ）に示すように、支持基板１の一方の主面に紫外線の照射によりその接着力が消失または低下する接着剤層２を被着する。接着剤層２は、アクリル系粘着ポリマー(例えば、アクリル酸２−エチルヘキシルおよびアクリル酸)、紫外線硬化型オリゴマー(例えばウレタンアクリエートオリゴマー)、光開始剤(例えば１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどを含有させた接着性樹脂材料から成り、前記接着性樹脂材料のペーストを支持基板１の主面に塗布した後乾燥させる、または前記接着性樹脂材料のフィルムを支持基板１の主面に貼着することにより被着される。そしてこの接着剤層２は、紫外線が照射されると、光開始剤から紫外線硬化型オリゴマーへのラジカル反応が開始する。このラジカルがオリゴマーに作用し、紫外線硬化型オリゴマーが重合する。この結果接着力が消失または低下する。

次に、図１（ｃ）に示すように、接着剤層２の表面に補助導体層３を積層する。補助導体層３は、例えば厚みが３〜２０μｍ程度の金属箔から成り、後述する配線基板用の積層体１０を接着剤層２から剥離する際にその剥離を容易とするための境界層として機能する。なお、補助導体層３の片面に接着剤層２を予め被着させておき、その接着剤層２を支持基板１の主面に貼着することにより接着剤層２と補助導体層３とを支持基板１の主面に同時に積層してもよい。

次に、図１（ｄ）に示すように、補助導体層３上にソルダーレジスト層用の第１の絶縁層４ａを積層する。第１の絶縁層４ａは、例えばアクリル変性エポキシ樹脂にシリカやタルク等の無機物粉末フィラーを３０〜７０質量％程度分散させた電気絶縁材料から成り、アクリル変性エポキシ樹脂等の感光性樹脂と光重合開始剤等とからなる混合物にシリカやタルク等の無機絶縁性フィラーを含有させた感光性樹脂ペーストを、スクリーン印刷やロールコート法により１０〜３０μｍ程度の厚みに塗布し、しかる後、フォトリソグラフィー技術を採用して所定のパターンに露光・現像した後、それを紫外線硬化および熱硬化させることにより形成される。なお、第１の絶縁層４ａには、本例の製造方法によって得られる配線基板における半導体素子接続パッドを形成するための開口部Ａを形成しておく。

次に、図２（ａ）に示すように、第１の絶縁層４ａの表面および開口部Ａ内に第１の配線導体層５ａを所定のパターンに形成する。第１の配線導体層５ａは、例えば無電解銅めっき膜および電解銅めっき膜から成り、周知のセミアディティブ法によって形成される。具体的には、先ず、第１の絶縁層４ａの表面を必要に応じて粗化し、次にその表面に無電解銅めっき膜を０．１〜２．０μｍ程度の厚みに被着させる。次に前記無電解銅めっき膜の表面に第１の配線導体層５ａに対応した開口部を有するめっきレジスト層を形成する。なお、前記めっきレジスト層は、感光性の樹脂フィルムを前記無電解銅めっき膜上に貼着するとともにその樹脂フィルムにフォトリソグラフィー技術を採用して露光・現像処理を施すことにより前記開口部を有するように形成される。次に、めっきレジスト層の開口部内に露出する前記無電解銅めっき膜上に電解銅めっき膜を５〜３０μｍ程度の厚みに被着させる。次に、めっきレジスト層を剥離する。最後に、前記無電解銅めっき膜および電解銅めっき膜の露出部を電解銅めっき膜間の無電解銅めっき膜が消失するまで全体的にエッチングして第１の配線導体層５ａを形成する。

