(57)【要約】【課題】立体回路を形成する配線基板において、配線パターンやこれらの間を導通するビアの形状を正確に形成した配線基板とその製造方法を提供する。【解決手段】コア基板２の上面に形成された下層配線パターン１０と、この下層配線パターン１０の間及び周囲に形成され、これと略同じ高さを有する第１樹脂絶縁層４と、上記下層配線パターン１０及び第１樹脂絶縁層４の上面に渉って形成された第２樹脂絶縁層６と、この第２樹脂絶縁層６の上面に形成された上層配線パターン２０と、上記第２樹脂絶縁層６を厚さ方向に貫通して形成され、下層・上層配線パターン１０，２０間を導通するビア８と、を有する配線基板１。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下層配線パターンと、
該下層配線パターン層の各パターン間及び／又は下層配線パターンの周囲に形成され、この下層配線パターンと略同じ高さを有する第１樹脂絶縁層と、
上記下層配線パターンの上面及び上記第１樹脂絶縁層の上面とに渉って形成され、その上面に上記下層配線パターンとビアを介して導通される上層配線パターンが形成されることを予定されている第２樹脂絶縁層と、
を有することを特徴とする配線基板。
【請求項２】
下層配線パターンと、
該下層配線パターンの各パターン間及び／又は下層配線パターンの周囲に形成され、この下層配線パターンと略同じ高さを有する第１樹脂絶縁層と、
上記下層配線パターンの上面及び上記第１樹脂絶縁層の上面とに渉って形成された第２樹脂絶縁層と、
該第２樹脂絶縁層の上面に形成された上層配線パターンと、
上記第２樹脂絶縁層をその厚さ方向に貫通して形成され、且つ上記下層と上層の両配線パターン間を導通させるビアと、
を有することを特徴とする配線基板。
【請求項３】
前記第２樹脂絶縁層が、その厚さ方向に複数の樹脂層を積層して形成されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の配線基板。
【請求項４】
下層配線パターンを形成する工程と、
該下層配線パターンの各パターン間及び／又は下層配線パターンの周囲に、この下層配線パターンと略同じ高さの第１樹脂絶縁層を形成する工程と、
上記下層配線パターンの上面及び上記第１樹脂絶縁層の上面とに渉って第２樹脂絶縁層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項５】
下層配線パターンを形成する工程と、
該下層配線パターンの各パターン間及び／又は下層配線パターンの周囲に、この下層配線パターンと略同じ高さに第１樹脂ペーストを塗布する工程と、
該第１樹脂ペーストを硬化させて、第１樹脂絶縁層と成す工程と、
上記下層配線パターンの上面及び上記第１樹脂絶縁層の上面とに渉って第２樹脂ペーストを塗布する工程と、
該第２樹脂ペーストを硬化させて、第２樹脂絶縁層と成す工程と、
を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項６】
前記第２樹脂絶縁層に対して、その厚さ方向に貫通するビアを形成する工程と、
上記第２樹脂絶縁層の上面に、上記ビアを介して前記下層配線パターンと導通される上層配線パターンを形成する工程と、
を含むことを特徴とする請求項４又は５に記載の配線基板の製造方法。
【請求項７】
前記第１樹脂絶縁層を形成する工程が、前記下層配線パターンと間隙を置いて前記第１樹脂ペーストを塗布する工程を含むことを特徴とする請求項５又は６に記載の配線基板の製造方法。
【請求項８】
前記第１樹脂絶縁層を形成する工程が、前記第２樹脂絶縁層の形成に用いる第２樹脂ペーストの粘度よりも粘度が低い第１樹脂ペーストを塗布する工程を含むことを特徴とする請求項５乃至７の何れかに記載の配線基板の製造方法。
【請求項９】
前記第２樹脂絶縁層を形成する工程が、その厚さ方向に複数の樹脂層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項４乃至８の何れかに記載の配線基板の製造方法。
【請求項１０】
前記下層配線パターンの上面及び側面に粗化層を形成した後、前記第１樹脂ペーストをスクリーン印刷法で塗布し、第１樹脂絶縁層を形成することを特徴とする請求項５乃至９の何れかに記載の配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂絶縁層を介して上下に複数の配線パターンを形成することが予定され、或いは上下に複数の配線パターンが形成された配線基板と、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に複数の配線パターンの間に樹脂絶縁層を介在させた立体回路を有する配線基板は、図７(Ａ)に示すように、例えばＢＴ樹脂とガラスの複合材又はセラミックからなるコア基板１００の上面に、所要パターンを有する下層配線パターン１０２を形成する。次に、図７(Ｂ)に示すように、この下層配線パターン１０２の上方にロールコータ印刷により感光性の樹脂ペーストを塗布し、硬化させて樹脂絶縁層１０４を形成する。すると、この樹脂絶縁層１０４の表面１０６は、各パターン１０２の上方において突出する波形状となる。
係る波形状の表面１０６を有する樹脂絶縁層１０４の上面に図示しない上層配線パターンを形成すると、その各パターンの断面形状は設計されたものと異なる形状となる場合がある。また、上記下層配線パターン１０２と上層配線パターンとを導通するために形成される図示しないビアの形状も歪んだ形状となる場合がある。これら上層配線パターンやビアの形状が歪んでいると、本来導通すべき立体回路が形成されなくなる不具合を生じることもある。
【０００３】
一方、図７(Ｃ)に示すように、前記同様のコア基板１１０の上面に互いの間隔が狭い下層配線パターン１１２と、互いの間隔が広い下層配線パターン１１４とが形成される場合がある。これらの上方に感光性の樹脂絶縁層１１６を形成すると、間隔の広い配線パターン１１４側ではその厚さが薄くなり、且つ各パターン１１４の上方には、突出部１１８が形成される。この樹脂絶縁層１１６の上面に形成される予定の上層配線パターンと上記各配線パターン１１２，１１４との導通を成すビアを形成するため、樹脂絶縁層１１６の所定の位置に紫外線等を照射してエッチングすると、図７(Ｄ)に示すような状態となる。
【０００４】
即ち、間隔の狭い配線パターン１１２の上は円筒形又はやや逆円錐形の正常なビアホール１２０が形成されるのに対し、間隔の広い配線パターン１１４の上は樹脂絶縁層１１６の厚さが上記配線パターン１１２の上に比べて薄くなっているため、過剰エッチングにより略円錐形状のビアホール１２２が形成される。
係るビアホール１２２に無電解銅メッキ及び電解メッキにてビアを形成しても、該ビアの底部に不導通部分が生じ易く、下層配線パターン１１２，１１４と追って形成される上層配線パターンとの間の導通が不安定になる場合もある。
更に、樹脂絶縁層１１６の厚さが上記下層配線パターン１１２と下層配線パターン１１４の上方で異なるため、その上面に形成される上層配線パターン間に段差が生じ設計通りの回路が形成できなくなるという不具合を生じることもある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の技術における問題点を解決し、立体回路を形成する配線基板において、配線パターンやビアの形状がバラ付くことを少なくした配線基板とその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、下層配線パターン層の上方に形成される樹脂絶縁層の表面を平坦化することに着目して成されたものである。
即ち、本発明の配線基板は、下層配線パターンと、該下層配線パターン層の各パターン間及び／又は下層配線パターンの周囲に形成され、この下層配線パターンと略同じ高さを有する第１樹脂絶縁層と、上記下層配線パターンの上面及び上記第１樹脂絶縁層の上面とに渉って形成され、その上面に上記下層配線パターンとビアを介して導通される上層配線パターンが形成されることを予定されている第２樹脂絶縁層と、を有することを特徴とする。
