JP2009289853A - 配線基板の製造方法及び実装構造体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、電気的信頼性に優れた配線基板の製造方法及びかかる配線基板を用いた実装構造体の製造方法を提供することを目的としている。
【解決手段】上記の課題を解決するため、本発明の配線基板2の製造方法は、絶縁層上7に、絶縁層7の上面の一部を露出する、樹脂からなる保護部材3を配置する工程と、絶縁層7の露出した上面の一部である露出部7bxと当接する押圧部材11を配置する工程と、保護部材3及び押圧部材11を加熱しつつ絶縁層7側へ押圧して、保護部材3を絶縁層7に熱圧着する工程と、押圧部材11を絶縁層7の上面から剥離し、絶縁層7上面の露出部7bxを露出する工程と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図2
【解決手段】上記の課題を解決するため、本発明の配線基板2の製造方法は、絶縁層上7に、絶縁層7の上面の一部を露出する、樹脂からなる保護部材3を配置する工程と、絶縁層7の露出した上面の一部である露出部7bxと当接する押圧部材11を配置する工程と、保護部材3及び押圧部材11を加熱しつつ絶縁層7側へ押圧して、保護部材3を絶縁層7に熱圧着する工程と、押圧部材11を絶縁層7の上面から剥離し、絶縁層7上面の露出部7bxを露出する工程と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図2
Description
本発明は、各種オーディオビジュアル機器や家電機器、通信機器、コンピュータ機器又はその周辺機器などの電子機器に使用される配線基板の製造方法と、かかる配線基板に電子部品を実装した実装構造体の製造方法と、に関するものである。
従来より、IC(Integrated Circuit)若しくはLSI(Large Scale Integration)等の半導体素子又はコンデンサ等の電子部品をバンプを介して配線基板に実装した実装構造体が知られている。
近年では、配線基板の薄型化に伴い、配線基板の反りを抑制するため、配線基板上に保護部材を設ける技術が提案されている。(下記特許文献1参照)
なお、特許文献1の技術では、キャビティが形成された保護部材に絶縁層を当接させて圧縮した後、絶縁層上に導電層及び絶縁層をビルドアップすることにより、保護部材が設けられた配線基板を作製している。そして、キャビティ内に露出する絶縁層の一部に半導体素子を実装している。
特開2005−302924号公報
なお、特許文献1の技術では、キャビティが形成された保護部材に絶縁層を当接させて圧縮した後、絶縁層上に導電層及び絶縁層をビルドアップすることにより、保護部材が設けられた配線基板を作製している。そして、キャビティ内に露出する絶縁層の一部に半導体素子を実装している。
しかしながら、上述した特許文献1に記載の技術では、キャビティが形成された保護部材に絶縁層を当接させて圧縮する際に、絶縁層の一部がキャビティ内に露出しているため、キャビティ内に露出した絶縁層の一部の平坦性が低下する。その結果、キャビティ内の絶縁層上に半導体素子を実装しにくく、半導体素子の電気的接続が不十分になることがあり、実装構造体の電気的信頼性が低下するという問題があった。
本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであって、電気的信頼性に優れた配線基板の製造方法及びかかる配線基板を用いた実装構造体の製造方法を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明の配線基板の製造方法は、絶縁層上に、前記絶縁層の上面の一部を露出する、樹脂からなる保護部材を配置する工程と、前記絶縁層の露出した上面の一部である露出部と当接する押圧部材を配置する工程と、前記保護部材及び前記押圧部材を加熱しつつ前記絶縁層側へ押圧して、前記保護部材を前記絶縁層に熱圧着する工程と、前記押圧部材を前記絶縁層の上面から剥離し、前記絶縁層上面の露出部を露出する工程と、前記絶縁層上面の露出部に電子部品を実装する工程と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明の配線基板の製造方法は、前記絶縁層上に前記保護部材を配置する際に、前記保護部材が、前記絶縁層上面の露出部を取り囲んでいることを特徴とする。
また、本発明の配線基板の製造方法は、前記保護部材及び前記押圧部材を加熱しつつ前記絶縁層側へ押圧する際に、前記押圧部材のヤング率が0.1MPa以上3000MPa以下であることを特徴とする。
また、本発明の配線基板の製造方法は、前記保護部材及び前記押圧部材を加熱しつつ前記絶縁層側へ押圧する際に、0.5MPa以上8MPa以下の圧力で押圧することを特徴とする。
