多層印刷線路板的制作方法

文檔序號：6903113閱讀：201來源：國知局

專利名稱：多層印刷線路板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種多層印刷線路板，其即使安裝了高頻的IC 芯片、特別是3GHz以上的高頻域IC芯片，也不會產生誤動或出錯等，可以提高電特性和可靠性。
背景技術：
在構成IC芯片用封裝的積層式多層印刷線路板，在形成了通孔的芯基板的兩面或單面，形成層間絕緣樹脂，并利用激光或光蝕刻開口形成層間導通用的盲孔，形成層間樹脂絕緣層。利用電鍍等在該盲孔上形成導體層，經蝕刻等形成圖案，制作導體電路。并且，通過反復形成層間絕緣層和導體層，可以得到積層式多層印刷線路板。根據(jù)需要，通過在表層形成焊錫凸塊、外部端子(PGA/BGA等)，得到能安裝IC芯片的基板或封裝基板。通過進行C4安裝(倒裝片)，進行IC芯片與基板的電連接。
作為積層式多層印刷線路板的既有技術，包括特開平 6—260756號7>報、特開平6—275959號公凈艮等。這些都是在用填充樹脂被填充了通孔的芯基板上，形成連接盤，在兩面形成具備盲孔的層間絕緣層，利用添加法形成導體層，通過與連接盤連接，得到了高密度化形成微線的多層印刷線路板。
但是，當IC芯片為高頻時，誤動或出錯的發(fā)生頻率增高。特別是當頻率超過3GHz后，其程度變得更高。超過5GHz后，有時會完全不能工作。因此，在具備該IC芯片作為CPU的計算機，不能完成應實現(xiàn)功能的動作，如圖像的識別、開關的切換、向外部的數(shù)據(jù)傳送等所需功能和動作。
在將這些IC芯片、基板分別進行非破壞檢查或分解時，IC
芯片、基板自身沒有發(fā)生短路或斷路等問題，在安裝了頻率較
小(特別是不足lGHz)的IC芯片后，沒有發(fā)生誤動或出錯。
本發(fā)明可以解決上述問題，其目的在于提供一種多層印刷線路板，其即使安裝了高頻的IC芯片、特別是3GHz以上的高頻域IC芯片，也不會發(fā)生誤動或出錯，能構成印刷基板或封裝基板。

發(fā)明內容
發(fā)明人針對上述目的進行研究的結果，提出了基本思想如下所示的發(fā)明。即，
本發(fā)明涉及一種多層印刷線路板，其特征在于在芯基板上形成層間絕緣層和導體層，并利用通路孔進行電連接，芯基板上的導體層厚度比層間絕緣層上的導體層厚度要厚。
作為第l效果，通過增厚芯基板的電源層的導體層，芯基板的強度增強，由此即使減薄芯基板自身，也能夠通過基板自身來緩和翹曲或產生的應力。
作為第2效果，通過增厚導體層，能增加導體自身的體積。體積增加，能降低導體的阻抗。從而不阻礙信號線等的電傳送。因此，被傳送的信號等不出現(xiàn)損失。這是通過只增厚芯部分的基板，達到該效果。
作為第3效果，通過將導體層用作電源層，能提高對芯片的電源供給能力。還有，通過將導體層用作接地層，能降低對IC 芯片的信號、電源重疊的噪聲。其原因在于第2效果所述的導體電阻的降低不會阻礙電源的供給。因此，在該多層印刷基板上安裝IC芯片時，能降低IC芯片~基板~電源的回路電感。當初始動作的電源不足變小，不易出現(xiàn)電源不足的問題，由此即使安裝了高頻域的IC芯片，也不會產生初始動作的誤動或出錯等問題。
還有，經IC芯片~基板~電容或者電源層~電源，向IC
芯片供給電源時，也達到相同效果。能降低上述的回路電感。
這是因為電容或者介電層的電源供給不出現(xiàn)損失。IC芯片瞬時消耗電功率，進行復雜的運算處理或動作。通過從電源層向IC 芯片供給電功率，即使安裝了高頻域的IC芯片，對于初始動作
的電源不足(發(fā)生電壓下降的情況)，也不需安裝大容量的電容，
就能進行電源供給。由于使用高頻域的IC芯片，初始動作時產生了電源不足(電壓下降)，但在既有的IC芯片，利用所提供
的電容或介電層的電容就能夠滿足。
特別地，被用作芯基板的導體層的厚度，比芯基板的單面或兩面上的層間絕緣層上的導體層的厚度要厚時，能最大限度
地發(fā)揮上述3個效果。此時的層間絕緣層上的導體層主要是指在由絕緣層中不含浸芯材的樹脂形成的層間絕緣層，形成使層間連接用的非貫通孔的盲孔的層，并經過電鍍、濺鍍等形成的導體層。其他不作特別限定，只要是形成盲孔的層，都適合于
上述導體層。
芯基板的電源層，可以配置在基板的表層、內層或這兩層。配置在內層時，也可以進行超過2層的多層化。基本上，只要是芯基板的電源層比層間絕緣層的導體層厚，就具備該效果。
但是，優(yōu)選在內層形成。形成在內層時，在IC芯片與外部端或者與電容之間配置電源層。這樣，雙方的距離均等，減少了阻礙因素，能夠抑制電源不足。
還有，本發(fā)明涉及一種多層印刷線路—板，其特征在于在芯
基板上形成了層間絕緣層和導體層，并利用通路孔進行電連接，設上述芯基板上的導體層厚度為al,設層間絕緣層上的導體層厚度為a2,且a2<aUa2。
al^a2時，對電源不足沒有效果。即，換言之，對于初始動作時發(fā)生的電壓下降，不能明確抑制其下降度。
對al〉40a2的情況也進行了探討，基本上電特性與40a2時幾乎相等。即，可以認為是本發(fā)明的效果的臨界點。即使超過此厚度，也不能提高電效果。但是，超過此厚度時，在芯基板的表層形成導體層時，形成與芯基板連接的連接盤等就很困難。并且，形成上層的層間絕緣層時，凹凸程度變大，層間絕緣層發(fā)生彎曲，因而不能調整阻抗。但是，即使在該范圍(al〉40a2 ), 因材料的原因有時也不出現(xiàn)問題。
導體層的厚度al尤其優(yōu)選為1.2a2^al￡40a2。只要在該范圍，確認不會發(fā)生電源不足(電壓下降)引起的IC芯片的誤動或出錯等。
此時的芯基板是釆用了含浸有玻璃環(huán)氧樹脂等芯材的樹脂基板，陶瓷基板，金屬基板，樹脂、陶瓷、金屬的混合芯基板，在這些基板的內層設置(電源用)導體層的基板，形成3層及其以上的多層化導體層的基板等。
為增加電源層的導體厚度，可以采用在埋置了金屬的基板上，通過電鍍、濺鍍等形成導體層的印刷線路板的方法形成的基板。
在多層芯基板的情況下，芯基板的表層的導體層和內層的導體層相加的厚度也就是芯導體層的厚度。此時，表層的導體層與內層的導體層電連接，并且，也適用于存在2個以上的地方電連接的情況。即，即使進行了多層化，增加芯基板的導體層的厚度是本質，效果本身不產生變化。還有，如果是焊盤、連接盤程度的面積，則該面積的導體層厚度不是相加的厚度。導體層優(yōu)選為電源層或接地層。此時，也可以是由3層(表層+內層)構成的芯基板。還可
以是3層以上的多層芯基板。
根據(jù)需要，也可以使用將電容、介電層、電阻等部件埋入芯基板的內層形成的電子部件收納芯基板。
并且，增厚芯基板的內層導體層時，優(yōu)選將該導體層配置在IC芯片的正下方。通過配置在IC芯片的正下方，能夠使IC 芯片和電源層的距離縮短到最短，從而更能降低回路電感。因此更能進行高效率的電源供給，消除電壓不足。此時，設芯基板上的導體層厚度為al，層間絕緣層上的導體層厚度為a2，優(yōu) 選a2<al^40a2。
本發(fā)明的芯基板，按如下定義。為含浸了芯材等的樹脂等硬質基材，使用不包含芯材等的絕緣樹脂層，在其兩面或者單面，通過感光成孔或激光形成通路孔，形成導體層，進行層間電連接。相對地，芯基板的厚度要比樹脂絕緣層的厚度厚?；?本上，芯基板形成以電源層為主的導體層，其他信號線等僅用于進行里外的連接。
此外，如果是由相同厚度的材料形成的、被層積的印刷線路板，被定義為在印刷基板中具有將電源層作為導體層的層或者將基板定義為芯基板。
并且，多層芯基板具備在內層相對較厚的導體層、在表層相對較薄的導體層，內層的導體層優(yōu)選為主要是電源層用的導體層或者接地用的導體層(相對較厚、較薄是指與全部的導體層的厚度比較，具有該傾向的情況，此時，內層與其他導體層比較，相對較厚，相反地，表層相對較薄)。
即，通過在內層一側配置較厚的導體層，即使任意改變其厚度，也可以形成樹脂層覆蓋該內層的導體層，從而獲得作為芯材的平坦性。因此層間絕緣層的導體層上不產生彎曲。即使在多層芯基板的表層配置較薄的導體層，利用與內層的導體層相加的厚度，也能確保作為芯材的導體層的足夠的厚度。通過將其用作電源層用的導體層或者接地用的導體層，能改善多層印刷線^各板的電特性。
將芯基板內層的導體層厚度增加到比層間絕緣層上的導體層的厚度要厚，由此，即使把導體層配置在多層芯基板的表面，利用與內層的導體層相加的厚度，也能確保作為芯材的導體層的足夠的厚度。即，即使是被供給了大容量的電源，也能夠無問題地起動，而不會引起誤動或出錯。此時，設芯基板上的導
