導体形成シート及び導体形成シートを用いた配線板の製造方法
【課題】フォトリソグラフィーにより配線基板上に簡便に配線パターンを形成する事ができると共に、電子部品と基板との接合によって生じる応力を低減し、電子部品や配線基板のクラックや接合部分の剥離の発生を防止する配線板を形成するための導体形成シートを提供する。また、その導体形成シートを用いた配線板の製造方法を提供する。
【解決手段】導体形成シート１０として、銅を含有し、厚みが１μｍ以上１ｍｍ以下で光透過率が１％以上の多孔質金属シート１を備え、前記多孔質金属シート１の孔部にはフォトレジストが充填されると共に、前記多孔質金属シート１の両面には厚みが１μｍ以上のフォトレジスト層２が形成されているものを作成する。また、この導体形成シート１０を用いて、フォトリソグラフィー処理とエッチング処理をすることにより、所望の配線パターンを有する導体回路が形成された配線板を製造する。
【解決手段】導体形成シート１０として、銅を含有し、厚みが１μｍ以上１ｍｍ以下で光透過率が１％以上の多孔質金属シート１を備え、前記多孔質金属シート１の孔部にはフォトレジストが充填されると共に、前記多孔質金属シート１の両面には厚みが１μｍ以上のフォトレジスト層２が形成されているものを作成する。また、この導体形成シート１０を用いて、フォトリソグラフィー処理とエッチング処理をすることにより、所望の配線パターンを有する導体回路が形成された配線板を製造する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板上に配線パターンを形成するための導体形成シート、及び、その導体形成シートを用いた配線板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノートＰＣ、携帯電話、デジタルビデオカメラなど電子・電気機器の小型化、軽量化、多機能化の進展に伴い、これら機器に組み込まれる半導体集積回路用基板として多層配線基板が多く用いられている。そして、これらの多層配線基板においては、回路パターンの細線化や高密度化、また基板全体の薄型化や高多層化の要望が強まっており、その要望に応えるため、プリント基板上に絶縁層と配線層を交互に形成することで微細な配線を形成することができる樹脂付銅箔を使用するビルドアップ工法が知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
樹脂付銅箔で回路を形成する場合、樹脂付銅箔を多層配線板に張り合わせ加熱加圧して成形し、銅箔にドライフィルムをラミネートし、フォトリソグラフィーによりパターンを形成した後、銅箔をエッチングして回路を形成する方法が一般的に使用されている。一方、それらのビルドアップ配線板にフリップチップ型の半導体装置やチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）等のような面実装型の電子部品を実装した場合、配線板と電子部品との熱膨張係数が異なることから、それらの間で生じた熱応力が原因となって半導体素子や実装基板にクラックを発生させたり、配線板と半導体素子とのはんだ接合部において剥離を引き起こしたりするといった問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するために、半導体素子を搭載するパッケージ側に熱応力を緩和する緩衝部分を設け、半導体素子に過大な応力を与えないようにする方法が知られている。そのような方法として、例えば、エラストマー等のフィルム形態の緩衝材によって形成した緩衝層を介して半導体素子を基板に搭載する方法（特許文献２）や、応力を緩和するために多孔質基材フィルムを使用する方法（特許文献３）などが知られている。
【特許文献１】国際公開第２００６／０２８２０７号パンフレット
【特許文献２】特開２００１−２９８２７２号公報
【特許文献３】特開２００３−２９８１９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、熱応力を緩和するために上記のような緩衝層やフィルムなどの緩衝部分を設けた場合でも、半導体素子等の電子部品や配線基板との接合部分における接着性が十分でないため剥離が起ったり、熱応力を緩衝部分が十分に吸収できずに電子部品や配線基板にクラックが生じたりすることがあり、上記のような問題を十分には解決できなかった。また、配線パターンの形成と緩衝部分の形成とを別の工程で行えば作業が複雑化し、電子部品が実装された配線板を簡単に製造することができなかった。
【０００６】
本発明は、フォトリソグラフィーにより配線基板上に簡便に配線パターンを形成する事ができると共に、電子部品と基板との接合によって生じる応力を低減し、電子部品や配線基板のクラックや接合部分の剥離の発生を防止する配線板を形成するための導体形成シートを提供すること、及び、その導体形成シートを用いた配線板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係る導体形成シート１０は、銅を含有し、厚みが１μｍ以上１ｍｍ以下で光透過率が１％以上の多孔質金属シート１を備え、前記多孔質金属シート１の孔部にはフォトレジストが充填されると共に、前記多孔質金属シート１の両面には厚みが１μｍ以上のフォトレジスト層２が形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に係る導体形成シート１０は、上記構成に加え、上記多孔質金属シート１が、銅粉末及び気体を含む気孔形成体と結合用樹脂とで形成されたシートを脱脂及び焼結してなる焼結金属又は発泡金属であって、その気孔率が２５％以上９９％未満であると共に、その孔径が０．１μｍ以上１０００μｍ以下であることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に係る導体形成シート１０は、上記構成に加え、上記多孔質金属シート１が、ステンレス箔上にフォトレジスト膜を形成し、当該フォトレジスト膜をフォトリソグラフィー処理することによりレジストからなる微細円柱を形成し、次いでステンレス箔に銅電気めっきを行った後、このステンレス箔を剥離することにより銅箔を形成し、さらに銅箔に残存するレジストを除去してなる多孔質銅箔であって、その開孔率が１０％以上９０％未満であると共に、その孔径が０．１μｍ以上１０００μｍ以下であることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に係る導体形成シート１０は、上記構成に加え、上記多孔質金属シート１の両面に形成された上記フォトレジスト層２の一方の層が、光硬化の後、アルカリ溶液により除去することが可能な光硬化性樹脂組成物により形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に係る導体形成シート１０は、上記構成に加え、上記多孔質金属シート１の両面に形成された上記フォトレジスト層の少なくとも他方の層が、ポリイミド樹脂又はエポキシ樹脂を含んでいることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項６に係る導体形成シート１０は、上記構成に加え、上記フォトレジスト層２の他方の層が、粒径１０００μｍ以下のはんだ粒子を含有することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項７に係る配線板の製造方法は、上記構成の導体形成シート１０と配線基材１１とをラミネートし、配線パターン状に光照射することによりフォトレジストを光硬化させ、未硬化のフォトレジストを現像により除去し、露出した部分の多孔質金属シート１をエッチングで除去して多孔質金属シート１を配線パターン状にすることにより導体回路を形成する工程を含むことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項８に係る配線板の製造方法は、上記構成の導体形成シート１０を配線パターン状に光照射することによりフォトレジストを光硬化させ、未硬化のフォトレジストを現像により除去し、ポリイミド樹脂又はエポキシ樹脂を含んだフォトレジスト層２が配線基材１１と接するように導体形成シート１０を配線基材１１に重ね、加熱して前記フォトレジスト層２を熱硬化させて導体形成シート１０と配線基材１１を接着し、露出した部分の多孔質金属シート１をエッチングで除去して多孔質金属シート１を配線パターン状にすることにより導体回路を形成する工程を含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１に係る導体形成シートによれば、多孔質金属シートが光透過性を有することにより、光照射によって導体形成シートの裏側まで光が透過するので、配線基材との接着面である裏面までフォトレジストを光硬化させることができ、レジストの形成と共に配線基材との接着を行うことができる。また、光硬化させた多孔質金属シートの表面に配線パターン状のレジストが形成されることにより、レジストが形成されていない部分の金属をエッチングにより除去することができるので、微細な配線パターンを簡単に形成することができる。さらに、導体シートにより形成された導体回路はフォトレジストに由来する樹脂を含んだ多孔質の金属材質でできており、孔部に存在する樹脂成分が孔部の変形を妨げず、熱応力により金属が変形しようとする場合でも孔部が変形することにより応力を緩和して導体回路自体の変形を抑えることができるので、電子部品や配線基材のクラックや接合部分の剥離の発生を防止することができる。
【００１６】
請求項２に係る導体形成シートによれば、多孔質金属シートの光透過性を高めることができ、多孔質金属シートの裏面側まで光硬化を確実に行うことができる。
【００１７】
請求項３に係る導体形成シートによれば、多孔質金属シートの光透過性を高めることができ、多孔質金属シートの裏面側まで光硬化を確実に行うことができる。
【００１８】
請求項４に係る導体形成シートによれば、フォトレジスト層の一方の層が、光硬化の後、アルカリ溶液により除去することが可能な光硬化性樹脂組成物により形成されていることにより、このフォトレジスト層を配線基材とは反対側に配置すれば、銅をエッチングして所望の配線パターンの導体回路を形成した後、導体回路の上に残存するフォトレジスト層をアルカリ溶液により簡単に除去することができる。そのため、レジストを機械加工等で削るなどの作業を行うことなく導体回路を露出させることができ、半導体素子等の電子部品の実装に適した配線板を簡単に得ることができる。
【００１９】
請求項５に係る導体形成シートによれば、上記多孔質金属シートの両面に形成された上記フォトレジスト層の少なくとも他方の層が、ポリイミド樹脂又はエポキシ樹脂を含んでいることにより、このフォトレジスト層を配線基材側に配置すれば、これらの樹脂が加熱により硬化して配線基材と導体回路との接着性を向上させることができるので、配線基材の接合部分の剥離の発生をさらに防止することができる。
【００２０】
請求項６に係る導体形成シートによれば、上記フォトレジスト層の他方の層が粒径１０００μｍ以下のはんだ粒子を含んでいることにより、導体形成シートによって形成される導体回路と配線基材上の導体や電子部品とを確実に導通させることができる。また、粒径の小さいはんだ粒子が加熱により溶融された後、配線基材や電子部品と固着することにより導電回路との接着を強固にし、電子部品や配線パターンの接合部分の剥離の発生をさらに防止することができる。
