具有腔部的多层布线基板的制作方法

文档序号:8198591阅读:263来源:国知局
专利名称:具有腔部的多层布线基板的制作方法
技术领域
本发明涉及一种多层布线基板,其具有用于安装半导体芯片、尤其是发光二极管 (LED元件)的腔部(凹部)。
背景技术
作为新一代光源而备受关注的发光二极管(LED)的用途已着实扩展到了液晶背 光灯、汽车用灯、照明领域。搭载有LED的封装基板包括在由白色覆铜层压板制作的印刷 布线基板上的图案上直接安装LED元件,然后用透明的硅或环氧树脂进行树脂密封而制造 的芯片LED ;将白色树脂作为反射器在金属框中进行插入成型,然后在被白色树脂反射器 包围的金属框部内直接安装LED元件,然后使上述密封树脂在反射器内部固化而制造的芯 片LED。电子设备安装厂商(電子機械力7卜^ 一力一)将这些芯片LED封装焊装(半田 実装)在电子设备的母布线基板上,制成产品而得到实用化。另外,近来,高亮度白色LED 的开发也得到了发展,着眼于将来的普通照明用途,也有将LED元件直接安装在母布线基 板上,制成照明器具使用的情况。作为搭载有LED的封装基板的绝缘基体材料,在为白色覆铜层压板的情况下,可 以使用玻璃布、氧化钛填充的白色BT(双马来酰亚胺三嗪)树脂、白色环氧树脂或陶瓷基 板。此外,插入成型类型的情况下,可以使用填充有玻璃纤维或氧化钛的白色聚酰胺类树 月旨。这里,就白色BT树脂、白色环氧树脂和白色聚酰胺类树脂而言,由于回流焊步骤等基板 制造工艺过程中的热、实际使用时LED的热导致树脂本身氧化分解而使树脂发生黄变,从 而产生反射率的经时降低。在陶瓷基板的情况下,虽然不存在树脂基板这样的黄变问题,但 存在易发生断裂,无法实现大面积化的问题。另外,从基板结构方面来看,玻璃布、氧化钛填 充的白色BT树脂或白色环氧树脂由于填充有玻璃布,很难实现薄壁化,其市售产品的厚度 极限为40 μ m。另外,在陶瓷基板的情况下,由于难以确保机械强度,厚度通常为400 μ m左 右,更难实现薄壁化。在插入成型类型的情况下,通过白色聚酰胺类树脂的反射器使得反射 效率提高,但反射器为几百μ m厚的水平,妨碍了薄壁化的实现。由于反射器的阻塞(dam) 效果,虽然树脂密封的操作性良好,但在金属框与树脂的密合性方面仍存在问题。因此,寻求一种可实现薄型化的LED搭载用基板,其能够高效地反射来自LED的 光,且在高温热负荷环境下反射率也不降低。针对这些问题,提出了空腔基板结构。作为在基板上形成腔部的方法,有对基板 表面进行锪孔加工的方法和进行深冲(絞D )加工的方法,但锪孔加工的方法存在布线缠 绕(引t回L· )受到限制、加工时产生碎屑的问题。此外,使用冲头和模头(夕M金型)进 行深冲加工的方法存在无法按照规格形成空腔结构的形状、或者在基板反面形成凸部的问 题。专利文献1提出了一种由热固化树脂形成的兼作反射器的空腔基板。专利文献1 日本特开平8-83930号公报

发明内容
发明要解决的问题在专利文献1的芯片LED搭载基板中,通过在具有腔部的基板上搭载LED,可实现 薄型化,并使来自LED的光高效地反射到前面,从而使正面的亮度提高,但由于腔部是通过 锪孔(〒^ 'J )加工形成的,有时会产生玻璃布等增强材料的碎屑(削力7 )像胡须那 样突出出来的问题,另外,在锪孔加工过程中,存在制作腔部时要花费大量时间和成本的问 题。另外,在安装步骤(无铅焊料的回流焊步骤)及实际使用时的热导致所使用的基板材 料发生变色,从而存在反射率容易降低的问题。因此,为了解决上述问题,本发明的目的在于提供一种反射效率高、可实现薄型化 的LED搭载基板,其不会因回流焊步骤等基板制造过程中的热、以及实际使用时的LED的发 热而导致树脂本身发生 氧化分解。解决问题的方法以下,对本发明进行说明。需要说明的是,为了更容易理解本发明,在括号内标注 了附图的参考符号,但本发明并不限于图示的实施方式。本发明的第1方面是具有腔部(220)的多层布线基板(200、200A),其是将多个布 线基板层压而形成的具有腔部的多层布线基板,其中,在形成多层布线基板时,至少具有设 置在上述腔部底面的至少1层布线基板1 (IOOa)、以及设置在布线基板1 (IOOa)的上层侧的 至少1层布线基板2 (100A),所述布线基板1 (IOOa)和/或布线基板2 (100A)包括绝缘基体 材料(10),所述绝缘基体材料(10)以含有无机填充材料的热塑性树脂组合物为主成分,且 在波长400 800nm的平均反射率为70%以上、在200°C热处理4小时后在波长470nm的 反射率的降低率为10%以下,并且布线基板2 (100A)还形成有腔用孔(15)。本发明的具有腔部(220)的多层布线基板(200、200A)可安装LED元件。而且,由 于不进行锪孔加工,通过层压具有腔用孔的布线基板(100A)并进行热压合来形成腔部,因 此可以高效地形成腔基板。另外,即使是小型腔部(220)或形状复杂的腔部(220),也能够 容易地制作。本发明的第2方面是具有腔部(220)的多层布线基板(200C、200D),其是将多个布 线基板层压而形成的具有腔部的多层布线基板,其中,在形成多层布线基板时,至少具有设置 在上述腔部底面的至少1层布线基板1 (IOOc)、以及设置在布线基板1 (IOOc)的上层侧的至 少1层布线基板2 (100C),所述布线基板1 (IOOc)和/或布线基板2 (100C)包括绝缘基体材 料(10)和粘接层(40),所述绝缘基体材料(10)以含有无机填充材料的热塑性树脂组合物为 主成分,且在波长400 800nm的平均反射率为70%以上、在200°C热处理4小时后在波长 470nm处的反射率的降低率为10%以下,所述粘接层(40)以热固性树脂组合物为主成分且设 置在该绝缘基体材料(10)的至少一面上,并且布线基板2 (100C)还形成有腔用孔(15)。本发明的第2方面的多层布线基板(200C、200D)具有本发明的第1方面的效果, 而且,由于层压了具有以热固性树脂组合物为主成分的粘接层(40),各布线基板间的层间 粘接性优异,可以制成布线基板间的电连接性良好的多层布线基板。另外,本发明的第2方 面的多层布线基板(200C、200D)不仅可利用热压合一次性地进行层压,而且可通过利用热 压合的依次层压来制造。在本发明的第1及第2方面中,设置在上层侧的多个布线基板(100AU00C)具有大小不同的腔用孔,该腔用孔的大小可设置成越靠近上层侧直径越大(扩径)的形态 (200A、200D)。这样,可以以阶梯状的形式形成腔部(220)的侧面,从而可以改变腔部中的 LED元件的搭载方式。此外,通过扩径,可以更高效地在宽范围有效地使LED的光反射到前 面,从而可以提高正面的亮度。例如,如图1(c)所示,可将2个LED元件(240)搭载在腔部 (220),通过接合线(bonding wire)与腔部侧面的导体图案(20)相连接。
在本发明的第1及第2方面中,热塑性树脂组合物优选为具有260°C以上的结晶熔 解峰温度(Tm)的、聚芳酮树脂及非结晶性聚醚酰亚胺树脂的混合组合物。通过使用这样的 树月旨,可以将布线基板(100a、100A、100B、100c、100C、100D)加热压合一体化而制成多层布 线基板(200、200A、200C、200D、200E、200F)。另外,使通孔(匕了水一义)中的导电糊组合 物发生金属扩散接合,可将通孔的电阻值降低到非常低的值,从而可以得到具有优异的吸 湿耐热性、连接可靠性、及导体粘接强度的多层布线基板。在本发明的第1及第2方面中,布线基板1和2优选为下述布线基板中的任意一 种在绝缘基体材料的至少一面上形成导体图案,并且在绝缘基体材料中形成层间布线而 得到的布线基板,所述层间布线在绝缘基体材料的厚度方向进行电连接;仅在绝缘基体材 料中形成层间布线而得到的布线基板,所述层间布线在绝缘基体材料的厚度方向上进行电 连接。需要说明的是,作为形成层间布线的方法,可以列举例如,对通孔进行镀铜的方法、或 向通孔、内部通孔(4 —Ε 7 * — 中填充导电糊或焊料球的方法等,其中优选使用 导电糊的方法。在本发明的第1及第2方面中,填充在层间布线中的导电糊组合物包含导电粉末 和粘合剂成分,该导电粉末及该粘合剂成分的质量比为90/10以上且低于98/2,上述导电 粉末包括第1合金粒子和第2金属粒子,该第1合金粒子为具有130°C以上且低于260°C的 熔点的无铅焊料粒子,该第2金属粒子为选自Au、Ag和Cu中的至少一种金属粒子,该第1 合金粒子与该第2金属粒子的质量比为76/24以上且低于90/10,粘合剂成分为通过加热而 固化的聚合性单体的混合物,优选无铅焊料粒子的熔点包括在粘合剂成分的固化温度范围 内,在无铅焊料粒子的熔点时,构成绝缘基体材料的热塑性树脂组合物的储能模量为IOMPa 以上且低于5GPa。通过使用这样的导电糊组合物,可以在通孔30中以及在通孔30与导体 图案20之间更有效地产生金属扩散接合。在本发明的第1及第2方面中,布线基板(100A、100a、100B、100C、100c、100D)的
层压优选通过热压合来进行,特别优选在180°C以上且低于320°C、3MPa以上且低于lOMPa、 10分钟以上且120分钟以下的条件下进行。通过在这样的条件下进行热压合,能够更有效 地发生金属扩散接合。在本发明的第1及第2方面中,优选热塑性树脂组合物中含有的无机填充材料的 折射率为1.6以上。另外,优选无机填充材料为氧化钛。此外,优选热塑性树脂组合物中进 一步含有平均粒径为15 μ m以下、且平均长宽比为30以上的无机填充材料。本发明的第3方面是具有腔部的多层布线基板(200、200A)的制造方法,其是将 多个布线基板层压而形成的具有腔部的多层布线基板的制造方法,该方法至少具有下述步 骤步骤1,将设置在腔部底面的1层以上布线基板1 (IOOa)进行层压;步骤2,将设置在布线基板I(IOOa)上的1层以上布线基板2 (100A)进行层压;以及步骤3,将经过上述层压的整个布线基板通过热压合进行一体化,其中,布线基板I(IOOa)和/或布线基板2 (100A)包括绝缘基体材料(10),所述 绝缘基体材料(10)以含有无机填充材料的热塑性树脂组合物为主成分,且在波长400 800nm的平均反射率为70%以上、在200°C热处理4小时后在波长470nm的反射率的降低率 为10%以下,并且布线基板2 (100A)还形成有腔用孔(15)。本发明的第4方面是具有腔部的多层布线基板(200C,200D)的制造方法,其是将 多个布线基板层压而形成的具有腔部的多层布线基板的制造方法,该方法具有下述步骤
