導電層形成用水性分散液、導電層、電子器件、電路板及其製造方法,以及多層布線板及其...的製作方法
2023-05-23 05:41:41 1
專利名稱:導電層形成用水性分散液、導電層、電子器件、電路板及其製造方法,以及多層布線板及其 ...的製作方法
技術領域:
本發明涉及導電層形成用水性分散液、用此分散液形成的導電層、具有此導電層的電子器件、帶有用上述導電層形成用水性分散液形成的導電層的電路板及其製造方法,以及多層布線板以及製造此多層布線板的方法。
背景技術:
在基板上形成電極和布線圖形等導電層的方法,過去常用電鍍金屬的方法。除了採用這種導電層的形成方法外,還有將導電粉末分散在液態熱固性樹脂材料中製成導電糊,藉助於塗布和印刷等方法使導電糊附著在基板上,然後將樹脂熱固化。在特開平9-134891號公報上公開的方法,是將金屬超微粒子均一分散在有機分散劑中製成金屬超微粒子分散液,在半導體基板上塗布此分散液後,加熱除去有機溶劑,同時使金屬超微粒子熔融成薄膜。
近年來對電子儀器提出高性能化和小型化要求,於是開始使用集成度高、電極數目多的電子器件,並要求以高密度安裝這種電子器件。為此,開始用在基板一面或兩面交互層疊絕緣層和布線層的多層印刷電路板,代替僅在一面形成布線層的單面印刷電路板以及在兩面形成布線層的雙面印刷電路板,作為電子儀器布線板和搭載電子器件的布線板。
已有多層印刷電路板的製造方法,主要採用在絕緣層兩面形成互相導電布線層的多數芯基板,以及將熱固性樹脂預成形片交互層疊後熱壓,通過絕緣層將多數布線基板層疊在一起(以下叫作「層疊加壓法」)。
然而在這種層疊加壓法中,為在相鄰芯布線板中的布線層間實現電連接,不能沿厚度方向僅僅貫通存在於該布線層間的絕緣層,形成層間延伸的短路部分(埋設通路和素壓通路),而必須沿厚度方向將該多層布線板全體貫通形成在層間延伸的短路部分(通孔),因而很難形成高密度布線層。
鑑於上述理由,對於有高密度布線層印刷電路板的製造方法,人們最近開始關注積層法,即依次在芯布線板上形成絕緣層和布線層的方法。採用這種積層法,能沿厚度方向僅貫通該布線層間的絕緣層形成延伸的短路部分,以實現各布線層間電連接,因而能形成高密度布線層。
具體說明如下這種積層法是在芯基板上形成有通孔的絕緣層,該通孔與應當形成的層間短路部分(通路)互相對應,然後在此絕緣層的通孔內形成構成層間短路部分的導電層,同時在該絕緣層表面上形成布線層,將此工序重複預定次數後,可以得到目的多層布線板。
以上在芯基板表面上形成有通孔絕緣層的已知方法有,在芯基板表面上塗布液態射線固化性樹脂材料後,對塗布膜曝光處理和顯影處理,以形成與目的短路部分(通路)對應的通孔的絕緣層的方法,以及在芯基板表面塗布液態熱固性樹脂材料或者配置片狀熱固性樹脂材料後熱處理,形成絕緣層,用雷射照射該絕緣層,形成與目的層間短路部分對應通孔的方法等。
此外,在絕緣層通孔內形成導電層的已知方法還有,用無電解澱積法使絕緣層通孔內表面沉積金屬形成金屬膜,以此金屬膜為電極電沉積金屬,由所需厚度的這種金屬層形成導體的方法;用無電解澱積法在絕緣層的通孔內面沉積預定厚度的金屬層形成導體的方法;以及例如用絲網印刷等方法,在絕緣層通孔內充填上述導電糊,對導電糊進行固化處理,形成由熱固性樹脂中將導電性粉末分散而成的導體的方法等。
但是上述電鍍法由金屬離子沉積成電鍍膜的成長速度緩慢,要形成一定厚度(例如10微米以上)的導電膜,以及形成充滿上述通孔和通路的導電層或者在上述層間形成短路部分時,要獲得所需厚度金屬層需要很長時間,因而不能獲得高生產率。特別在上述積層方法中,形成每個絕緣層時,必須使該絕緣層形成沿其厚度方向貫通延伸的層間短路部分,電鍍金屬析出速度低,對生產率產生很大影響。
而且採用導電糊和金屬超微粒子分散液塗布印刷等方法形成導電層,很難精確控制得到導電層的厚度和導電層的形成位置等。尤其是採用樹脂和導電粉末組成的導電糊一般有較高粘度(例如25℃下為100Pa·s左右),很難在所需位置和以所需形狀形成高精度導電層。此外,若絕緣層上通孔的直徑小(例如直徑小於100微米),很難在該通孔內充填這種高粘度導電糊,因而不能得到連接可靠性高的多層布線板。
此外,特開平9-134891號公報記載的方法,雖然能夠降低金屬超微粒子分散液的粘度,但是因不含樹脂成分,所以在形成厚導電層時會產生導電層裂紋,此外導電層與基板的附著性也差。
本發明目的在於提供一種能用電沉積法高效而高精度地形成導電層用的水性分散液、由這種水性分散液形成的導電層、以及具有這種導電層的電子器件和印刷電路基板。
本發明的其他目的在於提供一種高效而高精度地製造電路基板的方法,其中包括用上述導電層形成用水性分散液作電沉積液形成導電層的工序。
本發明的另一目的在於提供一種生產率高、連接可靠性好的多層布線板及其製造方法。
發明的公開本發明提供的以下構成的導電層形成用水性分散液、導電層、電子器件、電路板及其製造方法,以及多層布線板及其製造方法,可以達到上述目的。1一種導電層形成用水性分散液,其特徵在於預先將數均粒徑小於1微米的導電微粒和,由聚合性化合物和聚合物中至少一種物質組成的有機粒子分散在水性介質中,用電沉積法可以使之形成導電層。2按照上述1中所述的導電層形成用水性分散液,其中所說的導電微粒和所說的有機粒子間體積比為99∶1~40∶60。3按照上述1或2中所述的導電層形成用水性分散液,是由在有機溶劑中分散所說的導電微粒得到的導電微粒分散液和,在水性介質中分散所說的有機粒子得到的有機粒子分散液二者混合而成的。4一種導電層,其特徵在於是使用上述1~3中任何一項所述的導電層形成用水性分散液,利用電沉積法形成的,其容積電阻係數在10-4Ω·cm以下。5一種電子器件,其特徵在於其中具有使用上述1~3中任何一項所述的導電層形成用水性分散液由電沉積法形成的導電層。6一種電路基板,其特徵在於其中具有絕緣層和導電層,所說的導電層包含貫通該絕緣層的貫通導電部分,所說的導電部分是用上述1~3中任何一項所述的導電層形成用水性分散液作為電沉積液利用電沉積法形成的。7一種電路基板的製造方法,其特徵在於是使用上述1~3中任何一項所述導電層形成用水性分散液的電路基板的製造方法,其中包括(a)在絕緣層上形成通孔的工序,(b)在該絕緣層一表面上包含該通孔的部位設置導電箔的工序,以及(c)使用上述導電層形成用水性分散液作為電沉積液,以所說的導電箔為一個電極用電沉積法,在上述通孔內形成貫通導電部分的工序。8一種電路基板的製造方法,其特徵在於是使用上述1~3中任何一項所述導電層形成用水性分散液的電路基板的製造方法,其中包括(a)在形成有導體圖形的芯布線基板上形成絕緣層的工序,(b)在該絕緣層上製作布線圖形,使上述導體圖形部分露出,形成具有通孔的絕緣層圖形的工序,(c)以該絕緣層圖形為掩模材料作無電解澱積,以此方法在包含上述通孔內的部分形成非電解澱積層的工序,以及(d)用上述導電層形成用水性分散液作電沉積液,以上述導體圖形和上述非電解澱積層為一個電極用電沉積法,形成包含上述通孔內貫通導電部分的導電層的工序。9一種電路基板的製造方法,其特徵在於是數個由上述7或8中方法得到的電路基板積層而成的。10一種多層布線基板,具有由絕緣基板兩面互相電連接的基板布線層形成的芯布線基板,至少層疊在此芯布線基板一面上的絕緣層,在此絕緣層上形成的布線層,以及將此布線層電連接到上述基板布線層上的、沿其厚度方向將上述絕緣層貫通延伸的層間短路部分,其特徵在於,上述層間短路部分由高分子物質中所含導電微粒形成的導體構成,該導體是由導電微粒以及聚合性化合物和聚合物中至少一種物質組成的有機粒子在水性介質中分散形成的電沉積液中,電沉積處理而成的。11按照上述10中所述的多層布線板,其特徵在於其中有將絕緣基板兩面形成的布線層基板互相電連接的、沿其厚度方向將該絕緣基板貫通延伸的基板短路部分,該基板短路部分由高分子物質中所含導電微粒形成的導體構成,該導體是在水性介質中分散有導電微粒以及聚合性化合物和聚合物中至少一種物質組成的有機粒子的電沉積液中電沉積處理而形成的。12按照上述10或11所述的多層布線板,其特徵在於構成層間短路部分和/或基板短路部分的導體中導電微粒的比例為40~99%。13一種多層布線板的製造方法,是上述10~12中任何一項所述的多層布線板的製造方法,其特徵在於包括以下工序準備一種芯布線基板板材的工序,所說的板材由絕緣基板,以及在此絕緣基板一面上形成了基板布線層,和在此絕緣基板另一面形成了與該基板布線層電連接的金屬層構成,在此芯基板板材一面上形成具有與應當在該基板布線層上形成的層間短路部分對應形成通孔的絕緣層的工序,以在此絕緣層上形成的、處於芯布線基板板材上的基板布線層作析出電極,在由導電微粒以及聚合性化合物和聚合物中至少一種物質組成的有機粒子於水性介質中分散而成的電沉積液中進行電沉積處理,以此在該絕緣層通孔內形成構成層間短路部分的導體的工序。14按照上述13所述的多層布線板的製造方法,其特徵在於準備一種具有絕緣基板,以及在此絕緣基板的至少另一面上形成的金屬層的基板形成材料,在此基板形成材料的絕緣基板上,形成沿其厚度方向貫通的通孔,以此基板形成材料的上述金屬層作析出電極,在由導電微粒以及聚合性化合物和聚合物中至少一種物質組成的有機粒子於水性介質中分散而成的電沉積液中電沉積處理,以此在該絕緣基板的通孔內形成構成基板短路部分的導體,然後在絕緣基板的一面上形成基板布線部分,以此製成芯布線基板材料。15按照上述13或14所述的多層布線板的製造方法,其特徵在於所述導電微粒和所述有機粒子在電沉積液中的體積比為99∶1~40∶60。
