JP3085658B2 - 配線基板及びその製造方法 - Google Patents
配線基板及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体素子
収納パッケージなどに用いられる配線基板とその製造方
法に関し、特に、絶縁体表面に微細配線を配した高密度
配線基板及びその製造方法に関するものである。
収納パッケージなどに用いられる配線基板とその製造方
法に関し、特に、絶縁体表面に微細配線を配した高密度
配線基板及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術とその課題】従来から、配線基板、例えば、
半導体素子を収納するパッケージに使用される配線基板
として、比較的高密度の配線が可能な多層セラミック配
線基板が多く用いられてきた。この多層セラミック配線
基板は、アルミナなどの絶縁体と、その表面に形成され
たＷやＭｏ等の高融点金属からなる配線導体とから構成
されるもので、この絶縁体の一部に凹部が形成され、こ
の凹部内に半導体素子が収納され、蓋体によって凹部を
気密に封止されるものである。
半導体素子を収納するパッケージに使用される配線基板
として、比較的高密度の配線が可能な多層セラミック配
線基板が多く用いられてきた。この多層セラミック配線
基板は、アルミナなどの絶縁体と、その表面に形成され
たＷやＭｏ等の高融点金属からなる配線導体とから構成
されるもので、この絶縁体の一部に凹部が形成され、こ
の凹部内に半導体素子が収納され、蓋体によって凹部を
気密に封止されるものである。
【０００３】ところで、多層配線基板や半導体素子収納
用パッケージなどに使用される配線基板は、各種電子機
器の高性能化に伴って、今後益々高密度化が進み、配線
幅や配線ピッチを５０μｍ以下にすることが要求されて
おり、ビアホールもインタースティシャルバイアホール
（ＩＶＨ）にする必要やＩＣチップの実装方法もワイヤ
ーボンディングからフリップチップと代わるため、基板
自体の平坦度を小さくする必要も生じている。しかしな
がら、多層セラミック配線基板では、焼結前のグリーン
シートにメタライズインクを印刷して、印刷後のシート
を積層して焼結させて製造するのであるが、その製造工
程において高温での焼成時に焼成収縮が生じるために、
得られた基板に反り等の変形や寸法のばらつき等が発生
しやすく、そのため回路基板の超高密度化やフリップチ
ップ等のような基板の平坦度に関する厳しい要求に対し
て、十分に対応できないなという問題があった。
用パッケージなどに使用される配線基板は、各種電子機
器の高性能化に伴って、今後益々高密度化が進み、配線
幅や配線ピッチを５０μｍ以下にすることが要求されて
おり、ビアホールもインタースティシャルバイアホール
（ＩＶＨ）にする必要やＩＣチップの実装方法もワイヤ
ーボンディングからフリップチップと代わるため、基板
自体の平坦度を小さくする必要も生じている。しかしな
がら、多層セラミック配線基板では、焼結前のグリーン
シートにメタライズインクを印刷して、印刷後のシート
を積層して焼結させて製造するのであるが、その製造工
程において高温での焼成時に焼成収縮が生じるために、
得られた基板に反り等の変形や寸法のばらつき等が発生
しやすく、そのため回路基板の超高密度化やフリップチ
ップ等のような基板の平坦度に関する厳しい要求に対し
て、十分に対応できないなという問題があった。
【０００４】また、多層セラミック配線基板の別の問題
としては、セラミックスが硬くて脆いという性質を有す
ることから、製造工程または搬送工程において、セラミ
ックスの欠けや割れ等が発生しやすく、その結果、半導
体素子の気密封止性が損なわれることがあるため歩留り
が低い等の問題があった。
としては、セラミックスが硬くて脆いという性質を有す
ることから、製造工程または搬送工程において、セラミ
ックスの欠けや割れ等が発生しやすく、その結果、半導
体素子の気密封止性が損なわれることがあるため歩留り
が低い等の問題があった。
【０００５】これに対してセラミック配線基板以外の配
線基板として、有機樹脂を含む絶縁性基板の表面に銅等
の金属層から成る表面配線を形成した樹脂製配線基板が
用いられている。このような樹脂製配線基板は、セラミ
ック配線基板のような欠けや割れ等の欠点がなく、また
多層化に際しても、焼成のような高温での熱処理を必要
としないという利点を有している。
線基板として、有機樹脂を含む絶縁性基板の表面に銅等
の金属層から成る表面配線を形成した樹脂製配線基板が
用いられている。このような樹脂製配線基板は、セラミ
ック配線基板のような欠けや割れ等の欠点がなく、また
多層化に際しても、焼成のような高温での熱処理を必要
としないという利点を有している。
【０００６】しかしながら、樹脂製配線基板は、一般
に、銅箔等の金属箔を絶縁性基板上に貼り、次いで金属
箔の不要な部分をエッチング法やメッキ法により除去す
るという手段により表面配線を形成するものであること
から、種々の問題があった。
に、銅箔等の金属箔を絶縁性基板上に貼り、次いで金属
