JP4832621B2 - Multilayer printed wiring board - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、層間樹脂絶縁層と導体層とが交互に積層され、各導体層間がバイアホールにて接続されたビルドアップ層が、コア基板の両面に形成されてなる多層プリント配線板に関し、特に、ICチップを載置するパッケージ基板として用いることのできる多層プリント配線板及び多層プリント配線板の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ビルドアップ多層プリント配線板は、例えば、特開平9−130050号に開示される方法にて製造されている。
プリント配線板の導体回路の表面に無電解めっきやエッチングにより、粗化層を形成させる。その後、ロールーコーターや印刷により層間絶縁樹脂を塗布、露光、現像して、層間導通のためのバイアホール開口部を形成させて、UV硬化、本硬化を経て層間樹脂絶縁層を形成する。さらにその層間樹脂絶縁層に、酸や酸化剤などにより粗化処理を施した粗化面にパラジウムなどの触媒を付ける。そして、薄い無電解めっき膜を形成し、そのめっき膜上にドライフィルムにてパターンを形成し、電解めっきで厚付けしたのち、アルカリでドライフィルムを剥離除去し、エッチングして導体回路を作り出させる。これを繰り返すことにより、ビルドアップ多層プリント配線板が得られる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
現在、ICチップの高周波数化に伴い、多層プリント配線板にも伝送速度の高速化が要求されている。かかる要求に対応するため、本出願人は、特願平10−334499号を提案している。この構成では、図7に示すように、スルーホール336の直上に、下層層間樹脂絶縁層350のバイアホール346と、上層層間樹脂絶縁層360のバイアホール366とを配設し、配線を直線化することで配線長さを短縮させ、信号の伝送速度を高めている。
【0004】
しかしながら、上記構成において、下層層間樹脂絶縁層350のバイアホール346と、上層層間樹脂絶縁層360のバイアホール366とがヒートサイクル条件下において、剥離が起きることが判明した。この原因を本発明者が研究したところ、上層のバイアホール366が、下層のバイアホール346の表面形状に影響を受け、接続性が低下していることが分かった。更に、層間樹脂絶縁層350,360は、ガラスクロス等の芯材で補強されていないため、芯材を備えるコア基板よりもヒートサイクルで剥離し易いことが推測される。
【0005】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、内部の配線長を短縮できると共に、接続信頼性に優れる多層プリント配線板及び多層プリント配線板の製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、請求項1の多層プリント配線板では、下層の層間樹脂絶縁層、導体層と、上層の層間樹脂絶縁層とが順に積層され、各導体層間がバイアホールにて接続されたビルドアップ層が、コア基板の両面に形成されてなる多層プリント配線板において、
前記コア基板及び該コア基板の両面に形成された下層の層間樹脂絶縁層を貫通するようにスルーホールを形成し、
前記スルーホールの内壁に導体膜が形成され、該スルーホールの内部に樹脂と無機フィラーとからなる充填剤が充填され、該充填剤のスルーホールからの露出面を覆うとともに前記導体膜によって互いに接続される一対の導体層が下層の層間樹脂絶縁層上に形成され、
前記一対の導体層は、樹脂充填剤のスルーホールからの露出面を覆う無電解めっき膜と、該無電解めっき膜上に形成される電解めっき膜とを備え、
前記スルーホールの直上に半田へ接続されるバイアホールを形成したことを技術的特徴とする。
【0011】
請求項1の多層プリント配線板のでは、コア基板及び該コア基板の両面に形成された層間樹脂絶縁層を貫通するようにスルーホールを形成し、スルーホールの直上にバイアホールを形成してある。このため、スルーホールとバイアホールとが直線状になって配線長さが短縮し、信号の伝送速度を高めることが可能になる。また、スルーホールと外部接続端子へ接続されるバイアホールとを直接接続してあり、且つ、研磨により平坦にされたスルーホール内の充填剤を覆う導体層上に当該バイアホールが形成されているため、接続信頼性に優れる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図を参照して説明する。
先ず、本発明の第1実施形態に係る多層プリント配線板の構成について縦断面を示す図6を参照して説明する。
該多層プリント配線板10ではコア基板30の表面及び裏面にビルドアップ配線層80U、80Dが形成されている。該ビルドアップ配線層80U、80Dは、バイアホール46の形成された下層層間樹脂絶縁層50と、上層のバイアホール66の形成された上層層間樹脂絶縁層60と、上層層間樹脂絶縁層60上に形成されたソルダーレジスト層70から成る。該ソルダーレジスト70の開口部71を介して、上側のバイアホール66には、ICチップ(図示せず)への接続用の半田バンプ(外部接続端子)76が形成され、下側のバイアホール66には、ドータボード(図示せず)への接続用の導電性接続ピン(外部接続端子)78が接続されている。
【0013】
本実施形態において、該ビルドアップ配線層80U、80Dを接続するスルーホール36は、コア基板30及び下層層間樹脂絶縁層50を貫通するように形成されている。該スルーホール36には、樹脂充填剤54が充填され、開口部には蓋めっき58が配設されている。同様に、下層層間樹脂絶縁層50に形成されたバイアホール46には、樹脂充填剤54が充填され、開口部には蓋めっき58が配設されている。
【0014】
本実施形態では、コア基板30及び下層層間樹脂絶縁層50を貫通するようにスルーホール36を形成し、スルーホール36の直上にバイアホール66を形成してある。このため、スルーホール36とバイアホール66とが直線状になって配線長さが短縮し、信号の伝送速度を高めることが可能になる。また、スルーホール36と、外部接続端子(半田バンプ76、導電性接続ピン78)へ接続されるバイアホール66とを直接接続しているので、接続信頼性に優れる。特に、本実施形態では、後述するようにスルーホール36に充填された充填剤54を研磨により平坦にしてから、該充填剤54を覆う蓋めっき(導体層)58を配設し、この上にバイアホール66が形成されているため、スルーホール36表面の平滑性が高く、当該スルーホール36とバイアホール66との接続信頼性に優れる。
【0015】
また、本実施形態の多層プリント配線板では、スルーホール36と下層のバイアホール46とに同一の充填樹脂54が充填されてなるので、廉価に構成でき、また、スルーホール内とバイアホール内との強度を均一に保ち得るため、多層プリント配線板の信頼性を高めることができる。また、後述するようにバイアホール46に充填された充填剤54を研磨により平坦にしてから、該充填剤54を覆う蓋めっき(導体層)58を配設し、この上に上層バイアホール66が形成されているため、下層バイアホール46表面の平滑性が高く、当該下層バイアホール46と上層バイアホール66との接続信頼性に優れる。
【0016】
更に、後述するように、本実施形態の多層プリント配線板では、製造工程において、スルーホール36となる貫通孔35のデスミヤ処理と、下層層間樹脂絶縁層表面40の粗化処理を酸化剤により同時に行うため、工程を減らし廉価に製造することができる。
【0017】
引き続き、該多層プリント配線板10の製造方法について図1〜図5を参照にして説明する。
(1) 厚さ0.8mmのガラスエポキシ樹脂、FR4,FR5,又はBT(ビスマレイミドトリアジン)樹脂からなる基板30の両面に18μmの銅箔32がラミネートされている銅張積層板30Aを出発材料とした(図1(A))。まず、この銅張積層板をパターン状にエッチングすることにより、基板の両面に内層銅パターン34を形成する(図1(B))。
【0018】
(2) 内層銅パターン34およびスルーホール36を形成した基板30を水洗いした後、第二銅錯体と有機酸とを含有するエッチング液を、スプレーやバブリング等の酸素共存条件で作用させて、導体回路の銅導体を溶解させボイドを形成する処理により、内層銅パターン34の表面に粗化層38を設ける(図1(C))。
