JP5017750B2 - 接続基板とその接続基板を用いた多層配線板と接続基板の製造方法とその方法を用いた多層配線板の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接続基板とその接続基板を用いた多層配線板と半導体パッケージ用基板と半導体パッケージ並びに接続基板の製造方法とその方法を用いた多層配線板の製造方法と半導体パッケージ用基板の製造方法と半導体パッケージの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、我々を取り巻く社会環境は、情報通信網の進展と共に大きく変化している。その中に、携帯機器の成長があり、小型・高機能化と共にその市場は拡大している。このため、半導体パッケージの更なる小型化と、それらを高密度に実装できる多層配線基板が要求され、高密度配線が可能な層間接続、すなわち高密度多層化技術が重要となっている。
【０００３】
主な多層化方法としては、ドリル穴明けとめっきプロセスを組み合わせたスルーホール接続があり、広く一般に知られているが、全ての層にわたって穴があくので、配線収容量に限界がある。
そこで、接続部の穴体積を減らすため、絶縁層の形成−穴あけ−回路形成を繰り返すビルドアップ技術が主流となりつつある。このビルドアップ技術は、大別して、レーザ法とフォトリソ法があり、レーザ法は、絶縁層に穴をあけるのにレーザ照射を行うものであり、一方、フォトリソ法は、絶縁層に感光性の硬化剤（光開始剤）を用い、フォトマスクを重ねて、露光・現像して穴を形成する。
【０００４】
また、更なる低コスト化・高密度化を目的とするいくつかの層間接続方法が提案されている。その中に、穴明けと導電層めっき工程を省略できる工法が注目されている。この方法は、まず、基板の配線上に導電性ペーストの印刷でバンプを形成した後、Ｂステージ状態にある層間接続絶縁材と金属層を配置して、プレスによりバンプを成形樹脂内に貫挿させ金属層と導通接続させるものである。このバンプを貫挿する方法は、学会や新聞でも発表されており、プリント板業界で広く認知されている。
また、シリコンゴムなどのエラストマの中にめっきしたワイヤを厚さ方向に埋め込んだものが開発され、２層の導体を接続する簡易ツールとして利用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術のうちレーザ法では、絶縁材料の選択範囲が広く、隣接する層間の穴あけだけでなく、さらに隣接する層までの穴あけも行えるが、レーザ照射して蒸散した樹脂かすを除去するためにデスミア処理を必要とし、穴数に比例した加工費増大を伴うという課題がある。
一方、フォト法では、従来の配線板製造設備を利用でき、穴加工も一度に行うことができ低コスト化に有利ではあるが、層間絶縁材料の解像度と、耐熱性および回路と絶縁層間の接着強度の両立が困難であるという課題がある。
さらにまた、バンプの形成は、導電ペーストの印刷や、めっき方法であり、バンプ形成の精度が、印刷技術の限度であり、あるいはめっきによるバンプの高さのばらつきを抑制するのが困難であるという課題がある。また、導電ペーストによるバンプは機械強度が小さく、プレス圧力によって破壊されるおそれがあり、穴明け工程を必要とする場合があり効率が低くなるおそれがある。
シリコンゴムなどのエラストマの中にめっきしたワイヤを厚さ方向に埋め込んだものは、簡便ではあるが、接続したい任意の箇所にだけワイヤを埋め込むことが困難であり、格子状に埋め込むと、接触させたくない箇所では、ワイヤがじゃまになるという課題がある。
【０００６】
本発明は、必要な箇所のみの接続の行える接続基板とその接続基板を用いた多層配線板と半導体パッケージ用基板と半導体パッケージ並びに効率よくこれらを製造する方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下のことを特徴とする。
（１）絶縁樹脂と接続用導体からなる基板であって、その絶縁樹脂が２以上の絶縁樹脂組成物からなる接続基板。
（２）一方の絶縁樹脂が少なくとも接続用導体の側面を覆っている（１）に記載の接続基板
（３）２以上の絶縁樹脂組成物が、硬化の異なる同じ種類の樹脂である（１）または（２）に記載の接続基板。
（４）２以上の絶縁樹脂組成物が、充填剤を含む量が異なる樹脂である（１）〜（３）のうちいずれかに記載の接続基板。
（５）２以上の絶縁樹脂組成物が、少なくとも１の樹脂は充填剤を含まず、他の樹脂は含むものである（１）〜（３）のうちいずれかに記載の接続基板。
（６）２以上の絶縁樹脂組成物が、充填剤の種類の異なる（１）〜（５）のうちいずれかに記載の接続基板。
（７）充填剤の種類の違いが、粒子径の異なるものである（６）に記載の接続基板。
（８）充填剤の種類の違いが、粒子形状の異なるものである（６）に記載の接続基板。
（９）充填剤の種類の違いが、比重の異なるものである（６）に記載の接続基板。
（１０）絶縁樹脂組成物の違いが、樹脂の種類の違いである（１）〜（９）のうちいずれかに記載の接続基板。
（１１）基板の少なくとも一方の面に導体回路を有する（１）〜（１０）のうちいずれかに記載の接続基板。
（１２）導体回路が金属層である（１）〜（１１）のうちいずれかに記載の接続基板。
（１３）接続用導体の露出した部分が、接触抵抗の小さい金属で覆われている（１）〜（１２）のうちいずれかに記載の接続基板。
（１４）少なくとも一方の絶縁樹脂が、シリコーン変性ポリアミドイミドである（１）〜（１３）のうちいずれかに記載の接続基板。
（１５）少なくとも、キャリアとなる第２の金属層と、その第２の金属層と除去条件の異なる第１の金属層からなる複合金属層の、第１の金属層を選択的に除去して接続用導体を形成し、少なくともその接続用導体の側面を覆うように薄く第１の絶縁樹脂組成物を形成し、その表面に第２の絶縁樹脂組成物をその接続用導体が埋没するように形成し、少なくとも第２の絶縁樹脂組成物を硬化させた後、接続用導体が露出するように絶縁樹脂を研磨する工程を有する接続基板の製造方法。
