【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子等の電子部品を搭載するために用いられる配線基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、現在の電子機器は、移動体通信機器に代表されるように小型・薄型・軽量・高信頼性が要求されてきており、このような電子機器に搭載される電子装置も小型・高密度化が要求されるようになってきている。そのため、電子装置を構成する配線基板にも小型・薄型・多端子化が求められてきており、それを実現するために信号導体等を含む配線導体層の幅を細くするとともにその間隔を狭くし、さらに配線導体層の多層化により高密度配線化が図られている。
【０００３】
このような高密度配線が可能な配線基板として、ビルドアップ法を採用して製作された配線基板が知られている。このビルドアップ配線基板は、例えば、次に述べる方法により製作される。
【０００４】
まず、ガラスクロスやアラミド不布織等の補強材に耐熱性や耐薬品性を有するエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂に代表される熱硬化性樹脂を含浸させた未硬化の絶縁シートの上下面に銅箔を貼着し、その後、絶縁シート中の熱硬化性樹脂を熱硬化して上下面に銅箔を有する絶縁基板を製作する。次に、マイクロドリルで銅箔および絶縁基板を貫通する貫通孔を形成した後に、貫通孔の内面にめっき膜を被着して筒状の貫通導体を形成する。なおこのとき、銅箔の表面にもめっき膜が同時に被着される。
【０００５】
次に、貫通導体が被着された貫通孔を塞ぐために貫通孔の内部に、スクリーン印刷法により熱硬化性樹脂に無機絶縁フィラーを分散させて成る樹脂柱を充填し、さらにこれを熱硬化し、しかる後、その上下面を略平坦に研磨する。次に、銅箔およびその表面のめっき膜を所定のパターンにエッチングすることにより上下面に配線導体が形成されたコア基板を得る。なお、熱硬化性樹脂に無機絶縁フィラーを分散させて成る樹脂柱は、その熱膨張を絶縁基板の熱膨張と整合させて熱硬化時の収縮を小さくするために、無機絶縁フィラーを多量に含有している。
【０００６】
次に、コア基板の表面にエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂前駆体に無機絶縁フィラーを分散させて成る樹脂フィルムを貼着し、さらに加熱硬化してコア基板の表面に厚みが20〜200μｍの絶縁層を形成する。なお、絶縁層と成る樹脂フィルムは、後述するビア孔の穿設等の加工性の観点から、樹脂柱の無機絶縁フィラーの含有量に較べて、少ない量の無機絶縁フィラーを含有している。
【０００７】
次に、配線導体の上に位置する絶縁層に、レーザで直径が50〜200μｍのビア孔を穿孔し、さらに絶縁層の表面および貫通孔の内面を過マンガン酸カリウム溶液等の粗化液で化学粗化し、次にセミアディティブ法を用いて絶縁層の表面およびビア孔の内面にめっき膜から成る配線導体層およびビア導体を形成する。そして、この上に次層の絶縁層や次層の配線導体層およびビア導体の形成を複数回繰り返すことによって、ビルドアップ配線基板が製作される。
【０００８】
しかしながらこのようなビルドアップ配線基板においては、一般に無機絶縁フィラーを多量に含有した樹脂柱の熱膨張係数が20×10-6〜50×10-6／℃、めっき膜から成る貫通導体の熱膨張係数が15×10-6〜20×10-6／℃、さらに熱硬化性樹脂に樹脂柱よりも少量の無機絶縁フィラーを分散し、加熱硬化させて成る絶縁層の熱膨張係数が40×10-6〜110×10-6／℃であることから、樹脂柱、貫通導体および絶縁層の熱膨張係数がそれぞれ異なることによって、配線基板に電子部品を搭載した後に長期の熱履歴が繰り返し印加されると、樹脂柱、貫通導体および絶縁層間の熱膨張差により発生する熱応力が３者の境界に集中して樹脂柱と貫通導体との間に隙間が発生し、その隙間を起点として絶縁層にクラックが生じるとともに絶縁層上に形成された配線導体層を切断して断線不良を発生させてしまうという問題点があった。
【０００９】
このような問題点を解決するために、絶縁基板の貫通孔の内面にめっき膜を被着して筒状の貫通導体を形成した後に、絶縁基板の上下面に被着した配線導体用の銅箔およびその表面のめっき膜の不用部分をエッチング除去して配線導体を形成し、次にこの絶縁基板の上下面に上述の樹脂柱に較べて無機絶縁フィラーの含有量の少ない熱硬化性樹脂を印刷することにより、貫通孔の内部を樹脂柱で充填するとともにコア基板の上下面に配線導体を覆うようにして厚みが20〜200μｍの絶縁層を形成し、さらにその上に配線導体層および次層の絶縁層を順次形成していくことによってビルドアップ配線基板を製作する方法が提案されている（特許文献１）。
【００１０】
この方法によれば、樹脂柱と絶縁層とを同一組成物としたことから、両者の間に組成の境界が生じなくなるので、両者の熱膨張差による熱応力の発生を防止でき、樹脂柱と貫通導体との間に隙間が発生しないビルドアップ配線基板を得ることができるというものである。
【００１１】
【特許文献１】
特開2001−60765号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の方法によりビルドアップ配線基板を製作した場合、樹脂柱と貫通導体間の隙間の発生を防止することはできるものの、樹脂柱の無機絶縁フィラーの含有量が、従来の樹脂柱に比較して少ないために、コア基板上の絶縁層および樹脂柱の熱硬化性樹脂を熱硬化させる際に、樹脂が熱収縮して樹脂柱上の絶縁層の表面が5〜30μｍ程度窪んでしまい、配線基板に電子部品を搭載した後に長期の熱履歴が繰り返し印加されると、絶縁層の窪んだ部分とこの上に形成した次層の絶縁層との間に剥離が生じ、その剥離箇所を起点としてコア基板上の絶縁層や次層の絶縁層にクラックが生じるとともにそれらの絶縁層上に形成された配線導体層を切断して断線不良を発生させてしまうことがあるという問題点があった。
