(57)【要約】【課題】本願は、複数のビアを同一箇所に形成する技術を開示する。【解決手段】本願で開示する配線基板は、複数の配線層の積層部分に形成される絶縁性の柱状体と、柱状体の外周面沿いに導電性の金属膜で形成される第１ビアと、少なくとも第１ビアに対して絶縁材を挟んで柱状体の外周面沿いに導電性の金属膜で形成される第２ビアと、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の配線層の積層部分に形成される絶縁性の柱状体と、
前記柱状体の外周面沿いに導電性の金属膜で形成される第１ビアと、
少なくとも前記第１ビアに対して絶縁材を挟んで前記柱状体の外周面沿いに導電性の金属膜で形成される第２ビアと、を備える、
配線基板。
【請求項２】
前記第１ビアは、前記第２ビアによって相互接続される配線層間にあり、前記第２ビアに導通しない所定の配線層と繋がっており、
前記第２ビアは、少なくとも前記所定の配線層の部分においては、前記柱状体の外周面沿いの一部に形成されており、
前記所定の配線層は、前記柱状体の周囲のうち前記第２ビアが形成されていない部分を通じて前記第１ビアと導通する、
請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
絶縁性の柱状体を基板上に形成する工程と、
前記柱状体の外周縁沿いに導電性の金属膜で第１ビアを形成する工程と、
少なくとも前記第１ビアに対して絶縁材を挟んで前記柱状体の外周面沿いに導電性の金属膜で第２ビアを形成する工程と、
複数の配線層を前記柱状体の周囲に形成する工程と、を有する、
配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、配線基板および配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、配線層を複数有する各種の多層配線基板が提案されている（例えば、特許文献１−２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１９２９９９号公報
【特許文献２】特開２００８−１７７２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
配線層を複数有する配線基板には、上下層の配線を接続するビアが設けられる。接続対象の配線層が相違するビアを設けたい場合、通常、ビアを複数箇所に設けることになる。ビアを配線基板の複数箇所に設けると、その他の配線を実装する面積の減少につながり、配線の高密度化の妨げになる。
【０００５】
そこで、本願は、複数のビアを同一箇所に形成する技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願で開示する配線基板は、複数の配線層の積層部分に形成される絶縁性の柱状体と、柱状体の外周面沿いに導電性の金属膜で形成される第１ビアと、少なくとも第１ビアに対して絶縁材を挟んで柱状体の外周面沿いに導電性の金属膜で形成される第２ビアと、を備える。
【０００７】
また、本願で開示する配線基板の製造方法は、絶縁性の柱状体を基板上に形成する工程と、柱状体の外周縁沿いに導電性の金属膜で第１ビアを形成する工程と、少なくとも第１ビアに対して絶縁材を挟んで柱状体の外周面沿いに導電性の金属膜で第２ビアを形成する工程と、複数の配線層を柱状体の周囲に形成する工程と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
上記の配線基板および配線基板の製造方法であれば、複数のビアが同一箇所に形成される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態に係る配線基板の構造を示した図である。
【図２】図２は、配線基板の製造方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】図３は、配線層とビア底部を形成する工程を示した図である。
【図４】図４は、柱状体を形成する工程を示した図である。
【図５】図５は、絶縁材を形成する工程を示した第１の図である。
【図６】図６は、ビア金属膜を形成する工程を示した図である。
【図７】図７は、配線層を形成する工程を示した第１の図である。
