(57)【要約】【課題】伝送損失、伝送ノイズを低減することができる積層配線基板を提供する。【解決手段】基板２上に形成された第１の配線パターン３と、配線パターン３上に積層された絶縁体層４と、絶縁体層４上に積層された銅箔７をエッチングすることにより形成された第２の配線パターン５と、銅箔７上の所定の位置に形成されたバンプ６を絶縁体層４に貫通せしめて両配線パターン３，５を接続する層間接続部材とを備える。銅箔７は表面に平均粒子径０．５〜１．５μｍの銅の一次粒子が付着せしめられて平均粒子径５〜１５μｍの二次粒子を形成している粗化面と、該粗化面を被覆する０．０１〜０．２０ｍｇ／ｄｍ2の亜鉛からなる防錆層とを備え、該バンプは０．２０ｍｍ未満、好ましくは０．１５ｍｍ以下の直径を備える。銅箔７は、前記防錆層上に島状に形成されたシランカップリング剤層を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された第１の配線パターンと、第１の配線パターン上に積層された合成樹脂系シートからなる絶縁体層と、該絶縁体層上に積層された銅箔をエッチングすることにより形成された第２の配線パターンと、該銅箔上の所定の位置に形成されたバンプを該絶縁体層に貫通せしめて両配線パターンを接続する層間接続部材とを備える積層配線基板において、
該銅箔は表面に平均粒子径０．５〜１．５μｍの銅の一次粒子が付着せしめられて平均粒子径５〜１５μｍの二次粒子を形成している粗化面と、該粗化面を被覆する０．０１〜０．２０ｍｇ／ｄｍ2の亜鉛からなる防錆層とを備え、
該バンプは０．２０ｍｍ未満の直径を備えることを特徴とする積層配線基板。
【請求項２】
前記バンプは０．１５ｍｍ以下の直径を備えることを特徴とする請求項１記載の積層配線基板。
【請求項３】
前記銅箔は、前記防錆層上に島状に形成されたシランカップリング剤層を備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の積層配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、表面に第１の配線パターンを備えるコア基板上に、プリプレグ等の合成樹脂系シートからなる絶縁体層を介して銅箔等の導電体層を積層し、該導電体層をエッチングすることにより第２の配線パターンを形成した積層配線基板が知られている。前記積層基板では、第１、第２の両配線パターンは層間接続部材により電気的に接続されている。
【０００３】
また、前記積層基板において、前記導電体層の所定の位置にバンプを形成しておき、該バンプを前記プリプレグ等の絶縁体層に貫通させた後、該バンプの先端を前記コア基板表面の第１の配線パターンに圧着させて、前記層間接続部材としたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
前記バンプは、例えば、前記銅箔上に所定の位置に貫通孔を備えるメタルマスクを積層し、該メタルマスクを介して銀ペースト、銅ペースト等の導電性ペーストをスクリーン印刷して該貫通孔に導電性ペーストを充填した後、該導電性ペーストを乾燥させることにより形成される。前記バンプは、例えば、直径０．２０ｍｍ、高さ１８０μｍの円錐形状に形成される。
【０００５】
また、前記銅箔は、例えば、厚さ１８μｍの電解銅箔の表面に、平均粒子径２μｍの銅の一次粒子が付着せしめられて平均粒子径２０μｍの二次粒子を形成している粗化面と、該粗化面を被覆する平均０．３０ｍｇ／ｄｍ2の亜鉛からなる防錆層とを備えるものが用いられる。前記粗化面を備える銅箔は、例えば、前記銅箔の一方の表面を硫酸と硫酸銅とからなる電解液中で交流電解処理した後、陰極電解処理または陰極パルス電解処理して前記銅の一次粒子を付着させることにより形成することができる（例えば特許文献２参照）。
【０００６】
前記銅箔上に前述のようにして形成されるバンプは、該銅箔との間の電気抵抗が平均１０ｍΩとなっている。
【０００７】
一方、積層配線基板では、電子部品の進歩と共に配線密度を高くする必要があり、配線の幅、間隔、ランド径を小さくすることが行われている。これに伴って、前記バンプもまた直径を小さくすることが望まれる。
【０００８】
しかしながら、前記銅箔上に前記バンプを形成するときに、バンプ径を２００μｍ未満、例えば１５０μｍとすると、該バンプと銅箔との間の電気抵抗が大きくなって発熱し、伝送損失、伝送ノイズが大きくなるという不都合がある。
【特許文献１】特開平１１−１９５８７１号公報
