(57)【要約】【課題】チップ実装性に優れ且つ高密度配線可能な配線基板を提供する。【解決手段】ビア８を具備し、液晶ポリマーからなる第１絶縁層１と、ビア１１を具備し、合成樹脂又は合成樹脂と粉末状フィラーからなる第２絶縁層３とがそれぞれ１層以上積層され、前記第１絶縁層１と前記第２絶縁層３又は積層された２つの第２絶縁層３の間に配線層５が形成されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビアを具備し、液晶ポリマーからなる第１絶縁層と、ビアを具備し、合成樹脂又は合成樹脂と粉末状フィラーからなる第２絶縁層とがそれぞれ１層以上積層され、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層又は積層された２つの第２絶縁層の間に配線層が形成されていることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
第２絶縁層が熱硬化性樹脂と無機粉末を含有することを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項３】
第２絶縁層が熱可塑性樹脂と無機粉末を含有することを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項４】
配線層が銅箔よりなることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれかに記載の配線基板。
【請求項５】
第１絶縁層と第２絶縁層とが交互に積層されていることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれかに記載の配線基板。
【請求項６】
第２絶縁層が無機粉末を２０〜７５体積％含有することを特徴とする請求項２乃至５のうちいずれかに記載の配線基板。
【請求項７】
絶縁層の厚みが２５〜１００μｍであることを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれかに記載の配線基板。
【請求項８】
−５０〜１５０℃の熱膨張係数が３〜１８×１０−６／℃であることを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれかに記載の配線基板。
【請求項９】
吸水率が０．２質量％以下であることを特徴とする請求１乃至８のうちいずれかに記載の配線基板。
【請求項１０】
請求項１乃至９のうちいずれかに記載の配線基板の表面又は内部に電気素子を搭載したことを特徴とする電気素子モジュール。
【請求項１１】
（ａ）液晶ポリマーからなる第１絶縁層にビアあるいは、ビアと配線層を形成する工程と、（ｂ）合成樹脂又は合成樹脂と粉末状フィラーからなる第２絶縁層にビアあるいは、ビアと配線層を形成する工程と、（ａ）工程で得られた第１絶縁層と、（ｂ）工程で得られた第２絶縁層とを積層する工程とを具備することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項１２】
第２絶縁層が熱硬化性樹脂と無機粉末を含有することを特徴とする請求項１１に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１３】
第２絶縁層が熱可塑性樹脂と無機粉末を含有することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１４】
配線層が銅箔よりなることを特徴とする請求項１１乃至１３のうちいずれかに記載の配線基板の製造方法。
【請求項１５】
第１絶縁層と第２絶縁層とを交互に積層する工程を具備することを特徴とする請求項１１乃至１４のうちいずれかに記載の配線基板の製造方法。
【請求項１６】
第２絶縁層が無機粉末を２０〜７５体積％含有することを特徴とする請求項１１乃至１５のうちいずれかに記載の配線基板の製造方法。
【請求項１７】
第２絶縁層の厚みが２５〜１００μｍであることを特徴とする請求項１１乃至１６のうちいずれかに記載の配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線基板及び電気素子モジュール並びにその製造方法に関し、特に液晶ポリマーを一部に用いた配線基板及び電気素子モジュール並びにその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