【００１３】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み完成されたものであり、その目的は、電子部品を搭載した配線基板に長期の熱履歴を繰り返し印加しても、熱応力に充分耐え、配線導体層に断線等が生じない接続信頼性の高い配線基板を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の配線基板は、貫通孔を有する絶縁基板の前記貫通孔の内面にめっき膜から成る貫通導体を被着させるとともにこの貫通導体が被着された前記貫通孔の内部を熱硬化性樹脂に無機絶縁フィラーを分散させて成る樹脂柱で充填して成るコア基板と、このコア基板の表面に積層された絶縁層と、この絶縁層の表面に被着された配線導体層とを具備して成る配線基板において、前記絶縁層は、前記樹脂柱と同一組成物から成る、前記コア基板側に位置する第一の絶縁層に、耐熱性繊維基材に前記熱硬化性樹脂および前記無機絶縁フィラーから成るペーストを含浸させて成る第二の絶縁層と、前記熱硬化性樹脂に前記無機絶縁フィラーを分散させて成る第三の絶縁層とを順次積層して成ることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の配線基板によれば、絶縁層が、樹脂柱と同一組成物から成る、コア基板側に位置する第一の絶縁層に、耐熱性繊維基材に熱硬化性樹脂および無機絶縁フィラーから成るペーストを含浸させて成る第二の絶縁層と、熱硬化性樹脂に無機絶縁フィラーを分散させて成る第三の絶縁層とを順次積層して成ることから、樹脂柱と第一の絶縁層の熱膨張が同一となり両者の熱膨張差による熱応力の発生を防止でき、その結果、樹脂柱と貫通導体との間に隙間が発生しないとともに、この隙間の発生により絶縁層にクラックが発生したり配線導体層が断線することのない接続信頼性に優れた配線基板とすることができる。
【００１６】
また、第二の絶縁層を耐熱性繊維基材に熱硬化性樹脂および無機絶縁フィラーから成るペーストを含浸させて成るものとしたことから、樹脂柱を熱硬化させる際に樹脂柱が熱収縮してその表面が窪み、樹脂柱の表面と絶縁層との間に剥離が生じたとしても剛性の高い耐熱性繊維基材を含有する第二の絶縁層が第一の絶縁層を拘束するので、第一の絶縁層にクラックが発生したり、このクラックが絶縁層上の配線導体層を切断して断線不良を発生させてしまうということはなく、接続信頼性に優れた配線基板とすることができる。
【００１７】
さらに、第三の絶縁層を熱硬化性樹脂に無機絶縁フィラーを分散させて成るものとしたことから、絶縁層の表面を容易に粗化面とすることができるので絶縁層の表面を配線導体層との密着性の良好なものとすることができ、その結果、配線導体層が絶縁層から剥離することのない接続信頼性に優れた配線基板とすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の配線基板を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す断面図であり、図２は、図１の要部拡大断面図である。
【００１９】
これらの図において、１は絶縁基板、２は配線導体、３は貫通導体、４は樹脂柱、５はコア基板、６は絶縁層、６ａ・６ｂおよび６ｃはそれぞれ第一の絶縁層・第二の絶縁層および第三の絶縁層、７は配線導体層であり、主に絶縁基板１と、貫通導体３と、樹脂柱４とでコア基板５が構成され、また、主にコア基板５と、絶縁層６と、配線導体層７とで本発明の配線基板が構成されている。
なお、本実施例では、コア基板５が絶縁基板１の上下面に貫通導体３と電気的に接続する配線導体２が被着されて成る場合の例を示している。
【００２０】
絶縁基板１は、例えばガラス繊維を縦横に織り込んだガラスクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて成り、その上下面に銅箔等の金属箔から成る配線導体２が被着形成されている。また、絶縁基板１は、絶縁層６および配線導体層７の支持体としての機能を有し、厚みが0.１〜1.5ｍｍ程度であり、その上面から下面にかけて直径が0.1〜1.0ｍｍの複数の貫通孔１ａを有している。そして、各貫通孔１ａの内面にはめっき膜から成る貫通導体３が被着されており、上下面の配線導体２が貫通導体３を介して電気的に接続されている。
【００２１】
また、配線導体２は、銅や銀・アルミニウム・ニッケル等の金属箔上に銅等のめっき膜を被着させて成り、その幅が20〜200μｍ、厚みが５〜50μｍであり、後述する配線導体層７とともに搭載する半導体素子等の電子部品（図示せず）の各電極を外部電気回路基板（図示せず）に電気的に接続する導電路の一部としての機能をする。
【００２２】
配線導体２は、その幅が20μｍ未満となると配線導体２の変形や断線が発生しやすくなる傾向があり、200μｍを超えると高密度配線が形成できなくなる傾向がある。また、厚みが５μｍ未満になると配線導体２の強度が低下し変形や断線が発生しやすくなる傾向があり、50μｍを超えるとコア基板５表面の平坦度が低下し、これに積層する、後述する絶縁層６の表面の凹凸が大きくなり、配線基板表面の平坦度が低下して電子部品を実装することが困難となる傾向がある。従って、配線導体２は、その幅を20〜200μｍ、厚みを５〜50μｍの範囲とすることが好ましい。また、金属箔の材料としては、安価および導電性の観点からは銅を用いることが好ましい。
【００２３】
このような絶縁基板１は、ガラスクロスに未硬化の熱硬化性樹脂を含浸させたシートを熱硬化させることにより製作され、これに上面から下面にかけてドリル加工やレーザ加工を施すことにより貫通孔１ａが形成される。なお、絶縁基板１上下面の配線導体２は、絶縁基板１用のシートの上下全面に厚みが３〜50μｍの銅箔を被着しておき、シートの硬化後にエッチング加工することにより所定のパターンに形成される。また、貫通孔１ａ内面の貫通導体３は、絶縁基板１に貫通孔１ａを設けた後に、この貫通孔１ａの内面にめっき法により厚みが３〜50μｍの、例えば銅めっき膜を析出させることにより形成される。
【００２４】
さらに、貫通孔１ａの内部には、エポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂と、シリカやアルミナ・窒化アルミニウム等の、平均粒径が0.01〜２μｍの無機絶縁フィラーとから成る樹脂柱４が充填されている。樹脂柱４は、貫通孔１ａを塞ぐことにより貫通孔１ａの直上および直下に絶縁層６を形成可能とするものであり、無機絶縁フィラーを含有する未硬化のペースト状の熱硬化性樹脂を絶縁基板１の両面側から印刷して貫通孔１ａの内部に充填した後、熱硬化させることにより形成される。
【００２５】
なお、樹脂柱４は、無機絶縁フィラーの含有量が20質量％未満であると、その熱膨張係数が絶縁基板１の熱膨張係数と大きく異なってしまう傾向があり、80質量％を超えると貫通孔１ａの内部への充填が困難となる傾向がある。従って、樹脂柱４は、無機絶縁フィラーを20〜80質量％含有することが好ましい。
【００２６】
また、コア基板５の上下面には絶縁層６が積層されている。絶縁層６は、その厚みが30〜200μｍ程度であり、その上面から下面にかけて直径が20〜100μｍ程度のビア孔８を有している。さらに絶縁層６の表面には配線導体層７が、ビア孔８の内面にはビア導体９が被着形成されており、配線導体２と配線導体層７や配線導体層７同士をビア孔８の内面に被着されたビア導体９を介して接続することにより立体的な高密度配線が形成可能となっている。
【００２７】
そして、本発明の配線基板においては、絶縁層６は、樹脂柱４と同一組成物から成る、コア基板５側に位置する第一の絶縁層６ａに、耐熱性繊維基材に熱硬化性樹脂および無機絶縁フィラーから成るペーストを含浸させて成る第二の絶縁層６ｂと、熱硬化性樹脂に無機絶縁フィラーを分散させて成る第三の絶縁層６ｃとを順次積層することにより形成されている。また、本発明においては、このことが重要である。
