(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層配線基板の製造方法において、
（ａ）少なくとも片面に配線パターンを有する第一の配線フィルムと、少なくとも片面が物理的に粗化され、かつ、他面が導体層を有する第二の配線フィルムの粗化された面とをエポキシ硬化成分を含有する接着フィルムを用いて接着し、積層体を形成する工程、
（ｂ）前記（ａ）で得られた積層体の第二の配線フィルムに、ブラインドビアを形成し、ブラインドビアに導電性物質を充填して層間を導通せしめる工程、
（ｃ）前記導体層を所定の配線パターンに加工する工程、
を少なくとも含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法。
【請求項２】
前記第一及び第二の配線フィルムがポリイミド系のフィルムであることを特徴とする請求項１記載の多層回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記第二の配線フィルムの物理的な粗化後の表面粗度が、任意の十点平均荒さＲｚで、０．１〜５．０μｍであることを特徴とする請求項１または２記載の多層回路基板の製造方法。
【請求項４】
前記第二の配線フィルムの物理的な粗化が、ウエットブラスト処理による粗化であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項５】
前記ウエットブラスト処理に用いる研磨剤が、アルミナ系であることを特徴とする請求項４に記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項６】
前記研磨剤が、多角形状を有していることを特徴とする請求項５に記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項７】
前記研磨剤の平均粒径が、５〜５０μｍであることを特徴とする請求項５又は６のいずれかに記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項８】
各工程が、リール・ツー・リール工法にて連続製造されることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の多層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、多層配線基板の製造方法に関し、特に、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｃａｌｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）用及びＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）用として好適であり、各層間の密着性が良好で信頼性の高い多層配線基板を高生産性かつ低コストで製造することができる多層配線基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子技術の進歩に伴い、電子情報端末の小型化、軽量化、高機能化がますます求められている。その結果、プリント配線板に代表される配線基板においても高密度化を目的として導体回路が多層に形成された多層配線基板が脚光を浴びてきた。
【０００３】
従来、接着剤を介して配線フィルムを積層してなる構造を有する多層配線基板の一例として、多層フレキシブルプリント配線板の製造方法を示すと、ベースフィルムと導体層を接着剤によって接着した基材、あるいは導体上に直接ポリイミド層を形成した基材を用い、導体層の不要な部分をエッチング除去して複数の導体配線を形成し、ポリイミド等の絶縁フィルムにアクリルやエポキシ系の接着剤層を形成したカバーレイフィルムに必要に応じて金型やドリルにより孔加工し、位置を合わせて重ね合わせた後、加熱・加圧を行いカバーレイフィルム付フレキシブルプリント回路板とし、更に複数のフレキシブルプリント回路板間にアクリル系やエポキシ変性したポリイミド系のフィルム接着剤を挿入し、熱圧着することにより多層フレキシブルプリント基板を製造していた。
【０００４】
