JP3787889B2

JP3787889B2 - 多層配線板及びその製造方法

Info

Publication number: JP3787889B2
Application number: JP11444796A
Authority: JP
Inventors: 禎一稲田; 和徳山本; 靖島田; 恭神代
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd; Showa Denko Materials Co Ltd; Resonac Corp
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1996-05-09
Filing date: 1996-05-09
Publication date: 2006-06-21
Anticipated expiration: 2016-05-09
Also published as: JPH09298369A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は多層配線板及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の発達に伴い、それらに用いられる電子回路の部品実装の高密度化の要求がますます厳しくなっている。特に近年、ベアチップ実装の必要性が増加しており、その中でもフリップチップ実装は、大幅な基板面積の低減、ワイヤボンディングに要するコストの低減を図ることができる点で好ましい。
しかしながら、従来の有機材料の基板にフリップチップ実装を行った場合、チップと基板との線膨張係数が異なるため、熱衝撃等を受けた場合の接続信頼性が十分でないという問題点があった。特にガラスエポキシ樹脂基板を使用した配線板では、ガラスエポキシ基板とシリコンチップとの線膨張係数の違いにより、加熱、冷却を繰り返した場合、はんだ接続部にクラックが発生する等の問題点があった。また、従来は、アンダーフィル材を使用し応力の緩和を図っていたが、コスト上昇の原因になっていた。
【０００３】
近年、回路実装学会誌Ｖｏｌ．１０、Ｎｏ．７（１９９５）ｐ．４３８〜４４３に記載されているようにフリップチップ実装可能なビルドアップ多層基板が提案されているが、この製品は、ＵＶ硬化エポキシ樹脂系を使用しているため、最高使用温度が１１５℃とされている。これはＵＶ硬化エポキシ樹脂系のＴｇ（ガラス転移温度）が約１２０℃程度であり、この温度付近を境に弾性率が急激に低下し、線膨張係数が増大するためである。
また、ＵＶ硬化樹脂系では、この樹脂をＵＶで現像し層間接続用の穴を形成する工程や研磨工程で平坦化を図る等、専用の工程を設けることが必要であった。この中で、フリップチップ実装用のビルドアップ構造用絶縁層材料の要求特性として弾性係数は低いほうが良いとされているが、明確な弾性係数の特性範囲は明らかにされていない。
また、低弾性率の接着剤、接着シートとしては、ゴム、エポキシ混合系の接着剤が従来から知られており、これらは、アクリルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴムなどの各種ゴムとエポキシ樹脂を混合した接着剤である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のゴムーエポキシ樹脂系接着剤は高温での弾性率が低く、またＴｇ以上で線膨張係数が１００ｐｐｍ／℃を越えてしまうため、スルーホールやインタースティシャルバイアホール（ＩＶＨ）のめっき層間接続部の接続信頼性が低いという問題点があった。このように、従来技術では、低温から高温までの熱衝撃に耐えうるフリップチップ実装に適した多層配線板は得られていなかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、フリップチップ実装信頼性を有する多層配線板及びその製造方法を提供するものである。