【００２８】
本発明の配線基板によれば、絶縁層６が、樹脂柱４と同一組成物から成る、コア基板５側に位置する第一の絶縁層６ａに、耐熱性繊維基材に熱硬化性樹脂および無機絶縁フィラーから成るペーストを含浸させて成る第二の絶縁層６ｂと、熱硬化性樹脂に無機絶縁フィラーを分散させて成る第三の絶縁層６ｃとを順次積層して成ることから、樹脂柱４と第一の絶縁層６ａの熱膨張が同一となり両者の熱膨張差による熱応力の発生を防止でき、その結果、樹脂柱４と貫通導体３との間に隙間が発生しないとともに、この隙間の発生により絶縁層６にクラックが発生したり配線導体層７が断線することのない接続信頼性に優れた配線基板とすることができる。
【００２９】
また、第二の絶縁層６ｂを耐熱性繊維基材に熱硬化性樹脂および無機絶縁フィラーから成るペーストを含浸させて成るものとしたことから、樹脂柱４を熱硬化させる際に樹脂柱４が熱収縮してその表面が窪み、樹脂柱４の表面と絶縁層６との間に剥離が生じたとしても、剛性の高い耐熱性繊維基材を含有する第二の絶縁層６ｂが第一の絶縁層６ａを拘束するので第一の絶縁層６ａにクラックが発生したり、このクラックが絶縁層６上の配線導体層７を切断して断線不良を発生させてしまうということはなく、接続信頼性に優れた配線基板とすることができる。
【００３０】
さらに、第三の絶縁層６ｃを熱硬化性樹脂に無機絶縁フィラーを分散させて成るものとしたことから、絶縁層６の表面を容易に粗化面とすることができるので絶縁層６の表面を配線導体層７との密着性の良好なものとすることができ、その結果、配線導体層７が絶縁層６から剥離することのない接続信頼性に優れた配線基板とすることができる。
【００３１】
なお、第一の絶縁層６ａは、その厚みは10〜50μｍが好ましく、厚みが10μｍ未満では、配線導体２を良好に被覆できず絶縁性が低下する傾向があり、50μｍを超えると絶縁層６が不用に厚いものとなり、配線基板が大型化してしまう傾向がある。また、第二の絶縁層６ｂは、その厚みは10〜100μｍが好ましく、厚みが10μｍ未満では、クラックの防止効果が低下する傾向があり、100μｍを超えると耐熱繊維基材も厚くなりビア孔８を穿孔するのが難しくなる傾向がある。さらに、第三の絶縁層６ｃは、その厚みは10〜50μｍが好ましく、厚みが10μｍ未満では、第三の絶縁層６ｃ表面の粗化面の粗さが小さくなり配線導体層７との密着性が低くなる傾向があり、50μｍを超えると絶縁層６が不用に厚いものとなり、配線基板が大型化してしまう傾向がある。従って、第一の絶縁層６ａの厚みは10〜50μｍ、第二の絶縁層６ｂは10〜100μｍ、第三の絶縁層６ｃの厚みは10〜50μｍの範囲が好ましい。
【００３２】
なお、このような絶縁層６は、例えば次に述べる方法により製作される。
まず、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂にシリカ等の無機絶縁フィラーを分散させたペーストを用意し、このペーストをポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等から成る離型シート上に、従来周知のドクターブレード法を採用して第一の絶縁層６ａおよび第三の絶縁層６ｃを成形する。次に、ガラスクロス等の耐熱性繊維基材と、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂にシリカ等の無機絶縁フィラーを分散させたペーストを用意し、耐熱性繊維基材をペーストに浸漬する、あるいは耐熱性繊維基材にペーストを印刷塗布して第二の絶縁層６ｃを成形する。
【００３３】
最後にこれら第一の絶縁層６ａ・第二の絶縁層６ｂおよび第三の絶縁層６ｃを順に積層し、加圧・加熱することにより絶縁層６が製作され、この絶縁層６をコア基板５の上下面に積層して、加熱・加圧することにより絶縁層６がコア基板５の上下面に積層される。
【００３４】
なお、絶縁層６をコア基板５の上下面に直接成形してもよい。この場合、第一の絶縁層６ａの成形をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等から成る離型シート上ではなく、コア基板５上に直接成形し、さらに第一の絶縁層６ａ上に第二の絶縁層６ｂおよび第三の絶縁層６ｃを順に成形すればよい。
【００３５】
また、貫通孔１ａの内部への樹脂柱４の充填と、第一の絶縁層６ａとの成形を同時に行なってもよい。この場合、貫通孔１ａの内面にめっき法により貫通導体３を被着・形成後、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂にシリカ等の無機絶縁フィラーを分散させた樹脂ペーストを絶縁基板１の両面側から印刷して、樹脂ペーストを貫通孔１ａの内部に充填して樹脂柱４を形成するとともに絶縁基板１の表面に第一の絶縁層６ａを成形すればよい。
【００３６】
なお、第一の絶縁層６ａに含有される無機絶縁フィラーは熱膨張係数を制御する機能を有し、その含有量が20質量％未満であると、第一の絶縁層６ａの熱膨張係数が絶縁基板１の熱膨張係数と大きく異なってしまい、第一の絶縁層６ａが絶縁基板１から剥離してしまう傾向があり、80質量％を超えると、ビア孔８を穿孔する際にビア孔８の底に無機絶縁フィラーが残留し、後述するめっきの付き廻りが悪くなりビア導体９が断線してしまう傾向がある。従って、第一の絶縁層６ａは、無機絶縁フィラーを20〜80質量％含有することが好ましい。
【００３７】
また、第二の絶縁層６ｂは、熱硬化性樹脂の含有量は25〜50質量％が好ましく、含有量が25質量％未満であると、耐熱繊維基材に熱硬化性樹脂を充分に含浸させることが難しくなり絶縁性が低下する傾向があり、50質量％を超えると剛性が低下してクラック防止効果が低下する傾向がある。さらに、第二の絶縁層６ｂに含有される無機絶縁フィラーは剛性および平坦性を付与する機能を有し、その含有量が10質量％未満であると、絶縁層６の剛性および平坦性が低下する傾向があり、30質量％を超えると樹脂量が減少し耐熱繊維基材に熱硬化性樹脂を充分に含浸させることが難しくなり絶縁性が低下する傾向がある。従って、第二の絶縁層６ｂは、熱硬化性樹脂の含有量が25〜50質量％、無機絶縁フィラーの含有量が、10〜30質量％が好ましい。
【００３８】
さらに、第三の絶縁層６ｃに含有される無機絶縁フィラーは熱膨張係数を制御する機能を有し、その含有量が10質量％未満であると、第三の絶縁層６ｃの熱膨張係数が大きくなり第二の絶縁層６ｂとの界面で剥離し易くなる傾向があり、50質量％を超えると、第三の絶縁層６表面が粗化し難くなり配線導体層７との密着性が低下する傾向がある。従って、第三の絶縁層６ｃは、無機絶縁フィラーの含有量が10〜50重量％の範囲が好ましい。
【００３９】
