(57)【要約】【課題】有機材料を含む絶縁層を積層した多層配線基板において、配線の高密度化や半田耐熱性・絶縁性・高周波伝送特性をともに満足させること。【解決手段】有機材料から成り、上下面の少なくとも１つの面に金属箔から成る配線導体２が配設された複数の絶縁層１を積層して成るとともに、この絶縁層を上下に位置する配線導体２間を絶縁層に形成された貫通導体３を介して電気的に接続した多層配線基板４であって、絶縁層１は、表面がプラズマ処理された液晶ポリマー層５の上下面にポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層６を形成して成ることを特徴とするものである。穿設加工が容易で配線の高密度化が可能となり、また、ポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層６が、液晶ポリマー層５・配線導体２と高接着性を示すとともに液晶ポリマーと同じ誘電率を示すことにより高周波での伝送特性が低下せず、半田耐熱性・絶縁性・高周波伝送特性に優れる。【選択図】図２
2006191145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機材料から成り、上下面の少なくとも１つの面に金属箔から成る配線導体が配設された複数の絶縁層を積層して成るとともに、該絶縁層を挟んで上下に位置する前記配線導体間を前記絶縁層に形成された貫通導体を介して電気的に接続した多層配線基板であって、前記絶縁層は、表面がプラズマ処理された液晶ポリマー層の上下面にポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層を形成して成ることを特徴とする多層配線基板。
【請求項２】
前記液晶ポリマー層の上下面を中心線表面粗さＲａが０．０５〜５μｍの粗面としたことを特徴とする請求項１記載の多層配線基板。
【請求項３】
前記被覆層が１０〜７０体積％の無機絶縁粉末を含有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の多層配線基板。
【請求項４】
前記ポリフェニレンエーテル系有機物が熱硬化性ポリフェニレンエーテルであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の多層配線基板。
【請求項５】
前記液晶ポリマー層と前記配線導体との間に位置する前記被覆層の厚みが３〜３５μｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の多層配線基板。
【請求項６】
前記絶縁層に配設された配線導体の幅方向の断面形状は、前記絶縁層側の底辺の長さが対向する底辺の長さよりも短い台形状であり、かつ、前記絶縁層側の底辺と側辺との成す角度が９５〜１５０°であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の多層配線基板。
【請求項７】
前記絶縁層の層間において、前記配線導体の長さの短い底辺と前記液晶ポリマー層との間に位置する前記被覆層の厚みｘ（μｍ）が、上下の前記液晶ポリマー層間の距離をＴ（μｍ）、前記配線導体の厚みをｔ（μｍ）としたときに、３μｍ≦０．５Ｔ−ｔ≦ｘ≦０．５Ｔ≦３５μｍ（ただし、８μｍ≦Ｔ≦７０μｍ、１μｍ≦ｔ≦３２μｍ）であることを特徴とする請求項６記載の多層配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種ＡＶ機器や家電機器・通信機器・コンピュータやその周辺機器等の電子機器に使用される多層配線基板に関するものであり、特に絶縁層の一部に液晶ポリマー層を用いた多層配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子等の能動部品や容量素子・抵抗素子等の受動部品を多数搭載して所定の電子回路を構成した混成集積回路を形成するための多層配線基板は、通常、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させて成る絶縁層にドリルによって上下に貫通孔を形成し、この貫通孔内部および絶縁層表面に複数の配線導体を形成した配線基板を、多数層積層することによって形成されている。