本発明は、長繊維状の補強材を含まない接着剤層を少なくとも絶縁層の最外層に設けたチップの一片が１２ｍｍより大きいフリップチップ実装用の多層配線板において、最外層に設けた接着剤層の弾性率が２５℃において１〜１０００ＭＰａで、１００℃において１〜５００ＭＰａで、１５０℃において１〜１００ＭＰａであり、かつ２５℃から１５０℃の線膨張係数が１０〜１００ｐｐｍ／℃であることを特徴とする多層配線板である。そして、最外層に設けた接着剤層が、（１）エポキシ樹脂及びフェノール樹脂を合わせて１００重量部、（２）前記エポキシ樹脂と相溶性があり重量平均分子量が３万以上の高分子量樹脂１〜４０重量部、（３）重量平均分子量が１０万以上のゴム４０〜２００重量部、（４）硬化促進剤０．１〜５重量部及び（５）無機フィラーを、（１）〜（３）の樹脂１００体積部に対して１５〜５０体積部含むものである。また、（１）エポキシ樹脂及びフェノール樹脂を合わせて１００重量部、（２）重量平均分子量が３万以上のフェノキシ樹脂１〜４０重量部、（３）重量平均分子量が８０万以上のエポキシ基含有アクリルゴム４０〜２００重量部、（４）硬化促進剤０．１〜５重量部及び（５）無機フィラーを、（１）〜（３）の樹脂１００体積部に対して１５〜５０体積部含むものである。
【０００６】
また、本発明は、これらの接着剤層を金属箔上に設け半硬化状態にした接着剤付き金属箔を、最外層に積層し、加熱加圧一体化した後、回路加工を行う上記多層配線板の製造方法である。また、本発明は、上記の接着剤付き金属箔に貫通穴をあけ、その接着剤面を予め回路加工した回路板と重ね、加熱加圧して積層一体化する多層配線板や接着剤付き金属箔に貫通穴をあけ、その接着剤面を予め回路加工した回路板と重ね、前記接着剤付き金属箔の金属箔の上に予め所定位置に穴あけした補強板とその上に積層過程で塑性流動するシートを重ね、加熱加圧して積層一体化する上記多層配線板の製造方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明では最外層に用いる接着剤層の弾性率が２５℃において１〜１０００ＭＰａで、１００℃において１〜５００ＭＰａで、１５０℃において１〜１００ＭＰａであり、かつ２５℃から１５０℃において線膨張係数が１０〜１００ｐｐｍ／℃であることが必要であるが、この弾性率のこれらの上限を越えた場合、フリップチップ実装部のはんだ接続部にかかる熱応力が大きくなり、接続信頼性が低下する。また、各温度において弾性率がこれらの下限に至らない場合、フリップチップ実装部のはんだ接続部にかかる熱応力が小さく、接続信頼性は良好であるが、層間接続の銅めっき部分の接続信頼性が低下する。また、各温度での上限が異なり、高温側で上限が低いことが必要であるのは以下の理由による。すなわち、チップと基板の線膨張係数の差違によるフリップチップ実装部のはんだ接続部にかかる熱応力は温度が上昇するにつれて大きくなるため、熱応力を一定値以下に保つには、高温側で絶縁層の弾性率が徐々に低くなることが必要である。チップサイズによって弾性率の要求値は異なるが、チップの一片が１２ｍｍより大きい場合には、最外層に用いる接着剤層の弾性率がさらに小さいことが望ましく、２５℃において１〜１０００ＭＰａで、１００℃において１〜５００ＭＰａで、１５０℃において１〜１００ＭＰａとする必要がある。
【０００８】
また２５℃から１５０℃において、線膨張係数が１０〜１００ｐｐｍ／℃である必要がある。この範囲以外では、基板にそりが発生したり層間接続の銅めっき部分の接続信頼性が低下する。
本発明の接着剤層に使用する接着剤は、耐湿性、耐熱性、高温時の接着強さを有し、適度な流動性、内層回路充填性や密着性に優れ、流動性の付与と取扱い性を両立させたものである。
本発明の接着剤の一つであるエポキシ−ゴム系接着剤においては、下記の方法により、接着剤の強度低下、可とう性低下、タック性の増大等、取り扱い性の点での問題を解決した。
１）エポキシ樹脂を主成分としたことで、耐湿性の向上がはかられる。
２）分子量の大きいゴムを使用することでゴム添加量が少ない場合でも、接着剤の強度及び可とう性が確保される。
４）分子量の大きいエポキシ基含有アクリルゴムを使用することにより、耐電圧及び耐電食性の特性が付与される。