以下詳細說明本發明。
(a)關於導電微粒本發明中使用的導電微粒構成材料,只要有導電性就沒有特別限制,但是從獲得長期穩定導電性的觀點看,優選難氧化的材料。這種材料的具體實例可以舉出金、銀、銅、鋁、鋅、鎳、鈀、鉑、鈷、銠、銥、鐵、釕、鋨、鉻、鎢、鉭、鈦、鉍、鉛、硼、矽、錫和鋇中選出的金屬或其合金等。而且也可以並用兩種以上不同材料構成的導電微粒。這種導電微粒優選容積電阻係數小於10-5Ω·cm的,更優選小於7×10-6Ω·cm的。
在權利要求1~9記載的發明中,必須使用數均粒徑小於1微米,優選0.5微米以下,更優選0.3微米以下的上述導電微粒。若數均粒徑超過1微米,則粒子容易在本發明的導電層形成用水性分散液中沉降,使水性分散液的儲存穩定性不足。對數均粒徑的下限並無限制,通常在0.02微米以上。而且在權利要求10~15記載的發明中,導電微粒的數均粒徑也優選處於上述範圍之內。本說明書記載的「粒徑」是指初級粒徑。
從容易製造的觀點來看,這種導電微粒優選用氣相蒸發法、電解法、還原法製造的金屬微粒。
本發明的導電微粒,可以使用球狀、多角狀、鱗片狀或針狀品。其中多角狀或鱗片狀導電微粒間因接觸面積大而特別優選。
(b)關於有機粒子(b-1)有機粒子的組成本發明中的有機粒子,由「聚合性化合物和聚合物中至少一種物質」構成。其中所說的「聚合性化合物」是指具有聚合性基團的化合物,其中包括完全固化前的前體聚合物、聚合性低聚物和單體等。另外所謂「聚合物」是指實際上完成了聚合反應的化合物。但是也可以是電沉積後利用加熱、溼氣等使之交聯的物質。
上述有機粒子,為實現電沉積而優選表面有電荷的物質。這種表面電荷可以是陰離子或陽離子型電荷。其中當導電微粒材料為銅時,從含這些粒子水性分散液的儲存穩定性好的角度來看,有機粒子的表面電荷優選陽離子型。
上述有機粒子優選由丙烯酸系、環氧系、聚酯系和聚醯亞胺系樹脂中選出的一種或兩種以上物質製成。除了這些樹脂之外還可以含有其他成分。此外這些樹脂間也可以互相化學結合,或者與其他成分之間化學結合。
本發明中,電沉積後以熱等分解除去樹脂成分的場合下,特別優選以丙烯酸系樹脂為主要成分的有機粒子。而在不將其分解除去的場合下,從容易形成機械特性、化學特性和電學特性優良的導電層的觀點來看,特別優選以聚醯亞胺系樹脂為主要成分的有機粒子。其中所說的「聚醯亞胺系」是指聚醯亞胺樹脂或者電沉積後通過加熱能固化的前體聚合物(例如聚醯胺酸等)、聚醯亞胺樹脂形成用單體與其他單體間共聚物或其前體聚合物、聚醯亞胺樹脂或其前體聚合物與其他化合物的反應物,而且其中也包括聚醯亞胺樹脂形成用單體、低聚物等,關於其他樹脂也同樣。
(b-2)有機粒子的水乳液本發明的水乳液通常可以使用將上述有機粒子分散在「水性介質」中調整得到的水乳液。
以下說明主要由丙烯酸系樹脂組成的有機粒子的水乳液(以下叫作「丙烯酸系樹脂乳液」。)、主要由環氧系樹脂組成的有機粒子的水乳液(以下叫作「環氧系樹脂乳液」。)、主要由聚酯系樹脂組成的有機粒子的水乳液(以下叫作「聚酯系樹脂乳液」。)以及主要由聚醯亞胺系樹脂組成的有機粒子的水乳液(以下叫作「聚醯亞胺系樹脂乳液」。)的製造方法。(i)丙烯酸系樹脂乳液的製造方法丙烯酸系樹脂乳液的製造方法沒有特別的限制,例如可以用通常的乳液聚合法和,攪拌下將在醇等有機溶劑中使之聚合後的反應液添加到水中使樹脂分散的方法製造。單體可以使用從一般的丙烯酸系和/或甲基丙烯酸系單體中選出的一種或兩種以上單體。此時為了得到的有機粒子能夠電沉積,通常與具有陽離子基團或陰離子基團的單體共聚。其共聚比例優選佔所說的使用全部單體的5~80(更優選10~50)重量%。(ii)環氧系樹脂乳液的製造方法對環氧系樹脂乳液的製造方法沒有特別限制,可以採用過去已知的方法,例如特開平9-235495和9-208865號公報中記載的方法等。(iii)聚酯系樹脂乳液的製造方法對聚酯系樹脂乳液的製造方法沒有特別限制,可以採用過去已知的方法,例如特開昭57-10663、57-70153和58-174421號公報中記載的方法等。(iv)聚醯亞胺系樹脂乳液的製造方法對聚醯亞胺系樹脂乳液的製造方法沒有特別限制,但是關於本發明中優選使用的聚醯亞胺系樹脂乳液及其製造方法可以舉出以下兩種。
(1)由有機溶劑可溶性聚醯亞胺(A)和親水性聚合物(B)的複合粒子組成的聚醯亞胺系樹脂乳液。這種聚醯亞胺系樹脂乳液優選用例如特開平11-49951號公報中記載的方法製造。
(2)由含有聚醯胺酸(C)和疏水性化合物(D)的複合粒子組成的聚醯亞胺系樹脂乳液。這種聚醯亞胺系樹脂乳液優選用例如特開平11-60947號公報中記載的方法製造。
這些聚醯亞胺系樹脂乳液由於作為水分散體的儲存穩定性優良,而且這種乳液中的粒子通過電沉積可以形成能夠保持聚醯亞胺本身的耐熱性、電絕緣性、機械特性和耐化學品性等特性的電沉積膜,因而優選。
以下就上述方法(1)中所用聚醯亞胺系樹脂乳液的製造方法作進一步詳細說明。
關於「(A)有機溶劑可溶性聚醯亞胺」的合成方法並無特別限制,例如在有機極性溶劑中將四羧酸二酐和二胺化合物混合縮聚,得到聚醯胺酸後,用加熱醯亞胺化法或化學醯亞胺化法使該聚醯胺酸產生脫水閉環反應,可以合成聚醯亞胺。而且通過使四羧酸二酐和二胺化合物間進行多級縮聚反應,也能合成具有嵌段結構的聚醯亞胺。
這種有機溶劑可溶性聚醯亞胺,優選具有羧基、氨基、羥基、磺酸基、醯胺基、環氧基、異氰酸酯基等反應性基團(a)中一種以上的基團。具有反應性基團(a)的聚醯亞胺的合成方法,可以舉出例如以合成聚醯胺酸使用的羧酸二酐、二胺化合物、羧酸單酐、單胺化合物等為反應原料,使用具有反應性基團(a)的化合物進行脫水閉環反應後,使之殘留反應性基團(a)的方法。
「(B)親水性化合物」,例如由具有氨基、羧基、羥基、磺酸基、醯胺基等一種以上親水性基團,在20℃水中的溶解度通常在0.01克/100克水以上,優選在0.05克/100克水以上的親水性聚合物組成。上述親水性基團之外,優選具有一種以上能夠與上述(A)成分中反應性基團(a)反應的反應性基團(b)。這種反應性基團(b),除了例如環氧基、異氰酸酯基、羧基之外,還可以舉出與上述親水性基團同樣的基團。這樣的親水性聚合物,可以通過使具有親水性基團和/或反應性基團(b)的單乙烯基單體單獨聚合或者共聚的方法,或者通過使這些單乙烯基單體與其他單體共聚的方法得到。
適當選擇這種有機溶劑可溶性聚醯亞胺(A)和親水性聚合物(B),使反應性基團(a)和親水性聚合物中反應性基團(b)組合後具有適當的活性,再將該聚醯亞胺和該親水性聚合物一起例如在有機溶劑中以液態混合,必要時加熱下使二者反應。然後將此反應液與水性介質混合,根據情況至少除去一種有機溶劑後,可以得到一種由該聚醯亞胺和該親水性聚合物以互相結合狀態包含在同一粒子內的複合粒子所組成的聚醯亞胺系樹脂乳液。
其次就上述方法(2)中使用的聚醯亞胺系樹脂乳液的製造方法作進一步詳細說明。
關於本身是聚醯亞胺前體的「聚醯胺酸(C)」的合成方法並無特別限制,例如在有機極性溶劑中,通過使四羧酸二酐和二胺化合物進行縮聚反應,可以得到聚醯胺酸。而且通過使四羧酸二酐和二胺化合物進行多級縮聚反應,也能合成具有嵌段結構的聚醯胺酸。其中通過使聚醯胺酸脫水閉環,還可以使用部分醯亞胺化的聚醯胺酸。
此外,「疏水性化合物(D)」是至少能與上述聚醯胺酸中的醯胺酸基反應的基團(以下叫作「反應性基團」)的化合物。這種反應性基團例如可以舉出環氧基、異氰酸酯基、碳化二亞胺基、羥基、巰基、滷素、烷基磺酸基、芳基磺醯基、偶氮基、羰基等。這些反應性基團在疏水性化合物中可以存在一種以上。其中所說的「疏水性」是指在20℃水中的溶解度通常小於0.05克/100克水,優選小於0.01克/100克水,更優選0.005克/100克水。