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て成る混成集積画路に用いられる配線基板は、通常、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含潰させて成る絶縁フィルム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、複数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いる。そして、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、ドリル加工よりも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侵させて成る絶縁フィルムはガラスクロスをレーザにより穿孔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作製した不織布にエポキシ樹脂を含侵させた絶縁フィルムや、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フィルムを絶縁層に用いた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フィルムは吸湿性が高く、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、絶縁フィルム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、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絶縁層は、剛直な分子で構成されているとともに分子同士が規則的に配列した構成をしており、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、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いる（特許文献１参照）。
【０００９】
また、表面に回路パターンが形成された液晶ポリマーフィルムを間にプリプレグを介して積層して成る基板の片面にベアチップを複数個実装して成るマルチチップモジュールが提案されている（特許文献２参照）。
【００１０】
【特許文献１】
特開平８−９７５６５号公報
【００１１】
【特許文献２】
特開平８−２９３５７９号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、異なる２種類の液晶ポリマーを用いる手法では液晶ポリマー同士を熱圧着により接着する際、液晶ポリマー分子が剛直であるとともに、ある程度分子が規則正しく配向して分子が密に並んでいるために分子が動き難く、回路層の液晶ポリマーと接着剤層の液晶ポリマーは表面のごく一部の分子だけしか絡み合うことができず密着性が悪くなり、高温バイアス試験において層間で剥離して絶縁不良が発生してしまうという問題を有していた。
【００１３】
また、回路層の導体箔と液晶ポリマーとを熱融着により接着する方法ではプリプレグのような接着剤が必要となり、回路層の電気信号をつなぐためにスルホールを形成する形態となる。このような形態では、プリプレグ中の強化材繊維を通して配線として用いられている金属のマイグレーションが発生するため、配線密度を高く出来ないという問題があった。
【００１４】
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、絶縁層間の剥離を防止し、高密度な配線を実現するとともに、低熱膨張性・絶縁信頼性・導通信頼性・高周波伝送特性に優れた配線基板及び半導体モジュールを提供することに有る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の配線基板は、ビアを具備し、液晶ポリマーからなる第１絶縁層と、ビアを具備し、合成樹脂又は合成樹脂と粉末状フィラーからなる第２絶縁層とがそれぞれ１層以上積層され、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層又は積層された２つの第２絶縁層の間に配線層が形成されていることを特徴とする。
【００１６】
このような配線基板では、熱膨張係数の低い液晶ポリマーからなる第１絶縁層を具備することにより、配線基板の熱膨張係数を低くすることができるとともに、液晶ポリマーからなる第１絶縁層と、液晶ポリマーからなる第１絶縁層と比較して熱膨張係数の高い第２絶縁層との比率を変化させることで配線基板の熱膨張係数を任意に制御できる。
【００１７】
また、ビアを形成することが可能な絶縁層を用いることで、層数を減少させることができるとともに、プリプレグを用いる場合に比べ、金属のマイグレーションが起こりにくいことから、ビアや配線の間隔を狭くすることができ、配線基板の高密度化が可能となる。
