JPH05275568A - 多層配線回路板及びその製法 - Google Patents
多層配線回路板及びその製法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高密度,高精度の電子装置用の多層配線回路板
の提供。 【構成】 第1配線層が形成された絶縁基板と、該配線
層上に接着層を介して第2配線層が形成された多層配線
回路板であって、前記接着層が一般式〔1〕(但し、式
中X,Yは炭素数1〜100の芳香族基、R1は水素ま
たは炭素数1〜30のアルキル基,芳香族基、nは60
〜300の整数)で示されるポリアミド酸及び/または
ポリアミド酸エステルと、一般式〔2〕(但し、式中p
は2〜3の整数、R2は炭素数1〜100の芳香族基,
アルキル基)で示されるマレイミド基を有する化合物と
を含む硬化物からなる多層配線回路板。 【化22】 【効果】平坦性に優れた接着剤を用いているので、高ア
スペクト比の配線でもボイドレスに積層され、接着層の
信頼性が高い。
の提供。 【構成】 第1配線層が形成された絶縁基板と、該配線
層上に接着層を介して第2配線層が形成された多層配線
回路板であって、前記接着層が一般式〔1〕(但し、式
中X,Yは炭素数1〜100の芳香族基、R1は水素ま
たは炭素数1〜30のアルキル基,芳香族基、nは60
〜300の整数)で示されるポリアミド酸及び/または
ポリアミド酸エステルと、一般式〔2〕(但し、式中p
は2〜3の整数、R2は炭素数1〜100の芳香族基,
アルキル基)で示されるマレイミド基を有する化合物と
を含む硬化物からなる多層配線回路板。 【化22】 【効果】平坦性に優れた接着剤を用いているので、高ア
スペクト比の配線でもボイドレスに積層され、接着層の
信頼性が高い。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子計算機等に使用され
るLSI等の搭載が可能な多層配線回路板の製法及びそ
れを用いて製造した多層配線回路板に関する。
るLSI等の搭載が可能な多層配線回路板の製法及びそ
れを用いて製造した多層配線回路板に関する。
【0002】
【従来の技術】多層配線回路板は計算機等の配線に広く
用いられており、計算機の高性能化に伴い低抵抗金属配
線と低誘電率絶縁層から形成された高密度配線が必要と
なっている。ポリイミドは有望な層間絶縁層であるがプ
ロセッサビリティに問題がある。
用いられており、計算機の高性能化に伴い低抵抗金属配
線と低誘電率絶縁層から形成された高密度配線が必要と
なっている。ポリイミドは有望な層間絶縁層であるがプ
ロセッサビリティに問題がある。
【0003】こうしたポリイミドを用いたものとして
は、配線層と絶縁層を交互に一層ずつ積み重ねる逐次積
層法(特開昭60−143649号公報、特開昭63−
268295号公報)や、ポリイミドフィルム上に回路
が形成された配線シ−トで接着フィルムを挟んで接着し
多層化する接着法(特開平3−247680号公報)等
が提案されている。
は、配線層と絶縁層を交互に一層ずつ積み重ねる逐次積
層法(特開昭60−143649号公報、特開昭63−
268295号公報)や、ポリイミドフィルム上に回路
が形成された配線シ−トで接着フィルムを挟んで接着し
多層化する接着法(特開平3−247680号公報)等
が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】銅/ポリイミド配線に
関する技術としては、特開平2−92535号公報に開
示されている。銅配線上にポリアミド酸エステルを塗布
後、硬化してポリイミドとした後、ポリイミドを研磨し
配線を露出させ、更に、上層の配線を積層して行く方法
がある。しかし、この方法は銅配線形成とポリイミド層
の研磨に多くの時間を要するために生産性が低い。
関する技術としては、特開平2−92535号公報に開
示されている。銅配線上にポリアミド酸エステルを塗布
後、硬化してポリイミドとした後、ポリイミドを研磨し
配線を露出させ、更に、上層の配線を積層して行く方法
がある。しかし、この方法は銅配線形成とポリイミド層
の研磨に多くの時間を要するために生産性が低い。
【0005】他の方法としては、熱硬化性成分を含む接
着フィルムを用いる方法がある。接着フィルムを配線シ
ート間に挾んで加圧下、加熱硬化させ配線を多層化して
行く。特開平3−12592号公報には熱硬化性成分と
してマレイミドを用いた接着フィルムに関する技術が開
示されている。しかし、接着フィルムによる方法は、接
着フィルムを高圧下で強制的に変形させて銅回路部の凹
凸による穴を埋めて接着させるために、配線パターンの
破壊や穴の埋め残しを生じ易く、特に、微細パターンを
形成したものには適さないと云う問題があった。
着フィルムを用いる方法がある。接着フィルムを配線シ
ート間に挾んで加圧下、加熱硬化させ配線を多層化して
行く。特開平3−12592号公報には熱硬化性成分と
してマレイミドを用いた接着フィルムに関する技術が開
示されている。しかし、接着フィルムによる方法は、接
着フィルムを高圧下で強制的に変形させて銅回路部の凹
凸による穴を埋めて接着させるために、配線パターンの
破壊や穴の埋め残しを生じ易く、特に、微細パターンを
形成したものには適さないと云う問題があった。
【0006】本発明の目的は、上記のような微細パター
ンをを有する配線基板を多層に積層接着する場合でも問
題なく穴埋めができ、絶縁層をボイドレスに形成する高
信頼性の多層配線回路板の製法を提供することにある。
ンをを有する配線基板を多層に積層接着する場合でも問
題なく穴埋めができ、絶縁層をボイドレスに形成する高
信頼性の多層配線回路板の製法を提供することにある。
【0007】本発明の他の目的は、上記の方法により形
成された多層配線回路板を提供することにある。
成された多層配線回路板を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の要旨は、次のとおりである。
明の要旨は、次のとおりである。
【0009】(1) 半導体素子搭載用の薄膜多層配線
回路板の製法であって、(a) 有機高分子材料の基板
上に第1の配線を形成した配線シートを形成する工程、
(b) 前記基板と配線間および配線上に、溶剤に可溶
性のポリイミドおよび/またはポリイミド前駆体と熱硬
化性化合物およびこれらの溶媒とからなる液状ワニスを
被覆し接着層を形成する工程、(c) 前記接着層を乾
燥する工程、(d) 前記接着層を介して第2の配線シ
ートを積層する工程、(e) 前記積層した配線シート
を加圧,加熱して接着層を硬化し、前記第1の配線と第
2の配線を接続する工程、を含むことを特徴とする多層
配線回路板の製法。
回路板の製法であって、(a) 有機高分子材料の基板
上に第1の配線を形成した配線シートを形成する工程、
(b) 前記基板と配線間および配線上に、溶剤に可溶
性のポリイミドおよび/またはポリイミド前駆体と熱硬
化性化合物およびこれらの溶媒とからなる液状ワニスを
被覆し接着層を形成する工程、(c) 前記接着層を乾
燥する工程、(d) 前記接着層を介して第2の配線シ
ートを積層する工程、(e) 前記積層した配線シート
を加圧,加熱して接着層を硬化し、前記第1の配線と第
2の配線を接続する工程、を含むことを特徴とする多層
配線回路板の製法。
【0010】(2) 半導体素子搭載用の多層配線回路
板であって、該回路板は配線回路を有する高分子フィル
ムの基板が接着層を介して多層積層され、該積層体はセ
ラミック回路板上に接着されており、前記高分子フィル
ムの各基板間の接着層およびセラミック回路板との接着
層は熱硬化性ポリイミドを含み、前記各層の配線回路お
よびセラミック回路板の配線回路は所定の個所でスルー
ホールを介して電気的に接続されており、前記接着層
は、ポリアミック酸またはポリアミック酸エステルをイ
ミド化温度以上に加熱したポリイミドと、熱硬化性化合
物との硬化物からなることを特徴とする多層配線回路
板。
板であって、該回路板は配線回路を有する高分子フィル
ムの基板が接着層を介して多層積層され、該積層体はセ
ラミック回路板上に接着されており、前記高分子フィル
ムの各基板間の接着層およびセラミック回路板との接着
層は熱硬化性ポリイミドを含み、前記各層の配線回路お
よびセラミック回路板の配線回路は所定の個所でスルー
ホールを介して電気的に接続されており、前記接着層
は、ポリアミック酸またはポリアミック酸エステルをイ
ミド化温度以上に加熱したポリイミドと、熱硬化性化合
物との硬化物からなることを特徴とする多層配線回路
板。
【0011】本発明によれば、ポリイミド前駆体または
可溶性ポリイミドと熱硬化性化合物を含む接着ワニス
を、配線シート上に塗布し、その上に積層する配線シー