這種疏水性化合物可以使用從環氧化聚丁二烯、雙酚A型環氧樹脂、萘系環氧樹脂、芴系環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、烯丙基縮水甘油醚、縮水甘油(甲基)丙烯酸酯、1,3,5,6-四縮水甘油基-2,4-己二醇、N,N,N』N』-四縮水甘油基間二甲苯二胺、甲代亞苯基二異氰酸酯、二環己基碳化二亞胺、聚碳化二亞胺、膽固醇、苄基醇對甲苯磺酸酯、氯代醋酸乙酯、三嗪三硫醇、重氮甲烷和雙丙酮(甲基)丙烯醯胺等中選出的一種或兩種以上物質。
例如在有機溶劑中將這種聚醯胺酸(C)和疏水性化合物(D)以溶液態混合使之反應後,將此反應溶液與水性介質混合,根據情況至少除去一部分有機溶劑,這種方法可以得到由同一粒子內含有聚醯胺酸和疏水性化合物的複合粒子組成的聚醯亞胺系樹脂乳液。
其中對上述(1)和(2)方法中使用的四羧酸二酐並無特別限制,其實例可以舉出丁四酸二酐、1,2,3,4-環丁四酸二酐、3,3』,4,4』-二環己四酸二酐、2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)萘並[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮等脂肪族四羧酸二酐或脂環族四羧酸二酐;1,2,4,5-苯四酸二酐、3,3』,4,4』-二苯甲酮四甲酸二酐、3,3』,4,4』-二苯碸四甲酸二酐等芳香族四羧酸二酐等。這些四甲酸二酐可以單獨使用或兩種以上混合併用。
而且對於上述(1)和(2)方法中可以使用的二胺化合物並無特別限制,其實例可以舉出;例如對苯二胺、4,4』-二氨基二苯基甲烷、2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷等芳族二胺類;1,1-間亞二甲苯基二胺、1,3-丙二胺、四亞甲基二胺、4,4』-亞甲基雙(環己二胺)等脂肪族二胺或脂環族二胺類;2,3-二氨基吡啶、2,4-二氨基-6-二甲氨基-1,3,5-三嗪、2,4-二氨基-5-苯基噻唑、雙(4-氨基苯基)苯胺等分子內具有兩個叔氨基和該叔氨基以外氮原子的二胺類;單取代的苯二胺類;二氨基有機矽氧烷等。這些二胺化合物可以單獨使用或者兩種以上混合併用。
(c)關於水性分散液本發明的水性分散液是上述導電微粒和上述有機粒子在水性介質中分散的液體。本說明書中所說的「水性介質」是指含水性介質,這種水性介質中水含量通常大於0.5重量%,優選10重量%以上。水含量低於0.5重量%時,難於直接使用這種水性分散液作為電解液,因而不好。另一方面若水含量過高,則由於導電微粒等的分散穩定性差,所以水含量優選50重量%以下,更優選40重量%以下,最好在20重量%以下。
必要時與水共同使用的其他介質,可以舉出例如製造上述的上述的聚醯胺酸或聚醯亞胺時使用的極性非質子溶劑、酯類、酮類、酚類、醇類、胺類等。其中從作為導電微粒的金屬粒子的分散穩定性角度來看,優選含有10~90(更優選20~70)重量%由一種或兩種以上1~10個碳原子醇類組成的醇類。而且這種水性介質還優選含有0.01~5(更優選0.1~1)重量%單乙醇胺、二乙醇胺等胺類,這樣能夠提高分散穩定性。
在水性分散液中所含導電微粒和有機粒子之間的容積比,優選處於99∶1~40∶60範圍內,更優選處於95∶5~40∶60範圍內,最好處於85∶15~60∶40範圍內。導電微粒在導電微粒和有機粒子合計量中所佔的比例低於40容積%時,由於容積電阻係數過高,作為導電層使用缺乏實用性。另一方面,若導電微粒的比例高於80容積%,則成膜性、形狀保持性和對基板的粘接性均不足,而且導電層有產生裂紋等之虞。
這種水性分散液的優選pH值為3~12(更優選4~10),優選的固形成分濃度為1~50重量%(更優選5~30重量%),20℃下的優選粘度值為1~100mPa·s。pH、固形成分濃度或粘度一旦處於上述範圍之外,往往會因粒子的分散性等降低使儲存穩定性不足,或者因不能獲得足夠的電沉積速度而使生產率降低,或者使處理或使用時的操作性下降,或者難於電沉積在通孔內等細長形狀部分之中。
這種水性分散液優選採用將上述導電微粒分散在有機溶劑中得到導電微粒分散液以及將上述有機粒子分散在水解中得到的有機粒子分散液,優選是上述的水乳液加以混合的方法製備。
上述「導電微粒分散液」中使用的有機溶劑,從分散穩定性和對水乳液中介質的溶解性能等觀點來看,優選由一種或兩種以上1~10個碳原子的醇類溶劑,特別優選使用乙醇、異丙醇或其混合溶劑。使導電微粒在有機溶劑中分散的方法,可以舉出使用均質機、高壓均質機、超聲波混合機等的方法,或者將其組合使用的方法。這種導電微粒分散液,優選含有3~40重量%,更優選含有5~30重量%導電微粒。
其中,在本發明的水性分散液中除了上述導電微粒和上述有機粒子之外,還可以含有從以下式(1)所示的有機矽烷、這種有機矽烷具有的水解性基團部分或全部水解後的水解產物以及這種水解產物部分脫水縮合而成的部分縮合物中選出的至少一種物質(以下統稱為「有機矽烷縮合物等」)。由這種水性分散液形成的導電層,特別是在電沉積後加熱固化的場合下,在導電層中通過有機矽烷縮合物等的交聯作用,可以使機械特性和化學特性均變得優良。
(R1)nSi(OR2)4-n(1)(式中,R1表示氫原子或1~8個碳原子的一價有機基團,R2表示1~5個碳原子的烷基、1~6個碳原子的醯基或苯基,n表示1或2的整數,R1和R2可以相同或不同。)上式(1)中,作為R1是1~8個碳原子的有機基團,可以舉出例如直鏈或具有支鏈的烷基、被滷素取代的烷基、乙烯基、苯基和3,4-環氧環己基乙基等。其中R2也可以有羰基。其中R1優選1~4個碳原子烷基或苯基。
作為R2是1~5個碳原子的烷基或1~6個碳原子的醯基,可以舉出例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、乙醯基、丙醯基、丁醯基等。其中R2優選1~4個碳原子的烷基。
作為優選使用的有機矽烷的實例,可以舉出二甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、異丁基三甲氧基矽烷和苯基三乙氧基矽烷。這些有機矽烷,可以使用其中一種或兩種以上並用。
上述的「有機矽烷縮合物等」,優選能在本發明的水性分散液中與上述有機粒子形成複合粒子的。這種「複合粒子」是指構成上述有機粒子的化合物與有機矽烷縮合物等化學鍵合的物質,以及在上述有機粒子表面或內部吸附了有機矽烷的的物質等。
這種有機矽烷縮合物等的使用量,若以上述有機粒子為100重量份,則優選為0.1~500重量份,更優選0.5~250重量份。有機矽烷縮合物等的使用量,低於0.1重量份時往往得不到所需的效果,而超過500重量份的情況下導電層的粘接性等有降低的傾向。
這種複合物粒子可以用下述(1)或(2)方法等製造。其中也可以使用這些方法的組合方法。
(1)將上述有機矽烷添加到上述有機粒子乳液中,至少使一部分有機矽烷吸附在上述有機粒子上之後,使這種有機矽烷進行水解反應和縮合反應。
(2)在上述水性介質中分散的上述有機矽烷存在下,進行使上述有機粒子生成的反應。
在上述方法(1)中微粒使有機矽烷吸附在有機粒子上,將有機矽烷添加到乳液中後可以採用充分攪拌等方法。此時,優選使添加的有機矽烷有10重量%(更優選30重量%)以上吸附在粒子上。為了避免在吸附不充分階段就產生有機矽烷的水解、縮合反應,通常可以將反應體系的pH調整到4~10,優選5~10,更優選6~8。使有機矽烷吸附在有機粒子上的處理溫度,優選在70℃以下,更優選50℃以下,最好是0~30℃。處理時間通常為5~180分鐘,優選20~60分鐘。
使被吸附的有機矽烷水解和縮合時採用的溫度,通常為30℃以上,優選50~100℃,更優選70~90℃;聚合物時間優選0.3~15小時,更優選1~8小時。
在上述方法(2)中,使用均質機或超聲波混合機等,在烷基苯磺酸等強酸性乳化劑水溶液中混合上述有機矽烷,通過水解和縮合可以得到在水性介質中分散的有機矽烷縮合物等。在這種有機矽烷縮合物等存在下,優選採用乳液聚合法可以生成上述有機粒子。
(d)關於導電層本發明的水性分散液,通常優選在其原始濃度下直接用作形成導電層用的電沉積液,但是也可以在稀釋或濃縮後使用。而且必要時還可以添加過去已知的適當添加劑。使用這種電沉積液和通常的電沉積方法,可以製造在電極表面上電沉積有水性分散液中的導電微粒和有機粒子的導電層。
這種電沉積工序後,優選用以下方法降低導電微粒界面的導電電阻。