【０００３】
一般に、現在の電子機器は、移動体通信機器に代表されるように小型・薄型・軽量・高性能・高機能・高品質・高信頼性が要求されており、このような電子機器に搭載される混成集積回路等の電子部品も小型・高密度化が要求されるようになってきており、このような高密度化の要求に応えるために、電子部品を構成する多層配線基板も、配線導体の微細化や絶縁層の薄層化・貫通孔の微細化が必要となってきている。このため、近年、貫通孔を微細化するために、ドリル加工より微細加工が可能なレーザ加工が用いられるようになってきた。
【０００４】
しかしながら、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させて成る絶縁層は、ガラスクロスをレーザにより穿設加工することが困難なために貫通孔の微細化には限界があり、また、ガラスクロスの厚みが不均一のために均一な孔径の貫通孔を形成することが困難であるという問題点を有していた。
【０００５】
このような問題点を解決するために、アラミド樹脂繊維で製作した不織布にエポキシ樹脂を含浸させた絶縁基材や、ポリイミドフィルムにエポキシ系接着剤を塗布した絶縁基材を絶縁層に用いた多層配線基板が提案されている。
【０００６】
しかしながら、アラミド不織布やポリイミドフィルムを用いた絶縁基材は吸湿性が高く、吸湿した状態で半田リフローを行なうと半田リフローの熱により吸湿した水分が気化してガスが発生し、絶縁層間で剥離してしまう等の問題点を有していた。
【０００７】
このような問題点を解決するために、多層配線基板の絶縁層の材料として液晶ポリマーを用いることが検討されている。液晶ポリマーから成る層は、剛直な分子で構成されているとともに分子同士がある程度規則的に並んだ構成をしており分子間力が強いことから、高耐熱性・高弾性率・高寸法安定性・低吸湿性を示し、ガラスクロスのような強化材を用いる必要がなく、また、微細加工性にも優れるという特徴を有している。さらに、高周波領域においても、低誘電率・低誘電正接であり高周波特性に優れるという特徴を有している。
【０００８】
このような液晶ポリマーの特徴を活かし、特開平8-97565号公報には、回路層が第１の液晶ポリマーを含み、この回路層間に第１の液晶ポリマーの融点よりも低い融点を有する第２の液晶ポリマーを含む接着剤層を挿入して成る多層プリント回路基板が提案されており、また、特開2000-269616号公報には熱可塑性液晶ポリマーフィルムと金属箔とをエポキシ系接着剤を用いて接着させた高周波回路基板が提案されている。
【特許文献１】特開平8-97565号公報
【特許文献２】特開2000-269616号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特開平8-97565号公報に提案された多層プリント回路基板は、回路層を間に液晶ポリマーを含む接着剤層を挿入して熱圧着により接着する際、液晶ポリマー分子が剛直で動き難いために回路層表面の微細な凹部に入ることができず、その結果、十分なアンカー効果を発揮することができず、回路層と接着剤層との密着性が悪く高温バイアス試験で絶縁不良が発生してしまうという問題点を有していた。
【００１０】
また、特開2000-269616号公報に提案された高周波回路基板は、エポキシ系接着剤の誘電率が液晶ポリマーの誘電率と大きく異なることから、積層時の加圧によって生じるわずかな厚みばらつきにより、高周波領域、特に100ＭＨｚ以上の周波数領域においては伝送特性が低下してしまうという問題点を有していた。
【００１１】