（１６）接続用導体が露出するように絶縁樹脂を研磨した後に、第２の金属層を選択的に除去し、導体回路を形成する工程を有する（１５）に記載の接続基板の製造方法。
（１７）接続用導体が露出するように絶縁樹脂を研磨した後に、第２の金属層を全て除去する工程を有する（１５）に記載の接続基板の製造方法。
（１８）複合金属層が、第１の金属層と第２の金属層とさらに第３の金属層からなるものであり、第２の金属層と第３の金属層の除去条件が異なるものを用いる（１５）に記載の接続基板の製造方法。
（１９）接続用導体が露出するように絶縁樹脂を研磨した後に、第３の金属層を選択的に除去し、導体回路を形成する工程を有する（１８）に記載の接続基板の製造方法。
（２０）接続用導体が露出するように絶縁樹脂を研磨した後に、第３の金属層を全て除去する工程を有する（１８）に記載の接続基板の製造方法。
（２１）第３の金属層を除去した後に、露出した第２の金属層を除去する（１９）または（２０）に記載の接続基板の製造方法。
（２２）接続用導体が露出するように絶縁樹脂を研磨した後に、露出した接続用導体の表面に導体を追加形成する工程を有する（１５）〜（２１）のうちいずれかに記載した接続基板の製造方法。
（２３）接続用導体が露出するように絶縁樹脂を研磨した後に、露出した接続用導体の表面に、接触抵抗の小さい金属皮膜を形成する工程を有する（１５）〜（２１）のうちいずれかに記載の接続基板の製造方法。
（２４）（１）〜（１４）のうちいずれかに記載の接続基板と、少なくともその一方の面に形成された接着絶縁層と、その接着絶縁層の表面に設けられた外層導体からなり、その外層導体が接続用導体に接続された多層配線板。
（２５）接着絶縁層が、シリコーン変性ポリアミドイミドである（２４）に記載の多層配線板。
（２６）（１）〜（１４）のうちいずれかに記載の接続基板を用いる多層配線板の製造方法。
（２７）接続用導体が露出するように絶縁樹脂を研磨した後に、露出した接続用導体の表面に、接着絶縁層と金属箔を重ね、加熱・加圧して積層一体化する工程を有する（２６）に記載の多層配線板の製造方法。
（２８）接続用導体が露出するように絶縁樹脂を研磨した後に、露出した接続用導体の表面に、接着絶縁層と回路導体を有する外層基板を重ね、加熱・加圧して積層一体化する工程を有する（２６）または（２７）に記載の多層配線板の製造方法。
（２９）外層基板に、絶縁層の一方の面に導体回路を有し、他方の面に金属箔を有する基板を用いる（２８）に記載の多層配線板の製造方法。
（３０）外層基板に、絶縁層の両面に導体回路を有する基板を用いる（２８）に記載の多層配線板の製造方法。
（３１）外層基板に、両面の導体を接続するバイアホールを有する基板を用いる（２８）〜（３０）のうちいずれかに記載の多層配線板の製造方法。
（３２）外層基板に、基板の内部に内層回路を有する基板を用いる（３０）に記載の多層配線板の製造方法。
（３３）接着絶縁層に、シリコーン変性ポリアミドイミドを用いる（２６）〜（３２）のうちいずれかに記載の多層配線板の製造方法。
（３４）加熱・加圧して積層一体化する工程の後に、外層回路を形成する工程を有する（２６）〜（３３）のうちいずれかに記載の多層配線板の製造方法。
（３５）（１）〜（１４）のうちいずれかに記載の接続基板を用いた半導体パッケージ用基板。
（３６）（２４）または（２５）に記載の多層配線板を用いた半導体パッケージ用基板。
（３７）半導体チップを搭載する箇所にキャビティを有する（３５）または（３６）に記載の半導体パッケージ用基板。
（３８）（１５）〜（２３）及び（２６）〜（３３）のうちいずれかに記載の方法を用いる半導体パッケージ用基板の製造方法。
（３９）加熱・加圧して積層一体化する工程の後に、半導体チップを搭載する箇所にキャビティを形成する工程を有する（３８）に記載の半導体パッケージ用基板の製造方法。
（４０）（１）〜（１４）のうちいずれかに記載の接続基板、（２４）、（２５）のうちいずれかに記載の多層配線板、及び（３４）〜（３９）のうちいずれかに記載の半導体パッケージ用基板を用いた半導体パッケージ。
（４１）半導体チップを搭載した（４０）に記載の半導体パッケージ。
（４２）（１５）〜（２３）、（２６）〜（３３）、（３８）、及び（３９）のうちいずれかに記載の方法を用いる半導体パッケージの製造方法。
（４３）半導体チップを搭載する工程を有する（４１）に記載の半導体パッケージの製造方法。
（４４）半導体チップと外層回路とを接続する工程を有する（４３）に記載の半導体パッケージの製造方法。
（４５）半導体チップを樹脂で封止する工程を有する（４３）または（４４）に記載の半導体パッケージの製造方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に用いる絶縁樹脂には、半硬化および／または硬化した熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができる。
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、シアノアクリレート樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリイソシアネート樹脂、フラン樹脂、レゾルシノール樹脂、キシレン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、シリコーン変性ポリアミドイミド樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、などのうちから選択された１種以上と、必要な場合に、その硬化剤、硬化促進剤などを混合したものを加熱し半硬化状にしたもの、あるいは、硬化したものが使用できる。これらの樹脂を、直接、接続用導体を形成した基板面に塗布することもできるが、ポリエチレンテレフタレートフィルムのようなプラスチックフィルムや銅箔あるいはアルミニウム箔のような金属箔をキャリアとし、その表面に塗布し、加熱乾燥してドライフィルム状にした接着剤シートとして、必要な大きさに切断し、接続用導体を形成した基板にラミネートやプレスして用いることもできる。
光硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、ポリエステルアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、シリコーンアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂、などのうちから選択された１種以上と、必要な場合に、その光開始剤、硬化剤、硬化促進剤などを混合したものを露光あるいは加熱し半硬化状にしたもの、あるいは硬化したものが使用できる。これらの樹脂を、直接、接続用導体を形成した基板面に塗布することもできるが、ポリエチレンテレフタレートフィルムのようなプラスチックフィルムや銅箔あるいはアルミニウム箔のような金属箔をキャリアとし、その表面に塗布し、露光、加熱乾燥してドライフィルム状にした接着剤シートとして、必要な大きさに切断し、接続用導体を形成した基板にラミネートやプレスして用いることもできる。
熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、四フッ化ポリエチレン樹脂、六フッ化ポリプロピレン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリオキシベンゾエート樹脂、などのうちから選択された１種以上と、必要な場合に、その硬化剤、硬化促進剤などを混合したものを加熱し半硬化状にしたもの、あるいは硬化したものが使用できる。これらの樹脂を、直接、接続用導体を形成した基板面に塗布することもできるが、ポリエチレンテレフタレートフィルムのようなプラスチックフィルムや銅箔あるいはアルミニウム箔のような金属箔をキャリアとし、その表面に塗布し、加熱乾燥してドライフィルム状にした接着剤シートとして、必要な大きさに切断し、接続用導体を形成した基板にラミネートやプレスして用いることもできる。
これらの接着性樹脂層は、または異種の樹脂の混合体であってもよく、さらに、シリカや金属酸化物などの無機フィラーを含むものでもよく、ニッケル、金、銀などの導電粒子、あるいはこれらの金属をめっきした樹脂粒子であってもよい。
【０００９】
接続用導体には、配線導体として用いるものでよく、銅箔などの金属箔の不要な個所をエッチング除去して形成することもでき、除去条件の異なる金属箔の上に回路の形状にのみ無電解めっきで形成することもできる。この接続用導体の厚さは、５〜１００μｍの範囲であることが好ましい。厚さが５μｍ未満であると、接続しようとする導体回路の距離が小さくなり、絶縁性が低下することがあり、厚さが１００μｍを越えると、金属箔の不要な箇所をエッチング除去するときの加工精度が低下し、好ましくない。より好ましくは、２０〜８０μｍの範囲である。
さらには、その接続用導体上に、バンプと呼ばれる突起状の導体を形成してもよい。このバンプを形成するには、比較的厚い導体の突起部分以外の個所を厚さ方向にハーフエエッチして突起の部分を形成し、さらに薄くなった導体の回路部分を残してほかの部分をエッチング除去することによって形成できる。
また、別の方法では、回路を形成した後に、接続端子の個所だけめっきによって厚くする方法でも形成できる。
【００１０】
この接続用導体が、２層以上の導体回路の接続する箇所にのみ絶縁樹脂を厚さ方向に貫くように形成されていることが重要であり、このことによって、従来の技術のうち、エラストマにワイヤを埋め込んだ接続ツールでは、一定間隔でワイヤが埋め込まれているので、接続を行う２層の回路導体の位置がすこしでもずれると、接続ができなかったり、あるいは予定していない箇所が接続されるおそれがあり、回路導体の精度が高く、微細な回路の接続を行うことが困難であるのに対して、接続を予定されていない箇所に導体を形成しない本発明の方法が、精度に優れた回路間の接続に適している。
【００１１】
接続基板１１は、例えば、図１（ａ）に示すように、２層以上の導体回路１０１、１０２を接続する基板であって、絶縁樹脂１２と接続用導体１３からなり、その接続用導体１３が、導体回路の接続する箇所にのみ絶縁樹脂１２を厚さ方向に貫くように形成され、絶縁樹脂１２の少なくとも一方の面から露出している構造である。
また、図１（ｂ）に示すように、絶縁樹脂１２の一方の面に導体回路１０１を有するものでもよく、その導体回路１０１が、図１（ｃ）に示すように、金属層１１１であってもよい。また、図１（ｄ）に示すように、絶縁樹脂１２の両面に接続用導体１３が露出しているものでもよい。
この接続用導体１３の露出した部分が、接触抵抗の小さい金属１１２で覆われていることが好ましく、このような金属としては、金、白金、プラチナ、ニッケルなどとこれらの金属を１種以上含む合金があり、２層以上の導体回路を接続するにあたって、接続抵抗が小さく、接続信頼性が高い。
【００１２】
また、絶縁樹脂１２には、上記の樹脂のうち、シリコーン変性ポリアミドイミドを含む異なる組成の2種の絶縁樹脂を用いる。このようなシリコーン変性ポリアミドイミドは、シロキサン結合、イミド結合及びアミド結合を有する重合体であり、（１）シロキサン結合を有するジイミドジカルボン酸を含むジイミドジカルボン酸（１−１）とジイソシアネート化合物（１−２）を反応させる方法、（２）シロキサン結合を有するジアミンを含むジアミン化合物（２−２）とトリカルボン酸クロライド（２−３）を反応させる方法、（３）シロキサン結合を有するジイソシアネートを含むジイソシアネート化合物（３−１）とトリカルボン酸無水物（３−２）を反応させる方法等により製造することができる。上記（１）の方法により得られるシリコーン変性ポリアミドイミドについて説明する。（１−１）のシロキサン結合を有するジイミドジカルボン酸を含むジイミドジカルボン酸には、次の化合物がある。シロキサン結合を有するジイミドジカルボン酸以外のジイミドジカルボン酸のうちイミド基を連結する２価の残基が芳香族ジイミドジカルボン酸の例として、
【化１】

