(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性物質からなるアライメントマークが配設された基材を積層する多層配線基板の製造方法において、
（ａ）前記基材の一を第１の方向に所定のオフセット量だけ送る工程と、
（ｂ）前記所定のオフセット量だけ送られた基材の上に向けてＸ線を照射することにより前記基材上に設けられた前記アライメントマークを検出する工程と、
（ｃ）前記積層の基準とする前記Ｘ線の光軸からの、前記検出されたアライメントマークの変位を減少させる工程と、
（ｄ）前記Ｘ線の光軸からの変位が減少させられている前記アライメントマークを有する前記基材を、前記所定のオフセット量だけ前記第１の方向とは反対の第２の方向に戻す工程と
を具備することを特徴とする。
【請求項２】
導電性物質からなるアライメントマークが配設された基材を積層する多層配線基板の製造方法において、
（ａ）前記基材の一を、その法線方向と垂直な第１の方向に所定のオフセット量だけ送る工程と、
（ｂ）前記所定のオフセット量だけ送られた基材の法線方向に沿い該基材の上に向けてＸ線を照射することにより、該基材上に設けられた前記アライメントマークを検出する工程と、
（ｃ）前記積層の基準とする前記Ｘ線の光軸からの、前記検出されたアライメントマークの変位を減少させる工程と、
（ｄ）前記Ｘ線の光軸からの変位が減少させられている前記アライメントマークを有する前記基材を、前記所定のオフセット量だけ前記第１の方向とは反対の第２の方向に戻す工程と
を有することを特徴とする。
【請求項３】
請求の範囲第２項に記載の多層配線基板の製造方法において、
（ｅ）前記所定のオフセット量だけ戻された前記基材を、その法線方向に移動して別の基材に積層する工程
をさらに有することを特徴とする。
【請求項４】
導電性物質からなるアライメントマークが配設された基材を積層する配線基板の製造方法において、
（ａ）平坦な第１の面を有する第１の保持手段の前記第１の面上に、前記アライメントマークを有する前記基材の一を保持する工程と、
（ｂ）前記第１の面の法線方向に沿いＸ線を照射する工程と、
（ｃ）前記アライメントマークが前記Ｘ線に照射されるような位置まで前記第１の保持手段を第１の方向に所定のオフセット量だけ送る工程と、
（ｄ）前記照射されたＸ線により、前記所定のオフセット量だけ送られた前記第１の保持手段上にある前記基材の前記アライメントマークを検出する工程と、
（ｅ）前記積層の基準とする前記Ｘ線の光軸からの、前記検出されたアライメントマークの変位を減少させる工程と、
（ｆ）前記Ｘ線の光軸からの変位が減少させられている前記アライメントマークを有する前記基材の保持がされている前記第１の保持手段を前記所定のオフセット量だけ前記第１の方向とは反対の第２の方向に戻す工程と
を有することを特徴とする。
【請求項５】
請求の範囲第４項に記載の配線基板の製造装置において、
（ｇ）前記所定のオフセット量だけ戻された前記第１の保持手段の前記基材を、該第１の保持手段の前記第１の面と対向する第２の面を有する第２の保持手段の該第２の面に積み重ねる工程
をさらに有することを特徴とする。
【請求項６】
セミキュア状態の絶縁性樹脂層と導体層とが積層された第１の基材と、第２の基材とを積層する多層配線基板の製造方法において、
前記第１の基材を保持手段の面上に配置する工程と、
前記保持手段に配置された前記第１の基材の面上に半田を塗布する工程と、
前記半田を塗布された前記第１の基材の面上に第２の基材を配置する工程と、
前記セミキュア状態の絶縁性樹脂を硬化させる前に、前記半田を溶融させて前記第１の基材と前記第２の基材とを一時固定する工程と
を有することを特徴とする。
【請求項７】
セミキュア状態の絶縁性樹脂層と導体層とが積層されかつアライメントマークを有する第１の基材と、第２の基材とを積層する多層配線基板の製造方法において、
平坦な第１の面を有する第１の保持手段の前記第１の面上に、前記第１の基材を保持する工程と、
前記第１の保持手段を第１の方向に所定のオフセット量だけ送る工程と、
前記所定のオフセット量だけ送られた前記第１の保持手段の前記第１の基材の上に向けて前記第１の面の法線方向に沿いＸ線を照射することにより、該第１の基材上に設けられた前記アライメントマークを検出する工程と、
前記積層の基準とする前記Ｘ線の光軸からの、前記検出されたアライメントマークの変位を減少させる工程と、
前記Ｘ線の光軸からの変位が減少させられている前記アライメントマークを有する前記第１の基材が保持されている前記第１の保持手段を、前記所定のオフセット量だけ前記第１の方向とは反対の第２の方向に戻す工程と、
前記戻された第１の保持手段上の前記第１の基材を第２の保持手段の面上に保持し直す工程と、
前記第２の保持手段に保持された前記第１の基材の面上に半田を塗布する工程と、
前記半田を塗布された前記第１の基材の面上に前記第２の基材を配置する工程と、
前記セミキュア状態の絶縁性樹脂を硬化させる前に、前記半田を溶融させて前記第１の基材と前記第２の基材とを一時固定する工程と
を有することを特徴とする。
【請求項８】
セミキュア状態の絶縁性樹脂層と導体層とが積層された第１の基材と、アライメントマークを有する第２の基材とを積層する多層配線基板の製造方法において、
前記第１の基材を、第１の保持手段の第１の面上に配置する工程と、
前記第１の保持手段に配置された前記第１の基材の面上に半田を塗布する工程と、
平坦な面を有する第２の保持手段の前記面上に前記第２の基材を保持する工程と、
前記第２の保持手段を第１の方向に所定のオフセット量だけ送る工程と、
前記所定のオフセット量だけ送られた前記第２の保持手段の前記第２の基材の上に向けてその法線方向に沿いＸ線を照射することにより、該第２の基材上に設けられた前記アライメントマークを検出する工程と、
前記積層の基準とする前記Ｘ線の光軸からの、前記検出されたアライメントマークの変位を減少させる工程と、
前記Ｘ線の光軸からの変位が減少させられている前記アライメントマークを有する前記第２の基材が保持されている前記第２の保持手段を、前記所定のオフセット量だけ前記第１の方向とは反対の第２の方向に戻す工程と、
前記戻された第２の保持手段に保持されている第２の基材を、前記半田を塗布された前記第１の基材の面上に積み重ねる工程と、
前記セミキュア状態の絶縁性樹脂を硬化させる前に、前記半田を溶融させて前記第１の基材と前記第２の基材とを一時固定する工程と
を有することを特徴とする。
【請求項９】
請求の範囲第項６に記載の多層配線基板の製造方法において、
前記半田により一時固定された前記第１の基材と前記第２の基材とをプレスするとともに加熱して前記絶縁性樹脂層を硬化させる工程をさらに有することを特徴とする。
【請求項１０】
導電性物質からなるアライメントマークが配設された基材を積層する多層配線基板の製造装置において、
前記基材の一を第１の方向および該第１の方向と反対の第２の方向に移動させ得る移動手段と、
前記第１の方向に移動された前記基材上の前記アライメントマークを、該基材上にＸ線を照射することにより検出する検出手段と、
前記検出されたアライメントマークと前記照射されたＸ線の光軸との変位に基づいて前記第１の方向に移動された前記基材の位置を補正する位置補正手段と、
前記補正された位置を有する前記基材を、別の基材に積み重ねるように保持可能な保持手段と
を具備したことを特徴とする。
【請求項１１】
導電性物質からなるアライメントマークが配設された基材を積層する配線基板の製造装置において、
前記アライメントマークを有する前記基材の一を保持可能な平坦な第１の面を有する第１の保持手段と、
前記第１の面の法線方向に沿って、前記保持された基材に、その光軸が前記積層の基準となるＸ線を照射可能なＸ線照射手段と、
前記照射されたＸ線の光軸に平行に前記第１の面の法線方向が保たれるように、前記第１の保持手段を移動させる移動手段と、
前記Ｘ線照射手段に対向配置され、前記第１の保持手段に保持された前記基材の前記アライメントマークを検出可能な検出手段と、
前記照射されたＸ線の前記光軸からの、前記検出されたアライメントマークの変位を減少させるように前記移動された第１の保持手段の位置を補正可能な位置補正手段と
を具備したことを特徴とする。
【請求項１２】
請求の範囲第項１１に記載の配線基板の製造装置において、前記Ｘ線照射手段は少なくとも１対配設されていることを特徴とする。
【請求項１３】
請求の範囲第項１１に記載の配線基板の製造装置において、前記第１の保持手段は、平行に配設された少なくとも１対のスリットを有することを特徴とする。
【請求項１４】
請求の範囲第項１１に記載の配線基板の製造装置において、前記移動手段は、前記第１の保持手段を第１の方向に所定のオフセット量だけ移動させることが可能で、かつ、前記第１の方向とは逆の第２の方向に前記所定のオフセット量だけ戻すことが可能であることを特徴とする。
【請求項１５】
請求の範囲第項１４に記載の配線基板の製造装置において、前記移動手段は、さらに、前記第１の保持手段を前記第１の面の法線方向に沿って移動可能であることを特徴とする。
【請求項１６】
請求の範囲第項１１に記載の配線基板の製造装置において、前記補正手段は、前記変位が最小になるように、前記移動手段により移動された第１の保持手段の位置を補正することを特徴とする。
【請求項１７】
請求の範囲第項１６に記載の配線基板の製造装置において、前記補正手段は、前記検出されたアライメントマークの前記変位に基づき、前記第１の面が前記照射されたＸ線の光軸と垂直を保つままで前記第１の保持手段を変位または回転変位させることを特徴とする。
【請求項１８】
請求の範囲第項１１に記載の配線基板の製造装置において、前記検出手段は、視野の中心が前記照射されたＸ線の光軸と一致したイメージセンサを有することを特徴とする。
【請求項１９】
請求の範囲第項１８に記載の配線基板の製造装置において、前記補正手段は、前記イメージセンサの前記視野の中心に前記アライメントマークの中心を合わせることを特徴とする。
【請求項２０】
請求の範囲第項１８に記載の配線基板の製造装置において、前記Ｘ線照射手段は、少なくとも１対配設されており、前記補正手段は、前記視野の中心と前記アライメントマークとの中心との１対の変位を平均化するように該１対の変位を減少させることを特徴とする。
【請求項２１】
第１の領域と第２の領域とを有する矩形の基材と、
前記基材の前記第１の領域に配設された配線パターンと、
前記配線パターンと接続して配設された導電性樹脂からなる層間接続部と、
前記基材の前記第２の領域に配設され、前記基材の短辺と平行に列設された前記導電性樹脂からなるアライメントマークと
を具備したことを特徴とする多層配線基板。
【請求項２２】
請求の範囲第項２１に記載の多層配線基板において、前記アライメントマークは略円錐形状を有する導電性ピラーであることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は多層配線基板の製造装置および製造方法に関し、特に配線層と絶縁層とを有する複数の基材を積層する製造装置および製造方法に関する。
また本発明は多層配線基板の製造装置および製造方法に関し、特に複数の配線層の層間接続を導電性ピラーを用いて行う多層配線基板の製造装置および製造方法に関する。
さらに本発明は多層配線基板に関し、特に正確な積層を高い生産性で行うことができる多層配線基板に関する。
背景技術
