具有腔部的多層布線基板的製作方法
2023-04-30 12:53:46 1
專利名稱:具有腔部的多層布線基板的製作方法
技術領域:
本發明涉及一種多層布線基板,其具有用於安裝半導體晶片、尤其是發光二極體 (LED元件)的腔部(凹部)。
背景技術:
作為新一代光源而備受關注的發光二極體(LED)的用途已著實擴展到了液晶背 光燈、汽車用燈、照明領域。搭載有LED的封裝基板包括在由白色覆銅層壓板製作的印刷 布線基板上的圖案上直接安裝LED元件,然後用透明的矽或環氧樹脂進行樹脂密封而製造 的晶片LED ;將白色樹脂作為反射器在金屬框中進行插入成型,然後在被白色樹脂反射器 包圍的金屬框部內直接安裝LED元件,然後使上述密封樹脂在反射器內部固化而製造的芯 片LED。電子設備安裝廠商(電子機械力7卜^ 一力一)將這些晶片LED封裝焊裝(半田 実裝)在電子設備的母布線基板上,製成產品而得到實用化。另外,近來,高亮度白色LED 的開發也得到了發展,著眼於將來的普通照明用途,也有將LED元件直接安裝在母布線基 板上,製成照明器具使用的情況。作為搭載有LED的封裝基板的絕緣基體材料,在為白色覆銅層壓板的情況下,可 以使用玻璃布、氧化鈦填充的白色BT(雙馬來醯亞胺三嗪)樹脂、白色環氧樹脂或陶瓷基 板。此外,插入成型類型的情況下,可以使用填充有玻璃纖維或氧化鈦的白色聚醯胺類樹 月旨。這裡,就白色BT樹脂、白色環氧樹脂和白色聚醯胺類樹脂而言,由於回流焊步驟等基板 製造工藝過程中的熱、實際使用時LED的熱導致樹脂本身氧化分解而使樹脂發生黃變,從 而產生反射率的經時降低。在陶瓷基板的情況下,雖然不存在樹脂基板這樣的黃變問題,但 存在易發生斷裂,無法實現大面積化的問題。另外,從基板結構方面來看,玻璃布、氧化鈦填 充的白色BT樹脂或白色環氧樹脂由於填充有玻璃布,很難實現薄壁化,其市售產品的厚度 極限為40 μ m。另外,在陶瓷基板的情況下,由於難以確保機械強度,厚度通常為400 μ m左 右,更難實現薄壁化。在插入成型類型的情況下,通過白色聚醯胺類樹脂的反射器使得反射 效率提高,但反射器為幾百μ m厚的水平,妨礙了薄壁化的實現。由於反射器的阻塞(dam) 效果,雖然樹脂密封的操作性良好,但在金屬框與樹脂的密合性方面仍存在問題。因此,尋求一種可實現薄型化的LED搭載用基板,其能夠高效地反射來自LED的 光,且在高溫熱負荷環境下反射率也不降低。針對這些問題,提出了空腔基板結構。作為在基板上形成腔部的方法,有對基板 表面進行鍃孔加工的方法和進行深衝(絞D )加工的方法,但鍃孔加工的方法存在布線纏 繞(引t回L· )受到限制、加工時產生碎屑的問題。此外,使用衝頭和模頭(夕M金型)進 行深衝加工的方法存在無法按照規格形成空腔結構的形狀、或者在基板反面形成凸部的問 題。專利文獻1提出了一種由熱固化樹脂形成的兼作反射器的空腔基板。專利文獻1 日本特開平8-83930號公報
發明內容
發明要解決的問題在專利文獻1的晶片LED搭載基板中,通過在具有腔部的基板上搭載LED,可實現 薄型化,並使來自LED的光高效地反射到前面,從而使正面的亮度提高,但由於腔部是通過 鍃孔(〒^ 'J )加工形成的,有時會產生玻璃布等增強材料的碎屑(削力7 )像鬍鬚那 樣突出出來的問題,另外,在鍃孔加工過程中,存在製作腔部時要花費大量時間和成本的問 題。另外,在安裝步驟(無鉛焊料的回流焊步驟)及實際使用時的熱導致所使用的基板材 料發生變色,從而存在反射率容易降低的問題。因此,為了解決上述問題,本發明的目的在於提供一種反射效率高、可實現薄型化 的LED搭載基板,其不會因回流焊步驟等基板製造過程中的熱、以及實際使用時的LED的發 熱而導致樹脂本身發生 氧化分解。解決問題的方法以下,對本發明進行說明。需要說明的是,為了更容易理解本發明,在括號內標註 了附圖的參考符號,但本發明並不限於圖示的實施方式。本發明的第1方面是具有腔部(220)的多層布線基板(200、200A),其是將多個布 線基板層壓而形成的具有腔部的多層布線基板,其中,在形成多層布線基板時,至少具有設 置在上述腔部底面的至少1層布線基板1 (IOOa)、以及設置在布線基板1 (IOOa)的上層側的 至少1層布線基板2 (100A),所述布線基板1 (IOOa)和/或布線基板2 (100A)包括絕緣基體 材料(10),所述絕緣基體材料(10)以含有無機填充材料的熱塑性樹脂組合物為主成分,且 在波長400 800nm的平均反射率為70%以上、在200°C熱處理4小時後在波長470nm的 反射率的降低率為10%以下,並且布線基板2 (100A)還形成有腔用孔(15)。本發明的具有腔部(220)的多層布線基板(200、200A)可安裝LED元件。而且,由 於不進行鍃孔加工,通過層壓具有腔用孔的布線基板(100A)並進行熱壓合來形成腔部,因 此可以高效地形成腔基板。另外,即使是小型腔部(220)或形狀複雜的腔部(220),也能夠 容易地製作。本發明的第2方面是具有腔部(220)的多層布線基板(200C、200D),其是將多個布 線基板層壓而形成的具有腔部的多層布線基板,其中,在形成多層布線基板時,至少具有設置 在上述腔部底面的至少1層布線基板1 (IOOc)、以及設置在布線基板1 (IOOc)的上層側的至 少1層布線基板2 (100C),所述布線基板1 (IOOc)和/或布線基板2 (100C)包括絕緣基體材 料(10)和粘接層(40),所述絕緣基體材料(10)以含有無機填充材料的熱塑性樹脂組合物為 主成分,且在波長400 800nm的平均反射率為70%以上、在200°C熱處理4小時後在波長 470nm處的反射率的降低率為10%以下,所述粘接層(40)以熱固性樹脂組合物為主成分且設 置在該絕緣基體材料(10)的至少一面上,並且布線基板2 (100C)還形成有腔用孔(15)。本發明的第2方面的多層布線基板(200C、200D)具有本發明的第1方面的效果, 而且,由於層壓了具有以熱固性樹脂組合物為主成分的粘接層(40),各布線基板間的層間 粘接性優異,可以製成布線基板間的電連接性良好的多層布線基板。另外,本發明的第2方 面的多層布線基板(200C、200D)不僅可利用熱壓合一次性地進行層壓,而且可通過利用熱 壓合的依次層壓來製造。在本發明的第1及第2方面中,設置在上層側的多個布線基板(100AU00C)具有大小不同的腔用孔,該腔用孔的大小可設置成越靠近上層側直徑越大(擴徑)的形態 (200A、200D)。這樣,可以以階梯狀的形式形成腔部(220)的側面,從而可以改變腔部中的 LED元件的搭載方式。此外,通過擴徑,可以更高效地在寬範圍有效地使LED的光反射到前 面,從而可以提高正面的亮度。例如,如圖1(c)所示,可將2個LED元件(240)搭載在腔部 (220),通過接合線(bonding wire)與腔部側面的導體圖案(20)相連接。
在本發明的第1及第2方面中,熱塑性樹脂組合物優選為具有260°C以上的結晶熔 解峰溫度(Tm)的、聚芳酮樹脂及非結晶性聚醚醯亞胺樹脂的混合組合物。通過使用這樣的 樹月旨,可以將布線基板(100a、100A、100B、100c、100C、100D)加熱壓合一體化而製成多層布 線基板(200、200A、200C、200D、200E、200F)。另外,使通孔(匕了水一義)中的導電糊組合 物發生金屬擴散接合,可將通孔的電阻值降低到非常低的值,從而可以得到具有優異的吸 溼耐熱性、連接可靠性、及導體粘接強度的多層布線基板。在本發明的第1及第2方面中,布線基板1和2優選為下述布線基板中的任意一 種在絕緣基體材料的至少一面上形成導體圖案,並且在絕緣基體材料中形成層間布線而 得到的布線基板,所述層間布線在絕緣基體材料的厚度方向進行電連接;僅在絕緣基體材 料中形成層間布線而得到的布線基板,所述層間布線在絕緣基體材料的厚度方向上進行電 連接。需要說明的是,作為形成層間布線的方法,可以列舉例如,對通孔進行鍍銅的方法、或 向通孔、內部通孔(4 —Ε 7 * — 中填充導電糊或焊料球的方法等,其中優選使用 導電糊的方法。在本發明的第1及第2方面中,填充在層間布線中的導電糊組合物包含導電粉末 和粘合劑成分,該導電粉末及該粘合劑成分的質量比為90/10以上且低於98/2,上述導電 粉末包括第1合金粒子和第2金屬粒子,該第1合金粒子為具有130°C以上且低於260°C的 熔點的無鉛焊料粒子,該第2金屬粒子為選自Au、Ag和Cu中的至少一種金屬粒子,該第1 合金粒子與該第2金屬粒子的質量比為76/24以上且低於90/10,粘合劑成分為通過加熱而 固化的聚合性單體的混合物,優選無鉛焊料粒子的熔點包括在粘合劑成分的固化溫度範圍 內,在無鉛焊料粒子的熔點時,構成絕緣基體材料的熱塑性樹脂組合物的儲能模量為IOMPa 以上且低於5GPa。通過使用這樣的導電糊組合物,可以在通孔30中以及在通孔30與導體 圖案20之間更有效地產生金屬擴散接合。在本發明的第1及第2方面中,布線基板(100A、100a、100B、100C、100c、100D)的
層壓優選通過熱壓合來進行,特別優選在180°C以上且低於320°C、3MPa以上且低於lOMPa、 10分鐘以上且120分鐘以下的條件下進行。通過在這樣的條件下進行熱壓合,能夠更有效 地發生金屬擴散接合。在本發明的第1及第2方面中,優選熱塑性樹脂組合物中含有的無機填充材料的 折射率為1.6以上。另外,優選無機填充材料為氧化鈦。此外,優選熱塑性樹脂組合物中進 一步含有平均粒徑為15 μ m以下、且平均長寬比為30以上的無機填充材料。本發明的第3方面是具有腔部的多層布線基板(200、200A)的製造方法,其是將 多個布線基板層壓而形成的具有腔部的多層布線基板的製造方法,該方法至少具有下述步 驟步驟1,將設置在腔部底面的1層以上布線基板1 (IOOa)進行層壓;步驟2,將設置在布線基板I(IOOa)上的1層以上布線基板2 (100A)進行層壓;以及步驟3,將經過上述層壓的整個布線基板通過熱壓合進行一體化,其中,布線基板I(IOOa)和/或布線基板2 (100A)包括絕緣基體材料(10),所述 絕緣基體材料(10)以含有無機填充材料的熱塑性樹脂組合物為主成分,且在波長400 800nm的平均反射率為70%以上、在200°C熱處理4小時後在波長470nm的反射率的降低率 為10%以下,並且布線基板2 (100A)還形成有腔用孔(15)。本發明的第4方面是具有腔部的多層布線基板(200C,200D)的製造方法,其是將 多個布線基板層壓而形成的具有腔部的多層布線基板的製造方法,該方法具有下述步驟