箔の不要な部分をエッチング法やメッキ法により除去す
るという手段により表面配線を形成するものであること
から、種々の問題があった。
【０００７】例えば、エッチング等の薬液により、絶縁
性基板が劣化してしまったり、金属箔を用いて形成した
表面配線は絶縁性基板表面に載置されているのみである
ため、この表面配線と絶縁性基板とに密着不良がおきて
両者の界面に空隙が生じ易く、ひいては配線不良に至り
使用不能となるなどの問題があった。また多層化にあた
っては、ＩＶＨを形成するのに逐次積層によらねばなら
ず、一括積層を行うことができない等の問題がある。さ
らに、表面配線により絶縁性基板上に凸部が形成される
ために平坦度も低く、フリップチップ実装に要求される
平坦度を満足するに至っていない。
性基板が劣化してしまったり、金属箔を用いて形成した
表面配線は絶縁性基板表面に載置されているのみである
ため、この表面配線と絶縁性基板とに密着不良がおきて
両者の界面に空隙が生じ易く、ひいては配線不良に至り
使用不能となるなどの問題があった。また多層化にあた
っては、ＩＶＨを形成するのに逐次積層によらねばなら
ず、一括積層を行うことができない等の問題がある。さ
らに、表面配線により絶縁性基板上に凸部が形成される
ために平坦度も低く、フリップチップ実装に要求される
平坦度を満足するに至っていない。
【０００８】樹脂製配線基板のこれらの問題のうち、表
面配線と絶縁性基板とに密着不良の問題に対しては表面
配線の下面と表面とを黒化処理等の手段により針状の結
晶を成長させることにより粗化し、絶縁体と表面配線と
の密着力を高める方法が提案されている。
面配線と絶縁性基板とに密着不良の問題に対しては表面
配線の下面と表面とを黒化処理等の手段により針状の結
晶を成長させることにより粗化し、絶縁体と表面配線と
の密着力を高める方法が提案されている。
【０００９】しかしながら、表面配線の下面と表面とを
粗化して密着力を高めても、高密度配線基板を作製する
ために配線幅を小さくした場合、配線の密着力が極端に
低下し、基板の長期使用時の信頼性が低下するという問
題があった。また、ビアホールに導体ペースト等をもち
いてビアホール導体を形成して層間の導通をとる場合に
も、配線とビアホール導体の密着力が低下するという問
題があった。
粗化して密着力を高めても、高密度配線基板を作製する
ために配線幅を小さくした場合、配線の密着力が極端に
低下し、基板の長期使用時の信頼性が低下するという問
題があった。また、ビアホールに導体ペースト等をもち
いてビアホール導体を形成して層間の導通をとる場合に
も、配線とビアホール導体の密着力が低下するという問
題があった。
【００１０】このため、高密度配線基板とするために必
要な微細配線、ビアホール導体等を形成した信頼性の高
い基板を作製するのは難しいのが現状であった。
要な微細配線、ビアホール導体等を形成した信頼性の高
い基板を作製するのは難しいのが現状であった。
【００１１】また、特開平９−６４５１４号には、表面
配線の転写シートからの剥離の問題を改善することを目
的としたプリント配線板の製造方法に関する発明が記載
されている。この製造方法は、表面配線をなすための金
属層を金属膜上に付設した転写シートから該金属層と金
属膜を絶縁体となるプリプレグに転写して金属層を埋没
形成した後、金属膜のみをソフトエッチングにより除去
することを特徴としたものであった。このようにして形
成されるプリント配線基板は、表面配線の断面形状が矩
形であり、また、転写シートに形成される金属層の表面
が滑らかなものであるが、高密度配線基板を作製するた
めに配線幅を小さくする場合には、配線の密着力が十分
とは言えなかった。
配線の転写シートからの剥離の問題を改善することを目
的としたプリント配線板の製造方法に関する発明が記載
されている。この製造方法は、表面配線をなすための金
属層を金属膜上に付設した転写シートから該金属層と金
属膜を絶縁体となるプリプレグに転写して金属層を埋没
形成した後、金属膜のみをソフトエッチングにより除去
することを特徴としたものであった。このようにして形
成されるプリント配線基板は、表面配線の断面形状が矩
形であり、また、転写シートに形成される金属層の表面
が滑らかなものであるが、高密度配線基板を作製するた
めに配線幅を小さくする場合には、配線の密着力が十分
とは言えなかった。
【００１２】また、軟質状態の絶縁体（プリプレグ）に
配線を転写することにより、絶縁体表面に配線を埋設す
ることにより配線基板の表面の平滑化が可能であるが、
このような配線の断面が矩形である場合、図３に示すよ
うに、転写シート１１表面の配線１３と絶縁体１９に圧
接すると、必然的に配線１３の周囲の絶縁体１９に変形
が伴うために配線１３と絶縁体１９との十分な密着性が
得られないという問題があった。
配線を転写することにより、絶縁体表面に配線を埋設す
ることにより配線基板の表面の平滑化が可能であるが、
このような配線の断面が矩形である場合、図３に示すよ
うに、転写シート１１表面の配線１３と絶縁体１９に圧
接すると、必然的に配線１３の周囲の絶縁体１９に変形
