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1. WO2005032227 - プリント配線板用層間絶縁層、プリント配線板およびその製造方法

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[ JA ]
明細書

プリント配線板用層間絶縁層、プリント配線板およびその製造方法

技術分野

本発明は、プリント配線板用の層間絶縁材料を硬化してなる層尸曰絶縁層、その 層間絶縁層を有するプリント配線板、およびそのプリント配線板の製造方法に関 する。

背景技術

近年、プリント基板や L S〖を実装する配線板は、電子工業の進歩に伴う電子 機器の小型化あるいは信号伝送速度の高速化に応じて、ファインパターンによる 高密度化および高い信頼性のものが求められている。

そのため、最近では、配線板に導体回路を形成する方法として、層間絶縁材料 を基板表面に塗布して層間絶縁層を形成し、この層間絶縁層の表面を粗化した後、 アディティブ法、あるいはセミアディティブ法で回路形成することが行われてい る。

このアディティブ法ゃセミアディティブ法で用いられる層間絶縁材料としては, 特許公開 2 0 0 3 - 7 3 6 4 9号公報に記載されているように、熱硬化性樹脂お よび または感光性樹脂と熱可塑性樹脂との樹脂混合物に無機粒子等の球状粒子 が添加された樹脂が広く用いられている。

このような無機粒子を添加する理由は、層間絶縁材料の熱膨張係数を小さくし て、層間絶縁層や、 I Gとプリント配線板との間のバンプにクラックが入りにくく するためである。

これに対して、最近、プリント配線板に搭載する I Gチップは、その駆動周波数 の高速化のため、 I Gの絶縁層に敢えて空気を含有させることが行われている。こ のような空気を含有した I Gの絶縁層は脆いため、層間絶縁層のさらなる低熱膨張 率化が求められているが、それを達成するには、層間絶縁層をなす樹脂に対する 球状の無機粒子の含有量を増やす必要がある。

しかしながら、球状粒子を増やしていくと熱膨張係数は下がるが、柔軟性が損 なわれるため、層間絶縁層にクラックが生じるという問題や、粒子の含有量が多す ぎると、バイァホール中に粒子が残ってしまい接続信頼性が低下するという問題 がある。このようなバイァホールの接続信頼性に関する問題は、とくに開口径が 70 m以下のバイァホールにおいて顕著となる。

また、上記層間絶縁層中の粒子は、その大きさが、 5~1 0 /m程度であるた め、層間絶縁材料を硬化してなる層間絶縁層表面に形成される凹凸も 5〜1 θμ m程度となってしまう。そのため、 L/S=1 5〃mZ1 5〃m以下のファインパ ターンを形成することが困難であると共に、層間絶縁層表面の凹凸の存在により、 層間絶縁層の厚みを均一にすることが困難であるため、 3GH z以上の高速信号 を伝達する際のインピーダンス制御も困難であるという問題もある。

上述したアディティブ法あるいは、セミアディティブ法での回路形成において、 一般に、微細加工が要求されるパターンの形成には、パターンを光学的に転写す る方法が用いられている。例えば、感光性レジスト上に光マスクを直接的もしく は間接的に載せ、光マスクの背後から光を照射して光の透過部分のレジストを選 択的に感光させることにより、光マスクのパターンを感光性レジストに転写する 方法などがある。

従来のこのようなパターン形成方法は、光の回折性の影響により、光マスクパ ターンと 1 : 1のパターン形成をすることができないという問題や、スプレイ現 像時の圧力でレジストが飛んでしまうため、微細化には限界があるという問題な どがある。

これに対し、 S. Y. Ch o u等は、 Appl ied Physics Letters, Vol. 67, No. 21, P3114- 3116 (1995)や、米国特許第 5, 772, 905号明細書において、ィ ンプリント法と呼ばれる非常に簡易であるが大量生産に適し、上記従来方法より も微細なパターンを転写しうる技術を提案している。

上記 . Y. Ch o u等の提案しているインプリント法について、図 1 9を用 いて説明する。

(1) まず、表面にシリコン酸化膜 204を形成してなるシリコン基板 202

を用意し、そのシリコン膜 2 0 4の部分に、転写すべきパターンの鏡像に対応す る反転パターンを形成する。シリコン酸化膜 2 0 4へのパターンニングには、例 えば、通常の電子ビーム転写法の技術などを用いることができる。こうして、表 面に転写すべきパターンの鏡像に対応する凹凸 2 0 3を設けてなるモールド 2 0 0を形成する(図 1 9 (a) )。

(2) 次に、パターン形成しょうとするシリコン基板 2 1 0上に、 P MM A (ポ リメチルメタクリレート)などの絶縁材料を塗布し、硬化させることによって、 該シリコン基板 2 1 0上に絶縁層 2 1 2を形成する。さらに、絶縁層 2 1 2を形 成した リコン基板 2 1 0を約 2 0 0 °C程度に加熱し、絶縁層 2 1 2を軟化させ る。

(3) 上記シリコン基板 2 1 0の絶縁層 2 1 2の表面(塗布面側)に、上記(1) で形成したモールド 2 0 0の凹凸 2 0 3形成面側が対向するように重ね合わせた 後、前記モールド 2 0 0をシリコン基板 2 1 0面に 1 4 0気圧程度の圧力で押し 付ける(図 1 9 (b) )。

(4) 次いで、シリコン基板 2 1 0にモールド 2 0 0を圧着した状態で温度を約 1 0 5 °C程度まで降温して絶縁層 2 1 2を硬化させ、その後、モールド 2 0 0を取 リ除く。これにより、シリコン基板 2 1 0上の絶縁層 2 1 2には、モールド 2 0 0の凹凸 2 0 3パターンに対応する鏡像パターン、すなわちシリコン基板上に形 成しようとするパターン 2 1 4が形成される(図 1 9 (C) ) 。

配線の微細化に当たっては、このようなインプリント法という新規な工法が提 案されているが、上記インプリント法は、これを多層プリント配線板のパターン 形成プロセスに適用する場合、以下のような問題があった。

その第 1は、多層プリント配線板を形成する層間絶縁層の材料として、上記ィン プリント法で用いられている P MM Aなどの熱可塑性樹脂を用いて多層化しよう とすると、多層化時のパターン形成工程において、下層の層間絶縁材料も同時に 軟化してしまい、パターンの位置、形状および層間絶縁層の厚みを保持できず、多 層化ができないという問題である。

例えば、第 1層目の層間絶縁層にパターン形成する工程では、配線パターンゃパ ィァホールを何らの問題もなく形成することができるが、第 2層目の層間絶縁層 を形成し、その第 2層目の層間絶縁層に配線パターンを形成するには、その第 2層 目の層間絶縁層を軟化する工程が必要である。しかしながら、その第 2層目の層間 絶縁層のみを加熱することは困難であり、同時に第 1層目の層間絶縁層もこの第 2層目の層間絶縁層と同じ温度にまで温められてしまう。そうすると、第 1層目 の層間絶縁層も軟化することになる。

その結果として、第 1層目の層間絶縁層は、第 2層目の層間絶縁層の配線パター ン形成時に加えられる圧力によって流動することになリ、同時に、第 1層目の層 間絶縁層内に形成された配線パターンも動き、上層とのァライメント力《ずれたり、 隣り合うパターン間でショートしたり、さらには圧力によって層間絶縁層が押し 潰されて、層間の絶縁信頼性が低化するという問題があった。

第 2の課題としては、層間絶縁層にモールドによって転写された配線パターン 形成用の溝およびバイァホール形成用の溝の形状を、モールドを取り除いた後も 保持することが難しいということが挙げられる。

それは、モールド除去後の工程に、層間絶縁層が軟化するような熱処理工程が 存在するからである。とくに、このような熱処理工程で層間絶縁層が軟化すると、 層間絶縁層に転写された溝形状が台形化し、配線パターン形成用溝およびパイァ ホール形成用溝に充填される導体回路間の間隔が狭くなリ、絶縁信頼性の観点か ら配線パターンの微細化が困難になる。

第 3の課題としては、上述したインプリント法では、熱可塑性樹脂からなる層 間絶縁層と配線パターンとの間の良好な密着性を確保する工夫がなされていない ということである。そのため、上記インプリント法をそのまま多層プリント配線 板の作製に適用した場合、信頼性の高い多層プリント配線板を製造することがで きない。

例えば、モールドに.よって転写形成された配線パターン形成用の溝およびバイ ァホール形成用の溝の側壁及び底壁が平坦である場合、それらの溝内に充填され る導体回路と層間絶縁層との密着力が十分でないという問題がある。さらに、配線 パターンが微細になればなるほど、導体回路(銅など)と樹脂間の熱膨張係数の 不整合に起因する導体回路の剥離が生じたり、導体回路と樹脂の界面からクラッ クが生じることがあリ、信頼性に優れた多層プリント配線板を製造することがで きないという問題もある。

第 4の課題としては、上記インプリント法をそのまま多層プリント配線板のパ ターン形成プロセスに適用した場合、層間絶縁層を軟化させるために、 2 0 0 °C程 度まで加熱する工程が必要であり、モールドをこのような高い温度と常温との間 で繰リ返し使用すると、モールドの形状が復元しないという問題がある。

また、モールドを高温で使用するために発生する別の問題としては、モールド の寸法精度を出すの力《極めて難しいということ力挙げられる。すなわち、モール ドの形状を層間絶縁層に転写するのは、 2 0 0 °C以上の高温領域であるが、モー ルドは常温で作製されるので、そのモールド形状を形成する際には、高温領域での 熱膨張を考慮する必要があった。このようなモールドの作製工程における形状補 正には、難易度の非常に高い工程が不可欠であリ、更に、そのようにして作製され たモールドは、繰り返して何度も使うことができないため、非常に高価なものと なるという問題があった。

本発明は、従来技術が抱える上記問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、耐熱性、電気絶縁性、放熱性、接続信頼性および化学 的安定性を低卞させることなく、耐ヒートサイクル性および実装信頼性を改善す ることができるプリント配線板用層間絶縁層を提供することにある。

本発明の他の目的は、ィンピーダンス制御が容易で、電気的接続性が長期的に安 定したプリント配線板を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、導体回路や/ ァホール等の配線/ ターンと鏡像 関係にあるような形状のモールドを用いたインプリント法によって、層間絶縁層 内にバイァホールを含んだ微細な配線パターンを容易にかつ正確に転写形成でき、 かつ層間絶縁層内に埋設形成された配線パターン間の絶縁性および層間接続性に 優れた多層プリント配線板と、その多層プリント配線板の製造方を提供するこ とにある。

発明の開示

発明者は、上記目的の実現に向け鋭意研究を重ねた結果、以下の内容を要旨構 成とする発明を完成させた。すなわち、本発明は、

( 1 ) 基体上に形成され、硬化樹脂中に、鱗片状粒子を分散させてなることを特徴 とするプリント配線板用層間絶縁層である。

本発明において、前記鱗片状粒子とは、粒子表面の長手方向の平均長さ A (以 下、単に「平均長さ」という)に対して厚さ力極めて薄い粒子のことを指してお り、平均長さ Aが 0. 0 1〜3 mの範囲、平均幅 Bが 0. 0 1〜3〃mの範囲、 および厚み Dが 0. 0 0 1〜 1 ;W mの範囲の粒子が用いられる。

また、前記鱗片状粒子は、その平均長さと平均幅の比(A/B)が"!〜 2 0の範囲 内のものを用いることができる。

また、前記鱗片状粒子は、そのァスぺクト比(平均長さ AZ厚み D) が 2 0〜2 0 0 0の範囲内のものを用いることができる。

また、前記鱗片状粒子の含有量は、樹脂を含んだ全体に対して 1〜 5 0 w t % の範囲とすることができる。

また、前記鱗片状粒子は、層状珪酸塩の積層体からなり、広角 X線回折測定法 または透過型電子顕微鏡観察により求めた平均層間距離が 3 n m以上であり、か つ、前記積層体の一部または全部が 5層以下であるような構成とすることができ る。 '

本発明にかかる層間樹縁層をなす樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱硬化性樹脂 と熱可塑性樹脂との混合樹脂、感光性を付与した熱硬化性樹脂、感光性を付与し た熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂、および感光性樹脂から選ばれる少 なくとも 1つの樹脂を用いることができる。

前記熱硬化性樹脂は、少なくともエポキシ基含有化合物と硬化剤とからなリ、 そのエポキシ基含有化合物は、共役ジェン構造を有するもの、前記硬化剤は、フ エノ一ル骨格を有するものとすることができる。

また、本発明は、

( 2 ) 基板上に導体回路と層間絶縁層が交互に積層され、各層の導体回路はス ルーホールおょぴまたはパイァホールを介して互いに電気的に接続されてなる プリント配線板であって、

前記層間絶縁層は、前記(1 ) に記載されたような、硬化樹脂中に鱗片状粒子を 分散させてなるものであることを特徴とするプリント配線板である。

また、本発明は、

( 3 ) 基板上の層間絶縁層に埋設状態で形成された導体回路およびパイァホー ルとが、これらと鏡像関係にある凸部を有するモールドを用いてインプリント法 で形成されてなるプリン卜配線 *δにおいて、

前記層間絶縁層は、前記(1 ) に記載されたような、硬化樹脂中に鱗片状粒子 を分散させてなるものであることを特徴とするプリント配線板である。

また、本発明は、

( 4 ) コア基板上の層間絶縁層に埋設状態で形成された導体回路およびバイァ ホールとが、これらと鏡像関係にある凸部を有するモールドを用いてインプリン ト法で形成されてなる多層プリント配線板において、

前記層間絶縁層が、熱硬化性樹脂、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂、 感光性を付与した熱硬化性樹脂、感光性を付与した熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂 との混合樹脂および感光性樹脂から選ばれる少なくとも 1つの樹脂によって形成 されていることを特徴とする多層プリント配線板である。

前記層間絶籙層としては、前記樹脂中に鱗片状粒子を混合させたものを用いる ことができる。

さらに、本発明は、

( 5 ) 絶縁基板上の層間絶縁層に埋設状態で形成された導体回路およびバイァ ホールを有する多層プリン卜配線板の製造に当たり、その製造工程の中に少なく とも下記 (a)〜(e)の工程、すなわち、

(a)熱硬化性樹脂、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂、感光性を付与し た熱硬化性樹脂、感光性を付与した熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂お よび感光性樹脂から選ばれる少なくとも 1つの樹脂からなる液状タイプあるいは ドライフィル厶タィプの層間絶縁材料を、前記絶縁基板上に塗布し、あるいは貼付 して未硬化層間絶縁層を形成する工程、

(b)前記未硬化層間絶縁層を軟化させ、次いで、前記導体回路およびバイァホ一 ルと鏡像関係にある凸部を有するモールドを前記軟化された層間絶縁層に圧入す ることにより、該層間絶縁層に導体回路形成用凹部およびバイァホール形成用凹 部あるいは貫通孔を形成する工程、

(G)前記軟化された層間絶縁層に形成された前記凹部および Zまたは貫通子しの 形状を保持できる程度に、該層間絶縁層の温度を降下あるいは上昇させ、その後、 前記モールドを層間絶縁層から取リ外す工程、

(d)前記モールドを取リ外した層間絶縁層を加熱処理または紫外線照射した後、 さらに加熱処理することによって硬化させ、硬化層間絶縁層とする工程、

(e)前記硬化層間絶縁層に形成された凹部およびまたは貫通子 L内に導電材料 を充填することによって、導体回路およびバイァホールを形成する工程、 を含むことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法である。

本発明において、前記層間絶縁材料としては、前記樹脂に鱗片状粒子を混合させ てなるものを用いることができる

前記(5 ) に記載の製造方法において、工程 (d)と工程 (e)との間に、前記硬化層 間絶縁層の表面を粗化液によって粗化して、硬化層間絶縁層表面に粗化層を形成 する工程、

を介在させることができる。

さらに、本発明は、

( 6 ) 絶縁基板上の層間絶縁層に埋設状態で形成された導体回路およびパイァ ホールを有する多層プリント配線板の製造に当たり、その製造工程の中に少なく とも下記 (a)〜 (f)の工程、すなわち、

(a)粗化液に可溶性である樹脂粒子、エラストマ一粒子、無機粒子から選ばれる 少なくとも 1種の粒子を、熱硬化性樹脂、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹 脂、感光性を付与した熱硬化性樹脂、感光性を付与した熱硬化性樹脂と熱可塑性樹 脂との混合樹脂および感光性樹脂から選ばれる少なくとも 1つの樹脂からなる樹 脂マトリックス中に分散させてなる、液状タイプあるいはドライフィルムタイプ の層間絶縁材料を、前記絶縁基上に塗布し、あるいは貼付して未硬化層間絶縁層 を形成する工程、

(b)前記未硬化層間絶縁層を軟化させ、次いで、前記導体回路および/くィァホー ルと鏡像関係にある凸部を有するモールドを前記軟化された層間絶縁層に対して 圧入することにより、該層間絶縁層の表面に導体回路形成用凹部およびバイァホ ール形成用凹部あるいは貫通孔を形成する工程、

(c)前記軟化された層間絶縁層に形成された前記凹部およびまたは貫通孔の 形状を保持できる程度に、該軟化された層間絶縁層の温度を降下あるいは上昇さ せ、その後、前記モールドを層間絶縁層から取リ外す工程、

(d)前記モールドを取リ外した層間絶縁層を加熱処理または紫外線照射した後、 さらに加熱処理することによって硬化させ、硬化層間絶縁層とする工程、

(e)前記硬化層間絶縁層の表面を粗化液によって粗化して、該硬化層間絶縁層表 面に粗化層を形成する工程、

(f)前記硬化層間絶縁層に形成された前記凹部および Zまたは貫通孔内に導電 材料を充填することによって、導体回路およびバイァホールを形成する工程、 を含むことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法である。

さらに、本発明は、

( 7 ) 絶縁基板上の層間絶縁層に埋設状態で形成された導体回路およびパイァ ホールを有す ¾多層プリント配線板の製造に当たり、その製造工程の中に少なく とも下記 (a)〜(e)の工程、すなわち、

(a)熱硬化性樹脂、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂、感光性を付与し た熱硬化性樹脂、感光性を付与した熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂お よび感光性樹脂から選ばれる少なくとも 1の樹脂からなる液状タイプあるいはド ライフィル厶タィプの層間絶縁材料を、前記絶縁基板上に塗布し、あるいは貼付し て未硬化層間樹縁層を形成する工程、

(b)前記未硬化層間絶縁層を軟化させ、次いで、前記導体回路および/ ァホー ルと鏡像関係にある凸部を有し、かつ少なくともその凸部の表面に微細な凹凸を 有するモールドを、前記軟化された層間絶縁層に対して圧入することにより、該層 間絶縁層の表面に、アンカーが形成されてなる導体回路形成用凹部およびバイァ ホール形成用凹部または貫通孔を形成する工程、

(C) 前記軟化された層間絶縁層に形成された凹部およびまたは貫通孔の形状 を保持できる程度に、前記層間絶縁層の温度を降下あるいは上昇させ、その後、前 記モールドを層間絶縁層から取リ外す工程、

(d)前記モールドを取リ外した層間絶縁層を加熱処理または紫外線照射した後、 さらに加熱処理することによって硬化させ、硬化層間絶縁層とする工程、

(e)前記硬化層間絶縁層に形成された前記凹部および Zまたは貫通孔内に導電 材料を充填することによって、導体回路およびバイァホ一ルを形成する工程、 を含むことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法である。

本発明のプリン卜配線板用層間絶縁層によれば、硬化樹脂中に分散された粒子 の形状が鱗片状であるため、球状粒子とは異なり、基板表面に対してあらゆる角 度を有して分散している。そのため、絶縁層力膨張または収縮する際に、鱗片状粒 子も同時に移動しょうとする力、基板表面に対して異なる角度で分散されている 粒子同士が衝突することにより、粒子間および粒子と樹脂との間に摩擦力が生じ るので、絶縁層の膨張または収縮が抑制されるという効果(以下、「立体拘束効果」 という)がある。

また、粒子形状が鱗片状であるために、粒子の表面積が球状粒子に比して大き く、粒子と樹脂との間の分子間力が相対的に大きいので、粒子と樹脂間の相互の 結合力も相対的に大きくなる。したがって、鱗片状粒子は樹脂に比して、膨張また は収縮の度合いが小さいため、樹脂の膨張または収縮が抑制されるという効果 (以 下、「抑制効果」という)がある。

本発明のプリント配線板用層間絶縁層は、熱膨張係数が相対的に大きな樹脂に 熱膨張係数が相対的に小さな鱗片状粒子が分散されていることに加えて、鱗片状 粒子を配合したことによる立体拘束効果と抑制効果とが相乗されることとなるの で、粒子の混合量が球状粒子に比べて相対的に少なくても、熱膨張係数を相対的に 小さくすることができる。したがって、このような層間絶縁層を有するプリント 配線板や半導体装置搭載基板の耐ヒートサイクル性を向上させることができる。 特に、前記相乗効果は、樹脂がガラス転移温度(以下、単に「Tg」という)を 越えた温度領域での熱膨張係数 2に表れる。熱膨張係数は、 Tg を越えると、 Tg 以下の熱膨張係数 に対して、通常 3倍程度となるが、立体拘束効果と抑制効 果の影響で、 α 2を小さくすることができる。例えば、 Pb フリー半田(例えば、 Sn、Ag、Gu、B Un、Zn から選ばれる 1種または 2種以上からなり融点が 205°Cを超 え、 300°C以下の半田)を介して電子部品を実装する場合、実装温度が Tgを大き く越えるので、本発明の層間絶縁層を用いると実装信頼性が著しく向上する。 本発明にかかるプリン卜配線板は、主として熱硬化性樹脂からなる層間絶縁層 に対し、導体回路(配線パターン)やバイァホールに対応する凸部を設けてなるモ 一ルドを用いるインプリント法によって、熱硬化性樹脂を主体とする層間絶縁層 〖こ、導体 Θ路を形成するための凹部や、バイァホールを形成するための凹部あるい は貫通孔を容易にしかも正確に転し、その転写された凹部および/または貫通 孔にめっき等によって導体回路を埋設するようにしたので、配線パターン間の絶 縁性や層間接続性に優れた微細な配線パターンを有する導体回路やバイァホール を形成することができる。また、導体回路が基板に埋設された形態であるため、平 坦性に優れており、インピーダンス整合を容易に達成できる。

また、本発明の多層プリント配線板の製造方法によれば、導体回路やバイァホ ールを光学的な転写方法や煩雑なエッチング処理に頼ることなく、単にィンプリ ント法で用いる 'モールドを、熱硬化性樹脂を主体とする軟化状態の樹脂層に圧入 して形成することで、導体回路に対応する凹部やパイァホールに対応する凹部あ るいは貫通孔を容易にしかも正確に形成することができる。しかも、凹部や貫通子 L 形成後は、加熱処理または紫外線照射と加熱処理の併用によって樹脂を完全に硬 化させた後、めっき等によって埋設するだけであるから、導体回路やバイァホール の形状を正確に転写でき、配線パターンの微細化が実現できると共に、絶縁信頼性 や層間接続性に優れた多層プリント配線板を、極めて容易にしかも低コストで製 造することができる。