體層厚度為al,層間絕緣層上的導體層厚度為ct2,優(yōu)選為 a2<al^40a2。
多層芯基板，優(yōu)選將內層的導體層的厚度相對增厚，并作為電源層使用，表層的導體層挾持內層的導體層，并作為信號線使用。通過此構造，能夠謀求上述的電源強化。
并且，在芯基板內導體層和導體層之間配置信號線，能夠形成樣l帶線構造，由此能降低阻抗，達到阻抗匹配。所以能穩(wěn) 定電特性。還有，尤其優(yōu)選將表層的導體層相對減薄的構造。芯基板也可將通孔傾斜定在600iim以下。
多層芯基板，優(yōu)選在被電連接的金屬板的兩面上，利用樹脂層形成內層導體層，并且，在該內層導體層的外側，利用樹脂層形成表面的導體層。通過在中夾部分配置電絕緣的金屬板，能確保足夠的機械強度。并且，通過在金屬板的兩面，利用樹脂形成內層導體層，并且，在該內層的導體層的外側，利用樹脂層形成表面的導體層。使金屬板的兩面具有對稱性，防止在熱循環(huán)等中，發(fā)生翹曲、彎曲等現(xiàn)象。
圖24,縱軸表示供給IC芯片的電壓，橫軸表示時間經過。圖24是將不具備lGHz以上的高頻IC芯片電源用電容的印刷線路板模式化了的圖。線A表示對lGHz的IC芯片供給的電壓隨時間的變化，線B表示對3GHz的IC芯片供給的電壓隨時間的變化。該變化，在IC芯片起動時，瞬時需要大量的電源。其供給不足時，電壓下降(X點，X'點)。隨后，因供給的電源逐漸充足，電壓效果消除。但是在電壓下降時，容易引起IC芯片的誤動或出錯。即，產生電源供給不足帶來的IC芯片的功能不能充分發(fā)揮、不起動等問題。此電源不足(電壓下降)隨著IC芯片的頻率增加而大幅增加。因此，電壓下降的消除需要時間，完成所需的功能、起動，就會發(fā)生時間的滯后。
為彌補上述的電源不足(電壓下降)，通過與外部的電容連接，釋放該電容內存儲的電源，能夠減小電源不足或者電壓下降。
圖25是將具備電容的印刷基板模式化了的圖。線C表示安裝了小容量的電容，lGHz的IC芯片的電壓隨時間的變化。與沒有安裝電容的線A相比，電壓下降的程度減小。并且，線D 表示安裝了與線C相比大容量的電容，與線C相同的隨時間的變化。與線C比較，電源下降的程度也減小。由此，在短時間內所需的IC芯片能夠發(fā)揮功能，進行起動。但是，如圖24所示，當IC芯片的頻率變成更高頻域時，需要更多的電容容量，因此必須設置安裝電容的區(qū)域，這樣電壓的確保變得困難，不能提高動作、功能，從高密度化這一點來看也較為困難。
圖26是表示設芯基板的導體層及電源的導體層的厚度為 al、層間絕緣層上的導體層厚度為a2時的圖。圖26中，線C表示安裝了小容量的電容，在lGHz的IC芯片，al-a2時的電壓隨時間的變化。還有，線F表示安裝了小容量的電容，在lGHz 的IC芯片，a卜1.5a2時的電壓隨時間的變化。線E表示安裝了小容量的電容，在lGHz的IC芯片，al-2.0ct2時的電壓隨時間的變化。隨著芯導體層的厚度增加，電源不足或電源下降減少。因此可以認為IC芯片的功能、動作故障的發(fā)生減少。通過增加芯基板的導體層及電源的導體層的厚度，導體層的體積增加。體積增加時導體電阻降低，因此沒有被傳送的電源的電壓、電流的損失。所以，IC芯片~電源間的傳送損失減小，電源的供給被進行，因此不引起誤動或出錯。此時，特別是在電源層的導體層的厚度為主要原因時，通過將芯基板電源層的導體層厚度增加到比其他的層間絕緣層上的導體電路厚，起到該效果。還有，不僅增加在芯基板的單面或兩面的表層形成的導體
層以及電源的導體層厚度的情況，而且3層以上的多層芯基板的
情況，以及在內層形成導體層或者在內層上形成電源層用的導體層的芯基板的情況，都能夠達到相同的效果。即，具有減小電源不足或電壓下降的效果。另外，多層芯基板的情況，無論是芯基板的所有層的導體層及電源層的導體層厚度比層間絕緣層上的導體層厚度要厚時，還是芯基板的所有層的導體層及電源層的導體層厚度與層間絕緣層上的導體層厚度相同或者在其之下時，只要所有層的導體的厚度相加的厚度總和比層間絕緣層上的導體層的厚度厚，就能夠達到該效果。此時，各導體層沒有面積差。即，在幾乎相同的面積比的情況下，達到該效果。
例如，2層導體層，相對于一層為接地層的大面積，另一層為盲孔及其連接盤程度的情況，另一層導體層的效果就被抵消了。
并且，即使是芯基板內內置了電容、介電層、電阻等電子部件的基板，其效果也顯著出現(xiàn)。通過內置，能夠縮短IC芯片和電容或介電層的距離，由此可降低回路電感，減小電源不足或電壓下降。例如，即使在內置了電容或介電層的芯基板，通過將芯基板的導體層及電源層的導體層厚度增加到比層間絕緣層的導體層厚度厚，就能夠減小主電源與被內置的電容或介電層電源雙方的導體電阻，降低傳送損失，從而更加發(fā)揮內置了
電容的基板的效果。
芯基板的材料，以樹脂基板進行了驗證，陶瓷、金屬芯基板也能夠達到相同的效果。還有，導體層的材質也利用由銅構成的金屬進行了驗證，即使其他金屬，也沒有確認效果被抵消、誤動或出錯的發(fā)生增加。因此，可以認為芯基板的材料不同，或者形成導體層的材料不同也不會影響其效果。尤其優(yōu)選的是芯基板的導體層和層間絕緣層的導體層由同一金屬形成。由于電特性、熱膨脹系數(shù)等特性或物理特性不發(fā)生改變，能達到本發(fā)明的效果。

圖l是表示本發(fā)明第1實施例多層印刷線路板的制造方法的工序圖。
圖2是表示第l實施例多層印刷線路板的制造方法的工序圖。
圖3是表示第1實施例多層印刷線路板的制造方法的工序圖。
圖4是表示第1實施例多層印刷線路板的制造方法的工序圖。
圖5是表示第1實施例多層印刷線路板的制造方法的工序圖。
圖6是涉及第l實施例多層印刷線路板的剖面圖。圖7是表示在第1實施例多層印刷線路板載置了 IC芯片的狀態(tài)的剖面圖。
圖8是第3實施例多層印刷線路板的剖面圖。圖9是表示在第3實施例多層印刷線路板載置了 IC芯片的狀態(tài)的剖面圖。
圖10是第4實施例多層印刷線路板的剖面圖。
圖11是表示在第4實施例多層印刷線路板載置了 IC芯片的
狀態(tài)的剖面圖。
圖12是表示本發(fā)明第5實施例多層印刷線路板的制造方法的工序圖。
圖13是表示第5實施例多層印刷線路板的制造方法的工序圖。
圖14是表示第5實施例多層印刷線路板的制造方法的工序圖。
圖15是表示第5實施例多層印刷線路板的制造方法的工序圖。
圖16是表示第5實施例多層印刷線路板的制造方法的工序圖。
圖17是表示第5實施例多層印刷線路板的制造方法的工序圖。
圖18是表示第5實施例多層印刷線路板的制造方法的工序圖。
圖19是表示第5實施例多層印刷線路板的剖面圖。圖20是表示在第5實施例多層印刷線路板載置了 IC芯片的
狀態(tài)的剖面圖。
圖21是表示在第5實施例的變形例多層印刷線路板載置了
IC芯片的狀態(tài)的剖面圖。
圖22是表示第6實施例多層印刷線路板的剖面圖。圖23是表示在第6實施例多層印刷線路板載置了 IC芯片的
狀態(tài)的剖面圖。
圖24是表示IC芯片的動作中電壓變化的圖。圖25是表示IC芯片的動作中電壓變化的圖。圖26是表示IC芯片的動作中電壓變化的圖。圖2 7是表示實施例與比較例的試驗結果圖表。圖2 8是表示實施例與比較例的試驗結果圖表。圖29是表示模擬相對于(芯基板的電源層厚度/層間絕緣層厚度比)的最大電壓下降量(V)的結果圖。
具體實施例方式玻璃環(huán)氧樹脂基板
首先，參照圓.1~圖7，說明本發(fā)明的第l實施例多層印刷線路板l-O的構成。圖6表示該多層印刷線路板10的剖面圖，圖7表示在圖6所示的多層印刷線路板10上安裝IC芯片90,并載置到子板94的狀態(tài)。如圖'6所示，在多層印刷線路板IO,在芯基板30 的表面形成了導體電路34、導體層34P,在背面形成了導體電路 34、導體層34E。上側的導體層34P作為電源用的平面層被形成，下側的導體層34E作為接J也用的平面層被形逸。芯基板30的表面-和背面通過通孔36連接。，并且，在該導體層34P、 34E之上，設置形成了盲孔60和導體電路58的層間樹脂絕緣層50,和形成盲孔160和導體電路158的層間樹脂絕緣層150。在該盲孔160及導體電路158的上層形成阻焊劑層70,利用該阻焊劑層70的開口部分71,在盲孔160及導體電路158上形成凸起76U、 76D。
如圖7所示，多層印刷線路板IO上面一側的焊錫凸塊76U被連接到IC芯片90的連接盤92。并且，安裝了片狀電容98。另一方面，下側的焊錫凸塊76D被連接到子板94的連接盤96。