【図８】図８は、絶縁材を形成する工程を示した第２の図である。
【図９】図９は、絶縁材を形成する工程を示した第３の図である。
【図１０】図１０は、絶縁材を形成する工程を示した第４の図である。
【図１１】図１１は、ビア金属膜および配線層を形成する工程を示した図である。
【図１２】図１２は、絶縁材を形成する工程を示した第５の図である。
【図１３】図１３は、配線層を形成する工程を示した第２の図である。
【図１４】図１４は、配線基板の第１変形例を示した図である。
【図１５】図１５は、配線基板の第２変形例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態について説明する。以下に示す実施形態は、単なる例示であり、本開示の技術的範囲を以下の態様に限定するものではない。
【００１１】
図１は、実施形態に係る配線基板の構造を示した図である。図１に示す配線基板１は、基材２の上に形成された４つの配線層を有する４層構造の積層部分において、積層方向沿いに延在する絶縁性の柱状体３と、柱状体３の外周面沿いに導電性の金属膜で形成されたビア金属膜４（本願でいう「第１ビア」の一例である）と、ビア金属膜４に対して絶縁材５を挟んで柱状体３の外周面沿いに形成された導電性のビア金属膜６（本願でいう「第２ビア」の一例である）とを備える。
【００１２】
ビア金属膜４は、下から２層目の配線層を形成する配線層７と、最上層の配線層である下から４層目の配線層を形成する配線層８とを電気的に接続する。また、ビア金属膜６は、最下層の配線層である下から１層目の配線層を形成する配線層９と、下から３層目の配線層を形成する配線層１０とを電気的に接続する。ビア金属膜６は、配線層９と一体形成された金属膜のビア底部１１を介して配線層９と電気的に繋がっている。ビア底部１１は、ビア金属膜４やビア金属膜６が形成する多層構造のビアの底部に位置する。なお、配線層９と配線層７との間は、絶縁材１２によって絶縁されている。また、配線層７と配線層１０との間は、絶縁材１３によって絶縁されている。また、配線層１０と配線層８との間は、絶縁材１４によって絶縁されている。また、配線層１０とビア金属膜４との間は、ビア金属膜４を介して柱状体３の外周面沿いに形成された絶縁材１５によって絶縁されている。
【００１３】
上記配線基板１であれば、配線層７と配線層８とを電気的に接続するビア金属膜４、及び、配線層９と配線層１０とを電気的に接続するビア金属膜６が、柱状体３を中心とする同一箇所に形成される。上記配線基板１であれば、接続対象の配線層が相違する複数のビア（ビア金属膜４，６）を同一箇所に形成できるため、互いに異なる箇所に形成する場合よりも配線の実装面積の削減が可能であり、配線の高密度化を図ることが可能である。
【００１４】
上記実施形態に係る配線基板１の比較例として、ビアランド径φ２２０μｍのランドの中央にビア径φ７５μｍの穴をレーザーで設け、その穴にビアを形成したものを挙げる。このような比較例に係る２つのビアと同等の機能を果たすものを、上記実施形態の配線基板１のように同一箇所に設けた場合、ビア金属膜４はφ１００μｍ、絶縁材５によって絶縁されるビア金属膜４とビア金属膜６との間の距離は５０μｍとなり、ビア金属膜４とビア金属膜６とが形成する積層構造のビア全体の大きさはφ２００μｍとなる。すなわち、比較例よりも小さくなり、比較例のように２箇所に作成したレーザービアと比べて４１％程度の面積で２つ分のビア（ビア金属膜４、ビア金属膜６）を得ることが出来る。また、上記実施形態の配線基板１のように形成した積層構造のビアと、比較例のように２箇所に作成したレーザービアとが同面積となるのは、上記実施形態の配線基板１のビアの最外径が３１１μｍ程度となる場合であるため、製造が容易になり且つ面積減少の効果が得られるような柱状体３の設計、ビア金属膜４，６間の距離の調整が可能である。
【００１５】
上記実施形態の配線基板１は、例えば、次のようにして製造することができる。図２は、配線基板１の製造方法の手順を示すフローチャートである。本製造方法においては、配
線基板１をインクジェット印刷法にて形成する形態を示す。但し、本願で開示する配線基板およびその製造方法は、インクジェット印刷法によるものに限定されるものでなく、例えば、感光性レジストを用いて所望の形状を形成する方法を用いてもよい。