図面の簡単な説明

図 1 (a) ~ (e)は、本発明の実施例 1にかかる多層プリント配線板を製造するェ 程の一部を示す図である。

図 2 (a) ~ (d)は、同じく、実施例 1にかかる多層プリント配線板を製造するェ 程の一部を示す図である。

図 3 ( 〜 (C)は、同じく、実施例 1にかかる多層プリント配線板を製造するェ 程の一部を示す図である。

図 4 (a)〜(G)は、同じく、実施例 1にかかる多層プリント配線板を製造するェ 程の一部を示す図である。

図 5 (a)〜(d)は、同じく、実施例 1にかかる多層プリント配線板を製造するェ 程の一部を示す図である。

図 6 (a)〜(d)は、同じく、実施例 1にかかる多層プリント配線板を製造するェ 程の一部を示す図である。

図 7 (a) ~ (d)は、同じく、実施例 1にかかる多層プリント配線板を製造するェ 程の一部を示す図である。

図 8は、本発明の実施例 1にかかる多層プリント配線板を示す図である。 図 9は、本発明の実施例 1にかかる多層プリント配線板に I Cチップが実装さ れた状態を示す図である。

図 1 0 (a)〜(e)は、本発明の実施例 1 3にかかる多層プリント配線板の製造ェ 程の一部を示図である。

図 1 1 (a)〜(d)は、本発明の実施例 1 3にかかる多層プリント配線板の製造ェ 程の一部を示す図である。

図 1 2 (a)〜(c)は、本発明の実施例 1 3にかかる多層プリント配線板の製造ェ 程の一部を示す図である。

図 1 3 (a)〜(d)は、本発明の実施例 1 3にかかる多層プリン卜配線板の製造ェ 程の一部を示す図である。

図 1 4は、本発明の実施例 1 3にかかる多層プリント配線板を示す図である。 図 1 5は、鱗片状粒子を混合した熱硬化性樹脂と、熱可塑性樹脂(P MM A)の 各粘度の温度依存性を示す図である。

図 1 6は、鱗片状粒子を混合した熱硬化性樹脂と、熱硬化性樹脂単独の各粘度 の圧力依存性を示す図である。

図 1 7は、熱硬化樹脂に混合される鱗片状粒子の配合量(w t %) と、 HAST試 験 1 0 0時間後の L/S- 5ノの櫛歯パターンの絶縁抵抗と、 1 5 0 0サイ クル後のバイァホールを介した連続パターンの接続抵抗変化量との関係を示す図 である。

図 1 8は、同一モールドの使用回数(インプリント回数)と配線パターンの仕 上がリ幅の関係を示す図である。

図 1 9 (a)〜(c)は、徒来のインプリント法による配線パターン形成方法を説明 する図である。

発明を実施するための最良の形態

本発明にかかるプリン卜配線板用層間絶縁層は、基体上に形成された硬化樹脂 中に鱗片状粒子を分散させたことに特徴がある。

本発明において、硬化樹脂中に分散されている鱗片状粒子とは、粒子表面の平 均長さ Aに対して厚さが極めて薄い粒子のことを指しており、平均長さ Aが 0 . 0 1〜3 mの範囲、平均幅 Bが 0 . 0 1〜3 の範囲、および厚み Dが 0 . 0 0 1 - 1 mの範囲の粒子が用いられる。

本発明の層聞絶縁層は、鱗片状粒子が硬化樹脂中に分散されているので、樹脂の 膨張または収縮を抑制する立体拘束効果と抑制効果を有している。したがって、樹 脂中に分散する鱗片状粒子の含有量を少なくしても、球状粒子を分散している従 来のプリント配線板用層間絶縁層と同等以上の特性(熱膨張係数、靭性、耐熱性、 平滑性等、耐ヒートサイクル性)を付与することができる。その結果、バイァホー ルを形成しやすくなるので、層間絶縁層に開口径が 7 0 jLi m以下のパイァホール を形成した場合でも、そのパイァホールを介した電気特性や接続信頼性を向上さ せることができる。

本発明に用いる鱗片状粒子は、粒子の表面積が大きいので、レーザ照射によリバ ィァホール形成用開口を設ける際には、レーザエネルギーを吸収しやすい。そして 厚みが薄いため、昇華しやすい。したがって、バイァホール内に粒子が残存しに くくなリ、開口径が 7 0 // m以下、特に、開口径が 6 O ju m以下のバイァホールに おいて接続信頼性が著しく向上する。

また、本発明において、硬化樹脂中に分散されてなる粒子は、鱗片状であるた め、樹脂中に分散した粒子同士は、球状粒子に比べて、接触状態が、極めて密とな る。そのため、硬化樹脂中の粒子同士を介して熱が伝わるので、電源層ゃグラン ド層で発生した熱や、 IGで発生した熱は、外部に効果的に放熱される。

したがって、電源層やグランド層の電気抵抗が減少することになり、 IGのトラ ンジスタへの電源供給が瞬時に行なわれるので、駆動周波数が 3 GH z以上の I C をプリン卜配線板に搭載しても誤動作が発生しにくいのである。

また、前記硬化樹脂中に分散されてなる粒子は、鱗片状であるため、機械的ま たは熱的衝撃に対する耐衝撃性に優れている。硬化樹脂にクラックが発生して、 粒子に到達した場合、さらにクラックが進行するには、クラックが粒子の表面を 伝わる必要があるが、粒子が鱗片状である場合、粒子表面の距離が長くなリ、ク ラックの進行を防止する効果がある。

本発明の層間絶縁層は、硬化樹脂中に含有される鱗片状粒子の存在により、立 体拘束効果と抑制効果の相乗効果を有するので、層間絶縁層が変形しにくい。そ のため、プリント配線板のコア基板と I Gチップとの間の熱膨張率差に起因する応 力が、 ICチップの脆い絶縁層に応力が伝達しない。したがって、実装時およびま たは使用時に ICチップの絶縁層が破壊することがなく、信頼性が高い半導体搭載 用のプリント配線板を提供することができる。

本発明の層間絶縁層において、鱗片状粒子の平均長さ Aあるいは平均幅 Bは、 0 . 0 1〜3 ju mの範囲であり、平均長さ Aと平均幅 Bの比(A/B) は、 1 ~ 2 0 の範囲であることが好ましし、。その理由は、平均長さ Aあるいは平均幅 Bが 0 . 0 1 m未満であると、粒子の長さが小さすぎるため、立体拘束効果と抑制効果が 小さくなるためであり、一方、平均長さ Aあるいは平均幅 Bが 3 ju mを超えると、 粒子の長さが大きすぎるため、割れやすくなり、立体拘束効果と抑制効果が小さ くなるからである。また、粒子の平均長さ Aと平均幅 Bの比(A/B)が 2 0を超え る、即ち、平均長さ Aが平均幅 Bの 2 0倍を超えると、粒子が割れやすくなるた めである。

このように、粒子が割れると、その割れた部分はクラックの起点となり、また、 粒子の平均長さ Aが大きすぎると層状に粒子が配向しやすいので、立体拘束効果 が小さくなる。前記範囲内であれば、立体拘束効果と抑制効果が効果的に発揮さ れるのである。

本発明の層間絶縁層において、鱗片状粒子の厚み Dは、 0 . 0 0 1 ~ 1 jU mの範 囲であることが好ましい。その理由は、粒子の厚みが、 0 . 0 0 1 ju m未満である と、薄すぎて割れやすくなるので、立体拘束効果が小さくなる。また、粒子の強度 が弱くなるので、硬化樹脂の膨張または収縮に合わせて粒子も膨張または収縮し てしまうため、抑制効果も小さくなる。このため、収縮量、膨張量、 0^、 0ί 2の いずれか 1以上が大きくなる。収縮量、膨張量、い《2のいずれか 1以上が大 きくなると、層間絶縁層自体にクラックが入ったり、 I Cチップ等の電子部品と層 間絶縁層との間で収縮量差または膨張量差が大きくなるため、電子部品またはプ リント配線板のいずれかに断線が発生するからである。また、粒子が薄すぎるの で、外力を受けると割れやすくなリ、粒子の割れた部分を起点として層間絶縁層 にクラックが入リやすくなるからである。

—方、粒子の厚みが、 1 ju mを越えると、個々の粒子の重さが重くなるため同 一含有量のときは相対量が減るので、結果として粒子の数が減ることになる。従つ て、粒子を混合することによる低熱膨張率化の効果が小さくなると共に、立体拘束 効果と抑制効果も共に弱くなる。このため、収縮量、膨張量、びい 2のいずれ か 1つ以上が大きくなリ、層間絶縁層自体にクラックが入ったり、 I Cチップ等の 電子部品と層間絶縁層との間で収縮量差または膨張量差が大きくなるため、電子 部品またはプリント配線板のいずれかに断線が、発生するからである。また、粒子が 沈降し、層間絶縁層の物性が不均一となる。このため、層間絶縁層にクラックが 発生したり、バイァホールの底部に粒子が残存しやすいので、接続信頼性が低下 してしまうからである。

したがって、上記範囲内であれば、立体拘束効果と抑制効果が効果的に発揮され るため、層間絶縁材料を硬化してなる層間絶縁層の収縮量または膨張量を小さく 抑える( および/または 0f 2が小さくなる)ことができ、その結果、層間絶縁 層や、その層間絶縁層を有するプリント配線板または半導体搭載基板の耐ヒ一ト サイクル性および実装信頼性が向上する。特に、開口径が 6 0 m以下のバイァ ホールを介した接続信頼性も改善される。

さらに、本発明の層間絶縁材料において、鱗片状粒子のァスぺクト比(A/D)は、 2 0〜2 0 0 0の範囲内であることが好ましい。その理由は、この範囲内であると、 立体拘束効果と抑制効果が効果的に発揮されるからである。また、クラックが発 生 Lた場合、そのクラックは粒子に到達し、その粒子表面に沿って進行するが、ァ スぺクト比が前記範囲内であると、粒子表面に沿って進行する距離が長くなるの で、耐衝撃性が向上する。

前記ァスぺクト比が 2 0未満であると、立体拘束効果と抑制効果が共に小さく なり、収縮量、膨張量、び 2のいずれか 1以上が大きくなる。耐衝撃性につ いては、クラックが発生すると、クラックが粒子表面を伝わる距離が短くなるので、 クラックの進行を防止する効果がなくなる。

—方、アスペクト比が 2 0 0 0を越えると、層状に粒子が配向しやすいので、 立体拘束効果が小さくなる。また、表面積が大きくなリすぎて、粒子と樹脂との 間の分子間力が大きくなりすぎるため、粒子を樹脂中に均一に分散できなくなる。 その結果、層間絶縁材料の物性が不均一となり、弱いところでクラックが発生した リ、収縮または膨張が大きい部分から I Gチップの絶縁層に応力が伝達され、 I C チップが破壊したりする。また、粒子が偏在した部分にバイァホールが形成される と、接続信頼性が低下したリ、開口径が 6 0 j m以下のパイァホールを形成できな くなる。さらに、鱗片状粒子が層状に並ぶこ.とになり、クラックが発生した場合、 粒子の短手方向に伝わって進行するので、耐衝撃性が低下する。

前記鱗片状粒子のァスぺク卜比は、 1 0 0 ~ 2 0 0 0の範囲であることがより 好ましい。この範囲内であると、電源層やグランド層で発生した熱や、 ICで発生 した熱を外部に効率的に放熱できるからである。

前記ァスぺク卜比が 1 0 0未満では、長い粒子が少なくなるので、粒子同士が接 触する確率が小さくなリ、粒子を介して熱を外部に伝える効果が小さくなる。 —方、ァスぺクト比が 2 0 0 0を超えると、鱗片状粒子が層状に並ぶので、粒子 同士が接触する確率が小さくなり、粒子を介して熱を外部に放熱する効果が、小さ くなる。駆動周波数が 1 G H zや 3 G H zで駆動する IC CFront S ide us (バス クロックのことで、以下、「FSB」という):100〜800M H z〕をプリント配線板に 搭載して、同時スイッチングを繰り返しても上記範囲内のものでは、誤動作が起 きないが、範囲外のものでは、例えば、 1 G H zの IG (FSB: 100〜133M H z ) では問題ないが、例えば、 3 G H zの IC (FSB: 400-800M H z ) を搭載すると 誤動作が発生する場合がある。シミュレーション結果によれば、上記範囲内であ れぱ、 FSBが 1 0 G H z程度の駆動周波数を有する IGを搭載しても誤動作は発生 しない。

前記鱗片状粒子のァスぺク卜比は、 1 0 0〜 5 0 0の範囲であることがさらに 好ましい。この範囲内であると、レーザ照射によりパイァホール形成する際に、 バイァホール内部に粒子が残存することなく形成できるからである。ァスぺク卜 比が 1 0 0未満になると、鱗片状粒子の短手面がレーザ光に対して向きやすくな るので、レーザエネルギーを吸収しにくくなる。

一方、ァスぺクト比が 5 0 0を超えると、バイァホール内壁にレーザ光によリ昇 華した鱗片状粒子の痕跡が空洞部として残るため、クラックの発生原因となって しまうからである。また、このバイァホール内壁に形成される空洞部は、一般的に 薄くて細長い形状であるため、めっき液が回り込み難いが、その空洞部にめっきが 入り込んだ場合にも、クラック発生の原因となつたり、隣接するバイァホール間 の絶縁信頼性が低下する。さらには、レーザエネルギーが粒子間に伝達され、その 熱により樹脂が昇華するので微小径のバイァホールを形成できない。

本発明の層間絶縁層において、鱗片状粒子の含有量は、 1〜5 0 w t %の範囲で あることが好ましい。この範囲内であると、立体拘束効果と抑制効果が効果的に 発揮されるからである。すなわち、鱗片状粒子の含有量が 1 w t %未満であると、 粒子量が少なすぎるために、立体拘束効果と抑制効果が共に弱くなリ、耐ヒート サイクル性および低熱膨張率化の効果が期待できない。

一方、鱗片状粒子の含有量が 5 0 w t %を超えると、粒子を樹脂中に均一に分 散できなくなったり、樹脂が脆くなつたりする。また、開口径が 6 0 m以下の微 小なバイァホールを形成できなくなる。その結果、耐ヒートサイクル性や接続信 頼性が低下するからである。

本発明における鱗片状粒子としては、鱗片状の絶縁体であれは:、特に限定される ことはないが、例えば、アルミナ、ジルコニァあるいはガラス等の鱗片状無機粒 子の他に、層状珪酸塩等の積層体を用いることができる。

前記層状珪酸塩としては、例えば、モンモリ口ナイ卜、サボナイ卜、へクトライ 卜、バイデライ卜、スティブンサイト、ノン卜口ナイ卜等のスメクタイト系粘土 鉱物や、バーミキユライト、ハロイサイ卜、膨潤性マイ力等が用いられる。なか でも、モンモリロナイ卜、膨潤性マイ力またはへクトライ卜が好適に用いられる。 前記層状珪酸塩は、天然物であってもよいし、合成物であってもよい。また、 これらの鱗片状無機粒子は、単独で用いてもよいし、 2種類以上を併用してもよ い。

前記層状珪酸塩の積層体は、広角 X線回折測定法または透過型電子顕微鏡観察 により求めた(0 0 1 ) 面の平均層間距離が 3 n m以上であり、かつ、積層体の 一部または全部が 5層以下であることが好ましい。

前記平均層間距離が 3 ~ 5 n mの範囲内であり、かつ、一部または全部が 5層 以下に分散しているような積層体であることがよリ好ましい。

なお、本明細書において、層状珪酸塩の積層体の平均層間距離とは、層状珪酸 塩の微細薄片状結晶を層とした場合の平均の層間距離を意味し、 X線回折ピーク による算出または透過型電子顕微鏡撮影より求めることができる。

前記「層状珪酸塩の積層体の平均層間距離が 3 n m以上である」ということは、 「層状珪酸塩の積層体の層間が 3 n m以上に開裂していること」を意味している。 また、「層状珪酸塩の積層体の一部または全部が 5層以下に分散している」とい うことは、「層状珪酸塩の積層体の一部または全部が 5層以下の積層体となって 樹脂中に分散している」ということを意味する。

前記層状珪酸塩の積層体の平均層間距離が 3 ~ 5 n mの範囲内であると、.層間 絶縁層に応力が加わった時、層状になっている粒子が単層になりにくく、層間絶縁 層の耐衝撃性が向上する。平均層間距離が 3 n m未満では、層間の相互作用が強す ぎて、層状珪酸塩を 5層以下で樹脂内に均一に分散できないためである。一方、平 均層間距離が 5 を超えると、応力により層状珪酸塩の積層体が層毎に分離す るため、その際に層間絶縁層にクラックが入ってしまうからである。

前記層状珪酸塩の積層体の一部または全部が 5層以下に分散しているというこ とは、具体的には、層状珪酸塩の積層体の 1 0 %以上が 5層以下に分散している 状態にあることが好ましいことを意味し、より好ましくは、層状珪酸塩の積層体 の 2 0 %以上が 5層以下に分散している状態である。

なお、層状珪酸塩の分散状態は、透過型電子顕微鏡を用いて 5万〜 1 0万倍で 観察して、一定面積中において観察できる層状珪酸塩の積層集合体の全層数(X ) のうち 5層以下で分散している積層集合体の層数(Y) を計測し、下記式(1 ) に より算出することができる。

5層以下に分散している層状珪酸塩の割合 A (%)

= ( Y / X ) 1 0 0 ( 1 ) 前記層状珪酸塩の積層数は、 5層以下に分層していることが好ましく、そのこ とにより、上記効果を得ることができる。より好ましくは 3層以下に分層している ことであり、特に好ましくは単層状に薄片化していることである。

本発明の層簡絶縁層において、層状珪酸塩の積層体の平均層間距離が 3 n m以 上であり、かつ、積層体の一部または全部が 5層以下に分散している状態、即ち、 樹脂中に層状珪酸塩が高分散している状態であれば、樹脂と層状珪酸塩との界面 面積が増大し、立体拘束効果と抑制効果が大きくなる。

本発明の層間絶縁層を構成する樹寧としては、主骨格が低極性であって、末端 基が熱硬化性およびまたは感光性を有するものが好ましい。その理由は、このよう な樹脂であると、主骨格部において樹脂と粒子間で分子間力が弱くなるので、表 面積が大きい鱗片状無機粒子を多く、かつ均一に分散できるからである。

そのため、層間絶縁層は、 α 1および 2が均一に小さくなリ、耐熱性、熱伝導率、 耐ヒ一トサイクル性および P bフリ一の高温半田の実装信頼性が高いという効果 を有する。また、主骨格が低極性なので、周波数 3 GH z以上の信号を遅延なく伝達 できるという効果も有する。

前記熱硬化性樹脂としては、例えば、フ Iノール系樹脂、エポキシ系樹脂、不 飽和ポリエステル系樹脂、アルキド系樹脂、フラン系樹脂、ユリア系樹脂、メラ ミン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ァニリン系樹脂、熱硬化型変性ポリフ Iニレ ンエーテル系樹脂、熱硬化性ポリイミド系樹脂、ァリル樹脂、ビスマレイミドト リアジン樹脂、ゲイ素樹脂、ベンゾォキサジン系樹脂等が用いられる。なかでも エポキシ系樹脂、フエノール樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ァリ ル樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂、ビスマレイミド卜リアジン樹脂、熱硬化型変 性ポリフエ二レンエー亍ル系樹脂、ゲイ素樹脂、ベンゾォキサジン系樹脂が好適 に用いられる。これらの熱硬化性樹脂は、単独で用いられてもよいし、 2種類以 上が併用されてもよい。

なお、前記エポキシ樹脂とは、少なくとも 1個のォキシラン環(エポキシ基)を 有する有機化合物をいう。

前記エポキシ樹脂の中で、エポキシ化ポリブタジェン等の共役ジェン化合物を 主体とする重合体またはその部分水添物の重合体の不飽和炭素の二重結合をェポ キシ化したものが好適である。上述した樹脂は、極性が弱いため、 3 GH z以上の 高速信号を伝送するのに適している。また、鱗片状無機粒子を均一に混合するの に適している。'

前記熱硬化性樹脂に対して硬化剤を用いるが、その硬化剤としては、例えば、 ポリフヱノール系硬化剤、ポリアミン系硬化剤、カルボン酸ヒドラジド類、ジァ ミノマレオニトリル類、ジシアンジアミド及びその誘導体層、イミダゾ一ル類ポ リアミンのナイロン塩及びリン酸塩、ルイス酸及びそのァミン錯体などが使用さ れる。これらの硬化剤は、単独で用いてもよいし、 2種類以上を混合してもよい。 前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフイン系樹脂、ポリスチレン系樹 脂、ポリフ: L二レンェ一テル系樹脂、官能基変性されたポリフ; E二レンエーテル 系樹脂:ポリフヱ二レンエーテル系樹脂または官能基変性されたポリフエ二レン エーテル系樹脂とポリスチレン系樹脂等のポリフ X二レンエーテル系樹脂または 官能基変性されたポリフエ二レンエーテル系樹脂と相溶し得る熱可塑性樹脂との 混合物;脂環式炭化水素系樹脂、熱可塑性ポリイミド系樹脂、ポリアミドィミド 系樹脂、ポリエステルイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテルエーテル ケトン(P E E K) 系樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリアミド系樹脂、 ポリビニルァセタール系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ酢酸ビニル系 樹脂、ポリ(メタ)アクリル酸エステル系樹脂、ポリオキシメチレン系樹脂等が 用いられる。なかでも、ポリフヱニレンエーテル系樹脂、官能基変性されたポリフ ェニレンエーテル系樹脂、ポリフエ二レンエーテル系樹脂または官能基変性され たポリフエ二レンエーテル系樹脂とポリスチレン系樹脂との混合物、脂環式炭化 水素系樹脂及び熱可塑性ポリイミド系樹脂等が好適に用いられる。これらの熱可 塑性樹脂は、単独で用いられてもよいし、 2種類以上が併用されてもよい。 なお、本明細書において、「(メタ)アクリル J とは、「アクリル J または Γメ タクリル」を意味する。

前記感光性を付与した熱硬化性樹脂の例としては、フエノール樹脂、メラミン 樹脂や尿素樹脂などのアミノ樹脂、エポキシ樹脂、フエノキシ樹脂、エポキシ変 成ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ウレタン樹脂、 ジァリルフタレート樹脂などの熱硬化性樹脂の熱硬化に寄与する官能基の一部を 感光基で置換したものなどが使用できる。

前記感光性さ示す熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂の 2 0〜8 0 % ァクリル化物、好ましくは 2 0 ~ 5 0 %ァクリル化物などが用いられる。その理由 は、ァクリル化率が 2 0 %未満だと、光硬化が不十分で、後の熱処理で層間絶縁材 が軟化してしまうからであり、逆に 8 0 %を超えると、熱硬化が不十分となるから である。

