专利名称：布线基板、布线材料、覆铜层压板以及布线基板的制造方法
技术领域：
本发明涉及通过内部通孔电连接多层布线的双面或多层布线基板以及其制造方法。
背景技术：
近年来，随着电子设备的小型化和高性能化的趋势，不仅在工业应用上，而且在广泛的民用消费产品领域中，也越来越强烈地期望低价格地供给可以高密度安装LSI等半导体芯片的多层布线基板。对于这种多层布线基板，重要的是在以精确布线间距形成的多层布线图案之间提供可靠的电连接。
在较多地使用高密度布线基板的半导体插板的领域，随着半导体的多功能化，由于信号和接地端子的增加，半导体的连接端子的数目有很大增加。由于需要将这些半导体封装为现有尺寸，半导体的安装间距的精确化不断发展，对于半导体插板的半导体安装面而言，要求更加精确的布线。
另一方面，在与母板的球栅阵列(BGA)安装部分，窄间距化也有进展，其中0.5mm以下的端子间距得到广泛应用，现在的情况为需对应间距小到0.25mm。
随着端子间距的减小，安装BGA的焊盘面积不可避免地变小，因此有必要提供单位面积具有更强粘合力的布线以确保焊盘强度。
为了满足市场的需要，代替现有的已经成为多层布线基板的层间连接主流的通孔内壁的金属镀敷导体，存在能够将多层布线基板的任意电极在任意的布线图案位置进行层间连接的、内部通孔连接方法(inner viaholeconnection method)、即被称为全层IVH结构多层树脂基板。由于该方法可以通过在多层布线基板的通孔中填充导电材料而仅连接所期望的各层，可以在部件焊盘(component lands)的正下方形成内部通孔，因此可以实现基板的小型化和高密度安装。另外，由于使用导电膏进行内部通孔的电连接，所以该方法可以减小施加于内部通孔的应力，并获得与由于热冲击(thermalshock)等造成的尺寸变化无关的稳定电连接。
图8A至图8I所示的步骤所制造的多层布线基板为现有已提出的全层IVH构造多层树脂基板。
首先，如图8A所示为电绝缘基板21，在电绝缘基板21的两侧通过积层工艺粘接保护膜22。然后，如图8B所示，通过激光等形成贯通全部电绝缘基板21和保护膜22的通孔23。然后，如图8C所示在通孔23中作为导体材料填充导电膏24。其后，剥离两侧的保护膜22，并在此状态下从两侧积层配置箔状的布线材料25以形成图8D所示的状态。
在图8E所示的步骤中，加热加压布线材料25以与电绝缘基板21连接。通过该加热加压步骤使导电膏24热固化，并实现布线材料25和导电膏24的电连接。
然后，如图8F所示，通过蚀刻布线材料25形成图案以完成双面布线基板26。
然后如图8G所示，在双面布线基板26的两侧，积层配置以与图8A～图8D所示的同样的步骤形成的、填充有导电膏的电绝缘基板27和布线材料28。
之后，在如图8H所示的步骤中，加热加压布线材料28以与电绝缘基板27连接。同时也在该步骤中连接双面布线基板26和电绝缘基板27。
在该加热加压步骤中，与图8E所示的步骤同样地使导电膏29热固化，使布线材料28和双面布线基板上的布线30高密度接触并实现电连接。
然后，通过蚀刻表层的布线材料28形成图案从而获得图8I所示的多层布线基板。此处，作为多层布线基板表示了四层基板的例子，多层布线基板的层数并不限于四层，可以通过重复同样的步骤增加层数。作为与本申请的发明相关的现有技术文献例如，日本特开平第06-268345号公报是公知的。
另外，作为进一步提高上述多层布线基板的通孔电连接性的方法，对布线材料和导电膏的界面通过诸如喷砂工艺和喷射冲洗等的研磨加工以使其粗糙化的方法公开于日本特开第2000-68620号公报中。
如上所述，在通过蚀刻布线材料以形成图案的情况下，为了形成更精细的布线，而需要将蚀刻时间设定为最小限度，减少因过蚀刻造成的布线太细，精确地控制布线的宽度。即，作为布线材料，可以使用表面更加平坦的材料，以减小引起蚀刻时间偏差的埋设入电绝缘基板中的量。
但是，在使用表面平坦的布线材料的情况下，与电绝缘基板的粘合性降低，因此在安装时机械应力集中的部分，布线的粘合强度不足，会因此发生布线剥离的问题。
另外，为了精细化而减小通孔直径时，导致布线和导电膏之间的接触面积不可避免地减小，从而减小了电接触点的数量，因此与导电粒子的接触状态对于电连接有很大的影响。例如，在为了提高布线的粘合强度而将布线材料的表面粗糙化成精细尖点结构(finely and sharply pointedconfiguration)时，相反地因与导电粒子的接触面积减少而会产生电连接劣化的问题。
发明内容