また、本発明の配線基板の製造方法は、前記保護部材及び前記押圧部材を加熱しつつ前記絶縁層側へ押圧する際に、前記保護部材が未硬化の第一熱硬化性樹脂からなり、前記保護部材及び前記押圧部材を、前記保護部材の硬化温度以上前記保護部材及び前記絶縁層の熱分解温度未満で加熱することにより、前記保護部材を硬化させつつ前記保護部材を前記絶縁層に熱圧着することを特徴とする。
また、本発明の配線基板の製造方法は、前記保護部材及び前記押圧部材を加熱しつつ前記絶縁層側へ押圧する際に、前記押圧部材は硬化した第二熱硬化性樹脂からなり、前記押圧部材の熱分解温度が前記保護部材の熱分解温度より高いことを特徴とする。
また、本発明の配線基板の製造方法は、前記絶縁層上に前記保護部材を配置する際に、前記保護部材と直接接する前記絶縁層の最上層が、液状樹脂が固化したフィルム層からなることを特徴とする。
また、本発明の実装構造体の製造方法は、絶縁層上に、前記絶縁層の上面の一部を露出する、樹脂からなる保護部材を配置する工程と、前記絶縁層の露出した上面の一部である露出部と当接する押圧部材を配置する工程と、前記保護部材及び前記押圧部材を加熱しつつ前記絶縁層側へ押圧して、前記保護部材を前記絶縁層に熱圧着する工程と、前記押圧部材を前記絶縁層の上面から剥離し、前記絶縁層上面の露出部を露出する工程と、前記絶縁層上面の露出部に電子部品を実装する工程と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明の実装構造体の製造方法は、前記絶縁層上面の露出部に電子部品を実装する際に、前記保護部材と直接接する前記絶縁層の最上層が、液状樹脂が固化したフィルム層からなり、前記保護部材の熱膨張率が前記フィルム層の熱膨張率より高く、前記絶縁層及び前記保護部材に熱が加わり、前記保護部材が前記フィルム層より平面方向に大きく熱膨張し、前記フィルム層を平面方向に引っ張った後、前記フィルム層の露出した上面に前記電子部品を実装することを特徴とする実装構造体の製造方法。
本発明は、電気的信頼性に優れた配線基板の製造方法及びかかる配線基板を用いた実装構造体の製造方法を提供することができる。
以下に、本発明の実施形態に係る配線基板を含む実装構造体を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、実装構造体の平面図であって、図2は、実装構造体の断面図である。また、図3は、図2のX1部分の拡大図である。
実装構造体1は、配線基板2と、配線基板2上に設けられ、キャビティCが形成された保護部材3と、キャビティC内にて配線基板2にはんだ等のバンプ4を介してフリップチップ実装された、半導体素子又はコンデンサ等の電子部品5と、を含んで構成されている。
また、配線基板2は、導電層6と絶縁層7とを交互に複数層積層して構成されている。導電層6は、所定の電気信号を伝達する信号線路6aと、電子部品5を共通の電位、例えばアース電位にするグランド層6bと、を含んで構成されている。なお、導電層6は、例えば、銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル又はクロム等の金属材料からなる。
絶縁層7は、接着層7aとフィルム層7bとを交互に複数積層して構成されている。接着層7aは、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂等が使用される。かかる熱硬化性樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シアネート樹脂、シリコン樹脂又はビスマレイミドトリアジン樹脂のうち少なくともいずれか一つを使用することができる。熱可塑性樹脂としては、はんだリフロー時の加熱に耐える耐熱性を有する必要があることから、構成する材料の軟化温度が200℃以上であることが望ましく、例えば、液晶ポリマー等を使用することができる。なお、接着層7aの熱膨張率は、例えば15ppm/℃以上80ppm/℃以下である。また、接着層7aは、乾燥後の厚みが例えば1μm以上25μm以下となるように設定されている。
また、接着層7aには、多数のフィラーが含有されていても構わない。接着層7aにフィラーが含有されていることによって、接着層7aの硬化前の粘度を調整することができ、接着層7aの厚み寸法を所望の値に近づけて接着層7aを形成することができる。フィラーは、球状であって、フィラーの径は、例えば0.05μm以上6μm以下に設定されており、熱膨張率は、例えば−5ppm/℃以上5ppm/℃以下である。なお、フィラーは、例えば、酸化珪素、炭化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム又は水酸化アルミニウム等から成る。