【００２１】
請求項７に係る配線板の製造方法によれば、請求項１〜６のいずれかに記載の導体形成シートを用いて配線板を製造することにより、光照射によって導体形成シートの裏側まで光が透過して配線基材との接着面である裏面までフォトレジストを光硬化させることができ、レジストの形成と共に配線基材との接着を行うことができる。また、レジストが形成されていない部分の多孔質金属シートをエッチングにより除去することができるので、微細な配線パターンを簡単に形成することができる。また、導体シートにより形成された導体回路はフォトレジストに由来する樹脂を含んだ多孔質の金属材質でできており、孔部に存在する樹脂成分が孔部の変形を妨げず、熱応力により金属が変形しようとする場合でも孔部が変形することにより応力を緩和して導体回路自体の変形を抑えることができるので、電子部品や配線基材のクラックや接合部分の剥離の発生が防止された配線板を製造することができる。
【００２２】
請求項８に係る配線板の製造方法によれば、請求項５又は６に記載の導体形成シートを用いて配線板を製造することにより、光照射によって導体形成シートの裏側まで光が透過して配線基材との接着面である裏面までフォトレジストを光硬化させることができる。また、ポリイミド又はエポキシ樹脂を含んだフォトレジスト層が熱硬化して配線基材に接着されているので、導体回路と配線基材との接着性を向上することができる。また、レジストが形成されていない部分の多孔質金属シートをエッチングにより除去することができるので、微細な配線パターンを簡単に形成することができる。また、導体シートにより形成された導体回路はフォトレジストに由来する樹脂を含んだ多孔質の金属材質でできており、孔部に存在する樹脂成分が孔部の変形を妨げず、熱応力により金属が変形しようとする場合でも孔部が変形することにより応力を緩和して導体回路自体の変形を抑えることができるので、電子部品や配線基材のクラックや接合部分の剥離の発生が防止された配線板を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００２４】
図１は本発明の導体形成シート１０の一例を示す断面図であり、光硬化性樹脂を含むフォトレジストが孔部に充填された多孔質金属シート１と、フォトレジストによって形成されたフォトレジスト層２とが示されている。
【００２５】
多孔質金属シート１は、導体回路の形成に適した銅を含んでいる箔状、シート状又はフィルム状のシートであり、金属組成としては銅を９０％以上含有しているのが好ましい。この多孔質金属シート１は、単独又は連結された孔部により厚さ方向に貫通した孔を多数有しているものである。多孔質金属のシートの厚みは１μｍ以上１ｍｍ以下であり、光透過率は１％以上、好ましくは１０％以上である。厚みが１μｍ未満であると薄すぎてその取り扱いが難しくなり、１ｍｍを超えると厚さ方向の貫通孔が形成されにくくなるため樹脂の光硬化が十分でなくなると共に、シートの柔軟性が低下して配線基材１１へ樹脂が接合しない部分が発生するため実用的でなくなる。また、光透過率が１％未満であると貫通する孔が微量になり、透過光での硬化接合を十分にできなくなる。なお、光透過率の上限は実質上８５％である。ここで、光透過率は、可視光線の透過率であり、例えば、日立分光光度計U−４０００を用いて、スリット８ｎｍ、波長５３０nmの設定により測定することができる。
【００２６】
このような多孔質金属シート１は、公知の製造方法により得ることができ、そのような方法として、例えば、電析によって平均粒径１〜５０μｍの銅粒子を平面方向に互いに接合することにより、孔径１〜２０μｍ、気孔率１０〜５０％の多孔質銅箔を形成する方法が挙げられる。しかしながら、本発明においては光透過率がさらに向上された次の多孔質金属シート１が好ましく用いられるものである。
【００２７】
多孔質金属シート１の好ましい第１の態様としては、銅粉末及び気体を含む気孔形成体と結合用樹脂とで形成されたシートを脱脂及び焼結した焼結金属又は発泡金属である。そして、その気孔率が２５％以上９９％未満であると共に、その孔径が０．１μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましい。なお、気孔率とは、孔部によって多孔質金属シート１中にできた空隙の体積率のことである。気孔率が２５％未満では多孔質金属シート１の光透過率が低くなるおそれがあり、一方、気孔率が９９％を超えると多孔質金属シート１の強度が取り扱いに十分なものではなくなるおそれがある。また、孔径が０．１μｍ未満では光透過性が悪くなるとともに十分な気孔率を得ることができなくなるおそれがあり、一方、孔径が１０００μｍを超えると、本発明の導体形成シート１０により形成される導体回路において十分な導通を得ることが困難になるおそれがある。
【００２８】
この多孔質金属シート１を形成する焼結金属としては、金属粉末と有機バインダー及び膨張材を加圧成型し、ついでこれを焼結したものや、金属粉末とバインダー及び樹脂粒を成形し脱脂焼結を行うことにより得たものなどが例示される。また、発泡金属としては、金属粉末と界面活性剤と水溶性バインターと水とを混合し、これに発泡体として非水溶性有機溶剤を添加混合し、この混合された発泡性スラリーを加熱して発泡体とし、さらにこれを焼結することにより得たものなどが例示される。このようにして得た焼結金属及び発泡金属は、その気孔率が２５％以上９９％未満であると共に、その孔径が０．１μｍ以上１０００μｍ以下である多孔質の金属となることが可能なものである。
【００２９】
多孔質金属シート１の好ましい第２の態様としては、ステンレス箔上にフォトレジスト膜を形成し、このフォトレジスト膜をフォトリソグラフィー処理することによりレジストからなる微細円柱を形成し、次いでステンレス箔に銅電気めっきを行った後、このステンレス箔を剥離することにより銅箔を形成し、さらに銅箔に残存するレジストを除去して得られる多孔質の銅箔である。そして、その開孔率は１０％以上９０％未満であると共に、その孔径は０．１μｍ以上１０００μｍ以下であるのが好ましい。なお、開孔率とは、銅箔の表面上に観察される空隙の面積率のことである。開孔率が１０％未満では多孔質金属シート１の光透過率が低くなるおそれがあり、一方、開孔率が９０％以上になると多孔質金属シート１の強度を取り扱うのに十分なものとすることができなくなるおそれがある。また、孔径が０．１μｍ未満では光透過性が悪くなるとともに十分な気孔率を得ることができなくなるおそれがあり、一方、孔径が１０００μｍを超えると、１ｍｍ以下の導体形成シート１０により形成される導体回路において十分な導通が困難になるおそれがある。
【００３０】
なお、この多孔質金属シート１を形成する際において、フォトレジスト膜は、セミアディティブ用のネガ型ドライフィルムをラミネートしたり、ネガ型フォトレジストを塗工乾燥したりすることにより形成することができる。また、微細円柱は、フォトリソグラフィー処理により形成することができ、具体的には、微細多円のネガマスクを用いて露光してフォトレジストを光硬化させた後、現像により未硬化のフォトレジストを除去することにより形成することができる。また、銅箔に残存するレジストの除去は、加熱脱脂することにより行うことができる。
【００３１】
多孔質金属シート１の好ましいその他の態様としては、銅箔にブラスト加工、エッチング加工、放電加工、パルスレーザー加工により多数の貫通孔を形成して多孔質の金属とする方法により得られるものである。
【００３２】
以上のようにして得られた多孔質金属シート１は、光が導体形成シート１０の裏側まで透過すると共に、多数の孔部が形成されていることにより、シートに応力がかけられた場合でも、その孔部が変形して外部からの応力を吸収することが可能なものである。
【００３３】
フォトレジストは、光硬化性の樹脂を含有した樹脂組成物であり、光硬化性樹脂組成物として一般的に知られているものを用いることができる。すなわち、可視光から紫外光までの間で適宜設定された波長の光照射により硬化反応をする樹脂を用いることができ、活性エネルギー線で硬化反応を開始できるものであればよい。
【００３４】
また、このフォトレジストは、熱硬化性樹脂も含有することが好ましい。熱硬化性樹脂を含有することにより、加熱により硬化を促進させて配線基材１１との接着性を向上させることができる。熱硬化性樹脂としては、ポリイミド、エポキシ樹脂及びアクリル樹脂を配合した樹脂組成物などを用いることができ、このうち、ポリイミド樹脂又はエポキシ樹脂が含まれた樹脂組成物を用いるのが好ましい。このようなポリイミド樹脂又はエポキシ樹脂を含んだフォトレジストにより、多孔質金属シート１の両面に形成された上記フォトレジスト層２の少なくとも一方の層、特に、配線基材１１に重ねられる側の層を形成することによって、導体形成シート１０と配線基材１１との接着性が向上するものである。
【００３５】
エポキシ樹脂としては、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格含有エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂等を挙げることができる。
【００３６】
フォトレジストを形成する樹脂組成物には、さらに、充填材を含有することができる。充填材を含有することにより、照射された光を散乱させることができるので、光照射された周辺部のフォトレジストも硬化させることができ、配線基材１１との接着性をさらに向上させることができる。充填材としては、シリカ、微粉状酸化ケイ素、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、酸化ケイ素粉、タルク、クレー、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、雲母粉、テフロン（登録商標）粉等などを用いることができる。さらに、フォトレジストには、光重合開始剤、熱硬化促進剤、着色用染料、発色用染料、発色開始剤などの成分を含有させることができる。このフォトレジストは、室温において多孔質金属シート１の柔軟性に追従しうるようなものであればよく、また、配線板を製造するために、配線基材１１との密着性、エッチング耐性、電気絶縁性、はんだ耐熱性を有するものであればよい。
【００３７】
多孔質金属シート１の孔部に充填されるフォトレジストと、フォトレジスト層２を形成するフォトレジストとは、同じ樹脂組成物であってもよく、別の樹脂組成物であってもよい。このうち、配線基材１１側に配置されるフォトレジスト層２は、粒径１０００μｍ以下のはんだ粒子を含有するのが好ましい。これにより、導体形成シート１０によって形成される導体回路と配線基材１１上の導体や電子部品とを確実に導通させることができると共に、はんだの溶融固化によって、配線基材１１との接着性を向上させることができる。はんだ粒子の粒径が１０００μｍを超えると、フォトレジストの光硬化を妨げるおそれがある。はんだ粒子の粒径の下限は、実用上０．１μｍである。はんだを構成する金属としては、スズや鉛が主成分である一般的なものを用いることができ、これに金、銀、銅などを適量含有させたものを用いることができる。なお、このフォトレジスト層２は、上述したように熱硬化性樹脂を含有するのが好ましい。
