布线电路基板的制作方法

1.本发明涉及一种布线电路基板。


背景技术：

2.在安装于布线电路基板的半导体部件中，存在随着高功能化而尺寸增加的半导体部件。另外，对于布线电路基板，从安装该布线电路基板的设备的小型化的观点出发，布线电路基板在尺寸上存在限制，有时谋求缩小。因此，在布线电路基板中，能够形成布线的空间趋于减少。
3.若与这样的倾向对应地使在基板的同一平面上引绕的布线的宽度和间隔微细化，则布线电路基板的可靠性、制造成品率容易降低。因此，为了应对布线形成空间的减少，研究使在基板上引绕的布线双层化。像这样的与布线的双层化有关的技术例如记载于下述专利文献1。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2009-252816号公报


技术实现要素：

7.发明要解决的问题
8.另一方面，对于布线基板的发生高密度化的布线，还要求低电阻化。
9.本发明提供一种适合于在谋求布线的低电阻化的同时谋求高密度化的布线电路基板。
10.用于解决问题的方案
11.本发明[1]包含一种布线电路基板，其中，该布线电路基板具备：第1绝缘层；一对第1布线层，该一对第1布线层配置在所述第1绝缘层上，且相互隔开间隔地并排延伸；第2绝缘层，其以覆盖所述一对第1布线层的方式配置在所述第1绝缘层上；以及第2布线层，其配置在所述第2绝缘层上，在该第1布线层的厚度方向上与所述一对第1布线层相对并沿着所述一对第1布线层延伸，所述第2布线层具有突条部，该突条部朝向所述一对第1布线层之间的区域突入所述第2绝缘层且沿着所述区域延伸。
[0012]
如上述那样，本发明的布线电路基板具备一对第1布线层和与该一对第1布线层相对且沿着该一对第1布线层延伸的第2布线层。这样的布线电路基板适合于谋求布线的高密度化。与此同时，如上述那样，第2布线层具有朝向第1布线层间区域突入第2绝缘层且沿着该区域延伸的突条部。这样的结构由于第2布线层适合于有效活用第1布线层之间的空间而谋求截面积的增加，因而，适合于谋求电阻的降低(低电阻化)。另外，第2布线层的突条部有助于通过相对于第2绝缘层的锚固效应来确保第2布线层相对于该第2绝缘层的密合性，因而，适合于确保第2布线层的可靠性。
[0013]
本发明[2]包含上述[1]所述的布线电路基板，其中，所述突条部在与所述第2布线
层的延伸方向交叉的宽度方向上的截面中具有非平坦的顶部。
[0014]
突条部具有这样的顶部的结构有助于通过突条部相对于第2绝缘层的锚固效应来确保第2布线层相对于第2绝缘层的密合性，因而，适合于确保第2布线层的可靠性。
[0015]
本发明[3]包含上述[2]所述的布线电路基板，其中，所述突条部还具有第1弯曲侧面和第2弯曲侧面，该第1弯曲侧面配置于所述顶部的所述宽度方向上的一侧且向第2布线层内部侧凹陷，该第2弯曲侧面配置于所述顶部的所述宽度方向上的另一侧且向第2布线层内部侧凹陷。
[0016]
突条部具有这样的第1弯曲侧面和第2弯曲侧面的结构有助于通过突条部相对于第2绝缘层的锚固效应来确保第2布线层相对于第2绝缘层的密合性，因而，适合于确保第2布线层的可靠性。
[0017]
本发明[4]包含上述[1]至[3]中任一项所述的布线电路基板，其中，所述第1布线层与所述第2布线层之间的所述厚度方向上的距离为2μm以上且20μm以下。
[0018]
这样的结构适合于在避免第1布线层与第2布线层之间的短路的同时谋求布线电路基板的薄型化。
[0019]
本发明[5]包含上述[1]至[4]中任一项所述的布线电路基板，其中，所述一对第1布线层之间的距离为5μm以上且30μm以下。
[0020]
这样的结构适合于在避免第1布线层之间的短路的同时谋求布线的高密度化。