５）無機フィラーを混合することにより、タック性の低減及び耐クラック性の向上がはかられる。
【０００９】
本発明において使用されるエポキシ樹脂は、硬化して接着作用を呈するものあればよく、二官能以上で、分子量が好ましくは５，０００未満、より好ましくは３，０００未満のエポキシ樹脂が使用される。特に、分子量が５００以下のビスフェノールＡ型またはＦ型液状樹脂を用いると積層時の流動性を向上することができて好ましい。分子量が５００以下のビスフェノールＡ型またはＦ型液状樹脂は、油化シェルエポキシ株式会社から、エピコート８０７、エピコート８２７、エピコート８２８の商品名で市販されている。また、ダウケミカル日本株式会社からは、Ｄ．Ｅ．Ｒ．３３０、Ｄ．Ｅ．Ｒ．３３１、Ｄ．Ｅ．Ｒ．３６１の商品名で市販されている。さらに、東都化成株式会社から、ＹＤ１２８、ＹＤＦ１７０の商品名で市販されている。
また、難燃化を図ることを目的に、Ｂｒ化エポキシ樹脂、非ハロゲン系の難燃性エポキシ樹脂等を使用しても良い。このようなものとして住友化学工業株式会社からＥＳＢ４００の商品名で市販されているものがある。
【００１０】
高Ｔｇ化を目的に多官能エポキシ樹脂を加えてもよい。多官能エポキシ樹脂としては、フェノールノボラック型エポキシ樹脂やクレゾールノボラック型エポキシ樹脂が例示される。
フェノールノボラック型エポキシ樹脂は、日本化薬株式会社から、ＥＰＰＮ−２０１の商品名で市販されている。また、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂は、住友化学工業株式会社から、ＥＳＣＮ−００１、ＥＳＣＮ−１９５の商品名で、また、前記日本化薬株式会社から、ＥＯＣＮ１０１２、ＥＯＣＮ１０２５、ＥＯＣＮ１０２７の商品名で市販されている。
【００１１】
本発明で使用するフェノール樹脂としては、フェノール性水酸基を１分子中に２個以上有する化合物であるフェノールノボラック樹脂、ビスフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂等が挙げられ、これらによって吸湿時の耐電食性が向上される。
【００１２】
このようなフェノール樹脂としては、大日本インキ化学工業株式会社から、フェノライトＬＦ２８８２、フェノライトＬＦ２８２２、フェノライトＴＤ−２０９０、フェノライトＴＤ−２１４９、フェノライトＶＨ４１５０、フェノライトＶＨ４１７０の商品名で市販されている。
【００１３】
本発明で使用する硬化促進剤としては、各種イミダゾール類が好ましい。特に潜在性の高いものを使用することが好ましく、このような潜在性の高いイミダゾールとしては、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテート等が挙げられる。使用量は、少ないと硬化が遅く、積層時間が長くなり効率が悪くなり、多いと接着剤層の使用可能時間が短くなり作業性に劣るので、０．１〜５重量部の範囲とする。
イミダゾール類は、四国化成工業株式会社から、２Ｅ４ＭＺ、２ＰＺ−ＣＮ、２ＰＺ−ＣＮＳの商品名で市販されている。
【００１４】
エポキシ樹脂と相溶性の重量平均分子量が３万以上の高分子量樹脂としては、フェノキシ樹脂、高分子量エポキシ樹脂、極性の大きい官能基含有ゴム等が挙げられる。極性の大きい官能基含有ゴムは、アクリロニトリルーブタジエンゴムやアクリルゴムにカルボキシル基のような極性が大きい官能基を付加したゴムが挙げられる。
【００１５】
フェノキシ樹脂は、東都化成株式会社から、フェノトートＹＰ−４０、フェノトートＹＰ−５０、フェノトートＹＰ−６０の商品名で市販されている。高分子量エポキシ樹脂は、分子量が３〜８万の高分子量エポキシ樹脂、さらには、分子量が８万を超える超高分子量エポキシ樹脂がある。カルボキシル基含有アクリロニトリル−ブタジエンゴムは、日本合成ゴムから、ＰＮＲ−１の商品名で、また、日本ゼオン株式会社から、ニポール１０７２の商品名で市販されている。