(1)為了除去存在於導電微粒表面上的金屬氧化物等非導電性物質,應當在還原性氣氛下焙燒電沉積形成的層。例如在混有0.1~5體積%氫的惰性氣體氣氛中,於200~500℃下焙燒30~180分鐘,可以將金屬氧化物還原。而且此表面通過用乙酸、甲酸、丙酸等弱酸的50~100%水溶液洗滌,可以除去金屬氧化物等非導電性物質。
(2)使金屬在導電微粒的表面析出。例如,浸漬在電鍍液中通過脈衝電流,可以使金屬有效地在微粒的界面上析出。通電時間與脈衝周期之比,優選0.6以下,更優選0.3以下。電鍍的金屬可以使用銅、鎳、金、鉑、銀、錫、焊錫合金等公知物質。
此外,可以利用加熱除去電沉積粒子中的樹脂成分,這樣能夠降低導電層的容積電阻係數。這種場合下,優選採用能在較低溫度下分解除去的丙烯酸系樹脂作為所說的樹脂成分,例如通過在200~800℃下加熱30~180分鐘,幾乎能夠除去全部樹脂成分。其中像上述那樣在還原性氣體氣氛中焙燒的場合下,在此焙燒的同時能夠分解除去樹脂成分。
而且也可以使用熱固性樹脂作為樹脂成分,在電沉積後再將此樹脂成分加熱固化。這種場合下,優選使用含有上述有機矽烷縮合物等的水性分散液。所說的熱固性樹脂,優選使用環氧樹脂或聚醯亞胺樹脂,最好使用聚醯亞胺樹脂。熱固化條件只要是樹脂成分不被分解除去的溫度就沒有其他特別限制,但是加熱溫度優選100~400℃,更優選150~300℃。而且加熱時間優選5分鐘以上,更優選10分鐘以上。將樹脂成分加熱固化能夠提高導電層的機械特性,而且導電層因燒固作用而變得更加緻密,所以還能提高電氣特性。由於在導電層中殘留的樹脂成分具有粘合劑作用,所以還能使導電層的粘接性和耐衝擊性更加優良。其中像上述那樣在還原性氣體氣氛中焙燒膜的場合下,也能利用這種焙燒熱使樹脂成分加熱固化。
按照本發明的水性分散液,可以得到容積電阻係數在10-4(更優選0.5×10-4)Ω·cm以下的導電層。這種導電層以膜狀形成的場合下,其厚度優選為1~80(更優選3~50,最好為5~20微米)微米。用本發明的水性分散液並採用電沉積法形成這種厚度的導電層,能夠有效地發揮製造的優點。
(e)關於電子器件用本發明的水性分散液能夠有效地製造高精度膜厚度的導電層。而且即使是在貫通絕緣層的通孔和輔助孔等細長形狀部分內,也能有效地形成高精度導電層。這種導電層十分適於作為導電電路、印刷電路及其組合而成的布線基板(例如多層布線板)等電子器件使用。
(f)關於電路基板(f-1)構成本發明的電路基板,具有絕緣層以及用上述導電層形成用水性分散液形成的導電層。一部分此導電層可以構成貫通上述絕緣層的貫通導電部分。
關於構成此導電層的材料沒有特別限制,可以根據得到的電路基板的用途,選擇使用聚醯亞胺樹脂、環氧樹脂、雙馬來醯亞胺樹脂、酚醛樹脂等。優選例如在一般作為積層布線板芯板基板使用的玻璃環氧基板、BT樹脂基板等,或者在積層布線板的絕緣層中使用的環氧系樹脂層、聚醯亞胺系樹脂層等。對於絕緣層的厚度並無特別限制,但是在芯板基板的場合下,通常為20~150(優選50~100)微米,而對於基板絕緣層而言一般為5~100(優選10~50)微米。
作為絕緣層使用的聚醯亞胺系樹脂層,特別優選用由彈性模數小於10GPa的聚醯亞胺系樹脂複合物製成的。這種聚醯亞胺系樹脂複合物,正如特開2000-44800號公報中公開的那樣,可以使用由(A)聚醯亞胺成分和(B)其他聚合物成分組成的物質。聚醯亞胺成分(A),優選使用有機溶劑可溶性的,有嵌段結構的聚醯亞胺、末端改性的聚醯亞胺、具有反應性基團的聚醯亞胺和聚醯胺酸。作為其他成分(B),優選使用具有能夠直接與(A)聚醯亞胺成分反應的反應性基團,或者具有通過交聯劑能夠間接與之反應的反應性基團的物質。其他成分(B)的具體實例可以舉出,例如丙烯酸聚合物等乙烯基的單體聚合物、天然橡膠及其環氧化物、聚丁二烯及其環氧化物、苯乙烯-丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠、聚氨酯橡膠、丙烯腈橡膠、乙烯-丙烯橡膠、含氟聚合物、矽氧烷聚合物等。
通常將貫通上述絕緣層的通孔填滿或者沿通孔側壁表面形成膜。這種通孔的直徑優選為4~150(更優選6~100,最好10~90)微米。在此直徑範圍的通孔內,利用本發明水性分散液電沉積法,能夠充分發揮在其內部形成貫通導電部分的優點。在沿著通孔側壁表面形成膜狀導電部分的場合下,該膜的厚度優選1~50(更優選2~30,最好3~20)微米。
(f-2)製造方法上述電路基板可以用例如權利要求7中所述的方法(以下也稱為「方法1」)製造。按照此方法製造工序的附
圖1進行說明。
首先如圖1(a)所示,在絕緣層41上形成通孔411。接著如圖1(b)所示,將導電箔42層疊在絕緣層41的一個表面41a上。此導電箔42可以覆蓋表面41a的全部或僅一部分,但是至少設置在包含通孔411一個開口端上的部分。也就是說,導電箔42的一部分形成通孔411的底面421。然後,使附圖1(b)所示的基板與由權利要求1~3所述的水性分散液組成的電沉積液接觸,使此電沉積液充滿通孔411,以導電箔42為一個電極進行電沉積。用這種方法,如圖1(c)所示,可以使導電微粒和有機粒子電沉積在底面421上,形成貫通通孔411內的貫通導電部分431。
接著如圖1(d)所示,將另一導電箔42層疊在絕緣層41的另一表面41b上,然後按照過去公知的方法腐蝕導電箔42,形成導體圖形44,如圖1(e)所示,用這種方法可以得到表面41a形成的導體圖形44和表面41b上形成的導體圖形44被貫通導電部分431連接起來的電路基板。其中,在電沉積後適當工序中利用對基板適當加熱的方法,能夠使形成貫通導電部分431的樹脂熱固化,而且在絕緣層41是由半固化樹脂製成的場合下,此階段還能使其同時熱固化。
而且本發明的電路基板也能用權利要求8所述的方法(以下也叫作「方法2」)製造。利用有關此方法製造工序的附圖2進行說明。
在此方法中首先在形成了導體圖形的芯布線基板上形成導電層。芯布線基板,如圖2(a)所示,可以使用按照附圖1(a)~(e)的工序製造的、具有絕緣層(也叫作芯板絕緣層)41、導電圖形44和貫通導電部分431的芯布線基板。
在這種芯布線基板48的兩表面上,如圖2(b)所示,塗布感光性樹脂形成絕緣層45。按照常法製成圖形,如圖2(c)所示,形成具有使導體圖形44的一部分露出的通孔451的絕緣層46。然後如圖2(d)所示,以此絕緣層圖形46作為掩模材料,用常法進行非電解澱積,形成非電解澱積層47。這種非電解澱積層47既可以如圖2(c)所示那樣在基板的全部表面上形成,也可以僅在一部分表面上形成,但是至少應當包含通孔451內的部分上形成,以便與處於通孔451底部位置的導體圖形44導通。
然後,使附圖2(d)所示的基板與權利要求1~3所述的水性分散液接觸,使此電沉積液充滿通孔451內,以非電解澱積層為一個電極進行非電解澱積。利用這種方法可以使導電微粒和有機粒子電沉積在非電解澱積層47上,形成包含通孔451內形成的通孔導電部分432的導電層43,如圖2(e)所示。
在此附圖2(e)所示的基板中,在權利要求7所述方法得到的電路基板的兩個表面上各層疊一層按照權利要求8所述的方法得到的電路基板。自這種狀態下製成導電層43的圖形後,重複附圖2(b)~(e)的操作,可以在其上進一步層疊權利要求8所述的方法得到的電路基板。而且,也可以僅僅層疊按照權利要求7的方法得到的電路基板,或者僅僅層疊數片按照權利要求8所述的方法得到的電路基板,或者僅僅在按照權利要求7的方法得到的電路基板的一面層疊一片或數片按照權利要求8的方法得到的電路基板。
(g)關於多層布線板以下說明權利要求10~15中所述的多層布線板的構成及其製法。
(g-1)構成附圖3是表示本發明多層布線基板一個實例構成的斷面說明圖。這種多層布線基板,具有芯布線基板10,此芯布線基板10中於絕緣基板11的上表面形成有第一基板布線層12,在該絕緣基板11的下表面上形成有第二基板布線層13,第一基板布線層12和第二基板布線層13之間被沿其厚度方向貫通絕緣基板11延伸的基板短路部分互相電導通。
在芯布線基板10的上表面上形成上部絕緣層20,在此上部絕緣層20的上面形成上部布線層21,此上部布線層21由沿其厚度方向貫通上部絕緣層20延伸的層間短路部分與第一基板布線層12電連接。而且在包含上布線層21的上部絕緣層20的上面設有焊錫阻擋層25,此阻擋層25上有使該上部布線層21中部件連接區域露出的開口26。
另一方面,在芯布線基板10的下面形成有下部絕緣層30,在此下部絕緣層30的下面形成有下部布線層31,此下部布線層31經沿其厚度方向貫通下部絕緣層30延伸的層間短路部分32與第二基板布線層13實現電連接。而且在包含下部布線層31的下部絕緣層30的上面設有焊錫阻擋層35,此阻擋層35上有使該下部布線層31中部件連接區域露出的開口36。
