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特開2023-74755多層配線基板および多層配線基板の製造方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023074755
(43)【公開日】2023-05-30
(54)【発明の名称】多層配線基板および多層配線基板の製造方法
(51)【国際特許分類】
   H05K 3/46 20060101AFI20230523BHJP
【FI】
H05K3/46 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021187870
(22)【出願日】2021-11-18
(71)【出願人】
【識別番号】000003193
【氏名又は名称】凸版印刷株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000062
【氏名又は名称】弁理士法人第一国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】中村 司
(72)【発明者】
【氏名】高田 健央
(72)【発明者】
【氏名】中川 理夢
【テーマコード(参考)】
5E316
【Fターム(参考)】
5E316AA02
5E316AA12
5E316AA29
5E316AA32
5E316AA43
5E316CC16
5E316CC32
5E316CC37
5E316CC55
5E316CC58
5E316DD17
5E316DD24
5E316EE08
5E316EE14
5E316FF14
5E316GG28
5E316HH33
(57)【要約】
【課題】薄膜のガラスコア基板1を用いてい多層配線基板を形成する場合、製造工程におけるガラスコア基板の破損等を防止するために、剥離層2を介していキャリア基板3に貼り付けて多層配線を形成する場合がある。しかし、多層配線形成中のスパッタリングやメッキによる被着物が剥離層2はキャリア基板3の側面に被着すると、キャリア基板の剥離が安定的に行うことができない。
【解決手段】このため、本発明の多層配線基板は、キャリア基板の上方に、剥離層を介してガラスコア基板が設けられており、前記キャリア基板の側面は、前記ガラスコア基板の側面と比較して、中心方向に向けて後退している。
【選択図】図14
【特許請求の範囲】
【請求項1】
キャリア基板の上方に、剥離層を介してガラスコア基板が設けられ、前記ガラスコア基板の上方に絶縁樹脂のシートが設けられた多層配線基板であって、
前記キャリア基板の側面が前記ガラスコア基板の側面に比較して、中心部方向に後退している距離をGとし、前記絶縁樹脂のシートが前記ガラスコア基板の側面よりも外側にはみ出している距離をBとし、前記ガラスコア基板の厚さをTgとした場合に、G、B及びTgが以下の式(1)を満たす
ことを特徴とする多層配線基板。
B-(Tg+G)<0・・・・・・・・(1)
【請求項2】
請求項1に記載の多層配線基板において、
前記絶縁樹脂のシートと前記ガラスコア基板は略相似形であり、それぞれの面の中心点を重ねて積層されており、前記キャリア基板の面積は、前記絶縁樹脂のシートの面積の99%以下である
ことを特徴とする多層配線基板。
【請求項3】
請求項1に記載の多層配線基板において、
前記キャリア基板の側面が前記ガラスコア基板の側面に比較して、中心部方向に後退している距離が、0.7mm以上であり、前記絶縁樹脂のシートが前記ガラスコア基板の側面よりも外側にはみ出している距離が10mm以下である
ことを特徴とする多層配線基板。
【請求項4】
キャリア基板の上方に、剥離層を介してガラスコア基板が設けられており、前記ガラスコア基板の上方に絶縁樹脂のシートが設けられており、前記絶縁樹脂のシートの上方に第2剥離層及び第2キャリア基板を設けた後に、前記キャリア基板を剥離する多層配線基板の製造方法において、
前記キャリア基板の側面が前記ガラスコア基板の側面に比較して、中心部方向に後退している距離をGとし、前記絶縁樹脂のシートが前記ガラスコア基板の側面よりも外側にはみ出している距離をBとし、前記ガラスコア基板の厚さをTgとした場合に、G、B及びTgが以下の式(1)を満たすように、前記キャリア基板、前記ガラスコア基板及び前記絶縁樹脂のシートを形成する第1の工程、
B-(Tg+G)<0・・・・・・・・(1)
前記第1の工程の後に、前記絶縁樹脂のシートにラミネートプレス処理を施して、前記絶縁樹脂を固定する第2の工程、
前記第2の工程の後に、前記キャリア基板を前記ガラスコア基板から剥離する第3の工程
