多層布線基板及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠充分地確保樹脂絕緣層與導(dǎo)體層之間的密合性、且連接可靠性優(yōu)越的多層布線基板。多層布線基板（10）具有將多個(gè)樹脂絕緣層（33～36）與多個(gè)導(dǎo)體層（42）交替層疊從而多層化而成的積層構(gòu)造。樹脂絕緣層（33～36）由下側(cè)絕緣層（51）和設(shè)于下側(cè)絕緣層（51）上的上側(cè)絕緣層（52）構(gòu)成，在上側(cè)絕緣層（52）的表面上形成有導(dǎo)體層（42）。上側(cè)絕緣層（52）形成為薄于下側(cè)絕緣層（51），二氧化硅填料在上側(cè)絕緣層（52）中所占的體積比例小于二氧化硅填料和玻璃纖維布在下側(cè)絕緣層（51）中所占的體積比例。
【專利說明】多層布線基板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有將多個(gè)樹脂絕緣層與多個(gè)導(dǎo)體層交替層疊從而多層化而成的積層構(gòu)造的多層布線基板及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年，隨著電氣設(shè)備、電子設(shè)備等的小型化，也要求搭載在這些設(shè)備上的多層布線基板等小型化、高密度化。作為該多層布線基板，實(shí)際應(yīng)用有一種利用將多個(gè)樹脂絕緣層與多個(gè)導(dǎo)體層交替層疊而一體化的、所謂的積層法(日文:e ^ K 了 y:/法)制造而成的布線基板。另外，在這種多層布線基板中，出于提高樹脂絕緣層與在樹脂絕緣層上通過鍍處理而形成的導(dǎo)體層之間的密合性的目的或降低熱膨脹率的目的等，實(shí)際應(yīng)用有一種在樹脂絕緣層添加有二氧化硅填料的多層布線基板(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開2012-44158號(hào)公報(bào)
[0004]然而，為了降低樹脂絕緣層的熱膨脹系數(shù)且制造翹曲較少的多層布線基板，優(yōu)選減小二氧化硅填料的粒徑且增加二氧化硅填料在樹脂絕緣層中所占的體積比例。然而，在減小二氧化硅填料的粒徑時(shí)，即使對(duì)樹脂絕緣層的表面施加粗化處理也無法獲得充分的表面粗糙度，而導(dǎo)致利用錨固效果確保的導(dǎo)體層的密合強(qiáng)度下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明要解決的問題
[0006]本發(fā)明是鑒于上述的課題而做成的，其目的在于提供能夠充分地確保樹脂絕緣層與導(dǎo)體層之間的密合性、且連接可靠性優(yōu)越的多層布線基板。另外，本發(fā)明的另一目的在于提供適于制造上述多層布線基板的、多層布線基板的制造方法。
_7] 用于解決問題的方案
[0008]于是，作為用于解決上述課題的技術(shù)方案(技術(shù)方案1)，本發(fā)明為一種多層布線基板，其具有將多個(gè)樹脂絕緣層與多個(gè)導(dǎo)體層交替層疊從而多層化而成的積層構(gòu)造，其特征在于，上述多個(gè)樹脂絕緣層中的至少一層上述樹脂絕緣層由下側(cè)絕緣層和設(shè)于上述下側(cè)絕緣層上的上側(cè)絕緣層組成，在該上側(cè)絕緣層的表面上形成有上述導(dǎo)體層，上述上側(cè)絕緣層和上述下側(cè)絕緣層為在樹脂絕緣材料中含有無機(jī)材料的材質(zhì)，上述上側(cè)絕緣層形成為薄于上述下側(cè)絕緣層，上述無機(jī)材料在上述上側(cè)絕緣層中所占的體積比例小于上述無機(jī)材料在上述下側(cè)絕緣層中所占的體積比例。
[0009]根據(jù)技術(shù)方案I所述的發(fā)明，構(gòu)成多層布線基板的多個(gè)樹脂絕緣層中的至少一層樹脂絕緣層由下側(cè)絕緣層和上側(cè)絕緣層組成。由于該樹脂絕緣層中的上側(cè)絕緣層的無機(jī)材料的體積比例較少，因此，通過對(duì)其表面施加粗化處理能夠相對(duì)地增大表面粗糙度。在該情況下，能夠充分地確保形成于上側(cè)絕緣層上的導(dǎo)體層的密合強(qiáng)度。另外，樹脂絕緣層中的下側(cè)絕緣層形成為厚于上側(cè)絕緣層，且無機(jī)材料的體積比例變大。通過這樣做，能夠?qū)渲^緣層的熱膨脹系數(shù)抑制為較低，而能夠制造翹曲較少且連接可靠性優(yōu)越的多層布線基板。[0010]上側(cè)絕緣層和下側(cè)絕緣層中所含有的無機(jī)材料的形狀沒有特殊限定。例如，上側(cè)絕緣層和下側(cè)絕緣層可以均含有粒狀的無機(jī)材料。上側(cè)絕緣層中的粒狀的無機(jī)材料的平均粒徑可以大于或等于下側(cè)絕緣層中的粒狀的無機(jī)材料的平均粒徑。特別是，在使上側(cè)絕緣層中的無機(jī)材料的平均粒徑大于下側(cè)絕緣層中的無機(jī)材料的平均粒徑時(shí)，能夠增大上側(cè)絕緣層的表面粗糙度。另外，通過減小下側(cè)絕緣層中的無機(jī)材料的粒徑，能夠利用該下側(cè)絕緣層包含更多的無機(jī)材料。在該情況下，下側(cè)絕緣層的熱膨脹系數(shù)小于上側(cè)絕緣層的熱膨脹系數(shù)。這樣，通過減小相對(duì)較厚的下側(cè)絕緣層的熱膨脹系數(shù)，能夠減小樹脂絕緣層整體的熱膨脹系數(shù)，能夠抑制多層布線基板的翹曲。