前記感光性を付与された熱硬化型樹脂は、単独で用いてもよいし、 2種類以上 を複合して用いたものでもよい。

本発明にかかる層間絶縁層を構成するさらに他の樹脂例としては、感光性を付 与された熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂または感光性樹脂を用いるこ とができる。

前記感光性樹脂としては、ポリメタクリル酸メチルなどのァクリル系樹脂や熱

硬化性樹脂の官能基を 1 0 0 %ァクリル化したものが好適である。

ここで、この感光性樹脂の光硬化因子として重要である光開始剤としては、ベ ンゾイソブチルエーテル,ベンジルジメチルケタール,ジェトキシァセトフエノ ン,ァシロキシ厶エステル,塩素化ァセトフエノン,ヒドロキシァセトフエノン 等の分子内結合開裂型、ベンゾフエノン,ミヒラーケトン,ジベンゾスベロン, 2—ェチルアンスラキノン,イソプチルチオキサンソン等の分子内水素引抜型の いずれか 1種以上が好適に用いられる。

光開始助剤としては、トリエタノールァミン,ミヒラーケトン, 4, 4-ジェチル ァミノべンゾフエノン, 2—ジメチルアミノエチル安息香酸, 4—ジメチルアミ ノ安息香酸ェチル, 4ージメチルァミノ安息香酸(n -ブトキシ)ェチル, 4—ジ メチルァミノ安息香酸ィソァミル, 4ージメチルァミノ安息香酸 2—ェチルへキ シル,重合性 3級ァミン等のいずれか 1種以上が用いられる。

なお、この樹脂に用いられる増感剤としては、ミヒラ一ケトンゃィルガキュア 651 ,イソプロピルチォキサンソンなどが好適であり、上記光開始剤のなかには、 増感剤として作用するものが好適である。

前記光開始剤と增感剤の組成比は、例えば、感光性樹脂 1 0 0 重量部に対して、 ベンゾフエノンミヒラーケトン = 5重量部 Z O . 5 重量部、ィルガキュア 184 ィルガキュ 651 = 5重量部ノ 0 . 5重量部、ィルガキュア 907 イソプロピ ルチオキサンソン = 5重量部 Z O . 5重量部が好適な組合せである。

また、感光性樹脂を構成する感光性モノマーあるいは感光性オリゴマーとして は、エポキシァクリレートゃエポキシメタクリレ一卜, ウレタンァクリレート, ポリエステルァクリレート,ポリスチリルメタクリレー卜などが好適に用いられ る。

本発明の層間絶縁層は、硬化樹脂中に鱗片状粒子を分散させているため、粒子 間の接触状態が密な構成となっている。従って、基材上に層間絶縁層と導体回路 とを交互に積層させ、各導体回路がスルーホールおよびまたはバイァホールを介 して電気的に接続されてなるプリント配線板においては、導体回路を構成する電 源層やグランド層で発生した熱や、 I C で発生した熱が粒子を介して外部に伝達さ れやすいので、優れた放熱性を得ることができる。このため、プリント配線板上に 実装されることがある、例えば、 3 G H z以上の駆動周波数で高速駆動される IC チップの誤動作が起こり難い。また、鱗片状粒子の長さまたは幅が 3 i m以下な ので、層間絶縁層表面の凹凸が小さくなる。

すなわち、本発明にかかる層間絶縁層と導体回路とを基材上に交互に積層させ、 各導体回路をスルーホールおよび Zまたはバイァホールを介して電気的に接続さ せてなるプリント配線板は、導体回路表面および層間絶縁層表面の平坦化や、層間 絶縁層の厚みの均一化が容易となるので、 3 G H z以上の駆動周波数を有する IG チップを搭載しても、インピ一ダンス制御が容易となり、信号にノィズが混入しに くい。また、基板表面が平坦となるので、実装信頼性が向上する。さらに、耐衝撃 性や、バイァホールを介した接続信頼性、放熱性が向上する。

本発明にかかる多層プリント配線板は、基板上の層間絶縁層に埋設状態で形成 された導体回路およびパイァホールを、これらと鏡像関係にある凸部を有するモ ールドを用いたインプリント法によつて形成したことに特徴があリ、前記層間絶 縁層として、上述したような硬化樹脂中に鱗片状粒子を分散させたものを用いる ことが好ましい。

前記層間絶縁層の熱膨張係数(QM、 2 ) は、硬化樹脂中に微細な鱗片状粒子 を添加することによって、小さくすることができるので、線幅 Z線間(L/S) = 1 2. 5 / 1 2. 5〃m以下の微細な配線パターンでも、線間の絶縁信頼性に優れ、 熱膨張係数差に起因する樹脂のクラックゃ配線パターンの断線が起こリにくい。 前記鱗片状粒子として、層状珪酸塩等の積層体を用いた場合、樹脂の硬度が導 体の硬度に接近したものとすることができるので、樹脂と導体層の研磨条件が極 端に異なることはない、即ち、層間絶縁層とそれに埋設された導体層表面の研磨 性を接近させることができるので、それらの表面の平坦化が容易となる。その結果、 一の層間絶縁層とそれに埋設された導体層上に形成される他の層間絶縁層の厚み を容易に均一化できるため、インピーダンス整合が容易となる。

また、前記プリント配線板上に 3 G H 2以上の駆動周波数で高速駆動される IC 等を実装した場合、配線パターン自体が熱を持つようになるが、鱗片状粒子を介 して効果的に放熱されるため、誤動作の発生が減少する。また、前記プリント配線 板上に 3 G H z以上の駆動周波数を有する I C等を実装し、 L/ S = 1 2 . 5 / 1 2 . 5〃rr>以下の微細な配線パターンを形成すると、クロストークが発生しやすくな るが、配線間にはあらゆる方向を向いた鱗片状粒子が存在するため、クロストー クが起きにくい。

前記インプリント法によって形成された多層プリント配線板において、コア基 板上に形成される前記層間絶縁層は、熱硬化性樹脂、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂 との混合樹脂、感光性を付与した熱硬化性樹脂、感光性を付与した熱硬化性樹脂と 熱可塑性樹脂との混合樹脂および感光性樹脂から選ばれる少なくとも 1つの樹脂 を用いて形成してもよい。

前記層間絶縁層を構成する材料として熱硬化性樹脂に着目した理由は、この樹 脂は温度を上げていくと一旦軟化し、さらに熱を加えて温度を上げると、完全に 硬化し、一旦熱硬化すると再度軟化することはないという特徴を有しており、この ような特徴を有する熱硬化性樹脂あるいは少なくともこの樹脂を含んだ未硬化な 混合樹脂を、インプリント法を適用する際の未硬化層間絶縁層の形成に用いれば 多層化が容易になるからである。

本発明にかかる多層プリント配線板をィンプリント法によって製造する一例に ついて説明する。

まず、コア基板上に塗布または貼付した層間絶縁材からなる層 (未硬化層間絶縁 層)を加熱して軟化させた状態で、導体回路(配線パターン)形成用の凹部およ びバイァホール形成用の凹部あるいは貫通孔(以下、これらの凹部あるいは貫通 子 Lを、単に「溝 j という)にそれぞれ対応する凸部を有するモールドを、前記未硬 化層間絶縁層中に押し込み(圧入して)、導体回路形成用溝およびバイァホール形 成用溝を形成する。

そして、これらの溝が形成された未硬化層間絶縁層を、溝形状が崩れない程度に 温度を降下させ、あるいは上昇させ、その後、前記インプリント用モールドを未硬 化層間絶縁層から取リ外す。そして、モールドを取リ外した後、さらに加熱して完 全に硬化させるか、あるいは未硬化層間絶縁層に紫外線照射したのち、さらに加熱

して完全に硬化させる。このような硬化処理の後に、転写された溝内にめっき処理 等によって導体層を充填することによって、導体回路およびバイァホールを形成 する。

なお、前記製造方法において、層間絶縁層を多層化する際には、導体回路やバイ ァホールが形成された層間絶縁層上に、他の層間絶縁材を塗布あるいは貼付して 上層の未硬化層間絶縁層を形成し、その未硬化層間絶縁層を再度、加熱して軟化さ せ、その後、上述したのと同様にして、上層の層間絶縁層にモールドを押し込み、 その未硬化層間絶縁層に第 2の導体回路形成用溝およびバイァホール形成用溝を 転写する。このとき、下層の層間絶縁層にも熱は加わるが、この部分はすでに、 熱硬化あるいは光硬化していることから完全硬化しておリ、再び軟化するような ことはない。従って、下層導体回路の位置や形状および層間絶縁層の厚みは、その まま保持されるので、各層毎に正確な配線パターンが形成された導体回路の多層 化が可能となる。

本発明にかかる多層プリン卜配線板を製造する際に用いるィンプリント用「モ —ルド」とは、「層間絶縁層を形成する未硬化の絶縁樹脂材料に、導体回路の配線 パターンに相当する導体回路形成用溝およびバイァホール形成用溝を転写するた めの凸部を有する型」である。

このモールを形成する材料としては、金属またはセラミックを用いることが できる。例えば、金属製のモールドとしては、ニッケル、銅、クロム等が、またセ ラミック製のモールドとしては、ガラス、シリコン、カーボン、窒化アルミニゥ ム等を用いることができる。

また、インプリント法によってプリント配線板を製造する際に用いられる層間 絶縁層は、前述したような熱硬化性樹脂および硬化剤を用いて形成することがで きる。

本発明にかかる多層プリン卜配線板において、前記未硬化層間絶縁層には、少な くとも一部に熱硬化性樹脂を用いることを条件として、この熱硬化性樹脂の他に、 他の樹脂との複合樹脂から形成した層としてもよい。例えば、熱硬化性樹脂と熱可 塑性樹脂を混合した樹脂であることが望ましい。このような複合樹脂中には、熱硬 化性樹脂を含有しているので、熱硬化後に再軟化することはなく、熱硬化性樹脂と 同様に上述したような利点を具えるからである。

前記熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の混合樹脂は、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂 とを、必要に応じて溶剤に溶解させ均一混合することによって調製される。

このような溶剤としては、例えば、ジメチルホルムアミド(D M F ) や塩化メ チレン、ジメチルスルホキシド(D M S O)、ノルマルメチルピロリドン(N M P )、 メチルェチルケトン(M E K) などが使用できる。また、硬化開始温度未満の温 度にて、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂とを加熱溶融させて混合させたものであつ てもよい。

前記複合樹脂において、熱可塑性樹脂の混合割合、即ち、複合樹脂における熱可 塑性樹脂の含有量は、固形分で 1 0 ~ 7 0 w t %程度が好ましく、 1 5〜 5 0 w t %の範囲がよリ好ましい。その理由は、 1 O w t %未満では、熱可塑性樹脂を混 合することで期待される強靭化の効果を奏することができないからであり、 7 0 w t %を越えると、熱可塑性が支配的になリ、ィンプリン卜法に適しない層間絶 縁層となってしまうからである。

本発明にかかる多層プリント配線板において、上記未硬化層間絶縁層を構成す る熱硬化性樹脂以外の樹脂としては、前述したような感光性を付与した熱硬化性 樹脂を用いることができる。このような樹脂もまた、熱硬化成分と光硬化成分を含 有しているので、熱硬化後あるいは光硬化後に再軟化することはなく、熱硬化性樹 脂と同様に多層化が可能となる。

前記層間絶縁材として、熱硬化性樹脂単独、あるいは熱硬化性樹脂と熱可塑性 樹脂の混合樹脂を用いて、微細な配線パターンを形成しょうとする場合、上述し た第 2の課題が顕著になる。即ち、層間絶縁材は、モールドによって、配線パター ン形成用の溝およびバイァホール形成用の溝が転写された後、熱硬化されるが、 その際、最低溶融粘度を示す温度を通過する場合がある。例えば、モールド形状 を層間絶縁材に転写する工程と熱硬化工程が別装置で行なわれるような場合であ る。このような場合には、未硬化層間絶縁層は一旦冷却された後に、加熱される ことになリ、最低溶融粘度を示す温度を通過する時に、未硬化層間絶縁層は軟化す るので、転写された配線パターン形成用の溝およびパイァホール形成用の溝の形 状が崩れやすくなる。

しかしながら、層間絶縁材として、前記感光性を付与した熱硬化性樹脂や、感光 性を付与した熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の混合樹脂、または感光性樹脂を用い る場合には、層間絶縁材が光硬化成分を含有しているので、光硬化させることが可 能となる。つまり、モールド除去後に未硬化層間絶縁層に光を照射すれば、未硬 化層間絶縁層は、光硬化するので、その後の熱処理により形状を保持できない程 度まで軟化することはない。従って、より微細な配線パターンを形成することが 可能となる。

前記未硬化層間絶縁層に転写された導体回路形成用溝および/《ィァホール形成 用溝の形状を、モールドを除去後も良好に保持するためには、層間絶縁材として、 熱硬化性樹脂、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂、感光性を付与した熱硬 化性樹脂、感光性を付与した熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂、あるいは 感光性樹脂から選ばれる少なくとも 1つの樹脂に、前述したような鱗片状粒子を 混合させたものを用いることが好ましい。

その理由としては、鱗片状粒子を分散させてなる未硬化な層間絶縁層は、その樹 脂中に分散された粒子の形状力鱗片状であるため、球状粒子とは異なり、基板表 面に対してあらゆる角度を有して分散している。そのため、未硬化層間絶縁層が 軟化して流動しょうとしても、あらゆる角度で分散している粒子同士が衝突する ことにより、粒子と樹脂との間および粒子間で摩擦力等の力が働くため、未硬化 層間絶縁層が軟化する温度であっても、樹脂が自由に動くことが難しくなる(立 体拘束効果)。また、鱗片状粒子のため、寧状粒子と比して表面積が大きいので、 粒子と樹脂との間に働く分子間力も大きくなリ、動き難い粒子が樹脂の動きを抑 制する。そのため、外的に力を加えなければ、最低溶融粘度を示す温度を通過し ても、層間絶縁層に転写された導体回路形成用溝およびバイァホール形成用溝の 形状が崩れ難くなるからである。

前記樹脂中に混合される鱗片状粒子の平均長さあるいは平均幅は、 0 . 0 1〜 3 m程度のものが好ましく、 0 . 0 1〜 1 ji m程度のものがより好ましい。その 理由は、 0 . 0 1 ju m未満だと、粒子が微細すぎて立体拘束の効果が発揮されない 力、らであり、一方、 3 / mを超えると、微細なパターンの形成が難しくなると共に、 モールドを圧入してバイァホールに相当する溝を形成する時に、粒子が大きすぎ てモールドによって押しのけることができずにバイァホールの底部に残留するこ とになるため、層間接続不良の原因となるからである。

また、前記鱗片状粒子の平均長さ Xと平均幅 Yの比(ΧΛ) は、 1〜2 0程度の ものが好ましく、 1〜 1 0程度のものがより好ましい。その理由は、鱗片状粒子 の平均長さ X力平均幅 Yの 2 0倍を超えると割れやすくなるからである。粒子が割 れると、その割れた部分はクラックの起点となリ、また、粒子の平均長さ Xが大き すぎると層状に粒子が配向しやすいので、立体拘束効果が小さくなる。前記範囲 内であれば、立体拘束効果と抑制効果が効果的に発揮されるのである。

また、前記鱗片状粒子の厚みは、 0. 0 0 1〜 1 / m程度のものが好ましよ リ好ましくは、 0. 0 0 5〜 1〃m程度のものがよい。その理由は、 0. 0 0 1 m未満だと、粒子厚みが薄いために、層間絶縁層を形成する工程中に割れてしま し、、立体拘束効果が発揮できなくなり、逆に、 1 / mを超えると、個々の粒子の 重さが重くなるため、同一含有量のときは相対的量が減るので、結果として粒子 の数が減ることとなる。従って、立体拘束効果および抑制効果が減少するからで αδる。

前記鱗片状粒子のァスぺクト比(粒子の平均長さ Ζ粒子の厚み)は、 2 0〜2 0 0 0程度のものが好ましく、 1 0 0〜5 0 0程度がより好適である。その理由は、 ァスぺクト比が 2 0未満だと、立体拘束効果および抑制効果が小さすぎ、一方、 2 0 0 0を超えると、鱗片状粒子が層状に配向しやすくなるため、立体拘束効果 が小さくなるからである。

前記鱗片状粒子のァスぺクト比が 1 0 0以上となると、モールド圧入時に、粒 子と樹脂の分子間力により、移動しゃすい樹脂と一緒に粒子力ァホールから 排除される。しかしながら、アスペクト比が 5 0 0を超えると、バイァホール内 で基板に対して垂直方向を向いて存在する粒子が、バイァホール外に押し出され るときの抵抗が高くなるため、バイァホール内に残存しやすくなる。従って、ァ スぺクト比が 1 0 0〜5 0 0の範囲であると、開口径が 3 0〜 6 0 mの小径バ ィァホールでも優れた接続信頼性を得ることができる。

さらに、前記鱗片状粒子の含有量は、 1 ~ 5 0 w t %であることが好ましく、よ リ好ましくは 2 0〜5 0 w t %の範囲である。その理由は、 1 w t %未満だと、立 体拘束効果および抑制効果が発揮されないからであり、一方、 5 0 w t %を越え ると、樹脂が脆くなリ機械的強度が低下したり、最低溶融粘度が高くなつたり、 またバイァホールの底部に粒子が押しのけられずに残存し、その結果、層間接続 不良のおそれがあるからである。

前記鱗片状粒子は、樹脂を膨潤させる膨潤液に浸潰した後、水洗いし、さらに樹 脂を溶解させる粗化液に浸漬すると、樹脂が溶解する際に樹脂層から脱落してァ ンカーを形成するので、導体層と樹脂との間の密着強度を向上させる作用も有す る。

本発明にかかる多層プリント配線板をィンプリント法によって製造する際に、 前記層間絶縁材料として、粗化液に可溶性の樹脂粒子やエラストマ一粒子、無機 粒子から選ばれる少なくとも 1種の粒子を、熱硬化性樹脂、熱硬化性樹脂と熱可塑 性樹脂との混合樹脂、感光性を付与した熱硬化性樹脂、感光性を付与した熱硬化性 樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂、感光性樹脂から選ばれる少なくとも 1つの樹 脂からなる樹脂マトリックス中に分散されてなるものを用いてもよい。その理由 【ま、層間絶縁層と導体層間の密着強度を良好に確保することができるからである。 前記粗化液とは、酸やアルカリ、酸化剤、水、有機溶剤などであり、これらの 液の化学作用によリ、粒子状物質が溶解、分解を生じせしめるような液体である。 このような粗化液としては、酸としては、硫酸、フッ酸、塩酸、ギ酸等を用いる ことができる。アルカリとしては、カセイソ一ダ、炭酸ソーダ、水酸化カリウム 等を用いることができる。また、酸化剤としては、過マンガン酸、クロム酸、クロ 厶硫酸等を用いることができる。さらに、有機溶剤としては、アセトン、 D M F 等を用いることができる。

前記粗化液に可溶性の樹脂粒子としては、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、 ビスマレイミドートリアジン樹脂のなかから選ばれるいずれか少なくとも 1種が 使用される。なかでも、前記エポキシ樹脂は、特性的にも優れておリ最も好適で

前記粗化液に可溶性のエラストマ一粒子としては、ポリブタジエンゴム、ブタ ジエンスチレンゴム、ブタジエンァクリロニトリルゴム、ポリクロロプレンゴム、 ポリイソプレンゴム、アクリルゴム、多硫系合成ゴム、ウレタンゴム、ふつ素ゴ 厶、シリコーンゴ厶ゃ A B S樹脂などのゴム系樹脂、ポリエステルエラストマ一、 ポリスチレン一ポリブタジエン一ポリスチレン(S B S )熱可塑性エラストマ一、 ポリオレフイン系熱可塑性エラストマ一(T P O )、ポリ塩化ビニル系熱可塑性ェ ラストマ一などの熱可塑性エラストマ一、などのエラストマ一を用いることがで きる。このようなエラストマ一粒子を用いる理由は、層間絶縁材カ《低弾性となり、 応力を吸収する効果が発生し、耐ヒートサイクル特性を向上させるからである。 また、前記粗化液に可溶性の無機粒子としては、シリカ、アルミナ、ジルニァ、 酸化亜鉛、マグネシア、コ一ジェライト、チタニアなどの酸化物、炭化ゲイ素、 炭化硼素などの炭化物、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ゲイ素などの窒化 物、炭酸カルシウム、炭酸ナトリゥムなどの炭酸塩、硫酸バリゥムなどの硫酸塩、 タルクなどを用いることができる。このような無機粒子を用いる理由は、層間絶 縁層の熱膨張率を低減させる効果があり、耐ヒートサイクル特性を向上させるこ とができるからである。

特に、炭化ゲイ素ゃ窒化アルミニウムなどのように高熱伝導率の無機粒子を使 用すると、接着剤層の熱伝導率を向上させることができる。

前記樹脂マトリックス中に分散される粒子の形状は、球形状、中空形状、解砕 片状などの形状のものを使用することができ、その平均粒径は 0 . 0 5〜1 O i m のものが望ましく、 0 . 1 i m〜5 mがより望ましい大きさである。その理由は、 平均粒径 1 0〃mを超えると、アンカーが深くなりすぎて、 1 O O jW m以下の、 いわゆる微細な酉己線パターンを転写できなくなるからであり、一方、 0 . 0 5 m未満になると、導体層と層間絶縁材間の密着強度を十分に確保できなくなるた め、導体層が層間絶縁層から剥離したり、層間絶縁層にクラックが発生するから である。

前記粒子の配合量は、層間絶縁材の樹脂固形分 1 0 0 に対して、重量比で 5〜 1 0 0 の割合であることが望ましく、 1 0〜7 0がより望ましい範囲である。そ の理由は、重量比で 5未満の場合は、アンカーを形成することができず、 1 0 0 を 超える場合は、混練が難しくなること、また相対的に耐熱性樹脂マトリックスの 量が減り、接着剤層の強度が低下してしまうためである。

前記層間絶縁層表面の粗化処理は、層間絶縁層に配線パターン形成用の溝およ びバイァホール形成用の溝を転写した後に行うことが望ましい。その理由は、層 間絶縁層に形成された導体回路形成用溝およびバイァホール形成用溝の底壁だけ でなく側壁をも粗化することができるためであり、それらの粗化面のアンカ一効 果により、層間絶縁層と導体回路との間の密着強度力《増加し、導体回路の側壁も しくは角部等を起点とするクラックを防止することができるからである。