トと接着することにより多層化するものである。接着ワ
ニスを塗布し、乾燥した配線シートはその上に積層する
配線シートと重ねて位置合わせを行い、加圧条件下で熱
硬化性成分を重合架橋させて両者を接着するものであ
る。
可溶性ポリイミドと熱硬化性化合物を含む接着ワニス
を、配線シート上に塗布し、その上に積層する配線シー
トと接着することにより多層化するものである。接着ワ
ニスを塗布し、乾燥した配線シートはその上に積層する
配線シートと重ねて位置合わせを行い、加圧条件下で熱
硬化性成分を重合架橋させて両者を接着するものであ
る。
【0012】上記のように、接着層はワニス状態で配線
パターン上に適用されるために、高密度配線特有の微細
で高アスペクト比の配線の空隙も容易に埋め込むことが
でき、配線による基板との段差を平坦化することができ
る。
パターン上に適用されるために、高密度配線特有の微細
で高アスペクト比の配線の空隙も容易に埋め込むことが
でき、配線による基板との段差を平坦化することができ
る。
【0013】上記接着ワニスはポリイミド前駆体および
/または可溶性ポリイミドを含む。ポリイミド前駆体と
してはポリアミド酸,ポリアミド酸エステルが挙げられ
る。ポリアミド酸エステルを用いた場合はポリアミド酸
を用いた場合に比べて、同一濃度では粘度が低くなると
云う特徴がある。従って、ポリアミド酸エステルを用い
た接着ワニスは高濃度化が可能となり、高アスペクト比
の配線上に用いた場合により平坦な表面を得られること
になり、配線シートの接着にもより有利となる。 実用
上、接着ワニスは20〜95重量%の溶媒を含み、好ま
しくは30〜90重量%、さらにより好ましくは35〜
70重量%の溶媒を含むことになる。
/または可溶性ポリイミドを含む。ポリイミド前駆体と
してはポリアミド酸,ポリアミド酸エステルが挙げられ
る。ポリアミド酸エステルを用いた場合はポリアミド酸
を用いた場合に比べて、同一濃度では粘度が低くなると
云う特徴がある。従って、ポリアミド酸エステルを用い
た接着ワニスは高濃度化が可能となり、高アスペクト比
の配線上に用いた場合により平坦な表面を得られること
になり、配線シートの接着にもより有利となる。 実用
上、接着ワニスは20〜95重量%の溶媒を含み、好ま
しくは30〜90重量%、さらにより好ましくは35〜
70重量%の溶媒を含むことになる。
【0014】ポリイミド前駆体は一般式〔1〕で示さ
れ、
れ、
【0015】
【化16】
【0016】Xは炭素数1〜100の有機基であり、一
般的にはポリイミド前駆体を合成する際の酸二無水物に
由来する。酸二無水物は本分野では広く知られているも
のであり、これら通常知られているものが用いられる。
通常、Xの炭素数は4〜100、更に一般的には6〜5
0である。また、酸二無水物は通常1またはそれ以上の
芳香環を含むことが多い。
般的にはポリイミド前駆体を合成する際の酸二無水物に
由来する。酸二無水物は本分野では広く知られているも
のであり、これら通常知られているものが用いられる。
通常、Xの炭素数は4〜100、更に一般的には6〜5
0である。また、酸二無水物は通常1またはそれ以上の
芳香環を含むことが多い。
【0017】酸二無水物としては、ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸二無水物、ジフェニルスルホン−3,3',
4,4'−テトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(4−
無水フタル酸)プロパン、ナフタレン−2,3,6,7−テ
トラカルボン酸二無水物、オキシ−ビス(4−無水フタ
ル酸)、2,2−ビス〔4−(3,4−ジカルボキシフェノ
キシ)フェニル〕ヘキサフルオロジプロパンテトラカル
ボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、3,3',4,
4'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3”,
4,4”−ターフェニルテトラカルボン酸二無水物、1,
2,4,5−ピロメリット酸二無水物等があり、これらの
1種以上を用いることができる。
ラカルボン酸二無水物、ジフェニルスルホン−3,3',
4,4'−テトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(4−
無水フタル酸)プロパン、ナフタレン−2,3,6,7−テ
トラカルボン酸二無水物、オキシ−ビス(4−無水フタ
ル酸)、2,2−ビス〔4−(3,4−ジカルボキシフェノ
キシ)フェニル〕ヘキサフルオロジプロパンテトラカル
ボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、3,3',4,
4'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3”,
4,4”−ターフェニルテトラカルボン酸二無水物、1,
2,4,5−ピロメリット酸二無水物等があり、これらの
1種以上を用いることができる。
【0018】Yは炭素数1〜100の有機基である。一
般的にはポリイミド前駆体を合成する際のジアミン成分
に相当する。これらのジアミンは本分野では広く知られ
ているものであり、これら通常知られているものが用い
られる。通常、Yの炭素数は2〜100、更に一般的に
は6〜50である。また、ジアミンは通常1またはそれ
以上の芳香環を含むことが多い。
般的にはポリイミド前駆体を合成する際のジアミン成分
に相当する。これらのジアミンは本分野では広く知られ
ているものであり、これら通常知られているものが用い
られる。通常、Yの炭素数は2〜100、更に一般的に
は6〜50である。また、ジアミンは通常1またはそれ
以上の芳香環を含むことが多い。
【0019】ジアミンとしてはp−フェニレンジアミ
ン、p,p”−ジアミノターフェニル、ビス〔4−(3−
アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、2,4−ジアミ
ノトルエン、m,m'−ジアミノベゾフェノン、m−フェ
ニレンジアミン、2,2'−ビス〔4−(p−アミノフェ
ノキシ)フェニル〕プロパン、ビス−4−アミノフェノ
キシ−4−フェニルスルホン、3,3'−ジアミノベンゾ
フェノン、2,2−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)
フェニル〕ヘキサフルオロプロパン、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、1,3−ビス(3−アミノフェニキシ)ベンゼ
ン、2,2−ビス(3−アミノフェノキシ)フェニル)プロ
パン等や、一般式〔3〕
ン、p,p”−ジアミノターフェニル、ビス〔4−(3−
アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、2,4−ジアミ
ノトルエン、m,m'−ジアミノベゾフェノン、m−フェ
ニレンジアミン、2,2'−ビス〔4−(p−アミノフェ
ノキシ)フェニル〕プロパン、ビス−4−アミノフェノ
キシ−4−フェニルスルホン、3,3'−ジアミノベンゾ
フェノン、2,2−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)
フェニル〕ヘキサフルオロプロパン、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、1,3−ビス(3−アミノフェニキシ)ベンゼ
ン、2,2−ビス(3−アミノフェノキシ)フェニル)プロ
パン等や、一般式〔3〕
【0020】
【化17】
【0021】で表わされる(Rは2価の炭化水素基、
R’は1価の炭化水素基であり、これらR,R’は互い
に異なっていてもよい。pは1以上の整数である)ジア
ミノシロキサン系化合物があり、例えば
R’は1価の炭化水素基であり、これらR,R’は互い
に異なっていてもよい。pは1以上の整数である)ジア
ミノシロキサン系化合物があり、例えば
【0022】
【化18】
【0023】
【化19】
【0024】
【化20】
【0025】等の1種以上を用いることができる。
【0026】R1は水素、またはカルボキシル基を含ま
ない有機基であり、1〜30の炭素原子を含む。該有機
基は通常ポリアミド酸エステルを合成する際に用いるア
ルコール成分に対応するものである。R1の構造につい
てはイミド化時に容易に離脱するものが望ましい。R1
の選択は本分野の技術者にとっては容易に成し得るもの
である。また、R1は不飽和基,ヘテロ環を含む構造も
可能であり、一般的には炭素数1〜8の炭化水素である