フィルム層7bは、導電層6に対して、接着層7aとなる接着材を介して貼り合わされており、例えば加熱プレス装置を用いて加熱しながら加圧した後、冷却することによって導電層6上に積層される。また、保護部材3のキャビティC内に露出する絶縁層7は、フィルム層7bからなり、配線基板2の電子部品5が実装される表面の平坦性を向上させることができる。
フィルム層7bは、液状樹脂が固化することにより形成されており、配線基板2の平坦性を確保するために精密に厚さが制御されている。また、フィルム層7bは、弾性変形可能であって、耐熱性と硬さに優れた特性の材料であることが望ましい。この様な特性を有するフィルム層7bとしては、例えば、ポリイミドベンゾオキサゾール樹脂、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂、全芳香族ポリアミド樹脂、全芳香族ポリエステル樹脂又は液晶ポリマー樹脂等、あるいはこれらの樹脂の混合物を用いることができる。なお、液晶ポリマーとは、溶融時に液晶状態あるいは光学的に複屈折する性質を有するポリマーを指し、一般に溶液状態で液晶性を示すリオトロピック液晶ポリマーや溶融時に液晶性を示すサーモトロピック液晶ポリマー、あるいは熱変形温度で分類される1型・2型・3型すべての液晶ポリマーを含むものである。
なかでもポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂を含有する樹脂、あるいはポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂を含有する樹脂フィルムを使用することが望ましい。ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂は、熱膨張率が−5ppm/℃以上5ppm/℃以下と小さい。このような低熱膨張樹脂を使用することによって、電子部品5を実装する基板自体の熱膨張を抑制することができる。その結果、電子部品5の熱膨張率に近づけることができ、電子部品5が破壊されるのを効果的に防止することができる。なお、熱膨張率は、JISK7197に準ずる。
また、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂を含有する樹脂、あるいはポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂を含有する樹脂フィルムは、ポリイミドフイルムに比較して吸水率が低いため、積層した場合でも内部の層に水分が蓄積されにくいため、大気中に長期間保存された状態であっても、水分を除去する処理を行う必要がなく、製造工程を単純化することができる。
また、フィルム層7bの厚みは、例えば1以上25μm以下となるように設定されており、接着層7aとの厚みの差が7μm以下となるように形成されている。ここで、フィルム層7bと接着層7aとの厚みの差は、接着層7aが乾燥した後の両者の厚みの差とする。なお、フィルム層7bの厚みは、接着層7aの厚みよりも大きくなるように設定されている。
絶縁層7には、ビア孔Vが形成されており、ビア孔Vに下部から上部に向けて幅が小さくなるビア導体8が設けられている。ビア導体8は、上端および下端にて導電層6と接続しており、上下位置の異なる導電層6同士を電気的に接続することができる。ビア導体8同士を直上直下に配置することによって、引き回す配線の距離を短くすることができ、配線基板2の小型化を実現することができる。また、配線の距離を短くすることによって、配線抵抗を小さく抑えることができ、消費電力の低減に寄与することができる。なお、ビア導体8は、例えば、銅、銀、金、白金、アルミニウム、ニッケル又はクロム等の導電材料から成る。
電子部品5は、キャビティC内にて配線基板2上に実装されており、キャビティC内に露出した信号線路6とバンプ4を介して電気的に接続されている。バンプ4の材料には、銅、銀、亜鉛、錫、インジウム、ビスマス又はアンチモン等が用いられる。電子部品5には、例えばIC若しくはLSI等の半導体素子又はコンデンサ等が用いられる。半導体素子を用いる場合、半導体素子の材料としてはシリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素、ガリウム砒素リン、窒化ガリウム又は炭化珪素等が用いられる。ここで、絶縁層7には、電子部品5の熱膨張率と近似する材料が用いられることが望ましい。半導体素子を用いる場合、絶縁層7には、例えば、液晶ポリマー、ポリベンゾオキサゾール樹脂又はポリイミド樹脂あるいはこれらの混合物を用いられる。その結果、電子部品5と絶縁層7との熱膨張率の差が低減され、はんだリフロー若しくは電子部品5の発熱によって生じる熱応力を低減することができる。なお、電子部品5の厚み寸法は、例えば0.1mmから1mmのものを使用することができる。