なお、絶縁層６に含有される無機絶縁フィラーの平均粒径は0.01〜２μｍの範囲が好ましく、無機絶縁フィラーの平均粒径が0.01μｍ未満であると、無機絶縁フィラー同士が凝集して均一な厚みの第一の絶縁層６ａや第三の絶縁層６ｃを形成することが困難となる傾向があり、２μｍを超えると第三の絶縁層６ｃの表面の凹凸が大きなものとなり過ぎて配線導体層７と第三の絶縁層６ｃとの密着性を低下させてしまう傾向がある。従って、無機絶縁フィラーの平均粒径は、0.01〜２μｍの範囲が好ましい。
【００４０】
また、第一の絶縁層６ａ、第二の絶縁層６ｂおよび第三の絶縁層６ｃに含有される熱硬化性樹脂および無機絶縁フィラーは、各絶縁層６ａ・６ｂ・６ｃ同士の密着性を良好とするため、および熱膨張を整合させるためには同じ材料を用いることが好ましい。
【００４１】
そして、配線導体層７が形成された絶縁層６上には、次層の絶縁層６および配線導体層７が交互に複数層形成されている。なお、次層の絶縁層６は、特に上述した３層構造の絶縁層６である必要はなく、例えば図１に断面図で示すように、第二の絶縁層６ｂと第三の絶縁層６ｃとを積層して成る２層構造の絶縁層６Ｂ等、適宜用いられる。
【００４２】
なお、配線導体層７やビア導体９は、前述したように搭載する半導体素子等の電子部品の各電極を外部電気回路基板に電気的に接続する導電路の一部としての機能し、絶縁層６の一方の最外層表面に形成された配線導体層７の一部は、電子部品の各電極に半田バンプ10ａを介して電気的に接合される電子部品接続用の実装用電極７ａを形成し、他方の最外層表面に形成された配線導体層７の一部は、外部電気回路基板の各電極に導体バンプ10ｂを介して電気的に接続される外部接続用の実装用電極７ｂを形成している。
【００４３】
このような配線導体層７およびビア導体９は、次にのべる方法により形成される。
【００４４】
まず、絶縁層６にレーザ光を照射することによりビア孔８を形成する。次に、絶縁層６の表面およびビア孔８の内面を過マンガン酸塩類水溶液等の粗化液に浸漬して粗化した後、無電解めっき用パラジウム触媒の水溶液中に浸漬して、絶縁層６の表面およびビア孔８の内面にパラジウム触媒を付着させ、さらに、硫酸銅・ロッセル塩・ホルマリン・ＥＤＴＡナトリウム塩・安定剤等から成る無電解めっき液に約30分間浸漬して１〜２μｍ程度の無電解銅めっき層を析出させる。
【００４５】
次に、絶縁層６表面の無電解銅めっき層上に耐めっき樹脂層を被着し、その後露光・現像により配線導体のパターン形状に、電解銅めっき層を被着させるための開口部を形成し、さらに、硫酸・硫酸銅５水和物・塩素・光沢剤等から成る電解銅めっき液に数Ａ／ｄｍ2の電流を印加しながら数時間浸漬することにより開口部に電解銅めっき層を被着させるとともに、ビア孔８の内面の無電解銅めっき層上に電解銅めっき層を被着させてビア孔９を形成する。
【００４６】
その後、耐めっき樹脂層を水酸化ナトリウムで剥離し、さらに、耐めっき樹脂層を剥離したことにより露出する無電解銅めっき層を硫酸・過酸化水素水等の硫酸系水溶液によりエッチング除去することにより、絶縁層６表面に配線導体層７が形成される。
【００４７】
なお、実装用電極７ａ・７ｂの表面には、その酸化腐蝕を防止するとともに半田バンプ10ａ・10ｂとの接続を良好とするために、半田との濡れ性が良好で耐腐蝕性に優れたニッケル−金等のめっき層が被着されている。
【００４８】
また、最外層の絶縁層６および実装用電極７ａ・７ｂには、必要に応じて実装用電極７ａ・７ｂの中央部を露出させる開口を有する耐半田樹脂層11が被着されている。耐半田樹脂層11は、その厚みが10〜50μｍであり、例えばアクリル変性エポキシ樹脂等の感光性樹脂と光開始剤等とから成る混合物に30〜70質量％のシリカやタルク等の無機粉末フィラーを含有させた絶縁材料から成り、隣接する実装用電極７ａ・７ｂ同士が半田バンプ10ａ・10ｂにより電気的に短絡することを防止するとともに、実装用電極７ａ・７ｂと絶縁層６との接合強度を向上させる機能を有する。
【００４９】
このような耐半田樹脂層11は、感光性樹脂と光開始剤と無機粉末フィラーとから成る未硬化樹脂フィルムを最外層の絶縁層６表面に被着させる、あるいは、熱硬化性樹脂と無機粉末フィラーとから成る未硬化樹脂ワニスを最外層の絶縁層６表面に塗布するとともに乾燥し、しかる後、露光・現像により開口部を形成し、これをＵＶ硬化および熱硬化させることにより形成される。
【００５０】
なお、本発明は、上述の実施の形態の一例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば、変更・改良を施すことは何ら差し支えない。
【００５１】
【発明の効果】
本発明の配線基板によれば、絶縁層が、樹脂柱と同一組成物から成る、コア基板側に位置する第一の絶縁層に、耐熱性繊維基材に熱硬化性樹脂および無機絶縁フィラーから成るペーストを含浸させて成る第二の絶縁層と、熱硬化性樹脂に無機絶縁フィラーを分散させて成る第三の絶縁層とを順次積層して成ることから、樹脂柱と第一の絶縁層の熱膨張が同一となり両者の熱膨張差による熱応力の発生を防止でき、その結果、樹脂柱と貫通導体との間に隙間が発生しないとともに、この隙間の発生により絶縁層にクラックが発生したり配線導体層が断線することのない接続信頼性に優れた配線基板とすることができる。
【００５２】
また、第二の絶縁層を耐熱性繊維基材に熱硬化性樹脂および無機絶縁フィラーから成るペーストを含浸させて成るものとしたことから、樹脂柱を熱硬化させる際に樹脂柱が熱収縮してその表面が窪み、樹脂柱の表面と絶縁層との間に剥離が生じたとしても剛性の高い耐熱性繊維基材を含有する第二の絶縁層が第一の絶縁層を拘束するので、第一の絶縁層にクラックが発生したり、このクラックが絶縁層上の配線導体層を切断して断線不良を発生させてしまうということはなく、接続信頼性に優れた配線基板とすることができる。
【００５３】
さらに、第三の絶縁層を熱硬化性樹脂に無機絶縁フィラーを分散させて成るものとしたことから、絶縁層の表面を容易に粗化面とすることができるので絶縁層の表面を配線導体層との密着性の良好なものとすることができ、その結果、配線導体層が絶縁層から剥離することのない接続信頼性に優れた配線基板とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・・・・・・絶縁基板
１ａ・・・・・・・・・貫通孔
２・・・・・・・・・・配線導体
３・・・・・・・・・・貫通導体
４・・・・・・・・・・樹脂柱
５・・・・・・・・・・コア基板
６・・・・・・・・・・絶縁層
６ａ・・・・・・・・第一の絶縁層
６ｂ・・・・・・・・第二の絶縁層
６ｃ・・・・・・・・第三の絶縁層
７・・・・・・・・・・配線導体層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a wiring board used for mounting an electronic component such as a semiconductor element.