【００１６】
図３は、配線層９とビア底部１１を形成する工程を示した図である。図３および後述の説明で参照する図４から図１３では、上面図が（Ａ）に示され、（Ａ）の上面図に示す破線部分の断面図が（Ｂ）に示される。そして、上面図は断面図でないため、ハッチングは本来不要であるが、同じ部材であるか否かの区別を容易にするため、上面図においても断面図と同じ部材については断面図と同じハッチングを図示する。
【００１７】
本製造方法においては、まず、基材２の表面に、最下層の配線である配線層９およびビアの底部であるビア底部１１の金属膜が形成される（Ｓ００１）。配線層９およびビア底部１１となる金属膜は、例えば、インクジェット印刷法にて金属インクの塗布及び焼成による金属化により形成することができる。金属インクとしては、例えば、銀あるいは銅といった金属粉が含まれるインクが挙げられる。配線層９およびビア底部１１となる金属膜の膜厚は、通電される電流の大きさに応じた適宜の厚さ（例えば１μｍ）にする。なお、配線層９およびビア底部１１となる金属膜は、印刷法に代えて、例えば、感光性レジストを用いて所望の配線パターンを形成して鍍金により形成し、配線形成後に感光性レジストを除去する方法で形成することも可能である。
【００１８】
図４は、柱状体３を形成する工程を示した図である。配線層９，ビア底部１１が形成された後は、ビア底部１１の中心部に柱状の絶縁体である柱状体３が形成される（Ｓ００２）。柱状体３は、例えば、即時硬化型の樹脂材料を用いてインクジェット印刷法により形成することができる。柱状体３は、ビア金属膜４とビア金属膜６が形成する多層構造のビアの中心部分となる。柱状体３は、本製造方法によって製造される配線基板１の最上層の配線層である配線層８に達する高さを有する。例えば、配線基板１の配線層間の厚みを４０μｍとする場合には、１２０μｍ以上の高さの柱状体３を形成する。柱状体３は、即時硬化型の樹脂材料を用いた印刷法にて形成される場合、形成する柱状体３の高さに応じて複数回の印刷及び硬化によって形成されても良い。なお、柱状体３は、印刷法に代えて、例えば、感光性レジストを用いて所望の形状を形成する方法を用いてもよい。
【００１９】
図５は、絶縁材１２を形成する工程を示した第１の図である。柱状体３が形成された後は、配線層９と配線層７との間を電気的に絶縁する絶縁材１２が形成される（Ｓ００３）。絶縁材１２は、例えば、即時硬化型の樹脂材料を用いてインクジェット印刷法により形成することができる。絶縁材１２は、柱状体３の周辺部分については、図５（Ｂ）に示されるように、配線層７とビア金属膜４との接続部分となる位置で切り欠いたＣ字状の穴が柱状体３を取り囲むように形成される。これは、ビア金属膜６が形成される部分に穴を形成するのと、ビア金属膜４とビア金属膜６が形成する多層構造のビアを形成する際に配線層７とビア金属膜４とを繋ぐ部分を形成するためである。絶縁材１２について基材２に接する部分と配線層９，ビア底部１１に接する部分とで膜厚が異なり一括での形成が困難な場合には別々に形成しても良い。
【００２０】
図６は、ビア金属膜４を形成する工程を示した図である。絶縁材１２が形成された後は、配線層７と配線層８とを電気的に接続するビア金属膜４が形成される（Ｓ００４）。ビア金属膜４は、例えば、インクジェット印刷法にて金属インクの塗布及び焼成による金属化により形成することができる。金属インクについては、配線層９，ビア底部１１の形成時と同様、塗布後に焼成による金属化を行う。ビア金属膜４の形成時には、ステップＳ００３で用意したビア金属膜６形成用の穴に金属インクが流れ込まないように行う。ビア金属膜４の形成時には、ビア金属膜６形成用の穴の周辺に、金属インクの流入を防ぐ土手状のものを樹脂で形成してもよい。また、ビア金属膜４は、例えば、感光性レジストにより
ビア金属膜４が不要となる部分を保護した後に鍍金または成膜法により形成されてもよい。
【００２１】
図７は、配線層７を形成する工程を示した第１の図である。ビア金属膜４が形成された後は、２層目の配線層となる配線層７が形成される（Ｓ００５）。配線層７は、例えば、インクジェット印刷法にて金属インクの塗布及び焼成による金属化により形成することができる。配線層７のビア金属膜４との接続部分は、ステップＳ００３で形成した絶縁材１２上に形成するようにし、絶縁材１２に設けたビア金属膜６形成用の穴には金属インクが入り込まないようにする。
