JP2003218160A - Insulating film and multilayer wiring board using the same - Google Patents
Insulating film and multilayer wiring board using the sameInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 有機材料から成る絶縁フィルムおよびこれを
用いた多層配線基板において、配線の高密度化や絶縁信
頼性・導通信頼性・高周波伝送特性をともに満足させる
ことができない。
【解決手段】 絶縁フィルム3において、気孔率が3〜
40体積%である液晶ポリマー層1の上下面にポリフェニ
レンエーテル系有機物から成る被覆層2を有することを
特徴とする。絶縁性・導通信頼性・高周波伝送特性に優
れた絶縁フィルム3とすることができる。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an insulating film made of an organic material and a multilayer wiring board using the same, failing to satisfy all of high-density wiring, insulation reliability, conduction reliability, and high-frequency transmission characteristics. SOLUTION: The insulating film 3 has a porosity of 3 to 3.
It is characterized in that a coating layer 2 made of a polyphenylene ether-based organic substance is provided on the upper and lower surfaces of a liquid crystal polymer layer 1 of 40% by volume. An insulating film 3 excellent in insulation, conduction reliability, and high-frequency transmission characteristics can be obtained.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、各種AV機器や家
電機器・通信機器・コンピュータやその周辺機器等の電
子機器に使用される絶縁フィルムおよびこれを用いた多
層配線基板に関し、特に液晶ポリマーを一部に用いた絶
縁フィルムおよびこれを用いた多層配線基板に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an insulating film used in various kinds of electronic equipment such as AV equipment, home electric appliances, communication equipment, computers and peripheral equipment thereof, and a multilayer wiring board using the same, and particularly to a liquid crystal polymer. The present invention relates to an insulating film used in part and a multilayer wiring board using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、半導体素子等の能動部品や容量素
子・抵抗素子等の受動部品を多数搭載して所定の電子回
路を構成した混成集積回路を形成するための多層配線基
板は、通常、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させて
成る絶縁フィルムにドリルによって上下に貫通孔を形成
し、この貫通孔内部および絶縁層表面に複数の配線導体
を形成した配線基板を、多数積層することによって形成
されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a multilayer wiring board for forming a hybrid integrated circuit in which a large number of active components such as semiconductor elements and passive components such as capacitance elements and resistance elements are mounted to form a predetermined electronic circuit is usually Formed by stacking a number of wiring boards, each having a plurality of wiring conductors formed inside the through hole and on the surface of the insulating layer by forming through holes in the insulating film made of glass cloth impregnated with epoxy resin by a drill. ing.
【0003】一般に、現在の電子機器は、移動体通信機
器に代表されるように小型・薄型・軽量・高性能・高機
能・高品質・高信頼性が要求されており、このような電
子機器に搭載される混成集積回路等の電子部品も小型・
高密度化が要求されるようになってきており、このよう
な高密度化の要求に応えるために、電子部品を構成する
多層配線基板も、配線導体の微細化や絶縁層の薄層化・
貫通孔の微細化が必要となってきている。このため、近
年、貫通孔を微細化するために、ドリル加工より微細加
工が可能なレーザ加工が用いられるようになってきた。In general, current electronic devices are required to be small, thin, lightweight, high-performance, high-performance, high-quality and highly reliable, as represented by mobile communication devices. Electronic components such as hybrid integrated circuits mounted on
There is a demand for higher densities, and in order to meet such demands for higher densities, the multilayer wiring boards that compose electronic components are also made finer in wiring conductors and thinner in insulating layers.
The miniaturization of through holes has become necessary. For this reason, in recent years, in order to miniaturize the through holes, laser machining, which enables finer machining than drilling, has come to be used.
【0004】しかしながら、ガラスクロスにエポキシ樹
脂を含浸させて成る絶縁フィルムは、ガラスクロスをレ
ーザにより穿設加工することが困難なために貫通孔の微
細化には限界があり、また、ガラスクロスの厚みが不均
一のために均一な孔径の貫通孔を形成することが困難で
あるという問題点を有していた。However, the insulating film formed by impregnating glass cloth with an epoxy resin has a limit in miniaturizing the through holes because it is difficult to drill the glass cloth with a laser, and the glass cloth of There is a problem that it is difficult to form a through hole having a uniform hole diameter due to the uneven thickness.
【0005】このような問題点を解決するために、アラ
ミド樹脂繊維で製作した不織布にエポキシ樹脂を含浸さ
せて成る絶縁フィルムや、ポリイミドフィルムにエポキ
シ系接着剤を塗布して成る絶縁フィルムを絶縁層に用い
た多層配線基板が提案されている。In order to solve these problems, an insulating film formed by impregnating a non-woven fabric made of aramid resin fiber with an epoxy resin or an insulating film formed by coating a polyimide film with an epoxy adhesive is used as an insulating layer. The multilayer wiring board used for is proposed.
【0006】しかしながら、アラミド不織布やポリイミ
ドフィルムを用いた絶縁フィルムは吸湿性が高く、吸湿
した状態で半田リフローを行なうと半田リフローの熱に
より吸湿した水分が気化してガスが発生し、絶縁層間で
剥離してしまう等の問題点を有していた。However, an insulating film using an aramid non-woven fabric or a polyimide film has a high hygroscopic property, and when solder reflow is performed in a moisture-absorbed state, moisture absorbed by the solder reflow is vaporized to generate a gas, and the insulating layers are separated. There was a problem such as peeling.
【0007】このような問題点を解決するために、多層
配線基板の絶縁層の材料として液晶ポリマーを用いるこ
とが検討されている。液晶ポリマーから成る層は、剛直
な分子で構成されているとともに分子同士がある程度規
則的に並んだ構成をしており分子間力が強いことから、
高耐熱性・高弾性率・高寸法安定性・低吸湿性を示し、
ガラスクロスのような強化材を用いる必要がなく、ま
た、微細加工性にも優れるという特徴を有している。さ
らに、高周波領域においても、低誘電率・低誘電正接で
あり高周波特性に優れるという特徴を有している。In order to solve such a problem, it has been studied to use a liquid crystal polymer as a material for an insulating layer of a multilayer wiring board. The layer made of liquid crystal polymer is composed of rigid molecules and also has a structure in which the molecules are regularly arranged to some extent, and the intermolecular force is strong.
Shows high heat resistance, high elastic modulus, high dimensional stability and low moisture absorption,
It is characterized in that it does not require the use of a reinforcing material such as glass cloth and is excellent in fine workability. Further, even in a high frequency region, it has a characteristic that it has a low dielectric constant and a low dielectric loss tangent and is excellent in high frequency characteristics.
【0008】このような液晶ポリマーの特徴を活かし、
特開平8-97565号公報には、回路層が第1の液晶ポリマ
ーを含み、この回路層間に第1の液晶ポリマーの融点よ
りも低い融点を有する第2の液晶ポリマーを含む接着剤
層を挿入して成る多層プリント回路基板が提案されてお
り、また、特開2000-269616号公報には熱可塑性液晶ポ
リマーフィルムと金属箔とをエポキシ系接着剤を用いて
接着させて成る高周波回路基板が提案されている。Utilizing the characteristics of such a liquid crystal polymer,
JP-A-8-97565 discloses that a circuit layer contains a first liquid crystal polymer, and an adhesive layer containing a second liquid crystal polymer having a melting point lower than that of the first liquid crystal polymer is inserted between the circuit layers. Has been proposed, and in JP-A-2000-269616, there is proposed a high-frequency circuit board formed by adhering a thermoplastic liquid crystal polymer film and a metal foil with an epoxy adhesive. Has been done.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
8-97565号公報に提案された多層プリント回路基板は、
回路層同士を間に液晶ポリマーを含む接着剤層を挿入し
て熱圧着により接着する際、液晶ポリマー分子が剛直で
あるとともにある程度分子が規則正しく配向して分子間
力が強くなっているために分子が動き難くなり、回路層
の液晶ポリマーと接着剤層の液晶ポリマーの表面のごく
一部の分子だけしか絡み合うことができないために密着
性が悪く、高温バイアス試験において層間で剥離して絶
縁不良が発生してしまうという問題点を有していた。ま
た、回路層の導体箔と液晶ポリマーを熱融着により接着
する際、液晶ポリマー分子が動き難いために導体箔表面
の微細な凹部に入ることができず、その結果、十分なア
ンカー効果を発揮することができず、導体箔と液晶ポリ
マーとの密着性が悪くなって、高温高湿下において両者
間で剥離して導体箔が断線してしまうという問題点も有
していた。SUMMARY OF THE INVENTION
The multilayer printed circuit board proposed in 8-97565 is
When an adhesive layer containing a liquid crystal polymer is inserted between circuit layers and they are bonded by thermocompression bonding, the liquid crystal polymer molecules are rigid and molecules are regularly oriented to some extent to strengthen the intermolecular force. Of the liquid crystal polymer of the circuit layer and the liquid crystal polymer of the adhesive layer can be entangled with only a small part of the molecules, resulting in poor adhesion and peeling between layers in a high temperature bias test, resulting in insulation failure. There was a problem that it would occur. Also, when the conductor foil of the circuit layer and the liquid crystal polymer are bonded by heat fusion, the liquid crystal polymer molecules are difficult to move and therefore cannot enter the minute recesses on the conductor foil surface, resulting in sufficient anchoring effect. However, the adhesiveness between the conductor foil and the liquid crystal polymer deteriorates, and there is a problem that the conductor foil peels off between the two under high temperature and high humidity and the conductor foil is broken.
【0010】また、特開2000-269616号公報に提案され
た高周波回路基板は、エポキシ系接着剤の誘電率が液晶
ポリマーの誘電率と大きく異なることから、積層時の加
圧によって生じるわずかな厚みばらつきにより、高周波
領域、特に100MHz以上の周波数領域においては伝送
特性が低下してしまうという問題点を有していた。In the high frequency circuit board proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-269616, since the dielectric constant of the epoxy adhesive is greatly different from the dielectric constant of the liquid crystal polymer, a slight thickness caused by pressurization during lamination is required. Due to the variation, there is a problem that the transmission characteristic is deteriorated in a high frequency region, particularly in a frequency region of 100 MHz or more.
【0011】本発明はかかる従来技術の問題点に鑑み案
出されたものであり、その目的は、絶縁性・導通信頼性
・高周波伝送特性に優れた絶縁フィルムおよびこれを用
いた多層配線基板を提供することに有る。The present invention has been devised in view of the above problems of the prior art, and an object thereof is to provide an insulating film excellent in insulation, conduction reliability, and high frequency transmission characteristics, and a multilayer wiring board using the same. It is in providing.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明の絶縁フィルム
は、気孔率が3〜40体積%である液晶ポリマー層の上下
面にポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層を
形成して成ることを特徴とするものである。The insulating film of the present invention comprises a liquid crystal polymer layer having a porosity of 3 to 40% by volume and a coating layer made of a polyphenylene ether organic material formed on the upper and lower surfaces of the liquid crystal polymer layer. To do.
【0013】また、本発明の絶縁フィルムは、上記構成
において、液晶ポリマー層の誘電率が2.1〜3.5であるこ
とを特徴とするものである。Further, the insulating film of the present invention is characterized in that, in the above constitution, the liquid crystal polymer layer has a dielectric constant of 2.1 to 3.5.
【0014】さらに、本発明の絶縁フィルムは、上記構
成において、液晶ポリマー層の上下面はトリアリルイソ
シアヌレートとの接触角が3〜50°であって、かつ表面
エネルギーが45〜70mJ/m2であることを特徴とする
ものである。Further, the insulating film of the present invention has the above-mentioned constitution, in which the upper and lower surfaces of the liquid crystal polymer layer have a contact angle with triallyl isocyanurate of 3 to 50 ° and a surface energy of 45 to 70 mJ / m 2. It is characterized by being.
【0015】また、本発明の絶縁フィルムは、上記構成
において、液晶ポリマー層の上下面の中心線表面粗さR
aが0.05〜5μmであることを特徴とするものである。Further, the insulating film of the present invention has the above-mentioned constitution, and the center line surface roughness R of the upper and lower surfaces of the liquid crystal polymer layer
a is 0.05 to 5 μm.
【0016】さらに、本発明の絶縁フィルムは、上記構
成において、ポリフェニレンエーテル系有機物が熱硬化
性ポリフェニレンエーテルであることを特徴とするもの
である。Furthermore, the insulating film of the present invention is characterized in that, in the above constitution, the polyphenylene ether organic substance is a thermosetting polyphenylene ether.