【００３８】
一方、配線基材１１側とは反対側に配置されるフォトレジスト層２は、光硬化の後、アルカリ溶液により除去することが可能な光硬化性樹脂組成物により形成されているのが好ましい。配線パターン部分以外の銅をエッチングにより除去した後に、アルカリ溶液によりレジストを剥離することができれば、機械加工等で削ることなくアルカリ溶液で簡単に導体回路を露出させることができ、配線板の製造を簡単に行うことができる。アルカリ溶液としてはアルカリ水溶液を用いることができ、そのｐＨは１０〜１１であるのが好ましい。ｐＨがこの範囲より下ではレジストを十分に除去できなくなるおそれがある。一方、ｐＨがこの範囲より上では配線板を腐食させるおそれがある。
【００３９】
このようなフォトレジスト層２を形成する樹脂組成物としては、従来のプリント配線基板のパターニング用のドライフィルムに使用されている公知の重合性モノマーを使用することができる。例えば、スチレン、アクリル酸、メタクリル酸、その他スチレン系あるいは（メタ）アクリレート系等の種々のエチレン性不飽和化合物を使用することができ、具体的には、例えば、エチレンオキサイドを分子内に５〜２０個含有する二官能(メタ)アクリル系モノマー；一分子中に水酸基を２個以上含有するエポキシ（メタ）アクリレート系化合物；エチレン性不飽和基を有する（メタ）アクリル系モノマー成分；２−ヒドロキシ−３−（メタ）アクリロイルオキシプロピルアクリレート、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート等のヒドロキシル基含有（メタ）アクリレート系化合物；（メタ）アクリレート官能性ウレタンオリゴマー；Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド等の（メタ）アクリルアミド類；イソホロンジイソシアネート等イソシアネート基含有不飽和化合物などが挙げられる。
【００４０】
フォトレジスト層２の厚みは、１μｍ以上であることが好ましい。配線基材１１側のフォトレジスト層２の厚みが１μｍ未満では、配線基材１１との接着性が十分ではなくなる。また、配線基材１１とは反対側のフォトレジストの厚みが１μｍ未満ではレジストの形成が十分ではなくなり、エッチングにより不要な銅を除去する際に、導体回路の銅もエッチングしてしまうおそれがある。このフォトレジスト層２の厚みの上限は５００μｍであるのが好ましい。フォトレジスト層２の厚みがこれよりも厚くなると、導体形成シート１０を取り扱いにくくなるおそれがある。
【００４１】
図２は、本発明の導体形成シート１０の別の例を示す断面図であり、上述したようなアルカリ溶液で剥離が可能なフォトレジスト層２を有する導体形成シートが示されている。図２（ａ）の例では、フォトレジスト層２の一方が、剥離可能なフォトレジスト層２ａとして形成されている。また、図２（ｂ）の例では、フォトレジスト層２の一方が、剥離可能なフォトレジスト層２ａとして形成されると共に、他方のフォトレジスト層２は、はんだ粒子を含むフォトレジスト層２ｂとして形成されている。
【００４２】
図３は、導体形成シート１０の作成方法の好ましい一例を示した説明図であり、図２（ｂ）の導体形成シート１０の作成される様子が示されている。この方法では、フォトレジストのワニス２０に多孔質金属シート１を含浸させて孔部にフォトレジストを充填した後、キャリアシート３を用いてこの多孔質金属シート１の両面にフォトレジスト層２を形成している。
【００４３】
具体的には、まず、図３（ａ）で示されるように、多孔質金属シート１をフォトレジストのワニス２０に含浸させ、スクイズロール２１で絞り出した後、乾燥することにより、フォトレジストが孔部に充填された多孔質金属シート１が得られる。このとき、フォトレジストの含浸性を向上させる為に、メタノールやエタノールのアルコール溶液に、エポキシシランカップリング剤やメルカプトシランカップリング剤等のシランカップリング剤を配合した処理液を用い、多孔質金属シート１を前処理してもよい。また、フォトレジストのワニス２０は、前述の光硬化性樹脂、光硬化開始剤、熱硬化性樹脂、熱硬化促進剤、充填剤、はんだ粒子と、必要に応じて溶剤及び各種の添加剤とを配合し、ビーズミル等で均一に混合、溶解、分散等することで調製することができる。
【００４４】
なお、ワニス２０の溶剤としては、例えばアセトン、エチルメチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、ベンゼン、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテルなどのグリコールエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類、石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサなどの石油系溶剤、γ−ブチロラクトン等の有機溶剤類などを用いることができる。
【００４５】
一方、図３（ｂ）に示されるようにそれぞれのフォトレジスト層２を形成するためのフォトレジストが、それぞれのキャリアシート３に塗工される。そして、図３（ｃ）に示されるように、多孔質金属シート１の一方の面にははんだ粒子を含有したフォトレジストのワニス２０を塗工したキャリアシート３を配置し、他方の面には強アルカリ液により剥離可能なフォトレジストのワニス２０を塗工したキャリアシート３を配置して、これらのキャリアシート３と多孔質金属シート１とをラミネート装置２２でラミネートする。最後にキャリアシート３を剥離することにより、図２（ｂ）のような導体形成シート１０を作成することができる。
【００４６】
このようにフォトレジストの含浸とキャリアシート３とを併用する方法によって導体形成シート１０を形成することにより、フォトレジスト層２を形成するためのフォトレジストと、多孔質金属シート１に含浸させるフォトレジストとを異ならせるものとすることができ、配線基材１１側のフォトレジスト層２では、熱硬化性樹脂やはんだ粒子を含有させて接着性と導電性を向上させ、その反対側のフォトレジスト層２では、アルカリ溶液により剥離可能な樹脂にしてエッチング工程後のレジストの除去を簡単にすることができる。
【００４７】
また、導体形成シート１０の別の作成方法として、フォトレジストのワニス２０に多孔質金属シート１を含浸し、次いで、スクイズロール２１等で過剰な液を絞り出し、所定の薬液を付着させて多孔質金属シート１の両面にフォトレジスト膜を形成した後、乾燥するだけの方法を用いてもよい。それにより、孔部にフォトレジストが充填されると共に、フォトレジスト層２が形成された導体形成シート１０を簡単に得ることができる。また、多孔質金属シート１の両面に、フォトレジストのワニス２０が塗工されたＰＥＴフィルム等のキャリアフィルム３を配置し、ブレードコーター、バーコーター、グラビアコーター、ロールコーター等の各種コーターやスクリーン印刷機にて表裏面からフォトレジストを転写塗工することにより、フォトレジストを多孔質金属の孔部へ充填しつつフォトレジスト層２を形成して、導体形成シート１０を作成することもできる。
【００４８】
このような方法により導体形成シート１０を作成するためには、多孔質金属シート１は、長尺に形成された連続シートであることが好ましい。
【００４９】
本発明は、さらに、このように形成された導体形成シート１０を用いて、配線板を製造する方法に関するものである。
【００５０】
図４は、本発明の配線板の製造方法の一例を示した説明図である。まず、表面に配線部１２を有する配線基材１１に図２（ｂ）の導体形成シート１０を重ねて、これをロールラミネート装置２２や真空ラミネート装置にて加熱ラミネートする（図４（ａ）及び（ｂ））。次いで、配線部１２と接続されるように配線パターンが形成されたネガマスク２３を配置し、露光装置で光照射パターニングし、現像を行う（図４（ｃ）及び（ｄ））。そして、露出された不要な部分の多孔質の銅を塩化第二銅などのエッチング液２４で除去する（図４（ｅ））。さらに、強アルカリ液で剥離可能なフォトレジスト層２ａを剥離する（図４（ｆ））。最後に、半導体素子１３（Ｓｉチップ）と導体回路とを、はんだリフロー処理によりはんだ接合すると共に、加熱による樹脂の硬化促進を行うことにより、所定の配線パターンの導体回路を有し、半導体素子１３が実装された配線板を得ることができる（図４（ｇ）及び（ｈ））。なお、はんだ接合は、半導体素子１３に配置されたはんだ１４に加えて、フォトレジスト層２ｂのはんだ粒子が溶融後固化することにより行われる。
【００５１】
図５は、本発明の配線板の製造方法の別の一例を示した説明図である。まず、図２（ａ）の導体形成シート１０に配線パターンが形成されたネガマスク２３を配置し、露光装置で光照射パターニングし、現像を行う（図５（ａ）〜（ｃ））。次いで、配線基材１１にこの導体形成シート１０を重ねて加熱成形装置２５により加熱プレスすることにより導体形成シート１０と配線基材１１とを接着する（図５（ｄ））。そして、露出された不要な部分の多孔質の銅を塩化第二銅などのエッチング液２４で除去する（図５（ｅ））。最後に、強アルカリ液で剥離可能なフォトレジスト層２ａを剥離する（図５（ｆ））。このようにして、所定の配線パターンの導体回路を有した配線板を得ることができる。なお、得られた配線板は、図４の場合と同様にさらに半導体素子１３を実装することができる。
【実施例】
【００５２】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明はこれによって何ら限定されるものではない。
【００５３】
［実施例１：導体形成シート］
（フォトレジストＡの調製）
次に示す化合物をビーズミルにて混合してフォトレジスト用ワニス２０を調製し、フォトレジストＡを得た。
・ビスフェノールＦ型エポキシアクリレート樹脂：４０重量部
・光重合性モノマー：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート：４０重量部
・光重合開始剤：２−メチル［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノ−１−プロパノン）：５重量部
テトラブロモビスフェノールAエポキシ：EPICLON １１２１Ｎ（ＤＩＣ株式会社製）：２０重量部
・イミダゾール系硬化剤：２Ｅ４ＭＺ（四国化成工業社製）：２重量部
・微粉シリカ（日本アエロジル株式会社製、商品名：アエロジルＲ９７２）：５重量部
【００５４】
（フォトレジストＢの調製）
次に示す化合物をビーズミルにて混合してフォトレジスト用ワニス２０を調製し、フォトレジストＢを得た。なお、このフォトレジストＢは、銅エッチング後、アルカリ溶液によって剥離可能なフォトレジストである。
・ビスフェノールＦＥＯ変性（ｎ＝２）ジアクリレート（東亜合成株式会社製アロニックスＭ−２０８）：５０重量部
・ビスフェノールＡＥＯ変性（ｍ＋ｎ≒３０）ジアクリレート（新中村化学工業株式会社製ＮＫエステルＡ−ＢＰＥ−３０）：５０重量部
・ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製イルガキュア８１９）：１重量部
【００５５】
（多孔質金属シート）
発泡金属（光透過性多孔質銅箔：三菱マテリアル株式会社製）を用いた。この多孔質金属シート１の仕様は次の通りである。
・呼び孔径５０μｍ（孔径０．１μｍ以上１０００μｍ以下）
・気孔率：９０％
・厚み：０．１ｍｍ
・光透過率：３５％
【００５６】
（導体形成シートの作成）
導体形成シート１０として図２（ａ）に示されるようなシートを形成した。
【００５７】
まず、多孔質金属シート１をフォトレジストＡに含浸させた後、２本の金属のスクイズロール２１に挟みながら引き上げて表面の樹脂を取り除き、熱風循環乾燥炉を用いて１００℃で３０分間乾燥して、フォトレジストＡが含浸された多孔質金属シート１を得た。一方、キャリアフィルムとして２５μｍ厚の離型ＰＥＴフィルムを用い、このキャリアフィルムにフォトレジストＡをバーコーターで塗工した後、８０℃で１０分間乾燥を行い膜厚５μｍのフォトレジストＡ付きフィルムを得た。また、２５μｍ厚のコロナ放電加工を施したＰＥＴフィルムにフォトレジストＢをバーコーターで塗工した後、８０℃で１０分間乾燥を行い膜厚５μｍのフォトレジストＢ付きフィルムを得た。
【００５８】
次に、フォトレジストＡが含浸された多孔質金属シート１の一方の面にフォトレジストＡ付きフィルムを配置し、このシートの他方の面にフォトレジストＢ付きフィルムを配置し、これらを１２０℃に加熱したロールラミネーターに通すことにより厚み５０μｍの配線基板用の導体形成シート１０を得た。
【００５９】
［実施例２：導体形成シート］
（フォトレジストCの作成）
フォトレジストAの１００質量部と、はんだ粉（Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ、質量比９６．５：３：０．５、三井金属鉱業株式会社製）１００質量部とを混合し、３本ロールで混練してペースト状のフォトレジストCを得た。
【００６０】
（多孔質金属シートの作成）
ステンレス基材として、ＳＵＳ３０１（７６％Ｆｅ，１７％Ｃｒ，７％Ｎｉ）、調質３／４Ｈ、厚み１００μｍ、大きさ１５ｃｍ角のものを用いた。このステンレス基材の上に、セミアディティブ用ドライフィルム（ニチゴー・モートン株式会社製：ＡＬＰＨＯＮＩＴ２０２５）を重ねた。この重ねられたドライフィルムに対して円径２０μｍ、ピッチ５０μｍの連続パターンを有したガラスマスクを用いて露光を行った後、現像して、微細円柱のレジストを形成した。次に、電気銅めっき溶液で銅電気めっきを行い、２０μｍの厚みの銅箔を形成した。ステンレス基材を銅箔から剥離した後、銅箔を真空炉で５００℃３０分加熱し更に８００℃で１時間熱処理を行い、銅箔に残存するレジストを除去した。これにより、光透過率１８％、開孔率１８％、平均孔径１７μｍの多孔質金属シート１を得た。
【００６１】
（導体形成シートの作成）
導体形成シート１０として図３に示されるようなシートを形成した。
多孔質金属シート１として上記により得た銅箔を用いた。また、実施例１のフォトレジストA付きフィルムの代わりにフォトレジストC付きフィルムを用いた。それ以外は実施例１と同様の方法により導体形成シート１０を得た。
【００６２】
［実施例３：導体形成シート］
実施例１の導体形成シート１０において、フォトレジスト層２として多孔質金属シート１の一方の面にフォトレジストＢを用い、他方の面にフォトレジストＣを用いた。それ以外は、実施例１と同じ材料及び方法により導体形成シートを作成した。
【００６３】
［実施例４：配線板の製造］
図４の方法にて、実施例３で得た導体形成シート１０を用いて配線板の製造を行った。
配線基材１１として、ガラスエポキシ基板（松下電工株式会社製：Ｒ−１７０５）の回路基板にビルドアップ多層用材料のプリプレグ（松下電工株式会社製：Ｒ−１５５１）を熱プレスで積層することにより得た絶縁基板を用いた。この配線基材１１に実施例３で得た導体形成シート１０を重ねて、真空ラミネーター（７０℃、０．２ＭＰａ）にてラミネートした。次に、ネガマスク２３に配線幅７５μｍで形成された所定の配線パターン部分に光照射することによりフォトレジストを光硬化させて焼付けた後、配線パターン部分以外の未硬化のフォトレジストを除去することにより、配線パターン状に形成されたレジストを現像した。このレジストの現像により、レジストが形成されていない部分には多孔質金属シート１に含まれている銅が露出された。そして、塩化第二銅溶液のエッチング液２４で露出した銅をエッチングすることにより、配線パターン以外の部分の多孔質金属を除去した。続いて、５０℃に加温した３％水酸化ナトリウム水溶液を剥離液として用いてフォトレジスト層２ａを剥離した。さらに、１８０℃で３０分間、加熱することにより、所定の配線パターンを有する導体回路が形成された配線板を得た。得られた配線板は断線がなく、平均配線幅７０μｍの配線パターンからなる導体回路を有していた。
【００６４】
［実施例５：配線板の製造］
図５の方法にて、実施例１で得た導体形成シート１０を用いて配線板の製造を行った。また、配線基材１１は実施例４と同様の絶縁基板を用いた。
まず、配線幅７５μｍで所定の配線パターンとなるように導体形成シート１０をマスキングし、この配線パターン部分に光照射することによりフォトレジストを光硬化させた後、配線パターン部分以外の未硬化のフォトレジストを除去することにより、配線パターン状に形成されたレジストを現像した。このレジスト現像された導体形成シート１０を配線基材１１に重ねて、１８０℃で３０分間、加熱して配線基材１１面側に残存するフォトレジスト層２を熱硬化させることにより導体形成シート１０と配線基材１１とを接着した。次に、塩化第二銅溶液のエッチング液２４で、レジストが形成されずに露出している銅をエッチングすることにより、配線パターン以外の部分の多孔質金属を除去した。これにより、所定の配線パターンを有する導体回路が形成された配線板を得た。得られた配線板は断線がなく、平均配線幅７０μｍの配線パターンからなる導体回路を有していた。
【００６５】
［実施例６：配線板の製造］
実施例２で得た導体形成シート１０を用いて、実施例４と同じ材料及び方法にて、配線板を製造した。
【００６６】
［比較例１］
配線基材１１として、ガラスエポキシ基板（松下電工株式会社製 Ｒ−１７０５）の絶縁基板を用い、この配線基材１１の上にビルドアップ多層用材料の樹脂付銅箔（厚み：１８μｍ）を熱プレスすることにより積層して、表面に銅箔が形成された回路基板を得た。次に、銅箔の上にドライフィルムを重ねてラミネートし、フォトリソグラフィーによりパターンを形成した後、銅箔をエッチングすることにより、実施例４と同じ配線パターンを有する導体回路が形成された配線板を得た。
【００６７】
［評価］
上記の実施例４〜６及び比較例１で得られた配線板を用い、リフロー硬化はんだ接合により半導体素子１３を実装した。これらの実装化された配線板について、−５５℃で３０分、１２５℃で３０分を１サイクルとする温度サイクル試験を５００サイクル実施し、半導体素子１３や配線板の剥離、配線基材１１のクラック等の観察を行った。
【００６８】
各実施例で得られた配線板は、上記温度サイクル試験において、剥離、クラック等の発生がないことを確認した。一方、比較例１で作製した配線基板は、上記温度サイクル試験において配線板の剥離やクラック等の発生があることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の導体形成シートの一例を示す断面図である。
【図２】本発明の導体形成シートの別の例を示す断面図であり、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ別の一例を示している。
【図３】本発明の導体形成シートの作成方法の一例を示す説明図である。（ａ）はワニス含浸工程、（ｂ）はキャリアシート塗工工程、（ｃ）はラミネート工程を示している。
【図４】本発明の配線板の製造方法の一例を示す説明図である。（ａ）〜（ｈ）は配線板を製造する各工程を示している。
【図５】本発明の配線板の製造方法の別の一例を示す説明図である。（ａ）〜（ｆ）は配線板を製造する各工程を示している。
【符号の説明】
【００７０】
１ 多孔質金属シート
２，２ａ，２ｂ フォトレジスト層
１０ 導体形成シート
１１ 配線基材
１２ 配線部
１３ 半導体素子
２０ ワニス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板上に配線パターンを形成するための導体形成シート、及び、その導体形成シートを用いた配線板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノートＰＣ、携帯電話、デジタルビデオカメラなど電子・電気機器の小型化、軽量化、多機能化の進展に伴い、これら機器に組み込まれる半導体集積回路用基板として多層配線基板が多く用いられている。そして、これらの多層配線基板においては、回路パターンの細線化や高密度化、また基板全体の薄型化や高多層化の要望が強まっており、その要望に応えるため、プリント基板上に絶縁層と配線層を交互に形成することで微細な配線を形成することができる樹脂付銅箔を使用するビルドアップ工法が知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
樹脂付銅箔で回路を形成する場合、樹脂付銅箔を多層配線板に張り合わせ加熱加圧して成形し、銅箔にドライフィルムをラミネートし、フォトリソグラフィーによりパターンを形成した後、銅箔をエッチングして回路を形成する方法が一般的に使用されている。一方、それらのビルドアップ配線板にフリップチップ型の半導体装置やチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）等のような面実装型の電子部品を実装した場合、配線板と電子部品との熱膨張係数が異なることから、それらの間で生じた熱応力が原因となって半導体素子や実装基板にクラックを発生させたり、配線板と半導体素子とのはんだ接合部において剥離を引き起こしたりするといった問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するために、半導体素子を搭載するパッケージ側に熱応力を緩和する緩衝部分を設け、半導体素子に過大な応力を与えないようにする方法が知られている。そのような方法として、例えば、エラストマー等のフィルム形態の緩衝材によって形成した緩衝層を介して半導体素子を基板に搭載する方法（特許文献２）や、応力を緩和するために多孔質基材フィルムを使用する方法（特許文献３）などが知られている。
【特許文献１】国際公開第２００６／０２８２０７号パンフレット
【特許文献２】特開２００１−２９８２７２号公報
【特許文献３】特開２００３−２９８１９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、熱応力を緩和するために上記のような緩衝層やフィルムなどの緩衝部分を設けた場合でも、半導体素子等の電子部品や配線基板との接合部分における接着性が十分でないため剥離が起ったり、熱応力を緩衝部分が十分に吸収できずに電子部品や配線基板にクラックが生じたりすることがあり、上記のような問題を十分には解決できなかった。また、配線パターンの形成と緩衝部分の形成とを別の工程で行えば作業が複雑化し、電子部品が実装された配線板を簡単に製造することができなかった。