【００１８】
また、本発明の配線基板は、第２絶縁層が熱硬化性樹脂と無機粉末を含有することが望ましい。このように、樹脂と比較して低熱膨張率を有し、低吸水率の無機粉末と、熱可塑性樹脂とを組み合わせて第２絶縁層とすることで、樹脂よりも低熱膨張率を有し、低吸水率の第２絶縁層を得ることができる。また、２００℃以下の温度でも熱硬化性樹脂は硬化が可能であるため、比較的低温の２００℃以下の温度で銅箔や無機粉末との接着が可能となることから、絶縁層の作製が容易であるという利点も有している。
【００１９】
また、絶縁層に樹脂よりも熱膨張係数が小さい無機粉末を含有させることで、絶縁層の熱膨張係数を制御することができるとともに、不繊布や繊布を用いる場合に比べ、水分が通過するパスをなくすことができるため、金属のマイグレーションを防止することができる。そのため、ビア間の距離を小さくすることが可能となり、配線密度を高くすることができる。
【００２０】
また、本発明の配線基板は、第２絶縁層が熱可塑性樹脂と無機粉末を含有することが望ましい。
【００２１】
樹脂と比較して低熱膨張率を有し、低吸水率の無機粉末と、熱可塑性樹脂とを組み合わせる事により、樹脂よりも低熱膨張率を有し、低吸水率の第２絶縁層を得ることができる。また、熱可塑性樹脂には融点があるために、仮に、製品が不要になった場合には、熱を加えることで樹脂成分を回収するリサイクル性を持つ。従って、第２絶縁層にリサイクル性を有する熱可塑性樹脂を用いることで、環境に対して負荷の少ない製品とすることができる。また、織布や不織布を用いず、熱可塑性樹脂と無機粉末より絶縁層を作製することで、繊維の束を介して起こる金属マイグレーションを抑制できる。
【００２２】
また、本発明の配線基板は、配線層が銅箔よりなることが望ましい。配線層として銅箔を用いることで、配線層の電気的抵抗を小さくすることができ、高周波領域での使用においても損失の少ない配線基板を作製することができる。
【００２３】
また、本発明の配線基板は、第１絶縁層と第２絶縁層とが交互に積層されていることが望ましい。
【００２４】
このように、熱膨張係数が異なる第１絶縁層と第２絶縁層とを交互に積層することで、熱膨張係数の異なる第１絶縁層と第２絶縁層とを均一に配置することができるため配線基板の反りや、第１絶縁層と第２絶縁層との剥離又は第２絶縁層同士の剥離を抑制することができる。
【００２５】
また、本発明の配線基板は、第２絶縁層が無機粉末を２０〜７５体積％含有することが望ましい。
【００２６】
第２絶縁層の無機粉末量を２０体積％以上とすることで、第２絶縁層の熱膨張係数を小さくすることができ、第１絶縁層との熱膨張差を小さくできるため、第１絶縁層と第２絶縁層との剥離又は第２絶縁層同士の剥離を抑制することができるとともに、配線基板の熱膨張係数を小さくでき、配線基板に搭載される電気素子との接合信頼性を高くすることができる。また、第２絶縁層の無機粉末量を７５体積％以下とすることで、第２絶縁層の成形性を良好にできるとともに、配線層、第１絶縁層及び他の第２絶縁層との密着性を高くすることができる。
【００２７】
また、本発明の配線基板は、第２絶縁層の厚みが２５〜１００μｍであることが望ましい。
【００２８】
第２絶縁層の厚みを２５μｍ以上とすることで、第２絶縁層の絶縁性を良好に維持できる。また、第２絶縁層の厚みを１００μｍ以下とすることで、第２絶縁層へのレーザ等を用いた穴開け加工性を良好にすることができ、加工時間を短縮できるとともに、レーザ等の穴開け加工において入射側の穴径と出射側の穴径の差を小さくすることができるため、電気的特性に優れたビアホールを形成することができる。
【００２９】
また、本発明の配線基板は、−５０〜１５０℃の熱膨張係数が３〜１８×１０−６／℃であることを特徴とする。
【００３０】
配線基板に搭載される半導体素子の熱膨張係数は、約４×１０−６／℃であり、また、配線基板を搭載するプリント基板の熱膨張係数は、約１８×１０−６／℃である。配線基板の熱膨張係数を３〜１８×１０−６／℃の範囲とすることで、半導体素子及びプリント基板のいずれにも対しても高い接続信頼性を有する配線基板を作製できる。
【００３１】
また、本発明の配線基板は、吸水率が０．２質量％以下であることを特徴とする。
【００３２】
本発明の配線基板は第１絶縁層を具備することにより、吸水率が格段に減少し、電気素子やプリント基板との接続時に加熱された場合でも、水の蒸発による配線基板の変形や破壊はほとんど発生しない。さらに、配線基板の吸水率を０．２質量％以下とすることで、電気素子やプリント基板との接続時の配線基板の変形や破壊を完全に防止できるため、管理が不要となり、リフロー歩留まりの高い配線基板を提供できる。