形成布线基板I(IOOc)的步骤,该布线基板I(IOOc)具有绝缘基体材料1 (10)、设 置在该绝缘基体材料1 (10)的至少一面上的以热固性树脂组合物为主成分的粘接层(40)、 设置在该粘接层(40)上和/或该绝缘基体材料1 (10)上的导体图案(20);以及依次形成1层或多层布线基板2 (100C)的步骤,该步骤将下述步骤进行1次或重 复多次在布线基板I(IOOc)上叠合绝缘基体材料2 (50C),再在该绝缘基体材料2 (50C) 上叠合铜箔(22),利用热压合进行一体化,再通过蚀刻使该铜箔(22)成为导体图案(20), 所述绝缘基体材料2 (50C)在至少一面上设置有以热固性树脂组合物为主成分的粘接层 (40)、并且形成有腔用孔(15),其中,绝缘基体材料1(10)和/或绝缘基体材料2(50C)以含有无机填充材料的热 塑性树脂组合物为主成分,且在波长400 SOOnm的平均反射率为70%以上、在200°C热处 理4小时后在波长470nm的反射率的降低率为10%以下。本发明的第5方面是具有腔部的多层布线基板(200C、200D)的制造方法,其是将 多个布线基板层压而形成的具有腔部的多层布线基板的制造方法,该方法具有下述步骤依次形成两层以上布线基板1 (IOOc)的步骤,该步骤将下述步骤进行1次或重复 多次形成布线基板1 (IOOc),然后在该布线基板1 (IOOc)上叠合绝缘基体材料1 (50),再 在该绝缘基体材料1 (50)上叠合铜箔(22),利用热压合进行一体化,再通过蚀刻使该铜箔 (22)成为导体图案(20),所述布线基板1 (IOOc)具有绝缘基体材料1 (10)、设置在该绝缘基 体材料1(10)的至少一面上的以热固性树脂组合物为主成分的粘接层(40)、设置在该粘接 层(40)上和/或该绝缘基体材料1(10)上的导体图案(20),所述绝缘基体材料1(50)在至 少一面上设置有以热固性树脂组合物为主成分的粘接层(40);以及依次形成1层或多层形成有腔用孔的布线基板2 (100C)的步骤,该步骤将下述步 骤重复进行1次或多次在上述布线基板1 (IOOc)上叠合绝缘基体材料2 (50C),再在该绝 缘基体材料2(50C)上叠合铜箔(22),利用热压合进行一体化,再通过蚀刻使该铜箔(22)成 为导体图案(20),所述绝缘基体材料2 (50C)的至少一面上设置有以热固性树脂组合物为 主成分的粘接层(40)、并形成有腔用孔(15),其中,绝缘基体材料1(10、50)和/或绝缘基体材料2(50C)以含有无机填充材料 的热塑性树脂组合物为主成分,且在波长400 SOOnm的平均反射率为70%以上、在200°C 热处理4小时后在波长470nm的反射率的降低率为10%以下。需要说明的是,多层布线基板(200C、200D)也可以通过将具有粘接层(40)的布线 基板(100c、100C、100D)进行一次性层压来制造。按照本发明的第3 第5方面的制造方法,即使不进行锪孔加工,也可以通过热压合形成具有腔部(220)的多层布线基板(200、200A、200C、200D、200E、200F)。因此,可简化 制造步骤,从而高效地制造具有腔部的多层布线基板。另外,由于能够自由地设计布线基板 的腔用孔(15)的形状,即使是复杂形状或小型形状的腔部(220),也可容易地制作。另外, 由于可以在指定位置形成具有反射率特性的布线基板,因此在安装LED元件时,可使其发 挥出作为反射器的功能。发明的效果 按照本发明,可以提供一种具有腔部的多层布线基板,其可实现小型化薄型化,可 以更高密度地安装LED元件,而且其具有安装LED元件的腔部,无论是小型的腔部、还是形 状复杂的腔部均可高效地形成,且布线基板具有高反射率特性和在高温环境下反射率的降 低率极小的功能,因此通过安装LED元件等,还可具有作为反射器的功能。


[图1](a)是示出本发明的多层布线基板200的层结构的模式图;(b)是示出本发 明的多层布线基板200A的层结构的模式图;(c)是示出在本发明的多层布线基板200A上 搭载有LED元件240的状态的模式图;(d)是示出在本发明的多层布线基板200上搭载有 LED元件240的状态的模式图。[图2](a)是示出布线基板IOOa的制造方法的概要的图;(b)是示出布线基板 100A的制造方法的概要的图。[图3]是示出多层布线基板200的制作方法的概要的图。[图4]是示出通孔30内的导电糊组合物中的粘合剂成分的弹性模量随温度变化 的情况的图。[图5]是示出构成绝缘基体材料10的指定热塑性树脂组合物的弹性模量随温度 变化的情况的图。[图6](a)是示出本发明的多层布线基板200C的层结构的模式图;(b)是示出本 发明的多层布线基板200D的层结构的模式图。[图7]是示出布线基板50D及布线基板100D的制造方法的概要的图。[图8]是示出布线基板50及布线基板IOOc的制造方法的概要的图。[图9]是示出多层布线基板200C的制造方法的概要的图。[图10]是示出多层布线基板200D的制造方法的概要的图。[图11](a)是示出多层布线基板200E的层结构的模式图;(b)是示出多层布线基 板200F的层结构的模式图。[图12]是示出多层布线基板200E的制造方法的概要的图。[图13]是示出多层布线基板200F的制造方法的概要的图。符号说明10在波长400 800nm的平均反射率为70%以上、且在200°C热处理4小时后在 波长470nm的反射率的降低率为10%以下的绝缘基体材料IOa绝缘基体材料11在绝缘基体材料10上形成有腔用孔的绝缘基体材料12在绝缘基体材料10上形成有粘接层的绝缘基体材料
13在绝缘基体材料IOa上形成有粘接层的绝缘基体材料15腔用孔20导体图案30 通孔40粘接层100a、100A、100B、100c、100C 布线基板200、200A、200C、200D、200E、200F 多层布线基板220 腔部240LED 元件260 隔离子(spacer)320脱模膜340不锈钢片材
具体实施例方式以下,基于附图所示实施方式对本发明进行说明。需要说明的是,在本发明中,说至IJ “主成分”时,如果没有特别记载,其含义包括在不影响该主成分功能的范围内允许含 有其它成分。并不是要特别指定该主成分的含有比例,通常该成分(2种成分以上为主成分 的情况下,为其总量)在组合物中占50质量%以上、优选占70质量%以上、更优选占90质 量%以上(包括100质量% )。<多层布线基板200、200A>图1(a)及(b)中示出了多层布线基板200、200A的模式图。另外,图1(c)及(d) 中示出了在多层布线基板200、200A上搭载有LED元件240的状态。本发明的多层布线基板200、200A是将多个布线基板层压而形成的,并且至少在 形成多层布线基板时,具有设置在上述腔部底面上的布线基板1、和设置在布线基板1的上 层侧的布线基板2,布线基板1和/或布线基板2包括绝缘基体材料10,所述绝缘基体材 料10以含有无机填充材料的热塑性树脂组合物为主成分,并且在波长400 SOOnm的平均 反射率为70%以上、且在200°C热处理4小时后在波长470nm的反射率的降低率为10%以 下,此外,布线基板2必须由在绝缘基体材料10上形成有腔用孔15的绝缘基体材料11构 成。需要说明的是,还可将布线基板1和2进行多层层压。接着,在绝缘基体材料10及11 上形成指定的导体图案20以及用来形成层间布线的通孔30,制成布线基板IOOa及布线基 板100A,再将其多层化,从而能够安装LED元件。在图1 (a)所示实施方式中,由布线基板IOOa构成设置在腔部底面的布线基板1, 再由所有布线基板100A构成设置在布线基板1的上层侧的布线基板2。腔部安装有LED 元件时,通过这样的结构,能够显著发挥作为反射器的功能,因此优选。此外,在本实施方式 中,制成了在上述布线基板1的下层侧设置有布线基板100B的结构,但也可制成在布线基 板100B的上层侧设置形成有腔用孔的布线基板IOOb的结构。需要说明的是,布线基板100B 由以热塑性树脂组合物为主成分的绝缘基体材料IOa构成。另外,在图1(b)所示的实施方 式中,通过改变布线基板100A的腔用孔15的大小来使腔部220的侧面形状发生变化。就本发明的多层布线基板200、200A而言,如图1所示,其是在绝缘基体材料10及11上形成指定的导体图案以及用于形成层间布线的通孔,制成布线基板IOOa及布线基板 100A,再将其多层化并安装LED元件而得到的,在图1所示实施方式中,预先在绝缘基体材 料10上形成导体图案20、同时形成贯穿绝缘基体材料厚度方向的用来形成层间布线的通 孔30,但也可预先在绝缘基体材料10上形成指定的导体图案20、多层化之后再形成通孔 30,还可以仅通过通孔30将层间电连接。如上所述,本发明的多层布线基板200、200A可以以多种不同的方式进行层压,例 如可以列举下述结构。1.布线基板100A/布线基板IOOa2.布线基板100A…/布线基板IOOa3.布线基板100A…布线基板IOOb/布线基板IOOa4.布线基板100A/布线基板100B 5.布线基板IOOb/布线基板IOOa6.布线基板IOOb…/布线基板IOOa7.布线基板IOOb…布线基板100A/布线基板IOOa8.布线基板100A/布线基板IOOa/布线基板100B9.布线基板100A/布线基板IOOa/布线基板IOOa10.布线基板100A/布线基板IOOa/布线基板100a···(其中,表示布线基板2/布线基板1(/设置在下层侧的布线基板)、…表示进行 了多层层压))。如上所示,还可将布线基板100B设置在腔部底面、或将在布线基板100B上形成有 腔用孔15的布线基板IOOb层压在上层侧(例如,上述结构3 7)。此外,也可将布线基板 IOOa层压在下层侧(例如,上述结构9和10)、还可由布线基板100A及布线基板IOOa这2 种布线基板构成整个多层布线基板(例如,上述结构1、2、9、及10)。<布线基板100a>以下,就布线基板IOOa的构成部件进行说明。布线基板IOOa是在绝缘基体材料10上形成指定的导体图案及层间布线而得到的 布线基板,所述绝缘基体材料10以含有无机填充材料的热塑性树脂组合物为主成分,并且 在波长400 800nm的平均反射率为70%以上、且在200°C热处理4小时后在波长470nm 的反射率的降低率为10%以下。例如在形成多层布线基板时,布线基板IOOa可配置在设置 于腔部底面上的布线基板1上来使用、或配置在该设置于腔部底面的布线基板的下层侧来 使用。绝缘基体材料10在200°C热处理4小时后在波长470nm的反射率的降低率必须 为10%以下,并且,优选在260°C热处理5分钟后在波长470nm的反射率的降低率为10%以下。以下记载了上述条件的依据。这是因为制造LED搭载基板时,导电粘接剂、环氧树 月旨、硅树脂等密封剂的热固化步骤(100 200°C、几小时)、钎焊步骤(无铅焊料回流焊、峰 温度260°C、几分钟)以及引线接合步骤等消耗高的热负荷。另外,在实际的使用环境下,随 着高亮度LED的开发,对基板的热负荷有提高的趋势,LED元件周围的温度有时超过100°C。 今后,在这样高热负荷的环境下能够保持高的反射率且不发生变色变得非常重要。另外,波长470nm为蓝色LED的平均波长。 因此,只要在上述条件下(200°C、4小时后,260°C、5分钟后)在波长470nm的反 射率的降低率为10%以下,就可以抑制在制造步骤中反射率的降低,另外,由于能够抑制实 际使用时的反射率的降低,可优选作为LED搭载基板使用。