JP4502092B2

JP4502092B2 - Processing method of laminated film base material

Info

Publication number: JP4502092B2
Application number: JP2000072947A
Authority: JP
Inventors: 和幸石川
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 2000-03-15
Filing date: 2000-03-15
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2020-03-15
Also published as: JP2001267720A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機樹脂フィルムと金属層とで構成された積層フィルム基材の有機樹脂フィルムにパルスレーザ光を照射して金属層まで達するブラインドビアホールを形成する積層フィルム基材の加工方法に係り、特に、ブラインドビアホール形成の際に生ずる炭化物等の残渣物を積層フィルム基材から完全に除去できると共に高い加工精度でブラインドビアホールを形成できる積層フィルム基材の加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子機器の高密度化、小型化に伴い、ＩＣパッケージの配線パターンが高密度化されてファインピッチパターン化が行われている。
【０００３】
そして、配線パターンのファインピッチパターン化に伴い、有機樹脂フィルムと金属層とで構成された積層フィルム基材の有機樹脂フィルムに金属層まで達するブラインドビアホールを形成し、かつ、電解メッキにより上記ブラインドビアホール内に金属突起物(バンプ)を形成すると共に、このバンプを介しＩＣパッケージと回路パターン加工された上記金属層等を高精度で接続する方法が求められている。
【０００４】
ところで、上記積層フィルム基材の有機樹脂フィルムに金属層まで達するブラインドビアホールを形成する加工方法として、従来、パルスレーザ光を用いる加工方法が知られている。
【０００５】
すなわち、この加工方法は、有機樹脂フィルムと金属層とで構成された積層フィルム基材の有機樹脂フィルムにパルスレーザ光を照射し、有機樹脂フィルム照射部において熱分解等を起させて金属層まで達するブラインドビアホールを形成すると共に、フィルムの熱分解等の際(すなわちブラインドビアホール形成の際)に生じた有機物質の残渣物(炭化物)を複数の薬液を用い溶解除去して成る方法であった。
【０００６】
しかし、従来の加工方法では、複数の薬液を用いて上記残渣物(炭化物)を除去する必要があることからその処理工程が多くなる欠点があり、かつ、残渣物(炭化物)の除去処理の際に上記薬液によって有機樹脂フィルムの一部も溶解除去されるためブラインドビアホールの形状が不均一になり易く電解メッキによるバンプの形成を精度よく行なえない欠点があった。
【０００７】
他方、有機樹脂フィルムの溶解が起こらないような条件で上記残渣物(炭化物)の除去処理を行なった場合、残渣物(炭化物)の一部が除去されずに残ってしまいかつこの残渣物に沿って電解メッキが成長するため、形成されるバンプの形状が不揃いになったりバンプ間の短絡が起こり易い等の問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこの様な問題点に着目してなされたもので、その課題とするところは、ブラインドビアホール形成の際に生ずる炭化物等の残渣物を積層フィルム基材から完全に除去できると共に高い加工精度でブラインドビアホールを形成できる積層フィルム基材の加工方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１に係る発明は、
有機樹脂フィルムと金属層とで構成された積層フィルム基材の上記有機樹脂フィルムにパルスレーザ光を照射して金属層まで達するブラインドビアホールを形成する積層フィルム基材の加工方法を前提とし、
上記積層フィルム基材の少なくとも有機樹脂フィルム面に、金属層と同一材料で構成されかつ金属層よりその厚みが小さい金属薄膜を形成する金属薄膜形成工程と、
上記金属薄膜側からパルスレーザ光を照射して金属層まで達するブラインドビアホールを有機樹脂フィルムに形成する第一レーザ照射工程と、
第一レーザ照射工程のパルスレーザ光より照射強度が強くかつパルス幅が小さい短パルスレーザ光を上記ブラインドビアホールに向けて照射し、ブラインドビアホールの形状を保持しつつブラインドビアホール内の残渣物を除去する第二レーザ照射工程と、
