(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の配線層及び絶縁層が交互に積層される多層配線基板であって、
前記複数の配線層のうち、二つ以上の配線層を接続する少なくとも一つのビア部と、
前記少なくとも一つのビア部に設けられ、接続される前記二つ以上の配線層のうちの一端側の配線層から、前記二つ以上の配線層のうちの他端側の配線層に向けて、前記ビア部と接続する前記二つ以上の配線層のうちの一端側の配線層のランド部に、前記ランド部より狭い底面を有し、突設された絶縁材料からなる突起部と、を有し、
前記突起部の頂部は、接続される前記二つ以上の配線層のうちの他端側の配線層まで達すると共に、前記突起部の外表面に被覆された導電性金属膜で、接続される前記二つ以上の配線層のそれぞれが導通し、
導通させる配線層ごとに前記導電性金属膜の表面にさらに形成された導電性金属膜により各配線層との導通を図る、多層配線基板。
【請求項２】
前記突起部は、前記一端側の配線層から前記他端側の配線層に向かうに従い前記突起部の横断面の面積が小さくなるよう形成される、請求項１に記載の多層配線基板。
【請求項３】
前記突起部は、前記一端側の配線層から前記他端側の配線層に向かうに従い前記突起部の横断面の面積が小さくなる段差形状を有する、請求項１又は２に記載の多層配線基板。
【請求項４】
接続される前記二つ以上の配線層のうち一端側の配線層以外の配線層の導電性金属膜は、前記突起部の頂部を覆うように形成される、請求項１から３の何れか一項に記載の多層配線基板。
【請求項５】
ビア部を備える多層配線基板の製造方法であって、
第一の絶縁層上に、第一の配線層を形成し、
前記ビア部と接続する前記第一の配線層のランド部に、絶縁材料からなり、前記ランド部より狭い底面を有する突起部を突設し、
前記突起部の外表面と前記ランド部とに、導電性金属膜を形成し前記第一の配線層に導通し、
前記第一の配線層上に絶縁層及び配線層の組を少なくとも一組を形成し、
導通させる配線層ごとに前記導電性金属膜の表面にさらに導電性金属膜を形成して各配線層との導通を図る、多層配線基板の製造方法。
【請求項６】
前記突起部の外表面に導電性金属膜を塗布する前に、前記ランド部の外周に、予め定められた高さを有する塞き止め部を形成すること、を含む請求項５に記載の多層配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は多層配線基板及び多層配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の多層配線基板では、二つ以上の配線層を接続する際、配線層の間にある絶縁層に、二つ以上の配線層のうちの一端側に位置する配線層（例えば下方の配線層）から他端側に位置する配線層（例えば上方の配線層）に向けて広がる穴を形成し、その穴に金属を入れることでビア部を形成して配線層を接続している。
【０００３】
図１１に、従来の方法により製造された、複数の配線層（１１２、１２２、１３２）と絶縁層（１１１、１２１、１３１）とからなる多層配線基板１０１の断面図を示す。従来の多層配線基板１０１では、同じ位置に連続して複数の配線層を接続する際、ビア部１０３（スタックビア）の穴１１６が形成される。穴１１６は、図１１に示すように、一端側の配線層１１２から、他端側の配線層１３２に向けて広がるよう形成される。すなわち、穴１１６は、他端側の配線層１３２から一端側の配線層１１２に向かう方向（図１１の矢印Ａ方向）に従って狭くなっている。そして、この穴１１６に金属１１５を入れることで各配線層は導通される。しかしながら、配線層１１２とビア部１０３との接合部分１１７の面積が狭くなっているため、例えば接合部分１１７に応力が集中すると、ビア部１０３が配線層１１２から剥離する可能性があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−２８８３９５号公報
【特許文献２】特開２００１−３４５５５６号公報
【特許文献３】特開２００２−２６５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の問題に鑑み、配線層とビア部との密着性が高い多層配線基板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】