更优选在上述条件下(200°C、4 小时后,260°C、5分钟后)在波长470nm的反射率的降低率为5%以下、进一步优选为3%以 下、特别优选为2%以下。(绝缘基体材料10)作为构成绝缘基体材料10的热塑性树脂组合物,可以列举,包含结晶熔解峰温度 (Tm)为260°C以上的结晶性热塑性树脂、玻璃化转变温度为260°C以上的非结晶性热塑性 树脂、或液晶转化温度为260°C以上的液晶聚合物的组合物。其中,作为热塑性树脂组合物,优选使用结晶熔解峰温度为260°C以上的结晶性热 塑性树脂。此外,特别优选使用结晶熔解峰温度为260°C以上的、聚芳酮树脂和非结晶性聚 醚酰亚胺树脂的混合组合物。下面,对作为构成绝缘基体材料10的热塑性树脂组合物的优选组合物,即结晶熔 解峰温度为260°C以上的、聚芳酮树脂和非结晶性聚醚酰亚胺树脂的混合组合物进行说明。 聚芳酮树脂和非结晶性聚醚酰亚胺树脂为相容体系,它们的混合组合物具有一个结晶熔解 峰温度,其结晶熔解峰温度为260°C以上。作为构成绝缘基体材料10的热塑性树脂组合物, 在使用聚芳酮树脂和非结晶性聚醚酰亚胺树脂的混合组合物的情况下,在形成多层布线基 板200时,可进一步提高各层间的粘接性。另外,下面对其进行详细说明,通过使用聚芳酮 树脂和非结晶性聚醚酰亚胺树脂的混合组合物,可以使通孔30中的导电糊组合物中发生 金属扩散接合。所述聚芳酮树脂为其结构单元中含有芳环键(芳香核結合)、醚键及酮键的热塑 性树脂,作为其代表例,有聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮酮等,其中,优选聚醚醚酮。需要说明的 是,市售的聚醚醚酮包括“PEEK151G”、“PEEK381G”、“PEEK450G” (均为VICTREX公司的商品
名)^ ο另外,非结晶性聚醚酰亚胺树脂为其结构单元中含有芳环键、醚键和酰亚胺键 的非结晶性热塑性树脂。此外,市售的非结晶性聚醚酰亚胺树脂包括“Ultem CRS5001”、 "Ultem 1000 ‘(均为通用电器(General Electric)公司的商品名)等。作为聚芳酮树脂和非结晶性聚醚酰亚胺树脂的混合比例,考虑到各层之间的密合 性,优选使用含有聚芳酮树脂的量为30质量%以上且80质量%以下、剩余部分为非结晶性 聚醚酰亚胺树脂以及不可避免的杂质的混合组合物。更优选含有聚芳酮树脂的量为35质 量%以上且75质量%以下、进一步优选含有聚芳酮树脂的量为40质量%以上且70质量% 以下。通过使聚芳酮树脂的含有率的上限在上述范围内,可以抑制热塑性树脂组合物的结 晶性提高,从而可防止多层化时密合性的降低。此外,通过使聚芳酮树脂的含有率的下限在 上述范围内,可以抑制热塑性树脂组合物的结晶性降低,从而可防止经过多层化而制作的 多层布线基板的回流焊耐热性的降低。通过在这些树脂中含有无机填充材料,绝缘基体材料10在波长400 SOOnm的平 均反射率为70%以上、且在200°C热处理4小时后在波长470nm的反射率的降低率为10% 以下。作为无机填充材料,优选与作为基础树脂的热塑性树脂的折射率之差大的无机填充材料。也就是说,作为无机填充材料,优选折射率大的无机填充材料,其基准是折射率为1. 6 以上。具体而言,优选使用折射率为1.6以上的碳酸钙、硫酸钡、氧化锌、氧化钛、钛酸盐等, 特别优选使用氧化钛。
与其它无机填充材料相比,氧化钛的折射率明显高,可以增大与作为基础树脂的 热塑性树脂的折射率差,因此,与使用其它填充材料的情况相比,可以以较少的配合量得到 良好的反射性。而且,即使将膜制得很薄,也可得到具有高反射性的白色膜。氧化钛优选为锐钛矿型、金红石型等结晶型氧化钛,其中,从增大与基础树脂的折 射率差的观点考虑,优选金红石型氧化钛。此外,氧化钛的制造方法包括氯法和硫酸法,从白色度、耐光性方面考虑,优选使 用采用氯法制造的氧化钛。氧化钛优选用非活性无机氧化物对其表面进行了包覆处理的氧化钛。通过用非活 性无机氧化物对氧化钛的表面进行包覆处理,可以抑制氧化钛的光催化剂活性,可防止膜 发生劣化。作为非活性无机氧化物,优选使用选自二氧化硅、氧化铝、及氧化锆中的至少1 种。如果使用这些非活性无机氧化物,则可以在高温熔融时抑制热塑性树脂的分子量降低 以及变黄,而且不会影响高反射性。此外,为了提高氧化钛在热塑性树脂中的分散性,优选用无机化合物或有机化合 物对其表面进行表面处理,所述无机化合物为选自硅氧烷化合物、硅烷偶联剂等中的至少1 种,所述有机化合物为选自多元醇、聚乙二醇等中的至少1种。从耐热性方面考虑,特别优 选用硅烷偶联剂进行处理后的氧化钛。氧化钛的粒径优选为0. 1 1. 0 μ m、更优选为0. 2 0. 5 μ m。如果氧化钛的粒径 为上述范围内,则氧化钛在热塑性树脂中的分散性良好、与热塑性树脂形成致密的界面,从 而可以赋予高反射性。相对于100质量份热塑性树脂组合物,氧化钛的含量优选为15质量份以上、更优 选为20质量份以上、进而最优选为25质量份以上。氧化钛的含量在上述范围内时,可以得 到良好的反射特性。在上述热塑性树脂组合物中,还可含有下述无机填充材料。具体可以列举,滑石、云母(mica)、云母(雲母)、玻璃片、氮化硼(BN)、板状碳酸 钙、板状氢氧化铝、板状二氧化硅、板状钛酸钾等。这些填充材料可单独添加1种,也可将2 种以上组合添加。平均粒径为15 μ m以下、长宽比(粒径/厚度)为30以上的鳞片状无机 填充材料可将平面方向和厚度方向的线膨胀系数之比抑制在很低的水平,可抑制热冲击循 环实验时基板内裂纹的产生,因此特别优选。作为上述平均粒径为15μπι以下、且平均长宽比(平均粒径/平均厚度)为30 以上的填充材料,可以列举例如合成云母、天然云母(白云母、金云母、绢云母、Suzorite 等)、烧制的天然或合成云母、勃姆石、滑石、伊利石、高岭土、蒙脱石、蛭石、蒙皂石、及板状 氧化铝等无机鳞片状(板状)填充材料、鳞片状钛酸盐。通过添加这些填充材料,可将平面 方向和厚度方向的线膨胀系数之比抑制在很低的水平,因此优选。另外,在考虑光反射性的 情况下,优选折射率高的鳞片状钛酸盐。此外,上述填充材料可单独使用,也可将2种以上 组合使用。相对于100质量份热塑性树脂组合物,优选鳞片状无机填充材料的含量为10质量份以上、更优选为20质量份以上、进一步优选为30质量份以上。如果为上述范围内,则能够 使得到的白色膜的线膨胀系数降至所期望的范围内。从获得反射率和线膨胀系数的平衡方 面考虑,优选将上述氧化钛和鳞片状无机填充材料适当配合。另外,优选MD(膜流动方向) 和TD(与流动方向垂直的方向)的线膨胀系数的平均值为35X10_6/°C以下。通过使线膨 胀系数的平均值为35X10_6/°C以下,可以发挥下述极为优异的效果尺寸稳定性良好、且 反射率高、并且加热处理导致的反射率降低也极少。更优选的线膨胀系数的范围因所用金 属箔的种类、在表面和背面形成的电路图案、层压结构的不同而不同,但大致为10X10—6 30X10_6/°C左右。通过调整到该范围内,可以减轻例如层压金属箔时产生的卷曲、翘曲或尺 寸稳定性不充分的问题。此外,MD、TD的线膨胀系数差优选为20X10_6/°C以下、更优选为 15X10_6/°C以下、进而最优选为10X10_6/°C以下。通过由此减小各向异性(MD、TD的线膨胀系数差),不会因线膨胀系数大而产生卷 曲、翘曲,也不会产生尺寸稳定性不充分的问题。此外,在构成绝缘基体材料10的热塑性树脂组合物中,在不影响其性质的范围 内,还可适当添加除树脂和无机填充材料以外的其它各种添加剂,例如稳定剂、紫外线吸收 齐 、光稳定剂、成核剂(核剤)、 色剂、爽滑剂、阻燃剂等。作为添加含有这些无机填充材料 的各种添加剂的方法,可以使用公知的方法、例如可使用下述列举的方法(a)、(b)。(a)另行将各种添加剂以高浓度(代表性含量为10 60重量% )混合在热塑性 树脂组合物的基体材料(基础树脂)中来制作母料,再将热塑性树脂组合物与所述母料混 合并调整浓度,然后使用捏合机或挤出机等进行机械混合的方法。(b)直接向热塑性树脂组合物中添加指定浓度的各种添加材料,并使用捏合机、挤 出机等进行机械混合的方法。在这些方法中,从分散性、操作性方面考虑,优选(a)方法。另 夕卜,为了提高层压性,还可以对由热塑性树脂组合物构成的绝缘基体材料10的表面适当进 行电晕处理等。绝缘基体材料10可通过公知的方法、例如使用T模头的挤出流延法、或者压延法 等进行制作。虽然没有特别限定,但从片材的制膜性、稳定生产性等方面考虑,优选通过使 用T模头的挤出流延法来制作。此外,在绝缘基体材料10上形成导体图案20的情况下,还 可在挤出绝缘基体材料10时贴合铜箔22 (参考图2(a))。使用T模头的挤出流延法中绝缘基体材料10的成型温度可根据所用树脂的流动 特性、制膜性等来适当调整,在使用结晶熔解峰温度为260°C以上的聚芳酮树脂和非结晶 性聚醚酰亚胺树脂的混合组合物的情况下,成型温度大约为360 400°C。此外,在绝缘 基体材料10的挤出流延制膜时,必须通过骤冷制膜来进行非结晶性膜化。这样,在170 230°C附近出现弹性模量降低的区域,因此可在该温度区域进行热成型、热熔合。详细地说, 在170°C附近弹性模量开始降低,在200°C附近,可进行热成型、热熔合。图5示出聚醚醚酮 树脂和非结晶性聚醚酰亚胺树脂的混合组合物的弹性模量随温度变化的情况。需要说明的 是,图5所示曲线是将升温速度设为3°C /分钟时测定的弹性模量,将升温速度设为10°C / 分钟时,由非结晶向结晶的转化变慢,在230°C附近弹性模量最低。(导体图案20)在安装LED元件的情况下,在上述绝缘基体材料10上形成指定的导电电路,与LED 元件连接。作为形成导电电路的方法,可利用通常制作电路图案的方法来形成,例如,通过热压合等在上述绝缘基体材料10上贴合铜箔22,然后进行蚀刻处理而形成导体图案20的 方法;在对绝缘基体材料10进行挤出制膜时直接层压在铜箔22上的方法;或者在绝缘基 体材料10上形成抗蚀剂(> 卜),再通过镀敷形成导体图案20的方法等。另外,如以 下说明所述,由于本发明的优选实施方式的绝缘基体材料10通过骤冷制膜来 进行非结晶 性膜化,因此,可在较低温下进行热压合。作为形成导体图案20的金属,可使用Au、Ag、Cu 等电阻小的金属。其中,从作为布线基板的导体图案使用的实际效果好、成本低方面考虑, 优选使用Cu。(通孔30)另外,为了将各布线基板间进行电连接,可在绝缘基体材料上形成在其厚度方向 形成电连接的层间布线,作为形成层间布线的方法,可以列举例如,对通孔进行镀铜的方 法;对通孔、内部通孔中进行场电镀(field plating, 7 4 A F J -y ^ )的方法;填充导电 糊或焊料球的方法;应用由含有微细导电粒子的绝缘层带来的具有各向异性导电性材料的 方法等,其中,利用向通孔、内部通孔中填充下述导电糊组合物的方法时,可实现高密度布 线,因此更优选。