附图说明
[0021]
图1是本发明的布线电路基板的一个实施方式的概略俯视图。
[0022]
图2是本发明的布线电路基板的一个实施方式中的多层布线构造部的宽度方向的剖视图。
[0023]
图3是本发明的布线电路基板的一个实施方式中的多层布线构造部的延伸方向的局部剖视图。
[0024]
图4以相当于图2的截面的变化来表示本发明的布线电路基板的一个实施方式的制造方法中的一部分的工序。图4a表示准备工序，图4b表示第1绝缘层形成工序，图4c表示第1导体部形成工序。
[0025]
图5表示在图4所示的工序之后接着进行的工序。图5a表示第2绝缘层形成工序，图5b表示第2导体部形成工序，图5c表示第3绝缘层形成工序。
[0026]
图6以相当于图3的截面的变化来表示本发明的布线电路基板的一个实施方式的制造方法中的一部分的工序。图6a表示准备工序，图6b表示第1绝缘层形成工序，图6c表示第1导体部形成工序。
[0027]
图7表示在图6所示的工序之后接着进行的工序。图7a表示第2绝缘层形成工序，图7b表示第2导体部形成工序，图7c表示第3绝缘层形成工序。
[0028]
图8是布线电路基板的变形例中的多层布线构造部的延伸方向的局部剖视图。
具体实施方式
[0029]
图1～图3表示本发明的一个实施方式的布线电路基板x。图1是布线电路基板x的概略俯视图。图2是布线电路基板x的多层布线构造部的宽度方向的剖视图。图3是布线电路
基板x的多层布线构造部的延伸方向的局部剖视图。
[0030]
如图1所示，布线电路基板x具备部件安装区域r1和其周边的布线形成区域r2。部件安装区域r1是供半导体芯片等安装部件配置的区域。在部件安装区域r1设有用于与安装部件电连接的焊盘部(省略图示)。在布线形成区域r2，引绕地形成有多个布线(省略图示)。在多个布线中，例如，包含电源布线、信号布线和接地布线。多个布线中的至少一部分布线与设于布线形成区域r2的外部连接用的端子部(省略图示)电连接。另外，布线电路基板x在其布线形成区域r2包含图2和图3所示的多层布线构造部。
[0031]
多层布线构造部是包含在厚度方向上相对且相互并排延伸的布线的布线构造部，具备作为第1绝缘层的绝缘层11、作为第2绝缘层的绝缘层12、作为第3绝缘层的绝缘层13、作为一对第1布线层的一对布线层21、作为第2布线层的布线层22。在图2和图3例示出配置在基材s上的多层布线构造部。
[0032]
基材s是用于确保布线电路基板x的刚性的要件，在图1所示的俯视时，基材s设于布线电路基板x的整体区域或一部分区域。
[0033]
在布线电路基板x构成为挠性布线电路基板的情况下，基材s例如为柔性的金属支承层。作为金属支承层的构成材料，例如可举出金属箔。作为金属箔的金属材料，例如，可举出不锈钢、铁镍合金42(42alloy)、铜和铜合金。作为不锈钢，例如，可举出基于aisi(美国钢铁协会)的规格的sus304。作为金属支承层的基材s的厚度例如为15μm以上，另外例如为500μm以下，优选为250μm以下。
[0034]
在布线电路基板x构成为刚性布线电路基板的情况下，基材s是刚性基板。作为刚性基板，例如，可举出玻璃环氧基板和金属平板。作为刚性基板的基材s的厚度例如为0.1mm以上，另外，例如为2mm以下，优选为1.6mm以下。
[0035]
绝缘层11形成于基材s的厚度方向上的一侧的面上。作为绝缘层11的构成材料，例如，可举出聚酰亚胺、聚醚腈、聚醚砜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯和聚氯乙烯等合成树脂(作为后述的绝缘层12、13的构成材料，也可举出相同的合成树脂)。绝缘层11的厚度例如为1μm以上，优选为3μm以上，另外例如为35μm以下，优选为15μm以下。