上記有機樹脂フィルム上に形成された金属薄膜を薬液により溶解させてブラインドビアホールの開口部周縁に存在する残渣物と上記金属層表面に形成された酸化膜を除去する金属薄膜溶解工程、
を具備することを特徴とし、
また、請求項２に係る発明は、
請求項１記載の発明に係る積層フィルム基材の加工方法において、
積層フィルム基材がポリイミドと銅箔の積層フィルムで構成され、かつ、第一レーザ照射工程におけるパルスレーザ光がパルス幅１０μｓ〜２０ｍｓの範囲に設定されたアルゴンレーザで構成されると共に、第二レーザ照射工程における短パルスレーザ光がパルス幅２００ｎｓ以下、ピークパワー密度１０ＭＷ／ｃｍ²以上の照射強度に設定されたＱスイッチＹＡＧレーザの第二高調波で構成されていることを特徴とし、
請求項３に係る発明は、
請求項１または２記載の発明に係る積層フィルム基材の加工方法において、
積層フィルム基材の上記金属層が回路パターン加工されていることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１１】
すなわち、本発明に係る積層フィルム基材の加工方法は、積層フィルム基材の有機樹脂フィルム面に金属薄膜を形成する金属薄膜形成工程と、上記有機樹脂フィルムにブラインドビアホールを形成する第一レーザ照射工程と、形成したブラインドビアホール内の残渣物を除去する第二レーザ照射工程と、形成したブラインドビアホールの開口部周縁に存在する残渣物を除去する金属薄膜溶解工程とを具備することを特徴とするものである。
【００１２】
まず、上記積層フィルム基材として、例えば、ポリイミド等の有機樹脂フィルムと銅等の金属層とで構成されるものが挙げられ、通常、金属層は回路パターン加工が施されている。尚、電気絶縁層として機能する材料なら任意の有機樹脂フィルムが適用でき、また、回路パターン加工が可能なら銅以外の金属材料で金属層を形成してもよい。
【００１３】
また、上記金属薄膜形成工程において有機樹脂フィルム面に金属薄膜を形成する方法としては、無電解メッキ、蒸着、ＣＶＤ等任意の形成方法が例示され、かつ、上記金属薄膜を構成する材料としては、硫酸等の薬液(エッチャント)に溶解する材料なら任意である。尚、上記金属薄膜と積層フィルム基材における金属層を同一の金属で構成した場合、金属薄膜溶解工程において金属層表面に形成された酸化膜も同時に除去できる利点を有する。すなわち、上記ブラインドビアホールを形成する第一レーザ照射工程やブラインドビアホール内の残渣物を除去する第二レーザ照射工程の際、ブラインドビアホールから露出する金属層表面は酸化され易いため、この酸化膜を残したままブラインドビアホール内にバンプを形成した場合に金属層とバンプとの導通性が若干悪くなることがある。この場合、金属層と金属薄膜を同一材料で構成すると、金属薄膜溶解工程において金属層表面に形成された酸化膜も同時に除去できることから上記金属層とバンプとの導通性を良好にできる利点を有する。また、金属薄膜の膜厚については、金属薄膜溶解工程において上記金属層が溶解除去されないように金属層の膜厚より小さく設定することを要する。
【００１４】
次に、第一レーザ照射工程においては、第二レーザ照射工程の短パルスレーザ光より照射強度が弱くかつパルス幅が大きいパルスレーザ光を金属薄膜の所定部位に向け複数回照射し、照射部において有機樹脂フィルムの熱分解等を起させて金属層まで達するブラインドビアホールを有機樹脂フィルムに形成する。尚、上記パルスレーザ光照射の際、その照射部に向けて窒素ガス等を吹き付けることが望ましい。これは、上記有機樹脂フィルムの熱分解等が起こった際、熱分解等により発生した分解ガスがブラインドビアホール形成部周辺を覆ってしまうため、窒素ガス等を吹き付けて上記分解ガスを取除かないと、パルスレーザ光の一部が散乱や吸収を受け有機樹脂フィルムに供給されるレーザエネルギーが減少したり変動し、精度よくブラインドビアホールが形成できなくなるからである。従って、パルスレーザ光照射の際、その照射部に向けて窒素ガス等を吹き付けることが望ましい。尚、窒素ガス等を吹き付ける方法に代えて、パルスレーザ光の照射間隔を大きくする方法を採ってもよい。パルスレーザ光の照射間隔が大きい場合、ブラインドビアホール形成部周辺を覆う分解ガスが次のパルスレーザ光照射までに除かれるためである。
【００１５】
次に、第二レーザ照射工程においては、第一レーザ照射工程のパルスレーザ光より照射強度が強くかつパルス幅が小さい短パルスレーザ光を上記ブラインドビアホールに向け複数回照射し、ブラインドビアホールの形状を保持しつつブラインドビアホール内の残渣物を除去する。この場合、上記短パルスレーザ光は衝撃波として作用し、ブラインドビアホール内の残渣物が瞬時に吹き飛ばされて除去される一方、ブラインドビアホールは侵されずブラインドビアホールの形状は保持される。また、効率よくブラインドビアホール内の残渣物を除去するため、短パルスレーザ光のビーム径を第一レーザ照射工程におけるパルスレーザ光のビーム径より大きめに設定することが好ましい。