[0011]在技術(shù)方案I的多層布線基板中，可以將導(dǎo)體層僅嵌入構(gòu)成樹脂絕緣層的上側(cè)絕緣層和下側(cè)絕緣層中的、下側(cè)絕緣層。這樣，由于成為僅在熱膨脹系數(shù)小于上側(cè)絕緣層的下側(cè)絕緣層嵌入有導(dǎo)體層的狀態(tài)，因此，能夠緩和由于導(dǎo)體層與樹脂絕緣層之間的熱膨脹系數(shù)之差產(chǎn)生的應(yīng)力。
[0012]也可以是，技術(shù)方案I的多層布線基板還包括通路導(dǎo)體，該通路導(dǎo)體通過貫通樹脂絕緣層而形成，通路導(dǎo)體與下側(cè)絕緣層之間的接觸面積大于通路導(dǎo)體與上側(cè)絕緣層之間的接觸面積。這樣，由于熱膨脹系數(shù)小于上側(cè)絕緣層的下側(cè)絕緣層與通路導(dǎo)體之間的接觸面積較大，因此，能夠緩和作用于與通路導(dǎo)體接觸的通路孔的內(nèi)壁面的應(yīng)力。
[0013]另外，也可以是，下側(cè)絕緣層含有粒狀的無機(jī)材料和纖維狀的無機(jī)材料這兩者作為無機(jī)材料，上側(cè)絕緣層僅含有粒狀的無機(jī)材料作為無機(jī)材料。這樣，能夠使無機(jī)材料在上側(cè)絕緣層中所占的體積比例小于無機(jī)材料在下側(cè)絕緣層中所占的體積比例。另外，通過使下側(cè)絕緣層含有纖維狀的無機(jī)材料，能夠提高樹脂絕緣層的強(qiáng)度。而且，在下側(cè)絕緣層中，在厚度方向上的大致中心部具有纖維狀的無機(jī)材料的情況下，纖維狀的無機(jī)材料不會(huì)自下側(cè)絕緣層的表面暴露，而能夠使下側(cè)絕緣層可靠地含有該無機(jī)材料。
[0014]作為無機(jī)材料無關(guān)絕緣性、導(dǎo)電性，但在使用絕緣性的無機(jī)材料時(shí)，能夠良好地保持多層布線基板的電特性。具體而言，作為粒狀的無機(jī)材料，能夠舉二氧化硅填料，作為纖維狀的無機(jī)材料，能夠舉玻璃纖維布。另外，在使用二氧化硅填料作為無機(jī)材料的情況下，可以使下側(cè)絕緣層內(nèi)以60重量％以上的比例含有二氧化硅填料，并且使上側(cè)絕緣層內(nèi)以45重量％以下的比例含有二氧化硅填料。特別是，在將二氧化硅填料和玻璃纖維布作為無機(jī)材料包含在下側(cè)絕緣層內(nèi)的情況下，可以以80重量％以上的比例含有這些無機(jī)材料。這樣，能夠充分地確保樹脂絕緣層中的導(dǎo)體層的密合強(qiáng)度，并且能夠減小樹脂絕緣層的熱膨脹系數(shù)。
[0015]也可以是，上側(cè)絕緣層中的粒狀的無機(jī)材料的平均粒徑小于上側(cè)絕緣層的厚度，具體而言為上側(cè)絕緣層的厚度的1/5左右以下的平均粒徑。在該情況下，能夠使上側(cè)絕緣層可靠地含有粒狀的無機(jī)材料。
[0016]只要使上側(cè)絕緣層形成為薄于下側(cè)絕緣層，各絕緣層的厚度就沒有特殊限定。例如，可以將上側(cè)絕緣層形成為厚度為下側(cè)絕緣層的厚度的1/3以下。另外，具體而言，可以使上側(cè)絕緣層的厚度為5 μ m以上且10 μ m以下,而下側(cè)絕緣層的厚度為20 μ m以上。這樣，不會(huì)將上側(cè)絕緣層形成為比所需要的還厚，而能夠確保其與導(dǎo)體層之間的密合性。
[0017]上側(cè)絕緣層和下側(cè)絕緣層使用片狀的積層材料而形成。能夠在考慮絕緣性、耐熱性、耐濕性等之后對(duì)構(gòu)成該積層材料的樹脂絕緣材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)剡x擇。作為樹脂絕緣材料的較佳例，可列舉有環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯樹脂、硅酮樹脂、聚酰亞胺樹脂等熱固化樹月旨、聚碳酸酯樹脂、丙烯樹脂、聚縮醛樹脂、聚丙烯樹脂等熱塑性樹脂等。