[0036]
一对布线层21、21配置于绝缘层11的厚度方向上的一侧的面上。一对布线层21、21相互隔开间隔地并排延伸。在这样的形态中，一对布线层21、21在绝缘层11上具有预定的图案形状。
[0037]
布线层21的厚度例如为3μm以上，优选为5μm以上，另外例如为50μm以下，优选为30μm以下。布线层21的宽度(与布线层21的延伸方向正交的方向上的尺寸)例如为5μm以上，优选为8μm以上，另外例如为100μm以下，优选为50μm以下。一对布线层21、21之间的间隔方向上的距离l1优选为5μm以上，更优选为8μm以上，另外优选为30μm以下，更优选为20μm以下。
[0038]
作为布线层21的构成材料，例如，可举出铜、镍、金、焊锡、或它们的合金等金属材料，优选举出铜(对于后述的布线层22的构成材料，也是同样的)。
[0039]
绝缘层12以覆盖一对布线层21、21的方式配置在绝缘层11的厚度方向上的一侧的面上。绝缘层12的厚度(从绝缘层11算起的最大高度)大于布线层21的厚度。
[0040]
如图2所示，布线层22配置于绝缘层12的厚度方向上的一侧的面上，且在厚度方向上隔着绝缘层12与一对布线层21、21相对。与此同时，如图3所示，布线层22沿着一对布线层21、21中的各布线层21延伸。这样的布线层22例如与设置在绝缘层11上的未图示的导电焊
盘部连接。
[0041]
布线层22的宽度(与布线层22的延伸方向正交的方向上的尺寸)在如上述那样与一对布线层21、21相对的情况下，例如为8μm以上，优选为10μm以上，另外例如为100μm以下，优选为80μm以下。
[0042]
布线层22具有突条部22a。如图2所示，突条部22a朝向一对布线层21、21之间的区域g突入绝缘层12，且沿着区域g延伸。突条部22a具有顶部22a。顶部22a在与布线层22的延伸方向交叉(在本实施方式中为正交)的宽度方向的截面(图2所示的截面)中不是平坦的，具有向外侧鼓出的圆弧。
[0043]
如图2所示，突条部22a具有弯曲侧面22b(第1弯曲侧面)和弯曲侧面22c(第2弯曲侧面)。弯曲侧面22b配置于顶部22a的宽度方向上的一侧并向布线层22内部侧凹陷。弯曲侧面22c配置于顶部22a的宽度方向上的另一侧并向布线层22内部侧凹陷。
[0044]
另外，布线层22在一对布线层21、21之间的在间隔方向上的位置(具体而言是突条部22a形成位置)具有比与布线层21相对的部位22e厚的部位22f。部位22e的厚度优选为3μm以上，更优选为5μm以上，另外优选为50μm以下，更优选为30μm以下。部位22f的厚度在比部位22e的厚度厚的情况下，优选为3μm以上，更优选为5μm以上，另外优选为60μm以下，更优选为40μm以下。
[0045]
布线层21与布线层22之间或与其部位22e之间的厚度方向上的距离l2优选为2μm以上，更优选为5μm以上，另外优选为20μm以下，更优选为15μm以下。
[0046]
绝缘层13以覆盖布线层22的方式配置在绝缘层12的厚度方向上的一侧的面上。绝缘层13的厚度(从绝缘层12算起的高度)大于布线层22的厚度。绝缘层13的厚度在比布线层22的厚度厚的情况下，例如为4μm以上，优选为6μm以上，另外例如为60μm以下，优选为40μm以下。
[0047]
布线电路基板x的多层布线构造部的布线层21和布线层22是信号布线、或电源布线(即，电力供给用的布线)。电源布线对低电阻的要求较强的情况较多，对于这样的电源布线，布线电路基板x适合于在谋求低电阻化的同时谋求高密度化。
[0048]
图4至图7表示布线电路基板x的制造方法的一个例子。图4和图5以相当于图2的截面的变化来表示本制造方法，图6和图7以相当于图3的截面的变化来表示本制造方法。