構成此芯布線基板10中絕緣基板11的材料,優選使用耐熱性好的絕緣性樹脂,其具體實例可以舉出玻璃纖維增強型環氧樹脂、玻璃纖維增強型聚醯亞胺樹脂、玻璃纖維增強型酚醛樹脂、玻璃纖維增強型雙馬來醯亞胺三嗪樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂和聚酯樹脂等。
基板短路部分14可以使用已有的印刷電路板上使用的各種結構,例如由非電解澱積和電解電鍍形成的筒狀金屬堆積體結構,在熱固性樹脂中分散有導電性粒子的導電性糊材料的固化物等,優選構成下述層間短路部分22和層間短路部分32的材料,即在水性介質中分散導電性微粒與聚合性化合物和聚合物中的至少一種構成的有機粒子形成的電沉積液通過電沉積處理而形成的導電體。
構成上絕緣部20和下絕緣部30的材料可以使用已有的印刷電路板中所使用的各種熱固性樹脂材料或射線固化性樹脂材料。
在上絕緣部20和下絕緣部30上形成的層間短路部分22、32是由高分子物質中含有的導電性微粒形成的導電體構成的,該導電體是在特定電沉積液中通過電沉積處理而形成的。
因此,用來形成層間短路部分22、32的特定電沉積液是在水性介質中分散有導電性微粒與聚合性化合物和聚合物中的至少一種化合物而形成的。作為此電沉積液優選權利要求1-3中記載的形成導電層用電沉積液。
上述層間短路部分22、32優選含有導電性微粒40-99體積%,更優選60-95體積%。
滿足了上述條件,可以確實形成導電性高的,例如體積電阻係數優選在1×10-4Ω·cm以下,更優選0.5×10-4Ω·cm以下的層間短路部分22、32。
(g-2)製造方法以上所述多層布線板,例如可按如下方法製造。
首先如圖4所示,在絕緣基板11的上面形成第1基板布線層12,在該絕緣基板11的下面製作形成有通過基板短路部14與第1基板布線層12電連接的金屬層13A的芯布線基板材料10A。
該芯布線基板材料10A,例如可按以下方法製造。即,如圖5所示,製作在絕緣基板11的下面形成金屬層13A的積層材料10B,如圖6所示,在該積層材料10B上的絕緣基板11上要形成基板短路部分對應之處形成一種沿其厚度方向貫通該絕緣基板11的通孔14H。然後在上述電沉積液中,以金屬層13A作為析出陽極,對此積層材料10B進行電沉積處理,這樣能夠在通孔14H內形成一種在金屬層13A的表面上由電沉積液中的導電微粒和有機粒子堆積而成的堆積體,這種堆積體必要時再經熱處理,如圖7所示,將能形成沿其厚度方向貫通絕緣基板11延伸的基板短路部分14。而且必要時,將絕緣基板11的上面進行研磨處理後,使絕緣基板11的上面形成第一基板布線層12,這樣能夠得到附圖4所示的芯布線基板材料10A。
以上在絕緣基板11上形成通孔14H的方法,從能夠得到小直徑通孔14H的角度來看,可以適當採用雷射照射的方法。
作為電沉積方法,從容易控制厚度的角度來看,優選採用恆壓法。電沉積處理的具體條件,應當根據電沉積液中所含導電微粒和有機粒子的材料種類和濃度等適當選定,例如外加50~500V電壓,處理0.5~200分鐘。
加熱處理電沉積形成的堆積體的場合下,應當根據電沉積液中有機粒子的材質適當設定,例如加熱溫度優選100~400℃,更優選150~300℃,加熱時間優選5分鐘以上,更優選10分鐘以上。
形成第一基板布線層12的方法,可以採用已有的印刷電路板的製造方法,例如可以採用扣除法,即對絕緣基板11的整個上表面實施非電解澱積或電鍍銅形成金屬層,對該金屬層實施光蝕處理除去一部分金屬層,形成布線層,或者採用附加法,即對絕緣基板11的上表面實施光刻和非電解澱積,直接形成圖形狀金屬層,或者採用其他方法等。
在這樣的芯布線基板10A的上表面形成上部絕緣層20,如圖8所示,此上部絕緣層20上形成有與應當形成層間短路部分22對應的通孔22H。接著在上述電沉積液中,以第一基板布線層12作為析出陽極進行電沉積處理,這樣能夠在通孔22H內形成在第一基板布線層12表面上的堆積了電沉積液中導電微粒和有機粒子組成的堆積體,這種堆積體在必要時經熱處理可以形成,如圖9所示,沿著絕緣層20厚度方向貫通延伸的層間短路部分22。
以上形成有通孔22H的上部絕緣層20的方法,可以採用在芯布線基板10A的上面塗布液態射線固化性樹脂材料,然後對該塗布膜實施曝光處理和顯影處理,以便形成具有通孔22H的上部絕緣層20的方法,或者採用在芯布線基板10A的表面塗布液態熱固性樹脂材料或設置片狀熱固性樹脂材料並施加熱處理,形成上部絕緣層20,對這種上部絕緣層照射雷射,以形成通孔22H的方法等。
關於電沉積處理及其具體條件,與上述基板短路部分14形成時相同。
這種方法形成的上部絕緣層20和層間短路部分22,必要時對該上部絕緣層20的表面進行研磨處理後,如圖10所示,對該上部絕緣層20的上表面進行非電解澱積和電鍍,形成金屬層21A。
進而對芯布線基板10A中上的金屬層13進行光蝕處理,除去其中一部分,在絕緣基板10的下表面上形成第二基板布線層13,這種方法可以形成基板布線基板10。
然後在芯布線基板10的下表面,如圖10所示,形成具有與應當形成層間的短路部分對應的通孔32H下部絕緣層30。接著在上述電沉積液中以第二基板布線層13為析出陽極進行電沉積處理,可以在通孔32H內形成在第二基板布線層13的表面上堆積著電沉積液中的導電微粒和有機粒子形成的堆積體,這種堆積體必要時經熱處理,如圖13所示,可以形成沿著上部絕緣層20厚度方向貫通延伸的層間短路部分22。
以上關於形成具有通孔32H的下部絕緣層30的方法、電沉積處理的方法和具體條件,與上述關於下部絕緣層20和層間短路部分22的形成相同。
其次對在上部絕緣層20的表面上形成的金屬層21A進行光刻處理,除去其中一部分,如圖14所示,形成上部布線層21,同時根據需要對下部絕緣層30的下表面進行研磨處理後,可以在該下部絕緣層30的下面形成下部布線層31。
其中關於形成下部布線層31的方法,與形成上述第一基板布線層12的方法相同,可以採用以往製造印刷電路板時用來形成布線層的方法;採用扣除法的場合下,進行其光蝕處理時,可以採用與上部布線層21形成時金屬層21A光蝕處理的同一工序。
在包含上部布線層21的上部絕緣層20的上表面以及包含下部布線層31的下部絕緣層30的下表面,各形成具有使上部布線層21和下部布線層31上的元件連接區露出的開口26和36的焊錫阻擋層25和35,這樣可以得到附圖3所示結構的多層布線板。
採用這種多層布線板,在由導電微粒和有機粒子分散而成的電沉積液中,以基板布線層12、13作為析出陽極,通過電沉積處理,由於層間短路部分22、32可以在短時間內形成,所以在製造該多層布線板時可以獲得高生產率。
而且由於電沉積液容易製成粘度低的,所以用這種電沉積液時,即使上部絕緣層20和下部絕緣層30上各形成的通孔21H和31H直徑很小,這種電沉積液也能充分進入通孔21H和31H之內,其中結果能夠確實形成所需的層間短路部分22和32,因而可以獲得高度連接可靠性。
本發明的導電層形成用水性分散液由於能用電沉積法形成導電層,所以與塗布、印刷等已有技術相比,能夠容易形成位置等精度高的導電層。而且因為無需電鍍而利用微粒的電沉積形成膜,所以膜的生長速度高、生產率優良。採用這種水性分散液可以使作為樹脂成分的有機粒子與導電微粒一起電沉積,因而能夠得到與基板粘接性優良的導電層。本發明中由於樹脂成分以粒子形式被分散在水性介質中,所以與在有機溶劑或無溶劑時使用樹脂成分的情況不同,樹脂成分的濃度和分子量對分散液粘度的影響小,能夠製成適宜電沉積粘度的分散液。
用這種分散液形成的本發明的導電層,如上所述,可以製成與基板粘接性優良、膜厚精度和位置精度均高的導電層。本發明的導電層因產生這樣的特性,所以十分適於將導電電路、凸點電極及其組合而成的電路基板等電子器件使用。
按照本發明的電路基板製造方法,可以高效地製造具有包含貫串本發明水性分散液形成絕緣層的貫通導電部分導電層的電路基板。
本發明的多層布線板,採用在導電微粒和有機粒子分散而成的電沉積液中,以基板布線層作為析出電極通過電沉積處理的方法製造的,由於在短時間內能夠形成層間短路部分,所以該多層布線基板製造時能獲得高生產率。
而且作為電沉積液,粘度低的容易製備,使用這種電沉積液,即使絕緣層上形成的通孔直徑小,電沉積液也能充分進入通孔之內,因而能確實形成所需的層間短路部分,得到的連接可靠性高。
按照本發明的多層布線板的製造方法,採用在導電微粒和有機粒子分散而成的電沉積液中,以基板布線層作為析出電極通過電沉積處理,在短時間內能形成層間短路部分,所以可以獲得高生產率。