上記エポキシ樹脂と相溶性でありかつ重量平均分子量が３万以上の高分子量樹脂の使用量は、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂１００重量部に対して、１〜４０重量部の範囲とされ、好ましくは１０〜４０重量部の範囲とされる。１重量部未満であると半硬化した接着剤層のタックが大きくなり作業性が悪化することがある。４０重量部を超えると、エポキシ樹脂相のＴｇが低下し、高温での耐熱性等が低下するためである。
【００１６】
重量平均分子量が１０万以上のゴムとしては、ＮＢＲ、アクリルゴム等が挙げられる。この中で高温時及び吸湿時においても絶縁性が良好なアクリルゴムを使用することが望ましい。このようなゴムとして、重量平均分子量が８０万以上であるエポキシ基含有アクリルゴムがあり、帝国化学産業株式会社から、ＨＴＲ−８６０Ｐ−３の商品名で市販されている。
【００１７】
上記重量平均分子量１０万以上のゴムの使用量は、少ないと接着剤層の強度が小さく、タック性が大きくなり、多いとゴムの相が多くなり、エポキシ樹脂の相が少なくなるため、高温での絶縁信頼性の低下、耐熱性の低下、耐湿性の低下が起こるためエポキシ樹脂及びフェノール樹脂１００重量部に対して、４０〜２００重量部の範囲とされる。
【００１８】
本発明では、無機フィラーを使用するが、この場合、無機フィラーを上記の（１）〜（３）の樹脂１００体積部に対して１５〜５０体積部配合する。使用量が１５体積部より少ないと、効果が見られず、５０体積部を越えて使用すると、接着剤層の可とう性低下、接着性の低下、ボイド残存による耐電圧の低下等の問題が発生する。
無機フィラーを使用することにより、高温での弾性率の調整ができる他、接着剤の熱伝導性をよくしたり、難燃性を与えたり、溶融粘度を調整できたり、チクソトロピック性を付与したりすることが可能である。
【００１９】
無機フィラーとしては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アルミナ粉末、窒化アルミニウム粉末、ほう酸アルミウイスカ、窒化ホウ素粉末、結晶性シリカ、非晶性シリカなどが挙げられる。
【００２０】
熱伝導性をよくするためには、アルミナ粉末、窒化アルミニウム粉末、窒化ホウ素粉末、結晶性シリカ、非晶性シリカが好ましい。
この内、アルミナ粉末は、放熱性が良く、耐熱性、絶縁性が良好な点で好適である。また、結晶性シリカまたは非晶性シリカは、放熱性の点ではアルミナより劣るが、イオン性不純物が少ないため、ＰＣＴ（プレッシャークッカーテスト）処理時の絶縁性が高く、銅箔、アルミ線、アルミ板等の腐食が少ない点で好適である。
難燃性を与えるためには、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムが好ましい。
溶融粘度調整やチクソトロピック性の付与の目的には、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アルミナ、結晶性シリカ、非晶性シリカが好ましい。
【００２１】
本発明には、接着剤として、異種材料間の界面結合をよくするために、カップリング剤を配合することが好ましい。カップリング剤としては、シランカップリング剤が好ましい。シランカップリング剤としては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【００２２】
前記したシランカップリング剤は、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランがＮＵＣＡ−１８７、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシランがＮＵＣＡ−１８９、γ−アミノプロピルトリエトキシシランがＮＵＣＡ−１１００、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシランがＮＵＣＡ−１１６０、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランがＮＵＣＡ−１１２０の商品名で、いずれも日本ユニカ−株式会社から市販されている。
【００２３】