本発明はかかる従来技術の問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、高密度な配線を有するとともに、半田耐熱性・絶縁性・高周波伝送特性に優れた多層配線基板を提供することに有る。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の多層配線基板は、有機材料から成り、上下面の少なくとも１つの面に金属箔から成る配線導体が配設された複数の絶縁層を積層して成るとともに、この絶縁層を挟んで上下に位置する配線導体間を絶縁層に形成された貫通導体を介して電気的に接続した多層配線基板であって、絶縁層は、表面がプラズマ処理された液晶ポリマー層の上下面にポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層を形成して成ることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の多層配線基板によれば、絶縁層を表面がプラズマ処理された液晶ポリマー層の表面にポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層を形成して成るものとしたことから、微細な貫通孔を穿設加工することが可能となり、その結果、高密度な配線を有する多層配線基板とすることができ、また、液晶ポリマー層とポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層の誘電率の周波数挙動がほぼ等しいことから、積層の際にわずかな厚みばらつきが生じたとしても高周波領域における伝送特性の低下を生じることのない高周波伝送特性に優れた多層配線基板とすることできる。
【００１４】
さらに、ポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層は、液晶ポリマー層と同程度の疎水性を示すことから、両者の樹脂同士の馴染みが良好で接着性に優れ、また、被覆層がランダムな分子構造で比較的熱運動しやすい分子から成ることから液晶ポリマー層表面の微細な凹部に入り込み十分なアンカー効果を発揮することができ、その結果、液晶ポリマー層と被覆層との密着性が良好となり高温バイアス試験で絶縁不良が発生することもない。さらにまた、液晶ポリマーが低吸湿性であることから、半田リフロー時に水分が気化してガスが発生することもなく、絶縁層間で剥離してしまうこともない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に本発明の多層配線基板を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の多層配線基板に半導体素子を搭載して成る混成集積回路の実施の形態の一例を示す断面図であり、また、図２は、図１に示す多層配線基板の要部断面図である。これらの図において１は絶縁層、２は配線導体、３は貫通導体で、主にこれらで本発明の多層配線基板４が構成されている。なお、本例では、絶縁層１を４層積層して成る多層配線基板４を示している。
【００１７】
絶縁層１は、液晶ポリマー層５と、その表面に被着形成されたポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層６とから構成されており、配線導体２や多層配線基板４に搭載される電子部品７の支持体としての機能を有する。
【００１８】
なお、ここで液晶ポリマーとは、溶融時に液晶状態あるいは光学的に複屈折する性質を有するポリマーを指し、一般に溶液状態で液晶性を示すリオトロピック液晶ポリマーや溶融時に液晶性を示すサーモトロピック液晶ポリマー、あるいは、熱変形温度で分類される１型・２型・３型すべての液晶ポリマーを含むものである。また、ポリフェニレンエーテル系有機物とは、ポリフェニレンエーテル樹脂やポリフェニレンエーテルに種々の官能基が結合した樹脂、あるいはこれらの誘導体・重合体を意味するものである。
【００１９】