上述导电糊组合物含有导电粉末及粘合剂成分,优选导电粉末包含第1合金粒子 和第2金属粒子。第1合金粒子是熔点为180°C以上且低于260°C的无铅焊料粒子。作为 这样的无铅焊料粒子,可以列举例如,Sn、Sn-Ag, Sn-Cu, Sn-Sb, Sn-Bi, Sn-In, Sn-Ag-Cu, Sn-Ag-Cu-Bi、Sn-Ag-In、Sn-Ag-In-Bi、Sn_Zn、Sn-Zn-Bi、Sn-Ag-Cu-Sb、及 Sn-Ag-Bi。这些 无铅焊料粒子在使锡发生金属扩散的效果方面是很可靠的。另外,作为第1合金粒子,还可 以使用两种以上这些无铅焊料粒子的混合物。第2金属粒子为选自Au、Ag、Cu中的至少一种金属粒子。第2金属粒子是由电阻 值低的金属形成的粒子,其承担着通孔30的导电性的作用。此外,第2金属粒子的熔点比 第1合金粒子高,具有保持加热时导电糊组合物粘度的作用。导电粉末中第1合金粒子及第2金属粒子的混合比例以质量比计,优选为“76/24” 以上且低于“90/10” ( “第1合金粒子” / “第2金属粒子”)。通过设定为该范围,可以减 少导电糊组合物粘度的降低,导电糊组合物不会从通孔中流出。优选第1合金粒子及第2金属粒子的平均粒径为10 μ m以下。通过使第1合金粒 子具有这样的粒径,导电糊组合物易于填充到通孔中,并且容易发生金属扩散。另外,通过 使第2金属粒子具有这样的粒径,在将基板100B进行加热层压时,调整导电糊组合物粘度 的效果良好。第1合金粒子与第2金属粒子的平均粒径之差优选为2μπι以下。通过这样使粒 径尽可能一致,可以容易地产生金属扩散接合。本发明使用的粘合剂成分为通过加热而固化的聚合性单体的混合物、热塑性树脂 组合物、或通过加热而固化的聚合性单体的混合物与热塑性树脂组合物的混合物。就这样 的粘合剂成分而言,作为通过加热而固化的聚合性单体的混合物,可以列举,链烯基酚化合 物与马来酰亚胺类的混合物。此外,即使链烯基酚化合物和/或马来酰亚胺类是高分子化 合物,只要其能通过加热而发生交联反应并固化,就可以包含在本发明的聚合性单体中。作 为热塑性树脂组合物,可以列举聚酯类树脂等。作为链烯基酚化合物,可以列举分子中至少含有2个链烯基的链烯基酚化合物,即芳香环的部分氢原子被链烯基取代的酚类化合物。此外,具体地,作为这样的链烯基酚化 合物,可以列举,在双酚A或含有酚羟基的联苯骨架上连接有链烯基的化合物。更具体地, 可以列举3,3’ -双(2-丙烯基)-4,4’ -联苯二酚、3,3’ -双(2-丙烯基)-2,2’ -联苯二 酚、3,3’ -双(2-甲基-2-丙烯基)-4,4’ -联苯二酚、3,3’ -双(2-甲基-2-丙烯基)_2, 2’-联苯二酚等二链烯基联苯二酚化合物;2,2_双[4-羟基-3-(2-丙烯基)苯基]丙烷、 2,2_双[4-羟基-3-(2-甲基-2-丙烯基)苯基]丙烷(以下,称为“二甲代烯丙基双酚 A”)等二链烯基双酚化合物。其中,从原料成本低、可稳定供给方面考虑,作为链烯基酚化 合物,优选使用二甲代烯丙基双酚A。二甲代烯丙基双酚A的结构式如式1所示。[化学式1] 作为马来酰亚胺类,可以列举分子中至少具有2个马来酰亚胺基的马来酰亚胺化 合物,具体地,可以列举双(4-马来酰亚胺苯基)甲烷等双马来酰亚胺、三(4-马来酰亚 胺苯基)甲烷等三马来酰亚胺、双(3,4-二马来酰亚胺苯基)甲烷等四马来酰亚胺以及聚 (4-马来酰亚胺苯乙烯)等聚马来酰亚胺等。其中,作为马来酰亚胺类,从原料成本低、可稳 定供给方面考虑,优选使用双(4-马来酰亚胺苯基)甲烷。双(4-马来酰亚胺苯基)甲烷 的结构式如式2所示。[化学式2] 在该粘合剂成分中,链烯基酚化合物与马来酰亚胺类的混合比以摩尔比计,优选 为“30/70”以上且低于“70/30” ( “链烯基苯酚化合物” / “马来酰亚胺类”)。如果超出该 范围,无论粘合剂成分中的哪种成分过多,都会使生成的树脂变脆,从而导致导电糊组合物 与导体图案20的粘接力降低。下面,对粘合剂成分的固化反应进行说明。链烯基酚化合物中的链烯基与马来酰 亚胺化合物的烯键式不饱和基团发生交替共聚和/或加成反应,另外,酚羟基也与马来酰 亚胺基的烯键式不饱和基团发生加成反应。以下,以粘合剂成分为例,就二甲代烯丙基双酚 A与双(4-马来酰亚胺苯基)甲烷的固化机理进行具体说明。首先,在加热至120 180°C 的阶段,可以得到下式3所示的线状聚合物。[化学式3]
进一步加热至200°C以上时,可得到例如下式4所示的交联成三维状的聚合物。[化学式4] 在本发明中,可认为这种通过粘合剂成分的三维交联而发生的固化促进了焊料成 分向第2金属粒子和/或形成导体图案部的金属发生金属扩散,由此形成高度的金属扩散 接合。也就是说,可认为粘合剂成分发生固化时,向通孔内的第1合金粒子及第2金属粒子 施加压力,这样,促进了焊料成分向金属粒子及形成导体图案20的金属发生金属扩散。粘 合剂成分的弹性模量随温度变化的情况如图4所示。单体混合物的弹性模量随温度的上升 而减小。但在120 180°C,由于形成式3所示的线状聚合物,弹性模量急剧增大(由图4 中的“单体混合物”曲线变为“交联后”的曲线)。认为随后在200°C以上时,线状聚合物变 化为式4所示的交联成三维状的聚合物。交联后的曲线有随温度上升而减小的趋势。但在 高温区域不会发生熔融,保持一定的弹性模量。这样,在130 260°C,无铅焊料粒子发生熔解时,粘合剂成分发生固化反应,从而 保持一定的弹性模量。这样,可认为向熔解的无铅焊料粒子施加因粘合剂固化而产生的压 力,由此在导电糊组合物中产生金属扩散接合。而且,使用这样的导电糊组合物的多层布线 基板200的通孔的电阻值非常低,其吸湿耐热性、连接可靠性、及导体粘接强度优异。从这样的观点来看,在焊料粒子发生熔解的阶段,粘合剂成分必须发生固化,如果 无铅焊料粒子的熔点包含在粘合剂成分的固化温度范围内,则可以享有促进金属扩散的效 果,熔解的焊料成分不会由通孔中流出,因此优选。如上所述,导电糊组合物含有导电粉末及粘合剂成分,该导电粉末及粘合剂成分 的混合比以质量比计优选为“90/10”上且低于“98/2”( “导电粉末”/ “粘合剂成分”)。通 过使下限值为上述范围内,可以抑制填充在通孔中的导电糊的电阻值的增加,通过使上限 值为上述范围内,可以防止将导电糊组合物印刷填充在通孔中的操作性恶化、以及导电糊 组合物与导体图案20的粘接强度降低。(布线基板IOOa的制造方法)
布线基板100a的制造方法的概要如图2 (a)所示。首先,按照上述方法,例如使用 T模头的挤出流延法形成绝缘基体材料10。然后,通过热压合将铜箔22贴合在绝缘基体材 料10上,使用激光或机械钻头等形成通孔30。随后,通过在铜箔22的表面形成抗蚀剂并进 行蚀刻的普通方法形成导体图案20。然后,通过丝网印刷等普通的印刷方法将导电糊组合 物填充在通孔30中,形成层间布线。需要说明的是,也可以在形成导体图案20后,通过对 通孔30进行镀铜来形成层间布线。另外,铜箔22的贴合可以与挤出制膜同时进行,还可以 在绝缘基体材料10上形成抗蚀剂图案、再通过镀敷法形成导体图案20。此外,以上制法中 各步骤的顺序没有特别限定。而且,在上述制造方法中,是在绝缘基体材料10上形成指定 的导体图案20及通孔30,但也可以预先在绝缘基体材料10上形成指定的导体图案20,多 层化后再形成通孔30。〈布线基板100A>
下面,就布线基板100A的构成部件进行说明。布线基板100A是通过下述方法形成的在上述绝缘基体材料10上进一步形成腔 用孔15,制成绝缘基体材料11,然后在制成绝缘基体材料11上形成指定的导体图案及层间 布线。此外,布线基板100A是在形成多层布线基板时作为设置在布线基板I(IOOa)上层侧 的布线基板2使用的,也可以层压多层布线基板100A,所述布线基板1 (IOOa)设置在腔部底 面上。另外,在进行多层层压的情况下,只要将多层层压的布线基板中的至少1层设为布线 基板100A即可。(布线基板100A的制造方法)布线基板100A的制造方法的概要如图2(b)所示。通过在利用上述方法制造的布 线基板IOOa上形成腔用孔15来制造布线基板100A。(腔用孔I5)腔用孔15对应于例如搭载LED元件240的位置,该腔用孔15以使绝缘基体材料 10上下贯通的方式形成。腔用孔15的大小、形状没有特别限定,根据搭载LED元件240的 情况而形成。另外,在图1(a)所示的多层布线基板200中,层压在上层侧的多个布线基板 100A具有形状和大小相同的腔用孔15。由此,在布线基板200上形成长方体形状的腔部 220。如图2(b)所示,制成绝缘基板10之后,在绝缘基板10上形成腔用孔15。腔用孔 15通常利用下述方法形成用冲模(e々型)冲孔成指定的形状、或者用激光进行切割等。然后,在形成有腔用孔15的绝缘基板10上通过热压合等来贴合铜箔22,形成导体 图案20及通孔30,从而形成布线基板100A。此外,也可以在将铜箔22贴合在绝缘基体材料 10上之后,按照与上述相同的方法来形成腔用孔15。通过上述操作,制造布线基板100A。此外,就图1(b)所示的多层布线基板200A而言,在层压于上层侧的多个布线基板 100A上形成大小不同的腔用孔15。就层压在上层侧的多个布线基板100A而言,更上层的 布线基板100A具有更大的腔用孔15。由此,在布线基板200A上形成侧面为阶梯状的腔部 220。〈布线基板100B>下面,就布线基板100B的各构成部件进行说明。布线基板100B是通过在以热塑性树脂组合物为主成分的绝缘基体材料IOa上形成指定的导体图案及层间布线而制成的。另外,布线基板IOOB是在形成多层布线基板时作 为设置在布线基板1下层侧的布线基板3使用的,所述布线基板1设置在腔部底面,根据上 述布线基板IOOa及布线基板100A的设置,布线基板100B可以作为上述布线基板1使用、 也可以作为设置在布线基板1的上层侧的布线基板2使用。此外,将布线基板100B设置在 上层侧的情况下,与布线基板100A同样,也可以形成腔用孔(15)。(绝缘基体材料IOa)