【００２２】
図８は、絶縁材１３を形成する工程を示した第２の図である。配線層７が形成された後は、配線層７と配線層１０との間を電気的に絶縁する絶縁材１３が形成される（Ｓ００６）。絶縁材１３は、例えば、即時硬化型の樹脂材料を用いてインクジェット印刷法により形成することができる。絶縁材１３は、ビア金属膜４の周辺部分については、図８（Ｂ）に示されるように、配線層７とビア金属膜４との接続部分が形成される位置にのみ形成される。すなわち、ビア金属膜６が形成される部分の穴が埋まらないようにする。
【００２３】
図９は、絶縁材５を形成する工程を示した第３の図である。絶縁材１３が形成された後は、ビア金属膜４とビア金属膜６との間を電気的に絶縁する絶縁材５が形成される。絶縁材５は、絶縁材１３と同様、例えば、即時硬化型の樹脂材料を用いてインクジェット印刷法により形成することができる。絶縁材５は、絶縁材１２を上側から覆うように、ビア金属膜４を間に挟んで柱状体３の外周面沿いに形成される。
【００２４】
図１０は、絶縁材１５を形成する工程を示した第４の図である。絶縁材１５が形成された後は、ビア金属膜４と配線層１０との間を電気的に絶縁する絶縁材１５が形成される。絶縁材１５は、絶縁材５と同様、例えば、即時硬化型の樹脂材料を用いてインクジェット印刷法により形成することができる。絶縁材１５は、絶縁材５の上側において、ビア金属膜４を間に挟んで柱状体３の外周面沿いを周回するように形成される。絶縁材１５は、図１０では、４層目の配線層（配線層８）に到達する高さで図示されている。しかし、絶縁材１５は、ビア金属膜４と配線層１０とを電気的に絶縁できる高さを有していればよく、例えば、後述するステップＳ００８にて形成される配線層１０をやや上回る高さであってもよい。
【００２５】
図１１は、ビア金属膜６および配線層１０を形成する工程を示した図である。絶縁材１５が形成された後は、ビア金属膜６が形成され（Ｓ００７）、３層目の配線層となる配線層１０が形成される（Ｓ００８）。ビア金属膜６および配線層１０は、例えば、インクジェット印刷法にて金属インクの塗布及び焼成による金属化により形成することができる。ビア金属膜６は、一回の金属インクの塗布および焼成で形成されてもよいし、複数回の金属インクの塗布および焼成で形成されてもよい。なお、図２のフローチャートでは、ビア金属膜６を形成するステップＳ００７と配線層１０を形成するステップＳ００８の２ステップが図示されているが、ビア金属膜６と配線層１０は印刷法を続けることにより連続的に形成してよい。
【００２６】
図１２は、絶縁材１４を形成する工程を示した第５の図である。配線層１０が形成された後は、配線層１０と配線層８との間を電気的に絶縁する絶縁材１４が形成される（Ｓ００９）。絶縁材１４は、例えば、即時硬化型の樹脂材料を用いてインクジェット印刷法により形成することができる。
【００２７】
図１３は、配線層を形成する工程を示した第２の図である。絶縁材１４が形成された後は、４層目の配線層となる配線層８が形成される（Ｓ０１０）。配線層８は、例えば、イ
ンクジェット印刷法にて金属インクの塗布及び焼成による金属化により形成することができる。配線層８のビア金属膜４との接続部分は、ビア金属膜４を覆うように形成する。
【００２８】
なお、本願で開示する配線基板は、図１に示したような上記実施形態の配線基板１に限定されるものではない。図１４は、配線基板１の第１変形例を示した図である。本願で開示する配線基板は、例えば、図１４に示す配線基板１Ａのように、下から１層目と４層目の配線層が接続され、下から２層目と３層目の配線層が接続されてもよい。本第１変形例に係る配線基板１Ａは、最下層である下から１層目の配線層を形成する配線層９Ａと、最上層である下から４層目の配線層を形成する配線層８Ａが、ビア金属膜４Ａに接続される。そして、下から２層目の配線層を形成する配線層７Ａと、下から３層目の配線層を形成する配線層１０Ａが、ビア金属膜６Ａに接続される。ビア金属膜４Ａは、基材２Ａの上にビア底部１１Ａを介して立設された柱状体３Ａの外周面沿いに形成される。また、ビア金属膜６Ａは、ビア金属膜４Ａに対して絶縁材５Ａを挟んで柱状体３Ａの外周面沿いに形成される。配線層９Ａと配線層７Ａとの間は絶縁材１２Ａによって絶縁される。また、配線層７Ａと配線層１０Ａとの間は絶縁材１３Ａによって絶縁される。また、配線層１０Ａと配線層８Ａとの間は絶縁材１４Ａによって絶縁される。配線層１０Ａとビア金属膜４Ａとの間は絶縁材１５Ａによって絶縁される。