が伴うために配線１３と絶縁体１９との十分な密着性が
得られないという問題があった。
【００１３】
【発明の目的】上記のような従来技術の問題に鑑み、本
発明は、欠けや割れ等が発生し難く、絶縁体表面の平坦
度が高く、また、高密度配線基板を作製するために配線
幅を小さくする場合にも配線の絶縁体への密着力が大き
い高性能で高信頼性の配線基板とその製造方法を提供す
ることを目的とする。
発明は、欠けや割れ等が発生し難く、絶縁体表面の平坦
度が高く、また、高密度配線基板を作製するために配線
幅を小さくする場合にも配線の絶縁体への密着力が大き
い高性能で高信頼性の配線基板とその製造方法を提供す
ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記のよう
な課題について鋭意検討した結果、有機樹脂を含み、且
つビアホール内に導体ペーストを充填したビアホール導
体が形成された絶縁体表面に金属箔による表面配線を上
面が露出した状態で埋設してなり、上記表面配線の平均
表面粗さを２００ｎｍ以上とするとともに、上記表面配
線の上面幅を下面幅より大きくして該表面配線の断面形
状を形成角α°が４５°〜８０°の逆台形として前記ビ
アホール導体と結合したことによって、微細配線、ビア
ホール導体を形成した高密度配線基板において配線の密
着力が低下することなく、むしろ密着力が大幅に向上
し、高性能で高信頼性の基板を得ることができることを
知見した。
な課題について鋭意検討した結果、有機樹脂を含み、且
つビアホール内に導体ペーストを充填したビアホール導
体が形成された絶縁体表面に金属箔による表面配線を上
面が露出した状態で埋設してなり、上記表面配線の平均
表面粗さを２００ｎｍ以上とするとともに、上記表面配
線の上面幅を下面幅より大きくして該表面配線の断面形
状を形成角α°が４５°〜８０°の逆台形として前記ビ
アホール導体と結合したことによって、微細配線、ビア
ホール導体を形成した高密度配線基板において配線の密
着力が低下することなく、むしろ密着力が大幅に向上
し、高性能で高信頼性の基板を得ることができることを
知見した。
【００１５】また、このような配線基板を製造する方法
として、転写シートの表面に形成された金属箔をエッチ
ング処理して断面形状が台形状となる表面配線を形成
し、上記表面配線の表面を平均表面粗さ２００ｎｍ以上
に粗化した後、有機樹脂を含み且つビアホール内に導体
ペーストを充填したビアホール導体が形成された絶縁体
の表面に上記転写シートを圧接して、上記表面配線を上
記絶縁体表面に転写させることによって、形成角α°が
４５°〜８０°で上面幅が下面幅より大きい逆台形状の
断面形状を有する表面配線を上面が露出した状態で上記
絶縁体表面に埋設して前記配線と前記ビアホール導体と
結合したことを特徴とする配線基板の製造方法が好適で
あることを見いだした。
として、転写シートの表面に形成された金属箔をエッチ
ング処理して断面形状が台形状となる表面配線を形成
し、上記表面配線の表面を平均表面粗さ２００ｎｍ以上
に粗化した後、有機樹脂を含み且つビアホール内に導体
ペーストを充填したビアホール導体が形成された絶縁体
の表面に上記転写シートを圧接して、上記表面配線を上
記絶縁体表面に転写させることによって、形成角α°が
４５°〜８０°で上面幅が下面幅より大きい逆台形状の
断面形状を有する表面配線を上面が露出した状態で上記
絶縁体表面に埋設して前記配線と前記ビアホール導体と
結合したことを特徴とする配線基板の製造方法が好適で
あることを見いだした。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図によ
って説明する。
って説明する。
【００１７】本発明実施形態としての配線基板１を図１
の断面図に示すごとく、この配線基板１は複数の絶縁体
２からなり、該絶縁体２には低抵抗金属を主成分とする
金属材料からなる表面配線３が埋没形成（埋設）され、
さらに該各表面配線３は、ビアホール３ａに上記金属材
料が充填されてなるビアホール導体３ｂに結合してい
る。
の断面図に示すごとく、この配線基板１は複数の絶縁体
２からなり、該絶縁体２には低抵抗金属を主成分とする
金属材料からなる表面配線３が埋没形成（埋設）され、
さらに該各表面配線３は、ビアホール３ａに上記金属材
料が充填されてなるビアホール導体３ｂに結合してい
る。
【００１８】また、上記表面配線３は、側面４と下面５
が粗面化されて絶縁体２との間でアンカリングを得るこ
とができるようになっているとともに上辺６と横辺７の
形成角α°を鋭角とした逆台形の断面形状を有し、上面
幅ｗ１が下面幅ｗ２より大きくなるように埋設されてい
る。
が粗面化されて絶縁体２との間でアンカリングを得るこ
とができるようになっているとともに上辺６と横辺７の
形成角α°を鋭角とした逆台形の断面形状を有し、上面
幅ｗ１が下面幅ｗ２より大きくなるように埋設されてい
る。
【００１９】なお、前記表面配線３の断面形状におい
て、横辺７と上辺６がなす形成角α°は４５°〜８０°
で、また、その下面５と側面４の表面粗さが２００ｎｍ