また、シロキサン結合を有するジイミドジカルボン酸の例として、１式においてＲ₁が２価の脂肪族基（酸素を含んでいてもよい）のものがある。２価の脂肪族基としては、プロピレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、デカメチレン基、オクタデカメチレン基等のアルキレン基、アルキレン基の両端に酸素が結合した基などがある。
【化２】

上記の２価の有機基としては、プロピレン基等のアルキレン基、フェニレン基、アルキル基置換フェニレン基等がある。また、（１−２）ジイソシアネート化合物には、次の化合物がある。芳香族ジイソシアネート化合物として、
【化３】

また、Ｒ₉としては、アルキレン基等の２価の脂肪族基又はシクロアルキレン基等の２価の脂環式基がある脂肪族ジイソシアネート化合物又は脂環式ジイソシアネート化合物。
〔製造法〕シロキサン結合を有するジイミドジカルボン酸及びそれ以外のジイミドジカルボン酸は、それぞれ、シロキサン結合を有するジアミン化合物及びこれ以外のジアミンと無水トリメリット酸を反応させて得ることができる。シロキサン結合を有するジイミドジカルボン酸及びそれ以外のジイミドジカルボン酸は混合物として使用することが好ましい。シロキサン結合を有するジアミン化合物及びこれ以外のジアミンの混合物と無水トリメリット酸を反応させて得られるジイミドジカルボン酸混合物を使用することが特に好ましい。シロキサン結合を有するジアミン化合物以外のジアミンとしては、芳香族ジアミンが好ましく、特に、芳香族環を３個以上有するジアミンが好ましい。シロキサン結合を有するジアミン化合物以外のジアミンのうち芳香族ジアミンが５０〜１００モル％になるように使用することが好ましい。また、（Ａ）シロキサン結合を有するジアミン化合物以外のジアミン及び（Ｂ）シロキサンジアミンは（Ａ）／（Ｂ）が９９．９／０．１〜０．１／９９．９モル比）となるように使用することが好ましい。さらに、（Ａ）シロキサン結合を有するジアミン化合物以外のジアミン及び（Ｂ）シロキサンジアミンと無水トリメリット酸は、（Ａ）＋（Ｂ）の合計１モルに対して無水トリメリット酸２．０５〜２．２０の割合で反応させることが好ましい。ジイソシアネート化合物としては、芳香族ジイソシアネート化合物が好ましく、ジイソシアネート化合物のうち芳香族ジイソシアネート化合物を５０〜１００モル％使用することが好ましい。ジイミドジカルボン酸全体とジイソシアネート化合物とは前者１モルに対して後者１．０５〜１．５０モルになるように反応させることが好ましい。ジアミン化合物と無水トリメリット酸とは、非プロトン性極性溶媒の存在下に、５０〜９０℃で反応させ、さらに水と共沸可能な芳香族炭化水素を非プロトン性極性溶媒の０．１〜０．５重量比で投入し、１２０〜１８０℃で反応を行い、イミドジカルボン酸とシロキサンジイミドジカルボン酸を含む混合物を製造し、これとジイソシアネート化合物との反応を行うことが好ましい。ジイミドジカルボン酸を製造した後、その溶液から芳香族炭化水素を除去することが好ましい。イミドジカルボン酸とジイソシアネート化合物との反応温度は、低いと反応時間が長くなることや、高すぎるとイソシアネート同士で反応するのでこれらを防止するため、１００〜２００℃で反応させることが好ましい。
〔例示〕芳香族ジアミンとしては、フェニレンジアミン、ビス（４−アミノフェニル）メタン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、ビス（４−アミノフェニル）カルボニル、ビス（４−アミノフェニル）スルホン、ビス（４−アミノフェニル）エーテル等があり、特に、芳香族環を３個以上有するジアミンとしては、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン（以下、ＢＡＰＰと略す）、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］メタン、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］エーテル、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ケトン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン等がある。脂肪族ジアミンとしては、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、オクタデカメチレンジアミン、末端アミノ化プロピレングリコール等がある。また、脂環式ジアミンとしては、１，４−ジアミノシクロヘキサン等がある。シロキサンジアミンとしては一般式（４式）で表されるものが用いられる。
【化４】

このようなシロキサンジアミンとしては（５式）で示すものが挙げられ、これらの中でもジメチルシロキサン系両末端アミンであるアミノ変性反応性シリコーンオイルＸ−２２−１６１ＡＳ（アミン当量４５０）、Ｘ−２２−１６１Ａ（アミン当量８４０）、Ｘ−２２−１６１Ｂ（アミン当量１５００）、以上信越化学工業株式会社製商品名、ＢＹ１６−８５３（アミン当量６５０）、ＢＹ１６−８５３Ｂ（アミン当量２２００）以上東レダウコーニングシリコーン株式会社製商品名などが市販品として挙げられる。
【化５】