【0017】また、本発明の多層配線基板は、上下面の
少なくとも一方の面に金属箔から成る配線導体が配設さ
れた上記の絶縁フィルムを複数積層して成るとともに、
この絶縁フィルムを挟んで上下に位置する配線導体間を
絶縁フィルムに形成された貫通導体を介して電気的に接
続したことを特徴とするものである。Further, the multilayer wiring board of the present invention is formed by laminating a plurality of the above-mentioned insulating films in which wiring conductors made of metal foil are provided on at least one of the upper and lower surfaces.
It is characterized in that the wiring conductors located above and below the insulating film are electrically connected to each other via a through conductor formed in the insulating film.
【0018】本発明の絶縁フィルムによれば、気孔率が
3〜40体積%である液晶ポリマー層の上下面にポリフェ
ニレンエーテル系有機物から成る被覆層を形成したこと
から、液晶ポリマー層の上下面でポリフェニレンエーテ
ル系有機物から成る被覆層が液晶ポリマー層に良好に含
浸され、液晶ポリマー層と被覆層とが十分なアンカー効
果を有する強固に密着した絶縁フィルムとすることがで
きる。また、絶縁フィルムを多層化した場合において
も、ポリフェニレンエーテル系有機物分子が液晶ポリマ
ー分子ほど剛直でなく、また、規則正しい配向性も示さ
ないことから分子が比較的動きやすく、絶縁フィルム同
士の密着性を良好にすることができ、その結果、高温バ
イアス試験において絶縁フィルム間、あるいは液晶ポリ
マー層と被覆層間で剥離して絶縁不良が発生してしまう
ということがない。さらに、絶縁フィルム表面に配線導
体を配設した場合においても、ポリフェニレンエーテル
系有機物分子が配線導体表面の微細な凹部に入り込み十
分なアンカー効果を発揮することができ、絶縁フィルム
と配線導体との密着性が良好となり、その結果、高温高
湿下で両者間で剥離して配線導体が断線してしまうとい
うこともない。また、ポリフェニレンエーテル系有機物
から成る被覆層と液晶ポリマー層の誘電率の周波数挙動
がほぼ等しいことから、配線導体を接着する際の加圧に
よって被覆層にわずかな厚みばらつきが生じたとして
も、高周波領域における伝送特性に低下を生じることの
ない高周波伝送特性に優れた絶縁フィルムとすることが
できる。According to the insulating film of the present invention, since the coating layer made of polyphenylene ether organic material is formed on the upper and lower surfaces of the liquid crystal polymer layer having the porosity of 3 to 40% by volume, the upper and lower surfaces of the liquid crystal polymer layer are formed. The liquid crystal polymer layer is satisfactorily impregnated with the coating layer made of a polyphenylene ether organic substance, and the liquid crystal polymer layer and the coating layer can be a firmly adhered insulating film having a sufficient anchoring effect. Further, even when the insulating film is multilayered, the polyphenylene ether-based organic molecule is not as rigid as the liquid crystal polymer molecule, and the ordered orientation is not shown, so the molecule is relatively easy to move and the adhesion between the insulating films is improved. As a result, in a high temperature bias test, there is no possibility of peeling between the insulating films or between the liquid crystal polymer layer and the coating layer to cause insulation failure. Further, even when the wiring conductor is arranged on the surface of the insulating film, the polyphenylene ether-based organic molecule can enter the fine recesses on the surface of the wiring conductor and exhibit a sufficient anchoring effect, resulting in close contact between the insulating film and the wiring conductor. As a result, there is no possibility that the wiring conductor will break due to peeling between the two under high temperature and high humidity. In addition, since the frequency behavior of the dielectric constant of the coating layer made of polyphenylene ether-based organic material and the liquid crystal polymer layer are almost the same, even if a slight thickness variation occurs in the coating layer due to pressure when bonding the wiring conductor, It is possible to obtain an insulating film excellent in high-frequency transmission characteristics without causing deterioration in transmission characteristics in a region.
【0019】また、本発明の絶縁フィルムによれば、上
記構成において、絶縁フィルムの誘電率を2.1〜3.5とし
たことから、表面に配線導体を配設した絶縁フィルムを
複数積層して多層配線基板を製作した場合においても、
高周波領域における伝送特性に低下を生じることのない
高周波伝送特性に優れた絶縁フィルムとすることができ
る。Further, according to the insulating film of the present invention, in the above structure, since the dielectric constant of the insulating film is 2.1 to 3.5, a plurality of insulating films having wiring conductors on the surface are laminated to form a multilayer wiring board. Even if you make
It is possible to obtain an insulating film excellent in high-frequency transmission characteristics without causing deterioration in transmission characteristics in a high-frequency region.
【0020】また、本発明の絶縁フィルムによれば、上
記構成において、液晶ポリマー層のトリアリルイソシア
ヌレートとの接触角を3〜50°とし、かつ液晶ポリマー
層の表面エネルギーを45〜70mJ/m2としたことから、
液晶ポリマー層表面の活性化された比較的熱運動しやす
い分子層とポリフェニレンエーテル系有機物から成る被
覆層とが良好に絡み合って結合し、液晶ポリマー層と被
覆層とがより強固に密着した絶縁フィルムとすることが
できる。Further, according to the insulating film of the present invention, in the above constitution, the contact angle of the liquid crystal polymer layer with triallyl isocyanurate is 3 to 50 °, and the surface energy of the liquid crystal polymer layer is 45 to 70 mJ / m. Because it was 2 ,
An insulating film in which the activated molecular layer on the surface of the liquid crystal polymer layer, which is relatively easily moved by heat, and the coating layer made of a polyphenylene ether-based organic substance are entwined and entangled well, and the liquid crystal polymer layer and the coating layer are more firmly adhered to each other. Can be
【0021】また、本発明の絶縁フィルムによれば、上
記構成において、液晶ポリマー層の上下面の中心線表面
粗さRaを0.05〜5μmとしたことから、液晶ポリマー
層の上下面がポリフェニレンエーテル系有機物から成る
被覆層と良好なアンカー効果を有する密着性の良好なも
のとなり、液晶ポリマー層と被覆層とがより強固に密着
した絶縁フィルムとすることができる。Further, according to the insulating film of the present invention, in the above-mentioned constitution, since the center line surface roughness Ra of the upper and lower surfaces of the liquid crystal polymer layer is 0.05 to 5 μm, the upper and lower surfaces of the liquid crystal polymer layer are polyphenylene ether type. The coating layer made of an organic substance has a good anchoring effect and good adhesiveness, and an insulating film in which the liquid crystal polymer layer and the coating layer are more firmly adhered can be obtained.
【0022】さらに、本発明の絶縁フィルムによれば、
上記構成において、ポリフェニレンエーテル系有機物を
熱硬化性ポリフェニレンエーテルとしたことから、熱硬
化性ポリフェニレンエーテルが耐熱性に優れるとともに
寸法安定性に優れ、その結果、温度サイクル信頼性に優
れるとともに、配線導体を接着する際の位置精度の良好
な絶縁フィルムとすることができる。Further, according to the insulating film of the present invention,
In the above configuration, since the polyphenylene ether-based organic material is a thermosetting polyphenylene ether, the thermosetting polyphenylene ether is excellent in heat resistance and dimensional stability, as a result, excellent in temperature cycle reliability, and the wiring conductor It is possible to obtain an insulating film having good positional accuracy when bonding.
【0023】また、本発明の多層配線基板によれば、多
層配線基板を上記の絶縁フィルムを用いて形成したこと
から、耐湿性・導通信頼性・高周波伝送特性に優れた多
層配線基板とすることができる。Further, according to the multi-layer wiring board of the present invention, since the multi-layer wiring board is formed by using the above-mentioned insulating film, the multi-layer wiring board is excellent in moisture resistance, continuity reliability and high frequency transmission characteristics. You can
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】次に本発明の絶縁フィルムおよび
これを用いた多層配線基板を添付の図面に基づいて詳細
に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, an insulating film of the present invention and a multilayer wiring board using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
【0025】図1は、本発明の絶縁フィルムの実施の形
態の一例を示す断面図であり、また、図2は、図1の絶
縁フィルムを用いて形成した本発明の多層配線基板に半
導体素子等の電子部品を搭載して成る混成集積回路の実
施の形態の一例を示す断面図である。さらに、図3は、
図2に示す多層配線基板の配線導体の幅方向の要部拡大
断面図である。これらの図において1は液晶ポリマー
層、2はポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆
層で、主にこれらで本発明の絶縁フィルム3が構成され
ている。また、4は配線導体、5は貫通導体、7は半導
体素子等の電子部品で、主に絶縁フィルム3と配線導体
4と貫通導体5とで本発明の多層配線基板6が構成され
ている。なお、本例の多層配線基板6では、絶縁フィル
ム3を4層積層して成るものを示している。FIG. 1 is a sectional view showing an example of an embodiment of an insulating film of the present invention, and FIG. 2 is a semiconductor device on a multilayer wiring board of the present invention formed by using the insulating film of FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of a hybrid integrated circuit in which electronic components such as the above are mounted. Furthermore, FIG.
FIG. 3 is an enlarged sectional view of an essential part of a wiring conductor of the multilayer wiring board shown in FIG. 2 in a width direction. In these figures, 1 is a liquid crystal polymer layer, 2 is a coating layer made of a polyphenylene ether organic material, and these mainly constitute the insulating film 3 of the present invention. Further, 4 is a wiring conductor, 5 is a penetrating conductor, 7 is an electronic component such as a semiconductor element, and the multilayer wiring board 6 of the present invention is mainly composed of the insulating film 3, the wiring conductor 4, and the penetrating conductor 5. In addition, the multilayer wiring board 6 of this example is shown as being formed by laminating four layers of the insulating films 3.
【0026】絶縁フィルム3は、液晶ポリマー層1と、
その上下面に被着形成されたポリフェニレンエーテル系
有機物から成る被覆層2とから構成されており、これを
用いて多層配線基板6を形成した場合、配線導体4や多
層配線基板6に搭載される電子部品7の支持体としての
機能を有する。The insulating film 3 includes the liquid crystal polymer layer 1 and
A coating layer 2 made of a polyphenylene ether-based organic material is formed on the upper and lower surfaces thereof, and when a multilayer wiring board 6 is formed using this, it is mounted on the wiring conductor 4 or the multilayer wiring board 6. It has a function as a support for the electronic component 7.
【0027】なお、ここで液晶ポリマーとは、溶融状態
あるいは溶液状態において、液晶性を示すポリマーある
いは光学的に複屈折する性質を有するポリマーを指し、
一般に溶液状態で液晶性を示すリオトロピック液晶ポリ
マーや溶融時に液晶性を示すサーモトロピック液晶ポリ
マー、あるいは、熱変形温度で分類される1型・2型・
3型すべての液晶ポリマーを含むものであり、本発明に
用いる液晶ポリマーとしては、温度サイクル信頼性・半
田耐熱性・加工性の観点からは230〜420℃の温度、特に
270〜380℃の温度に融点を有するものが好ましい。ま
た、ポリフェニレンエーテル系有機物とは、ポリフェニ
レンエーテル樹脂やポリフェニレンエーテルに種々の官
能基が結合した樹脂、あるいはこれらの誘導体・重合体
を意味するものである。Here, the liquid crystal polymer means a polymer exhibiting liquid crystallinity or a polymer having optical birefringence in a molten state or a solution state,
Generally, a lyotropic liquid crystal polymer that exhibits liquid crystallinity in a solution state, a thermotropic liquid crystal polymer that exhibits liquid crystallinity when melted, or type 1 or type 2 that is classified by heat distortion temperature
The liquid crystal polymer includes all three types of liquid crystal polymers, and the liquid crystal polymer used in the present invention has a temperature of 230 to 420 ° C., particularly from the viewpoint of temperature cycle reliability, solder heat resistance, and workability.
Those having a melting point at a temperature of 270 to 380 ° C. are preferable. Further, the polyphenylene ether-based organic material means a polyphenylene ether resin, a resin in which various functional groups are bonded to polyphenylene ether, or a derivative / polymer thereof.
【0028】また、液晶ポリマー層1は、3〜40体積%
の気孔率を有しており、本発明ではこのことが重要であ
る。The liquid crystal polymer layer 1 is 3-40% by volume.
It has a porosity of, which is important in the present invention.