這里，芯基板30上的導體層34P、 34E形成厚度為1 2 5 0 p m,層間樹脂絕緣層5 0上的導體電路5 8及層間樹脂絕緣層 150上的導體電路158形成厚度為5 ~ 25iim (優(yōu)選范圍10 ~20iim )。
在第1實施例的多層印刷線路板，通過增加芯基板3 0的電源層(導體層)34P、 34E的厚度，芯基板的強度增加，由此即使芯基板自身的厚度減薄，也能依靠基板自身來緩和翹曲或產生的應力。
還有，通過增厚導體層34P、 34E,可增加導體自身的體積。通過增加體積，可降低導體的電阻。
并且，通過使用導體層34P作為電源層，能提高對IC芯片 90的電源供給能力。因此，在該多層印刷基板上安裝了 IC芯片后，能降低IC芯片~基板~電源的回路電感。初始動作時電源不足減小，因此即使安裝了更高頻域的IC芯片，也不會在初始起動時引起誤動或出錯等。并且，通過將導體層34用作接地層，噪聲不會重疊到IC芯片、電力供給上，能夠防止誤動或出錯。
接著，參照圖1~圖5,說明參照圖6介紹的多層印刷線路板 IO的制造方法。
A.層間樹脂絕緣層的樹脂膜的制作
將雙盼A型環(huán)氧樹脂(環(huán)氧當量455,油化SHELL EPOXY 社制EPIKOTE1001 ) 29重量份、曱酚-酚型環(huán)氧樹脂(環(huán)氧當量215，大日本INK化學工業(yè)社制EPICLON N-673 ) 39重量份、含有三。秦結構的酚醛樹脂(酚羥基當量120，大日本INK 化學工業(yè)社制PHENOLITE KA-7052 )30重量份邊攪拌邊加熱溶解在二乙二醇乙酯20重量份、溶劑石腦油20重量份中，在其中添加末端環(huán)氧化聚丁二烯橡膠(Nagase化成工業(yè)社制， DENAREXR-45EPT) 15重量份與2-苯基-4，5-二 (羥基甲基) 咪唑粉碎品1.5重量份、微粉碎二氧化硅2.5重量份、硅類消泡劑 0.5重量份，制成環(huán)氧樹脂組合物。使用輥涂機，將得到的環(huán)氧樹脂組合物涂布在厚度為3 8 !i m 的PET膜上，使干燥后的厚度為50iim，然后，在80 120。C下干燥IO分鐘，從而制成層間樹脂絕緣層用樹脂膜。
B. 樹脂填充材料的制備
將雙酚F型環(huán)氧單體(油化shell社制，分子量310, YL983U) IOO重量份、表面被覆了硅烷偶合劑、平均粒徑為 1.6iim、最大粒子的直徑為15tim或15iim以下的Si02球狀粒子 (ADTX-社制，CRS 1101-CE) 170重量份以及流平劑(圣諾普科社制Perenol S4) 1.5重量份放入容器內，經攪拌混合，制成23士rC下粘度為44 49Pa'S的樹脂填充材料。另外，使用咪唑固化劑(四國化成社制2E4MZ-CN) 6.5重量份作為固化劑。作為填充村料用樹脂，可以使用其他環(huán)氧樹脂(例如，雙酚A 型，酚醛型等)、聚酰亞胺樹脂、酚醛樹脂等熱固性樹脂。
C. 多層印制電路板的制造
(1) .在厚度為0.2~ 0.8mm的玻璃環(huán)氧樹脂或BT(雙馬來酰亞胺三。秦)樹脂構成的絕緣性基板30的兩面層積5 ~ 250pm 的銅箔32,形成銅箔積層板30A,以此為原材料(圖1 ( A))。晉先，對該銅箔積層板進行鉆孔，實施非電解電鍍處理及電解電鍍處理，蝕刻出圖案，從而在基板的兩面形成導體電路34、導體層34P、 34E和通孔36 (圖1 ( B))。
(2) 沖洗形成了通孔36及底層導體電路34的基板30,干燥后，使用含有NaOH( 10g/l)、 NaC10" 40g/l)、 Na3PO" 6g/l) 的水溶液進行碳化浴(氧化浴)的碳化處理，以及使用含有 NaOH ( 10g/l)、 NaBH4 ( 6g/l)的水溶液進行還原浴的還原處理，在該通孔36內形成粗化面36a，同時在導體電路34、導體層 34P、 34E的整個表面形成粗化面34a (圖1 ( C))。
(3) 制成上述B所述的樹脂填充材料后，按下述方法在制成后24小時內，在通孔36內，以及基板的導體電路非形成部分形成樹脂填充材料40的層(圖1 ( D))。
即，在基板上載置樹脂填充用掩膜，該掩膜具備在相當于通孔及非導體電路形成部分的部分開口的印版，使用涂刷器在通孔內、成為凹部的非底層導體電路形成部分以及底層導體電路的外緣部分填充樹脂填充材料，在10 0 °C / 2 0分鐘的條件下使其干燥。
(4) 利用釆用# 600的帶狀研磨紙(三共理化學制)的帶狀打磨機對結束了上述(3)的處理的基板的單面進行研磨，/人而使樹脂填充材料40不會殘留在導體層34P、34E的外緣部分或通孔36的連接盤的外緣部分，然后，為了消除由上述帶狀研磨機造成的損傷，對導體層34P、 34E的整個表面(包括通孔的連接盤表面)進行拋光研磨。對基板的其他表面也同樣地進行上述的一系列研磨。然后，在100。C下進行1小時加熱處理，在150。C 下進行l(wèi)小時加熱處理，使樹脂填充材料40固化(圖2 ( A))。
這樣，使形成在通孔36或非導體電路形成部分的樹脂填充層40的表層部分及導體層34P、 34E的表面變得平坦，利用粗化面使樹脂填充材料4 0與導體層3 4 P 、 3 4 E的側面強力密合，還有，利用粗化面使通孔36的內壁面與樹脂填充材料強力密合，得到基板。即，經過此過程，使樹脂填充材料的表面與底層導體電路的表面大致處于同一平面。
芯基板的導體層厚度形成在l ~ 2501im之間，芯基板上形成的電源層的導體層厚度形成在l ~ 250iim之間。此時，在實施例 1-1，使用厚度為40iim的銅箔，芯基板的導體層厚度為30iim, 芯基板上形成的電源層的導體層厚度為30iim。但是，導體層的
厚度可以超出上述厚度范圍。
(5) 對上述基板進行沖洗、酸性脫脂后，進行軟蝕刻，然后，用噴涂器將蝕刻液噴吹至基板兩面，對導體電路34、導體層34P、 34E的表面和通孔36的連接盤表面與內壁進行蝕刻，從而在導體電路的整個表面形成粗化面36B (圖2 ( B ))。作為蝕刻液，使用由咪唑銅(II)配位化合物10重量份、乙醇酸7.3重量份、氯化鉀5重量份組成的蝕刻液(MEC社制， MECetchBOND)。
(6) 在基板的兩面，將略大于A中制成的基板的層間樹脂絕緣層用樹脂膜50Y載置在基板上，在壓力為0.45MPa、溫度為80。C、壓合時間為IO秒的條件下進行預壓合，進行裁切后，再按照下述方法，使用真空疊層裝置進行貼合，從而形成層間樹脂絕緣層(圖2 ( C))。即，在真空度67Pa、壓力0.47MPa、溫度85°C 、壓合時間60秒的條件下將層間絕緣樹脂層用樹脂膜正式壓合在基板上，然后，在170。C下加熱固化40分鐘。
(7) 然后，在層間樹脂絕緣層上，利用形成了厚度為1.2mm 的貫通孔的掩膜，用波長為10.4pm的C02氣體激光，在電子束直徑4.0mm、縮頂才莫式、脈沖幅度8.1pisec、掩膜的貫通孔直徑為l.Omm、 l發(fā)射的條件下，在層間樹脂絕緣層2形成直徑在60 lOOpm之間的盲孔用開口 50a (圖2 ( D ))。此時，形成60iim 和75pm的直徑。
(8 )將形成了盲孔用開口 6的基板在含有60g/1的過錳酸的 80。C溶液中浸漬10分鐘，溶解除去存在于層間樹脂絕緣層2表面上的環(huán)氧樹脂粒子，從而在具備盲孔用開口 50a內壁的層間樹脂絕緣層50的表面形成粗化面50a (圖2 ( E))。
(9)然后，將結束了上述處理的基板浸漬在中和溶液 (SHIPLEY社制)中進行洗滌。
并且，在進行了粗面化處理(粗化深度為3pm)的該基板表面附加鈀催化劑，從而使催化劑附著在層間樹脂絕緣層表面及盲孔用開口的內壁面。即，將上述基板浸漬在含有氯化鈀
(PbCl2)和氯化亞錫(SnCh)的催化劑溶液中，使鈀金屬析
出，從而附加催化劑。
(10) 然后，將附加了催化劑的基板浸漬在以下組成的非
電解鍍銅水溶液中，在整個粗面上形成厚度為0.3 3.0iim的非電解鍍銅膜，得到在具備盲孔用開口 50a的內壁的層間樹脂絕緣層50的表面上形成了非電解鍍銅膜52的基板(圖3 ( A))。 (非電辨電鍍水溶液)
NiS04 0.003mol/l
酒石酸 0.200mol/l
硫酸銅 0.032mol/l
HCHO 0.050mol/l
NaOH 0.100mol/l
a,a，一耳關p比p定 100mg/l
聚乙二醇(PEG) 0.10g/l (非電解電鍍條件)
34。C的液體溫度45分鐘