保護部材3は、配線基板2上に設けられており、キャビティCが形成されている。キャビティC内にて、電子部品5が配線基板2上に実装されている。配線基板2上に保護部材3を設けることにより、保護部材3が配線基板2を支持することにより、配線基板2の反りを抑制し、配線基板2の平坦性を向上させることができる。その結果、配線基板2の平坦性の低下による電子部品5、バンプ4及び信号線路6aの剥離を抑制し、実装構造体1の電気的信頼性を向上させることができる。また、例えば配線基板2内にて引き回す配線の距離を短くするため、配線基板2を薄くした場合、配線基板2に反りが発生し、配線基板2の平坦性が低下することがあるが、配線基板2上に保護部材2を設けることにより、配線基板2を薄くし、且つ平坦性を向上させることができる。また、保護部材3は、電子部品5を取り囲んで設けられているため、配線基板2を均一に支持することができ、配線基板2の平坦性をより向上させることができる。
保護部材3の材料としては、例えば熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂等の樹脂が用いられる。このため、また、実装構造体1の重量を軽くできる。また、保護部材3内にもビア導体8及び導電層6を設けることができる。熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、シアネート樹脂又はビスマレイミドトリアジン樹脂等が用いられ、熱可塑性樹脂としては、例えば液晶ポリマー等が用いられる。また、保護部材3の上下方向(Z方向)の厚みは、50μm以上800μm以下に設定されており、電子部品5の上下方向の厚みと同じであることが望ましい。
また、保護部材3の平面方向(XY平面方向)の熱膨張率は、フィルム層7bの平面方向の熱膨張率より高いことが望ましい。フィルム層7bとして、例えばポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂を用いる場合、保護部材3の材料としてガラス繊維強化エポキシ樹脂を用いることが望ましい。なお、ガラス繊維強化エポキシ樹脂の熱膨張率は、10ppm/℃以上20ppm/℃以下である。
保護部材3に形成されたキャビティCは、図1に示すように、平面図にて例えば矩形状である。この場合、配線基板2及びキャビティCが平面図にて矩形状であるため、電子部品5の発熱等により、保護部材3及びフィルム層7bに熱が加わった際に、保護部材3がフィルム層7bと同様に平面方向に熱膨張し、フィルム層7bの平坦性を向上させることができる。
また、キャビティCは、図2に示すように、断面図にて下部から上部に向けて幅が大きくなる形状をしている。この形状により、保護部材3及びフィルム層7bに熱が加わった際に、保護部材3とキャビティCとの境界にて、保護部材3に当接するフィルム層7bにかかる熱応力と、キャビティCに露出するフィルム層7bにかかる熱応力と、を緩やかに変化させることができる。その結果、保護部材7とキャビティCとの境界にて、絶縁層7にクラックが生じることを抑制し、配線基板2内の導電層6の断線を抑制できる。
また、図3に示すように、保護部材3のキャビティC内に露出する内壁3aは、下端にキャビティC内に向かって曲がった曲面である湾曲部3bを有する。湾曲部3bは、内壁3aが配線基板2に当接する角部3cを一端部とし、湾曲部3bの上下方向(Z方向)への高さは2μm以上30μm以下に設定されている。また、湾曲部3bに接する内接円の半径は2μm以上30μm以下に設定されている。この湾曲部3bにより、保護部材3及びフィルム層7bに熱が加わった際に、保護部材3とキャビティCとの境界にて、保護部材3に当接するフィルム層7bにかかる熱応力と、キャビティCに露出するフィルム層7bにかかる熱応力と、を緩やかに変化させることができる。
上述したように、本実施の形態によれば、配線基板2を薄くしたとしても、配線基板2の平坦性を向上させることができる。また、保護部材3とキャビティCとの境界にて、絶縁層7にクラックが生じることを抑制し、配線基板2内の導電層6の断線を抑制できる。
次に、上述した配線基板2を含む実装構造体1の製造方法について、図4から図13を用いて説明する。なお、図7(B)は、図7(A)のX2部分の拡大図であり、図8(B)は、図8(A)のX3部分の拡大図である。