各種電子機器の小型化、高機能化にともなって、電子部品の高実装密度の要求は高まっている。これに対応して、配線基板も、絶縁体層と配線層とを交互に積層した構成の多層配線基板が広く用いられている。多層配線基板は、配線層を多層化することにより高密度化や高機能化の要求に対応するもので、配線パターン層間の接続がビア接続などにより行われている。
図２８は一般的な多層配線基板の断面構造の１例を示す断面図である。この多層配線基板９０１は、５層にわたって形成された配線回路がビア接続されたものである。第１の配線回路９０１、第２の配線回路９０２、第３の配線回路９０３、第４の配線回路９０４、第５の配線回路９０５はそれぞれ導体層をパターニングして形成されている。これら各層の配線回路はそれぞれ絶縁層９０６により絶縁されている。
図２８に例示したような構造の多層配線基板の一般的な製造方法を説明する。まず絶縁層の両面に銅箔などの導体層を接着した両面積層板の層間の接続を行うために、両面積層板の電気的に接続すべき部分にスルーホール９０７を形成する。そして、このスルーホール９０７の内壁面に化学メッキを施し、さらに電気メッキ処理を施して、スルーホール内壁面の導体層９０７ｂを厚くして層間接続の信頼性を高める。
次いで、両面の導体層を、例えばフォトエッチング法などにより所定の回路にパターニングする。
ついで、パターニングした導体層上に、例えばプリプレグ層などの絶縁層を積層し、さらに銅箔などの導体層を積層して、加熱、加圧により一体化する。そしてスルーホールの形成から、回路のパターニングまでの工程を繰り返すことにより多層化を行う。
このような配線層の層間接続をビアホールによって行っている多層配線基板は、高密度実装への対応が困難であるという問題がある。
例えば、一般的にいって、スルーホールを設けた領域には配線を形成できないし、また電子部品を実装することもできないので、配線密度および実装密度の向上が制約されてしまう。また、近年では電子部品の高密度実装に伴って配線基板の配線も高密度化している。このような配線の微細化に対応するために、スルーホールの径を小さくしようとすると、層間接続の信頼性の確保が困難になるという問題がある。
また、スルーホールによる配線層間の接続の形成は、スルーホール形成工程や、メッキ工程などを伴うため冗長であり、生産性の観点からも問題がある。
例えばスルーホールを形成する工程は、ドリルなどによって１個ごとに穴明けするので、穴明け作業に多くの時間を要する。さらに、スルーホールをあけた後は、バリ取りのための研磨工程を必要とする。また、スルーホールの形成位置には高い精度が要求され、かつスルーホール内壁面のメッキ付着性等を考慮に入れる必要がある。このため、スルーホール形成の精度、形成条件の管理なども煩雑である。
加えて、スルーホールを介して複数の配線層間の電気的接続を形成するメッキ工程では、薬液の濃度管理や温度管理などの工程管理も煩雑である。さらにスルーホールを形成する装置、メッキに必要な設備は大掛かりなものとなる。
このような、スルーホールによる多層配線基板の層間接続は、配線基板（ＰＷＢ）の生産性を低下させており、低コスト化などへの要求に対応することが困難である。
多層配線基板の配線層間の電気的な接続を簡略化するために、配線層間の接続を導電性バンプにより行う方法も提案されている。この方法は、配線回路に形成された層間接続部であるビアランドに導電性バンプを形成し、この導電性バンプを層間絶縁層を厚さ方向に貫挿させることにより、対向する配線層に形成されたビアランドとの接続を確立するものである。
図２９Ａ、図２９Ｂはこのような導電性バンプを用いて配線層間を接続した多層配線基板の製造方法の１例を示す図である。
まず、例えば紙−フェノール系の絶縁性樹脂基材９１１の両面に銅からなる配線回路９１２を形成した両面配線基板９１３を内層コアとして用意する。絶縁性樹脂基材９１１の両面に形成された配線回路９１２は層間接続のためのビアランド９１２ａを有している。このビアランド９１２ａ上には、例えば導電性ペーストを印刷して形成された導電性バンプ９１４を形成する。
次いで、Ｂステージ（セミキュア状態）の絶縁性樹脂シート９１５と銅箔９１６とを積層して、両面配線基板９１３の両側に、絶縁性樹脂シート９１５を介して配線回路９１２と銅箔９１６とが対向するように配置する（図２９Ａ）。
そして、これらの積層体を加圧・加熱することによりＢステージの絶縁性樹脂シート９１５を硬化して全ての層を一体化する。このとき、加圧により、導電性バンプ９１４はＢステージ（セミキュア状態）の絶縁性樹脂シート９１５を貫通し、塑性変形など起こしながら銅箔９１６と一体化して接合する。このように導電性バンプによる導体層間の接続が形成される。
そして、所定の位置にスルーホール９１７を形成し、このスルーホール９１７に例えば銀ペースト９１８などの導電性材料を充填し、もしくはスルーホール９１７の内壁に例えば銀ペーストなどの導電性材料をコーティングすることにより外層の導体層間を接続する。外層の銅箔９１６を例えばフォトエッチング法などによりパターニングしてビアランド９１６ａを含む所定の配線回路９１６ｂに形成することにより、配線回路の層間接続に導電性バンプとスルーホールを組み合わせた多層配線基板が形成される（図２９Ｂ）。
図３０Ａ、図３０Ｂは導電性バンプを用いて配線層間を接続した多層配線基板の製造方法の別の１例を示す図である。
まず、例えばガラスクロスとエポキシ系樹脂基材９２１の両面に銅箔を張り付けて硬化しパターニングし配線回路９２２を形成した両面配線基板９２３を内層コアとして用意する。両面配線基板９２３の両面に形成された配線回路９２２は層間接続用ビアランド９２２ａを有している。
一方、導電性バンプ９２４を形成した銅箔９２５と、エポキシ樹脂系のプリプレグ９２６とをそれぞれ用意する。導電性バンプ９２４は、銅箔９２５を両面配線基板９２３と積層したときにビアランド９２２ａに対応する位置に形成する。次いで、図３０Ａに図示するように、プリプレグ９２６を介して銅箔９２５を、前記両面配線基板９２３の両側に配置してから、加圧・加熱してすべての層を一体化する。このとき加圧により、導電性バンプ９２４は対向する。このとき、加圧により、導電性バンプ９２４はＢステージ（セミキュア状態）のプリプレグ９２６を貫通し、塑性変形など起こしながらビアランド９２２ａと一体化して接合する。このように導電性バンプによる導体層間の接続が形成される。
そして所定の位置にスルーホール９２７を形成し、このスルーホール９２７に例えば銅などの導体層９２８をメッキすることにより各導体層間を接続する。
その後、外層の銅箔９２５を例えばフォトエッチング法などによりパターニングしてビアランド９２５ａを含む所定の配線回路９２６ｂに形成することにより、配線回路の層間接続に導電性バンプとメッキスルーホールを組み合わせた多層配線基板が形成される（図３０Ｂ）。
このような導電性バンプを採用した配線回路の層間接続は、構成がシンプルであること、工程数が少なく生産性が高いこと、高密度実装に対応できることなどのメリットがある。
ところで、上記のような多層配線基板の製造においては、配線層（もしくは銅箔）と絶縁性樹脂層との積層などからなる基材を積層する必要がある。したがって複数の基材を積層する際の、相互の相対位置の精度を向上することが重要なポイントとなる。
例えば導電性ピラーなどにより層間接続を行う場合でも、またスルーホールなどにより層間接続を行う場合でも、各配線層相互の位置関係の精度が確保できないと適切に行うことができないからである。
従来から、このような多層配線基板を構成する基材の積層・位置決めに当たっては、ピン積層方法やハトメ積層方法が一般的に用いられている。
ピン積層方法は、積層する基材の所定位置に予め位置合わせ用の孔（ガイドホール）を設けておき、この孔を、例えばステンレス鋼板製（通常８ｍｍ厚程度）の積層用金型に配設したピンに挿通させて積み重ねて位置決めを行う積層方法である。そして積層した複数の基材を位置決めした状態で、例えば鏡板などを介して加熱しながらプレスすることにより一体化する。ハトメ積層方法は、基材を積層を上述したような位置合わせ用の孔を利用してハトメで仮固定した状態で加熱しながら加圧する積層方法である。
しかしながら、多層配線基板の製造に際して従来のような積層方法を採用した場合には以下のような不都合な問題がある。
まず、ピン積層方法の場合は、各基材にガイドホールを形成する必要があるために工程数が増大し、生産性が低下してしまうという問題がある。また、位置決めのために形成するガイドホールへ、プリプレグなどの樹脂が浸み出してしまうという問題もある。このような樹脂の滲出に伴って基材が変形したり、また滲出した樹脂により位置決め用ピンとガイドホールとが固着して、位置ズレや表面損傷などを起こし易いという問題がある。さらに基材を積層する工程を自動化が困難であるという問題もある。
一方、ハトメ積層方法の場合は、加熱加圧して積層した基材を一体化する際に、突出したハトメ部により一様な加圧を行うことができないという問題がある。
さらに多層配線基板を構成する基材（例えばプリプレグなど）は、通常加熱・加圧により寸法変化を生じ易いので、たとえばガイドホールを穿設するときに位置ズレを生じたり、あるいは積層後に位置決め用ピンを抜くことによって拘束力が解除されたときなどに位置ズレ、変形を生じ易い。つまり、位置決め用ピンにより基材が拘束されているときには、その周辺での自由な寸法変化が抑制されているおり、ピンにより生じる基材への応力により、基材が歪んだり不均一な寸法変化を起こすという問題がある。またピンを抜いた場合にも応力が解放され、寸法変化やゆがみが生じやすい。このような基材の歪みや寸法変化は、多層配線基板の層間絶縁層を構成する絶縁性樹脂層の不均一化を招来し、結果的に層間絶縁の信頼性を損ってしまうという問題がある。
また基材に歪みや寸法変化が生じることは、基材に形成されたガイドホールのピッチの変化や変形を意味する。したがって複数回の基材の積層工程を必要とする場合には、個々の積層工程ごとに別々のガイドホールを必要とし、多層配線基板製造の生産性を大きく低下させてしまうという問題がある。つまり、一定の多層配線基板の製造でも、複数種の金型、プレス板を準備する必要があり、コストアップとなるだけでなく、ガイドホールの形成に要する領域も増え、配線パターンを形成可能な有効面積が低減するなどの問題がある。
このように従来の技術で多層配線基板の製造しようとすると、複数の基材を精度よく、しかも高い生産性で積層することが困難であるという問題があった。またこのような問題は、配線パターンがより微細になったり、積層数が多くなったり、あるいは基板全体が薄くなったりするとますます顕著なものとなる。特に近年では、配線基板も電子部品や各種電子機器の高集積化に対応する必要があり、配線パターンの微細化も進んでいる。このため複数の基材の積層の精度、層間接続の精度は配線基板の信頼性に直結しており、精度の高い配線基板を高い生産性で提供する技術を確立することが求められている。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたものである。
すなわち本発明は、高精度の多層配線基板を高い生産性で製造することができる多層配線基板の製造方向および製造装置を提供することを目的とする。
また本発明は高精度の層間接続を行うことができる構造を有する多層配線基板を提供することを目的とする。さらに本発明は生産性の高い構造を有する多層配線基板を提供することを目的とする。
発明の開示