本发明的布线基板包括以下构成电绝缘基板、在该电绝缘基板中形成的通孔、填充该通孔的导电膏以及在电绝缘基板的一面或两面设置的与导电膏电连接的布线，该布线中与导电膏接触的界面，具有凹凸表面和平坦表面的至少任意一种，并形成有多个粒状凸部。
本发明还包括用于该布线基板的布线材料以及积层有电绝缘基板和布线材料的覆铜箔层压板。
另外，本发明还包括制造上述结构的布线基板的方法，该制造方法包括以下步骤。
在电绝缘基板中穿透通孔的通孔形成步骤，在该通孔填充导电膏的膏体填充步骤，在电绝缘基板的一面或两面上积层配置布线材料并通过加热加压而进行连接的热压步骤、以及蚀刻布线材料以形成布线的图案形成步骤。
通过该构成以及该制造方法，使得导电膏中的导电粒子在横向上高密度接触而电连接，并且使得导电膏中的树脂充分渗透到凹凸表面的凹部，由此，可以形成安装电子部件所必要的粘合力强的布线。此外，通过在平坦表面上设置多个粒状凸部，确保通孔中导电膏和布线之间的良好的电连接和粘合性，并通过精细地表面粗糙化在布线基板的一面或两面上形成精细布线，从而提供具有安装电子部件所必需的布线密度的布线基板。
图1A是表示本发明实施例1中的布线基板的构造的剖面图。
图1B是本发明实施例1中的界面部A部的放大剖面图。
图1C是本发明实施例1中的界面部B部的放大剖面图。
图1D是本发明实施例1中的界面部C部的放大剖面图。
图1E是本发明实施例1中的界面部D部的放大剖面图。
图2A是表示本发明实施例2中的布线基板的构造的剖面图。
图2B是本发明实施例2中的界面部E部的放大剖面图。
图2C是本发明实施例2中的界面部F部的放大剖面图。
图2D是本发明实施例2中的界面部G部的放大剖面图。
图2E是本发明实施例2中的界面部H部的放大剖面图。
图3A是表示本发明实施例2中的布线基板的构造的剖面图。
图3B是本发明实施例2中的界面部I部的放大剖面图。
图3C是本发明实施例2中的界面部J部的放大剖面图。
图4A是表示本发明实施例1中的布线基板的构造的剖面图。
图4B是本发明实施例1中的界面部K部的放大剖面图。
图4C是本发明实施例1中的界面部L部的放大剖面图。
图5A是表示本发明实施例3中布线基板的制造方法的步骤的剖面图。
图5B是表示本发明实施例3中布线基板的制造方法的步骤的剖面图。
图5C是表示本发明实施例3中布线基板的制造方法的步骤的剖面图。
图5D是表示本发明实施例3中布线基板的制造方法的步骤的剖面图。
图5E是表示本发明实施例3中布线基板的制造方法的步骤的剖面图。
图5F是表示本发明实施例3中布线基板的制造方法的步骤的剖面图。
图6是本发明的布线基板使用的布线材料的表面的放大剖面图。
图7A是表示本发明实施例4中布线基板的制造方法的步骤的剖面图。
图7B是表示本发明实施例4中布线基板的制造方法的步骤的剖面图。
图7C是表示本发明实施例4中布线基板的制造方法的步骤的剖面图。
图7D是表示本发明实施例4中布线基板的制造方法的步骤的剖面图。
图7E是表示本发明实施例4中布线基板的制造方法的步骤的剖面图。
图7F是表示本发明实施例4中布线基板的制造方法的步骤的剖面图。
图7G是表示本发明实施例4中布线基板的制造方法的步骤的剖面图。
图7H是表示本发明实施例4中布线基板的制造方法的步骤的剖面图。
图7I是表示本发明实施例4中布线基板的制造方法的步骤的剖面图。
图8A是表示现有的布线基板的制造方法的步骤的剖面图。
图8B是表示现有的布线基板的制造方法的步骤的剖面图。
图8C是表示现有的布线基板的制造方法的步骤的剖面图。
图8D是表示现有的布线基板的制造方法的步骤的剖面图。
图8E是表示现有的布线基板的制造方法的步骤的剖面图。
图8F是表示现有的布线基板的制造方法的步骤的剖面图。
图8G是表示现有的布线基板的制造方法的步骤的剖面图。
图8H是表示现有的布线基板的制造方法的步骤的剖面图。
图8I是表示现有的布线基板的制造方法的步骤的剖面图。
附图标记说明1，7电绝缘基板2保护膜3通孔4，9导电膏5，15，16布线材料6双面布线基板11，12 布线13导电粒子14粒状凸部具体实施方式
下面参照
本发明的实施例。
(实施例1)图1A为表示本发明的实施例1中两面的布线基板的构成的剖面图。在电绝缘基板1中形成有通孔3，并用导电膏4填充该通孔3。通过该导电膏4电连接通孔3的两端形成的布线11和布线12。
首先，如图1B是图1A所示的布线11与导电膏4的界面部A的放大图。
如图1B所示，在布线11的表面，在曲线凹凸平均间隔(mean curvilinearaspirate interval)Sm为导电膏4中的导电粒子13的平均粒径的两倍以上的凹凸表面上形成有多个粒状凸部14。