しかしながら、広く一般的に利用されているこの方法では、アクリル系やエポキシ系の接着剤層とポリイミド系材料との界面の接着強度が十分ではなく、高温放置時や吸湿時に接着強度が劣化してしまうという問題をかかえており、配線基板としての耐熱性や吸湿時の信頼性が低いといった問題点を有していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述のごとき従来の問題点を解消し、耐熱性や吸湿後の接着信頼性に優れた多層配線基板の製造方法および多層配線基板を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち請求項１に記載の発明は、多層配線基板の製造方法において、（ａ）少なくとも片面に配線パターンを有する第一の配線フィルムと、少なくとも片面が物理的に粗化され、かつ、他面が導体層を有する第二の配線フィルムの粗化された面とをエポキシ硬化成分を含有する接着フィルムを用いて接着し、積層体を形成する工程、（ｂ）前記（ａ）で得られた積層体の第二の配線フィルムに、ブラインドビアを形成し、ブラインドビアに導電性物質を充填して層間を導通せしめる工程、（ｃ）前記導体層を所定の配線パターンに加工する工程、を少なくとも含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法である。
また、請求項２記載の発明は、前記第一及び第二の配線フィルムがポリイミド系のフィルムであることを特徴とする請求項１記載の多層回路基板の製造方法である。
また、請求項３記載の発明は、前記第二の配線フィルムの物理的な粗化後の表面粗度が、任意の十点平均荒さＲｚで、０．１〜５．０μｍであることを特徴とする請求項１または２記載の多層回路基板の製造方法である。
また、請求項４記載の発明は、前記第二の配線フィルムの物理的な粗化が、ウエットブラスト処理による粗化であることを特徴とする請求項１から３にいずれかに記載の多層配線基板の製造方法である。
また、請求項５記載の発明は、前記ウエットブラスト処理に用いる研磨剤が、アルミナ系であることを特徴とする請求項４に記載の多層配線基板の製造方法である。
また、請求項６記載の発明は、前記研磨剤が、多角形状を有していることを特徴とする請求項５に記載の多層配線基板の製造方法である。
また、請求項７記載の発明は、前記研磨剤の平均粒径が、５〜５０μｍであることを特徴とする請求項５又は６のいずれかに記載の多層配線基板の製造方法である。
また、請求項８記載の発明は、各工程が、リール・ツー・リール工法にて連続製造されることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の多層配線基板の製造方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明に用いられるフィルムとしては、耐熱性、可撓性、平滑性、低吸水率を有するフィルムならば特に限定されるものではないが、例えば、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、液晶ポリマー等を用いることが出来る。
【０００８】
そして、本発明における第一の配線フィルムには、フィルムの少なくとも片面に配線パターンを有する。前記配線パターンはフィルム上に形成された銅等からなる導体層をフォトリソグラフィー法等でパターニングして得ることが出来る。
【０００９】
また、本発明における第二の配線フィルムには、少なくともフィルムの片面が物理的に粗化され、かつ、他面が導体層を有する。
【００１０】
本発明におけるフィルム表面を研磨材により物理的に粗化する方法としては、例えば、バフ研磨、サンドブラスト処理、ウエットブラスト処理等を例示できるが、これに限定されるものではない。特にウエットブラスト処理は微細粗化が可能な点において望ましい。これはバフ研磨ではバフ自体の細かさに限界があることやサンドブラスト処理では粒径が小さく比重が軽い粒子が使用できないのに対して、ウエットブラスト処理では水等の流体媒体中に微粒子分散させて加工することが可能であるからである。
【００１１】
また、本発明における片面に導体層を有するフィルムの導体層を有するフィルム面と反対側のフィルム面の表面粗度は、任意の十点平均荒さＲａで、０．１〜５．０μｍの範囲であることが望ましい。これは、任意の十点平均荒さＲｚが０．１より小さいと層間の密着強度を十分に得られなく層間の信頼性に問題があり、またＲｚが５．０より大きいと積層時にボイド（気泡）を噛みやすくなり、これが製品不良に繋がるからである。
【００１２】
また、本発明における研磨剤は、例えば、アルミナ系、樹脂系、グラスビーズ系、ジルコニア系等を例示できるが、これらに限定されるものではない。特にアルミナ系であることは、粒径が小さい研磨剤での処理が可能であるという点で望ましい。
【００１３】
また、本発明における研磨剤の形状は、多角形状、球形状等を例示でき、これに限定されるものではないが、特に表面積効果が期待できるという点で多角形状であることが望ましい。
【００１４】
本発明における研磨剤の大きさは、特に限定されるものではないが、平均粒径が５〜５０μｍであることが望ましい。これは平均粒径が５μｍより小さいと粗化効果が十分に得られなく、また平均粒径が５０μｍより大きいと基材にダメージを与えやすくなるからである。
【００１５】