【０００６】
１つの形態によれば、複数の配線層及び絶縁層が交互に積層される多層配線基板であって、複数の配線層のうち、二つ以上の配線層を接続する少なくとも一つのビア部と、少なくとも一つのビア部に設けられ、接続される二つ以上の配線層のうちの一端側の配線層から、二つ以上の配線層のうちの他端側の配線層に向けて、ビア部と接続する二つ以上の配線層のうちの一端側の配線層のランド部に、ランド部より狭い底面を有し、突設された絶縁材料からなる突起部と、を有し、突起部の頂部は、接続される二つ以上の配線層のうちの他端側の配線層まで達すると共に、突起部の外表面に被覆された導電性金属膜で、接続される二つ以上の配線層のそれぞれが導通し、導通させる配線層ごとに導電性金属膜の表面にさらに形成された導電性金属膜により各配線層との導通を図る、多層配線基板が提供される。
【０００７】
他の形態によれば、ビア部を備える多層配線基板の製造方法であって、第一の絶縁層上に、第一の配線層を形成し、ビア部と接続する第一の配線層のランド部に、絶縁材料からなり、ランド部より狭い底面を有する突起部を突設し、突起部の外表面とランド部とに、導電性金属膜を形成し第一の配線層に導通し、第一の配線層上に絶縁層及び配線層の組を少なくとも一組を形成し、導通させる配線層ごとに導電性金属膜の表面にさらに導電性金属膜を形成して各配線層との導通を図る、多層配線基板の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
開示の多層配線基板は、接続される二つ以上の配線層の他端側の配線層まで達する頂部を有する突起部を備え、突起部に、接続される配線層のそれぞれの導電性金属膜が重なる。そのため、例えば配線層の導電性金属膜とビア部との接合面積が確保され、配線層とビア部との密着性が増大し、ビア部の剥離を防止するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】開示の多層配線基板を示す平面図である。
【図２】（ａ）は多層配線基板のビア部を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】多層配線基板を製造する方法を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）は、図３に示す工程Ｓ１における、開示する多層配線基板の一部を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】（ａ）は、図３に示す工程Ｓ２における、開示する多層配線基板の一部を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】（ａ）は、図３に示す工程Ｓ３における、開示する多層配線基板の一部を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。
【図７】（ａ）は、図３に示す工程Ｓ４における、開示する多層配線基板の一部を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。
【図８】（ａ）は、図３に示す工程Ｓ５における、開示する多層配線基板の一部を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図９】（ａ）は、図３に示す工程Ｓ６における、開示する多層配線基板の一部を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。
【図１０】４層の配線層及び絶縁層を有する多層配線基板の断面図である。
【図１１】従来の多層配線基板を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を用いて本出願の実施の形態を、具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。以下の実施の形態において同一又は類似の要素には共通の参照符号を付けて示し、理解を容易にするために、これらの図面は縮尺を適宜変更している。
【００１１】