ことが多い。なお、式中nは一般的には6〜300であ
る。
ない有機基であり、1〜30の炭素原子を含む。該有機
基は通常ポリアミド酸エステルを合成する際に用いるア
ルコール成分に対応するものである。R1の構造につい
てはイミド化時に容易に離脱するものが望ましい。R1
の選択は本分野の技術者にとっては容易に成し得るもの
である。また、R1は不飽和基,ヘテロ環を含む構造も
可能であり、一般的には炭素数1〜8の炭化水素である
ことが多い。なお、式中nは一般的には6〜300であ
る。
【0027】可溶性ポリイミドとは溶媒に可溶なポリイ
ミドを指し、通常、酸二無水物とジアミンとを実質的に
当量反応して得たポリアミド酸を熱的あるいは化学的に
イミド化して得たものである。
ミドを指し、通常、酸二無水物とジアミンとを実質的に
当量反応して得たポリアミド酸を熱的あるいは化学的に
イミド化して得たものである。
【0028】可溶性ポリイミドを得るに好適な酸二無水
物の例としては、3,3',4,4'−ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'−ジフェニルテ
トラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'−ジフェニル
スルホンテトラカルボン酸二無水物がある。また、ジア
ミンの例としては、4−メチル−3,4'−ジアミノジフ
ェニレン、2,4−ジアミノトルエン、1,4−ビス(4
−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−ア
ミノフェノキシ)ベンゼン、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〕スルホンが挙げ
られる。これらのモノマから得られたポリイミドはN−
メチル−2−ピロリドン(NMP)に溶解する。
物の例としては、3,3',4,4'−ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'−ジフェニルテ
トラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'−ジフェニル
スルホンテトラカルボン酸二無水物がある。また、ジア
ミンの例としては、4−メチル−3,4'−ジアミノジフ
ェニレン、2,4−ジアミノトルエン、1,4−ビス(4
−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−ア
ミノフェノキシ)ベンゼン、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〕スルホンが挙げ
られる。これらのモノマから得られたポリイミドはN−
メチル−2−ピロリドン(NMP)に溶解する。
【0029】熱硬化性化合物としては、ビニレン基、エ
チニル基、ビフェニレン基、ベンゾシクロブテン基など
を含む化合物が挙げられる。これらの化合物はワニスを
塗布した後の乾燥条件では実質的に重合/架橋しないこ
とが望ましい。すなわち、接着ワニスを配線上に塗布し
た後の乾燥温度よりも高温度であることが重要である。
チニル基、ビフェニレン基、ベンゾシクロブテン基など
を含む化合物が挙げられる。これらの化合物はワニスを
塗布した後の乾燥条件では実質的に重合/架橋しないこ
とが望ましい。すなわち、接着ワニスを配線上に塗布し
た後の乾燥温度よりも高温度であることが重要である。
【0030】望ましい熱硬化性化合物としては、下記一
般式〔2〕で示すマレイミド構造を有する化合物があ
る。
般式〔2〕で示すマレイミド構造を有する化合物があ
る。
【0031】
【化21】
【0032】一般式〔2〕のpは2または3で、R2は
1〜100の炭素を有する有機基であり通常は2〜50
であることが望ましい。マレイミド化合物については特
開平3−12592号公報に開示されている。市販のマ
レイミド化合物は、一般に、R2としてフェニレン基ま
たは1以上の酸素原子、硫黄原子またはメチレン基を含
む。
1〜100の炭素を有する有機基であり通常は2〜50
であることが望ましい。マレイミド化合物については特
開平3−12592号公報に開示されている。市販のマ
レイミド化合物は、一般に、R2としてフェニレン基ま
たは1以上の酸素原子、硫黄原子またはメチレン基を含
む。
【0033】このようなマレイミド化合物の例として
は、N,N'−(4,4'−ジフェニルメタン)ビスマレイミ
ド、N,N'−(4,4'−ジフェニルオキシ)ビスマレイミ
ド、N,N'−フェニレンビスマレイミド、N,N'−m−
フェニレンビスマレイミド、N,N'−2,4−トリレン
ビスマレイミド、N,N'−2,6−トリレンビスマレイ
ミド、N,N'−エチレンビスマレイミド、N,N'−ヘキ
サメチレンビスマレイミド、2,2−ビス〔4−(4−N
−フェノキシマレイミド)フェニル〕−プロパン、2,2
−ビス〔4−(4−N−フェノキシマレイミド)フェニ
ル〕−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス〔4−(2
−トリフルオロメチル−4−N−フェノキシマレイミ
ド)フェニル〕−ヘキサフルオロプロパン、1,3,5−
トリス(N−マレイミド)−ベンゼン、N,N',N”−
(4,2',4'−ジフェニルメタン)−トリスマレイミド等
が挙げられ、これらの1種以上が用いられる。
は、N,N'−(4,4'−ジフェニルメタン)ビスマレイミ
ド、N,N'−(4,4'−ジフェニルオキシ)ビスマレイミ
ド、N,N'−フェニレンビスマレイミド、N,N'−m−
フェニレンビスマレイミド、N,N'−2,4−トリレン
ビスマレイミド、N,N'−2,6−トリレンビスマレイ
ミド、N,N'−エチレンビスマレイミド、N,N'−ヘキ
サメチレンビスマレイミド、2,2−ビス〔4−(4−N
−フェノキシマレイミド)フェニル〕−プロパン、2,2
−ビス〔4−(4−N−フェノキシマレイミド)フェニ
ル〕−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス〔4−(2
−トリフルオロメチル−4−N−フェノキシマレイミ
ド)フェニル〕−ヘキサフルオロプロパン、1,3,5−
トリス(N−マレイミド)−ベンゼン、N,N',N”−
(4,2',4'−ジフェニルメタン)−トリスマレイミド等
が挙げられ、これらの1種以上が用いられる。
【0034】ポリイミド前駆体または可溶性ポリイミド
を上記熱硬化性化合物と共に適当な溶媒に溶解して接着
ワニスを得る。該溶媒の例としては、NMP、ジメチル
アセトアミド(DMAc)、ジメチルホルムアミド(D
MF)、ジグライム、フェノール、トルエン等が挙げら
れ、これらの1種以上を用いることができる。
を上記熱硬化性化合物と共に適当な溶媒に溶解して接着
ワニスを得る。該溶媒の例としては、NMP、ジメチル
アセトアミド(DMAc)、ジメチルホルムアミド(D
MF)、ジグライム、フェノール、トルエン等が挙げら
れ、これらの1種以上を用いることができる。
【0035】通常、接着ワニス中のポリイミド前駆体お
よび/または可溶性ポリイミドと、熱硬化性化合物との
比率は、10:90〜90:10であり、より好ましく
は20:80〜70:30である。熱硬化性化合物が多
すぎると接着層が脆くなり、少なすぎると接着力が不十
分となる。
よび/または可溶性ポリイミドと、熱硬化性化合物との
比率は、10:90〜90:10であり、より好ましく
は20:80〜70:30である。熱硬化性化合物が多
すぎると接着層が脆くなり、少なすぎると接着力が不十
分となる。
【0036】上記接着ワニスを用いて絶縁層を形成する
には、前記各工程の温度および時間を、ポリイミド前駆
体の化学構造、溶媒の種類、熱硬化性化合物の反応性に
合わせて適当に設定する必要がある。典型的な条件とし
ては、塗布後60〜150℃で10〜100分間乾燥し
て溶媒を除去し、150〜250℃、10〜100分
間、より一般的には30〜60分間加熱してポリイミド
前駆体をイミド化する。可溶性ポリイミドを用いた場合
はイミド化工程が不要なことは云うまでもない。この際
の温度、時間は前記熱硬化性化合物が実質的に反応しな
い条件にする必要がある。
には、前記各工程の温度および時間を、ポリイミド前駆
体の化学構造、溶媒の種類、熱硬化性化合物の反応性に
合わせて適当に設定する必要がある。典型的な条件とし
ては、塗布後60〜150℃で10〜100分間乾燥し
て溶媒を除去し、150〜250℃、10〜100分
間、より一般的には30〜60分間加熱してポリイミド
前駆体をイミド化する。可溶性ポリイミドを用いた場合
はイミド化工程が不要なことは云うまでもない。この際