本発明に用いられる接着層としては、耐熱性、可撓性、平滑性、低吸水率を有するものであれば特に限定されるものではないが、エポキシ系接着剤、ゴム系接着剤、ポリイミド系接着剤、ポリオレフィン系接着剤、アクリル系接着剤等を用いることができる。これらの中でも、特に、少なくともエポキシ硬化成分を系内に有している熱硬化性接着剤が望ましい。これは、熱可塑性接着剤が融点以上の加工温度で再び可塑性を示してしまうのに対して、エポキシ硬化成分を系内に有する熱硬化性接着剤は、積層後に熱硬化させることにより耐熱性を向上させることができ、信頼性に優れる硬化物を与えることができるからである。
【００１６】
少なくともエポキシ硬化成分を含有してなることを特徴とする接着剤としては、エポキシ系接着剤はもちろんのこと、アクリル系材料にエポキシ硬化成分含有した接着剤、ポリイミド系材料にエポキシ硬化成分を含有した接着剤、ゴム系材料にエポキシ硬化成分を含有した接着剤等を例示することができるが、これらに限定するものではなく、接着剤にエポキシ硬化成分が少しでも含有されている接着剤であれば何れの接着剤でも構わない。
【００１７】
本発明におけるエポキシ硬化成分とは、エポキシ化合物と反応する全ての硬化系を意味し、例えば、エポキシ化合物とアミン類との硬化反応、エポキシ化合物とカルボン酸類との硬化反応、エポキシ化合物とフェノール類との硬化反応、エポキシ化合物と酸無水物類との硬化反応、エポキシ化合物とポリアミド樹脂との硬化反応、イミダゾール類によるエポキシ化合物の硬化反応、潜在性硬化剤によるエポキシ化合物の硬化反応、更にはこれらの組み合わせ等による硬化反応を例示することができるが、これらに限定するものではない。
【００１８】
本発明の（ａ）工程における積層方法、即ち、少なくとも片面に配線パターンを有する配線フィルムの少なくとも片面に、接着フィルム、片面に導体層を有するフィルムを導体層を外側にして、順に配置して積層する装置、方式としては、特に限定するものではないが、通常のプレスやラミネーター等の積層装置を利用でき、より好ましくは、気泡やボイドの発生を防ぐためには真空プレスや真空ラミネーターの利用が望ましい。また生産性に優れるという理由によりリール・ツー・リール方式で生産することが望ましい。
【００１９】
積層方法としては、これに限定させるものではないが、例えば、少なくとも片面に配線を有するフィルム、接着フィルム、片面に導体層を有するフィルムを同時に積層する方法、少なくとも片面に配線を有するフィルムに接着シートをラミネートした後、片面に導体層を有するフィルムを積層する方法、予め片面に導体層を有するフィルムのフィルム側に接着シートをラミネートしておき、これを少なくとも片面に配線を有するフィルムに積層する方法等が例示できる。
【００２０】
また、両面に配線を有するフィルム上に積層する場合には、片面ずつ積層する場合と、両面同時に積層する場合とがあるが、特に限定されるものではないが、生産性に優れる点で両面同時に積層することが望ましい。
【００２１】
また、両面に配線を有するフィルム上に積層する場合には、片面ずつ積層する場合と、両面同時に積層する場合とがあるが、特に限定されるものではないが、生産性に優れる点で両面同時に積層することが望ましい。
【００２２】
このようにして得られた積層体に、（ｂ）工程において、少なくとも片面よりレーザ加工などにより、ブラインドビアを形成し、ブラインドビアにデスミア処理後、無電解メッキ等による導電処理を施し、更には電解メッキによりブラインドビア内を導電性物質である電解銅で充填して層間を導通せしめる。
【００２３】
その後、（ｃ）工程において、第二の配線フィルムの導体層をフォトリソグラフィー法等により所定の配線パターンに加工して、多層配線基板を得ることができる。
【００２４】
本発明の多層配線基板の製造方法を用いることにより、接着とフィルムの界面において、主に表面積効果、及びアンカー効果を発現させることができるため、安定した接着強度を確保することができ、耐熱性や吸湿後の接着強度の優れる。
【００２５】
なお、このような製造方法により得られた多層回路基板は、ＩＣチップ搭載用や、ＩＣパッケージ用のインターポーザー用に好適である。
【００２６】
【実施例】
以下、実施例に基づき、本発明をさらに具体的に説明するが、これに限定されるものではない。
【００２７】
（実施例１）
フィルム１（ポリイミド樹脂）の両面に導体層を設けた２層フレキシブルプリント回路用基板（エスパネックス：新日鐵化学(株)製）の導体層（銅箔）に所定の回路加工を施し、配線パターン２を設けた第一の配線フィルム１１を得た（図１(a)参照）。次に、第一の配線フィルム１１の両面に、エポキシ系の接着剤３をポリエチレンテレフタレートの剥離フィルム４に塗布した接着フィルム（ＡＳ２７００：日立化成（株）製）を接着剤３が内側を向くように配置し、真空プレスを用い１２０℃、５ｋｇ／ｃｍ2、６０秒で仮圧着を行った後、さらに剥離フィルム４を剥離した（図１(b)参照）。
【００２８】