このような課題を解決するために本発明は以下のような構成を採用している。本発明に係る多層配線基板の製造方法は、導電性物質からなるアライメントマークが配設された基材を積層する多層配線基板の製造方法において、（ａ）前記基材の一を第１の方向に所定のオフセット量だけ送る工程と、（ｂ）前記所定のオフセット量だけ送られた基材の上に向けてＸ線を照射することにより前記基材上に設けられた前記アライメントマークを検出する工程と、（ｃ）前記積層の基準とする前記Ｘ線の光軸からの、前記検出されたアライメントマークの変位を減少させる工程と、（ｄ）前記Ｘ線の光軸からの変位が減少させられている前記アライメントマークを有する前記基材を、前記所定のオフセット量だけ前記第１の方向とは反対の第２の方向に戻す工程とを具備することを特徴とする。
また、本発明に係る多層配線基板の製造装置は、導電性物質からなるアライメントマークが配設された基材を積層する多層配線基板の製造装置において、前記基材の一を第１の方向および該第１の方向と反対の第２の方向に移動させ得る移動手段と、前記第１の方向に移動された前記基材上の前記アライメントマークを、該基材上にＸ線を照射することにより検出する検出手段と、前記検出されたアライメントマークと前記照射されたＸ線の光軸との変位に基づいて前記第１の方向に移動された前記基材の位置を補正する位置補正手段と、前記補正された位置を有する前記基材を、別の基材に積み重ねるように保持可能な保持手段とを具備したことを特徴とする。
また、本発明に係る多層配線基板は、第１の領域と第２の領域とを有する矩形の基材と、前記基材の前記第１の領域に配設された配線パターンと、前記配線パターンと接続して配設された導電性樹脂からなる層間接続部と、前記基材の前記第２の領域に配設され、前記基材の短辺と平行に列設された前記導電性樹脂からなるアライメントマークとを具備したことを特徴とする。
アライメントマークとしては、例えば略円錐形状を有する導電性ピラー、スルーホール、ＩＶＨ、配線層をパターニングした導電パターン等を用いるようにすればよい。アライメントマークは配線パターンと独立に配設するようにしてもよいし、配線パターンの一部として配設するようにしてもよい。
一般に積層工程が２回以上繰り返される場合に、１つのアライメントマークに対して順次アライメントマークを合わせて行くと、複数のアライメントマークが重なってしまうために積層の精度が低下してしまう。このため本発明においては、積層位置から基材をオフセットさせてその位置を補正し、先のオフセット量だけ基材を戻してこのポジションで積層する構成を採用している。つまり、積層する各基材の位置を、それぞれ、あらかじめ定められたＸ線の光軸に対して定めることにより、積層する基材間の位置ぎめを行っている。
例えば実際の積層ポジションからオフセットさせたポジションまで基材を送り、このポジションで基材にＸ線を照射して基材の位置の補正を行い、この後先のオフセット量だけ基材を戻してこのポジションで積層するようにすればよい。このような構成を採用することにより、積層工程を複数回繰り返す場合でもすでに複数層重なってしまったアライメントマークに対して次のアライメントマークを重ねて位置合わせする必要がなくなる。したがって積層精度を向上し、層間接続の信頼性の高い高精度の多層配線基板を提供することができる。
このようなオフセットの送り戻しは、例えば基材をその主面の法線方向と垂直な第１の方向に第１のオフセット量だけ送り、また基材を第１の方向とは逆方向の第２の方向に第１のオフセット量だけ戻すようにすればよい。またこのようなオフセットは、例えば同一平面内での平行移動、回転移動が可能な搬送機構により行うようにしてもよい。なおこのようなオフセットを行う場合には、オフセットに伴う基材の搬送の精度を、基材の初期ポジションの精度よりも十分に高く保持する必要がある。
また本発明の多層配線基板の製造方法では、上述のような方法で積層すべき基材の位置を補正して順次積み重ねるが、このとき例えば半田などの比較的融点の低い金属材料、合金材料を介して複数の基板を積み重ねるようにしてもよい。
例えば第１の基材を配置し、この第１の基材上に第２の基材を積み重ねる前に第１の基材の一部領域に半田を塗布しておき、この領域を加熱バーなどで加熱して溶融、固化させることにより第１の基材と第２の基材とを固定することができる。このように半田により第１の基材と第２の基材とを固定しておけば、第１の基材と第２の基材の全体を加熱・プレスしてセミキュア状態のプリプレグを硬化させるような場合に生じやすい位置ずれを防止することができ、多層配線基板の精度を向上することができる。また生産性も向上することができる。
前述のようなアライメントマーク、半田塗布領域等は基材の周辺領域に配設することが好適である。
例えば１枚の基材にアライメントマークを２個所配設するばあい、この２つのアライメントマークの距離が大きいほど高い精度で位置合せを行うことができる。したがって、積層する基材が矩形の場合には、この基材の対向する短辺に沿ってアライメントマークを配設することが好ましい。同様に、基材間を一時的に固定する半田についても、基材の表面上でできるだけはなれた複数の領域に配設することが好適である。
なお本発明では、基材にＸ線を照射してアライメントマークの位置を検出することから、アライメントマークは少なくとも照射されたＸ線の一部を散乱できるような材料から構成する必要がある。
このようなアライメントマークは、配線パターンの一部を用いるようにしてもよいし、専用のアライメントマークを設けるようにしてもよい。専用のアライメントマークを設ける場合でも、例えば配線パターンのパターニングと同時に、あるいは層間接続に用いる導電性ピラーの形成と同時に行うことが、生産性の観点からも好適である。
ここで、本発明の多層配線基板を構成する配線層としては、銅やアルミニウムをはじめとして、配線材料としてりようされる金属材料を用いることができる。また、導電性樹脂を用いることもできる。これらの導体層をフォトエッチング処理してパターン化したり、あるいは導電性樹脂をスクリーン印刷することにより所定パターンの配線回路を有する配線層およびアライメントマークを形成することができる。
本発明の多層配線基板の層間接続に用いる導電性ピラーは、導電性樹脂、導電性ペーストなどの導電性組成物により形成することができる。また、各種金属材料により形成することも可能である。この導電性ピラーをアライメントマークとして用いるようにしてもよいし、またアライメントマークとして導電性ピラーを用いるようにしてもよい。
ここで、導電性組成物としては、樹脂材料などからなるバインダーに、例えば銀、金、銅、半田粉などの導電性粉末、導電性微粒子をフィラーとして混合または分散させた導電性樹脂をあげることができる。導電性材料は複数の金属、合金を組み合わせて用いることもできる。
バインダー成分の樹脂としては、例えばポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂などの熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂などが一般的に挙げられる。これら以外にも例えば、メチルメタアクリレート、ジエチルメチルメタアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジエチレングリコールジエチルアクリレート、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ジエチレングリコールエトキシレート、ε−カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールのアクリレートなどのアクリル酸エステル、あるいはメタアクリル酸エステルなどの紫外線硬化型樹脂もしくは電子線照射硬化型樹脂などが挙げられる。また必要に応じて溶剤を用いるようにしてもよい。
このような導電性樹脂を用いて導電性ピラーを形成するには、例えば、メタルマスクなどのマスクを用いて、導電性樹脂をスクリーン印刷するようにしてもよい。メタルマスクの形状、開口径、厚さを調節し、一方導電性樹脂層の粘性、チキソトロピー、表面張力、またはマスクの表面張力などの物性値を調節することにより導電性ピラーを所望の形状に形成することができる。導電性ピラーの形状を制御するためには、導電性樹脂の粘性を、通常用いられる導電性樹脂層の粘性範囲よりも大きく設定することが好適である。また、揺変性（チキソトロピー）を有する導電性樹脂材料を用い、例えば超音波振動などにより導電性樹脂のチキソトロピーを調節して用いるようにしてもよい。
このようにマスクの孔に充填された導電性樹脂は、マスクと導体層とを導体層の法線方向に離間させることにより、導体層とメタルマスクとの間に張られながら変形し、導体層上に略円錐形状を有する導電性ピラーが形成される。このような方法により、導体層の表面との接触角θの小さい、ノッチ効果を緩和するような接合形状を有する導電性ピラーを得ることができる。
さらにアスペクト比の高い導電性ピラーを形成したい場合には、例えば、マスクの孔の形状、導電性樹脂の物性などを調節するようにしてもよいし、またマスクを同じ位置に再配置し、スクリーン印刷を繰り返すようにしてもよい。
また、導電性ピラーの形成はスクリーン印刷に限らず、導電性ペーストをマスクの孔に押し出すスタンプ法などにより形成するようにしてもよい。このような方法によっても、スクリーン印刷と同様に導電性ペースト、導電性樹脂などからアスペクト比の高い導電性ピラーを形成することができる。またメッキ法などにより金属からなる導電性ピラーを形成するようにしてもよい。
導電性ピラーは銅箔などの導体層に形成してもよいし、パターニングされた配線層上に形成してもよい。さらに、半導体素子などの電子部品の電極上に形成するようにしてもよい。
また、例えば剥離性の良好な合成樹脂シート類（例えばポリフッ化ビニリデンなどのテフロン樹脂）に導電性ピラーを形成し、この導電性ピラーをセミキュア状態の絶縁性樹脂層に埋め込み、その底面を銅箔や配線層と圧着するようにしてもよい。
なお導電性ピラーは、多層配線基板の層間接続に限らず、例えば半導体素子などの電子部品の電極上に形成し、電子部品と、この電子部品を実装する配線回路の接続に用いることができる。
本発明の多層配線基板を構成する、前述の導電性ピラーが接続する配線層間を電気的に隔てる絶縁層としては、例えば一般的な絶縁性樹脂材料を用いることができる。厚さは必要に応じて設定するようにすればよく、例えば４０〜８００μｍ程度に設定してもよい。また絶縁層の厚さは導電性ピラーの高さとともに設定すればよい。
ここで、絶縁層として用いることができる熱可塑性樹脂材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、４フッ化ポリエチレン樹脂、６フッ化ポリプロピレン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂などがある。これらの絶縁性樹脂材料をシート状に成型したものを用いてもよい。
また、熱硬化性樹脂材料として、例えばエポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、あるいはブタジェンゴム、ブチルゴムなどをあげることができる。また熱硬化性樹脂材料として天然ゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴムなどの生ゴムのシート類を用いることもできる。