【００２９】
上記第１変形例の配線基板１Ａも実施形態の配線基板１と同様、配線層９Ａと配線層８Ａとを電気的に接続するビア金属膜４Ａ、及び、配線層７Ａと配線層１０Ａとを電気的に接続するビア金属膜６Ａが、柱状体３Ａを中心とする同一箇所に形成される。上記配線基板１Ａであれば、接続対象の配線層が相違する複数のビア（ビア金属膜４Ａ，６Ａ）を同一箇所に形成できるため、互いに異なる箇所に形成する場合よりも配線の実装面積の削減が可能であり、配線の高密度化を図ることが可能である。
【００３０】
また、本願で開示する配線基板は、図１や図１４に示したような４層構造の配線層を有する配線基板１，１Ａに限定されるものではない。本願で開示する配線基板は、５層以上の配線層を有するものであってもよい。図１５は、配線基板１の第２変形例を示した図である。本願で開示する配線基板は、例えば、図１５に示す配線基板１Ｂのように、６層の配線層を有し、下から１層目と６層目の配線層が接続され、下から２層目と５層目の配線層が接続され、下から３層目と４層目の配線層が接続されてもよい。本第２変形例に係る配線基板１Ｂは、最下層である下から１層目の配線層を形成する配線層９Ｂと、最上層である下から６層目の配線層を形成する配線層８Ｂが、ビア金属膜４Ｂに接続される。そして、下から３層目の配線層を形成する配線層２１Ｂと、下から４層目の配線層を形成する配線層７Ｂが、ビア金属膜１６Ｂに接続される。そして、下から２層目の配線層を形成する配線層１０Ｂと、下から５層目の配線層を形成する配線層２０Ｂが、ビア金属膜１８Ｂに接続される。ビア金属膜４Ｂは、基材２Ｂの上にビア底部１１Ｂを介して立設された柱状体３Ｂの外周面沿いに形成される。また、ビア金属膜１６Ｂは、ビア金属膜４Ｂに対して絶縁材１５Ｂ，２２Ｂを挟んで柱状体３Ｂの外周面沿いに形成される。また、ビア金属膜１８Ｂは、ビア金属膜１６Ｂに対して絶縁材２４Ｂを挟んで柱状体３Ｂの外周面沿いに形成される。配線層９Ｂと配線層１０Ｂとの間は絶縁材１２Ｂによって絶縁される。また、配線層１０Ｂと配線層２１Ｂとの間は絶縁材１３Ｂによって絶縁される。また、配線層２１Ｂと配線層７Ｂとの間は絶縁材１７Ｂによって絶縁される。また、配線層７Ｂと配線層２０Ｂとの間は絶縁材１９Ｂによって絶縁される。また、配線層２０Ｂと配線層８Ｂとの間は絶縁材１４Ｂによって絶縁される。
【００３１】
上記第２変形例の配線基板１Ｂも実施形態の配線基板１と同様、配線層９Ｂと配線層８Ｂとを電気的に接続するビア金属膜４Ｂ、配線層２１Ｂと配線層７Ｂとを接続するビア金属膜１６Ｂ、及び、配線層１０Ｂと配線層２０Ｂとを電気的に接続するビア金属膜１８Ｂが、柱状体３Ｂを中心とする同一箇所に形成される。上記配線基板１Ｂであれば、接続対
象の配線層が相違する複数のビア（ビア金属膜４Ｂ，１６Ｂ，１８Ｂ）を同一箇所に形成できるため、互いに異なる箇所に形成する場合よりも配線の実装面積の削減が可能であり、配線の高密度化を図ることが可能である。
【００３２】
上記第１変形例に係る配線基板１Ａと第２変形例に係る配線基板１Ｂは、何れも上記実施形態に係る配線基板１の製造方法と同様、インクジェット印刷法、及び、感光性レジストを用いた方法の何れの方法でも製造可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１，１Ａ，１Ｂ・・配線基板：２，２Ａ，２Ｂ・・基材：３，３Ａ，３Ｂ・・柱状体：４，４Ａ，４Ｂ，６，６Ａ，１６Ｂ，１８Ｂ・・ビア金属膜：５，５Ａ，１２，１２Ａ，１２Ｂ，１３，１３Ａ，１３Ｂ，１４，１４Ａ，１４Ｂ，１５，１５Ａ，１５Ｂ，２２Ｂ・・絶縁材：７，７Ａ，７Ｂ，８，８Ａ，８Ｂ，９，９Ａ，９Ｂ，１０，１０Ａ，１０Ｂ，２０Ｂ，２１Ｂ・・配線層：１１，１１Ａ，１１Ｂ・・ビア底部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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