図１は、３層の配線層及び３層の絶縁層を有する多層配線基板１を示す平面図であり、多層配線基板１の３層の配線層のうち、第三の配線層３２に複数のパッド２ａ〜２ｌが配置されている。多層配線基板１では、パッド２ｄ〜２ｆは、それぞれ、第三の配線層３２（他端側の配線層）に設けられた配線３２ｂにより直接、パッド２ｊ〜２ｌに接続している。一方、パッド２ａ〜２ｃは、ビア部３ａ〜３ｆを介して一旦、多層配線基板１の第三の配線層３２の反対側に位置する第一の配線層１２（一端側の配線層の一例）又は、第一の配線層１２と第三の配線層３２との間に位置する第二の配線層２２と接続し、パッド２ｇ〜２ｉに接続する。例えば、パッド２ａは、ビア部３ａ及び３ｄが中間層の第二の配線層２２の配線２２ｂ（１点鎖線で示す）と、第一の配線層１２の配線１２ｂ（点線で示す）とに接続することによりパッド２ｇ及び２ｉに接続している。このように、ビア部３ａ〜３ｉを利用することで、パッド２ａ〜２ｌのそれぞれは交差することなく接続できる。
【００１２】
図２は、本実施形態の多層配線基板１に設けられたビア部３ａ（以下、単にビア部３と称する）の部分だけを拡大して示す図であり、（ａ）は多層配線基板１を拡大して示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【００１３】
図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、多層配線基板１は、３つの配線層（第一の配線層１２、第二の配線層２２、第三の配線層３２）と３つの絶縁層（第一の絶縁層１１、第二の絶縁層２１、第三の絶縁層３１）が交互に積層された多層配線基板である。そして、図示しないが、図２（ａ）及び（ｂ）に示す第三の配線層３２はパッド２ａに接続し、第二の配線層２２はパッド２ｇに、第一の配線層１２はパッド２ｉに接続する。
【００１４】
図２（ｂ）に示すように、多層配線基板１の第一の配線層１２、第二の配線層２２、第三の配線層３２は、ビア部３により接続されている。ビア部３は、多層配線基板１の第一の配線層１２に、第一の配線層側から第三の配線層側に向けて（図２（ｂ）の矢印Ｂ方向）突設された突起部１４を有する。突起部１４は絶縁材料から形成されており、突起部１４の頂部１４ａは、接続される配線層のうち第三の配線層３２まで達するよう形成される。突起部１４の外表面は導電性金属膜１５で覆われており、導電性金属膜１５は第一の配線層のランド部１２ａと接続する。そして、導電性金属膜１５には第二の配線層２２の導電性金属膜２２ａが重なっている。さらに突起部１４の頂部１４ａにおいてが、第三の配線層３２の導電性金属膜３２ａが重なっている。ビア部３の導電性金属膜１５が、ビア部３の底面側で第一の配線層１２のランド部１２ａと接続し、ランド部１２ａが第一の配線層１２の配線１２ｂと接続する。第二の配線層２２の導電性金属膜２２ａは配線２２ｂに接続し、第三の配線層３２の導電性金属膜３２ａは配線３２ｂに接続する。これにより、第一の配線層１２、第二の配線層２２及び第三の配線層３２が導通する。また、突起部１４を設けることにより、突起部１４とランド部１２ａとの接合部分１４ｂの面積が確保される。さらに、導電性金属膜１５がランド部１２ａに重なるため、ビア部３とランド部１２ａの接合面積が確保され、第一の配線層１２とビア部３との密着性が向上する。また、第二の配線層２２の導電性金属膜２２ａが、第一の配線層１２の導電性金属膜１５の一部を覆うことで、第二の配線層２２とビア部３との接合面積が確保される。さらに、第三の配線層３２の導電性金属膜３２ａが第二の配線層２２の導電性金属膜２２ａの一部を覆うことで、第三の配線層３２とビア部３との接合面積が確保される。そのため、配線層とビア部３との密着性が向上する。
【００１５】
さらに、各配線層のそれぞれの導電性金属膜１５、２２ａ、３２ａが、突起部１４の頂部１４ａを含むよう重なることから、導電性金属膜１５、２２ａ、３２ａにより突起部１４が第一の配線層１２側に押圧される。それにより第一の配線層１２とビア部３との密着性が向上する。
【００１６】