形成布線基板I(IOOc)的步驟,該布線基板I(IOOc)具有絕緣基體材料1 (10)、設 置在該絕緣基體材料1 (10)的至少一面上的以熱固性樹脂組合物為主成分的粘接層(40)、 設置在該粘接層(40)上和/或該絕緣基體材料1 (10)上的導體圖案(20);以及依次形成1層或多層布線基板2 (100C)的步驟,該步驟將下述步驟進行1次或重 復多次在布線基板I(IOOc)上疊合絕緣基體材料2 (50C),再在該絕緣基體材料2 (50C) 上疊合銅箔(22),利用熱壓合進行一體化,再通過蝕刻使該銅箔(22)成為導體圖案(20), 所述絕緣基體材料2 (50C)在至少一面上設置有以熱固性樹脂組合物為主成分的粘接層 (40)、並且形成有腔用孔(15),其中,絕緣基體材料1(10)和/或絕緣基體材料2(50C)以含有無機填充材料的熱 塑性樹脂組合物為主成分,且在波長400 SOOnm的平均反射率為70%以上、在200°C熱處 理4小時後在波長470nm的反射率的降低率為10%以下。本發明的第5方面是具有腔部的多層布線基板(200C、200D)的製造方法,其是將 多個布線基板層壓而形成的具有腔部的多層布線基板的製造方法,該方法具有下述步驟依次形成兩層以上布線基板1 (IOOc)的步驟,該步驟將下述步驟進行1次或重複 多次形成布線基板1 (IOOc),然後在該布線基板1 (IOOc)上疊合絕緣基體材料1 (50),再 在該絕緣基體材料1 (50)上疊合銅箔(22),利用熱壓合進行一體化,再通過蝕刻使該銅箔 (22)成為導體圖案(20),所述布線基板1 (IOOc)具有絕緣基體材料1 (10)、設置在該絕緣基 體材料1(10)的至少一面上的以熱固性樹脂組合物為主成分的粘接層(40)、設置在該粘接 層(40)上和/或該絕緣基體材料1(10)上的導體圖案(20),所述絕緣基體材料1(50)在至 少一面上設置有以熱固性樹脂組合物為主成分的粘接層(40);以及依次形成1層或多層形成有腔用孔的布線基板2 (100C)的步驟,該步驟將下述步 驟重複進行1次或多次在上述布線基板1 (IOOc)上疊合絕緣基體材料2 (50C),再在該絕 緣基體材料2(50C)上疊合銅箔(22),利用熱壓合進行一體化,再通過蝕刻使該銅箔(22)成 為導體圖案(20),所述絕緣基體材料2 (50C)的至少一面上設置有以熱固性樹脂組合物為 主成分的粘接層(40)、並形成有腔用孔(15),其中,絕緣基體材料1(10、50)和/或絕緣基體材料2(50C)以含有無機填充材料 的熱塑性樹脂組合物為主成分,且在波長400 SOOnm的平均反射率為70%以上、在200°C 熱處理4小時後在波長470nm的反射率的降低率為10%以下。需要說明的是,多層布線基板(200C、200D)也可以通過將具有粘接層(40)的布線 基板(100c、100C、100D)進行一次性層壓來製造。按照本發明的第3 第5方面的製造方法,即使不進行鍃孔加工,也可以通過熱壓合形成具有腔部(220)的多層布線基板(200、200A、200C、200D、200E、200F)。因此,可簡化 製造步驟,從而高效地製造具有腔部的多層布線基板。另外,由於能夠自由地設計布線基板 的腔用孔(15)的形狀,即使是複雜形狀或小型形狀的腔部(220),也可容易地製作。另外, 由於可以在指定位置形成具有反射率特性的布線基板,因此在安裝LED元件時,可使其發 揮出作為反射器的功能。發明的效果 按照本發明,可以提供一種具有腔部的多層布線基板,其可實現小型化薄型化,可 以更高密度地安裝LED元件,而且其具有安裝LED元件的腔部,無論是小型的腔部、還是形 狀複雜的腔部均可高效地形成,且布線基板具有高反射率特性和在高溫環境下反射率的降 低率極小的功能,因此通過安裝LED元件等,還可具有作為反射器的功能。
[圖1](a)是示出本發明的多層布線基板200的層結構的模式圖;(b)是示出本發 明的多層布線基板200A的層結構的模式圖;(c)是示出在本發明的多層布線基板200A上 搭載有LED元件240的狀態的模式圖;(d)是示出在本發明的多層布線基板200上搭載有 LED元件240的狀態的模式圖。[圖2](a)是示出布線基板IOOa的製造方法的概要的圖;(b)是示出布線基板 100A的製造方法的概要的圖。[圖3]是示出多層布線基板200的製作方法的概要的圖。[圖4]是示出通孔30內的導電糊組合物中的粘合劑成分的彈性模量隨溫度變化 的情況的圖。[圖5]是示出構成絕緣基體材料10的指定熱塑性樹脂組合物的彈性模量隨溫度 變化的情況的圖。[圖6](a)是示出本發明的多層布線基板200C的層結構的模式圖;(b)是示出本 發明的多層布線基板200D的層結構的模式圖。[圖7]是示出布線基板50D及布線基板100D的製造方法的概要的圖。[圖8]是示出布線基板50及布線基板IOOc的製造方法的概要的圖。[圖9]是示出多層布線基板200C的製造方法的概要的圖。[圖10]是示出多層布線基板200D的製造方法的概要的圖。[圖11](a)是示出多層布線基板200E的層結構的模式圖;(b)是示出多層布線基 板200F的層結構的模式圖。[圖12]是示出多層布線基板200E的製造方法的概要的圖。[圖13]是示出多層布線基板200F的製造方法的概要的圖。符號說明10在波長400 800nm的平均反射率為70%以上、且在200°C熱處理4小時後在 波長470nm的反射率的降低率為10%以下的絕緣基體材料IOa絕緣基體材料11在絕緣基體材料10上形成有腔用孔的絕緣基體材料12在絕緣基體材料10上形成有粘接層的絕緣基體材料
13在絕緣基體材料IOa上形成有粘接層的絕緣基體材料15腔用孔20導體圖案30 通孔40粘接層100a、100A、100B、100c、100C 布線基板200、200A、200C、200D、200E、200F 多層布線基板220 腔部240LED 元件260 隔離子(spacer)320脫模膜340不鏽鋼片材
具體實施例方式以下,基於附圖所示實施方式對本發明進行說明。需要說明的是,在本發明中,說至IJ 「主成分」時,如果沒有特別記載,其含義包括在不影響該主成分功能的範圍內允許含 有其它成分。並不是要特別指定該主成分的含有比例,通常該成分(2種成分以上為主成分 的情況下,為其總量)在組合物中佔50質量%以上、優選佔70質量%以上、更優選佔90質 量%以上(包括100質量% )。圖1(a)及(b)中示出了多層布線基板200、200A的模式圖。另外,圖1(c)及(d) 中示出了在多層布線基板200、200A上搭載有LED元件240的狀態。本發明的多層布線基板200、200A是將多個布線基板層壓而形成的,並且至少在 形成多層布線基板時,具有設置在上述腔部底面上的布線基板1、和設置在布線基板1的上 層側的布線基板2,布線基板1和/或布線基板2包括絕緣基體材料10,所述絕緣基體材 料10以含有無機填充材料的熱塑性樹脂組合物為主成分,並且在波長400 SOOnm的平均 反射率為70%以上、且在200°C熱處理4小時後在波長470nm的反射率的降低率為10%以 下,此外,布線基板2必須由在絕緣基體材料10上形成有腔用孔15的絕緣基體材料11構 成。需要說明的是,還可將布線基板1和2進行多層層壓。接著,在絕緣基體材料10及11 上形成指定的導體圖案20以及用來形成層間布線的通孔30,製成布線基板IOOa及布線基 板100A,再將其多層化,從而能夠安裝LED元件。在圖1 (a)所示實施方式中,由布線基板IOOa構成設置在腔部底面的布線基板1, 再由所有布線基板100A構成設置在布線基板1的上層側的布線基板2。腔部安裝有LED 元件時,通過這樣的結構,能夠顯著發揮作為反射器的功能,因此優選。此外,在本實施方式 中,製成了在上述布線基板1的下層側設置有布線基板100B的結構,但也可製成在布線基 板100B的上層側設置形成有腔用孔的布線基板IOOb的結構。需要說明的是,布線基板100B 由以熱塑性樹脂組合物為主成分的絕緣基體材料IOa構成。另外,在圖1(b)所示的實施方 式中,通過改變布線基板100A的腔用孔15的大小來使腔部220的側面形狀發生變化。就本發明的多層布線基板200、200A而言,如圖1所示,其是在絕緣基體材料10及11上形成指定的導體圖案以及用於形成層間布線的通孔,製成布線基板IOOa及布線基板 100A,再將其多層化並安裝LED元件而得到的,在圖1所示實施方式中,預先在絕緣基體材 料10上形成導體圖案20、同時形成貫穿絕緣基體材料厚度方向的用來形成層間布線的通 孔30,但也可預先在絕緣基體材料10上形成指定的導體圖案20、多層化之後再形成通孔 30,還可以僅通過通孔30將層間電連接。如上所述,本發明的多層布線基板200、200A可以以多種不同的方式進行層壓,例 如可以列舉下述結構。1.布線基板100A/布線基板IOOa2.布線基板100A…/布線基板IOOa3.布線基板100A…布線基板IOOb/布線基板IOOa4.布線基板100A/布線基板100B 5.布線基板IOOb/布線基板IOOa6.布線基板IOOb…/布線基板IOOa7.布線基板IOOb…布線基板100A/布線基板IOOa8.布線基板100A/布線基板IOOa/布線基板100B9.布線基板100A/布線基板IOOa/布線基板IOOa10.布線基板100A/布線基板IOOa/布線基板100a···(其中,表示布線基板2/布線基板1(/設置在下層側的布線基板)、…表示進行 了多層層壓))。如上所示,還可將布線基板100B設置在腔部底面、或將在布線基板100B上形成有 腔用孔15的布線基板IOOb層壓在上層側(例如,上述結構3 7)。此外,也可將布線基板 IOOa層壓在下層側(例如,上述結構9和10)、還可由布線基板100A及布線基板IOOa這2 種布線基板構成整個多層布線基板(例如,上述結構1、2、9、及10)。以下,就布線基板IOOa的構成部件進行說明。布線基板IOOa是在絕緣基體材料10上形成指定的導體圖案及層間布線而得到的 布線基板,所述絕緣基體材料10以含有無機填充材料的熱塑性樹脂組合物為主成分,並且 在波長400 800nm的平均反射率為70%以上、且在200°C熱處理4小時後在波長470nm 的反射率的降低率為10%以下。例如在形成多層布線基板時,布線基板IOOa可配置在設置 於腔部底面上的布線基板1上來使用、或配置在該設置於腔部底面的布線基板的下層側來 使用。絕緣基體材料10在200°C熱處理4小時後在波長470nm的反射率的降低率必須 為10%以下,並且,優選在260°C熱處理5分鐘後在波長470nm的反射率的降低率為10%以下。以下記載了上述條件的依據。這是因為製造LED搭載基板時,導電粘接劑、環氧樹 月旨、矽樹脂等密封劑的熱固化步驟(100 200°C、幾小時)、釺焊步驟(無鉛焊料回流焊、峰 溫度260°C、幾分鐘)以及引線接合步驟等消耗高的熱負荷。另外,在實際的使用環境下,隨 著高亮度LED的開發,對基板的熱負荷有提高的趨勢,LED元件周圍的溫度有時超過100°C。 今後,在這樣高熱負荷的環境下能夠保持高的反射率且不發生變色變得非常重要。另外,波長470nm為藍色LED的平均波長。 