而且作為電沉積液,濃度低的容易製備,使用這樣的電沉積液時,即使絕緣層上形成的通孔直徑小,電沉積液也能充分進入通孔之內,所以能確實形成所需的層間短路部分,因而能夠製造連接可靠性高的多層布線基板。
附圖2(a)~(e)是表示電路基板用方法2製造工序的製造方式的斷面示意圖。
附圖3是表示本發明的一種多層布線基板實例結構的斷面說明圖。
附圖4是表示附圖3所示多層布線基板中芯布線基板的斷面說明圖。
附圖5是表示附圖4所示芯布線基板用積層材料的斷面說明圖。
附圖6是表示在積層材料上形成通孔的狀態下的斷面說明圖。
附圖7是表示在絕緣基板上形成基板短路部分狀態下的斷面說明圖。
附圖8是表示在芯布線基板上面形成上部絕緣層狀態下的斷面說明圖。
附圖9是表示在上部絕緣層上形成層間短路部分狀態下的斷面說明圖。
附圖10是表示在上部絕緣層上形成金屬層狀態下的斷面說明圖。
附圖11是表示在絕緣基板下面形成第2基板布線層後,芯布線基板形成狀態下的斷面說明圖。
附圖12是表示在芯布線基板下面形成下部絕緣層狀態下的斷面說明圖。
附圖13是表示在下部絕緣層上形成層間短路部分狀態下的斷面說明圖。
附圖14是表示在上部絕緣層表面上形成上部布線層,並在下部絕緣層下面形成下部布線層狀態下的斷面說明圖。
發明的最佳實施方式以下藉助於實施例和對照例對本發明作進一步具體說明。在以下說明中,若無特別說明,其中的「份」和「%」均指按照重量計。1導電微粒分散液的製備(合成例1銅微粒的分散液a)將20份用氣相蒸發法製造的銅微粒(真空冶金株式會社製造,數均初級粒徑0.050微米)和80份異丙醇在均質機中混合後,加入0.6份二乙醇胺,再進行10分鐘超聲波分散,得到了沒有凝聚物的銅微粒的醇分散液(固形成分濃度20%)。
(合成例2銅微粒的分散液b)將20份用還原法製造的銅微粒(住友金屬株式會社製造,數均初級粒徑0.3微米)和20份異丙醇在均質機中混合後,加入1份單乙醇胺和30份異丙醇,再加入高壓勻漿器(白水化學製造)中處理後,得到了沒有凝聚物的銅微粒的醇分散液(固形成分濃度20%)。
(合成例3銅微粒的分散液c)將20份用電解法製造的銅微粒(川鐵礦業株式會社製造,數均初級粒徑0.5微米)和30份異丙醇在均質機中混合後,加入50份異丙醇,再於高壓勻漿器(白水化學製造)中處理後,得到了沒有凝聚物的銅微粒的醇分散液(固形成分濃度20%)。
(合成例4鎳微粒的分散液)將10份氣相蒸發法製造的鎳微粒(真空冶金株式會社製造,數均初級粒徑0.020微米)和90份異丙醇在均質機中混合後,加入0.3份二乙醇胺,再進行10分鐘超聲波分散,得到了沒有凝聚物的鎳微粒的醇分散液(固形成分濃度10%)。
(合成例5銀微粒的分散液)將20份氣相蒸發法製造的銀微粒(真空冶金株式會社製造,數均初級粒徑0.050微米)和80份乙醇在均質機中混合後,加入0.3份二乙醇胺,再進行10分鐘超聲波分散,得到了沒有凝聚物的銀微粒的醇分散液(固形成分濃度20%)。
2有機粒子乳液的製備(合成例6丙烯酸系樹脂乳液)向反應器中加入100份異丙醇,升溫到80℃。在另外容器中混合85份丙烯酸乙酯、10份甲基丙烯酸、5份縮水甘油基甲基丙烯酸酯和1份偶氮異丁腈,在5小時內連續將其滴入,得到了丙烯酸樹脂的醇溶液。一邊將20份這種丙烯酸樹脂溶液(換算成固形成分濃度為10份)和0.2份單乙醇胺加入處於強烈攪拌下的90份離子交換水中,得到了以丙烯酸系樹脂為主要成分的陰離子型有機粒子乳液。
(合成例7環氧系樹脂乳液A)將40份由甲代苯撐二異氰酸酯和2-乙基己醇組成的嵌段異氰酸酯,以及60份由埃皮科特828(油化殼牌環氧株式會社製造)和聚羧酸(詹森聚合物公司製造)反應得到的環氧聚羧酸加合物混合,加入3份單乙醇胺作為pH調節劑。將其加入攪拌下的400份離子交換水中,得到了以環氧系樹脂前體為主要成分的陰離子型有機粒子乳液。
(合成例8環氧系樹脂乳液B)將35份由甲代苯撐二異氰酸酯和2-乙基己醇組成的嵌段異氰酸酯,以及65份由埃皮科特828(油化殼牌環氧株式會社製造)和二乙胺反應得到的環氧胺加合物混合,加入2.5份乙酸作為pH調節劑。將其加入攪拌下的400份離子交換水中,得到了以環氧系樹脂前體為主要成分的陽離子型有機粒子乳液。
(合成例9聚醯亞胺系樹脂乳液)將32.29克(90毫摩爾)作為四羧酸二酐的3,3』,4,4』-二苯碸四羧酸二酐、3.00克(10毫摩爾)1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘並[1,2-c]-呋喃-2,5-二酮、36.95克(90毫摩爾)作為二胺化合物的2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷和2.49克(10毫摩爾)有機矽氧烷(信越化學株式會社製造,商品名「LP7100」)溶解在450克N-甲基-2-吡咯烷酮中,使之室溫下反應12小時。然後向此溶液中加入32克吡啶和71克醋酐,在100℃下進行3小時脫水閉環反應。進而減壓蒸餾反應溶液精製,得到了固形成分10%的聚醯亞胺溶液。
將加入有100份γ-丁內酯的反應器在氮氣氣氛下保持在85℃,於5小時內一邊連續向此反應器中加入65份丙烯酸正丁酯、30份丙烯酸二甲基氨基乙酯、5份縮水甘油基甲基丙烯酸酯和1份偶氮二異丁腈組成的混合液,一邊攪拌以進行溶液聚合反應。滴加終止後,再於85℃下繼續攪拌2小時,使溶液聚合完成,得到了固形成分濃度為50%的丙烯酸聚合物溶液。
將50份聚醯亞胺溶液、30份(固形成分)丙烯酸聚合物溶液和20份埃皮科特828(油化殼牌環氧株式會社製造)混合,使之在70℃下反應3小時後,緩緩加入3份乙酸混合,調整pH。然後一邊緩緩添加1000份蒸餾水一邊強烈攪拌,得到了以聚醯亞胺系樹脂為主要成分的陽離子型有機粒子的乳液。
3水性分散液的製備(實施例1)混合合成例1得到的銅微粒分散液a500份(換算為固形成分為100份)和合成例6得到的丙烯酸系樹脂乳液100份(換算為固形成分為10份)製成水性分散液。此水性分散液中所含的銅微粒和丙烯酸系樹脂間容積比為53/47,用卡·費法測得的水份含量為13重量%。
(實施例2)混合合成例12得到的銅微粒分散液b500份(換算為固形成分為100份)和合成例6得到的丙烯酸系樹脂乳液100份(換算為固形成分為10份)製成水性分散液。此水性分散液中所含的銅微粒和丙烯酸系樹脂間容積比為53/47,用卡·費法測得的水份含量為13重量%。
(實施例3)混合合成例4得到的鎳微粒分散液1000份(換算為固形成分為100份)和合成例6得到的丙烯酸系樹脂乳液100份(換算為固形成分為10份)製成水性分散液。此水性分散液中所含的鎳微粒和丙烯酸系樹脂間容積比為53/47,用卡·費法測得的水份含量為7重量%。
(實施例4)混合合成例5得到的銀微粒分散液500份(換算為固形成分為100份)和合成例6得到的丙烯酸系樹脂乳液100份(換算為固形成分為10份)製成水性分散液。此水性分散液中所含的銀微粒和丙烯酸系樹脂間容積比為49/51,用卡·費法測得的水份含量為13重量%。
(實施例5)混合合成例5得到的銀微粒分散液500份(換算為固形成分為100份)和合成例7得到的環氧系樹脂乳液A50份(換算為固形成分為10份)製成水性分散液。此水性分散液中所含的銀微粒和環氧系樹脂間容積比為49/51,用卡·費法測得的水份含量為7重量%。
(實施例6)混合合成例1得到的銅微粒分散液a500份(換算為固形成分為100份)和合成例8得到的環氧系樹脂乳液B100份(換算為固形成分為10份)製成水性分散液。此水性分散液中所含的銅微粒和環氧系樹脂間容積比為53/47,用卡·費法測得的水份含量為6.5重量%。
(實施例7)混合合成例3得到的銅微粒分散液c500份(換算為固形成分為100份)和合成例9得到的聚醯亞胺系樹脂乳液30.1份(換算為固形成分為2.0份)製成水性分散液。此水性分散液中所含的銅微粒和聚醯亞胺系樹脂間容積比為85/15,用卡·費法測得的水份含量為3.7重量%。
(實施例8)
混合合成例4得到的鎳微粒分散液1000份(換算為固形成分為100份)和合成例8得到的環氧系樹脂乳液B100份(換算為固形成分為10份)製成水性分散液。此水性分散液中所含的鎳微粒和環氧系樹脂間容積比為53/47,用卡·費法測得的水份含量為3.5重量%。
(實施例9)混合合成例5得到的銀微粒分散液500份(換算為固形成分為100份)和合成例9得到的聚醯亞胺系樹脂乳液100份(換算為固形成分為6.5份)製成水性分散液。此水性分散液中所含的銀微粒和聚醯亞胺系樹脂間容積比為59/41,用費歇爾法測得的水份含量為11重量%。
(對照例1)在合成例1得到的銅微粒分散液a500份(換算成固形成分為100份)中,加入100份離子交換水代替實施例1的丙烯酸系樹脂乳液100份,製成了水性分散液。