[0018]另外，為解決上述課題，本發(fā)明的另一技術(shù)方案(技術(shù)方案2)為一種多層布線基板的制造方法，該多層布線基板具有將多個(gè)樹脂絕緣層與多個(gè)導(dǎo)體層交替層疊從而多層化而成的積層構(gòu)造，其特征在于，該多層布線基板的制造方法包括:準(zhǔn)備工序，準(zhǔn)備下側(cè)絕緣層和上側(cè)絕緣層，該下側(cè)絕緣層和該上側(cè)絕緣層成為上述多個(gè)樹脂絕緣層中的至少一層樹脂絕緣層；層疊工序，在上述下側(cè)絕緣層上層疊上述上側(cè)絕緣層；粗化工序，對(duì)上述上側(cè)絕緣層的表面施加粗化處理；以及導(dǎo)體層形成工序，在粗化后的上述上側(cè)絕緣層表面形成上述導(dǎo)體層，上述上側(cè)絕緣層和上述下側(cè)絕緣層為在樹脂絕緣材料中含有無機(jī)材料的材質(zhì)，上述無機(jī)材料在上述上側(cè)絕緣層中所占的體積比例小于上述無機(jī)材料在上述下側(cè)絕緣層中所占的體積比例。
[0019]因而，根據(jù)技術(shù)方案2所述的發(fā)明，在準(zhǔn)備工序中準(zhǔn)備成為一層樹脂絕緣層的下側(cè)絕緣層和上側(cè)絕緣層，在層疊工序中在下側(cè)絕緣層上層疊上側(cè)絕緣層。該上側(cè)絕緣層的無機(jī)材料的體積比例較小。因此，通過在粗化工序中對(duì)上側(cè)絕緣層的表面施加粗化處理，能夠相對(duì)地增大其表面粗糙度。然后，在導(dǎo)體層形成工序中，在粗化后的上側(cè)絕緣層表面形成導(dǎo)體層，因此，能夠充分地確保上側(cè)絕緣層表面上的導(dǎo)體層的密合強(qiáng)度。另外，由于成為樹脂絕緣層的下側(cè)絕緣層的無機(jī)材料的體積比例較大，能夠?qū)渲^緣層的熱膨脹系數(shù)抑制為較低。其結(jié)果，能夠制造翹曲較少且連接可靠性優(yōu)越的多層布線基板。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是表示本實(shí)施方式的多層布線基板的概略結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0021]圖2是表示樹脂絕緣層的結(jié)構(gòu)的放大剖視圖。
[0022]圖3是表示多層布線基板的制造方法中的芯基板形成工序的說明圖。
[0023]圖4是表示多層布線基板的制造方法中的準(zhǔn)備工序的說明圖。
[0024]圖5是表示多層布線基板的制造方法中的層疊工序的說明圖。
[0025]圖6是表示多層布線基板的制造方法中的通路孔形成工序的說明圖。
[0026]圖7是表示多層布線基板的制造方法中的導(dǎo)體層形成工序的說明圖。
[0027]圖8是表示多層布線基板的制造方法中的積層工序的說明圖。
[0028]圖9是表示上側(cè)絕緣層的截面的SEM照片的示意圖。
[0029]圖10是表示另一實(shí)施方式的多層布線基板的概略結(jié)構(gòu)的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下，參照附圖詳細(xì)地說明將本發(fā)明具體化為多層布線基板的一實(shí)施方式。
[0031]如圖1所示，本實(shí)施方式的多層布線基板10包括芯基板11、形成在芯基板11的芯主表面12 (在圖1中為上表面)上的第I積層層31、以及形成在芯基板11的芯背面13 (在圖1中為下表面)上的第2積層層32。
[0032]芯基板11例如利用將環(huán)氧樹脂含浸于作為增強(qiáng)材料的玻璃纖維布而成的樹脂絕緣材料(玻璃環(huán)氧樹脂材料)構(gòu)成。在芯基板11的多個(gè)部位形成有沿厚度方向貫通芯基板11的導(dǎo)通用孔15 (通孔)，在導(dǎo)通用孔15內(nèi)形成有導(dǎo)通導(dǎo)體16。導(dǎo)通導(dǎo)體16連接芯基板11的芯主表面12側(cè)與芯背面13側(cè)。另外，導(dǎo)通導(dǎo)體16的內(nèi)部例如由環(huán)氧樹脂等封閉體17填埋。另外，在芯基板11的芯主表面12和芯背面13圖案形成有由銅組成的導(dǎo)體層41，各導(dǎo)體層41與導(dǎo)通導(dǎo)體16電連接。
[0033]形成在芯基板11的芯主表面12上的第I積層層31具有將多個(gè)樹脂絕緣層33、35與多個(gè)由銅組成的導(dǎo)體層42交替層疊而成的積層構(gòu)造。在樹脂絕緣層35上的多個(gè)部位以陣列狀形成有端子焊盤45。而且，樹脂絕緣層35的上表面的大致整體被阻焊劑37覆蓋。在阻焊劑37的預(yù)定部位形成有使端子焊盤45暴露的開口部46。而且，自開口部46暴露的端子焊盤45經(jīng)由未圖示的焊錫凸塊而與半導(dǎo)體芯片的連接端子電連接。另外，在樹脂絕緣層33和樹脂絕緣層35內(nèi)分別形成有通路孔43和通路導(dǎo)體44。各通路導(dǎo)體44將導(dǎo)體層41、42和端子焊盤45彼此電連接。
[0034]形成在芯基板11的芯背面13上的第2積層層32具有大致與上述的第I積層層31相同的構(gòu)造。即，第2積層層32具有將多個(gè)樹脂絕緣層34、36與多個(gè)導(dǎo)體層42交替層疊而成的積層構(gòu)造。在樹脂絕緣層34和樹脂絕緣層36內(nèi)分別形成有通路孔43和通路導(dǎo)體44。在樹脂絕緣層36的下表面的多個(gè)部位以陣列狀形成有BGA用焊盤48。另外，樹脂絕緣層36的下表面的大致整體被阻焊劑38覆蓋。在阻焊劑38的預(yù)定部位形成有使BGA用焊盤48暴露的開口部49。自開口部49暴露的BGA用焊盤48經(jīng)由未圖示的焊錫凸塊而與母板(外部基板)電連接。