【００１６】
尚、第一レーザ照射工程と第二レーザ照射工程において適用するレーザ光源の種類については、上記積層フィルム基材における有機樹脂フィルムの光吸収性等を考慮して選定され、例えば、積層フィルム基材がポリイミドと銅箔で構成される場合、第一レーザ照射工程におけるパルスレーザ光源としてアルゴンレーザが挙げられ、第二レーザ照射工程における短パルスレーザ光源としてＱスイッチＹＡＧレーザの第二高調波が挙げられる。
【００１７】
最後に、金属薄膜溶解工程において上記有機樹脂フィルム上に形成された金属薄膜を薬液により溶解させてブラインドビアホールの開口部周縁に存在する残渣物と上記金属層表面に形成された酸化膜を除去する。尚、上記薬液は適用される金属薄膜の種類に対応して選定され、金属薄膜として銅が適用された場合、硫酸水溶液等が例示される。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について具体的に説明する。
【００１９】
尚、図１(Ａ)〜(Ｄ)と図２(Ａ)〜(Ｃ)は本発明の実施例に係る加工方法の加工工程を示す説明図である。
【００２０】
また、この実施例において上記積層フィルム基材１０としては、厚さ３０μｍのポリイミド１１と厚さ１８μｍの銅箔１２とで構成された実装用フィルム基材(すなわち、銅箔１２は回路パターン加工されている)を用いている。また、第一レーザ照射工程と第二レーザ照射工程においてレーザ照射中は窒素ガスを１０リットル／分の流量で積層フィルム基材１０の照射部に吹き付けている。
【００２１】
まず、第一工程である金属薄膜形成工程において、図１(Ａ)に示すように上記積層フィルム基材１０の両面に無電解銅メッキを用いて厚さ０．８μｍの金属薄膜２１、２２を形成した。
【００２２】
次に、第二工程である第一レーザ照射工程において、図１(Ｂ)に示すように波長５１５ｎｍのアルゴンレーザ光を超音波変調器で０．２５ｍｓのパルス幅にして得たパルスレーザ光３を、照射ビーム径４０μｍ、照射間隔１０ｍｓで１０ショット照射した。照射強度は５００ｋＷ／ｃｍ²である。
【００２３】
そして、図１(Ｃ)にパルスレーザ光３照射後の加工形状を断面図にて示す。図１(Ｃ)においてブラインドビアホール４の形状は、ビアホール底部径が４０μｍ、上部径が７０μｍであった。また、ブラインドビアホール４の底部側壁には厚さ３０μｍの有機系残渣物４１が付着し、ブラインドビアホール４の開口部周縁における直径１００μｍ範囲の金属薄膜２１面には厚さ２μｍ程度の有機系残渣物４２が付着している。
【００２４】
次に、第三工程である第二レーザ照射工程において、図１(Ｄ)に示すようにＱスイッチＹＡＧレーザの第二高調波から成る照射ビーム径１００μｍの短パルスレーザ光５(パルス幅１０ｎｓ、照射ピークパワー密度１００ＭＷ／ｃｍ²)を５ショット照射し、第一レーザ照射工程で発生したブラインドビアホール４内の有機系残渣物４１を除去した。
【００２５】
そして、図２(Ａ)に短パルスレーザ光５照射後の加工形状を断面図にて示す。図２(Ａ)においてブラインドビアホール４内の有機系残渣物４１は完全に除去されたが、ブラインドビアホール４の開口部周縁における直径１５０μｍ範囲の金属薄膜２１面には第一レーザ照射工程と第二レーザ照射工程で生じた厚さ２μｍ程度の有機系残渣物４２が付着している。
【００２６】
最後に、第四工程である金属薄膜溶解工程において、積層フィルム基材１０の両面に形成した金属薄膜２１、２２に対し酸化性薬液(硫酸水溶液)を散布して金属薄膜２１、２２のみをエッチングし、図２(Ｂ)に示すように積層フィルム基材１０におけるポリイミド１１にブラインドビアホール４を形成した。
【００２７】
尚、ブラインドビアホール４が形成された積層フィルム基材１０について電子顕微鏡による観察を行なったところ、ブラインドビアホール４の開口部周縁並びにブラインドビアホール４の底部側壁に有機系残渣物の付着はみられず、かつ、ブラインドビアホール４の底部において金属層である銅箔１２が完全に露出していることが確認された。
【００２８】
そして、上記ブラインドビアホール４内に電解メッキにより銅を埋め込んだところ、全てのブラインドビアホール４内に均一な形状で再現性よく銅バンプ６を埋め込むことができた(図２Ｃ参照)。
【００２９】