【０００７】
係る構成によれば、第２樹脂絶縁層の上面が平坦に形成されているので、その上面に追って形成される上層配線パターンを正確な形状にし得ると共に、上記下層配線パターンの上の第２樹脂絶縁層に追って形成されるビアも正確な形状にすることが可能となる。
尚、第１と第２樹脂絶縁層には、同種又は異種の樹脂からなり、又は、樹脂ペーストの粘度、或いは、増量材の種類や形態等において互いに同様か相異なるものが用いられる。また、上記各配線パターンには無電解銅メッキ等による所要パターンの銅が用いられる。
【０００８】
また、本発明の別の配線基板は、下層配線パターンと、該下層配線パターンの各パターン間及び／又は下層配線パターンの周囲に形成され、この下層配線パターンと略同じ高さを有する第１樹脂絶縁層と、上記下層配線パターンの上面及び上記第１樹脂絶縁層の上面とに渉って形成された第２樹脂絶縁層と、該第２樹脂絶縁層の上面に形成された上層配線パターンと、上記第２樹脂絶縁層をその厚さ方向に貫通して形成され、且つ上記下層と上層の両配線パターン間を導通させるビアと、を有することを特徴とする。
これによれば、上下方向に複数の配線パターンとその間にビアが正確に形成されているので、上・下層配線パターン間をビアにより確実に導通する立体回路を有する配線基板を得ることが可能となる。
【０００９】
更に、上記第２樹脂絶縁層が、その厚さ方向に複数の樹脂層を積層して形成された配線基板も含まれる。この場合、積層される部位に応じて同種又は異種の樹脂材質からなり、樹脂ペーストの粘度、又は、フィラー材等の増量材の種類や形態等を替えたものを用いると、第１樹脂絶縁層との密着性を高めたり、上層配線パターンの密着性を高めることが可能となる。
【００１０】
一方、本発明の配線基板の製造方法は、下層配線パターンを形成する工程と、該下層配線パターンの各パターン間及び／又は下層配線パターンの周囲に、この下層配線パターンと略同じ高さの第１樹脂絶縁層を形成する工程と、上記下層配線パターンの上面及び上記第１樹脂絶縁層の上面とに渉って第２樹脂絶縁層を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
これによれば、第２樹脂絶縁層の上面を平坦化でき、その上面に追って形成される上層配線パターンを正確な形状にし、下層配線パターン上の第２樹脂絶縁層に追って形成されるビアも正確な形状とした配線基板を得ることが可能となる。
【００１１】
また、本発明の他の配線基板の製造方法は、下層配線パターンを形成する工程と、該下層配線パターンの各パターン間及び／又は下層配線パターンの周囲に、この下層配線パターンと略同じ高さに第１樹脂ペーストを塗布する工程と、該第１樹脂ペーストを硬化させて、第１樹脂絶縁層と成す工程と、上記下層配線パターンの上面及び上記第１樹脂絶縁層の上面とに渉って第２樹脂ペーストを塗布する工程と、該第２樹脂ペーストを硬化させて、第２樹脂絶縁層と成す工程と、を含むことを特徴とする。
これよれば、第１、及び第２樹脂絶縁層を所定の位置に正確に形成でき、且つ第２樹脂絶縁層の上面を平坦にした配線基板を得ることが可能となる。
尚、上記硬化には、例えば紫外線照射による硬化が含まれる。
【００１２】
更に、本発明の別の配線基板の製造方法は、前記第２樹脂絶縁層に対して、その厚さ方向に貫通するビアを形成する工程と、上記第２樹脂絶縁層の上面に、上記ビアを介して前記下層配線パターンと導通される上層配線パターンを形成する工程と、を含むことを特徴とする。
これによれば、上下方向に複数の配線パターンをそれぞれ正確な形状のパターンとして形成できると共に、これらの間に正確な形状のビアを形成した立体回路を有する配線基板を提供することが可能となる。
【００１３】
また、前記第１樹脂絶縁層を形成する工程が、前記下層配線パターンと間隙を置いて前記第１樹脂ペーストを塗布する工程を含む製造方法も含まれる。
これによれば、第１樹脂絶縁層を下層配線パターンの各パターンと重複することなく、所要の位置に例えばスクリーン印刷等によって確実に形成でき、第２樹脂絶縁層の上面に不用意な突出部の形成を防ぐことができる。
更に、前記第１樹脂絶縁層を形成する工程が、前記第２樹脂絶縁層の形成に用いる第２樹脂ペーストの粘度よりも粘度が低い第１樹脂ペーストを塗布する工程を含む製造方法も含まれる。
【００１４】
これによって、前記下層配線パターンの各パターン間、又はこのパターンの周囲に樹脂絶縁層を均一な厚さにして形成することが容易となる。
即ち、粘度の低い第１樹脂ペーストを下層配線パターンと間隙を置いてこれよりも僅かに厚めに塗布しても、粘度の低い第１樹脂ペーストは容易に濡れ広がり、各パターン間等に均一な厚さに塗布される。
加えて、前記第２樹脂絶縁層を形成する工程が、その厚さ方向に複数の樹脂層を形成する工程を含む配線基板の製造方法も含まれる。
これによれば、積層部位に応じた同種又は異種の樹脂材質からなり、樹脂ペーストの粘度、又は増量材の種類や形態等を替えたものを用いて、第１樹脂絶縁層との密着性を高めたり、上層配線パターンの密着性を高めることが可能となる。
【００１５】
前記下層配線パターンの上面及び側面に粗化層を形成した後、前記第１樹脂ペーストをスクリーン印刷法で塗布し、第１樹脂絶縁層を形成する方法も含む。
スクリーン印刷法以外では、下層配線パターンの上方に第１樹脂ペーストを一面に塗布し乾燥させた後に研磨して、下層配線パターンの上面を露出させ、且つ下層配線パターンと略同一高さに第１樹脂絶縁層を形成する方法がある。しかし、これでは、下層配線パターンの上面の粗化層が研磨により除去されるおそれがある。そこで、上記のように、下層配線パターンの上面及び側面に粗化層を形成すると、該粗化層の形成後に第１樹脂ペーストをスクリーン印刷法により塗布することにより、下層配線パターンの上面の粗化層を消失させることなく、第１樹脂絶縁層を形成することができる。これによれば、配線パターンと各樹脂層との密着性を高めることができる。
尚、上記粗化層はＮｉ−Ｃｕ等の針状結晶等によって形成する他、下層配線パターンの表面に黒化処理を施すことによっても形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下において本発明の実施に好適な形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明の配線基板１の断面図を示す。配線基板１は、中央のコア基板２と、該コア基板２の両面に形成された下層・上層・最上層配線パターン１０，２０，３０と、各配線パターン１０,２０,３０における各パターンの間及びその周囲に形成された第１樹脂絶縁層４，１４，２４と、各配線パターン１０,２０,３０の上面と各第１樹脂絶縁層４,１４,２４の上面とに渉って形成された第２樹脂絶縁層６,１６,２６とから構成される。
【００１７】
上記コア基板２は、例えばＢＴ(ヒ゛スマレイミト゛・トリシ゛アン)樹脂とガラス繊維布の複合材又はアルミナ系のセラミックからなる。また、第１樹脂絶縁層４等と第２樹脂絶縁層６等は、感光性のエポキシ系樹脂からなる。
更に、各配線パターン１０,２０,３０は、それぞれ所定のパターンの回路を形成する銅製のパターンからなる。
また、各配線パターン１０,２０,３０間には、これら相互間を導通するビア８，１８が上記第２樹脂絶縁層６，１６の所定の位置に形成されている。尚、最上層の第２樹脂絶縁層２６の表面には、図示しない外部端子が適宜設けられる。
【００１８】
係る配線基板１の製造方法の概略を図２によって説明する。
先ず、図２(Ａ)に示すコア基板２の両面全体に無電解銅メッキ及び電解銅メッキにより銅皮膜を被覆し、この銅皮膜の上面全体に図示しない感光性樹脂を被覆して、所定パターンの露光と現像を行う。このパターンに倣って残った感光性樹脂と共に銅皮膜をエッチング液に浸すと、図２(Ｂ)に示すように、所定のパターンを有する下層配線パターン１０がコア基板２の両面に形成される。