(對照例2)直接使用(即不加水性分散液)合成例1得到的銅微粒分散液a500份(換算成固形成分為100份)。
(對照例3)在合成例1得到的銅微粒分散液a500份(換算成固形成分為100份)中,加入500份離子交換水代替實施例6的環氧系樹脂乳液100份,製成了水性分散液。
4導電層的形成和性能評價(4-1)陽極上的電沉積在上述實施例1~5以及對照例1和2的分散液中,分別設置作陽極使用的銅濺射晶片和作為對電極(陰極)使用的SUS板,在70V電壓下使粒子電沉積(電沉積時間2分鐘)在陽極上。然後在100℃下加熱10分鐘,再於混合有3%氫的氮氣氣氛下250℃加熱1小時,得到了厚度15微米的導電層。其中在對照例1的水性分散液中因成膜性不良而沒有得到膜。而且在對照例2的醇分散液中即使施加電壓也不能形成膜。
按照以下方法評價了實施例1~5以及對照例1和2中分散液的儲存穩定性。並用以下方法評價了電沉積得到的導電層的性能。其結果示於表1之中。
〖貯存穩定性〗將分散液放入塑料瓶中,用目視觀察了20℃下保存10日時的分散狀態和粘度。評價結果用以下兩級表示。
○粘度無變化,分散狀態良好×分成兩層〖容積電阻係數〗按照JIS K6481測定。
〖粘著性〗用賽璐玢膠帶進行剝離試驗,導電層的剝離情況用以下兩兩級價。
○完全無變化Δ有少許變化×剝離表1
1)容積電阻係數的單位是(10-4Ω·cm)。2)體積比用導電性粒子/有機粒子表示。表2
1)容積電阻係數的單位是(10-4Ω·cm)。
2)體積比用導電性粒子/有機粒子表示。
表1和表2的數據說明,實施例1~5的水性分散液都具有優良的貯存穩定性,而且用這種水性分散液電沉積形成的導電層都有低的容積電阻係數,與基板的粘著性也良好。
另一方面,對照例1的不含有機粒子的水性分散液成膜性不足,對照例2中的不含有機粒子的醇分散液不能電沉積。而且對照例1和2中分散液的貯存穩定性均欠佳。
(4-2)陰極上的電沉積在上述實施例6~9以及對照例2和3的分散液中,分別設置作陰極使用的銅濺射晶片和作為對電極(陽極)使用的SUS板,在200V恆電壓下使粒子電沉積(電沉積時間2分鐘)在陰極上。然後在100℃下加熱10分鐘,再於混合有3%氫的氮氣氣氛下250℃加熱1小時,得到了厚度15微米的導電層。其中使用對照例2、3的分散液的場合下即使電沉積也不能形成膜。
用上述方法就實施例6~9以及對照例2和3的分散液評價了其貯存穩定性。而且用上述方法評價了電沉積得到的導電層的性能。其結果示於表3和表4之中。
表3
表4
表3和表4的數據說明,實施例6~9的水性分散液都具有優良的貯存穩定性,而且用這種水性分散液電沉積形成的導電層,其電學特性和粘著性也良好。而不含有機粒子的對照例2、3的的分散液無成膜性,對照例2的分散液儲存穩定性也不良。
5電路基板的製造及性能評價使用製備的水性分散液製造了電路基板,並評價了其性能。
(實施例10用方法1製造電路基板)使用將玻璃纖維含浸BT樹脂(三菱瓦斯化學株式會社制的商品名)後半固化的100微米厚的基板作為芯板絕緣層41。採用二氧化碳氣體雷射器加工法,在此芯板絕緣層41的預定處形成直徑80微米的通孔411(參見附圖1(a))。然後使由18微米厚銅箔製成的導電箔42熱壓粘接在此芯板絕緣層41的一個表面上(參見附圖1(b))。
其次將帶有導電箔42的芯絕緣層41浸漬在實施例6的分散液中,以導電箔42作陰極,以對電極作陽極,於20℃攪拌下,電極間距離15釐米,在200V電壓下進行2分鐘電沉積。然後在100℃下將電沉積通孔411內的環氧系樹脂預乾燥15分鐘,以形成貫通導電部分431(參見附圖1(c))。
將導電箔放置並層疊在此帶有導電箔的半固化基板上,進行真空熱壓,並於混有3%氫的氮氣氣氛下於200℃加熱1小時使之完全固化,得到了用貫通導電部分431將層間電路粘接在一起的基板(參見附圖1(d))。接著用乾片保護層在導電膜42上形成圖形後,浸漬在三氯化鐵腐蝕液中進行侵蝕,得到了帶電路的固化基板(參見附圖1(e))。
(實施例11用方法2製造電路基板)以實施例10製造的電路基板作為芯布線基板48(參見附圖2(a)),在此芯布線基板48的兩表面上各塗布100微米厚感光性環氧樹脂,形成絕緣層45(參見附圖2(b))。然後在此絕緣層45上形成圖形狀直徑80微米的通孔451,製成絕緣層圖形46(參見附圖2(c))。對其進行非電解澱積後(參見附圖2(d)),浸漬在實施例7的分散液中,以非電解澱積層47為陰極,以對電極為陽極,在攪拌下和20℃溫度下,電極間距離為15釐米,用200V電壓進行2分鐘電沉積。接著在100℃對電沉積的聚醯亞胺樹脂進行15分鐘預乾燥,在非電解澱積層47的整個表面上形成導電層43(參見附圖2(e))。此導電層43的一部分將變成在通孔451內形成的貫通導電部分432。進而在熱乾燥爐內,於混有3氫氣的氮氣氣氛下,在230℃加熱1小時,使導電層43完全固化,得到了層間電路被貫通導電部分432連接在一起的電路基板。
(實施例12)在實施例10中,形成貫通導電部分431時,用實施例7的分散液進行電沉積,於100℃預乾燥15分鐘。然後浸漬在銅電解液(日本電鍍株式會社製造,商品名為「Microfab Cu 200」)中,以導電箔42為陰極,在1V電壓、一個循環中100毫秒(0V時500毫秒)通電時間下,電沉積處理5分鐘。其他條件與實施例10相同,得到了帶有電路的固化基板。
(對照例4)與利用電沉積法在通孔411內形成貫通導電部分的實施例10不同,用絲網印刷機通過金屬版(厚度100微米,孔徑90微米),將銅導電糊(粘度100Pa·s)充填在通孔411內,其餘與實施例10同樣處理,得到了對照例4的電路基板。
對得到的電路基板進行了以下評價,結果示於表5之中。
〖絕緣層的電阻係數〗按照JIS K6911進行了測定。
〖貫通導電部分的電阻係數〗測定上下層間的電阻係數,求出容積電阻係數。
〖貫通導電部分的連接可靠性試驗〗在-55℃下將電路基板放置30分鐘後,再於125℃放置30分鐘,這種循環重複500次,測定連接500個凸點電極的電路的電阻變化量。試驗結果以電阻低於250mΩ為合格(○),在該數值以上為不合格(×)。
〖焊錫的蘸塗試驗〗將電路基板浸漬在被加熱到260℃熔化的焊錫槽中10秒鐘前後,測定連接50個凸點電極的電路中電阻的變化量。試驗結果以電阻低於250mΩ,即相當於每個凸點電極0.5mΩ為合格(○),在該數值以上為不合格(×)。
表5
表5中數據說明,具有由本發明的水性分散液形成導電層的電路基板,經貫通導電部分連接層間電路的電阻係數低,而且連接可靠性高。另一方面,在使用已有導電糊用印刷法形成貫通導電部分的對照例4中,不能將粘度到的導電糊確實地填充到直徑80微米的通孔內,因而貫通導電部分的電阻係數高,連接可靠性不充分。
6多層布線板的製造和性能評價(實施例13)
(1)芯布線基板的製造首先準備一種在500微米厚玻璃纖維增強型環氧樹脂製成的絕緣基板上,形成了18微米厚銅層的積層材料,然後用二氧化碳氣體雷射器在此積層材料的絕緣基板上形成直徑100微米的通孔(參見附圖5和附圖6)。
將此積層材料在其金屬層的一面得到保護的狀態下浸漬在實施例6的分散液中,以該金屬層作析出陰極,電沉積液溫度為20℃,電極間距離為25釐米,外加電壓200V等條件下,用恆電壓法進行60分鐘的電沉積處理,以此方法在絕緣基板的通孔內形成導電微粒和有機粒子的堆積體,經過100℃15分鐘預乾燥處理後,於還原氣體氣氛(含有3%氫氣的氮氣)下,在170℃熱處理30分鐘,利用這種方法形成基板短路部分(參見附圖7)。
接著對積層材料中的絕緣基板表面作研磨處理後,在該絕緣基板表面進行非電解澱積銅和電鍍銅,形成厚度20微米的金屬層,進而對此金屬層進行光蝕處理,形成第1基板布線層,從而製成了具有第1基板布線層,同時下面有通過基板短路部分與第1基板布線層電連接金屬層的芯布線基板(參見附圖4)。
(2)上部絕緣層、層間短路部分及芯布線基板的形成在165℃溫度和30千克/平方釐米壓力條件下,將60微米厚的環氧樹脂預浸片熱壓在上工序(1)得到的芯布線基板的上表面上,形成上部絕緣層,用二氧化碳氣體雷射器在此上部絕緣層上形成直徑100微米的通孔(參見附圖8)。
其次在芯布線基板的金屬層的下表面被保護的狀態下,於實施例6的水性分散液中,以第一基板布線層為析出用陰極,在電沉積液溫度20℃、電極間距離25釐米、外加電壓200V和處理時間15分鐘的條件下進行恆電壓電沉積處理,使上部絕緣層通孔內形成導電微粒和有機粒子的堆積體,在100℃預乾燥處理15分鐘後,於170℃在還原性氣體(含有3%氫氣的氮氣)氣氛下熱處理30分鐘,形成了層間短路部分(參見附圖9)。