【0029】本発明の絶縁フィルム3によれば、気孔率
が3〜40体積%である液晶ポリマー層1の上下面にポリ
フェニレンエーテル系有機物から成る被覆層2を形成し
たことから、液晶ポリマー層1の上下面でポリフェニレ
ンエーテル系有機物から成る被覆層2が液晶ポリマー層
1に良好に含浸され、液晶ポリマー層1と被覆層2とが
十分なアンカー効果を有する強固に密着した絶縁フィル
ム3とすることができる。According to the insulating film 3 of the present invention, since the coating layer 2 made of polyphenylene ether organic material is formed on the upper and lower surfaces of the liquid crystal polymer layer 1 having a porosity of 3 to 40% by volume, the liquid crystal polymer layer 1 is formed. The liquid crystal polymer layer 1 is satisfactorily impregnated with the coating layer 2 made of a polyphenylene ether organic compound on the upper and lower surfaces, and the liquid crystal polymer layer 1 and the coating layer 2 form a firmly adhered insulating film 3 having a sufficient anchoring effect. You can
【0030】液晶ポリマー層1の気孔率は、3体積%未
満であると、この液晶ポリマー層1の上下面でポリフェ
ニレンエーテル系有機物から成る被覆層2を構成するポ
リフェニレンエーテル系有機物分子が液晶ポリマー層1
表面の微細な凹部に入り込み十分なアンカー効果を発揮
することが困難となり、その結果、高温高湿下で両者間
で剥離し易くなる傾向がある。また、40体積%を超える
と、液晶ポリマー層1の熱膨張係数が大きくなって、熱
膨張係数の大きいポリフェニレンエーテル系有機物から
成る被覆層2を良好に拘束して絶縁フィルム3全体の熱
膨張を小さなものにすることが困難になる傾向があり、
例えばこの絶縁フィルム3を用いて多層配線基板6を製
作した際、絶縁フィルム3の熱膨張係数が配線導体4の
熱膨張係数よりも大きくなり、これらの熱膨張差によっ
て発生する応力により絶縁フィルム3にクラックが発生
し易くなる傾向がある。したがって、液晶ポリマー層1
の気孔率は3〜40体積%の範囲であることが重要であ
り、特に多層配線基板6を製作し電子部品7を実装した
時の接続信頼性の観点からは10〜30%の範囲としておく
ことが好ましい。When the porosity of the liquid crystal polymer layer 1 is less than 3% by volume, the polyphenylene ether organic compound molecules constituting the coating layer 2 made of the polyphenylene ether organic compound on the upper and lower surfaces of the liquid crystal polymer layer 1 are liquid crystal polymer layers. 1
It becomes difficult to enter the fine recesses on the surface to exert a sufficient anchoring effect, and as a result, there is a tendency for peeling between the two to easily occur under high temperature and high humidity. When it exceeds 40% by volume, the coefficient of thermal expansion of the liquid crystal polymer layer 1 becomes large, and the coating layer 2 made of polyphenylene ether organic material having a large coefficient of thermal expansion is satisfactorily restrained so that the thermal expansion of the entire insulating film 3 is suppressed. Tends to be difficult to make small,
For example, when the multilayer wiring board 6 is manufactured using the insulating film 3, the thermal expansion coefficient of the insulating film 3 becomes larger than the thermal expansion coefficient of the wiring conductor 4, and the insulating film 3 is caused by the stress generated by the difference in thermal expansion. Cracks tend to occur easily. Therefore, the liquid crystal polymer layer 1
It is important that the porosity of 3 is in the range of 3 to 40% by volume, and particularly in the range of 10 to 30% from the viewpoint of connection reliability when the multilayer wiring board 6 is manufactured and the electronic parts 7 are mounted. It is preferable.
【0031】なお、ここで液晶ポリマー層1に形成され
る気孔とは、略球状の気泡を意味し、気泡の直径は0.01
〜3μmのものである。その測定方法としては、例えば
電子顕微鏡による観察により定量可能なものである。気
泡の分布状態は液晶ポリマー層の誘電率や熱膨張係数の
均一性の観点からは一様分布が好ましく、この気泡は2
軸延伸法やインフレーション法で液晶ポリマー層1を作
製する際に、圧力や昇温速度を適宜調整することにより
所望の値とすることができる。Here, the pores formed in the liquid crystal polymer layer 1 mean substantially spherical bubbles, and the diameter of the bubbles is 0.01.
˜3 μm. The measuring method is, for example, a method that can be quantified by observation with an electron microscope. From the viewpoint of the uniformity of the dielectric constant and the coefficient of thermal expansion of the liquid crystal polymer layer, it is preferable that the distribution of bubbles be uniform.
When the liquid crystal polymer layer 1 is produced by the axial stretching method or the inflation method, it can be set to a desired value by appropriately adjusting the pressure and the temperature rising rate.
【0032】また、液晶ポリマー層1の誘電率は、高周
波領域における伝送特性に低下を生じさせることのない
高周波伝送特性に優れた絶縁フィルム3にするという観
点からは、2.1〜3.5の範囲であることが好ましい。Further, the dielectric constant of the liquid crystal polymer layer 1 is in the range of 2.1 to 3.5 from the viewpoint of the insulating film 3 having excellent high frequency transmission characteristics which does not deteriorate the transmission characteristics in the high frequency region. It is preferable.
【0033】液晶ポリマー層1の誘電率が2.1未満であ
ると、液晶ポリマー層1の上下面に形成されるポリフェ
ニレンエーテル系有機物から成る被覆層2との誘電率差
が大きくなることから、100MHz以上の高周波信号を
伝送する場合に、液晶ポリマー層1と被覆層2において
高周波信号の伝播遅延時間が異なるために信号に歪を生
じて伝送損失が大きくなる傾向がある。また、液晶ポリ
マー層1の誘電率が3.5を超えると、この液晶ポリマー
層の上下面に形成されるポリフェニレンエーテル系有機
物から成る被覆層2との誘電率差が大きくなるととも
に、絶縁フィルム3自体の誘電率が大きくなることか
ら、100MHz以上の高周波信号を伝送する場合に伝送
損失が大きくなってしまう傾向がある。したがって、液
晶ポリマー層1の誘電率は2.1〜3.5の範囲であることが
好ましい。If the dielectric constant of the liquid crystal polymer layer 1 is less than 2.1, the difference in dielectric constant between the liquid crystal polymer layer 1 and the coating layer 2 made of polyphenylene ether organic material formed on the upper and lower surfaces of the liquid crystal polymer layer 1 becomes large. When transmitting the high frequency signal, the liquid crystal polymer layer 1 and the coating layer 2 have different propagation delay times of the high frequency signal, so that the signal is distorted and the transmission loss tends to increase. Further, when the dielectric constant of the liquid crystal polymer layer 1 exceeds 3.5, the difference in dielectric constant between the liquid crystal polymer layer 1 and the coating layer 2 made of polyphenylene ether organic material formed on the upper and lower surfaces of the liquid crystal polymer layer becomes large, and the insulating film 3 itself Since the dielectric constant increases, the transmission loss tends to increase when transmitting a high frequency signal of 100 MHz or higher. Therefore, the dielectric constant of the liquid crystal polymer layer 1 is preferably in the range of 2.1 to 3.5.
【0034】また、液晶ポリマー層1は、層としての物
性を損なわない範囲内で、熱安定性を改善するための酸
化防止剤や耐光性を改善するための紫外線吸収剤等の光
安定剤、難燃性を付加するためのハロゲン系もしくはリ
ン酸系の難燃性剤、アンチモン系化合物やホウ酸亜鉛・
メタホウ酸バリウム・酸化ジルコニウム等の難燃助剤、
潤滑性を改善するための高級脂肪酸や高級脂肪酸エステ
ル・高級脂肪酸金属塩・フルオロカーボン系界面活性剤
等の滑剤、熱膨張係数を調整するため、および/または
機械的強度を向上するための酸化アルミニウム・酸化珪
素・酸化チタン・酸化バリウム・酸化ストロンチウム・
酸化ジルコニウム・酸化カルシウム・ゼオライト・窒化
珪素・窒化アルミニウム・炭化珪素・チタン酸カリウム
・チタン酸バリウム・チタン酸ストロンチウム・チタン
酸カルシウム・ホウ酸アルミニウム・スズ酸バリウム・
ジルコン酸バリウム・ジルコン酸ストロンチウム等の充
填材を含有してもよい。The liquid crystal polymer layer 1 is a light stabilizer such as an antioxidant for improving thermal stability and a light stabilizer such as an ultraviolet absorber for improving light resistance as long as the physical properties of the layer are not impaired. Halogen-based or phosphoric acid-based flame retardants to add flame retardancy, antimony compounds and zinc borate.
Flame retardant aids such as barium metaborate and zirconium oxide,
Lubricants such as higher fatty acids and higher fatty acid esters / higher fatty acid metal salts / fluorocarbon-based surfactants for improving lubricity; aluminum oxide for adjusting the thermal expansion coefficient and / or improving mechanical strength. Silicon oxide, titanium oxide, barium oxide, strontium oxide,
Zirconium oxide, calcium oxide, zeolite, silicon nitride, aluminum nitride, silicon carbide, potassium titanate, barium titanate, strontium titanate, calcium titanate, aluminum borate, barium stannate,
A filler such as barium zirconate or strontium zirconate may be contained.
【0035】なお、上記の充填材等の粒子形状は、略球
状・針状・フレーク状等があり、充填性の観点からは略
球状が好ましい。また、粒子径は、通常0.1〜15μm程
度であり、液晶ポリマー層1の厚みよりも小さい。The shape of the particles of the above-mentioned filler and the like may be substantially spherical, needle-like, flake-like, etc. From the viewpoint of filling properties, substantially spherical shape is preferred. The particle diameter is usually about 0.1 to 15 μm, which is smaller than the thickness of the liquid crystal polymer layer 1.
【0036】また、液晶ポリマー層1は、被覆層2との
密着性を良好とするために、その表面をバフ研磨・ブラ
スト研磨・ブラシ研磨・プラズマ処理・コロナ処理・紫
外線処理・薬品処理等の方法を用いてトリアリルイソシ
アヌレートとの接触角が3〜50゜であって、かつ表面エ
ネルギーが45〜70mJ/m2となるように処理しておく
ことが好ましい。The liquid crystal polymer layer 1 is subjected to buffing, blasting, brushing, plasma treatment, corona treatment, ultraviolet treatment, chemical treatment, etc. on its surface in order to improve the adhesion with the coating layer 2. It is preferable that the treatment is performed so that the contact angle with triallyl isocyanurate is 3 to 50 ° and the surface energy is 45 to 70 mJ / m 2 .
【0037】液晶ポリマー層1に対する液体のトリアリ
ルイソシアヌレートの濡れ性は、液晶ポリマー層1に対
するポリフェニレンエーテルの濡れ性に近似しており、
液晶ポリマー層1の上下面をトリアリルイソシアヌレー
トとの接触角が3〜50°とすることにより、被覆層2が
液晶ポリマー層1の上下面に良好に濡れ広がり、液晶ポ
リマー層1と被覆層2との密着性を良好となすことがで
き、その結果、高温バイアス試験においても両者間で剥
離することのない絶縁フィルム3とすることができる。
なお、トリアリルイソシアヌレートとの接触角が3°よ
り小さいと、被覆層2が液晶ポリマー層1上に極端に広
がってしまって位置精度が低下して、絶縁フィルム3を
複数枚重ねるとともに加熱・加圧して多層化する際に、
絶縁フィルム3の表面に形成される配線導体4や内部に
形成される貫通導体5の位置がずれて断線し易くなる傾
向があり、50°を超えると高温バイアス試験において液
晶ポリマー層1と被覆層2との密着性が低下して両者間
で剥離し易くなる傾向がある。したがって、液晶ポリマ
ー層1の上下面のトリアリルイソシアヌレートとの接触
角を3〜50゜とすることが好ましい。The wettability of the liquid triallyl isocyanurate to the liquid crystal polymer layer 1 is similar to the wettability of the polyphenylene ether to the liquid crystal polymer layer 1,
By making the upper and lower surfaces of the liquid crystal polymer layer 1 have a contact angle with triallyl isocyanurate of 3 to 50 °, the coating layer 2 satisfactorily wets and spreads on the upper and lower surfaces of the liquid crystal polymer layer 1, and the liquid crystal polymer layer 1 and the coating layer. Adhesion with 2 can be made good, and as a result, it is possible to obtain an insulating film 3 which does not peel off between the two even in a high temperature bias test.