此处，曲线凹凸平均间隔Sm为表示从一个波峰顶点到相邻的波峰顶点之间距离的指数，在粗糙度曲线的平均线(mean line)方向上从粗糙曲线中提取基准长度，通过分别测定该基准长度中存在的波峰到相邻的波谷的平均线的长度之和，并计算平均值而得到。
如上所述，由于该曲线凹凸平均间隔Sm为导电粒子13的平均粒径的两倍以上，因此导电膏4中的导电粒子13可以进入凹凸表面的凹部，而接触凸部的导电粒子13受到横向方向的力，使得相邻导电粒子13彼此高密度接触。即可以确保凸部的顶端区域和导电粒子13之间的电连接。
另外，所述导电粒子13彼此高密度接触时，在导电粒子13之间存在的导电膏中的树脂被排出到凹部一侧，可以促进导电粒子彼此的接触。另外，被排出到该凹部一侧的树脂在布线11和导电膏的界面处作为粘合层而起作用，故而可提高导电膏4和布线11的粘合性。
在布线11的表面上形成有粒状凸部14。通过将该凸部埋设在导电膏4中，可以发挥更强的锚固效应(anchorage effct)，即使布线11受到剥离应力时也可以保持与导电粒子13的电连接。
该粒状凸部14，如图所示，在凸部的顶点附近密集地成形为蘑菇形，可以确保上述的粘合性并促进导电粒子13彼此在横向的高密度接触，故而是更加理想的。但是粒状凸部的形成位置不限于图示的例子，显然可以形成在凹部附近。
若该曲线凹凸平均间隔Sm为导电粒子13的平均粒径的两倍以上、十倍以下，则即使通孔直径在100μm以下也可以确保导电粒子在横向上的高的接触压力，并可以确保布线11界面处的树脂层充分的厚度，因此是更加理想的。
另一方面，图1C为图1A所示的布线11与电绝缘基板1的界面部B的放大图。
如图1C所示，在布线11与电绝缘基板1的界面处，确保曲线凹凸平均间隔Sm为上述导电粒子13的平均粒径两倍以上的凹凸表面与电绝缘基板之间的接触面积较大，并且将粒状凸部14埋设在电绝缘基板1中，因此可以提供锚固效应从而实现布线的牢固粘合。
然后，图1D为图1A所示的布线12与导电膏4的界面部C的放大图。
如图1D所示，布线12的表面基本为平坦表面，其上形成有多个粒状凸部14。此处，布线12的基本平坦表面，具体而言是指平均十点高度(meanten-point height)Rz为2.5微米以下的表面。
导电膏4中的导电粒子13与在布线12表面上设置的粒状凸部14基本均匀接触，以确保电连接。该界面构造通过粒状凸部的锚固效应而确保粘合力，因此粘合强度没有上述布线11的强。
此处，基本平坦表面上形成的粒状凸部14将相邻粒状凸部彼此独立设置，以强化锚固效应。即，粒状凸部形成为相邻的粒状凸部之间在底部附近处存在空间。使得导电膏中的树脂渗透过粒状凸部之间并延伸进入到表面平坦部，从而提高粘合力并抑制在可靠性试验中在粒状凸部与导电膏之间的界面处出现裂缝。结果，可提高粘合性并确保导电膏与布线的电连接的可靠性。
图1E为图1A所示的布线12与电绝缘基板1的界面部D的放大图。
如图1E所示，在电绝缘基板1与布线12的界面上形成有精细(fine)的粒状凸部，且埋设在电绝缘基板1中。这样布线的厚度均匀，并且在面内均匀地形成粒状凸部，因此在蚀刻布线时，不易产生时刻时间的面内偏差。
因此，可以将过蚀刻(over-etching)时间设定为最小值，以减小由于过蚀刻造成的布线过细，可精确地控制布线的宽度。因此，可通过蚀刻而形成精细(fine)布线。
如图4A所示，可以将通孔3的壁面成形为锥形，而使通孔端部的孔径不同。图4B和图4C为图4A所示的界面部K部和L部的放大剖面图。
通过将形成精细布线的一侧的孔径减小，可以减小覆盖通孔的布线面积，由此，能够与形成精细布线的效果相结合而进一步高密度地布线。
由于在布线稀疏一侧可以取得布线与通孔的较大的接触面积，因此不会不必要地损害其电连接。
此外，在上述的双面布线基板中，优选在表面层和背面层之间布线厚度不同，通过在裸片安装等需要精细布线的层上将布线薄化而能够形成更加精细的布线，并且通过在安装球栅阵列、电子零件等使用锡焊的表面层布线层上将布线加厚而能够抑制由焊锡清除(solder-scavenging)造成的布线粘合力下降。
如上所述，本发明的布线基板适用于如下所需的用途即，如半导体插板那样，为了安装半导体元件而在一个表面精细布线，并且在另一表面上设置与母板连接的、用于球栅阵列的粘合性优良的连接焊盘(connectingpad)。
(实施例2)下面说明本发明实施例2中的多层布线基板。此处，在前面实施例中已经说明的部分将简化其说明。