これら絶縁性樹脂材料は、単独で用いることもできるし、絶縁性の無機物や有機物を充填して用いてもよい。さらにガラスクロスやガラスマット、合成繊維布やマット、あるいは紙などの補強材と組み合わせて用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
図１は導電性ピラーを用いて層間接続を行った多層配線基板の構造の例を概略的に示す図であり；
図２Ａは、本発明の多層配線基板の層間接続部の断面構造を概略的に示す図であり；
図２Ｂは図２Ａに示した層間接続部の構造を導電性ピラーの軸方向から透視して概略的に示す図であり；
図２Ｃは図２Ａに示した層間接続部の構造を概略的に示す斜視図であり；
図３は導電性ピラー２３とスルーホール２４とを組み合わせて層間接続を行った多層配線基板の構造の例を概略的に示す図であり；
図４は導電性ピラー２３とスルーホール２４とＩＶＨ２５とを組み合わせて層間接続を確立した多層配線基板の構造の例を概略的に示す図であり；
図５、図６Ａ、図６Ｂは本発明の多層配線基板の製造装置の原理を説明するための図であり；
図７は本発明の多層配線基板の製造装置の構成の例を示す図であり；
図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ、図８Ｄは本発明の多層配線基板の製造装置の動作の例を説明するための図であり；
図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃ、図９Ｄは本発明の多層配線基板の製造装置の積層動作を説明するため図であり；
図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃ、図１０Ｄ、図１０Ｅ、図１０Ｆは本発明の多層配線基板の製造装置の積層動作の別の例を説明するため図であり；
図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃ、図１１Ｄはアライメントマークと接合領域の構造の例について説明するための図であり；
図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ、図１２Ｄはアライメントマークと接合領域の構造の例について説明するための図であり；
図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃ、図１３Ｄはアライメントマークと接合領域の構造の例について説明するための図であり；
図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃは基材に配設されたアライメントマーク及び接合領域の配置と位置合わせポイントＰ１、Ｐ２の位置関係を示す図であり；
図１５Ａ、図１５Ｂ、図１５Ｃ、図１５Ｄは基材３２のＰ１−Ｐ２に沿った断面構造を模式的に示す図であり；
図１６は本発明の多層配線基板の構造の例を概略的に示す図であり；
図１７は基材３１のＰ１−Ｐ２に沿った断面構造の例を模式的に示す図であり；
図１８は基材３３のＰ１−Ｐ２に沿った断面構造の例を模式的に示す図である；
図１９はこのような精度確認用マークの例を示す図であり；
図２０は本発明の多層配線基板製造装置の要部構成を示す斜視図であり；
図２１は本発明における基材の積み重ね状態を模式的に示す断面図であり；
図２２本発明において基材の２層を積み重ね・位置決めする状態を模式的に示す断面図であり；
図２３は本発明による基材の積層の様子を模式的に示す断面図であり；
図２４は本発明による基材の積み重ね状態を模式的に示す断面図であり；
図２５は本発明により３層の基材を積み重ね・位置決めする状態を模式的に示す断面図であり；
図２６は本発明において３層の基材を加圧一体化した状態を模式的に示す断面図であり；
図２７は図２６に図示した積層体を含む３層を積み重ね・位置決めする状態を模式的に示す断面図であり；
図２８は一般的な多層配線基板の断面構造の１例を示す断面図であり；
図２９Ａ、図２９Ｂはこのような導電性バンプを用いて配線層間を接続した多層配線基板の製造方法の１例を示す図であり；
図３０Ａ、図３０Ｂは導電性バンプを用いて配線層間を接続した多層配線基板の製造方法の別の１例を示す図である。
発明の実施するための最良の形態
（実施例１）
本発明を適用することができる多層配線基板について説明する。
図１は導電性ピラーを用いて層間接続を行った多層配線基板の構造の例を概略的に示す図である。
この基板は４層の配線層を有する多層配線基板であり、配線層の一部として形成されたビアランド２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄが配設されている。また各配線層は例えばプリプレグなどの絶縁性樹脂層２２ａ、２２ｂ、２２ｃにより絶縁されている。そして各配線層のビアランド２１、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄは導電性ピラー２３ａ、２３ｂ、２３ｃにより絶縁性樹脂層２２ａ、２２ｂ、２２ｃを貫通して層間接続されている。
図２Ａは、本発明の多層配線基板の層間接続部の断面構造を概略的に示す図である。図２Ｂは図２Ａに示した層間接続部の構造を導電性ピラーの軸方向から透視して概略的に示す図であり、図２Ｃは図２Ａに示した層間接続部の構造を概略的に示す斜視図である。
なおこの例では４層の配線層を備えた４層板を例示しているが、配線層の層数はこれに限ることなく、例えば６層、８層などさらに多層化するようにしてもよい。
図３は導電性ピラー２３とスルーホール２４とを組み合わせて層間接続を行った多層配線基板の構造の例を概略的に示す図である。
また図４は導電性ピラー２３とスルーホール２４とＩＶＨ２５とを組み合わせて層間接続を確立した多層配線基板の構造の例を概略的に示す図である。この多層配線基板では、スルーホール２４またはＩＶＨ２５のホール内に導電性樹脂２６を充填したコア層の外側に、コア層に対して導電性ピラー２３を用いて層間接続を行った外層を備えている。
このように導電性ピラーを用いた多層配線基板には多種多様な構造があるが、本発明は多層配線基板の構成によらず適用することができる。上述のような多様な多層配線板の製造方法については共通の部分と、それぞれの構造により特徴的な部分とがあるが、以下の説明ではすべての層間接続を導電性ピラーを用いて行った多層配線基板を例に取り上げて説明する。
図５、図６Ａ、図６Ｂは本発明の多層配線基板の製造装置の原理を説明するための図である。なお図６Ａ、図６Ｂでは図５をＡＡ方向の断面を示している。
ここでは３枚の基材を積層して４層の配線層を有する多層配線基板を製造する例を示しており、両面に配線層を有する基材３２をコア材とし、外層にセミキュア状態の絶縁性樹脂層と銅箔とからなる基材３１、３３を外層材として重ね合わせる様子を示している。
図５に示すように、各基材のそれそれに位置合わせポイントＰ１、Ｐ２を予め定めておき、各基材をレイアップ（各基材を位置整合させつつ積み重ねて仮接合する作業）した後、積層プレスにより各基材を一体形成して多層化を行う。なおこの位置あわせポイントにはアライメントマークを配設する必要はない。すなわちこの位置合わせポイントは仮想の位置合わせポイントとしてもよい。
そして例えば図６Ａに例示したように、複数の基材にわたって位置合わせポイントＰ１、Ｐ２のそれそれを整列させることにより、各基材上に形成された配線パターン及び層間接続のための導電性ピラーの位置関係が最も理想的になるように構成されている。しかしながら現実には、各基材に配設された位置合わせポイントＰ１とＰ２との間隔は必ずしも同一にはならない。このような場合には、図６Ｂに例示したように位置合わせポイントＰ１とＰ２とを按分平均的に、すなわち変位が平均化されかつ最小化されるように整列させるようにすればよい。
このような基本原理に則して、基材のレイアップ（積み重ね）を行うには、例えば後述するような製造装置を用いるようにしてもよい。本発明では、基材にＸ線（軟Ｘ線を含む）を照射することによりアライメントマークの位置を検出し、各基材の位置合わせポイントＰ１とＰ２の変位が平均化されかつ最小化されるように整列させる。アライメントマークの位置検出は、例えばマーク位置認識機能（Ｘ線発生部とＸ線受け部から成る位置検出手段によりマークを認識し、そのマークの中心を求める機能）を備えるようにしてもよい。
ところで前述したように、例えば図６Ａ、図６Ｂに例示したようにそれぞれの基材の位置合わせポイントＰ１、Ｐ２そのままの位置にそれぞれ配設した場合には、以下のような不都合が生じる。すなわち、基材３１とと基材３２とをレイアップした後に、さらに基材３３をレイアップさせようとするとき、基材３２の位置合わせポイントＰ１、Ｐ２を位置認識するについて既に位置合わせを完了している基材３１、３２のそれそれのアライメントマークが重なった状態でＸ線で透視することになるため精度が低下するのである。
本発明では位置合わせポイントＰ１、Ｐ２からオフセットした位置にアライメントマークを配設することによりこのような問題を解決している。オフセットの方向はどのようなものでもよいが、例えば位置合わせポイントＰ１、Ｐ２を結ぶ直線に対して直角方向にオフセットさせるようにしてもよい。
（実施例２）
図７は本発明の多層配線基板の製造装置の構成の例を示す図である。
この製造装置はベース４０上に、基材（ワークとも呼ばれる）を供給する供給テーブル４１と、基材を積層するときの基材相互の位置関係を定める位置補正テーブル４２（第１の保持手段）と、積層テーブル４３とを備えている。投入テーブル４１は、投入された基材を位置補正テーブル４２に受け渡すためのテーブルであり、積層テーブルは位置補正テーブル４２で位置合わせされた基材を積み重ねて積層するためのテーブル（第２の保持手段）である。
投入テーブル４１は、基材を受け取り固定するための例えばバキューム式チャックなどの固定手段を有しており、またテーブルを昇降するための上下駆動機構、および基材の投入位置と基材の積層位置の２つのポジション間を移動するため２点間移動機構を有している。
位置補正テーブル４２も、基材を受け取り固定するための例えばバキューム式チャックなどの固定手段を有しており、またＸ線を透過するための２本の溝４４（スリット）が設けられている。溝４４の数はＸ線の線源の数に応じて配設するようにすればよい。ここでは各基材に少なくとも１対のアライメントマークを配設して位置合せを行う例を示しているため、溝４４も２本形成されている。
そして位置補正テーブル４２は、同一平面内を２次元的にＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ軸（回転）方向に、移動量を正確に制御しながら移動するためのＸ軸移動機構４５、Ｙ軸移動機構４６、θ軸移動機構４７によりフレーム４８から吊り下げ保持されている。さらに位置補正テーブル４２は、テーブル面の法線方向を保ちながら昇降するための上下駆動機構を備えている。
またＸ線を照射する光源４９とＸ線を受光して２次元画像を得るイメージセンサ５０からなる光学系が、位置補正テーブル４２を挟むように２対対向配置されている。なおこれらのＸ線光学系は、その光軸と位置補正テーブル４２の主面の法線方向とが平行になるように配設されている。またこれら１対の光軸は積層されるべき基材を位置補正テーブル４２の所定位置に保持したときに、基材の仮想位置合わせポイントＰ１、Ｐ２とできるだけ整合するように配置するように配設されている。