尚、比較例として上記第一工程である金属薄膜形成工程と第四工程である金属薄膜溶解工程を省略した点を除き実施例と同一の条件で積層フィルム基材１０におけるポリイミド１１にブラインドビアホール４を形成したところ、ブラインドビアホール４の開口部周縁におけるポリイミド１１面上に有機系残渣物が付着していた。そして、このブラインドビアホール４内に電解メッキにより銅を埋め込んだところ、形成される銅バンプはブラインドビアホール４上部に成長せずに上記ポリイミド１１面上に付着した有機系残渣物に沿って不均一な形状に成長し、銅バンプの高さ径をコントロールすることが困難であった。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１〜３記載の発明に係る積層フィルム基材の加工方法によれば、
ブラインドビアホール内の残渣物については第二レーザ照射工程において第一レーザ照射工程のパルスレーザ光より照射強度が強くかつパルス幅が小さい短パルスレーザ光を照射して取除き、また、上記ブラインドビアホールの開口部周縁に存在する残渣物については金属薄膜溶解工程において有機樹脂フィルム上に形成された金属薄膜を薬液により溶解させて取除いているため、ブラインドビアホール形成の際に生ずる残渣物を積層フィルム基材から完全に除去できると共に高い加工精度でブラインドビアホールを形成できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１(Ａ)〜(Ｄ)は本発明の実施例に係る加工方法の加工工程を示す説明図。
【図２】図２(Ａ)〜(Ｃ)は本発明の実施例に係る加工方法の加工工程を示す説明図。
【符号の説明】
３パルスレーザ光
４ブラインドビアホール
５短パルスレーザ光
６銅バンプ
１０積層フィルム基材
１１ポリイミド
１２銅箔
２１金属薄膜
４１有機系残渣物
４２有機系残渣物[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for processing a laminated film substrate that forms a blind via hole that reaches a metal layer by irradiating a pulsed laser beam to the organic resin film of the laminated film substrate composed of an organic resin film and a metal layer, In particular, the present invention relates to a method for processing a laminated film base material capable of completely removing residues such as carbides generated when forming a blind via hole from the laminated film base material and forming a blind via hole with high processing accuracy.
[0002]
[Prior art]
With recent increases in the density and miniaturization of electronic devices, the wiring patterns of IC packages have been densified to form fine pitch patterns.
[0003]
Along with the fine pitch patterning of the wiring pattern, a blind via hole that reaches the metal layer is formed on the organic resin film of the laminated film substrate composed of the organic resin film and the metal layer, and the blind via hole is formed by electrolytic plating. There is a need for a method of forming metal protrusions (bumps) inside and connecting the IC package and the above-described metal layer processed with a circuit pattern with high accuracy via the bumps.