图2A所示为本发明实施例2的多层布线基板的构成的剖面图。多层布线基板在电绝缘基板1、7上设置的通孔3中填充有导电膏4、9，并且在任何希望的位置处在布线层之间提供电连接，因此多层布线基板可以高密度容纳布线。
图2B为图2A所示的布线11与导电膏4的界面部E的放大图。图2C为布线11与电绝缘基板7的界面部F的放大图。
与图1B、图1C说明的例子相同，在图2B和图2C所示的布线11的表面上形成有曲线凹凸平均间隔Sm为导电膏4中的导电粒子13的平均粒径的两倍以上的凹凸表面，并在该表面上形成多个粒状凸部14。与实施例1相同，该形状可以兼顾获得布线11与导电膏4的电连接以及布线11的牢固的粘合。
然后，图2D为图2A所示的布线12与导电膏4的界面部G的放大图。图2E为布线12与电绝缘基板7的界面部H的放大图。
如图2D、图2E所示，布线12的表面为基本平坦平面，其上形成多个粒状凸部14。与前面的实施例相同，布线12的基本平坦平面具体而言为平均十点高度Rz为2.5微米以下的表面。
如图所示，由于将布线的厚度进一步均匀化并且在面内均匀地形成有粒状凸部，因此在蚀刻布线时，蚀刻时间在面内不易产生偏差，从而与实施例1相同地可以精细地形成布线。
上述的多层布线基板中，一个面具有精细布线，其他面具有粘合性良好的布线，所以，适用于如下所需的用途即，如半导体插板那样，在在一个表面设置半导体安装用的精细布线，并且在另一表面上设置与母板连接的、用于球栅阵列的粘合性优良的连接焊盘。
此处，上述实施例2中说明的仅为示例，其中作为部件安装表面承受机械应力的应用，在表层设置粘合性良好的布线层。但多层布线基板的布线表面形状的设定并不限于此。例如，依据多层布线基板的内层布线密度，在通过焊接进行回流焊安装时，由于多层布线基板中的水分快速膨胀，会在布线上产生剥离应力。
这样，在内层布线上产生大的剥离应力的层中，配置粘合性良好的布线表面，而在易除湿(dehumidification)而不会产生强布线剥离应力的布线层中，通过配置适合于精细布线的布线表面而可以有效地提高多层布线基板的内层布线密度。
也可以进行如图3所示的多层布线基板的布线配置。图3A表示布线基板的剖面，图3B和图3C分别表示图3A中界面部I部和J部的放大图。如果多层布线基板的两面的表层布线不要求特别强的粘合强度，而只要求精细布线的情况下，如图所示，若在布线基板的表层上配置基本平坦表面上形成有多个粒状凸部14的布线，则可以在布线基板的两面上形成精细布线，可以提高多芯片模块基板等的安装密度。
在实施例1中，记述了通过减小精细布线形成侧的通孔直径而减小覆盖通孔的布线面积，高密度地配置配线的例子，而多层布线基板的情况下，作为通孔使用锥形孔并且使通孔直径在两端不同也可以获得同样的效果。多层布线基板的所有层中，通过使与小径侧的通孔相接的面的布线表面形成为在基本平坦表面上形成有多个粒状凸部14的形状，可以提供密度更高的多层布线基板。
在实施例1所示的双面布线基板的例子中，记述了如下一例在将一侧的形成精细布线的布线层厚度减薄的同时，在另一个配置有焊接安装焊盘等的布线层增加布线层厚度，但在多层布线基板中，通过在表层布线使用同样的构成也可以获得上述的效果。
在多层布线基板的情况下，不仅在表层变化布线的厚度，也可以在内层变化布线的厚度，由此可提供密度更高的多层布线基板。
(实施例3)下面参照图5A至5F说明本发明的双面布线基板的制造步骤。此处在现有技术的实例中已经说明的部分简化其说明。
首先，如图5A所示在电绝缘基板1的上表面和下表面形成保护膜2。
此处，作为电绝缘基板1的材料可以使用纤维和浸润树脂的复合基材，可以作为纤维使用的材料例如包括玻璃纤维，芳族聚酰胺纤维、特富龙(杜邦公司注册的商标)纤维的纺布或无纺布。作为浸润树脂可使用的材料包括环氧树脂、PPE树脂、PPO树脂和酚醛树脂等。在上述材料中，从在下述的导电膏在通孔内的电连接这一角度出发，优选基材具有被压缩性，即通过热压使基材固化时，其厚度收缩的性质，具体而言，优选使用以存在空孔的方式在芳族聚酰胺纤维中浸润环氧树脂而制成的多孔基材。
另外，作为电绝缘基板1，也可以使用在用作挠性布线基板(flexiblewiring substrate)的膜的两侧设置粘合剂层的三层结构的材料。具体而言，基材可以使用环氧树脂等的热固性树脂薄膜、氟树脂、聚酰亚氨树脂、液晶聚合物(liquid crystalline polymer)等热塑性薄膜基材，并在两表面上设置粘合剂层。
保护膜2的简单高效率的制造方法为将主要成分为PET或PEN的薄膜通过积层工艺粘贴在电绝缘基板1的两面。