【０００６】
本発明は、フォトリソグラフィーにより配線基板上に簡便に配線パターンを形成する事ができると共に、電子部品と基板との接合によって生じる応力を低減し、電子部品や配線基板のクラックや接合部分の剥離の発生を防止する配線板を形成するための導体形成シートを提供すること、及び、その導体形成シートを用いた配線板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係る導体形成シート１０は、銅を含有し、厚みが１μｍ以上１ｍｍ以下で光透過率が１％以上の多孔質金属シート１を備え、前記多孔質金属シート１の孔部にはフォトレジストが充填されると共に、前記多孔質金属シート１の両面には厚みが１μｍ以上のフォトレジスト層２が形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に係る導体形成シート１０は、上記構成に加え、上記多孔質金属シート１が、銅粉末及び気体を含む気孔形成体と結合用樹脂とで形成されたシートを脱脂及び焼結してなる焼結金属又は発泡金属であって、その気孔率が２５％以上９９％未満であると共に、その孔径が０．１μｍ以上１０００μｍ以下であることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に係る導体形成シート１０は、上記構成に加え、上記多孔質金属シート１が、ステンレス箔上にフォトレジスト膜を形成し、当該フォトレジスト膜をフォトリソグラフィー処理することによりレジストからなる微細円柱を形成し、次いでステンレス箔に銅電気めっきを行った後、このステンレス箔を剥離することにより銅箔を形成し、さらに銅箔に残存するレジストを除去してなる多孔質銅箔であって、その開孔率が１０％以上９０％未満であると共に、その孔径が０．１μｍ以上１０００μｍ以下であることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に係る導体形成シート１０は、上記構成に加え、上記多孔質金属シート１の両面に形成された上記フォトレジスト層２の一方の層が、光硬化の後、アルカリ溶液により除去することが可能な光硬化性樹脂組成物により形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に係る導体形成シート１０は、上記構成に加え、上記多孔質金属シート１の両面に形成された上記フォトレジスト層の少なくとも他方の層が、ポリイミド樹脂又はエポキシ樹脂を含んでいることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項６に係る導体形成シート１０は、上記構成に加え、上記フォトレジスト層２の他方の層が、粒径１０００μｍ以下のはんだ粒子を含有することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項７に係る配線板の製造方法は、上記構成の導体形成シート１０と配線基材１１とをラミネートし、配線パターン状に光照射することによりフォトレジストを光硬化させ、未硬化のフォトレジストを現像により除去し、露出した部分の多孔質金属シート１をエッチングで除去して多孔質金属シート１を配線パターン状にすることにより導体回路を形成する工程を含むことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項８に係る配線板の製造方法は、上記構成の導体形成シート１０を配線パターン状に光照射することによりフォトレジストを光硬化させ、未硬化のフォトレジストを現像により除去し、ポリイミド樹脂又はエポキシ樹脂を含んだフォトレジスト層２が配線基材１１と接するように導体形成シート１０を配線基材１１に重ね、加熱して前記フォトレジスト層２を熱硬化させて導体形成シート１０と配線基材１１を接着し、露出した部分の多孔質金属シート１をエッチングで除去して多孔質金属シート１を配線パターン状にすることにより導体回路を形成する工程を含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１に係る導体形成シートによれば、多孔質金属シートが光透過性を有することにより、光照射によって導体形成シートの裏側まで光が透過するので、配線基材との接着面である裏面までフォトレジストを光硬化させることができ、レジストの形成と共に配線基材との接着を行うことができる。また、光硬化させた多孔質金属シートの表面に配線パターン状のレジストが形成されることにより、レジストが形成されていない部分の金属をエッチングにより除去することができるので、微細な配線パターンを簡単に形成することができる。さらに、導体シートにより形成された導体回路はフォトレジストに由来する樹脂を含んだ多孔質の金属材質でできており、孔部に存在する樹脂成分が孔部の変形を妨げず、熱応力により金属が変形しようとする場合でも孔部が変形することにより応力を緩和して導体回路自体の変形を抑えることができるので、電子部品や配線基材のクラックや接合部分の剥離の発生を防止することができる。
【００１６】
請求項２に係る導体形成シートによれば、多孔質金属シートの光透過性を高めることができ、多孔質金属シートの裏面側まで光硬化を確実に行うことができる。
【００１７】
請求項３に係る導体形成シートによれば、多孔質金属シートの光透過性を高めることができ、多孔質金属シートの裏面側まで光硬化を確実に行うことができる。
【００１８】
請求項４に係る導体形成シートによれば、フォトレジスト層の一方の層が、光硬化の後、アルカリ溶液により除去することが可能な光硬化性樹脂組成物により形成されていることにより、このフォトレジスト層を配線基材とは反対側に配置すれば、銅をエッチングして所望の配線パターンの導体回路を形成した後、導体回路の上に残存するフォトレジスト層をアルカリ溶液により簡単に除去することができる。そのため、レジストを機械加工等で削るなどの作業を行うことなく導体回路を露出させることができ、半導体素子等の電子部品の実装に適した配線板を簡単に得ることができる。
【００１９】
請求項５に係る導体形成シートによれば、上記多孔質金属シートの両面に形成された上記フォトレジスト層の少なくとも他方の層が、ポリイミド樹脂又はエポキシ樹脂を含んでいることにより、このフォトレジスト層を配線基材側に配置すれば、これらの樹脂が加熱により硬化して配線基材と導体回路との接着性を向上させることができるので、配線基材の接合部分の剥離の発生をさらに防止することができる。
【００２０】
請求項６に係る導体形成シートによれば、上記フォトレジスト層の他方の層が粒径１０００μｍ以下のはんだ粒子を含んでいることにより、導体形成シートによって形成される導体回路と配線基材上の導体や電子部品とを確実に導通させることができる。また、粒径の小さいはんだ粒子が加熱により溶融された後、配線基材や電子部品と固着することにより導電回路との接着を強固にし、電子部品や配線パターンの接合部分の剥離の発生をさらに防止することができる。
【００２１】
請求項７に係る配線板の製造方法によれば、請求項１〜６のいずれかに記載の導体形成シートを用いて配線板を製造することにより、光照射によって導体形成シートの裏側まで光が透過して配線基材との接着面である裏面までフォトレジストを光硬化させることができ、レジストの形成と共に配線基材との接着を行うことができる。また、レジストが形成されていない部分の多孔質金属シートをエッチングにより除去することができるので、微細な配線パターンを簡単に形成することができる。また、導体シートにより形成された導体回路はフォトレジストに由来する樹脂を含んだ多孔質の金属材質でできており、孔部に存在する樹脂成分が孔部の変形を妨げず、熱応力により金属が変形しようとする場合でも孔部が変形することにより応力を緩和して導体回路自体の変形を抑えることができるので、電子部品や配線基材のクラックや接合部分の剥離の発生が防止された配線板を製造することができる。
【００２２】
請求項８に係る配線板の製造方法によれば、請求項５又は６に記載の導体形成シートを用いて配線板を製造することにより、光照射によって導体形成シートの裏側まで光が透過して配線基材との接着面である裏面までフォトレジストを光硬化させることができる。また、ポリイミド又はエポキシ樹脂を含んだフォトレジスト層が熱硬化して配線基材に接着されているので、導体回路と配線基材との接着性を向上することができる。また、レジストが形成されていない部分の多孔質金属シートをエッチングにより除去することができるので、微細な配線パターンを簡単に形成することができる。また、導体シートにより形成された導体回路はフォトレジストに由来する樹脂を含んだ多孔質の金属材質でできており、孔部に存在する樹脂成分が孔部の変形を妨げず、熱応力により金属が変形しようとする場合でも孔部が変形することにより応力を緩和して導体回路自体の変形を抑えることができるので、電子部品や配線基材のクラックや接合部分の剥離の発生が防止された配線板を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００２４】
図１は本発明の導体形成シート１０の一例を示す断面図であり、光硬化性樹脂を含むフォトレジストが孔部に充填された多孔質金属シート１と、フォトレジストによって形成されたフォトレジスト層２とが示されている。
【００２５】
多孔質金属シート１は、導体回路の形成に適した銅を含んでいる箔状、シート状又はフィルム状のシートであり、金属組成としては銅を９０％以上含有しているのが好ましい。この多孔質金属シート１は、単独又は連結された孔部により厚さ方向に貫通した孔を多数有しているものである。多孔質金属のシートの厚みは１μｍ以上１ｍｍ以下であり、光透過率は１％以上、好ましくは１０％以上である。厚みが１μｍ未満であると薄すぎてその取り扱いが難しくなり、１ｍｍを超えると厚さ方向の貫通孔が形成されにくくなるため樹脂の光硬化が十分でなくなると共に、シートの柔軟性が低下して配線基材１１へ樹脂が接合しない部分が発生するため実用的でなくなる。また、光透過率が１％未満であると貫通する孔が微量になり、透過光での硬化接合を十分にできなくなる。なお、光透過率の上限は実質上８５％である。ここで、光透過率は、可視光線の透過率であり、例えば、日立分光光度計U−４０００を用いて、スリット８ｎｍ、波長５３０nmの設定により測定することができる。
【００２６】
このような多孔質金属シート１は、公知の製造方法により得ることができ、そのような方法として、例えば、電析によって平均粒径１〜５０μｍの銅粒子を平面方向に互いに接合することにより、孔径１〜２０μｍ、気孔率１０〜５０％の多孔質銅箔を形成する方法が挙げられる。しかしながら、本発明においては光透過率がさらに向上された次の多孔質金属シート１が好ましく用いられるものである。
【００２７】