[0004]
By the way, as a processing method for forming a blind via hole reaching the metal layer on the organic resin film of the laminated film base material, a processing method using pulsed laser light is conventionally known.
[0005]
That is, this processing method irradiates an organic resin film of a laminated film substrate composed of an organic resin film and a metal layer with a pulsed laser beam and causes thermal decomposition or the like in the organic resin film irradiation part to reach the metal layer. In this method, a blind via hole is formed and a residue (carbide) of an organic substance generated during the thermal decomposition of the film (that is, when forming a blind via hole) is dissolved and removed using a plurality of chemical solutions.
[0006]
However, the conventional processing method has a disadvantage that the processing steps are increased because it is necessary to remove the residue (carbide) using a plurality of chemicals, and the residue (carbide) is removed during the processing. In addition, a part of the organic resin film is dissolved and removed by the chemical solution, so that the shape of the blind via hole tends to be non-uniform, and the bump cannot be formed by electrolytic plating with high accuracy.
[0007]
On the other hand, if the residue (carbide) is removed under conditions that do not cause dissolution of the organic resin film, a part of the residue (carbide) remains without being removed and along the residue. Since electrolytic plating grows, there are problems such as uneven shapes of formed bumps and short-circuiting between the bumps.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made paying attention to such problems, and the problem is that it is possible to completely remove residues such as carbides generated during the formation of blind via holes from the laminated film base material and to achieve high processing accuracy. An object of the present invention is to provide a method for processing a laminated film substrate that can form blind via holes.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
That is, the invention according to claim 1
On the premise of a processing method of a laminated film base material that forms a blind via hole that reaches the metal layer by irradiating the above organic resin film of the laminated film base material composed of an organic resin film and a metal layer with pulsed laser light,
A metal thin film forming step of forming a metal thin film composed of the same material as the metal layer and having a thickness smaller than that of the metal layer on at least the organic resin film surface of the laminated film base;
A first laser irradiation step of forming, in the organic resin film, a blind via hole that reaches the metal layer by irradiating a pulse laser beam from the metal thin film side;
Irradiate the blind via hole with a short pulse laser beam having a higher irradiation intensity and smaller pulse width than the pulse laser beam in the first laser irradiation process, and remove the residue in the blind via hole while maintaining the shape of the blind via hole. A second laser irradiation step;
A metal thin film dissolution step of dissolving the metal thin film formed on the organic resin film with a chemical solution to remove the residue present on the periphery of the opening of the blind via hole and the oxide film formed on the surface of the metal layer ;
It is characterized by comprising,
The invention according to claim 2
In the processing method of the laminated film substrate according to the invention of claim 1,
The laminated film base material is constituted by a laminated film of polyimide and copper foil, and the pulse laser beam in the first laser irradiation step is constituted by an argon laser having a pulse width set in the range of 10 μs to 20 ms, and the second laser The short pulse laser beam in the irradiation process is composed of a second harmonic of a Q-switched YAG laser set to an irradiation intensity of a pulse width of ²⁰⁰ ns or less and a peak power density of 10 MW / cm ² or more,
The invention according to claim 3
In the processing method of the laminated film base material according to the invention of claim 1 or 2,
The metal layer of the laminated film substrate is processed with a circuit pattern.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
[0011]
That is, the processing method of the laminated film substrate according to the present invention includes a metal thin film forming step of forming a metal thin film on the organic resin film surface of the laminated film substrate, and a first laser irradiation for forming a blind via hole in the organic resin film. And a second laser irradiation step for removing residues in the formed blind via hole, and a metal thin film dissolving step for removing residues present at the periphery of the opening of the formed blind via hole. Is.
[0012]
First, examples of the laminated film substrate include those composed of an organic resin film such as polyimide and a metal layer such as copper, and the metal layer is usually subjected to circuit pattern processing. Note that any organic resin film can be applied as long as it is a material that functions as an electrical insulating layer, and the metal layer may be formed of a metal material other than copper if circuit pattern processing is possible.