然后如图5B所示形成贯通保护膜2和电绝缘基板1的通孔3。通孔3可以通过冲压加工(punching)、钻孔加工(drilling)和激光加工等方法形成，还可以通过使用二氧化碳(CO2)气体激光或YAG激光工艺以在短时间内形成小径的通孔，获得更高的生产率。为了将布线基板进一步高密度化，优选将该通孔加工成壁面为锥形、两端的孔径不同，该形状的通孔可以通过调整激光加工时的照射脉冲条件和焦点以减小贯通侧的孔径。
如图5C所示，通孔3用导电膏4填充。导电膏4由铜、银、金等金属或这些金属的合金的导电粒子与树脂成分构成。导电粒子的粒径根据通孔的直径设定，例如如果通孔直径为50～200μm，那么使用平均粒径为1～5μm的导电粒子。考虑到电连接的稳定性，优选预选粒径一致的导电粒子。
保护膜2起到防止导电膏4附着到电绝缘基板的表面的作用，同时确保导电膏的填充量。由于导电膏可以通过印刷而填充，因此具有生产性优良的优点。
然后，如图5D所示，剥离上述保护膜2，在电绝缘基板的两侧积层配置布线材料5、15。通过保护膜2确保导电膏4的填充量。即，导电膏4从电绝缘基板1的表面突出与保护膜2的厚度相等的量。
此处，布线材料5与电绝缘基板1接触的表面是曲线凹凸平均间隔Sm为上述导电膏中的导电粒子的平均粒径的两倍以上的凹凸表面，在该凹凸表面上形成多个粒状凸部14的表面形状。
即，作为布线材料5的制造方法，包括检测在导电膏中使用的导电粒子的粒子大小分布以测定平均粒径的步骤；基于上述测定结果选定曲线凹凸平均间隔Sm为平均粒径的两倍以上的金属箔的步骤；和形成多个粒状凸部的步骤。
布线材料15与电绝缘基板1接触的表面为基本平坦表面，其上形成多个粒状凸部14。如前面的实施例1所述，作为通孔3使用两端的通孔直径不同的锥形孔的情况下，优选在通孔直径小的一侧的基本平坦表面上形成多个粒状凸部14，以提高布线的密度，作为布线材料通常使用铜箔，作为最外层的布线材料使用一面有光泽的电解铜箔。电解铜箔的表面可以通过调整电镀条件和添加剂而容易地控制凹凸形状，并且粒状凸部可以通过设定高的电镀电流密度而形成。
如图5E所示，通过加热加压，将布线材料5和15与电绝缘基板1的两侧连接，使导电膏4热固化并通过导电膏4电连接布线材料的两个表面。
由于布线材料5的表面中，曲线凹凸平均间隔Sm为导电膏4中的导电粒子的平均粒径的两倍以上，因此导电膏4中的导电粒子可以进入凹凸表面的凹部，并且与凸部接触的导电粒子受到横向的力，相邻的导电粒子彼此高密度地接触。即，可以确保凸部顶端附近与导电粒子之间的电连接。
另外，上述导电粒子高密度地接触时，导电粒子之间存在的导电膏中的树脂被排出到凹部，进一步促进导电粒子彼此的接触。
另外，被排出到该凹部的树脂在布线材料5与导电膏的界面处作为粘着层而起作用，因此可以提高导电膏4与布线材料5的粘合性。
另外，通过将布线材料5的表面上形成的粒状凸部14埋设在导电膏4中，可以发挥更强的锚固效应，即使在布线材料5受到剥离应力时，也可以保持与导电粒子的电连接。
优选地这些粒状凸部14如图6所示在凸部的顶点附近密集地形成为蘑菇形，这样可以确保上述的粘合性，并促进导电粒子13彼此在横向上高密度接触，因此是更加理想的。但是粒状凸部的形成位置并不限于附图所示的示例，也可以形成在凹部附近。
在通孔3精细化成100μm以下的情况下，若布线材料5表面的曲线凹凸平均间隔Sm为导电粒子的平均粒径的两倍以上、十倍以下，则可以确保横向上的导电粒子的接触压力较高，确保与布线11的界面的树脂层充分厚度，从而可确保电连接和粘合性，因此是更加理想的。
另一方面，布线材料15的表面为基本平坦表面，其上形成有多个粒状凸部14，导电膏4中的导电粒子与设置在布线材料15表面的粒状凸部14大致均匀接触以确保电连接，并通过粒状凸部14的锚固效应以确保连接。与前面的实施例相同，布线材料15的基本平坦表面具体而言为平均十点高度Rz为2.5微米以下的表面。
此处，基本平坦表面上形成的粒状凸部14，可以设置为相邻的粒状凸部彼此独立，以进一步加强锚固效应。即，粒状凸部形成为在与相邻的粒状凸部之间的底部存在空间，通过使导电膏中的树脂渗透过粒状凸部之间进入到表面平坦部而提高粘合力，并且在可靠性试验中可抑制粒状凸部与导电膏的界面出现裂缝。结果，可提高粘合性，确保导电膏与布线电连接的可靠性。
当独立的粒状凸部通过电解电镀形成时，重要的是将粒状凸部形成前的表面平坦度抑制得较低。即，在表面上存在有凹凸的情况下，表面上的顶端部的电流密度增高，底部形成得粒状凸部容易形成连续的形状。作为一例，本实施例中在表面粗糙度Ra为4μm以下的铜箔上形成独立形状的粒状凸部。