多孔質金属シート１の好ましい第１の態様としては、銅粉末及び気体を含む気孔形成体と結合用樹脂とで形成されたシートを脱脂及び焼結した焼結金属又は発泡金属である。そして、その気孔率が２５％以上９９％未満であると共に、その孔径が０．１μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましい。なお、気孔率とは、孔部によって多孔質金属シート１中にできた空隙の体積率のことである。気孔率が２５％未満では多孔質金属シート１の光透過率が低くなるおそれがあり、一方、気孔率が９９％を超えると多孔質金属シート１の強度が取り扱いに十分なものではなくなるおそれがある。また、孔径が０．１μｍ未満では光透過性が悪くなるとともに十分な気孔率を得ることができなくなるおそれがあり、一方、孔径が１０００μｍを超えると、本発明の導体形成シート１０により形成される導体回路において十分な導通を得ることが困難になるおそれがある。
【００２８】
この多孔質金属シート１を形成する焼結金属としては、金属粉末と有機バインダー及び膨張材を加圧成型し、ついでこれを焼結したものや、金属粉末とバインダー及び樹脂粒を成形し脱脂焼結を行うことにより得たものなどが例示される。また、発泡金属としては、金属粉末と界面活性剤と水溶性バインターと水とを混合し、これに発泡体として非水溶性有機溶剤を添加混合し、この混合された発泡性スラリーを加熱して発泡体とし、さらにこれを焼結することにより得たものなどが例示される。このようにして得た焼結金属及び発泡金属は、その気孔率が２５％以上９９％未満であると共に、その孔径が０．１μｍ以上１０００μｍ以下である多孔質の金属となることが可能なものである。
【００２９】
多孔質金属シート１の好ましい第２の態様としては、ステンレス箔上にフォトレジスト膜を形成し、このフォトレジスト膜をフォトリソグラフィー処理することによりレジストからなる微細円柱を形成し、次いでステンレス箔に銅電気めっきを行った後、このステンレス箔を剥離することにより銅箔を形成し、さらに銅箔に残存するレジストを除去して得られる多孔質の銅箔である。そして、その開孔率は１０％以上９０％未満であると共に、その孔径は０．１μｍ以上１０００μｍ以下であるのが好ましい。なお、開孔率とは、銅箔の表面上に観察される空隙の面積率のことである。開孔率が１０％未満では多孔質金属シート１の光透過率が低くなるおそれがあり、一方、開孔率が９０％以上になると多孔質金属シート１の強度を取り扱うのに十分なものとすることができなくなるおそれがある。また、孔径が０．１μｍ未満では光透過性が悪くなるとともに十分な気孔率を得ることができなくなるおそれがあり、一方、孔径が１０００μｍを超えると、１ｍｍ以下の導体形成シート１０により形成される導体回路において十分な導通が困難になるおそれがある。
【００３０】
なお、この多孔質金属シート１を形成する際において、フォトレジスト膜は、セミアディティブ用のネガ型ドライフィルムをラミネートしたり、ネガ型フォトレジストを塗工乾燥したりすることにより形成することができる。また、微細円柱は、フォトリソグラフィー処理により形成することができ、具体的には、微細多円のネガマスクを用いて露光してフォトレジストを光硬化させた後、現像により未硬化のフォトレジストを除去することにより形成することができる。また、銅箔に残存するレジストの除去は、加熱脱脂することにより行うことができる。
【００３１】
多孔質金属シート１の好ましいその他の態様としては、銅箔にブラスト加工、エッチング加工、放電加工、パルスレーザー加工により多数の貫通孔を形成して多孔質の金属とする方法により得られるものである。
【００３２】
以上のようにして得られた多孔質金属シート１は、光が導体形成シート１０の裏側まで透過すると共に、多数の孔部が形成されていることにより、シートに応力がかけられた場合でも、その孔部が変形して外部からの応力を吸収することが可能なものである。
【００３３】
フォトレジストは、光硬化性の樹脂を含有した樹脂組成物であり、光硬化性樹脂組成物として一般的に知られているものを用いることができる。すなわち、可視光から紫外光までの間で適宜設定された波長の光照射により硬化反応をする樹脂を用いることができ、活性エネルギー線で硬化反応を開始できるものであればよい。
【００３４】
また、このフォトレジストは、熱硬化性樹脂も含有することが好ましい。熱硬化性樹脂を含有することにより、加熱により硬化を促進させて配線基材１１との接着性を向上させることができる。熱硬化性樹脂としては、ポリイミド、エポキシ樹脂及びアクリル樹脂を配合した樹脂組成物などを用いることができ、このうち、ポリイミド樹脂又はエポキシ樹脂が含まれた樹脂組成物を用いるのが好ましい。このようなポリイミド樹脂又はエポキシ樹脂を含んだフォトレジストにより、多孔質金属シート１の両面に形成された上記フォトレジスト層２の少なくとも一方の層、特に、配線基材１１に重ねられる側の層を形成することによって、導体形成シート１０と配線基材１１との接着性が向上するものである。
【００３５】
エポキシ樹脂としては、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格含有エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂等を挙げることができる。
【００３６】
フォトレジストを形成する樹脂組成物には、さらに、充填材を含有することができる。充填材を含有することにより、照射された光を散乱させることができるので、光照射された周辺部のフォトレジストも硬化させることができ、配線基材１１との接着性をさらに向上させることができる。充填材としては、シリカ、微粉状酸化ケイ素、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、酸化ケイ素粉、タルク、クレー、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、雲母粉、テフロン（登録商標）粉等などを用いることができる。さらに、フォトレジストには、光重合開始剤、熱硬化促進剤、着色用染料、発色用染料、発色開始剤などの成分を含有させることができる。このフォトレジストは、室温において多孔質金属シート１の柔軟性に追従しうるようなものであればよく、また、配線板を製造するために、配線基材１１との密着性、エッチング耐性、電気絶縁性、はんだ耐熱性を有するものであればよい。
【００３７】
多孔質金属シート１の孔部に充填されるフォトレジストと、フォトレジスト層２を形成するフォトレジストとは、同じ樹脂組成物であってもよく、別の樹脂組成物であってもよい。このうち、配線基材１１側に配置されるフォトレジスト層２は、粒径１０００μｍ以下のはんだ粒子を含有するのが好ましい。これにより、導体形成シート１０によって形成される導体回路と配線基材１１上の導体や電子部品とを確実に導通させることができると共に、はんだの溶融固化によって、配線基材１１との接着性を向上させることができる。はんだ粒子の粒径が１０００μｍを超えると、フォトレジストの光硬化を妨げるおそれがある。はんだ粒子の粒径の下限は、実用上０．１μｍである。はんだを構成する金属としては、スズや鉛が主成分である一般的なものを用いることができ、これに金、銀、銅などを適量含有させたものを用いることができる。なお、このフォトレジスト層２は、上述したように熱硬化性樹脂を含有するのが好ましい。
【００３８】
一方、配線基材１１側とは反対側に配置されるフォトレジスト層２は、光硬化の後、アルカリ溶液により除去することが可能な光硬化性樹脂組成物により形成されているのが好ましい。配線パターン部分以外の銅をエッチングにより除去した後に、アルカリ溶液によりレジストを剥離することができれば、機械加工等で削ることなくアルカリ溶液で簡単に導体回路を露出させることができ、配線板の製造を簡単に行うことができる。アルカリ溶液としてはアルカリ水溶液を用いることができ、そのｐＨは１０〜１１であるのが好ましい。ｐＨがこの範囲より下ではレジストを十分に除去できなくなるおそれがある。一方、ｐＨがこの範囲より上では配線板を腐食させるおそれがある。
【００３９】
このようなフォトレジスト層２を形成する樹脂組成物としては、従来のプリント配線基板のパターニング用のドライフィルムに使用されている公知の重合性モノマーを使用することができる。例えば、スチレン、アクリル酸、メタクリル酸、その他スチレン系あるいは（メタ）アクリレート系等の種々のエチレン性不飽和化合物を使用することができ、具体的には、例えば、エチレンオキサイドを分子内に５〜２０個含有する二官能(メタ)アクリル系モノマー；一分子中に水酸基を２個以上含有するエポキシ（メタ）アクリレート系化合物；エチレン性不飽和基を有する（メタ）アクリル系モノマー成分；２−ヒドロキシ−３−（メタ）アクリロイルオキシプロピルアクリレート、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート等のヒドロキシル基含有（メタ）アクリレート系化合物；（メタ）アクリレート官能性ウレタンオリゴマー；Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド等の（メタ）アクリルアミド類；イソホロンジイソシアネート等イソシアネート基含有不飽和化合物などが挙げられる。
【００４０】
フォトレジスト層２の厚みは、１μｍ以上であることが好ましい。配線基材１１側のフォトレジスト層２の厚みが１μｍ未満では、配線基材１１との接着性が十分ではなくなる。また、配線基材１１とは反対側のフォトレジストの厚みが１μｍ未満ではレジストの形成が十分ではなくなり、エッチングにより不要な銅を除去する際に、導体回路の銅もエッチングしてしまうおそれがある。このフォトレジスト層２の厚みの上限は５００μｍであるのが好ましい。フォトレジスト層２の厚みがこれよりも厚くなると、導体形成シート１０を取り扱いにくくなるおそれがある。
【００４１】
図２は、本発明の導体形成シート１０の別の例を示す断面図であり、上述したようなアルカリ溶液で剥離が可能なフォトレジスト層２を有する導体形成シートが示されている。図２（ａ）の例では、フォトレジスト層２の一方が、剥離可能なフォトレジスト層２ａとして形成されている。また、図２（ｂ）の例では、フォトレジスト層２の一方が、剥離可能なフォトレジスト層２ａとして形成されると共に、他方のフォトレジスト層２は、はんだ粒子を含むフォトレジスト層２ｂとして形成されている。
【００４２】
図３は、導体形成シート１０の作成方法の好ましい一例を示した説明図であり、図２（ｂ）の導体形成シート１０の作成される様子が示されている。この方法では、フォトレジストのワニス２０に多孔質金属シート１を含浸させて孔部にフォトレジストを充填した後、キャリアシート３を用いてこの多孔質金属シート１の両面にフォトレジスト層２を形成している。
【００４３】
具体的には、まず、図３（ａ）で示されるように、多孔質金属シート１をフォトレジストのワニス２０に含浸させ、スクイズロール２１で絞り出した後、乾燥することにより、フォトレジストが孔部に充填された多孔質金属シート１が得られる。このとき、フォトレジストの含浸性を向上させる為に、メタノールやエタノールのアルコール溶液に、エポキシシランカップリング剤やメルカプトシランカップリング剤等のシランカップリング剤を配合した処理液を用い、多孔質金属シート１を前処理してもよい。また、フォトレジストのワニス２０は、前述の光硬化性樹脂、光硬化開始剤、熱硬化性樹脂、熱硬化促進剤、充填剤、はんだ粒子と、必要に応じて溶剤及び各種の添加剤とを配合し、ビーズミル等で均一に混合、溶解、分散等することで調製することができる。