それ以外にも、酸化−還元処理や無電解めっきの合金によって粗化層を設けてもよい。形成される粗化層は、0.1〜5μmの範囲にあるものが望ましい。その範囲であれば、導体回路と層間樹脂絶縁層の剥離が起きにくい。
【0019】
第二銅錯体は、アゾール類の第二銅錯体がよい。このアゾール類の第二銅錯体は、金属銅等を酸化する酸化剤として作用する。アゾール類としては、ジアゾール、トリアゾール、テトラゾールがよい。中でも、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチレイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール等がよい。アゾール類の第二銅錯体の添加量は、1〜15重量%がよい。溶解性及び安定性に優れるからである。
【0020】
また、酸化銅を溶解させるために、有機酸をアゾール類の第二銅錯体に配合する。具体例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、アクリル酸、クロトン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、マレイン酸、安息香酸、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、スルファミン酸からなる群より選ばれる少なくとも1種がよい。有機酸の含有量は、0.1 〜30重量%がよい。酸化された銅の溶解性を維持し、かつ溶解安定性を確保するためである。
【0021】
発生した第一銅錯体は、酸の作用で溶解し、酸素と結合して第二銅錯体となって、再び銅の酸化に寄与する。
【0022】
また、銅の溶解やアゾール類の酸化作用を補助するために、ハロゲンイオン、例えば、フッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン等をエッチング液に加えてもよい。本発明では、塩酸、塩化ナトリウム等を添加して、ハロゲンイオンを供給することができる。ハロゲンイオン量は、0.01〜20重量%がよい。形成された粗化面と層間樹脂絶縁層との密着性に優れるからである。
【0023】
アゾール類の第二銅錯体と有機酸(必要に応じてハロゲンイオン)を、水に溶解してエッチング液を調整する。また、市販のエッチング液、例えば、メック社製、商品名「メック エッチボンド」を使用し、本発明にかかる粗化面を形成することができる。
【0024】
(3)該基板30の表面に下層層間樹脂絶縁層となる樹脂フィルム50αを、温度50〜150℃まで昇温しながら圧力5kgf/cm2で真空圧着ラミネートして貼り付ける(図1(D))。
該樹脂フィルムとしては、難溶性樹脂、可溶性樹脂粒子、硬化剤、その他の成分が含有されている。それぞれについて以下に説明する。
【0025】
本発明の製造方法において使用する樹脂フィルムは、酸または酸化剤に可溶性の粒子(以下、可溶性粒子という)が酸または酸化剤に難溶性の樹脂(以下、難溶性樹脂という)中に分散したものである。
なお、本発明で使用する「難溶性」「可溶性」という語は、同一の酸または酸化剤からなる溶液に同一時間浸漬した場合に、相対的に溶解速度の早いものを便宜上「可溶性」と呼び、相対的に溶解速度の遅いものを便宜上「難溶性」と呼ぶ。
【0026】
上記可溶性粒子としては、例えば、酸または酸化剤に可溶性の樹脂粒子(以下、可溶性樹脂粒子)、酸または酸化剤に可溶性の無機粒子(以下、可溶性無機粒子)、酸または酸化剤に可溶性の金属粒子(以下、可溶性金属粒子)等が挙げられる。これらの可溶性粒子は、単独で用いても良いし、2種以上併用してもよい。
【0027】
上記可溶性粒子の形状は特に限定されず、球状、破砕状等が挙げられる。また、上記可溶性粒子の形状は、一様な形状であることが望ましい。均一な粗さの凹凸を有する粗化面を形成することができるからである。
【0028】
上記可溶性粒子の平均粒径としては、0.1〜10μmが望ましい。この粒径の範囲であれば、2種類以上の異なる粒径のものを含有してもよい。すなわち、平均粒径が0.1〜0.5μmの可溶性粒子と平均粒径が1〜3μmの可溶性粒子とを含有する等である。これにより、より複雑な粗化面を形成することができ、導体回路との密着性にも優れる。なお、本発明において、可溶性粒子の粒径とは、可溶性粒子の一番長い部分の長さである。
【0029】
上記可溶性樹脂粒子としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等からなるものが挙げられ、酸あるいは酸化剤からなる溶液に浸漬した場合に、上記難溶性樹脂よりも溶解速度が速いものであれば特に限定されない。
上記可溶性樹脂粒子の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等からなるものが挙げられ、これらの樹脂の一種からなるものであってもよいし、2種以上の樹脂の混合物からなるものであってもよい。
【0030】
また、上記可溶性樹脂粒子としては、ゴムからなる樹脂粒子を用いることもできる。上記ゴムとしては、例えば、ポリブタジエンゴム、エポキシ変性、ウレタン変性、(メタ)アクリロニトリル変性等の各種変性ポリブタジエンゴム、カルボキシル基を含有した(メタ)アクリロニトリル・ブタジエンゴム等が挙げられる。これらのゴムを使用することにより、可溶性樹脂粒子が酸あるいは酸化剤に溶解しやすくなる。つまり、酸を用いて可溶性樹脂粒子を溶解する際には、強酸以外の酸でも溶解することができ、酸化剤を用いて可溶性樹脂粒子を溶解する際には、比較的酸化力の弱い過マンガン酸塩でも溶解することができる。また、クロム酸を用いた場合でも、低濃度で溶解することができる。そのため、酸や酸化剤が樹脂表面に残留することがなく、後述するように、粗化面形成後、塩化パラジウム等の触媒を付与する際に、触媒が付与されなたかったり、触媒が酸化されたりすることがない。
【0031】
上記可溶性無機粒子としては、例えば、アルミニウム化合物、カルシウム化合物、カリウム化合物、マグネシウム化合物およびケイ素化合物からなる群より選択される少なくとも一種からなる粒子等が挙げられる。
【0032】
上記アルミニウム化合物としては、例えば、アルミナ、水酸化アルミニウム等が挙げられ、上記カルシウム化合物としては、例えば、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等が挙げられ、上記カリウム化合物としては、炭酸カリウム等が挙げられ、上記マグネシウム化合物としては、マグネシア、ドロマイト、塩基性炭酸マグネシウム等が挙げられ、上記ケイ素化合物としては、シリカ、ゼオライト等が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、2種以上併用してもよい。
【0033】
上記可溶性金属粒子としては、例えば、銅、ニッケル、鉄、亜鉛、鉛、金、銀、アルミニウム、マグネシウム、カルシウムおよびケイ素からなる群より選択される少なくとも一種からなる粒子等が挙げられる。また、これらの可溶性金属粒子は、絶縁性を確保するために、表層が樹脂等により被覆されていてもよい。
【0034】
上記可溶性粒子を、2種以上混合して用いる場合、混合する2種の可溶性粒子の組み合わせとしては、樹脂粒子と無機粒子との組み合わせが望ましい。両者とも導電性が低くいため樹脂フィルムの絶縁性を確保することができるとともに、難溶性樹脂との間で熱膨張の調整が図りやすく、樹脂フィルムからなる層間樹脂絶縁層にクラックが発生せず、層間樹脂絶縁層と導体回路との間で剥離が発生しないからである。
【0035】
上記難溶性樹脂としては、層間樹脂絶縁層に酸または酸化剤を用いて粗化面を形成する際に、粗化面の形状を保持できるものであれば特に限定されず、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、これらの複合体等が挙げられる。また、これらの樹脂に感光性を付与した感光性樹脂であってもよい。感光性樹脂を用いることにより、層間樹脂絶縁層に露光、現像処理を用いてバイアホール用開口を形成することできる。
これらのなかでは、熱硬化性樹脂を含有しているものが望ましい。それにより、めっき液あるいは種々の加熱処理によっても粗化面の形状を保持することができるからである。
