JP4586058B2 - 層間接続部材 - Google Patents
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Description
ところで、従来において、多層の配線基板は、例えば、両面ないし多層構成に配線膜を形成した配線板をベース(以後において「コア基板」と称する場合あり)とし、そのベースとする配線板に例えばドリル等により上下配線間接続用孔を形成し、該上下配線間接続用孔の内周面にメッキ膜を形成して該メッキ膜を上下配線間接続用配線膜として用い、必要に応じて該上下配線間接続用孔を銀ペーストあるいは絶縁ペーストで埋め、そして、そのベースとした配線板の両面に、他の層間接続用バンプを有し、かつ絶縁樹脂を積層させた銅箔、或いは、樹脂コートした銅箔を積層し、レーザー光で穿孔し、メッキ法にて、ビアを形成する技術がある。これらはビルドアップ工法と呼ばれ、基板の高集積化の手法である多層配線板の製造法であった。
尚、多層配線基板のスルーホールをレーザー(例えばエキシマレーザー)加工法により形成する技術が特開2000−326081号公報、特開2000−349437号公報に記載されている。
第8の態様の層間接続部材は、配線回路パターンを形成するためのパターニング可能な第一金属層であって、連続した平面状の第一主面、および、前記第一主面とは反対側に連続した平面状の第二主面を有する第一金属層と、前記第一主面上に横たわっており、ポリマーを含む除去可能な層であって、前記除去可能な層が、剥離層と該剥離層の上に横たわっている第二膜とを含み、該第二膜は前記剥離層によって剥離可能であり、前記剥離層が、前記第二膜を前記第一金属層に一時的に接着し、かつ前記第一金属層から剥離されるように適合されている除去可能な層と、前記第二主面の上に横たわっている第二金属から個々に形成された複数の固体金属バンプとを含むパターニング可能な層間接続部材である。
第8の態様の層間接続部材によれば、薄くて機械的強度が低い状態の多層金属板を補強層により補強して、作業性を良くし、不良率の低減を図ることができる。また、最初の工程から配線膜パターニング工程に至るまでの間、配線回路パターンを形成するためのパターニング可能で、第一主面および第二主面を有する第一金属層の表面が剥離層を介して横たわっている第二膜によって継続的に保護されるため、例えばプレス工程で該表面に傷が付くなどということが無く、形成される配線膜に欠陥が生じたりしない。また、第一金属層表面が薬液から保護され、該表面へのゴミの付着も防止される。更に、補強層がニッケル、銅などの金属から成る場合、それらの剥離にはエッチングを要するため工数が掛かるが、この第8の態様の層間接続部材のように、剥離層と剥離層の上に横たわっている第二膜で構成した場合、配線膜のパターニング工程に入るとき、この第二膜を単に剥がすだけで足り、その分工程が簡素化される。
図1(A)〜(D)、図2(E)〜(H)及び図3(I)〜(K)は本発明多層配線基板の製造方法の第1の実施例の工程(A)〜(K)を順に示す断面図である。
(A)先ず、図1(A)に示すように、多層金属板1a、1bを用意する。
上記多層金属板1a、1bは、共に、厚さ例えば100μmの銅箔からなるバンプ形成用金属層2の一方の主面に、厚さ例えば2μmのニッケル層からなるエッチングストップ層3を介して厚さ例えば18μmの銅箔からなる配線膜形成用金属層4を積層してなるものである。
一方、上記多層金属板1bについては、その配線膜形成用金属層4をパターニングすることにより配線膜4aを形成する。このとき、エッチングストップ層3はバンプ形成用金属層2がエッチングされるのを阻む。図1(B)は配線膜4aの形成を終えた多層金属板1aと、絶縁膜5の形成を終えた多層金属板1bを示す。
尚、以後の、多層金属板1の配線膜4a、バンプ2aの形成も上述した方法で行われる。
(D)次に、上記多層金属板1bのバンプ形成用金属層2及びエッチングストップ層3を選択的エッチングによりパターニングすることによりバンプ2aを形成する。図1(D)は該バンプ2a形成後の状態を示す。