の温度、時間は前記熱硬化性化合物が実質的に反応しな
い条件にする必要がある。
【0037】加圧積層時の圧力は3〜60kg/cm2
が好ましい。他の条件については、熱硬化性化合物に左
右され、熱硬化性化合物にマレイミド化合物を用いた場
合には、200〜300℃で10〜120分、通常は2
0〜90分反応させるのが一般的である。
が好ましい。他の条件については、熱硬化性化合物に左
右され、熱硬化性化合物にマレイミド化合物を用いた場
合には、200〜300℃で10〜120分、通常は2
0〜90分反応させるのが一般的である。
【0038】接着ワニスは、下層の配線シートの配線面
や、セラミック等の基板の上に塗布され、接着絶縁層を
形成する。配線金属としては比抵抗の小さい銅が高密度
配線には有利である。接着ワニス中にカルボキシル基が
存在する場合には、銅配線を保護するためにCr,N
i,Ti等の保護膜を接着ワニスと接する面に形成する
ことが望ましい。
や、セラミック等の基板の上に塗布され、接着絶縁層を
形成する。配線金属としては比抵抗の小さい銅が高密度
配線には有利である。接着ワニス中にカルボキシル基が
存在する場合には、銅配線を保護するためにCr,N
i,Ti等の保護膜を接着ワニスと接する面に形成する
ことが望ましい。
【0039】前記本発明の製造工程を繰返し、配線シー
トを多層化することにより多層配線回路板を得ることが
できる。各配線シートの配線回路はポリイミド等のフィ
ルム上に形成したもので供されることが好ましい。
トを多層化することにより多層配線回路板を得ることが
できる。各配線シートの配線回路はポリイミド等のフィ
ルム上に形成したもので供されることが好ましい。
【0040】各配線シートを積層した後の配線層間の電
気的接続はスルーホールまたはビアホール(Via−h
ole)を通じて行われる。これらはドリル等による機
械加工またはレーザーアブレーションで形成され、公知
の選択めっき等によりメタライズされることにより上下
両層を導通させる。
気的接続はスルーホールまたはビアホール(Via−h
ole)を通じて行われる。これらはドリル等による機
械加工またはレーザーアブレーションで形成され、公知
の選択めっき等によりメタライズされることにより上下
両層を導通させる。
【0041】
【作用】本発明の多層配線回路板は、耐熱性に優れたポ
リイミドを含む接着剤を直接配線回路面に塗布し、乾
燥、イミド化し、加圧積層して作製することができるの
で、高アスペクト比の配線回路でもボイドレスに積層可
能である。
リイミドを含む接着剤を直接配線回路面に塗布し、乾
燥、イミド化し、加圧積層して作製することができるの
で、高アスペクト比の配線回路でもボイドレスに積層可
能である。
【0042】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき説明する。
【0043】〔実施例 1〕図1は本発明の多層配線回
路板の各製造工程における模式断面図である。
路板の各製造工程における模式断面図である。
【0044】(a)はセラミック基板4上に本発明の接
着剤を塗布して接着層3を形成し、100℃/1時間〜
150℃/20分で上記接着剤を乾燥させたセラミック
基板の模式断面図である。該セラミック基板上の接着層
3は、150℃/2時間〜250℃/10分加熱してポ
リイミド前駆体をイミド化させる。
着剤を塗布して接着層3を形成し、100℃/1時間〜
150℃/20分で上記接着剤を乾燥させたセラミック
基板の模式断面図である。該セラミック基板上の接着層
3は、150℃/2時間〜250℃/10分加熱してポ
リイミド前駆体をイミド化させる。
【0045】(b)は前記(a)のセラミック基板上
に、銅貼り積層板(Metal Clad Film、銅膜1の厚さ
18μm、ポリイミド2の厚さ20μm)をレジストパ
ターニングしエッチングで銅配線1(配線幅及びスペー
スの幅が各20μm)を形成した配線シートを載せて加
圧加熱(3〜50kgf/cm2、270℃/1時間)
して接着層3を重合架橋した、配線シートを一層有する
積層板の模式断面図である。なお、配線シートのセラミ
ック基板4と接着させるポリイミド2の接着面は、接着
性向上のためにプラズマ処理した。
に、銅貼り積層板(Metal Clad Film、銅膜1の厚さ
18μm、ポリイミド2の厚さ20μm)をレジストパ
ターニングしエッチングで銅配線1(配線幅及びスペー
スの幅が各20μm)を形成した配線シートを載せて加
圧加熱(3〜50kgf/cm2、270℃/1時間)
して接着層3を重合架橋した、配線シートを一層有する
積層板の模式断面図である。なお、配線シートのセラミ
ック基板4と接着させるポリイミド2の接着面は、接着
性向上のためにプラズマ処理した。
【0046】(c)はドリル(またはレーザー光)によ
りスルーホール5(直径20μm)を形成した積層板の
模式断面図である。
りスルーホール5(直径20μm)を形成した積層板の
模式断面図である。
【0047】(d)は上記(c)の積層板のスルーホー
ル5を化学銅めっきし、導通部に銅めっき6を形成した
ものの模式断面図である。
ル5を化学銅めっきし、導通部に銅めっき6を形成した
ものの模式断面図である。
【0048】(e)は上記(d)の配線上に前記接着剤
をスピンコートして接着層3を形成し、これを前記
(a)と同じ条件で乾燥後イミド化し、この上に(b)
と同様に配線シートを載せて加圧,加熱し接着した積層
板の模式断面図である。
をスピンコートして接着層3を形成し、これを前記
(a)と同じ条件で乾燥後イミド化し、この上に(b)
と同様に配線シートを載せて加圧,加熱し接着した積層
板の模式断面図である。
【0049】(f)は上記(b)〜(e)工程を繰り返
すことによって得た3層の多層配線回路板の模式断面図
である。なお、上記(b)〜(e)工程を繰り返すこと
によって任意の層数の多層配線回路板を得ることができ
ることは云うまでもない。
すことによって得た3層の多層配線回路板の模式断面図
である。なお、上記(b)〜(e)工程を繰り返すこと
によって任意の層数の多層配線回路板を得ることができ
ることは云うまでもない。
【0050】次に、本発明の多層配線回路板の製造に必
要な接着剤の製法の一例を示す。
要な接着剤の製法の一例を示す。
【0051】3,3',4,4'−ベンゾフェノンテトラカ
ルボン酸二無水物50g(0.13モル)に乾燥したエ
チルアルコール約300gを加え5時間還流する。その
後、過剰のエチルアルコールを除き、ベンゾフェノンテ
トラカルボン酸ジエチルエステル(異性体を含む)の淡
い茶色の結晶を得た。
ルボン酸二無水物50g(0.13モル)に乾燥したエ
チルアルコール約300gを加え5時間還流する。その
後、過剰のエチルアルコールを除き、ベンゾフェノンテ
トラカルボン酸ジエチルエステル(異性体を含む)の淡
い茶色の結晶を得た。
【0052】続いて、撹拌装置、温度計、窒素ガス導入
管、塩化カルシウム管付き冷却管を備えた4つ口フラス
コに上記ジエチルエステル10g(0.026モル)と
塩化チオニル20g(0.17モル)を加え、約0.5時
間還流する。過剰の塩化チオニルを留去して透明で褐色
の高粘稠な酸塩化物(異性体を含む)を得た。
管、塩化カルシウム管付き冷却管を備えた4つ口フラス
コに上記ジエチルエステル10g(0.026モル)と
塩化チオニル20g(0.17モル)を加え、約0.5時
間還流する。過剰の塩化チオニルを留去して透明で褐色
の高粘稠な酸塩化物(異性体を含む)を得た。
【0053】次に、撹拌装置、温度計、窒素ガス導入
管、塩化カルシウム管の付いた冷却管を備えた4つ口フ
ラスコに上記酸塩化物10g(0.024モル)とNM
P83.5g(以後の実施例及び比較例の溶媒はNMP
を使用)と、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル〕プロパン23g(0.07モル)を加え、
そのまま3時間撹拌を続ける。その後、反応液を水沈さ
せ、これを濾過して繊維状のポリマを得た。これを濾
別、乾燥してポリアミド酸エステルを得た。
管、塩化カルシウム管の付いた冷却管を備えた4つ口フ
ラスコに上記酸塩化物10g(0.024モル)とNM
P83.5g(以後の実施例及び比較例の溶媒はNMP
を使用)と、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル〕プロパン23g(0.07モル)を加え、
そのまま3時間撹拌を続ける。その後、反応液を水沈さ
せ、これを濾過して繊維状のポリマを得た。これを濾
別、乾燥してポリアミド酸エステルを得た。
【0054】上記のポリアミド酸エステル70g、N,
N'−(4,4'−ジフェニルメタン)ビスマレイミド30