【0036】
上記難溶性樹脂の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。さらには、1分子中に、2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂がより望ましい。前述の粗化面を形成することができるばかりでなく、耐熱性等にも優れてるため、ヒートサイクル条件下においても、金属層に応力の集中が発生せず、金属層の剥離などが起きにくいからである。
【0037】
上記エポキシ樹脂としては、例えば、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノールF型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物、トリグリシジルイソシアヌレート、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。それにより、耐熱性等に優れるものとなる。
【0038】
本発明で用いる樹脂フィルムにおいて、上記可溶性粒子は、上記難溶性樹脂中にほぼ均一に分散されていることが望ましい。均一な粗さの凹凸を有する粗化面を形成することができ、樹脂フィルムにバイアホールやスルーホールを形成しても、その上に形成する導体回路の金属層の密着性を確保することができるからである。また、粗化面を形成する表層部だけに可溶性粒子を含有する樹脂フィルムを用いてもよい。それによって、樹脂フィルムの表層部以外は酸または酸化剤にさらされることがないため、層間樹脂絶縁層を介した導体回路間の絶縁性が確実に保たれる。
【0039】
上記樹脂フィルムにおいて、難溶性樹脂中に分散している可溶性粒子の配合量は、樹脂フィルムに対して、3〜40重量%が望ましい。可溶性粒子の配合量が3重量%未満では、所望の凹凸を有する粗化面を形成することができない場合があり、40重量%を超えると、酸または酸化剤を用いて可溶性粒子を溶解した際に、樹脂フィルムの深部まで溶解してしまい、樹脂フィルムからなる層間樹脂絶縁層を介した導体回路間の絶縁性を維持できず、短絡の原因となる場合がある。
【0040】
上記樹脂フィルムは、上記可溶性粒子、上記難溶性樹脂以外に、硬化剤、その他の成分等を含有していることが望ましい。
上記硬化剤としては、例えば、イミダゾール系硬化剤、アミン系硬化剤、グアニジン系硬化剤、これらの硬化剤のエポキシアダクトやこれらの硬化剤をマイクロカプセル化したもの、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスフォニウム・テトラフェニルボレート等の有機ホスフィン系化合物等が挙げられる。
【0041】
上記硬化剤の含有量は、樹脂フィルムに対して0.05〜10重量%であることが望ましい。0.05重量%未満では、樹脂フィルムの硬化が不十分であるため、酸や酸化剤が樹脂フィルムに侵入する度合いが大きくなり、樹脂フィルムの絶縁性が損なわれることがある。一方、10重量%を超えると、過剰な硬化剤成分が樹脂の組成を変性させることがあり、信頼性の低下を招いたりしてしまうことがある。
【0042】
上記その他の成分としては、例えば、粗化面の形成に影響しない無機化合物あるいは樹脂等のフィラーが挙げられる。上記無機化合物としては、例えば、シリカ、アルミナ、ドロマイト等が挙げられ、上記樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、メラニン樹脂、オレフィン系樹脂等が挙げられる。これらのフィラーを含有させることによって、熱膨脹係数の整合や耐熱性、耐薬品性の向上などを図りプリント配線板の性能を向上させることができる。
【0043】
また、上記樹脂フィルムは、溶剤を含有していてもよい。上記溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテートやトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種類以上併用してもよい。
【0044】
(4)引き続き、樹脂フィルム50を貼り付けたコア基板30に、ドリルにより直径300μmのスルーホール用貫通孔35を穿設する(図1(E))。
【0045】
(5)そして、炭酸、エキシマ、YAG、又はUVレーザにより樹脂フィルム50αに直径80μmのバイアホール用開口52を穿設する(図2(A))。その後、樹脂フィルムを熱硬化させて下層層間樹脂絶縁層50を形成する。バイアホールは、レーザによるエリア加工、あるいは、マスクを載置させてレーザによるエリア加工によって形成させてもよい。又、混在レーザ(炭酸レーザとエキシマレーザといった組み合わせを意味する)でもよい。スルーホール及びバイアホールを共にレーザで形成させてもよい。
【0046】
(6)次に、クロム酸、又は、過マンガン酸塩(過マンガン酸カリウム、過マンガン酸ナトリウム)から成る酸化剤により、コア基板30及び下層層間樹脂絶縁層50に形成したスルーホール用貫通孔35のデスミヤ処理を行うと同時に、下層層間樹脂絶縁層50表面の粗化処理を行う(図2(B))。
【0047】
本実施形態の多層プリント配線板は、コア基板30がFR4,FR5,BTレジンのいずれかから成り、下層層間樹脂絶縁層50が、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂の内の少なくとも1を含有する。このため、クロム酸、過マンガン酸塩からなる酸化剤で貫通孔35のデスミヤ処理と、該下層層間樹脂絶縁層50の粗化処理とを同時に行うことが可能となり、工程を削減することで、多層プリント配線板を廉価に製造できる。
【0048】
(7)表面を粗化した層間樹脂絶縁層50表面に、パラジウム触媒を付与し、無電解めっき水溶液中で、無電解銅めっき膜42を形成する(図2(C))。ここでは、無電解銅めっき膜を形成しているが、スパッタを用いて、銅又はニッケル皮膜を形成することも可能である。又、表層にドライ処理として、プラズマ、UV、コロナ処理を行ってもよい。これにより表面を改質する。
【0049】
(8)無電解銅めっき膜42を形成した基板を水洗いした後、所定パターンのめっきレジスト43を形成する(図2(D))。
(9)そして、基板を電解めっき液中に浸漬し、無電解銅めっき膜42を介して電流を流し、電解銅めっき膜44を形成する(図2(E))。
【0050】
(10)めっきレジスト43をKOHで剥離除去し、めっきレジスト下の無電解銅めっき膜42をライトエッチングにより剥離することで、無電解銅めっき膜42及び電解銅めっき膜44からなるバイアホール46及びスルーホール36を形成する(図3(A))。
【0051】
(11)バイアホール46及びスルーホール36に、粗化層(Cu−Ni−Pからなる合金)47を無電解めっきにより形成する(図3(B))。この無電解銅めっきの代わりに、エッチングにより(例 第二銅錯体と有機酸塩とを配合した液によってスプレーや浸積することでエッチングさせている)、又は、酸化―還元処理により粗化層を形成することも可能である。
【0052】
(12)スルーホール36内、及び、バイアホール46内に樹脂充填剤54を充填し、乾燥炉内の温度100 ℃,20分間乾燥させる(図3(C))。本実施形態では、スルーホール36とバイアホール46とに同一の充填剤を同時に充填するため、製造工程を削減できる。
ここで、樹脂充填剤としては、下記の原料組成物を用いることができる。
〔樹脂組成物▲1▼〕
ビスフェノールF型エポキシモノマー(油化シェル製、分子量310 、YL983U) 100重量部、表面にシランカップリング剤がコーティングされた平均粒径 1.6μmのSiO2 球状粒子(アドマテック製、CRS 1101−CE、ここで、最大粒子の大きさは後述する内層銅パターンの厚み(15μm)以下とする) 170重量部、レベリング剤(サンノプコ製、ペレノールS4)1.5 重量部を攪拌混合することにより、その混合物の粘度を23±1℃で36000〜49,000cps に調整して得た。
〔硬化剤組成物▲2▼〕
イミダゾール硬化剤(四国化成製、2E4MZ-CN)6.5 重量部。
【0053】
(13)前記(12) の処理を終えた基板30の片面を、バイアホール46、スルーホール36の開口からはみ出した樹脂充填剤54の表面を平滑化するように研磨し、次いで、研磨による傷を取り除くためのバフ研磨を行う。このような一連の研磨を基板の他方の面についても同様に行う(図3(D))。