构成绝缘基体材料IOa的热塑性树脂组合物与上述说明的绝缘基体材料10中的 热塑性树脂组合物相同。构成绝缘基体材料IOa的热塑性树脂组合物还可含有无机填充材料,对于无机填 充材料,没有特别限制,与上述绝缘基体材料10中所述的无机填充材料相同。相对于100质量份热塑性树脂组合物,无机填充材料的添加量优选为20质量份以 上且50质量份以下。这是因为如果无机填充材料的添加量过多,则产生无机填充材料分散 不良的问题,线膨胀系数易产生偏差、或者容易导致强度降低。反之,如果无机填充材料的 添加量过少,则降低线膨胀系数而使提高尺寸稳定性的效果减弱,在回流焊步骤中,产生因 与导体图案20的线膨胀系数的差异而导致的内部应力,基板发生翘曲或扭曲。需要说明的是,构成绝缘基体材料IOa的热塑性树脂组合物中,在不影响其性质 的范围内,还可以含有除树脂、无机填充材料以外的各种添加剂,作为这些添加剂,可以列 举上述的各种添加剂,作为添加包括这些无机填充材料在内的各种添加剂的方法,可以列 举公知的方法,具体可以列举上述的方法。绝缘基体材料IOa可按照与上述说明的绝缘基体材料10的制造方法相同的方法 制造,而且导体图案20及通孔30也可以与上述说明的绝缘基体材料10同样地形成。(布线基板100B的制造方法)就布线基板100B而言,除了使用以热塑性树脂组合物为主成分的绝缘基体材料 IOa作为绝缘基体材料以外,按照与上述说明的布线基板IOOa相同的制造方法来制造。具 体地,按照上述的方法、例如使用T模头的挤出流延法形成以热塑性树脂组合物为主成分 的绝缘基体材料10a。然后,通过热压合将铜箔22贴合在绝缘基体材料IOa上,使用激光 或机械钻头等形成通孔。并且,通过在铜箔22的表面形成抗蚀剂并进行蚀刻的通常的方法 形成导体图案20。需要说明的是,也可以在形成导体图案20后,通过对通孔30进行镀铜 来形成层间布线。另外,铜箔22的贴合可以与挤出制膜同时进行,还可以在绝缘基体材料 IOa上形成抗蚀剂图案、再通过镀敷法形成导体图案20。另外,以上制法中各步骤的顺序没 有特别限定。需要进一步说明的是,在上述制造方法中,是在绝缘基体材料IOa上形成有指 定的导体图案20及通孔30,但也可以预先在绝缘基体材料IOa上形成指定的导体图案20、 多层化后再形成通孔30。(绝缘基体材料的弹性模量相对于温度的特性)这里,就弹性模量相对于绝缘基体材料温度的特性进行说明。使用包含结晶熔解 峰温度为260°C以上的结晶性热塑性树脂的组合物作为热塑性树脂组合物的情况下,使用 聚醚醚酮和非结晶性聚醚酰亚胺树脂的混合组合物作为该结晶性热塑性树脂时,绝缘基体 材料的弹性模量相对于温度的特性如图5所示。以“层压前”表示的曲线示出了作为多层布线基板进行层压前的绝缘基体材料的弹性模量相对于温度的特性。而以“层压后”表示的曲线示出了通过在指定条件下进行加 热、加压形成多层布线基板200后的绝缘基体材料的弹性模量相对于温度的特性。在层压 前的状态下,如上所述,绝缘基体材料通过骤冷制膜而进行非结晶性膜化。因此,在200°C附 近的较低温度区域内,弹性模量充分降低。这样,层压前的绝缘基体材料可在较低温度下进 行热成型、热熔合。非结晶性膜化的绝缘基体材料在制造多层布线基板200时的指定条件下通过加 热、加压成型而转变为结晶性。绝缘基体材料的弹性模量随之大幅变化,这由图5中层压后 的曲线所示特性可以看出。这样,如以下说明所述,认为可以发挥促进金属扩散接合的效果 而使多层布线基板200的通孔的电阻值明显减小,同时还可以具有优异的吸湿耐热性、连 接可靠性及导体粘接力。下面,对如何促进金属扩散接合进行说明。其中,导电糊组合物中无铅焊料粒子与绝缘基体材料的关系是很重要的,优选在无铅焊料粒子的熔点时的树脂组合物的储能模 量为IOMPa以上且低于5GPa。需要说明的是,在使用聚醚醚酮和非结晶性聚醚酰亚胺的混 合组合物作为形成绝缘基体材料的热塑性树脂组合物(上述优选实施方式)时,如图5所 示,在130°C以上且低于260°C的无铅焊料粒子的熔点时的热塑性树脂组合物的储能模量 为IOMPa以上且低于5GPa。需要说明的是,热塑性树脂组合物的储能模量是使用粘弹性评 价装置、在测定频率1Hz、升温速度3°C /分钟下测定的值。如上所述,使热塑性树脂组合物在无铅焊料粒子的熔点下具有IOMPa以上且低于 5GPa的储能模量意味着,使热塑性树脂组合物在无铅焊料粒子的熔点处具有一定程度的柔 软性,同时保持一定程度的弹性模量且未熔融。这样,通过使热塑性树脂组合物在无铅焊料粒子的熔点处具有一定程度的柔软 性,导电糊组合物和热塑性树脂组合物能够彼此相容,从而提高导电糊组合物和绝缘基体 材料的粘接性。另外,通过使热塑性树脂组合物在无铅焊料粒子的熔点处不发生熔融且具 有一定程度的弹性模量,在通过热熔合来层压布线基板时,通孔侧面的热塑性树脂组合物 可束缚导电糊组合物,从而向导电糊组合物施加压力。这样,认为可以使无铅焊料粒子中的 锡成分向第2金属粒子和/或形成导体图案部的金属中发生金属扩散,从而形成金属扩散 接合。〈多层布线基板200、200A的制造方法〉本发明的多层布线基板200的制造方法的概要如图3所示。在图3所示的一个实 施方式中,多层布线基板200由设置在腔部底面的布线基板100a、设置在上层侧的多个布 线基板100A、以及设置在下层侧的多个布线基板100B构成。多层布线基板200可通过下述 方法制造将多个布线基板100B置于下层侧,在该布线基板100B上层压布线基板100a,再 将形成有腔用孔15的多个布线基板100A层压在设置于上述腔部底面的布线基板IOOa的 上层侧,然后将其进行热压合。在图3所示的制造方法中,使最下层布线基板100B的朝向 上下翻转,设置成布线图案20位于外侧来进行层压。作为层压条件,优选温度为180°C以上且低于320°C、压力为3MPa以上且低于 lOMPa、压制时间为10分钟以上且120分钟以下。通过在这样的条件下进行层压,在绝缘基 体材料包含聚芳酮树脂及非结晶性聚醚酰亚胺树脂的混合组合物的情况下,非结晶性膜化 的绝缘基体材料通过层压时的加热而转化为结晶状态。由此,绝缘基体材料表现出无铅焊料耐热性。而且,通孔中的导电糊发生金属扩散接合,可使通孔的电阻值为非常低的值,从 而可以制成吸湿耐热性、连接可靠性、及导体粘接强度优异的多层布线基板200、200A。
此外,制造多层布线基板200、200A时,使用隔离子260。隔离子260具有与腔部 220相同的形状,并插入在腔部220中使用。制造多层布线基板200A时,使用阶梯状的隔离 子260。隔离子260可以由下述材料形成与绝缘基体材料10和导体图案20之间具有脱模 性、且具有在压合时仍能保持腔部220的形状的弹性模量的材料。作为这样的材料,可以列 举例如聚酰亚胺树脂。另外,也可以使用金属的隔离子,还可根据腔形状使用凸状的模具。此外,制作多层布线基板200、200A时的热压合可以使用压机的挤压夹具由图3的 上下进行压制而进行。在压制夹具与布线基板之间夹持脱模膜320及不锈钢片340。脱模 膜320是为了确保经热压合后将多层布线基板200、200A从压机中取出时的脱模性而使用 的。作为脱模膜320,可以使用例如聚酰亚胺膜。另外,不锈钢片340是为了均勻地施加压 力而使用的。此外,在制造多层布线基板200、200A时,也可以使用具有缓冲性的脱模膜。作为 构成具有缓冲性的脱模膜的材料,没有特别限制,优选使用在层压温度范围内不产生树脂 流出的材料。作为这样的材料,可以列举,聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚甲基戊烯(TPX)、间 规聚苯乙烯(SPS)、硅类树脂、氟类树脂、聚酰亚胺(PI)树脂等。可以是单层结构、也可以是 在表层层压有脱模性树脂的多层结构。此外,实际制作多层布线基板200、200A时,将同一平面上包含多个布线基板100B 的基板进行多张层压,再在其上将布线基板IOOa和/或同一平面上包含多个布线基板100A 的基板进行多张层压,然后将其进行热压合。并且,最后将每个多层布线基板200、200A切 开。这样一来,可同时制作多个多层布线基板200、200A。就本发明的多层布线基板200、200A而言,可在腔部220中搭载LED元件240使用。 搭载有LED元件240的状态如图1 (c)及(d)所示。图1 (c)所示的方式是将LED元件240 搭载在腔部220上、再利用接合线与腔部侧面的导体图案20相连接的方式。这样,就本发 明的多层布线基板200A而言,可以将腔部220的形状制成阶梯状等复杂的形状。而且,可 以由此以各种方式搭载LED元件240。此外,图1 (d)所示的方式是将2个LED元件240并列而搭载在腔部220中的方 式。在该方式中,LED元件240搭载在腔部220中,LED元件240和多层布线基板200的电 连接是通过接合线进行的。这样,在本发明的多层布线基板200中,可以根据各种图案来搭 载LED元件240。并且,可以根据其搭载方法来自由地调整通孔30的位置。<多层布线基板200C、200D>本发明的多层布线基板200C、200D是由多个布线基板层压而形成的,形成多层布 线基板时,多层布线基板200C、200D至少具有设置在上述腔部底面上的布线基板1、及设置 在布线基板1的上层侧的布线基板2,布线基板1和/或布线基板2由绝缘基体材料10和 设置在该绝缘基体材料10的至少一面的以热固性树脂组合物为主成分的粘接层40构成 (以下,也称为绝缘基体材料12),所述绝缘基体材料10以含有无机填充材料的热塑性树脂 组合物为主成分、并且在波长400 800nm的平均反射率为70%以上、在200°C热处理4小 时后在波长470nm的反射率的降低率为10%以下,另外,布线基板2必须包含进一步形成有 腔用孔15的绝缘基体材料(图中未示出)。然后,在这些绝缘基体材料上形成指定的导体图案22、用来形成层间布线的通孔30,制成布线基板IOOc及布线基板100C,将其多层化,从 而可以安装LED元件。图6(a)及(b)示出了多层布线基板200C、200D的模式图。在图6所示的一个实 施方式中,由布线基板IOOc构成设置在腔部底面的布线基板1,由全部布线基板100C构成 设置在上层侧的布线基板2。在腔部安装LED元件时,通过形成这样的结构,可以充分发挥 出作为反射器的功能,因此优选。另外,在本实施方式中,形成的是在上述布线基板1的下 层侧设置有布线基板100D的结构,但也可以制成在上层侧设置有布线基板IOOd的结构,所 述布线基板IOOd是在布线基板100D上 形成腔用孔而获得的。此外,布线基板100D由以热 塑性树脂组合物为主成分的绝缘基体材料10a、设置在该绝缘基体材料IOa的至少一面的 以热塑性树脂组合物为主成分的粘接层40构成。需要说明的是,可将各种布线基板的结构 进行上述的各种变化。〈布线基板100c>布线基板IOOc包括绝缘基体材料10、设置在该绝缘基体材料10的至少一面的以 热固性树脂组合物为主成分的粘接层40、以及形成在粘接层40上的指定的导体图案及层 间布线,所述绝缘基体材料10以含有无机填充材料的热塑性树脂组合物为主成分,且在波 长400 800nm的平均反射率为70%以上、在200°C热处理4小时后在波长470nm的反射 率的降低率为10%以下。布线基板IOOc例如可以在形成多层布线基板时作为设置在腔部 底面的布线基板1使用、或者设置在所述设置于腔部底面的布线基板的下层侧使用。(粘接层)在布线基板IOOc上形成有用于发挥各层间的粘接性的粘接层40。粘接层40形成 在绝缘基体材料10的至少一面上。如果在绝缘基体材料10的至少一面上形成粘接层40, 则可以对各层进行热压合而层压,如图所示,还可以在绝缘基体材料10的两面形成粘接层 40。作为构成形成粘接层40的热固性树脂组合物的材料,只要在180°C以上且低于 320°C的层压温度范围内能发生热固化、具有无铅焊料耐热性即可,没有特别限制,可以列 举环氧类树脂、聚酰亚胺类树脂等。