まず、図4(A)に示すように、フィルム層7bの上面に信号線路6aとなる金属層9を被着させる。フィルム層7bとしては、例えば、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂から成るシートを用いる。なお、フィルム層7bの厚みは、例えば1μm以上25μm以下に設定されている。金属層9は、従来周知のスパッタ法等を用いて、フィルム層7b上に被着される。フィルム層7b上への金属層9の被着は、ロールツーロール式の処理を行うことが可能になるため、基板にフィルム層7bを被着させた状態でスパッタ法を用いて金属層9を被着させるバッチ処理に比較して、装着と取出しに必要な時間が大幅に削減でき、生産性を向上させることができる。金属層9としては、ニッケル、クロム、チタン、モリブデン、タングステン、ジルコニウム又は銅あるいはこれらの合金等の導電性材料が用いられる。なお、金属層9の厚みは、例えば1μm以上10μm以下に設定されている。
次に、図4(B)に示すように、金属層9をエッチングして、フィルム層7b上に信号線路6aを設ける。具体的には、フィルム層7bに被着された金属層9に、感光性樹脂を用いたフォトレジスト技術等の従来周知の薄膜加工技術を用いて、レジストをパターニングする。そして、レジストが形成されずに、露出した金属層9を塩化第二鉄若しくは塩化第二銅等の水溶液を主成分とするエッチング液を用いてエッチングすることにより、フィルム層7b上に信号線路6aをパターニングすることができる。さらに、信号線路6a上に被着したままのレジストを、水酸化ナトリウム水溶液等を用いて除去する。
次に、図4(C)及び図5(A)に示すように、第一板体10a上に、フィルム層7bを載置する。第一板体10aの材料としては、例えばステンレス等の鉄系合金又はインコネル等のニッケル系合金等が用いられる。
次に、図5(B)及び図5(C)に示すように、フィルム層7b上にキャビティCが形成された保護部材3を載置し、キャビティC内にフィルム層7bの一部及び信号線路6aを露出する。このように、信号線路6aが形成されたフィルム層7b上に保護部材3を載置することにより、フィルム層7bのキャビティC内に露出する一部に信号線路6aを容易に設けることができる。なお、保護部材3の材料として、未硬化の熱硬化樹脂用いられる。また、保護部材3の平面方向(XY平面方向)の熱膨張率は、フィルム層7bの平面方向の熱膨張率より高く設定されている。
次に、図6(A)及び図6(B)に示すように、フィルム層7bの露出した上面の一部である露出部7bxと当接する押圧部材11を配置する。ここで、押圧部材11は、ヤング率が0.1MPa以上3000MPa以下に設定され、算術平均粗さが1μm以下に設定されている。また、押圧部材11の上下方向の厚みは、保護部材3の上下方向の厚みの70%以上100%以下に設定されている。なお、ヤング率はJISC5600に準じ、算術平均粗さはJISB0601に準ずる。
押圧部材11の材料としては、シリコン樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂又はポリアミド樹脂等が用いられる。また、押圧部材11の材料として、金属等を用いても構わない。ここで、押圧部材11としては、硬化した熱硬化性樹脂であるシリコン樹脂からなるシリコンゴムを用いることが望ましい。シリコンゴムは、例えば熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂等の材料との接着性が低いため、保護部材3から容易に剥離できる。また、シリコンゴムは、ヤング率が5MPa以上10MPa以下であるものを用いることが望ましく、フィルム層7bの平坦性を向上させるとともに、フィルム層7bから容易に剥離することができる。また、押圧部材11は、ステンレス等の鉄系の合金若しくは銅等の金属をシリコン樹脂でコーティングしたものを用いても構わない。これにより、コーティングされたシリコン樹脂を弾性変形させ、且つシリコン樹脂の過剰な弾性変形を金属により抑制することができる。
また、押圧部材11を保護部材3に挿入する際には、押圧部材11の側壁と保護部材3の内壁3aとの間には隙間があることが望ましい。これにより、押圧部材11をキャビティC内に容易に配置することができる。なお、押圧部材11の側壁と保護部材3の内壁3aとの距離は30μm以上500μm以下に設定されている。
次に、図6(C)及び図7(A)に示すように、保護部材3及び押圧部材11上に第二板体10bを載置する。そして、図8(A)に示すように、第一板体10a及び第二板体10bにより、保護部材3の下面と押圧部材11の下面とを面一に保ちつつ、フィルム層7b及び保護部材3を押圧部材11とともに上下方向に圧縮する。そして、圧縮の際に、未硬化の熱硬化性樹脂である保護部材3を加熱して溶融し、熱硬化させることにより、フィルム層7b及び保護部材3を熱圧着する。なお、加熱時の温度は、保護部材3の硬化温度以上保護部材3及びフィルム層7bの熱分解温度未満に設定されている。そして、押圧部材11の熱分解温度が保護部材3の熱分解温度より高いため、押圧部材11をフィルム層7bに接着させることなく、保護部材3をフィルム層7bに接着させることができる。また、接着剤を介することなく保護部材3をフィルム層7bに接着させることができるため、実装構造体1を薄くすることができる。