を有する多層配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、多層配線基板および多層配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、電子機器の高機能化および小型化が進む中で、電子機器に搭載される半導体モジュールにも高密度化が要求されている。このため、多層配線や微細配線を形成する製造工程の改善が検討されている。
特に、最近の多層配線基板においては、ガラスコア基板を採用し、その両面に導体層、絶縁樹脂層、導体層を順次積層する構造が多用されている。
しかし、ガラスコア基板の厚みが100μm程度のガラスとなると製造工程で割れが生じやすい。
【0003】
このため、特許文献1では、貫通孔付きの薄いガラスコア基板を用いる製造工程において、ガラスコア基板の割れを防ぐために、支持体としてキャリア基板を用いている。そして、ガラスコア基板とキャリア基板を接着するために、「離型性」を有する樹脂層を用いている。
具体的には、樹脂層として、紫外線照射によって離型性が発現するアクリル樹脂が提案されている。
【0004】
そして、このような積層体構造を採用することにより、製造工程中に、貫通孔付きの薄いガラスコア基板にワレや欠陥が発生する危険性を軽減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第6176253号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1では、ガラスコア基板と樹脂層の間の面における接着性や離型性については検討されているが、ガラスコア基板と樹脂層、または、キャリア基板の積層体の側面における剥離性については検討されていない。
特に、多層配線基板の形成工程と積層体の側面の状態や、剥離性の関係については何ら検討されていない。そのため、多層配線層が形成されたガラスコア基板からキャリア基板を剥離する際に課題が生じることがある。
そこで、本発明では、ガラスコア基板からキャリア基板を安定的に剥離する技術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】
【0007】
上記の課題を解決するために、代表的な本発明の多層配線基板の一つは、キャリア基板の上方に、剥離層を介してガラスコア基板が設けられ、ガラスコア基板の上方に絶縁樹脂シートが載置された多層配線基板であって、
前記ガラスコア基板の側面が前記絶縁樹脂シートの側面に比較して、中心部方向に後退している距離をBとし、前記前記キャリア基板の側面が前記ガラスコア基板の側面に比較して、中心部方向に後退している距離をGとし、前記ガラスコア基板の厚さをTgとした場合に、B、G及びTgが以下の式(1)を満たしている。
B-(Tg+G)<0・・・・・・・・(1)
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、ガラスコア基板からキャリア基板を剥離・除去の工程を安定的に行うための技術を提供することができる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施をするための形態における説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1図1は、従来例の多層配線基板を用いたキャリア基板を剥離する製造工程を 説明する図である。
図2図2は、従来例の多層配線基板を用いたキャリア基板を剥離する製造工程を 説明する図である。
図3図3は、従来例の多層配線基板を用いたキャリア基板を剥離する製造工程を 説明する図である。
図4図4は、従来例の多層配線基板を用いたキャリア基板を剥離する製造工程を 説明する図である。
図5図5は、従来例の多層配線基板を用いたキャリア基板を剥離する製造工程を 説明する図である。
図6図6は、従来例の多層配線基板を用いたキャリア基板を剥離する製造工程を 説明する図である。
図7図7は、従来例の多層配線基板を用いたキャリア基板を剥離する製造工程を 説明する図である。
図8図8は、本発明の多層配線基板を用いたキャリア基板を剥離する製造工程を 説明する図である。
図9図9は、本発明の多層配線基板を用いたキャリア基板を剥離する製造工程を 説明する図である。
図10図10は、本発明の多層配線基板を用いたキャリア基板を剥離する製造工 程を説明する図である。
図11図11は、本発明の多層配線基板を用いたキャリア基板を剥離する製造工 程を説明する図である。
図12図12は、本発明の多層配線基板を用いたキャリア基板を剥離する製造工 程を説明する図である。
図13図13は、本発明の多層配線基板を用いたキャリア基板を剥離する製造工 程を説明する図である。