[0035]如圖2所示，構(gòu)成積層層31、32的各樹脂絕緣層33?36由下側(cè)絕緣層51和設(shè)于下側(cè)絕緣層51上的上側(cè)絕緣層52組成,在該上側(cè)絕緣層52的表面上形成有導(dǎo)體層42。上側(cè)絕緣層52形成為薄于下側(cè)絕緣層51。具體而言,上側(cè)絕緣層52具有5 μ m以上且10 μ m以下的厚度(在本實(shí)施方式中例如為8μπι左右的厚度)。另外，下側(cè)絕緣層51具有20 μ m以上的厚度(在本實(shí)施方式中例如為30 μ m左右的厚度)。也就是說，在本實(shí)施方式中，上側(cè)絕緣層52的厚度為下側(cè)絕緣層51的厚度的1/3以下。
[0036]下側(cè)絕緣層51和上側(cè)絕緣層52均含有絕緣性的無機(jī)材料而形成，無機(jī)材料在上側(cè)絕緣層52中所占的體積比例小于無機(jī)材料在下側(cè)絕緣層51中所占的體積比例。
[0037]更詳細(xì)而言，上側(cè)絕緣層52使用在樹脂絕緣材料53 (例如熱固性的環(huán)氧樹脂)中含有二氧化硅填料54 (粒狀的無機(jī)材料)而構(gòu)成的片狀的積層材料而形成。在上側(cè)絕緣層52中含有的二氧化硅填料54為平均粒徑為L(zhǎng)Oym的填料。在上側(cè)絕緣層52中，樹脂絕緣材料53中的二氧化硅填料54的比例為40重量％左右。
[0038]另一方面，下側(cè)絕緣層51使用在樹脂絕緣材料53中含有二氧化硅填料55 (粒狀的無機(jī)材料)和玻璃纖維布56 (纖維狀的無機(jī)材料)而構(gòu)成的片狀的積層材料而形成。在下側(cè)絕緣層51中含有的二氧化硅填料55為平均粒徑為0.5 μ m的填料。在本實(shí)施方式中，在下側(cè)絕緣層51中含有二氧化硅填料55，該二氧化硅填料55的平均粒徑小于上側(cè)絕緣層52的二氧化硅填料54的平均粒徑。而且，使二氧化硅填料55在下側(cè)絕緣層51中所占的體積比例大于二氧化硅填料54在上側(cè)絕緣層52中所占的體積比例。具體而言，在下側(cè)絕緣層51中，樹脂絕緣材料53中的二氧化硅填料55的比例為65重量％左右。另外，玻璃纖維布56的厚度例如為15 μ m左右，在下側(cè)絕緣層51的厚度方向上的大致中央部設(shè)有玻璃纖維布56。在下側(cè)絕緣層51中，含有玻璃纖維布56和二氧化娃填料55的無機(jī)材料所占的比例為90重量％左右。[0039]由于下側(cè)絕緣層51相比于上側(cè)絕緣層52含有較多的無機(jī)材料，因此，下側(cè)絕緣層51的熱膨脹系數(shù)小于上側(cè)絕緣層52的熱膨脹系數(shù)。具體而言，關(guān)于平面方向(XY方向)上的熱膨脹系數(shù)，下側(cè)絕緣層51大約為20ppm/°C，上側(cè)絕緣層52大約為45ppm/°C。另外，熱膨脹系數(shù)表示25°C?150°C之間的測(cè)量值的平均值。而且，通過將熱膨脹系數(shù)較小的下側(cè)絕緣層51形成為比上側(cè)絕緣層52厚，降低了絕緣層整體的熱膨脹系數(shù)。
[0040]另外，樹脂絕緣層33?36的上側(cè)絕緣層52含有粒徑較大的二氧化硅填料54，其表面成為表面粗糙度較大的粗糙面52a。在該樹脂絕緣層33?36中，在上側(cè)絕緣層52的表面形成有導(dǎo)體層42。另外，施加了粗化處理的上側(cè)絕緣層52表面的平均粗糙度Ra為
0.6μπι左右。另外，雖然下側(cè)絕緣層51的表面未施加粗化處理，但在對(duì)其表面施加與上側(cè)絕緣層52相同的粗化處理的情況下，其表面的平均粗糙度Ra為0.2 μ m左右。
[0041]另外，如圖1等所示，作為配線的導(dǎo)體層41、42僅嵌入于構(gòu)成樹脂絕緣層33?36的上側(cè)絕緣層52和下側(cè)絕緣層51中的下側(cè)絕緣層51。換言之，相比于下側(cè)絕緣層51的厚度，導(dǎo)體層41、42的厚度較薄，由此成為導(dǎo)體層41、42的上表面未到達(dá)上側(cè)絕緣層52的下表面的關(guān)系。另外，下側(cè)絕緣層51的厚度大于上側(cè)絕緣層52的厚度。因此，通路導(dǎo)體44與下側(cè)絕緣層51之間的接觸面積大于通路導(dǎo)體44與上側(cè)絕緣層52之間的接觸面積。在本實(shí)施方式中，上側(cè)絕緣層52的厚度為下側(cè)絕緣層51的厚度的1/3以下，通路導(dǎo)體44與下側(cè)絕緣層51之間的接觸面積為通路導(dǎo)體44與上側(cè)絕緣層52之間的接觸面積的3倍以上。
[0042]接著，說明本實(shí)施方式的多層布線基板10的制造方法。