[0013]
In addition, as a method of forming a metal thin film on the organic resin film surface in the metal thin film forming step, any formation method such as electroless plating, vapor deposition, CVD, etc. is exemplified, and as a material constituting the metal thin film, Any material that dissolves in a chemical solution (etchant) such as sulfuric acid is optional. Note that when forming the metal layer in the metal thin film and the laminated film substrate of the same metal, having an oxide film is also an advantage that can be removed simultaneously formed on the metal layer surface at the metal film dissolution process. That is, in the first laser irradiation step for forming the blind via hole and the second laser irradiation step for removing the residue in the blind via hole, the surface of the metal layer exposed from the blind via hole is easily oxidized. When the bump is formed in the blind via hole, the conductivity between the metal layer and the bump may be slightly deteriorated. In this case, if the metal layer and the metal thin film are made of the same material, the oxide film formed on the surface of the metal layer in the metal thin film melting step can be removed at the same time, so that the conductivity between the metal layer and the bump can be improved. . Further, the thickness of the metal thin film needs to be set smaller than the thickness of the metal layer so that the metal layer is not dissolved and removed in the metal thin film melting step.
[0014]
Next, in the first laser irradiation step, a pulse laser beam having a lower irradiation intensity and a larger pulse width than the short pulse laser beam in the second laser irradiation step is irradiated a plurality of times toward a predetermined portion of the metal thin film. Blind via holes that reach the metal layer by causing thermal decomposition of the organic resin film are formed in the organic resin film. Note that it is desirable to blow nitrogen gas or the like toward the irradiated portion when the pulse laser beam is irradiated. This is because when pyrolysis or the like of the organic resin film occurs, the cracked gas generated by the pyrolysis or the like covers the periphery of the blind via hole forming part, so the nitrogen gas or the like must be blown to remove the cracked gas. This is because part of the pulsed laser light is scattered and absorbed, and the laser energy supplied to the organic resin film decreases or fluctuates, making it impossible to form blind via holes with high accuracy. Therefore, it is desirable to blow nitrogen gas or the like toward the irradiated portion during pulse laser light irradiation. Note that instead of the method of blowing nitrogen gas or the like, a method of increasing the irradiation interval of the pulse laser light may be employed. This is because when the irradiation interval of the pulse laser beam is large, the decomposition gas covering the periphery of the blind via hole forming portion is removed before the next pulse laser beam irradiation.
[0015]
Next, in the second laser irradiation step, a short pulse laser beam having a higher irradiation intensity and smaller pulse width than the pulse laser beam in the first laser irradiation step is irradiated a plurality of times toward the blind via hole, and the shape of the blind via hole is changed. While holding, the residue in the blind via hole is removed. In this case, the short pulse laser beam acts as a shock wave, and the residue in the blind via hole is instantaneously blown away and removed, while the blind via hole is not attacked and the shape of the blind via hole is maintained. In order to efficiently remove the residue in the blind via hole, it is preferable to set the beam diameter of the short pulse laser beam to be larger than the beam diameter of the pulse laser beam in the first laser irradiation step.
[0016]
In addition, about the kind of laser light source applied in a 1st laser irradiation process and a 2nd laser irradiation process, it selects in consideration of the light absorptivity etc. of the organic resin film in the said laminated film base material, for example, a laminated film base material Is composed of polyimide and copper foil, an argon laser is exemplified as a pulse laser light source in the first laser irradiation step, and a second harmonic of a Q-switched YAG laser is exemplified as a short pulse laser light source in the second laser irradiation step. .
[0017]
Finally, in the metal thin film dissolution step, the metal thin film formed on the organic resin film is dissolved with a chemical solution to remove residues present at the periphery of the opening of the blind via hole and the oxide film formed on the surface of the metal layer. . In addition, the said chemical | medical solution is selected according to the kind of metal thin film to be applied, and when copper is applied as a metal thin film, sulfuric acid aqueous solution etc. are illustrated.
[0018]
【Example】
Examples of the present invention will be specifically described below.
[0019]
FIGS. 1A to 1D and FIGS. 2A to 2C are explanatory views showing the processing steps of the processing method according to the embodiment of the present invention.