次に、フィルム１に導体層を設けたフレキシブルプリント回路用基板の片面（フィルム面）に、研磨剤としてマコランダムＡ＃８００（マコー（株）製）を用い、エアー圧：０．１５Ｍａ、５秒の条件でウエットブラスト処理を施した第二の配線フィルム１１を得た。前記第二の配線フィルムの導体層が外側を向くように順に配置し真空プレスを用い１５０℃、１０ｋｇ／ｃｍ2、１時間加熱・圧着を行い積層した（図１(c)参照）。得られた積層基板の表裏に、レーザー加工によりブラインドビアホールを形成した後、通常の無電解めっき及び電解めっきを行い、ブラインドビア７により層間の導通を接続せしめた後（図１(d)参照）、配線パターン８の形成、カバーレイフィルムの積層、外形加工を行い、４層の導体層を有する多層配線基板を得た（図１(e)参照）。
【００２９】
（実施例２）
実施例１の研磨剤：マコランダムＡ＃８００をマコランダムＡ＃２０００（マコー（株）製）に代えた以外は実施例１と同様にして４層の導体層を有する多層配線基板を得た。
【００３０】
（実施例３）
実施例１のエポキシ系接着フィルム（ＡＳ２７００：日立化成（株）製）を合成ゴム／エポキシ系接着フィルム（ＴＢ１６５０：スリーボンド（株）製）、真空プレスの仮圧着温度を１００℃、加熱圧着条件を１００℃で２時間、更に１３０℃で３時間に代えた以外は実施例１と同様にして４層の導体層を有する多層配線基板を得た。
【００３１】
（実施例４）
実施例１のエポキシ系接着フィルム（ＡＳ２７００：日立化成（株）製）をポリイミド系接着フィルム（ＳＰＡ０４０２：新日鐵化学（株）製）、真空プレスの仮圧着温度を１８０℃、加熱圧着条件を２５０℃で１時間に代えた以外は実施例１と同様にして４層の導体層を有する多層配線基板を得た。
【００３２】
（比較例１）
実施例１および実施例２のポリイミド面にウエットブラスト処理が施してある片面銅箔付きプレキシブル回路用基板を、通常の片面銅箔付きフレキシブル回路用基板に代えた以外は、実施例１と同様にして４層の導体層を有する多層配線基板を得た。
【００３３】
（比較例２）
実施例３のポリイミド面にウエットブラスト処理が施してある片面銅箔付きプレキシブル回路用基板を通常の片面銅箔付きフレキシブル回路用基板に代えた以外は、実施例１と同様にして４層の導体層を有する多層配線基板を得た。
【００３４】
（比較例３）
実施例４のポリイミド面にウエットブラスト処理が施してある片面銅箔付きプレキシブル回路用基板を通常の片面銅箔付きフレキシブル回路用基板に代えた以外は、実施例１と同様にして４層の導体層を有する多層配線基板を得た。
【００３５】
（碁盤目テープ試験）
実施例１〜４及び比較例１〜３によって得られた４層の導体層を有する多層配線基板に対して、１２１℃、１００％不飽和の環境下、１６８時間プレッシャー・クッカー・テスト（ＰＣＴ）を行った後、基板上に深く碁盤目上に切り込みを入れテープ剥離試験を行った。テープ剥離後の外観を光学顕微鏡で観察を行い、外観上問題が無かったものを○、剥離が観測されたものを×として表１に記載した。
【００３６】
（リフロー耐性試験）
実施例１〜４及び比較例１〜３によって得られた４層の導体層を有する多層配線基板を、８５℃、８５％の環境下、１６８時間前処理を行った後、２６０℃を１０秒以上の条件で３回、リフロー炉に投入した。試験後、外観を光学顕微鏡で観察した。外観上問題が無かったものを○、層間の剥離等で外観上問題があったものを×として表１に記載した。
【００３７】
【表１】
0004066712.tif 000002
【００３８】
表１から明らかなように、比較例２、３では、ＰＣＴ後のテープ剥離による層間の剥離、また比較例１〜３ではリフロー試験後には層間の剥離が観測されたのに対して、実施例１〜４では目的の諸特性、即ち、耐熱性、及び吸湿時の接着信頼性に優れた多層配線基板を提供することができた。
【００３９】
以上の結果より、本発明の多層配線基板の製造方法は、耐熱性、吸湿後の層間接着信頼性の優れた多層配線基板を提供できることが判明した。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の多層配線基板の製造方法を用いることにより、接着剤（層）とフィルムの界面において、主に表面積効果、及びアンカー効果を発現させることができるため、安定した接着強度を確保することができることから、耐熱性や吸湿後の接着強度の優れた多層配線基板を提供することが出来る。
【００４１】
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る多層配線基板の製造方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１  フィルム
２  配線パターン
３  接着剤
４  剥離フィルム
５  フィルム
６  導体層
７  ブラインドビア
８  配線パターン
９  多層配線基板
１０  第一の配線フィルム
１１  第二の配線フィルム
【図１】
0004066712.tif 000003