以上であることが重要である。このうち、上記形成角α
°として、より望ましくは５０°〜７５°である。形成
角α°が８０°より大きいと配線側面を粗化するのが困
難となり絶縁体２と表面配線３の密着強度が低下する
他、後述の転写シート上の回路パターンをプリプレグに
圧着する際、埋設するのが難しくなる。他方、４５°よ
り小さいと絶縁体２と表面配線３との密着力が不足す
る。また、配線の下面５及び側面４の表面粗さは２００
ｎｍ以上が必要で、望ましくは４００ｎｍ以上が良い。
表面粗さが２００ｎｍより小さいと絶縁体２と表面配線
３の密着強度が不足する。
て、横辺７と上辺６がなす形成角α°は４５°〜８０°
で、また、その下面５と側面４の表面粗さが２００ｎｍ
以上であることが重要である。このうち、上記形成角α
°として、より望ましくは５０°〜７５°である。形成
角α°が８０°より大きいと配線側面を粗化するのが困
難となり絶縁体２と表面配線３の密着強度が低下する
他、後述の転写シート上の回路パターンをプリプレグに
圧着する際、埋設するのが難しくなる。他方、４５°よ
り小さいと絶縁体２と表面配線３との密着力が不足す
る。また、配線の下面５及び側面４の表面粗さは２００
ｎｍ以上が必要で、望ましくは４００ｎｍ以上が良い。
表面粗さが２００ｎｍより小さいと絶縁体２と表面配線
３の密着強度が不足する。
【００２０】前記多層配線基板１を構成する絶縁体２
は、有機樹脂を含み、例えば、有機樹脂とともに無機フ
ィラー、無機繊維、有機繊維から選ばれる少なくとも１
種類以上含む複合材料等からなる。なお、無機フィラ
ー、無機繊維、有機繊維は有機樹脂中に合計２０〜８０
体積％の割合で均一に分散されたものを用いると良い。
は、有機樹脂を含み、例えば、有機樹脂とともに無機フ
ィラー、無機繊維、有機繊維から選ばれる少なくとも１
種類以上含む複合材料等からなる。なお、無機フィラ
ー、無機繊維、有機繊維は有機樹脂中に合計２０〜８０
体積％の割合で均一に分散されたものを用いると良い。
【００２１】このような複合材料を構成する有機樹脂と
しては、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル樹脂）、ＢＴ
レジン（ビスマレイドトリアジン）、エポキシ樹脂、ポ
リイミド樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミ
ノビスマレイミド等の樹脂からなり、とりわけ原料とし
て室温で液体の熱硬化性樹脂であることが望ましい。
しては、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル樹脂）、ＢＴ
レジン（ビスマレイドトリアジン）、エポキシ樹脂、ポ
リイミド樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミ
ノビスマレイミド等の樹脂からなり、とりわけ原料とし
て室温で液体の熱硬化性樹脂であることが望ましい。
【００２２】他方、前記無機フィラーとしては、ＳｉＯ
2、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2、ＡｌＮ、ＳｉＣ、Ｂ
ａＴｉＯ3、ＳｒＴｉＯ3、ＭｇＴｉＯ3、ゼオライト、
ＣａＴｉＯ3、ほう酸アルミニウム等の公知の材料が使
用できる。また、その形状としては球状、針状など任意
のものとすることができる。
2、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2、ＡｌＮ、ＳｉＣ、Ｂ
ａＴｉＯ3、ＳｒＴｉＯ3、ＭｇＴｉＯ3、ゼオライト、
ＣａＴｉＯ3、ほう酸アルミニウム等の公知の材料が使
用できる。また、その形状としては球状、針状など任意
のものとすることができる。
【００２３】さらに、無機又は有機の繊維としては、ガ
ラス繊維、アラミド繊維、セルロース繊維等があり、織
布、不織布など任意の性状のものを用いれば良い。いず
れにしても、多層配線基板１の強度を高めて高信頼性の
基板とするためには、繊維を含む絶縁体２を少なくとも
１層以上含むことが望ましい。
ラス繊維、アラミド繊維、セルロース繊維等があり、織
布、不織布など任意の性状のものを用いれば良い。いず
れにしても、多層配線基板１の強度を高めて高信頼性の
基板とするためには、繊維を含む絶縁体２を少なくとも
１層以上含むことが望ましい。
【００２４】また、上記表面配線を構成する低抵抗金属
材料としては、銅、アルミニウム、金、銀から選ばれる
少なくとも１種を含むことが望ましい。また、回路の必
要に応じて、Ｎｉ−Ｃｒ等の高抵抗の金属を用いる場合
もある。
材料としては、銅、アルミニウム、金、銀から選ばれる
少なくとも１種を含むことが望ましい。また、回路の必
要に応じて、Ｎｉ−Ｃｒ等の高抵抗の金属を用いる場合
もある。
【００２５】次に、図１の多層配線基板１の製造方法を
以下に説明する。
以下に説明する。
【００２６】まず、多層配線基板１を得るために絶縁体
２を作製する。無機フィラーを用いる場合を例にとる
と、無機質フィラーに液状の有機樹脂を加えた絶縁性組