[0002]
[Prior art]
In general, modern electronic devices are required to be small, thin, light, and highly reliable as typified by mobile communication devices, and electronic devices mounted on such electronic devices are also small and dense. Is required. For this reason, there is a demand for smaller, thinner, and more multi-terminal wiring boards for electronic devices. To achieve this, the width of wiring conductor layers including signal conductors and the like must be reduced and the spacing between them must be reduced. Further, high-density wiring has been achieved by increasing the number of wiring conductor layers.
[0003]
As a wiring board capable of such high-density wiring, a wiring board manufactured by employing a build-up method is known. This build-up wiring board is manufactured, for example, by the method described below.
[0004]
First, on the upper and lower surfaces of an uncured insulating sheet in which a reinforcing material such as glass cloth or aramid non-woven fabric is impregnated with a thermosetting resin represented by an epoxy resin or bismaleimide triazine resin having heat resistance and chemical resistance. A copper foil is adhered, and then the thermosetting resin in the insulating sheet is thermoset to produce an insulating substrate having the copper foil on the upper and lower surfaces. Next, after forming a through hole penetrating the copper foil and the insulating substrate with a micro drill, a plating film is applied to the inner surface of the through hole to form a cylindrical through conductor. At this time, a plating film is simultaneously deposited on the surface of the copper foil.
[0005]
Next, inside the through-hole to fill the through-hole to which the through-conductor is attached, a resin column formed by dispersing an inorganic insulating filler in a thermosetting resin by a screen printing method is filled, and further heat-cured. Thereafter, the upper and lower surfaces are polished to be substantially flat. Next, a core substrate having wiring conductors formed on the upper and lower surfaces is obtained by etching the copper foil and the plating film on the surface into a predetermined pattern. In addition, a resin column made of a thermosetting resin in which an inorganic insulating filler is dispersed contains a large amount of an inorganic insulating filler in order to match the thermal expansion of the resin with the thermal expansion of the insulating substrate and reduce shrinkage during thermosetting. are doing.
[0006]
Next, a resin film formed by dispersing an inorganic insulating filler in a thermosetting resin precursor such as an epoxy resin or a bismaleimide triazine resin is adhered to the surface of the core substrate, and further heated and cured to a thickness on the surface of the core substrate. Forms an insulating layer of 20 to 200 μm. The resin film serving as the insulating layer contains a smaller amount of the inorganic insulating filler than the content of the inorganic insulating filler of the resin pillar from the viewpoint of processability such as drilling of a via hole described later.
[0007]
Next, a via hole having a diameter of 50 to 200 μm is formed by a laser on the insulating layer located on the wiring conductor, and the surface of the insulating layer and the inner surface of the through hole are further roughened with a roughening solution such as a potassium permanganate solution. After chemical roughening, a wiring conductor layer made of a plating film and a via conductor are formed on the surface of the insulating layer and the inner surface of the via hole by using a semi-additive method. Then, the build-up wiring board is manufactured by repeating the formation of the next insulating layer, the next wiring conductor layer, and the via conductor a plurality of times thereon.
[0008]
However, in such a build-up wiring board, a resin column containing a large amount of an inorganic insulating filler generally has a coefficient of thermal expansion of 20 × 10 −6 to 50 × 10 −6 / ° C., and a thermal expansion coefficient of a through conductor formed of a plated film. The coefficient is 15 × 10 -6 to 20 × 10 -6 / ° C, and the thermal expansion coefficient of the insulating layer formed by dispersing a smaller amount of inorganic insulating filler than the resin pillars in the thermosetting resin and curing by heating is 40 × 10 -6 to 110 × 10 -6 / ° C, the long-term thermal history is repeatedly applied after the electronic components are mounted on the wiring board due to the different thermal expansion coefficients of the resin pillar, the through conductor, and the insulating layer. Then, thermal stress generated due to a difference in thermal expansion between the resin pillar, the through conductor, and the insulating layer concentrates on the boundary between the three members, and a gap is generated between the resin pillar and the through conductor. Cracks occur in the wiring and the wiring conductors formed on the insulating layer. There is a problem that the body layer is cut to cause disconnection failure.
[0009]
In order to solve such a problem, after a plating film is applied to the inner surface of the through hole of the insulating substrate to form a cylindrical through conductor, copper for a wiring conductor applied to the upper and lower surfaces of the insulating substrate is formed. Unnecessary portions of the foil and the plating film on the surface are removed by etching to form wiring conductors, and then a thermosetting resin having a lower content of inorganic insulating filler compared to the above resin pillars is formed on the upper and lower surfaces of the insulating substrate. By printing, the inside of the through-hole is filled with resin pillars, and an insulating layer having a thickness of 20 to 200 μm is formed on the upper and lower surfaces of the core substrate so as to cover the wiring conductor. There has been proposed a method of manufacturing a build-up wiring board by sequentially forming layers of an insulating layer (Patent Document 1).
[0010]
According to this method, since the resin pillar and the insulating layer are made of the same composition, the boundary of the composition does not occur between the two, so that the generation of thermal stress due to the difference in thermal expansion between the two can be prevented, This is to provide a build-up wiring board in which no gap is formed between the wiring board and the through conductor.
[0011]
[Patent Document 1]
JP 2001-60765 A
[Problems to be solved by the invention]
However, when the build-up wiring board is manufactured by the above-described method, although the generation of a gap between the resin pillar and the through conductor can be prevented, the content of the inorganic insulating filler in the resin pillar is smaller than that of the conventional resin pillar. Because of the small amount, when thermosetting the insulating layer on the core substrate and the thermosetting resin of the resin pillar, the resin thermally contracts and the surface of the insulating layer on the resin pillar is depressed by about 5 to 30 μm, When a long-term heat history is repeatedly applied after mounting an electronic component on a wiring board, separation occurs between the recessed portion of the insulating layer and the next insulating layer formed thereon, and the starting point is the separated portion. Cracks occur in the insulating layer on the core substrate and the next insulating layer, and the wiring conductor layers formed on those insulating layers may be cut to cause disconnection failure. .
[0013]
The present invention has been completed in view of the problems of the related art, and an object of the present invention is to sufficiently withstand thermal stress even when a long-term heat history is repeatedly applied to a wiring board on which an electronic component is mounted, and to provide a wiring conductor. It is an object of the present invention to provide a wiring board with high connection reliability in which no disconnection or the like occurs in layers.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In the wiring board of the present invention, a through conductor made of a plating film is applied to the inner surface of the through hole of the insulating substrate having the through hole, and the inside of the through hole to which the through conductor is applied is made of a thermosetting resin. A core substrate filled with resin pillars in which an inorganic insulating filler is dispersed, an insulating layer laminated on the surface of the core substrate, and a wiring conductor layer adhered to the surface of the insulating layer In the wiring board, the insulating layer is made of the same composition as the resin pillars, the first insulating layer located on the core substrate side, the thermosetting resin and the inorganic insulating filler on a heat-resistant fiber base material. And a third insulating layer formed by dispersing the inorganic insulating filler in the thermosetting resin, and a second insulating layer formed by impregnating with a paste consisting of: .