さらに位置補正テーブル４２を挟むように、待避位置で基材に塗布した半田を溶融させるための加熱バー５１が４対対向配置されている。この加熱バー５１は、例えば基材の周辺領域など、半田等を塗布して積層した基材を固定する領域に対応して配設するようにすればよい。
積層テーブル４３もまた、基材を受け取り固定するための例えばバキューム式チャックなどの固定手段を有しており、またＸ線を透過するための２本の溝５２（スリット）が設けられている。またテーブルを昇降するための上下駆動機構、および基材の積層位置と基材の待避位置の２つのポジション間を移動するため２点間移動機構を有している。
また積層テーブル４３が待避位置には、各基材の接合領域に例えばペースト状の半田等を塗布するための半田供給装置５２が配設されている。
（実施例３）
次に図７に例示した本発明の多層配線基板の製造装置の動作を説明する。
ここでは３枚の基材３１、３２、３３を順次積層する場合について説明する。（基材３１、３３は例えば外層材であり、基材３２は例えばコア材である。）
また図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ、図８Ｄは本発明の多層配線基板の製造装置の動作の例を説明するための図である。簡単のため図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ、図８Ｄには基材３１、基材３２、および積層テーブル４３のみ図示している。
積層は以下のように行われる。
まず基材３１が投入テーブルにセットされ、バキュームチャックなどの保持機構により保持される。
そして投入テーブル４１を投入位置から積層位置に移動させ、ついでテーブル面を上昇させて基材３１を位置補正テーブル４２のテーブル面との間に挟持する。
ここで位置補正テーブル４２のバキュームをオンにし、投入テーブル４１のバキユームをオフすることで基材３１を位置補正テーブル４２に移すことができる。このとき基材３１の仮想位置合わせポイントＰ１、Ｐ２はそれぞれのＸ線光学系のイメージセンサ５０の視野の中に入るようにする。
基材３１を積層テーブル４２へ受け渡した後、投入テーブル４１は、次の基材３２を受け取るために投入位置に戻される。
ここで、オフセットｄ１だけ位置補正テーブル４２を同一平面内で平行移動すると、基材３１のアライメントマークＭ１、Ｍ２がＸ線光学系イメージセンサの視野に入る（Ｍ１、Ｍ２をＰ１、Ｐ２からそれぞれｄ１だけオフセットさせて配設しておく）。
そしてアライメントマークＭ１、Ｍ２と、それぞれのＸ線の光軸、すなわちイメージセンサの視野中心との変位が平均化され、かつ最小化されるように（以降この操作をセンタリングすると言う）Ｘ軸駆動装置４５、Ｙ軸駆動装置４６、θ軸駆動装置４７により積層テーブル４２のポジションを補正する。すなわち、アライメントマークＭ１、Ｍ２をＸ線の光軸に対して位置合わせすることにより、基材の位置ずれを補正される。
ポジションを補正した後、積層テーブル４２をオフセットｄ１だけ戻す。この操作により基材３１の位置合わせポイントＰ１、Ｐ２がそれぞれのＸ線軸と位置合わせされた状態になる（図８Ａ）。この時の積層テーブルのポジションは、基材３１を保持したときのポジションが真の位置であれば、その位置に戻っていることになる。
その後、基材３１上に積層する基材３２の位置合せを行うため、基材３１はその位置を覚えつつ待避させる。すなわち、積層テーブル４３を待避位置から積層位置に移動させ、テーブル面を上昇させて、基材３１を位置補正テーブル４２から積層テーブル４３に移す。積層テーブル４３を降下させ、積層位置から待避位置まで移動する。待避位置では、基材３１の接合領域に半田ペーストなどの接合部材を半田供給装置によつて塗布する。
一方、基材３１を待避位置に待避させている間に、基材３２を投入テーブル４１にセットし、バキュームをオンさせテーブル面に保持する。
ついで投入テーブル４１を投入位置から積層位置に移動し、テーブル面を上昇させて、基材３２を投入テーブル４１から位置補正テーブル４２へ移す。この後投入テーブル４１は次の基材４３を受け取るために投入位置へ戻される。
基材３１の位置補正と同様に、位置補正テーブル４２をオフセットｄ１だけ同一平面内で平行移動させる（図８Ｂ）（なお図８Ｂでは基材３１と待避テーブル４３とを図示しているが、実際には待避位置にある）。
そしてアライメントマークＭ１、Ｍ２と、それぞれのＸ線の光軸、すなわちイメージセンサの視野中心との変位が平均化され、かつ最小化されるように（以降この操作をセンタリングすると言う）Ｘ軸駆動装置４５、Ｙ軸駆動装置４６、θ軸駆動装置４７により積層テーブル４２のポジションを補正する。すなわち、アライメントマークＭ１、Ｍ２をＸ線の光軸に対して位置合わせすることにより、基材３２の位置ずれが補正される。
ポジション補正後、位置補正テーブル４２をオフセットｄ１だけ戻すことにより、基材３２の位置合わせポイントＰ１、Ｐ２がそれぞれＸ線の光軸に合わせることができる。
ここで待避テーブル４３を待避位置から積層位置に移動して、基材３１をポジション補正後の位置に戻す（図８Ｃ）。そしてテーブル面を上昇させ、基材３１と基材３２とを積層する。このとき基材３１、基材３２は、ともに位置合わせポイントＰ１、Ｐ２がＸ線の光軸に対して位置合わせされているため、基材３１に配設された配線パターンと基材３２に配設された配線パターンとが整合した状態で積層される（図８Ｄ）。
この状態で、加熱バー５１により基材３１と基材３２のそれぞれの接合領域を挟み込むことで、基材３１の接合領域に塗布された半田を溶融させることができる。加熱バー５１を離すと半田は硬化して、基材３１と基材３２のそれぞれの接合領域どうしが半田を介して接合される。
ここで一旦、積層した基材３１と基材３２とを位置補正テーブル４２に預けたまま、積層テーブル４３をバキュームを降下する。そして、位置補正テーブル４２をオフセットｄ２だけ平行移動して基材３２のアライメントマークＮ１、Ｎ２をＸ線光学系のイメージセンサ５０の視野に入れ、前述のようにセンタリングする。そして位置補正テーブルをオフセットｄ２だけ元に戻すことで、基材３１の仮想位置合わせポイントＰ１、Ｐ２がＸ線軸に合うことになる。
ついで積層テーブル４３を上昇させ、積層した基材３１と基材３２とを位置補正テーブル４２から積層テーブル４３へ持ち替える。
この後、積層テーブル４３を降下させ、積層位置から待避位置に移動する。待避位置では、基材３２の接合領域に半田供給装置によって半田を塗布し、基材３３と合体に備える。
その間に、基材３３を投入テーブル４１にセットし、バキュームをオンしてテーブル面に保持し、投入テーブル４１を積層位置に移動する。そしてテーブル面を上昇させて基材３３を位置補正テーブル４２に移し換える。投入テーブル４１は次の基材（例えば基材３１）の受け取りのため投入位置に戻される。
そして前述同様に、位置補正テーブル４２をオフセットｄ２だけ同一平面内で平行移動させる。この位置でアライメントマークＮ１、Ｎ２と、Ｘ線の光軸とをセンタリングし、さらにオフセットｄ２だけ元に戻すと、基材３３の位置合わせポイントＰ１、Ｐ２とＸ線の光軸との変位は、平均化されかつ最小化されることになる。
ここで、待避させていた積層テーブル４３を積層位置に移動させて、先に位置合わせしたポジションに戻す。そしてテーブル面を上昇させて、基材３１と基材３２との積層に、さらに基材３３を重ね合わせる。そして加熱バー５０により基材３１、基材３２、基材３３のそれぞれの接合領域を挟み込むことで、基材３２の接合領域に塗布した半田を溶融させ、この後固化させることで基材３１、基材３２と基材３３とが固定される。
ここで、位置補正テーブル４２のバキュームをオフして、相互に積層、固定した基材３１、基材３２、基材３３を待避テーブル４３に移し換える。そして待避テーブル４３を降下させ、退避位置に移動し、待避テーブル４３のバキュームをオフにして積み重ねが完了した複数の基材を取り出すことで、一連のレイアップ工程が終了する。なお取り出された複数の基材を、後工程で加熱しながらプレスすることにより、セミキュア状態の絶縁性樹脂層を硬化させて全体を一体化しすることにより多層配線基板を得ることができる。
なおこの例では３枚の基材の積層を１セットとして説明したが、同様の操作によりさらに複数枚の基材を積み重ねることができる。
このような操作により、基材３１、基材３２、基材３３とを、整合的に積層することができる。したがってそれぞれの基材に配設された配線パターン、層間接続用の導電性ピラー、スルーホール、ＩＶＨ等の位置関係の精度を向上することができる。
（実施例４）
図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃ、図９Ｄは本発明の多層配線基板の製造装置の積層動作を説明するため図である。
ここでは図５、図６Ａ、図６Ｂに例示したように、それぞれの基材毎に位置合わせポイントＰ１、Ｐ２を結ぶ直線に対して直角方向にｄ１だけオフセットさせた位置にアライメントマークＭ１、Ｍ２を配設し、ｄ２だけオフセットさせた位置にアライメントマークＮ１、Ｎ２を配設している。
積層の動作は次の通りである。
まず、基材３１と、基材３２とを積層する場合について説明する。
基材３１、基材３２のそれぞれについてＰ１、Ｐ２からｄ１だけオフセットしたポイントに置かれたアライメントマークＭ１、Ｍ２をそれぞれＸ線光学系で検出して、前述のようにアライメントマークＭ１、Ｍ２とＸ線の光軸（合わせ込み整列軸）とをセンタリングした後、そのオフセットしたｄ１分だけ戻す。この動作により基材３１と基材３２のそれぞれの位置合わせポイントＰ１、Ｐ２がＸ線の光軸と位置合わせされる（図９Ａ）。
前述のように、基材３１の接合領域ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４に予め塗布しておいた半田を溶融固着することで、基材３１の接合領域ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４と基材３１の接合領域ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４のそれぞれ向かい合ったどうしが接合されその位置関係が保たれるようにする（図９Ｂ）。
次に積層した基材３１と基材３２に対して、さらに基材３３を積層する。
上述同様に、基材３１と基材３２と基材３３のそれぞれについてｄ２だけオフセットさせた位置に配設したアライメントマークＮ１、Ｎ２をそれぞれＸ線光学系で位置検出して、前述のようにアライメントマークＮ１、Ｎ２とＸ線の光軸（合わせ込み整列軸）とをセンタリングする（図９Ｃ）。その後、そのオフセットしたｄ２分だけ戻す。この動作により基材３２と基材３３のそれぞれの仮想位置合わせポイントＰ１、Ｐ２がＸ線の光軸と位置合わせされる。
さらに、前述のように、基材３２の接合領域ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４に予め塗布しておいた半田を溶融固着することで、基材３２の接合領域ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４と基材３３の接合領域ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４のそれぞれ向かい合ったどうしが接合されその位置関係が保たれるようにする（図９Ｄ）。
（実施例５）
図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃ、図１０Ｄ、図１０Ｅ、図１０Ｆは本発明の多層配線基板の製造装置の積層動作の別の例を説明するため図である。