ここで、上下方向に圧縮する際に、キャビティC内にてフィルム層7bは押圧部材11と当接しているため、フィルム層7b上面の露出部7bxがキャビティC内に露出して不均一に圧力がかかることを抑制する。その結果、フィルム層7b上面の露出部7bxの平坦性を向上させることができる。なお、圧縮時の圧力は、0.5MPa以上8MPa以下に設定されている。また、硬化温度とは、樹脂が、JISK6900に準ずるC−ステージとなる温度のことをいう。また、熱分解温度とは、JISK7120に準ずる熱重量測定において、樹脂の質量が5%減少する温度のことをいう。
また、押圧部材11のヤング率が0.1MPa以上であるため、フィルム層7b及び保護部材3を押圧部材11とともに圧縮する際に、押圧部材11が大きく弾性変形してしまうことを抑制できる。その結果、圧縮後に押圧部材11の形状が元に戻ってフィルム層7bを押圧してしまうことを抑制し、フィルム層7bの平坦性を向上させることができる。また、押圧部材11のヤング率が3000MPa以下であるため、押圧部材11を弾性変形させて信号線路6及びフィルム層7bと当接させることができ、フィルム層7b及び保護部材3を押圧部材11とともに上下方向に圧縮する際に、信号線路6aにより生じる、押圧部材11及びフィルム層7bの間の隙間を低減できる。その結果、保護部材3が押圧部材11およびフィルム層7bの間の隙間に入り込むとともに信号線路6aの表面の凹部に入り込んでしまうことを抑制し、信号線路6aの導電性を向上させることができる。
また、フィルム層7b及び保護部材3を押圧部材11とともに上下方向に圧縮すると、圧縮された保護部材3は、押圧部材11と保護部材3との間の隙間に入りこみ、押圧部材11と保護部材3とが密着し、押圧部材11には保護部材3から圧力がかかる。そして、図7(B)及び図8(B)に示すように、押圧部材11にかかる圧力は、保護部材3の内壁3aがフィルム層7bに当接する角部3cに集中し、押圧部材11が弾性変形するとともに、角部3cにて保護部材3が押圧部材11に向かって出っ張ることにより、保護部材3の内壁3aに湾曲部3bが形成される。
次に、図9(A)及び図9(B)に示すように、第一板体10aをフィルム層7bから剥離する。
次に、図9(C)に示すように、フィルム層7bに、例えばYAGレーザー装置又は炭酸ガスレーザー装置を用いて、ビア孔Vを形成する。ビア孔Vは、フィルム層7bの下面に対して垂直方向から、フィルム層7bの信号線路6aの直下の箇所に向けてレーザー光が照射されることによって形成される。なお、ビア孔Vは、レーザーの出力を調整することによって、下部よりも上部が幅狭なテーパー状に形成することができる。
ここで、信号線路6aをビア孔V内に露出させるため、信号線路6aを破壊しないような低い出力のレーザー光を用いて、信号線路6aの直下に位置するフィルム層10の一部を除去することにより、信号線路6aを破壊することなく露出させることができる。その結果、信号線路6aの直下に形成するビア導体8と信号線路6aとの接触性を良好にし、両者の接続不良が発生するのを低減することができ、製造歩留まりを向上させることができる。
次に、図10(A)に示すように、ビア孔Vに、従来周知のめっき処理を施し、導電材料を充填することによってビア導体8を形成する。また、ビア導体7bを形成するとともに、絶縁層15上にめっき層を形成し、その表面にレジストを塗布し、露光現像を行った後、めっき層をエッチング処理してグランド層6bを形成する。グランド層6bは、フィルム層7bを介して信号線路6aと対向する箇所に形成される。
次に、図10(B)及び図10(C)に示すように、フィルム層7bの下面に、ポリイミド樹脂等の接着層7bを介して、フィルム層7bを貼り合わせる。そして、例えば加熱プレス機を用いて、加熱、加圧することで、接着層7a及びフィルム層7bを形成する。
次に、図11(A)に示すように、最外層のフィルム層7bに、上述した方法を用いて、YAGレーザー装置又は炭酸ガスレーザー装置を用いて、ビア孔Vを形成する。そして、図11(B)に示すように、ビア孔Vに、上述した方法を用いて、ビア導体8及びグランド層6bを形成する。
次に、図11(C)に示すように、上述した方法を用いて、上述した絶縁層7及び導電層6の積層工程を繰り返すことで、絶縁層7及び導電層6を交互に複数層積層して配線基板2を作製することができる。
次に、図12(A)及び図12(B)に示すように、第二板体10bから保護部材3及び押圧部材11を剥離させる。この際に、配線基板2を保護部材3及び押圧部材11とともに第二板体10bから剥離できるため、配線基板2にクラックが生じることを抑制するとともに、配線基板2内の導電層6の断線を抑制できる。