カップリング剤の配合量は、耐熱性やコストの点から、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂１００重量部に対して、１０重量部より少なく、好ましくは５重量部より少なくする。
【００２４】
さらに、イオン性不純物を吸着して、吸湿時の絶縁信頼性をよくするために、無機イオン吸着剤を配合してもよい。無機イオン吸着剤の配合量も、多過ぎると、耐熱性低下、コストの上昇などを生じるので、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂１００重量部に対して、１０重量部より少なく、好ましくは５重量部より少なくすると良い。
無機イオン吸着剤としては、東亜合成化学工業株式会社から、ジルコニウム系化合物を成分とするものがＩＸＥ−１００の商品名で、アンチモンビスマス系化合物を成分とするものがＩＸＥ−６００の商品名で、マグネシウムアルミニウム系化合物を成分とするものがＩＸＥ−７００の商品名で、市販されている。また、ハイドロタルサイトは、協和化学工業から、ＤＨＴ−４Ａの商品名で市販されているものがある。
【００２５】
この他、必要により、銅がイオン化して溶け出すのを防止するため、銅害防止剤として知られる化合物例えば、トリアジンチオール化合物、ビスフェノール系還元剤等を配合してもよい。ビスフェノール系還元剤としては、２，２’−メチレン−ビス−（４−メチル−６−第３−ブチルフェノール）、４，４’−チオ−ビス−（３−メチル−６−第３−ブチルフェノール）等が挙げられる。
【００２６】
トリアジンチオール化合物を成分とする銅害防止剤は、三協製薬株式会社から、ジスネットＤＢの商品名で市販されており、また、ビスフェノール系還元剤を成分とする銅害防止剤は、吉富製薬株式会社から、ヨシノックスＢＢの商品名で市販されている。
【００２７】
本発明で用いる接着剤層に、長繊維状の補強材を含まないものであり、長繊維状の補強材は、ガラス又はプラスチック製の織布、不織布等である。これは、長繊維状であると、接着剤層の弾性率が高くなり、フリップチップ実装等の場合では、フリップチップ実装部のはんだ接続部にかかる熱応力が大きくなり、接続信頼性が低下するためである。
本発明で用いる接着剤層は、各成分を溶剤に溶解・分散してワニスとし、金属箔上に塗布し、加熱して溶剤を除去して使用する。銅箔、アルミニウム箔等の金属箔を用いて、その上に接着剤層を設けることにより、接着剤付き金属箔を得ることができる。
なお、これら接着剤層を配線板の外層に使用する際の膜厚は、薄いとフリップチップ部のはんだ接続接続信頼性が低下し、厚いと層間接続信頼性が低下するため、３０μｍ〜３００μｍの範囲が好ましい。
【００２８】
ワニス化の溶剤は、比較的低沸点の、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、２−エトキシエタノール、トルエン、ブチルセルソルブ、メタノール、エタノール、２−メトキシエタノール等を用いるのが好ましい。
【００２９】
多層配線板の製造方法は、金属箔に接着剤層を設け半硬化状態にした接着剤付き金属箔とし、その接着剤面を予め回路加工を施した回路板と重ね、加熱加圧して積層一体化した後、回路加工して多層配線板とする。この回路加工は、ドリル等によるスルーホールとなる貫通穴をあけたり、スミア処理、無電解めっきのための触媒付与、無電解めっき等を行ったり、エッチングレジストを形成し、不必要な金属を除去し回路を形成することである。
また、金属箔に接着剤層を設け半硬化状態にした接着剤付き金属箔とし、インタースティシャルバイアホール（ＩＶＨ）を形成するための貫通穴を任意の箇所にあけ、そして、予め、内層回路を形成した内層回路板に、接着剤付き銅箔を、内層回路導体が外層回路と接続する任意の箇所に、前記の貫通穴を位置合わせして重ね、さらに、予めＩＶＨを形成するためにあけたのと同じ位置に穴明けした補強板を重ねて、その上に塑性流動するシートを重ね、これらをステンレス製の鏡板で挾み、積層一体化する。