(11) 在形成了非電解鍍銅膜52的基板粘貼市售感光性干燥膜，載置掩膜，以110mJ/cm2進行曝光，用0.8%碳酸鈉水溶液進行顯影處理，從而設置厚度為25pm的抗鍍層54(圖3(B))。
(12) 然后，用5(TC的水洗滌基板，進行脫脂，用25。C的水洗滌后，再用硫酸進行洗滌，然后在下述條件下進行電解電鍍，在非抗鍍層54形成部分形成厚度為20iim的電解鍍銅膜56
(圖3 ( C))。
(電解電鍍液) 硫酸 2.24mol/l 石克酸銅 0.26mol/l添加劑 19.5ml/l
(atotech牙土命j ,(力乂《，> K GL )
(電解電鍍條件) 電流密度 1A/dm2 時間 65分鐘溫度 22士2。C
(13) 并且，5% KOH剝離除去抗鍍層3后，用硫酸和過氧化氫的混合液對該抗鍍層下的非電解電鍍膜進行蝕刻處理，將其溶解除去，形成獨立的導體電路58及盲孔60 (圖3 ( D))。
(14) 然后，進行與上述(5)同樣的處理，在導體電路5g 及盲孔60的表面形成粗化面58ct、 60a。上層導體電路58的厚度為15pm (圖4 ( A))。但是，上層導體電路的厚度也可以為5 25iim之間。
(15) 反復進行上述(6) ~ (14)的工序，并且，形成上層的導體電路，得到多層電路板(圖4 (B))。
(16) 然后，將溶解在50%環(huán)氧基經丙烯?；亩蚀?二甲醚(DMDG)中的、濃度為60重量％的曱酚-酚型環(huán)氧樹脂
(日本化藥社制)的、具有感光性的低聚物(分子量4000 ) 45.67重量份，溶解在甲基乙基酮中的、80重量。/。的雙酚A型環(huán) 氧樹脂(油化shell社制，商品名epiKote1001) 16.0重量份，咪唑固化劑(四國化成社制，商品名2E4MZ-CN) 1.6重量《分，作為感光性單體的二官能丙烯基單體(日本化藥社制，商品名 R604 ) 4.5重量份，同樣的多元丙烯基單體(共榮化學社制，商品名DPE6A) 1.5重量份，以及分散類消泡劑(圣諾普科社制， S-65) 0.71重量份放入容器內，經攪拌、混合，制成混合組合物，在該混合組合物中添加作為光聚合引發(fā)劑的苯并甲酮(關東化學社制)1.8重量份、作為增光劑的苯酮(關東化學社制)0.2重量份，得到粘度調整在25。C、 2.0Pa's的阻焊劑組成物。
此外，粘度測定用B型粘度儀(東京計器社制，DVL-B型), 在60min-l時用No.4轉子，在6min-l時用No.3轉子。
(17) 然后，將上述阻焊劑組成物70,按20pm的厚度涂布到多層印刷線路板的兩面，在7(TC、 20分鐘，70°C、 30分鐘的條件下，進行千燥處理后(圖4(C))，將繪制了阻焊劑開口部分圖案的厚度為5mm的光掩膜與阻焊劑70緊密連接，并用 1000mJ/cm2的紫外線進行曝光，用DMTG溶液進行顯影處理，從而形成了直徑200iim的開口 71 (圖5 ( A))。
并且，在80。C、 l小時，100°C、 l小時，120°C、 l小時，150°C、 3小時的條件下，分別進行加熱處理使阻焊劑層固化，從而形成具有開口的、其厚度為15~ 25iim的阻焊劑圖案層。作為上述阻焊劑組成物，可以使用市售的阻焊劑組成物。
(18) 然后，將形成了阻焊劑層70的基板，浸漬在含氯化鎳(2.3x10—!mo1/1)、次亞磷酸鈉(2.8x10—!mo1/1)、檸檬酸鈉
(1.6x10—imo1/1)的PH^4.5的無電解鍍鎳液中20分鐘，在開口部分71形成厚度為5iim的鍍鎳層72。并且，將該基板在80。C的條件下浸漬在含氰化金鉀(7.6x10—3mol/l )、氯化銨 (1.9x10—!mo1/1 )、檸檬酸鈉(1.2x10—imo1/1 )、次亞磷酸鈉 (1.7xl(Hmo1/1)的無電解鍍金液中7.5分鐘，在鍍鎳層72上形成厚度為0.03iim的鍍金層74 (圖5 ( B))。除鎳-金層以外，還可以形成錫、貴金屬層(金，銀，鈀、鉑金等)的單層。
(19) 然后，在基板載置有IC芯片的面的阻焊劑層70的開口71,印制含有鎳-鉛的焊錫膏，并且在另一面的阻焊劑層70 的開口，印制含有錫-銻的焊錫膏，之后通過200。C再沖洗，形成焊錫凸塊(焊錫體)，從而制造出具有焊錫凸塊76U、 76D的多層印刷線路板(圖6)。利用焊錫凸塊76U,安裝IC芯片90，片狀電容98。并且，利用焊錫凸塊76D,安裝到子板94(圖7)。 [第l實施例-2]
與參照圖6說明的第1實施例-l相同，按如下方法制造。芯基板的導體層厚度55tim 芯基板的電源層厚度55iim 層間絕緣層的導體層厚度15iim [第l實施例-3]
與第1實施例-l相同，按如下方法制造。芯基板的導體層厚度75pm 芯基板的電源層厚度75iim 層間絕緣層的導體層厚度15pm [第l實施例-4]
與第1實施例-l相同，按如下方法制造。芯基板的導體層厚度180pm 芯基板的電源層厚度180pm 層間絕緣層的導體層厚度6iim [第l實施例-5]
與第1實施例-l相同，按如下方法制造。芯基板的導體層厚度18yim 芯基板的電源層厚度18iim 層間絕緣層的導體層厚度15nm
此外，在第l實施例，以1< (芯基板的電源層的導體層厚度 /層間絕緣層的導體層厚度)S40為優(yōu)選例，(芯基板的電源層的導體層厚度/層間絕緣層的導體層厚度)^l為比較例。還有， (芯基板的電源層的導體層厚度/層間絕緣層的導體層厚度) 〉40為參考例。[第2實施例]陶瓷基板
說明第2實施例的多層印刷線路板。
在參照圖6說明的第1實施例，芯基板由絕緣樹脂形成。與此相對，在第2實施例，芯基板是由陶瓷、玻璃、ALN、莫來石 (mullite)等組成的無機類硬質基板，其他的結構與參照圖6 說明的第l實施例相同，所以省略圖示及說明。
在第2實施例的多層印刷線路板，芯基板30上的導體層 34P、 34P以及芯基板內的導體層24由銅、鎢等金屬形成，層間樹脂絕緣層50上的導體電路58及層間樹脂絕緣層150上的導體電路158由銅形成。在第2實施例，也能取得與第l實施例相同的效果。此時，芯基板的導體層厚度、芯基板的電源層厚度、層間絕緣層的厚度也與第l實施例相同地被形成。另外，在第2實施例，以1< (芯基板電源層的導體層厚度/層間絕緣層的導體層厚度)^40為優(yōu)選例，(芯基板電源層的導體層厚度/層間絕緣層的導體層厚度)$1為比較例。(芯基板電源層的導體層厚度 /層間絕緣層的導體層厚度)>40為參考例。
與上述第2實施例相同，按如下方法制造。芯基板的導體層厚度30iim 芯基板的電源層厚度30iim 層間絕緣層的導體層厚度15pim [第2實施例-2]
與第2實施例相同，按如下方法制造。芯基板的導體層厚度50pm 芯基板的電源層厚度50pim 層間絕緣層的導體層厚度15pm [第2實施例-3]與第2實施例相同，按如下方法制造。
芯基板的導體層厚度75um 芯基板的電源層厚度75pm 層間絕緣層的導體層厚度15pm [第2實施例-4]
與第2實施例相同，按如下方法制造。芯基板的導體層厚度180um 芯基板的電源層厚度180iim 層間絕緣層的導體層厚度611m [第3實施例]金屬芯基板
參照圖8和圖9,說明第3實施例的多層印刷線路板。
在參照圖6說明的第l實施例，芯基板由樹脂板形成。與此相對，在第3實施例，芯基板由金屬板形成。
圖8表示第3實施例的多層印刷線路板10的剖面圖，圖9是表示在圖8所示的多層印刷線路板10安裝了 IC芯片90,并載置到子板94的狀態(tài)。如圖8所示，在多層印刷線路板IO,芯基板30 由金屬板構成，作為電源層使用。在芯基板30的兩面，形成配置了盲孔60和導體電路58的層間樹脂絕緣層50，在層間樹脂絕緣層50之上，形成配置了盲孔160和導體電路158的層間樹脂絕緣層150。在芯基板30的通孔33內，形成了通孔36,并且在盲孔的兩端配置了電鍍層37。在該盲孔160和導體電路158的上層形成了阻焊劑層70,利用該阻焊劑層70的開口部分71，在盲孔 160和導體電路158上形成凸起76U、 76D。
如圖9所示，多層印刷線路板IO的上面一側的焊錫凸塊76U 被連接到IC芯片90的連接盤92。并且，安裝了片狀電容98。另一方面，下側的焊錫凸塊76D被連接到子板94的連接盤96。
這里，芯基板30形成厚度為200 600iim。金屬板的厚度在15~ 300pm之間。層間絕緣層的導體層厚度可在5 ~ 25iim之間形成。但是，金屬層的厚度也可以超出上述范圍。
即使在此第3實施例，也得到與第1實施例相同的效果。