因此,只要在上述條件下(200°C、4小時後,260°C、5分鐘後)在波長470nm的反 射率的降低率為10%以下,就可以抑制在製造步驟中反射率的降低,另外,由於能夠抑制實 際使用時的反射率的降低,可優選作為LED搭載基板使用。更優選在上述條件下(200°C、4 小時後,260°C、5分鐘後)在波長470nm的反射率的降低率為5%以下、進一步優選為3%以 下、特別優選為2%以下。(絕緣基體材料10)作為構成絕緣基體材料10的熱塑性樹脂組合物,可以列舉,包含結晶熔解峰溫度 (Tm)為260°C以上的結晶性熱塑性樹脂、玻璃化轉變溫度為260°C以上的非結晶性熱塑性 樹脂、或液晶轉化溫度為260°C以上的液晶聚合物的組合物。其中,作為熱塑性樹脂組合物,優選使用結晶熔解峰溫度為260°C以上的結晶性熱 塑性樹脂。此外,特別優選使用結晶熔解峰溫度為260°C以上的、聚芳酮樹脂和非結晶性聚 醚醯亞胺樹脂的混合組合物。下面,對作為構成絕緣基體材料10的熱塑性樹脂組合物的優選組合物,即結晶熔 解峰溫度為260°C以上的、聚芳酮樹脂和非結晶性聚醚醯亞胺樹脂的混合組合物進行說明。 聚芳酮樹脂和非結晶性聚醚醯亞胺樹脂為相容體系,它們的混合組合物具有一個結晶熔解 峰溫度,其結晶熔解峰溫度為260°C以上。作為構成絕緣基體材料10的熱塑性樹脂組合物, 在使用聚芳酮樹脂和非結晶性聚醚醯亞胺樹脂的混合組合物的情況下,在形成多層布線基 板200時,可進一步提高各層間的粘接性。另外,下面對其進行詳細說明,通過使用聚芳酮 樹脂和非結晶性聚醚醯亞胺樹脂的混合組合物,可以使通孔30中的導電糊組合物中發生 金屬擴散接合。所述聚芳酮樹脂為其結構單元中含有芳環鍵(芳香核結合)、醚鍵及酮鍵的熱塑 性樹脂,作為其代表例,有聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮酮等,其中,優選聚醚醚酮。需要說明的 是,市售的聚醚醚酮包括「PEEK151G」、「PEEK381G」、「PEEK450G」 (均為VICTREX公司的商品
名)^ ο另外,非結晶性聚醚醯亞胺樹脂為其結構單元中含有芳環鍵、醚鍵和醯亞胺鍵 的非結晶性熱塑性樹脂。此外,市售的非結晶性聚醚醯亞胺樹脂包括「Ultem CRS5001」、 "Ultem 1000 『(均為通用電器(General Electric)公司的商品名)等。作為聚芳酮樹脂和非結晶性聚醚醯亞胺樹脂的混合比例,考慮到各層之間的密合 性,優選使用含有聚芳酮樹脂的量為30質量%以上且80質量%以下、剩餘部分為非結晶性 聚醚醯亞胺樹脂以及不可避免的雜質的混合組合物。更優選含有聚芳酮樹脂的量為35質 量%以上且75質量%以下、進一步優選含有聚芳酮樹脂的量為40質量%以上且70質量% 以下。通過使聚芳酮樹脂的含有率的上限在上述範圍內,可以抑制熱塑性樹脂組合物的結 晶性提高,從而可防止多層化時密合性的降低。此外,通過使聚芳酮樹脂的含有率的下限在 上述範圍內,可以抑制熱塑性樹脂組合物的結晶性降低,從而可防止經過多層化而製作的 多層布線基板的回流焊耐熱性的降低。通過在這些樹脂中含有無機填充材料,絕緣基體材料10在波長400 SOOnm的平 均反射率為70%以上、且在200°C熱處理4小時後在波長470nm的反射率的降低率為10% 以下。作為無機填充材料,優選與作為基礎樹脂的熱塑性樹脂的折射率之差大的無機填充材料。也就是說,作為無機填充材料,優選折射率大的無機填充材料,其基準是折射率為1. 6 以上。具體而言,優選使用折射率為1.6以上的碳酸鈣、硫酸鋇、氧化鋅、氧化鈦、鈦酸鹽等, 特別優選使用氧化鈦。
與其它無機填充材料相比,氧化鈦的折射率明顯高,可以增大與作為基礎樹脂的 熱塑性樹脂的折射率差,因此,與使用其它填充材料的情況相比,可以以較少的配合量得到 良好的反射性。而且,即使將膜製得很薄,也可得到具有高反射性的白色膜。氧化鈦優選為銳鈦礦型、金紅石型等結晶型氧化鈦,其中,從增大與基礎樹脂的折 射率差的觀點考慮,優選金紅石型氧化鈦。此外,氧化鈦的製造方法包括氯法和硫酸法,從白色度、耐光性方面考慮,優選使 用採用氯法製造的氧化鈦。氧化鈦優選用非活性無機氧化物對其表面進行了包覆處理的氧化鈦。通過用非活 性無機氧化物對氧化鈦的表面進行包覆處理,可以抑制氧化鈦的光催化劑活性,可防止膜 發生劣化。作為非活性無機氧化物,優選使用選自二氧化矽、氧化鋁、及氧化鋯中的至少1 種。如果使用這些非活性無機氧化物,則可以在高溫熔融時抑制熱塑性樹脂的分子量降低 以及變黃,而且不會影響高反射性。此外,為了提高氧化鈦在熱塑性樹脂中的分散性,優選用無機化合物或有機化合 物對其表面進行表面處理,所述無機化合物為選自矽氧烷化合物、矽烷偶聯劑等中的至少1 種,所述有機化合物為選自多元醇、聚乙二醇等中的至少1種。從耐熱性方面考慮,特別優 選用矽烷偶聯劑進行處理後的氧化鈦。氧化鈦的粒徑優選為0. 1 1. 0 μ m、更優選為0. 2 0. 5 μ m。如果氧化鈦的粒徑 為上述範圍內,則氧化鈦在熱塑性樹脂中的分散性良好、與熱塑性樹脂形成緻密的界面,從 而可以賦予高反射性。相對於100質量份熱塑性樹脂組合物,氧化鈦的含量優選為15質量份以上、更優 選為20質量份以上、進而最優選為25質量份以上。氧化鈦的含量在上述範圍內時,可以得 到良好的反射特性。在上述熱塑性樹脂組合物中,還可含有下述無機填充材料。具體可以列舉,滑石、雲母(mica)、雲母(雲母)、玻璃片、氮化硼(BN)、板狀碳酸 鈣、板狀氫氧化鋁、板狀二氧化矽、板狀鈦酸鉀等。這些填充材料可單獨添加1種,也可將2 種以上組合添加。平均粒徑為15 μ m以下、長寬比(粒徑/厚度)為30以上的鱗片狀無機 填充材料可將平面方向和厚度方向的線膨脹係數之比抑制在很低的水平,可抑制熱衝擊循 環實驗時基板內裂紋的產生,因此特別優選。作為上述平均粒徑為15μπι以下、且平均長寬比(平均粒徑/平均厚度)為30 以上的填充材料,可以列舉例如合成雲母、天然雲母(白雲母、金雲母、絹雲母、Suzorite 等)、燒制的天然或合成雲母、勃姆石、滑石、伊利石、高嶺土、蒙脫石、蛭石、蒙皂石、及板狀 氧化鋁等無機鱗片狀(板狀)填充材料、鱗片狀鈦酸鹽。通過添加這些填充材料,可將平面 方向和厚度方向的線膨脹係數之比抑制在很低的水平,因此優選。另外,在考慮光反射性的 情況下,優選折射率高的鱗片狀鈦酸鹽。此外,上述填充材料可單獨使用,也可將2種以上 組合使用。相對於100質量份熱塑性樹脂組合物,優選鱗片狀無機填充材料的含量為10質量份以上、更優選為20質量份以上、進一步優選為30質量份以上。如果為上述範圍內,則能夠 使得到的白色膜的線膨脹係數降至所期望的範圍內。從獲得反射率和線膨脹係數的平衡方 面考慮,優選將上述氧化鈦和鱗片狀無機填充材料適當配合。另外,優選MD(膜流動方向) 和TD(與流動方向垂直的方向)的線膨脹係數的平均值為35X10_6/°C以下。通過使線膨 脹係數的平均值為35X10_6/°C以下,可以發揮下述極為優異的效果尺寸穩定性良好、且 反射率高、並且加熱處理導致的反射率降低也極少。更優選的線膨脹係數的範圍因所用金 屬箔的種類、在表面和背面形成的電路圖案、層壓結構的不同而不同,但大致為10X10—6 30X10_6/°C左右。通過調整到該範圍內,可以減輕例如層壓金屬箔時產生的捲曲、翹曲或尺 寸穩定性不充分的問題。此外,MD、TD的線膨脹係數差優選為20X10_6/°C以下、更優選為 15X10_6/°C以下、進而最優選為10X10_6/°C以下。通過由此減小各向異性(MD、TD的線膨脹係數差),不會因線膨脹係數大而產生卷 曲、翹曲,也不會產生尺寸穩定性不充分的問題。此外,在構成絕緣基體材料10的熱塑性樹脂組合物中,在不影響其性質的範圍 內,還可適當添加除樹脂和無機填充材料以外的其它各種添加劑,例如穩定劑、紫外線吸收 齊 、光穩定劑、成核劑(核剤)、 色劑、爽滑劑、阻燃劑等。作為添加含有這些無機填充材料 的各種添加劑的方法,可以使用公知的方法、例如可使用下述列舉的方法(a)、(b)。(a)另行將各種添加劑以高濃度(代表性含量為10 60重量% )混合在熱塑性 樹脂組合物的基體材料(基礎樹脂)中來製作母料,再將熱塑性樹脂組合物與所述母料混 合併調整濃度,然後使用捏合機或擠出機等進行機械混合的方法。(b)直接向熱塑性樹脂組合物中添加指定濃度的各種添加材料,並使用捏合機、擠 出機等進行機械混合的方法。在這些方法中,從分散性、操作性方面考慮,優選(a)方法。另 夕卜,為了提高層壓性,還可以對由熱塑性樹脂組合物構成的絕緣基體材料10的表面適當進 行電暈處理等。絕緣基體材料10可通過公知的方法、例如使用T模頭的擠出流延法、或者壓延法 等進行製作。雖然沒有特別限定,但從片材的制膜性、穩定生產性等方面考慮,優選通過使 用T模頭的擠出流延法來製作。此外,在絕緣基體材料10上形成導體圖案20的情況下,還 可在擠出絕緣基體材料10時貼合銅箔22 (參考圖2(a))。使用T模頭的擠出流延法中絕緣基體材料10的成型溫度可根據所用樹脂的流動 特性、制膜性等來適當調整,在使用結晶熔解峰溫度為260°C以上的聚芳酮樹脂和非結晶 性聚醚醯亞胺樹脂的混合組合物的情況下,成型溫度大約為360 400°C。此外,在絕緣 基體材料10的擠出流延制膜時,必須通過驟冷制膜來進行非結晶性膜化。這樣,在170 230°C附近出現彈性模量降低的區域,因此可在該溫度區域進行熱成型、熱熔合。詳細地說, 在170°C附近彈性模量開始降低,在200°C附近,可進行熱成型、熱熔合。圖5示出聚醚醚酮 樹脂和非結晶性聚醚醯亞胺樹脂的混合組合物的彈性模量隨溫度變化的情況。需要說明的 是,圖5所示曲線是將升溫速度設為3°C /分鐘時測定的彈性模量,將升溫速度設為10°C / 分鐘時,由非結晶向結晶的轉化變慢,在230°C附近彈性模量最低。(導體圖案20)在安裝LED元件的情況下,在上述絕緣基體材料10上形成指定的導電電路,與LED 元件連接。作為形成導電電路的方法,可利用通常製作電路圖案的方法來形成,例如,通過熱壓合等在上述絕緣基體材料10上貼合銅箔22,然後進行蝕刻處理而形成導體圖案20的 方法;在對絕緣基體材料10進行擠出制膜時直接層壓在銅箔22上的方法;或者在絕緣基 體材料10上形成抗蝕劑(> 卜),再通過鍍敷形成導體圖案20的方法等。另外,如以 下說明所述,由於本發明的優選實施方式的絕緣基體材料10通過驟冷制膜來 進行非結晶 性膜化,因此,可在較低溫下進行熱壓合。作為形成導體圖案20的金屬,可使用Au、Ag、Cu 等電阻小的金屬。其中,從作為布線基板的導體圖案使用的實際效果好、成本低方面考慮, 優選使用Cu。(通孔30)另外,為了將各布線基板間進行電連接,可在絕緣基體材料上形成在其厚度方向 形成電連接的層間布線,作為形成層間布線的方法,可以列舉例如,對通孔進行鍍銅的方 法;對通孔、內部通孔中進行場電鍍(field plating, 7 4 A F J -y ^ )的方法;填充導電 糊或焊料球的方法;應用由含有微細導電粒子的絕緣層帶來的具有各向異性導電性材料的 方法等,其中,利用向通孔、內部通孔中填充下述導電糊組合物的方法時,可實現高密度布 線,因此更優選。