【００３３】
また、本発明の電気素子モジュールは以上説明した配線基板に少なくとも電気素子を搭載してなることを特徴とする。
【００３４】
このような電気素子モジュールでは、配線基板の熱膨張係数が従来に比べ、小さくなるため、電気素子及びプリント基板のいずれに対しても大きな熱膨張差を生じることがなく、熱応力を小さくすることができるため、電気素子及びプリント基板に対して高い接続信頼性を確保することができる。
【００３５】
また、本発明の配線基板の製造方法は、（ａ）液晶ポリマーからなる第１絶縁層にビアあるいは、ビアと配線層を形成する工程と、（ｂ）合成樹脂又は合成樹脂と粉末状フィラーからなる第２絶縁層にビアあるいは、ビアと配線層を形成する工程と、（ａ）工程で得られた第１絶縁層と、（ｂ）工程で得られた第２絶縁層とを積層する工程とを具備することを特徴とする。
【００３６】
このように液晶ポリマーからなる第１絶縁層と、合成樹脂又は合成樹脂と粉末状フィラーからなる第２絶縁層とを積層して、配線基板を作製することにより、熱膨張係数を任意に制御できる配線基板を容易に作製することができる。
【００３７】
また、本発明の配線基板の製造方法は、第２絶縁層が熱硬化性樹脂と無機粉末を含有することが望ましい。第２絶縁層として熱硬化性樹脂と無機粉末とを用いることで配線層のマイグレーションを効果的に抑制でき、配線密度の高い配線基板を容易に作製できる。
【００３８】
また、本発明の配線基板の製造方法は、第２絶縁層が熱可塑性樹脂と無機粉末を含有することが望ましい。第２絶縁層として熱可塑性樹脂と無機粉末とを用いることで、環境に与えるダメージが小さな配線基板を容易に作製できる。
【００３９】
また、本発明の配線基板の製造方法は、配線層が銅箔よりなることが望ましい。配線層に銅箔を用いることで、高周波領域での使用においても損失の少ない配線基板を容易に作製できる。
【００４０】
また、本発明の配線基板の製造方法は、第１絶縁層と第２絶縁層とを交互に積層する工程を具備することが望ましい。第１絶縁層は接着性がないが、接着性のある第２絶縁層を第１絶縁層の間に形成することにより、第１絶縁層の非接着性を補うことが可能となる。
【００４１】
また、本発明の配線基板の製造方法は、第２絶縁層が無機粉末を２０〜７５体積％含有することが望ましい。無機粉末を２０〜７５体積％含有する第２絶縁層を用いることで第２絶縁層の成形性が良好になり、配線層、第１絶縁層及び他の第２絶縁層との密着性を高くすることができ、配線基板の作製が容易となる。
【００４２】
また、本発明の配線基板の製造方法は、第２絶縁層の厚みが２５〜１００μｍであることが望ましい。第２絶縁層の厚みを２５〜１００μｍとすることで、第２絶縁層の絶縁性を維持でき、絶縁性に優れた配線基板を容易に作製できる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
本発明の配線基板は、図１に示すように液晶ポリマーからなる第１絶縁層１、第２絶縁層３、配線層５、第１絶縁層１に形成されたビアホール７ａ、第２絶縁層３に形成されたビアホール７ｂ、ビアホール７ａ内に形成されたビア８、ビアホール７ｂ内に形成されたビア１１から主に構成されている。
【００４４】
第１絶縁層１に形成されたビアホール７ａ内のビア８は、ビアホール７ａの内壁に形成されたメッキ膜８ａと、ビアホール７ａのメッキ膜８ａ以外の部分を充填している充填材８ｂとを具備している。この充填材８ｂは、樹脂と金属粒子及び、無機粒子などから構成され、導電性であってもよく、絶縁性であってもよいが、抵抗を低下させるため、導電性を有するものが好適に用いられる。
【００４５】
また、第２絶縁層３に形成されたビアホール７ｂ内には、樹脂とＣｕやＡｇなどの低抵抗金属と半田などの低融点金属を主成分と導電剤が充填され、ビア１１が形成されている。なお、この低抵抗金属として、例えば、銀コート銅やはんだコート銅を用いることで、低抵抗金属粉末同士を容易に接合でき、ビア１１の抵抗を下げることができるため好適に用いられる。
【００４６】
また、ビア１１に用いられる樹脂は硬化の際の硬化収縮を同程度にするために第２絶縁層に用いられる樹脂と同じ成分が好ましく、ビアホール７ｂの内壁との密着性を高めるためエポキシ樹脂が好適に用いられる。
【００４７】
第１絶縁層１と第２絶縁層３は、これらの間に形成された配線層５、例えば配線層５ａと、配線層５ｂとを絶縁する機能を有している。
【００４８】
第１絶縁層１に形成されたビア８は、第１絶縁層１ａの両面に形成された配線層５ａと配線層５ｂとを電気的に接続している。また、第２絶縁層３ｂに形成されたビア１１は、第２絶縁層３ｂの両面に形成された配線層５ｃと、配線層５ｄを電気的に接続している。