前記層間絶縁層と導体回路との密着強度を上げる他の方法としては、導体回路 形成用溝およびバイァホール形成用溝とそれぞれ鏡像関係にあるような凸部を有 するモールドの表面に、アンカー形成用の微細な凹凸を形成することである。 前記凹凸の大きさとしては、 0 . 0 1〜3 i m程度が望ましい。その理由は、 3〃mを超えると、アン Λ—が深くなリ、 2 0 m以下の微細な配線パターンを 転写できなくなるからであり、 0 . 0 5 / m未満になると導体回路と層間絶縁層 との間の十分な密着強度を確保できないため、導体回路が層間絶縁層から剥離し たり、層間絶縁層にクラックが発生するからである。

上述したように、本発明にかかる多層プリント配線板の特徴は、層間絶縁層を、 従来のインプリント法で用いていた熟可塑性樹脂単独の絶縁材ではなく、熱硬化 性樹脂や、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂、感光性を付与した熱硬化性 樹脂、感光性を付与した熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂あるいは感光 性樹脂から選ばれる少なくとも 1つの樹脂を用いることにあり、これらの熱硬化 性樹脂あるいは感光性樹脂を含む樹脂は、いずれも比較的に低温で軟化するため、 高温にしないとモールドを押し込むことができないという、従来のインプリント 法における課題を有利に解決することができる。

本発明に用いられる前記樹脂の軟化温度は、 6 0〜 1 5 0 °Cの間で最低溶融粘 度を示すような樹脂を用いることが望ましい。その理由は、 6 0 °C未満では、層 間絶縁材を基板に塗布あるいは貼付した後の熱処理工程で軟化してしまうからで あり、逆に、 1 5 0 °Cを越えると、モールドの形状が劣化するからである。

以下、本発明にかかる多層プリント配線板を、層間絶縁材として熱硬化性樹脂単 独、あるいは熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の混合樹脂を用いて製造する具体的な 方法の一例を説明する。

0) 先ず、導体回路が形成されたコァ基板上に、熱硬化性樹脂単独、あるいは熱硬 化性樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂からなる液状あるいはドライフイルムの層 間絶縁材を塗布あるいは貼付して、未硬化層間絶縁層を形成する。

(2) 上記基板を、層間絶縁材が最低溶融粘度を示す温度 ± 2 0 °Cまで昇温する。 最低溶融粘度を示す温度 ± 1 o°cが好適範囲である。このような温度設定は、低 い圧力でモールドを押し込むために有利である。

(3) 前記コア基板上に形成した未硬化層間絶縁層に、導体回路およびバイァホー ルと鏡像関係にある凸部を有するモールドを、位置合わせした後、押し込んで、未 硬化層間絶縁層に圧入させ、導体回路形成用溝およびバイァホール形成用溝を形 成する。

(4) 溝が形成された前記未硬化層間絶縁層を、その最低溶融粘度を示す温度 + 5 °C以上の温度で仮硬化させ、その後、未硬化層間絶縁層から前記モールドを取り 外す。

(5) 次に、未硬化層間絶縁層の温度を上昇させ、上記樹脂を完全に熱硬化させる。 このような工程で、未硬化層間絶縁層に導体回路形成用溝およびパイァホール 形成用溝を形成して、未硬化層間絶縁層を,硬化させれば、モールドが圧入されて いない状態で未硬化層間絶縁層の最低溶融粘度を通過することがないので、溝形 状を常時、適正に維持することができる。

(6) 前記溝が形成された層間絶縁層の表面に触媒を付与した後、無電解銅めつき 処理を施すことによって、底面や側面を含んだ表面全体に無電解銅めつき層を形 成する。

(7) 前記無電解銅めつき層上に、電解銅めつき処理を施すことによって、層間絶 縁層に形成した溝に完全に銅めつきを充填すると同時に、層間絶縁層の表面全体 も銅めつきによって被覆された状態とする。

(8) 前記層間絶縁層の表面が露出するまで銅めつき層を研磨することによって、 層間絶縁層に形成された導体回路形成用溝およびバイァホール形成用溝内に銅め つきが充填されてなる導体回路およびバイァホールを形成する。

なお、上述した例では、溝内にめっきを充填して導体回路およびバイァホールを 形成したが、そのめつきに限定されるべきではなく、例えば、導電ペーストゃ半田 等を印刷によって、導体回路形成用溝およびバイァホール形成用溝に充填させて もよいし、スパッタや蒸着等の物理的手法で溝内に導体層を充填形成してもよい。 また、物理的手法とめっきの組み合わせによって形成してもよい。

また、モールドによって導体回路形成用溝およびバイァホール形成用溝を転写 した後に、層間絶縁層の表面を化学的あるいは物理的なクリーニング処理を行な つてもよい。ここで、化学的あるいは物理的なクリーニング処理を行なう目的は、 溝の底部に樹脂等の残滓が残存している場合には、それに起因した層間の接続不 良を引き起こすおそれがあるため、予めそれらの残存樹脂をクリーニングにより 除去することにある。

なお、層間絶縁層を形成する樹脂内に粒子が混合されている場合には、モールド による溝の転 ¥後に、層間絶縁層の表面に粗化処理を施して粗面化することが好 ましし、。そのような粗化処理によって、粒子が粗化液に溶解したりあるいは樹脂層 が粗化液に溶解されて、その樹脂層から粒子が脱落して、層間絶縁層の表面にァン 力一が形成され、その結果、樹脂層と導体回路との密着性を改善することができる からである。したがって、パイァホール形用溝の底部に残存する樹脂、粒子等の 残滓は、粗化液によって溶解、除去されるので、敢えて特別なクリーニング処理を 行わなくてもよい。

以下、本発明にかかる層間絶縁材層を用いた多層プリント配線板およびその製 造方法について、実施例に基づいて詳細に説明する。

(実施例 1 )

( A) 鱗片状粒子含有混練物の作製

メチルェチルケトン(以下、 ΠΕΚ」と言う) 20 gとキシレン 80 gの混合溶 媒中に、鱗片状粒子(株式会社ホージユン社製、商品名「エスベン GJ、分散時の ァスぺクト比:〜 500、結晶サイズ:〜 0. 5 /m) を 1 5 g添加し、三本口 —ラで混練して鱗片状粒子含有混練物とした。

(B) エポキシ樹脂含有溶液の作製

MEK6. 8 gとキシレン 2フ. 2 gの混合溶媒に、固形エポキシ樹脂(ジャパン -エポキシ■レジン社製、商品名 Γェピコート 1 007」) 85 gを添加、混合して エポキシ含有溶液とした。

(C) 層間絶縁層用樹脂フィルムの作製

前記( A)で作製した鱗片状粒子含有混練物と、前記( B )で作製したェポキシ含 有溶液と、硬化剤としてのジシアンジアミド(ビィ 'ティ 'アイ 'ジャパン社製、 商品名「CG— 1 200」、固形エポキシ分 1 00 gに対して 3. 3 g) と、硬化 触媒(四国化成社製、商品名「キュアゾール 2E4HZ」、固形エポキシ分 1 00 gに対して 3. 3 g) とを三本ローラで混練して接着剤溶液を得た。

この接着剤溶液をロールコ一タ(サーマトロニクス貿易社製)を使用して、ポ リエチレンテレフタレ一卜のシート上に塗布し、その後、 1 60°C、 5分間の条 件で加熱乾燥し、溶媒を除去することによって、厚みが 40 μ mの絶縁性フィル厶 を作製した。 '

この絶縁フイルムに含まれる鱗片状粒子を透過型電子顕微鏡(5万〜 1 0万倍) を用いて観察したところ、分散時での最小結晶サイズ (粒子の最小幅あるいは最小 長さのうち、いずれか小さい方)が、 0. 1 mであったので、本実施例での鱗片 状粒子のアスペクト比は 1 00~500となる。

(D) 多層プリント配線板の製造

図 9に示すような多層プリント配線板の製造方法について、図 1〜図 8を参照 して説明する。

α)コア金属層形成

まず、図 1 (a)に示すような厚さ 50〜 400〃 mの金属板 1 0に、表裏を貫通 する開口 1 2を設ける(図 1 (b))。この金属板の材質としては、銅、ニッケル、 亜鉛、アルミニウム、鉄等の金属、またはこれらの合金等が用いられる。ここで、 低熱膨張係数の 3 6合金や 4 2合金を用いるとコア基板の熱膨張係数を IG の熱 膨張係数に近づけることが可能となるので、熱ストレスを低減できる。

前記開口 1 2は、パンチング、エッチング、ドリリング、レーザなどによって 穿設され、その開口 1 2を含む金属層 1 0の全面には、電解めつきや、無電解め つき、置換めつき、スパッタ等によって、金属膜 1 3を被覆してコア金属層とす る (図 1 (c) ) D

なお、金属板 1 0は、単層でも、 2層以上の複数層でもよい。

また、金属板 1 0に設けた開口 1 2の角部に面取り加工を施して、その角部を 曲面にすることが好ましい。それにより、応力が集中するポイントがなくなるの で、角部周辺でのクラック発生を抑制することができる。

(2)内層の絶縁層および導体層の形成

前記開口 1 2を設けた金属層 1 0の全体を覆い、かつ開口 1 2を埋めるような 樹脂絶縁層 1 4を形成すると共に、その樹脂絶縁層 1 4上に導体層 1 5を形成す る。

この絶縁層を形成する材料としては、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フエノ ール樹脂、 B T樹脂等の熱硬化性樹脂や、その熱硬化性樹脂をガラスクロス、ァ ラミド不織布等の心材に含浸させた Bステージのプリプレゲ等を用いることがで さる。

具体的には、金属板 1 0の両面に、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させて なる、厚さ 3 0〜2 0 0 m程度のプリプレグを、金属膜 1 3を覆った状態に配 置させ、さらにそのプリプレグの外側に厚さ 1 2〜 2 7 5 mの銅等の金属箔を 積層した後、その金属箔上から加熱加圧することによって、プリプレグの樹脂が 開口 1 2内に充填されると共に、金属板 1 0の両面を被覆した状態で、プリプレグ と金属箔とが圧着、一体化され、それによつて、内層の絶縁層 1 4および導体層 1 5を形成する(図 1 (d) )。

前記内層の絶縁層 1 4は、金属層 1 0の両面に樹脂液を塗布して開口 1 2を充 填する方法、あるいは樹脂液塗布に加えて、更に金属層 1 0の両面に樹脂フィル ムを加熱加圧して圧着させることによって形成することもできる。

前記内層の絶縁層 1 4上に設けた導体層 1 5は、金属箔から形成されているが、 電解めつきや無電解めつき等によって厚付けして、 2層以上の金属層から形成す ることもできる。

(3)内層の導体回路の形成

前記内層の導体層 1 5に対してテンティング法を用いたエツチング処理を施し て、信号回路 1 6 S、電源層 1 6 Pおよびグランド層 1 6 Eからなる内層の導体 回路 1 6を形成した(図 1 ( )。

これらの内層の導体回路 1 6の厚さは、 1 0〜2 5 0 ji mの範囲内であること が好ましく、 3 0 ~ 1 0 0 mの範囲内であることがより好ましい。その理由は、 厚さが 1 O m未満では、導体の電気抵抗が大きすぎて、 IGの電圧降下時に電源 を瞬時に供給できない、即ち、 I Gの駆動電圧に瞬時に戻れないからであり、一方、 厚さが 2 5 0 jW mを超えると、回路形成部と回路非形成部の凹凸の影響で層間絶 縁層の厚みが均一にならないからである。また、基板厚みが厚くなるのでル一ブイ ンダクタンスを小さくすることができない。

この実施例では、内層の導体回路の厚みを、 6 0 jw mとした。

また、 I G等の電子部品の電源と電気的に接続している電源用スルーホールがグ ランド層 1 6 Eを貫通する際、電源用スルーホールから延出する配線パターンを 有しない方がよい。同様に、 I G等の電子部品のグランドと電気的に接続している グランド用スルーホールが、電源層 1 6 Pを貫通する際、グランド用スルーホー ルから延出する配線パターンを有しない方がよい。

このような構造にすることで、スル一ホールピッチを狭くできる。また、スル —ホールと内層導体回路間の間隔を狭ピッチとすることができるので、相互イン ダクタンスを減少させることができる。

なお、内層の導体回路は、エッチング処理により形成したが、アディティブ法 によって形成することもできる。

(4)外層の絶縁層および導体回路の形成

前記 (2)と同様にして、内層の導体回路を覆い、かつその回路間の隙間を埋める ための樹脂絶縁層 1 8を形成し、その樹脂絶縁層 1 8上に外層の導体回路 2 0を 形成した。

具体的には、前記(1)〜(3)で形成した基板の両面に、ガラスクロスにエポキシ 樹脂を含浸させてなる、厚さ 3 0 ~ 2 0 0 i m程度のプリプレグを配置させ、さ らにそのプリプレダの外側に厚さ 1 0〜2 7 5 /i rr>の銅等の金属箔を積層した後、 その金属箔上から加熱加圧することによって、プリプレグの樹脂が導体回路間に 充填されると共に、導体回路 1 6の両面を被覆した状態で、プリプレダと金属箔と 力圧着、一体化される。それによつて、外層の絶縁層 1 8および外層の導体回路 2 0が形成される(図 2 (a) )。

前記外層の絶縁層 1 8は、内層の絶縁層 1 4と同様に、基板の両面に樹脂液を 塗布して、内層の導体回路を被覆すると共に、開口 1 3を充填する方法、あるい は樹脂液塗布に加えて、更に樹脂フィル厶を加熱加圧し圧着させることによって 形成することもできる。また、このような加熱加圧による方法では、絶縁層表面を 平坦にすることができる。

なお、この実施例では、金属板 1 0をコアとして、その両面に内層の絶縁層 1 4および導体回路を形成し、さらに、外層の絶縁層 1 8および外層の導体回路 2 0を形成したが、必ずしも金属板 1 0をコアとして用いる必要はなく、片面また は両面銅張積層板に回路形成したものを積層することによってコァ基板を形成す ることもできる。

(5)めっきスルーホール用貫通孔の形成

上記 (4)で形成したコア基板を貫通する開口径 5 0〜4 0 O jt mの貫通孔 2 1 を形成する(図 2 (b) )。この貫通孔 2 1は、金属板 1 0に設けた開口 1 2の位置 に対応して形成され、ドリル加工や、レーザ加工、あるいはレーザ加工とドリル 加工を併用することによって形成される。この貫通孔の形状としては、直線状の側 壁を有するものであることが好ましく、必要に応じてテ一パ状とすることもでき る。

(6)めつきスルーホールの形成

前記 (5)にて形成した貫通孔 2 1の側壁に導電性を付与するために、側壁にめつ

き膜 2 2を形成し、そのめつき膜 2 2表面を粗化した後(図 2 (c) )、貫通孔内に 樹脂充填材 2 4を充填することによって、めつきスルーホール 2 6を形成した(図

2 (d);)。

この貫通孔 2 1に充填された樹脂充填材 2 4は、仮乾燥した後、基板表面のめ つき膜 2 2上に付着した余分な樹脂充填材を研磨により除去し、さらに、 1 5 0 °C で 1時間乾燥することによって、完全硬化させることが好ましい。

前記めつき膜 2 2は、電解めつきや、無電解めつき、パネルめつき(無電解め つきと電解めつき)等によって形成され、そのめつき金属.としては、銅、ニッケ ル、コノル卜、リン等を含有する金属が用いられる。

また、めっき膜 2 2の厚さは、 5〜3 0 mの範囲であることが好ましい。 前記樹脂充填材 2 4としては、例えば、樹脂材料に硬化剤、粒子等が含有されて いる絶縁性樹脂材料、あるいは、樹脂材料に金、銅等の金属粒子や、硬化剤など が含有されている導電性樹脂材料のいずれかを用いる。

前記絶縁性樹脂材料の樹脂としては、例えば、ビスフヱノ一ル型エポキシ樹脂、 ノポラック型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂や、フヱノール樹脂等の熱硬化性樹 ' 月旨、感光性を有する紫外線硬化樹脂、あるいは熱可塑性樹脂等が用いられる。これ らの樹脂材料は、単一種類の樹脂を用いてもよいし、あるいはそれらの複数種類 の樹脂を複合したものを用いることができる。

前記粒子としては、シリカ、アミナ等の無機粒子、金、銀、銅等の金属粒子、 . あるいは樹脂粒子等が用いられる。これらの粒子は、単一種類の粒子を用いてもよ いし、あるいはそれらの複数種類の粒子を混合したものが用いられる。

前記粒子の粒径は、 0. 1〜5 mの範囲であることが好ましく、同一径の粒 子、あるいは粒径が異なる粒子を混合したものを用いることができる。

前記硬化剤としては、イミダゾ一ル系硬化剤、アミン系硬化剤などを用いるこ とができる。それ以外にも、硬化安定剤、反応安定剤、粒子等を含んでもよい。 また、前記導電性樹脂材料としては、樹脂成分に金属粒子や硬化剤等を含有さ せてなる導電性べ一ス卜が用いられる。

また、導電性ペーストに代えて、貫通孔 2 1をめつき充填することも可能であ る。めっき充填した場合には、導電性べ一ストのように、硬化収縮に伴って表層 に回部が形成されることがなくなる。

ひ)コア基板の外層導体層および導体回路形成

前記 (6)にてめつきスルーホール 2 6を形成した基板の両面全体にめつき膜を 被覆形成した(図 3 (a) ) 後、テンティング法を用いたエツチン'グ処理を施して、 めっきスルーホール 2 6の直上に蓋めつき層 2 8を形成すると共に、信号層 3 0 S、電源層 3 0 Pおよびグランド層 3 0 Eからなる外層の導体回路 3 0を形成し た (図 3 (b) )。

これらの外層の導体回路 3 0の厚さは、 1 0〜7 5 j« mの範囲内であることが 好ましく、 2 0 ~ 4 0 mの範囲内であることがより好ましし、。その理由は、厚さ が 1 O Z m未満では、導体の電気抵抗が大きいためであり、 7 5 / mを超えると、 コア基板上に形成する層間絶縁層を平坦にすることが難しくなったリ、基板厚が 厚くなるためである。

この実施例では、外層の導体回路 3 0の厚みを、 3 とした。

前記 (1)〜ひ)の工程によって、基板両面の外層の導体回路 3 0どうしがめっき スルーホール 2 6を介して電気的に接続されると共に、内層の導体回路 1 6と外 層の導体回路 3 0との間の電気的な接続もめつきスルーホール 2 6を介して行わ れるような多層'コア基板 3 2が形成される。

(8)外層の導体回路に粗化層形成

前記多層コア基板 3 2の両面に黒化処理および還元処理を行って、外層の導体 回路 3 0の側面および上面(スルーホールのランド表面を含む)に粗化層 3 4を 形成した(図 3 (G) )。

(9)樹脂充填材の充填

前記多層コア基板 3 2の外層の導体回路非形成部、即ち、外層の導体回路間の 隙間に樹脂充填材 3 6を充填した(図 4 ( )。この樹脂充填材は、前記 (6)の工程 にて、貫通孔 2 1内に充填された樹脂充填材 2 4と同一のものを用いることがで ぎる。

(10) 外層導体回路上面の研磨

前記樹脂充填を終えた基板の片面を、ベルトサンダー等の研磨により、外層の 導体回路 3 0の側面および上面に設けた粗化面 3 4のうち、上面に設けた粗化層 を除去すると共に、導体回路 3 0の外縁部に樹脂充填材 3 6が残らないように研 磨し、次いで、上記研磨による傷を取り除くため、外層の導体回路 3 0の上面に ノくフ等でさらに研磨を行った。このような一連の研磨を基板の他方の面について も同様に行なって平滑化した。次いで、 1 0 0 °Cで 1時間、 1 5 0 °Cで 1時間の 加熱処理を行って樹脂充填材 3 6を硬化した(図 4 (b) )。

なお、外層の導体回路間の隙間への樹脂充填材の充填は、必要に応じて省略す ることができ、この場合には、多層コア基板上に積層させる層間絶縁層の樹脂層 によって、層間絶縁層の形成と外層の導体回路間の隙間の充填とを同時に行うこ ともできる。

(11)外層導体回路上面に粗化層形成

前記(10)の工程にて平滑化された外層の導体回路 3 O S、 3 0 P、 3 0 Eの表 面 (スルーホールのランド表面を含む)に、エッチング液をスプレイで吹きつけ て、外層の導体回路の上面に粗化層 3 8を形成した(図 4 (G) )。

(12)層間樹脂絶縁層の形成

前記粗化層 3 8を形成した外層の導体回路表面に、前記(C) にて形成した樹 月旨フイルム 4 0を載置し、仮圧着して裁断した後、さらに、真空ラミネーター装 置を用いて基板表面に貼付けて、層間樹脂絶縁層 4 2を形成した(図 5 (a) )。 (13)バイァホール形成用開口の形成

次に、層間樹脂絶縁層上に、厚さ 1 . 2 mmの貫通孔が形成されたマスクを介 して、波長 1 0 . 4〃mの炭酸ガスレーザを用いて、ビーム径 4. O mm、トツ プハットモード、パルス幅 1 0 ~ 2 5 /秒、マスクの貫通孔の径 1 . 0〜2. 2 mm 0、 1〜 3ショッ卜の照射条件のもとで層間樹脂絶縁層 4 2に、直径 3 0 ~ フ 0〃mのパイァホール用開口 4 4を形成した(図 5 (b) )。

(14)粗化層の形成

前記バイァホール用開口 4 4を設けた基板 3 2を、膨潤液に浸潰し、水洗した 後、 6 0 g Z Iの過マンガン酸を含む 8 0 °Cの溶液に 1 0分間浸漬することによ つて、層間樹脂絶縁層 42の硬化樹脂中に分散している鱗片状粒子を層間樹脂絶 縁層表面から脱落させて、バイァホール用開口 44の内壁を含む層間樹脂絶縁層 42の表面に粗化層 46を形成した(図 5 (C)。この耝化層 46の粗度は、 0. 0 1 ~ 2 jU mであった。

(15)触媒核の付与

次に、上記処理を終えた基板 32を、中和溶液(シプレイ社製)に浸潰してか ら水洗いした。その後、 02プラズマや、 CF4プラズマ等の物理的方法によって、 バイァホール底部に残存する樹脂や粒子の残渣を除去するデスミァ処理を施して もよい。

さらに、粗面化処理した該基板の表面に、パラジウム触媒を付与することによ リ、層間樹脂絶縁層 40の表面およびバイァホール用開口 44の内壁面に触媒核 を付着させた。

(16)無電解銅めつき膜の形成

次に、前記 (15)の工程にて触媒を付与した基板 32を、以下のような組成の無 電解銅めつき水溶液中に浸潰して、粗化層 46の表面全体に厚さ 0. 6~3. 0 mの無電解銅めつき膜 48を形成し、バイァホール用開口 44の内壁を含む層 間樹脂絶縁層 42の表面に導体層が成された基板を得る(図 4 (d))。

(無電解銅めづき液)

硫酸銅: 0. 03 m o I Z I

EDTA : 0. 20 Omo I / I

HCHO : 0. 1 8 g/ I

NaO H : 0. 1 0 Omo I Zし

、 '—ビビリジル: 1 00 m g Z I

ポリエチレンゲリコール: 0. 1 0 gZ I

(めっき条件)