尚、コア基板２の両面の下層配線パターン１０，１０間を導通させる場合、コア基板２の所要の位置に貫通孔２ａを穿設し、この貫通孔２ａ内にも円筒形状の銅製の導通部１１を下層配線パターン１０と同時に形成する。この導通部１１はその両開口部において、両面の下層配線パターン１０，１０と接続する。且つ、この導通部１１内には、熱硬化性樹脂１１ａをマスク印刷により充填する。
【００１９】
次に、図２(Ｃ)に示すように、コア基板２の両面における各下層配線パターン１０間、及びその周囲に第１樹脂絶縁層４を形成する。この第１樹脂絶縁層４の厚さは、下層配線パターン１０の厚さと可及的に同一となるように形成される。その詳細は、追って後述する。従って、下層配線パターン１０と第１樹脂絶縁層４との上面は、連続した略単一の平面状となる。
次いで、図２(Ｄ)に示すように、下層配線パターン１０と第１樹脂絶縁層４との上面に渉って、第２樹脂絶縁層６を形成する。この第２樹脂絶縁層６の上面は、上記下層配線パターン１０と第１樹脂絶縁層４の各上面からなる平面性に起因して、平坦なものになる。
【００２０】
更に、上記第２樹脂絶縁層６の所定の位置に、前記同様のフォトエッチング又はレーザ加工により、逆円錐形状のビアホール７を形成する。
その後、第２樹脂絶縁層６の上面全体に前記同様に銅皮膜を被覆し、感光性樹脂を被覆してフォトエッチングすることにより、図２(Ｅ)に示すように、第２樹脂絶縁層６の上面に上層配線パターン２０を形成する。この際、図示のようにビアホール７内に下層・上層配線パターン１０，２０に接続するビア８が同時に形成される。これにより、下層・上層配線パターン１０，２０が互いに導通した立体回路が形成される
【００２１】
そして、図２(Ｆ)に示すように、この上層配線パターン２０の各パターン間とその周囲に第１樹脂絶縁層１４を形成する。これ以降、上層配線パターン２０と第１樹脂絶縁層１４との上面に渉って第２樹脂絶縁層１６を形成し、この第２樹脂絶縁層１６の所定の位置にビアホールを形成する。更に、前記と同様にして最上層配線パターン３０とビア１８を形成すると共に、これらの間や周囲に第１樹脂絶縁層２４を形成した後、最上層配線パターン３０と第１樹脂絶縁層２４との上面に渉って第２樹脂絶縁層２６を形成することにより、図１に示した配線基板１を得ることができる。
【００２２】
係る配線基板１は、各配線パターン１０,２０,３０の間及びそれらの周囲に略同じ高さの第１樹脂絶縁層４,１４,２４を形成したので、それらの上面に渉って形成される第２樹脂絶縁層６,１６,２６の上面が平坦化される。この第２樹脂絶縁層６等の上面の平坦化によって、その上面に形成される上層・最上層配線パターン２０，３０は、略設計された位置に正確な断面形状にて形成される。しかも、各配線パターン１０,２０,３０間に形成されるビア８，１８も予め形成されるビアホール７等に倣った正確な形状となり、配線パターン１０,２０,３０間を確実に導通可能とする。従って、前記従来の技術における上層配線パターンやビアの形状不良を無くすか、低減することができる。
【００２３】
尚、本形態の上層配線パターン２０と最上層配線パターン３０は互いに本発明における下層配線パターンと上層配線パターンに相当する。即ち、本発明の下層・上層配線パターンは、上下方向における相対的な位置関係を指すもので、一つの配線基板内に多数の配線パターンが上下方向に併設される場合、ある配線パターンは上下方向の位置によって下層又は上層配線パターンの何れにもなり得る。
また、前記配線基板１では、コア基板２の両面に配線パターン１０等と第２樹脂絶縁層６等を対称に同数ずつ形成したが、コア基板２がセラミックのように剛性の高いものである場合、コア基板２の片面にのみ配線パターン１０等と第２樹脂絶縁層６等を形成しても良い。更に、コア基板２の両面に形成する配線パターン１０等と第２樹脂絶縁層６等の数を異ならしめることもできる。この場合、樹脂絶縁層はポリイミド等の樹脂にても形成され得る。
【００２４】
また、本発明では、コア基板２は必須ではなく、下層に位置する既設の樹脂又はセラミック製の絶縁層の上面に下層配線パターンを形成し、そのパターン間や周囲に第１樹脂絶縁層を形成し、この第１樹脂絶縁層と下層配線パターンとの上面に渉って第２樹脂絶縁層を形成した配線基板も含まれる。
即ち、セラミックの多層配線基板の上面に本発明の下層配線パターンと第１樹脂絶縁層を形成し、これらの上面に渉って第２樹脂絶縁層を形成し、更にこの第２樹脂絶縁層の上面に上層配線パターン等を形成したセラミック・樹脂製の配線基板も含まれる。
【００２５】
次に、本発明のより具体的な製造方法の各形態について説明する。
図３は配線パターンの各パターン間の間隔が広い場合の形態を示す。
図３(Ａ)及び(Ｂ)に示すように、コア基板又は既設の絶縁層４２の上面には、予め下層配線パターン４０が前記同様にして等間隔に並行に形成されている。各パターン４０は幅が約２０μｍ、厚さが約４０μｍであり、パターン４０同士間の間隔は約１５０μｍである。
【００２６】
先ず、図３(Ｃ)に示すように、このパターン４０同士間に、比較的粘度が低いエポキシ系の感光性樹脂の第１樹脂ペースト４３をスクリーン印刷によって塗布する。この際、各パターン４０と各樹脂ペースト４３との間には数μｍ〜数１０μｍの間隙４１を置いて塗布される。また、塗布される樹脂ペースト４３の厚さは、各パターン４０の厚さと同じか、やや厚めとされる。このようにして塗布された低粘度の第１樹脂ペースト４３は、上記間隙４１を埋めてパターン４０同士間に均一な厚さとなる。この樹脂ペースト４３を所定の温度で乾燥させ、硬化すると第１樹脂絶縁層４４となる。
【００２７】
次に、各パターン４０と第１樹脂絶縁層４４との上面に渉って、第２樹脂絶縁層４６が形成される。該第２樹脂絶縁層４６は、上下２つの樹脂層４７，４８からなる。先ず、比較的粘度の高い上記と同種の第２樹脂ペーストをロールコータにより塗布して乾燥・硬化させると、図３(Ｄ)に示す下部樹脂層４７が形成される。この下部樹脂層４７の上面に比較的中程度の粘度を有する第２樹脂ペーストを同様に塗布して乾燥・硬化させると、図３(Ｅ)に示す上部樹脂層４８が形成され、厚さ約３０μｍの第２絶縁樹脂絶縁層４６が形成される。
【００２８】
この下部樹脂層４７は下層配線パターン４０と、第２樹脂絶縁層４６の上面に追って形成される上層配線パターンとの間の絶縁性の確保を主目的とする。一方、上部樹脂層４８は例えば含有するフィラー材等を調整して、追ってその上面に形成される上層配線パターンの第２樹脂絶縁層４６に対する密着性を高めることも目的とする。このために、第２樹脂絶縁層４６は上・下部樹脂層４７，４８から形成したが、単一の樹脂層から形成しても良い。
尚、図示しない配線パターン４０の周囲のコア基板等４２の上面にも同様に第１・第２樹脂絶縁層４４，４６が形成される。
【００２９】
図４は配線パターンの各パターン間の間隔が狭い場合の形態を示す。
図４(Ａ)及び(Ｂ)に示すように、コア基板又は既設の絶縁層５２の上面には、予め多数の下層配線パターン５０が等間隔で並行に且つ互いに密接して形成されている。各パターン５０は幅が約４０μｍ、厚さが約２０μｍで、パターン５０同士間の間隔は約７０μｍである。図示で左右両端のパターン５０の外側における間隔は比較的広く設定されている。
係るパターン５０同士間の間隔が１００μｍ以下と非常に狭い場合、当該パターン５０同士間に樹脂ペーストをスクリーン印刷等で正確に塗布することは、実用的に困難である。即ち、係る配線パターン５０間にスクリーン印刷で第１樹脂ペーストを塗布しようとすると、該樹脂ペーストが誤って各パターン５０上に塗布されることがあり、却って平坦性が損なわれることがある。
【００３０】
そこで、図４(Ｃ)に示すように、先ず左右両端のパターン５０の外側の広い間隔の位置に、各パターン５０と間隔５１を置いて前記と同様の第１樹脂ペースト５３をスクリーン印刷にて塗布し、硬化させて第１樹脂絶縁層５４を形成する。