上述導電糊組合物含有導電粉末及粘合劑成分,優選導電粉末包含第1合金粒子 和第2金屬粒子。第1合金粒子是熔點為180°C以上且低於260°C的無鉛焊料粒子。作為 這樣的無鉛焊料粒子,可以列舉例如,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。這些 無鉛焊料粒子在使錫發生金屬擴散的效果方面是很可靠的。另外,作為第1合金粒子,還可 以使用兩種以上這些無鉛焊料粒子的混合物。第2金屬粒子為選自Au、Ag、Cu中的至少一種金屬粒子。第2金屬粒子是由電阻 值低的金屬形成的粒子,其承擔著通孔30的導電性的作用。此外,第2金屬粒子的熔點比 第1合金粒子高,具有保持加熱時導電糊組合物粘度的作用。導電粉末中第1合金粒子及第2金屬粒子的混合比例以質量比計,優選為「76/24」 以上且低於「90/10」 ( 「第1合金粒子」 / 「第2金屬粒子」)。通過設定為該範圍,可以減 少導電糊組合物粘度的降低,導電糊組合物不會從通孔中流出。優選第1合金粒子及第2金屬粒子的平均粒徑為10 μ m以下。通過使第1合金粒 子具有這樣的粒徑,導電糊組合物易於填充到通孔中,並且容易發生金屬擴散。另外,通過 使第2金屬粒子具有這樣的粒徑,在將基板100B進行加熱層壓時,調整導電糊組合物粘度 的效果良好。第1合金粒子與第2金屬粒子的平均粒徑之差優選為2μπι以下。通過這樣使粒 徑儘可能一致,可以容易地產生金屬擴散接合。本發明使用的粘合劑成分為通過加熱而固化的聚合性單體的混合物、熱塑性樹脂 組合物、或通過加熱而固化的聚合性單體的混合物與熱塑性樹脂組合物的混合物。就這樣 的粘合劑成分而言,作為通過加熱而固化的聚合性單體的混合物,可以列舉,鏈烯基酚化合 物與馬來醯亞胺類的混合物。此外,即使鏈烯基酚化合物和/或馬來醯亞胺類是高分子化 合物,只要其能通過加熱而發生交聯反應並固化,就可以包含在本發明的聚合性單體中。作 為熱塑性樹脂組合物,可以列舉聚酯類樹脂等。作為鏈烯基酚化合物,可以列舉分子中至少含有2個鏈烯基的鏈烯基酚化合物,即芳香環的部分氫原子被鏈烯基取代的酚類化合物。此外,具體地,作為這樣的鏈烯基酚化 合物,可以列舉,在雙酚A或含有酚羥基的聯苯骨架上連接有鏈烯基的化合物。更具體地, 可以列舉3,3』 -雙(2-丙烯基)-4,4』 -聯苯二酚、3,3』 -雙(2-丙烯基)-2,2』 -聯苯二 酚、3,3』 -雙(2-甲基-2-丙烯基)-4,4』 -聯苯二酚、3,3』 -雙(2-甲基-2-丙烯基)_2, 2』-聯苯二酚等二鏈烯基聯苯二酚化合物;2,2_雙[4-羥基-3-(2-丙烯基)苯基]丙烷、 2,2_雙[4-羥基-3-(2-甲基-2-丙烯基)苯基]丙烷(以下,稱為「二甲代烯丙基雙酚 A」)等二鏈烯基雙酚化合物。其中,從原料成本低、可穩定供給方面考慮,作為鏈烯基酚化 合物,優選使用二甲代烯丙基雙酚A。二甲代烯丙基雙酚A的結構式如式1所示。[化學式1] 作為馬來醯亞胺類,可以列舉分子中至少具有2個馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化 合物,具體地,可以列舉雙(4-馬來醯亞胺苯基)甲烷等雙馬來醯亞胺、三(4-馬來醯亞 胺苯基)甲烷等三馬來醯亞胺、雙(3,4-二馬來醯亞胺苯基)甲烷等四馬來醯亞胺以及聚 (4-馬來醯亞胺苯乙烯)等聚馬來醯亞胺等。其中,作為馬來醯亞胺類,從原料成本低、可穩 定供給方面考慮,優選使用雙(4-馬來醯亞胺苯基)甲烷。雙(4-馬來醯亞胺苯基)甲烷 的結構式如式2所示。[化學式2] 在該粘合劑成分中,鏈烯基酚化合物與馬來醯亞胺類的混合比以摩爾比計,優選 為「30/70」以上且低於「70/30」 ( 「鏈烯基苯酚化合物」 / 「馬來醯亞胺類」)。如果超出該 範圍,無論粘合劑成分中的哪種成分過多,都會使生成的樹脂變脆,從而導致導電糊組合物 與導體圖案20的粘接力降低。下面,對粘合劑成分的固化反應進行說明。鏈烯基酚化合物中的鏈烯基與馬來醯 亞胺化合物的烯鍵式不飽和基團發生交替共聚和/或加成反應,另外,酚羥基也與馬來醯 亞胺基的烯鍵式不飽和基團發生加成反應。以下,以粘合劑成分為例,就二甲代烯丙基雙酚 A與雙(4-馬來醯亞胺苯基)甲烷的固化機理進行具體說明。首先,在加熱至120 180°C 的階段,可以得到下式3所示的線狀聚合物。[化學式3]
進一步加熱至200°C以上時,可得到例如下式4所示的交聯成三維狀的聚合物。[化學式4] 在本發明中,可認為這種通過粘合劑成分的三維交聯而發生的固化促進了焊料成 分向第2金屬粒子和/或形成導體圖案部的金屬發生金屬擴散,由此形成高度的金屬擴散 接合。也就是說,可認為粘合劑成分發生固化時,向通孔內的第1合金粒子及第2金屬粒子 施加壓力,這樣,促進了焊料成分向金屬粒子及形成導體圖案20的金屬發生金屬擴散。粘 合劑成分的彈性模量隨溫度變化的情況如圖4所示。單體混合物的彈性模量隨溫度的上升 而減小。但在120 180°C,由於形成式3所示的線狀聚合物,彈性模量急劇增大(由圖4 中的「單體混合物」曲線變為「交聯後」的曲線)。認為隨後在200°C以上時,線狀聚合物變 化為式4所示的交聯成三維狀的聚合物。交聯後的曲線有隨溫度上升而減小的趨勢。但在 高溫區域不會發生熔融,保持一定的彈性模量。這樣,在130 260°C,無鉛焊料粒子發生熔解時,粘合劑成分發生固化反應,從而 保持一定的彈性模量。這樣,可認為向熔解的無鉛焊料粒子施加因粘合劑固化而產生的壓 力,由此在導電糊組合物中產生金屬擴散接合。而且,使用這樣的導電糊組合物的多層布線 基板200的通孔的電阻值非常低,其吸溼耐熱性、連接可靠性、及導體粘接強度優異。從這樣的觀點來看,在焊料粒子發生熔解的階段,粘合劑成分必須發生固化,如果 無鉛焊料粒子的熔點包含在粘合劑成分的固化溫度範圍內,則可以享有促進金屬擴散的效 果,熔解的焊料成分不會由通孔中流出,因此優選。如上所述,導電糊組合物含有導電粉末及粘合劑成分,該導電粉末及粘合劑成分 的混合比以質量比計優選為「90/10」上且低於「98/2」( 「導電粉末」/ 「粘合劑成分」)。通 過使下限值為上述範圍內,可以抑制填充在通孔中的導電糊的電阻值的增加,通過使上限 值為上述範圍內,可以防止將導電糊組合物印刷填充在通孔中的操作性惡化、以及導電糊 組合物與導體圖案20的粘接強度降低。(布線基板IOOa的製造方法)
布線基板100a的製造方法的概要如圖2 (a)所示。首先,按照上述方法,例如使用 T模頭的擠出流延法形成絕緣基體材料10。然後,通過熱壓合將銅箔22貼合在絕緣基體材 料10上,使用雷射或機械鑽頭等形成通孔30。隨後,通過在銅箔22的表面形成抗蝕劑並進 行蝕刻的普通方法形成導體圖案20。然後,通過絲網印刷等普通的印刷方法將導電糊組合 物填充在通孔30中,形成層間布線。需要說明的是,也可以在形成導體圖案20後,通過對 通孔30進行鍍銅來形成層間布線。另外,銅箔22的貼合可以與擠出制膜同時進行,還可以 在絕緣基體材料10上形成抗蝕劑圖案、再通過鍍敷法形成導體圖案20。此外,以上製法中 各步驟的順序沒有特別限定。而且,在上述製造方法中,是在絕緣基體材料10上形成指定 的導體圖案20及通孔30,但也可以預先在絕緣基體材料10上形成指定的導體圖案20,多 層化後再形成通孔30。〈布線基板100A>
下面,就布線基板100A的構成部件進行說明。布線基板100A是通過下述方法形成的在上述絕緣基體材料10上進一步形成腔 用孔15,製成絕緣基體材料11,然後在製成絕緣基體材料11上形成指定的導體圖案及層間 布線。此外,布線基板100A是在形成多層布線基板時作為設置在布線基板I(IOOa)上層側 的布線基板2使用的,也可以層壓多層布線基板100A,所述布線基板1 (IOOa)設置在腔部底 面上。另外,在進行多層層壓的情況下,只要將多層層壓的布線基板中的至少1層設為布線 基板100A即可。(布線基板100A的製造方法)布線基板100A的製造方法的概要如圖2(b)所示。通過在利用上述方法製造的布 線基板IOOa上形成腔用孔15來製造布線基板100A。(腔用孔I5)腔用孔15對應於例如搭載LED元件240的位置,該腔用孔15以使絕緣基體材料 10上下貫通的方式形成。腔用孔15的大小、形狀沒有特別限定,根據搭載LED元件240的 情況而形成。另外,在圖1(a)所示的多層布線基板200中,層壓在上層側的多個布線基板 100A具有形狀和大小相同的腔用孔15。由此,在布線基板200上形成長方體形狀的腔部 220。如圖2(b)所示,製成絕緣基板10之後,在絕緣基板10上形成腔用孔15。腔用孔 15通常利用下述方法形成用衝模(e々型)衝孔成指定的形狀、或者用雷射進行切割等。然後,在形成有腔用孔15的絕緣基板10上通過熱壓合等來貼合銅箔22,形成導體 圖案20及通孔30,從而形成布線基板100A。此外,也可以在將銅箔22貼合在絕緣基體材料 10上之後,按照與上述相同的方法來形成腔用孔15。通過上述操作,製造布線基板100A。此外,就圖1(b)所示的多層布線基板200A而言,在層壓於上層側的多個布線基板 100A上形成大小不同的腔用孔15。就層壓在上層側的多個布線基板100A而言,更上層的 布線基板100A具有更大的腔用孔15。由此,在布線基板200A上形成側面為階梯狀的腔部 220。〈布線基板100B>下面,就布線基板100B的各構成部件進行說明。布線基板100B是通過在以熱塑性樹脂組合物為主成分的絕緣基體材料IOa上形成指定的導體圖案及層間布線而製成的。另外,布線基板IOOB是在形成多層布線基板時作 為設置在布線基板1下層側的布線基板3使用的,所述布線基板1設置在腔部底面,根據上 述布線基板IOOa及布線基板100A的設置,布線基板100B可以作為上述布線基板1使用、 也可以作為設置在布線基板1的上層側的布線基板2使用。此外,將布線基板100B設置在 上層側的情況下,與布線基板100A同樣,也可以形成腔用孔(15)。(絕緣基體材料IOa)