成物を混練機（ニーダ）や３本ロール等の手段によって
十分に混合する。十分に混合されたものを圧延法、押し
出し法、射出法、ドクターブレード法によってシート状
に成形した後、有機樹脂を半硬化させる。絶縁性スラリ
ーは、好適には、絶縁体を構成する前述したような有機
樹脂と無機フィラーの複合材料に、トルエン、酢酸ブチ
ル、メチルエチルケトン、メタノール、メチルセロソル
ブアセテート、イソプロピルアルコール、メチルイソブ
チルケトン、ジメチルホルムアシド等の溶媒を添加して
所定の粘度を有する流動体からなる。かかる観点から、
スラリーの粘度は、形成方法にもよるが１００〜３００
０ポイズが適当である。半硬化には、有機樹脂は熱可塑
性樹脂の場合には、加熱下で混合したものを冷却し、熱
硬化性樹脂の場合には、完全固化するに十分な温度より
もやや低い温度に加熱すればよい。また、織布、不織布
を用いる場合には、織布、不織布等の繊維にワニス状の
樹脂を含浸、乾燥させ半硬化のプリプレグの絶縁体２を
作製する。
２を作製する。無機フィラーを用いる場合を例にとる
と、無機質フィラーに液状の有機樹脂を加えた絶縁性組
成物を混練機（ニーダ）や３本ロール等の手段によって
十分に混合する。十分に混合されたものを圧延法、押し
出し法、射出法、ドクターブレード法によってシート状
に成形した後、有機樹脂を半硬化させる。絶縁性スラリ
ーは、好適には、絶縁体を構成する前述したような有機
樹脂と無機フィラーの複合材料に、トルエン、酢酸ブチ
ル、メチルエチルケトン、メタノール、メチルセロソル
ブアセテート、イソプロピルアルコール、メチルイソブ
チルケトン、ジメチルホルムアシド等の溶媒を添加して
所定の粘度を有する流動体からなる。かかる観点から、
スラリーの粘度は、形成方法にもよるが１００〜３００
０ポイズが適当である。半硬化には、有機樹脂は熱可塑
性樹脂の場合には、加熱下で混合したものを冷却し、熱
硬化性樹脂の場合には、完全固化するに十分な温度より
もやや低い温度に加熱すればよい。また、織布、不織布
を用いる場合には、織布、不織布等の繊維にワニス状の
樹脂を含浸、乾燥させ半硬化のプリプレグの絶縁体２を
作製する。
【００２７】次に、上記のようにして作製した絶縁体２
をなすための半硬化のプリプレグのに対して、打ち抜き
法やレーザー加工により所望のビアホールを形成して導
体ペーストを充填してビアホール導体を形成する。導体
ペースト中に配合される金属粉末としては、銅、アルミ
ニウム、銀、金のうち少なくとも１種の低抵抗金属から
なることが望ましく、有機溶剤とバインダーを添加し導
体ペーストを得ることができる。
をなすための半硬化のプリプレグのに対して、打ち抜き
法やレーザー加工により所望のビアホールを形成して導
体ペーストを充填してビアホール導体を形成する。導体
ペースト中に配合される金属粉末としては、銅、アルミ
ニウム、銀、金のうち少なくとも１種の低抵抗金属から
なることが望ましく、有機溶剤とバインダーを添加し導
体ペーストを得ることができる。
【００２８】そして、この半硬化状の絶縁体２に表面配
線３を形成する。表面配線の形成には、図２（ａ）に示
すように樹脂フィルムからなる転写シート１１の表面に
接着剤を介して銅、金、銀、アルミニウム等から選ばれ
る少なくとも１種、または２種以上の合金からなる金属
箔１２を貼り合せたものを準備する。この時、銅または
銅を含む合金が最も望ましい。
線３を形成する。表面配線の形成には、図２（ａ）に示
すように樹脂フィルムからなる転写シート１１の表面に
接着剤を介して銅、金、銀、アルミニウム等から選ばれ
る少なくとも１種、または２種以上の合金からなる金属
箔１２を貼り合せたものを準備する。この時、銅または
銅を含む合金が最も望ましい。
【００２９】次に、図２（ｂ）に示すように所望の回路
パターンによるレジスト層１６を金属箔１２の表面に付
設した後、エッチング法により、図２（ｃ）に示すよう
に断面形状が台形状の配線１３を形成する。この時、台
形の底辺１４と横辺１５の形成角β°を４５°〜８０°
とするには、金属箔のエッチング速度を２〜５０μｍ／
分にするのが良い。また、図２（ｄ）に示すように配線
１３の上面１８と側面１７の平均表面粗さを２００ｎｍ
とするべく配線１３をギ酸あるいはＮａＣｌＯ2、Ｎａ
ＯＨ、Ｎａ3ＰＯ4の混合液等で表面処理する。この表面
粗さは、粗化速度で制御でき、１μｍ／分以上の粗化速
度で良好に粗化できる。
パターンによるレジスト層１６を金属箔１２の表面に付
設した後、エッチング法により、図２（ｃ）に示すよう
に断面形状が台形状の配線１３を形成する。この時、台
形の底辺１４と横辺１５の形成角β°を４５°〜８０°
とするには、金属箔のエッチング速度を２〜５０μｍ／
分にするのが良い。また、図２（ｄ）に示すように配線
１３の上面１８と側面１７の平均表面粗さを２００ｎｍ
とするべく配線１３をギ酸あるいはＮａＣｌＯ2、Ｎａ
ＯＨ、Ｎａ3ＰＯ4の混合液等で表面処理する。この表面
粗さは、粗化速度で制御でき、１μｍ／分以上の粗化速
度で良好に粗化できる。
【００３０】次に、このようにして上記配線１３を付設
