(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）絶縁基体表面に金属層を被着させる工程と、
（２）前記金属層上に第１のフォトレジスト層を被着させるとともにフォトリソグラフィ技術によって断面が逆台形状の開口部を形成する工程と、
（３）前記第１のフォトレジスト層の前記開口部内に上部配線層を充填形成する工程と、
（４）前記第１のフォトレジスト層を除去する工程と、
（５）前記金属層上で、前記上部配線層の下面周囲に第２のフォトレジスト層を被着する工程と、
（６）前記第２のフォトレジスト層の非被着領域の前記金属層をエッチング除去し、上面の幅が前記上部配線層の上面の幅以下でありかつ前記上部配線層の下面の幅よりも広い下部配線層を形成する工程と、
（７）前記第２のフォトレジスト層を除去する工程と、から成る薄膜配線基板の製造方法。
【請求項２】
前記（５）の工程において、前記第２のフォトレジスト層を前記金属層上に前記上部配線層を完全に被覆するように被着した後に、前記上部配線層をフォトマスクに使用したフォトリソグラフィ技術により前記金属層上で前記上部配線層の前記下面周囲に前記第２のフォトレジスト層を被着することを特徴とする請求項１記載の薄膜配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は携帯電話や衛星通信等の通信機器に搭載される薄膜配線基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話や衛星通信等の通信機器には電気信号の送受信回路を構成する配線基板が使用されている。
【０００３】
かかる配線基板は一般に上面に所定パターンの回路配線を有する絶縁基体に半導体素子等の能動素子を半田等のロウ材を介して接続することによって形成されている。
【０００４】
しかしながら、近時、携帯電話や衛星通信等の通信機器は小型、軽量化が急激に進み、従来の配線基板では回路配線がＭｏ−Ｍｎ法等の厚膜形成技術により形成されており、各回路配線の幅及び隣接する回路配線間の間隙が広いこと等から使用することができず、小型で軽量な新規の配線基板が要求されるようになってきた。
【０００５】
そこで新たに絶縁基体上に薄膜形成技術により回路配線を被着形成した薄膜配線基板が提案されている。
【０００６】
かかる薄膜配線基板は回路配線を薄膜形成技術により形成することから回路配線の線幅及び隣接間隔を狭くすることが可能となり、小型、軽量化が急激に進む携帯電話や衛星通信等の通信機器に使用が可能となる。
【０００７】
なお、前記薄膜配線基板は、一般に以下の方法によって製作される。即ち、
（１）まず酸化アルミニウム質焼結体等の電気絶縁材料から成る絶縁基体を準備する。
【０００８】
（２）次に前記絶縁基体上にチタン、タンタル、タングステン、クロム、ニッケル等の金属もしくはその合金をスパッタリング法や蒸着法等の薄膜形成技術を採用することによって所定厚みに被着させ、回路配線を絶縁基体に強固に接合させる下地部材としての下部配線層用の金属層を形成する。
【０００９】
（３）次に金属層上にフォトレジストを被着し、フォトリソグラフィ技術により所定パターンの開口を形成する。
【００１０】
（４）次に前記フォトレジストの開口内に銅、金、アルミニウム等の金属をスパッタリング法や蒸着法等の薄膜形成技術やメッキ技術を用いることによって充填し、回路配線の主導体としての上部配線層を金属層上に所定パターンに形成する。
【００１１】
（５）最後に前記フォトレジストを除去するとともに上部配線層をエッチングマスクに使用して金属層を選択的にエッチングし、金属層を上部配線層に対応する所定パターンの下部配線層とすることによつて薄膜配線基板が完成する。
【００１２】
なお、前記下部配線層は上部配線層をエッチングマスクとして用いることから、エッチング時のオーバーエッチング作用により下部配線層の幅が上部配線層の幅より狭いものとなっている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の薄膜配線基板においては、下部配線層の幅が上部配線層の幅より狭いものとなっているため、下部配線層と上部配線層とからなる薄膜回路配線が微細なものとなった場合、絶縁基体と下部配線層との接合面積が極めて狭いものとなり、その結果、薄膜回路配線に外力が印加されると絶縁基体と下部配線層との間に剥離が容易に発生し、薄膜回路配線を絶縁基体に強固に接合させておくことができないという欠点を有していた。
【００１４】