次いで、各パターン５０間とその上方、及び第１樹脂絶縁層５４の上面にロールコータにより比較的粘度の高い上記と同種の第２樹脂ペーストを塗布し乾燥・硬化すると、図４(Ｄ)に示すように、第２樹脂絶縁層５６の下部樹脂層５７が形成される。この場合、上記第２樹脂ペーストは一対のロール(図示せず)によつてベタ塗りされるため、各パターン５０間にも進入すると共に、各パターン５０と第１樹脂絶縁層５４との上面に略均一な厚さに塗布される。
これは配線パターン５０同士の間隔が狭いので、前記図７(Ｃ)中の配線パターン１１４上のような突出部１１８が形成されず、同図中の配線パターン１１２上と同様に配線パターン５０の上方には略均一な厚さの樹脂層５７が形成されるからである。従って、下部樹脂層５７の上面は比較的平坦化される。
【００３１】
更に、下部樹脂層５７の上面に比較的中程度の粘度を有する第２樹脂ペーストを同様に塗布して乾燥・硬化させると、図４(Ｅ)に示す上部樹脂層５８が形成され、厚さ約３０μｍの第２絶縁樹脂絶縁層５６が形成される。
この形態によれば、配線パターン５０の周囲や比較的間隔の広いパターン５０同士間にのみ、選択的にスクリーン印刷によって、第１樹脂ペースト５３を塗布し硬化させて第１樹脂絶縁層５４を形成するだけで、上面が平坦な第２樹脂絶縁層５６を形成できる。このため、第２樹脂絶縁層５６の適所やその上面に追って形成されるビアや上層配線パターンの形状を正確に形成し得る。
【００３２】
図５は異なる配線パターン場合の形態を示す。
図５(Ａ)及び(Ｂ)に示すように、コア基板又は既設の絶縁層７２の上面には、その略全面に渉り例えば電源用のメタルプレーン層(下層配線パターン)６０が予め形成されている。このプレーン層６０は厚さが約１５μｍで、中央に矩形の開口部６２を有し、その左右両側に丸孔６４を等間隔に２個ずつ穿設している。上記開口部６２の図示で左右方向の長さは１２mm、幅は３．３mmであり、上記丸孔６４の直径は０．５５mmである。そして、上記開口部６２と丸孔６４、及び丸孔６４同士間に挟まれた各狭隘部(配線パターン)６６の間隔０．２５mmである。この場合、開口部６２と丸孔６４は、本発明における配線パターン間に相当する。
【００３３】
先ず、図５(Ｃ)に示すように、上記開口部６２と各丸孔６４内にそれらと間隔６１を置いて前記同様の第１樹脂ペースト７３をスクリーン印刷にて塗布した後、乾燥して硬化し第１樹脂絶縁層７４を形成する。この第１樹脂絶縁層７４は各狭隘部６６、即ちメタルプレーン層６０と略同じ厚さである。
次に、各狭隘部６６、周辺部６８、及び第１樹脂絶縁層７４の上面に渉り、ロールコータにて比較的高粘度の前記同様の第２樹脂ペーストを塗布し乾燥・硬化すると、図５(Ｄ)に示すように、第２樹脂絶縁層７６の下部樹脂層７７が形成される。更に、下部樹脂層７７の上面に比較的中程度の粘度を有する第２樹脂ペーストを同様に塗布して乾燥・硬化させると、図５(Ｅ)に示す上部樹脂層７８が形成され、厚さ約３０μｍの第２絶縁樹脂絶縁層７６が形成される。
【００３４】
以上のように、下層配線パターンに相当するメタルプレーン層６０が略全面に形成され、その内部にパターン間に相当する開口部６２等が形成されている形態でも、開口部６２内等に上記第１樹脂絶縁層７４を形成することにより、第２樹脂絶縁層７６の上面全体を平坦化することができる。このため、第２樹脂絶縁層７６の適所やその上面に追って形成されるビアや上層配線パターンの形状を正確なものとすることが可能となる。
【００３５】
ここで前記図３(Ｅ)、図４(Ｅ)、及び図５(Ｅ)(発明例１〜３)の各第２樹脂絶縁層４６，５６，７６の上面における平坦度を表面粗さ計を用いて測定した。予め上記第２樹脂絶縁層を形成した各配線基板を同じ条件で１０個ずつ用意した。
この際、第２樹脂絶縁層４６,５６,７６の各表面粗さにおける最高点と最低点を測定し、その差の平均と偏差(３σ)を算出した。
一方、前記図３乃至図５において、前記従来の技術と同様に配線パターン４０等の上方に前記と同種で比較的高粘度の樹脂ペーストのみを塗布し、乾燥・硬化させ、同じ厚さの単一の樹脂絶縁層を形成した配線基板を、比較例１〜３として１０個ずつ用意した。これらについても同様に表面粗さを測定し、最高点と最低点の差の平均と偏差(３σ)を算出した。それらの結果を表１に示す。
【００３６】
【表１】
2006054479.tif 000003
【００３７】
表１から各発明例では上記差の平均が小さく、３σにてバラ付きが比較例よりも小さいことが判明した。これにより、本発明による第２樹脂絶縁層の上面における平坦化が裏付けられた。
また、前記図３の上記と同じ発明例１と比較例１につき、図６(Ａ)に示すように、配線パターン４０の上面における第２樹脂絶縁層４６に、前記同様の露光と現像にて略直径１００μｍビアホール８２を形成し、更に銅メッキ、露光、及び現像を行い直径１００μｍのビア８４をそれぞれ形成した。この各ビア８４の上層配線パターン８０寄りの上端側における直径の平均と偏差(３σ)を算出した。
併せて、図６(Ｂ)に示す各ビアホール８２の上端側８６と下端側８８における直径の比(ａ／ｂ)、即ち縦断面比を測定し、その平均と偏差(３σ)を算出した。これらの結果を表２に示した。
【００３８】
【表２】
2006054479.tif 000004
【００３９】
表２からビア８４の上端側における直径の平均では発明例１と比較例１とは略同じであるが、３σから発明例１の方がバラ付きが小さいことが判る。
また、ビアホール８２の縦断面比(ａ／ｂ)では発明例１の方が平均で１に近く、３σでも小さなバラ付きとなり、比較的円筒形に近い正確な形状のビア８４を形成し得たことが判る。
これらにより、本発明は前記第２樹脂絶縁層の上面における平坦化と併せて、第２樹脂絶縁層に形成されるビアホール及びビアを正確な形状にし得ることも裏付けられた。
【００４０】
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、コア基板と共に下層配線パターンを硫酸銅や硫酸Ｎｉを含むエッチング液に浸漬して、配線パターンの上面及び側面にＣｕやＮｉの針状結晶を形成したり、所謂黒化処理にてパターンの上面及び側面に粗化層を形成しても良い。これにより、下層配線パターンと第１・第２樹脂絶縁層との密着性が高められる。
前記第１樹脂絶縁層も上下複数の樹脂層を積層して形成し、各部位に適した材質や特性の樹脂ペーストを用いることもできる。或いは、配線パターン間とその周囲とで用いる樹脂ペーストの材質や特性を異ならしめることもできる。
また、配線パターンの形成に先立って、そのパターン間及び／又は配線パターンの周囲となる位置に予め第１樹脂絶縁層を形成しておくことも可能である。
【００４１】
更に、第１・第２樹脂絶縁層には、前記エポキシ系に限らず、フェノール・ノボラック樹脂にジアゾ感光剤を添加したもの、又はドライフィルムフォトレジスト等を用いることも可能である。
尚、各配線パターンも前記の銅に限らず、Ｎｉ及びその合金(Ｎｉ−Ｐ,Ｎｉ−Ｂ,Ｎｉ−Ｃｕ−Ｐ)、Ｃｏ及びその合金(Ｃｏ−Ｐ,Ｃｏ−Ｂ,Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ)、Ｓｎとその合金(Ｓｎ−Ｐｂ,Ｓｎ−Ｐｂ−Ｐｄ)、Ａｕ,Ａｇ,Ｐｄ,Ｐｔ,Ｒｈ,又はＲｕ等とそれらの合金の何れを用いることもできる。
【００４２】
以上において説明した本発明の配線基板によれば、下層配線パターンの上方に形成された第２樹脂絶縁層の上面が平坦化されているので、そこに形成される上層配線パターンの形状も正確となり、且つ第２樹脂絶縁層を貫通するビアの形状も正確なものとなる。このため、所望数の上・下層配線パターンとビアからなる立体回路を正確に内蔵する配線基板とすることができる。