接著在對上部絕緣層的表面研磨處理後,在該上部絕緣層的表面上,施加非電解沉積銅和電鍍銅,形成厚度20微米的金屬層(參見附圖10)。然後對芯布線基板進行光蝕處理,形成第2基板布線層,製成芯布線基板(參見附圖11)。
(3)下部絕緣層、層間短路部分以及上部布線層和下部布線層的形成在165℃溫度、30千克/平方釐米壓力等條件下,將厚度60微米的環氧樹脂預浸片熱壓在上述工序(2)得到的、上表面形成了上部絕緣層和層間短路部分的芯布線基板的下表面上,形成下部絕緣層,用二氧化碳氣體雷射器在此下部絕緣層上形成直徑100微米的通孔(參見附圖12)。
其次,在芯布線基板的金屬層的上表面被保護的狀態下,於實施例6的水性分散液中,以第2基板布線層為析出用陰極,在電沉積液溫度20℃、電極間距離25釐米、外加電壓200V和處理時間8分鐘等條件下進行恆電壓電沉積處理,在上部絕緣層通孔內形成導電微粒和有機粒子的堆積體,在100℃預乾燥處理15分鐘後,於170℃在還原性氣體(含有3%氫氣的氮氣)氣氛下熱處理30分鐘,形成了層間短路部分(參見附圖13)。
接著在對下部絕緣層的表面作研磨處理後,在該下部絕緣層表面上,施加非電解鍍銅和電鍍銅,形成了厚度20微米的金屬層。然後對在上部絕緣層和下部絕緣層的各表面上形成的金屬層進行光蝕處理,形成了上部布線層和下部布線層(參見附圖14)。
之後,在包含上部布線層的上部絕緣層和包含下部布線層的下部絕緣層的表面上,形成焊錫阻擋層,製成了本發明的多層布線板。
以上在基板短路部分以及上部絕緣層和下部絕緣層各層上形成的層間短路部分中導電微粒的所含比例,按照容積%計約53%。
(實施例14)形成基板短路部分和層間短路部分時,用實施例7的分散液代替實施例6的分散液,用電沉積處理法形成的堆積體經乾燥後,將其浸漬在銅電解液(日本電鍍株式會社製造,商品名為「Microfab Cu 200」)中,以導電箔42作陰極,以1V電壓、每個循環的通電時間為100毫秒(0V下為300毫秒)等條件下進行5分鐘電沉積處理。其他條件與實施例13相同,製成了本發明的多層布線板。
以上在基板短路部分以及上部絕緣層和下部絕緣層各層上形成的層間短路部分中導電微粒的所含比例,按照容積%計約85%。
(對照例5)為了代替用電沉積液形成基板短路部分和層間短路部分,除了利用絲網印刷機藉助於金屬版(厚度100微米,孔徑90微米)向通孔內充填銅導電糊,在170℃和還原性氣體(含有3%氫氣的氮氣)氣氛下熱處理30分鐘,用這種方法形成基板短路部分和層間短路部分以外,其他與實施例12同樣處理,得到了對照用多層布線板。
〖多層布線板的評價〗(1)布線的初期電阻測定多層布線板中上部布線層連接區和下部布線層連接區之間的電阻,求出其平均值。
(2)加熱循環試驗後的布線電阻將多層布線板於-55℃下放置30分鐘後,再於125℃下放置30分鐘,以此作為一個操作循環,合計進行500個循環後,測定該多層布線板中上部布線層連接區和下部布線層連接區之間的電阻,求出與一個連接區相當的平均值。
以上結果示於表6之中。
表6
表6中結果說明,屬於實施例13和實施例14的多層布線板,布線的電阻低,而且即使經過加熱循環試驗後布線的電阻變化也小,證明具有很高的連接可靠性。
本發明並不限於上述的實施方式,可以作出各種變化。例如,在芯布線基板上形成的絕緣層,也可以僅僅是該芯布線基板的一面或另一面,而且在絕緣層上還可以積層絕緣層。此外,芯布線基板若由兩面互相電連接的基板布線層組成,則也有多層結構。
權利要求
1.一種導電層形成用水性分散液,其特徵在於預先將數均粒徑小於1微米的導電微粒和,由聚合性化合物和聚合物中至少一種物質組成的有機粒子分散在水性介質中,用電沉積法可以使之形成導電層。
2.按照權利要求1所述的導電層形成用水性分散液,其中所說的導電微粒和所說的有機粒子間體積比為99∶1~40∶60。
3.按照權利要求1或2中所述的導電層形成用水性分散液,是由所說的導電微粒分散在有機溶劑中得到的導電微粒分散液和,將所說的有機粒子分散在水性介質中得到的有機粒子分散液二者混合而成的。
4.一種導電層,其特徵在於是用權利要求1~3中任何一項所述的導電層形成用水性分散液電沉積而成的,其容積電阻係數在10-4Ω·cm以下。
5.一種電子器件,其特徵在於其中有用權利要求1~3中任何一項所述的導電層形成用水性分散液電沉積而成的導電層。
6.一種電路基板,其特徵在於其中有絕緣層和導電層,所說的導電層包含貫通該絕緣層的貫通導電部分,所說的貫通導電部分是用 1~3中任何一項所述的導電層形成用水性分散液作為電沉積液電沉積而成的。
7.一種電路基板的製造方法,其特徵在於是用權利要求1~3中任何一項所述的導電層形成用水性分散液的電路基板的製造方法,其中包括(a)在絕緣層上形成通孔的工序,(b)在該絕緣層的一表面上包含該通孔的部位設置導電箔的工序,以及(c)用所說的導電層形成用水性分散液作電沉積液,以所說的導電箔為一個電極,利用電沉積法在所說的通孔內形成貫通導電部分的工序。
8.一種電路基板的製造方法,其特徵在於是使用權利要求1~3中任何一項所述導電層形成用水性分散液的電路基板的製造方法,其中包括(a)在形成了導體圖形的芯布線基板上形成絕緣層的工序,(b)在該絕緣層上製作布線圖形,使上述導體圖形露出,形成有通孔的絕緣層圖形的工序,(c)以該絕緣層圖形為掩模材料作非電解澱積,以此在包括上述通孔內的部分形成非電解澱積層的工序,以及(d)用上述導電層形成用水性分散液作電沉積液,以上述導體圖形和上述非電解澱積層為一個電極,用電沉積法在包括上述通孔內的貫通導電部分形成導電層的工序。
9.一種電路基板的製造方法,其特徵在於是數個由權利要求7或8中所述方法得到的電路基板積層而成的。
10.一種多層布線基板,其特徵在於其中有由絕緣基板兩面互相電連接的基板布線層形成的芯布線基板,至少層疊在此芯布線基板一面上的絕緣層,在此絕緣層上形成的布線層、以及將此布線層電連接到上述基板布線層上的、沿其厚度方向將上述絕緣層貫通延伸的層間短路部分,其特徵在於,上述層間短路部分由高分子物質中所含導電微粒形成的導電構成,該導體是由導電微粒以及聚合性化合物和聚合物中至少一種物質組成的有機粒子在水性介質中分散形成的電沉積液中電沉積處理而成的。
11.按照權利要求10所述的多層布線板,其特徵在於其中有將絕緣基板兩面形成的布線層基板互相電連接的、沿其厚度方向將該絕緣基板貫通延伸的基板短路部分,該基板短路部分由高分子物質中所含導電微粒形成的導體構成,該導體是由導電微粒以及聚合性化合物和聚合物中至少一種物質組成的有機粒子在水性介質中分散而成的電沉積液中電沉積處理形成的。
12.按照權利要求10或11所述的多層布線板,其特徵在於在構成層間短路部分和/或基板短路部分的導體中所含導電微粒的比例為40~99%。
13.一種多層布線板的製造方法,是權利要求10~12中任何一項所述的多層布線板的製造方法,其特徵在於包括以下工序準備芯布線基板板材的工序,所說的板材由絕緣基板,以及在此絕緣基板一面上形成了基板布線層,和在此絕緣基板另一面形成了與該基板布線層電連接的金屬層構成,在此芯基板板材一面上形成具有與應當在該基板布線層上形成的層間短路部分對應形成通孔的絕緣層的工序,以在此絕緣層上形成的、處於芯布線基板板材上的基板布線層作為析出電極,在由導電微粒以及聚合性化合物和聚合物中至少一種物質組成的有機粒子在水性介質中分散而成的電沉積液中進行電沉積處理,以此在該絕緣層通孔內形成構成層間短路部分的導體的工序。
14.按照權利要求13所述的多層布線板的製造方法,其特徵在於準備具有絕緣基板,以及在此絕緣基板的至少另一面形成了金屬層的基板形成材料,在此基板形成材料的絕緣基板上,形成沿其厚度方向貫通的通孔,以此基板形成材料的金屬層作析出電極,在由導電微粒以及聚合性化合物和聚合物中至少一種物質組成的有機粒子於水性介質中分散而成的電沉積液中電沉積處理,以此在該絕緣基板的通孔內形成構成基板短路部分的導體,然後在絕緣基板的一面上形成基板布線部分,以此製成芯布線基板材料。
15.按照權利要求13或14所述的多層布線板的製造方法,其特徵在於導電微粒和有機粒子在電沉積液中的體積比為99∶1~40∶60。
全文摘要
本發明的水性分散液,在水性介質中分散有導電微粒和有機粒子,能夠用電沉積形成例如容積電阻係數為10
文檔編號C25D9/00GK1335899SQ00802499
公開日2002年2月13日 申請日期2000年11月1日 優先權日1999年11月1日
發明者伊藤信幸, 小山憲一 申請人:Jsr株式會社