次いで、100 ℃で1時間、 150℃で1時間の加熱処理を行って樹脂充填剤54を硬化した。
樹脂充填材を構成する樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、トリアジン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂などを意味して、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂あるいは、それぞれの複合体でもよく、樹脂内にシリカ、アルミナなどの無機フィラーなどを含有させて熱膨張率などを整えたものでもよい。また、導電性樹脂、金、銀、銅などの導電性のある金属フィラーを主とするペーストを用いてもよい。更に、上記のもので各々の複合体でもよい。
【0054】
(14) 層間樹脂絶縁層50表面に、パラジウム触媒を付与し、無電解めっき水溶液中で、無電解銅めっき膜56を形成する(図4(A))。ここでは、無電解銅めっき膜を形成しているが、あるいは、スパッタを用いて、銅又はニッケル皮膜を形成することも可能である。
【0055】
(15)所定パターンのめっきレジスト(図示せず)を形成した後、電解銅めっき膜57を形成してから、めっきレジストを剥離除去し、めっきレジスト下の無電解銅めっき膜56をライトエッチングにより剥離することで、無電解銅めっき膜56及び電解銅めっき膜57からなる蓋めっき58を、バイアホール46及びスルーホール36の開口部に形成する(図4(B))。
【0056】
(16) バイアホール46及びスルーホール36の開口の蓋めっき58に、粗化層(Cu−Ni−P)59を無電解めっきにより形成する(図4(C))。この無電解銅めっきの代わりに、エッチング、又は、酸化―還元処理により粗化層を形成できる。
(17)上述した工程(3)〜(11)の工程を繰り返すことで、上層層間樹脂絶縁層60を形成し、該上層層間樹脂絶縁層60上に無電解銅めっき膜62及び電解銅めっき膜64からなるバイアホール66を形成する(図4(D))。
(18)引き続き、ソルダーレジスト及び半田バンプを形成する。ソルダーレジストの原料組成物は以下からなる。
DMDGに溶解させた60重量%のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬製)のエポキシ基50%をアクリル化した感光性付与のオリゴマー(分子量4000)を 46.67g、メチルエチルケトンに溶解させた80重量%のビスフェノールA型エポキシ樹脂(油化シェル製、エピコート1001)15.0g、イミダゾール硬化剤(四国化成製、2E4MZ-CN)1.6 g、感光性モノマーである多価アクリルモノマー(日本化薬製、R604 )3g、同じく多価アクリルモノマー(共栄社化学製、DPE6A ) 1.5g、分散系消泡剤(サンノプコ社製、S−65)0.71gを混合し、さらにこの混合物に対して光開始剤としてのベンゾフェノン(関東化学製)を2g、光増感剤としてのミヒラーケトン(関東化学製)を 0.2g加えて、粘度を25℃で 2.0Pa・sに調整したソルダーレジスト組成物を得る。
ソルダーレジスト層としては、種々の樹脂を使用でき、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂のアクリレート、ノボラック型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂のアクリレートをアミン系硬化剤やイミダゾール硬化剤などで硬化させた樹脂を使用できる。
特に、ソルダーレジスト層に開口を設けて半田バンプを形成する場合には、「ノボラック型エポキシ樹脂もしくはノボラック型エポキシ樹脂のアクリレート」からなり「イミダゾール硬化剤」を硬化剤として含むものが好ましい。
上記(17)で得られた多層プリント配線板の両面に、上記ソルダーレジスト組成物70αを20μmの厚さで塗布する(図5(A))。
【0057】
(19)次いで、70℃で20分間、80℃で30分間の乾燥処理を行った後、円パターン(マスクパターン)が描画された厚さ5mmのフォトマスクフィルムを密着させて載置し、1000mJ/cm2 の紫外線で露光し、DMTG現像処理する。そしてさらに、80℃で1時間、 100℃で1時間、 120℃で1時間、 150℃で3時間の条件で加熱処理し、開口部71を有する(開口径 200μm)ソルダーレジスト層70(厚み20μm)を形成する(図5(B))。
【0058】
(20)その後、多層プリント配線板開口部71から露出しためっきポスト242を塩化ニッケル2.3 ×10−1mol/l、次亜リン酸ナトリウム2.8 ×10−1mol/l、クエン酸ナトリウム1.6 ×10−1mol/l、からなるpH=4.5の無電解ニッケルめっき液に、20分間浸漬して、開口部71に厚さ5μmのニッケルめっき層72を形成する。さらにシアン化金カリウム7.6 ×10−3mol/l、塩化アンモニウム1.9 ×10−1mol/l、クエン酸ナトリウム1.2 ×10−1mol/l、次亜リン酸ナトリウム1.7 ×10−1mol/lからなる無電解金めっき液に80℃の条件で7.5分間浸漬して、ニッケルめっき層72上に厚さ0.03μmの金めっき層74を形成する(図5(C))。
上述の例は中間層としてニッケル、貴金属層を金で形成したものであるが、ニッケル以外に、パラジウム、チタンなどで形成する場合などがあり、金以外に銀、白金などがある。また、貴金属層を2層以上で形成してもよい。表面処理としてドライ処理、プラズマ、UV、コロナ処理を行ってもよい。それにより、アンダーフィルの充填性が向上させれる。
【0059】
(23)そして、ソルダーレジスト層70の開口部71に、半田ペーストを印刷して 200℃でリフローすることにより、上面のバイアホール66に半田バンプ(半田体)76を形成し、また、下面側のバイアホール66に半田77を介して導電性接続ピン78を取り付ける(図6参照)。なお、導電性接続ピンの代わりにBGAを形成することも可能である。
【0060】
(比較例)
比較例として、図6に示す本実施形態の多層プリント配線板と同様な構成でありながら、下層のバイアホール側を銅めっきを充填して多層プリント配線板を得た。本実施形態の多層プリント配線板と比較例の多層プリント配線板とを評価した結果を図8に示す。
【0061】
電気接線性は、チェッカによて導通を調べた。短絡や断線のあるものをNGとし、無き場合をOKとした。また、剥離と膨れは、ヒートサイクル試験後(−65°C/3分+130°C/3分を1サイクルとし1000サイクル回繰り返した)、断面をカットして顕微鏡(×100〜400)で層間樹脂絶縁層及びバイアホールの剥離、膨れを目視により検査した。
【0062】
比較例では、下層のバイアホールの表面にめっきによって充填されきっていない窪みができてしまい、上層のバイアホールとの接続性が低下した。そのために、バイアホール間で電気接続されない部分が発生することがあった。
また、ヒートサイクル試験後に、バイアホール間での剥離が元で層間樹脂絶縁層にも剥離、膨れが発生している箇所が確認された。本実施形態の多層プリント配線板では、前述の接続性も問題なく、剥離や膨れも確認されなかった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る多層プリント配線板の製造工程図である。
【図2】本発明の第1実施形態に係る多層プリント配線板の製造工程図である。
【図3】本発明の第1実施形態に係る多層プリント配線板の製造工程図である。
【図4】本発明の第1実施形態に係る多層プリント配線板の製造工程図である。
【図5】本発明の第1実施形態に係る多層プリント配線板の製造工程図である。
【図6】本発明の第1実施形態に係る多層プリント配線板の断面図である。
【図7】先行技術に係る多層プリント配線板の断面図である。
【図8】第1実施形態と比較例との評価結果を示す図表である。
【符号の説明】
30 コア基板
32 銅箔
34 導体回路
35 貫通孔
36 スルーホール
38 粗化層
42 無電解銅めっき膜
43 レジスト
44 電解銅めっき膜
46 バイアホール
47 粗化層
48 導体回路
50 下層層間樹脂絶縁層
52 開口
54 充填樹脂