また、本発明の配線基板の製造方法によれば、下層配線パターンの上方に形成される第２樹脂絶縁層の上面が平坦化されるため、そこに形成する上層配線パターンの形状を正確に形成でき、且つ第２樹脂絶縁層を貫通するビアの形状も正確に形成できるので、これらの形状不良を低減できる。従って、正確な立体回路を有する配線基板を安定して提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の配線基板の一形態を示す断面図である。
【図２】(Ａ)乃至(Ｆ)は本発明の配線基板の各製造工程を示す部分断面図。
【図３】(Ａ)は一つの配線基板の部分平面図、(Ｂ)は(Ａ)中のＢ−Ｂ断面図、(Ｃ)乃至(Ｅ)は配線基板の具体的な製造方法を示す各工程の部分断面図。
【図４】(Ａ)は異なる配線基板の部分平面図、(Ｂ)は(Ａ)中のＢ−Ｂ断面図、(Ｃ)乃至(Ｅ)はこの配線基板の具体的な製造方法を示す各工程の部分断面図。
【図５】(Ａ)は更に異なる配線基板の部分平面図、(Ｂ)は(Ａ)中のＢ−Ｂ断面図、(Ｃ)乃至(Ｅ)はこの配線基板の具体的な製造方法を示す各工程の部分断面図。
【図６】(Ａ)は図３(Ｅ)の配線基板にビアを形成した状態を示す部分断面図、(Ｂ)はそのビアを含むビアホールの概略斜視図。
【図７】(Ａ)及び(Ｂ)は従来の配線基板の製造工程を示す部分断面図、(Ｃ)及び(Ｄ)は従来における別の配線基板の製造工程を示す部分断面図。
【符号の説明】
【００４４】
１………………………………………配線基板
４,１４,２４,４４,５４,７４………第１樹脂絶縁層
６,１６,２６,４６,５６,７６………第２樹脂絶縁層
８,１８,８４…………………………ビア
１０,２０,３０,４０,５０,６０,８０…配線パターン
４１,５１,６１………………………間隙
４３,５３,７３………………………第１樹脂ペースト(樹脂ペースト)
４７,５７,７７………………………下部樹脂層(樹脂層)
４８,５８,７８………………………上部樹脂層(樹脂層)
６２……………………………………開口部(配線パターン間)
６４……………………………………丸孔(配線パターン間)
６６……………………………………狭隘部(配線パターン)
【図１】
2006054479.tif 000005
【図２】
2006054479.tif 000006
【図３】
2006054479.tif 000007
【図４】
2006054479.tif 000008
【図５】
2006054479.tif 000009
【図６】
2006054479.tif 000010
【図７】
2006054479.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成17年9月20日(2005.9.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線パターンと、
上記配線パターンの各パターン間及び／又は配線パターンの周囲に形成され、この配線パターンと略同じ高さを有する第１樹脂絶縁層と、
上記配線パターンの上面及び上記第１樹脂絶縁層の上面とに渉って形成され、且つ厚さ方向に積層した第２樹脂絶縁層と、を有すると共に、
上記第１樹脂絶縁層は、比較的低粘度の第１樹脂ペーストを硬化させたものであり、上記第２樹脂絶縁層は、上記第１樹脂ペーストよりも高粘度の第２樹脂ペーストを硬化させたものである、
ことを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記第２樹脂絶縁層は、その厚さ方向に沿って複数の樹脂層を積層して形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
配線パターンを形成する工程と、
上記配線パターンの各パターン間及び／又は配線パターンの周囲に、この配線パターンと略同じ高さで比較的低粘度の第１樹脂ペーストを塗布する工程と、
上記第１樹脂ペーストを硬化させて、第１樹脂絶縁層と成す工程と、
上記配線パターンの上面及び上記第１樹脂絶縁層の上面とに渉って、上記第１樹脂ペーストよりも高粘度の第２樹脂ペーストを塗布する工程と、
該第２樹脂ペーストを硬化させて、第２樹脂絶縁層と成す工程と、を含む、
ことを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項４】
前記第２樹脂絶縁層を形成する工程は、厚さ方向に沿って互いに粘度の異なる第２樹脂ペーストを塗布し且つ硬化して複数の樹脂層とするものである、
ことを特徴とする請求項３に記載の配線基板の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂絶縁層を介して上下に複数の配線パターンが形成された配線基板と、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に複数の配線パターンの間に樹脂絶縁層を介在させた立体回路を有する配線基板は、図７(Ａ)に示すように、例えばＢＴ樹脂とガラスの複合材又はセラミックからなるコア基板１００の上面に、所要パターンを有する下層配線パターン１０２を形成する。次に、図７(Ｂ)に示すように、この下層配線パターン１０２の上方にロールコータ印刷により感光性の樹脂ペーストを塗布し、硬化させて樹脂絶縁層１０４を形成する。すると、この樹脂絶縁層１０４の表面１０６は、各パターン１０２の上方において突出する波形状となる。
係る波形状の表面１０６を有する樹脂絶縁層１０４の上面に図示しない上層配線パターンを形成すると、その各パターンの断面形状は設計されたものと異なる形状となる場合がある。また、上記下層配線パターン１０２と上層配線パターンとを導通するために形成される図示しないビアの形状も歪んだ形状となる場合がある。これら上層配線パターンやビアの形状が歪んでいると、本来導通すべき立体回路が形成されなくなる不具合を生じることもある。
【０００３】
一方、図７(Ｃ)に示すように、前記同様のコア基板１１０の上面に互いの間隔が狭い下層配線パターン１１２と、互いの間隔が広い下層配線パターン１１４とが形成される場合がある。これらの上方に感光性の樹脂絶縁層１１６を形成すると、間隔の広い配線パターン１１４側ではその厚さが薄くなり、且つ各パターン１１４の上方には、突出部１１８が形成される。この樹脂絶縁層１１６の上面に形成される予定の上層配線パターンと上記各配線パターン１１２，１１４との導通を成すビアを形成するため、樹脂絶縁層１１６の所定の位置に紫外線等を照射してエッチングすると、図７(Ｄ)に示すような状態となる。
【０００４】
即ち、間隔の狭い配線パターン１１２の上は円筒形又はやや逆円錐形の正常なビアホール１２０が形成されるのに対し、間隔の広い配線パターン１１４の上は樹脂絶縁層１１６の厚さが上記配線パターン１１２の上に比べて薄くなっているため、過剰エッチングにより略円錐形状のビアホール１２２が形成される。
係るビアホール１２２に無電解銅メッキ及び電解メッキにてビアを形成しても、該ビアの底部に不導通部分が生じ易く、下層配線パターン１１２，１１４と追って形成される上層配線パターンとの間の導通が不安定になる場合もある。
更に、樹脂絶縁層１１６の厚さが上記下層配線パターン１１２と下層配線パターン１１４の上方で異なるため、その上面に形成される上層配線パターン間に段差が生じ設計通りの回路が形成できなくなるという不具合を生じることもある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記背景技術における問題点を解決し、立体回路を形成する配線基板において、配線パターンやビアの形状がバラ付くことを少なくした配線基板とその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、配線パターンの上方に形成される樹脂絶縁層の表面を平坦化することに着目して成されたものである。