この後、塑性流動するシートと補強板を引き剥がし、この基板の任意の箇所にスルーホールとなる貫通穴を明けたのち、ＩＶＨ及びスルーホールの電気的接続を図るために、スミア処理、触媒付与、無電解銅めっきを行ない、基板表面に金属層を形成させた後、エッチングレジストを形成し、エッチングレジストから露出した金属層をエッチング除去し、外層回路を形成して多層配線板とする。塑性流動するシートは、積層一体化の際にＩＶＨとなる穴内が、接着剤層で埋まらないように、接着剤層よりも軟化点もしくは融点が低いもので、積層一体化するとき塑性流動させて穴内を埋め接着剤層が流入するのを防止する。補強板は、内層導体回路の段差が外層表面に現われるのを防止するために必要であり、塑性流動するシートの軟らかさを補強し外層表面に平面を与えるために必要なものである。補強板がないと、内層回路導体がある部分で接着剤層が凸状となり表面凹凸が生じる。これは、ステンレス製の鏡板との間に塑性流動するシートがあり、それが緩衝層となり接着剤層の流動を妨げているためである。これを解消するため、ＩＶＨとなる部分に塑性流動するシートが塑性流動するように貫通穴を設け補強板を設ける。塑性流動するシートは、接着剤層よりも軟化点もしくは融点が低いもので、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のような熱可塑性樹脂シートが挙げられる。補強板は、金属板や成形温度での耐熱性が優れるプラスチック板が好適であり、銅、アルミニウム、ステンレス、鉄等の金属板やポリフェニレンスルフィッド、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン等のプラスチック板が例示される。
このようにして得られた多層配線板を内層板として、さらにその外側に接着剤付き金属箔を積層一体化して多層配線板とすることもできる。
ガラス−エポキシ積層体等に外層が、長繊維状の補強材を含まない接着剤層となるように、接着剤付き金属箔を接着剤層が積層体側となるように積層一体化して多層配線板材料として使用することもできる。また、接着剤ワニスを積層体表面に設け作製したり、プラスチックフィルムの上に接着剤層を設け、これを積層体表面に転写することもできる。
【００３０】
【実施例】
（実施例１及び実施例２で使用する接着剤ワニス配合）
以下に示す組成物より接着剤ワニスを作製した。
エポキシ樹脂として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量２００、油化シェルエポキシ株式会社製のエピコート８２８を使用した）３０部（重量部、以下同じ）、フェノール樹脂として、ビスフェノールＡノボラック樹脂（大日本インキ化学工業株式会社製のフェノライトＬＦ２８８２を使用した）２５部、エポキシ樹脂と相溶性の重量平均分子量が３万以上の高分子量樹脂として、フェノキシ樹脂（分子量５万、東都化成株式会社製のフェノトートＹＰ−５０を使用した）１０部、重量平均分子量が１０万以上のゴムとして、エポキシ基含有アクリルゴム（分子量１００万、帝国化学産業株式会社製のＨＴＲ−８６０Ｐ−３を使用した）３０部、硬化促進剤２ＰＺ−ＣＮ（四国化成工業株式会社製の２ＰＺ−ＣＮを使用した）０．５部、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（日本ユニカー株式会社製のＮＣＵＡ−１８７を使用した）０．５部からなる組成物に、メチルエチルケトンを加え、さらに無機フィラーとして、アルミナフィラー（昭和電工株式会社製のＡＬ−１６０−ＳＧ−１を使用した）１００部（約３０体積部）を加えた。これをビーズミルで混合し、さらにメチルエチルケトンを加えて粘度を調整し、真空脱気し接着剤ワニスを作製した。
【００３１】
（実施例３で使用する接着剤ワニス配合）
エポキシ基含有アクリルゴム（分子量１００万、帝国化学産業株式会社製のＨＴＲ−８６０Ｐ−３を使用した）をカルボキシル基含有ＮＢＲ（分子量３０万、日本ゼオン株式会社製のＦＮ３７０３）に変更した他は、実施例１と同様にして接着剤ワニスを作製した。
【００３２】
（比較例１で使用する接着剤ワニス配合）