した転写シート１１を、今度は該配線１３がプリプレグ
１９と対面する向きとしてから、図２（ｅ）に示すよう
に転写シート１１でプリプレグ１９を圧力１０〜５００
ｋｇ／ｃｍ2程度の圧力で印加する。そして、上記配線
１３をプリプレグ１９内に残したままで転写シート１１
を接着層（不図示）とともに剥離することにより配線１
３を転写して図１に示したような表面配線３を形成する
ことができる。
した転写シート１１を、今度は該配線１３がプリプレグ
１９と対面する向きとしてから、図２（ｅ）に示すよう
に転写シート１１でプリプレグ１９を圧力１０〜５００
ｋｇ／ｃｍ2程度の圧力で印加する。そして、上記配線
１３をプリプレグ１９内に残したままで転写シート１１
を接着層（不図示）とともに剥離することにより配線１
３を転写して図１に示したような表面配線３を形成する
ことができる。
【００３１】最後に、このようにして配線１３を形成し
たプリプレグ１９を積層して加圧加熱して密着し一体化
して多層配線基板１を作製することができる。
たプリプレグ１９を積層して加圧加熱して密着し一体化
して多層配線基板１を作製することができる。
【００３２】上記の製造方法によれば、プリプレグ１９
の表面に転写する配線１３の断面形状を前記所定の台形
形状とすることにより、配線１３をプレプレグ１９表面
に圧接した際に、図３に示すように、配線１３の周辺の
プレプレグ１９の変形が抑制される結果、その圧力が配
線１３の逆台形の横辺、底辺にわたって、プリプレグ１
９と圧接される結果、配線１３の断面が矩形の場合
（ａ）に比較して配線１３の絶縁体への密着性を大幅に
向上させることができるのである。
の表面に転写する配線１３の断面形状を前記所定の台形
形状とすることにより、配線１３をプレプレグ１９表面
に圧接した際に、図３に示すように、配線１３の周辺の
プレプレグ１９の変形が抑制される結果、その圧力が配
線１３の逆台形の横辺、底辺にわたって、プリプレグ１
９と圧接される結果、配線１３の断面が矩形の場合
（ａ）に比較して配線１３の絶縁体への密着性を大幅に
向上させることができるのである。
【００３３】なお、本発明の配線基板によれば、絶縁体
の表面に微細で高密度の配線を具備するものであるか
ら、例えば、この配線基板をコア基板とし、その表面に
ビルドアップ法により感光性樹脂からなる絶縁体と、メ
ッキなどの薄膜形成法により形成された配線やビアホー
ル導体を順次積層して、高密度の配線基板を作製するこ
ともできる。
の表面に微細で高密度の配線を具備するものであるか
ら、例えば、この配線基板をコア基板とし、その表面に
ビルドアップ法により感光性樹脂からなる絶縁体と、メ
ッキなどの薄膜形成法により形成された配線やビアホー
ル導体を順次積層して、高密度の配線基板を作製するこ
ともできる。
【００３４】
【実施例】ＢＴレジン、ＰＰＥまたはポリイミド熱硬化
性樹脂に平均粒径が５μｍの球状溶融ＳｉＯ2、ＢａＴ
ｉＯ3、ＭｇＴｉＯ3、ＣａＴｉＯ3、アスペクト比５の
針状ほう酸アルミニウムウイスカーを５０体積％加え、
これに溶媒として酢酸ブチル、トルエン、ＭＥＫを加
え、さらに有機樹脂の硬化を促進させるための触媒を添
加し、攪拌翼が公転および自転する攪拌機により１時間
混合した後、スラリーをドクターブレード法により絶縁
体を構成するための厚さ２００μｍのシート状のプリレ
グを作製した（表１の試料１〜１９）。また、別の絶縁
体としてガラス布、ガラス不織布、アラミド不織布にＢ
Ｔレジン、ＰＰＥ、ポリイミドを５０体積％含浸乾燥さ
せ厚さ２００μｍの絶縁体を構成するための半硬化のプ
リプレグを作製した（表１の試料２０〜２２）。
性樹脂に平均粒径が５μｍの球状溶融ＳｉＯ2、ＢａＴ
ｉＯ3、ＭｇＴｉＯ3、ＣａＴｉＯ3、アスペクト比５の
針状ほう酸アルミニウムウイスカーを５０体積％加え、
これに溶媒として酢酸ブチル、トルエン、ＭＥＫを加
え、さらに有機樹脂の硬化を促進させるための触媒を添
加し、攪拌翼が公転および自転する攪拌機により１時間
混合した後、スラリーをドクターブレード法により絶縁
体を構成するための厚さ２００μｍのシート状のプリレ
グを作製した（表１の試料１〜１９）。また、別の絶縁
体としてガラス布、ガラス不織布、アラミド不織布にＢ
Ｔレジン、ＰＰＥ、ポリイミドを５０体積％含浸乾燥さ
せ厚さ２００μｍの絶縁体を構成するための半硬化のプ
リプレグを作製した（表１の試料２０〜２２）。
【００３５】
【表１】
【００３６】これらのプリプレグを１５０ｍｍ□にカッ
トし、ＣＯ2レーザーにより直径１００μｍのビアホー
ルを形成した。このビアホールに銅−銀合金粉末を主成
分とする銅ペーストをスクリーン印刷により埋め込ん
だ。
トし、ＣＯ2レーザーにより直径１００μｍのビアホー
ルを形成した。このビアホールに銅−銀合金粉末を主成
分とする銅ペーストをスクリーン印刷により埋め込ん
だ。
【００３７】一方、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）の転写シート表面に接着剤を塗布して厚み１２μｍ
の電解銅箔を接着した。そして、前記絶縁スラリーをレ