其中,考虑到耐热性、电特性等,特别优选使用构成上述 导电糊组合物的粘合剂成分,即链烯基酚化合物及马来酰亚胺类的混合物。在该混合物中, 在不影响其性质的范围内,还可适当添加其它热固性树脂、热塑性树脂、无机填充材料、各 种添加剂,例如,稳定剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、成核剂、着色剂、爽滑剂、阻燃剂、成膜助 齐U、自由基聚合引发剂、环氧基反应催化剂、触变性赋予剂、硅烷偶联剂等。粘接层40的厚度优选为绝缘基体材料10厚度的1/5以下、更优选为1/10以下、进 一步优选为1/20以下。此外,粘接层20的厚度优选为30 μ m以下、更优选为20 μ m以下、 进一步优选为10 μ m以下。若粘接层40的厚度过厚,则有时在形成的腔部220内发生树脂 流出,将导体图案20覆盖,另外,在依次层压时,有时在通孔30部分发生树脂流出,妨碍金 属扩散。〈布线基板IOOc的制法〉作为布线基板IOOc的制法,首先,与上述布线基板IOOa的制法同样地,通过例如 使用τ模头的挤出流延法形成绝缘基体材料10。然后,在预先经过脱模处理的PET膜上涂 布含有热固性树脂组合物的溶液并干燥固化,在具有剥离性的膜上形成粘接层40。而且,通过热层压将该粘接层40热转印到绝缘基体材料10上,由此,在绝缘基体材料10的两面 形成粘接层40。接着,使用激光或机械钻头等形成通孔30。然后,通过丝网印刷等通常的 印刷方法将导电糊组合物填充在通孔30中,形成层间布线,制作绝缘基体材料50(参照图 8)。然后,在层压有粘接层40的绝缘基体材料10的两面层压铜箔22。随后,按照在铜 箔22的表面形成抗蚀剂并进行蚀刻的通常的方法形成导体图案20,制作层间布线。这样, 可以制作在两面具有导体图案20的布线基板IOOc (两面基板)。此外,也可以在形成通孔 后,通过镀铜形成铜箔22,再通过蚀刻形成导体图案20,从而制作层间布线。以上制法中各 步骤的顺序没有特别限定。另外,在上述制造方法中,是在绝缘基体材料10上形成指定的 导体图案20及通孔30,但也可以预先在绝缘基体材料10上形成指定的导体图案20,多层 化后再形成通孔30,还可以使用仅形成有通孔30的绝缘基体材料。〈布线基板IOOO布线基板100C是通过下述方法形成的在上述绝缘基体材料12上进一步形成腔用孔15而得到绝缘基体材料,然后在该绝缘基体材料上形成指定的导体图案及层间布线。 腔用孔15是在绝缘基体材料10上形成粘接层40之后,按照与上述布线基板100A相同的 方法形成的。通孔30的形成可以在形成腔用孔15之后进行,也可以在形成腔用孔15之前 进行。〈布线基板100D>布线基板100D是通过下述方法形成的在由以热塑性树脂组合物为主成分的绝 缘基体材料10a、设置在该绝缘基体材料IOa的至少一面的以热固性树脂组合物为主成分 的粘接层40构成的绝缘基体材料13上形成指定的导体图案及层间布线。对于以热塑性树 脂组合物为主成分的绝缘基体材料10a、导体图案20、通孔30,与先前说明的布线基板100B 的情况相同,粘接层40与先前说明的布线基板IOOc的情况相同。(布线基板100D的制法)作为布线基板100D的制法,除了使用绝缘基体材料IOa以外,可按照与上述布线 基板IOOc相同的方法进行制作。此外,布线基板100D的制造方法的概况如图7所示。(绝缘基体材料50C)绝缘基体材料50C是在上述布线基板IOOc中制造的绝缘基体材料50 (参照图8) 上形成腔用孔15而制造的。腔用孔15是在绝缘基体材料10上形成粘接层40之后,按照 与上述布线基板100A相同的方法形成的。绝缘基体材料50C中通孔30的形成可以在形成 腔用孔15之后进行,也可以在形成腔用孔15之前进行。<多层布线基板200C、200D的制造方法>本发明的多层布线基板200C、200D的制造方法的概要(依次层压)如图9、图10 所示。就层压方法而言,可通过热压合来进行,可以通过一次性层压以及依次层压中的任意 方式来进行层压。在一次性层压的情况下,可通过下述方法制造将一面具有导体图案20 的单面基板进行多层叠合,按照与多层布线基板200、200A相同的方法进行热压合。以下, 按照图9及图10,对通过依次层压制造多层布线基板200C、200D的方法进行说明。图9示出了多层布线基板200C的制造方法的概要。首先,在布线基板100D上叠 合绝缘基体材料50D,再在其上叠合铜箔22,对其进行热压合层压。然后,通过蚀刻等方法,在铜箔22上形成布线图案20。该操作可重复多次,可以根据所要在布线基板100D上形成 的绝缘基体材料50D的数量来重复进行该操作。
然后,在绝缘基体材料50D上叠合位于腔部底面的绝缘基体材料50,在其上叠合 铜箔22,对其进行热压合层压。然后,通过蚀刻等方法形成导体图案20。进一步将形成有 腔用孔15的绝缘基体材料50C叠合在绝缘基板50上,在其上叠合铜箔22,对其进行热压 合层压。接着,通过蚀刻等方法,在铜箔22上形成布线图案20。该操作可重复多次,可以 根据所要形成绝缘基体材料50C的数量来重复进行该操作。就图10所示的多层布线基板 200D的制法而言,除了所使用的隔离子的形状不同以外,按照同样的方法制造多层布线基 板200D。如上所述,在布线基板100D上热压合层压绝缘基体材料50D、50、50C及铜箔22, 通过依次重复对铜箔进行蚀刻的步骤,制造多层布线基板200C、200D。作为上述多层布线基板200C、200D的依次层压条件,优选温度为180°C以上且低 于320°C、压力为3MPa以上且低于lOMPa、压制时间为10分钟以上且120分钟以下。通过在 这样的条件下进行层压,在绝缘基体材料包含聚芳酮树脂及非结晶性聚醚酰亚胺树脂的混 合组合物的情况下,非结晶性膜化的绝缘基体材料通过层压时的加热转化为结晶状态。由 此,绝缘基体材料表现出无铅焊料耐热性。此外,通过在这样的条件下进行层压,包含热固 性组合物的粘接层40发生固化,表现出无铅焊料耐热性。另外,通孔30中的导电糊发生金 属扩散接合,可使通孔30的电阻值为非常小的值,从而可制成吸湿耐热性、连接可靠性及 导体粘接强度优异的多层布线基板200C、200D。在对形成有腔用孔15的绝缘基体材料50C进行层压时,可使用与腔用孔15的形 状相对应的隔离子。在图9中,在层压第一层的绝缘基体材料50C及铜箔22时,使用厚度 相当于绝缘基体材料50C及铜箔22的总厚度的隔离子262a,然后,在第二次层压绝缘基体 材料50C及铜箔22时,使用两倍厚度的隔离子262b。需要说明的是,也可以使用2个隔离 子262a来代替隔离子262b。制造图10所示多层布线基板200D时,由于第一层的绝缘基体材料50C与第二层 的绝缘基体材料50C各自腔用孔15的大小彼此不同,使用与各自腔用孔15的大小相对 应的隔离子262a,262c。第二次层压布线基板50C时,可使用阶梯状的隔离子代替隔离子 262a、262c。作为隔离子的材料,与上述多层布线基板200、200A的情况相同。与多层布线基板200、200A的情况相同,在热压制时使用脱模膜320及不锈钢片 340。作为脱模膜320,可以使用具有缓冲性的脱模膜,在这一点上也是相同的。此外,可以 层压在同一平面上包含多个布线基板的基板,从而同时制作多个多层布线基板,在这一点 上也是相同的。另外,与图1(c)及(d)所示的方式同样地,还可以在多层布线基板200C、 200D上搭载LED元件240。〈多层布线基板200E>本发明的多层布线基板200E是多层布线基板(200、200A)的另一实施方式,是将 多个布线基板层压而形成的,在形成多层布线基板时,至少具有设置在上述腔部底面上的 布线基板1、及设置在布线基板1的上层侧的布线基板2,布线基板1和/或布线基板2包 括绝缘基体材料10,所述绝缘基体材料10以含有无机填充材料的热塑性树脂组合物为主 成分,并且在波长400 800nm的平均反射率为70%以上、且在200°C热处理4小时后在波 长470nm的反射率的降低率为10%以下,另外,布线基板2必须包括在绝缘基体材料10上形成有腔用孔15的绝缘基体材料11。在绝缘基体材料10及11上形成指定的导体图案22、 用来形成层间布线的通孔30,从而制成布线基板IOOa及布线基板100A,将其多层化,可以 安装LED元件。本发明的多层布线基板200E如图11(a)所示,在绝缘基体材料10及11上形成指 定的导体图案、用来形成层间布线的通孔(以下,也称为通孔),从而制作布线基板IOOa及 布线基板100A,将其多层化,可安装LED元件。<多层布线基板200E的制造方法>多层布线基板200E的制造方法的概要如图12所示。如图12所示,首先,按照上 述方法,例如使用T模头的挤出流延法制造绝缘基体材料10,同时层压铜箔22,制作单面覆 铜绝缘基体材料50E。然后,按照上述所示方法制作在该绝缘基体材料50E上形成有腔用 孔15的单面覆铜绝缘基体材料50F。在绝缘基体材料50E上叠合绝缘基体材料50F,通过 热压合进行层压,接着,用激光或机械钻头等形成通孔,再通过照相平版印刷法等形成导体 图案及层间布线,从而制作多层布线基板200E。〈多层布线基板200F>本发明的多层布线基板200F为多层布线基板(200C、200D)的另一形式,是将多个 布线基板层压而形成的,在形成多层布线基板时,至少具有设置在上述腔部底面上的布线 基板1、及设置在布线基板1的上层侧的布线基板2,布线基板1和/或布线基板2由绝缘 基体材料10和设置在该绝缘基体材料10的至少一面的以热固性树脂组合物为主成分的粘 接层40构成(以下,也称为绝缘基体材料12),所述绝缘基体材料10以含有无机填充材料 的热塑性树脂组合物为主成分,并且在波长400 SOOnm的平均反射率为70%以上、且在 200°C热处理4小时后在波长470nm的反射率的降低率为10%以下,另外,布线基板2必须 包含进一步在绝缘基体材料12上形成有腔用孔15的绝缘基体材料(图中未示出)。并且, 在这些绝缘基体材料上形成指定的导体图案22、用来形成层间布线的通孔30,从而制作布 线基板IOOc及布线基板100C,将其多层化,可安装LED元件。<多层布线基板200F的制造方法>多层布线基板200F的制造方法的概要(依次层压)如图13所示。如图13所示, 首先,按照上述方法,例如使用T模头的挤出流延法制造绝缘基体材料10 (图13(a))。然 后,预先在经过脱模处理的PET膜上涂布含有热固性树脂组合物的溶液,并干燥固化,在具 有剥离性的膜上形成粘接层40。然后,通过热层压将该粘接层40热转印到绝缘基体材料 10,由此在绝缘基体材料10的两面形成粘接层40 (图13(b))。随后,在层压有粘接层的绝 缘基体材料的两面叠合铜箔22,进行热压合层压(图13(c))。再使用激光或机械钻头等形 成通孔(图13(d))。