與參照圖8說明的第3實施例相同，按如下設定。芯基板的導體層厚度550nm 芯基板的電源層厚度35pm 層間絕緣層的厚度15pm [第3實施例-2]
與第3實施例相同，按如下設定。芯基板的導體層厚度600iim 芯基板的電源層厚度55pm 層間絕緣層的厚度15iim [第3實施例-3]
與第3實施例相同，按如下設定。芯基板的導體層厚度550iim 芯基板的電源層厚度100pm 層間絕緣層的厚度10pm [第3實施例-4]
與第3實施例相同，按如下設定。芯基板的厚度550iim 芯基板的電源層厚度180iim 層間絕緣層的導體層厚度6iim [第3實施例-5]
與第3實施例相同，按如下設定。芯基板的導體層厚度550pm 芯基板的電源層厚度240iim層間絕緣層的導體層厚度6iim
另外，在第3實施例，以1< (芯基板電源層的導體層厚度/ 層間絕緣層的導體層厚度)S40為優(yōu)選例，(芯基板電源層的導體層厚度/層間絕緣層的導體層厚度)Sl為比較例。另外，(芯基板電源層的導體層厚度/層間絕緣層的導體層厚度)〉4 0的例子為參考例。 -多層芯基板
參照圖IO和圖11,說明第4實施例的多層印刷線路板。在參照圖6說明的第l實施例，芯基板由單層板形成。與此
相對，在第4實施例，芯基板由積層板形成，在積層板內設置了
導體層。
圖IO表示第4實施例的多層印刷線路板10的剖面圖，圖11 是表示在圖IO所示的多層印刷線路板IO安裝了 IC芯片90,并載置到子板94的狀態(tài)。如圖10所示，在多層印刷線路板IO，在芯基板30的表面和背面形成導體電路34、導體層34P,在芯基板30內形成導體層24。導體層34P及導體層24作為電源用的平面層而被形成。導體層34P和導體層24通過導電柱26被連接(此時的導電柱指通孔、非通孔等通路孔(包含盲通孔，盲孔)，用通孔或者通路孔導電性材料填充)。并且，在該導體層34P上配置了形成盲孔60和導體電路58的層間樹脂絕緣層50,以及形成盲孔160和導體電路158的層間絕緣層150 。在該盲孔160和導體電路158的上層，形成了阻焊劑層70,利用該阻焊劑層70的開口部分71,在盲孔160和導體電路158形成了凸起76U、 76D。
如圖ll所示，多層印刷線路板10上面一側的焊錫凸塊76U 被連接到IC芯片90的連接盤92。并且，安裝了片狀電容98。另一方面，下側的焊錫凸塊76D被連接到子板94的連接盤96。
這里，形成了芯基板30上的導體電路34、導體層34P、 34P和芯基板內的導體層24,層間樹脂絕緣層50上的導體電路58和層間樹脂絕緣層150上的導體電路158。芯基板的導體層34P及導體層24的厚度以芯基板的厚度為1 ~ 2501im之間的狀態(tài)形成，芯基板上形成的作為起到電源層作用的導體層的厚度，形成在 1 ~ 250pm之間。此時的導體層的厚度是芯基板的電源層的厚度的總和。即，將內層的導體層34、表層的導體層24、兩者厚度加起來，不加上起信號線作用的層的厚度。在第4實施例，通過合并3層的導體層34P、 34P、 24的厚度，能得到與第l實施例相同的效果。電源層的厚度也可以超過上述范圍。
此外，在第4實施例，以1< (芯基板電源層的導體層厚度總和/層間絕緣層的導體層厚度)^40為優(yōu)選例，(芯基板電源層的導體層厚度總和/層間絕緣層的導體層厚度)Sl為比較例。 (芯基板電源層的導體層厚度總和/層間絕緣層的導體層厚度)>40為參考例。
與參照圖IO說明的第4實施例相同，按如下設定。芯基板的導體層(電源層)厚度15pm 中間導體層(電源層)厚度20pm 芯基板的電源層厚度之和50pm 層間絕緣層的導體層厚度15pm [第4實施例-2]
與第4實施例相同，按如下設定。芯基板的導體層(電源層)厚度20pm 中間導體層(電源層)厚度20!im 芯基板的電源層厚度之和60jim 層間絕緣層的導體層厚度15pm [第4實施例-3]與第4實施例相同，按如下"&定。
芯基板的導體層(電源層)厚度25nm 中間導體層(電源層)厚度25jim 芯基板的電源層厚度之和75iim 層間絕緣層的導體層厚度15pm [第4實施例-4]
與第4實施例相同，按如下設定。芯基板的導體層(電源層)厚度50iim 中間導體層(電源層)厚度lOOiim 芯基板的電源層厚度之和200pm 層間絕緣層的導體層厚度lOprn [第4實施例-5]
與第4實施例相同，按如下設定。芯基板的導體層(電源層)厚度55nm 中間導體層(電源層)厚度250iim 芯基板的電源層厚度之和360pm 層間絕緣層的導體層厚度12tini [第4實施例-6]
與第4實施例相同，按如下設定。芯基板的導體層(電源層)厚度55iim 中間導體層(電源層)厚度250pm 芯基板的電源層厚度之和360iim 層間絕緣層的導體層厚度9iim [第5實施例]多層芯基板
參照圖12~圖20,說明本發(fā)明的第5實施例的多層印刷線路板。
首先，參照圖19、圖20說明第5實施例的多層芯布線板IO的構成。圖19是表示該多層印刷線路板10的剖面圖，圖20是表
示在圖IO所示的多層印刷線路板10安裝了 IC芯片90，載置到子板94的狀態(tài)。如圖19所示，在多層印刷線路板IO,使用了多層芯基板30。在多層芯基板30的表面一側形成了導體電路34、導體層34P,在里面形成了導體電路34、導體層34E,下側的導體層34E作為接地用的平面層而被形成。上側的導體層34P作為電源用的平面層而被形成。并且，在多層芯基板30內部的表面一側，形成了內層的導體電路16、導體層16E,在背面形成了導體電路16、導體層16P。上側的導體層16E作為接地用的平面層而被形成，下側的導體層16P作為電源用的平面層而被形成。與電源用平面層的連接通過通孔或盲孔進行。平面層可以是一側的單層，也可以配置成2層以上。優(yōu)選形成2層 4層。4 層以上不能確認提高電特性，但是即使使層數(shù)更多，其效果也與4層的相同。特別地，形成2層時，從多層芯基板的剛性匹配的觀點來看，由于基板的延伸率一致，所以不易出現(xiàn)翹曲。在多層芯基板30的中央，收納有被電絕緣的金屬板12 (該金屬板 12起到了芯材的作用，與通孔或盲孔等無電連接。主要是提高相對于基板翹曲的剛性)。在該金屬板12上，利用絕緣樹脂層14 在表面一側形成內層的導體電路16、導體層16E、在背面形成導體電路16、導體層16P,并且，利用絕緣樹脂層18，在表面一側形成導體電路34、導體層34P，在背面形成導體電路34、導體層34E。多層芯基板30利用通孔36將表面一側與背面一側連接。
多層芯基板30表面的導體層34P、 34E上配置形成有盲孔 60和導體電路58的層間樹脂絕緣層50、形成有盲孔160和導體電路158的層間樹脂絕緣層150。在該盲孔160和導體電路158的上層，形成阻焊劑層70,經該阻焊劑層70的開口部分71，在盲孔160和導體電路158形成凸起76U、 76D。
如圖20所示，在多層印刷線路板IO上面一側的焊錫凸塊 76U被連接到IC芯片90的連接盤92。還安裝了片狀電容98。另一方面，下側的外部端子76D被連接到子板94的連接盤96。此時的外部端子是指PGA、 BGA、焊錫凸塊等。
這里，芯基板30表層的導體層34P、 34E形成厚度在10 601im之間，內層的導體層16P、 16E形成厚度在10 250pim 之間，層間樹脂絕緣層50上的導體電路58和層間樹脂絕緣層150 上的導體電路158形成厚度在10 25pm之間。
在第5實施例的多層印刷線路板，通過增厚芯基板30的表層的電源層(導體層)34P、導體層34、內層的電源層(導體層) 16P、導體層16E及金屬板12,芯基板的強度增加。由此即使將基板自身減薄，也可通過基板自身來緩和翹曲或產生的應力。
還有，通過增厚導體層34P、 34E、導體層16P、 16E,也能增加導體自身的體積。通過增加該體積，能降低導體的電阻。
并且，通過將導體層34P、 16P用作電源層，能提高對IC 芯片90的電源供給能力。因此，在該多層印刷基板上安裝了 IC 芯片后，能降低IC芯片~基板~電源的回路電感。因此，初始動作的電源不足減小，不容易產生電源不足，即使安裝了更高頻域的IC芯片，也不會在初始起動時引起誤動或出錯等。并且，通過將導體層34E、 16E用作接地層，噪聲不會重疊到IC芯片的信號、電力供給上，由此能防止誤動或出錯。通過安裝電容，電容內存儲的電源可起輔助作用，因此不易發(fā)生電源不足。特別地，通過配置在IC芯片的正下方，其效果更為顯著(不易發(fā) 生電源不足)。因為如果在IC芯片的正下方，就能縮短多層印刷線路板的布線長度。.
