薄片材料及布线板制造技术

一种薄片材料，在作为布线板的绝缘膜使用的薄片材料中，其特征在于，　　　　具有：　　　　由第１绝缘材料构成的第１层；和　　　　层叠在该第１层上，由第２绝缘材料构成的第２层，　　　　所述第２层，在温度为２３℃时的抗拉断裂强度为１００ＭＰａ以上、在温度为２３℃时的断裂延伸率为１０％以上，若设温度为－６５℃时的抗拉断裂强度为ａ（ＭＰａ）、温度为１５０℃时的抗拉断裂强度为ｂ（ＭＰａ）时，则ａ／ｂ的值为２．５以下。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用将2种特性互异的层层叠而成的薄片材料及使用该薄片材料的布线板，特别涉及能够在组合布线板(build up布线板)等半导体封装的布线板中使用、耐裂性高、可靠性优异的薄片材料及布线板。
技术介绍
伴随着近来的便携式机器的小型化、多功能化及互联网通信系统的高度化，用于这些用途的半导体元件的端子数量日益增加，端子间距越来越窄。因此，在半导体封装中，对搭载半导体元件的布线板，也提出了前所未有的高密度化及细微布线化的要求。作为具有这种高密度的细微布线的布线板，有在核心(base core)基板的外层设置高密度地形成布线的组合布线层的组合印刷布线板。图6是表示现有技术的组合印刷布线板的剖面图。如图6所示，在该现有技术的组合印刷布线板中，设置着由环氧玻璃构成的核心基板73，在该核心基板73上，利用钻头形成通路孔71。通路孔71的直径例如约300μm。然后，在核心基板73的两面，形成导体布线72，再设置覆盖该导体布线72的层间绝缘膜75。在层间绝缘膜75上，形成与导体布线72连接的通路孔74，在层间绝缘膜75的表面，设置通过通路孔74与导体布线72连接的导体布线76。此外，根据需要，还往往在导体布线76上反复设置形成通路孔的层间绝缘膜及导体布线，从而将布线板多层布线化。另外，作为使动作速度进一步提高的布线板，有人提出了没有板芯基板的薄型而且高密度的布线板的方案。它是在金属板等支持体上形成由布线及布线膜构成的布线层，然后除去支持体，从而将所述布线层本身作为布线板(例如，参照特开2001-177010号公报、特开2002-83893号公报及特开2002-198462号公报)。该布线板，是除去通常的组合印刷布线板中的板芯基板后，只使组合层独立的基板，堪称是极限的薄型布线板。在这种布线板中，由于根本没有贯通通路孔，所以不需要设置旨在将布线与贯通通路孔连接的岛(land)部。因此，阻抗的控制容易，环路电感小，布线板整体的动作速度快。所以，使用该布线板后，能够进行高速布线设计。另外，作为支持体，由于使用平坦性优异、弹性率大、耐热性高的金属板，所以可以采用高温工艺，形成形状稳定性高、高密度而且细微的布线图案。布线板主要由旨在电连接的金属布线和在该金属布线之间起绝缘作用的绝缘膜构成。作为组合基板等具有高密度的细微布线的布线板的绝缘膜使用的绝缘材料，在现有技术中，使用下列材料。在采用半添加法或添加法制作的布线板、即采用无电解电镀法及/或电解电镀法形成金属布线的布线板的绝缘膜中，使用由环氧树脂等热硬化性树脂构成的绝缘材料。该绝缘材料以半硬化状态，在基板上层叠，层叠后加热硬化，成为绝缘膜。然后，使用钻头或激光，制作通路孔后，实施去污(デスミア)等处理，采用无电解电镀法及/或电解电镀法形成金属布线。另外，在采用消去法制作的布线板、即腐蚀铜箔后形成金属布线的布线板的绝缘膜中，也使用由环氧树脂等热硬化性树脂构成的绝缘材料。在这种消去法中，在铜箔上涂敷绝缘材料后制作半硬化状态的RCC(带树脂的铜箔)，将该RCC以半硬化状态层叠到基板上，热硬化后形成通路孔，然后局部腐蚀除去铜箔层后，形成布线图案。进而，作为绝缘材料，还在研制使环氧树脂等热硬化性树脂包含无机填充物的材料，以及将玻璃丝网等作为基材，使该基材含浸环氧树脂等树脂材料的玻璃一环氧复合材料。进而，作为布线板的绝缘膜，还公布了由多层构成的叠层体。