When the contact angle with triallyl isocyanurate is smaller than 3 °, the coating layer 2 spreads extremely over the liquid crystal polymer layer 1 and the positional accuracy deteriorates, and a plurality of insulating films 3 are stacked and heated. When applying pressure to make multiple layers,
The wiring conductors 4 formed on the surface of the insulating film 3 and the penetrating conductors 5 formed inside tend to be displaced and easily break. If the angle exceeds 50 °, the liquid crystal polymer layer 1 and the coating layer are subjected to a high temperature bias test. There is a tendency that the adhesiveness with No. 2 decreases and peeling easily occurs between the two. Therefore, the contact angle between the upper and lower surfaces of the liquid crystal polymer layer 1 and triallyl isocyanurate is preferably 3 to 50 °.
【0038】また、液晶ポリマー層1は、表面の活性化
された比較的熱運動しやすい分子層と被覆層2とが良好
に絡み合って結合し、両者の密着をさらに強固なものと
するという観点からは、その表面エネルギーを45〜70m
J/m2とすることが好ましい。表面エネルギーが45m
J/m2未満であると、液晶ポリマー層1表面の分子層
が十分に活性化されず、被覆層2と良好に絡み合って結
合することが困難となる傾向があり、70mJ/m2を超
えると液晶ポリマー層1の表面が非常に反応性が高くな
って空気中の酸素と反応してその表面に強度の弱い酸化
物が形成され、その結果、液晶ポリマー層1と被覆層2
との密着性が低下して両者間で剥離し易く成る傾向があ
る。したがって、液晶ポリマー層1の表面エネルギーを
45〜70mJ/m2とすることが好ましい。Further, in the liquid crystal polymer layer 1, the molecular layer whose surface is activated and which is relatively easily moved by heat and the coating layer 2 are entwined and entangled well, and the adhesion between the two is further strengthened. From the surface energy of 45-70m
It is preferably J / m 2 . Surface energy is 45m
When it is less than J / m 2 , the molecular layer on the surface of the liquid crystal polymer layer 1 is not sufficiently activated, and it tends to be difficult to entangle and bond well with the coating layer 2, and more than 70 mJ / m 2 . The surface of the liquid crystal polymer layer 1 becomes very reactive and reacts with oxygen in the air to form a weak oxide on the surface. As a result, the liquid crystal polymer layer 1 and the coating layer 2 are formed.
There is a tendency that the adhesiveness to and decreases, and peeling easily occurs between the two. Therefore, the surface energy of the liquid crystal polymer layer 1
It is preferably 45 to 70 mJ / m 2 .
【0039】さらに、液晶ポリマー層1は、その表面の
中心線表面粗さRaを0.05〜5μmとしておくことが好
ましい。本発明の絶縁フィルム3によれば、液晶ポリマ
ー層1の上下面の中心線表面粗さRaを0.05〜5μmと
したことから、液晶ポリマー層1の上下面が被覆層2と
良好なアンカー効果を有する密着性の良好なものとな
り、液晶ポリマー層1と被覆層2とがより強固に密着し
たものとすることができる。Further, the liquid crystal polymer layer 1 preferably has a center line surface roughness Ra of the surface of 0.05 to 5 μm. According to the insulating film 3 of the present invention, since the centerline surface roughness Ra of the upper and lower surfaces of the liquid crystal polymer layer 1 is set to 0.05 to 5 μm, the upper and lower surfaces of the liquid crystal polymer layer 1 have a good anchoring effect with the coating layer 2. The adhesiveness is improved, and the liquid crystal polymer layer 1 and the coating layer 2 can be more firmly adhered.
【0040】なお、中心線表面粗さRaは、半田リフロ
ーの際に液晶ポリマー層1と被覆層2との剥離を防止す
るという観点からは0.05μm以上であることが好まし
く、表面に被覆層2を形成する際に空気のかみ込みを防
止するという観点からは5μm以下であることが好まし
い。したがって、液晶ポリマー層1は、その表面の中心
線表面粗さRaを0.05〜5μmとすることが好ましい。The center line surface roughness Ra is preferably 0.05 μm or more from the viewpoint of preventing separation of the liquid crystal polymer layer 1 and the coating layer 2 during solder reflow, and the coating layer 2 on the surface. The thickness is preferably 5 μm or less from the viewpoint of preventing the entrapment of air when forming the film. Therefore, the liquid crystal polymer layer 1 preferably has a center line surface roughness Ra of the surface of 0.05 to 5 μm.
【0041】次に、被覆層2は、後述する配線導体4を
被着形成する際の接着剤の機能を有するとともに、絶縁
フィルム3を用いて多層配線基板6を構成する際に、絶
縁フィルム3同士を積層する際の接着剤の役目を果た
す。Next, the coating layer 2 has a function of an adhesive when the wiring conductor 4 which will be described later is adhered and formed, and the insulating film 3 is used when the multilayer wiring board 6 is formed by using the insulating film 3. It plays the role of an adhesive when laminating each other.
【0042】被覆層2は、ポリフェニレンエーテル樹脂
やその誘導体、または、これらのポリマーアロイ等のポ
リフェニレンエーテル系有機物を30〜90体積%含有して
おり、とりわけ熱サイクル信頼性や配線導体4を接着す
る際の位置精度の観点からは、アリル変性ポリフェニレ
ンエーテル等の熱硬化性ポリフェニレンエーテルを含有
することが好ましい。The coating layer 2 contains 30 to 90% by volume of a polyphenylene ether resin or its derivative, or a polyphenylene ether type organic substance such as a polymer alloy of these, and particularly the thermal cycle reliability and the adhesion of the wiring conductor 4 to each other. From the viewpoint of positional accuracy in this case, it is preferable to contain a thermosetting polyphenylene ether such as allyl-modified polyphenylene ether.
【0043】なお、ポリフェニレンエーテル系有機物の
含有量が30体積%未満であると、後述する充填材との混
練性が低下する傾向があり、また、90体積%を超える
と、液晶ポリマー層1表面に被覆層2を形成する際に、
被覆層2の厚みバラツキが大きくなる傾向がある。した
がって、ポリフェニレンエーテル系有機物の含有量は、
30〜90体積%の範囲が好ましい。When the content of the polyphenylene ether organic substance is less than 30% by volume, the kneading property with the filler described below tends to be lowered, and when it exceeds 90% by volume, the surface of the liquid crystal polymer layer 1 is deteriorated. When forming the coating layer 2 on
The thickness variation of the coating layer 2 tends to increase. Therefore, the content of polyphenylene ether-based organic matter,
A range of 30 to 90% by volume is preferable.
【0044】また、被覆層2は、液晶ポリマー層1との
接着性や配線導体4・後述する貫通導体5との密着性を
良好にするという観点からは、重合反応可能な官能基を
2個以上有する多官能性モノマーあるいは多官能性重合
体等の添加剤を含有することが好ましく、例えば、トリ
アリルイソシアヌレートやトリアリルシアヌレートおよ
びこれらの重合体等を含有することが好ましい。From the viewpoint of improving the adhesiveness with the liquid crystal polymer layer 1 and the adhesiveness with the wiring conductor 4 and the through conductor 5 described later, the coating layer 2 has two functional groups capable of undergoing a polymerization reaction. It is preferable to contain an additive such as a polyfunctional monomer or a polyfunctional polymer having the above, and for example, it is preferable to contain triallyl isocyanurate, triallyl cyanurate, or a polymer thereof.
【0045】さらに、被覆層2は、弾性率を調整するた
めのゴム成分や熱安定性を改善するための酸化防止剤、
耐光性を改善するための紫外線吸収剤等の光安定剤、難
燃性を付加するためのハロゲン系もしくはリン酸系の難
燃性剤、アンチモン系化合物やホウ酸亜鉛・メタホウ酸
バリウム・酸化ジルコニウム等の難燃助剤、潤滑性を改
善するための高級脂肪酸や高級脂肪酸エステルや高級脂
肪酸金属塩・フルオロカーボン系界面活性剤等の滑剤、
熱膨張係数を調整したり機械的強度を向上するための酸
化アルミニウムや酸化珪素・酸化チタン・酸化バリウム
・酸化ストロンチウム・酸化ジルコニウム・酸化カルシ
ウム・ゼオライト・窒化珪素・窒化アルミニウム・炭化
珪素・チタン酸カリウム・チタン酸バリウム・チタン酸
ストロンチウム・チタン酸カルシウム・ホウ酸アルミニ
ウム・スズ酸バリウム・ジルコン酸バリウム・ジルコン
酸ストロンチウム等の充填材、あるいは、充填材との親
和性を高めこれらの接合性向上と機械的強度を高めるた
めのシラン系カップリング剤やチタネート系カップリン
グ剤等のカップリング剤を含有してもよい。Further, the coating layer 2 comprises a rubber component for adjusting the elastic modulus and an antioxidant for improving the thermal stability,
Light stabilizers such as UV absorbers to improve light resistance, halogen-based or phosphoric acid-based flame retardants to add flame retardancy, antimony compounds, zinc borate, barium metaborate, and zirconium oxide. Flame retardant aids such as, lubricants such as higher fatty acids and higher fatty acid esters to improve lubricity, higher fatty acid metal salts and fluorocarbon surfactants,
Aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, barium oxide, strontium oxide, zirconium oxide, calcium oxide, zeolite, silicon nitride, aluminum nitride, silicon carbide, potassium titanate for adjusting thermal expansion coefficient and improving mechanical strength・ Filling materials such as barium titanate, strontium titanate, calcium titanate, aluminum borate, barium stannate, barium zirconate, strontium zirconate, etc., or improving their bondability and mechanical properties. A coupling agent such as a silane coupling agent or a titanate coupling agent for increasing the mechanical strength may be contained.
【0046】特に絶縁フィルム3を積層・加圧して多層
配線基板6を形成する際に、被覆層2の流動性を抑制
し、貫通導体5の位置ずれや被覆層2の厚みばらつきを
防止するという観点からは、被覆層2は充填材として10
体積%以上の無機絶縁粉末を含有することが好ましい。
また、液晶ポリマー層1との接着界面および配線導体4
との接着界面での半田リフロー時の剥離を防止するとい
う観点からは、充填材の含有量を70体積%以下とするこ
とが好ましい。したがって、ポリフェニレンエーテル系
有機物から成る被覆層2に、10〜70体積%の充填材を含
有させておくことが好ましい。Particularly, when the insulating film 3 is laminated and pressed to form the multilayer wiring board 6, the fluidity of the coating layer 2 is suppressed, and the displacement of the through conductor 5 and the variation in the thickness of the coating layer 2 are prevented. From the viewpoint, the coating layer 2 is used as a filler.
It is preferable to contain the inorganic insulating powder in a volume% or more.
In addition, the adhesive interface with the liquid crystal polymer layer 1 and the wiring conductor 4
The content of the filler is preferably 70% by volume or less from the viewpoint of preventing peeling during solder reflow at the adhesive interface with. Therefore, it is preferable that the coating layer 2 made of a polyphenylene ether-based organic material contains 10 to 70% by volume of the filler.
【0047】なお、上記の充填材等の形状は、略球状・
針状・フレーク状等があり、充填性の観点からは、略球
状が好ましい。また、粒子径は、0.1〜15μm程度であ
り、被覆層2の厚みよりも小さい。The shape of the above-mentioned filling material is substantially spherical.
There are needle-like shapes and flake-like shapes, and a substantially spherical shape is preferable from the viewpoint of filling properties. The particle size is about 0.1 to 15 μm, which is smaller than the thickness of the coating layer 2.