次に、図２（ｂ）に示すように、第１の絶縁層４ａおよび第１の配線導体層５ａの上に配線導体層間絶縁用の第２の絶縁層６ａを形成する。第２の絶縁層６ａは、例えばエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂に無機絶縁性フィラーを分散させた電気絶縁材料から成り、エポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂の未硬化物に無機絶縁性フィラーを分散させた厚みが１０〜１００μｍ程度の樹脂フィルムを第１の絶縁層４ａおよび第１の配線導体層５ａ上に貼着するとともにその樹脂フィルム中の熱硬化性樹脂を熱硬化させることにより形成される。なお、第２の絶縁層６ａには、第１の配線導体層５ａの一部を露出させるビア用の開口部Ｖを形成しておく。開口部Ｖは、レーザ加工により形成する。または第２の樹脂層６ａ用のフィルムに感光性を持たせておき、それにフォトリソグラフィー技術を採用して露光・現像処理を施すことにより形成する。

引き続き、図２（ｃ）に示すように、第２の絶縁層６ａ上に第２の配線導体層５ｂを、その上に第３の絶縁層６ｂを、さらにその上に第４の配線導体層５ｃ、第４の絶縁層６ｃ、第５の配線導体層５ｄ、第５の絶縁層４ｂを順次形成して配線基板用の積層体１０を形成する。なお、第２〜第５の配線導体層５ｂ〜５ｄは、第１の配線導体層５ａと同様の無電解銅めっき膜および電解銅めっき膜から成り、第１の配線導体層５ａと同様のセミアディティブ法によって形成される。また、第３および第４の絶縁層６ｂ、６ｃは、第２の絶縁層６ａと同様の電気絶縁材料から成り、第２の絶縁層６ａと同様の方法により形成される。さらに、第５の絶縁層４ｂは、第１の絶縁層４ａと同様の電気絶縁材料から成り、第１の絶縁層４ａと同様の方法により形成される。

次に、図３（ａ）に示すように、支持基板１を透して接着剤層２に紫外線を照射し、接着剤層２の接着力を消失または低下させる。

次に、図３（ｂ）に示すように、配線基板用の積層体１０を接着力が消失また低下した接着剤層２から剥離する。このとき、接着剤層２は紫外線の照射によりその接着力が消失または低下しているので、配線基板用の積層体１０を接着剤層２から短時間の間に容易に剥離することができる。

次に図４に示すように、配線基板用の積層体１０から補助導体層３をエッチング除去することにより配線基板２０が完成する。なお、このとき、補助導体層３はその厚みが３〜２０μｍ程度と薄いので、短時間でエッチング除去することができる。

なお、上述の例では支持基板１の一方の主面に配線基板用の積層体１０を形成した場合について説明したが、図５に示すように、支持基板１の両方の主面に配線基板用の積層体１０を形成してもよい。この場合、支持基板１の一方の主面のみに積層体１０を形成する場合と比較して積層体１０を形成する効率を約２倍に高めることができる。なお、この場合、支持基板１の側面から紫外線を照射することにより接着剤層２の接着力を消失または低下させる。

かくして本発明の配線基板の製造方法によれば、薄型で高密度な配線基板を効率よく製造することができる。なお、本発明は、上述の実施の形態例に限定されるものではなく、の本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変更が可能であることは言うまでもない。

本発明の配線基板の製造方法を説明するための概略断面図である。 本発明の配線基板の製造方法を説明するための概略断面図である。 本発明の配線基板の製造方法を説明するための概略断面図である。 本発明の配線基板の製造方法を説明するための概略断面図である。 本発明の配線基板の製造方法を説明するための概略断面図である。

符号の説明

１ 支持基板
２ 接着剤層
３，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ 導体層
４ａ，４ｂ，６ａ，６ｂ，６ｃ 絶縁層
１０ 配線基板用の積層体
２０ 配線基板

Claims (1)

1. 平坦な主面を有する支持基板を準備する工程と、前記支持基板の前記主面上に、紫外線の照射により接着力が消失または低下する接着剤層を被着する工程と、前記接着剤層上に導体層と絶縁層とを交互に複数積層して前記導体層と前記絶縁層とから成る配線基板用の積層体を形成する工程と、前記接着剤層に紫外線を照射して該接着剤層の接着力を消失または低下させる工程と、前記積層体を接着力が消失また低下した前記接着剤層より剥離する工程とを具備することを特徴とする配線基板の製造方法。