芳香族ジイソシアネートとして具体的には、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（以下ＭＤＩと略す）、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、ナフタレン−１，５−ジイソシアネート、２，４−トリレンダイマー等が例示できる。特にＭＤＩは、分子構造においてイソシアネート基が離れており、ポリアミドイミドの分子中におけるアミド基やイミド基の濃度が相対的に低くなり、溶解性が向上するため好ましい。脂肪族又は脂環式ジイソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、メチレンビス（シクロヘキシルジイソシアネート）等がある。非プロトン性極性溶媒として、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、４−ブチロラクトン、スルホラン、シクロヘキサノン等が例示できる。イミド化反応には、高温を要するため沸点の高い、Ｎ−メチル−２−メチルピロリドン（以下ＮＭＰと略す）が、特に好ましい。これらの混合溶媒中に含まれる水分量はＴＭＡが水和して生成するトリメリット酸により、充分に反応が進行せず、ポリマの分子量低下の原因になるため０．２重量％以下で管理されていることが好ましい。また、本発明で使用する非プロトン性極性溶媒は、特に制限されないが、芳香族環を３個以上有するジアミンとシロキサンジアミン及び無水トリメリット酸を合わせた重量の割合が、多いと無水トリメリット酸の溶解性が低下し充分な反応が行えなくなることや、低いと工業的製造法として不利であることから、１０重量％〜７０重量％の範囲になることが好ましい。水と共沸可能な芳香族炭化水素として、ベンゼン、キシレン、エチルベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素が例示でき、特に沸点が比較的低く、作業環境上有害性の少ないトルエンが好ましく、使用量は、非プロトン性極性溶媒の０．１〜０．５重量比（１０〜５０重量％）の範囲が好ましい。つぎに、前記（２）の方法により得られるシリコーン変性ポリアミドイミドについて説明する。
（２−２）シロキサン結合を有するジアミンを含むジアミン化合物として、前記した（５式）で示される化合物がある。その他のジアミンは、前記したものが使用できる。
（２−３）トリカルボン酸クロライドとして、トリメリット酸クロライド等がある。製造法は、良く知られた酸クロライド法により製造することができる。つぎに、前記（３）の方法により得られるシリコーン変性ポリアミドイミドについて説明する。
（３−１）シロキサン結合を有するジイソシアネートを含むジイソシアネート化合物として、前記（４式）で示されるシロキサンジアミンに対応するジイソシアネート化合物がある。その他のジイソシアネート化合物は、前記したものを使用することができる。
（３−２）トリカルボン酸無水物として、無水トリメリット酸等がある。製造法は、従来から良く知られたジアミン化合物とジイソシアネート化合物の反応により製造することができる。
【００１３】
このような接続基板を作製するには、例えば、図２（ａ）に示すように、少なくとも、接続導体となる第１の金属層２１と、その第１の金属層２１と除去条件の異なる第２の金属層２２からなる複合金属層２３の、第１の金属層２１を選択的に除去し、図２（ｂ）に示すように、２層以上の導体回路１０１の接続する箇所にのみ接続用導体１３を形成し、第２の金属層２２の、接続用導体１３が形成される側の表面と、接続用導体１３の側面を薄く覆うようにシリコーン変性ポリアミドイミド樹脂１２１を形成した後、同一表面をすべて埋設するよう第２の絶縁樹脂を積層形成し、図２（ｄ）に示すように、接続用導体１３が露出するように絶縁樹脂１２（１２１、１２２）を研磨する。第１の金属層２１の厚さは、接続用導体１３を形成するので、それよりも厚くしなければならず、その程度は、次の工程の絶縁樹脂１２（１２１、１２２）の研磨工程で第１の金属層２１が研磨除去される量に応じて決めなければならない。したがって、第１の金属層２１の厚さは、５〜１００μｍの範囲であることが好ましい。厚さが５μｍ未満であると、接続しようとする導体回路の距離が小さくなり、絶縁性が低下することがあり、厚さが１００μｍを越えると、金属箔の不要な箇所をエッチング除去するときの加工精度が低下し、好ましくない。より好ましくは、２０〜８０μｍの範囲である。第２の金属層２２の厚さは、５〜１００μｍの範囲であることが好ましく、厚さが５μｍ未満であると機械的強度が低下し、第１の金属層２１を選択的にエッチング除去したときに折れたり曲がりやすくなり、１００μｍを越えても特に問題はないが、その後に第２の金属層２２を全面に除去するときに、時間がかかり経済的でない。より好ましくは２０〜８０μｍの範囲である。
【００１４】
さらには、図１（ａ）に示す接続基板を作製するには、接続用導体１３が露出するように絶縁樹脂１２（１２１、１２２）を研磨した後に、第２の金属層２２を全て除去すればよく、図１（ｂ）に示すような接続基板を作製するには、その第２の金属層２２を選択的に除去し、導体回路１０１を形成することができる。
【００１５】
複合金属層が、第１の金属層２１と第２の金属層２２とさらに第３の金属層２３からなるものであり、第２の金属層２２と第３の金属層２３の除去条件が異なるものを用いることもできる。このようにする理由としては、第１の金属層２１と第２の金属層２２のみで複合金属層を構成するのが経済的でないからである。というのも、第１の金属層２１には、経済的な理由から、銅を用いるのが好ましく、その銅とエッチング除去条件の異なる第２の金属層２２としては、ニッケルやその合金を用いるのが好ましいが、ニッケルやその合金は銅に比べて高価であり、銅である第１の金属層２１を選択的にエッチング除去して接続導体１３を形成したときに、その支えとなる第２の金属層２２は、機械的強度が高くなければならず、従って厚い第２の金属層２２を必要とするが、高価な金属を大量に使用しなければならず、経済的でない。そこで、エッチング除去条件の異なる第２の金属層２２を薄くして、機械的強度を高めるために第３の金属層２３を用いるものである。
このような複合金属層は、第２の金属層２２は薄い方がよく、０．０５〜５μｍの範囲であることが好ましい。０．０５μｍ未満であると、ニッケルやその合金の層を形成するめっき膜に析出欠陥があると薄いために十分にめっき膜で覆われないので、いわゆるピット（めっき欠け）が発生し、第１の金属層２１をエッチング除去するときに、第３の金属層２３も浸食されたり、そのエッチング液が残り、接続の信頼性が低下するおそれがある。５μｍを越えても工程上では支障がないが、材料の費用が高くなり、経済的でない。