34°Cの液温で 40分

(17)めっきレジス卜の形成

前記無電解銅めつき膜 48上に市販の感光性ドライフイルムを張り付け、マス クを載置して、現像処理することにより、厚みが 1 0〜30 mのめつきレジス ト 50を設けた(図 6 (a))。

(18)電解銅めつき膜の形成

次いで、電解銅めつき処理を施し、めっきレジス卜 50非形成部に、厚さ 5〜

25 / mの電解銅めつき膜 52を形成した(図 6 (b);)。なお、今回は以下のめつ き液と条件で行ない、 20 / mの電解銅めつき膜を得た。

(電解銅めつき液)

硫酸: 2. 24 m o Iノ I

0. 26 mo \ / \

添加剤: 1 9. 5 m I Z I

(アトテックジャパン社製、商品名:カパラシド GL)

(電解めつき条件)

電流密度: 1 A/dm2

時間: 90 ± 5 分

温度: 22±2 °C

(19)導体回路層およ Φくィァホールの形成

さらに、めっきレジスト 50を 5<¼程度の KOHで剥離除去した後、そのめつ きレジスト下の無電解めつき膜 48を硫酸と過酸化水素との混合液でエッチング 処理して溶解除去し、独立の導体回路 54およびバイァホール 56とした(図 6 (c)。

(20)粗化層の形成

次いで、前記(11)の工程と同様の処理を行い、上層の導体回路 54及びパイァ ホール 56の表面に粗化面 58を形成した。この上層の導体回路 54の厚みは、 20 とした(図 6 (d)。

(21)多層配線板の形成

前記(12)〜(20)の工程を繰り返すことにより、 2層目の層間樹脂絶縁層 60を 形成し、その層間樹脂絶縁層 60上に更なる上層の導体回路 62およびバイァホ ール 64を形成することによって、多層配線板を得た(図 7 (a))。

(22)ソルダーレジスト層の形成

次に、前記 (21)で得た多層配線基板の両面に、市販のソルダ一レジスト組成物 を 1 2〜30jUmの厚さで塗布し、 70 °Cで 20分間、 70 °Cで 30分間の条件 で乾燥処理を行ってソルダーレジスト層 66を形成した(図 7 (b)) 。その後、ソ ルダーレジスト開口部のパターンが描画された厚さ 5 mmのフォトマスクをソル ダーレジスト層 66に密着させ、 1 00 Om JZcm2 の紫外線で露光し、 DM TG溶液で現像処理し、 20 O^mの直径の開口 68を形成した(図 7 (c))。 そして、さらに、 80°〇で1時間、 1 00°Cで 1時間、 1 20°Cで 1時間、 1 50。Cで 3時間の条件でそれぞれ加熱処理を行ってソルダーレジス卜層 66を硬 化させ、上層の導体回路 62の表面が露出するような開口 68を有し、厚さが 1 0〜25 mのソルダーレジス卜パターン層を形成した。

(23)ニッケル一金層の形成

次に、ソルダ一レジスト層 66を形成した基板を、無電解ニッケルめっき液に 浸潰して、開口 68から露出する上層の導体回路層 62の表面に、厚さ 5 巾の ニッケルめっき層を形成し、さらに、その基板を無電解金めつき液に浸潰して、 ニッケルめっき層上に、厚さ 0. 03 jt mの金めつき層を形成し、ニッケル一金 層 70とした(図 7 (d)。このニッケル一金層以外にも、スズや、貴金属層(金、 銀、パラジウム、白金など)の単層を形成してもよい。

(24)はんだバンプの形成

その後、前記基板の一方の面側(ICチップ実装側)には、前記ソルダーレジス ト層 66の開口 68から露出する上層の導体回路層 62の表面に、スズー鉛を含 有する半田ペーストを印刷し、さらに他方の面側には、同様に、スズーアンチモ ンを含有する半田ペーストを印刷した後、 200°Cでリフローすることによリ外 部端子を形成して、はんだバンプ 72を有する多層プリント配線板を製造した(図

前記多層プリン卜配線板には、半田バンプ 72を介して〖 Cチップ 74が実装 され、さらにチップコンデンサ 76が実装される。

なお、多層配線基板の裏面から表面までをバイァホールとスルーホールを介し

て電気的に接続する回路を形成し、さらに IC を介してその回路に接続され、表面 から裏面までを他のバイァホールとスルーホールを介して電気的に接続するよう な接続抵抗評価用パターンを 5種類(第 1〜第 5パターン)作製した。接続抵抗 評価用の第 1のパターンは、開口径が 30〃 mであるパイァホール 1 00個を電 気的に接続してなる閉回路によって形成し、同様に、開口径が 40 m、 50 m、 6 Ojt mおよび 70 mのバイァホールをそれぞれ 1 00個含んでなる閉回路に よって、接続抵抗評価用の第 2〜第 5パターンを形成した。

そして、 I Cチップフ 4およびチップコンデンサ 76が実装された多層プリン ト配線板を、外部端子 78を介してマザ一ボード 80に取り付けた(図 9)。 (実施例 2)

鱗片状粒子として、トビー工業株式会社製の商品名「NAN0FILj (分散後のァス ぺクト比: 1 00〜500、粒子径: 0. "!〜 0. 5 m、最小粒子厚み: 0. 001 m)を用いたこと以外は、実施例 1と同様にして多層プリント配線板を製 造した。

(実施例 3)

鱗片状粒子含有混練物およびエポキシ含有溶液を、以下の(A)〜(B)に従って 作製した以外は、実施例 1と同様にして多層プリント配線板を製造した。

(A)鱗片状粒子含有混練物の作製

MEK33 gとキシレン 67 gの混合溶媒中に、鱗片状粒子(株式会社ホージユン 社製、商品名「エスベン C」(分散時のァスぺクト比:〜 500、結晶サイズ:〜 0. 5 /m) を 1 5 g添加し、三本ローラで混練して鱗片状粒子含有混練物とし た。

(B)エポキシ含有溶液の作製

MEK1 1 gとキシレン 23 gの混合溶媒に、固形エポキシ樹脂(ジャパン'ェポ キシ ' レジン社製、商品名:「ェピコート 1 007J) を 85 g添加、混合してェ ポキシ含有溶液とした。

(実施例 4)

鱗片状齄子含有混練物およびエポキシ含有溶液を、以下の(A)〜(B)に従って 作製した以外は、実施例 1と同様にして多層プリント配線板を製造した。

(A)鱗片状粒子含有混練物の作製

ME 50 gとキシレン 50 gの混合溶媒中に、鱗片状粒子(株式会社ホージユン 社製、商品名「エスベン CJ、分散時のァスぺクト比:〜 500、結晶サイズ: ~ 0. 5 / r を 15 g添加し、三本ローラで混練して鱗片状粒子含有混練物とし た。

(B)エポキシ含有溶液の作製

MEK1フ gとキシレン 17 gの混合溶媒に、固形エポキシ樹脂(ジャパン'ェポ キシ 'レジン社製、商品名 Γェピコート 1007」)を 85 g添加、混合してェポ キシ含有溶液とした。

(実施例 5)

絶縁性フイルムを、以下の(C)に従って作製した以外は、実施例 1と同様にして 多層プリント配線板を製造した。

(C)絶縁性フイルムの作製

小型押出機(日本製鋼所社製、商品名「T EX 30j) 中に、固形エポキシ樹脂 (油化シェルエポキシ社製、商品名「ェピコート 1 007」) 85 g、鱗片状粒子 として株式会社ホージユン社製、商品名「エスベン GJ 1 5 gをフィードし、 10 0°Cで溶融混練してストランド状に押出し、押出されたストランドをペレタイザ 一によりペレツトイ匕した。

このペレットを MEKZキシレン = 1 Z 4の混合溶媒に溶解し、硬化剤としてジ シアンジアミド(ビィ 'ティ 'アイ■ジャパン社製、商品名「CG— 1 200J) を固形エポキシ分 100gに対して 3. 3 g、硬化触媒(四国化成社製、商品名 「キュアゾール 2 E4HZJ)を固形エポキシ分 1 00 gに対して 3. 3 gを、こ の溶液に加え充分に撹拌した後、脱泡して、絶縁樹脂組成物溶液を作製した。次 いで、得られた絶縁樹脂組成物溶液を、口一ルコ一タを用いて、ポリエチレンテ レフタレー卜のシ一ト上に塗布した状態で溶媒を除去して 40 ju mの絶縁性フィ ル厶とした。

(実施例 6 )

鱗片状粒子の混合量を 1 5 gから 20 gに変更した以外は、実施例 5と同様に して多層プリント配線板を製造した。

(実施例 7)

鱗片状粒子含有混練物およびエポキシ含有溶液を、以下の(A)〜(B)にしたが つて作製した以外は、実施例 1 と同様にして多層プリント配線板を製造した。 (A)鱗片状粒子含有混練物の作製

MEK80 gとキシレン 20 gの混合溶媒中に、鱗片状粒子(株式会社ホージユン 社製、商品名「エスベン C」、分散時のァスぺクト比:〜 500、結晶サイズ:〜 0. 5Um) を"! 5 g添加し、三本ローラで混練して鱗片状粒子含有混練物とし た。

(B)エポキシ含有溶液の作製

EK27. 2 gとキシレン 6. 8 gの混合溶媒に、固形エポキシ樹脂(ジャパン' エポキシ■レジン社製、商品名「ェピコート 1 007j) を 85 g添加、混合して エポキシ含有溶液とした。

(実施例 8)

鱗片状粒子含有混練物およびエポキシ含有溶液を以下の(A)〜(B)にしたがつ て作製した以外は、実施例 1 と同様にして多層プリント配線板を製造した。

(A)鱗片状粒子含有混練物の作製

MEK 1 00 g中に、鱗片状粒子(株式会社ホージュン社製、商品名「エスベン C」、 分散時のアスペクト比:〜 500、結晶サイズ:〜 0. 5 m) を 1 5 g添加し、 三本ローラで混練して鱗片状粒子含有混練物とした。

(B)エポキシ含有溶液の作製

MEK34 g中に、固形エポキシ樹脂(ジャパン■エポキシ 'レジン社製、商品名 「ェピコート 1 007」)を 85 g添加、混合してエポキシ含有溶液とした。 (実施例 9)

絶縁性フィルムの作製において、鱗片状粒子としてコープケミカル社製、商品名 「ミクロマイ力 MK— 1 0 OF」、ァスぺクト比: 20〜30、粒径: 1〜3〃m) を用いた以外は、実施例 5と同様にして多層プリント配線板を製造した。

(実施例 1 0)

鱗片状粒子として、株式会社ホージユン社製の商品名「オルガナイト Dj、分散 時のァスぺクト:〜 2000、分散時の結晶サイズ:〜 2. OjUm) を用いた以 外は、実施例 1と同様にして多層プリント配線板を製造した。

透過型電子顕微鏡を用いて 5万〜 1 0万倍で分散時での最小結晶サイズを観察 したところ、 0. 1 mであったので、本実施例でのァスぺクト比は 1 00〜2 000となる。

(実施例 1 1 )

固形エポキシ樹脂にエポキシ化ブタジエン(ダイセル化学社製商品名 rェポ リード PB3600」)を用いた以外は、実施例 3と同様にしてプリント配線板を 作製した。

(実施例 1 2)

固形エポキシ樹脂の代わりに、エポキシ化ブタジェンとポリエーテルスルホン (PES)を用し、、その配合比は、エポキシ化ブタジエン:ポリエーテルスルホン (PES) =3 : 2とした。それ以外は実施例 3と同様にしてプリント配線板を作製した。 (参考例 1 )

絶縁性フイルムの作製において、鱗片状粒子として三洋貿易社製、商品名「ポリ フィル DLJ (ァスぺクト比: 7~10) を用いた以外は、実施例 5と同様にして多 層プリント配線板を製造した。

(参考例 2)

鱗片状粒子として、コープケミカル株式会社製、商品名「ソマシフ MPE」(ァスぺ クト比: 5000〜 7000、平均粒径: 5 ~ 7 jt m、膨潤性粒子)を用いた以 外は、実施例 1 と同様にして多層プリント配線板を製造した。

(比較例 1 )

絶縁性フィルムの作製において、鱗片状粒子を用いなることなく、株式会社ァ ドマツテクス社製、商品名 rS0- E6Jの球状シリカ粒子を用いたこと以外は、実施例 5と同様にして多層プリント配線板を製造した。

以上説明したような実施例 1〜 1 2、参考例 1〜 2および比較例 1にしたがつ て製造された多層プリント配線板について、耐ヒートサイクル性(接続信頼性)、 鱗片状粒子の分散状態、および電気接続性を評価するための各試験を、以下のよう に実施した。

(評価試験 1 :熱膨張係数)

実施例 1、 2、 9〜1 2、参考例 1〜2および比較例 1にしチ::がって作製した 絶縁フィルムの,(ガラス転移温度 Tg以下の熱膨張係数)および 2 (ガラス転 移温度 Tgを超えた領域での熱膨張係数)を、 Thermo Mechan i ca l Ana I yzer (TMA) を用いて測定した。その結果を表 1に示す。

(評価試験' 2 :耐衝撃試験)

実施例 1、 2、 9 - 1 2 , 参考例 1〜 2および比較例 1にしたがって製造した プリント配線板を、ヒートサイクル試験機に投入して、以下の条件 1および条件 2にて耐衝撃試験を行なった。

条件"!: -55°C X 30分 125°C X 30分を 1サイクルとして 3 0 0 0回繰返した。 条件 2 : 25°C X 20sec<*260°C x 10secを 1サイクルとして 3 0 0回繰返した。 サイクル試験終了後、クラック発生の有無を光学顕微鏡 ( X 1 0 ) による観察 によって確認した。その結果を表 1に示す。

なお、クラック発生が確認された場合は X、確認されなかった場合は〇とした。 この結果から、耐衝撃性は混合する粒子の形状で差が生じ、鱗片状粒子を混合す ることで耐衝撃性が向上することが確認できた。 T gを超えるヒートサイクル試 験によれば、さらに鱗片状粒子のァスぺクト比が耐衝撃性に有意であることが判 明し、 2 0〜 2 0 0 0が好適範囲であることが判明した。球状粒子の場合、 Of 1、 Oi 2が鱗片状粒子を分散した層間絶縁層よリ大きいため、層間絶縁層がヒートサ ィクルに耐えられなくなるものと推察される。

(表 Ό

(評価試験 3 :ヒートサイクル試験 1 )

実施例 1、 2、 9〜 1 2、参考例 1〜 2および比較例 1にしたがって製造した プリント配線板を、ヒートサイクル試験機に投入して、以下の条件 1および条件 2にて耐衝撃試験を行なつた。

条件 1 : - 55°cx30分 <»125°Cx30分を 1サイクルとして、 1000回繰返した。 条件 2 : 25°Cx20sec<=>260°Cx10secを 1サイクルとして、 100回繰返した。 サイクル試験終了後、接続抵抗の変化量を評価した。

なお、接続抵抗の変化量は、接続抵抗評価用の第 1〜第 5パターンの初期値とヒ —トサイクル後の抵抗値を測定し、変化量 = (ヒートサイクル後の抵抗値一初期 値) 初期値が ±50 /。以内のものを〇、 -5%を超え- 10%以内または 5%を超え 10%以 内のものを厶、それ以外を Xとした。

条件 1での試験結果を表 2—1 に示し、条件 2での試験結果を表 2— 2に示し た。これらの結果から、バイァホールを介した接続抵抗信頼性は、条件 1の 60 ΓΠΦの結果および条件 2の 7 0 ΓΠΦの結果から、層間絶縁層に分散されている 粒子の形状によリ差が生じることが判明し、球状粒子よリは鱗片状粒子が好適で あることが判明した。また、表 2— 1と表 2— 2から、バイァホール径が微細化 してくると、さらに鱗片状粒子のァスぺク卜比が有意になり 1 00~500が好 適であることが判明した。そして、 30〃ΓΠΦの結果から、層間絶縁層の樹脂が 低極性であると、バイァホール接続信頼性がさらに向上すること力《判明した。こ れは、樹脂が低極性のため、粒子が均一に分散し偏在しなくなるためと推察され る。また、偏在した部位にパイァホールが形成されると、パイァホール底部に粒 子が残存し易くなつたり、層間絶縁層の熱膨張係数に/くラツキが生じるからと推 察される。

(表 2—1)

(*注)条件 1 :-55 30分 125°0 30分を1サィクルとして、 1000回繰返した。接続抵 抗の変化量が ± 5 %以内のものを〇、 -5%を超え -10%以内または 5%を超え 10%以内のものを△、 それ以外を Xとした。

(表 2— 2)

(*注)条件 2: 25°Cx20sec 260°Cx10secを 1サイクルとして、 100回繰返した。接続抵 抗の変化量が士 5 %以内のものを〇、 -5%を超え- 10%以内または 5¾を超え 10%以内のものを△、 それ以外を Xとした。

(評価試験 4 :鱗片状粒子の分散状態)

実施例 1、3〜8、 1 1. 12における絶縁性フィルムから一部を取り出し硬化 したものを、透過型電子顕微鏡を用いて 5万〜 10万倍で観察して、一定面積中 において観察できる鱗片状粒子の数を計測(X) し、その内の完全分散している鱗 片状粒子(単層で分散している鱗片状粒子)の数を Y、 5層以卞で分散している 鱗片状粒子の数を Ζとし、完全分散している鱗片状粒子の割合(%) = (ΥΖΧ) X 100 、 5層以下で分散している鱗片状粒子の割合(%) = (Ζ/Χ) X 10 0で計算した。その結果を表 3に示す。

(評価試験 5 ·' ヒートサイクル試験 2 )

実施例 1、 3〜8、 1 1、 12にしたがって製造したプリント配線板を、ヒー トサイクル試験機に投入して、以下の条件にて耐衝撃試験を行なった。

条件:- 55°Cx30分 125°Cx30分を 1サイクルとして、 1000回、 2000 回繰返した。サイクル試験終了後、接続抵抗の変化量を評価した。その結果を表 3 に示す。

なお、接続抵抗の変化量は、接続抵抗評価用の第 3パターンの初期値とヒー卜 サイクル後の抵抗値を測定し、変化量 = (ヒートサイクル後の抵抗値一初期値) Z 初期値が ±5%以内のものを〇、 -5%を超え- 10%以内または 5%を超え 10%以内の ものを厶、それ以外を Xとした。

(表 3)

*( )内の数字は抵抗変化率である。

TEM観察により、実施例 5、 6の層状珪酸塩には、層間距離が 5 ηι を超えるも のが含まれていた。長期のヒートサイクル試験において、層間距離が大きな粒子 では層間剥離がおこり、接続抵抗の上昇につながったと考えられる。分散状態が 良い(5層以下の粒子が 8 5 %以上)または、分散が悪い(5層以下の粒子が 6 8 0/0以下)方が、分散状態が中間のものに比べて、良好な結果を'示した。これは、 分散が良い状態の系では、すでに混練時で完全に層間が分離していて、その後の 工程や試験で層間が分離しないものと推察される。

一方、分散状態が悪い場合は、層間の結合力が強いので、この場合も、その後 の工程や試験で層間が分離しないものと推察される。これに比べ、分散が中間的 なものは、混練時での分散が不充分なため、層間距離の大きなものが分散せず残 つてしまう。それらの層間距離が大きな粒子は、加速試験により層間剥離がおこ つて、それにより、樹脂にクラック等が発生し抵抗上昇につながつたと推察され る。

(評価試験 6 :同時スイッチング試験)

実施例"!〜 1 2、参考例"!〜 2および比較例 1にしたがって製造したプリント 配線板に、駆動周波数が 1 G H Zの IGチップ(FSB: 100〜l33MHz) を搭載したと きの誤動作の有無と、駆動周波数が 3 G H zの I Gチップ(FSB: 400〜800MHz)を搭 載したときの誤動作の有無を調べた。ここで、 IC チップの誤動作の有無に関して は、 I Gチップのトランジスタの同時スイッチングを 1 0 0回および 3 0 0回繰り 返し、その間に誤動作が発生したかどうかを確認した。その試験結果は表 4に示 す。

なお、誤動作が 1回でもあったものは X、無かったものは Oとした。

(表 4)

同時スイッチングを繰り返すと、瞬間的に大量の電流が回路に流れるため、発 熱が起こる。比較例およびァスぺクト比が 30以下の鱗片状粒子を分散した実施 例では、層間絶縁層の熱伝達が悪いので、熱がプリント配線板に蓄積され回路が 高抵抗となり、 I Gのトランジスタへの電源供給が不足し誤動作したものと思われ る。この結果を Sにシミュレーションを行った力本発明の層間絶縁層を用いれ ば、少なくとも FSBが 10 G H Zであるような I Cまでは誤動作が発生しないとい う結果が得られた。

(実施例 1 3)

この実施例は、層間絶縁材として熱硬化性樹脂を使用した例である。

(A) 層間絶縁雇用フィルムの作製

(1) ビスフエノール A型エポキシ樹脂(油化シェル製、商品名 ΓΕ— 1001」) 40重量部と、フエノールノポラック型エポキシ樹脂(油化シェル製、商品名 ΓΕ -154J) 60重量部と、イミダゾ一ル型硬化剤(四国化成製、商品名 Γ2ΡΗ ZJ) 5重量部とプチルセ口ソルブアセテート 75重量部とを三本口一ラーで攪拌、 混合してフィル厶前駆体を調整した。

(2) このフイルム前駆体をロールコータ(サーマトロニクス貿易製)を使用して、 ポリメチルペンテン(TPX) (三井石油化学工業製、商品名「ォビュラン X— 8 8」、軟化点 1 80°C) 製の 42〜 45 /im厚のフィルム状に塗布し、その後、 8 0°Cで 2時間、 1 20°Cで 5時間、 1 50 °Cで 2時間、乾燥硬化させて厚さ 40 mの層間絶縁層用樹脂フィルム層を形成した。

(B) スルーホール充填用樹脂組成物の調製

ビスフエノール F型エポキシモノマー(油化シェル社製、商品名「YL983 UJ、分子量: 31 0) 1 00重量部、表面にシランカップリング剤がコーティン グされた平均粒径が 1. 6 mで、最大粒子の直径が 1 5 m以下の S i 02 球 状粒子(アドテック社製、商品名「CRS 1 1 01 -CEJ) 72重量部および レべリング剤(サンノプコ社製、商品名「ペレノール S4J) 1. 5重量部を容器 にとリ、攪拌混合することにより、その粘度が 23 ± 1 °Cで 30〜 60 P a ' s の樹脂充填材を調製した。なお、硬化剤として、イミダゾ一ル硬化剤(四国化成 社製、商品名「2 E4MZ— CNJ) 6. 5重量部を用いた。