然后,通过场电镀处理等形成层间布线(图13(e)),再利用照相平版 印刷法等形成导体图案20,得到布线基板IOOc (图13(f))。该操作可重复多次,可以根据 所要形成的布线基板IOOc的数量来重复进行该操作(图13(g) (i))。然后,预先对绝缘基体材料10的两面进行与先前说明的多层布线基板200F相同 的操作,将粘接层40进行热转印,在层压有粘接层40的绝缘基体材料的一面叠合铜箔22, 制 作热压合层压得到的绝缘基体材料50G,将其叠合在布线基板IOOc上,进行热压合层压 (图13(j))。然后,通过蚀刻等方法在铜箔22上形成导体图案20 (图13 (k))。该操作可 重复多次,可以根据所要形成的绝缘基体材料50G的数量来重复进行该操作。经过上述操作,在布线基板100c上热压合层压绝缘基体材料50G及铜箔22,通过依次重复对铜箔进行 蚀刻的步骤,制造多层布线基板200F。如上所述,就本发明的多层布线基板200、200A、200C、200D、200E、200F而言,可将 腔部220的形状设计成各种各样的形状。由此,可对LED元件240的搭载方法、及其电连接 方法赋予各种各样的变化。实施例以下,通过实施例进行更详细的说明,但本发明并不限定于这些实施例。<实施例1>(布线基板100a的制作)相对于100质量份由聚醚醚酮树脂(PEEK450G、Tm = 335°C )40质量%、非结晶性 聚醚酰亚胺树脂(Ultem 1000)60质量%构成的树脂混合物,混合16质量份用氯法制造的 氧化钛(平均粒径0. 23 u m、氧化铝处理、硅烷偶联剂处理)、45质量份平均粒径为5 u m、 平均长宽比为50的合成云母,得到热塑性树脂组合物,将该热塑性树脂组合物进行熔融混 炼,挤出厚度100 u m的膜,同时在其一侧层压铜箔22,得到单面覆铜绝缘基体材料。然后, 使用激光在所期望的位置上形成直径100 u m的通孔。然后,通过丝网印刷将导电糊组合物 填充在该通孔中。填充后在125°C加热45分钟,使溶剂挥发,从而使导电糊干燥固化。然 后,通过照相平版印刷法在铜箔上形成导体图案20。按照以上方法制作孔间距(e 7間) 为150 u m、布线间距离为50 ii m的布线基板100a。作为上述导电糊组合物,使用通过下述方法制备的导电糊组合物相对于97质量 份以Sn-Ag-Cu合金粒子(平均粒径为5. 55 u m、熔点为220°C、组成3. 0质量% Ag、0. 5质 量% Cu、剩余部分为311)76质量%及01粒子(平均粒径为511!11)24质量%的比例混合的 导电粉末,添加3质量份以二甲代烯丙基双酚A 50质量%及双(4-马来酰亚胺苯基)甲烷 50质量%的比例混合的聚合性单体的混合物、以及7. 2质量份作为溶剂的Y _ 丁内酯,用3 辊进行混炼来进行调整。(布线基板100A的制作)在布线基板100a中制作的单面覆铜绝缘基体材料上,通过使用冲模冲压出指定 形状而形成腔用孔15。对于该形成有腔用孔15的单面覆铜绝缘基体材料,采用与制造布线 基板100a时相同的方法形成通孔,填充导电糊组合物,并使之干燥固化。然后,通过照相平 版印刷法在铜箔22上形成导体图案20,制作布线基板100A。需要说明的是,所使用的导电 糊组合物与布线基板100a的制作中使用的导电糊组合物相同。(布线基板100B的制作)相对于100质量份由聚醚醚酮树脂(PEEK450G、Tm = 335°C )40质量%和非结晶 性聚醚酰亚胺树脂(Ultem 1000)60质量%组成的树脂混合物,混合39质量份平均粒径为 5 ym、平均长宽比为50的合成云母,得到热塑性树脂组合物,对该热塑性树脂组合物进行 熔融混炼,挤出厚度100 u m的膜,同时在其一侧层压铜箔22,得到单面覆铜绝缘基体材料。 然后,采用与制造布线基板100a时相同的方法形成通孔,填充导电糊组合物,并使之干燥 固化。然后,通过照相平版印刷法在铜箔22上形成导体图案20,制作布线基板100B。需要 说明的是,所使用的导电糊组合物与布线基板100a的制作中使用的导电糊组合物相同。(多层布线基板200的制作)
准备2张上述获得的布线基板100A、1张布线基板100a及2张布线基板100B,将 2张布线基板100B层压在下层侧,在其上的腔部底面上层压1张布线基板100a,然后再将 2张布线基板100A层压在其上的上层侧。层压各布线基板时,需要使得通孔30和腔用孔 的位置相吻合。然后,将与腔部220相同形状、厚度的聚酰亚胺树脂制隔离子260设置在相 当于腔部220的位置上,通过真空压制将各层层压起来。压制条件为温度230°C、5MPa、30 分钟。这样,制作了 5层结构的具有腔部220的多层布线基板200。<实施例2>(多层布线基板200A的制作)按照与实施例1相同的方法制作布线基板100a、布线基板100A。作为布线基板 100A,其中的一个形成有与实施例相同的腔用孔15,另一个则形成有大一圈(一回>0 )的腔 用孔15。然后,将2张布线基板100B层压在下层侧,在其上的腔部底面上层压1张布线基 板100a,然后在其上层压具有与实施例1相同的腔用孔15的布线基板100A,再在其上进一 步层压具有大一圈的腔用孔15的布线基板100A。然后,将与阶梯状的腔部220相同形状、 厚度的聚酰亚胺树脂制隔离子260设置在相当于腔部220的位置上,按照与实施例1相同 的方法进行热压合,制作了 5层结构的具有阶梯状的腔部220的多层布线基板200A。<实施例3>(布线基板100D的制作)相对于100质量份由聚醚醚酮树脂(PEEK450G、Tm = 335°C )65质量%和非结晶 性聚醚酰亚胺树脂(Ultem 1000) 35质量%组成的树脂混合物,混合39质量份平均粒径为 5 ym、平均长宽比为50的合成云母,得到热塑性树脂组合物,对该热塑性树脂组合物进行 熔融混炼,将其挤出为厚度lOOym的膜(绝缘基体材料)。对所得膜的两面实施电晕处理 后,在经脱模处理的PET膜上涂布含有以50质量%的二甲代烯丙基双酚A和50质量%的 双(4-马来酰亚胺苯基)甲烷比例混合的聚合性单体的溶液,并进行干燥固化,形成5 ym 的粘接层,并将其热转印在绝缘基体材料的两面上。然后,使用激光在所期望的位置上形成直径lOOym的通孔。然后,通过丝网印刷 将导电糊组合物填充在该通孔中。填充后,在125°C加热45分钟,使溶剂挥发,从而使导电 糊干燥固化。通过以上方法,制作了绝缘基体材料50D。然后,在其两面采用230°C、5MPa、 30分钟的条件层压12 ym的铜箔,通过照相平版印刷法在铜箔上形成导体图案20,以此作 为布线基板100D。需要说明的是,所使用的上述导电糊组合物与实施例1中的相同。(绝缘基体材料50的制作)相对于100质量份由聚醚醚酮树脂(PEEK450G、Tm = 335°C )65质量%和非结晶 性聚醚酰亚胺树脂(Ultem 1000) 35质量%组成的树脂混合物,混合16质量份采用氯法制 造的氧化钛(平均粒径为0. 23 u m、氧化铝处理、硅烷偶联剂处理)、45质量份平均粒径为 5 ym、平均长宽比为50的合成云母,得到热塑性树脂组合物,对所得热塑性树脂组合物进 行熔融混炼,并将其挤出为厚度100 ym的膜。对所得膜的两面实施电晕处理后,在经脱模 处理的PET膜上涂布含有以50质量%的二甲代烯丙基双酚A及50质量%的双(4-马来酰 亚胺苯基)甲烷比例混合的聚合性单体的溶液,并进行干燥固化,形成5 y m的粘接层,并将 其热转印在绝缘基体材料的两面上。然后,使用激光在所期望的位置上形成直径lOOym的通孔。然后,通过丝网印刷将导电糊组合物填充在该通孔中。填充后,在125°C加热45分钟,使溶剂挥发,从而使导电 糊干燥固化。通过以上方法制作了绝缘基体材料50。需要说明的是,所使用的上述导电糊 组合物与实施例1中的相同。(绝缘基体材料50C的制作)按照与制造上述布线基板100c相同的方法,在绝缘基体材料的两面形成粘接层, 通过使用冲模冲压出指定形状而形成腔用孔15。对于形成有腔用孔15的绝缘基体材料,采 用与制造布线基板100c时相同的方法形成通孔,填充导电糊组合物,并使之干燥固化,制 作了绝缘基体材料50C。(多层布线基板200C的制作)在上述所得的布线基板100D上叠合绝缘基体材料50D及铜箔22,并进行热压合层 压,然后,采用照相平版印刷法在铜箔22上形成导体图案,再叠合绝缘基体材料50及铜箔 22并进行热压合层压,然后,采用照相平版印刷法在铜箔22上形成导体图案。再依次叠合 绝缘基体材料50C及铜箔22并进行热压合层压,然后采用照相平版印刷法在铜箔22上形 成导体图案,将该操作反复进行两次。在对各绝缘基体材料50D、50C、50进行层压时,使通 孔30及腔用孔的位置相吻合。此外,在层压绝缘基体材料50C时,使用聚酰亚胺树脂制隔 离子,根据第一张布线基体材料50C和第二张绝缘基体材料50C来改变隔板的厚度,分别将 它们层压在一起。依次层压的压制条件为温度230°C、5MPa、30分钟。这样,制作了具有腔 部的5层结构的多层布线基板200C。<实施例4>(多层布线基板200D的制作)按照与实施例3相同的方法,制作布线基板100D及绝缘基体材料50D、50。作为绝 缘基体材料50C,其中的一个形成有与实施例3相同的腔用孔15,而另一个形成有大一圈的 腔用孔15。在布线基板100D上依次叠合绝缘基体材料50D及铜箔22并进行热压合层压, 然后采用照相平版印刷法在铜箔22上形成导体图案,再叠合绝缘基体材料50及铜箔22并 进行热压合层压,然后采用照相平版印刷法在铜箔22上形成导体图案。进一步在其上依次 叠合具有与实施例3相同的腔用孔15的绝缘基体材料50C及铜箔22并进行热压合层压, 然后采用照相平版印刷法在铜箔22上形成导体图案。然后,在其上依次叠合具有大一圈的 腔用孔15的绝缘基体材料50C及铜箔22并进行热压合层压,然后采用照相平版印刷法在 铜箔22上形成导体图案。依次层压条件与实施例3相同。作为隔离子,在层压第一张布线基板100C时,使用了在实施例3中使用的厚度较 薄的隔离子;而在层压第二张布线基板100C时,进一步叠合使用与大一圈的腔用孔15相应 大小的隔离子(如图9所示的形态)。通过以上操作,制作了具有阶梯状的腔部220的多层 布线基板200D。<实施例5>(绝缘基体材料50E的制作)相对于100质量份由聚醚醚酮树脂(PEEK450G、Tm= 335°C )40质量%和非结晶性 聚醚酰亚胺树脂(Ultem 1000)60质量%组成的树脂混合物,混合35质量份采用氯法制造 的氧化钛(平均粒径0. 23 u m、氧化铝处理、硅烷偶联剂处理)、30质量份平均粒径为5 u m、 平均长宽比为50的合成云母,得到热塑性树脂组合物,对所得热塑性树脂组合物进行熔融混炼,将其挤出为厚度150 ym的膜,同时从一侧叠合铜箔22,得到单面覆铜绝缘基体材料 50E。(绝缘基体材料50F的制作)对与上述绝缘基体材料50E相同的热塑性树脂组合物进行熔融混炼,并将其挤出 为厚度150 u m的膜,同时从一侧叠合铜箔22,得到单面覆铜绝缘基体材料50E。