[0015]
According to the wiring board of the present invention, the insulating layer is made of the same composition as the resin pillars, the first insulating layer located on the core substrate side, the heat-resistant fiber base material from the thermosetting resin and the inorganic insulating filler. A second insulating layer formed by impregnating a paste comprising a resin column and a third insulating layer formed by dispersing an inorganic insulating filler in a thermosetting resin. Thermal expansion due to the same thermal expansion can be prevented, and as a result, a gap does not occur between the resin pillar and the penetrating conductor, and the gap causes cracks in the insulating layer. It is possible to provide a wiring board having excellent connection reliability without causing breakage of the wiring conductor layer.
[0016]
In addition, since the second insulating layer is formed by impregnating a paste made of a thermosetting resin and an inorganic insulating filler into a heat-resistant fiber base material, the resin pillar thermally contracts when the resin pillar is thermally cured. The second insulating layer containing a highly heat-resistant fiber base material having high rigidity restrains the first insulating layer even if the surface is depressed and the separation between the surface of the resin pillar and the insulating layer occurs. A crack is not generated in the first insulating layer, and the crack does not cut the wiring conductor layer on the insulating layer to cause a disconnection failure, so that a wiring board having excellent connection reliability can be obtained. it can.
[0017]
Furthermore, since the third insulating layer is formed by dispersing an inorganic insulating filler in a thermosetting resin, the surface of the insulating layer can be easily roughened. Adhesion with the layer can be made good, and as a result, a wiring board having excellent connection reliability without peeling of the wiring conductor layer from the insulating layer can be obtained.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, the wiring board of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a sectional view showing an example of an embodiment of a wiring board of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of FIG.
[0019]
In these figures, 1 is an insulating substrate, 2 is a wiring conductor, 3 is a through conductor, 4 is a resin pillar, 5 is a core substrate, 6 is an insulating layer, 6a, 6b and 6c are a first insulating layer and a second, respectively. And a third insulating layer 7 are wiring conductor layers, and the core substrate 5 is mainly composed of the insulating substrate 1, the through conductors 3, and the resin pillars 4. , The insulating layer 6 and the wiring conductor layer 7 constitute the wiring board of the present invention.
In this embodiment, an example is shown in which the core substrate 5 is formed by attaching the wiring conductors 2 electrically connected to the through conductors 3 to the upper and lower surfaces of the insulating substrate 1.
[0020]
The insulating substrate 1 is made by impregnating a glass cloth woven with glass fibers vertically and horizontally with a thermosetting resin such as an epoxy resin or a bismaleimide triazine resin, and has a wiring conductor 2 made of a metal foil such as a copper foil on its upper and lower surfaces. Are formed. The insulating substrate 1 has a function as a support for the insulating layer 6 and the wiring conductor layer 7 and has a thickness of about 0.1 to 1.5 mm and a diameter of 0.1 to 1.0 mm from the upper surface to the lower surface. Of the through hole 1a. A through conductor 3 made of a plating film is attached to the inner surface of each through hole 1a, and the wiring conductors 2 on the upper and lower surfaces are electrically connected through the through conductor 3.
[0021]
The wiring conductor 2 is formed by depositing a plating film of copper or the like on a metal foil of copper, silver, aluminum, nickel, or the like, and has a width of 20 to 200 μm and a thickness of 5 to 50 μm. Each electrode of an electronic component (not shown) such as a semiconductor element mounted together with the conductor layer 7 functions as a part of a conductive path for electrically connecting the electrode to an external electric circuit board (not shown).
[0022]
If the width of the wiring conductor 2 is less than 20 μm, deformation and disconnection of the wiring conductor 2 tend to occur easily, and if it exceeds 200 μm, high-density wiring tends to be unable to be formed. Further, if the thickness is less than 5 μm, the strength of the wiring conductor 2 tends to decrease and deformation or disconnection tends to occur. If the thickness exceeds 50 μm, the flatness of the surface of the core substrate 5 decreases, and the core substrate 5 is laminated thereon. The irregularities on the surface of the insulating layer 6 become large, and the flatness of the surface of the wiring board is reduced, so that it tends to be difficult to mount electronic components. Therefore, the wiring conductor 2 preferably has a width of 20 to 200 μm and a thickness of 5 to 50 μm. Further, as a material of the metal foil, it is preferable to use copper from the viewpoint of low cost and conductivity.
[0023]
Such an insulating substrate 1 is manufactured by thermosetting a sheet in which a glass cloth is impregnated with an uncured thermosetting resin, and drilling or laser processing is performed on the sheet from the upper surface to the lower surface to form a through hole 1a. Is formed. The wiring conductors 2 on the upper and lower surfaces of the insulating substrate 1 are coated with a copper foil having a thickness of 3 to 50 μm on the entire upper and lower surfaces of the sheet for the insulating substrate 1 and then etched after the sheet is cured to have a predetermined pattern. Formed. Further, the through conductor 3 on the inner surface of the through hole 1a is obtained by forming a through hole 1a in the insulating substrate 1 and then depositing a copper plating film having a thickness of 3 to 50 μm on the inner surface of the through hole 1a by plating. It is formed.
[0024]
Further, inside the through-hole 1a, a resin column made of a thermosetting resin such as an epoxy resin or a bismaleimide triazine resin, and an inorganic insulating filler having an average particle size of 0.01 to 2 μm such as silica, alumina and aluminum nitride. 4 are filled. The resin pillars 4 enable the insulating layer 6 to be formed directly above and directly below the through holes 1a by closing the through holes 1a, and insulate the uncured paste-like thermosetting resin containing the inorganic insulating filler. It is formed by printing from both sides of the substrate 1 and filling the inside of the through-hole 1a, followed by thermosetting.
[0025]
When the content of the inorganic insulating filler is less than 20% by mass, the resin column 4 tends to have a thermal expansion coefficient that is significantly different from the thermal expansion coefficient of the insulating substrate 1. It tends to be difficult to fill the inside of the hole 1a. Therefore, the resin pillar 4 preferably contains 20 to 80% by mass of the inorganic insulating filler.
[0026]
An insulating layer 6 is laminated on the upper and lower surfaces of the core substrate 5. The insulating layer 6 has a thickness of about 30 to 200 μm and a via hole 8 having a diameter of about 20 to 100 μm from the upper surface to the lower surface. Further, a wiring conductor layer 7 is formed on the surface of the insulating layer 6, and a via conductor 9 is formed on the inner surface of the via hole 8. The wiring conductor 2 and the wiring conductor layer 7 and the wiring conductor layers 7 are connected to each other through the via hole 8. A three-dimensional high-density wiring can be formed by connecting via the via conductor 9 attached to the inner surface of the substrate.