[0049]
在本制造方法中，首先，如图4a和图6a所示，准备基材s(准备工序)。
[0050]
接下来，如图4b和图6b所示，在基材s上形成绝缘层11(第1绝缘层形成工序)。在本工序中，例如，通过将绝缘层11形成用的树脂的溶液(清漆)涂敷在基材s上并使其干燥，从而形成绝缘层11。在绝缘层11俯视时具有预定的图案形状的情况下，例如，在将绝缘层11形成用的感光性树脂的溶液(清漆)涂敷在基材s上并使其干燥之后，对于由此形成的涂膜，实施借助预定掩模进行的曝光处理、之后的显影处理、以及之后根据需要进行的烘焙处理。如此，在基材s上形成预定图案的绝缘层11。
[0051]
接下来，如图4c和图6c所示，在绝缘层11上形成布线层21的图案(第1导体部形成工序)。作为布线层21的形成方法，例如，可举出加成法和减成法。在本工序中采用加成法的情况下，例如如下那样形成布线层21。
[0052]
首先，在绝缘层11的暴露面，通过例如溅射法来形成作为电镀膜形成用的通电层的较薄的晶种层(省略图示)。作为晶种层的构成材料，可举出铜、铬、镍和它们的合金。接下
来，在晶种层上形成抗蚀剂图案。抗蚀剂图案具有与布线层21的图案形状对应的图案形状的开口部。在抗蚀剂图案的形成过程中，例如，在将感光性的抗蚀剂薄膜贴合在晶种层上而形成抗蚀膜之后，对于该抗蚀膜，实施借助预定掩模进行的曝光处理、之后的显影处理、以及之后根据需要进行的烘焙处理。在布线层21的形成过程中，接下来，通过电镀法在抗蚀剂图案的开口部内的区域使金属材料在晶种层上生长。作为金属材料，优选使用铜。接下来，通过蚀刻来去除抗蚀剂图案。接下来，通过蚀刻来去除晶种层的因去除抗蚀剂图案而暴露的部分。例如如以上那样，能够在绝缘层11上形成预定图案的布线层21。
[0053]
在本制造方法中，接下来，如图5a和图7a所示，在绝缘层11上，以覆盖布线层21、21的方式形成绝缘层12(第2绝缘层形成工序)。在本工序中，例如，在将绝缘层12形成用的感光性树脂的溶液(清漆)涂敷在绝缘层11上和布线层21、21上并使其干燥之后，对于由此形成的涂膜实施借助预定掩模进行的曝光处理、之后的显影处理、以及之后根据需要进行的烘焙处理。如此，在绝缘层11上形成覆盖预定图案的布线层21、21的预定图案的绝缘层12。如图5a所示，绝缘层12以在一对布线层21、21的间隔方向上的布线层21、21之间的位置产生凹部12a(即，以产生凹部12a的变薄程度)的方式形成。
[0054]
接下来，如图5b和图7b所示，在绝缘层12上形成布线层22的图案(第2导体部形成工序)。作为布线层22的形成方法，例如，可举出加成法和减成法。在本工序中采用加成法的情况下，例如如下那样形成布线层22。
[0055]
首先，在绝缘层12的暴露面，通过例如溅射法来形成作为电镀膜形成用的通电层的较薄的晶种层(省略图示)。作为晶种层的构成材料，可举出铜、铬、镍和它们的合金。接下来，在晶种层上形成抗蚀剂图案。抗蚀剂图案具有与布线层22的图案形状对应的图案形状的开口部。在抗蚀剂图案的形成过程中，例如，在将感光性的抗蚀剂薄膜贴合在晶种层上而形成抗蚀膜之后，对于该抗蚀膜，实施借助预定掩模进行的曝光处理、之后的显影处理、以及之后根据需要进行的烘焙处理。在布线层22的形成过程中，接下来，通过电镀法在抗蚀剂图案的开口部内的区域使金属材料在晶种层上生长。作为金属材料，优选使用铜。接下来，通过蚀刻来去除抗蚀剂图案。接下来，通过蚀刻来去除晶种层的因去除抗蚀剂图案而暴露的部分。例如如以上那样，能够形成预定图案的布线层22。
[0056]