構成絕緣基體材料IOa的熱塑性樹脂組合物與上述說明的絕緣基體材料10中的 熱塑性樹脂組合物相同。構成絕緣基體材料IOa的熱塑性樹脂組合物還可含有無機填充材料,對於無機填 充材料,沒有特別限制,與上述絕緣基體材料10中所述的無機填充材料相同。相對於100質量份熱塑性樹脂組合物,無機填充材料的添加量優選為20質量份以 上且50質量份以下。這是因為如果無機填充材料的添加量過多,則產生無機填充材料分散 不良的問題,線膨脹係數易產生偏差、或者容易導致強度降低。反之,如果無機填充材料的 添加量過少,則降低線膨脹係數而使提高尺寸穩定性的效果減弱,在回流焊步驟中,產生因 與導體圖案20的線膨脹係數的差異而導致的內部應力,基板發生翹曲或扭曲。需要說明的是,構成絕緣基體材料IOa的熱塑性樹脂組合物中,在不影響其性質 的範圍內,還可以含有除樹脂、無機填充材料以外的各種添加劑,作為這些添加劑,可以列 舉上述的各種添加劑,作為添加包括這些無機填充材料在內的各種添加劑的方法,可以列 舉公知的方法,具體可以列舉上述的方法。絕緣基體材料IOa可按照與上述說明的絕緣基體材料10的製造方法相同的方法 製造,而且導體圖案20及通孔30也可以與上述說明的絕緣基體材料10同樣地形成。(布線基板100B的製造方法)就布線基板100B而言,除了使用以熱塑性樹脂組合物為主成分的絕緣基體材料 IOa作為絕緣基體材料以外,按照與上述說明的布線基板IOOa相同的製造方法來製造。具 體地,按照上述的方法、例如使用T模頭的擠出流延法形成以熱塑性樹脂組合物為主成分 的絕緣基體材料10a。然後,通過熱壓合將銅箔22貼合在絕緣基體材料IOa上,使用雷射 或機械鑽頭等形成通孔。並且,通過在銅箔22的表面形成抗蝕劑並進行蝕刻的通常的方法 形成導體圖案20。需要說明的是,也可以在形成導體圖案20後,通過對通孔30進行鍍銅 來形成層間布線。另外,銅箔22的貼合可以與擠出制膜同時進行,還可以在絕緣基體材料 IOa上形成抗蝕劑圖案、再通過鍍敷法形成導體圖案20。另外,以上製法中各步驟的順序沒 有特別限定。需要進一步說明的是,在上述製造方法中,是在絕緣基體材料IOa上形成有指 定的導體圖案20及通孔30,但也可以預先在絕緣基體材料IOa上形成指定的導體圖案20、 多層化後再形成通孔30。(絕緣基體材料的彈性模量相對於溫度的特性)這裡,就彈性模量相對於絕緣基體材料溫度的特性進行說明。使用包含結晶熔解 峰溫度為260°C以上的結晶性熱塑性樹脂的組合物作為熱塑性樹脂組合物的情況下,使用 聚醚醚酮和非結晶性聚醚醯亞胺樹脂的混合組合物作為該結晶性熱塑性樹脂時,絕緣基體 材料的彈性模量相對於溫度的特性如圖5所示。以「層壓前」表示的曲線示出了作為多層布線基板進行層壓前的絕緣基體材料的彈性模量相對於溫度的特性。而以「層壓後」表示的曲線示出了通過在指定條件下進行加 熱、加壓形成多層布線基板200後的絕緣基體材料的彈性模量相對於溫度的特性。在層壓 前的狀態下,如上所述,絕緣基體材料通過驟冷制膜而進行非結晶性膜化。因此,在200°C附 近的較低溫度區域內,彈性模量充分降低。這樣,層壓前的絕緣基體材料可在較低溫度下進 行熱成型、熱熔合。非結晶性膜化的絕緣基體材料在製造多層布線基板200時的指定條件下通過加 熱、加壓成型而轉變為結晶性。絕緣基體材料的彈性模量隨之大幅變化,這由圖5中層壓後 的曲線所示特性可以看出。這樣,如以下說明所述,認為可以發揮促進金屬擴散接合的效果 而使多層布線基板200的通孔的電阻值明顯減小,同時還可以具有優異的吸溼耐熱性、連 接可靠性及導體粘接力。下面,對如何促進金屬擴散接合進行說明。其中,導電糊組合物中無鉛焊料粒子與絕緣基體材料的關係是很重要的,優選在無鉛焊料粒子的熔點時的樹脂組合物的儲能模 量為IOMPa以上且低於5GPa。需要說明的是,在使用聚醚醚酮和非結晶性聚醚醯亞胺的混 合組合物作為形成絕緣基體材料的熱塑性樹脂組合物(上述優選實施方式)時,如圖5所 示,在130°C以上且低於260°C的無鉛焊料粒子的熔點時的熱塑性樹脂組合物的儲能模量 為IOMPa以上且低於5GPa。需要說明的是,熱塑性樹脂組合物的儲能模量是使用粘彈性評 價裝置、在測定頻率1Hz、升溫速度3°C /分鐘下測定的值。如上所述,使熱塑性樹脂組合物在無鉛焊料粒子的熔點下具有IOMPa以上且低於 5GPa的儲能模量意味著,使熱塑性樹脂組合物在無鉛焊料粒子的熔點處具有一定程度的柔 軟性,同時保持一定程度的彈性模量且未熔融。這樣,通過使熱塑性樹脂組合物在無鉛焊料粒子的熔點處具有一定程度的柔軟 性,導電糊組合物和熱塑性樹脂組合物能夠彼此相容,從而提高導電糊組合物和絕緣基體 材料的粘接性。另外,通過使熱塑性樹脂組合物在無鉛焊料粒子的熔點處不發生熔融且具 有一定程度的彈性模量,在通過熱熔合來層壓布線基板時,通孔側面的熱塑性樹脂組合物 可束縛導電糊組合物,從而嚮導電糊組合物施加壓力。這樣,認為可以使無鉛焊料粒子中的 錫成分向第2金屬粒子和/或形成導體圖案部的金屬中發生金屬擴散,從而形成金屬擴散 接合。〈多層布線基板200、200A的製造方法〉本發明的多層布線基板200的製造方法的概要如圖3所示。在圖3所示的一個實 施方式中,多層布線基板200由設置在腔部底面的布線基板100a、設置在上層側的多個布 線基板100A、以及設置在下層側的多個布線基板100B構成。多層布線基板200可通過下述 方法製造將多個布線基板100B置於下層側,在該布線基板100B上層壓布線基板100a,再 將形成有腔用孔15的多個布線基板100A層壓在設置於上述腔部底面的布線基板IOOa的 上層側,然後將其進行熱壓合。在圖3所示的製造方法中,使最下層布線基板100B的朝向 上下翻轉,設置成布線圖案20位於外側來進行層壓。作為層壓條件,優選溫度為180°C以上且低於320°C、壓力為3MPa以上且低於 lOMPa、壓制時間為10分鐘以上且120分鐘以下。通過在這樣的條件下進行層壓,在絕緣基 體材料包含聚芳酮樹脂及非結晶性聚醚醯亞胺樹脂的混合組合物的情況下,非結晶性膜化 的絕緣基體材料通過層壓時的加熱而轉化為結晶狀態。由此,絕緣基體材料表現出無鉛焊料耐熱性。而且,通孔中的導電糊發生金屬擴散接合,可使通孔的電阻值為非常低的值,從 而可以製成吸溼耐熱性、連接可靠性、及導體粘接強度優異的多層布線基板200、200A。
此外,製造多層布線基板200、200A時,使用隔離子260。隔離子260具有與腔部 220相同的形狀,並插入在腔部220中使用。製造多層布線基板200A時,使用階梯狀的隔離 子260。隔離子260可以由下述材料形成與絕緣基體材料10和導體圖案20之間具有脫模 性、且具有在壓合時仍能保持腔部220的形狀的彈性模量的材料。作為這樣的材料,可以列 舉例如聚醯亞胺樹脂。另外,也可以使用金屬的隔離子,還可根據腔形狀使用凸狀的模具。此外,製作多層布線基板200、200A時的熱壓合可以使用壓機的擠壓夾具由圖3的 上下進行壓制而進行。在壓制夾具與布線基板之間夾持脫模膜320及不鏽鋼片340。脫模 膜320是為了確保經熱壓合後將多層布線基板200、200A從壓機中取出時的脫模性而使用 的。作為脫模膜320,可以使用例如聚醯亞胺膜。另外,不鏽鋼片340是為了均勻地施加壓 力而使用的。此外,在製造多層布線基板200、200A時,也可以使用具有緩衝性的脫模膜。作為 構成具有緩衝性的脫模膜的材料,沒有特別限制,優選使用在層壓溫度範圍內不產生樹脂 流出的材料。作為這樣的材料,可以列舉,聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚甲基戊烯(TPX)、間 規聚苯乙烯(SPS)、矽類樹脂、氟類樹脂、聚醯亞胺(PI)樹脂等。可以是單層結構、也可以是 在表層層壓有脫模性樹脂的多層結構。此外,實際製作多層布線基板200、200A時,將同一平面上包含多個布線基板100B 的基板進行多張層壓,再在其上將布線基板IOOa和/或同一平面上包含多個布線基板100A 的基板進行多張層壓,然後將其進行熱壓合。並且,最後將每個多層布線基板200、200A切 開。這樣一來,可同時製作多個多層布線基板200、200A。就本發明的多層布線基板200、200A而言,可在腔部220中搭載LED元件240使用。 搭載有LED元件240的狀態如圖1 (c)及(d)所示。圖1 (c)所示的方式是將LED元件240 搭載在腔部220上、再利用接合線與腔部側面的導體圖案20相連接的方式。這樣,就本發 明的多層布線基板200A而言,可以將腔部220的形狀製成階梯狀等複雜的形狀。而且,可 以由此以各種方式搭載LED元件240。此外,圖1 (d)所示的方式是將2個LED元件240並列而搭載在腔部220中的方 式。在該方式中,LED元件240搭載在腔部220中,LED元件240和多層布線基板200的電 連接是通過接合線進行的。這樣,在本發明的多層布線基板200中,可以根據各種圖案來搭 載LED元件240。並且,可以根據其搭載方法來自由地調整通孔30的位置。本發明的多層布線基板200C、200D是由多個布線基板層壓而形成的,形成多層布 線基板時,多層布線基板200C、200D至少具有設置在上述腔部底面上的布線基板1、及設置 在布線基板1的上層側的布線基板2,布線基板1和/或布線基板2由絕緣基體材料10和 設置在該絕緣基體材料10的至少一面的以熱固性樹脂組合物為主成分的粘接層40構成 (以下,也稱為絕緣基體材料12),所述絕緣基體材料10以含有無機填充材料的熱塑性樹脂 組合物為主成分、並且在波長400 800nm的平均反射率為70%以上、在200°C熱處理4小 時後在波長470nm的反射率的降低率為10%以下,另外,布線基板2必須包含進一步形成有 腔用孔15的絕緣基體材料(圖中未示出)。然後,在這些絕緣基體材料上形成指定的導體圖案22、用來形成層間布線的通孔30,製成布線基板IOOc及布線基板100C,將其多層化,從 而可以安裝LED元件。圖6(a)及(b)示出了多層布線基板200C、200D的模式圖。在圖6所示的一個實 施方式中,由布線基板IOOc構成設置在腔部底面的布線基板1,由全部布線基板100C構成 設置在上層側的布線基板2。在腔部安裝LED元件時,通過形成這樣的結構,可以充分發揮 出作為反射器的功能,因此優選。另外,在本實施方式中,形成的是在上述布線基板1的下 層側設置有布線基板100D的結構,但也可以製成在上層側設置有布線基板IOOd的結構,所 述布線基板IOOd是在布線基板100D上 形成腔用孔而獲得的。此外,布線基板100D由以熱 塑性樹脂組合物為主成分的絕緣基體材料10a、設置在該絕緣基體材料IOa的至少一面的 以熱塑性樹脂組合物為主成分的粘接層40構成。需要說明的是,可將各種布線基板的結構 進行上述的各種變化。〈布線基板100c>布線基板IOOc包括絕緣基體材料10、設置在該絕緣基體材料10的至少一面的以 熱固性樹脂組合物為主成分的粘接層40、以及形成在粘接層40上的指定的導體圖案及層 間布線,所述絕緣基體材料10以含有無機填充材料的熱塑性樹脂組合物為主成分,且在波 長400 800nm的平均反射率為70%以上、在200°C熱處理4小時後在波長470nm的反射 率的降低率為10%以下。布線基板IOOc例如可以在形成多層布線基板時作為設置在腔部 底面的布線基板1使用、或者設置在所述設置於腔部底面的布線基板的下層側使用。(粘接層)在布線基板IOOc上形成有用於發揮各層間的粘接性的粘接層40。粘接層40形成 在絕緣基體材料10的至少一面上。如果在絕緣基體材料10的至少一面上形成粘接層40, 則可以對各層進行熱壓合而層壓,如圖所示,還可以在絕緣基體材料10的兩面形成粘接層 40。