図14図14は、第2の実施形態を説明するための多層配線基板の断面図である 。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。
図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
【0011】
なお、本開示において、「面」とは、板状部材の面のみならず、板状部材に含まれる層について、板状部材の面と略平行な層の界面も指すことがある。また、「上面」、「下面」とは、板状部材や板状部材に含まれる層を図示した場合の、図面上の上方又は下方に示される面を意味する。なお、「上面」、「下面」については、「第1面」、「第2面」と称することもある。
【0012】
また、「側面」とは、板状部材や板状部材に含まれる層における面や層の厚みの部分を意味する。さらに、面の一部及び側面を合わせて「端部」ということがある。
また、「上方」とは、板状部材又は層を水平に載置した場合の垂直上方の方向を意味する。さらに、「上方」及びこれと反対の「下方」については、これらを「Z軸プラス方向」、「Z軸マイナス方向」ということがあり、水平方向については、「X軸方向」、「Y軸方向」ということがある。
【0013】
また、「平面形状」、「平面視」とは、上方から面又は層を視認した場合の形状を意味する。さらに、「断面形状」、「断面視」とは、板状部材又は層を特定の方向で切断した場合の水平方向から視認した場合の形状を意味する。
さらに、「中心部」とは、面又は層の周辺部ではない中心部を意味する。そして、「中心方向」とは、面又は層の周辺部から面又は層の平面形状における中心に向かう方向を意味する。
【0014】
<従来例>
まず、図1から図7を参照して、従来例の課題について説明する。
図1は、従来例によるキャリア基板の貼り付けを説明する図である。
なお、本開示において「キャリア工法」とは、支持体であるキャリア基板上にガラスコア基板を貼り付け、当該ガラスコア基板に貫通孔や多層配線を形成し、その後にキャリア基板を剥離する工程を有する多層配線基板の製造方法を意味する。
【0015】
(ガラスコア基板1)
図1は、キャリア基板3の上方のガラスコア基板1に貫通孔5が形成された断面図である。
図1おいて、ガラスコア基板1は厚さ100μm程度の無アルカリガラスであり、貫通孔5を有している。また、ガラスコア基板1は、剥離層2を介して、支持体であるキャリア基板3に接着されている。
そして、次の工程に進むにあたり、ガラスコア基板1は、超音波洗浄などで表面の汚染物が除去される。
なお、本開示の図面においては、ガラスコア基板1には、貫通孔5が1つのみ記載されているが、これは多層配線基板の構造を解りやすく示すために便宜的に1つの貫通孔のみを記載したものであり、本発明の対象となるガラスコア基板1に形成されている貫通孔が1つのみであることを示すものではない。通常、1つのガラスコア基板は、複数のインターポーザが作成され、それにともない、多数の貫通孔が形成されている。
【0016】
(シード層の形成)
次に、図2を参照して、シード層4の形成工程について説明する。
図2は、ガラスコア基板1の上面である第1面(キャリア基板3と接着された面とは反対の面)にスパッタ法などにより、シード層4となる金属膜を(10nm以上、1000nm以下の範囲で)形成した断面図である。
金属膜の材料は、例えば、Ti、Cu、無電解Ni等であり、これらから選択された少なくとも1層以上の金属層が貫通孔の側面に形成される。
【0017】
次に、シード層4となる金属膜の上面にフォトレジスト6のパターンが形成される。例えば、昭和電工マテリアルズ社製のドライフォトレジスト(RD1225)を用いて、第1面側にラミネートプレス処理を施し、所望のパターンを描画後、現像することにより、シード層を所望のパターンに露出させることができる。
【0018】
(第1配線の形成)
次に、図4を参照して、第1配線8の形成について説明する。シード層4に給電し、2μm以上、15μm以下の厚さで電解銅めっきを行う。めっき後に不要となったドライフィルムレジストを溶解剥離し、シード層4をエッチング除去することによって第1配線8を形成することができる。
【0019】
(層間絶縁層の形成)
次に、図5を参照して、層間絶縁層の形成について説明する。図5は、図4に続いて、シード層4をエッチング除去した後、ガラスコア基板及び第1配線の上面に層間絶縁層となる絶縁樹脂7のシートを形成した断面図である。