【0048】このような絶縁フィルム3は、例えば粒径
が0.1〜15μm程度の酸化珪素等の無機絶縁粉末に、熱
硬化性ポリフェニレンエーテル樹脂と溶剤・可塑剤・分
散剤等を添加して得たペーストを、プラズマ処理により
トリアリルイソシアヌレートとの接触角が3〜50°であ
って、かつ表面エネルギーが45〜70mJ/m2となるよう
に表面処理した融点が230〜420℃で気孔率が3〜40体積
%の液晶ポリマー層1の上下表面に従来周知のドクタブ
レード法等のシート成型法を採用して被覆層2を形成し
た後、あるいは上記のペースト中に液晶ポリマー層1を
浸漬し垂直に引き上げることによって液晶ポリマー層1
の表面に被覆層2を形成した後、これを60〜100℃の温
度で5分〜3時間加熱・乾燥することにより製作され
る。Such an insulating film 3 is obtained by adding a thermosetting polyphenylene ether resin and a solvent, a plasticizer, a dispersant, etc. to an inorganic insulating powder such as silicon oxide having a particle size of about 0.1 to 15 μm. The paste was surface-treated by plasma treatment so that the contact angle with triallyl isocyanurate was 3 to 50 ° and the surface energy was 45 to 70 mJ / m 2 , the melting point was 230 to 420 ° C., and the porosity was After forming the coating layer 2 on the upper and lower surfaces of the liquid crystal polymer layer 1 of 3 to 40% by volume by using a conventionally known sheet molding method such as a doctor blade method, or by immersing the liquid crystal polymer layer 1 in the above paste. Liquid crystal polymer layer 1 by pulling up vertically
It is manufactured by forming the coating layer 2 on the surface of and heating and drying the coating layer 2 at a temperature of 60 to 100 ° C. for 5 minutes to 3 hours.
【0049】なお、絶縁フィルム3の厚みは絶縁信頼性
を確保するという観点からは10〜200μmであることが
好ましく、また、高耐熱性・低吸湿性・高寸法安定性を
確保するという観点からは液晶ポリマー層1の厚みを絶
縁フィルム3の厚みの40〜90%の範囲としておくことが
好ましい。The thickness of the insulating film 3 is preferably 10 to 200 μm from the viewpoint of ensuring insulation reliability, and from the viewpoint of ensuring high heat resistance, low hygroscopicity and high dimensional stability. It is preferable that the thickness of the liquid crystal polymer layer 1 be within the range of 40 to 90% of the thickness of the insulating film 3.
【0050】次に、本発明の多層配線基板6は、上下面
の少なくとも一方の面に金属箔から成る配線導体4が配
設された絶縁フィルム3を複数積層して成るとともに、
この絶縁フィルム3を挟んで上下に位置する配線導体4
間を絶縁フィルム3に形成された貫通導体5を介して電
気的に接続することにより形成されている。Next, the multilayer wiring board 6 of the present invention is formed by laminating a plurality of insulating films 3 each having a wiring conductor 4 made of a metal foil disposed on at least one of the upper and lower surfaces thereof.
Wiring conductors 4 located above and below with the insulating film 3 interposed therebetween
It is formed by electrically connecting the gaps through the penetrating conductors 5 formed on the insulating film 3.
【0051】配線導体4は、その厚みが2〜30μmで銅
・金等の良導電性の金属箔から成り、多層配線基板6に
搭載される電子部品7を外部電気回路(図示せず)に電
気的に接続する機能を有する。The wiring conductor 4 has a thickness of 2 to 30 μm and is made of a metal foil having good conductivity such as copper or gold. The electronic component 7 mounted on the multilayer wiring board 6 is connected to an external electric circuit (not shown). It has a function of electrically connecting.
【0052】このような配線導体4は、絶縁フィルム3
を複数積層する際、配線導体4の周囲にボイドが発生す
るのを防止するという観点から、図3の要部拡大断面図
に示すように、被覆層2に少なくとも配線導体4の表面
と被覆層2の表面とが平坦となるように埋設されている
ことが好ましい。また、配線導体4を被覆層2に埋設す
る際に、被覆層2の乾燥状態での気孔率を3〜40体積%
としておくと、配線導体4周囲の被覆層2の樹脂盛り上
がりを生じさせず平坦化することができるとともに配線
導体4と被覆層2の間に挟まれる空気の排出を容易にし
て気泡の巻き込みを防止することができる。なお、乾燥
状態での気孔率が40体積%を超えると、複数積層した絶
縁フィルム3を加圧・加熱硬化した後に被覆層2内に気
孔が残存し、この気孔が空気中の水分を吸着して絶縁性
が低下してしまうおそれがあるので、被覆層2の乾燥状
態での気孔率を3〜40体積%の範囲としておくことが好
ましい。Such a wiring conductor 4 is made up of the insulating film 3
From the viewpoint of preventing voids from being generated around the wiring conductor 4 when a plurality of layers are laminated, as shown in the enlarged cross-sectional view of the main part of FIG. 3, the coating layer 2 includes at least the surface of the wiring conductor 4 and the coating layer. It is preferable that the second surface and the second surface are buried so as to be flat. When the wiring conductor 4 is embedded in the coating layer 2, the porosity of the coating layer 2 in the dry state is 3 to 40% by volume.
If so, the coating layer 2 around the wiring conductor 4 can be flattened without causing resin swelling, and the air trapped between the wiring conductor 4 and the coating layer 2 can be easily discharged to prevent entrapment of air bubbles. can do. When the porosity in the dry state exceeds 40% by volume, pores remain in the coating layer 2 after pressurizing and heating and curing a plurality of laminated insulating films 3, and the pores adsorb moisture in the air. Therefore, it is preferable that the porosity of the coating layer 2 in the dry state is in the range of 3 to 40% by volume because the insulating property may be deteriorated.
【0053】このような被覆層2の乾燥状態での気孔率
は、被覆層2を液晶ポリマー層1の表面上に塗布し乾燥
する際に、乾燥温度や昇温速度等の乾燥条件を適宜調整
することにより所望の値とすることができる。The porosity of the coating layer 2 in the dry state is appropriately adjusted by adjusting the drying conditions such as the drying temperature and the heating rate when the coating layer 2 is applied on the surface of the liquid crystal polymer layer 1 and dried. By doing so, a desired value can be obtained.
【0054】さらに、絶縁フィルム3に配設された配線
導体4の幅方向の断面形状を、絶縁フィルム3側の底辺
の長さが対向する底辺の長さよりも短い台形状とすると
ともに、絶縁フィルム3側の底辺と側辺との成す角度を
95〜150°とすることが好ましい。絶縁フィルム3に配
設された配線導体4の幅方向の断面形状を、絶縁フィル
ム3側の底辺の長さが対向する底辺の長さよりも短い台
形状とするとともに、絶縁フィルム3側の底辺と側辺と
の成す角度を95〜150°とすることにより、配線導体4
を被覆層2に埋設する際に、配線導体4を被覆層2に容
易に埋設して配線導体4を埋設した後の被覆層2表面を
ほぼ平坦にすることができ、積層の際に空気をかみ込ん
で絶縁性を低下させることのない多層配線基板6とする
ことができる。なお、気泡をかみ込むことなく埋設する
という観点からは、絶縁フィルム3側の底辺と側辺との
成す角度を95°以上とすることが好ましく、配線導体2
を微細化するという観点からは150°以下とすることが
好ましい。Further, the cross-sectional shape in the width direction of the wiring conductor 4 arranged on the insulating film 3 is a trapezoidal shape in which the length of the bottom side on the insulating film 3 side is shorter than the length of the opposite bottom side, and the insulating film is formed. The angle between the bottom side and the side on the 3 side is
It is preferably set to 95 to 150 °. The cross-sectional shape of the wiring conductor 4 disposed on the insulating film 3 in the width direction is a trapezoid whose base length on the insulating film 3 side is shorter than the length of the opposing base, and By setting the angle formed by the sides with 95 to 150 °, the wiring conductor 4
When the wiring conductor 4 is embedded in the coating layer 2, the wiring conductor 4 can be easily embedded in the coating layer 2 so that the surface of the coating layer 2 after the wiring conductor 4 is embedded can be made substantially flat. It is possible to obtain the multilayer wiring board 6 that does not bite into and deteriorate the insulation. From the viewpoint of embedding air bubbles without biting, it is preferable that the angle formed by the bottom side and the side side of the insulating film 3 side be 95 ° or more.
From the viewpoint of miniaturization, it is preferable that the angle be 150 ° or less.
【0055】また、絶縁フィルム3の層間において、配
線導体4の長さの短い底辺と液晶ポリマー層1との間に
位置する被覆層2の厚みx(μm)が、上下の液晶ポリ
マー層1間の距離をT(μm)、配線導体4の厚みをt
(μm)としたときに、3μm≦0.5T−t≦x≦0.5T
≦35μm(ただし、8μm≦T≦70μm、1μm≦t≦
32μm)であることが好ましい。In addition, the thickness x (μm) of the coating layer 2 located between the short bases of the wiring conductors 4 and the liquid crystal polymer layer 1 between the insulating film 3 is between the upper and lower liquid crystal polymer layers 1. Is T (μm), and the thickness of the wiring conductor 4 is t
(Μm), 3 μm ≦ 0.5T−t ≦ x ≦ 0.5T
≦ 35 μm (however, 8 μm ≦ T ≦ 70 μm, 1 μm ≦ t ≦
32 μm) is preferable.
【0056】液晶ポリマー層1間の距離をT(μm)、
配線導体4の厚みをt(μm)としたときに、配線導体
4の長さの短い底辺と液晶ポリマー層1間のポリフェニ
レンエーテル系有機物から成る被覆層2の厚みx(μ
m)を3μm≦0.5T−t≦x≦0.5T≦35μmとするこ
とにより、配線導体4の長さの短い底辺と液晶ポリマー
層1間の距離および配線導体4の長さの長い底辺と隣接
する液晶ポリマー層1間の距離の差をt(μm)未満と
小さくすることができ、被覆層2の厚みが大きく異なる
ことから生じる多層配線基板6の反りを防止することが
できる。したがって、配線導体4の台形状の上底側表面
と液晶ポリマー層1の間に位置する、被覆層2の厚みx
(μm)を、液晶ポリマー層1間の距離をT(μm)、
配線導体4の厚みをt(μm)としたときに、3μm≦
0.5T−t≦x≦0.5T≦35μmの範囲とすることが好ま
しい。The distance between the liquid crystal polymer layers 1 is T (μm),
Assuming that the thickness of the wiring conductor 4 is t (μm), the thickness x (μ of the coating layer 2 made of polyphenylene ether organic material between the bottom of the wiring conductor 4 and the liquid crystal polymer layer 1 is short.
m) is 3 μm ≦ 0.5T−t ≦ x ≦ 0.5T ≦ 35 μm, the distance between the short bottom of the wiring conductor 4 and the liquid crystal polymer layer 1 and the long bottom of the wiring conductor 4 are adjacent to each other. It is possible to reduce the difference in distance between the liquid crystal polymer layers 1 to be less than t (μm), and it is possible to prevent warpage of the multilayer wiring board 6 caused by a large difference in the thickness of the coating layer 2. Therefore, the thickness x of the coating layer 2, which is located between the trapezoidal upper bottom surface of the wiring conductor 4 and the liquid crystal polymer layer 1,
(Μm), the distance between the liquid crystal polymer layers 1 is T (μm),
When the thickness of the wiring conductor 4 is t (μm), 3 μm ≦
It is preferable that 0.5T−t ≦ x ≦ 0.5T ≦ 35 μm.
【0057】このような配線導体4は、絶縁フィルム3
となる前駆体シートに、公知のフォトレジストを用いた
サブトラクティブ法によりパターン形成した、例えば銅
から成る金属箔を転写法等により被着形成することによ
り形成される。先ず、支持体と成るフィルム上に銅から
成る金属箔を接着剤を介して接着した金属箔転写用フィ
ルムを用意し、次に、フィルム上の金属箔を公知のフォ
トレジストを用いたサブトラクティブ法を使用してパタ
ーン状にエッチングする。この時、パターンの表面側の
側面は、フィルム側の側面に較べてエッチング液に接す
る時間が長いためにエッチングされやすく、パターンの
幅方向の断面形状を台形状とすることができる。なお、
台形の形状は、エッチング液の濃度やエッチング時間を
調整することにより短い底辺と側辺とのなす角度を95〜
150°の台形状とすることができる。そして、この金属
箔転写用フィルムを絶縁フィルム3と成る前駆体シート
に積層し、温度が100〜200℃で圧力が0.5〜10MPaの
条件で10分〜1時間ホットプレスした後、支持体と成る
フィルムを剥離除去して金属箔を絶縁フィルム3と成る
前駆体シート表面に転写させることにより、台形状の上
底側が被覆層2に埋設された配線導体4を形成すること
ができる。The wiring conductor 4 as described above is formed by the insulating film 3
It is formed by depositing a metal foil made of, for example, copper, which is patterned by a subtractive method using a known photoresist, on the precursor sheet to be formed by a transfer method or the like. First, a metal foil transfer film is prepared by adhering a metal foil made of copper on a film serving as a support through an adhesive, and then a metal foil on the film is subjected to a subtractive method using a known photoresist. Is used to etch in a pattern. At this time, the side surface on the surface side of the pattern is more likely to be etched because the side surface on the surface side is in contact with the etching solution for a longer time than the side surface on the film side, and the cross-sectional shape in the width direction of the pattern can be trapezoidal. In addition,
The trapezoidal shape allows the angle between the short base and the side to be adjusted to 95 ~ by adjusting the concentration of the etching solution and the etching time.