然后,对于 该单面覆铜绝缘基体材料50E,使用冲模冲压出指定形状的腔用孔15,从而形成了单面覆 铜绝缘基体材料50F。(多层布线基板200E的制作)叠合上述绝缘基体材料50E与绝缘基体材料50,使用真空压机采用230°C、5MPa、 保持30分钟的条件进行层压。然后,使用钻头形成直径200 u m的通孔,并进行镀敷处理。 然后通过照相平版印刷法在铜箔上形成导体图案20,以此为多层布线基板200E。〈实施例6>(绝缘基体材料12的制作)相对于100质量份由聚醚醚酮树脂(PEEK450G、Tm = 335°C )65质量%和非结晶 性聚醚酰亚胺树脂(Ultem 1000) 35质量%组成的树脂混合物,混合35质量份采用氯法制 造的氧化钛(平均粒径0. 23 u m、氧化铝处理、硅烷偶联剂处理)、30质量份平均粒径5 u m、 平均长宽比50的合成云母,得到热塑性树脂组合物,将所得热塑性树脂组合物进行熔融混 炼,并将其挤出为厚度100 ym的膜(绝缘基体材料)。对所得膜的两面实施电晕处理后, 在经脱模处理的PET膜上涂布含有以50质量%的二甲代烯丙基双酚A及50质量%的双 (4-马来酰亚胺苯基)甲烷比例混合的聚合性单体的溶液,并进行干燥固化,形成5 y m的粘 接层,并将其热转印在绝缘基体材料的两面上,从而制作了绝缘基体材料12。(布线基板100c的制作)使用真空压机在上述绝缘基体材料12的两面层压12iim铜箔,条件为200°C、 5MPa、保持30分钟。然后,使用激光形成直径100 ym的通孔,并进行场电镀处理。然后通 过照相平版印刷法在铜箔上形成导体图案20,从而得到了布线基板100c。(多层布线基板200F的制作)在上述布线基板100c上叠合绝缘基体材料12和铜箔12 u m,在230°C、5MPa、30分 钟的条件下进行层压,并利用激光形成100 u m的孔。然后,进行场电镀处理形成层间布线, 然后通过照相平版印刷法在铜箔上形成导体图案20。进一步层压形成有腔用孔的绝缘基体 材料和铜箔,并进行孔加工,然后进行场电镀处理,形成导体图案,从而制作了由2张布线 基板100c及1张布线基板100C形成的多层布线基板200F。<评价方法>对于上述制作的多层布线基板进行以下的评价。各评价结果示于表1。(吸湿耐热性)将得到的多层布线基板在125°C下干燥4小时。然后,将其在30°C、湿度85%的恒 温恒湿槽内放置96小时,随后用峰温度250°C的回流焊炉进行加热,将上述处理反复进行 两次。按以下基准对所得多层布线基板进行评价。〇基板间的层压界面未发生剥离,通孔中未发生膨胀。X 基板间的层压界面发生剥离、和/或通孔中发生膨胀。
29
(导体粘接强度)对于露出在多层布线基板上的导体图案部,通过钎焊将金属丝焊接于其上,将该 金属丝向上拉起,测定导体图案部剥离时的强度。〇强度为lN/Wi以上。X 强度小于 lN/mm。(平均反射率)对于构成布线基板100a和100c的绝缘基体材料,使用带有积分球的分光光度计 (“U-4000”,日立制作所公司制造),以氧化铝白板的反射率为100%,以0. 5nm间隔测定波 长400nm 800nm的反射率。计算出所得测定值的平均值,以该值作为平均反射率。(加热处理后的反射率)对于构成布线基板100a和100c的绝缘基体材料,使用真空压机以260°C的峰温度 进行30分钟热处理(结晶化处理),然后在热风循环式烘箱中于200°C进行4小时加热处 理、于260°C进行5分钟加热处理,采用与上述相同的方法测定加热处理后的反射率,读取 470nm处的反射率。<评价结果>[表 1] 工业实用性本发明的具有腔部(凹部)的多层布线基板可以适用于半导体芯片、特别是发光 二极管(LED元件)的安装。
权利要求
一种具有腔部的多层布线基板,其是将多个布线基板层压而形成的具有腔部的多层布线基板,其中,在形成多层布线基板时,至少具有设置在上述腔部底面的至少1层布线基板1、和设置在布线基板1的上层侧的至少1层布线基板2,所述布线基板1和/或布线基板2包括绝缘基体材料,所述绝缘基体材料以含有无机填充材料的热塑性树脂组合物为主成分,并且在波长400~800nm的平均反射率为70%以上、在200℃热处理4小时后在波长470nm的反射率的降低率为10%以下,上述布线基板2还形成有腔用孔。
2.一种具有腔部的多层布线基板,其是将多个布线基板层压而形成的具有腔部的多层 布线基板,其中,在形成多层布线基板时,至少具有设置在上述腔部底面的至少1层布线基板1、和设置 在布线基板1的上层侧的至少1层布线基板2,所述布线基板1和/或布线基板2包括绝缘基体材料和粘接层,所述绝缘基体材料以 含有无机填充材料的热塑性树脂组合物为主成分,且在波长400 SOOnm的平均反射率为 70%以上、在200°C热处理4小时后在波长470nm的反射率的降低率为10%以下;所述粘接 层以热固性树脂组合物为主成分且设置在该绝缘基体材料的至少一面上, 上述布线基板2还形成有腔用孔。
3.根据权利要求1或2所述的具有腔部的多层布线基板,其中,上述布线基板1和2为 下述布线基板中的任意一种在绝缘基体材料的至少一面上形成导体图案、并且在绝缘基 体材料中形成层间布线而得到的布线基板,所述层间布线在绝缘基体材料的厚度方向上进 行电连接;仅在绝缘基体材料中形成层间布线而得到的布线基板,所述层间布线在绝缘基 体材料的厚度方向上进行电连接。
4.根据权利要求3所述的具有腔部的多层布线基板,其中,所述层间布线由导电糊组 合物形成。
5.根据权利要求4所述的具有腔部的多层布线基板,其中,上述导电糊组合物含有导电粉末和粘合剂成分,该导电粉末与该粘合剂成分的质量比 为90/10以上且低于98/2 ;上述导电粉末包括第1合金粒子和第2金属粒子,所述第1合金粒子为熔点在130°C以 上且低于260°C的无铅焊料粒子,所述第2金属粒子为选自Au、Ag和Cu中的至少一种,所 述第1合金粒子与所述第2金属粒子的质量比为76/24以上且低于90/10 ;上述粘合剂成分为通过加热而固化的聚合性单体的混合物,且上述无铅焊料粒子的熔 点在上述粘合剂成分的固化温度的范围内;在上述无铅焊料粒子的熔点时,构成上述绝缘基体材料的热塑性树脂组合物的储能模 量为IOMPa以上且低于5GPa。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的具有腔部的多层布线基板,其中,热塑性树脂组 合物中含有的无机填充材料的折射率为1.6以上。
7.根据权利要求6所述的具有腔部的多层布线基板,其中,无机填充材料为氧化钛。
8.根据权利要求6或7所述的具有腔部的多层布线基板,其中,热塑性树脂组合物中还 含有平均粒径为15 μ m以下、且平均长宽比为30以上的无机填充材料。
9.根据权利要求1 8中任一项所述的具有腔部的多层布线基板,其中,上述布线基板 2包括多个布线基板,所述多个布线基板具有大小不同的腔用孔,所述腔用孔的大小越靠近 上层侧直径越大。
10.根据权利要求1 9中任一项所述的具有腔部的多层布线基板,其中,上述热塑性 树脂组合物是结晶熔解峰温度为260°C以上的、包括聚芳酮树脂和非结晶性聚醚酰亚胺树 脂的混合组合物。
11.一种具有腔部的多层布线基板的制造方法,其是将多个布线基板层压而形成的具 有腔部的多层布线基板的制造方法,该方法至少具有下述步骤步骤1,将设置在上述腔部底面上的1层以上布线基板1进行层压; 步骤2,将设置在上述布线基板1上的1层以上布线基板2进行层压;以及 步骤3,将经过上述层压的整个布线基板通过热压合进行一体化, 上述布线基板1和/或布线基板2包括绝缘基体材料,所述绝缘基体材料以含有无机 填充材料的热塑性树脂组合物为主成分,并且在波长400 SOOnm的平均反射率为70%以 上、在200°C热处理4小时后在波长470nm的反射率的降低率为10%以下, 上述布线基板2还形成有腔用孔。
12.—种具有腔部的多层布线基板的制造方法,其是将多个布线基板层压而形成的具 有腔部的多层布线基板的制造方法,该方法具有下述步骤形成布线基板1的步骤,该布线基板1具有绝缘基体材料1、设置在该绝缘基体材料1 的至少一面上的以热固性树脂组合物为主成分的粘接层、设置在该粘接层上和/或该绝缘 基体材料1上的导体图案;以及依次形成1层或多层布线基板2的步骤,该步骤将下述步骤进行1次或重复多次在布 线基板1上叠合绝缘基体材料2,再在该绝缘基体材料2上叠合铜箔,利用热压合进行一体 化,再通过蚀刻使该铜箔成为导体图案,所述绝缘基体材料2在至少一面上设置有以热固 性树脂组合物为主成分的粘接层、并且形成有腔用孔,其中,绝缘基体材料1和/或绝缘基体材料2以含有无机填充材料的热塑性树脂组合 物为主成分,且在波长400 800nm的平均反射率为70%以上、在200°C热处理4小时后在 波长470nm的反射率的降低率为10%以下。
13.一种具有腔部的多层布线基板的制造方法,其是将多个布线基板层压而形成的具 有腔部的多层布线基板的制造方法,该方法具有下述步骤依次形成两层以上布线基板1的步骤,该步骤将下述步骤进行1次或重复多次形成 布线基板1,然后在该布线基板1上叠合绝缘基体材料1,再在该绝缘基体材料1上叠合铜 箔,利用热压合进行一体化,再通过蚀刻使该铜箔成为导体图案,其中所述布线基板1具有 绝缘基体材料1、设置在该绝缘基体材料1的至少一面上的以热固性树脂组合物为主成分 的粘接层、设置在该粘接层上和/或该绝缘基体材料1上的导体图案,所述绝缘基体材料1 在至少一面上设置有以热固性树脂组合物为主成分的粘接层;以及依次形成1层或多层布线基板2的步骤,该步骤将下述步骤重复进行1次或多次在上 述布线基板1上叠合绝缘基体材料2,再在该绝缘基体材料2上叠合铜箔,利用热压合进行 一体化,再通过蚀刻使该铜箔成为导体图案,其中所述绝缘基体材料2的至少一面上设置 有以热固性树脂组合物为主成分的粘接层、并形成有腔用孔,其中,所述绝缘基 体材料1和/或绝缘基体材料2以含有无机填充材料的热塑性树脂 组合物为主成分,且在波长400 800nm的平均反射率为70%以上、在200°C热处理4小时 后在波长470nm的反射率的降低率为10%以下。
全文摘要
本发明提供一种具有腔部的多层布线基板,其是将多个布线基板层压而形成的具有腔部的多层布线基板,该多层布线基板包括设置在上述腔部底面的布线基板1和设置在布线基板1的上层侧的布线基板2,所述布线基板1和/或布线基板2包括具有指定性质的绝缘基体材料,上述布线基板2还形成有腔用孔,通过采用具有腔部的多层布线基板,可提供一种具有腔部、且兼具反射器功能的多层布线基板。
文档编号H05K3/46GK101884257SQ20088011873
公开日2010年11月10日 申请日期2008年12月3日 优先权日2007年12月5日
发明者山田绅月, 松井纯 申请人:三菱树脂株式会社
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1