(C) 多層プリント配線板の製造

(1 ) 厚さ 0. 8mmのガラスエポキシ樹脂または BT (ビスマレイミドトリア ジン)樹脂からなる絶縁性基板 100の両面に 1 2 の銅箔1 02がラミネ一 卜されている銅張積層板を出発材料として用いた(図 1 0 (a)参照)。

(2) まず、この銅張積層板をドリル削孔し、無電解めつきおよぴ電気めつきと を順次に施した後、パターン状にエッチングすることにより、基板 1 00の両面 に下層導体回路 1 04とスルーホール 1 06を形成した。

(3) 上記下層導体回路 1 04とスルーホール 1 06を形成した.基板 1 00をN a OH (1 0 g/ l )、 N a C I 02 (40 gZ I )、 N a 3 P04 (6 g/ I ) を含む水溶液を黒化浴(酸化浴)とする黒化処理、および、 N aOH (1 0 g/ I )、 N a BH4 (6 g./ I ) を含む水溶液を還元浴とする還元処理を行い、下 層導体回路 1 04とスルーホール 1 06の表面に粗化面 1 08を形成した(図 1 0 (b)参照)。

(4) 次に、上記(B) で作製したスルーホール充填用樹脂組成物を、下層導体回 路間の隙間とスルーホール内に、スキージを用いて充填した後 (図 1 0 (G)参照)、

100°C、 20分の条件で乾燥を行った。その基板表面を、下層導体回路 1 04 の表面およびスルーホール 1 06のランド表面が露出するまで研磨して平坦化さ せ (図 1 0 (d)参照)、 100°Cで 1時間、 1 50°Cで 1時間の力'!]熱処理を行うこ とにより、充填用樹脂組成物を硬化させて樹脂充填材層 1 1 0を形成し、スルー ホール 1 06とした。その後、導体回路 1 04の表面とスルーホール 1 06のラ ンドの表面とを黒化処理する(図示せず)。

(5) 次に、上記(A) で作製した層間絶縁材用樹脂フィルムを、温度 50〜1 50°Cまで昇温しながら、 0. 5 MP aの圧力で真空圧着ラミネートして貼り付 け、未硬化層間絶縁層 1 1 2を形成した(図 1 0 (e)参照)。

(6) 次に、上層の導体回路に相当する配線パターンおよびバイァホールを形成 するための凸部 1 1 4および 1 1 6を有するモールド 1 20を作製し(図 1 1 (a) 参照)、そのモールド 1 20を未硬化層間絶縁層 1 1 2に、あらかじめ層間絶縁用 樹脂フィルムの粘度を測定(測定装置名:アレス、レオメトリック 'サイェンテ ィフィック■エフ■ィ一社製)しておき、その最低溶融粘度を示す温度に対して ±1 0°Cの範囲で、 0. 8 MP aの圧力で 3分間押し付けて圧入し(図 1 1 (b) 参照)、その後'、冷却して最低溶融粘度よリ 30 °C低い温度の時点で前記モールド 1 20を層間絶縁層 1 1 2から取り外した。(図 1 1 (C)参照)。

上記モールド 1 20 (たとえばニッケル製)は、上記配線パターン形成用溝に対 応する凸部 1 1 4の形状は、最小線幅: 5 m、最小線間距離: 5 jU m (L/S = 5 Z 5 m)の配線パターンを形成するような形状であリ、突出量は 20 mであ るように形成されている。また、パイァホール形成用の溝に対応する凸部 1 1 6の 形状は、直径が 30〜7 O imの円筒形であり、突出量(パイァホールの深さに相 当)は、 45 mであるように形成されている。

なお、ここでは、絶縁抵抗が測定できるように、テストパターンとして LZS = 5/5 i mの櫛歯パターンを形成するための溝に相当する凸部をモールド 1 20 に形成した。

(7) 次に、基板 1 00を 1 50°Cで 3時間の熱処理を行ない、層間絶縁層 1 1 2を完全に硬化させた。

(8) 配線パターン形成用溝 1 22およびバイァホール形成用溝 1 24を転写し た基板 1 00を、膨潤液に浸潰し、次いで水洗した後、 60 g / Iの過マンガン 酸を含む 80°Cの溶液に 1 0分間浸潰して、層間絶縁層 1 1 20表面 (溝 1 22、

1 24の内壁面を含む)を粗化した(粗化層の図示は省略)。

(9) 次に、上記処理を終えた基板 1 00を、中和溶液(シプレイ社製)に浸漬 してから水洗いした。さらに、層間絶縁層 1 1 2の表面に、パラジウム触媒を付 与することにより、層間絶縁層 1 1 2の表面(溝 1 22、 1.24の内壁面を含む) に触媒核を付着させた(図示せず)。すなわち、上記基板 1 00を塩化パラジウム

(P bC I 2 ) と塩化第一スズ(S n C I 2 ) とを含む触媒液中に浸潰し、パラ ジゥ厶金属を析出させることにより触媒を付与した。

(1 0) 次に、以下の組成の無電解銅めつき水溶液中に、基板.1 00を浸漬し、 層間絶縁層 1 1 2の表面(溝 1 22、 1 24の内壁面を含む)に厚さ Q. 6-3. 0 mの無電解銅めつき膜を形成した。

〔無電解めつき水溶液〕

硫酸銅 0. 030 m o I /

EDT A 0. 200 m o I /

H CHO 0. 1 8 g/ I

N a OH 0. 1 00 mo I Z

、 a -ビピリジル 1 00 m I

ポリエチレングリコール(PEG) 0. 1 0 g/ I

〔無電解めつき条件〕

34 °Cの液温度で 40分

(1 1 )次に、以下のような電解めつき条件にて、上記(1 0)で得た無電解銅め つき膜上に、厚さ 50 mの電解銅めつき膜を形成して、転写された溝 1 22およ び 1 24を完全に充填すると共に基板 100の表面全体に導体層 1 26を形成し た (図 1 1 (d)参照)。

〔電解めつき液〕

硫酸 2. 24 mo 1 / 1

硫酸銅 0. 26 m o I I

添加剤(アトテックジャパン社製、カバラシド G L)

1 9. 5 m I / I

〔電解めつき条件〕

電流密度 3AZdm2

時間 75分

温度 22 ± 2 °C

(1 2) 上記(11) でめつき形成した基板表面を、層間絶縁層 1 1 2の表面が露 出するまで研磨して平坦化し、配線パターン 1 30を有する上層の導体回路 1 3 2およびバイァホール 1 34の上端を露出させた(図 1 2 (a)参照)。

(1 3) パターン形成した基板を N a OH (1 0 gZ I )、 N a C I 03 (40 gZ l )、 N a 3 P04 (6 g/ I ) を含む水溶液を黒化浴(酸化浴)とする黒 化処理、および、 N a OH (1 0 g/ I )、 N a BH4 (6 gZ I ) を含む水溶 液を還元浴とする還元処理を行い、上層の導体回路 1 32の表面に粗化面(図示 を省略)を形成した。

(1 4) 前記'(1 3) で得た基板 1に対して、上記(A) で作製した層間絶縁材 用樹脂フイルムを、温度 50〜 1 50°Cまで昇温しながら、 0. 5 MP aで真空 圧着ラミネートして貼り付け、未硬化層間絶縁層 1 38を形成した(図 1 2 (b) 。

(1 5) 次いで、さらに上層の導体回路に相当する配線パターンおよびパイァホ ールを形成するための凸部 1 42および 1 44を有する別のモールド 1 40を、 上記 (6) と同様にして作製し(図 1 2 (G)参照)、そのモールド 1 40を層間絶 縁層 1 38に最低溶融粘度を示す温度に対して、 ± 1 0°Cの温度範囲で、 0. 8 MP aの圧力で 3分間押し込んで圧入し(図 1 3 (a)参照)、その後冷却して、最 低溶融粘度よリ 30°C低い温度の時点でモールド 1 40を層間絶縁層 1 38から 取り外した。(図 1 3 (b)参照)。

(1 6) 上記モールド 1 40によって溝が形成された層間絶縁層 1 38に対して 上記(7) 〜(1 3) の工程を繰り返して、さらに上層の導体回路 1 46、バイァ ホール 1 48を形成した(図 1 3 (C)参照)。

(1 フ)前記(1 6) で得た基板 1 00の両面に、市販のソルダーレジスト組成 物を 20〃mの厚さで塗布した。次いで、 70°Cで 20分間、 70°Cで 30分間 の乾燥処理を行った後、クロム層によってソルダーレジスト開口部の円パターン

(マスクパターン)が描画された厚さ 5mmのソ一ダラィ厶ガラス基板を、クロム 層が形成された側をソルダ一レジスト層に密着させて載置し、 1 O O OmJ/c m2 の紫外線で露光し、 DMTG現像処理した。そしてさらに、 80°Cで 1時間、 1 00 °Cで 1時間、 1 20 °Cで 1時間、 1 50 °Cで 3時間の条件で加熱処理し、 はんだパッドの上面、バイァホールとそのランド部分を開口した(開口径 1 80 / m) ソルダーレジス卜層 1 50のパターン(厚み 20 m) を形成した(図 1 3 (d)参照)。

(1 8) 次に、ソルダーレジスト層 1 50を形成した基板を、塩化ニッケル 30 gZ I、次亜リン酸ナトリウム 1 0 gZ I、クェン酸ナトリウム 1 0 gZ Iから なる p H = 5の無電解ニッケルめっき液に 20分間浸漬して、開口部に厚さ 5 mのニッケルめっき層(図示を省略)を形成した。さらに、その基板を、シアン化 金カリウム 2 I、塩化アンモニゥ厶 75 gZ I、クェン酸ナトリウム 50 g / I、次亜リン酸ナトリウム 1 0 gZ l力、らなる無電解金めつき液に 93 °Cの条 件で 23秒間浸漬して、ニッケルめっき層上に厚さ 0. 03〃mの金めつき層(図 示を省略)を形成した。

( 1 9)そして、ソルダ一レジスト層 50の開口部にはんだペーストを印刷して、 200°Cでリフローすることによりはんだバンプ(はんだ体) .1 52を形成し、 はんだバンプを有する多層プリント配線板を製造した(図 1 4参照)。前記多層プ リント配線板には、半田バンプ 1 52を介して I Cチップが実装される。

上記(1 ) 〜(1 9) の工程によって製造された多層プリント配線板は、配線パ ターンが LZS = 5Z5 mであるような凸部が形成されたモールド 1 20およ び" I 40を用いたが、これに加えて、し/ S = 2. 5/2. 5 m、 7. 5/7. 5

m、 10/10 im、 12. 5/12. 5 jU mおよび 15ノ 15 mであるよう な配線パターンに対応した凸部を形成した異なるモールドを作製すると共に、こ れらの各モールドを用いて、上記(1) 〜(19) の工程にしたがって、 LZSの 異なる配線パターンを有する多層プリント配線板を製造した。

ただし、 LZS = 2. 5/2. は、ショートしていたもめ評価から除外 した。

なお、上記(6)において、絶縁抵抗が測定できるように、 L/S = 7. 5/7. 5 m、 1 OZ10 m、 12. 5/12. 5〃 mおよび 1 5 Z 1 5〃 mの櫛歯パ ターンをテストパターンとして各モールド 120に形成し、上記(6) および(1 5)において、接続抵抗力測定できるように、バイァホーノレを介した連続するバタ ーンを形成するための溝に相当する凸部を各モールド 120および 140に形成 した。

バイァホールを介した連続する接続抵抗評価用パターンとしては、多層配線基 板の裏面から表面までをバイァホールとスルーホールを介して電気的に接続する 回路を形成し、さらに IC を介してその回路に接続され、表面から裏面までを他の / ィァホールとスルーホールを介して電気的に接続するような接続抵抗評価用ノ ターンを 5種類(第 6〜第 10パターン)作製した。接続抵抗評価用の第 6のパ ターンは、開口径が 30 imのバイァホールを 100個、電気的に接続してなる 閉回路によって形成し、同様に、開口径が 40 jUm、 50jUm、 60jUmおよび 7 0 mのバイァホールをそれぞれ 100個含んでなる閉回路によって、接続抵抗 評価用の第 7〜第 10パターンを形成した。

(実施例 14)

この実施例は、層間絶縁材として熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の混合樹脂を用 いた例であり、層間絶縁材を、以下の(A) (1)〜 (2)の工程で作製した層間絶縁材 用フィルムを用いた以外は、実施例 1 3と同様にして多層プリント配線板を製造 した。

(A) 層間絶縁材用フィルムの作製

( 1 )クレゾ一ルノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬製、商品名「E0GN- 104SJ 、 エポキシ当量 220 、分子量 5000) 65重量部、ポリエーテルスルホン(PES) ( I C I製、商品名「Victrex」、分子量 Π000 ) 40重量部、イミダゾール系 硬化剤(四国化成製、商品名 Γ2Ε4ΜΖ - GN」) 5重量部を混合した後、 NMP (ノル マルメチルピロリドン)を添加しながら、ホモディスパ一攪拌機で粘度 120GPS に調整してフィルム前駆体を作製した。

(2) このフィルム前駆体を口一ルコ一タ(サーマトロニクス貿易製)を使用し て、ポリメチルペンテン(T P X) (三井石油化学工業製、商品名 Γォビュラン X -8 8 J、軟化点 1 80°C)製の 50〃m厚のフィルム上に塗布し、その後、 80°C で 2時間、 1 20 °Cで 5時間、 1 50 °Cで 2時間、乾燥硬化させて厚さ 40 rr>の層間絶縁層用樹脂フィル厶層を形成した。

(実施例 1 5)

この実施例は、層間絶縁材として感光性を付与した熱硬化性樹脂を用いた例で

(A) 層間絶縁材用フイルムの作製

(1) DMDG (ジメチルグリコールジメチルエーテル)に溶解したクレゾ一ルノ ポラック型エポキシ樹脂(日本化薬製、分子量 2500)の 25%アクリル化物を 56 重量部、イミダゾール硬化剤(四国化成製、商品名「2E4MZ- CN」) 2重量部、感光 性モノマ一である力プロラクトン変成トリス(ァクロキシェチル)イソシァヌレ ート (東亜合成製、商品名 Γァロニックス M315」 ) 4重量部、光開始剤(チパ ガイギ一社製、商品名「ィルガキュア 907J ) 2重量部、光増感剤(日本化薬製、 商品名「DETX— SJ) 0. 2 重量部を混合した後、 NMP (ノルマルメチルピロ リドン) 30. 0重量部を添加しながら混合し、ホモディスパー攪拌機で粘度 7 Pa » sに調整し、続いて 3本ロールで混練してフイルム前駆体を得た。

(2) このフィルム前駆体をロールコータ(サーマトロニクス貿易製)を使用して、 ポリメチルペンテン(T P X) (三井石油化学工業製、商品名 Γォビュラン X— 8 8」、軟化点 1 80°C) 製の 42〜45〃m厚のフィルム上に塗布し、その後、 8 0 °Cで 2時間、 1 20 °Cで 5時間、 1 50 °Cで 2時間、乾燥硬化させて厚さ 40 U mの層間絶縁層用樹脂フィルム層を形成した。

(B) スルーホール充填用樹脂組成物の調製

上記実施例 1 3と同様なスルーホール充填用樹脂組成物を調製した。

(C) 多層プリント配線板の製造

(1 ) 実施例 1 3の(1 ) 〜(6) と同様の工程を実施した。

(2) 次に、配線パターン形成用溝 1 22およびバイァホール形成用溝 1 24 を形成した層間絶縁層の全面に、 1 5 OOm JZcm2の紫外線を照射して、層間 絶縁層 1 1 2を光硬化し、その後、 1 50°Cで 3時間熱処理を行なって層間絶縁 層 1 1 2を完全に硬化させた。

(3) 上記 (2)で得た基板 1を、 60 g/ lの過マンガン酸を含むフ 0°Cの溶液 に 1 0分間浸潰して、層間絶縁層 1 1 2の表面(溝の側壁,底壁を含む)を粗化 した (粗化面の図示は省略)。

(4) 実施例"! 3の(9) 〜(1 9〉と同様の工程を実施して、多層プリント配 線板を製造した。

(実施例 1 6)

この実施例は、層間絶縁材として熱硬化性樹脂に鱗片状粒子を混合したものを 用いた例であり、層間絶縁材を以下の(A) 〜(C) の工程で作製した層間絶縁層 用フイルムを用いた以外は、実施例 13と同様に多層プリント配線板を製造した。

(A) 鱗片状粒子含有混練物の作製

メチルェチルケトン(以下、「(EKJ と言う) 20 gとキシレン 80 gの混合溶 媒中に、鱗片状粒子(株式会社ホージユン社製商品名「エスベン CJ、分散時の ァスぺクト比:〜 500、結晶サイズ:〜 0. 5 jUm) を 1 5 g添加し、三本口 —ラで混練して鱗片状粒子含有混練物とした。

(B) エポキシ含有溶液の作製

MEK6. 8 gとキシレン 27. 2 gの混合溶媒に、固形エポキシ樹脂(ジャパン' エポキシ■レジン社製、商品名「ェピコ一ト 1 007」) 85 gを添加、混合して エポキシ含有溶液とした。

(C) 層間樹脂絶縁層用樹脂フイルムの作製

前記( A)で作製した鱗片状粒子含有混練物と、前記(B)で作製したエポキシ含 有溶液と、硬化剤としてのジシアンジアミド(ビィ■ティ 'アイ 'ジャパン社製、 商品名「CG— 1 200」、固形エポキシ分 1 O O gに対して 3. 3 g) と、硬化 触媒(四国化成社製、商品名「キュアゾール 2 E4 H ZJ、固形エポキシ分 1 00 gに対して 3. 3 g)とを、硬化後の層間絶縁層において鱗片状粒子が 2 Ow t% になるように調合し、 Ξ本ローラで混練して接着剤溶液を得た

この接着剤溶液を、ロールコ一タ(サーマトロニクス貿易社製)を使用して、 ポリエチレンテレフタレートのシート上に塗布し、その後、 1 60°C、 5分間の 条件で加熱乾燥し、溶媒を除去することによって、厚みが 40/1 mの絶縁性フィル 厶を作製した。

透過型電子顕微鏡を用いて 5万〜 1 0万倍で、分散時での最小結晶サイズを観 察したところ、 0. 1〃mであったので、本実施例でのァスぺクト比は 1 00~ 500となる。

(実施例 1 7)

この実施例は、層間絶縁材として熱硬化性樹脂を用い、モールドの形状を層間絶 縁層に転写する工程と熱硬化処理工程とを連続で処理する例である。

(A) 層間絶縁材用フイルムの作製

上記実施例 1 3と同様に、層間絶縁層用樹脂フィルム層を作製した。

(B) スルーホール充填用樹脂組成物の調製

上記実施例 1 3と同様に、スルーホール充填用樹脂組成物を調製した。

(C) 多層プリント配線板の製造

( 1 ) 実施例 1 3の(1 ) 〜(5) と同様の工程を実施した。

(2) 次に、上層の導体回路に相当する配線パターンおよびパイァホールを形 成するための凸部 1 1 4および 1 1 6を有するモールド 1 20を作製し(図 1 1 (a)参照)、そのモールド 1 20を層間絶縁層 1 2に最低溶融粘度を示す温度 ± 1 0°C内で、 0. 8MP aの圧力で 3分間押し付けて挿入し(図 1 1 (b)参照)、そ のままの状態で昇温して最低溶融粘度を示す温度 + 30°Cの時点で、モールド 1 20を層間絶縁層 1 1 2から取り外した(図 1 1 (G)参照)。

上記モールド 1 20の形状については、実施例 1と同様でぁ、そのモールド 1 20にテストパターン用の溝に相当する凸部を形成したことも同様である。

(3) 実施例 1の (7)〜(14)と同様の工程を実施した。

(4) 次いで、さらに上層の導体回路に相当する配線パターンおよびバイァホール を形成するための凸部 1 42および 1 44を有する別のモールド 1 40を作製し (図 12 (C)参照)、そのモールド 1 40を層間絶縁層 1 38に最低溶融粘度を示 す温度 ±1 0°C内で、 1 1 0°Cで、 0. 8 MP aの圧力で 3分間押し込んで圧入 し(図 1 3 (a)参照)、そのままの状態で昇温して最低溶融粘度を示す温度 +30°C の時点で、モールド 1 40を層間絶縁層 1 38から取り外した(図 1 3 (b)参照)。 上記モールド 140の形状については、実施例 1と同様であり、そのモールド 1 40にテス卜パターン用の溝に相当する凸部を形成したことも同様である。

(5) 実施例 1 3の(16)~(19)と同様の工程を実施して、多層プリント配線板を製 造した。

(実施例 1 8)

この実施例は、層間絶縁材として熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の混合樹脂に粗 化液に対して可溶な粒子を混合したものを用いた例である。

(A) 層間絶縁層用フィルムの作製

( 1 )クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬製、商品名「E0CN- 104SJ 、 エポキシ当量 220 、分子量 5000) 65重量部、ポリエーテルスルホン(PES)

( I C I製、商品名 rViotrexj 、分子量 17000 ) 40重量部、ィミダゾ一ル系 硬化剤(四国化成製、商品名 Γ2Ε4ΜΖ- GNJ) 5重量部、エポキシ樹脂微粒子(東レ 製、商品名:トレパール、平均粒径 1. O jHm) 1 5重量部を混合した後、 NM P (ノルマルメチルピロリドン)を添加しながら、ホモディスパ一攪拌機で粘度 1 20GPSに調整してフィルム前駆体を作製した。

(2) このフイルム前駆体をロールコ一タ(サーマトロニクス貿易製)を使用し て、ポリメチルペンテン(TP X) (三井石油化学工業製、商品名「ォビュラン X 一 88」、軟化点 1 80°C)製の 5 OjUm厚のフィルム上に塗布し、その後、 80。C で 2時間、 1 20 °Cで 5時間、 1 50 °Cで 2時間、乾燥硬化させて厚さ 40〃 mの層間絶縁層用樹脂フィルム層を形成した。

(B)

上記実施例 1 3と同様に、スルーホール充填用樹脂組成物を調製した。

(C) 多層プリント配線板の製造

(1 ) 実施例 1 3の(1) 〜(7) と同様の工程を実施した。

(2) 次に、層間絶縁層 1 12を完全に硬化させてなる基板 100を、 800 g Z Iのクロム酸を含む 80°Cの溶液に 1 0分間浸漬して、層間絶縁層 1 1 2の表 面 (溝 1 22、 1 24の内壁を含む)を粗化した(粗化面の図示は省略)。

(3) 実施例"! 3の(9) 〜(1 9) と同様の工程を実施して、多層プリント配線 板を製造した。

(実施例 1 9)

この実施例は、層間絶縁材として熱硬化性樹脂に粗化液に可溶な粒子と鱗片状 粒子とを混合したものを用いた例である。

(A) 層間絶縁層用フイルムの作製

(1) ビスフエノール A型エポキシ樹脂(油化シェル製、商品名「E— 1 001」) 40重量部と、フ: cノールノポラック型エポキシ樹脂(油化シ: Lル製、商品名 Γ E