It can be trapezoidal at 150 °. Then, this metal foil transfer film is laminated on a precursor sheet which becomes the insulating film 3, and hot pressed for 10 minutes to 1 hour under the conditions of a temperature of 100 to 200 ° C. and a pressure of 0.5 to 10 MPa, and then becomes a support. By removing the film by peeling and transferring the metal foil onto the surface of the precursor sheet which becomes the insulating film 3, the wiring conductor 4 having the trapezoidal upper bottom side embedded in the coating layer 2 can be formed.
【0058】なお、配線導体4の長さの短い底辺と対向
する液晶ポリマー層1間の被覆層2の厚みx(μm)
は、金属箔転写時のホットプレスの圧力を調整すること
により所望の範囲とすることができる。また、配線導体
4は被覆層2との密着性を高めるためにその表面にバフ
研磨・ブラスト研磨・ブラシ研磨・薬品処理等の処理で
表面を粗化しておくことが好ましい。The thickness x (μm) of the coating layer 2 between the liquid crystal polymer layers 1 opposed to the short base of the wiring conductor 4 is small.
Can be set to a desired range by adjusting the pressure of the hot press at the time of transferring the metal foil. Further, in order to improve the adhesion with the coating layer 2, the surface of the wiring conductor 4 is preferably roughened by a treatment such as buffing, blasting, brushing, or chemical treatment.
【0059】また、絶縁フィルム3には、直径が20〜15
0μm程度の貫通導体5が形成されている。貫通導体5
は、絶縁フィルム3を挟んで上下に位置する配線導体4
を電気的に接続する機能を有し、絶縁フィルム3にレー
ザにより穿設加工を施すことにより貫通孔を形成した
後、この貫通孔に銅・銀・金・半田等から成る導電性ペ
ーストを従来周知のスクリーン印刷法により埋め込むこ
とにより形成される。The insulating film 3 has a diameter of 20 to 15
The through conductor 5 having a thickness of about 0 μm is formed. Through conductor 5
Are the wiring conductors 4 located above and below with the insulating film 3 in between.
Has a function of electrically connecting to each other. After a through hole is formed by performing a drilling process on the insulating film 3 with a laser, a conductive paste made of copper, silver, gold, solder or the like is conventionally provided in the through hole. It is formed by embedding by a known screen printing method.
【0060】本発明の多層配線基板6によれば、絶縁フ
ィルム3を液晶ポリマー層1の上下面にポリフェニレン
エーテル系有機物から成る被覆層2を有したものとした
ことから、液晶ポリマー層1が高耐熱性・高弾性率・高
寸法安定性・低吸湿性であり、ガラスクロスのような強
化材を用いなくとも絶縁フィルム3を構成することが可
能となり、その結果、レーザによる穿設加工が容易とな
り微細で均一な貫通孔を形成できる。According to the multilayer wiring board 6 of the present invention, since the insulating film 3 has the coating layers 2 made of polyphenylene ether organic material on the upper and lower surfaces of the liquid crystal polymer layer 1, the liquid crystal polymer layer 1 has a high quality. It has heat resistance, high elastic modulus, high dimensional stability, and low hygroscopicity, and it is possible to configure the insulating film 3 without using a reinforcing material such as glass cloth. As a result, laser drilling is easy. Therefore, fine and uniform through holes can be formed.
【0061】このような多層配線基板6は、上述したよ
うな方法で製作した絶縁フィルム3と成る前駆体シート
の所望の位置に貫通導体5を形成した後、パターン形成
した例えば銅の金属箔を、温度が100〜200℃で圧力が0.
5〜10MPaの条件で10分〜1時間ホットプレスして転
写し、これらを積層して最終的に温度が150〜300℃で圧
力が0.5〜10MPaの条件で30分〜24時間ホットプレス
して完全硬化させることにより製作される。In such a multilayer wiring board 6, a through conductor 5 is formed at a desired position of a precursor sheet to be the insulating film 3 manufactured by the above-mentioned method, and then a patterned metal foil of copper, for example, is formed. , The temperature is 100-200 ℃ and the pressure is 0.
Transfer by hot pressing for 10 minutes to 1 hour under the condition of 5 to 10 MPa, stacking these, and finally hot pressing under the condition of temperature of 150 to 300 ° C and pressure of 0.5 to 10 MPa for 30 minutes to 24 hours. It is manufactured by being completely cured.
【0062】本発明の多層配線基板6によれば、液晶ポ
リマー層1上下面にポリフェニレンエーテル系有機物か
ら成る被覆層2を形成して成る絶縁フィルム3を複数積
層して成るものとしたことから、ポリフェニレンエーテ
ル系有機物分子は液晶ポリマー系有機物分子ほど剛直で
なく、また、規則正しい配向性も示さないことから比較
的分子が動きやすいために配線導体4表面の微細な凹部
に入り込み十分なアンカー効果を発揮することができ、
その結果、絶縁フィルム3と配線導体4の密着性が良好
となり高温高湿下において両者間で剥離を生じてしまう
ということがない。また、ポリフェニレンエーテル系有
機物から成る被覆層2と液晶ポリマー層1の誘電率の周
波数挙動がほぼ等しいことから、配線導体4を接着する
際の加圧によって被覆層2にわずかな厚みばらつきが生
じたとしても高周波領域における伝送特性の低下を生じ
ることのない高周波伝送特性に優れた多層配線基板6と
することができる。さらに、絶縁フィルム3を多層化す
る際、ポリフェニレンエーテル系有機物分子は動きやす
いためにポリフェニレンエーテル系有機物分子同士が絡
み合いやすくなって被覆層2同士の密着性が強くなり、
その結果、高温バイアス試験下においても絶縁フィルム
3間で剥離して絶縁不良が発生してしまうこともない。According to the multilayer wiring board 6 of the present invention, a plurality of insulating films 3 each having a coating layer 2 made of a polyphenylene ether organic substance formed on the upper and lower surfaces of the liquid crystal polymer layer 1 are laminated. Polyphenylene ether-based organic molecules are not as rigid as liquid-crystal polymer-based organic molecules, and because they do not show regular orientation, the molecules move relatively easily, so they enter the minute recesses on the surface of the wiring conductor 4 and exert a sufficient anchoring effect. You can
As a result, the adhesion between the insulating film 3 and the wiring conductor 4 is improved, and peeling between the two does not occur under high temperature and high humidity. Further, since the frequency behavior of the permittivity of the coating layer 2 made of a polyphenylene ether-based organic material and the liquid crystal polymer layer 1 are substantially equal to each other, a slight thickness variation occurs in the coating layer 2 due to the pressure applied when the wiring conductor 4 is bonded. Even in this case, it is possible to obtain the multilayer wiring board 6 excellent in the high frequency transmission characteristics without causing the deterioration of the transmission characteristics in the high frequency region. Furthermore, when the insulating film 3 is multilayered, since the polyphenylene ether-based organic molecule is easily moved, the polyphenylene ether-based organic molecule is easily entangled with each other, and the adhesion between the coating layers 2 is increased,
As a result, even under the high temperature bias test, the insulating films 3 are not peeled from each other to cause insulation failure.
【0063】かくして本発明の多層配線基板6によれ
ば、上記構成の多層配線基板6の上面に形成した配線導
体4の一部から成る接続パッド8に半田等の導体バンプ
8を介して半導体素子等の電子部品7を電気的に接続す
るとともに、多層配線基板6の下面に形成した配線導体
4の一部から成る接続パッド8に半田等の導体バンプ9
を形成することにより配線密度が高く絶縁性に優れた混
成集積回路とすることができる。Thus, according to the multilayer wiring board 6 of the present invention, the semiconductor element is connected to the connection pad 8 formed of a part of the wiring conductor 4 formed on the upper surface of the multilayer wiring board 6 having the above-mentioned structure, through the conductor bump 8 such as solder. And the like electronic components 7 are electrically connected, and at the same time, a conductor bump 9 such as solder is attached to the connection pad 8 formed of a part of the wiring conductor 4 formed on the lower surface of the multilayer wiring board 6.
By forming the above, it is possible to obtain a hybrid integrated circuit having a high wiring density and an excellent insulating property.
【0064】なお、本発明の多層配線基板6は上述の実
施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲であれば種々の変更は可能であり、例えば、上
述の実施例では4層の絶縁フィルム3を積層することに
よって多層配線基板6を製作したが、2層や3層、ある
いは5層以上の絶縁フィルム3を積層して多層配線基板
6を製作してもよい。また、本発明の多層配線基板6の
上下表面に、1層や2層、あるいは3層以上の有機樹脂
を主成分とする絶縁層から成るビルドアップ層やソルダ
ーレジスト層10、あるいは多層配線基板6に電子部品7
を搭載後、多層配線基板6と電子部品6との間にアンダ
ーフィル材11を形成してもよい。The multilayer wiring board 6 of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Then, the multilayer wiring board 6 is manufactured by laminating the four layers of the insulating films 3, but the multilayer wiring board 6 may be manufactured by laminating the insulating films 3 of two layers, three layers, or five layers or more. Further, on the upper and lower surfaces of the multilayer wiring board 6 of the present invention, a build-up layer or a solder resist layer 10 made of an insulating layer containing one, two, or three or more layers of organic resin as a main component, or the multilayer wiring board 6 is provided. To electronic parts 7
After mounting, the underfill material 11 may be formed between the multilayer wiring board 6 and the electronic component 6.
【0065】[0065]
【実施例】次に本発明の絶縁フィルムおよびこれを用い
た多層配線基板を、以下の試料を製作して評価した。EXAMPLES Next, the following samples were manufactured and evaluated for the insulating film of the present invention and a multilayer wiring board using the same.
【0066】(実施例1)先ず、熱硬化性ポリフェニレ
ンエーテル樹脂に平均粒径が0.6μmの球状溶融シリカ
をその含有量が40体積%となるように加え、これに溶剤
としてトルエン、さらに有機樹脂の硬化を促進させるた
めの触媒を添加し、1時間混合してワニスを調整した。
次に、種々の気孔率を有し、厚みが45μmであるととも
に、誘電率が2.8の液晶ポリマー層を用意し、この表面
を、真空プラズマ装置を用いて、電圧を27kV、雰囲気
をO2およびCF4(ガス流量がそれぞれ80cm3/分)
とし、片面15分×2回の条件でプラズマ処理して、トリ
アリルイソシアヌレートとの接触角が35°で、かつ表面
エネルギーが60mJ/m2、中心線表面粗さRaが0.14
μmとなるようにし、この液晶ポリマー層の上面に上記
ワニスをドクターブレード法により塗布し、厚さ約15μ
mの熱硬化性ポリフェニレンエーテル被覆層を成形し
た。そして、この液晶ポリマー層の下面にも同様に熱硬
化性ポリフェニレンエーテル被覆層を成形し絶縁フィル
ムを製作した。Example 1 First, spherical fused silica having an average particle size of 0.6 μm was added to a thermosetting polyphenylene ether resin so that the content thereof was 40% by volume, and toluene was further added as a solvent, and an organic resin was further added. A catalyst for accelerating the curing of the above was added and mixed for 1 hour to prepare a varnish.
Next, a liquid crystal polymer layer having various porosities, a thickness of 45 μm, and a dielectric constant of 2.8 was prepared, and the surface thereof was subjected to a voltage of 27 kV and an atmosphere of O 2 by using a vacuum plasma device. CF 4 (gas flow rate is 80 cm 3 / min each)
Plasma treatment under conditions of 15 minutes × 2 times on one side, the contact angle with triallyl isocyanurate is 35 °, the surface energy is 60 mJ / m 2 , and the centerline surface roughness Ra is 0.14.
The varnish is applied to the upper surface of the liquid crystal polymer layer by the doctor blade method to give a thickness of about 15 μm.
m thermosetting polyphenylene ether coating layer was formed. Then, a thermosetting polyphenylene ether coating layer was similarly formed on the lower surface of the liquid crystal polymer layer to produce an insulating film.