【００４９】
第１絶縁層１に用いられる液晶ポリマーは、溶融状態あるいは溶液状態で液晶性を示すポリマー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レオトロビック液晶ポリマー、溶融時に液晶性を示すサーモトロピツク液晶ポリマー、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。このような液晶ポリマーは比較的熱膨張が小さいという特徴と、分子が並んで結晶性をもつため、靭性が高いという特徴とを併せ持つ材料である。
【００５０】
第２絶縁層３は、ガラスクロスを具備せず、少なくとも樹脂を含有するもので、例えば、樹脂と無機粉末の複合体で形成することが可能であり、一層あるいは二層以上の多層構造であってもよい。
【００５１】
この第２絶縁層３は、例えば、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無機粉末をエポキシ樹脂やフェノール樹脂・ポリイミド樹脂・熱硬化性ポリフェニレンエーテル樹脂・ビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポリフェニレンエーテルエーテルケトン、ポリエチエンサルファイド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンエーテル等の熱可塑性樹脂との複合体が好適に用いられる。
【００５２】
無機粉末としては第２絶縁層３の熱膨脹係数を小さくすることができるため、酸化珪素を用いることが望ましい。また、第２絶縁層３の剛性を高めることができるため、酸化アルミニウムを用いることが望ましい。
【００５３】
熱硬化性樹脂としては第２絶縁層３の誘電率を小さくすることができるため、熱硬化性ポリフェニレンエーテル樹脂を用いることが望ましい。
【００５４】
熱可塑性樹脂としては第２絶縁層３の剛性を高めることができるため、ポリフェニレンエーテルエーテルケトンを用いることが望ましい。
【００５５】
なお、上記の無機粉末の形状は、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。
【００５６】
また、第２絶縁層３の無機粉末量は２０〜７５体積％とすることが望ましく、さらに、３５〜６０体積％とすることが望ましい。
【００５７】
第２絶縁層３の無機粉末量を２０体積％以上、特に、３５体積％とすることで、第２絶縁層３の熱膨張係数を小さくすることができ、第１絶縁層１との熱膨張差を小さくできるため、第２絶縁層３と第１絶縁層１との剥離を抑制できるとともに、配線基板の熱膨張係数を小さくでき、配線基板に搭載される例えば、半導体素子などの電気素子との接合信頼性を高くすることができる。また、第２絶縁層３の無機粉末量を７５体積％以下、特に６０体積％以下とすることで、第２絶縁層３の成形性を良好にできるとともに、配線層５、第１絶縁層１及び他の第２絶縁層３との密着性を高くすることができる。
【００５８】
以上説明した第２絶縁層３と第１絶縁層１とを積層して、本発明の配線基板を作製すると、第１絶縁層１の靭性が高いため、配線基板が脆性破壊し難くなり、欠けや割れを生じることのない強靭な配線基板となる。
【００５９】
また、第２絶縁層３は、その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、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。
【００６０】
また、配線基板の表面あるいは内部に形成された配線層５は、その厚みが２〜３０μｍ程度で銅、金、アルミニウム等の良導電性金属から成り、配線基板に搭載される電子部品（図示せず）を外部電器回路（図示せず）に電気的に接続する機能を有する。
【００６１】
本発明の配線基板の作製方法について図２を用いて説明する。
【００６２】
先ず、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、第１絶縁層１ａの両面にそれぞれ、銅箔５ａ、５ｂを積層し、３００〜４００℃の温度で、１〜５ＭＰａの圧力でラミネートし接着させる。なお、第１絶縁層１として、株式会社クラレ製のシート状液晶ポリマーを用いた。さらに高温で熱処理することにより第１絶縁層１の熱膨張係数を−２０〜２０×１０−６／℃に調整可能である。また、第１絶縁層１に銅箔５を接着させたものとしては、新日鐵化学社の銅張積層板エスパネックス（Ｌシリーズ）が例示され、好適に使用される。
【００６３】