また、液晶ポリマーは、温度サイクル信頼性・半田耐熱性・加工性の観点からは200〜400℃の温度、特に250〜350℃の温度に融点を有するものが好ましく、さらに、層としての物性を損なわない範囲内で、熱安定性を改善するための酸化防止剤や耐光性を改善するための紫外線吸収剤等の光安定剤、難燃性を改善するためのハロゲン系もしくはリン酸系の難燃性剤、アンチモン系化合物やホウ酸亜鉛・メタホウ酸バリウム・酸化ジルコニウム等の難燃助剤、潤滑性を改善するための高級脂肪酸や高級脂肪酸エステル・高級脂肪酸金属塩・フルオロカーボン系界面活性剤等の滑剤、熱膨張係数を調整するため、および／または機械的強度を向上するための酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化チタン・酸化バリウム・酸化ストロンチウム・酸化ジルコニウム・酸化カルシウム・ゼオライト・窒化珪素・窒化アルミニウム・炭化珪素・チタン酸カリウム・チタン酸バリウム・チタン酸ストロンチウム・チタン酸カルシウム・ホウ酸アルミニウム・スズ酸バリウム・ジルコン酸バリウム・ジルコン酸ストロンチウム等の充填材を含有してもよい。
【００２０】
なお、上記の充填材等の粒子形状は、略球状・針状・フレーク状等があり、充填性の観点からは略球状が好ましい。また、粒子径は、通常0.1〜15μｍ程度であり、液晶ポリマー層５の厚みよりも小さい。
【００２１】
さらに、液晶ポリマー層５は、ポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層６との密着性を高めるために、その表面をプラズマ処理を用いて粗化されている。そして、その表面の中心線表面粗さＲａが0.05〜５μｍの値となるように粗化しておくことが好ましい。中心線表面粗さＲａは、半田リフローの際に液晶ポリマー層５と被覆層６との剥離を防止するという観点からは0.05μｍ以上であることが好ましく、表面に被覆層６を形成する際に空気のかみ込みを防止するという観点からは５μｍ以下であることが好ましい。従って、液晶ポリマー層５は、その表面を中心線表面粗さＲａが0.05〜５μｍの粗面とすることが好ましい。
【００２２】
次に、液晶ポリマー層５の表面に形成されるポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層６は、絶縁層１に配線導体２を被着形成する際の接着剤の機能を有するとともに、絶縁層１同志を積層する際の接着剤の役目を果たす。
【００２３】
被覆層６は、ポリフェニレンエーテル樹脂やその誘導体、または、これらのポリマーアロイ等のポリフェニレンエーテル系有機物を30〜90体積％含有しており、とりわけ熱サイクル信頼性や積層時の位置精度の観点からは、アリル変性ポリフェニレンエーテル等の熱硬化性ポリフェニレンエーテルを含有することが好ましい。
【００２４】
なお、ポリフェニレンエーテル系有機物の含有量が30体積％未満であると、後述する充填材との混練性が低下する傾向があり、また、90体積％を超えると、液晶ポリマー層５表面に被覆層６を形成する際に、被覆層６の厚みバラツキが大きくなる傾向がある。従って、ポリフェニレンエーテル系有機物の含有量は、30〜90体積％の範囲が好ましい。
【００２５】
また、ポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層６は、液晶ポリマー層５との接着性や配線導体２・貫通導体３との密着性を良好にするという観点からは、重合反応可能な官能基を２個以上有する多官能性モノマーあるいは多官能性重合体等の添加剤を含有することが好ましく、例えば、トリアリルシアヌレートやトリアリルイソシアヌレートおよびこれらの重合体等を含有することが好ましい。
【００２６】
さらに、被覆層６は、弾性率を調整するためのゴム成分や熱安定性を改善するための酸化防止剤、耐光性を改善するための紫外線吸収剤等の光安定剤、難燃性を改善するためのハロゲン系もしくはリン酸系の難燃性剤、アンチモン系化合物やホウ酸亜鉛・メタホウ酸バリウム・酸化ジルコニウム等の難燃助剤、潤滑性を改善するための高級脂肪酸や高級脂肪酸エステルや高級脂肪酸金属塩・フルオロカーボン系界面活性剤等の滑剤、熱膨張係数を調整したり機械的強度を向上するための酸化アルミニウムや酸化珪素・酸化チタン・酸化バリウム・酸化ストロンチウム・酸化ジルコニウム・酸化カルシウム・ゼオライト・窒化珪素・窒化アルミニウム・炭化珪素・チタン酸カリウム・チタン酸バリウム・チタン酸ストロンチウム・チタン酸カルシウム・ホウ酸アルミニウム・スズ酸バリウム・ジルコン酸バリウム・ジルコン酸ストロンチウム等の充填材、あるいは、充填材との親和性を高めこれらの接合性向上と機械的強度を高めるためのシラン系カップリング剤やチタネート系カップリング剤等のカップリング剤を含有してもよい。