【0067】さらに、この絶縁フィルムに、UV−YA
Gレーザにより直径50μmの貫通孔を形成し、この貫通
孔に銅粉末と有機バインダを含有する導体ペーストをス
クリーン印刷により埋め込むことにより貫通導体を形成
した。Further, UV-YA is applied to this insulating film.
A through hole having a diameter of 50 μm was formed by a G laser, and a conductor paste containing copper powder and an organic binder was embedded in the through hole by screen printing to form a through conductor.
【0068】次に、厚みが12μmで、回路状に形成した
銅箔が付いた転写用支持フィルムと、貫通導体が形成さ
れた絶縁フィルムとを位置合わせして真空積層機により
3MPaの圧力で30秒加圧した後、転写用支持フィルム
を剥離して配線導体を絶縁フィルム上に埋設した。最後
に、この配線導体が形成された絶縁フィルムを4枚重ね
合わせ、3MPaの圧力下で200℃の温度で5時間加熱
処理して完全硬化させて多層配線基板を得た。Then, the transfer supporting film having a thickness of 12 μm and having a copper foil formed in a circuit shape and the insulating film having a penetrating conductor formed thereon were aligned with each other and a vacuum laminating machine was operated at a pressure of 3 MPa for 30 minutes. After pressing for 2 seconds, the transfer support film was peeled off and the wiring conductor was embedded on the insulating film. Finally, four insulating films having this wiring conductor formed thereon were stacked, and heat-treated at a temperature of 200 ° C. for 5 hours under a pressure of 3 MPa to completely cure them to obtain a multilayer wiring board.
【0069】なお、導通性の評価を行うためのテスト基
板として、その内部に多層配線基板の絶縁層を介して位
置する上下の2層の配線導体と両者を電気的に接続する
貫通導体とでビアチェーンを形成したものとし、導通信
頼性の評価は、導通抵抗の試験前に対する変化率が15%
未満を良、15%以上を否とした。表1に導通信頼性結果
を示す。As the test board for evaluating the conductivity, there are two upper and lower wiring conductors located inside via the insulating layer of the multilayer wiring board and a through conductor electrically connecting the two. Assuming that a via chain is formed, the reliability of continuity is evaluated by a change rate of 15% in the continuity resistance before the test.
Less than was rated good, and 15% or more was rejected. Table 1 shows the conduction reliability results.
【0070】[0070]
【表1】 [Table 1]
【0071】表1からは、液晶ポリマー層の気孔率が3
%未満の多層配線基板(試料No.1)および気孔率が40
%を越える多層配線基板(試料No.6)では、高温高湿
試験168時間後でも導通抵抗は変化率が7%以下と小さ
いが、312時間後で導通抵抗は変化率が19%以上と大き
く、導通信頼性にやや劣る傾向にあることがわかった。From Table 1, the porosity of the liquid crystal polymer layer is 3
% Multi-layer wiring board (Sample No. 1) and porosity of 40
% Of the multilayer wiring board (Sample No. 6) exceeding 7%, the change rate of the conduction resistance was small at 7% or less even after 168 hours of high temperature and high humidity test, but the change rate of the conduction resistance was large at 19% or more after 312 hours. It was found that the reliability of continuity tends to be slightly inferior.
【0072】それらに対して本発明の多層配線基板であ
る実施例(試料No.2〜5)では、いずれも高温高湿試
験168時間後で導通抵抗の変化率は4%以下と小さく、
さらに、312時間後でも導通抵抗の変化率は13%以下と
小さく、優れたものであることがわかった。On the other hand, in Examples (Sample Nos. 2 to 5), which are multilayer wiring boards of the present invention, the rate of change in conduction resistance was as small as 4% or less after 168 hours of high temperature and high humidity test.
Furthermore, it was found that the rate of change in conduction resistance was as small as 13% or less even after 312 hours, which was excellent.
【0073】(実施例2)実施例2用として用いた多層
配線基板は、液晶ポリマー層を気孔率が5および20体積
%で、種々の誘電率を有する液晶ポリマー層に変更した
以外は、実施例1用の多層配線基板と同様の方法で製作
した。(Example 2) The multilayer wiring board used for Example 2 was used except that the liquid crystal polymer layer was changed to liquid crystal polymer layers having porosities of 5 and 20% by volume and various dielectric constants. The multilayer wiring board for Example 1 was manufactured in the same manner.
【0074】なお、高周波伝送特性の評価を行うための
テスト基板として、ストリップライン構造の配線導体を
多層配線基板内部に形成し、高周波伝送特性の評価は、
周波数が100MHz〜40GHzの範囲で高周波伝送損失
を測定することにより評価した。高周波伝送特性の良否
判断は、伝送損失が-1.0dB以上を良、-1.0dB未満を
否とした。表2に高周波伝送特性の評価結果を示す。As a test board for evaluating the high frequency transmission characteristics, a wiring conductor having a stripline structure is formed inside the multilayer wiring board, and the high frequency transmission characteristics are evaluated.
It was evaluated by measuring the high frequency transmission loss in the frequency range of 100 MHz to 40 GHz. The high-frequency transmission characteristics were judged to be good when the transmission loss was -1.0 dB or more, and bad when it was less than -1.0 dB. Table 2 shows the evaluation results of the high frequency transmission characteristics.
【0075】[0075]
【表2】 [Table 2]
【0076】表2からは、液晶ポリマー層の誘電率が2.
1未満の多層配線基板(試料No.7、No.13)および誘電
率が3.5を超える多層配線基板(試料No.12、18)では、
20GHzでは良好であるものの、40GHz以上の高周波
領域で高周波伝送特性が−1.03dB以下と劣化する傾向
があるのに対し、誘電率が2.1〜3.5の多層配線基板(試
料No.8〜11、No.14〜17)では、−0.82dB以上であ
り、高周波伝送特性において特に優れていることがわか
った。From Table 2, the liquid crystal polymer layer has a dielectric constant of 2.
For multilayer wiring boards of less than 1 (Sample Nos. 7 and 13) and multilayer wiring boards with a dielectric constant of more than 3.5 (Samples Nos. 12 and 18),
Although it is good at 20 GHz, the high-frequency transmission characteristics tend to deteriorate to -1.03 dB or less in the high-frequency region of 40 GHz or higher, while the multilayer wiring board with a dielectric constant of 2.1 to 3.5 (Sample Nos. 8 to 11, No. 14 to 17) is -0.82 dB or more, which is particularly excellent in high frequency transmission characteristics.
【0077】(実施例3)実施例3用として用いた多層
配線基板は、液晶ポリマー層を気孔率が20体積%、誘電
率が2.8で、表面が種々のトリアリルイソシアヌレート
との接触角および表面エネルギーを有する液晶ポリマー
層に変更した以外は、実施例1用の多層配線基板と同様
の方法で製作した。Example 3 The multilayer wiring board used for Example 3 had a liquid crystal polymer layer with a porosity of 20% by volume, a dielectric constant of 2.8, and a contact angle with various triallyl isocyanurates on the surface. A multilayer wiring board for Example 1 was manufactured by the same method except that the liquid crystal polymer layer having surface energy was used.
【0078】なお、絶縁性の評価を行うためのテスト基
板として、配線幅50μm、配線間隔50μmの櫛歯状パタ
ーンの配線導体を多層配線基板内に形成し、絶縁信頼性
の評価は、試料を温度が130℃、相対湿度が85%の条件
で、印加電圧5.5Vの高温バイアス試験を行い、168時間
後の配線導体間の絶縁抵抗を測定し、試験前後の変化量
を比較することにより評価した。絶縁信頼性の良否の判
断は、絶縁抵抗が1.0×108Ω以上を良、1.0×108Ω未満
を否とした。表3に絶縁信頼性の評価結果を示す。As a test substrate for evaluating insulation, wiring conductors having a wiring width of 50 μm and a wiring interval of 50 μm having a comb-tooth pattern were formed in the multilayer wiring substrate, and the insulation reliability was evaluated by using a sample. Performed a high temperature bias test with an applied voltage of 5.5V under conditions of temperature 130 ° C and relative humidity 85%, measured insulation resistance between wiring conductors after 168 hours, and evaluated by comparing the amount of change before and after the test. did. The insulation reliability was judged to be good when the insulation resistance was 1.0 × 10 8 Ω or higher, and was judged to be bad when it was less than 1.0 × 10 8 Ω. Table 3 shows the evaluation results of insulation reliability.
【0079】[0079]
【表3】 [Table 3]
【0080】表3からは、液晶ポリマー層表面のトリア
リルイソシアヌレートとの接触角が3°未満の多層配線
基板(試料No.19)および接触角が50°を超える多層配
線基板(試料No.23)では、高温バイアス試験168時間後
の絶縁抵抗は良好であるものの、340時間以上では絶縁
抵抗が9.8×107Ω以下と劣化する傾向があるのに対し、
接触角が3〜50°の多層配線基板(試料No.20〜22)で
は、高温バイアス試験340時間後でも4.9×109Ω以上で
あり、絶縁信頼性において優れていた。しかし、接触角
が3〜50°であっても、液晶ポリマーの表面エネルギー
が45mJ/m2未満の多層配線基板(試料No.24)および
70mJ/m2以上の多層配線基板(試料No.27)では、高
温バイアス試験168時間後の絶縁抵抗は良好であるもの
の、340時間以上では絶縁抵抗が8.5×107Ω以下と劣化
する傾向があった。一方、接触角が3〜50°であり、か
つ、表面エネルギーが45〜70mJ/m2の多層配線基板
(試料No.20〜22、25、26)では、高温バイアス試験340
時間後でも4.9×109Ω以上であり、絶縁信頼性において
特に優れていることがわかった。From Table 3, a multilayer wiring board having a contact angle with the triallyl isocyanurate on the surface of the liquid crystal polymer layer of less than 3 ° (Sample No. 19) and a multilayer wiring board having a contact angle of more than 50 ° (Sample No. 19) were obtained. In 23), although the insulation resistance after 168 hours of high temperature bias test is good, the insulation resistance tends to deteriorate to 9.8 × 10 7 Ω or less after 340 hours, whereas
The multilayer wiring boards (Sample Nos. 20 to 22) having a contact angle of 3 to 50 ° were 4.9 × 10 9 Ω or more even after 340 hours of high temperature bias test, and were excellent in insulation reliability. However, even if the contact angle is 3 to 50 °, the surface energy of the liquid crystal polymer is less than 45 mJ / m 2 , and the multilayer wiring board (Sample No. 24) and
With a multilayer wiring board of 70 mJ / m 2 or more (Sample No. 27), the insulation resistance after 168 hours of high-temperature bias test is good, but after 340 hours, the insulation resistance tends to deteriorate to 8.5 × 10 7 Ω or less. there were. On the other hand, in a multilayer wiring board (sample Nos. 20-22, 25, 26) having a contact angle of 3 to 50 ° and a surface energy of 45 to 70 mJ / m 2 , a high temperature bias test 340
It was 4.9 × 10 9 Ω or more even after the time, and it was found that the insulation reliability was particularly excellent.
【0081】(実施例4)実施例4用として用いた多層
配線基板は、液晶ポリマー層を気孔率が20体積%、誘電
率が2.8、表面の種々のトリアリルイソシアヌレートと
の接触角が35°および表面エネルギーが60mJ/m2で
あり、表面が種々の中心線表面粗さRaを有する液晶ポ
リマー層に変更した以外は、実施例1用の多層配線基板
と同様の方法で製作した。Example 4 The multilayer wiring board used for Example 4 had a liquid crystal polymer layer having a porosity of 20% by volume, a dielectric constant of 2.8, and a contact angle with various triallyl isocyanurates of 35. The multilayer wiring board of Example 1 was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the liquid crystal polymer layer having a surface temperature of 60 mJ / m 2 and a surface having various centerline surface roughness Ra was used.
【0082】なお、密着性の評価は、多層配線基板を26
0℃の半田浴に20秒間浸漬し、これを数回繰り返した
後、多層配線基板の外観を観察することにより密着性の
評価を行った。表4に密着性の評価結果を示す。The adhesion was evaluated by using a multilayer wiring board 26
After dipping in a solder bath at 0 ° C. for 20 seconds and repeating this several times, the adhesiveness was evaluated by observing the appearance of the multilayer wiring board. Table 4 shows the evaluation results of adhesion.