次に、図12(C)及び図13(A)に示すように、押圧部材11をフィルム層7bの上面から剥離し、フィルム層7b上面の露出部7bxを露出する。ここで、押圧部材11のヤング率が3000MPa以下であるため、押圧部材11をフィルム層7bの上面から弾性変形させつつ剥離することができる。その結果、弱い力で押圧部材11を剥離できるため、フィルム層7bにクラックが生じることを抑制できるとともに、フィルム層7bの平坦性を向上させることができる。また、押圧部材11の算術平均粗さが1μm以下であるため、保護部材3とフィルム層7bとの接着強度を低減できる。その結果、押圧部材11をフィルム層7bから剥離する際に、押圧部材11を容易に剥離できるため、フィルム層7bにクラックが生じることを抑制できるとともに、フィルム層7bの平坦性を向上させることができる。
次に、図13(B)に示すように、電子部品5をバンプ4を介して信号線路6aに電気的に接続させて、フィルム層7b上面の露出部7bxに電子部品5を実装することにより、実装構造体1を作製する。ここで、保護部材3の平面方向(XY平面方向)の熱膨張率が、フィルム層7bの平面方向の熱膨張率より高いため、フィルム層7b上面の露出部7bxに電子部品5を実装する際の加熱により、保護部材3はフィルム層7bより平面方向に大きく熱膨張する。その結果、保護部材3によりフィルム層7bが平面方向に引っ張られるため、フィルム層7bの露出部7bxの平坦性を向上させることができる。
上述したように、フィルム層7b上面の露出部7bxは平坦性に優れているため、電子部品5をバンプ4を介して信号線路6aに電気的に接続させる際に、精度良く接続することができ、電子部品5、バンプ4及び信号線路6aの剥離を抑制することができる。その結果、配線基板2に電子部品5を実装する際の歩留まりを向上させるとともに、電気的信頼性に優れた実装構造体1を作製することができる。
なお、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。例えば、上述した本発明の実施形態は、絶縁層7が接着層7aとフィルム層7bとを含んだ構成に関して説明したが、フィルム層7bの代わりに、例えばガラス繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂又は全芳香族ポリアミド樹脂等の繊維に熱硬化性樹脂を含浸させてなる繊維層を用いてもよい。また、絶縁層7の材料として、セラミックスを用いてもよい。また、保護部材3の材料として、熱可塑性樹脂を用いてもよい。この場合、絶縁層7及び保護部材3を押圧部材11とともに加熱しつつ上下方向に圧縮し、熱可塑性樹脂を軟化させた後、熱可塑性樹脂を定温に戻すことにより硬化させることにより、保護部材3を絶縁層7に接着することができる。なお、加熱する温度は、保護部材3のガラス転移温度以上保護部材3及びフィルム層7bの熱分解温度未満に設定されている。また、押圧部材11の材料として熱可塑性樹脂を用いてもよい。この場合、押圧部材11のガラス転移温度は、保護部材3の熱分解温度以上に設定されている。なお、ガラス転移温度は、JISK7121に準ずる。
また、金属層9の形成は、蒸着法を用いてもよい。かかる蒸着法を用いる場合、金属層9の形成は、フィルム層7bに対してロールツウロールの連続真空蒸着装置を用いて行うことができる。また、上述した本発明の実施形態は、サブトラクティブ法を用いた製造方法について説明した。セミアディティブ法を用いた製造も可能である。
また、実装構造体1を作製した後、電子部品5及び保護部材3上にヒートシンクを設けてもよい。また、電子部品5及びヒートシンクは、ダイアタッチを介して接着させてもよい。その結果、電子部品5が発する熱の放熱性を向上させることができる。
1 実装構造体
2 配線基板
3 保護部材
3a 内壁
3d 湾曲部
3c 角部
4 バンプ
5 半導体素子
6 導電層
6a 信号線路
6b グランド層
7 絶縁層
7a 接着層
7b フィルム層
8 ビア導体
9 金属層
10a 第一板体
10b 第二板体
11 押圧部材
C キャビティ
V ビア孔
2 配線基板
3 保護部材
3a 内壁
3d 湾曲部
3c 角部
4 バンプ
5 半導体素子
6 導電層
6a 信号線路
6b グランド層
7 絶縁層
7a 接着層
7b フィルム層
8 ビア導体
9 金属層
10a 第一板体
10b 第二板体
11 押圧部材
C キャビティ
V ビア孔
Claims (9)
- 絶縁層上に、前記絶縁層の上面の一部を露出する、樹脂からなる保護部材を配置する工程と、
前記絶縁層の露出した上面の一部である露出部と当接する押圧部材を配置する工程と、
前記保護部材及び前記押圧部材を加熱しつつ前記絶縁層側へ押圧して、前記保護部材を前記絶縁層に熱圧着する工程と、