第３の金属層２３の厚さは、５〜１００μｍの範囲であることが好ましく、厚さが５μｍ未満であると機械的強度が低下し、第１の金属層２１を選択的にエッチング除去したときに折れたり曲がりやすくなり、１００μｍを越えても特に問題はないが、その後に第３の金属層２３を全面に除去するときに、時間がかかり経済的でない。より好ましくは２０〜８０μｍの範囲である。
【００１６】
この３層の複合金属層を用いた場合、接続用導体１３が露出するように絶縁樹脂層１２（１２１、１２２）を研磨した後に、第３の金属層２３を選択的に除去し、導体回路１０２を形成することができる。
また、接続用導体１３が露出するように絶縁樹脂１２（１２１、１２２）を研磨した後に、第３の金属層２３を全て除去することもできる。
第３の金属層２３を除去した後に、露出した第２の金属層２２を除去することができ、導体回路１０２を形成した場合には、導体回路１０２でない箇所の第２の金属層２２を除去でき、第３の金属層２３を全て除去したときには、第２の金属層２２も全て除去することができる。
【００１７】
絶縁樹脂１２（１２１、１２２）から接続用導体１３が露出した構造とするには、単に、絶縁樹脂１２（１２１、１２２）を研磨するだけでもよく、研磨のときの樹脂層の研磨量と金属の研磨量の違いで樹脂層がよけいに研磨されることが多いので、簡便である。さらには、接続用導体１３が露出するように絶縁樹脂層１２（１２１、１２２）を研磨した後に、露出した接続用導体１３の表面に導体を追加形成することもでき、露出部が大きくなるので、その上に導体回路１０１や１０２を重ねたときに、接続用導体１３が導体回路１０１，１０２に埋まり、接続が強固に行われるので好ましい。
また、接続用導体１３が露出するように絶縁樹脂１２（１２１、１２２）を研磨した後に、露出した接続用導体１３の表面に、接触抵抗の小さい金属皮膜１１２を形成すれば、接続抵抗を小さくでき、より好ましい。
【００１８】
本発明は、図３に示すように、上記に記載の接続基板１１と、少なくともその一方の面に形成された接着絶縁層３０と、その接着絶縁層３０の表面に設けられた外層導体３１からなり、その外層導体３１が接続用導体１３に接続された多層配線板を提供する。この接着絶縁層３０は、接続基板１１の接続用導体１３の露出した高さより薄くすることが好ましい。このときの接着絶縁層３０には、前述の接続基板の絶縁基板と同じ樹脂を用いることもでき、シリコーン変性ポリアミドイミドを用いることもできる。その厚さは、１〜１００μｍの範囲であることが好ましく、１μｍ未満では、絶縁樹脂を接着強度が低下しない程度に均一な厚さに形成するのが困難となり、１００μｍを越えると、接続用導体３の露出部の形成が困難になる。より好ましくは、３〜７０μｍの範囲である。
【００１９】
このような方法を用いて、外層導体３１を回路の形状に加工すれば、多層配線板を製造することもできる。さらには、外層導体３１に代えて、両面に回路を有する基板や、その内部に内層回路を有する多層基板を用いることができる。
【００２０】
前述の接続基板を用いて、半導体パッケージ用基板とすることができ、また、前述の多層配線板を用いて、半導体パッケージ用基板とすることもできる。さらには、半導体チップを搭載する箇所にキャビティを有するものであってもよい。
【００２１】
このような半導体パッケージは、前述の方法を用いて製造することができ、さらに、加熱・加圧して積層一体化する工程の後に、半導体チップを搭載する箇所にキャビティを形成する工程を設けてもよい。
【００２２】
前述の接続基板、多層配線板、及び半導体パッケージ用基板を用いて、半導体パッケージとすることができ、このような半導体パッケージは、前述の方法を用いて製造することができ、半導体チップを搭載する工程を設けてもよく、また、半導体チップと外層回路とを接続する工程を設けてもよい。さらには、半導体チップを樹脂で封止する工程を設けてもよい。
【００２３】
【実施例】
実施例１
図４（ａ）に示すように、第１の金属層４１が厚さ７０μｍの銅であり、第２の金属層４２が厚さ０．２μｍのニッケルであり、第３の金属層４３が厚さ３５μｍの銅からなる複合金属層４を準備し、図４（ｂ）に示すように、第１の金属層４１の表面に、接続用導体１３の形状にエッチングレジスト４４を形成し、図４（ｃ）に示すように、ニッケルを浸食しないエッチング液であるアルカリエッチングＡプロセス液（メルストリップ社製、商品名）をスプレー噴霧して、第１の金属層４１を選択的にエッチング除去して、接続用導体１３を形成した。
この時のエッチングレジスト４４には、レジスト４０１ｙ２５（日本合成化学工業株式会社製、商品名）を用い、ロール温度１１０℃、ロール速度は０．６ｍ／ｍｉｎの条件でレジストをラミネートし、積算露光量約８０ｍＪ／ｃｍ²の露光条件で焼き付け、炭酸ナトリウム溶液で現像し、レジストの密着を確実なものとするために２００ｍＪ／ｃｍ²で後露光した。
第１の金属層４１を選択的にエッチング除去して接続用導体１３を形成した後、水酸化ナトリウム溶液でエッチングレジスト４４を剥離・除去した。
次に、同じく図４（ｃ）に示すように、このようにして作製した接続用導体１３付き複合金属箔の、接続用導体１３の側に、絶縁樹脂１２１として、まず、前記シリコーン変性ポリアミドイミドからなる液状の樹脂をスピンコートにより塗膜形成した。また、未硬化したシートをプレスあるいはラミネートして、接続用導体１３の側に絶縁膜を形成することもできる。プレスでは、接続用導体１３に絶縁樹脂が充分追従するように絶縁樹脂の裏面から離型フィルムを介してゴムシートをあてがうことが有効である。その後、図４（ｄ）に示すように、加圧成形後の厚さが４５μｍとなる、ガラス不織布にエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグであるＥ６７９−Ｐ（日立化成工業株式会社製、商品名）を重ね、さらにその絶縁樹脂１２２の表面を平滑にするために、厚さ１８μｍの銅箔４５を、その粗化されていない側の面が絶縁樹脂１２２に接するように重ね、１８５℃の温度と、４ＭＰａの圧力を、４０分間加えて、加熱・加圧して積層一体化し、厚さ１８μｍの銅箔４５を手で剥離した。