ジストとして前記銅箔の表面に感光性のレジストを塗布
し、ガラスマスクを通して露光してパターンを形成した
後、これを塩化第二鉄溶液中に浸漬して非パターン部を
エッチング除去した。レジスト剥離後、金属層の上面及
び側面を１０％のギ酸で処理した。なお、作製した金属
層による配線は底幅が５０μｍ、配線と配線との間隔
（配線ピッチ）が５０μｍ以下の微細なパターンであ
る。
Ｔ）の転写シート表面に接着剤を塗布して厚み１２μｍ
の電解銅箔を接着した。そして、前記絶縁スラリーをレ
ジストとして前記銅箔の表面に感光性のレジストを塗布
し、ガラスマスクを通して露光してパターンを形成した
後、これを塩化第二鉄溶液中に浸漬して非パターン部を
エッチング除去した。レジスト剥離後、金属層の上面及
び側面を１０％のギ酸で処理した。なお、作製した金属
層による配線は底幅が５０μｍ、配線と配線との間隔
（配線ピッチ）が５０μｍ以下の微細なパターンであ
る。
【００３８】そして、表１の条件で上記エッチング速度
で処理し、前記形成角β°の断面形状で配線を形成し、
さらに表１の粗化速度で配線を粗面化した後に転写シー
トとプリプレグを位置合わせして真空積層機により３０
ｋｇ／ｃｍ2の圧力で３０秒加圧した後、転写シートと
接着層のみを剥離して配線を移転することにより、表面
配線をプリプレグ表面に埋設した。最後に、このプリプ
レグを３０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で６枚積層し、２００
℃、５時間加熱処理して多層配線基板を得た。
で処理し、前記形成角β°の断面形状で配線を形成し、
さらに表１の粗化速度で配線を粗面化した後に転写シー
トとプリプレグを位置合わせして真空積層機により３０
ｋｇ／ｃｍ2の圧力で３０秒加圧した後、転写シートと
接着層のみを剥離して配線を移転することにより、表面
配線をプリプレグ表面に埋設した。最後に、このプリプ
レグを３０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で６枚積層し、２００
℃、５時間加熱処理して多層配線基板を得た。
【００３９】なお、転写シート上に形成された配線の形
成角は配線断面をＳＥＭで観察し測定した。また、配線
下面及び側面の表面粗さは、ＡＦＭにより測定した。
成角は配線断面をＳＥＭで観察し測定した。また、配線
下面及び側面の表面粗さは、ＡＦＭにより測定した。
【００４０】これらの試料について絶縁体と表面配線の
密着強度を、２ｍｍ□のパッドを垂直に引っ張り、剥が
れ時の荷重を測定することにより求めた。その結果を表
１に示す。
密着強度を、２ｍｍ□のパッドを垂直に引っ張り、剥が
れ時の荷重を測定することにより求めた。その結果を表
１に示す。
【００４１】表１から明らかなように前記形成角α°
（＝β°）は４５°〜８０°、表面配線の下面及び側面
の配線の表面粗さ（金属層の上面及び側面の表面粗さ）
を２００ｎｍ以上とすることにより、密着強度２ｋｇ／
ｍｍ2以上の高信頼性の多層基板を得ることができた。
（＝β°）は４５°〜８０°、表面配線の下面及び側面
の配線の表面粗さ（金属層の上面及び側面の表面粗さ）
を２００ｎｍ以上とすることにより、密着強度２ｋｇ／
ｍｍ2以上の高信頼性の多層基板を得ることができた。
【００４２】
【発明の効果】叙上のように、本発明によれば、有機樹
脂を含有する絶縁体の表面に表面配線が埋没形成された
構成とすることにより、欠けや割れ等が発生し難く、絶
縁体表面の平坦度が高く、また表面配線の断面形状を逆
台形とすることによって、微細配線、ＩＶＨ等を形成し
た高密度配線基板において配線の密着力が低下すること
なく、むしろ密着力が大幅に向上し、高性能で高信頼性
の配線基板を得ることができるという優れた効果を奏す
る。
脂を含有する絶縁体の表面に表面配線が埋没形成された
構成とすることにより、欠けや割れ等が発生し難く、絶
縁体表面の平坦度が高く、また表面配線の断面形状を逆
台形とすることによって、微細配線、ＩＶＨ等を形成し
た高密度配線基板において配線の密着力が低下すること
なく、むしろ密着力が大幅に向上し、高性能で高信頼性
の配線基板を得ることができるという優れた効果を奏す
る。
【図１】本発明の配線基板の断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は図１の配線基板の製造方法を
概略説明するための工程図である。
概略説明するための工程図である。
【図３】配線のプリプレグへの圧接時の状態を説明する
ための概略断面図であり（ａ）は従来法、（ｂ）は本発
明の方法の図である。
ための概略断面図であり（ａ）は従来法、（ｂ）は本発
明の方法の図である。
１ 多層配線基板 ２ 絶縁体 ３ 表面配線 ３ａ ビアホール ３ｂ ビアホール導体 ４、１７ 側面 ５ 下面 ６ 上辺 ７、１５ 横辺 １１ 転写シート １２ 金属箔 １３ 配線 １４ 底辺 １６ レジスト層 １８ 上面 １９ プリプレグ α° 形成角
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05K 1/02 H05K 3/20 H05K 3/40