【００４４】
なお、ワニス２０の溶剤としては、例えばアセトン、エチルメチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、ベンゼン、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテルなどのグリコールエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類、石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサなどの石油系溶剤、γ−ブチロラクトン等の有機溶剤類などを用いることができる。
【００４５】
一方、図３（ｂ）に示されるようにそれぞれのフォトレジスト層２を形成するためのフォトレジストが、それぞれのキャリアシート３に塗工される。そして、図３（ｃ）に示されるように、多孔質金属シート１の一方の面にははんだ粒子を含有したフォトレジストのワニス２０を塗工したキャリアシート３を配置し、他方の面には強アルカリ液により剥離可能なフォトレジストのワニス２０を塗工したキャリアシート３を配置して、これらのキャリアシート３と多孔質金属シート１とをラミネート装置２２でラミネートする。最後にキャリアシート３を剥離することにより、図２（ｂ）のような導体形成シート１０を作成することができる。
【００４６】
このようにフォトレジストの含浸とキャリアシート３とを併用する方法によって導体形成シート１０を形成することにより、フォトレジスト層２を形成するためのフォトレジストと、多孔質金属シート１に含浸させるフォトレジストとを異ならせるものとすることができ、配線基材１１側のフォトレジスト層２では、熱硬化性樹脂やはんだ粒子を含有させて接着性と導電性を向上させ、その反対側のフォトレジスト層２では、アルカリ溶液により剥離可能な樹脂にしてエッチング工程後のレジストの除去を簡単にすることができる。
【００４７】
また、導体形成シート１０の別の作成方法として、フォトレジストのワニス２０に多孔質金属シート１を含浸し、次いで、スクイズロール２１等で過剰な液を絞り出し、所定の薬液を付着させて多孔質金属シート１の両面にフォトレジスト膜を形成した後、乾燥するだけの方法を用いてもよい。それにより、孔部にフォトレジストが充填されると共に、フォトレジスト層２が形成された導体形成シート１０を簡単に得ることができる。また、多孔質金属シート１の両面に、フォトレジストのワニス２０が塗工されたＰＥＴフィルム等のキャリアフィルム３を配置し、ブレードコーター、バーコーター、グラビアコーター、ロールコーター等の各種コーターやスクリーン印刷機にて表裏面からフォトレジストを転写塗工することにより、フォトレジストを多孔質金属の孔部へ充填しつつフォトレジスト層２を形成して、導体形成シート１０を作成することもできる。
【００４８】
このような方法により導体形成シート１０を作成するためには、多孔質金属シート１は、長尺に形成された連続シートであることが好ましい。
【００４９】
本発明は、さらに、このように形成された導体形成シート１０を用いて、配線板を製造する方法に関するものである。
【００５０】
図４は、本発明の配線板の製造方法の一例を示した説明図である。まず、表面に配線部１２を有する配線基材１１に図２（ｂ）の導体形成シート１０を重ねて、これをロールラミネート装置２２や真空ラミネート装置にて加熱ラミネートする（図４（ａ）及び（ｂ））。次いで、配線部１２と接続されるように配線パターンが形成されたネガマスク２３を配置し、露光装置で光照射パターニングし、現像を行う（図４（ｃ）及び（ｄ））。そして、露出された不要な部分の多孔質の銅を塩化第二銅などのエッチング液２４で除去する（図４（ｅ））。さらに、強アルカリ液で剥離可能なフォトレジスト層２ａを剥離する（図４（ｆ））。最後に、半導体素子１３（Ｓｉチップ）と導体回路とを、はんだリフロー処理によりはんだ接合すると共に、加熱による樹脂の硬化促進を行うことにより、所定の配線パターンの導体回路を有し、半導体素子１３が実装された配線板を得ることができる（図４（ｇ）及び（ｈ））。なお、はんだ接合は、半導体素子１３に配置されたはんだ１４に加えて、フォトレジスト層２ｂのはんだ粒子が溶融後固化することにより行われる。
【００５１】
図５は、本発明の配線板の製造方法の別の一例を示した説明図である。まず、図２（ａ）の導体形成シート１０に配線パターンが形成されたネガマスク２３を配置し、露光装置で光照射パターニングし、現像を行う（図５（ａ）〜（ｃ））。次いで、配線基材１１にこの導体形成シート１０を重ねて加熱成形装置２５により加熱プレスすることにより導体形成シート１０と配線基材１１とを接着する（図５（ｄ））。そして、露出された不要な部分の多孔質の銅を塩化第二銅などのエッチング液２４で除去する（図５（ｅ））。最後に、強アルカリ液で剥離可能なフォトレジスト層２ａを剥離する（図５（ｆ））。このようにして、所定の配線パターンの導体回路を有した配線板を得ることができる。なお、得られた配線板は、図４の場合と同様にさらに半導体素子１３を実装することができる。
【実施例】
【００５２】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明はこれによって何ら限定されるものではない。
【００５３】
［実施例１：導体形成シート］
（フォトレジストＡの調製）
次に示す化合物をビーズミルにて混合してフォトレジスト用ワニス２０を調製し、フォトレジストＡを得た。
・ビスフェノールＦ型エポキシアクリレート樹脂：４０重量部
・光重合性モノマー：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート：４０重量部
・光重合開始剤：２−メチル［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノ−１−プロパノン）：５重量部
テトラブロモビスフェノールAエポキシ：EPICLON １１２１Ｎ（ＤＩＣ株式会社製）：２０重量部
・イミダゾール系硬化剤：２Ｅ４ＭＺ（四国化成工業社製）：２重量部
・微粉シリカ（日本アエロジル株式会社製、商品名：アエロジルＲ９７２）：５重量部
【００５４】
（フォトレジストＢの調製）
次に示す化合物をビーズミルにて混合してフォトレジスト用ワニス２０を調製し、フォトレジストＢを得た。なお、このフォトレジストＢは、銅エッチング後、アルカリ溶液によって剥離可能なフォトレジストである。
・ビスフェノールＦＥＯ変性（ｎ＝２）ジアクリレート（東亜合成株式会社製アロニックスＭ−２０８）：５０重量部
・ビスフェノールＡＥＯ変性（ｍ＋ｎ≒３０）ジアクリレート（新中村化学工業株式会社製ＮＫエステルＡ−ＢＰＥ−３０）：５０重量部
・ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製イルガキュア８１９）：１重量部
【００５５】
（多孔質金属シート）
発泡金属（光透過性多孔質銅箔：三菱マテリアル株式会社製）を用いた。この多孔質金属シート１の仕様は次の通りである。
・呼び孔径５０μｍ（孔径０．１μｍ以上１０００μｍ以下）
・気孔率：９０％
・厚み：０．１ｍｍ
・光透過率：３５％
【００５６】
（導体形成シートの作成）
導体形成シート１０として図２（ａ）に示されるようなシートを形成した。
【００５７】
まず、多孔質金属シート１をフォトレジストＡに含浸させた後、２本の金属のスクイズロール２１に挟みながら引き上げて表面の樹脂を取り除き、熱風循環乾燥炉を用いて１００℃で３０分間乾燥して、フォトレジストＡが含浸された多孔質金属シート１を得た。一方、キャリアフィルムとして２５μｍ厚の離型ＰＥＴフィルムを用い、このキャリアフィルムにフォトレジストＡをバーコーターで塗工した後、８０℃で１０分間乾燥を行い膜厚５μｍのフォトレジストＡ付きフィルムを得た。また、２５μｍ厚のコロナ放電加工を施したＰＥＴフィルムにフォトレジストＢをバーコーターで塗工した後、８０℃で１０分間乾燥を行い膜厚５μｍのフォトレジストＢ付きフィルムを得た。
【００５８】
次に、フォトレジストＡが含浸された多孔質金属シート１の一方の面にフォトレジストＡ付きフィルムを配置し、このシートの他方の面にフォトレジストＢ付きフィルムを配置し、これらを１２０℃に加熱したロールラミネーターに通すことにより厚み５０μｍの配線基板用の導体形成シート１０を得た。
【００５９】
［実施例２：導体形成シート］
（フォトレジストCの作成）
フォトレジストAの１００質量部と、はんだ粉（Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ、質量比９６．５：３：０．５、三井金属鉱業株式会社製）１００質量部とを混合し、３本ロールで混練してペースト状のフォトレジストCを得た。
【００６０】
（多孔質金属シートの作成）
ステンレス基材として、ＳＵＳ３０１（７６％Ｆｅ，１７％Ｃｒ，７％Ｎｉ）、調質３／４Ｈ、厚み１００μｍ、大きさ１５ｃｍ角のものを用いた。このステンレス基材の上に、セミアディティブ用ドライフィルム（ニチゴー・モートン株式会社製：ＡＬＰＨＯＮＩＴ２０２５）を重ねた。この重ねられたドライフィルムに対して円径２０μｍ、ピッチ５０μｍの連続パターンを有したガラスマスクを用いて露光を行った後、現像して、微細円柱のレジストを形成した。次に、電気銅めっき溶液で銅電気めっきを行い、２０μｍの厚みの銅箔を形成した。ステンレス基材を銅箔から剥離した後、銅箔を真空炉で５００℃３０分加熱し更に８００℃で１時間熱処理を行い、銅箔に残存するレジストを除去した。これにより、光透過率１８％、開孔率１８％、平均孔径１７μｍの多孔質金属シート１を得た。
【００６１】
（導体形成シートの作成）
導体形成シート１０として図３に示されるようなシートを形成した。
多孔質金属シート１として上記により得た銅箔を用いた。また、実施例１のフォトレジストA付きフィルムの代わりにフォトレジストC付きフィルムを用いた。それ以外は実施例１と同様の方法により導体形成シート１０を得た。
【００６２】
［実施例３：導体形成シート］
実施例１の導体形成シート１０において、フォトレジスト層２として多孔質金属シート１の一方の面にフォトレジストＢを用い、他方の面にフォトレジストＣを用いた。それ以外は、実施例１と同じ材料及び方法により導体形成シートを作成した。
【００６３】
［実施例４：配線板の製造］
図４の方法にて、実施例３で得た導体形成シート１０を用いて配線板の製造を行った。
配線基材１１として、ガラスエポキシ基板（松下電工株式会社製：Ｒ−１７０５）の回路基板にビルドアップ多層用材料のプリプレグ（松下電工株式会社製：Ｒ−１５５１）を熱プレスで積層することにより得た絶縁基板を用いた。この配線基材１１に実施例３で得た導体形成シート１０を重ねて、真空ラミネーター（７０℃、０．２ＭＰａ）にてラミネートした。次に、ネガマスク２３に配線幅７５μｍで形成された所定の配線パターン部分に光照射することによりフォトレジストを光硬化させて焼付けた後、配線パターン部分以外の未硬化のフォトレジストを除去することにより、配線パターン状に形成されたレジストを現像した。このレジストの現像により、レジストが形成されていない部分には多孔質金属シート１に含まれている銅が露出された。そして、塩化第二銅溶液のエッチング液２４で露出した銅をエッチングすることにより、配線パターン以外の部分の多孔質金属を除去した。続いて、５０℃に加温した３％水酸化ナトリウム水溶液を剥離液として用いてフォトレジスト層２ａを剥離した。さらに、１８０℃で３０分間、加熱することにより、所定の配線パターンを有する導体回路が形成された配線板を得た。得られた配線板は断線がなく、平均配線幅７０μｍの配線パターンからなる導体回路を有していた。