在第5實施例，多層芯基板30在內層具備厚導體層16P、16E，在表面具備薄導體層34P、 34E,內層的導體層16P、 16E 和表面的導體層34P、 34E用作電源層用的導體層、接地用的導體層。即，即使在內層一側配置厚的導體層16P、 16E,也形成覆蓋導體層的樹脂層。因此，因導體層而抵消了凹凸不平，可以使多層芯基板30的表面平坦。為此，為不使在層間絕緣層50、 150的導體層58、 158出現(xiàn)彎曲，即使是在多層芯基板30的表面配置薄導體層34P、 34E，通過將其厚度與內層的厚導體層16P、 16E厚度相加，就能確保作為芯基板的導體層足夠的厚度。由于不產生彎曲，所以在層間絕緣層上的導體層的阻抗不會出現(xiàn) 不良情況。通過將導體層16P、 34P作為電源用的導體層，導體層16E、 34E作為接地用的導體層，就可以改善多層印刷線路板的電特性。
并且，通過在芯基板內配置導體層34P和導體層16P之間的信號線16(與導體層16E同層)，能夠使其形成為微帶線構造。同樣，通過配置在導體層16E和導體層34E之間的信號線16(與導體層16E同層)，也能夠使其形成為微帶線構造。通過使其形成為微帶線構造能降低阻抗，匹配阻抗。從而穩(wěn)定電特性。
即，使芯基板內層的導體層16P、 16E的厚度增加到比層間絕緣層50、 150上的導體層58、 158厚。由此，即使在多層芯基板30的表面配置薄導體層34E、 34P,通過與內層的厚導體層 16P、 16E相加，也能夠確保作為芯基板的導體層的足夠的厚度。其比率優(yōu)選1< (芯基板內層的導體層/層間絕緣層的導體層) ^40,尤其優(yōu)選1.2￡ (芯基板內層的導體層/層間絕緣層的導體層)，。
多層芯基板30,在被電絕緣的金屬板12的兩面，利用樹脂層14形成內層的導體層16P、16E,并且，在該內層的導體層16P、 16E的外側，利用樹脂層18形成表面的導體層34P、 34E。通過將電絕緣的金屬板12配置在中央部，能夠保證足夠的機械強度。并且，通過在金屬板12的兩面，利用樹脂層14形成內層的導體
層16P、 16E,并且在該內層的導體層16P、 16E的外側，利用樹脂層18形成內層的導體層34P、 34E,使金屬板12的兩面具有對稱性，在熱循環(huán)等，能防止發(fā)生翹曲、彎曲。
圖21給出了第5實施例的變形例。在此變形例，在IC芯片 90的正下方，配置電容98。因此IC芯片90和電容98的距離縮短，能夠防止向IC芯片提供的電源電壓的下降。
然后，參照圖12 圖18,說明圖19所示的多層印刷線路板 IO的制造方法。
(1) 金屬層的形成
在圖12 ( A)所示的厚度為50 ~ 400iim之間的內層金屬層 (金屬板)12,設置了貫通里外的開口 12a (圖12 (B))。作為金屬層的材料，可使用配合了銅、鎳、鉛、鋁、鐵等金屬的材料。開口12a,通過沖壓、蝕刻、鉆孔、激光等進行穿設。根據(jù) 情況，也可以對形成了開口12a的金屬層12的整個表面進行電解電鍍、非電解電鍍、取代電鍍、濺鍍，從而被覆金屬膜13 (圖 12(C))。另外，金屬板12可以為單層，也可以為2層以上的多層。另外，在開口12a的角部分，優(yōu)選形成曲面。從而沒有應力集中的點，不易引起在周邊的開裂等不良情況。
(2) 內層絕緣層的形成
為了被覆整個金屬層12、填充開口12a內，使用絕緣樹脂。作為形成方法，例如可以在用金屬板12挾持厚度為30 200nm 左右的B階梯狀樹脂膜后，進行熱壓合，然后使其固化，形成絕緣樹脂層14 (圖12 ( D))。根據(jù)需要，也可以進行涂布、涂布與膜壓合的混合、或僅涂布開口部分，然后，在膜上形成。
作為材料，優(yōu)選使用將聚酰亞胺樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、BT樹脂等熱固性樹脂含浸在玻璃布等芯材中的預浸料。此外也可以使用其他樹脂。
(3) 金屬箔的粘貼
在被覆了樹脂層14的金屬層12的兩面形成內層金屬層16a (圖12 ( E ))。作為其一例，層積形成厚度為12 ~ 275nm的金屬箔。作為形成金屬箔以外的方法，層積形成單面銅箔疊層板。金屬箔上，也可以采用電鍍等方法形成。
(4) 內層金屬層的電路形成可以為2層以上?？梢圆捎锰砑臃ㄐ纬山饘賹印?經過添加法、蝕刻工序等，從內層金屬層16a形成內層導
體層16、 16P、 16E(圖12( F))。此時的內層導體層厚度為10 ~ 250iim。但是，也可以超過上述范圍。
(5) 外層絕緣層的形成
為了被覆整個內層導體層16、 16P、 16E,以及填充外層金屬該電路間的縫隙，使用絕緣樹脂。作為形成方法，例如，在用金屬板挾持厚度為30 200pm左右的B階梯狀樹脂膜后，進行熱壓合后，使其固化，形成外層絕緣樹脂層18 (圖13 ( A))。根據(jù)情況，也可以進行涂布、涂布與膜壓合的混合、或僅涂布開口部分，然后，用膜形成。經加壓可以使表面平坦。
(6) 最外層的金屬箔的粘貼
在被覆了外層絕緣樹脂層18的基板兩面形成最外層的金屬層34B (圖13 ( B))。作為其一例，層積形成厚度為12~ 275iim 的金屬箔。作為形成金屬箔以外的方法，層積形成單面銅箔積層板。可以采用電鍍等方法在金屬箔上形成2層以上。也可以利用添加法形成金屬層。
(7) 通孔的形成
形成貫通基板正反面的開口徑為50 ~ 400iim的通孔用通孔36ct (圖13 ( C))。作為形成方法，采用鉆孔、激光或激光與鉆孔復合的方法來形成(用激光在最外層的絕緣層進行開口，根據(jù)情況，使用以該激光的開口作為目標標識，然后，采用鉆孔方法開口，使其貫通)。作為形狀，優(yōu)選具備直線狀側壁。根據(jù) 情況，也可以為帶狀。
為了確保通孔的導電性，優(yōu)選在通孔用通孔36a內形成電鍍膜22，將表面粗化后(圖13 ( D)),填充填充樹脂23(圖13 (E))。作為填充樹脂，可以使用電絕緣性樹脂材料(例如含有樹脂成分、固化劑、粒子等)、用金屬粒子進行電連接的導電性材料(例如，含有金、銅等金屬粒子、樹脂材料、固化劑等) 中的任一種。
作為電鍍，可以使用電解電鍍、非電解電鍍、板面電鍍(非電解電鍍和電解電鍍)等。作為金屬，可以由含有銅、鎳、鈷、磷的材料來形成。作為電鍍金屬的厚度，優(yōu)選為在5 30iim之間形成。
在通孔用通孔36a內填充的填充樹脂23,優(yōu)選采用樹脂材料、固化劑、粒子等組成的絕緣材料。作為粒子，可以單獨使用或者混合使用二氧化硅、氧化鋁等無機粒子，金、銀、銅等金屬粒子，樹脂粒子等?？墒褂昧皆贠.l ~ 5nm的相同直徑或混合直徑的材料。作為樹脂材料，可單獨使用或者混合使用環(huán) 氧樹脂(例如等雙酚型環(huán)氧樹脂、醛型環(huán)氧樹脂等)，酚樹脂等熱固性樹脂、具備感光性的紫外線固化樹脂、熱可塑性樹脂等。作為固化劑，可使用咪唑類固化劑、胺類固化劑等。除此之外，也可包含固化穩(wěn)定劑、反應穩(wěn)定劑、粒子等。此時，由金屬粒
膏。根據(jù)情況，也可使用在焊錫、絕緣樹脂等絕緣材料的表層形成具備導電性的金屬膜的材料。還可用電鍍來填充通孔36a。這是由于導電性涂膏固化收縮，在表層形成了凹部。
(8) 最外層的導體電路的形成
由于整體被覆鍍膜，因此可在通孔36的正上方形成鍍膜25 (圖14(A))。隨后，經過添加法、蝕刻等工序，形成外層的導體電路34、 34P、 34E(圖14(B))。由此完成多層芯基板30。
此時，雖未圖示，但可以通過盲孔、通孔，進行與多層芯基板內層的導體層16等的電連接。
其后的制造方法，與參照圖1~圖5說明的第1實施例相同，在多層芯基板30形成層間樹脂絕緣層50、 150、導體電路58、 158。
(9) 將形成了導體電路34的多層芯基板30進行碳化處理，以及還原處理，從而在導體電路34、導體層34P、 34E的全部表面上形成粗化面34B (圖14 ( C))。
(10) 在多層芯基板30的非導體電路形成部分形成樹脂充填材料40的層(圖15 ( A))。