アクリルゴムを用いないほか、実施例１と同様にして接着剤ワニスを作製した。
【００３３】
（比較例２で使用する接着剤ワニス配合）
アクリルゴムを共に１５０部（無機フィラーは、約１３体積部となる）に増加したほかは、実施例１と同様にして接着剤ワニスを作製した。
【００３４】
（実施例１）
厚さ１８μｍの電解銅箔の粗化面に、実施例１の接着剤ワニスをブレードコータを用いて塗布し、１２０℃で１０分間乾燥し、接着剤層の厚さが７５μｍの半硬化状態の接着剤付き金属箔を得た。
予め、内層回路を形成し、その表面を黒化処理した厚さ０．８ｍｍのガラスエポキシ両面内層回路板の上下に、前記接着剤付銅箔を重ね、これらをステンレス製の鏡板で挾み、圧力２ＭＰａ、加熱温度１７０℃、昇温速度１０℃／分、高温保持時間６０分間、冷却速度−１０℃／分の条件で、１０ｔｏｒｒの減圧下で、プレス積層を行ない積層一体化した。その後、この基板にスルーホールとなる直径０．８ｍｍの貫通穴をあけ、無電解銅めっきと電解銅めっきを行い厚さ１５μｍの銅めっきを貫通穴と基板表面に形成した。そして、エッチングレジストを設け、外層回路の形成を行い４層プリント配線板を作製した。
【００３５】
（実施例２、３及び比較例１、２）
厚さ１８μｍの電解銅箔の粗化面に、実施例２、３、比較例１、２の接着剤ワニスをそれぞれブレードコータを用いて塗布し、１２０℃で１０分間乾燥し、接着剤層厚さが５０μｍで軟化点が７５℃の半硬化状態の接着剤付き金属箔を得た。この接着剤付き金属箔にインタースティシャルバイアホール（ＩＶＨ）を形成するための直径０．３ｍｍの貫通穴を任意の箇所にあけた。そして、予め、内層回路を形成し、その表面を黒化処理した厚さ０．８ｍｍのガラス−エポキシ両面内層回路板（銅箔厚み１８μｍ）の上下に、前記接着剤付き銅箔を、内層回路導体が外層回路と接続する任意の箇所に、前記の貫通穴を位置合わせして重ね、さらに、補強板として予めＩＶＨを形成するためにあけたのと同じ位置に穴あけした７０μｍの両面平滑銅箔を重ねて、その上に９０μｍの塑性流動するシートであるポリエチレンシートを重ね、これらをステンレス製の鏡板で挾み、圧力２ＭＰａ、加熱温度１７０℃、昇温速度１０℃／分、高温保持時間６０分間、冷却速度−１０℃／分の条件で、１０ｔｏｒｒの減圧下で、プレス積層を行ない積層一体化した。
この後、塑性流動するシートと両面平滑銅箔を引き剥がし、この基板の任意の箇所にスルーホールとなる貫通穴をあけたのち、ＩＶＨ及びスルーホールの電気的接続を図るために、スミア処理、触媒付与ついで無電解銅めっきを行ない、基板表面に厚さ１５μｍの金属銅層を形成させた後、エッチングレジストを形成し、エッチングレジストから露出した銅をエッチング除去し、外層回路を形成して多層配線板を得た。
【００３６】
このようにして作製した多層配線板について、以下のようにして性能を評価した。
〔初期導通不良〕：多層配線板のバイアホール部分に、５Ｖの直流電圧を印加し、接続抵抗値を測定した。接続抵抗の値が０．１Ω以上の場合に不良と評価した。
〔表面粗さ〕：接触式表面粗さ計を用いて、外層表面の段差が、内層回路の厚さを越えるときに「大」、越えないときに「小」として評価した。
〔フリップチップ実装信頼性の評価方法〕：多層配線板上に、チップサイズ９mm×９mm、厚さ０．４mmのシリコン製半導体チップをフリップチップボンダで基板にはんだ接続した。これを試料として熱サイクル試験（−３０℃、３０分保持、昇温５分、１５０℃、３０分保持、冷却５分の繰り返しを１サイクルとする）２０００サイクル後の接続抵抗を測定し、接続抵抗が初期の１．２倍以内のものを合格とし、初期の１．２倍を越えたものを不合格として評価した。
〔可とう性〕：接着剤付き銅箔を、２５℃で直径１０ｍｍの円筒に巻きつけ、クラック発生の無いものを良好とし、クラック発生のあるものを不良として評価した。
〔加工性〕：接着剤付き銅箔にパンチにて穴明けを行い、クラック等の発生または、樹脂くずが発生したものを不良としそれらがないものを良好として評価した。