[0043]首先，準(zhǔn)備在由玻璃環(huán)氧樹脂組成的基材的兩個(gè)面粘貼有銅箔的覆銅層疊板。然后，使用鉆孔機(jī)進(jìn)行開孔加工，預(yù)先在預(yù)定位置形成貫通覆銅層疊板的表面和背面的通孔
15。然后，通過對(duì)覆銅層疊板的通孔15的內(nèi)表面進(jìn)行無電解鍍銅和電解鍍銅，在通孔15內(nèi)形成導(dǎo)通導(dǎo)體16。
[0044]然后，利用絕緣樹脂材料(環(huán)氧樹脂)填埋導(dǎo)通導(dǎo)體16的空洞部，形成封閉體17。進(jìn)而，例如利用金屬面腐蝕法將覆銅層疊板的銅箔和形成在該銅箔上的銅鍍層圖案化。其結(jié)果，如圖3所示，獲得形成有導(dǎo)通導(dǎo)體16和導(dǎo)體層41的芯基板11。
[0045]然后，通過進(jìn)行積層工序，在芯基板11的芯主表面12上形成第I積層層31，并且也在芯基板11的芯背面13上形成第2積層層32。
[0046]詳細(xì)而言，如圖4所示，準(zhǔn)備成為各樹脂絕緣層33?36的下側(cè)絕緣層51的積層材料、和成為各樹脂絕緣層33?36的上側(cè)絕緣層52的積層材料(準(zhǔn)備工序)。下側(cè)絕緣層51的積層材料為在環(huán)氧樹脂中含有二氧化娃填料5 5和玻璃纖維布5 6而構(gòu)成的片狀的積層材料。另外，上側(cè)絕緣層52的積層材料為在環(huán)氧樹脂中僅含有二氧化硅填料54作為無機(jī)材料而構(gòu)成的片狀的積層材料。
[0047]然后，在芯基板11的芯主表面12和芯背面13之上配置下側(cè)絕緣層51的積層材料并且在該下側(cè)絕緣層51上層疊上側(cè)絕緣層52的積層材料(層疊工序)。這樣，在芯基板11的芯主表面12和芯背面13上配置由下側(cè)絕緣層51和上側(cè)絕緣層52組成的樹脂絕緣層33、34，且粘貼樹脂絕緣層33、34 (參照?qǐng)D5)。
[0048]然后，例如通過使用C02激光等實(shí)施激光孔加工而在樹脂絕緣層33、34的預(yù)定位置形成通路孔43(參照?qǐng)D6)。接著，使用高錳酸鉀溶液等蝕刻液進(jìn)行去除各通路孔43內(nèi)的污跡的除污工序(粗化工序)。在該除污工序中，對(duì)通路孔43的內(nèi)壁面和上側(cè)絕緣層52的表面施加粗化處理，使它們的表面粗化。另外，作為除污工序，除使用蝕刻液進(jìn)行的處理以夕卜，還可以例如利用02等離子進(jìn)行等離子灰化的處理。
[0049]除污處理之后，通過根據(jù)以往公知的方法進(jìn)行無電解鍍銅和電解鍍銅，在各通路孔43內(nèi)形成通路導(dǎo)體44。然后，如圖7所示，通過利用以往公知的方法(例如半添加法)進(jìn)行蝕刻，在樹脂絕緣層33、34上圖案形成導(dǎo)體層42 (導(dǎo)體層形成工序)。
[0050]對(duì)于其他的樹脂絕緣層35、36和導(dǎo)體層42，也利用與上述的樹脂絕緣層33、34和導(dǎo)體層42相同的方法形成，且層疊在樹脂絕緣層33、34上。另外，在此，樹脂絕緣層35上的導(dǎo)體層42形成有多個(gè)端子焊盤45，樹脂絕緣層36上的導(dǎo)體層42形成有多個(gè)BGA用焊盤48 (參照?qǐng)D8)。
[0051]接著，通過在樹脂絕緣層35、36上涂布感光性環(huán)氧樹脂且使其固化，形成阻焊劑
37、38。然后，在配置有預(yù)定的掩模的狀態(tài)下進(jìn)行曝光和顯影，在阻焊劑37、38處將開口部46,49圖案化。經(jīng)過以上的工序制造圖1所示的多層布線基板10。
[0052]以下，說明計(jì)算在上述多層布線基板10的成品中、在下側(cè)絕緣層51和上側(cè)絕緣層52中含有的無機(jī)材料的體積比例的方法。具體而言，將多層布線基板10沿其厚度方向切斷，利用電子顯微鏡(SEM)對(duì)下側(cè)絕緣層51和上側(cè)絕緣層52的截面進(jìn)行拍攝。然后，根據(jù)各絕緣層51、52的截面的SEM照片，推算無機(jī)材料(二氧化硅填料54、55、玻璃纖維布56)的體積比例。在此，例如在上側(cè)絕緣層52的SEM照片60 (參照?qǐng)D9)中，畫出對(duì)角線LI。然后，測(cè)量二氧化硅填料54在對(duì)角線LI上所占的長(zhǎng)度(將重疊于對(duì)角線LI上的各二氧化硅填料54的寬度相加后計(jì)算得到的距離)，求出該比例作為二氧化硅填料54的體積比例。同樣，在下側(cè)絕緣層51的SEM照片中，測(cè)量二氧化硅填料55和玻璃纖維布56在對(duì)角線LI上所占的長(zhǎng)度，求出該比例作為二氧化硅填料55和玻璃纖維布56的體積比例。
[0053]關(guān)于實(shí)際制造的多層布線基板10，本發(fā)明人利用上述測(cè)量方法確認(rèn)出:二氧化硅填料54在上側(cè)絕緣層52中所占的體積比例小于二氧化硅填料55和玻璃纖維布56在下側(cè)絕緣層51中所占的體積比例。