次に、図２（ｃ）に示すように、第１絶縁層１と銅箔５ａ、５ｂとの積層品にレーザ光を用いて貫通孔を設け、ビアホール７ａを形成する。
【００６４】
次に、図２（ｄ）に示すように、メッキ法でビアホール７ａの内壁に、例えば銅メッキし、メッキ層８ａを形成し、第１絶縁層１の両面が電気的につながるように加工する。
【００６５】
次に、図２（ｅ）に示すように、第１絶縁層１の両面の銅箔５ａ、５ｂをサブトラクティブ法にてエッチングし、配線層５を形成する。さらに、ビアホール７ａ内部に、充填剤８ｂを埋め込み、ビア８を形成する。
【００６６】
次に、第２絶縁層３の製造方法について説明する。図３（ａ）に示すように、第２絶縁層３に熱硬化性樹脂を用いる場合には、例えば粒径が０．１〜１５μｍ程度の酸化珪素等の無機粉末と熱硬化性ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱硬化性樹脂および溶剤、可塑剤、分散剤等を、乾燥後に無機粉末の含有量が２０〜７５体積％となるように調合して、混合スラリー作製し、従来周知のドクタブレード法等を用いてシート状に成形する。
【００６７】
第２絶縁層３に熱可塑性樹脂を用いる場合、例えば粒径が０．１〜１５μｍ程度の酸化珪素等の無機粉末に、乾燥後の無機粉末の含有量が２０〜７５体積％となるように調合された無機粉末とＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）、ＰＥＥＫ（ポリフェニレンエーテルエーテル）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、等の熱可塑性樹脂および可塑剤・滑剤等を高剪断の混合機を用いて均一分散させ、ペレット状とし、射出成形機にてシート状に成形する。
【００６８】
次に、図３（ｂ）に示すように第２絶縁層３ａをレーザ等にて穴あけ加工し、ビアホール７ｂを形成したのち、例えば、熱硬化性の樹脂と導電性の金属粉等からなる導電性ペーストを埋め込んでビア１１を形成する。
【００６９】
次に、図４（ｃ）に示すように、以上説明した行程で作製された第１絶縁層１ａ、１ｂ、１ｃと第２絶縁層３ａ、３ｂを、交互に配置し、各層の位置合わせを行った後、第１絶縁層１および第２絶縁層３を１５０〜３５０℃の温度、３〜５ＭＰａの圧力で１０分〜６時間硬化することで、図１に示すような本発明の配線基板が作製される。
【００７０】
尚、本発明は上記形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能であり、例えば、上述の実施例では３層の液晶ポリマー層１と２層の第２絶縁層３を積層することによって配線基板を製作したが、３層や４層、あるいは５層以上を積層して配線基板を製作してもよい。また、本発明の配線基板の上下表面に、ソルダーレジスト層を形成してもよい。
【００７１】
【実施例】
先ず、株式会社クラレ社の第１絶縁層１に銅箔５を３５０℃の温度、圧力で溶融接着させたものを作製した。なお、新日鐵化学の銅張積層板エスパネックス（Ｌシリーズ）の様に、予め、第１絶縁層１に銅箔を接着して市販しているものもあり、このようなものも好適に使用される。
【００７２】
銅箔５を積層した第１絶縁層１を３７０℃、２０分の条件で熱処理し、第１絶縁層１の熱膨張係数を−１０×１０−６／℃に調整した。
【００７３】
なお、第１絶縁層１の厚さは、５０μｍ、銅箔５の厚さは１２μｍとした。
【００７４】
次に、第１絶縁層１と銅箔５の積層体に炭酸レーザ光で、穴あけ加工を行ない、ビアホール７ａを形成した。
【００７５】
その後、積層体の全体を無電解メッキ加工し、続けて電解メッキ加工し、ビアホール７を上下で導通させた。さらにビアホール７に熱硬化性樹脂を埋め込み硬化させた。
【００７６】
次に、配線をサブトラクティブ法にて作製した。銅箔は必要な部分のみ連続体とし、不必要な部分は銅箔が浮島状になるように設計した。残った銅配線面積は３０％以下とした。
【００７７】
また、粒径が０．１〜１５μｍ程度の酸化珪素等の無機粉末に、乾燥後の無機粉末の含有量が表１のようになるように熱硬化性ポリフェニレンエーテル樹脂と硬化剤としてトリアリルイソシアヌレート樹脂および溶剤等を添加して得たペーストを支持体上に従来周知のドクタブレード法等のシート成形法をもちいて塗布し、表１に示す厚みの第２絶縁層３を作製した。この第２絶縁層３に炭酸レーザを用いて穴径５０μｍのビアホール７を形成した。このビアホール７に金属成分として銀コート銅と半田を各５０質量％含有する導電性ペーストを充填し、ビア１１を形成した。導電性ペーストの樹脂成分は絶縁層で用いた熱硬化性樹脂であるトリアリルイソシアヌレート樹脂を用いた。また、樹脂量はペースト中１０質量％に調整した。導電性ペーストを埋め込んだ後、第１絶縁層１と第２絶縁層３とを表１のようになるように位置合わせを行い、２００℃、４ＭＰａ、１時間の条件で以上のようにして作製した積層体の硬化を行なった。