また上記欠点を解消するために従来の方法にかえて絶縁基体上に先ず幅広の下部配線層を形成し、次にこの下部配線層の上に幅狭の上部配線層を形成することが考えられる。
【００１５】
かかる方法によって製作される薄膜回路配線は、下部配線層の幅が上部配線層の幅に対し広いものとなっていることから下部配線層と絶縁基体との接合面積が広く、薄膜回路配線を絶縁基体に強固に接合させておくことができる。
【００１６】
しかしながら、この方法によつて製作される薄膜回路配線は、下部配線層の幅が広いため薄膜回路配線を絶縁基体に高密度に形成することができず、その結果、薄膜配線基板の形状が大型化し、小型、軽量化が急激に進む携帯電話や衛星通信等の通信機器にはその使用が不可となる欠点が誘発される。
【００１７】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は薄膜回路配線と絶縁基体との接合強度が強く、かつ薄膜回路配線を高密度に形成可能とした小型の薄膜配線基板を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、絶縁基体上に薄膜回路配線を形成してなる薄膜配線基板であって、前記薄膜回路配線は下部配線層と、逆台形状をなす上部配線層の２層構造を有しており、前記下部配線層の上面の幅は前記上部配線層の上面の幅以下であり、かつ上部配線層の下面の幅よりも広いことを特徴とするものである。
【００１９】
また本発明の薄膜配線基板の製造方法は下記工程からなることを特徴とするものである。
【００２０】
（１）絶縁基体表面に金属層を被着させる工程と、（２）前記金属層上に第１のフォトレジスト層を被着させるとともにフォトリソグラフィ技術によって断面が逆台形状の開口部を形成する工程と、（３）前記第１のフォトレジスト層の開口部内に上部配線層を充填形成する工程と、（４）前記第１のフォトレジスト層を除去する工程と、（５）前記金属層上で、上部配線層の下面周囲に第２のフォトレジスト層を被着する工程と、（６）前記第２のフォトレジスト層の非被着領域の金属層をエッチング除去し、上面の幅が上部配線層の上面の幅以下でありかつ前記上部配線層の下面の幅よりも広い下部配線層を形成する工程と、（７）前記第２のフォトレジスト層を除去する工程。
【００２１】
本発明の薄膜配線基板によれば、絶縁基体上に形成される薄膜回路配線を下部配線層と、逆台形状をなす上部配線層の２層構造とするとともに下部配線層の上面の幅を上部配線層の上面の幅以下で、かつ上部配線層の下面の幅よりも広くしたことから下部配線層と上部配線層とで構成される薄膜回路配線の線幅が不要に広くなることはなく、その結果、絶縁基体上に薄膜回路配線を高密度に形成することが可能となり、薄膜配線基板を小型として小型、軽量化が急激に進む携帯電話や衛星通信等の通信機器に使用可能となる。
【００２２】
また本発明の薄膜配線基板によれば、薄膜回路配線が下部配線層と逆台形状をなす上部配線層とで形成されているため薄膜回路配線に外力が印加された場合、該外力は下部配線層と絶縁基体との界面に大きく作用することはなく、上部配線層の下面と下部配線層の上面との界面に作用し、下部配線層と上部配線層はいずれも金属材料からなり両者極めて強固に接合していることから下部配線層と絶縁基体との間および下部配線層と上部配線層との間のいずれにも剥離が発生することはなく、これによって薄膜回路配線を絶縁基体に極めて強固に接合させておくことが可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を添付図面に基づき詳細に説明する。
図１は本発明の薄膜配線基板の一実施例を示し、１は絶縁基体、２は薄膜回路配線、３は下部配線層、４は上部配線層である。
【００２４】
前記絶縁基体１は酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、ガラスセラミックス質焼結体等の電気絶縁材料から成り、薄膜回路配線２を支持する支持部材として作用し、その上面に所定パターンの薄膜回路配線２が被着されている。
【００２５】
前記絶縁基体１の上面に被着形成されている薄膜回路配線２は絶縁基体１の上面に実装される電子部品、例えば、半導体素子等を外部の電気回路に電気的に接続する導電路としての作用をなす。
【００２６】
前記薄膜回路配線２は、例えば、チタン、タンタル、クロム、ニッケル等の金属またはその合金等から成る下部配線層３と、金、銅、アルミニウム等から成る上部配線層４とから構成されており、下部配線層３は上部配線層４を絶縁基体１に強固に接合させるための下地部材として作用し、また上部配線層４は薄膜回路配線２の主導体層として作用する。