在本实施例中，对于在形成粒状凸部后为了使粒子更牢固地附着而在粒子表面镀敷外膜(overcoat)，设定的条件是在不损害上述独立形状的程度。
优选地在布线材料5和15的表面上形成Cr、Zn、Ni、Co和Sn或这些金属的氧化膜或金属合金膜，以提高其与树脂的粘合性。但是，这类的表面处理层如果附着过量时，由于表面处理层具有绝缘的特性，则会损害与导电膏4的电连接，从而损害多层布线基板中通孔连接的可靠性。因此，优选地在表面处理中形成厚度50nm以下的极薄的厚度，以使作为布线材料的基材(例如，在布线材料由铜制得的情况下，则为铜)的金属材料露出。
然后，在布线材料5和15的整个表面上形成感光性抗蚀剂(photosensitive resist)后，通过曝光并显像(development)而形成布线图案。作为抗蚀剂可以使用干膜型和液体型。此处，在没有必要形成精细复杂图案的情况下，可以不使用感光性材料而由丝网印刷(screen-printed)等将抗蚀剂材料印刷形成。然后，蚀刻布线材料5和15并除去感光性抗蚀剂，则成为图5F所示的双面布线基板6的形状。
布线材料15的与电绝缘基板1接触的表面上形成精细(fine)的粒状凸部，并埋设在电绝缘基板1中。由于布线材料厚度均匀，并且在面内均匀地形成粒状凸部，因此蚀刻布线时的蚀刻时间不易在面内产生偏差。由此，可以将过蚀刻时间设定为最小值，减小由于过蚀刻而产生的布线太细，并可以高精度地控制线宽。结果，可以通过蚀刻工艺形成精细布线。
布线基板用作半导体插板的基板使用时，优选地布线材料5和布线材料15由厚度不同的材料制得。形成精细布线的布线材料15使用10μm以下的材料，可以形成25μm以下的布线，而布线材料15使用10μm以上的材料，可以抑制由于焊锡清除而导致的粘合力劣化。
布线材料15也可以使用10μm以下厚度的金属箔，但是通过将处理性优良的、10μm以上的厚箔粘附在电绝缘基板上，然后均匀蚀刻整个表面以去除，将厚度减薄，也可以获得同样的效果。
通过将最外层的布线材料厚度均匀地去除而薄型化，可以单独使用在损坏、褶皱、翘曲等方面不能处理的薄布线材料，结果，可形成精细布线。上述的实施例不限定布线材料的厚度，通过与布线材料的表面形状无关地减薄厚度而容易形成更加精细的布线。
这样，根据本发明的制造方法，可以制造适于半导体插板的双面布线基板，在其一个面上设有精细布线，在另一个面上设有粘合性良好的布线。
另外，也可以使用在电绝缘基板1的至少一个表面上预先积层布线材料5或布线材料15而形成的覆铜箔层压板来制造布线基板。
在使用积层有布线材料5的覆铜箔层压板的情况下，可提供设置有具有电子零件安装所必需的强粘合性的布线的布线基板，在使用积层有布线材料15的覆铜箔层压板的情况下，可以提供具有电子零件安装所必需的布线密度的布线基板。
即，根据布线基板所要求的规格和特性，可以使用积层有布线材料5或布线材料15或者层积有布线材料5和布线材料15的覆铜箔层压板来制造布线基板。
(实施例4)
下面参照图7A至图7I说明本发明中的多层布线基板的制造步骤。其中与实施例3相同的部分将简化其说明。
首先，如图7A所示，在电绝缘基板1的上表面和下表面上形成保护膜2。
然后，如图7B所示，形成贯通保护膜2和电绝缘基板1的通孔3。
为了将布线基板进一步高密度化，优选将该通孔加工成壁面为锥形、通孔两端具有不同孔径，另外，如实施例3所述，在多层布线基板的所有层中，通过将与小径侧的贯通孔相接的面的布线表面形成为在基本平坦表面上形成有多个粒状凸部14的形状，能够提供更高密度的多层布线基板。另外，如图所示的通孔壁面的锥形朝向不限于此，即使不朝向同一方向对齐也可以获得同样的效果。
然后，如图7C所示用导电膏4填充通孔3。其后，如图7D所示，剥离上述保护膜2，并在电绝缘基板的两侧积层配置布线材料16。
布线材料16的与电绝缘基板1接触的表面的形状从以下两种选出在曲线凹凸平均间隔Sm为上述导电膏中的导电粒子的平均粒径的两倍以上的的凹凸表面上形成有多个粒状凸部14的表面形状；与上述的实施例相同的在基本平坦表面上形成有多个粒状凸部14的表面形状，根据布线密度和施加的机械应力，布线材料可以是独立并任意选定的。
图6为图2A所示的界面部M部的放大图，优选地布线材料16的外层侧为在基本平坦表面上形成有多个粒状凸部的形状，通过减小蚀刻抗蚀剂所接触的表面的粗糙度，可以提高除去抗蚀剂时的剥离性，抑制抗蚀剂残留的产生，降低蚀刻不良，并且可以将布线材料16更加均匀化，因此，可以抑制蚀刻时间的偏差，形成精细布线。