【００７８】
表１に各絶縁層の種類と層構成を変えた場合の結果を示す。なお、熱膨張係数はＴＭＡ法を用いて測定し、吸水率はＪＩＳ規格Ｃ６４８１に従った。シリコンダミーチップ実装試験は絶縁層基板にシリコンダミーチップを実装して行なった。今回は、４０ｍｍ角の評価基板の上に１０ｍｍ角、厚み１ｍｍのシリコンダミーチップを半田ボール接合法にて実装した後、アンダーフィル剤を注入して試験試料とした。ＨＡＳＴについては１３０℃、８５ＲＨ％、５．５Ｖの条件で５個の試料を用意し、一個でも絶縁抵抗が１０×−８Ωｃｍ以下になった時点で不良とした。また、３００時間を超えた試料を良品と判定した。
【００７９】
【表１】
2005050880.tif 000003
【００８０】
本発明の範囲外である液晶ポリマーを用いない試料Ｎｏ．１は、熱膨張係数が２５×１０−６／℃となり、シリコンダミーチップを実装するとチップの破損が発生し、ＨＡＳＴについても達成しなかった。また、吸水率も０．２５質量％と大きくなった。
【００８１】
一方、本発明の液晶ポリマーを用いた試料Ｎｏ．２〜１０では、シリコンダミーチップ実装およびＨＡＳＴ試験において、優れた結果が得られた。また、吸水率も０．１９質量％以下となり、優れた値を示した。以下に、各試料について詳細な説明をおこなう。
【００８２】
試料Ｎｏ．２〜５までは、同じ厚さ、同じ無機粉末量の第２絶縁層３と、第１絶縁層１を用いて、積層構造を変化させた。
【００８３】
これらの試料のうち、試料Ｎｏ．２は最も理想的な層構成であり、第１絶縁層１と第２絶縁層３とが交互に積層され、また、第２絶縁層３よりも第１絶縁層１の総数が多くなっており、チップ実装性、ＨＡＳＴともに、最も優れた値を示した。試料Ｎｏ．３は、第１絶縁層１と第２絶縁層３とが交互に積層され、第１絶縁層１よりも第２絶縁層３の総数が多くなっており、いずれの特性も試料Ｎｏ．２よりも若干低下しているものの、実用上問題のない範囲である。試料Ｎｏ．４は、絶縁層を連続とした構成である。試料Ｎｏ．２より若干特性が悪くなるが、十分なチップ実装性、ＨＡＳＴを示した。試料Ｎｏ．５は全５層中１層だけ液晶ポリマー層とした構成である。熱膨張係数が１８×１０−６／℃となったがチップ実装性、ＨＡＳＴにおいて、十分な実用性が得られた。試料Ｎｏ．６は熱可塑性樹脂としてＰＥＥＫ（ポリフェニレンエーテルエーテルケトン）を用い、粒径が０．１〜１５μｍ程度の酸化珪素等の無機粉末を４０体積％バンバリーミキサーで混錬し射出成形にてフィルム化を行なったもので、熱膨張係数が１８×１０−６／℃となり、チップ実装性、ＨＡＳＴにおいて目標を達成した。試料Ｎｏ．７、８では無機粉末の充填量を変化させ、無機粉末量の影響を調査した。試料Ｎｏ．７の結果より、無機粉末を２０体積％以上とすることで、熱膨張係数が大きくなるものの、チップ実装性とＨＡＳＴに問題がなく、十分な実用性があることが判った。また、試料Ｎｏ．８の結果より、無機粉末を７５体積％以下とすることで、熱膨張係数が十分に小さく、チップ実装性とＨＡＳＴに優れた配線基板が得られることが判った。試料Ｎｏ．９、１０では、第２絶縁層３の厚みを変化させた。第２絶縁層３の厚みが２５μｍの試料Ｎｏ．９では、第１絶縁層１の比率が大きくなるために、配線基板の熱膨張係数が小さくなり、優れたチップ実装性とＨＡＳＴを有する配線基板が得られた。また、第２絶縁層３の厚みが１００μｍの試料Ｎｏ．１０では、熱膨張係数が大きくなるものの、２０×１０−６／℃程度であり、実用上、十分な特性が得られた。
【００８４】
【発明の効果】
本発明の配線基板では、低熱膨張の液晶ポリマーと不織布、織布のないビア加工可能な接着層を用いることで、熱膨張係数を小さくすることができ、シリコンチップ実装性が向上する。さらに、吸水性が低いためＨＡＳＴ等の絶縁信頼性に優れた高密度な配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の配線基板の横断面図である。
【図２】本発明の配線基板の作製工程を示す横断面図である。
【図３】本発明の配線基板の作製工程を示す横断面図である。
【図４】本発明の配線基板の作製工程を示す横断面図である。
【符号の説明】
１・・・第１絶縁層
３・・・第２絶縁層
５・・・配線層
７・・・ビアホール
８、１１・・・ビア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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