層間絶縁層としては、真空ラミネート、真空プレス、ロールラミネート法などで形成可能なシート状の絶縁樹脂を用いることができる。特に、誘電損失を低く抑えるため、SiO等の無機材料の含有率を増加させた積層フィルムのシートを用いることが好適である。また、無機材料の含有率が高い場合には、溶融した場合でも樹脂の流動性が低いことから、この点でも無機材料の含有率を増加させた積層フィルムのシートは好適である。
具体的には、例えば、味の素ファインテクノ社製の絶縁樹脂(ABF-GXT31、32.5μm厚)をラミネートし、絶縁樹脂7の中に第1配線8が確実に埋没するように処理するのが好適である。この場合、ラミネート処理は真空プレスラミネート装置を用いて行い、100℃の加熱と20kgf/cmの1stプレス、100℃の加熱と12kgf/cmの2ndプレスをすることが望ましい。
【0020】
そして、ガラスコア基板1の上面に隙間なく層間絶縁層を形成するため、層間絶縁層の材料となる絶縁樹脂7のシートは、図5に示すように、ガラスコア基板1よりも大面積に載置することとなる。このため、ガラスコア基板1の側面よりも外側に絶縁樹脂7がはみ出して載置されることとなる。そうすると、絶縁樹脂7に対してラミネートプレス処理を行った場合に、ガラスコア基板1の側面から外側にはみ出していた絶縁樹脂7は、図6に示すようにガラスコア基板1の側面や剥離層2の側面、及び、キャリア基板3の側面にまで被着されることとなる。
【0021】
次の工程では、図7に示すように、絶縁樹脂7の上面に第2剥離層9を介して第2キャリア基板10を形成する。
第2キャリア基板を接着するのは、キャリア基板3の剥離後にガラスコア基板1の取扱いを容易にするためである。
【0022】
次の工程としては、キャリア基板3をガラスコア基板1から剥離層2を活用して剥離する工程を行うこととなる。
キャリア基板3の剥離工程は、剥離層2の粘着剤層をレーザー照射や加熱を行うことにより粘着力を低下させる方法、また、物理的な力をかける方法を用いることができる。
しかし、図7に示すように、従来例においては、絶縁樹脂7が配線基板の側面に付着し、キャリア基板3の剥離が安定的に実施できないことがある。
【0023】
<第1の実施形態>
次に、図8から図13を参照して、本発明の第1の実施形態について説明する。
第1の実施形態は、ガラスコア基板1の面積が粘着材付きキャリア基板3の面積に対して大きい点で、従来例と異なる。
図8から図13は、ガラスコア基板1の面積が粘着材付きキャリア基板3の面積に対して大きい構成を採用した場合の多層配線基板を製造した場合の工程における断面図である。以下の説明において、上述の従来例と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
【0024】
第1の実施形態においては、図12に示す絶縁樹脂7のシートがガラスコア基板1及び第1配線の上面にラミネート(仮付け)された状態において、キャリア基板3がガラスコア基板より面積が小さい。つまり、ガラスコア基板1とキャリア基板3の側面において、キャリア基板3の側面がガラスコア基板1の側面に比較して、中心方向に十分後退していれば、絶縁樹脂7が真空プレスラミネートされた後であっても、絶縁樹脂7がキャリア基板3や剥離層2の側面に被着せずに形成することができる。
その結果、図13に示した多層配線基板の剥離工程において、キャリア基板や剥離層の側面に絶縁樹脂7が被着していないため、ガラスコア基板からキャリア基板3を剥離・除去する工程を安定的に行うことができる。
【0025】
<第2の実施形態>
次に、図14を参照して、第2の実施形態について説明する。
第2の実施形態は、第1の実施形態における、キャリア基板3の側面がガラスコア基板1の側面に比較して、中心部方向に後退している距離を、絶縁樹脂7のシートがガラスコア基板1の側面よりも外側にはみ出している距離及びガラスコア基板の厚さとの関係で規定している点で異なる。また、以下の説明において、上述の従来例と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
第2の実施形態においては、図14にも図示するように、キャリア基板3の側面がガラスコア基板1の側面に比較して、中心部方向に後退している距離をGとしている。また、この場合の絶縁樹脂7のシートがガラスコア基板1の側面よりも外側にはみ出している距離をBとし、ガラスコア基板1の厚さをTgとしている。
なお、Gは、キャリア基板の側面がガラスコア基板の側面に比較して、中心部方向に後退している距離のうちの最短距離を意味するものとする。また、Bは、絶縁樹脂7のシートがガラスコア基板1の側面よりも外側にはみ出している距離のうちの最短距離を意味するものとする。
第2の実施形態においては、G、BとTgの関係が以下の式(1)を満たすものである。
B-(Tg+G)<0・・・・・・・・(1)