g、NMPを加えて溶解し、穴径5μmのフィルターを
通して樹脂分濃度40重量%の接着剤を得た。
N'−(4,4'−ジフェニルメタン)ビスマレイミド30
g、NMPを加えて溶解し、穴径5μmのフィルターを
通して樹脂分濃度40重量%の接着剤を得た。
【0055】上記接着剤の特性は次の様にして測定し
た。
た。
【0056】(1)熱膨張係数とガラス転移温度 熱膨張係数(以下、αと云う)は、熱物理試験機(TM
A−3000型、真空理工社製)を用いて測定した。厚
さ20μmで幅6mmに成形した接着剤フィルムを熱物
理試験機にセットし、膜厚1μm当たり0.3gの荷重
を加え、昇温速度5℃/分の条件でフィルムの伸びを測
定した。αは伸びの温度曲線において100〜250℃
の伸び率より算出した。また、伸びの温度曲線の接線の
傾斜が大きく異なる点の2本の接線の交点をガラス転移
温度(以下、Tgと云う)とした。
A−3000型、真空理工社製)を用いて測定した。厚
さ20μmで幅6mmに成形した接着剤フィルムを熱物
理試験機にセットし、膜厚1μm当たり0.3gの荷重
を加え、昇温速度5℃/分の条件でフィルムの伸びを測
定した。αは伸びの温度曲線において100〜250℃
の伸び率より算出した。また、伸びの温度曲線の接線の
傾斜が大きく異なる点の2本の接線の交点をガラス転移
温度(以下、Tgと云う)とした。
【0057】(2)接着剤と銅とのピール強さと引張り
強さ 接着剤と銅とのピール強さは、銅箔(厚さ20μm)の
上に接着剤をスピンコート(硬化後の厚さ約20μm)
し、乾燥後、イミド化及び架橋させたものを1cm幅の
短冊状に成形してピール試験片とし、これを万能引張り
試験機(東洋ボールドウィン社製)を用い引張り角度9
0度、引張り速度0.5mm/分で測定した。
強さ 接着剤と銅とのピール強さは、銅箔(厚さ20μm)の
上に接着剤をスピンコート(硬化後の厚さ約20μm)
し、乾燥後、イミド化及び架橋させたものを1cm幅の
短冊状に成形してピール試験片とし、これを万能引張り
試験機(東洋ボールドウィン社製)を用い引張り角度9
0度、引張り速度0.5mm/分で測定した。
【0058】引張り強さは、シリコンウエハ上に接着剤
をスピンコートし、乾燥、イミド化及び架橋させて、厚
さ約20μmの接着剤フィルムを形成し、これをシリコ
ンウエハから剥がした後、乾燥させて1cm幅の短冊状
に成形したフィルムを試験片とした。これを前記万能引
張り試験機を用い引張り速度0.5mm/分で測定し
た。
をスピンコートし、乾燥、イミド化及び架橋させて、厚
さ約20μmの接着剤フィルムを形成し、これをシリコ
ンウエハから剥がした後、乾燥させて1cm幅の短冊状
に成形したフィルムを試験片とした。これを前記万能引
張り試験機を用い引張り速度0.5mm/分で測定し
た。
【0059】(3)平坦性(平坦化度) 配線幅と配線間スペースが各20μm、高さ20μmの
ガラス製模擬配線パターンに接着剤を塗布し、前記の方
法で乾燥,硬化した。接着剤の断面の厚さを測定し、次
式から接着剤の厚さ23±2μmにおける平坦化度を求
め接着剤の平坦性を評価した。平坦化度は1に近いほど
平坦性に優れている。
ガラス製模擬配線パターンに接着剤を塗布し、前記の方
法で乾燥,硬化した。接着剤の断面の厚さを測定し、次
式から接着剤の厚さ23±2μmにおける平坦化度を求
め接着剤の平坦性を評価した。平坦化度は1に近いほど
平坦性に優れている。
【0060】
【数1】平坦化度=1−(H/h0) 〔但し、H=接着層の段差(μm)、h0=配線高さ
(20μm)〕 (4)はんだ耐熱性 図1(f)に示すような3層構造の配線基板を330℃
のはんだ浴上に5分間放置してふくれや剥がれ発生の有
無を観察し評価した。
(20μm)〕 (4)はんだ耐熱性 図1(f)に示すような3層構造の配線基板を330℃
のはんだ浴上に5分間放置してふくれや剥がれ発生の有
無を観察し評価した。
【0061】その結果、本実施例の接着剤は、Tgは2
20℃、αは4.8×10~5/K、平坦化度は0.9、ピ
ール強さは550gf/cm、引張り強さは12kgf
/mm2、破断伸び10%と優れた値を示す。原子吸光
分析によって測定したCu含有量は0.001重量%以
下であった。はんだ耐熱性もふくれや剥がれの発生が無
く優れていた。接着層の外観もシリコーンウエハ上に形
成したものと同様であった。
20℃、αは4.8×10~5/K、平坦化度は0.9、ピ
ール強さは550gf/cm、引張り強さは12kgf
/mm2、破断伸び10%と優れた値を示す。原子吸光
分析によって測定したCu含有量は0.001重量%以
下であった。はんだ耐熱性もふくれや剥がれの発生が無
く優れていた。接着層の外観もシリコーンウエハ上に形
成したものと同様であった。
【0062】〔実施例 2〕実施例1のポリアミド酸エ
ステル6重量部に、N,N'−(4,4'−ジフェニルメタ
ン)ビスマレイミド4重量部配合し、NMPを溶媒とし
て樹脂分濃度40重量%の接着剤を作製した。
ステル6重量部に、N,N'−(4,4'−ジフェニルメタ
ン)ビスマレイミド4重量部配合し、NMPを溶媒とし
て樹脂分濃度40重量%の接着剤を作製した。
【0063】該接着剤のTgは220℃、αは4.9×
10~5/K、平坦化度は0.8、ピール強さは580g
f/cm、引張り強さは12kgf/mm2、破断伸び
9%と優れた値を示した。また、はんだ耐熱性もふくれ
や剥がれの発生が無く優れていた。硬化後の接着層中の
Cu含有量は0.001重量%以下であった。
10~5/K、平坦化度は0.8、ピール強さは580g
f/cm、引張り強さは12kgf/mm2、破断伸び
9%と優れた値を示した。また、はんだ耐熱性もふくれ
や剥がれの発生が無く優れていた。硬化後の接着層中の
Cu含有量は0.001重量%以下であった。
【0064】〔実施例 3〕実施例1のポリアミド酸エ
ステル5重量部に、N,N'−(4,4'−ジフェニルメタ
ン)ビスマレイミド5重量部配合し、NMPを溶媒とし
て樹脂分濃度45重量%の接着剤を作製した。
ステル5重量部に、N,N'−(4,4'−ジフェニルメタ
ン)ビスマレイミド5重量部配合し、NMPを溶媒とし
て樹脂分濃度45重量%の接着剤を作製した。
【0065】該接着剤のTgは240℃、αは4.9×
10~5/K、平坦化度は0.9、ピール強さは630g
f/cm、引張り強さは11kgf/mm2、破断伸び
7%と優れた値を示した。また、はんだ耐熱性もふくれ
や剥がれの発生が無く優れていた。硬化後の接着層中の
Cu含有量は0.001重量%以下であった。
10~5/K、平坦化度は0.9、ピール強さは630g
f/cm、引張り強さは11kgf/mm2、破断伸び
7%と優れた値を示した。また、はんだ耐熱性もふくれ
や剥がれの発生が無く優れていた。硬化後の接着層中の
Cu含有量は0.001重量%以下であった。
【0066】〔実施例 4〕実施例1のポリアミド酸エ
ステル4重量部に、N,N'−(4,4'−ジフェニルメタ
ン)ビスマレイミドの配合量を60重量部配合し、NM
Pを溶媒として樹脂分濃度40重量%の接着剤を作製し
た。
ステル4重量部に、N,N'−(4,4'−ジフェニルメタ
ン)ビスマレイミドの配合量を60重量部配合し、NM
Pを溶媒として樹脂分濃度40重量%の接着剤を作製し
た。
【0067】該接着剤のTgは295℃、αは4.3×
10~5/K、平坦化度は0.9、ピール強さは650g
f/cm、引張り強さは10kgf/mm2、破断伸び
3%と優れた値を示した。また、はんだ耐熱性もふくれ
や剥がれの発生が無く優れていた。硬化後の接着層中の
Cu含有量は0.001重量%以下であった。
10~5/K、平坦化度は0.9、ピール強さは650g
f/cm、引張り強さは10kgf/mm2、破断伸び
3%と優れた値を示した。また、はんだ耐熱性もふくれ
や剥がれの発生が無く優れていた。硬化後の接着層中の
Cu含有量は0.001重量%以下であった。
【0068】〔実施例 5〕実施例1のポリアミド酸エ
ステル40gに対し1,3,5−トリス(N−マレイミ
ド)ベンゼン60gとし、NMPを溶媒として樹脂分濃
度40重量%の接着剤を作製した。
ステル40gに対し1,3,5−トリス(N−マレイミ
ド)ベンゼン60gとし、NMPを溶媒として樹脂分濃
度40重量%の接着剤を作製した。
【0069】該接着剤のTgは310℃、αは4.0×
10~5/K、平坦化度は0.8、ピール強さは760g
f/cm、引張り強さは9kgf/mm2、破断伸び3
%と優れた値を示した。また、はんだ耐熱性もふくれや
剥がれの発生が無く優れていた。硬化後の接着層中のC
u含有量は0.001重量%以下であった。
10~5/K、平坦化度は0.8、ピール強さは760g