〔線膨張係数〕：銅箔の平滑面に各実施例、比較例の接着剤ワニスをそれぞれブレードコータを用いて塗布し、１２０℃で１０分間乾燥した後、これにさらに銅箔の平滑面を接着剤層側に重ね、２ＭＰａ、１７０℃、６０分間加熱加圧して得られた接着剤付き両面銅箔の銅箔をエッチング除去して、接着フィルムを得た。この接着フィルムから、長さ１５ｍｍ、幅５ｍｍの試料（厚さ３０〜３００μｍ）とし、長さ方向に５ｇｆの引張り荷重をかけて測定した。
〔各温度での弾性率（ＭＰａ）〕：ＤＭＡ（ダイナミック熱機械分析装置、デュポン社製、９８２型ＤＭＡ）を用いて測定した。
表１に、各温度での弾性率と線膨張係数を示した。また表２には、上記で得られた多層配線板と接着剤付き銅箔の評価結果を示した。
【００３７】
【表１】

【００３８】
【表２】

【００３９】
実施例１〜３は、何れも本発明で規定した弾性率、線膨張係数の範囲内であり、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂、エポキシ樹脂と相溶性の高分子量樹脂、ゴムをともに含む接着剤層を使用したものである。これらは、フリップチップの実装信頼性に優れる他、可とう性、回路充填性に優れていることが示されている。
【００４０】
また、比較例１は、ゴムを含んでいないため、２５〜１００℃の弾性率が大きく、フリップチップ実装信頼性が悪くなり、可とう性も低下している。比較例２は、ゴムの配合量が多いために、高温での線膨張係数が大きくフリップチップ実装信頼性が悪くなっている。また流動性が悪く、表面粗さで評価される内層回路の導体回路の凹凸が外層回路にも現われている。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によりフリップチップの実装信頼性に優れる他、可とう性及び回路充填性に優れる多層配線板及びその製造方法が提供される。

Claims

長繊維状の補強材を含まない接着剤層を少なくとも絶縁層の最外層に設けたチップの一片が１２ｍｍより大きいフリップチップ実装用の多層配線板において、最外層に設けた接着剤層が、（１）エポキシ樹脂及びフェノール樹脂を合わせて１００重量部、（２）前記エポキシ樹脂と相溶性があり重量平均分子量が３万以上の高分子量樹脂１〜４０重量部、（３）重量平均分子量が１０万以上のゴム４０〜２００重量部、（４）硬化促進剤０．１〜５重量部及び（５）無機フィラーを、（１）〜（３）の樹脂１００体積部に対して１５〜５０体積部含み、弾性率が２５℃において１〜１０００ＭＰａで、１００℃において１〜５００ＭＰａで、１５０℃において１〜１００ＭＰａであり、かつ２５℃から１５０℃の線膨張係数が１０〜１００ｐｐｍ／℃であることを特徴とする多層配線板。
長繊維状の補強材を含まない接着剤層を少なくとも絶縁層の最外層に設けたチップの一片が１２ｍｍより大きいフリップチップ実装用の多層配線板において、最外層に設けた接着剤層が、（１）エポキシ樹脂及びフェノール樹脂を合わせて１００重量部、（２）重量平均分子量が３万以上のフェノキシ樹脂１〜４０重量部、（３）重量平均分子量が８０万以上のエポキシ基含有アクリルゴム４０〜２００重量部、（４）硬化促進剤０．１〜５重量部及び（５）無機フィラーを、（１）〜（３）の樹脂１００体積部に対して１５〜５０体積部含み、弾性率が２５℃において１〜１０００ＭＰａで、１００℃において１〜５００ＭＰａで、１５０℃において１〜１００ＭＰａであり、かつ２５℃から１５０℃の線膨張係数が１０〜１００ｐｐｍ／℃であることを特徴とする多層配線板。
請求項１または請求項２に記載の接着剤層を金属箔上に設け半硬化状態にして接着剤付き金属箔とし、その接着剤面を予め回路加工を施した回路板と重ね、加熱加圧して積層一体化した後、回路加工することを特徴とする請求項１〜２何れか記載の多層配線板の製造方法。
請求項１または請求項２に記載の接着剤層を金属箔上に設け半硬化状態にして接着剤付き金属箔とし、接着剤付き金属箔に貫通穴をあけ、その接着剤面を予め回路加工を施した回路板と重ね、前記接着剤付き金属箔の上に予め所定位置に穴あけした補強板とその上に積層過程で塑性流動するシートを重ね、加熱加圧して積層一体化することを特徴とする請求項１〜２何れか記載の多層配線板の製造方法。