(11 )利用帶狀打磨機對結束了上述處理的基板的單面進行研磨，從而使樹脂填充材料40不會殘留在導體層34P、 34E 的外緣部分，然后，為了消除由上述帶狀研磨機造成的損傷，對導體層34P、 34E的整個表面(包括通孔的連接盤表面)進行拋光研磨。對基板的其他表面也同樣地進行上述一系列研磨。然后，在100。C下進行1小時加熱處理，在150。C下進行1小時加熱處理，使樹脂填充材料40固化(圖15 ( B))。
還有，也可不進行導體電路間的樹脂填充。此時，通過層間絕緣層等樹脂層進行絕緣層的形成和導體電路間的填充。
(12)將蝕刻液噴射到上述多層芯基板30的兩面，通過將導體電路34、導體層34P、 34E的表面與通孔36的連接盤表面與內壁進行蝕刻等，從而在導體電路的全表面形成粗化面36B(圖15 ( C))。
(13) 將層間樹脂絕緣層用絕緣膜50y載置到多層芯基板 30的兩面，臨時壓合并裁切后，并且，使用真空疊層裝置進行粘貼，形成層間絕緣層(圖16 ( A))。
(14) 然后，在層間樹脂絕緣層上，利用形成了厚度為 1.2mm的通孔的掩膜，用波長為10.4tim的C02氣體激光，在電子束直徑4.0mm、縮頂模式、脈沖幅度7.9psec、掩膜的貫通孔直徑為1.0mm、 l發(fā)射的條件下，在層間樹脂絕緣層2，形成直徑在80iim的盲孔用開口 50a (圖16 ( B ))。
(15 )將多層芯基板30在含有60g/1過錳酸的80。C溶液中浸漬10分鐘，在包括通孔用開口50a內壁的層間樹脂絕緣層50的表面形成粗化面50a (圖15 ( C ))。粗化面在O.l ~ 5iim之間形
成o
(16) 然后，將結束了上述處理的多層芯基板30浸漬在中和溶液(SHIPLEY社制)中進行洗滌。并且，在進行了粗面化處理(粗化深度為3iim)的該基板表面附加鈀催化.劑，使催化劑附著在層間樹脂絕緣層表面及盲孔用開口的內壁表面。
(17) 然后，將附加了催化劑的基板浸漬在非電解鍍銅水溶液中，在整個粗面形成厚度為0.3 3.0iim的非電解鍍銅膜，得到在包括通孔用開口 50a的內壁的層間樹脂絕緣層50的表面形成非電解鍍銅膜52的基板(圖15 (D))。
(18) 將市售感光性干膜粘貼在形成了無電解銅膜52的基板，通過載置掩膜，進行顯影處理，設置抗鍍層54(圖17( A))。抗鍍層的厚度在IO ~ 30iim之間。
(19) 然后，在多層芯基板30進行電解電鍍，從而在非抗鍍層54形成部分，形成厚度為5 20jim的電解鍍銅膜56 (圖17
(B))。(20)并且，用5%左右的KOH剝離除去抗鍍層3后，用硫酸和過氧化氫的混合液對該抗鍍層下的非電解電鍍膜進行蝕刻處理，將其溶解除去，形成獨立的導體電路58及盲孔60 (圖 17(C))。
(21 )然后，進行與上述(12)相同的處理，在獨立的導體電路58和盲孔60的表面形成粗化面58a， 60ci。上層的導體電路58的厚度在5 25iim之間形成。這次的厚度為15iim (圖17 (D))。
(22) 通過反復進行上述的(14) ~ (21)工序，并且，形成上層的導體電路，得到多層線路板(圖18 ( A))。
(23) 然后，在多層線路基板的兩面，以12 30pm的厚度涂布阻焊劑組成物70,在70。C、 20分^K 70°C、 30分鐘的條件下進行完干燥處理后(圖18(B)),將描繪了開口部分圖案的厚度為5mm的感光掩膜密接在阻焊劑層70,并以1000mJ/ cm2 的紫外光曝光，在DMTG溶液中進行顯影處理，形成200nm直徑的開口 71 (圖18 ( C))。
并且，在80t:、 l小時，IO(TC、 l小時，120。C、 l小時，150°C、 3小時的條件下，分別進行加熱處理，使阻焊劑層固化，由此形成具備開口的、其厚度為10~ 25iim的阻焊劑圖案層。
(24) 然后，將形成了阻焊劑層70的基板，浸泡在非電解鍍鎳液中，在開口部分71形成厚度為5!im的鍍鎳層72。并且，將該基板浸泡在非電解鍍金液中，在鍍鎳層72上形成厚度為 0.03nm的鍍金層74 (圖18 ( D ))。除了鎳-金層以外，還可以形成錫、貴金屬層(金、銀、鈀、鉑金等)的單層。
(25) 其后，在基板載置有IC芯片的表面的阻焊劑層70 的開口71，印制含有錫-鉛的焊錫膏，并在另一面的阻焊劑層的開口，印制含有錫-銻的焊錫膏，之后，通過在200。C進行再沖洗，形成外部端子，從而制造出具備焊錫凸塊的多層印刷線路板(圖19)。
利用焊錫凸塊76U安裝IC芯片，安裝片狀電容98。并且，利用外部端子76D安裝到子板94 (圖20)。
還有，在第5實施例，以1< (芯基板的電源層厚度/層間絕緣層的導體層厚度)S40為優(yōu)選例，(芯基板的電源層厚度/層間絕緣層的導體層厚度)Sl為比較例。(芯基板的電源層厚度/ 層間絕緣層的厚度)〉40為參考例。
與參照圖19i兌明的第5實施例相同，4姿如下設定。芯基板內層的導體層厚度50pm 表層的導體層厚度20iim 芯基板的導體電路的厚度之和100pm 層間絕緣層的導體層厚度15iim
內層的導體層和表層的導體層，起到電源層的作用。但由于表層的導體層的面積是連接盤左右的面積，與內層的導體層相比較，面積較小，使電源降低的效果被抵消。因此，芯基板的導體層的厚度之和為內層的兩層導體層的厚度相加。
內層的導體層和表層的導體層，起到電源層的作用。通過表層、內層的每一層的通孔，被電連接。芯基板內層的導體層厚度60iim 表層的導體層厚度20iim 芯基板的導體電路的厚度之和80iim 層間絕緣層的導體層厚度15j!m
內層的導體層和表層的導體層，每一層分別起到電源層的作用。表層的導體層的面積與內層的導體層的面積相同。具有降低電源的效果。因此，芯基板的導體層的厚度之和為內層的導體層和表層的導體層的厚度相加。 [第5實施例-3]
內層的導體層和表層的導體層，起到電源層的作用。通過表層、內層的每一層的通孔，被電連接。
芯基板內層的導體層厚度75pm 表層的導體層厚度20iim 芯基板的導體電路的厚度之和150iim 層間絕緣層的導體層厚度15iim
內層的導體層和表層的導體層，起到電源層的作用。但由于表層的導體層的面積是連接盤左右的面積，與內層的導體層相比較，面積較小，使電源降低的效果被抵消。因此，芯基板的導體層的厚度之和為內層l層導體層的厚度。
與第5實施例-3相同，按如下制造。芯基板內層的導體層(電源層)厚度200iim 表層的導體層(電源層)厚度20pm 芯基板的導體電路的厚度之和200pim 層間絕緣層的導體層厚度lOpm
芯基板的導體電路的厚度和為內層的導體層的厚度相加。 [第5實施例-5]
與第5實施例-3相同，按如下制造。芯基板內層的導體層(電源層)厚度240iim 表層的導體層(電源層)厚度20nm 芯基板的導體電路的厚度之和240iim 層間絕緣層的導體層厚度8iim
芯基板的導體層的厚度之和為內層的導體層的厚度相加。[第5實施例-6]
與第5實施例-2相同，按如下制造。芯基板內層的導體層(電源層)厚度250pm 表層的導體層(電源層)厚度25pm 芯基板的導體電路的厚度之和300iim 層間絕緣層的導體層厚度7.5iim [第6實施例]電容內置基板
參照圖22和圖23,說明第6實施例的多層印刷線路板。
在第6實施例的多層印刷線路板，在芯基板3 0內置片狀電容20。
圖22是表示第6實施例的多層印刷線路板10的剖面圖，圖23 是表示在圖22所示的多層印刷線路板10安裝了 IC芯片90的狀態(tài)的剖面圖。如圖22所示，在多層印刷線路板IO,芯基板30由樹脂基板30A及杉于脂層30B組成。在樹脂基板30A設有用于收納電容20的開口 31a。電容20的電極通過設置在樹脂層30B的盲孔33被連接。在芯基板30的上表面，形成了導體電路34及形成電源層的導體層34P,還有，在芯基板30的兩面，形成配置有盲孔6 0和導體電路5 8的層間樹脂絕緣層5 0 。在芯基板3 0形成通孔 36。在層間樹脂絕緣層50的上層形成阻焊劑層70,利用該阻焊劑層70的開口部分71,在盲孔160及導體電路158形成凸起76U、 76D。
如圖23所示，多層印刷線路板IO上面一側的焊錫凸塊76U 被連接到IC芯片90的連接盤92。還安裝了片狀電容98。另一方面，安裝了連接下側的焊錫凸塊的導電性連接針99。