56 無電解銅めっき膜
57 無電解銅めっき膜
58 蓋めっき
59 粗化層
60 上層層間樹脂絶縁層
62 無電解銅めっき膜
64 電解銅めっき膜
66 バイアホール
70 ソルダーレジスト
71 開口部
72 ニッケルめっき層
74 金めっき層
76 半田バンプ
77 半田
78 導電性接続ピン
80U、80D ビルドアップ配線層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multilayer printed wiring board in which an interlayer resin insulation layer and a conductor layer are alternately laminated, and a buildup layer in which each conductor layer is connected by a via hole is formed on both surfaces of a core substrate. The present invention relates to a multilayer printed wiring board that can be used as a package substrate on which an IC chip is placed, and a method for manufacturing the multilayer printed wiring board.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a build-up multilayer printed wiring board is manufactured by, for example, a method disclosed in JP-A-9-130050.
A roughened layer is formed on the surface of the conductor circuit of the printed wiring board by electroless plating or etching. Thereafter, an interlayer insulating resin is applied, exposed and developed by a roll coater or printing to form a via hole opening for interlayer conduction, and an interlayer resin insulating layer is formed through UV curing and main curing. Further, a catalyst such as palladium is attached to the roughened surface of the interlayer resin insulation layer which has been subjected to a roughening treatment with an acid or an oxidizing agent. Then, a thin electroless plating film is formed, a pattern is formed on the plating film with a dry film, and after thickening by electrolytic plating, the dry film is peeled off with alkali and etched to create a conductor circuit. . By repeating this, a build-up multilayer printed wiring board is obtained.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Currently, with the increase in frequency of IC chips, multilayer printed wiring boards are also required to have higher transmission speeds. In order to meet such a demand, the present applicant has proposed Japanese Patent Application No. 10-334499. In this configuration, as shown in FIG. 7, a
[0004]
However, in the above configuration, it has been found that the
[0005]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to produce a multilayer printed wiring board and a multilayer printed wiring board that can shorten the internal wiring length and are excellent in connection reliability. It is to provide a method.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the multilayer printed wiring board according to claim 1, a lower interlayer resin insulation layer , a conductor layer, and an upper interlayer resin insulation layer are sequentially laminated, and each conductor layer is connected by a via hole. In the multilayer printed wiring board in which the built-up layer formed is formed on both surfaces of the core substrate,
A through hole is formed so as to penetrate the core substrate and the lower interlayer resin insulation layer formed on both surfaces of the core substrate;
A conductor film is formed on the inner wall of the through hole, and a filler composed of a resin and an inorganic filler is filled in the through hole. The exposed surface of the filler from the through hole is covered and connected to each other by the conductor film. A pair of conductive layers formed on the lower interlayer resin insulation layer ,
The pair of conductor layers includes an electroless plating film covering an exposed surface from the through hole of the resin filler, and an electrolytic plating film formed on the electroless plating film,
A technical feature is that a via hole connected to the solder is formed immediately above the through hole.