【特許文献２】特開平６−３５０２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、かかる不都合を解消して、伝送損失、伝送ノイズを低減することができる積層配線基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的を達成するために、本発明は、基板上に形成された第１の配線パターンと、第１の配線パターン上に積層された合成樹脂系シートからなる絶縁体層と、該絶縁体層上に積層された銅箔をエッチングすることにより形成された第２の配線パターンと、該銅箔上の所定の位置に形成されたバンプを該絶縁体層に貫通せしめて両配線パターンを接続する層間接続部材とを備える積層配線基板において、該銅箔は表面に平均粒子径０．５〜１．５μｍの銅の一次粒子が付着せしめられて平均粒子径５〜１５μｍの二次粒子を形成している粗化面と、該粗化面を被覆する０．０１〜０．２０ｍｇ／ｄｍ2の亜鉛からなる防錆層とを備え、該バンプは０．２０ｍｍ未満の直径を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の積層配線基板では、前記銅箔に付着せしめる銅の一次粒子の平均粒子径を０．５〜１．５μｍの範囲としたので、該一次粒子が凝集して形成される二次粒子の平均粒子径が５〜１５μｍの範囲となり、従来の銅箔の粗化面よりも細かい二次粒子を備える粗化面が得られる。従って、前記粗化面とバンプの底面との接触面積が大きくなる。
【００１２】
また、本発明の積層配線基板では、前記粗化面上に形成される防錆層の亜鉛の量が０．０１〜０．２０ｍｇ／ｄｍ2の範囲とされ、従来の銅箔の防錆層よりも低減されている。従って、銅よりも電気抵抗値の大きい亜鉛による電気抵抗の増加が抑制される。
【００１３】
この結果、前記銅箔上に、０．２０ｍｍ未満、好ましくは０．１５ｍｍ以下の直径を備えるバンプを形成した場合にも、該銅箔の粗化面と該バンプの底面との接触面積が大きくなり、しかも該粗化面上に形成されている防錆層の電気抵抗が小さくなる。従って、本発明の積層配線基板によれば、該銅箔と該バンプとの電気抵抗を低減して発熱を低減することができ、伝送損失、伝送ノイズを低減することができる。
【００１４】
前記銅の一次粒子の平均粒子径は、０．５μｍ未満とすることは技術的に難しく、１．５μｍを超えると二次粒子の径が大きくなりやすい。また、前記二次粒子の平均粒子径は、５μｍ未満とすることは技術的に難しく、１５μｍを超えると、前記粗化面と前記バンプの底面との接触面積を大きくして電気抵抗を低減する効果が得られない。
【００１５】
また、前記銅箔は、前記防錆層上に島状に形成されたシランカップリング剤層を備えることが好ましい。前記銅箔は、前記シランカップリング層を備えることにより、前記絶縁体層を形成する合成樹脂系シートに対する密着性を向上させることができる。尚、前記シランカップリング剤層自体は絶縁体であるが、前記防錆層上に島状に形成されているので、前記銅箔と前記バンプとの電気抵抗を増大させることはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図１は本実施形態の積層配線基板の構成を示す説明的断面図である。
【００１７】
図１（ａ）に示すように、本実施形態の積層配線基板１は、コア基板２上に形成された第１の配線パターン３と、配線パターン３上に積層されたプリプレグ等の合成樹脂製シートからなる絶縁体層４と、絶縁体層４上に形成された第２の配線パターン５とを備えている。そして、配線パターン３，５はバンプ６を層間接続部材として互いに電気的に接続されている。
【００１８】
積層配線基板１は、図１（ｂ）に示すように銅箔７上の所定の位置にバンプ６を形成した後、バンプ６を絶縁体層４に貫通させ、さらに図１（ｃ）に示すようにバンプ６の先端を配線パターン３に圧着させ加熱プレスして、基板２、絶縁体層４、銅箔７を一体化することにより形成される。尚、配線パターン５は、前述のようにして、基板２、絶縁体層４、銅箔７を一体化した後、銅箔７をそれ自体公知の方法によりエッチングすることにより形成することができる。
【００１９】