ここでは、基材の全領域にわたってより平均的に各基材を位置整合させたい場合の例について説明する。
まず図１０Ａに示すように、基材３１と、基材３２とを重ね合わせる際には、基材３１と基材３２のそれぞれについて、位置合わせポイントＰ１、Ｐ２からｄ３だけオフセット配置したアライメントマークＭ３、Ｍ４を、それぞれＸ線光学系で検出して、前述のようにアライメントマークＭ３、Ｍ４とＸ線の光軸（合わせ込み整列軸）とをセンタリングする。
その後、その位置を起点にオフセットさせた分（ｄ３）だけ基材３１、３２を戻し、さらにｄ４だけオフセット配置したアライメントマークＭ５、Ｍ６をそれぞれＸ線光学系で検出する（図１０Ｂ）。そして、アライメントマークＭ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６のそれぞれの位置関係を割り出し、按分平均的に位置合わせポイントＰ１、Ｐ２への戻し移動量を算定し、その分だけ基材を送り戻すことにより、基材３１と基材３２のそれぞれの位置合わせポイントＰ１、Ｐ２がＸ線の光軸と位置合わせされる。
この位置関係を保ちながら、Ｘ線の光軸方向と平行に基材３１と基材３２とを突き合わせ、基材３１の接合領域ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４に予め塗布しておいた半田を溶融固着することで基材３１と基材３２とを接合し、相互の位置関係が保たれるようにする（図１０Ｃ）。
ついで、積層した基材３１と基材３２に対してさらに基材３３を積層する。
上述同様に基材３１、基材３２と基材３３のそれぞれについて、位置合わせポイントＰ１、Ｐ２からｄ５だけオフセット配置したアライメントマークＮ３、Ｎ４をそれぞれＸ線光学系で検出して、前述のようにアライメントマークＮ３、Ｎ４とＸ線の光軸（合わせ込み整列軸）とをセンタリングする（図１０Ｄ）。
そしてその位置を起点にｄ５だけオフセットを戻し、さらにｄ６だけオフセットした位置に配設したアライメントマークＮ５、Ｎ６を、それぞれＸ線光学系で検出する（図１０Ｅ）。そして、アライメントマークＮ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６のそれぞれの位置関係を割り出し、按分平均的に位置合わせポイントＰ１、Ｐ２への戻し移動量を算定し、その分だけ基材を送り戻すことにより、基材３１、３２と基材３３のそれぞれの位置合わせポイントＰ１、Ｐ２とＸ線の光軸との変位が最小化されかつ平均化されるように位置合わせされる。
この位置関係を保ちながら、Ｘ線の光軸方向と平行に基材３１、３２と基材３３とを突き合わせ、基材３２の接合領域ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４に予め塗布しておいた半田を溶融固着することで基材３１、３２と基材３３とを接合し、相互の位置関係が保たれるようにする（図１０Ｆ）。
このような方法によれば、基材の相互の位置関係をより平均的に整合させることができ、多層配線基板の生産性、信頼性を向上することができる。
（実施例６）
つぎに、アライメントマークと接合領域の構造の例について説明する。
図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃ、図１１Ｄはアライメントマークと接合領域の構造の例について説明するための図であり、実施例４のＢＢ方向の断面構造を模式的に示している。またここではすべての層間接続を導電性ピラーを用いて確立した多層配線基板の積層を示している。
基材３１と、基材３２とを積層するときに用いられるアライメントマークＭ１、Ｍ２としては、位置合わせポイントＰ１、Ｐ２からｄ１だけオフセットした位置に導電性ピラーを形成して用いている。この導電性ピラーは、異なる配線層を層間接続するための導電性ピラーと同時に形成した。
また半田などの接合部材により積層した基材を固定する接合領域ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４としては、配線層をパターンニングする際に同時にパターニング形成した導体パターンを用いている。
基材３２の接合領域ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４は、銅箔３１ａにセミキュア状態のプリプレグ３１ｂをラミネートする際にプリプレグ３１ｂの所定の位置に予め孔６１を形成しておくことで、位置合わせポイントＰ１、Ｐ２を基点とした所定の位置に銅箔３１ａが露出するように構成されている。このような接合領域ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４上に、例えば待避位置に保持されているときに半田塗布装置５２などにより半田５３を塗布しておくようにすればよい。
積層した基材３１、３２と、基材３３とをさらに積層する場合に用いるアライメントマークＮ１、Ｎ２としては、基材３２、３３に位置合わせポイントＰ１、Ｐ２からオフセットｄ２を持たせたポイントに予め配設しておいた導電性ピラーを用いている。接合領域は上述同様である。
（実施例７）
図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ、図１２Ｄはアライメントマークと接合領域の構造の例について説明するための図であり、スルーホールと構造導電性ピラーとを組み合わせて層間接続を行った多層配線基板配線板の例を示す。
基材３１と、基材３２とを突き合わせるときに用いられる基材３１と、基材３２のそれぞれのアライメントマークＭ１、Ｍ２としては、基材３１には位置合わせポイントＰ１、Ｐ２からオフセットｄ１を持たせたポイントに置かれた位置に予め造り込んでおいた表層導体パターンを用い、基材３２では位置合わせポイントＰ１、Ｐ２からオフセットｄ１を持たせたポイントに置かれた位置に形成した導電性ピラーバンプを用いている。接合領域は前述同様である。
また基材３１、３２と、基材３３とを突き合わせるときに用いられる基材３２と、基材３３のそれぞれのアライメントマークＮ１、Ｎ２としては、基材３２では位置合わせポイントＰ１、Ｐ２からオフセットｄ２を持たせたポイントに置かれた位置に予め造り込んでおいた表層導体パターンを用い、基材３３はそれぞれに位置合わせポイントＰ１、Ｐ２からオフセットｄ２を持たせたポイントに置かれた位置に形成した導電性ピラーを用いている。接合領域は前述同様である。
（実施例８）
図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃ、図１３Ｄはアライメントマークと接合領域の構造の例について説明するための図であり、孔埋め内層コア材と、導電性ピラーとを組み合わせて層間接続を行った多層配線基板配線板の例を示している。
基材３１と、基材３２とを突き合わせるときに用いられる基材３１と、基材３２のそれぞれの位置決め用マークＭ１、Ｍ２としては、基材３１には位置合わせポイントＰ１、Ｐ２からオフセットｄ１を持たせたポイントに置かれた位置に予め造り込んでおいた表層ベタ導体に孔をあけたホールを用い、基材３１ではそれぞれに仮想位置合わせポイントＰ１、Ｐ２からオフセットｄ１を持たせたポイントに置かれた位置に形成した導電性ピラーを用いている。接合領域については前述同様である。
基材３１、３２と、基材３３とを突き合わせるときに用いられる基材３２と、基材３３のそれぞれの位置決め用のアライメントマークＮ１、Ｎ２としては、基材３２では位置合わせポイントＰ１、Ｐ２からオフセットｄ２を持たせたポイントに置かれた位置に予め造り込んでおいた表層ベタ導体に孔を明けたホールとし、基材３３はそれぞれに仮想位置合わせポイントＰ１、Ｐ２からオフセットｄ２を持たせたポイントに置かれた位置に形成した導電性ピラーを用いている。
なお、基材３１の位置決め用マークＭ１、Ｍ２のホール内にはＸ線透過率が高くホールの輪郭をあいまいにすることの無い樹脂であれば充填されていてもよい。接合領域については前述と同様である。
（実施例９）
つぎに各基材への位置合わせポイント、アライメントマーク及び接合領域の配置について説明する。
図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃは基材に配設されたアライメントマーク及び接合領域の配置と位置合わせポイントＰ１、Ｐ２の位置関係を示す図である。図１４Ａは基材３３の、図１４Ｂは基材３２の、図１４Ｃは基材３３のアライメントマーク及び接合領域の配置と位置合わせポイントＰ１、Ｐ２の位置関係を示している。
各基材とも、矩形の基材の配線パターン形成領域３３ｗ、３２ｗ、３１ｗを挟むような短辺にそって位置合わせポイントＰ１、Ｐ２およびアライメントマークを設けている。
通常は四角形の基材で有れば対向する短い方の２辺に向かい合うように配置する。中央付近に配設するようにしてもよいし、長辺近傍に偏在していてもよい。アライメントマークは、位置合わせポイントＰ１、Ｐ２を結んだ直線と直交し、かつそれぞれ位置合わせポイントＰ１、Ｐ２をとおる２本の平行な直線上に列設されている。またアライメントマークは位置合わせポイントＰ１、Ｐ２からそれぞれ所定のオフセット量だけ離間して、Ｍ１とＭ２、Ｍ３とＭ４、Ｍ５とＭ６、Ｎ１とＮ２、Ｎ３とＮ４、Ｎ５とＮ６とがそれぞれペアとして配設されている。なお、アライメントマークでＭ１とＭ２、Ｎ１とＮ２（２点合わせ方式のとき使われる）は矩形の基材の短辺の中央付近に配設することが、基材全体にわたってより平均的に整合させるためには好適である。また同様に、アライメントマークでＭ３とＭ４、Ｍ５とＭ６、Ｎ３とＮ４、Ｎ５とＮ６（４点合わせ方式のとき使われる）は極力それぞれの基材の四隅近傍に配置することが好適である。
図１５Ａは基材３２のＰ１−Ｐ２に沿った断面構造を模式的に示す図である。なおここではすべての層間接続を導電性ピラーにより形成した多層配線基板を例示する。
この例では、アライメントマークＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６として、基材３２を作成する際に配線層Ｌ２と配線層Ｌ３とを層間接続する導電性ピラー２３ａを形成するときに同時に導電性ピラーを形成して用いている。この基材３２のビアランド２１ａ、２１ｂを含む表層配線パターンＬ２、Ｌ３はそのパターニング工程で、例えばフォトエッチングプロセス等により層間接続用の導電性ピラーとの所定の精度をもってパターニングされている。図１５Ｂは基材３２のＰ１−Ｐ２に沿った断面構造を模式的に示す図である。アライメントマークＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６として、この基材３２の表層配線パターンＬ３をパターニングする際に同時に形成した導体パターンを用いている。この基材３２の表層配線パターンＬ２とＬ３とはその形成段階で、所用の精度を確保して形成されている。なお図１５Ｂの例は、導電性ピラーとスルーホールとを組み合わせて層間接続を形成する多層配線基板配線板に適用することができる。
上述の例ではアライメントマークマークＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６を表層配線パターンＬ３で形成しているが、表層配線パターンＬ２に形成するようにしてもよい。さらに図１５Ｃに示すように、基材３３とのアライメントマークＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６をＬ２とともに形成し、基材３１とのアライメントマークＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６をＬ３とともに形成するようにしてもよい。