[0020]
In this embodiment, the laminated film substrate 10 is a film substrate for mounting composed of a polyimide 11 having a thickness of 30 μm and a copper foil 12 having a thickness of 18 μm (that is, the copper foil 12 is processed with a circuit pattern. Is used). Further, during the laser irradiation in the first laser irradiation step and the second laser irradiation step, nitrogen gas is blown onto the irradiation portion of the laminated film substrate 10 at a flow rate of 10 liters / minute.
[0021]
First, in the metal thin film forming process which is the first process, as shown in FIG. 1A, metal thin films 21 and 22 having a thickness of 0.8 μm are formed on both surfaces of the laminated film substrate 10 using electroless copper plating. Formed.
[0022]
Next, in the first laser irradiation process, which is the second process, as shown in FIG. 1B, an argon laser beam having a wavelength of 515 nm is obtained with a pulse width of 0.25 ms by an ultrasonic modulator, and the pulse laser beam 3 is obtained. Was irradiated for 10 shots with an irradiation beam diameter of 40 μm and an irradiation interval of 10 ms. The irradiation intensity is 500 kW / cm ² .
[0023]
FIG. 1C is a cross-sectional view showing the processed shape after the pulse laser beam 3 irradiation. In FIG. 1C, the shape of the blind via hole 4 was 40 μm at the bottom diameter of the via hole and 70 μm at the top diameter. Further, an organic residue 41 having a thickness of 30 μm adheres to the bottom side wall of the blind via hole 4, and an organic residue having a thickness of about 2 μm is formed on the surface of the metal thin film 21 having a diameter of 100 μm around the periphery of the opening of the blind via hole 4. 42 is attached.
[0024]
Next, in the second laser irradiation step, which is the third step, as shown in FIG. 1 (D), a short pulse laser beam 5 (pulse width 10 ns, Irradiation peak power density of 100 MW / cm ² ) was irradiated for 5 shots, and the organic residue 41 in the blind via hole 4 generated in the first laser irradiation process was removed.
[0025]
FIG. 2A is a sectional view showing the processed shape after irradiation with the short pulse laser beam 5. In FIG. 2A, the organic residue 41 in the blind via hole 4 is completely removed, but the first laser irradiation process and the second laser irradiation are performed on the surface of the metal thin film 21 having a diameter of 150 μm at the periphery of the opening of the blind via hole 4. An organic residue 42 having a thickness of about 2 μm generated in the laser irradiation process is attached.
[0026]
Finally, in the metal thin film dissolution step, which is the fourth step, only the metal thin films 21 and 22 are etched by spraying an oxidizing chemical solution (sulfuric acid aqueous solution) on the metal thin films 21 and 22 formed on both surfaces of the laminated film substrate 10. 2B, the blind via hole 4 was formed in the polyimide 11 in the laminated film substrate 10.
[0027]
In addition, when the laminated film base material 10 in which the blind via hole 4 was formed was observed with an electron microscope, no organic residue adhered to the periphery of the opening of the blind via hole 4 and the bottom side wall of the blind via hole 4, Moreover, it was confirmed that the copper foil 12 as the metal layer was completely exposed at the bottom of the blind via hole 4.
[0028]
Then, when copper was embedded in the blind via hole 4 by electrolytic plating, the copper bump 6 could be embedded in all the blind via holes 4 with a uniform shape and good reproducibility (see FIG. 2C).
[0029]
As a comparative example, the blind via hole 4 is formed on the polyimide 11 in the laminated film substrate 10 under the same conditions as in the example except that the metal thin film forming step as the first step and the metal thin film dissolving step as the fourth step are omitted. As a result, an organic residue adhered to the polyimide 11 surface at the periphery of the opening of the blind via hole 4. Then, when copper is buried in the blind via hole 4 by electrolytic plating, the formed copper bump does not grow on the blind via hole 4 and is uneven along the organic residue adhering to the surface of the polyimide 11. Growing into a shape, it was difficult to control the height of the copper bump.