作為構成形成粘接層40的熱固性樹脂組合物的材料,只要在180°C以上且低於 320°C的層壓溫度範圍內能發生熱固化、具有無鉛焊料耐熱性即可,沒有特別限制,可以列 舉環氧類樹脂、聚醯亞胺類樹脂等。其中,考慮到耐熱性、電特性等,特別優選使用構成上述 導電糊組合物的粘合劑成分,即鏈烯基酚化合物及馬來醯亞胺類的混合物。在該混合物中, 在不影響其性質的範圍內,還可適當添加其它熱固性樹脂、熱塑性樹脂、無機填充材料、各 種添加劑,例如,穩定劑、紫外線吸收劑、光穩定劑、成核劑、著色劑、爽滑劑、阻燃劑、成膜助 齊U、自由基聚合引發劑、環氧基反應催化劑、觸變性賦予劑、矽烷偶聯劑等。粘接層40的厚度優選為絕緣基體材料10厚度的1/5以下、更優選為1/10以下、進 一步優選為1/20以下。此外,粘接層20的厚度優選為30 μ m以下、更優選為20 μ m以下、 進一步優選為10 μ m以下。若粘接層40的厚度過厚,則有時在形成的腔部220內發生樹脂 流出,將導體圖案20覆蓋,另外,在依次層壓時,有時在通孔30部分發生樹脂流出,妨礙金 屬擴散。〈布線基板IOOc的製法〉作為布線基板IOOc的製法,首先,與上述布線基板IOOa的製法同樣地,通過例如 使用τ模頭的擠出流延法形成絕緣基體材料10。然後,在預先經過脫模處理的PET膜上塗 布含有熱固性樹脂組合物的溶液並乾燥固化,在具有剝離性的膜上形成粘接層40。而且,通過熱層壓將該粘接層40熱轉印到絕緣基體材料10上,由此,在絕緣基體材料10的兩面 形成粘接層40。接著,使用雷射或機械鑽頭等形成通孔30。然後,通過絲網印刷等通常的 印刷方法將導電糊組合物填充在通孔30中,形成層間布線,製作絕緣基體材料50(參照圖 8)。然後,在層壓有粘接層40的絕緣基體材料10的兩面層壓銅箔22。隨後,按照在銅 箔22的表面形成抗蝕劑並進行蝕刻的通常的方法形成導體圖案20,製作層間布線。這樣, 可以製作在兩面具有導體圖案20的布線基板IOOc (兩面基板)。此外,也可以在形成通孔 後,通過鍍銅形成銅箔22,再通過蝕刻形成導體圖案20,從而製作層間布線。以上製法中各 步驟的順序沒有特別限定。另外,在上述製造方法中,是在絕緣基體材料10上形成指定的 導體圖案20及通孔30,但也可以預先在絕緣基體材料10上形成指定的導體圖案20,多層 化後再形成通孔30,還可以使用僅形成有通孔30的絕緣基體材料。〈布線基板IOOO布線基板100C是通過下述方法形成的在上述絕緣基體材料12上進一步形成腔用孔15而得到絕緣基體材料,然後在該絕緣基體材料上形成指定的導體圖案及層間布線。 腔用孔15是在絕緣基體材料10上形成粘接層40之後,按照與上述布線基板100A相同的 方法形成的。通孔30的形成可以在形成腔用孔15之後進行,也可以在形成腔用孔15之前 進行。〈布線基板100D>布線基板100D是通過下述方法形成的在由以熱塑性樹脂組合物為主成分的絕 緣基體材料10a、設置在該絕緣基體材料IOa的至少一面的以熱固性樹脂組合物為主成分 的粘接層40構成的絕緣基體材料13上形成指定的導體圖案及層間布線。對於以熱塑性樹 脂組合物為主成分的絕緣基體材料10a、導體圖案20、通孔30,與先前說明的布線基板100B 的情況相同,粘接層40與先前說明的布線基板IOOc的情況相同。(布線基板100D的製法)作為布線基板100D的製法,除了使用絕緣基體材料IOa以外,可按照與上述布線 基板IOOc相同的方法進行製作。此外,布線基板100D的製造方法的概況如圖7所示。(絕緣基體材料50C)絕緣基體材料50C是在上述布線基板IOOc中製造的絕緣基體材料50 (參照圖8) 上形成腔用孔15而製造的。腔用孔15是在絕緣基體材料10上形成粘接層40之後,按照 與上述布線基板100A相同的方法形成的。絕緣基體材料50C中通孔30的形成可以在形成 腔用孔15之後進行,也可以在形成腔用孔15之前進行。本發明的多層布線基板200C、200D的製造方法的概要(依次層壓)如圖9、圖10 所示。就層壓方法而言,可通過熱壓合來進行,可以通過一次性層壓以及依次層壓中的任意 方式來進行層壓。在一次性層壓的情況下,可通過下述方法製造將一面具有導體圖案20 的單面基板進行多層疊合,按照與多層布線基板200、200A相同的方法進行熱壓合。以下, 按照圖9及圖10,對通過依次層壓製造多層布線基板200C、200D的方法進行說明。圖9示出了多層布線基板200C的製造方法的概要。首先,在布線基板100D上疊 合絕緣基體材料50D,再在其上疊合銅箔22,對其進行熱壓合層壓。然後,通過蝕刻等方法,在銅箔22上形成布線圖案20。該操作可重複多次,可以根據所要在布線基板100D上形成 的絕緣基體材料50D的數量來重複進行該操作。
然後,在絕緣基體材料50D上疊合位於腔部底面的絕緣基體材料50,在其上疊合 銅箔22,對其進行熱壓合層壓。然後,通過蝕刻等方法形成導體圖案20。進一步將形成有 腔用孔15的絕緣基體材料50C疊合在絕緣基板50上,在其上疊合銅箔22,對其進行熱壓 合層壓。接著,通過蝕刻等方法,在銅箔22上形成布線圖案20。該操作可重複多次,可以 根據所要形成絕緣基體材料50C的數量來重複進行該操作。就圖10所示的多層布線基板 200D的製法而言,除了所使用的隔離子的形狀不同以外,按照同樣的方法製造多層布線基 板200D。如上所述,在布線基板100D上熱壓合層壓絕緣基體材料50D、50、50C及銅箔22, 通過依次重複對銅箔進行蝕刻的步驟,製造多層布線基板200C、200D。作為上述多層布線基板200C、200D的依次層壓條件,優選溫度為180°C以上且低 於320°C、壓力為3MPa以上且低於lOMPa、壓制時間為10分鐘以上且120分鐘以下。通過在 這樣的條件下進行層壓,在絕緣基體材料包含聚芳酮樹脂及非結晶性聚醚醯亞胺樹脂的混 合組合物的情況下,非結晶性膜化的絕緣基體材料通過層壓時的加熱轉化為結晶狀態。由 此,絕緣基體材料表現出無鉛焊料耐熱性。此外,通過在這樣的條件下進行層壓,包含熱固 性組合物的粘接層40發生固化,表現出無鉛焊料耐熱性。另外,通孔30中的導電糊發生金 屬擴散接合,可使通孔30的電阻值為非常小的值,從而可製成吸溼耐熱性、連接可靠性及 導體粘接強度優異的多層布線基板200C、200D。在對形成有腔用孔15的絕緣基體材料50C進行層壓時,可使用與腔用孔15的形 狀相對應的隔離子。在圖9中,在層壓第一層的絕緣基體材料50C及銅箔22時,使用厚度 相當於絕緣基體材料50C及銅箔22的總厚度的隔離子262a,然後,在第二次層壓絕緣基體 材料50C及銅箔22時,使用兩倍厚度的隔離子262b。需要說明的是,也可以使用2個隔離 子262a來代替隔離子262b。製造圖10所示多層布線基板200D時,由於第一層的絕緣基體材料50C與第二層 的絕緣基體材料50C各自腔用孔15的大小彼此不同,使用與各自腔用孔15的大小相對 應的隔離子262a,262c。第二次層壓布線基板50C時,可使用階梯狀的隔離子代替隔離子 262a、262c。作為隔離子的材料,與上述多層布線基板200、200A的情況相同。與多層布線基板200、200A的情況相同,在熱壓制時使用脫模膜320及不鏽鋼片 340。作為脫模膜320,可以使用具有緩衝性的脫模膜,在這一點上也是相同的。此外,可以 層壓在同一平面上包含多個布線基板的基板,從而同時製作多個多層布線基板,在這一點 上也是相同的。另外,與圖1(c)及(d)所示的方式同樣地,還可以在多層布線基板200C、 200D上搭載LED元件240。〈多層布線基板200E>本發明的多層布線基板200E是多層布線基板(200、200A)的另一實施方式,是將 多個布線基板層壓而形成的,在形成多層布線基板時,至少具有設置在上述腔部底面上的 布線基板1、及設置在布線基板1的上層側的布線基板2,布線基板1和/或布線基板2包 括絕緣基體材料10,所述絕緣基體材料10以含有無機填充材料的熱塑性樹脂組合物為主 成分,並且在波長400 800nm的平均反射率為70%以上、且在200°C熱處理4小時後在波 長470nm的反射率的降低率為10%以下,另外,布線基板2必須包括在絕緣基體材料10上形成有腔用孔15的絕緣基體材料11。在絕緣基體材料10及11上形成指定的導體圖案22、 用來形成層間布線的通孔30,從而製成布線基板IOOa及布線基板100A,將其多層化,可以 安裝LED元件。本發明的多層布線基板200E如圖11(a)所示,在絕緣基體材料10及11上形成指 定的導體圖案、用來形成層間布線的通孔(以下,也稱為通孔),從而製作布線基板IOOa及 布線基板100A,將其多層化,可安裝LED元件。多層布線基板200E的製造方法的概要如圖12所示。如圖12所示,首先,按照上 述方法,例如使用T模頭的擠出流延法製造絕緣基體材料10,同時層壓銅箔22,製作單面覆 銅絕緣基體材料50E。然後,按照上述所示方法製作在該絕緣基體材料50E上形成有腔用 孔15的單面覆銅絕緣基體材料50F。在絕緣基體材料50E上疊合絕緣基體材料50F,通過 熱壓合進行層壓,接著,用雷射或機械鑽頭等形成通孔,再通過照相平版印刷法等形成導體 圖案及層間布線,從而製作多層布線基板200E。〈多層布線基板200F>本發明的多層布線基板200F為多層布線基板(200C、200D)的另一形式,是將多個 布線基板層壓而形成的,在形成多層布線基板時,至少具有設置在上述腔部底面上的布線 基板1、及設置在布線基板1的上層側的布線基板2,布線基板1和/或布線基板2由絕緣 基體材料10和設置在該絕緣基體材料10的至少一面的以熱固性樹脂組合物為主成分的粘 接層40構成(以下,也稱為絕緣基體材料12),所述絕緣基體材料10以含有無機填充材料 的熱塑性樹脂組合物為主成分,並且在波長400 SOOnm的平均反射率為70%以上、且在 200°C熱處理4小時後在波長470nm的反射率的降低率為10%以下,另外,布線基板2必須 包含進一步在絕緣基體材料12上形成有腔用孔15的絕緣基體材料(圖中未示出)。並且, 在這些絕緣基體材料上形成指定的導體圖案22、用來形成層間布線的通孔30,從而製作布 線基板IOOc及布線基板100C,將其多層化,可安裝LED元件。多層布線基板200F的製造方法的概要(依次層壓)如圖13所示。如圖13所示, 首先,按照上述方法,例如使用T模頭的擠出流延法製造絕緣基體材料10 (圖13(a))。然 後,預先在經過脫模處理的PET膜上塗布含有熱固性樹脂組合物的溶液,並乾燥固化,在具 有剝離性的膜上形成粘接層40。然後,通過熱層壓將該粘接層40熱轉印到絕緣基體材料 10,由此在絕緣基體材料10的兩面形成粘接層40 (圖13(b))。隨後,在層壓有粘接層的絕 緣基體材料的兩面疊合銅箔22,進行熱壓合層壓(圖13(c))。再使用雷射或機械鑽頭等形 成通孔(圖13(d))。