Claims (2)
- 【請求項１】有機樹脂を含み、且つビアホール内に導体
ペーストを充填したビアホール導体が形成された絶縁体
表面に金属箔による表面配線を上面が露出した状態で埋
設してなり、上記表面配線の平均表面粗さを２００ｎｍ
以上とするとともに、上記表面配線の上面幅を下面幅よ
り大きくして該表面配線の断面形状を形成角α°が４５
°〜８０°の逆台形として前記ビアホール導体と結合し
たことを特徴とする配線基板。 - 【請求項２】転写シートの表面に形成された金属箔をエ
ッチング処理して断面形状が台形状となる表面配線を形
成し、上記表面配線の表面を平均表面粗さ２００ｎｍ以
上に粗化した後、有機樹脂を含み且つビアホール内に導
体ペーストを充填したビアホール導体が形成された絶縁
体の表面に上記転写シートを圧接して、上記表面配線を
上記絶縁体表面に転写させることによって、形成角α°
が４５°〜８０°で上面幅が下面幅より大きい逆台形状
の断面形状を有する表面配線を上面が露出した状態で上
記絶縁体表面に埋設して前記配線と前記ビアホール導体
と結合したことを特徴とする配線基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09233157A JP3085658B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 配線基板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09233157A JP3085658B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 配線基板及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1174625A JPH1174625A (ja) | 1999-03-16 |
| JP3085658B2 true JP3085658B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=16950622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09233157A Expired - Fee Related JP3085658B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 配線基板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3085658B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP4605939B2 (ja) * | 2000-10-31 | 2011-01-05 | 京セラ株式会社 | 配線基板の製造方法 |
| JP4335075B2 (ja) * | 2004-06-08 | 2009-09-30 | 株式会社伸光製作所 | 多層プリント配線基板およびその製造方法 |
| JP4846258B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2011-12-28 | 京セラＳｌｃテクノロジー株式会社 | 配線基板及びその製造方法 |
| JP5072283B2 (ja) * | 2006-07-31 | 2012-11-14 | 三洋電機株式会社 | 回路基板 |
| JP5203108B2 (ja) | 2008-09-12 | 2013-06-05 | 新光電気工業株式会社 | 配線基板及びその製造方法 |
| KR101203965B1 (ko) | 2009-11-25 | 2012-11-26 | 엘지이노텍 주식회사 | 인쇄회로기판 및 그 제조방법 |
| JP5580374B2 (ja) * | 2012-08-23 | 2014-08-27 | 新光電気工業株式会社 | 配線基板及びその製造方法 |
| DE102012216926A1 (de) * | 2012-09-20 | 2014-03-20 | Jumatech Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Leiterplattenelements sowie Leiterplattenelement |
| TWI566309B (zh) * | 2016-01-08 | 2017-01-11 | 恆勁科技股份有限公司 | 封裝基板之製作方法 |
-
1997
- 1997-08-28 JP JP09233157A patent/JP3085658B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH1174625A (ja) | 1999-03-16 |
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