[0030]
【The invention's effect】
According to the processing method of the laminated film substrate according to the inventions of claims 1 to 3,
Residues in the blind via hole are removed by irradiating with a short pulse laser beam having a higher irradiation intensity and a smaller pulse width than the pulse laser beam of the first laser irradiation step in the second laser irradiation step. The residue present at the periphery of the opening is removed by dissolving the metal thin film formed on the organic resin film with a chemical solution in the metal thin film dissolving step. It has the effect of being able to be completely removed from the material and forming a blind via hole with high processing accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A to FIG. 1D are explanatory views showing processing steps of a processing method according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A to 2C are explanatory views showing processing steps of a processing method according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
3 Pulse laser beam 4 Blind via hole 5 Short pulse laser beam 6 Copper bump 10 Laminated film substrate 11 Polyimide 12 Copper foil 21 Metal thin film 41 Organic residue 42 Organic residue

Claims

有機樹脂フィルムと金属層とで構成された積層フィルム基材の上記有機樹脂フィルムにパルスレーザ光を照射して金属層まで達するブラインドビアホールを形成する積層フィルム基材の加工方法において、
上記積層フィルム基材の少なくとも有機樹脂フィルム面に、金属層と同一材料で構成されかつ金属層よりその厚みが小さい金属薄膜を形成する金属薄膜形成工程と、
上記金属薄膜側からパルスレーザ光を照射して金属層まで達するブラインドビアホールを有機樹脂フィルムに形成する第一レーザ照射工程と、
第一レーザ照射工程のパルスレーザ光より照射強度が強くかつパルス幅が小さい短パルスレーザ光を上記ブラインドビアホールに向けて照射し、ブラインドビアホールの形状を保持しつつブラインドビアホール内の残渣物を除去する第二レーザ照射工程と、
上記有機樹脂フィルム上に形成された金属薄膜を薬液により溶解させてブラインドビアホールの開口部周縁に存在する残渣物と上記金属層表面に形成された酸化膜を除去する金属薄膜溶解工程、
を具備することを特徴とする積層フィルム基材の加工方法。In the processing method of the laminated film substrate that forms a blind via hole reaching the metal layer by irradiating the organic resin film of the laminated film substrate composed of the organic resin film and the metal layer with pulsed laser light,
A metal thin film forming step of forming a metal thin film composed of the same material as the metal layer and having a thickness smaller than that of the metal layer on at least the organic resin film surface of the laminated film base;
A first laser irradiation step of forming, in the organic resin film, a blind via hole that reaches the metal layer by irradiating a pulse laser beam from the metal thin film side;
Irradiate the blind via hole with a short pulse laser beam having a higher irradiation intensity and smaller pulse width than the pulse laser beam in the first laser irradiation process, and remove the residue in the blind via hole while maintaining the shape of the blind via hole. A second laser irradiation step;
A metal thin film dissolution step of dissolving the metal thin film formed on the organic resin film with a chemical solution to remove the residue present on the periphery of the opening of the blind via hole and the oxide film formed on the surface of the metal layer ;
A method for processing a laminated film substrate, comprising:

積層フィルム基材がポリイミドと銅箔の積層フィルムで構成され、かつ、第一レーザ照射工程におけるパルスレーザ光がパルス幅１０μｓ〜２０ｍｓの範囲に設定されたアルゴンレーザで構成されると共に、第二レーザ照射工程における短パルスレーザ光がパルス幅２００ｎｓ以下、ピークパワー密度１０ＭＷ／ｃｍ²以上の照射強度に設定されたＱスイッチＹＡＧレーザの第二高調波で構成されていることを特徴とする請求項１記載の積層フィルム基材の加工方法。The laminated film base material is constituted by a laminated film of polyimide and copper foil, and the pulse laser beam in the first laser irradiation step is constituted by an argon laser having a pulse width set in the range of 10 μs to 20 ms, and the second laser 2. The short pulse laser beam in the irradiation step is composed of a second harmonic of a Q-switched YAG laser set to an irradiation intensity of a pulse width of ²⁰⁰ ns or less and a peak power density of 10 MW / cm ² or more. The processing method of the laminated film base material of description.

積層フィルム基材の上記金属層が回路パターン加工されていることを特徴とする請求項１または２記載の積層フィルム基材の加工方法。 3. The method for processing a laminated film substrate according to claim 1, wherein the metal layer of the laminated film substrate is processed with a circuit pattern.