即ち、本発明の配線基板（請求項１）は、配線パターンと、かかる配線パターンの各パターン間及び／又は配線パターンの周囲に形成され、この配線パターンと略同じ高さを有する第１樹脂絶縁層と、上記配線パターンの上面及び上記第１樹脂絶縁層の上面とに渉って形成され、且つ厚さ方向に積層した第２樹脂絶縁層と、を有すると共に、上記第１樹脂絶縁層は、比較的低粘度の第１樹脂ペーストを硬化させたものであり、上記第２樹脂絶縁層は、上記第１樹脂ペーストよりも高粘度の第２樹脂ペーストを硬化させたものである、ことを特徴とする。
【０００７】
係る構成によれば、第１樹脂絶縁層が比較的低粘度の第１樹脂ペーストを硬化させた均一の厚みであるため、かかる第１樹脂絶縁層の上面および配線パターンの上面に渉って形成される第２樹脂絶縁層の上面が平坦に形成される。このため、第２樹脂絶縁層の上面に追って形成される別の配線パターンを正確な形状にし得ると共に、上記第２樹脂絶縁層に追って形成されるビアも正確な形状にすることが可能となる。
尚、第１および第２樹脂絶縁層には、同種または異種の樹脂からなり、あるいは、増量材の種類や形態等において互いに同様か相異なるものが用いられる。また、配線パターンには、無電解銅メッキ等による所要パターンの銅が用いられる。
【０００８】
また、本発明には、前記第２樹脂絶縁層は、その厚さ方向に沿って複数の樹脂層を積層して形成されている、配線基板（請求項２）も含まれる。
これによれば、積層される部位に応じて同種または異種の樹脂材質からなり、樹脂ペーストの粘度、あるいは、フィラー材等の増量材の種類や形態等を替えたものを用いることで、第１樹脂絶縁層との密着性を高めたり、上層に位置する別の配線パターンとの密着性を高めることが可能となる。
【０００９】
一方、本発明の配線基板の製造方法（請求項３）は、配線パターンを形成する工程と、上記配線パターンの各パターン間及び／又は配線パターンの周囲に、この配線パターンと略同じ高さで比較的低粘度の第１樹脂ペーストを塗布する工程と、かかる第１樹脂ペーストを硬化させて、第１樹脂絶縁層と成す工程と、上記配線パターンの上面及び上記第１樹脂絶縁層の上面とに渉って、上記第１樹脂ペーストよりも高粘度の第２樹脂ペーストを塗布する工程と、該第２樹脂ペーストを硬化させて、第２樹脂絶縁層と成す工程と、を含む、ことを特徴とする。
尚、上記硬化には、例えば紫外線照射による硬化が含まれる。
【００１０】
これによれば、比較的低粘度の第１樹脂ペーストにより配線パターンと略同じ高さで且つ均一な厚みの第１樹脂絶縁層が形成されるので、配線パターンと第１樹脂絶縁層との上に渉って形成される第２樹脂絶縁層の上面を平坦化できる。この結果、かかる第２樹脂絶縁層の上面に追って形成される別の配線パターンを正確な形状にし、第２樹脂絶縁層に追って形成されるビアも正確な形状とした配線基板を得ることが可能となる。
【００１１】
更に、本発明には、前記第２樹脂絶縁層を形成する工程は、厚さ方向に沿って互いに粘度の異なる第２樹脂ペーストを塗布し且つ硬化して複数の樹脂層とするものである、配線基板の製造方法（請求項４）も含まれる。
これによれば、積層部位に応じた同種又は異種の樹脂材質からなり、樹脂ペーストの粘度、又は増量材の種類や形態等を替えたものを用いて、第１樹脂絶縁層との密着性を高めたり、別の配線パターンとの密着性を高めることが可能となる。
【００１２】
付言すれば、前記第１樹脂絶縁層を形成する工程が、前記配線パターンと間隙を置いて前記第１樹脂ペーストを塗布する工程を含む製造方法も含まれ得る。
これによる場合、第１樹脂絶縁層を配線パターンの各パターンと重複することなく、所要の位置に例えばスクリーン印刷等によって確実に形成でき、第２樹脂絶縁層の上面に不用意な突出部の形成を防ぐことが可能となる。
【００１３】
尚、比較的粘度の低い第１樹脂ペーストを配線パターンと間隙を置いてこれよりも僅かに厚めに塗布しても、粘度の低い第１樹脂ペーストは容易に濡れ広がり、各パターン間等に均一な厚さに塗布される。
【００１４】
また、前記配線パターンの上面及び側面に粗化層を形成した後、前記第１樹脂ペーストをスクリーン印刷法で塗布し、第１樹脂絶縁層を形成する、配線基板の製造個方法を本発明に含めることも可能である。
スクリーン印刷法以外では、配線パターンの上方に第１樹脂ペーストを一面に塗布し乾燥させた後に研磨して、配線パターンの上面を露出させ、且つ配線パターンと略同一高さに第１樹脂絶縁層を形成する方法がある。しかし、これでは、配線パターンの上面の粗化層が研磨により除去されるおそれがある。
【００１５】
そこで、上記のように、配線パターンの上面及び側面に粗化層を形成すると、当該粗化層の形成後に第１樹脂ペーストをスクリーン印刷法により塗布することで、配線パターンの上面の粗化層を消失させずに、第１樹脂絶縁層を形成することが可能となる。この結果、配線パターンと各樹脂層との密着性を高めることが可能となる。
尚、上記粗化層はＮｉ−Ｃｕ等の針状結晶等によって形成する他、配線パターンの表面に黒化処理を施すことによっても形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下において、本発明の実施に最良の形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明の配線基板１の断面図を示す。配線基板１は、中央のコア基板２と、該コア基板２の両面に形成された下層・上層・最上層の配線パターン１０，２０，３０と、各配線パターン１０，２０，３０における各パターンの間及びその周囲に形成された第１樹脂絶縁層４，１４，２４と、各配線パターン１０，２０，３０の上面と各第１樹脂絶縁層４，１４，２４の上面とに渉って形成された第２樹脂絶縁層６，１６，２６とから構成される。
【００１７】
上記コア基板２は、例えばＢＴ(ヒ゛スマレイミト゛・トリシ゛アン)樹脂とガラス繊維布との複合材、又はアルミナ系のセラミックからなる。また、第１樹脂絶縁層４等と第２樹脂絶縁層６等は、感光性のエポキシ系樹脂からなる。
更に、各配線パターン１０，２０，３０は、それぞれ所定のパターンの回路を形成する銅製のパターンからなる。
また、各配線パターン１０，２０，３０間には、これら相互間を導通するビア８，１８が上記第２樹脂絶縁層６，１６の所定の位置に形成されている。尚、最上層の第２樹脂絶縁層２６の表面には、図示しない外部端子が適宜設けられる。
【００１８】
係る配線基板１の製造方法の概略を図２によって説明する。
先ず、図２(Ａ)に示すコア基板２の両面全体に無電解銅メッキ及び電解銅メッキにより銅皮膜を被覆し、この銅皮膜の上面全体に図示しない感光性樹脂を被覆して、所定パターンの露光と現像を行う。
上記パターンに倣って残った感光性樹脂と共に銅皮膜をエッチング液に浸すことにより、図２(Ｂ)に示すように、所定のパターンを有する下層配線パターン（配線パターン）１０がコア基板２の両面に形成される。
尚、コア基板２の両面の下層配線パターン１０，１０間を導通させる場合、コア基板２の所要の位置に貫通孔２ａを穿設し、この貫通孔２ａ内にも円筒形状の銅製の導通部１１を下層配線パターン１０と同時に形成する。この導通部１１はその両開口部において、両面の下層配線パターン１０，１０と接続する。且つ、この導通部１１内には、熱硬化性樹脂１１ａをマスク印刷により充填する。
【００１９】
次に、図２(Ｃ)に示すように、コア基板２の両面における各下層配線パターン１０間、及びその周囲に第１樹脂絶縁層４を形成する。この第１樹脂絶縁層４の厚さは、下層配線パターン１０の厚さと可及的に同一となるように形成される。その詳細は、追って後述する。従って、下層配線パターン１０と第１樹脂絶縁層４との上面は、連続した略単一の平面状となる。
次いで、図２(Ｄ)に示すように、下層配線パターン１０と第１樹脂絶縁層４との上面に渉って、第２樹脂絶縁層６を形成する。この第２樹脂絶縁層６の上面は、上記下層配線パターン１０と第１樹脂絶縁層４の各上面からなる平面性に起因して、平坦なものになる。
【００２０】
更に、上記第２樹脂絶縁層６の所定の位置に、前記同様のフォトエッチング又はレーザ加工により、逆円錐形状のビアホール７を形成する。