【００２７】
特に絶縁層１を積層しプレスする際に、被覆層６の流動性を抑制し、貫通導体３の位置ずれや被覆層６の厚みばらつきを防止するという観点からは、被覆層６は充填材として10体積％以上の無機絶縁粉末を含有することが好ましい。また、液晶ポリマー層５との接着界面および配線導体２との接着界面での半田リフロー時の剥離を防止するという観点からは、充填材の含有量を70体積％以下とすることが好ましい。従って、ポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層６に、10〜70体積％の充填材を含有させておくことが好ましい。
【００２８】
なお、上記の充填材等の形状は、略球状・針状・フレーク状等があり、充填性の観点からは、略球状が好ましい。また、粒子径は、0.1〜15μｍ程度であり、被覆層６の厚みよりも小さい。
【００２９】
本発明の多層配線基板４によれば、液晶ポリマー層５とポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層６の誘電率とがほぼ等しいことから、積層の際にわずかな厚みばらつきが生じても高周波領域における伝送特性の低下を生じることのない高周波伝送特性に優れた多層配線基板４とすることできる。また、被覆層６が液晶ポリマー層５と同程度の疎水性を示すことから樹脂同士の馴染みが良好であるため接着性に優れるとともに、被覆層６がランダムな分子構造で比較的熱運動しやすい分子から成ることから液晶ポリマー層５表面の微細な凹部に入り込み十分なアンカー効果を発揮することができ、その結果、液晶ポリマー層５と被覆層６との密着性が良好となり高温バイアス試験で絶縁不良が発生することのない耐熱性・絶縁性に優れた多層配線基板４とすることができる。
【００３０】
このような絶縁層１は、例えば粒径が0.1〜15μｍ程度の酸化珪素等の無機絶縁粉末に、熱硬化性ポリフェニレンエーテル樹脂と溶剤・可塑剤・分散剤等を添加して得たペーストを液晶ポリマー層５の上下表面に従来周知のドクタブレード法等のシート成型法を採用して被覆層６を形成した後、あるいは上記のペースト中に液晶ポリマー層５を浸漬し垂直に引き上げることによって液晶ポリマー層５の表面に被覆層６を形成した後、これを60〜100℃の温度で５分〜３時間加熱・乾燥することにより製作される。
【００３１】
なお、絶縁層１の厚みは絶縁信頼性を確保するという観点からは10〜200μｍであることが好ましく、また、高耐熱性・低吸湿性・高寸法安定性を確保するという観点からは、液晶ポリマー層５の厚みを絶縁層１の厚みの40〜90％の範囲としておくことが好ましい。
【００３２】
また、絶縁層１には、上下面の少なくとも１つの面に配線導体２が被着形成されている。配線導体２は、その厚みが２〜30μｍ程度で銅・金等の良導電性の金属箔から成り、多層配線基板４に搭載される電子部品７を外部電気回路（図示せず）に電気的に接続する機能を有する。
【００３３】
このような配線導体２は、絶縁層１を複数層積層する際、配線導体２の周囲にボイドが発生するのを防止するという観点から、被覆層６に少なくとも配線導体２の表面と被覆層６の表面とが平坦となるように埋設されていることが好ましい。また、配線導体２を被覆層６に埋設する際に、被覆層６の乾燥状態での気孔率を３〜40体積％としておくと、配線導体２周囲の被覆層６の樹脂盛り上がりを生じさせず平坦化することができるとともに配線導体２と被覆層６の間に挟まれる空気の排出を容易にして気泡の巻き込みを防止することができる。なお、乾燥状態での気孔率が40体積％を超えると、複数層積層した絶縁層１を加圧・加熱硬化した後に、被覆層６内に気孔が残存し、この気孔が空気中の水分を吸着して絶縁性が低下してしまうおそれがあるので、被覆層６の乾燥状態での気孔率を３〜40体積％の範囲としておくことが好ましい。
【００３４】
このような被覆層６の乾燥状態での気孔率は、被覆層６を液晶ポリマー層５の表面上に塗布し乾燥する際に、乾燥温度や昇温速度等の乾燥条件を適宜調整することにより気孔率を所望の値とすることができる。