[0027]
In the wiring board of the present invention, the insulating layer 6 is formed of the same composition as the resin pillar 4, the first insulating layer 6 a located on the side of the core substrate 5 is provided with a heat-resistant fiber base material and a thermosetting resin. And a second insulating layer 6b formed by impregnating a paste made of an inorganic insulating filler and a third insulating layer 6c formed by dispersing an inorganic insulating filler in a thermosetting resin. . This is important in the present invention.
[0028]
According to the wiring board of the present invention, the insulating layer 6 is made of the same composition as the resin pillar 4. Since a second insulating layer 6b formed by impregnating a paste made of an inorganic insulating filler and a third insulating layer 6c formed by dispersing an inorganic insulating filler in a thermosetting resin are sequentially laminated, a resin pillar is formed. 4 and the first insulating layer 6a have the same thermal expansion, so that thermal stress due to the difference in thermal expansion between the two can be prevented. As a result, no gap is generated between the resin pillar 4 and the through conductor 3, and The occurrence of cracks in the insulating layer 6 and the disconnection of the wiring conductor layer 7 can prevent the wiring board from having excellent connection reliability.
[0029]
In addition, since the second insulating layer 6b is formed by impregnating a paste made of a thermosetting resin and an inorganic insulating filler into a heat-resistant fiber base material, the resin columns 4 are hardened when the resin columns 4 are thermally cured. Even if the surface is depressed due to heat shrinkage and separation occurs between the surface of the resin pillar 4 and the insulating layer 6, the second insulating layer 6b containing the heat-resistant fibrous base material having high rigidity can be used as the first insulating layer 6b. Since the insulating layer 6a is constrained, cracks do not occur in the first insulating layer 6a, and the cracks do not cut the wiring conductor layer 7 on the insulating layer 6 and cause a disconnection failure. It is possible to obtain a wiring board having excellent properties.
[0030]
Furthermore, since the third insulating layer 6c is formed by dispersing an inorganic insulating filler in a thermosetting resin, the surface of the insulating layer 6 can be easily roughened. Can have good adhesion to the wiring conductor layer 7, and as a result, a wiring board having excellent connection reliability without peeling of the wiring conductor layer 7 from the insulating layer 6 can be obtained.
[0031]
The thickness of the first insulating layer 6a is preferably from 10 to 50 μm. If the thickness is less than 10 μm, the wiring conductor 2 cannot be covered well and the insulating property tends to decrease. Is unnecessarily thick, and the wiring board tends to be large. The second insulating layer 6b preferably has a thickness of 10 to 100 μm. If the thickness is less than 10 μm, the effect of preventing cracks tends to decrease. Tends to be difficult to pierce. Further, the third insulating layer 6c preferably has a thickness of 10 to 50 μm, and if the thickness is less than 10 μm, the roughness of the roughened surface of the third insulating layer 6c becomes small, and the adhesion to the wiring conductor layer 7 becomes small. When the thickness exceeds 50 μm, the insulating layer 6 becomes unnecessarily thick, and the wiring substrate tends to be large. Therefore, the thickness of the first insulating layer 6a is preferably in the range of 10 to 50 μm, the thickness of the second insulating layer 6b is preferably in the range of 10 to 100 μm, and the thickness of the third insulating layer 6c is preferably in the range of 10 to 50 μm.
[0032]
The insulating layer 6 is manufactured by, for example, a method described below.
First, a paste in which an inorganic insulating filler such as silica is dispersed in a thermosetting resin such as an epoxy resin is prepared, and the paste is applied to a release sheet made of polyethylene terephthalate (PET) or the like by a conventionally known doctor blade method. Then, the first insulating layer 6a and the third insulating layer 6c are formed. Next, a heat-resistant fiber base material such as glass cloth and a paste in which an inorganic insulating filler such as silica is dispersed in a thermosetting resin such as an epoxy resin are prepared, and the heat-resistant fiber base material is immersed in the paste, or The paste is printed and applied to the heat resistant fiber base material to form the second insulating layer 6c.
[0033]
Finally, the first insulating layer 6a, the second insulating layer 6b, and the third insulating layer 6c are sequentially stacked, and the insulating layer 6 is manufactured by pressing and heating. The insulating layer 6 is laminated on the upper and lower surfaces of the core substrate 5 by heating and pressurizing.
[0034]
Note that the insulating layer 6 may be directly formed on the upper and lower surfaces of the core substrate 5. In this case, the first insulating layer 6a is formed directly on the core substrate 5 instead of on a release sheet made of polyethylene terephthalate (PET) or the like, and further, the second insulating layer is formed on the first insulating layer 6a. 6b and the third insulating layer 6c may be formed in order.
[0035]
Further, the filling of the resin pillar 4 into the inside of the through hole 1a and the molding with the first insulating layer 6a may be performed simultaneously. In this case, after the through conductor 3 is applied and formed on the inner surface of the through hole 1a by plating, a resin paste obtained by dispersing an inorganic insulating filler such as silica in a thermosetting resin such as an epoxy resin is applied to both sides of the insulating substrate 1. Then, a resin paste may be filled in the through holes 1 a to form the resin pillars 4 and the first insulating layer 6 a may be formed on the surface of the insulating substrate 1.
[0036]
Note that the inorganic insulating filler contained in the first insulating layer 6a has a function of controlling the coefficient of thermal expansion. If the content is less than 20% by mass, the coefficient of thermal expansion of the first insulating layer 6a is reduced. The coefficient of thermal expansion of the insulating substrate 1 is greatly different, and the first insulating layer 6a tends to peel off from the insulating substrate 1. If the amount exceeds 80% by mass, the via hole 8 The inorganic insulating filler remains on the bottom of the substrate, and the plating coverage described later deteriorates, and the via conductor 9 tends to be disconnected. Therefore, the first insulating layer 6a preferably contains 20 to 80% by mass of the inorganic insulating filler.
[0037]
The content of the thermosetting resin in the second insulating layer 6b is preferably 25 to 50% by mass, and when the content is less than 25% by mass, the heat-resistant fiber base material is sufficiently impregnated with the thermosetting resin. When the content exceeds 50% by mass, the rigidity tends to decrease and the crack preventing effect tends to decrease. Furthermore, the inorganic insulating filler contained in the second insulating layer 6b has a function of imparting rigidity and flatness, and if the content is less than 10% by mass, the rigidity and flatness of the insulating layer 6 decrease. When the amount exceeds 30% by mass, the amount of the resin decreases, and it becomes difficult to sufficiently impregnate the heat-resistant fiber base material with the thermosetting resin, and the insulating property tends to decrease. Therefore, the content of the thermosetting resin in the second insulating layer 6b is preferably 25 to 50% by mass, and the content of the inorganic insulating filler is preferably 10 to 30% by mass.
[0038]
Further, the inorganic insulating filler contained in the third insulating layer 6c has a function of controlling the coefficient of thermal expansion. If the content is less than 10% by mass, the coefficient of thermal expansion of the third insulating layer 6c is reduced. When it exceeds 50% by mass, the surface of the third insulating layer 6 is hardly roughened, and the adhesion to the wiring conductor layer 7 is reduced. Tend. Therefore, the content of the inorganic insulating filler in the third insulating layer 6c is preferably in the range of 10 to 50% by weight.