在本制造方法中，接下来，如图5c和图7c所示，在绝缘层12上，以覆盖布线层22的方式形成绝缘层13(第3绝缘层形成工序)。在本工序中，例如，在将绝缘层13形成用的感光性树脂的溶液(清漆)涂敷在绝缘层12上和布线层22上并使其干燥之后，对于由此形成的涂膜，实施借助预定掩模进行的曝光处理、之后的显影处理、以及之后根据需要进行的烘焙处理。如此，在绝缘层12上形成覆盖预定图案的布线层22的预定图案的绝缘层13。
[0057]
通过经由例如以上那样的工序，能够制造具有多层布线构造部的布线电路基板x。
[0058]
如上述那样，布线电路基板x具备一对布线层21、21和与该一对布线层21、21相对且沿着一对布线层21、21延伸的布线层22这样的、采用多层布线构造进行引绕而成的布线。这样的布线电路基板x适合于谋求布线的高密度化。
[0059]
另外，如上述那样，布线层22具有突条部22a，该突条部22a朝向布线层21、21之间的区域g突入绝缘层12并沿着区域g延伸。这样的结构由于布线层22能够有效活用布线层21、21之间的空间而谋求截面积(与布线延伸方向例如正交的横截面积)的增加，因而，适合于谋求直流电阻等电阻的降低(低电阻化)。
[0060]
如以上那样，布线电路基板x适合于在谋求布线的低电阻化的同时谋求高密度化。
[0061]
另外，通过布线层22的突条部22a相对于绝缘层12的锚固效应，有助于确保布线层22相对于绝缘层12的密合性，因而，适合于确保布线层22的可靠性。
[0062]
在布线电路基板x中，如上述那样，突条部22a在与布线层22的延伸方向交叉的宽度方向上的截面(例如图2所示的截面)中具有非平坦的顶部22a。突条部22a具有这样的顶部22a的结构有助于通过突条部22a相对于绝缘层12的锚固效应来确保布线层22相对于绝缘层12的密合性，因而，适合于确保布线层22的可靠性。
[0063]
如上述那样，突条部22a还具有配置于顶部22a的宽度方向上的一侧且向布线层22内部侧凹陷的弯曲侧面22b和配置于顶部22a的宽度方向上的另一侧且向布线层22内部侧凹陷的弯曲侧面22c。突条部22a不仅具有顶部22a而且具有这样的弯曲侧面22b、22c的结构有助于通过突条部22a相对于绝缘层12的锚固效应来确保布线层22相对于绝缘层12的密合性，因而，适合于确保布线层22的可靠性。
[0064]
如上述那样，一对布线层21、21之间的距离l1优选为5μm以上，更优选为8μm以上，另外优选为30μm以下，更优选为20μm以下。这样的结构适合于在避免布线层21、21之间的短路的同时谋求布线的高密度化。
[0065]
如上述那样，布线层21与布线层22之间的厚度方向上的距离l2优选为2μm以上，更优选为5μm以上，另外优选为20μm以下，更优选为15μm以下。这样的结构适合于在避免布线层21与布线层22之间的短路的同时谋求布线电路基板x的薄型化。
[0066]
在布线电路基板x中，如图8所示，也可以采用布线层21和布线层22经由导通孔23电连接的结构。在该结构中，具体而言，一对布线层21中的各布线层21和布线层22经由贯通绝缘层12的导通孔23(各布线层21与布线层22之间的例如多个导通孔23)电连接。
[0067]
产业上的可利用性
[0068]
本发明的布线电路基板能够应用于各种挠性布线电路基板和刚性布线电路基板。
[0069]
附图标记说明
[0070]
x、布线电路基板；r1、部件安装区域；r2、布线形成区域；s、基材；11、绝缘层(第1绝缘层)；12、绝缘层(第2绝缘层)；13、绝缘层(第3绝缘层)；21、布线层(第1布线层)；22、布线层(第2布线层)；22a、突条部；22a、顶部；22b、弯曲侧面(第1弯曲侧面)；22c、弯曲侧面(第2弯曲侧面)；23、导通孔；g、区域(第1布线层之间的区域)。