バンプ６は、直径０．２０ｍｍ未満、好ましくは０．１５ｍｍ以下、高さ１５０μｍの円錐形状を備えている。また、銅箔７は、例えば厚さ９〜３５μｍの電解銅箔であり、製箔機の表面形状が転写された最大高さ約１μｍの凹凸を備える表面に、平均粒子径０．５〜１．５μｍ、例えば平均粒子径１μｍの銅の一次粒子が付着せしめられ、該一次粒子が凝集して形成された平均粒子径５〜１５μｍ、例えば平均粒子径１０μｍの二次粒子からなる粗化面が備えられている。前記粗化面の上には０．０１〜０．２０ｍｇ／ｄｍ2、例えば０．１０ｍｇ／ｄｍ2の亜鉛からなる防錆層が形成されており、該防錆層の上にさらに島状のシランカップリング剤層が形成されている。前記防錆層は１〜１００ｎｍの範囲の厚さを備えており、前記シランカップリング剤層は１〜１０ｎｍの範囲の厚さを備えている。
【００２０】
前記シランカップリング剤としては、一方の端部にアミノ基、ビニル基、エポキシ基等の有機物と反応できる基を備え、他方の端部に−Ｓｉ（ＯＲ）3（ただし、ＯＲはメトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基）の化学式で表される基を備える化合物である。−Ｓｉ（ＯＲ）3基は加水分解によりシラノール基（−ＳｉＯＨ）を生成することができる。銅箔７は、前記シランカップリング剤からなるシランカップリング剤層を備えることにより、前述のようにして基板２、絶縁体層４と一体化したときに、絶縁体層４との密着性を向上させることができる。
【００２１】
このような銅箔７として、例えば、古河サーキットフォイル株式会社製ＦＣＮ−ＭＰＬ箔（商品名）等を用いることができる。
【００２２】
バンプ６は、銅箔７の上に、所定位置に貫通孔を備えるメタルマスクを積層し、該メタルマスクを介して導電性ペーストをスクリーン印刷した後、該貫通孔に充填された導電性ペーストを乾燥することにより形成される。前記導電性ペーストは、銀、金、銅、半田、ニッケル、カーボン等の導電性粉末または繊維状のフィラーと、バインダー成分と、溶剤とを混合したもの等を用いることができる。
【００２３】
本実施形態の積層配線基板１では、バンプ６と銅箔７との間の電気抵抗を電気抵抗を低減して発熱を低減することができるので、伝送損失、伝送ノイズを低減することができる。
【００２４】
次に、本発明の実施例及び比較例を示す。
【実施例】
【００２５】
本実施例では、表面に平均粒子径１μｍの銅の一次粒子が付着せしめられて形成された平均粒子径１０μｍの二次粒子からなる粗化面と、該粗化面の上に形成された０．１０ｍｇ／ｄｍ2の亜鉛からなる防錆層と、該防錆層の上に形成された島状のシランカップリング剤層とを備える厚さ１８μｍの銅箔Ａ（古河サーキットフォイル株式会社製ＦＣＮ−ＭＰＬ箔（商品名））を用い、該銅箔Ａ上に銀ペーストからなる直径０．１５ｍｍのバンプを形成した。前記バンプと前記銅箔Ａとの間の電気抵抗を測定したところ、平均１０ｍΩであった。結果を表１に示す。
〔比較例１〕
本比較例では、表面に平均粒子径２μｍの銅の一次粒子が付着せしめられて形成された平均粒子径２０μｍの二次粒子からなる粗化面と、該粗化面の上に形成された０．３０ｍｇ／ｄｍ2の亜鉛からなる防錆層と、該防錆層の上に形成された島状のシランカップリング剤層とを備える厚さ１８μｍの銅箔Ｂ（古河サーキットフォイル株式会社製ＴＣＮ箔（商品名））を用い、該銅箔Ｂ上に銀ペーストからなる直径０．１５ｍｍのバンプを形成した。前記バンプと前記銅箔Ｂとの間の電気抵抗を測定したところ、平均２０ｍΩであった。結果を表１に示す。
〔比較例２〕
本比較例では、直径を０．２０ｍｍとした以外は比較例１と全く同一にして前記銅箔Ｂ上に銀ペーストからなるバンプを形成した。前記バンプと前記銅箔Ｂとの間の電気抵抗を測定したところ、平均１０ｍΩであった。結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
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表１から、前記銅箔Ａ上に直径０．１５μｍのバンプを形成する（実施例）ことにより、前記銅箔Ｂ上に同径のバンプを形成する場合（比較例１）よりも電気抵抗が小さくなることが明らかである。また、前記銅箔Ａ上に直径０．１５μｍのバンプを形成する場合（実施例）には、前記銅箔Ｂ上に直径０．２０ｍｍのバンプを形成する場合（比較例２）と同等の電気抵抗が得られることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の積層配線基板の構成を示す説明的断面図。
【符号の説明】
【００２８】
１…積層配線基板、  ２…基板、  ３…第１の配線パターン、  ４…絶縁体層、  ５…第２の配線パターン、  ６…バンプ、  ７…銅箔。
【図１】
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