然後,通過場電鍍處理等形成層間布線(圖13(e)),再利用照相平版 印刷法等形成導體圖案20,得到布線基板IOOc (圖13(f))。該操作可重複多次,可以根據 所要形成的布線基板IOOc的數量來重複進行該操作(圖13(g) (i))。然後,預先對絕緣基體材料10的兩面進行與先前說明的多層布線基板200F相同 的操作,將粘接層40進行熱轉印,在層壓有粘接層40的絕緣基體材料的一面疊合銅箔22, 制 作熱壓合層壓得到的絕緣基體材料50G,將其疊合在布線基板IOOc上,進行熱壓合層壓 (圖13(j))。然後,通過蝕刻等方法在銅箔22上形成導體圖案20 (圖13 (k))。該操作可 重複多次,可以根據所要形成的絕緣基體材料50G的數量來重複進行該操作。經過上述操作,在布線基板100c上熱壓合層壓絕緣基體材料50G及銅箔22,通過依次重複對銅箔進行 蝕刻的步驟,製造多層布線基板200F。如上所述,就本發明的多層布線基板200、200A、200C、200D、200E、200F而言,可將 腔部220的形狀設計成各種各樣的形狀。由此,可對LED元件240的搭載方法、及其電連接 方法賦予各種各樣的變化。實施例以下,通過實施例進行更詳細的說明,但本發明並不限定於這些實施例。(布線基板100a的製作)相對於100質量份由聚醚醚酮樹脂(PEEK450G、Tm = 335°C )40質量%、非結晶性 聚醚醯亞胺樹脂(Ultem 1000)60質量%構成的樹脂混合物,混合16質量份用氯法製造的 氧化鈦(平均粒徑0. 23 u m、氧化鋁處理、矽烷偶聯劑處理)、45質量份平均粒徑為5 u m、 平均長寬比為50的合成雲母,得到熱塑性樹脂組合物,將該熱塑性樹脂組合物進行熔融混 煉,擠出厚度100 u m的膜,同時在其一側層壓銅箔22,得到單面覆銅絕緣基體材料。然後, 使用雷射在所期望的位置上形成直徑100 u m的通孔。然後,通過絲網印刷將導電糊組合物 填充在該通孔中。填充後在125°C加熱45分鐘,使溶劑揮發,從而使導電糊乾燥固化。然 後,通過照相平版印刷法在銅箔上形成導體圖案20。按照以上方法製作孔間距(e 7間) 為150 u m、布線間距離為50 ii m的布線基板100a。作為上述導電糊組合物,使用通過下述方法製備的導電糊組合物相對於97質量 份以Sn-Ag-Cu合金粒子(平均粒徑為5. 55 u m、熔點為220°C、組成3. 0質量% Ag、0. 5質 量% Cu、剩餘部分為311)76質量%及01粒子(平均粒徑為511!11)24質量%的比例混合的 導電粉末,添加3質量份以二甲代烯丙基雙酚A 50質量%及雙(4-馬來醯亞胺苯基)甲烷 50質量%的比例混合的聚合性單體的混合物、以及7. 2質量份作為溶劑的Y _ 丁內酯,用3 輥進行混煉來進行調整。(布線基板100A的製作)在布線基板100a中製作的單面覆銅絕緣基體材料上,通過使用衝模衝壓出指定 形狀而形成腔用孔15。對於該形成有腔用孔15的單面覆銅絕緣基體材料,採用與製造布線 基板100a時相同的方法形成通孔,填充導電糊組合物,並使之乾燥固化。然後,通過照相平 版印刷法在銅箔22上形成導體圖案20,製作布線基板100A。需要說明的是,所使用的導電 糊組合物與布線基板100a的製作中使用的導電糊組合物相同。(布線基板100B的製作)相對於100質量份由聚醚醚酮樹脂(PEEK450G、Tm = 335°C )40質量%和非結晶 性聚醚醯亞胺樹脂(Ultem 1000)60質量%組成的樹脂混合物,混合39質量份平均粒徑為 5 ym、平均長寬比為50的合成雲母,得到熱塑性樹脂組合物,對該熱塑性樹脂組合物進行 熔融混煉,擠出厚度100 u m的膜,同時在其一側層壓銅箔22,得到單面覆銅絕緣基體材料。 然後,採用與製造布線基板100a時相同的方法形成通孔,填充導電糊組合物,並使之乾燥 固化。然後,通過照相平版印刷法在銅箔22上形成導體圖案20,製作布線基板100B。需要 說明的是,所使用的導電糊組合物與布線基板100a的製作中使用的導電糊組合物相同。(多層布線基板200的製作)
準備2張上述獲得的布線基板100A、1張布線基板100a及2張布線基板100B,將 2張布線基板100B層壓在下層側,在其上的腔部底面上層壓1張布線基板100a,然後再將 2張布線基板100A層壓在其上的上層側。層壓各布線基板時,需要使得通孔30和腔用孔 的位置相吻合。然後,將與腔部220相同形狀、厚度的聚醯亞胺樹脂制隔離子260設置在相 當於腔部220的位置上,通過真空壓制將各層層壓起來。壓制條件為溫度230°C、5MPa、30 分鐘。這樣,製作了 5層結構的具有腔部220的多層布線基板200。(多層布線基板200A的製作)按照與實施例1相同的方法製作布線基板100a、布線基板100A。作為布線基板 100A,其中的一個形成有與實施例相同的腔用孔15,另一個則形成有大一圈(一回>0 )的腔 用孔15。然後,將2張布線基板100B層壓在下層側,在其上的腔部底面上層壓1張布線基 板100a,然後在其上層壓具有與實施例1相同的腔用孔15的布線基板100A,再在其上進一 步層壓具有大一圈的腔用孔15的布線基板100A。然後,將與階梯狀的腔部220相同形狀、 厚度的聚醯亞胺樹脂制隔離子260設置在相當於腔部220的位置上,按照與實施例1相同 的方法進行熱壓合,製作了 5層結構的具有階梯狀的腔部220的多層布線基板200A。(布線基板100D的製作)相對於100質量份由聚醚醚酮樹脂(PEEK450G、Tm = 335°C )65質量%和非結晶 性聚醚醯亞胺樹脂(Ultem 1000) 35質量%組成的樹脂混合物,混合39質量份平均粒徑為 5 ym、平均長寬比為50的合成雲母,得到熱塑性樹脂組合物,對該熱塑性樹脂組合物進行 熔融混煉,將其擠出為厚度lOOym的膜(絕緣基體材料)。對所得膜的兩面實施電暈處理 後,在經脫模處理的PET膜上塗布含有以50質量%的二甲代烯丙基雙酚A和50質量%的 雙(4-馬來醯亞胺苯基)甲烷比例混合的聚合性單體的溶液,並進行乾燥固化,形成5 ym 的粘接層,並將其熱轉印在絕緣基體材料的兩面上。然後,使用雷射在所期望的位置上形成直徑lOOym的通孔。然後,通過絲網印刷 將導電糊組合物填充在該通孔中。填充後,在125°C加熱45分鐘,使溶劑揮發,從而使導電 糊乾燥固化。通過以上方法,製作了絕緣基體材料50D。然後,在其兩面採用230°C、5MPa、 30分鐘的條件層壓12 ym的銅箔,通過照相平版印刷法在銅箔上形成導體圖案20,以此作 為布線基板100D。需要說明的是,所使用的上述導電糊組合物與實施例1中的相同。(絕緣基體材料50的製作)相對於100質量份由聚醚醚酮樹脂(PEEK450G、Tm = 335°C )65質量%和非結晶 性聚醚醯亞胺樹脂(Ultem 1000) 35質量%組成的樹脂混合物,混合16質量份採用氯法制 造的氧化鈦(平均粒徑為0. 23 u m、氧化鋁處理、矽烷偶聯劑處理)、45質量份平均粒徑為 5 ym、平均長寬比為50的合成雲母,得到熱塑性樹脂組合物,對所得熱塑性樹脂組合物進 行熔融混煉,並將其擠出為厚度100 ym的膜。對所得膜的兩面實施電暈處理後,在經脫模 處理的PET膜上塗布含有以50質量%的二甲代烯丙基雙酚A及50質量%的雙(4-馬來醯 亞胺苯基)甲烷比例混合的聚合性單體的溶液,並進行乾燥固化,形成5 y m的粘接層,並將 其熱轉印在絕緣基體材料的兩面上。然後,使用雷射在所期望的位置上形成直徑lOOym的通孔。然後,通過絲網印刷將導電糊組合物填充在該通孔中。填充後,在125°C加熱45分鐘,使溶劑揮發,從而使導電 糊乾燥固化。通過以上方法製作了絕緣基體材料50。需要說明的是,所使用的上述導電糊 組合物與實施例1中的相同。(絕緣基體材料50C的製作)按照與製造上述布線基板100c相同的方法,在絕緣基體材料的兩面形成粘接層, 通過使用衝模衝壓出指定形狀而形成腔用孔15。對於形成有腔用孔15的絕緣基體材料,採 用與製造布線基板100c時相同的方法形成通孔,填充導電糊組合物,並使之乾燥固化,制 作了絕緣基體材料50C。(多層布線基板200C的製作)在上述所得的布線基板100D上疊合絕緣基體材料50D及銅箔22,並進行熱壓合層 壓,然後,採用照相平版印刷法在銅箔22上形成導體圖案,再疊合絕緣基體材料50及銅箔 22並進行熱壓合層壓,然後,採用照相平版印刷法在銅箔22上形成導體圖案。再依次疊合 絕緣基體材料50C及銅箔22並進行熱壓合層壓,然後採用照相平版印刷法在銅箔22上形 成導體圖案,將該操作反覆進行兩次。在對各絕緣基體材料50D、50C、50進行層壓時,使通 孔30及腔用孔的位置相吻合。此外,在層壓絕緣基體材料50C時,使用聚醯亞胺樹脂制隔 離子,根據第一張布線基體材料50C和第二張絕緣基體材料50C來改變隔板的厚度,分別將 它們層壓在一起。依次層壓的壓制條件為溫度230°C、5MPa、30分鐘。這樣,製作了具有腔 部的5層結構的多層布線基板200C。(多層布線基板200D的製作)按照與實施例3相同的方法,製作布線基板100D及絕緣基體材料50D、50。作為絕 緣基體材料50C,其中的一個形成有與實施例3相同的腔用孔15,而另一個形成有大一圈的 腔用孔15。在布線基板100D上依次疊合絕緣基體材料50D及銅箔22並進行熱壓合層壓, 然後採用照相平版印刷法在銅箔22上形成導體圖案,再疊合絕緣基體材料50及銅箔22並 進行熱壓合層壓,然後採用照相平版印刷法在銅箔22上形成導體圖案。進一步在其上依次 疊合具有與實施例3相同的腔用孔15的絕緣基體材料50C及銅箔22並進行熱壓合層壓, 然後採用照相平版印刷法在銅箔22上形成導體圖案。然後,在其上依次疊合具有大一圈的 腔用孔15的絕緣基體材料50C及銅箔22並進行熱壓合層壓,然後採用照相平版印刷法在 銅箔22上形成導體圖案。依次層壓條件與實施例3相同。作為隔離子,在層壓第一張布線基板100C時,使用了在實施例3中使用的厚度較 薄的隔離子;而在層壓第二張布線基板100C時,進一步疊合使用與大一圈的腔用孔15相應 大小的隔離子(如圖9所示的形態)。通過以上操作,製作了具有階梯狀的腔部220的多層 布線基板200D。(絕緣基體材料50E的製作)相對於100質量份由聚醚醚酮樹脂(PEEK450G、Tm= 335°C )40質量%和非結晶性 聚醚醯亞胺樹脂(Ultem 1000)60質量%組成的樹脂混合物,混合35質量份採用氯法製造 的氧化鈦(平均粒徑0. 23 u m、氧化鋁處理、矽烷偶聯劑處理)、30質量份平均粒徑為5 u m、 平均長寬比為50的合成雲母,得到熱塑性樹脂組合物,對所得熱塑性樹脂組合物進行熔融混煉,將其擠出為厚度150 ym的膜,同時從一側疊合銅箔22,得到單面覆銅絕緣基體材料 50E。(絕緣基體材料50F的製作)對與上述絕緣基體材料50E相同的熱塑性樹脂組合物進行熔融混煉,並將其擠出 為厚度150 u m的膜,同時從一側疊合銅箔22,得到單面覆銅絕緣基體材料50E。