這里，導體層34形成為30um厚。在第6實施例，由于在芯基板內內置了電容20,所以能夠取得超過第l實施例的效果。與參照圖22說明的第6實施例相同，按如下設定。芯基板的導體層厚度30pm 芯基板的電源層厚度30nm 層間絕緣層的導體層厚度15iim [第6實施例-2]
與第6實施例相同，按如下設定。芯基板的導體層厚度55pm 芯基板的電源層厚度55pm 層間絕緣層的導體層厚度15pm [第6實施例-3]
與第6實施例相同，按如下設定。芯基板的導體層厚度75pim 芯基板的電源層厚度75pm 層間絕緣層的導體層厚度15iini [第6實施例-4]
與第6實施例相同，按如下設定。芯基板的導體層(電源層)厚度180iim 層間絕緣層的導體層厚度6.0tim [比較例]
在第1 第5實施例，以(芯基板的電源層厚度/層間絕緣層的導體層厚度)Sl為比較例，作為其實例，將芯基板的電源層厚度設定為15iim,層間絕緣層的導體層厚度設定為15pim。
在第1 第5實施例，以(芯基板的電源層厚度/層間絕緣層的導體層厚度)S40為參考例，作為其實例，將芯基板的電源層厚度設定為415iim,層間絕緣層的導體層厚度設定為lOiim。
參考例能夠得到與優(yōu)選例相同的效果，但是除此之外也有可能出現(xiàn)問題，這是因為比起優(yōu)選例來說，多少存在一些不適合之處。
在各實施例、比較例和參考例的基板上安裝頻率為3 . 1 G H Z
的IC芯片，供給相同量的電源，測定起動時的電壓下降量。給出了此時的電壓下降量的平均值。是在電源電壓1.0V時變動的
電壓下降量的平均值。
還有，在各實施例、比較例和參考例的偏壓高溫高濕條件
(130、濕度85wt。/。，施加2V電壓)下，進行可靠性試驗。試 ^r時間4安100hr, 300hr, 500hr, 1000hr進4亍，5十ICi吳動的有無、芯導體層的連接斷開的有無，就各實施例以及比較例進行驗證。結果如圖27、圖28中的圖表所示。
并且，就導體層的厚度也進行了驗證。將橫軸定為(芯的電源層厚度/層間絕緣層厚度的比)，縱軸定為最大電壓下降量 (V)，模擬結果如圖29所示。
以全部的實施例、比較例、參考例的測定結果為基礎來:進行。除此之外，通過模擬來作成。
根據(jù)圖27、圖28可知，優(yōu)選例作成的多層印刷線路板不容易引起IC芯片的誤動或斷開。即，確保了電連接性和可靠性。
在比較例，由于引起了 IC芯片的誤動，電連接性上存在問題，由于導體的厚度較薄，不能緩沖在可靠性試驗下產生的應力，因此在接觸部分產生了剝離，使可靠性降低。但是當芯基板的電源層厚度7層間絕緣層的導體層厚度的比超過1.2時，其效果得以體現(xiàn)。
當芯基板的電源層厚度/層間絕緣層的導體層厚度的比超過40時，上層的導體電路存在問題(例如，產生對上層的導體電路的應力的產生或彎曲引起的密著性降低)，從而使可靠性降低。通常不存在問題，但由于材料等因素，出現(xiàn)了該傾向。從試驗結果也得出，滿足電特性的條件是K (芯基板的電源層厚度/層間絕緣層的導體層厚度)。還有，滿足電特性和可
靠性的因素的條件是K(芯基板的電源層厚度/層間絕緣層的導體層厚度)^40。
才艮據(jù)圖27、圖28的結果，此時，電源電壓為1.0V時，如果變動容許范圍±10%,則電壓穩(wěn)定，不會引起IC芯片的誤動作等。即，如果電壓下降量在0.1V以內，就不會引起電壓下降造成的對IC芯片的誤動。如果在0.09以下，則增加了穩(wěn)定性。所以優(yōu)選(芯基板的電源層厚度/層間絕緣層的厚度的比)超過 1.2。并且，如果是在1.2S (芯基板的電源層厚度/層間絕緣層的厚度)S40的范圍內，存在著數(shù)值減少的傾向，所以容易得到該效果。還有，在40< (芯基板的電源層厚度/層間絕緣層的厚度)的范圍，電壓下降量上升，因芯部分剝離的原因，使電壓供給出現(xiàn)問題。如果通過材料等的選定抑制剝離，就能解決上述問題。在通常的使用范圍，不會出現(xiàn)問題。
并且，如果5.0< (芯基板的電源層厚度/層間絕緣層的厚度)S40,則電壓下降量幾乎相同，成為穩(wěn)定狀態(tài)。即，可以說該范圍為最優(yōu)選的比率范圍。
根據(jù)本發(fā)明，能降低IC芯片~基板~電源的導體的電.阻，從而降低傳送損失。被輸送的信號和電源發(fā)揮了所需的能力。因此，IC芯片的功能、動作等正常地運行，不會發(fā)生誤動或出錯等。由此，能夠降低IC芯片~基板~接地的導體電阻，減輕信號線、電源線的噪聲重疊，防止誤動和出錯。
另外，根據(jù)本發(fā)明，能夠減少IC芯片的初始起動時發(fā)生的電源不足(電壓下降)的程度，即使安裝了高頻域的IC芯片、特別是3GHz以上的IC芯片，也能夠無問題地起動，從而提高電特性和電連接性。并且，將印刷基板的電路內的電阻與既有的印刷基板相比，能夠減小。所以，即使施加了偏壓，在高溫高濕下進行可靠性試驗(高溫高濕偏壓試驗)，延長了損壞時間，因此能夠提高可靠性。
權利要求
1. 一種多層印刷線路板，在芯基板的表面上以及背面上交替地形成導體層和層間絕緣層，上層的導體層與底層的導體層利用通路孔進行電連接，所述芯基板的表面以及背面的導體層利用通孔進行電連接，并且該通孔的間距為600μm以下，所述芯基板上的導體層厚度比所述層間絕緣層上的導體層厚度厚。
2. 根據(jù)權利要求l所述的多層印刷線路板，其特征在于設所述芯基板表面的導體層厚度為al,層間絕緣層上的導體層厚度為a2,貝'J戶斤述al為1.2a2SalS40a2。
3. —種多層印刷線路板，在芯基板的表面上以及背面上交替地形成導體層和層間絕緣層，上層的導體層與底層的導體層利用通路孔進行電連接，該多層印刷線路板的特征在于所述芯基板的表面以及背面的導體層利用通孔進行電連接，并且該通孔的間距為600^m以下，設所述芯基板表面的導體層厚度為al,層間絕緣層上的導體層厚度為a2，貝'J a2<al^40a2。
4. 根據(jù)權利要求l ~ 3任一項所述的多層印刷線路板，其特征在于電容被安裝在表面。
5. —種多層印刷線路板，在芯基板的表面上以及背面上交替地形成導體層和層間絕緣層，上層的導體層與底層的導體層利用通路孔進行電連接，該多層印刷線路板的特征在于所述芯基板的表面以及背面的導體層利用通孔進行電連接，并且該通孔的間距為600jim以下，所述芯基板是在內層具有導體層的三層以上的多層芯基板，并且所述芯基板的內層導體層形成為比所述層間絕緣層上的導體層厚，所述芯基板的內層導體層和表面導體層為電源用的導體層或者接地用的導體層。
6. —種多層印刷線路板，在芯基板的表面上以及背面上交替地形成導體層和層間絕緣層，上層的導體層與底層的導體層利用通路孔進行電連接，該多層印刷線路板的特征在于所述芯基板的表面以及背面的導體層利用通孔進行電連接，并且該通孔的間距為600jim以下，所述芯基板是在內層具有導體層的三層以上的多層芯基板，并且所述芯基板的內層導體層形成為比所述層間絕緣層上的導體層厚，并且所述芯基板的內層導體層為電源用的導體層或者接地用的導體層，表層導體層由信號線構成。
7. 根據(jù)權利要求5或6所述的多層印刷線路板，其特征在于所述芯基板的內層導體層為2層及其以上。
8. 根據(jù)權利要求5或6所述的多層印刷線路板，其特征在于所述芯基板，在被電絕緣的金屬板的兩面，利用樹脂層形成所述內層導體層，并且，在該內層導體層的外側，利用樹脂層形成所述表面導體層。
9. 根據(jù)權利要求5或6所述的多層印刷線路板，其特征在于所述芯基板內層的導體層比表層的導體層厚。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多層印刷線路板，其中在芯基板的表面上以及背面上交替地形成導體層和層間絕緣層，上層的導體層與底層的導體層利用通路孔進行電連接，所述芯基板的表面以及背面的導體層利用通孔進行電連接，并且該通孔的間距為600μm以下，所述芯基板上的導體層厚度比所述層間絕緣層上的導體層厚度厚。
文檔編號H01L23/498GK101471323SQ20081018818
公開日2009年7月1日申請日期2003年3月24日優(yōu)先權日2002年8月9日
發(fā)明者佐野克幸, 稻垣靖申請人:揖斐電株式會社

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