[0054]因而，根據(jù)本實(shí)施方式能夠獲得以下的效果。
[0055](I)在本實(shí)施方式的多層布線基板10中，由于構(gòu)成樹脂絕緣層33?36的上側(cè)絕緣層52的二氧化硅填料54的體積比例較少，因此，能夠相對(duì)地增大除污工序后的上側(cè)絕緣層52的表面粗糙度。其結(jié)果，能夠充分地確保上側(cè)絕緣層52上的導(dǎo)體層42的密合強(qiáng)度。另外，構(gòu)成樹脂絕緣層33?36的下側(cè)絕緣層51相對(duì)于上側(cè)絕緣層52形成得較厚且二氧化硅填料55和玻璃纖維布56的無機(jī)材料的體積比例變大。這樣，能夠?qū)渲^緣層33?36的熱膨脹系數(shù)抑制為較低，能夠制造翹曲較少且連接可靠性優(yōu)越的多層布線基板10。
[0056](2)在本實(shí)施方式的多層布線基板10中，下側(cè)絕緣層51和上側(cè)絕緣層52均含有二氧化硅填料54、55，上側(cè)絕緣層52中的二氧化硅填料54的平均粒徑大于下側(cè)絕緣層51中的二氧化硅填料55的平均粒徑。這樣，能夠增大除污工序后的上側(cè)絕緣層52的表面粗糙度。另外，通過減小下側(cè)絕緣層51中的粒狀的無機(jī)材料的粒徑，能夠使該下側(cè)絕緣層51含有更多的二氧化硅填料55。而且，由于下側(cè)絕緣層51構(gòu)成為除含有二氧化硅填料55之外還含有玻璃纖維布56，因此，能夠減小熱膨脹系數(shù)。
[0057](3)在本實(shí)施方式的多層布線基板10中，下側(cè)絕緣層51在厚度方向上的大致中心部具有玻璃纖維布56，因此，玻璃纖維布56不會(huì)自下側(cè)絕緣層51的表面暴露，而能夠使下側(cè)絕緣層51可靠地含有該玻璃纖維布56。另外，通過使下側(cè)絕緣層51含有玻璃纖維布56能夠充分地確保樹脂絕緣層33~36的強(qiáng)度。
[0058](4)在本實(shí)施方式的多層布線基板10中，上側(cè)絕緣層52中的二氧化硅填料54的平均粒徑為1.0 μ m，充分地小于上側(cè)絕緣層52的厚度。這樣，能夠使上側(cè)絕緣層52可靠地含有二氧化硅填料54。
[0059](5)在本實(shí)施方式的多層布線基板10中，導(dǎo)體層41、42僅嵌入于構(gòu)成樹脂絕緣層33~36的上側(cè)絕緣層52和下側(cè)絕緣層51中的下側(cè)絕緣層51。這樣，成為僅在熱膨脹系數(shù)小于上側(cè)絕緣層52的下側(cè)絕緣層51嵌入有導(dǎo)體層41、42的狀態(tài)。因此，能夠緩和由于導(dǎo)體層41、42與樹脂絕緣層33~36之間的熱膨脹系數(shù)之差產(chǎn)生的應(yīng)力。因而，能夠進(jìn)一步可靠地獲得翹曲較少且連接可靠性優(yōu)越的多層布線基板10。
[0060](6)本實(shí)施方式的多層布線基板10還包括通路導(dǎo)體44，該通路導(dǎo)體44貫通樹脂絕緣層33~36而形成。而且，該通路導(dǎo)體44與下側(cè)絕緣層51之間的接觸面積大于該通路導(dǎo)體44與上側(cè)絕緣層52之間的接觸面積。這樣，由于熱膨脹系數(shù)小于上側(cè)絕緣層52的下側(cè)絕緣層51與通路導(dǎo)體44之間的接觸面積較大，因此，能夠緩和作用于通路孔43的內(nèi)壁面的應(yīng)力。因而，能夠進(jìn)一步可靠地獲得翹曲較少且連接可靠性優(yōu)越的多層布線基板10。
[0061]另外，本發(fā)明的實(shí)施方式可以如下所述地進(jìn)行變更。
[0062].在上述實(shí)施方式中，構(gòu)成樹脂絕緣層33~36的下側(cè)絕緣層51在樹脂絕緣材料53中含有二氧化娃填料55和玻璃纖維布56,但也可以不含有玻璃纖維布56而僅含有二氧化硅填料55。另外，在構(gòu)成樹脂絕緣層33~36的上側(cè)絕緣層52中含有二氧化硅填料54，該二氧化硅填料54的平均粒徑大于下側(cè)絕緣層51的二氧化硅填料55的平均粒徑，但上側(cè)絕緣層52也可以含有平均粒徑與下側(cè)絕緣層51的二氧化硅填料55的平均粒徑相同的二氧化硅填料。另外，在該情況下，使下側(cè)絕緣層51和上側(cè)絕緣層52含有平均粒徑在I μπι以下的填料作為二氧化硅填料。而且，通過使填料在下側(cè)絕緣層51中所占的含量多于在上側(cè)絕緣層52中所占的含量而形成各樹脂絕緣層33~36。這樣也能夠降低絕緣層整體的熱膨脹系數(shù)，能夠?qū)⒍鄬硬季€基板10的翹曲抑制為較低。另外，通過改變上側(cè)絕緣層52中含有的二氧化硅填料的平均粒徑，能夠調(diào)整除污工序后的上側(cè)絕緣層52的表面粗糙度。其結(jié)果，能夠謀求上側(cè)絕緣層52上的各導(dǎo)體層42的配線圖案的細(xì)距化(fine pitch wiring)。