[0011]
In the multilayer printed wiring board according to claim 1 , a through hole is formed so as to penetrate the core substrate and an interlayer resin insulating layer formed on both surfaces of the core substrate, and a via hole is formed immediately above the through hole. . For this reason, the through hole and the via hole are linear, the wiring length is shortened, and the signal transmission speed can be increased. Further, the via hole is directly connected to the via hole connected to the external connection terminal, and the via hole is formed on the conductor layer covering the filler in the through hole flattened by polishing. Therefore, the connection reliability is excellent.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, the configuration of the multilayer printed wiring board according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the multilayer printed wiring board 10, build-up wiring layers 80 </ b> U and 80 </ b> D are formed on the front surface and the back surface of the
[0013]
In the present embodiment, the
[0014]
In the present embodiment, a
[0015]
Further, in the multilayer printed wiring board of the present embodiment, the
[0016]
Furthermore, as will be described later, in the multilayer printed wiring board of the present embodiment, in the manufacturing process, the desmearing process of the through
[0017]
Next, a method for manufacturing the multilayer printed wiring board 10 will be described with reference to FIGS.
(1) Starting material is a copper clad
[0018]
(2) After the
In addition, the roughening layer may be provided by an oxidation-reduction treatment or an electroless plating alloy. The roughened layer to be formed is preferably in the range of 0.1 to 5 μm. Within this range, the conductor circuit and the interlayer resin insulation layer are unlikely to peel off.
[0019]
The cupric complex is preferably an azole cupric complex. This cupric complex of azoles acts as an oxidizing agent that oxidizes metallic copper and the like. As azoles, diazole, triazole, and tetrazole are preferable. Among these, imidazole, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-undecylimidazole, and the like are preferable. The addition amount of the cupric complex of azoles is preferably 1 to 15% by weight. It is because it is excellent in solubility and stability.
[0020]
Moreover, in order to dissolve copper oxide, an organic acid is blended with a cupric complex of azoles. Specific examples include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, acrylic acid, crotonic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, maleic acid, benzoic acid, glycolic acid, lactic acid, apple At least one selected from the group consisting of acids and sulfamic acids is preferred. The content of the organic acid is preferably 0.1 to 30% by weight. This is to maintain the solubility of oxidized copper and to ensure dissolution stability.
[0021]
The generated cuprous complex is dissolved by the action of an acid, and combined with oxygen to form a cupric complex, which again contributes to the oxidation of copper.
[0022]
Moreover, in order to assist the dissolution of copper and the oxidizing action of azoles, halogen ions such as fluorine ions, chlorine ions and bromine ions may be added to the etching solution. In the present invention, halogen ions can be supplied by adding hydrochloric acid, sodium chloride or the like. The halogen ion amount is preferably 0.01 to 20% by weight. This is because the adhesion between the formed roughened surface and the interlayer resin insulation layer is excellent.
[0023]
An etching solution is prepared by dissolving a cupric complex of an azole and an organic acid (halogen ion if necessary) in water. Moreover, the roughening surface concerning this invention can be formed using commercially available etching liquid, for example, the product name "MEC etch bond" by a MEC company.
[0024]
(3) A resin film 50α, which is a lower interlayer resin insulation layer, is laminated on the surface of the
The resin film contains a hardly soluble resin, soluble resin particles, a curing agent, and other components. Each will be described below.
[0025]
The resin film used in the production method of the present invention is a resin film in which particles soluble in an acid or an oxidizing agent (hereinafter referred to as soluble particles) are dispersed in a resin that is hardly soluble in an acid or oxidizing agent (hereinafter referred to as a poorly soluble resin). It is.
As used herein, the terms “poorly soluble” and “soluble” refer to those having a relatively fast dissolution rate as “soluble” for convenience when immersed in a solution of the same acid or oxidizing agent for the same time. A relatively slow dissolution rate is referred to as “slightly soluble” for convenience.
[0026]
Examples of the soluble particles include resin particles soluble in an acid or an oxidizing agent (hereinafter, soluble resin particles), inorganic particles soluble in an acid or an oxidizing agent (hereinafter, soluble inorganic particles), and a metal soluble in an acid or an oxidizing agent. Examples thereof include particles (hereinafter, soluble metal particles). These soluble particles may be used alone or in combination of two or more.
[0027]
The shape of the soluble particles is not particularly limited, and examples thereof include spherical shapes and crushed shapes. Moreover, it is desirable that the soluble particles have a uniform shape. This is because a roughened surface having unevenness with uniform roughness can be formed.
[0028]
The average particle size of the soluble particles is preferably 0.1 to 10 μm. If it is the range of this particle size, you may contain the thing of a 2 or more types of different particle size. That is, it contains soluble particles having an average particle diameter of 0.1 to 0.5 μm and soluble particles having an average particle diameter of 1 to 3 μm. Thereby, a more complicated roughened surface can be formed and the adhesiveness with a conductor circuit is excellent. In the present invention, the particle size of the soluble particles is the length of the longest part of the soluble particles.
[0029]
Examples of the soluble resin particles include those made of a thermosetting resin, a thermoplastic resin, and the like, as long as the dissolution rate is higher than that of the hardly soluble resin when immersed in a solution made of an acid or an oxidizing agent. There is no particular limitation.
Specific examples of the soluble resin particles include, for example, an epoxy resin, a phenol resin, a polyimide resin, a polyphenylene resin, a polyolefin resin, a fluorine resin, and the like, and may be composed of one of these resins. And it may consist of a mixture of two or more resins.
[0030]
Moreover, as the soluble resin particles, resin particles made of rubber can be used. Examples of the rubber include polybutadiene rubber, epoxy-modified, urethane-modified, (meth) acrylonitrile-modified various modified polybutadiene rubber, carboxyl group-containing (meth) acrylonitrile-butadiene rubber, and the like. By using these rubbers, the soluble resin particles are easily dissolved in an acid or an oxidizing agent. That is, when soluble resin particles are dissolved using an acid, acids other than strong acids can be dissolved. When soluble resin particles are dissolved using an oxidizing agent, permanganese having a relatively low oxidizing power is used. Even acid salts can be dissolved. Even when chromic acid is used, it can be dissolved at a low concentration. Therefore, no acid or oxidant remains on the resin surface, and as described later, when a catalyst such as palladium chloride is applied after the roughened surface is formed, the catalyst is not applied or the catalyst is oxidized. There is nothing to do.
[0031]
Examples of the soluble inorganic particles include particles composed of at least one selected from the group consisting of aluminum compounds, calcium compounds, potassium compounds, magnesium compounds, and silicon compounds.
[0032]
Examples of the aluminum compound include alumina and aluminum hydroxide. Examples of the calcium compound include calcium carbonate and calcium hydroxide. Examples of the potassium compound include potassium carbonate. Examples of the magnesium compound include magnesia, dolomite, basic magnesium carbonate and the like, and examples of the silicon compound include silica and zeolite. These may be used alone or in combination of two or more.