然后，如图7E所示，通过加热加压将布线材料16与电绝缘基板1的两侧连接，并且使导电膏4热固化，通过导电膏4电连接布线材料16的两个表面。其后，通过蚀刻布线材料16而形成图案，从而成为图7F所示的双面布线基板6的形状。
然后，如图7G所示，在双面布线基板6的两侧，积层配置由与图7A至图7D所示同样的步骤形成的、填充有导电膏的电绝缘基板7以及布线材料5和15。
此处，布线材料5与电绝缘基板7接触的表面是，在曲线凹凸平均间隔Sm为上述导电膏中的导电粒子的平均粒径的两倍以上的凹凸表面上形成有多个粒状凸部14的表面形状，布线材料15与电绝缘基板7接触的表面是，在基本平坦表面上形成有多个粒状凸部14的表面形状，这些与上述的实施例3相同，根据布线密度和施加的机械应力进行选择。
然后，如图7H所示的步骤中通过对布线材料5和15进行加热加压，将其与电绝缘基板7连接。同时，双面布线基板6与电绝缘基板7也连接。由该加热加压步骤，与如图7E所示的步骤同样地使导电膏9热固化并且实现布线材料5和15与双面布线基板上的布线高密度接触并电连接。然后，若通过蚀刻布线材料5和15形成图案，则可形成图7I所示的多层布线基板。
与实施例3中所述相同，为了精细化布线，作为布线材料15可以使用比布线材料5薄的金属箔。也可以在积层粘合处理性优良的厚金属箔后，均匀地蚀刻去除以将厚度减薄。另外，在多层布线基板的情况下，根据施加于布线的最外层和内层的机械应力，不仅可以通过选择布线的形状，而且可以通过变化布线厚度以获得更高密度。
根据本发明的制造方法，通过将表面形状不同的多种布线混合形成在多层布线基板中，可以确保通过通孔的导电膏与布线的电连接，并且在不容易受到机械应力影响的层中形成精细布线，在容易受到机械应力影响的层中形成粘合性良好的布线，从而可以提供具备电子部件安装所必须的布线粘合性且提高布线密度的布线基板。
在多层布线基板的两表面进行裸芯片安装时，若代替布线12而配置与布线11同样地在基本平坦表面上形成多个粒状凸部14的形状的布线，则在多层布线基板的两表面上可以形成精细布线，可提供更高密度的布线基板。
在此，作为多层布线基板，表示了四层基板的例子，但多层布线基板的层数并不限于此，可以通过重复上述同样的步骤进一步多层化。
另外，也可以使用在电绝缘基板1的至少一个表面上预先积层布线材料5或布线材料15而形成的多层覆铜箔积层板来制造布线基板。
在使用积层有布线材料5的覆铜箔积层板的情况下，可以提供设置有具有电子部件安装所必须的强粘合性的布线的布线基板，在使用积层有布线材料15的覆铜箔积层板的情况下，可以提供具有电子部件安装所必须的布线密度的布线基板。
即，根据多层布线基板所要求的规格和特性，可以使用在最外层积层有布线材料5或布线材料15或两者的覆铜箔积层板来制造布线基板。
产业上的可利用性如上所述，根据本发明，可以形成具有安装电子部件所必须的强粘合性的布线，同时，通过精细的表面粗糙化，在布线基板的一个表面或两个表面上形成精细布线。该布线基板对于安装电子部件的高可靠性和高密度化是有用的，可以适用于多种电子设备的应用。
权利要求
1.一种布线基板，包括电绝缘基板、在所述电绝缘基板中形成的通孔、填充所述通孔的导电膏以及在所述电绝缘基板的一面或两面上设置的与所述导电膏电连接的布线，其中，在所述布线中与所述导电膏接触的界面，具有凹凸表面和平坦表面中的至少一种，并且其上形成有多个粒状凸部。
2.根据权利要求1所述的布线基板，其中，所述凹凸表面具有的曲线凹凸平均间隔Sm为所述导电膏中的导电粒子的平均粒径的两倍以上、十倍以下。
3.根据权利要求1所述的布线基板，其中，所述多个粒状凸部形成在所述凹凸表面的凸部上。
4.根据权利要求1所述的布线基板，其中，所述多个粒状凸部形成在所述平坦表面的全部区域上，并且在所述粒状凸部存在所述导电膏中的树脂。
5.根据权利要求1所述的布线基板，其中，所述通孔是在端部的孔径不同的锥形孔，并且所述平坦表面设置在所述锥形孔的小孔径一侧。
6.根据权利要求1所述的布线基板，其中，所述布线设置在所述电绝缘基板的两个表面上，并且所述两个表面上的所述布线厚度彼此不同。
7.根据权利要求1所述的布线基板，其中，所述布线设置在所述电绝缘基板的两个表面上，并且一个表面上的所述界面具有所述凹凸表面，而另一个表面上的所述界面具有所述平坦表面。
8.根据权利要求1所述的布线基板，其中，所述电绝缘基板包括多个层，设置于所述电绝缘基板的各层上的所述布线彼此之间通过所述导电膏连接，并且所述界面为所述凹凸表面和所述平坦表面的至少一种。