[0063].在上述實(shí)施方式中，構(gòu)成多層布線基板10的所有的樹脂絕緣層33~36均為由下側(cè)絕緣層51和上側(cè)絕緣層52組成的雙層構(gòu)造的絕緣層，也可以含有單層構(gòu)造的樹脂絕緣層來構(gòu)成多層布線基板。
[0064]?在上述實(shí)施方式的多層布線基板10的制造方法中，下側(cè)絕緣層51的積層材料與上側(cè)絕緣層52的積層材料單獨(dú)地層疊而成，但并不限定于此。具體而言，還可以使用預(yù)先將成為下側(cè)絕緣層51的積層材料和成為上側(cè)絕緣層52的積層材料貼合而成的雙層構(gòu)造的樹脂絕緣層33、34，且將這些樹脂絕緣層33、34配置在芯基板11上從而制造多層布線基板10。
[0065].在上述實(shí)施方式中，將本發(fā)明具體化為具有芯基板11的多層布線基板10，也可以將本發(fā)明具體化為不具有芯基板11的無芯布線基板。
[0066].上述實(shí)施方式中的多層布線基板10的形態(tài)不限定于BGA (球柵陣列)，還可以將本發(fā)明應(yīng)用于例如PGA (引腳網(wǎng)格陣列)、LGA (柵格陣列)等布線基板。
[0067].在上述實(shí)施方式的多層布線基板10中，通路孔43的貫通上側(cè)絕緣層52的區(qū)域的錐角角度與通路孔43的貫通下側(cè)絕緣層51的區(qū)域的錐角角度相等，在通路孔43的位于上側(cè)絕緣層52與下側(cè)絕緣層51之間的交界處的內(nèi)壁面并不存在臺(tái)階。與此相替代地，也可以是，例如，如圖10所示的另一實(shí)施方式的多層布線基板IOA那樣，設(shè)定為通路孔43的貫通上側(cè)絕緣層52的區(qū)域的錐角角度大于通路孔43的貫通下側(cè)絕緣層51的區(qū)域的錐角角度，在通路孔43的位于上側(cè)絕緣層52與下側(cè)絕緣層51之間的交界處的內(nèi)壁面形成有臺(tái)階D1。這樣，相比于上述實(shí)施方式，由于樹脂絕緣層33?36與通路導(dǎo)體44之間的接觸面積增大，因此，能夠進(jìn)一步容易地緩和作用于通路孔43的內(nèi)壁面的應(yīng)力。因而，能夠進(jìn)一步可靠地獲得翹曲較少且連接可靠性優(yōu)越的多層布線基板10A。
[0068]接著，以下列舉除權(quán)利要求的范圍所述的技術(shù)思想以外的、根據(jù)上述的實(shí)施方式把握的技術(shù)構(gòu)思。
[0069]( I)在技術(shù)方案I中，多層布線基板的特征在于，上述無機(jī)材料為絕緣性的無機(jī)材料。
[0070](2)在技術(shù)方案I中，多層布線基板的特征在于，上述下側(cè)絕緣層在厚度方向上的大致中心部具有纖維狀的無機(jī)材料。
[0071](3)在技術(shù)方案I中，多層布線基板的特征在于，上述下側(cè)絕緣層構(gòu)成為含有二氧化硅填料和玻璃纖維布作為上述無機(jī)材料，上述上側(cè)絕緣層構(gòu)成為僅含有上述二氧化硅填料作為上述無機(jī)材料。
[0072](4)在技術(shù)思想(3)中，多層布線基板的特征在于，上述下側(cè)絕緣層以60重量％以上的比例含有上述二氧化硅填料，上述上側(cè)絕緣層以45重量％以下的比例含有上述二氧化硅填料。
[0073](5)在技術(shù)思想(3)中，多層布線基板的特征在于，上述下側(cè)絕緣層以80重量％以上的比例含有上述二氧化硅填料和上述玻璃纖維布的無機(jī)材料。
[0074](6)在技術(shù)方案I中，多層布線基板的特征在于，上述下側(cè)絕緣層的熱膨脹系數(shù)在25ppm/°C以下,上述上側(cè)絕緣層的熱膨脹系數(shù)在35ppm/°C以上。
[0075](7)在技術(shù)方案I中，多層布線基板的特征在于，上述上側(cè)絕緣層的表面為粗糙面。
[0076](8)在技術(shù)方案I中，多層布線基板的特征在于，上述上側(cè)絕緣層和上述下側(cè)絕緣層使用片狀的積層材料而形成。
[0077](9)在技術(shù)方案I中，多層布線基板的特征在于，上述上側(cè)絕緣層的厚度為上述下側(cè)絕緣層的厚度的1/3以下。
[0078](10)在技術(shù)方案I中，多層布線基板的特征在于，上述上側(cè)絕緣層和上述下側(cè)絕緣層均含有粒狀的無機(jī)材料，上述上側(cè)絕緣層中的上述粒狀的無機(jī)材料的平均粒徑小于上述上側(cè)絕緣層的厚度。
[0079](11)在技術(shù)方案I中，多層布線基板的特征在于，上述上側(cè)絕緣層的厚度在5μπι以上且10 μ m以下，上述下側(cè)絕緣層的厚度在20 μ m以上。
[0080](12)在技術(shù)方案I中，多層布線基板的特征在于，上述上側(cè)絕緣層和上述下側(cè)絕緣層均含有粒狀的無機(jī)材料，上述上側(cè)絕緣層的厚度在5 μ m以上且10 μ m以下，上述下側(cè)絕緣層的厚度在20 μ m以上，上述上側(cè)絕緣層中的上述粒狀的無機(jī)材料的平均粒徑在I μ m以下。