前記押圧部材を前記絶縁層の上面から剥離し、前記絶縁層上面の露出部を露出する工程と、
を備えたことを特徴とする配線基板の製造方法。 - 請求項1に記載の配線基板の製造方法において、
前記絶縁層上に前記保護部材を配置する際に、
前記保護部材が、前記絶縁層上面の露出部を取り囲んでいることを特徴とする配線基板の製造方法。 - 請求項2に記載の配線基板の製造方法において、
前記保護部材及び前記押圧部材を加熱しつつ前記絶縁層側へ押圧する際に、
前記押圧部材のヤング率が0.1MPa以上3000MPa以下であることを特徴とする配線基板の製造方法。 - 請求項3に記載の配線基板の製造方法において、
前記保護部材及び前記押圧部材を加熱しつつ前記絶縁層側へ押圧する際に、0.5MPa以上8MPa以下の圧力で押圧することを特徴とする配線基板の製造方法。 - 請求項4に記載の配線基板の製造方法において、
前記保護部材及び前記押圧部材を加熱しつつ前記絶縁層側へ押圧する際に、
前記保護部材が未硬化の第一熱硬化性樹脂からなり、前記保護部材及び前記押圧部材を、前記保護部材の硬化温度以上前記保護部材及び前記絶縁層の熱分解温度未満で加熱することにより、前記保護部材を硬化させつつ前記保護部材を前記絶縁層に熱圧着することを特徴とする配線基板の製造方法。 - 請求項5に記載の配線基板の製造方法において、
前記保護部材及び前記押圧部材を加熱しつつ前記絶縁層側へ押圧する際に、
前記押圧部材は硬化した第二熱硬化性樹脂からなり、
前記押圧部材の熱分解温度が前記保護部材の熱分解温度より高いことを特徴とする配線基板の製造方法。 - 請求項6に記載の配線基板の製造方法において、
前記絶縁層上に前記保護部材を配置する際に、
前記保護部材と直接接する前記絶縁層の最上層が、液状樹脂が固化したフィルム層からなることを特徴とする配線基板の製造方法。 - 絶縁層上に、前記絶縁層の上面の一部を露出する、樹脂からなる保護部材を配置する工程と、
前記絶縁層の露出した上面の一部である露出部と当接する押圧部材を配置する工程と、
前記保護部材及び前記押圧部材を加熱しつつ前記絶縁層側へ押圧して、前記保護部材を前記絶縁層に熱圧着する工程と、
前記押圧部材を前記絶縁層の上面から剥離し、前記絶縁層上面の露出部を露出する工程と、
前記絶縁層上面の露出部に電子部品を実装する工程と、
を備えたことを特徴とする実装構造体の製造方法。 - 請求項8に記載の実装構造体の製造方法において、
前記絶縁層上面の露出部に電子部品を実装する際に、
前記保護部材と直接接する前記絶縁層の最上層が、液状樹脂が固化したフィルム層からなり、
前記保護部材の熱膨張率が前記フィルム層の熱膨張率より高く、
前記絶縁層及び前記保護部材に熱が加わり、前記保護部材が前記フィルム層より平面方向に大きく熱膨張し、前記フィルム層を平面方向に引っ張った後、前記フィルム層の露出した上面に前記電子部品を実装することを特徴とする実装構造体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008138959A JP2009289853A (ja) | 2008-05-28 | 2008-05-28 | 配線基板の製造方法及び実装構造体の製造方法 |
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ID=41458810
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JP2008138959A Pending JP2009289853A (ja) | 2008-05-28 | 2008-05-28 | 配線基板の製造方法及び実装構造体の製造方法 |
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JP (1) | JP2009289853A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015018933A (ja) * | 2013-07-11 | 2015-01-29 | 株式会社村田製作所 | 多層基板の製造方法 |
JP2016082143A (ja) * | 2014-10-21 | 2016-05-16 | イビデン株式会社 | プリント配線板 |
JP2016086024A (ja) * | 2014-10-23 | 2016-05-19 | イビデン株式会社 | プリント配線板 |
-
2008
- 2008-05-28 JP JP2008138959A patent/JP2009289853A/ja active Pending
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