- 1 54J) 60重量部と、ィミダゾール型硬化剤(四国化成製、商品名「2 P H ZJ) 5重量部と、膨潤性フッ素マイ力粒子(コープケミカル社製、商品名「MA E- 1 00 J、平均長さ: 0. 2 m、平均厚み: 0. 003〃m) 20 w t %と、 平均粒子 1 mの S i 02粒子 20重量部を混合した後、 NMP (ノルマルメチ ルピロリドン) 30. 0重量部を添加しながら混合し、ホモディスパー攪拌機で 粘度 7Pa ' sに調整し、続いて 3本ロールで混練してフイルム前駆体を得た。

(2) このフィルム前駆体をロールコ一タ(サーマトロニクス貿易製)を使用し て、ポリメチルペンテン(TPX) (三井石油化学工業製、商品名 Γォビュラン X 一 88」、軟化点1 80°C)製の 50 jt m厚のフイルム上に塗布し、その後、 80°C で 2時間、 1 20 °Cで 5時間、 1 50°Cで 2時間、乾燥硬化させて厚さ 40 m の層間絶縁層用樹脂フィルム層を形成した。

(B) スルーホール充填用樹脂組成物の調製

上記実施例 1 3と同様に、スルーホール充填用樹脂組成物を調製した。

(C) 多層プリント配線板の製造

(1 ) 実施例 1 3の(1 ) 〜(7) と同様の工程を実施した。

(2) 次に、層間絶縁層 1 1 2を完全に硬化させてなる基板1 00を、 60 gZ Iの過マンガン酸を含む 70°Cの溶液に 1 0分間浸潰して、層間絶縁層 1 1 2の 表面(溝 122、 1 24の内壁面を含む)を粗化した(粗化面 ώ図示は省略)。

(3) 実施例 1 3の(9) 〜(1 9) と同様の工程を実施して、多層プリント配線 板を製造した。

(実施例 20)

この実施例は、層間絶縁材として、光硬化性を付与した熱硬化性樹脂に鱗片状粒 子を混合したものを用いた例であり、層間絶縁材を以下の(Α) 〜(C) の工程で 作製し 層間絶縁層用フイルムを用いた以外は、実施例 1 5と同様に多層プリン ト配線板を製造した。

(Α) 鱗片状粒子含有混練物の作製

メチルェチルケトン(以下、 ΓΜΕΚ」と言う) 20 gとキシレン 80 gの混合溶 媒中に、鱗片状粒子(株式会社ホージユン社製商品名「エスベン G」、分散時の ァスぺク卜比:〜 500、結晶サイズ:〜 0. 5 m) を 1 5 g添加し、三本口 一ラで混練して鱗片状粒子含有混練物とした。

(B) エポキシ含有溶液の作製

(1) DMDG (ジメチルグリコ一ルジメチルエーテル)に溶解したクレゾ一ル ノポラック型エポキシ樹脂(日本化薬製、分子量 2500)の 25%ァクリル化物を 5 6重量部、イミダゾール硬化剤(四国化成製、商品名 Γ2Ε4ΜΖ- GNJ) 2重量部、感 光性モノマーである力プロラクトン変成トリス(ァクロキシェチル)イソシァヌ レート(東亜合成製、商品名「ァロニックス M315J ) 4重量部、光開始剤(チ バガイギー社製、商品名「ィルガキュア 907J ) 2重量部、光増感剤(日本化薬 製、商品名「DETX— S」) 0. 2 重量部を混合した後、 NMP (ノルマルメチル ピロリドン) 30. 0重量部を添加しながら混合し、ホモディスパー攪袢機で粘 度 7Pa■ sに調整した。

(C) 層間樹脂絶縁雇用樹脂フイルムの作製

前記(A)で作製した鱗片状粒子含有混練物と、前記(B)で作製したエポキシ含 有溶液と、硬化剤としてのジシアンジアミド(ビィ 'ティ 'アイ 'ジャパン社製、 商品名「CG— 1 200J、固形エポキシ分 1 00 gに対して 3. 3 g) と、硬化 触媒(四国化成社製、商品名「キュアゾ一ル 2E4HZ」、固形エポキシ分 100 gに対して 3. 3 g)とを、硬化後の層間絶縁層において鱗片状粒子が 2 Ow t % になるように調合し、三本ローラで混練して接着剤溶液を得た。

この接着剤溶液を、ロールコータ(サーマトロニクス貿易社製)を使用して、 ポリエチレンテレフタレートのシート上に塗布し、その後、 1 60°C、 5分間の 条件で加熱乾燥し、溶媒を除去することによって、厚みが 40 mの絶縁性フィル 厶を作製した。

(実施例 21 )

この実施例は、層間絶縁材として熱硬化性樹脂に鱗片状粒子を混合したものを 用いた例であり、実施例 1 6の(C)に記載の鱗片状粒子の調合量を 3 w t%にし た以外は、実施例 1 6と同様にして多層プリント配線板を製造した。

(実施例 22)

この実施例は、実施例 21と同様に、層間絶縁材として、実施例 1 6の(C) に 記載の鱗片状粒子の調合量を 5 wt%にした以外は、実施例 1 6と同様にして多 層プリント配線板を製造した。

(実施例 23)

この実施例は、実施例 21と同様に、層間絶縁材として、実施例 1 6の(C) に 記載の鱗片状粒子の調合量を 35w t%にした以外は、実施例 1 6と同様にして 多層プリント配線板を製造した。

(実施例 24)

この実施例は、実施例 21と同様に、層間絶縁材として、実施例 1 6の(C) に記載の鱗片状粒子の調合量を 5 Ow t o/oにした以外は、実施例"! 6と同様にし て多層プリント配線板を製造した。

(実施例 25)

この実施例は、実施例 21と同様に、層間絶縁材として、実施例 1 6の(C) に 記載の鱗片状粒子の調合量を 55 w t %にした以外は、実施例 1 6と同様にして 多層プリント配線板を製造した。

(実施例 26)

この実施例は、層間絶縁材として粗化液に可溶性の粒子 (平均粒径 1 mの S i 02を 5重量部)を熱硬化性樹脂に混合したものを用いた例でり、実施例 1 8の (A) に記載の層間絶縁層用フイルムを以下のようにして作製し、粗化液として フッ酸を用いた以外は、実施例 1 8とほぼ同様にして多層プリント配線板を製造 した。

(A) 層藺絶縁層用フイルムの作製

(1 ) ビスフ:ノール A型エポキシ樹脂(油化シェル製、商品名: E— 1 00 1 ) 40重量部と、フ; cノールノボラック型エポキシ樹脂(油化シェル製、商品名 ΓΕ - 1 54」) 60重量部と、イミダゾール型硬化剤(四国化成製、商品名 Γ2 ΡΗ ZJ) 5重量部と、平均粒径 1 mの S i O 2粒子 5重量部を混合した後、 NMP (ノルマルメチルピロリドン) 30.0重量部を添加しながら混合し、ホモディスパ 一攪拌機で粘度 7Pa ' sに調整し、続いて 3本ロールで混練してフイルム前駆体 を得た。

(2) このフィルム前駆体を口一ルコ一タ(サーマトロニクス貿易製)を使用し て、ポリメチルペンテン(T P X) (三井石油化学工業製、商品名 Γォビュラン X -88」、軟化点1 80°C)製の 42〜45〃 m厚のフイルム上に塗布し、その後、 80°Cで 2時間、 1 20 °Cで 5時間、 1 50 °Cで 2時間、乾燥硬化させて厚さ 40 / mの層間絶縁雇用樹脂フィルム層を形成した。

(実施例 27)

この実施例は、層間絶縁材として粗化液に可溶性の粒子 (平均粒径 1 の S i 02を 1 0重量部)を熱硬化性樹脂に混合したものを用いた例であり、実施例 26 の (A) に記載の層間絶縁雇用フィルムを以下のようにして作製した以外は、実 施例 26とほぼ同様にして多層プリント配線板を製造した。

(A) 層間絶縁層用フィルムの作製

( 1 ) ビスフエノール A型エポキシ樹脂(油化シェル製、商品名 ΓΕ— 1 001」) 40重量部と、フエノールノボラック型エポキシ樹脂(油化シェル製、商品名 Γ E 一 1 54J) 60重量部と、イミダゾール型硬化剤(四国化成製、商品名「2 PH ZJ) 5重量部と、平均粒径 1 / mの S i 02粒子 1 0重量部を混合した後、 NM P (ノルマルメチルピロリドン) 30.0重量部を添加しながら混合し、ホモディス パー攪拌機で粘度 7Pa ' sに調整し、続いて 3本ロールで混練'してフイルム前駆 体を得た。

(2) このフィルム前駆体をロールコ一タ(サーマトロニクス貿易製)を使用し て、ポリメチルペンテン(T PX) (三井石油化学工業製、商品名「ォビュラン X 一 88」、軟化点1 80°C)製の 42〜45〃m厚のフィルム上に塗布し、その後、 80 °Cで 2時間、 1 20 。Cで 5時間、 1 50 。Cで 2時間、乾燥硬化させて厚さ 40 jU mの層間絶縁層用樹脂フイルム層を形成した。

(実施例 28)

この実施例は、層間絶縁材として粗化液に可溶性の粒子 (平均粒径 1 mの S i 02を 70重量部)を熱硬化性樹脂に混合したものを用いた例であり、実施例 26 の (A) に記載の層間絶縁層用フィルムを以下のようにして作製した以外は、実 施例 26とほぼ同様にして多層プリン卜配線板を製造した。

(A) 層間絶縁層用フィルムの作製

(1 ) ビスフエノール A型エポキシ樹脂(油化シヱル製、商品名「E— 1 00 1」) 40重量部と、フエノールノポラック型エポキシ樹脂(油化シェル製、商品名「E - 1 54J) 60重量部と、イミダゾール型硬化剤(四国化成製、商品名「2 P H Zj) 5重量部と、乎均粒径 1 j«mの S ί Ο 2粒子 70重量部を混合した後、 ΝΜ Ρ (ノルマルメチルピロリドン) 30. 0重量部を添加しながら混合し、ホモデ イスパー攪拌機で粘度 7 Pa■ sに調整し、続いて 3本ロールで混練してフィルム 前駆体を得た。

(2) このフィルム前駆体をロールコ一タ(サ一マトロニクス貿易製)を使用し て、ポリメチルペンテン(TPX) (三井石油化学工業製、商品名 Γォビュラン X 一 88」、軟化点 1 80°C)製の 42〜45 m厚のフイルム上に塗布し、その後、 80°Cで 2時間、 1 20 °Cで 5時間、 1 50 °Cで 2時間、乾燥硬化させて厚さ 4 O mの層間絶縁層用樹脂フイルム層を形成した。

(実施例 29)

この実施例は、層間絶縁材として粗化液に可溶性の粒子 (平均粒径 1 《^の3 i 02を 1 00重量部)を熱硬化性樹脂に混合したものを用いた例であり、実施例 2 6の (A) に記載の層間絶縁層用フィルムを以下のようにして製した以外は、 実施例 26とほぼ同様にして多層プリント配線板を製造した。

( A ) 層間絶縁雇用フィルムの作製

(1 ) ビスフエノール A型エポキシ樹脂(油化シェル製、商品名 ΓΕ—1 001 J) 40重量部と、フ: I:ノールノポラック型エポキシ樹脂(油化シヱル製、商品名「E -1 54J) 60重量部と、ィミダゾ一ル型硬化剤(四国化成製、商品名「2 P H ZJ) 5重量部と、平均粒径 1 の S i 02粒子 1 00重量部を混合した後、 N MP (ノルマルメチルピロリドン) 30.0重量部を添加しながら混合し、ホモディ スパー攪拌機で粘度 7Pa■ sに調整し、続いて 3本ロールで混練してフィルム前 駆体を得た。

(2) このフィルム前駆体をロールコータ(サ一マトロニクス貿易製)を使用し て、ポリメチルペンテン(TPX) (三井石油化学工業製、商品名 Γォビュラン X 一 88」、軟化点 1 80°C)製の 42〜 45 jUm厚のフイルム上に塗布し、その後、 80°Cで 2時間、 120 °Cで 5時間、 1 50 °Cで 2時間、乾燥硬化させて厚さ 40 mの層間絶縁層用樹脂フイルム層を形成した。

(実施例 30)

この実施例は、層間絶縁材として粗化液に可溶性の粒子 (平均粒径 1 mの S ί 02を 3重量部)を熱硬化性樹脂に混合したものを用いた例であり、実施例 26の (Α) に記載の層間絶縁層用フィルムを以下のようにして作製した以外は、実施 例 26とほぼ同様にして多層プリント配線板を製造した。

(Α) 層間絶縁層用フイルムの作製

(1 ) ビスフエノール Α型エポキシ樹脂(油化シェル製、商品名 ΓΕ— 1001」) 40重量部と、フエノールノポラック型エポキシ樹脂(油化シヱル製、商品名「E — 1 54」) 60重量部と、イミダゾール型硬化剤(四国化成製、商品名 Γ2ΡΗ ZJ) 5重量部と、平均粒径 1 jUmの S i O 2粒子 3重量部を混合した後、 NMP (ノルマルメチルピロリドン) 30.0重量部を添加しながら混合し、ホモディスパ 一攪拌機で粘度 7Pa ' sに調整し、続いて 3本ロールで混練してフィルム前駆体 を得た。

(2) このフイルム前駆体をロールコータ(サーマトロニクス貧易製)を使用し て、ポリメチルペンテン(TPX) (三井石油化学工業製、商品名「ォビュラン X 一 88」、軟化点 1 80°C)製の 42〜45 m厚のフィルム上に塗布し、その後、 80°Cで 2時間、 1 20 °Cで 5時間、 1 50 °Cで 2時間、乾燥硬化させて厚さ 40 μ mの層間絶縁雇用樹脂フィル厶層を形成した。

(実施例 31 )

この実施例は、層間絶縁材として粗化液に可溶性の粒子 (平均粒径 1 mの S i 02を 1 05重量部)を熱硬化性樹脂に混合したものを用いた例であり、実施例 2 6の (A) に記載の層間絶縁層用フィルムを以下のようにして作製した以外は、 実施例 26とほぼ同様にして多層プリント配線板を製造した。

(A) 層間絶縁層用フイルムの作製

(1 ) ビスフエノール A型エポキシ樹脂(油化シ: tル製、商品名 ΓΕ— 1 001 j) 40重量部と、フエノールノボラック型エポキシ樹脂(油化シェル製、商品名 Γ E -1 54J) 60重量部と、イミダゾール型硬化剤(四国化成製、商品名 Γ2 Ρ Η ZJ) 5重量部と、平均粒径 1 mの S ί 02粒子 1 05重量部を混合した後、 Ν MP (ノルマルメチルピロリドン) 30. 0重量部を添加しながら混合し、ホモ デイスパー攪拌機で粘度 7 Pa■ sに調整し、続いて 3本ロールで混練してフィル ム前駆体を得た。

(2) このフイルム前駆体をロールコータ(サーマトロニクス貿易製)を使用し て、ポリメチルペンテン(TPX) (三井石油化学工業製、商品名「ォビュラン X 一 88」、軟化点 1 80°C)製の 42〜45 m厚のフイルム上に塗布し、その後、 80°Cで 2時間、 1 20 °Cで 5時間、 1 50 °Cで 2時間、乾燥硬化させて厚さ 40 μ mの層間絶縁層用樹脂フィルム層を形成した。

(実施例 32)

層間絶縁層フィルムを、実施例 1の(A) 鱗片状粒子含有混練物の作製、(B) エポキシ含有溶液の作製、(C)層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムの作製にしたがつ て作製した以外は、実施例 1 3とほぼ同様にして多層プリント配線板を製造した。

(実施例 33)

層間絶縁層フィルム作製に当たり、鱗片状粒子に実施例 9のクロマイ力 MK -1 0 OFを用し、、実施例 5の絶縁性フィルムの作製にしたがって作製した以外は、 実施例 1 3とほぼ同様にして多層プリント配線板を製造した。

(実施例 34)

層間絶縁層フィルム作製に当たり、鱗片状粒子に実施例: 1 0のオルガナイト D を用い、実施例 "Iの(A)鱗片状粒子含有混練物の作製、(B) エポキシ含有溶液 の作製、(C) 層間樹脂絶縁層用樹脂フイルムの作製にしたがって作製した外は、 実施例 1 3とほぼ同様にして多層プリント配線板を製造した。

(実施例 35)

層間絶縁材として、実施例 1 "Iの層間絶縁雇用フイルムを用いた以外は、実施 例 1 3とほぼ同様にして多層プリント配線板を製造した。

(実施例 36)

層間絶縁材とてし、実施例 1 2の層間絶縁雇用フィルムを用いた以外は、実施 例 1 3とほぼ同様にして多層プリント配線板を製造した。

(実施例 37)

実施例 32において、信号回路に相当するモールドの凸部を変更し、信号回路 を全て L/S= 5/5 μ mで作製した以外は、実施例 32とほぼ同様にして多層プリ ン卜配線板を製造した。

(実施例 38)

実施例 32において、信号回路に相当するモールドの凸部を変更し、信号回路 を全て L/S-1 2. 5/1 2. 5 mで作製した以外は、実施例 32とほぼ同様に して多層プリン卜配線板を製造した。

(比較例 2)

この比較例は、層間絶縁材として熱可塑性樹脂である PMMA (ポリメチルメタ クリレート)を用いた例であり、図 1 0〜図 1 4に示される実施例 1 3とほぼ同様 の工程にしたがって製造された。

(A) 層間絶縁層用フイルムの作製

PMMAをポリメチルペンテン(TPX) (三井石油化学工業製、商品名「オビ ュラン X— 88」、軟化点 1 80°C)製の 40〜45 jUm厚のフィ'ル厶上に塗布し、 その後、乾燥硬化させて厚さ 40 ji mの層間絶縁層用樹脂フィルム層を形成した。

(B) スルーホール充填用樹脂組成物の調製

上記実施例 1 3と同様なスルーホール充填用樹脂組成物を調製した。

(C) 多層プリント配線板の製造

(1 ) 実施例 1 3の(1 ) 〜(4) と同様の工程を実施した。

( 2 ) 下層導体回路間の隙間とスルーホール内に充填用樹脂組成物を充填し、 平坦化した基板表面に対して、上記(A) で作製した PMMAフィルムを、温度 1 60°C、圧力 I MP aで真空圧着ラミネートして貼付け、層間絶縁層 1 1 2を形成 した (図 1 0 (e)参照)。

(3) 次いで、上層の導体回路に相当する配線パターンおよびバイァホールを 形成するための凸部を有するモールド 120を、実施例 1 3と同様に作製し(図 1 1 (a)参照)、そのモールド 1 20を PMMAからなる層間絶縁層 1 1 2に温度 2 1 0°Cで、 1 4. 2 MP aにて 3分間押し込んで圧入し(図 1 1 (b)参照)、その 後冷却して、 1 50°Cの時点でモールド 1 20を層間絶縁層 1 1 2から取り外し た。(図 1 1 (G)参照)。

上記モールド 1 20の形状については、実施例 1 3と同様であり、そのモールド 1 20にテストパターン用の溝に相当する凸部を形成したことも同様である。

(4) 実施例 1 3の(8) 〜(1 3) と同様の工程を実施した。

(5) 次に、前記(4) で得た基板 1 00に対して、上記(A) で作製した層間 絶縁材用樹脂フィルムを、温度 1 60°C、圧力 I MP aで寘空圧着ラミネートし て貼付け、層間絶縁層 1 38を形成した(図 1 2 (b)参照)。

(6) 次いで、更に上層の導体回路に相当する配線パターンおよびバイァホール を形成するための凸部を有する別のモールド 1 40を、上記(3) と同様にして作 製し(図 12 (C)参照)、そのモールド 140を温度 210°Cで、 14.2MP aに て 3分間押し込んで圧入し(図 13 (a)参照)、その後冷却して、 1 5<D°Cの時点 でモールド 140を PMMAからなる層間絶縁層 1 38から取り外した。(図 1 3 (W参照) 。

なお、ここでも、接続抵抗が測定できるように、バイァホールを介した連続する パターンを形成するための溝に相当する凸部をモ一ルドに形成した。

実施例 13の(1 6) 〜(1 9) と同様の工程を実施して、多層プリント配線板 を製造した。

(参考例 3)

層間絶縁用フイルムの作製は、鱗片状粒子として三洋貿易社製、商品名「ポリフ ィル DU、ァスぺクト比: 7~10)を用い、実施例 5に記載の方法で作製した。 それ以外は実施例 13と同様にしてプリント配線板を製造した。

(参考例 4)

層間絶縁用樹脂フイルムの作製は、鱗片状粒子として、コープケミカル株式会社 製、商品名「ソマシフ MPEJ (ァスぺクト比: 5000〜 7000、平均粒径: 5 〜7 m、膨潤性粒子)を用い、実施例 1の(A)鱗片状粒子含有混練物の作製、

(B)エポキシ含有溶液の作製、(C)層間樹脂絶縁雇用樹脂フィルムの作製にし たがって作製した。それ以外は実施例 13と同様にしてプリント配線板を製造し た。

(比較例 3)

絶縁性フィルムの作製は、鱗片状粒子を用いることなく、株式会社アドマツテ クス社製、商品名「S0-E6J の球状シリカ粒子を用い、実施例 5に記載の方法で作 製した。それ以外は実施例 1 3と同様にしてプリント配線板 ¾製造した。

(比較例 4)

比較例 3において、信号回路に相当するモールドの凸部を変更し、信号回路を 全て L/S= 5/5 ja mで作製した。

(比較例 5)

比較例 3において、信号回路に相当するモールドの凸部を変更し、信号回路を 全て L/S- 1 2. 5/1 2. 5 mで作製した。

以上説明したような実施例 1 3〜 38、参考例 3 ~ 4および比較例 2〜 5にし たがって製造した多層プリント配線板について、絶縁抵抗、接続抵抗、配線パター ンの仕上がり精度および I Cの誤動作等の電気的特性の評価を行うに先立って、 本発明において層間絶縁材として用いる、鱗片状粒子を混合した熱硬化性樹脂の 粘度を、比較例 2で用いた P MM Aの粘度と比較する試験を、以下の手順にしたが つて実施した。

(温度依存性)

( 1 ) まず、上記実施例 1 6の( C)で作製した層間絶縁層用樹脂フイルム(ェ ポキシ樹脂に鱗片状粒子を混合させたもの)を、粘度測定用サンプルとして 3 Om m φに切リ出し、その切リ出したサンプルを 4°CZ分で昇温しながら、樹脂の粘度 を測定した(測定装置名:アレス、レオメトリック 'サイエンティフィック 'ェ フ -ィ一社製)。

(2) 次に、上記比較例 2で用いた P MM Aをポリメチルペンテン(TPX) (三井石油化学工業製、商品名 Γォビュラン X— 88」、軟化点 1 80°C)製の 5