【００３５】
また、配線導体２と液晶ポリマー層５の間に位置する被覆層６の厚みを３〜35μｍの厚みとしておくことが好ましい。配線導体２と液晶ポリマー層５の間に位置する被覆層６の厚みを３〜35μｍの厚みとして、配線導体２と誘電正接の低い液晶ポリマー層５とを近づけることにより、配線導体２周囲の誘電正接を低くすることができ、その結果、高周波領域、特に100ＭＨｚ以上の周波数領域における伝送特性を向上させることができる。なお、被覆層６の厚みが３μｍ未満であると、配線導体２の熱膨張・熱収縮により発生する応力を被覆層６で有効に緩和することができず、配線導体２のコーナー部からクラックが発生してしまう傾向があり、35μｍを超えると配線導体２周囲の誘電正接を低くする効果が低下してしまう傾向がある。従って、配線導体２と液晶ポリマー層５の間に位置する被覆層６の厚みを３〜35μｍの範囲としておくことが好ましい。
【００３６】
さらに、絶縁層１に配設された配線導体２の幅方向の断面形状を、絶縁層１側の底辺の長さが対向する底辺の長さよりも短い台形状とするとともに、絶縁層１側の底辺と側辺との成す角度を95〜150°とすることが好ましい。絶縁層１に配設された配線導体２の幅方向の断面形状を、絶縁層１側の底辺の長さが対向する底辺の長さよりも短い台形状とするとともに、絶縁層１側の底辺と側辺との成す角度を95〜150°とすることにより、配線導体２を被覆層６に埋設する際に、配線導体２を被覆層６に容易に埋設することができる。なお、気泡をかみ込むことなく埋設するという観点からは、絶縁層１側の底辺と側辺との成す角度を95°以上とすることが好ましく、配線導体２を微細化するという観点からは150°以下とすることが好ましい。
【００３７】
また、絶縁層１の層間において、配線導体２の長さの短い底辺と液晶ポリマー層５との間に位置する被覆層６の厚みｘ（μｍ）が、上下の液晶ポリマー層５間の距離をＴ（μｍ）、配線導体２の厚みをｔ（μｍ）としたときに、３μｍ≦0.5Ｔ−ｔ≦ｘ≦0.5Ｔ≦35μｍ（ただし、８μｍ≦Ｔ≦70μｍ、１μｍ≦ｔ≦32μｍ）であることが好ましい。
【００３８】
液晶ポリマー層６間の距離をＴ（μｍ）、配線導体２の厚みをｔ（μｍ）としたときに、配線導体２の長さの短い底辺と液晶ポリマー層５間のポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層６の厚みｘ（μｍ）を３μｍ≦0.5Ｔ−ｔ≦ｘ≦0.5Ｔ≦35μｍとすることにより、配線導体２の長さの短い底辺と液晶ポリマー層５間の距離および配線導体２の長さの長い底辺と隣接する液晶ポリマー層５間の距離の差をt（μｍ）未満と小さくでき、配線導体２周囲の誘電正接バラツキを小さなものとすることができ、その結果、伝送特性が低下することを防止できる。従って、配線導体２の台形状の上底側表面と液晶ポリマー層５の間に位置する、ポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層６の厚みｘ（μｍ）を、液晶ポリマー層６間の距離をＴ（μｍ）、配線導体２の厚みをｔ（μｍ）としたときに、３μｍ≦0.5Ｔ−ｔ≦ｘ≦0.5Ｔ≦35μｍの範囲とすることが好ましい。
【００３９】
このような配線導体２は、絶縁層１となる前駆体シートに、公知のフォトレジストを用いたサブトラクティブ法によりパターン形成した例えば銅から成る金属箔を転写法等により被着形成することにより形成される。先ず、支持体と成るフィルム上に銅から成る金属箔を接着剤を介して接着した金属箔転写用フィルムを用意し、次に、フィルム上の金属箔を公知のフォトレジストを用いたサブトラクティブ法を使用してパターン状にエッチングする。この時、パターンの表面側の側面は、フィルム側の側面に較べてエッチング液に接する時間が長いためにエッチングされやすく、パターンの幅方向の断面形状を台形状とすることができる。なお、台形の形状は、エッチング液の濃度やエッチング時間を調整することにより短い底辺と側辺とのなす角度を95〜150°の台形状とすることができる。そして、この金属箔転写用フィルムを絶縁層１と成る前駆体シートに積層し、温度が100〜200℃で圧力が0.5〜10ＭＰａの条件で10分〜１時間ホットプレスした後、支持体と成るフィルムを剥離除去して金属箔を絶縁層１と成る前駆体シート表面に転写させることにより、台形状の上底側がポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層６に埋設された配線導体２を形成することができる。