その後に、図４（ｅ）に示すように、絶縁樹脂１２（１２１、１２２）を、水溶性オリーブオイルおよびエチレングリコールを主成分とし、径が３〜６μｍのダイアモンド粒子を混合した砥粒液で、研磨して、接続用導体１３を露出させた。
この後、図４（ｆ）に示すように、第３の金属層４３を、第１の金属層４１と同じエッチング液で全面にエッチング除去し、さらに、ニッケルのエッチング液であるメルストリップＮ９５０（メルテックス社製、商品名）を用いて、第２の金属層４２をエッチング除去し、接続用導体１３が露出した接続基板１１を作製した。
図４（e）の研磨工程では、図５に示す様に、ロール研磨で両面を一度に研磨することができる。図５（ａ）に示すように、１ｍｍ厚さのエポキシ基板５０の両面に、レジストフィルムを形成し、露光により粘着力を調整した支持基板を用意し、この両面に、図５（ｂ）が示すように、接続用導体が露出していない基板４６をロール熱圧着で仮固定した。
次に、図５（ｃ）で示す様に、回転する研磨ロール５６の間隙を荷重および回転速度を調整して、通過研磨させた。研磨後、上記支持基板のレジスト界面から基板４６は容易に離脱できた。これにより生産性が飛躍的に向上することが確かめられた。この後、第３の金属層４３、第２の金属層４２を選択的にエッチングして、
図２（ｄ）や図４（ｆ）に示すような2種類の絶縁樹脂を層方向に貫通した接続用導体１３を内蔵する基板を得た。
【００２５】
実施例３
実施例１の接続用導体１３が露出するように絶縁樹脂１２を研磨した後に、露出した接続用導体１３の表面に、無電解銅めっき液であるＬ−５９めっき液（日立化成工業株式会社製、商品名）を用いて、図５（ｂ）に示すように、厚さ５μｍの導体１３を追加形成した。
【００２６】
実施例４
実施例１の接続用導体１３が露出するように絶縁樹脂１２を研磨した後に、露出した接続用導体１３の表面に、図５（ｃ）に示すように、接触抵抗の小さい金属皮膜１１２として、厚さ５μｍのニッケル下地めっきと、厚さ０．３μｍの金めっきを形成した。
【００２７】
実施例５
実施例１で作製した接続基板１１の露出した接続用導体１３の両面に、接着絶縁層６２として、厚さ１０μｍのエポキシ系接着剤１５と、厚さ１８μｍの銅箔を重ね、１８０℃の温度と、２ＭＰａの圧力を加えて、加熱・加圧して積層一体化し、銅箔の不要な箇所を、選択的にエッチング除去して外層回路６３を形成し、図５（ｄ）に示すように、配線板を作製した。
【００２８】
実施例６
実施例１で作製した接続基板１１の露出した接続用導体１３の表面に、実施例５と同じエポキシ系接着剤６２と、回路導体６４を有する外層基板６５を重ね、180℃の温度と、4.5ＭＰａの圧力を加えて、加熱・加圧して積層一体化して、図５（ｅ）に示すように、多層配線板を作製した。このときの外層基板６５は、厚さ０．１ｍｍのガラス布にエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグの両面に厚さ１８μｍの銅箔を重ねて、加熱・加圧して積層一体化した両面銅張り積層板に、穴をあけ、薄く無電解銅めっきし、厚さ２５μｍに電解銅めっきした後に、不要な銅部分を、レジストを形成して、選択的にエッチング除去した両面回路板を用いた。
【００２９】
実施例７
実施例１で作製した接続基板１１の露出した接続用導体１３の一方の面にめっきレジスト６１を形成して無電解めっきで回路導体６０１を形成し、他方の面には、実施例５と同じエポキシ系接着剤６２と、外層基板６６を重ね、１８０℃の温度と、４．５ＭＰａの圧力を加えて、加熱・加圧して積層一体化し、外層基板６６の外層回路６７と接続し、図５（ｆ）に示すように、多層配線板を作製した。このときの外層基板６６は、厚さ０．１ｍｍのガラス布にエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグの両面に厚さ１８μｍの銅箔を重ねて、加熱・加圧して積層一体化した両面銅張り積層板の、バイアホールを形成する箇所の銅箔のみをエッチング除去して開口部を形成し、その開口部に、レーザ加工機を用いて、照射エネルギ１００ｍＪ／ｃｍ²、パルス幅５０μｓｅｃ、ショット数５ショット／ｓｅｃの条件で穴あけを行い、過マンガン酸溶液でスミア処理し、無電解めっきで厚さ２０μｍのめっきを行って、両面の銅箔を接続し、その銅箔の不要な箇所を選択的にエッチング除去して、外層回路６７を形成した。
【００３０】
実施例８
実施例７で作製した多層配線板に、半導体チップを搭載し、ワイヤボンディングで外層回路９５と半導体チップを接続し、エポキシ樹脂で半導体チップと、ワイヤボンディングした箇所とを封止し、半導体パッケージとした。
【００３１】
実施例９
実施例７の片面に導体層を形成した後に、半導体チップを搭載する箇所に、ルータで開口部を形成し、キャビティとし、外層回路を形成した後に、そのキャビティ部分に半導体チップを貼り付け、ワイヤボンディングで外層回路と半導体チップを接続し、エポキシ樹脂で半導体チップと、ワイヤボンディングした箇所とを封止し、半導体パッケージとした。
【００３２】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によって、必要な箇所のみの接続の行える接続基板とその接続基板を用いた多層配線板と半導体パッケージ用基板と半導体パッケージ並びに効率よくこれらを製造する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施例を説明するための断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施例工程を説明するための断面図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の他の実施例を示す各工程における断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の研磨工程を示す断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の他の実施例を示す各工程における断面図である。
【符号の説明】
１１：接続基板 １２：絶縁樹脂