(G)次に、多層金属板1bのバンプ形成用金属層2及びエッチングストップ層3を選択的エッチングによりパターニングすることによりバンプ2aを形成し、その後、そのバンプ2aの形成面に例えば樹脂からなる絶縁膜5を、該膜5から該バンプ2aの頂部のみが露出するように接着する。
(I)次に、多層金属板1eのバンプ形成用金属層2及びエッチングストップ層3を選択的エッチングによりパターニングすることによりバンプ2aを形成し、その後、そのバンプ2aの形成面に例えば樹脂からなる絶縁膜5を該バンプ2aに突き破られてその先端部が突出するように接着する。
(K)次に、上記多層金属板1a(図1、2、3における最も上側の多層金属板)の配線膜形成用金属層4と、上記配線膜形成用金属薄板6を選択的エッチングによりパターニングすることにより配線膜4a、6aを形成する。そして、この配線膜4aが最上層の配線膜、配線膜6aが最下層の配線膜となる。
そして、上下配線間接続部を狭くすることができることは、それ自身が専有する面積を狭くしたことによる集積度向上に対する直接効果をもたらすのみならず、迂回を余儀なくさせるという他の配線膜に対する悪影響力が低減するという間接効果をももたらす。即ち、他の配線膜に対する悪影響力が低減するという間接効果により、迂回を余儀なくされる配線膜の数の低減することができ、また、迂回を余儀なくされる配線膜についてもその迂回長さを短くすることができるので、集積度の顕著な向上を図ることができるのである。
尚、積層する配線基板1a、1b、1c、・・・それぞれを、配線膜形成用金属層4a及びバンプ2aの形成、絶縁膜5の接着をしておいてから積層をするようにしても良い。
(A)先ず、図4(A)に示すように、多層金属板1aを用意する。該多層金属板1aは、例えば、図1(A)に示す多層金属板1aと同じもので良い。即ち、厚さ100μmの銅箔からなるバンプ形成用金属層2の一方の主面に、厚さ例えば2μmのニッケル層からなるエッチングストップ層3を介して厚さ例えば18μmの銅箔からなる配線膜形成用金属層4を積層してなるものを用意する。
その後、上記バンプ2aの形成面に例えば樹脂からなる絶縁膜5を該バンプ2aにバンプ頂部のみが露出するように接着する。しかる後、図4(B)に示すように、その多層金属板1aのバンプ2aの頂部が突出する側の面に例えば銅からなる配線膜形成用金属薄板6を臨ませる。
(D)次に、上記多層金属板1aの配線膜形成用金属層4と、上記配線膜形成用金属薄板6を選択的エッチングによりパターニングすることにより配線膜4a、6aを形成する。これにより、基本的配線基板1αが出来上がり、この配線膜4aが上層の配線膜、配線膜6aが下層の配線膜となる。
図7は基本的配線基板50δを示す。本基本的配線基板50δは、図6に示す基本的配線基板50δのバンプ2a形成側の面に絶縁膜5を、バンプ2aの頂部のみが該絶縁膜5から露出するように形成し、更に、配線膜形成用金属層4をフォトエッチングによりパターニングすることにより配線膜4aを形成することによりつくることができる。
このような本発明多層配線基板の製造方法の第2の実施例によっても、上記第1の実施例により得ることのできると略同様の効果を享受することができる。
(A)銅箔からなるバンプ形成用金属層21の一方の表面にニッケルからなるエッチングストップ層22を介して銅箔からなる配線膜形成用金属層23を積層した多層金属板20aを用意し、該配線膜形成用金属層23を選択的エッチングによりパターニングすることにより配線膜23aを形成する。その際、エッチングストップ層22はバンプ形成用金属層21がエッチングされるのを阻む役割を果たす。図12(A)は配線膜23a形成後の状態を示す。
(D)次に、図12(D)に示すように、多層金属板20aの配線膜23a形成側の表面上に銅からなるバンプ形成用金属層26をクラッドの積層或いはメッキにより形成する。
(F)次に、上記多層金属板20aのバンプ21a形成側の表面上に、絶縁膜27を該バンプ21aにそれに突き破られてその先端部が突出するように接着し、その後、その絶縁膜27上に配線膜形成用金属薄板28をバンプ21aと接続させて積層する。図13(F)は配線膜形成用金属薄板28接着後の状態を示す。