図１５Ｄは基材３２のＰ１−Ｐ２に沿った断面構造の例を模式的に示す図である。
この例では、アライメントマークＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６を基材３２に配設されたスルーホール２４により構成している。このような構成は、導電性ピラーとスルーホールとを組み合わせて層間接続を形成する多層配線基板配線板に適用することができる。
図１６は本発明の多層配線基板の構造の例を概略的に示す図である。この例では基材３２にアライメントマークＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６を配設している。このような構成により、例えば４層以上の配線層を有する多層配線基板を製造することができる。またこの例ではアライメントマークＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６として導電性ピラー２３ａを用いているが、アライメントマークはスルーホールでもよいし、配線層をパターニングして用いるようにしてもよい。
図１７は基材３１のＰ１−Ｐ２に沿った断面構造の例を模式的に示す図である。図１８は基材３３のＰ１−Ｐ２に沿った断面構造の例を模式的に示す図である。基材３１のアライメントマークＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６は基材３１の層間接続用導電性ピラーを形成するときに同時に造り込んでいる。また基材３３のアライメントマークＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６は基材３３の層間接続用の導電性ピラーを形成するときに同時に造り込んでいる。
（実施例１０）
つぎに、上述したような積層工程（レイアップ）において、積層の途中で位置合わせの精度を確認したり、また積層を終えた多層配線基板の各層の導体パターン、導電性ピラー、スルーホール、ＩＶＨの位置合わせの精度を確認する方法の例について説明する。
このような積層精度の確認を行うには、例えば精度確認用マークを多層配線基板内部に配設しておくようにすればよい。
図１９はこのような精度確認用マークの例を示す図であり、積層した基材３１、３２、３３にそれぞれ配設された導電性ピラー２３ａ、２３ｂ、２３ｃと導体パターンＬ２、Ｌ３とを組み合わせて構成されている。このような構成を採用することにより積層した各基材の位置ずれを容易に検出することができる。
またこのようなマークを、例えば位置合わせポイントＰ１、Ｐ２に配設するようにすれば、積層工程の各段階でイメージセンサにより位置合わせ精度を確認することができる。
（実施例１１）
また、被積層基材の配線パターン非形成領域面の所定位置に金属を含む複数個の位置決め用パターンを形成する工程と、前記位置決め用パターンを設けた被積層基材を重ね、かつ位置決め用パターンを重ね方向に検出するＸ線透過により重ね方向の位置合わせをする工程と、前記重ね位置合わせした被積層基材を厚さ方向に加圧して積層一体化する工程とを有するようにしてもよい。
また、被積層基材の配線パターン非形成領域面の所定位置に金属を含む複数個の位置決め用パターンを形成する工程と、前記位置決め用パターンを設けた被積層基材をプリプレグ層を介して重ね、かつ位置決め用パターンを重ね方向に検出するＸ線を投射して重ね方向の位置合わせをする工程と、前記重ね位置合わせした被積層基材を厚さ方向に加熱加圧して積層一体化する工程とを有するようにしてもよい。
また本発明の多層配線基板の製造装置は、配線パターン非形成領域面の所定位置に金属を含む複数個のアライメントマークを有する被積層基材を積み重ね載置する積層テーブルと、前記積層テーブルのテーブル面に対してほぼ垂直に対向配置されたＸ線発生部およびＸ線受け部から成るアライメントマーク検出手段と、前記アライメントマーク検出手段の位置検出に対応して積層テーブルに積み重ねられた被積層基材をそれぞれＸ，Ｙ軸，θ方向に移動・位置決めする補正機構と、前記積層・位置補正された被積層基材を加圧一体化する加圧機構とを具備するようにしてもよい。
本発明において、積層される基材としては、たとえば銅箔張り絶縁基板の銅箔を回路パターニングした段階、外層に回路パターニングしたプリプレグ型絶縁体層などが挙げられ、また、アライメントマークは、配線パターン非形成領域面、たとえば外形加工線の外側に設けられる。もちろん、外形加工線の内側でも配線パターンの密度が粗である領域にも設けることもできるが、検出誤差を低減するためには、外形加工線の近傍ないし外側が好ましい。ここで、アライメントマークの形状は、位置出し（基準位置の決め易さ）などの点から円形が望ましいが、たとえば方形や楕円形など他の形状でもよく、その形状は特に限定されるものではない。
そして、これらアライメントマークは、たとえば銅箔を回路パターニングする段階で、同時に形成・配置してもよいし、あるいは銀などの導電性金属粉末を分散含有する導電性ペーストを、別途、印刷して形成・配置してもよい。しかし、いずれの場合も、所要の位置決めを精度よく行うために、すくなくとも２か所に形成・配置する必要がある。なお、前記アライメントマークの形成・配置に当たっては、基準とするアライメントマークの近くに、２次的なアライメントマークを形成・配置し、２次的なアライメントマークの検出で、基準となるアライメントマーク位置を補正する形式を採ることもできる。
また、配線パターンは、一般的に、銅やアルミニウムなどの導電性の金属製であり、これらの金属箔をフォトエッチング処理してパターン化したものであるが、たとえば導電性ペーストをスクリーン印刷して形成したものでもよい。
さらに、前記被積層基材間に積み重ね・配置する絶縁体層、たとえばプリプレグ層は、厳密な意味でのプリプレグでなく、たとえばポリカーボネート樹脂，ポリスルホン樹脂，熱可塑性ポリイミド樹脂，４フッ化ポリエチレン樹脂，６フッ化ポリプロピレン樹脂，ポリエーテルエーテルケトン樹脂などの加熱溶融性シート類、あるいは未硬化状のエポキシ樹脂，ビスマレイミドトリアジン樹脂，ポリイミド樹脂，フェノール樹脂，ポリエステル樹脂，メラミン樹脂，ブタジェンゴム，ブチルゴム，天然ゴム，ネオプレンゴム，シリコーンゴムなどの生ゴムのシート類など、加熱によって溶融して接着性を呈するものが挙げられる。これら合成樹脂は、単独でもよいが絶縁性無機物や有機物系の充填物を含有してもよく、さらにガラスクロスやマット、有機合成繊維布やマット、あるいは紙などの補強材と組み合わせて成るシートであってもよい。
本発明において、積み重ねた被積層基材の記アライメントマークを、積層方向に検出する位置検出手段は、たとえばＸ線透過装置が一般的であるが、被積層基材の種類・材質（たとえば透過性）によっては光学式認識方式であってもよい。また本発明において、位置補正テーブル面に、所要の積層用素体を供給・移送する手段は特に限定されないが、たとえば供給・移送用のテーブルを並設することにより、積層用素体の供給・移送（移載）の自動化などを容易に図ることができる。ここで、位置補正テーブルは、少なくともＸ，Ｙ軸、θ方向に任意に移動・制御できる機構を備えている。
さらに、本発明において、積み重ね・位置決めされた被積層基材は、その位置決め後、要すれば仮固定して、位置補正テーブルから加圧機構に供給・移送（移載）される。そして、積層・一体化後に、要すれば、再び位置補正テーブル側に供給され、他の被積層基材の積み重ね・位置合わせを行って積層体化する工程を繰り返し、所要の多層配線化を行うことができる。
また本発明では、アライメントマークをＸ線透過方式で検出し、被積層基材の位置決め配置を行った後、積層方向に圧着・一体化する。すなわち、積層一体化する被積層基材は、いわゆる被接触方式で基準位置が検出されるため、接触方式において起こり易い基準位置のズレが容易に解消・回避され、高精度の位置決めが行われる。したがって、確実に、かつ高精度に配線パターン層が積層・配置された信頼性の高い多層配線基板を歩留まりよく製造できる。
また本発明では、精度の高い積層が再現性よく行われるので、容易に、かつ量産的に信頼性の高い多層配線基板を提供することができる。
（実施例１２）
図２０は、多層配線基板の製造装置の要部構成を斜視的に示したものである。図２０において、１、２、３は基材（たとえばコア板）および基材の両面にそれぞれ配置される当て板から成る基材を順次自動投入する３連ストッカー、４は前記投入された３連ストッカー１、２、３の基材を組み立て装置５に投入する基材投入ハンドラーである。
ここで、３連ストッカー１、２、３は、奥基準プレート１ａ、２ａ、３ａ、サイド基準プレート１ｂ、２ｂ、３ｂ、横幅規制バー１ｃ、２ｃ、３ｃ、縦幅規制バー１ｄ、２ｄ、３ｄおよびエレベータ１ｅ、２ｅ、３ｅでそれぞれ構成されており、スライダー６に固定され横移動するように成っている。そして、前記横幅規制バー１ｃ、２ｃ、３ｃおよび縦幅規制バー１ｄ、２ｄ、３ｄは、基材をセットするときに、後ろにバックセットし易くしてある。
また、ストッカー１には一つの基材となる下側当て板７ｂ、ストッカー２には基材（たとえばコア基板）７ａ、ストッカー３には同じく一つの基材となる上側当て板７ｃを、それぞれ奥基準プレート１ａ、２ａ、３ａ、およびサイド基準プレート１ｂ、２ｂ、３ｂに２つの辺を押しつけ整列平積する構成と成っている。なお、前記各基材（基材）７ａ、７ｂ、７ｃを整列平積みした後、横幅規制バー１ｃ、２ｃ、３ｃおよび縦幅規制バー１ｄ、２ｄ、３ｄは、整列平積みした各基材７ａ、７ｂ、７ｃが崩れないような位置に戻る。
さらに、スライダー６は、基材投入ハンドラー４が各基材７ａ、７ｂ、７ｃを一定のポジションで移載できる位置に、各ストッカー１、２、３を移動・位置制御する機能を有する。
一方、各ストッカー１、２、３のエレベータ１ｅ、２ｅ、３ｅは、同じく基材投入ハンドラー４が各基材７ａ、７ｂ、７ｃの最上部の１枚を確実にキャッチできるように、高さ方向の位置出し・制御を行う。
前記基材投入ハンドラー４は、Ｘ軸、Ｙ軸方向へ自在に駆動できるバキュームキャッチャー４ａおよび間紙取り出しボックス４ｂとで構成されている。そして、各ストッカー１、２、３から、基材７ａ、７ｂ、７ｃの順にバキュームキャッチャー４ａで受けとり、組み立て装置５側に移載するとともに、各基材７ａ、７ｂ、７ｃの間に、それぞれ機械的保護用に介挿されている間紙をボックス４ｂ内に取り出し排除する。
ここで、組み立て装置５は、順次移載・投入される各基材７ｂ、７ａ、７ｃを位置整合し、半田付けなどで仮固定するもので、次のような構成を採っている。すなわち、前記基材投入ハンドラー４により投入される各基材（基材）７ｂ、７ａ、７ｃを受けとり固定するためのバキュームキャッチャー機構と、平滑面を有する第１のバキュームステージ５ａと、上下方向に移動できる機構を有する半田塗布装置５ｂと、位置整合および仮固定を行うために受けとった基材７ａ、７ｂ、７ｃを水平・平滑に保持するためのバキュームキャッチャー機構と、平滑面を有する第２のバキュームステージ５ｃと、各基材７ａ、７ｂ、７ｃに予め設けられているアライメントマークを透過映像として捕らえるため、前記第２のバキュームステージ５ｃを挟む形に配置されたＸ線発生器８ａおよびカメラ８ｂとを有する。