然後,對於 該單面覆銅絕緣基體材料50E,使用衝模衝壓出指定形狀的腔用孔15,從而形成了單面覆 銅絕緣基體材料50F。(多層布線基板200E的製作)疊合上述絕緣基體材料50E與絕緣基體材料50,使用真空壓機採用230°C、5MPa、 保持30分鐘的條件進行層壓。然後,使用鑽頭形成直徑200 u m的通孔,並進行鍍敷處理。 然後通過照相平版印刷法在銅箔上形成導體圖案20,以此為多層布線基板200E。〈實施例6>(絕緣基體材料12的製作)相對於100質量份由聚醚醚酮樹脂(PEEK450G、Tm = 335°C )65質量%和非結晶 性聚醚醯亞胺樹脂(Ultem 1000) 35質量%組成的樹脂混合物,混合35質量份採用氯法制 造的氧化鈦(平均粒徑0. 23 u m、氧化鋁處理、矽烷偶聯劑處理)、30質量份平均粒徑5 u m、 平均長寬比50的合成雲母,得到熱塑性樹脂組合物,將所得熱塑性樹脂組合物進行熔融混 煉,並將其擠出為厚度100 ym的膜(絕緣基體材料)。對所得膜的兩面實施電暈處理後, 在經脫模處理的PET膜上塗布含有以50質量%的二甲代烯丙基雙酚A及50質量%的雙 (4-馬來醯亞胺苯基)甲烷比例混合的聚合性單體的溶液,並進行乾燥固化,形成5 y m的粘 接層,並將其熱轉印在絕緣基體材料的兩面上,從而製作了絕緣基體材料12。(布線基板100c的製作)使用真空壓機在上述絕緣基體材料12的兩面層壓12iim銅箔,條件為200°C、 5MPa、保持30分鐘。然後,使用雷射形成直徑100 ym的通孔,並進行場電鍍處理。然後通 過照相平版印刷法在銅箔上形成導體圖案20,從而得到了布線基板100c。(多層布線基板200F的製作)在上述布線基板100c上疊合絕緣基體材料12和銅箔12 u m,在230°C、5MPa、30分 鐘的條件下進行層壓,並利用雷射形成100 u m的孔。然後,進行場電鍍處理形成層間布線, 然後通過照相平版印刷法在銅箔上形成導體圖案20。進一步層壓形成有腔用孔的絕緣基體 材料和銅箔,並進行孔加工,然後進行場電鍍處理,形成導體圖案,從而製作了由2張布線 基板100c及1張布線基板100C形成的多層布線基板200F。對於上述製作的多層布線基板進行以下的評價。各評價結果示於表1。(吸溼耐熱性)將得到的多層布線基板在125°C下乾燥4小時。然後,將其在30°C、溼度85%的恆 溫恆溼槽內放置96小時,隨後用峰溫度250°C的回流焊爐進行加熱,將上述處理反覆進行 兩次。按以下基準對所得多層布線基板進行評價。〇基板間的層壓界面未發生剝離,通孔中未發生膨脹。X 基板間的層壓界面發生剝離、和/或通孔中發生膨脹。
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(導體粘接強度)對於露出在多層布線基板上的導體圖案部,通過釺焊將金屬絲焊接於其上,將該 金屬絲向上拉起,測定導體圖案部剝離時的強度。〇強度為lN/Wi以上。X 強度小於 lN/mm。(平均反射率)對於構成布線基板100a和100c的絕緣基體材料,使用帶有積分球的分光光度計 (「U-4000」,日立製作所公司製造),以氧化鋁白板的反射率為100%,以0. 5nm間隔測定波 長400nm 800nm的反射率。計算出所得測定值的平均值,以該值作為平均反射率。(加熱處理後的反射率)對於構成布線基板100a和100c的絕緣基體材料,使用真空壓機以260°C的峰溫度 進行30分鐘熱處理(結晶化處理),然後在熱風循環式烘箱中於200°C進行4小時加熱處 理、於260°C進行5分鐘加熱處理,採用與上述相同的方法測定加熱處理後的反射率,讀取 470nm處的反射率。[表 1] 工業實用性本發明的具有腔部(凹部)的多層布線基板可以適用於半導體晶片、特別是發光 二極體(LED元件)的安裝。
權利要求
一種具有腔部的多層布線基板,其是將多個布線基板層壓而形成的具有腔部的多層布線基板,其中,在形成多層布線基板時,至少具有設置在上述腔部底面的至少1層布線基板1、和設置在布線基板1的上層側的至少1層布線基板2,所述布線基板1和/或布線基板2包括絕緣基體材料,所述絕緣基體材料以含有無機填充材料的熱塑性樹脂組合物為主成分,並且在波長400~800nm的平均反射率為70%以上、在200℃熱處理4小時後在波長470nm的反射率的降低率為10%以下,上述布線基板2還形成有腔用孔。
2.一種具有腔部的多層布線基板,其是將多個布線基板層壓而形成的具有腔部的多層 布線基板,其中,在形成多層布線基板時,至少具有設置在上述腔部底面的至少1層布線基板1、和設置 在布線基板1的上層側的至少1層布線基板2,所述布線基板1和/或布線基板2包括絕緣基體材料和粘接層,所述絕緣基體材料以 含有無機填充材料的熱塑性樹脂組合物為主成分,且在波長400 SOOnm的平均反射率為 70%以上、在200°C熱處理4小時後在波長470nm的反射率的降低率為10%以下;所述粘接 層以熱固性樹脂組合物為主成分且設置在該絕緣基體材料的至少一面上, 上述布線基板2還形成有腔用孔。
3.根據權利要求1或2所述的具有腔部的多層布線基板,其中,上述布線基板1和2為 下述布線基板中的任意一種在絕緣基體材料的至少一面上形成導體圖案、並且在絕緣基 體材料中形成層間布線而得到的布線基板,所述層間布線在絕緣基體材料的厚度方向上進 行電連接;僅在絕緣基體材料中形成層間布線而得到的布線基板,所述層間布線在絕緣基 體材料的厚度方向上進行電連接。
4.根據權利要求3所述的具有腔部的多層布線基板,其中,所述層間布線由導電糊組 合物形成。
5.根據權利要求4所述的具有腔部的多層布線基板,其中,上述導電糊組合物含有導電粉末和粘合劑成分,該導電粉末與該粘合劑成分的質量比 為90/10以上且低於98/2 ;上述導電粉末包括第1合金粒子和第2金屬粒子,所述第1合金粒子為熔點在130°C以 上且低於260°C的無鉛焊料粒子,所述第2金屬粒子為選自Au、Ag和Cu中的至少一種,所 述第1合金粒子與所述第2金屬粒子的質量比為76/24以上且低於90/10 ;上述粘合劑成分為通過加熱而固化的聚合性單體的混合物,且上述無鉛焊料粒子的熔 點在上述粘合劑成分的固化溫度的範圍內;在上述無鉛焊料粒子的熔點時,構成上述絕緣基體材料的熱塑性樹脂組合物的儲能模 量為IOMPa以上且低於5GPa。
6.根據權利要求1 5中任一項所述的具有腔部的多層布線基板,其中,熱塑性樹脂組 合物中含有的無機填充材料的折射率為1.6以上。
7.根據權利要求6所述的具有腔部的多層布線基板,其中,無機填充材料為氧化鈦。
8.根據權利要求6或7所述的具有腔部的多層布線基板,其中,熱塑性樹脂組合物中還 含有平均粒徑為15 μ m以下、且平均長寬比為30以上的無機填充材料。
9.根據權利要求1 8中任一項所述的具有腔部的多層布線基板,其中,上述布線基板 2包括多個布線基板,所述多個布線基板具有大小不同的腔用孔,所述腔用孔的大小越靠近 上層側直徑越大。
10.根據權利要求1 9中任一項所述的具有腔部的多層布線基板,其中,上述熱塑性 樹脂組合物是結晶熔解峰溫度為260°C以上的、包括聚芳酮樹脂和非結晶性聚醚醯亞胺樹 脂的混合組合物。
11.一種具有腔部的多層布線基板的製造方法,其是將多個布線基板層壓而形成的具 有腔部的多層布線基板的製造方法,該方法至少具有下述步驟步驟1,將設置在上述腔部底面上的1層以上布線基板1進行層壓; 步驟2,將設置在上述布線基板1上的1層以上布線基板2進行層壓;以及 步驟3,將經過上述層壓的整個布線基板通過熱壓合進行一體化, 上述布線基板1和/或布線基板2包括絕緣基體材料,所述絕緣基體材料以含有無機 填充材料的熱塑性樹脂組合物為主成分,並且在波長400 SOOnm的平均反射率為70%以 上、在200°C熱處理4小時後在波長470nm的反射率的降低率為10%以下, 上述布線基板2還形成有腔用孔。
12.—種具有腔部的多層布線基板的製造方法,其是將多個布線基板層壓而形成的具 有腔部的多層布線基板的製造方法,該方法具有下述步驟形成布線基板1的步驟,該布線基板1具有絕緣基體材料1、設置在該絕緣基體材料1 的至少一面上的以熱固性樹脂組合物為主成分的粘接層、設置在該粘接層上和/或該絕緣 基體材料1上的導體圖案;以及依次形成1層或多層布線基板2的步驟,該步驟將下述步驟進行1次或重複多次在布 線基板1上疊合絕緣基體材料2,再在該絕緣基體材料2上疊合銅箔,利用熱壓合進行一體 化,再通過蝕刻使該銅箔成為導體圖案,所述絕緣基體材料2在至少一面上設置有以熱固 性樹脂組合物為主成分的粘接層、並且形成有腔用孔,其中,絕緣基體材料1和/或絕緣基體材料2以含有無機填充材料的熱塑性樹脂組合 物為主成分,且在波長400 800nm的平均反射率為70%以上、在200°C熱處理4小時後在 波長470nm的反射率的降低率為10%以下。
13.一種具有腔部的多層布線基板的製造方法,其是將多個布線基板層壓而形成的具 有腔部的多層布線基板的製造方法,該方法具有下述步驟依次形成兩層以上布線基板1的步驟,該步驟將下述步驟進行1次或重複多次形成 布線基板1,然後在該布線基板1上疊合絕緣基體材料1,再在該絕緣基體材料1上疊合銅 箔,利用熱壓合進行一體化,再通過蝕刻使該銅箔成為導體圖案,其中所述布線基板1具有 絕緣基體材料1、設置在該絕緣基體材料1的至少一面上的以熱固性樹脂組合物為主成分 的粘接層、設置在該粘接層上和/或該絕緣基體材料1上的導體圖案,所述絕緣基體材料1 在至少一面上設置有以熱固性樹脂組合物為主成分的粘接層;以及依次形成1層或多層布線基板2的步驟,該步驟將下述步驟重複進行1次或多次在上 述布線基板1上疊合絕緣基體材料2,再在該絕緣基體材料2上疊合銅箔,利用熱壓合進行 一體化,再通過蝕刻使該銅箔成為導體圖案,其中所述絕緣基體材料2的至少一面上設置 有以熱固性樹脂組合物為主成分的粘接層、並形成有腔用孔,其中,所述絕緣基 體材料1和/或絕緣基體材料2以含有無機填充材料的熱塑性樹脂 組合物為主成分,且在波長400 800nm的平均反射率為70%以上、在200°C熱處理4小時 後在波長470nm的反射率的降低率為10%以下。
全文摘要
本發明提供一種具有腔部的多層布線基板,其是將多個布線基板層壓而形成的具有腔部的多層布線基板,該多層布線基板包括設置在上述腔部底面的布線基板1和設置在布線基板1的上層側的布線基板2,所述布線基板1和/或布線基板2包括具有指定性質的絕緣基體材料,上述布線基板2還形成有腔用孔,通過採用具有腔部的多層布線基板,可提供一種具有腔部、且兼具反射器功能的多層布線基板。
文檔編號H05K3/46GK101884257SQ20088011873
公開日2010年11月10日 申請日期2008年12月3日 優先權日2007年12月5日
發明者山田紳月, 松井純 申請人:三菱樹脂株式會社