[0039]
In addition, the average particle diameter of the inorganic insulating filler contained in the insulating layer 6 is preferably in the range of 0.01 to 2 μm, and if the average particle diameter of the inorganic insulating filler is less than 0.01 μm, the inorganic insulating fillers aggregate to form a uniform particle. There is a tendency that it is difficult to form the first insulating layer 6a and the third insulating layer 6c having a thickness. If the thickness exceeds 2 μm, the irregularities on the surface of the third insulating layer 6c become too large, and the wiring conductor layer is formed. 7 and the third insulating layer 6c tend to decrease the adhesion. Therefore, the average particle size of the inorganic insulating filler is preferably in the range of 0.01 to 2 μm.
[0040]
The thermosetting resin and the inorganic insulating filler contained in the first insulating layer 6a, the second insulating layer 6b, and the third insulating layer 6c have good adhesion between the insulating layers 6a, 6b, and 6c. And to match the thermal expansion, it is preferred to use the same material.
[0041]
On the insulating layer 6 on which the wiring conductor layers 7 are formed, a plurality of insulating layers 6 and wiring conductor layers 7 of the next layer are alternately formed. The next insulating layer 6 does not need to be the three-layer insulating layer 6 described above. For example, as shown in the sectional view of FIG. 1, the second insulating layer 6b and the third insulating layer 6c are formed. Are appropriately used, such as a two-layer insulating layer 6B formed by laminating the above.
[0042]
The wiring conductor layer 7 and the via conductor 9 function as a part of a conductive path for electrically connecting each electrode of an electronic component such as a semiconductor element to be mounted to an external electric circuit board as described above. A part of the wiring conductor layer 7 formed on one outermost layer surface of the electrode 6 forms a mounting electrode 7a for electronic component connection electrically connected to each electrode of the electronic component via a solder bump 10a. A part of the wiring conductor layer 7 formed on the other outermost layer surface forms an external connection mounting electrode 7b electrically connected to each electrode of the external electric circuit board via the conductor bump 10b. ing.
[0043]
Such wiring conductor layers 7 and via conductors 9 are formed by the following method.
[0044]
First, a via hole 8 is formed by irradiating the insulating layer 6 with a laser beam. Next, the surface of the insulating layer 6 and the inner surface of the via hole 8 are immersed in a roughening solution such as an aqueous solution of permanganate to roughen the surface, and then immersed in an aqueous solution of a palladium catalyst for electroless plating. A palladium catalyst is adhered to the surface of No. 6 and the inner surface of the via hole 8, and further immersed in an electroless plating solution composed of copper sulfate, Rossell salt, formalin, sodium EDTA, a stabilizer, etc. for about 30 minutes to about 1 to 2 μm. Is deposited.
[0045]
Next, a plating-resistant resin layer is deposited on the electroless copper plating layer on the surface of the insulating layer 6, and then an opening for depositing the electrolytic copper plating layer is formed in the pattern shape of the wiring conductor by exposure and development. The electrolytic copper plating layer is immersed in an electrolytic copper plating solution comprising sulfuric acid, copper sulfate pentahydrate, chlorine, brightener, etc. for several hours while applying a current of several A / dm 2 to form an electrolytic copper plating layer in the opening. At the same time, the via hole 9 is formed by applying an electrolytic copper plating layer on the electroless copper plating layer on the inner surface of the via hole 8.
[0046]
Thereafter, the plating-resistant resin layer is peeled off with sodium hydroxide, and further, the electroless copper plating layer exposed by peeling the plating-resistant resin layer is removed by etching with a sulfuric acid-based aqueous solution such as sulfuric acid / hydrogen peroxide solution. The wiring conductor layer 7 is formed on the surface of the insulating layer 6.
[0047]
The surface of the mounting electrodes 7a and 7b is coated with nickel which has good wettability with solder and excellent corrosion resistance in order to prevent its oxidative corrosion and to improve the connection with the solder bumps 10a and 10b. A plating layer of gold or the like is applied;
[0048]
The outermost insulating layer 6 and the mounting electrodes 7a and 7b are covered with a solder-resistant resin layer 11 having an opening for exposing the center of the mounting electrodes 7a and 7b, if necessary. The solder-resistant resin layer 11 has a thickness of 10 to 50 μm. For example, 30 to 70% by mass of an inorganic powder filler such as silica or talc is added to a mixture of a photosensitive resin such as an acrylic-modified epoxy resin and a photoinitiator. To prevent the adjacent mounting electrodes 7a and 7b from being electrically short-circuited by the solder bumps 10a and 10b, and the bonding strength between the mounting electrodes 7a and 7b and the insulating layer 6. Has the function of improving
[0049]
Such a solder-resistant resin layer 11 is formed by applying an uncured resin film composed of a photosensitive resin, a photoinitiator, and an inorganic powder filler to the surface of the outermost insulating layer 6, or by using a thermosetting resin and an inorganic powder filler. An uncured resin varnish comprising a filler is applied to the surface of the outermost insulating layer 6 and dried. Thereafter, an opening is formed by exposure and development, and the opening is formed by UV curing and heat curing.
[0050]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described example of the embodiment, and changes and improvements can be made without departing from the scope of the present invention.
[0051]
【The invention's effect】
According to the wiring board of the present invention, the insulating layer is made of the same composition as the resin pillars, the first insulating layer located on the core substrate side, the heat-resistant fiber base material from the thermosetting resin and the inorganic insulating filler. A second insulating layer formed by impregnating a paste comprising a resin column and a third insulating layer formed by dispersing an inorganic insulating filler in a thermosetting resin. Thermal expansion due to the same thermal expansion can be prevented, and as a result, a gap does not occur between the resin pillar and the penetrating conductor, and the gap causes cracks in the insulating layer. It is possible to provide a wiring board having excellent connection reliability without causing breakage of the wiring conductor layer.
[0052]
In addition, since the second insulating layer is formed by impregnating a paste made of a thermosetting resin and an inorganic insulating filler into a heat-resistant fiber base material, the resin pillar thermally shrinks when the resin pillar is thermally cured. The second insulating layer containing a highly heat-resistant fiber base material having high rigidity restrains the first insulating layer, even if the surface of the resin pillar is depressed and peeling occurs between the surface of the resin pillar and the insulating layer. A crack is not generated in the first insulating layer, and the crack does not cut the wiring conductor layer on the insulating layer to cause a disconnection failure, so that a wiring board having excellent connection reliability can be obtained. it can.
[0053]
Furthermore, since the third insulating layer is formed by dispersing an inorganic insulating filler in a thermosetting resin, the surface of the insulating layer can be easily roughened. Adhesion with the layer can be made good, and as a result, a wiring board having excellent connection reliability without peeling of the wiring conductor layer from the insulating layer can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an example of an embodiment of a wiring board of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of FIG.
[Explanation of symbols]
1 Insulating substrate 1a Through-hole 2 Wiring conductor 3 Through Conductor 4 ... Resin column 5 ... Core substrate 6 ... Insulating layer 6a ... ... one insulating layer 6b ... second insulating layer 6c ... third insulating layer 7 ... wiring conductor layer