その後、第２樹脂絶縁層６の上面全体に前記同様に銅皮膜を被覆し、感光性樹脂を被覆してフォトエッチングすることにより、図２(Ｅ)に示すように、第２樹脂絶縁層６の上面に上層配線パターン（別の配線パターン）２０を形成する。
この際、図示のようにビアホール７内に下層・上層配線パターン１０，２０に接続するビア８が同時に形成される。これにより、下層・上層配線パターン１０，２０が互いに導通した立体回路が形成される
【００２１】
そして、図２(Ｆ)に示すように、この上層配線パターン２０の各パターン間とその周囲に第１樹脂絶縁層１４を形成する。これ以降、上層配線パターン２０と第１樹脂絶縁層１４との上面に渉って第２樹脂絶縁層１６を形成し、この第２樹脂絶縁層１６の所定の位置にビアホールを形成する。
更に、前記と同様にして、最上層配線パターン３０とビア１８を形成すると共に、これらの間や周囲に第１樹脂絶縁層２４を形成した後、最上層配線パターン３０と第１樹脂絶縁層２４との上面に渉って第２樹脂絶縁層２６を形成することにより、図１に示した配線基板１を得ることができる。
【００２２】
係る配線基板１は、各配線パターン１０，２０，３０の間及びそれらの周囲に略同じ高さの第１樹脂絶縁層４，１４，２４を形成したので、それらの上面に渉って形成される第２樹脂絶縁層６，１６，２６の上面が平坦化される。この第２樹脂絶縁層６等の上面の平坦化によって、その上面に形成される上層・最上層配線パターン２０，３０は、略設計された位置に正確な断面形状にて形成される。
しかも、各配線パターン１０，２０，３０間に形成されるビア８，１８も予め形成されるビアホール７等に倣った正確な形状となり、配線パターン１０，２０，３０間を確実に導通可能とする。従って、前記従来の技術における上層配線パターンやビアの形状不良を無くすか、低減することができる。
【００２３】
尚、本形態の上層配線パターン２０と最上層配線パターン３０は互いに本発明における配線パターンと別の配線パターンに相当する。即ち、本発明の配線パターンと別の配線パターンとは、上下方向における相対的な位置関係を指すもので、一つの配線基板内に多数の配線パターンが上下方向に併設される場合、ある配線パターンは上下方向の位置によって、配線パターン又は別の配線パターンの何れにもなり得る。
また、前記配線基板１では、コア基板２の両面に配線パターン１０等と第２樹脂絶縁層６等を対称に同数ずつ形成したが、コア基板２がセラミックのように剛性の高いものである場合、コア基板２の片面にのみ配線パターン１０等と第２樹脂絶縁層６等を形成しても良い。更に、コア基板２の両面に形成する配線パターン１０等と第２樹脂絶縁層６等との数を異ならしめることもできる。この場合、樹脂絶縁層はポリイミド等の樹脂にても形成され得る。
【００２４】
また、本発明では、コア基板２は必須ではなく、下層に位置する既設の樹脂又はセラミック製の絶縁層の上面に下層配線パターンを形成し、そのパターン間や周囲に第１樹脂絶縁層を形成し、この第１樹脂絶縁層と下層配線パターンとの上面に渉って第２樹脂絶縁層を形成した配線基板も含まれる。
即ち、セラミックの多層配線基板の上面に本発明の下層配線パターンと第１樹脂絶縁層を形成し、これらの上面に渉って第２樹脂絶縁層を形成し、更にこの第２樹脂絶縁層の上面に上層配線パターン等を形成したセラミック・樹脂製の配線基板も含まれる。
【００２５】
次に、本発明のより具体的な製造方法の各形態について説明する。
図３は、配線パターンの各パターン間の間隔が広い場合の形態を示す。
図３(Ａ)及び(Ｂ)に示すように、コア基板又は既設の絶縁層４２の上面には、予め下層配線パターン（配線パターン）４０が前記同様にして等間隔に並行に形成されている。各パターン４０は幅が約２０μｍ、厚さが約４０μｍであり、パターン４０同士間の間隔は約１５０μｍである。
【００２６】
先ず、図３(Ｃ)に示すように、このパターン４０同士間に、比較的粘度が低いエポキシ系の感光性樹脂の第１樹脂ペースト４３をスクリーン印刷によって塗布する。この際、各パターン４０と各樹脂ペースト４３との間には数μｍ〜数１０μｍの間隙４１を置いて塗布される。また、塗布される樹脂ペースト４３の厚さは、各パターン４０の厚さと同じか、やや厚めとされる。このようにして塗布された低粘度の第１樹脂ペースト４３は、上記間隙４１を埋めてパターン４０同士間に均一な厚さとなる。この樹脂ペースト４３を所定の温度で乾燥させ、硬化すると第１樹脂絶縁層４４となる。
【００２７】
次に、各パターン４０と第１樹脂絶縁層４４との上面に渉って、第２樹脂絶縁層４６が形成される。該第２樹脂絶縁層４６は、上下２つの樹脂層４７，４８からなる。先ず、比較的粘度の高い上記と同種の第２樹脂ペーストをロールコータにより塗布して乾燥・硬化させると、図３(Ｄ)に示す下部樹脂層４７が形成される。この下部樹脂層４７の上面に比較的中程度の粘度を有する第２樹脂ペーストを同様に塗布して乾燥・硬化させると、図３(Ｅ)に示す上部樹脂層４８が形成され、厚さ約３０μｍの第２絶縁樹脂絶縁層４６が形成される。
【００２８】
この下部樹脂層４７は、下層配線パターン４０と、第２樹脂絶縁層４６の上面に追って形成される上層配線パターンとの間の絶縁性の確保を主目的とする。
一方、上部樹脂層４８は、例えば含有するフィラー材等を調整して、追ってその上面に形成される上層配線パターンの第２樹脂絶縁層４６に対する密着性を高めることも目的とする。このために、第２樹脂絶縁層４６は上・下部樹脂層４７，４８から形成したが、単一の樹脂層から形成しても良い。
尚、図示しない配線パターン４０の周囲のコア基板等４２の上面にも同様に第１・第２樹脂絶縁層４４，４６が形成される。
【００２９】
図４は、配線パターンの各パターン間の間隔が狭い場合の形態を示す。
図４(Ａ)及び(Ｂ)に示すように、コア基板又は既設の絶縁層５２の上面には、予め多数の下層配線パターン（配線パターン）５０が等間隔で並行に且つ互いに密接して形成されている。各パターン５０は幅が約４０μｍ、厚さが約２０μｍで、パターン５０同士間の間隔は約７０μｍである。図示で左右両端のパターン５０の外側における間隔は比較的広く設定されている。
係るパターン５０同士間の間隔が１００μｍ以下と非常に狭い場合、当該パターン５０同士間に樹脂ペーストをスクリーン印刷等で正確に塗布することは、実用的に困難である。即ち、係る配線パターン５０間にスクリーン印刷で第１樹脂ペーストを塗布しようとすると、該樹脂ペーストが誤って各パターン５０上に塗布されることがあり、却って平坦性が損なわれることがある。
【００３０】
そこで、図４(Ｃ)に示すように、先ず左右両端のパターン５０の外側の広い間隔の位置に、各パターン５０と間隔５１を置いて前記と同様の第１樹脂ペースト５３をスクリーン印刷にて塗布し、硬化させて第１樹脂絶縁層５４を形成する。
次いで、各パターン５０間とその上方、及び第１樹脂絶縁層５４の上面にロールコータにより比較的粘度の高い上記と同種の第２樹脂ペーストを塗布し乾燥・硬化すると、図４(Ｄ)に示すように、第２樹脂絶縁層５６の下部樹脂層５７が形成される。この場合、上記第２樹脂ペーストは一対のロール(図示せず)によつてベタ塗りされるため、各パターン５０間にも進入すると共に、各パターン５０と第１樹脂絶縁層５４との上面に略均一な厚さに塗布される。
これは配線パターン５０同士の間隔が狭いので、前記図７(Ｃ)中の配線パターン１１４上のような突出部１１８が形成されず、同図中の配線パターン１１２上と同様に配線パターン５０の上方には略均一な厚さの樹脂層５７が形成されるからである。従って、下部樹脂層５７の上面は比較的平坦化される。
【００３１】
更に、下部樹脂層５７の上面に比較的中程度の粘度を有する第２樹脂ペーストを同様に塗布して乾燥・硬化させると、図４(Ｅ)に示す上部樹脂層５８が形成され、厚さ約３０μｍの第２絶縁樹脂絶縁層５６が形成される。