【0083】[0083]
【表4】 [Table 4]
【0084】表4からは、液晶ポリマー層表面の中心線
表面粗さRaが0.05μm未満の多層配線基板(試料No.2
8)およびRaが5μmを超える多層配線基板(試料No.
32)では、半田浴への浸漬を10回繰り返した時点で、液
晶ポリマー層と被覆層間で剥がれを生じることにより多
層配線基板に膨れ部が発生する傾向があったのに対し、
Raが0.05〜5μmの多層配線基板(試料29〜31)で
は、半田浴への浸漬を10回繰り返しても多層配線基板の
外観に変化は無く、密着性において特に優れていること
がわかった。From Table 4, it is seen that the center line surface roughness Ra of the liquid crystal polymer layer surface is less than 0.05 μm.
8) and a multilayer wiring board with Ra exceeding 5 μm (Sample No.
In 32), when the immersion in the solder bath was repeated 10 times, there was a tendency that a bulge portion was generated in the multilayer wiring board due to peeling between the liquid crystal polymer layer and the coating layer.
It was found that the multilayer wiring boards having Ra of 0.05 to 5 μm (Samples 29 to 31) did not change the appearance of the multilayer wiring board even after repeated immersion in the solder bath 10 times, and were particularly excellent in adhesion.
【0085】[0085]
【発明の効果】本発明の絶縁フィルムによれば、気孔率
が3〜40体積%である液晶ポリマー層の上下面にポリフ
ェニレンエーテル系有機物から成る被覆層を形成したこ
とから、液晶ポリマー層の上下面でポリフェニレンエー
テル系有機物から成る被覆層が液晶ポリマー層に良好に
含浸され、液晶ポリマー層と被覆層とが十分なアンカー
効果を有する強固に密着した絶縁フィルムとすることが
できるとともに、絶縁フィルムを多層化した場合におい
ても、ポリフェニレンエーテル系有機物分子が液晶ポリ
マー分子ほど剛直でなく、また、規則正しい配向性も示
さないことから分子が比較的動きやすく、絶縁フィルム
同士の密着性を良好にすることができ、その結果、高温
バイアス試験において絶縁フィルム間、あるいは液晶ポ
リマー層と被覆層間で剥離して絶縁不良が発生してしま
うということがない。また、絶縁フィルム表面に配線導
体を配設した場合においても、ポリフェニレンエーテル
系有機物分子が配線導体表面の微細な凹部に入り込み十
分なアンカー効果を発揮することができ、絶縁フィルム
と配線導体との密着性が良好となり、その結果、高温高
湿下で両者間で剥離して配線導体が断線してしまうとい
うこともない。さらに、ポリフェニレンエーテル系有機
物から成る被覆層と液晶ポリマー層の誘電率の周波数挙
動がほぼ等しいことから、配線導体を接着する際の加圧
によって被覆層にわずかな厚みばらつきが生じたとして
も、高周波領域における伝送特性に低下を生じることの
ない高周波伝送特性に優れた絶縁フィルムとすることが
できる。According to the insulating film of the present invention, a coating layer made of a polyphenylene ether organic material is formed on the upper and lower surfaces of a liquid crystal polymer layer having a porosity of 3 to 40% by volume. The liquid crystal polymer layer is satisfactorily impregnated with a coating layer made of a polyphenylene ether organic compound on the lower surface, and the liquid crystal polymer layer and the coating layer can be a firmly adhered insulating film having a sufficient anchoring effect, Even in a multi-layered structure, the polyphenylene ether-based organic molecule is not as rigid as the liquid crystal polymer molecule, and since it does not show a regular orientation, the molecule is relatively easy to move and the adhesion between insulating films can be improved. As a result, in the high temperature bias test, between the insulating films or between the liquid crystal polymer layer and the coating layer In is not that peeling to insulation failure occurs. Further, even when the wiring conductor is arranged on the surface of the insulating film, the polyphenylene ether-based organic compound molecules can enter the minute recesses on the surface of the wiring conductor and exhibit a sufficient anchoring effect, resulting in close contact between the insulating film and the wiring conductor. As a result, there is no possibility that the wiring conductor will break due to peeling between the two under high temperature and high humidity. Furthermore, since the frequency behavior of the dielectric constant of the coating layer made of polyphenylene ether organic material and the liquid crystal polymer layer are almost the same, even if a slight thickness variation occurs in the coating layer due to the pressure when bonding the wiring conductor, It is possible to obtain an insulating film excellent in high-frequency transmission characteristics without causing deterioration in transmission characteristics in a region.
【0086】また、本発明の絶縁フィルムによれば、上
記構成において、絶縁フィルムの誘電率を2.1〜3.5とし
たことから、表面に配線導体を配設した絶縁フィルムを
複数積層して多層配線基板を製作した場合においても、
高周波領域における伝送特性に低下を生じることのない
高周波伝送特性に優れた絶縁フィルムとすることができ
る。Further, according to the insulating film of the present invention, in the above structure, since the insulating film has a dielectric constant of 2.1 to 3.5, a plurality of insulating films having wiring conductors on the surface are laminated to form a multilayer wiring board. Even if you make
It is possible to obtain an insulating film excellent in high-frequency transmission characteristics without causing deterioration in transmission characteristics in a high-frequency region.
【0087】また、本発明の絶縁フィルムによれば、上
記構成において、液晶ポリマー層のトリアリルイソシア
ヌレートとの接触角を3〜50°とし、かつ液晶ポリマー
層の表面エネルギーを45〜70mJ/m2としたことから、
液晶ポリマー層表面の活性化された比較的熱運動しやす
い分子層とポリフェニレンエーテル系有機物から成る被
覆層とが良好に絡み合って結合し、液晶ポリマー層と被
覆層とがより強固に密着した絶縁フィルムとすることが
できる。Further, according to the insulating film of the present invention, in the above constitution, the contact angle of the liquid crystal polymer layer with triallyl isocyanurate is 3 to 50 °, and the surface energy of the liquid crystal polymer layer is 45 to 70 mJ / m 2. Because it was 2 ,
An insulating film in which the activated molecular layer on the surface of the liquid crystal polymer layer, which is relatively easily moved by heat, and the coating layer made of a polyphenylene ether-based organic substance are entwined and entangled well, and the liquid crystal polymer layer and the coating layer are more firmly adhered to each other. Can be
【0088】また、本発明の絶縁フィルムによれば、上
記構成において、液晶ポリマー層の上下面の中心線表面
粗さRaを0.05〜5μmとしたことから、液晶ポリマー
層の上下面がポリフェニレンエーテル系有機物から成る
被覆層と良好なアンカー効果を有する密着性の良好なも
のとなり、液晶ポリマー層と被覆層とがより強固に密着
した絶縁フィルムとすることができる。Further, according to the insulating film of the present invention, in the above structure, the center line surface roughness Ra of the upper and lower surfaces of the liquid crystal polymer layer is set to 0.05 to 5 μm. The coating layer made of an organic substance has a good anchoring effect and good adhesiveness, and an insulating film in which the liquid crystal polymer layer and the coating layer are more firmly adhered can be obtained.
【0089】さらに、本発明の絶縁フィルムによれば、
上記構成において、ポリフェニレンエーテル系有機物を
熱硬化性ポリフェニレンエーテルとしたことから、熱硬
化性ポリフェニレンエーテルが耐熱性に優れるとともに
寸法安定性に優れ、その結果、温度サイクル信頼性に優
れるとともに、配線導体を接着する際の位置精度の良好
な絶縁フィルムとすることができる。Further, according to the insulating film of the present invention,
In the above configuration, since the polyphenylene ether-based organic material is a thermosetting polyphenylene ether, the thermosetting polyphenylene ether is excellent in heat resistance and dimensional stability, as a result, excellent in temperature cycle reliability, and the wiring conductor It is possible to obtain an insulating film having good positional accuracy when bonding.
【0090】また、本発明の多層配線基板によれば、多
層配線基板を上記の絶縁フィルムを用いて形成したこと
から、耐湿性・導通信頼性・高周波伝送特性に優れた多
層配線基板とすることができる。Further, according to the multilayer wiring board of the present invention, since the multilayer wiring board is formed by using the above-mentioned insulating film, the multilayer wiring board is excellent in moisture resistance, continuity reliability and high frequency transmission characteristics. You can
【図1】本発明の絶縁フィルムの実施の形態の一例を示
す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of an insulating film of the present invention.
【図2】本発明の多層配線基板に半導体素子を搭載して
成る混成集積回路の実施の形態の一例を示す断面図であ
る。FIG. 2 is a sectional view showing an example of an embodiment of a hybrid integrated circuit in which a semiconductor element is mounted on a multilayer wiring board of the present invention.
【図3】図2に示す多層配線基板の、配線導体の幅方向
の要部拡大断面図である。3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the multilayer wiring board shown in FIG. 2 in a width direction of a wiring conductor.
1・・・・・・・・液晶ポリマー層 2・・・・・・・・被覆層 3・・・・・・・・絶縁フィルム 4・・・・・・・・配線導体 5・・・・・・・・貫通導体 6・・・・・・・・多層配線基板 1 ... Liquid crystal polymer layer 2 ... coating layer 3 ... Insulation film 4 ... Wiring conductor 5 ... Penetration conductor 6 ... Multi-layer wiring board
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05K 1/03 610 H05K 1/03 630D 630 3/46 N 3/46 T H01L 23/12 N Fターム(参考) 4F100 AB01D AB01E AB33D AB33E AK01A AK54B AK54C AS00A BA03 BA04 BA05 BA06 BA10B BA10C BA10D BA10E BA11 GB43 JA11A JB04A JB13B JB13C JG04 JG05A JK15A YY00A 5E346 AA02 AA12 AA15 AA38 AA43 BB01 CC08 CC12 CC31 DD02 DD32 EE02 EE06 EE07 EE08 EE19 FF18 GG22 GG28 HH06 HH26 5F044 MM04 MM06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H05K 1/03 610 H05K 1/03 630D 630 3/46 N 3/46 T H01L 23/12 NF term ( (Reference) 4F100 AB01D AB01E AB33D AB33E AK01A AK54B AK54C AS00A BA03 BA04 BA05 BA06 BA10B BA10C BA10D BA10E BA11 GB43 JA11A JB04B JC13GGG04 J22AEE CC22AEE CC22AEE AA02A38B15AEE HH26 5F044 MM04 MM06
Claims (6)
マー層の上下面にポリフェニレンエーテル系有機物から
成る被覆層を形成して成ることを特徴とする絶縁フィル
ム。1. An insulating film comprising a liquid crystal polymer layer having a porosity of 3 to 40% by volume and a coating layer made of a polyphenylene ether organic material formed on the upper and lower surfaces of the liquid crystal polymer layer.
3.5であることを特徴とする請求項1記載の絶縁フィ
ルム。2. The liquid crystal polymer layer has a dielectric constant of 2.1 to
It is 3.5, The insulating film of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
ルイソシアヌレートとの接触角が3〜50°であって、
かつ表面エネルギーが45〜70mJ/m2であることを
特徴とする請求項1または請求項2記載の絶縁フィル
ム。3. The upper and lower surfaces of the liquid crystal polymer layer have a contact angle with triallyl isocyanurate of 3 to 50 °,
The surface energy is 45 to 70 mJ / m 2 , and the insulating film according to claim 1 or 2.
面粗さRaが0.05〜5μmであることを特徴とする
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の絶縁フィル
ム。4. The insulating film according to claim 1, wherein the upper and lower surfaces of the liquid crystal polymer layer have a centerline surface roughness Ra of 0.05 to 5 μm.
熱硬化性ポリフェニレンエーテルであることを特徴とす
る請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の絶縁フィル
ム。5. The insulating film according to claim 1, wherein the polyphenylene ether-based organic substance is a thermosetting polyphenylene ether.
ら成る配線導体が配設された請求項1乃至請求項5のい
ずれかに記載の絶縁フィルムを複数積層して成るととも
に、該絶縁フィルムを挟んで上下に位置する前記配線導
体間を前記絶縁フィルムに形成された貫通導体を介して
電気的に接続したことを特徴とする多層配線基板。6. The insulating film according to claim 1, wherein a wiring conductor made of a metal foil is provided on at least one of the upper and lower surfaces, and the insulating film is laminated. A multilayer wiring board, characterized in that the wiring conductors located above and below with a pinch therebetween are electrically connected via a penetrating conductor formed in the insulating film.
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