f/cm、引張り強さは9kgf/mm2、破断伸び3
%と優れた値を示した。また、はんだ耐熱性もふくれや
剥がれの発生が無く優れていた。硬化後の接着層中のC
u含有量は0.001重量%以下であった。
【0070】〔実施例 6〕実施例1のポリアミド酸エ
ステル60gに対し2,2−ビス〔4−(4−N−フェノ
キシマレイミド)フェニル〕プロパン40gとし、NM
Pを溶媒として樹脂分濃度40重量%の接着剤を作製し
た。
ステル60gに対し2,2−ビス〔4−(4−N−フェノ
キシマレイミド)フェニル〕プロパン40gとし、NM
Pを溶媒として樹脂分濃度40重量%の接着剤を作製し
た。
【0071】該接着剤のTgは220℃、αは4.2×
10~5/K、平坦化度は0.8、ピール強さは890g
f/cm、引張り強さは9kgf/mm2、破断伸び6
%と優れた値を示した。また、はんだ耐熱性もふくれや
剥がれの発生が無く優れていた。硬化後の接着層中のC
u含有量は0.001重量%以下であった。
10~5/K、平坦化度は0.8、ピール強さは890g
f/cm、引張り強さは9kgf/mm2、破断伸び6
%と優れた値を示した。また、はんだ耐熱性もふくれや
剥がれの発生が無く優れていた。硬化後の接着層中のC
u含有量は0.001重量%以下であった。
【0072】〔実施例 7〕実施例1に準じて3,3',
4,4'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、エタノ
ール、p−ジアミノジフェニルエーテルから得たポリア
ミド酸エステル60gに対し、2,2−ビス〔4−(4−
N−フェノキシマレイミド)フェニル〕−フェノキシプ
ロパン35gとし、NMPを溶媒として樹脂分濃度40
重量%の接着剤を作製した。
4,4'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、エタノ
ール、p−ジアミノジフェニルエーテルから得たポリア
ミド酸エステル60gに対し、2,2−ビス〔4−(4−
N−フェノキシマレイミド)フェニル〕−フェノキシプ
ロパン35gとし、NMPを溶媒として樹脂分濃度40
重量%の接着剤を作製した。
【0073】該接着剤のTgは335℃、αは3.6×
10~5/K、平坦化度は0.8、ピール強さは600g
f/cm、引張り強さは12kgf/mm2、破断伸び
5%と優れた値を示した。また、はんだ耐熱性もふくれ
や剥がれの発生が無く優れていた。硬化後の接着層中の
Cu含有量は0.001重量%以下であった。
10~5/K、平坦化度は0.8、ピール強さは600g
f/cm、引張り強さは12kgf/mm2、破断伸び
5%と優れた値を示した。また、はんだ耐熱性もふくれ
や剥がれの発生が無く優れていた。硬化後の接着層中の
Cu含有量は0.001重量%以下であった。
【0074】〔実施例 8〕実施例1に準じて1,2,
4,5−ピロメリット酸二無水物とメタノール、p−ジ
アミノジフェニルエーテルから得たポリアミド酸エステ
ルと、3,3',4,4'−ベンゾフェノンテトラカルボン
酸二無水物とメタノール、p−ジアミノジフェニルエー
テルから得たポリアミド酸エステルの等モル配合したも
の60gに対し、2.2−ビス〔4−(4−マレイミドフ
ェノキシ)フェニル〕−1,1,1,3,3,3−ヘキサフル
オロプロパン40g配合し、NMPを溶媒として樹脂分
濃度40重量%の接着剤を作製した。
4,5−ピロメリット酸二無水物とメタノール、p−ジ
アミノジフェニルエーテルから得たポリアミド酸エステ
ルと、3,3',4,4'−ベンゾフェノンテトラカルボン
酸二無水物とメタノール、p−ジアミノジフェニルエー
テルから得たポリアミド酸エステルの等モル配合したも
の60gに対し、2.2−ビス〔4−(4−マレイミドフ
ェノキシ)フェニル〕−1,1,1,3,3,3−ヘキサフル
オロプロパン40g配合し、NMPを溶媒として樹脂分
濃度40重量%の接着剤を作製した。
【0075】該接着剤のTgは305℃、αは4.2×
10~5/K、平坦化度は0.9、ピール強さは1080
gf/cm、引張り強さは16kgf/mm2、破断伸
び12%と優れた値を示した。また、はんだ耐熱性もふ
くれや剥がれの発生が無く優れていた。硬化後の接着層
中のCu含有量は0.001重量%以下であった。
10~5/K、平坦化度は0.9、ピール強さは1080
gf/cm、引張り強さは16kgf/mm2、破断伸
び12%と優れた値を示した。また、はんだ耐熱性もふ
くれや剥がれの発生が無く優れていた。硬化後の接着層
中のCu含有量は0.001重量%以下であった。
【0076】〔実施例 9〕実施例8で用いた混合ポリ
アミド酸エステル60gに対し、2,2−ビス〔4−(2
−トリフルオロメチル−4−マレイミドフェノキシ)フ
ェニル〕−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパ
ン40g配合し、NMPを溶媒として樹脂分濃度40重
量%の接着剤を作製した。
アミド酸エステル60gに対し、2,2−ビス〔4−(2
−トリフルオロメチル−4−マレイミドフェノキシ)フ
ェニル〕−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパ
ン40g配合し、NMPを溶媒として樹脂分濃度40重
量%の接着剤を作製した。
【0077】該接着剤のTgは300℃、αは4.2×
10~5/K、平坦化度は0.9、ピール強さは980g
f/cm、引張り強さは15kgf/mm2、破断伸び
12%と優れた値を示した。この絶縁層の銅含有量は
0.001%以下で、色も黄橙色であった。また、はん
だ耐熱性もふくれや剥がれの発生が無く優れていた。
10~5/K、平坦化度は0.9、ピール強さは980g
f/cm、引張り強さは15kgf/mm2、破断伸び
12%と優れた値を示した。この絶縁層の銅含有量は
0.001%以下で、色も黄橙色であった。また、はん
だ耐熱性もふくれや剥がれの発生が無く優れていた。
【0078】〔実施例 10〕撹拌装置,温度計、窒素
ガス導入管、塩化カルシウム管の付いた冷却管を備えた
4つ口フラスコに乾燥した3,3',4,4'−ベンゾフェ
ノンテトラカルボン酸二無水物32.2g、2,2−ビス
〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン4
1.0g、NMP415gを加え、窒素ガスを導入しな
がら、65℃以下に保持して8時間撹拌しポリアミド酸
を得た。このポリアミド酸65gに対しN,N'−(4,
4'−ジフェニルメタン)ビスマレイミド35gとNMP
を加え樹脂分濃度20重量%の接着剤を作製した。
ガス導入管、塩化カルシウム管の付いた冷却管を備えた
4つ口フラスコに乾燥した3,3',4,4'−ベンゾフェ
ノンテトラカルボン酸二無水物32.2g、2,2−ビス
〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン4
1.0g、NMP415gを加え、窒素ガスを導入しな
がら、65℃以下に保持して8時間撹拌しポリアミド酸
を得た。このポリアミド酸65gに対しN,N'−(4,
4'−ジフェニルメタン)ビスマレイミド35gとNMP
を加え樹脂分濃度20重量%の接着剤を作製した。
【0079】これを用い実施例1に準じて多層配線回路
板を作製した。なお、配線基板の銅表面は厚さ約100
ÅのNiで保護されたものを用いた。
板を作製した。なお、配線基板の銅表面は厚さ約100
ÅのNiで保護されたものを用いた。
【0080】上記接着剤のTgは220℃、αは5.0
×10~5/K(平坦化度は0.4と低かったので二度塗
りを行った)。ピール強さは780gf/cm、引張り
強さは15kgf/mm2、破断伸び10%であった。
また、はんだ耐熱性もふくれや剥がれの発生が無く優れ
ていた。この絶縁層の銅含有量は0.001%以下であ
った。
×10~5/K(平坦化度は0.4と低かったので二度塗
りを行った)。ピール強さは780gf/cm、引張り
強さは15kgf/mm2、破断伸び10%であった。
また、はんだ耐熱性もふくれや剥がれの発生が無く優れ
ていた。この絶縁層の銅含有量は0.001%以下であ
った。
【0081】〔実施例 11〕3,3',4,4'−ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸二無水物(0.5モル)と1,
2,4,5−ピロメリット酸二無水物(0.5モル)とp
−ジアミノジフェニルエーテル(1モル)から実施例1
0に準じてポリアミド酸を作製し、これに2.2−ビス
〔4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル〕−1,1,