(H)次に、図14(H)に示すように、上記銅膜24に対するエッチングにより、各配線膜23a間を電気的に分離する。
図14(A)、(B)は図12R>2、図13に示した本発明多層配線基板の製造方法の第3の実施例を変形した変形例の一部の工程(A)、(B)を示す断面図である。本変形例は、多層金属板として、銅からなるバンプ形成用金属層21にニッケルからなるエッチングストップ層22を形成し、該エッチングストップ層22上に銅からなるメッキ下地層30を形成し、該メッキ下地層30上に選択的に形成したレジスト膜をマスクとして銅をメッキすることにより所定のパターンを有する配線膜23aを形成したもの20bを用いる。図14(A)はその多層金属板20bを示し、(B)は、その多層金属板20bにニッケルからなるエッチングストップ層25を形成した後の状態を示す。これは図12(C)に示す工程に相当する。その後は、図12、図13に示した第2の実施例における図12(D)に示す工程以降の工程を行う。
(A)図15(A)に示すように、多層金属板として、銅からなるバンプ形成用金属層21にニッケルからなるエッチングストップ層22を積層し、該エッチングストップ層22上に銅からなる配線膜形成用金属層23を積層し、更に、該配線膜形成用金属層23上にニッケルからなる層41を形成し、更に、該層41上に銅層42を形成した5層の多層金属板40を用意する。該多層金属板40のニッケル層41と銅層42は後で剥離される補強層43を成すもので、多層金属板40が機械的な強度不足で撓んで曲がったりして不良になり易くするのを防止する役割を果たす。また、最初の工程から配線膜パターニング工程に至るまでの間、配線膜形成用金属層の表面を継続的に保護することで、例えばバンプエッチング工程、プレス工程などで該表面に傷が付くなどということを無くし、形成される配線膜に欠陥が生ずるのを防止する役割を果たす。更に、配線膜形成用金属層表面を薬液から保護する役割や、該表面へのゴミの付着を防止する役割も果たす。
(C)次に、図15(C)に示すように、多層金属板40のバンプ21a形成面に絶縁膜44を該バンプ21aに突き破られてその先端部が突出するように接着する。
(D)その後、その絶縁膜44上に配線膜形成用金属薄板45をバンプ21aと接続させて積層する。図15(D)は配線膜形成用金属薄板28接着後の状態を示す。この状態では図15(B)に示す状態よりも多層金属板40の機械的強度は強く、撓んで曲がったりして不良になる可能性はほとんどない。
(A)図16(A)に示すように、多層金属板として、銅からなるバンプ形成用金属層21にニッケルからなるエッチングストップ層22を積層し、該エッチングストップ層22上に銅からなる配線膜形成用金属層23を積層した多層金属板60を用意する。この多層金属板60の配線膜形成用金属層23上に、剥離層61を有する耐熱性フィルム62を積層する。
このうち、窒素含有有機化合物には置換基を有する窒素含有有機化合物が含まれ、この窒素含有有機化合物として具体的には、置換基を有するトリアゾール化合物である1,2,3−ベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾールなどを用いるのが好ましい。また、硫黄含有有機化合物としては、メルカプトベンゾチアゾール、チオシアヌル酸などを用いるのが好ましい。また、カルボン酸は、特にモノカルボン酸を用いることが好ましく、中でもオレイン酸、リノール酸及びリノレイン酸等を用いることが好ましい。また耐熱性があり、且つ剥離性もあるシリコーン系樹脂、フッ素系樹脂などでもよい。
(C)次に、図16(C)に示すように、多層金属板40のバンプ21a形成面に絶縁膜44を該バンプ21aに突き破られてその先端部が突出するように接着する。
(D)その後、その絶縁膜44上に配線膜形成用金属薄板45をバンプ21aと接続させて積層する。図16(D)は配線膜形成用金属薄板28接着後の状態を示す。この状態では図16(B)に示す状態よりも多層金属板40の機械的強度は強く、撓んで曲がったりして不良になる可能性はほとんどない。