0〃m厚のフイルム上に塗布し、その後、乾燥硬化させて厚さ 40 mの層間絶 縁層用樹脂フィル厶層を形成した。

(3) 上記 {2) で形成した層間絶縁層用フィルムから、粘度測定用サンプル として、 30 mm 0に切リ出し、その切リ出したサンプルを 4 °CZ分で昇温しなが ら、樹脂の粘度を測定した(測定装置名:アレス、レオメトリック■サイェンテ ィフィック■エフ■ィ一社製)。これらの試験結果を、図 1 5に示す。

この図から、比較例に用いた熱可塑性樹脂は、熱を加えると軟化しかしないが、 実施例 1 6で用いた樹脂は、軟化点を通過して、さらに熱を加えると完全硬化する ことがわかる。従って、実施例 1 6のような樹脂を用いれば、多層化時の熱工程で も軟化しないので、多層化が可能なことが確認された。

(圧力依存性)

(1 ) 先ず、上記実施例 1 6の(C)で作製した層間絶縁層用樹脂フイルムから、 粘度測定用サンプルとして、 30 mm0に切リ出し、その切リ出したサンプルに加 える圧力を変化させて、樹脂の粘度の変化を測定した。

( 2 ) 実施例 1 3の(A)で作製した層間絶縁層用樹脂フィルムから、粘度測定 用サンプルとして、 3 0 mm øに切り出し、切り出したサンプルに加える圧力を変 化させて、樹脂の粘度の変化を測定した。

これらの試験結果を、図 1 6に示す。

この図からわかることは、鱗片状粒子を樹脂に混合すると、外力が加わっていな いときは、粘度が高く(形状を保持し易い)、外力を加えると粘度が低下するので、 樹脂層にモールドを圧入する際の圧力を低下させることができる。つまり、インプ リント法に適した材料であることが確認された。

次に、上記実施例 1 3〜3 1および比較例 2にしたがって製造した多層プリン ト配線板について、熱硬化樹脂等からなる層間絶縁層にモールドを用いて形成し た櫛歯パターンの絶縁抵抗、バイァホールを含んだ配線パターンの接続抵抗およ び配線パターンの仕上がり精度を調べる試験を実施した。これらの試験結果の全 体的な評価を、(表 5 )に示す。絶縁抵抗および接続抵抗については、目標値よりも 優れている場合には 0、劣っている場合には Xで示し、仕上が y精度については、 モールドの凸部寸法からのズレが 2 μ m以内である場合には 0、それ以外の場合 には Xで示した。

表 5から理解されるように、熱硬化樹脂等からなる層間絶縁層にモールドを用 いて配線パターンを形成する本発明にかかる多層プリント配線板が、絶縁抵抗、接 続抵抗および配線パターンの仕上がり精度のすべてにおいて、熱可塑性樹脂単独 からなる樹脂絶縁層にモールドを用いて配線パターンを形成する従来技術にかか るパターン形成方法よりも格段に優れていることが確認された。

以下、絶縁抵抗、接続抵抗および仕上がり精度を調べる試験およびそれらの翁 果について、詳細に説明する。実施例 1 3〜3 1および比較例 2については、絶縁 抵抗および接続抵抗を調べるための試験を実施すると共に ^実施例 "I 3〜 2 5お よび比較例 2については、配線パターンの仕上がり精度を調べるための試験を実 施し、更に、実施例 1 6および比較例 2については、モ一ルドの寿命を調べる試験 を実施した。

光硬化 光硬化鱗片状粗面形成樹脂温度 i -式験項巨

主成分樹脂混合樹脂成分成分付与工程粒子用粒子挿入時除去時絶縁接続仕上

(*注) 0注)抵抗抵抗精度 実施例 13 熱硬化性樹脂無し 無し 無し 無し 無し T1 . T2 〇 〇 〇 実施例 14 熱硬化性樹脂熱可塑性樹脂無し無し. 無し無し T1 T2 〇 〇 〇 実施例 15 熱硬化性樹脂無し 有り 有り 無し 無し T1 T2 〇 〇 〇 実施例 16 熱硬化性樹脂無レ 無し 無し 20wt 無し T1 T2 〇 〇 o 実施例 17 熱硬化性樹脂 ' 無し無し 無し 無し 無し 丁 1 T3 〇 〇 〇 実施例 18 熱硬化性樹脂熱可塑性樹脂無し無し無し 15重暈部 T1 T2 〇 〇 〇 実施例 19 熱硬化性樹脂無し 無し 無し 20wt% 纖量部 T1 T2 〇 〇 〇 実施例 20 熱硬化性樹脂無し 有り 有り 20wt%■無し T1 T2 〇 〇 〇 実施例 21 熱硬化性樹脂無し 無し 無し 3wt% 無し T1 T2 . 〇 〇 〇 実施例 22 熱硬化性樹脂無し 無し 無し 5wt 無し T1 T2 〇 〇 . 〇 実施例 23 熱硬化性樹脂無し 無し 無し 35wt% 無し T1 T2 〇 〇 〇 実施例 24 熱硬化性樹脂無し 無し 無し 50wt% 無し T1 T2 〇 〇 〇 実施例 25 熱硬化性樹脂無し 無し 無し 55wt% 無し T1 T2 〇 〇 〇 実施例 26 熱硬化性樹脂無し 無し 無し 無し 5重量部 丁 1 丁 2 0 o

実施例 27 熱硬化性樹脂無し 無し 無し 無し 10重量部 T1 T2 〇 o

実施例 28 熱硬化性樹脂' 無し 無し 無し 無し 70重量部 T1 T2 〇 . 〇

実施例 29 熱硬化性樹脂無し ' 無し 無し 無し 100重量部 T1 T2 〇 〇

実施例 30 熱硬化性樹脂無し 無し 無し 無し 3恵里部 T1 12 〇 〇

実施例 31 熱硬化性樹脂無し 無し 無レ ¾し 105重量部 T1 T2 o 〇

比較例 2 熱可塑性樹脂無し 無し ^し ? Sし 無し 210°C 150°C - X X X

( *注)樹脂温度 T1 :樹脂が最低溶融粘度を示す温度 ±10°G

樹脂温度 T2:樹脂が最低溶融粘度を示す温度- 30°C

樹脂温度 T3:樹脂が最低溶融粘度を示す温度 +30°C

Ϊ)5 (A) 評価試験 1 :絶縁抵抗

実施例 13-31および比較例 2について、櫛歯パターンの LZS毎(5 5、 7. 5/7. 5、 10Z10、 12. 5 / 12. 5、 15Z1 5jUm) に対応したモ ールドを用いて製造した多層プリント配線板の初期値絶縁抵抗を、それぞれ測定 したのち、 HAST試験(高温'高湿'バイアス試験-: 85°CZ85%ノ 3. 3 V) に投入し、 50時間後、 1 00時間後、 150時間後、 200時間後の絶縁 抵抗をそれぞれ測定した。

但し、実施例 26〜31については、 LZS = 5ノ 5 mのみに対応したモール ドを用いて製造した多層プリント配線板について測定した。

これらの測定結果を(表 6〉 ~ (表 10) に示す。ここで、 HAST試験後の絶縁 抵抗が、 107Ω以上の場合は〇、 107 Ω未満の場合には Xとする。なお、 50時 間後の測定値が 1 07 Ω以上であること力《絶縁抵抗についての目標値である。 (表 δ)

HAST試験開始後の J色縁抵抗(し ZS = 5/ 5/im)


*HAST試験開始後の絶縁抵抗が 1 07 Ω以上の場合は〇、 1 07 Ω未満の場合には Xとした。 (表 7)

H AS T試験開始後の絶縁抵抗(LZS = 7. 5/7. 5 m)


* HAST l食開始後の絶縁抵抗が 1 07Ω以上の場合は〇、 1 07Ω未満の場合には Xとした

(表 8)

HAS ΤΪ式験開始後の絶縁抵抗 (L/S= 1 0/1 OAim)


* HAST試験開始後の絶縁抵抗が 1 07 Ω以上の場合は〇、 1 07 Ω未満の場合には Xとした。 (表 9)

H AS T試験開始後の絶縁抵抗 (L/S = 1 2. 5/1 2. 5/ m


* AST試験後の絶縁抵抗が 107 Ω以上の場合は〇、 107 Ω未満の場合には Xとした c

(表 1 0)

H AS T試験開始後の絶縁抵抗 (L/S = 1 5/1 5 Γη)


* HAST ΚΙ食開始後の絶縁抵抗が 1 07Ω以上の場合は〇、 1 07Ω未満の場合には Xとした t 上記評価試験 1の結果から、実施例 13〜31のすべてが、線幅 Z線間距離に無 関係に、目標値である 50時間後の絶縁抵抗"! 07Ωを超えているが、比較例 2で は目標値未満であることが確認された。特に、線幅ノ線間距離が 15/1 5/imで ある場合には、実施例 1 3〜 25について、 200時間後の絶縁抵抗も目標値であ る 1 07Ωを超え、線幅 Z線間距離が" I ΟΖ10〃mである場合'には、実施例 15 〜 1 7および実施例 1 9〜 25について、 100時間後の絶縁抵抗も目標値であ る 107 Ωを超えていることがわかる。

すなわち、層間絶縁材料として熱硬化性樹脂だけでなく、それに光硬化成分を少 なくとも含有させた実施例 15および 20、層間絶縁材料として熱硬化性樹脂を 用い、モールド形状の転写工程と熱硬化工程とを連続で処理した実施例 1 7、熱硬 化性樹脂に鱗片状粒子を少なくとも含有させた実施例 16、 19〜25では、絶縁 抵抗が極めて優れていることがわかった。

したがって、本発明にかかる多層プリント配線板は、配線パターン間の絶縁性が、 従来例に比べて大幅に優れていることが確認された。

(B) 評価試験 2 :接続抵抗

実施例 13〜31および比較例 2について、バイァホールを介した連続する撞 続抵抗評価用パターン(第 8パターン)の初期値接続抵抗を測定したのち、ヒー 卜サイクル試験ズー 55°C* 5分 120°C* 5分)に投入し、 500サイクル、 1000サイクル、 1500サイクル、 2000サイクル後の接続抵抗をそれぞ れ測定した。

これらの測定結果を(表 1 1)に示す。ここで、ヒートサイクル試験後の接続抵 抗のシフト量が ±5%以内である場合には〇、絶対値で 5%を超え 10%以内の ものを厶、 ±10%を超えた場合には Xとした。なお、 1000サイクル後、接続 抵抗のシフト量が ±1 0%以内であることが、接続抵抗の目標値である。

(表 1 1 )

ヒ一トサイクル試験後の接続抵抗


*条件: -55°Cx5分 120°Cx5分を 1サイクルとした。

接続抵抗のシフト量が ±5%以内である場合には〇、絶対値で 5%を超え 1 0%以内のもの を厶、 ± 1 0%を超える場合には Xとした。

実施例 32〜 36、参考例 3〜 4および比較例 3について、第 6〜第 1 0の接 続抵抗評価用パターンの初期値接続抵抗を測定したのち、ヒートサイクル試験 (一

55 °C * 30分 1 20 °C * 30分)に投入し、 1 000サイクル後の接続抵抗 をそれぞれ測定した。

これらの測定結果を(表1 2) に示す。ここで、ヒートサイクル試験後の接続抵 抗のシフト量が ±5%以内である場合には〇、絶対値で 5<½を超え 1 0%以内の ものを△、 ± 1 0%を超えた場合には Xとした。

(表 1 2)

ヒートサイクル試験後の接続抵抗


*条件: - 55°CX30分 »120°CX30分を 1サイクルとして、 1000回返し。

接続抵抗のシフト量が ±5%以内である場合には〇、絶対値で 5 %を超え 1 0 %以内の ものを Δ、 ± 1 0%を超える場合には Xとした。

上記評価試験 2の ^果から、実施例 1 3〜31について、 1 000サイクル後の 接続抵抗のシフト量が目標値を満たしているのに対して、比較例 2については目 標値を満たしていないことが確認された。

さらに、3〜 50 w t %の鱗片状粒子を含んだ熱硬化性樹脂から層間絶縁層を 形成した実施例"! 6、 1 9〜24では、 1 500サイクル後にも接続抵抗のシフト 量が士 5 %以内であリ、 ¾続抵抗が極めて優れていることがわかった。そして、実 施例 1 3と実施例 26〜31.の比較から、粗化面形成用粒子を含んだ樹脂で層間 絶縁層を形成した多層プリント配線板の接続抵抗は良好であることもわかつた。

したがって、本発明にかかる多層プリント配線板は、バイァホールを介した配線 パターンの接続性が、従来例に比べて大幅に優れていることが確認された。

なお、上記実施例 1 3、 1 6、 21〜25について、熱硬化性樹脂に含まれる鱗 片状粒子の配合量(w 1: %)と、 HAST試験 100時間後のし/3=5 5// の櫛歯 パターンの絶縁抵抗と、 1 500サイクル後の接続抵抗評価用パターンの接続抵 抗変化量との関係を図 1 7に示す。

この図から分るように、鱗片状粒子の配合量が、 3〜5 O w t %の範囲内である 場合には、プリント配線板に要求される絶縁信頼性と接続信頼性を共に満足する ことが確認された。鱗片状粒子が多くなリ 5 0 w t %を超えると線間絶縁が規格 を下回っているが、これは層間絶縁層表面の粗度が大きくなリすぎて絶縁間隔が 不十分となった。あるいは、鱗片状粒子の量が多すぎて、モー/レド圧入時に粒子 が樹脂を過剰に押し、線間が狭くなつたのではないかと推察される。一方、鱗片 状粒子の配合量が、 3 w t %未満では、層間絶縁層の溝形状の保持が悪くなり、線 間が狭くなったため、絶縁抵抗が低下しているものと推察される。また、接続抵抗 に関しては、 3 w t %未満では、層間絶縁層表面の粗度が小さくなつて、バイァ ホールが層間絶縁層から剥離したためと推察される。一方、 5 O Wto/oを超えると、 バイァホールの底部に粒子が残渣として残り、パイァホール(図 1 2 (a)で符号 1 3 4で示す)とバイァホールのパッド(図 1 2 (a)で符号 1 0 4で示す)との間で 剥離が生じたためと推察される。

また、表 1 2に示す結果から、バイァホールを介した接続抵抗信頼性は、層間 絶縁層に分散されている粒子の形状によリ差が生じることが判明し、球状粒子よ リは鱗片状粒子が好適であること力《判明した。また、バイァホ一ル径が微細化し てくると、さらに鱗片状粒子のァスぺクト比が有意になリ 1 0 0 ~ 5 0 0が好適 であることがわかった。そして、 3 0 ΓΠ Φの結果から、層間絶縁層の樹脂が低 極性であると、ノくィァホール接続信頼性がさらに向上することがわかった。これ は、樹脂が低極性のため、粒子が均一に分散し偏在しなくなるためと推察される。 偏在した部位の層間絶縁材にモールドを圧入すると、バイァホールの底部に粒子 が残存しやすくなつたり、層間絶縁層の熱膨張係数にバラツキが生じるためと考 えられる。

( C) 評価試験 3 :仕上がり寸法(精度)

実施例 1 3〜2 5、および比較例 2について、し ZS = 1 5 / 1 に対応 したモールドを用いて多層プリント配線板を製造した後に、目盛り付顕微鏡を用 いて断面観察を行ない、実際に仕上った配線パターンの線幅および線間距離(L /S )を 1 0 0 0倍の倍率にて測定した。これらの測定結果を(表 1 3 )に示す。 上記評価試験 3の結果から、各実施例 1 3〜 2 5の全てについて、 L Z S仕上が り寸法は、モールド寸法である 1 5〃mZ 1 5〃1^からのズレが2 以内でぁ り、特に、鱗片状粒子を混合した熱硬化性樹脂から層間絶縁層を形成した場合には、 そのズレが 1 i m以内であり、非常に優れた仕上がり精度が得られた。

上記 (A) 〜(C) の電気的特性に関する各評価試験に加えそ、本発明にかか る多層プリント配線板の製造方法に用いられるモールドの寿命と、従来技術によ るパターン形成方法で用いられるモールドの寿命とを比較する試験を、以下の手 順によつて行った。

o

(線幅/線間距離)仕上がり寸法

( *注)樹脂温度 T1 :樹脂が最低溶融粘度を示す温度 ± 10°G

樹脂温度 T2:樹脂が最低溶融粘度を示す温度- 30°C

樹脂温度 T3:樹脂が最低溶融粘度を示す温度 +30°C

(実施例 1 6によるモールドの寿命)

(1)厚さ 0.8 mmのガラスエポキシ樹脂からなる絶縁性基板の両面に 1 2 m の銅箔がラミネー卜されている銅張積層板を出発材料として用いた。

(2)上記基板を黒化処理した。

(3)上記基板に実施例" 1 6の(A)で作製した層間絶縁層用フ Tル厶をラミネ一 卜した。

(4)上記 (1)〜 (3)の工程によリ作製した基材を 1 00枚準備し、これらの基材に 通し番号で 1〜1 00までの番号を付けた。

(5)上記(4)で準備した基材から 1と記載がある基材を取りだし、層間絶縁層 に、 LZS = 1 5/1 5〃mであるような配線パターンを形成するような凸部 (突 出量: 20 im) を有するモールド(ニッケル製)を温度 1 00°C、圧力 0. 8 M P aで 3分押し込んで圧入し、 70 °Cまで冷却して、モールドをフィル厶層か ら取り外した。

(6)その後、同一 0モールドを使って、基材番号 2から基材番号 100まで順次 に、上記(5) と同一条件にて、層間絶縁層にパターン形成した。

(7)パターン形成後、基材番号 1、 1 0、 20、 ' ■ - 90, 100の基材につ いて、顕微鏡を用いた断面観察を行ない、層間絶縁層に転写されたパターンのし Sを測定した。 ,

. これらの結果を(表 1 4) に示す。

(表 1 4 )

.(4ί幅仕上がり) '

インプリント回数 1 10 20 」 30 40 50 60 70 80 90 100 仕上がり線実施例 16 16.5 .16.5 16.5 16.5 16.5 16.5 16.5 16.5 16.7 16.7 16.7 幅 ( 6Π1) 比較例 2 16.7 17 17.5 17.5 20 20 22.5 22,5 22.5 25 25

(比較例 2によるモールドの寿命)

(1)厚さ 0. 8 mmのガラスエポキシ樹脂からなる絶縁性基板の両面に 1 2 i m の銅箔がラミネー卜されている銅張積層板を出発材料として用いた。

(2)上記基板を黒化処理した。

(3)上記基板に比較例 2で用いた P MM Aフィル厶を貼付した。

(4)上記(1)〜(3)の工程で形成される基材を 1 00枚準備し、これらの基材に通 し番号で 1 ~ 1 00までの番号を付けた。

(5)上記 (4)で準備した基材から、基材番号 1の基材を取リだし、層間絶縁層に、 L/S= 1 5/ 1 5 mであるような配線パターンを彤成するような凸部(突出 量: 20 m) を有するモールド(ニッケル製)を温度 2 1 0。C、圧力 1 4. 2M P aにて 3分間押し込んで圧入し、その後冷却して、 1 50 °Cの時点でモールド を取り外した。

(6)その後、同一のモールドを使って、基材番号 2から基材番号 1 00まで順次、 (4) と同一条件にて、層間絶縁層にパターン形成した。

(7)パターン形成後、基材番号"!、 1 0、 20、 --- 90 1 00の基材に対し て、顕微鏡を用いた断面観察を行い、層間絶縁層に転写されたパターンのし を測定した。

これらの結果を(表 1 4) に示す。

上記比較試験の結果から明らかなように、比較例 2のような PMMA (熱可塑性 樹脂)から層間絶縁層を形成した場合には、モールドを揷入する際の樹脂温度(2 1 0°C) や、圧力(1 4. 2 MP a) が、実施例 1 6に比べて大幅に高いので、モー ルドに形成された凸部が、インプリントによって押し潰されることが確認された。 特に、比較例 2で用いたモールドは、 1 00回のインプリントによって、仕上がり 線幅がほぼ 1 O mも太くなるほど押し潰され、これに対して、実施例 1 6で用い たモールドでは、仕上がり線幅が 0. 2 jtimしか太くなつていない。即ち、モールド の凸部の形状変化が従来のような方法に比べて著しく小さいので、モールドの長 寿命化を図ることができるということがわかった。

(高速伝送評価)

実施例 37〜38、比較例 4〜5で作製したそれぞれのプリント配線板に、表 1 5に示すような駆動周波数および FSB (フロントサイド 'バス)を有する 5 種類の ICチップ(以下、「ICチップ No.1~No.5j という)のいずれかを搭載し、以 下のような試験を行った。

I Cチップの信号電極と繋がっているプリント配線板の裏面の端子(入力端 子;例えば、図 1 3 (d) 中で符号 1 48で示す)にテスト信号を入力し、その 入力端子からプリント配線板のバイァホール、スルーホールを含む信号回路— I cチップ—プリント配線板のバイァホール、スルーホールを含む信号回路を通つ て裏面の端子(出力端子:例えば、図 1 3 (d)中の 1 46)に到達した出力を、 パルス .パターン'ジェネレータ/エラー'ディテクタ(例えば、アドバンテスト 社製:商品名「D3186/3286j ) を用いて測定した。その測定結果を、表 16に示 す。誤動作が観察された場合は X、誤動作が観察されなかった場合は〇とした。

(表 1 5)


(表 1 6)


(表 1 6) に示される結果より、燐片状粒子を分散してなる層間絶縁層に回路 形成したプリント配線板では、いずれの I Cチップでも誤動作が観察されなかつ た。その理由は、回路の寸法精度が優れているためインピーダンス整合に優れて いるため、あるいは、各信号回路の抵抗値がほぼ同一となり信号伝送速度がほぼ 同一となるためと推察している。または、信号回路間にあらゆる方向を向く燐片 状粒子が存在しているためにクロストーク力起こりにくいのではないかと推察し ている。この結果を基にシユミレ一シヨンを行った力本発明の層間絶縁層を用 いれば少なくとも F S Bが 1 O G H zの I Cチップまでは誤動作が発生しないと いう結果が得られた。

(産業上の利用可能性)

以上説明したように、本発明は、硬化樹脂中に鱗片状粒子を分散させてなるプリ ント配線板用の層間絶縁層であり、耐熱性、電気絶縁性、放熱性、接続信頼性およ び化学的安定性を低下させることなく、耐ヒートサイクル性および実装信頼性に 優れたプリント配線板を提供する。また、本発明にかかる多層プリント配線板は、 配線パターンやバイァホールの形成に光学的な転写方法や煩雑なエッチング処理 を用いることなく、配線パターンに対応する凸部を有するモールドを用いたイン プリン卜法によリ製造され、層間絶縁層内に配線パターンやバイァホールを容易 かつ正確に転写できるので、絶縁信頼性や層間接続性に優れると共に配線バタ一 ンが微細化された多層プリント配線板を極めて容易にしかも低コス卜で大量生産 するのに好適である。