【００４０】
なお、配線導体２の長さの短い底辺と対向する液晶ポリマー層５間の被覆層６の厚みｘ（μｍ）は、金属箔転写時のホットプレスの圧力を調整することにより３〜35μｍの範囲とすることができる。また、配線導体２は被覆層６との密着性を高めるためにその表面にバフ研磨・ブラスト研磨・ブラシ研磨・薬品処理等の処理で表面を粗化しておくことが好ましい。
【００４１】
また、絶縁層１には、直径が20〜150μｍ程度の貫通導体３が形成されている。貫通導体３は、絶縁層を挟んで上下に位置する配線導体２を電気的に接続する機能を有し、絶縁層１にレーザにより穿設加工を施すことにより貫通孔を形成した後、この貫通孔に銅・銀・金・半田等から成る導電性ペーストを従来周知のスクリーン印刷法により埋め込むことにより形成される。
【００４２】
本発明の多層配線基板４によれば、絶縁層１を液晶ポリマー層５の上下面にポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層６を有したものとしたことから、液晶ポリマー層５が高耐熱性・高弾性率・高寸法安定性・低吸湿性であり、ガラスクロスのような強化材を用いなくとも絶縁層１を構成することが可能となり、その結果、レーザによる穿設加工が容易となり微細で均一な貫通孔を形成できる。
【００４３】
このような多層配線基板４は、上述したような方法で製作した絶縁層１と成る前駆体シートの所望の位置に貫通導体３を形成した後、パターン形成した例えば銅の金属箔を、温度が100〜200℃で圧力が0.5〜10ＭＰａの条件で10分〜１時間ホットプレスして転写し、これらを積層して最終的に温度が150〜300℃で圧力が0.5〜10ＭＰａの条件で30分〜24時間ホットプレスして完全硬化させることにより製作される。
【００４４】
かくして、本発明の多層配線基板４によれば、絶縁層１を液晶ポリマー層５の表面にポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層６を有したものとしたことから、高周波伝送特性に優れるとともに耐湿性・半田耐熱性・絶縁性に優れた多層配線基板４とすることができる。
【００４５】
なお、本発明の多層配線基板４は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能であり、例えば、上述の実施例では４層の絶縁層１を積層することによって多層配線基板４を製作したが、２層や３層、あるいは５層以上の絶縁層１を積層して多層配線基板４を製作してもよい。また、本発明の多層配線基板４の上下表面に、１層や２層、あるいは３層以上の有機樹脂を主成分とする絶縁層から成るビルドアップ層やソルダーレジスト層を形成してもよい。
【実施例】
【００４６】
次に本発明の多層配線基板を、以下のサンプルを製作して評価した。
【００４７】
（実施例）先ず、熱硬化性ポリフェニレンエーテル樹脂に平均粒径が0.6μｍの球状溶融シリカをその含有量が40体積％となるように加え、これに溶剤としてトルエン、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、１時間混合してワニスを調整した。
【００４８】
次に、融点が320℃の液晶ポリマー層の表面をプラズマ処理して厚さが35μｍで中心線表面粗さＲａが0.10μｍの液晶ポリマー層を用意し、この液晶ポリマー層の上面に上記ワニスをドクターブレード法により塗布し、厚さ約20μｍの乾燥状態の熱硬化性ポリフェニレンエーテル被覆層を成形した。そして、この液晶ポリマー層の下面にも同様にポリフェニレンエーテル被覆層を成形し、絶縁層となる前駆体シートを製作した。
【００４９】