1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン40重量%とN
MPを加え樹脂分濃度25重量%の接着剤を作製した。
フェノンテトラカルボン酸二無水物(0.5モル)と1,
2,4,5−ピロメリット酸二無水物(0.5モル)とp
−ジアミノジフェニルエーテル(1モル)から実施例1
0に準じてポリアミド酸を作製し、これに2.2−ビス
〔4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル〕−1,1,
1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン40重量%とN
MPを加え樹脂分濃度25重量%の接着剤を作製した。
【0082】これを用い実施例1に準じて多層配線回路
板を作製した。なお、配線基板の銅表面は厚さ約100
ÅのNiで保護されたものを用いた。
板を作製した。なお、配線基板の銅表面は厚さ約100
ÅのNiで保護されたものを用いた。
【0083】上記接着剤のTgは250℃、αは4.9
×10~5/K、平坦化度は0.6と低いので同じ条件で
二度塗りを行った。ピール強さは580gf/cm、引
張り強さは12kgf/mm2、破断伸び11%であっ
た。また、はんだ耐熱性もふくれや剥がれの発生が無く
優れていた。この絶縁層の銅含有量は0.001%以下
であった。
×10~5/K、平坦化度は0.6と低いので同じ条件で
二度塗りを行った。ピール強さは580gf/cm、引
張り強さは12kgf/mm2、破断伸び11%であっ
た。また、はんだ耐熱性もふくれや剥がれの発生が無く
優れていた。この絶縁層の銅含有量は0.001%以下
であった。
【0084】〔実施例 12〕ベンゾフェノンテトラカ
ルボン酸二無水物と2,2−ビス〔4−(4−アミノフ
ェノキ)フェニル〕プロパンとNMPから実施例10に
準じてポリアミド酸を作製し、これを100℃/1時間
と250℃/1時間の加熱条件でイミド化した。このポ
リイミドをNMPに溶解し、更に2.2−ビス〔4−(4
−マレイミドフェノキシ)フェニル〕−1,1,1,3,3,
3−ヘキサフルオロプロパン40重量%とNMPを加え
て樹脂分濃度45重量%の接着剤を作製した。これを用
い実施例1に準じて多層配線回路板を作製した。
ルボン酸二無水物と2,2−ビス〔4−(4−アミノフ
ェノキ)フェニル〕プロパンとNMPから実施例10に
準じてポリアミド酸を作製し、これを100℃/1時間
と250℃/1時間の加熱条件でイミド化した。このポ
リイミドをNMPに溶解し、更に2.2−ビス〔4−(4
−マレイミドフェノキシ)フェニル〕−1,1,1,3,3,
3−ヘキサフルオロプロパン40重量%とNMPを加え
て樹脂分濃度45重量%の接着剤を作製した。これを用
い実施例1に準じて多層配線回路板を作製した。
【0085】上記接着剤のTgは220℃、αは6.7
×10~5/K、平坦化度は0.8、ピール強さは870
gf/cm、引張り強さは10kgf/mm2、破断伸
び10%であった。また、はんだ耐熱性もふくれや剥が
れの発生が無く優れていた。硬化後の接着層中のCu含
有量は0.001重量%以下であった。
×10~5/K、平坦化度は0.8、ピール強さは870
gf/cm、引張り強さは10kgf/mm2、破断伸
び10%であった。また、はんだ耐熱性もふくれや剥が
れの発生が無く優れていた。硬化後の接着層中のCu含
有量は0.001重量%以下であった。
【0086】〔比較例 1〕図1(a)のセラミック基
板上に接着剤で固定した配線シート上に、他の配線シー
トを、次に示す接着フィルムを介在させ減圧下(0.1
mmHg)で加圧(40〜50kgf/cm2)しなが
ら250℃/30分加熱して積層基板を作製した。
板上に接着剤で固定した配線シート上に、他の配線シー
トを、次に示す接着フィルムを介在させ減圧下(0.1
mmHg)で加圧(40〜50kgf/cm2)しなが
ら250℃/30分加熱して積層基板を作製した。
【0087】2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル〕プロパンをNMPに溶解した後、ジアミ
ンと等モルの3,3',4,4'−ベンゾフェノンテトラカ
ルボン酸二無水物を加え、全体の樹脂分含量が30重量
%になるようにした。更に、室温で攪拌して高分子量化
したポリアミド酸を得た。
シ)フェニル〕プロパンをNMPに溶解した後、ジアミ
ンと等モルの3,3',4,4'−ベンゾフェノンテトラカ
ルボン酸二無水物を加え、全体の樹脂分含量が30重量
%になるようにした。更に、室温で攪拌して高分子量化
したポリアミド酸を得た。
【0088】次に、上記のポリアミド酸に対し40重量
%のビス(4−フェニルマレイミド)−メタンを加え、
室温で溶解し、接着剤を作製した。これをユーピレック
スフィルム(宇部興産商品名)上に均一に塗布し、10
0℃/60分乾燥、更に200℃/30分でイミド化さ
せて膜厚25μmの接着剤フィルムを得た。
%のビス(4−フェニルマレイミド)−メタンを加え、
室温で溶解し、接着剤を作製した。これをユーピレック
スフィルム(宇部興産商品名)上に均一に塗布し、10
0℃/60分乾燥、更に200℃/30分でイミド化さ
せて膜厚25μmの接着剤フィルムを得た。
【0089】該接着剤フィルムの硬化後のTgは240
℃、αは4.9×10~5/K、ピール強さは690gf
/cm、引張り強さは8kgf/mm2、破断伸び6%
であった。
℃、αは4.9×10~5/K、ピール強さは690gf
/cm、引張り強さは8kgf/mm2、破断伸び6%
であった。
【0090】しかし、接着剤フィルムは流動性が十分得
られないために配線と接着剤との界面の一部に、埋込不
十分な部分(ボイド)が発生した。そのためにはんだ耐
熱試験では、約30秒〜1分で接着剤と配線界面から剥
離やふくれが発生した。
られないために配線と接着剤との界面の一部に、埋込不
十分な部分(ボイド)が発生した。そのためにはんだ耐
熱試験では、約30秒〜1分で接着剤と配線界面から剥
離やふくれが発生した。
【0091】
【発明の効果】本発明の多層配線回路板は、平坦性に優
れた接着剤を塗布し、乾燥、イミド化後に配線シートを
重ねて加圧,加熱することにより多層積層化することが
できるので、高精度であり、また、接着作業が容易で、
その工程も短かく量産性に優れている。
れた接着剤を塗布し、乾燥、イミド化後に配線シートを
重ねて加圧,加熱することにより多層積層化することが
できるので、高精度であり、また、接着作業が容易で、
その工程も短かく量産性に優れている。
【図1】本発明の一実施例の多層配線回路板の製造工程
を示す模式断面図である。
を示す模式断面図である。
1…銅配線、2…ポリイミド、3…接着層(絶縁層)、
4…セラミック基板、5スルーホール、6…銅めっき。
4…セラミック基板、5スルーホール、6…銅めっき。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05K 3/46 T 6921−4E // C08G 73/12 NTH 9285−4J C09J 179/08 JGE A 9285−4J (72)発明者 池田 孝栄 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 三輪 崇夫 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 片桐 純一 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 高橋 昭雄 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内
Claims (31)
- 【請求項1】 半導体素子搭載用の薄膜多層配線回路板
の製法であって、 (a) 有機高分子材料の基板上に第1の配線を形成し
た配線シートを形成する工程、 (b) 前記基板と配線間および配線上に、溶剤に可溶
性のポリイミドおよび/またはポリイミド前駆体と熱硬
化性化合物およびこれらの溶媒とからなる液状ワニスを
被覆し接着層を形成する工程、 (c) 前記接着層を乾燥する工程、 (d) 前記接着層を介して第2の配線シートを積層す
る工程、 (e) 前記積層した配線シートを加圧,加熱して接着
層を硬化し、前記第1の配線と第2の配線を接続する工
程、 を含むことを特徴とする多層配線回路板の製法。 - 【請求項2】 前記ポリイミド前駆体が下記一般式
〔1〕 【化1】 (但し、式中X,Yは炭素数1〜100の有機基、R1
は水素または炭素数1〜30のカルボキシル基を含まな
い有機基、nは整数を示す)で示される請求項1に記載