[0033]
Examples of the soluble metal particles include particles composed of at least one selected from the group consisting of copper, nickel, iron, zinc, lead, gold, silver, aluminum, magnesium, calcium, and silicon. Further, the surface layer of these soluble metal particles may be coated with a resin or the like in order to ensure insulation.
[0034]
When two or more kinds of the soluble particles are used in combination, the combination of the two kinds of soluble particles to be mixed is preferably a combination of resin particles and inorganic particles. Both of them have low electrical conductivity, so that the insulation of the resin film can be ensured, and the thermal expansion can be easily adjusted between the poorly soluble resin, and no crack occurs in the interlayer resin insulation layer made of the resin film. This is because no peeling occurs between the interlayer resin insulation layer and the conductor circuit.
[0035]
The poorly soluble resin is not particularly limited as long as it can maintain the shape of the roughened surface when the roughened surface is formed using an acid or an oxidizing agent in the interlayer resin insulation layer. For example, thermosetting Examples thereof include resins, thermoplastic resins, and composites thereof. Moreover, the photosensitive resin which provided photosensitivity to these resin may be sufficient. By using a photosensitive resin, a via hole opening can be formed in the interlayer resin insulating layer by exposure and development.
Among these, those containing a thermosetting resin are desirable. This is because the shape of the roughened surface can be maintained by the plating solution or various heat treatments.
[0036]
Specific examples of the hardly soluble resin include, for example, an epoxy resin, a phenol resin, a polyimide resin, a polyphenylene resin, a polyolefin resin, and a fluorine resin. These resins may be used alone or in combination of two or more. Furthermore, an epoxy resin having two or more epoxy groups in one molecule is more desirable. Not only can the aforementioned roughened surface be formed, but also has excellent heat resistance, etc., so that stress concentration does not occur in the metal layer even under heat cycle conditions, and peeling of the metal layer is unlikely to occur. Because.
[0037]
Examples of the epoxy resin include a cresol novolac type epoxy resin, a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, a phenol novolac type epoxy resin, an alkylphenol novolak type epoxy resin, a biphenol F type epoxy resin, a naphthalene type epoxy resin, Examples thereof include cyclopentadiene type epoxy resins, epoxidized products of condensates of phenols and aromatic aldehydes having a phenolic hydroxyl group, triglycidyl isocyanurate, and alicyclic epoxy resins. These may be used alone or in combination of two or more. Thereby, it will be excellent in heat resistance.
[0038]
In the resin film used in the present invention, it is desirable that the soluble particles are dispersed almost uniformly in the hardly soluble resin. A roughened surface with unevenness of uniform roughness can be formed, and even if a via hole or a through hole is formed in a resin film, the adhesion of the metal layer of the conductor circuit formed thereon can be secured. Because it can. Moreover, you may use the resin film containing a soluble particle only in the surface layer part which forms a roughening surface. As a result, since the portion other than the surface layer portion of the resin film is not exposed to the acid or the oxidizing agent, the insulation between the conductor circuits via the interlayer resin insulation layer is reliably maintained.
[0039]
In the resin film, the blending amount of the soluble particles dispersed in the hardly soluble resin is preferably 3 to 40% by weight with respect to the resin film. When the blending amount of the soluble particles is less than 3% by weight, a roughened surface having desired irregularities may not be formed. When the blending amount exceeds 40% by weight, the soluble particles are dissolved using an acid or an oxidizing agent. In addition, the resin film is melted to the deep part of the resin film, and the insulation between the conductor circuits through the interlayer resin insulating layer made of the resin film cannot be maintained, which may cause a short circuit.
[0040]
The resin film preferably contains a curing agent, other components and the like in addition to the soluble particles and the hardly soluble resin.
Examples of the curing agent include imidazole curing agents, amine curing agents, guanidine curing agents, epoxy adducts of these curing agents, microcapsules of these curing agents, triphenylphosphine, and tetraphenylphosphorus. And organic phosphine compounds such as nium tetraphenylborate.
[0041]
The content of the curing agent is desirably 0.05 to 10% by weight with respect to the resin film. If it is less than 0.05% by weight, since the resin film is not sufficiently cured, the degree of penetration of the acid and the oxidant into the resin film increases, and the insulating properties of the resin film may be impaired. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, an excessive curing agent component may denature the composition of the resin, which may lead to a decrease in reliability.
[0042]
Examples of the other components include fillers such as inorganic compounds or resins that do not affect the formation of the roughened surface. Examples of the inorganic compound include silica, alumina, and dolomite. Examples of the resin include polyimide resin, polyacrylic resin, polyamideimide resin, polyphenylene resin, melanin resin, and olefin resin. By containing these fillers, it is possible to improve the performance of the printed wiring board by matching the thermal expansion coefficient, improving heat resistance, and chemical resistance.
[0043]
Moreover, the said resin film may contain the solvent. Examples of the solvent include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and cyclohexanone, and aromatic hydrocarbons such as ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, toluene, and xylene. These may be used alone or in combination of two or more.
[0044]
(4) Subsequently, a through-
[0045]
(5) Then, a via
[0046]
(6) Next, through-holes for through holes formed in the
[0047]
In the multilayer printed wiring board of this embodiment, the
[0048]
(7) A palladium catalyst is applied to the surface of the interlayer
[0049]
(8) After washing the substrate on which the electroless
(9) Then, the substrate is immersed in an electrolytic plating solution, and a current is passed through the electroless
[0050]
(10) The plating resist 43 is peeled and removed with KOH, and the electroless
[0051]
(11) A roughened layer (alloy made of Cu—Ni—P) 47 is formed in the via
[0052]
(12) The
Here, as a resin filler, the following raw material composition can be used.
[Resin composition (1)]
Bisphenol F-type epoxy monomer (Oilized Shell, molecular weight 310, YL983U) 100 parts by weight, SiO2 spherical particles (manufactured by Admatech, CRS 1101-CE, with an average particle size of 1.6 μm, coated with a silane coupling agent on the surface) The maximum particle size is not more than the thickness (15 μm) of the inner layer copper pattern, which will be described later) 170 parts by weight and 1.5 parts by weight of a leveling agent (manufactured by Sannopco, Perenol S4) Obtained by adjusting to 360,000 to 49,000 cps at ± 1 ° C.
[Curing agent composition (2)]
6.5 parts by weight of imidazole curing agent (Shikoku Chemicals, 2E4MZ-CN).
[0053]
(13) One surface of the
Next, the
The resin constituting the resin filler means an epoxy resin, a phenol resin, a fluorine resin, a triazine resin, a polyolefin resin, a polyphenylene ether resin, etc., and may be a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or a composite of each, The resin may contain an inorganic filler such as silica or alumina and the coefficient of thermal expansion is adjusted. Moreover, you may use the paste which mainly has conductive metal fillers, such as conductive resin, gold | metal | money, silver, and copper. Furthermore, each composite may be used.