2a・・・上下配線間接続用のバンプ、3・・・エッチングストップ層、
4・・・配線膜形成用金属層、4a・・・配線膜、5・・・絶縁膜、
8・・・配線膜形成用金属薄板、8a・・・配線膜、20a・・・多層金属板、
21・・・バンプ形成用金属層、21a・・・バンプ、22・・・エッチングストップ層、23a・・・配線膜、26・・・バンプ形成用金属層、26a・・・バンプ、
27・・・絶縁膜、28・・・配線膜形成用金属薄板、28a・・・配線膜、
30・・・絶縁膜、31・・・配線膜形成用金属薄板、31a・・・配線膜、
50α〜50δ・・・基本的配線基板、51a〜d・・・多層配線基板、
60・・・多層金属板、61・・・剥離層、62・・・耐熱性フィルム、
63・・・補強層。
Claims (16)
- 配線回路パターンを形成するためのパターニング可能な第一金属層であって、連続した平面状の第一主面、および、前記第一主面とは反対側に連続した平面状の第二主面を有する第一金属層と、
前記第一主面上に横たわっており、ポリマーを含む除去可能な層であって、前記除去可能な層が、剥離層と該剥離層の上に横たわっている第二膜とを含み、
該第二膜は前記剥離層によって剥離可能であり、前記剥離層が、前記第二膜を前記第一金属層に一時的に接着し、かつ前記第一金属層から剥離されるように適合されている除去可能な層と、
前記第二主面の上に横たわっている第二金属から個々に形成された複数の固体金属バンプとを含むパターニング可能な層間接続部材。 - 前記第二主面上に配置された絶縁層であって、前記絶縁層が前記第一金属層から見て外方に向く外表面を有し、前記バンプの頂面が前記絶縁層の前記外表面で露出している請求項1に記載のパターニング可能な層間接続部材。
- 前記バンプの頂面が、前記絶縁層の前記外表面を突出している請求項2に記載のパターニング可能な層間接続部材。
- さらに、前記第一金属層と前記複数のバンプの各々との間に配置された第三金属層を含む請求項1に記載のパターニング可能な層間接続部材。
- 前記第三金属層が、前記第二金属を攻撃するエッチング液に実質的に侵されないエッチングストップ層である請求項4に記載のパターニング可能な層間接続部材。
- 前記第二金属が、前記第一金属層に含まれる第一金属と同じである請求項5に記載のパターニング可能な層間接続部材。
- 前記剥離層が、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、液晶ポリマーフィルム、または、ポリエーテルエーテルケトン樹脂のうち少なくとも1つを含む請求項1に記載のパターニング可能な層間接続部材。
- 前記第二膜が、耐熱性フィルムを含む請求項1に記載のパターニング可能な層間接続部材。
- 前記剥離層が、前記第一金属層上に積層されている請求項1に記載のパターニング可能な層間接続部材。
- 前記バンプが、前記第二主面上に位置する前記第二金属の層をエッチングすることにより形成される請求項1に記載のパターニング可能な層間接続部材。
- 前記第二膜が、10μmより大きい厚さを有する請求項1に記載のパターニング可能な層間接続部材。
- 前記第二膜が、10μm〜100μmの厚さを有する請求項11に記載のパターニング可能な層間接続部材。
- 前記剥離層が、約1μmから約3μmの厚さを有する請求項1に記載のパターニング可能な層間接続部材。
- 前記第二膜が、少なくとも約10μmの厚さを有する請求項13に記載のパターニング可能な層間接続部材。
- さらに前記第二主面上に配置された絶縁層を含み、該絶縁層の前記第一金属層とは反対側の面に、連続した平面状の第四金属層が横たわっている請求項1に記載のパターニング可能な層間接続部材。
- 前記バンプの頂面が、前記第四金属層に隣接している請求項15に記載のパターニング可能な層間接続部材。
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