【００２７】
なお、前記下部配線層３はその厚みが５０オングストローム未満であると下部配線層３を絶縁基体１に強固に接合させることが困難となる危険性があり、また１００００オングストロームを超えると下部配線層３中に内在する応力が大きくなって下部配線層３を絶縁基体１に強固に接合させるのが困難となる傾向にある。従って、前記下部配線層３はその厚みを５０オングストローム乃至１００００オングストロームの範囲としておくことが好ましい。
【００２８】
また前記上部配線層４はその厚みが１μｍ未満であると上部配線層４の導通抵抗が大きなものとなるとともに薄膜回路配線２に電子部品の電極をボンディングワイヤや半田を介して接続する際、上部配線層４にボンディングワイヤや半田を強固に接合させることが困難となる危険性があり、また１０μｍを超えると上部配線層４中に内在する応力が大きいものとなり上部配線層３を下部配線層上に強固に接合させることが困難となる傾向にある。従って、前記上部配線層４はその厚みを１μｍ乃至１０μｍの範囲としておくことが好ましい。
【００２９】
更に前記下部配線層３と上部配線層４とからなる薄膜回路配線２は、上部配線層４を逆台形状となすとともに下部配線層３の上面の幅を上部配線層４の上面の幅以下で、かつ上部配線層４の下面の幅よりも広いものとなしてある。従って、前記下部配線層３と上部配線層４とからなる薄膜回路配線２はその線幅が不要に広くなることはなく、その結果、絶縁基体１上に薄膜回路配線２を高密度に形成することが可能となり、薄膜配線基板を小型として小型、軽量化が急激に進む携帯電話や衛星通信等の通信機器に使用可能となる。
【００３０】
同時に薄膜回路配線２が下部配線層３と逆台形状をなす上部配線層４とで形成されているため薄膜回路配線２に外力が印加された場合、該外力は下部配線層３と絶縁基体１との界面に大きく作用することはなく、上部配線層４の下面と下部配線層３の上面との界面に作用し、下部配線層３と上部配線層４はいずれも金属材料からなり両者極めて強固に接合していることから下部配線層３と絶縁基体１との間および下部配線層３と上部配線層４との間のいずれにも剥離が発生することはなく、これによって薄膜回路配線２を絶縁基体１に極めて強固に接合させておくことが可能となる。
【００３１】
かくしてこの薄膜配線基板によれば絶縁基体１上に半導体素子等の電子部品を搭載し、電子部品の各電極を薄膜回路配線２にボンディングワイヤや半田等を介して電気的に接続するとともに薄膜回路配線２を外部電気回路に接続すれば電子部品の各電極は薄膜回路配線２を介して外部電気回路に接続されることとなる。
【００３２】
次に上述の薄膜配線基板の製造方法について図２に基づき説明する。
まず図２（ａ）に示す如く、絶縁基体１を準備するとともに該絶縁基体１の上面に下部配線層３となる金属層３ａを形成する。
【００３３】
前記絶縁基体１は、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、ガラスセラミックス質焼結体等の電気絶縁材料から成り、例えば、酸化アルミニウム質焼結体から成る場合には、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して泥漿状と成すとともにこれを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等によりシート状に成形してセラミックグリーンシート（セラミック生シート）を得、しかる後、前記セラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施し所定形状と成すとともにこれを約１６００℃で焼成することによって製作される。
【００３４】
また前記絶縁基体１の上面には金属層３ａが被着されており、該金属層３ａは、例えば、チタン、タンタル、クロム、ニッケル等の金属またはその合金等から成り、イオンプレーティング法やスパッタリング法、メッキ法、蒸着法等の薄膜形成技術を採用することによって絶縁基体１の上面に５０オングストローム乃至１００００オングストロームの範囲に被着される。
【００３５】
次に図２（ｂ）に示す如く、前記金属層３ａの上面に所定パターンの開口６を有する厚さが１μｍ乃至１０μｍの第１のフォトレジスト層５を被着させる。
【００３６】
前記開口６を有する第１のフォトレジスト層５はアクリル樹脂や環化ゴム等から成り、スピンコート法やロールコーター法の技術を採用することによって金属層３ａの上面に被着される。
【００３７】