9.根据权利要求8所述的布线基板，其中，位于一个最外层表面上的所述布线的所述界面具有所述凹凸表面，而位于另一个最外层表面上的所述布线的所述界面具有所述平坦表面。
10.根据权利要求8所述的布线基板，其中，位于最外层表面的所述布线的所述界面具有所述平坦表面。
11.根据权利要求8所述的布线基板，其中，在所述电绝缘基板的至少一层中设置的所述通孔是端部的孔径不同的锥形孔，所述凹凸表面设置在所述锥形孔的大孔径一侧，并且所述平坦表面设置在所述锥形孔的小孔径一侧。
12.根据权利要求8所述的布线基板，其中，位于所述电绝缘基板的内层侧的至少一层的所述布线的所述界面具有所述平坦表面。
13.根据权利要求8所述的布线基板，其中，所述布线具有不同的厚度。
14.根据权利要求8所述的布线基板，其中，位于一个最外层表面上的所述布线的厚度与位于另一个最外层表面上的所述布线的厚度不同。
15.一种布线材料，其用于权利要求1所述的布线基板。
16.根据权利要求15所述的布线材料，其中，所述凹凸表面的曲线凹凸平均间隔Sm为所述导电膏中的导电粒子的平均粒径的两倍以上、十倍以下。
17.一种覆铜箔层压板，其将具有填充在通孔中的导电膏的电绝缘基板和权利要求15所述的布线材料积层。
18.一种布线基板，在权利要求17所述的覆铜箔层压板中形成电路。
19.一种布线基板的制造方法，包括在电绝缘基板中形成通孔的通孔形成步骤；用导电膏填充所述通孔的导电膏填充步骤；在所述电绝缘基板的一个表面或两个表面上积层设置布线材料，并通过加热加压进行连接的热压步骤；通过蚀刻所述布线材料以形成布线的图案形成步骤，其中，所述布线材料的与所述导电膏接触的界面具有凹凸表面和平坦表面的至少一者，并且其上形成有多个粒状凸部。
20.根据权利要求19所述的布线基板的制造方法，其中，所述凹凸表面的曲线凹凸平均间隔Sm为所述导电膏中的导电粒子的平均粒径的两倍以上、十倍以下。
21.根据权利要求19所述的布线基板的制造方法，其中，所述布线材料设置在所述电绝缘基板的两个表面上，并且所述两个表面上的所述布线材料的厚度彼此不同。
22.根据权利要求19所述的布线基板的制造方法，其中，所述布线材料设置在所述电绝缘基板的两个表面上，而且还包括将一个表面上的所述布线材料厚度均匀地去除的步骤。
23.根据权利要求19所述的布线基板的制造方法，其中，所述布线材料设置在所述电绝缘基板的两个表面上，一个表面的所述界面具有所述凹凸表面，并且另一个表面的所述界面具有所述平坦表面。
24.根据权利要求19所述的布线基板的制造方法，其中，所述电绝缘基板包括多个层，所述通孔形成步骤、所述导电膏填充步骤、所述热压步骤和所述图案形成步骤各自包括多次步骤。
25.根据权利要求24所述的布线基板的制造方法，其中，位于一个最外层表面上的所述布线材料的所述界面具有所述凹凸表面，并且位于另一个最外层表面上的所述布线材料的所述界面具有所述平坦表面。
26.根据权利要求24所述的布线基板的制造方法，其中，位于最外层表面上的所述布线材料的所述界面具有所述平坦表面。
27.根据权利要求24所述的布线基板的制造方法，其中，在所述电绝缘基板的至少一层中设置的所述通孔为端部孔径不同的锥形孔，所述凹凸表面位于所述锥形孔的大孔径一侧，并且所述平坦表面位于所述锥形孔的小孔径一侧。
28.根据权利要求24所述的布线基板的制造方法，其中，位于所述电绝缘基板的内层侧的至少一层所述布线材料的所述界面，具有所述平坦表面。
29.根据权利要求24所述的布线基板的制造方法，其中，所述布线材料包括具有不同的厚度的布线材料。
30.根据权利要求24所述的布线基板的制造方法，其中，位于一个最外层表面上的所述布线材料的厚度与位于另一个最外层表面上的所述布线材料的厚度不同。
31.根据权利要求24所述的布线基板的制造方法，其中，还包括将位于最外层表面的至少一个所述布线材料厚度均匀地去除的步骤。
全文摘要
本发明提供一种布线基板，其包括电绝缘基板(1)、在该电绝缘基板中形成的通孔(3)、填充该通孔的导电膏(4)、在电绝缘基板的一个表面或两个表面上设置的与导电膏电连接的布线(11)，其中该布线中与导电膏接触的界面具有凹凸表面和平坦表面中的至少一种，并且其上形成多个粒状凸部(14)。
文档编号H05K3/40GK101032191SQ20068000089
公开日2007年9月5日 申请日期2006年7月7日 优先权日2005年7月15日
发明者东谷秀树 申请人:松下电器产业株式会社