の多層配線回路板の製法。 - 【請求項3】 前記熱硬化性化合物が下記一般式〔2〕 【化2】 (但し、式中pは2〜3の整数、R2は炭素数1〜10
0の有機基)で示される請求項1に記載の多層配線回路
板の製法。 - 【請求項4】 半導体素子搭載用の薄膜多層配線回路板
の製法であって、 (a) 有機高分子材料の基板上に第1の配線を形成し
た配線シートを形成する工程、 (b) 前記基板と配線間および配線上に、ポリイミド
および/またはポリイミド前駆体と熱硬化性化合物およ
びこれらの溶媒とからなる液状ワニスを被覆し接着層を
形成する工程、 (c) 前記接着層を乾燥することによりポリイミドお
よび/またはポリイミド前駆体と熱硬化性化合物の硬化
可能な層を形成する工程、 (d) 前記接着層を介して第2の配線シートを重ねる
工程、 (e) 前記積層した配線シートを加圧,加熱して接着
層を硬化し、前記第1の配線と第2の配線を接続する工
程、 を含むことを特徴とする多層配線回路板の製法。 - 【請求項5】 前記ポリイミド前駆体が溶剤に可溶なポ
リアミック酸エステルである請求項4に記載の多層配線
回路板の製法。 - 【請求項6】 前記ポリアミック酸エステルは下記一般
式〔1〕 【化3】 (但し、式中X,Yは炭素数1〜100の有機基、R1
は炭素数1〜30のカルボキシル基を含まない有機基、
nは整数を示す)で示される請求項5に記載の多層配線
回路板の製法。 - 【請求項7】 前記熱硬化性化合物が下記一般式〔2〕 【化4】 (但し、式中pは2〜3の整数、R2は炭素数1〜10
0の有機基)で示される請求項4に記載の多層配線回路
板の製法。 - 【請求項8】 半導体素子搭載用の薄膜多層配線回路板
の製法であって、 (a) 配線を形成したセラミック配線回路板の基板上
と配線間および配線上に、溶媒に可溶性のポリイミドお
よび/またはポリイミド前駆体と熱硬化性化合物および
これらの有機溶媒とを含む液状ワニスを被覆し接着層を
形成する工程、 (b) 前記接着層を乾燥する工程、 (c)前記接着層の形成面に、有機高分子材料の基板上
に第2の配線を形成した配線シートを積層する工程、 (d) セラミック配線板と前記配線シートとの積層体
を加圧する工程、 (e) 前記接着層を硬化し、前記セラミック配線板の
配線と前記配線シートの配線とを接続する工程、 を含むことを特徴とする多層配線回路板の製法。 - 【請求項9】 前記ポリイミド前駆体が溶剤に可溶なポ
リアミック酸エステルで、前記ポリイミドに変換し得る
ものである請求項8に記載の多層配線回路板の製法。 - 【請求項10】 前記ポリアミック酸エステルは下記一
般式〔1〕 【化5】 (但し、式中X,Yは炭素数1〜100の有機基、R1
は炭素数1〜30のカルボキシル基を含まない有機基、
nは整数を示す)で示される請求項9に記載の多層配線
回路板の製法。 - 【請求項11】 前記熱硬化性化合物が下記一般式
〔2〕 【化6】 (但し、式中pは2〜3の整数、R2は炭素数1〜10
0の有機基)で示される請求項8に記載の多層配線回路
板の製法。 - 【請求項12】 前記ポリイミド前駆体が溶剤に可溶な
ポリアミック酸で前記ポリイミドに変換し得るものであ
る請求項8に記載の多層配線回路板の製法。 - 【請求項13】 前記ポリアミック酸は下記一般式
〔1〕 【化7】 (但し、式中X,Yは炭素数1〜100の有機基、R1
は水素、nは整数を示す)で示される請求項8に記載の
多層配線回路板の製法。 - 【請求項14】 前記液状ワニスがイミド化温度以上に
加熱することによりポリイミドに変換するポリイミドま
たはポリイミド前駆体と、前記イミド化温度よりも高温
度で架橋重合する熱硬化性化合物と、前記ポリイミドの
溶媒からなる請求項8に記載の多層配線回路板の製法。 - 【請求項15】 前記ポリイミド前駆体が溶剤に可溶な
ポリアミック酸エステルで、ポリイミドに変換し得るも
のである請求項14に記載の多層配線回路板の製法。 - 【請求項16】 前記ポリアミック酸エステルは下記一
般式〔1〕 【化8】 (但し、式中X,Yは炭素数1〜100の有機基、R1
は炭素数1〜30のカルボキシル基を含まない有機基、
nは整数を示す)で示される請求項15に記載の多層配
線回路板の製法。 - 【請求項17】 前記ポリイミド前駆体が溶剤に可溶な
ポリアミック酸で、ポリイミドに変換し得るものである
請求項15に記載の多層配線回路板の製法。 - 【請求項18】 前記ポリアミック酸は下記一般式
〔1〕 【化9】 (但し、式中X,Yは炭素数1〜100の有機基、R1
は水素、nは整数を示す)で示される請求項17に記載
の多層配線回路板の製法。 - 【請求項19】 半導体素子搭載用の薄膜多層配線回路
板の製法であって、 (a) 有機高分子材料の基板上に第1の配線を形成し
た配線シートを形成する工程、 (b) 前記基板と配線間および配線上に、ポリイミド
および/またはポリイミド前駆体と熱硬化性化合物およ
びこれらの溶媒とからなる液状ワニスを被覆し接着層を
形成する工程、 (c) 前記接着層を乾燥することによりポリイミドお
よび/またはポリイミド前駆体と熱硬化性化合物の硬化
可能な層を形成する工程、 (d) 前記接着層を介して第2の配線シートを積層す
る工程、 (f) 前記接着層を硬化し、第2の配線シートの配線
部,基板および前記接着層の所定の個所にこれらを貫通
するスルーホールを形成する工程、 (g) 第1の配線シートの配線と第2の配線シートの
配線とを前記スルーホールを介して電気的に接続する工
程、 (h) 所定の積層数に応じて前記工程(b)〜(g)
を繰り返す工程、 を含むことを特徴とする多層配線回路板の製法。 - 【請求項20】 前記ポリイミド前駆体が溶剤に可溶な
ポリアミック酸エステルでポリイミドに変換し得るもの
である請求項19に記載の多層配線回路板の製法。 - 【請求項21】 前記ポリアミック酸エステルは下記一
般式〔1〕 【化10】 (但し、式中X,Yは炭素数1〜100の有機基、R1
は炭素数1〜30のカルボキシル基を含まない有機基、
nは整数を示す)で示される請求項20に記載の多層配
線回路板の製法。 - 【請求項22】 前記ポリイミド前駆体が溶剤に可溶な
ポリアミック酸でポリイミドに変換し得るものである請
求項19に記載の多層配線回路板の製法。 - 【請求項23】 前記ポリアミック酸は下記一般式
〔1〕 【化11】 (但し、式中X,Yは炭素数1〜100の有機基、R1
は水素、nは整数を示す)で示される請求項22に記載
の多層配線回路板の製法。 - 【請求項24】 前記熱硬化性化合物が下記一般式
〔2〕 【化12】 (但し、式中pは2〜3の整数、R2は炭素数1〜10
0の有機基)で示される請求項19に記載の多層配線回
路板の製法。 - 【請求項25】 前記第1の配線シートの背面にポリイ
ミドを含む接着層を介してセラミック配線板に接着する
請求項19に記載の多層配線回路板の製法。 - 【請求項26】 半導体素子搭載用の多層配線回路板で
あって、該回路板は配線回路を有する高分子フィルムの
基板が接着層を介して多層積層され、該積層体はセラミ
ック回路板上に接着されており、 前記高分子フィルムの各基板間の接着層およびセラミッ
ク回路板との接着層は熱硬化性ポリイミドを含み、 前記各層の配線回路およびセラミック回路板の配線回路
は所定の個所でスルーホールを介して電気的に接続され
ており、 前記接着層は、ポリアミック酸またはポリアミック酸エ
ステルをイミド化温度以上に加熱したポリイミドと、熱
硬化性化合物との硬化物からなることを特徴とする多層
配線回路板。 - 【請求項27】 前記ポリイミド前駆体は溶剤に可溶な
ポリアミック酸エステルで、ポリイミドに変換したもの
である請求項26に記載の多層配線回路板。 - 【請求項28】 前記ポリアミック酸エステルは下記一
般式〔1〕 【化13】 (但し、式中X,Yは炭素数1〜100の有機基、R1
は炭素数1〜30のカルボキシル基を含まない有機基、
nは整数を示す)で示される請求項27に記載の多層配
線回路板。 - 【請求項29】 前記ポリイミド前駆体は溶剤に可溶な
ポリアミック酸で、ポリイミドに変換したものである請
求項26に記載の多層配線回路板。 - 【請求項30】 前記ポリアミック酸は下記一般式
〔1〕 【化14】 (但し、式中X,Yは炭素数1〜100の有機基、R1
は水素、nは整数を示す)で示される請求項29に記載
の多層配線回路板。 - 【請求項31】 前記熱硬化性化合物が下記一般式
〔2〕 【化15】 (但し、式中pは2〜3の整数、R2は炭素数1〜10
0の有機基)で示される請求項26に記載の多層配線回
路板。
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