さらに、この前駆体シートに、ＣＯ2レーザにより直径65μｍの貫通孔を形成し、この貫通孔に銅粉末と有機バインダを含有する導体ペーストをスクリーン印刷により埋め込むことにより貫通導体を形成した。
【００５０】
次に、回路状に形成した厚さ12μｍの銅箔が付いた転写用支持フィルムと、貫通導体が形成された絶縁層となる前駆体シートとを位置合わせして真空積層機により３ＭＰａの圧力で30秒加圧した後、転写用支持フィルムを剥離して配線導体を前駆体シート上に埋設した。
【００５１】
最後に、この配線導体が形成された前駆体シートを４枚重ね合わせ、３ＭＰａの圧力下で200℃の温度で５時間加熱処理して完全硬化させて多層配線基板を得た。
【００５２】
なお、絶縁性の評価を行うためのテスト基板は、配線幅50μｍ、配線間隔50μｍの櫛歯状パターンの配線導体を多層配線基板内に形成し、また、伝送特性の評価を行うためのテスト基板は、ストリップライン構造の配線導体を多層配線基板内部に形成した。
【００５３】
（比較例１）比較例１用として用いた多層配線基板は、まず、表面に銅箔を熱溶融により接着した融点が320℃の液晶ポリマー層にフォトレジストを用いて回路状の配線導体を形成し、次に、ＣＯ2レーザにより直径65μｍの貫通孔を形成し、さらにこの貫通孔に銅粉末と有機バインダを含有する導体ペーストをスクリーン印刷により埋め込むことにより貫通導体を形成して回路基板を作成した後、これらの回路基板を融点が280℃の液晶ポリマー層を間に挟んで１ＭＰａの圧力下で285℃の温度で５分間加熱プレスすることにより製作した。
【００５４】
（比較例２）比較例２用として用いた多層配線基板は、表面に銅箔をエポキシ樹脂製接着剤を介して接着した、融点が320℃の液晶ポリマー層を用いること以外は、比較例１用の多層配線基板と同様の方法で製作した。
【００５５】
絶縁性の評価は、試料を温度が130℃、相対湿度が85％の条件で、印加電圧5.5Ｖの高温バイアス試験を行い、168時間後の配線導体間の絶縁抵抗を測定し、試験前後の変化量を比較することにより評価した。また、伝送特性の評価は、ストリップ構造を有する試料を用いて、周波数が100ＭＨｚ〜40ＧＨｚの範囲で伝送特性を測定することにより評価した。
【００５６】
表１に絶縁性の評価結果を、表２に伝送特性の評価結果を示す。
【表１】
2006191145.tif 000003
【００５７】
【表２】
2006191145.tif 000004
【００５８】
表１からは、比較例１の多層配線基板が高温バイアス試験後の絶縁抵抗が3.5×106Ωと小さくなり、耐熱性に劣ることがわかった。また、表２からは、比較例２の多層配線基板が20ＧＨｚ以上の高周波領域で伝送特性が-1.0ｄＢ以下と劣化し、高周波伝送特性に劣ることがわかった。
【００５９】
それらに対して本発明の多層配線基板は、高温バイアス試験後でも絶縁抵抗は4.3×1010Ωと大きく、また、伝送特性も40ＧＨｚの高周波領域においても‐0.51dＢと小さいという優れたものであった。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の多層配線基板に半導体素子を搭載して成る混成集積回路の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の多層配線基板の要部断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１・・・・・絶縁層
２・・・・・配線導体
３・・・・・貫通導体
４・・・・・多層配線基板
５・・・・・液晶ポリマー層
６・・・・・ポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層
Ｔ・・・・・液晶ポリマー層間の距離
ｔ・・・・・配線導体の厚み
ｘ・・・・・台形状の配線導体の上底側表面と液晶ポリマー層の間に位置する、ポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層の厚み
【図１】
2006191145.tif 000005
【図２】
2006191145.tif 000006