[0081](13)在技術(shù)方案I中，多層布線基板的特征在于，上述上側(cè)絕緣層和上述下側(cè)絕緣層均含有粒狀的無機(jī)材料，上述上側(cè)絕緣層中的上述粒狀的無機(jī)材料的平均粒徑在I μ m以上，上述下側(cè)絕緣層中的上述粒狀的無機(jī)材料的平均粒徑在0.5 μ m以下。
[0082]附圖標(biāo)記說明
[0083]10、10A、多層布線基板；33?36、樹脂絕緣層；42、導(dǎo)體層；44、通路導(dǎo)體；51、下側(cè)絕緣層；52、上側(cè)絕緣層；53、樹脂絕緣材料；54、55、作為粒狀的無機(jī)材料的二氧化硅填料；56、作為纖維狀的無機(jī)材料的玻璃纖維布；D1、臺(tái)階。
【權(quán)利要求】
1.一種多層布線基板，其具有將多個(gè)樹脂絕緣層與多個(gè)導(dǎo)體層交替層疊從而多層化而成的積層構(gòu)造，其特征在于， 上述多個(gè)樹脂絕緣層中的至少一層上述樹脂絕緣層由下側(cè)絕緣層和設(shè)于上述下側(cè)絕緣層上的上側(cè)絕緣層組成，在該上側(cè)絕緣層的表面上形成有上述導(dǎo)體層， 上述上側(cè)絕緣層和上述下側(cè)絕緣層為在樹脂絕緣材料中含有無機(jī)材料的材質(zhì)， 上述上側(cè)絕緣層形成為薄于上述下側(cè)絕緣層， 上述無機(jī)材料在上述上側(cè)絕緣層中所占的體積比例小于上述無機(jī)材料在上述下側(cè)絕緣層中所占的體積比例。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層布線基板，其特征在于， 上述上側(cè)絕緣層和上述下側(cè)絕緣層均含有粒狀的無機(jī)材料，上述上側(cè)絕緣層中的上述粒狀的無機(jī)材料的平均粒徑大于或等于上述下側(cè)絕緣層中的上述粒狀的無機(jī)材料的平均粒徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多層布線基板，其特征在于， 上述下側(cè)絕緣層的熱膨脹系數(shù)小于上述上側(cè)絕緣層的熱膨脹系數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的多層布線基板，其特征在于， 上述下側(cè)絕緣層含有粒狀的無機(jī)材料和纖維狀的無機(jī)材料這兩者作為上述無機(jī)材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的多層布線基板，其特征在于， 上述下側(cè)絕緣層含有粒狀的無機(jī)材料和纖維狀的無機(jī)材料這兩者作為上述無機(jī)材料，另一方面，上述上側(cè)絕緣層僅含有粒狀的無機(jī)材料作為上述無機(jī)材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的多層布線基板，其特征在于， 上述導(dǎo)體層僅嵌入于構(gòu)成上述樹脂絕緣層的上述上側(cè)絕緣層和上述下側(cè)絕緣層中的上述下側(cè)絕緣層。
7.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的多層布線基板，其特征在于， 該多層布線基板還包括通路導(dǎo)體，該通路導(dǎo)體通過貫通上述樹脂絕緣層而形成，上述通路導(dǎo)體與上述下側(cè)絕緣層之間的接觸面積大于上述通路導(dǎo)體與上述上側(cè)絕緣層之間的接觸面積。
8.一種多層布線基板的制造方法，該多層布線基板具有將多個(gè)樹脂絕緣層與多個(gè)導(dǎo)體層交替層疊從而多層化而成的積層構(gòu)造，其特征在于， 該多層布線基板的制造方法包括: 準(zhǔn)備工序，準(zhǔn)備下側(cè)絕緣層和上側(cè)絕緣層，該下側(cè)絕緣層和該上側(cè)絕緣層成為上述多個(gè)樹脂絕緣層中的至少一層樹脂絕緣層； 層疊工序，在上述下側(cè)絕緣層上層疊上述上側(cè)絕緣層； 粗化工序，對(duì)上述上側(cè)絕緣層的表面施加粗化處理；以及 導(dǎo)體層形成工序，在粗化后的上述上側(cè)絕緣層表面形成上述導(dǎo)體層， 上述上側(cè)絕緣層和上述下側(cè)絕緣層為在樹脂絕緣材料中含有無機(jī)材料的材質(zhì)， 上述無機(jī)材料在上述上側(cè)絕緣層中所占的體積比例小于上述無機(jī)材料在上述下側(cè)絕緣層中所占的體積比例。
【文檔編號(hào)】H01L23/12GK103843471SQ201380003215
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月26日
【發(fā)明者】前田真之介 申請(qǐng)人:日本特殊陶業(yè)株式會(huì)社