また前記第１のフォトレジスト層５の開口６は従来周知のフォトリソグラフィ技術を採用することによって形成される。この場合、開口６はオーバーエッチング作用により底部が狭く上部が広い逆台形状に形成される。
【００３８】
次に図２（ｃ）に示す如く、前記第１のフォトレジスト層５に形成された開口６内に厚さが１μｍ乃至１０μｍの上部配線層４を形成する。
【００３９】
前記上部配線層４は金、銅、アルミニウム等の良導電性の金属材料からなり、金や銅等の金属材料を第１のフォトレジスト層５に形成された開口６内にイオンプレーティング法やスパッタリング法、メッキ法、蒸着法等の薄膜形成技術により充填することによって形成される。この場合、第１のフォトレジスト層５に形成された開口６が逆台形状をなしていることから該開口６内に形成される上部配線層４もその断面が逆台形状となる。
【００４０】
次に図２（ｄ）に示す如く、前記第１のフォトレジスト層５を金属層３ａ上から除去する。これによって絶縁基体１表面に形成された金属層３ａ上に上部配線層４が形成されることとなる。
【００４１】
次に図２（ｅ）に示す如く、前記金属層３ａ上で、上部配線層４の下面周囲に第２のフォトレジスト層７を被着する。
【００４２】
前記第２のフォトレジスト層７は例えば、ノボラック樹脂やアクリル樹脂等から成り、金属層３ａ上に上部電極層４を完全に被覆するようにノボラック樹脂やアクリル樹脂等をスピンコート法やロールコーター法等の技術を用いて被着させ、しかる後、これを上部電極層４をフォトマスクに使用し、従来周知のフォトリソグラフィ技術を用いることによって金属層３ａ上で上部電極層４の下面周囲に被着される。
【００４３】
そして最後に前記金属層３ａのうち第２のフォトレジスト層７の非被着領域をエッチングにより除去し、下部配線層３を形成するとともに第２のフォトレジスト層７を除去することによって図２（ｆ）に示す製品としての薄膜配線基板が完成する。
【００４４】
前記下部配線層３は第２のフォトレジスト層７が金属層３ａ上で上部電極層４の下面周囲に被着されてることから金属層３ａをエッチングして下部配線層３を形成する際、オーバーエッチングされたとしても下部電極層３の上面の幅を前記上部電極層４の下面の幅よりも広くなすことができ、これによって絶縁基体１に対する薄膜配線回路２の接合を極めて強固と成すことができる。
【００４５】
なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の趣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、上述の実施例では絶縁基体１の上面に１層の薄膜回路配線２を形成したが、薄膜回路配線２を多層に形成しておいてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の薄膜配線基板によれば、絶縁基体上に形成される薄膜回路配線を下部配線層と、逆台形状をなす上部配線層の２層構造とするとともに下部配線層の上面の幅を上部配線層の上面の幅以下で、かつ上部配線層の下面の幅よりも広くしたことから下部配線層と上部配線層とで構成される薄膜回路配線の線幅が不要に広くなることはなく、その結果、絶縁基体上に薄膜回路配線を高密度に形成することが可能となり、薄膜配線基板を小型として小型、軽量化が急激に進む携帯電話や衛星通信等の通信機器に使用可能となる。
【００４７】
また本発明の薄膜配線基板によれば、薄膜回路配線が下部配線層と逆台形状をなす上部配線層とで形成されているため薄膜回路配線に外力が印加された場合、該外力は下部配線層と絶縁基体との界面に大きく作用することはなく、上部配線層の下面と下部配線層の上面との界面に作用し、下部配線層と上部配線層はいずれも金属材料からなり両者極めて強固に接合していることから下部配線層と絶縁基体との間および下部配線層と上部配線層との間のいずれにも剥離が発生することはなく、これによって薄膜回路配線を絶縁基体に極めて強固に接合させておくことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の薄膜配線基板の一実施例を示す断面図である。
【図２】（ａ）乃至（ｆ）は本発明の薄膜配線基板の製造方法を説明するための各工程毎の断面図である。
【符号の説明】
１・・・・絶縁基体
２・・・・薄膜回路配線
３・・・・下部配線層
４・・・・上部配線層
５・・・・第１のフォトレジスト層
６・・・・開口
７・・・・第２のフォトレジスト層
【図１】
0003559468.tif 000002
【図２】
0003559468.tif 000003