[0054]
(14) A palladium catalyst is applied to the surface of the interlayer
[0055]
(15) After forming a predetermined pattern of plating resist (not shown), the electrolytic copper plating film 57 is formed, and then the plating resist is peeled and removed, and the electroless
[0056]
(16) A roughened layer (Cu—Ni—P) 59 is formed by electroless plating on the lid plating 58 at the opening of the via
(17) The upper interlayer
(18) Subsequently, solder resist and solder bumps are formed. The raw material composition of the solder resist consists of the following.
46.67g of photosensitizing oligomer (molecular weight 4000) obtained by acrylating 50% of epoxy group of 60% by weight of cresol novolak type epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku) dissolved in DMDG, 80% by weight dissolved in methyl ethyl ketone 15.0 g of bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Yuka Shell, Epicoat 1001), 1.6 g of imidazole curing agent (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., 2E4MZ-CN), polyvalent acrylic monomer (Nippon Kayaku Co., Ltd., R604) 3 g, 1.5 g of a polyacrylic monomer (Kyoeisha Chemical Co., DPE6A) and 0.71 g of a dispersion antifoam (Sanopco Co., S-65) were mixed, and benzophenone (photoinitiator) was added to this mixture. 2 g of Kanto Chemical Co., Ltd.) and 0.2 g of Michler's ketone (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) as a photosensitizer were added to adjust the viscosity to 2.0 Pa · s at 25 ° C. Get.
As the solder resist layer, various resins can be used, for example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin acrylate, novolac type epoxy resin, novolak type epoxy resin acrylate, amine-based curing agent, imidazole curing agent, etc. Resin cured with can be used.
In particular, when forming solder bumps by providing openings in the solder resist layer, it is preferable that the solder resist layer is made of “novolak type epoxy resin or acrylate of novolak type epoxy resin” and contains “imidazole curing agent” as a curing agent.
The solder resist composition 70α is applied to both surfaces of the multilayer printed wiring board obtained in the above (17) with a thickness of 20 μm (FIG. 5A).
[0057]
(19) Next, after drying at 70 ° C. for 20 minutes and at 80 ° C. for 30 minutes, a 5 mm thick photomask film on which a circular pattern (mask pattern) was drawn was placed in close contact, and 1000 mJ Expose with UV light of / cm 2 and develop with DMTG. Further, the solder resist layer 70 (thickness 20 μm) having an opening 71 (opening diameter 200 μm) is heat-treated at 80 ° C. for 1 hour, 100 ° C. for 1 hour, 120 ° C. for 1 hour, and 150 ° C. for 3 hours. ) Is formed (FIG. 5B).
[0058]
(20) After that, the plating post 242 exposed from the multilayer printed wiring board opening 71 was replaced with nickel chloride 2.3 × 10 −1 mol / l, sodium hypophosphite 2.8 × 10 −1 mol / l, sodium citrate 1.6 × 10 A
In the above-described example, the intermediate layer is formed of nickel and the noble metal layer is formed of gold. However, in addition to nickel, there are cases where the layer is formed of palladium, titanium, or the like. Further, two or more noble metal layers may be formed. As the surface treatment, dry treatment, plasma, UV, or corona treatment may be performed. Thereby, the filling property of the underfill is improved.
[0059]
(23) Then, solder paste is printed in the opening 71 of the solder resist
[0060]
(Comparative example)
As a comparative example, a multilayer printed wiring board was obtained by filling the lower via hole side with copper plating while having the same configuration as the multilayer printed wiring board of the present embodiment shown in FIG. The result of evaluating the multilayer printed wiring board of this embodiment and the multilayer printed wiring board of the comparative example is shown in FIG.
[0061]
The electrical tangency was checked for continuity with a checker. The case where there was a short circuit or disconnection was determined as NG, and the case where there was no short circuit was determined as OK. In addition, peeling and swelling were performed after a heat cycle test (-65 ° C / 3 minutes + 130 ° C / 3 minutes as one cycle and repeated 1000 cycles), and the cross-section was cut between layers with a microscope (× 100 to 400). The resin insulation layer and via hole were visually inspected for peeling and swelling.
[0062]
In the comparative example, a depression that was not completely filled by plating was formed on the surface of the lower via hole, and the connectivity with the upper via hole was lowered. For this reason, a portion that is not electrically connected between the via holes may occur.
In addition, after the heat cycle test, it was confirmed that the interlayer resin insulation layer was peeled and swollen due to peeling between the via holes. In the multilayer printed wiring board of this embodiment, the above-described connectivity was satisfactory, and neither peeling nor swelling was confirmed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a manufacturing process diagram of a multilayer printed wiring board according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a manufacturing process diagram of the multilayer printed wiring board according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a manufacturing process diagram of the multilayer printed wiring board according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a manufacturing process diagram of the multilayer printed wiring board according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a manufacturing process diagram of the multilayer printed wiring board according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of the multilayer printed wiring board according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a multilayer printed wiring board according to the prior art.
FIG. 8 is a chart showing evaluation results of the first embodiment and a comparative example.
[Explanation of symbols]
30
Claims (3)
前記コア基板及び該コア基板の両面に形成された下層の層間樹脂絶縁層を貫通するようにスルーホールを形成し、
前記スルーホールの内壁に導体膜が形成され、該スルーホールの内部に樹脂と無機フィラーとからなる充填剤が充填され、該充填剤のスルーホールからの露出面を覆うとともに前記導体膜によって互いに接続される一対の導体層が下層の層間樹脂絶縁層上に形成され、
前記一対の導体層は、樹脂充填剤のスルーホールからの露出面を覆う無電解めっき膜と、該無電解めっき膜上に形成される電解めっき膜とを備え、
前記スルーホールの直上に半田へ接続されるバイアホールを形成したことを特徴とする多層プリント配線板。 A multilayer print in which a build-up layer in which a lower interlayer resin insulation layer , a conductor layer, and an upper interlayer resin insulation layer are sequentially laminated and each conductor layer is connected by a via hole is formed on both surfaces of the core substrate In the wiring board,
A through hole is formed so as to penetrate the core substrate and the lower interlayer resin insulation layer formed on both surfaces of the core substrate;
A conductor film is formed on the inner wall of the through hole, and a filler composed of a resin and an inorganic filler is filled in the through hole. The exposed surface of the filler from the through hole is covered and connected to each other by the conductor film. A pair of conductive layers formed on the lower interlayer resin insulation layer ,
The pair of conductor layers includes an electroless plating film covering an exposed surface from the through hole of the resin filler, and an electrolytic plating film formed on the electroless plating film,
A multilayer printed wiring board, wherein a via hole connected to solder is formed immediately above the through hole.
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