１３：接続用導体 １０１、１０２：導体回路
１１１：金属層 １１２：接触抵抗の小さい金属
１２１：絶縁樹脂 １２２：絶縁樹脂
２１：第１の金属層 ２２：第２の金属層
２３：複合金属層 ３０：接着絶縁層
３１：外層導体 ４：複合金属箔
４１：第１の金属層 ４２：第２の金属層
４３：第３の金属層 ４４：エッチングレジスト
４５：銅箔 ４６：接続導体が露出していない基板
５０：エポキシ基板 ５１：レジスト
５６：研磨ロール ６１：めっきレジスト
６２：接着絶縁層 ６３：外層回路
６４：回路導体 ６５：外層基板
６６：外層基板 ６７：外層回路
６０１：導体回路

Claims (32)

1. 絶縁樹脂と接続用導体からなる基板であって、その絶縁樹脂が２つの絶縁樹脂組成物からなり、一方の絶縁樹脂が、シリコーン変性ポリアミドイミドであり、該シリコーン変性ポリアミドイミドが少なくとも接続用導体の側面を覆っている接続基板。
2. ２以上の絶縁樹脂組成物が、硬化の異なる同じ種類の樹脂である請求項１に記載の接続基板。
3. ２以上の絶縁樹脂組成物が、充填剤を含む量が異なる樹脂である請求項１または２に記載の接続基板。
4. ２以上の絶縁樹脂組成物が、少なくとも１の樹脂は充填剤を含まず、他の樹脂は含むものである請求項１または２に記載の接続基板。
5. ２以上の絶縁樹脂組成物が、充填剤の種類の異なる請求項１〜４のうちいずれかに記載の接続基板。
6. 充填剤の種類の違いが、粒子径の異なるものである請求項５に記載の接続基板。
7. 充填剤の種類の違いが、粒子形状の異なるものである請求項５に記載の接続基板。
8. 充填剤の種類の違いが、比重の異なるものである請求項５に記載の接続基板。
9. 絶縁樹脂組成物の違いが、樹脂の種類の違いである請求項１〜８のうちいずれかに記載の接続基板。
10. 基板の少なくとも一方の面に導体回路を有する請求項１〜９のうちいずれかに記載の接続基板。
11. 導体回路が金属層である請求項１〜１０のうちいずれかに記載の接続基板。
12. 接続用導体の露出した部分が、接触抵抗の小さい金属で覆われている請求項１〜１１のうちいずれかに記載の接続基板。
13. 少なくとも、キャリアとなる第２の金属層と、その第２の金属層と除去条件の異なる第１の金属層からなる複合金属層の、第１の金属層を選択的に除去して接続用導体を形成し、その接続用導体の側面を覆うように薄く第１の絶縁樹脂組成物を形成し、その表面に第２の絶縁樹脂組成物をその接続用導体が埋没するように形成し、少なくとも第２の絶縁樹脂組成物を硬化させた後、接続用導体が露出するように絶縁樹脂を研磨する工程を有する接続基板の製造方法であって、
    第１の絶縁樹脂組成物の絶縁樹脂がシリコーン変性ポリアミドイミドである接続基板の製造方法。
14. 接続用導体が露出するように絶縁樹脂を研磨した後に、第２の金属層を選択的に除去し、導体回路を形成する工程を有する請求項１３に記載の接続基板の製造方法。
15. 接続用導体が露出するように絶縁樹脂を研磨した後に、第２の金属層を全て除去する工程を有する請求項１３に記載の接続基板の製造方法。
16. 複合金属層が、第１の金属層と第２の金属層とさらに第３の金属層からなるものであり、第２の金属層と第３の金属層の除去条件が異なるものを用いる請求項１３に記載の接続基板の製造方法。
17. 接続用導体が露出するように絶縁樹脂を研磨した後に、第３の金属層を選択的に除去し、導体回路を形成する工程を有する請求項１６に記載の接続基板の製造方法。
18. 接続用導体が露出するように絶縁樹脂を研磨した後に、第３の金属層を全て除去する工程を有する請求項１６に記載の接続基板の製造方法。
19. 第３の金属層を除去した後に、露出した第２の金属層を除去する請求項１７または１８に記載の接続基板の製造方法。
20. 接続用導体が露出するように絶縁樹脂を研磨した後に、露出した接続用導体の表面に導体を追加形成する工程を有する請求項１３〜１９のうちいずれかに記載した接続基板の製造方法。
21. 接続用導体が露出するように絶縁樹脂を研磨した後に、露出した接続用導体の表面に、接触抵抗の小さい金属皮膜を形成する工程を有する請求項１３〜１９のうちいずれかに記載の接続基板の製造方法。
22. 請求項１〜１２のうちいずれかに記載の接続基板と、少なくともその一方の面に形成された接着絶縁層と、その接着絶縁層の表面に設けられた外層導体からなり、その外層導体が接続用導体に接続された多層配線板。
23. 接着絶縁層が、シリコーン変性ポリアミドイミドである請求項２２に記載の多層配線板。
24. 請求項１〜１２のうちいずれかに記載の接続基板を用いる多層配線板の製造方法。
25. 接続用導体が露出するように絶縁樹脂を研磨した後に、露出した接続用導体の表面に、接着絶縁層と金属箔を重ね、加熱・加圧して積層一体化する工程を有する請求項２４に記載の多層配線板の製造方法。
26. 接続用導体が露出するように絶縁樹脂を研磨した後に、露出した接続用導体の表面に、接着絶縁層と回路導体を有する外層基板を重ね、加熱・加圧して積層一体化する工程を有する請求項２４または２５に記載の多層配線板の製造方法。
27. 外層基板に、絶縁層の一方の面に導体回路を有し、他方の面に金属箔を有する基板を用いる請求項２６に記載の多層配線板の製造方法。
28. 外層基板に、絶縁層の両面に導体回路を有する基板を用いる請求項２６に記載の多層配線板の製造方法。
29. 外層基板に、両面の導体を接続するバイアホールを有する基板を用いる請求項２６〜２８のうちいずれかに記載の多層配線板の製造方法。
30. 外層基板に、基板の内部に内層回路を有する基板を用いる請求項２８に記載の多層配線板の製造方法。
31. 接着絶縁層に、シリコーン変性ポリアミドイミドを用いる請求項２４〜３０のうちいずれかに記載の多層配線板の製造方法。
32. 加熱・加圧して積層一体化する工程の後に、外層回路を形成する工程を有する請求項２４〜３１のうちいずれかに記載の多層配線板の製造方法。

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