さらに、前記第２のバキュームステージ５ｃを挟み、上下に対向して配置された仮固定用の半田付けを行うヒートバー５ｄと、第１のバキュームステージ５ａに保持された基材７ａ、７ｂ、７ｃの積層体７を水平・平滑状態のまま受けとる下向きのバキュームキャッチ機構および平滑面を有するメイン吸着板５ｅと、このメイン吸着板５ｅを水平面上で自在に駆動制御するＸ、Ｙ、Ｚ、θ駆動機構を有する吊り下げ式位置決め機構５ｆと、受け取った基材７ａ、７ｂ、７ｃ（積層体７）のアライメントマークをＸ線発生器８ａとカメラ８ｂとのＸ線光軸にほぼ一致する位置に移動させる移動ヘッド５ｇを備えている。ここで、移動ヘッド５ｇは、前記Ｘ線光軸にほぼ一致する位置に移動させるに当たり、吊り下げ式位置決め機構５ｆおよびメイン吸着板５ｅを水平移動させる。
次に、前記基材投入ハンドラー４による投入された３連ストッカー１、２、３の基材７ａ、７ｂ、７ｃを組み立て装置５に投入する動作について説明する。
３連ストッカー１、２、３から順次投入される基材７ａに対する下側当て板７ｂ、基材（たとえばコア板）７ａ、基材７ａに対する上側当て板７ｃは第１のバキュームステージ５ａ面に、それらに設けてあるアライメントマークがＸ線発生器８ａとカメラ８ｂとが成すＸ線軸上に位置するような位置精度で受け取り保持される。ここで、投入される下側当て板７ｂは、半田供給装置５ｂによって半田付けスポットなどにペースト半田が塗布される。
その後、吊り下げ式位置決め機構５ｆおよび移動ヘッド５ｇの駆動制御によって、メイン吸着板５ｅで吸着保持されてＸ線発生器８ａとカメラ８ｂとが成すＸ線軸上に移動し、このＸ線軸にアライメントマークを精度よく一致させる。この一致させた状態を維持したまま、下側当て板７ｂを第２のバキュウムステージ５ｃに受け渡し、第２のバキュウムステージ５ｃ面に、そのままの位置で吸着保持させる。基材７ａおよび上側当て板７ｃについても、同様の操作扱いがなされ、第２のバキュウムステージ５ｃ面に、下側当て板７ｂ、基材７ａおよび上側当て板７ｃの順で、位置整合がなされて重ねられる。
上記位置整合がなされて積み重ねられる一連の動作によって、下側当て板７ｂとが第２のバキュームステージ５ｅ面に重ねられた段階で、下方から半田付けヒートバー５ｄで突き上げられ、予め塗布された半田ペーストの溶解で、互いに対向する半田同士の接合によって、下側当て板７ｂおよび基材（たとえばコア板）７ａが機械的に一体化する。こうして一体化した下側当て板７ｂおよび基材７ａは、メイン吸着板５ｅで吸着・保持され、それらのアライメントマークがＸ線発生器８ａとカメラ８ｂとが成すＸ線軸に正確に一致するように、吊り下げ式位置決め機構５ｆを駆動制御する。そして、この状態を維持したまま、下側当て板７ｂおよび基材７ａの接合体を第２バキュームステージ５ｃに再び受け渡し、そのままの位置でバキューム保持する。
次いで、下側当て板７ｂおよび基材７ａの接合体および上側当て板７ｃを、上記下側当て板７ｂに対する基材７ａの接合一体化の手順の場合と同様の操作を行って、下側当て板７ｂ−基材７ａ−上側当て板７ｃの接合体を得る。つまり、前記アライメントマークによって、被接触方式で高精度に位置合わせ・積層された多層配線基板を得ることができる。
（実施例１３）
図２１、図２２、図２３は、この実施例の実施態様を模式的に示す断面図である。ここで、図２１はコア基板７ａ、下側突き当て板７ｂおよび上側突き当て板７ｃの積層・配置の状態を、また、図２２および図２３は位置決めパターンによる位置決めの態様をそれぞれ示す。
先ず、両面に回路パターン９ａを備えた両面配線型積層用基材９を用意し、この両面配線型積層用基材９の両配線面に、それぞれ絶縁層１０を配置した後、この絶縁層１０面上に、導電性バンプ１１を所定位置に設けた電解銅箔を配置して、これらを加圧・加熱して一体化した。次いで、前記電解銅箔をフォトエッチング処理して、アライメントマーク１１ａ、ビア接続１１ｂおよび半田突けランド１１ｃを形成した回路パターン１１ｄを有するコア基板１１を作製した。
次に、前記コア基板１１のアライメントマーク１１ａおよび配線パターン１１ｄに、それぞれ対応した導電性バンプ１２ａ、１２ｂを一主面に設けた電解銅箔１２面に、前記コア基板１１の半田突けランド１１ｃに対応した部分が開口（半田付けスポット）１３ａした絶縁層１３を配置し、加圧して導電性バンプ１２ａ、１２ｂの先端部を貫挿させ絶縁層１３上に突出させた突き当て板７ｂ、７ｃを作製した。なお、上記コア基板１１（７ａ）および突き当て板７ｂ、７ｃの作製において、各主面でのアライメントマーク１１ａは少なくとも２個であり、重ね合わせたとき、十分な位置精度を有する程度の相対位置関係を有するように設定する。
その後、前記コア基板７ａおよび突き当て板７ｂ、７ｃを、それぞれ対応するストッカー１、２、３に積み重ね・収容し、順次基板投入ハンドラー４の位置に搬送・供給して、下側突き当て板７ｂおよびコア基板７ａを組み立て装置５の第１バキュームステージ５ａ面に、相互が位置整合するように移載させる。また、この時点で、下側突き当て板７ｂの絶縁層１３の開口（半田付けスポット）１３ａ部に半田供給装置５ｂによって半田１４を供給する。
次いで、Ｘ線発生器８ａが発射するＸ線ビームをカメラ８ｂが受像するときの光軸に、相互のアライメントマーク１１ａおよび導電性バンプ１２ａがそれぞれ一致するように、吊り下げ式位置決め機構５ｆの駆動によってポジショニングし、前記アライメントマーク１１ａおよび導電性バンプ１２ａをＸ線光軸に合致させなから重ね合わせる。この重ね合わせ状態のまま、半田付けスポットに供給しておいた半田１４をスポット加熱し、コア基板７ａの半田付けランド１１ｃと半田付けスポット）１３ａとを接合する。
次に、前記接合体のコア基板７ａ露出面に対して、上側突き当て板７ｃを同様の操作によって、積み重ね位置整合させてから、重なり合う位置合わせ用パターン１１ａおよび１２ａを、Ｘ線発生器８ａが発射するＸ線ビームをカメラ８ｂが受像するときの光軸に、相互のアライメントマーク１１ａと１２ａとがそれぞれ一致するように、吊り下げ式位置決め機構５ｆの駆動によってポジショニングし、前記アライメントマーク１１ａおよび１２ａをＸ線光軸に合致させながら重ね合わせる。この重ね合わせ状態のまま半田付けランド１１ｃに供給しておいた半田１４をスポット加熱し、コア基板７ａの半田付けランド１１ｃと半田付けスポット１３ａとを接合する。
上記コア基板７ａ（１１）の両面に、下側突き当て板７ｂおよび上側突き当て板７ｃを位置合わせ・整合して接合した積層体を加圧一体化することにより、複数の配線パターン層を内層した両面の突き当て板（銅箔）７ｂ、７ｃ張り板を作製する。次いで、両面の銅箔をフォトエッチングして外層配線パターン化し、導電性バンプを層間接続部１１ｂとして成る多層配線基板を得た。なお、この多層配線基板をコア基板とし、上記下側突き当て板７ａや上側突き当て板７ｃをこれに、積み重ね・位置合わせ整合、加圧一体化などの工程の繰り返しで、より多層の配線基板が製造される。その後、前記位置決めパターン１２ａの内側に位置する外形加工線に沿って、切断して所定規格の多層配線基板とした。
（実施例１４）
図２４〜図２７は、この実施例の実施態様を模式的に示す断面図である。ここで、図２４はコア基板７ａ、下側突き当て板７ｂおよび上側突き当て板７ｃの積層・配置の状態を、図２５は位置決めパターンで下側突き当て板７ｂの位置決めの態様を、図２６はコア基板７ａに下側突き当て板７ｂ一体化した態様を、また、図２７は位置決めパターンで上側突き当て板７ｃの位置決めの態様をそれぞれ示す。
この実施例においては、コア基板７ａ、下側突き当て板７ｂおよび上側突き当て板７ｃのアライメントマーク１２ａを外形加工線内（多層配線基板）で、かつ配線パターン非形成領域に、銅箔の回路パターニング過程で同時に設けた構成を採った他は、前記実施例２の場合と同様の条件・操作で多層配線基板を製造した。すなわち、両面に配線パターン１１ｄを備えた両面配線型積層用基材９を用意し、この両面配線型積層用基材９の両配線面に、それぞれ絶縁層１０を配置した後、この絶縁層１０面上に電解銅箔を配置して、これらを加圧・加熱して一体化した。次いで、前記電解銅箔をフォトエッチング処理して、アライメントマーク１１ａおよび半田突けランド１１ｃとともに配線パターン１１ｄを有するコア基板１１を作製した。
次に、電解銅箔面に絶縁層１３を介してアライメントマーク１２ａおよび半田付けランド１２ｃを設けた突き当て板７ｂ、７ｃ、前記コア基板７ａ（１１）の半田突けランド１１ｃおよび突き当て板７ｂ、７ｃの半田付けランド１２ｃに対応した部分が開口（半田付けけスポット）１３ａした絶縁層１３をそれぞれ用意する。ここで、突き当て板７ｂ、７ｃのアライメントマーク１２ａは、前記コア基板１１（７ａ）のアライメントマーク１１ａに対応する位置に設けられる。なお、上記コア基板１１および突き当て板７ａ、７ｂにおいては、各主面でのアライメントマーク１１ａ、１２ａは少なくとも２個であり、重ね合わせたとき、十分な位置精度を有する程度の相対位置関係有するように設定されている。
このように構成されたコア基板１１（７ａ）、突き当て板７ｂ、７ｃおよび絶縁層素材として、前記基材投入ストッカー１、２、３（この実施例では絶縁層１３用の基材投入ストッカーが付加される）から、第１のバキュームステージ５ａへの投入、半田供給装置５ｂによる半田供給、第２のバキュームステージ５ｃでの位置合わせ用パターンを基準としたＸ線透過による位置合わせ・整合、半田付けによる仮固定化、加圧一体化などの工程を、実施例２の場合に準じて行うことにより多層配線基板を得ることができる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形を採ることができる。たとえば、製造装置においては、基材投入ストッカーの構成や位置決め機構など例示の構成に限定されない。
産業上の利用可能性
以上説明したように本発明の多層配線基板の製造方法、製造装置によれば、複数の基材を高い精度で積層することができる。したがって、例えば層間接続の信頼性をはじめとして多層配線基板の信頼性を向上することができる。さらに、より微細な配線パターンを有する多層配線基板にも対応することができるので、集積度の高い半導体素子を搭載する配線基板、電子部品を高密度実装する配線基板などを、高い生産性で提供することができる。
また本発明においては、ピンやハトメなどによる機械的位置決めを用いないので、基材の変形による信頼性、生産性の低下を招来することはない。
また本発明は、計算機による自動制御など基材の積層の自動化に適しており、高精度の多層配線基板を高い生産性で製造することができる。
本発明によれば、高精度の層間接続を、高い生産性で行うことができる構造を有する多層配線基板を提供することができる。さらに本発明は高精度の積層が容易な構造を有する多層配線基板を提供することができる。
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１０Ｆ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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【図３０Ａ】
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【図３０Ｂ】
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