【００６４】
［実施例５：配線板の製造］
図５の方法にて、実施例１で得た導体形成シート１０を用いて配線板の製造を行った。また、配線基材１１は実施例４と同様の絶縁基板を用いた。
まず、配線幅７５μｍで所定の配線パターンとなるように導体形成シート１０をマスキングし、この配線パターン部分に光照射することによりフォトレジストを光硬化させた後、配線パターン部分以外の未硬化のフォトレジストを除去することにより、配線パターン状に形成されたレジストを現像した。このレジスト現像された導体形成シート１０を配線基材１１に重ねて、１８０℃で３０分間、加熱して配線基材１１面側に残存するフォトレジスト層２を熱硬化させることにより導体形成シート１０と配線基材１１とを接着した。次に、塩化第二銅溶液のエッチング液２４で、レジストが形成されずに露出している銅をエッチングすることにより、配線パターン以外の部分の多孔質金属を除去した。これにより、所定の配線パターンを有する導体回路が形成された配線板を得た。得られた配線板は断線がなく、平均配線幅７０μｍの配線パターンからなる導体回路を有していた。
【００６５】
［実施例６：配線板の製造］
実施例２で得た導体形成シート１０を用いて、実施例４と同じ材料及び方法にて、配線板を製造した。
【００６６】
［比較例１］
配線基材１１として、ガラスエポキシ基板（松下電工株式会社製 Ｒ−１７０５）の絶縁基板を用い、この配線基材１１の上にビルドアップ多層用材料の樹脂付銅箔（厚み：１８μｍ）を熱プレスすることにより積層して、表面に銅箔が形成された回路基板を得た。次に、銅箔の上にドライフィルムを重ねてラミネートし、フォトリソグラフィーによりパターンを形成した後、銅箔をエッチングすることにより、実施例４と同じ配線パターンを有する導体回路が形成された配線板を得た。
【００６７】
［評価］
上記の実施例４〜６及び比較例１で得られた配線板を用い、リフロー硬化はんだ接合により半導体素子１３を実装した。これらの実装化された配線板について、−５５℃で３０分、１２５℃で３０分を１サイクルとする温度サイクル試験を５００サイクル実施し、半導体素子１３や配線板の剥離、配線基材１１のクラック等の観察を行った。
【００６８】
各実施例で得られた配線板は、上記温度サイクル試験において、剥離、クラック等の発生がないことを確認した。一方、比較例１で作製した配線基板は、上記温度サイクル試験において配線板の剥離やクラック等の発生があることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の導体形成シートの一例を示す断面図である。
【図２】本発明の導体形成シートの別の例を示す断面図であり、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ別の一例を示している。
【図３】本発明の導体形成シートの作成方法の一例を示す説明図である。（ａ）はワニス含浸工程、（ｂ）はキャリアシート塗工工程、（ｃ）はラミネート工程を示している。
【図４】本発明の配線板の製造方法の一例を示す説明図である。（ａ）〜（ｈ）は配線板を製造する各工程を示している。
【図５】本発明の配線板の製造方法の別の一例を示す説明図である。（ａ）〜（ｆ）は配線板を製造する各工程を示している。
【符号の説明】
【００７０】
１ 多孔質金属シート
２，２ａ，２ｂ フォトレジスト層
１０ 導体形成シート
１１ 配線基材
１２ 配線部
１３ 半導体素子
２０ ワニス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅を含有し、厚みが１μｍ以上１ｍｍ以下で光透過率が１％以上の多孔質金属シートを備え、前記多孔質金属シートの孔部にはフォトレジストが充填されると共に、前記多孔質金属シートの両面には厚みが１μｍ以上のフォトレジスト層が形成されていることを特徴とする導体形成シート。
【請求項２】
上記多孔質金属シートは、銅粉末及び気体を含む気孔形成体と結合用樹脂とで形成されたシートを脱脂及び焼結してなる焼結金属又は発泡金属であって、その気孔率が２５％以上９９％未満であると共に、その孔径が０．１μｍ以上１０００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の導体形成シート。
【請求項３】
上記多孔質金属シートは、ステンレス箔上にフォトレジスト膜を形成し、当該フォトレジスト膜をフォトリソグラフィー処理することによりレジストからなる微細円柱を形成し、次いでステンレス箔に銅電気めっきを行った後、このステンレス箔を剥離することにより銅箔を形成し、さらに銅箔に残存するレジストを除去してなる多孔質銅箔であって、その開孔率が１０％以上９０％未満であると共に、その孔径が０．１μｍ以上１０００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の導体形成シート。
【請求項４】
上記多孔質金属シートの両面に形成された上記フォトレジスト層の一方の層は、光硬化の後、アルカリ溶液により除去することが可能な光硬化性樹脂組成物により形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の導体形成シート。
【請求項５】
上記多孔質金属シートの両面に形成された上記フォトレジスト層の少なくとも他方の層は、ポリイミド樹脂又はエポキシ樹脂を含んでいることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の導体形成シート。
【請求項６】
上記フォトレジスト層の他方の層は、粒径１０００μｍ以下のはんだ粒子を含有することを特徴とする請求項５に記載の導体形成シート。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の導体形成シートと配線基材とをラミネートし、配線パターン状に光照射することによりフォトレジストを光硬化させ、未硬化のフォトレジストを現像により除去し、露出した部分の多孔質金属シートをエッチングで除去して多孔質金属シートを配線パターン状にすることにより導体回路を形成する工程を含むことを特徴とする配線板の製造方法。
【請求項８】
請求項５又は６に記載の導体形成シートを配線パターン状に光照射することによりフォトレジストを光硬化させ、未硬化のフォトレジストを現像により除去し、ポリイミド樹脂又はエポキシ樹脂を含んだフォトレジスト層が配線基材と接するように導体形成シートを配線基材に重ね、加熱して前記フォトレジスト層を熱硬化させて導体形成シートと配線基材を接着し、露出した部分の多孔質金属シートをエッチングで除去して多孔質金属シートを配線パターン状にすることにより導体回路を形成する工程を含むことを特徴とする配線板の製造方法。
【請求項１】
銅を含有し、厚みが１μｍ以上１ｍｍ以下で光透過率が１％以上の多孔質金属シートを備え、前記多孔質金属シートの孔部にはフォトレジストが充填されると共に、前記多孔質金属シートの両面には厚みが１μｍ以上のフォトレジスト層が形成されていることを特徴とする導体形成シート。
【請求項２】
上記多孔質金属シートは、銅粉末及び気体を含む気孔形成体と結合用樹脂とで形成されたシートを脱脂及び焼結してなる焼結金属又は発泡金属であって、その気孔率が２５％以上９９％未満であると共に、その孔径が０．１μｍ以上１０００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の導体形成シート。
【請求項３】
上記多孔質金属シートは、ステンレス箔上にフォトレジスト膜を形成し、当該フォトレジスト膜をフォトリソグラフィー処理することによりレジストからなる微細円柱を形成し、次いでステンレス箔に銅電気めっきを行った後、このステンレス箔を剥離することにより銅箔を形成し、さらに銅箔に残存するレジストを除去してなる多孔質銅箔であって、その開孔率が１０％以上９０％未満であると共に、その孔径が０．１μｍ以上１０００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の導体形成シート。
【請求項４】
上記多孔質金属シートの両面に形成された上記フォトレジスト層の一方の層は、光硬化の後、アルカリ溶液により除去することが可能な光硬化性樹脂組成物により形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の導体形成シート。
【請求項５】
上記多孔質金属シートの両面に形成された上記フォトレジスト層の少なくとも他方の層は、ポリイミド樹脂又はエポキシ樹脂を含んでいることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の導体形成シート。
【請求項６】
上記フォトレジスト層の他方の層は、粒径１０００μｍ以下のはんだ粒子を含有することを特徴とする請求項５に記載の導体形成シート。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の導体形成シートと配線基材とをラミネートし、配線パターン状に光照射することによりフォトレジストを光硬化させ、未硬化のフォトレジストを現像により除去し、露出した部分の多孔質金属シートをエッチングで除去して多孔質金属シートを配線パターン状にすることにより導体回路を形成する工程を含むことを特徴とする配線板の製造方法。
【請求項８】
請求項５又は６に記載の導体形成シートを配線パターン状に光照射することによりフォトレジストを光硬化させ、未硬化のフォトレジストを現像により除去し、ポリイミド樹脂又はエポキシ樹脂を含んだフォトレジスト層が配線基材と接するように導体形成シートを配線基材に重ね、加熱して前記フォトレジスト層を熱硬化させて導体形成シートと配線基材を接着し、露出した部分の多孔質金属シートをエッチングで除去して多孔質金属シートを配線パターン状にすることにより導体回路を形成する工程を含むことを特徴とする配線板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−５６１７９（Ｐ２０１０−５６１７９Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１７４１７（Ｐ２００８−２１７４１７）
【出願日】平成２０年８月２６日（２００８．８．２６）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２６日（２００８．８．２６）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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