上記式(1)を満たすこととすれば、絶縁樹脂7がラミネートプレス加工による回り込みによってキャリア基板や剥離層の側面に被着せずに、多層配線基板を形成することができる。
【0026】
<第3の実施形態>
次に、第3の実施形態について説明する。第3の実施形態は、第2の実施形態における、絶縁樹脂7のシートがガラスコア基板1の側面よりも外側にはみ出している距離Bを、絶縁樹脂7のシートの面積とガラスコア基板1の面積比率との関係で規定している点で異なる。
つまり、絶縁樹脂7のシートと前記ガラスコア基板を略相似形とし、それぞれの面の中心点を重ねて積層した場合に、絶縁樹脂7のシートの面積は、ガラスコア基板1の面積より大きく定めて、ガラスコア基板の側面が絶縁樹脂7のシートの側面に比較して、中心部方向に後退している距離を制御することができる。
第3の実施形態においては、ガラスコア基板1の面積を絶縁樹脂7のシートの面積の99%以下としている。
このように、絶縁樹脂7のシートとガラスコア基板1のそれぞれの面の中心点を重ねて積層した場合の面積比を設定すれば、絶縁樹脂7がラミネートプレス処理後の回り込みによってキャリア基板や剥離層の側面に被着せずに形成することができる。
【0027】
<第4の実施形態>
次に、第4の実施形態について説明する。第4の実施形態は、第3の実施形態における、キャリア基板3の側面がガラスコア基板1の側面に比較して、中心部方向に後退している距離Gを、0.7mm以上と規定し、かつ、絶縁樹脂7のシートがガラスコア基板1の側面よりも外側にはみ出している距離Bを10mm以下としている点で異なる。
キャリア基板の側面がガラスコア基板の側面の距離Gと絶縁樹脂7のシートがガラスコア基板1の側面よりも外側にはみ出している距離Bを絶対値で定めることによっても、絶縁樹脂7がプレスラミネート加工による回り込みによってキャリア基板や剥離層の側面に被着せずに形成することができる。
【0028】
<実施例>
以下に表1を参照して、本発明の実施形態による実施例と比較例について説明する。
【表1】
表1に示した実施例及び比較例は、キャリア基板3の側面がガラスコア基板1の側面に比較して、中心部方向に後退している距離及び絶縁樹脂7のシートがガラスコア基板1の側面よりも外側にはみ出す距離を様々に変化させ、ラミネートプレス処理により絶縁樹脂7を被着させた後、それぞれの場合の剥離の安定性について評価したものである。
前提としている、絶縁樹脂7のシートの組成、ラミネートプレスの処理条件は、以下のとおりである。
(絶縁樹脂シートの形成条件)
装置:真空ラミネータ装置CVP-60(ニッコー・マテリアルズ株式会社製)
1stプレス 真空時間 120sec
プレス圧 20kgf/cm
プレス時間 120sec
温 度 100℃
2ndプレス 真空なし
プレス圧 12kgf/cm
プレス時間 120sec
温 度 100℃
【0029】
上記の表1からも明らかなように、第2の実施形態における式(1)を満たす場合や第3の実施形態におけるガラスコア基板1の面積を絶縁樹脂7のシートの面積の99%以下とし、面積比率が1%以上の場合には、剥離の安定性について良好な結果を得ることができることが判る。
また、第4の実施形態においても、キャリア基板の側面がガラスコア基板の側面に比較して、中心部方向に後退している距離Gを0.72mm以上と規定し、かつ、絶縁樹脂7のシートがガラスコア基板1の側面よりも外側にはみ出している距離Bを10mm以下としていることにより、剥離の安定性について良好な結果を得ることができることも判る。
【0030】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上述した実施の形態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において種々の変更が可能である。
例えば、第1の実施形態乃至第4の実施形態においては、ガラスコア基板1の上方に設ける絶縁樹脂7の回り込みによるキャリア基板3の剥離の課題を前提として説明した。
しかし、本発明は、これに限定されず、ガラスコア基板1の上方に第2キャリア基板10が設置され、ガラスコア基板1の下方に第2の絶縁樹脂が形成される場合にも適用できる。本発明を第2の絶縁樹脂と第2キャリア基板とに適用すれば、第2キャリア基板を安定的に剥離することも可能である。
【符号の説明】
【0031】
1:ガラスコア基板
2:剥離層
3:キャリア基板
4:シード層
5:貫通孔
6:フォトレジスト
7:絶縁樹脂
8:第1配線
9:第2剥離層
10:第2キャリア基板
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14