例如，在聚酰亚胺薄膜的至少一面设置导体层，在另一面设置由环氧树脂构成的粘接层的技术(例如，参阅特开2002-124751号公报)。就是说，在该技术中，作为绝缘膜，使用由聚酰亚胺及环氧树脂构成的叠层体。可是，在上述的现有技术中，存在如下问题。通常，半导体封装是将由硅等半导体材料构成的半导体元件搭载在布线板上后形成的。而且，该半导体元件，在动作时发热则温度上升，停止时不发热则温度下降。作为布线板的绝缘材料使用有机材料时，一般来说，有机材料的热膨胀系数是数十ppm/C°，比硅(Si)的热膨胀系数(约4ppm/C°)大得多。因此，伴随着半导体元件的动作，在半导体元件和布线板之间，产生起因于热膨胀系数之差的热应力。而且，半导体元件反复进行动作及停止时，就反复给布线板外加热应力。其结果，在该热应力的作用下，在布线板的绝缘层就要产生裂纹。另外，将该半导体封装作为汽车搭载用部件等使用时，由于使用环境的温度变化较大，所以在伴随着半导体元件的动作的温度变化之外，再加上使用环境的温度变化，热应力就更大，更容易产生裂纹。特别是热硬化性树脂的断裂延伸率较小(百分之几以下)，所以由热硬化性树脂构成的绝缘膜在热应力的作用下容易产生裂纹。在热硬化性树脂之中，由环氧树脂构成的绝缘膜，产生的裂纹容易变大，导致金属布线被切断。这样，布线断线，半导体封装成为断开状态。另外，在热应力的作用下，还出现布线板中的BGA及FC连接用的岛部和焊锡点的接合界面遭到破坏的问题。其结果，由于这种金属布线被切断及岛部被破坏等，造成布线板上的半导体元件不能正常地发挥作用的问题。另外，只由环氧树脂形成绝缘膜时，由于环氧树脂延伸小、发脆，所以环氧层单体的操作困难。因此，通常将PET(聚对苯二甲酸乙二醇脂)作为支持基体，在其上形成由环氧树脂构成的薄膜，在作为绝缘膜使用之际，再将该支持基体从环氧树脂上剥去。因此，在形成布线板之际，存在着需要将支持基体从该环氧树脂上剥去的工序的问题。进而，使热硬化性树脂含有无机填充物的绝缘膜材料，由于无机材料的热膨胀系数通常较小，所以向环氧树脂等热硬化性树脂中添加无机填充物后，可以降低其热膨胀系数，接近半导体元件的热膨胀系数，从而能够减少热应力。可是，使其含有无机填充物后，绝缘材料整体的断裂延伸率及断裂强度下降，所以仍然不能得到足够的耐裂纹性。在使玻璃丝网材料中含浸环氧树脂的绝缘材料中，虽然应力被高强度的玻璃丝网吸收，但因为是织布结构，所以必然产生没有玻璃纤维的部分，在该部分产生裂纹，出现布线的断裂。另外，作为在布线板上形成通路孔的方法，通常采用利用光的方法(光通路孔)及采用激光的方法，但布线板中包含玻璃纤维后，就不能采用利用光形成通路孔，而即使采用激光形成通路孔，也由于玻璃的熔点远比有机材料的熔点高，所以采用激光的加工性差，得到的通路孔的直径也大到100μm以上。因此，难以在需要细微布线及细微通路孔的高密度基板中使用这种绝缘材料。另外，无机材料——玻璃丝网和有机材料——环氧树脂之间的贴紧性低，通过玻璃丝网和环氧树脂的界面后，容易产生移动。进而，玻璃丝网的比重比环氧树脂大，所以不适合作为便携式机器等要求轻量化的机器的布线板的材料使用。进而，在使用特开2002-124751号公报公布的向聚酰亚胺薄膜层叠由环氧树脂等构成的粘接层的叠层体时，通过减小聚酰亚胺薄膜的线膨胀系数，从而在某种程度上能够获得防止制作布线板时及实验初期产生裂纹的效果。但由于不能适当控制在所定的温度中的抗拉断裂强度等，所以存在反复给布线板外加热应力后，其机械特性就逐渐劣化，产生裂纹的问题。因此，在该布线板中不能获得长期的可靠性。可以预料伴随着半导体元件的高速化及高集成化而出现的大型化、多通路孔化及窄间距化，今后将迅猛发展，在搭载这些半导体元件的布线板中，需要进一步地高密度化及细微布线化，在绝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：村井秀哉，下户直典，马场和宏，菊池克，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：