この形態によれば、配線パターン５０の周囲や比較的間隔の広いパターン５０同士間にのみ、選択的にスクリーン印刷によって、第１樹脂ペースト５３を塗布し硬化させて第１樹脂絶縁層５４を形成するだけで、上面が平坦な第２樹脂絶縁層５６を形成できる。このため、第２樹脂絶縁層５６の適所やその上面に追って形成されるビアや上層配線パターンの形状を正確に形成し得る。
【００３２】
図５は、異なる配線パターン場合の形態を示す。
図５(Ａ)及び(Ｂ)に示すように、コア基板又は既設の絶縁層７２の上面には、その略全面に渉り例えば電源用のメタルプレーン層（配線パターン）６０が予め形成されている。このプレーン層６０は厚さが約１５μｍで、中央に矩形の開口部６２を有し、その左右両側に丸孔６４を等間隔に２個ずつ穿設している。
上記開口部６２の図示で左右方向の長さは１２mm、幅は３．３mmであり、上記丸孔６４の直径は０．５５mmである。そして、上記開口部６２と丸孔６４、及び丸孔６４同士間に挟まれた各狭隘部(配線パターン)６６の間隔０．２５mmである。この場合、開口部６２と丸孔６４は、本発明における配線パターン間に相当する。
【００３３】
先ず、図５(Ｃ)に示すように、上記開口部６２と各丸孔６４内にそれらと間隔６１を置いて前記同様の第１樹脂ペースト７３をスクリーン印刷にて塗布した後、乾燥して硬化し第１樹脂絶縁層７４を形成する。この第１樹脂絶縁層７４は各狭隘部６６、即ちメタルプレーン層６０と略同じ厚さである。
次に、各狭隘部６６、周辺部６８、及び第１樹脂絶縁層７４の上面に渉り、ロールコータにて比較的高粘度の前記同様の第２樹脂ペーストを塗布し乾燥・硬化すると、図５(Ｄ)に示すように、第２樹脂絶縁層７６の下部樹脂層７７が形成される。更に、下部樹脂層７７の上面に比較的中程度の粘度を有する第２樹脂ペーストを同様に塗布して乾燥・硬化させると、図５(Ｅ)に示す上部樹脂層７８が形成され、厚さ約３０μｍの第２絶縁樹脂絶縁層７６が形成される。
【００３４】
以上のように、配線パターンに相当するメタルプレーン層６０が略全面に形成され、その内部にパターン間に相当する開口部６２等が形成されている形態でも、開口部６２内等に上記第１樹脂絶縁層７４を形成することにより、第２樹脂絶縁層７６の上面全体を平坦化することができる。このため、第２樹脂絶縁層７６の適所やその上面に追って形成されるビアや上層配線パターンの形状を正確なものとすることが可能となる。
【実施例】
【００３５】
ここで前記図３(Ｅ)、図４(Ｅ)、及び図５(Ｅ)(発明例１〜３)の各第２樹脂絶縁層４６，５６，７６の上面における平坦度を表面粗さ計を用いて測定した。予め上記第２樹脂絶縁層を形成した各配線基板を同じ条件で１０個ずつ用意した。
この際、第２樹脂絶縁層４６，５６，７６の各表面粗さにおける最高点と最低点を測定し、その差の平均と偏差(３σ)を算出した。
一方、前記図３乃至図５において、前記従来の技術と同様に配線パターン４０等の上方に前記と同種で比較的高粘度の樹脂ペーストのみを塗布し、乾燥・硬化させ、同じ厚さの単一の樹脂絶縁層を形成した配線基板を、比較例１〜３として１０個ずつ用意した。これらについても同様に表面粗さを測定し、最高点と最低点の差の平均と偏差(３σ)を算出した。それらの結果を表１に示す。
【００３６】
【表１】
2006054479.tif 000012
【００３７】
表１から各発明例では上記差の平均が小さく、３σにてバラ付きが比較例よりも小さいことが判明した。これにより、本発明による第２樹脂絶縁層の上面における平坦化が裏付けられた。
また、前記図３の上記と同じ発明例１と比較例１につき、図６(Ａ)に示すように、配線パターン４０の上面における第２樹脂絶縁層４６に、前記同様の露光と現像とで略直径１００μｍビアホール８２を形成し、更に銅メッキ、露光、及び現像を行い直径１００μｍのビア８４をそれぞれ形成した。この各ビア８４の上層配線パターン８０寄りの上端側における直径の平均と偏差(３σ)を算出した。
併せて、図６(Ｂ)に示す各ビアホール８２の上端側８６と下端側８８における直径の比(ａ／ｂ)、即ち縦断面比を測定し、その平均と偏差(３σ)を算出した。これらの結果を表２に示した。
【００３８】
【表２】
2006054479.tif 000013
【００３９】
表２から、ビア８４の上端側における直径の平均では、発明例１と比較例１とは略同じであるが、３σから発明例１の方がバラ付きが小さいことが判る。
また、ビアホール８２の縦断面比(ａ／ｂ)では、発明例１の方が平均で１に近く、３σでも小さなバラ付きとなり、比較的円筒形に近い正確な形状のビア８４を形成し得たことが判る。
これらにより、本発明は前記第２樹脂絶縁層の上面における平坦化と併せて、第２樹脂絶縁層に形成されるビアホール及びビアを正確な形状にし得ることも裏付けられた。
【００４０】
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、コア基板と共に下層配線パターン（配線パターン）を硫酸銅や硫酸Ｎｉを含むエッチング液に浸漬して、配線パターンの上面及び側面にＣｕやＮｉの針状結晶を形成したり、所謂黒化処理にてパターンの上面及び側面に粗化層を形成しても良い。これにより、下層配線パターンと第１・第２樹脂絶縁層との密着性が高められる。
前記第１樹脂絶縁層も上下複数の樹脂層を積層して形成し、各部位に適した材質や特性の樹脂ペーストを用いることもできる。或いは、配線パターン間とその周囲とで用いる樹脂ペーストの材質や特性を異ならしめることもできる。
また、配線パターンの形成に先立って、そのパターン間及び／又は配線パターンの周囲となる位置に予め第１樹脂絶縁層を形成しておくことも可能である。
【００４１】
更に、第１・第２樹脂絶縁層には、前記エポキシ系に限らず、フェノール・ノボラック樹脂にジアゾ感光剤を添加したもの、又はドライフィルムフォトレジスト等を用いることも可能である。
尚、各配線パターンも前記の銅に限らず、Ｎｉ及びその合金(Ｎｉ−Ｐ,Ｎｉ−Ｂ,Ｎｉ−Ｃｕ−Ｐ)、Ｃｏ及びその合金(Ｃｏ−Ｐ,Ｃｏ−Ｂ,Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ)、Ｓｎとその合金(Ｓｎ−Ｐｂ,Ｓｎ−Ｐｂ−Ｐｄ)、Ａｕ,Ａｇ,Ｐｄ,Ｐｔ,Ｒｈ,又はＲｕ等とそれらの合金の何れを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の配線基板の一形態を示す断面図。
【図２】(Ａ)乃至(Ｆ)は本発明の配線基板の各製造工程を示す部分断面図。
【図３】(Ａ)は一つの配線基板の部分平面図、(Ｂ)は(Ａ)中のＢ−Ｂ断面図、(Ｃ)乃至(Ｅ)は配線基板の具体的な製造方法を示す各工程の部分断面図。
【図４】(Ａ)は異なる配線基板の部分平面図、(Ｂ)は(Ａ)中のＢ−Ｂ断面図、(Ｃ)乃至(Ｅ)はこの配線基板の具体的な製造方法を示す各工程の部分断面図。
【図５】(Ａ)は更に異なる配線基板の部分平面図、(Ｂ)は(Ａ)中のＢ−Ｂ断面図、(Ｃ)乃至(Ｅ)はこの配線基板の具体的な製造方法を示す各工程の部分断面図。
【図６】(Ａ)は図３(Ｅ)の配線基板にビアを形成した状態を示す部分断面図、(Ｂ)はそのビアを含むビアホールの概略斜視図。
【図７】(Ａ)及び(Ｂ)は従来の配線基板の製造工程を示す部分断面図、(Ｃ)及び(Ｄ)は従来における別の配線基板の製造工程を示す部分断面図。
【符号の説明】
【００４３】
１………………………………………配線基板
４,１４,２４,４４,５４,７４………第１樹脂絶縁層
６,１６,２６,４６,５６,７６………第２樹脂絶縁層
８,１８,８４…………………………ビア
１０,２０,３０,４０,５０,６０,８０…配線パターン
４１,５１,６１………………………間隙
４３,５３,７３………………………第１樹脂ペースト(樹脂ペースト)
４７,５７,７７………………………下部樹脂層(樹脂層)
４８,５８,７８………………………上部樹脂層(樹脂層)
６２……………………………………開口部(配線パターン間)
６４……………………………………丸孔(配線パターン間)
６６……………………………………狭隘部(配線パターン)