突起部１４は、図２（ｂ）に示すように、第一の配線層１２から第三の配線層３２（図２（ｂ）の矢印Ｂ方向に）向かうに従い突起部１４の横断面の面積が小さくなるように、先細に形成される。本実施形態では、導電性金属膜１５は、銀、銅等が含まれる金属インクを塗布し焼成することで形成される。突起部１４を先細に形成することで突起部１４の側部が傾斜し、導電性金属膜１５を形成する際に吹き付ける金属インクが、突起部１４の外表面に付着しやすくなる。金属インクは、導通可能な金属であれば銀・銅以外の金属を使用してもよい。
【００１７】
また、突起部１４は、図２（ｂ）に示すように、第一の配線層１２から第三の配線層３２（図２（ｂ）の矢印Ｂ方向に）向かうに従い突起部１４の横断面積が小さくなる段差形状を有する。これにより、突起部１４の外表面に、導電性金属膜１５を形成する際の金属インクが付着しやすくなる。本実施形態では、層ごとに一段の段差が形成されているが、この段差は層ごとに複数の段差が形成されてもよい。
【００１８】
突起部１４は、突起部１４が突設された第一の配線層１２のランド部１２ａより狭い底面を有する。また、ランド部１２ａの周囲には、導電性金属膜１５を形成する際、ランド部１２ａを超えてインク状の導電性金属膜１５（金属インク）が広がらないよう、予め定められた厚さＴ１を有する塞き止め部１３が設けられている。塞き止め部１３の厚さＴ１は第一の配線層１２の厚さＴ２よりも大きい。
【００１９】
本実施形態の多層配線基板１の第一の絶縁層１１は、他の絶縁層２１、３１より厚く形成されており、多層配線基板１の基板となっている。
【００２０】
次に、図３〜図９を用いて、本実施形態の多層配線基板１の製造方法を説明する。図３は多層配線基板１の製造方法の手順を示すフローチャートである。図４〜図９は、図３に示す各工程おける多層配線基板１の一部を示す斜視図及びその断面図である。
【００２１】
本実施形態において、多層配線基板１はインクジェット印刷法により製造される。まず工程Ｓ１では、図４に示すように、基板である第一の絶縁層１１の上の第一の配線層１２に配線パターンを形成する。配線パターンとして、第一の配線層１２には、ビア部３が設けられる位置に予め定められた面積を有するランド部１２ａと、ランド部１２ａに接続する配線１２ｂとが形成される。
【００２２】
工程Ｓ２では、図５に示すよう、第一の配線層１２のランド部１２ａの外周部に、塞き止め部１３を形成する。塞き止め部１３は、インクジェット印刷法により、第一の配線層１２の厚さＴ２より大きい厚さＴ１で形成される。塞き止め部１３を設けることで、突起部１４の外表面に導電性金属膜１５となる金属インクを塗布する際、ランド部１２ａから金属インクが流出することを防止することができる。塞き止め部１３は、絶縁材料からなり、例えば即時硬化型の樹脂材料を用いて形成される。即時硬化型の樹脂材料として、例えばＵＶ照射にて硬化する樹脂を用いた場合、塗布した樹脂に高圧水銀ランプにて１０００ｍＪ／ｃｍ2の照射を行い硬化させる。
【００２３】
工程Ｓ３では、図６に示すよう、ランド部１２ａのほぼ中央付近に突起部１４を形成する。突起部１４は絶縁材料からなり、例えばインクジェット印刷法により、即時硬化型の樹脂材料を塗布して形成する。突起部１４の形成は、突起部１４の頂部１４ａが、上層である第三の配線層３２に達するよう、言い換えれば突起部１４の頂部１４ａのランド部１２ａからの高さＨ１（図２参照）が第三の配線層３２の上面より以上の高さとなるように、必要に応じてインクジェット印刷及び硬化を繰り返しておこなう。突起部１４は、図６に示すように、その横断面の面積が、第一の配線層１２から第三の配線層３２に向かうに従い縮小するように、すなわち突起部１４が先細になるよう形成する。また、図６に示すように、突起部１４を形成する際、突起部１４の外面には層ごとに横断面の面積が縮小するように段差形状が形成されてもよい。
【００２４】
この突起部１４の横断面の面積については所望する配線密度より決定される。例として従来のビア部であって、最下層の配線層（一端側の配線層）との接合部分（図１１の接合部分１１７）がφ２００μｍ、突起部の側部のテーパー角度が７０°、各層間の絶縁膜厚さが２０μｍ、他端側の配線層の接合部分が印刷ずれを起こすことを考慮し穴径＋２００μｍ（半径＋１００μｍ）にて作製された３層構造のビア部を置き換える場合を想定する。従来の多層配線基板では他端側の配線層では約φ６３０μｍのビア部が形成されることになる。これを、本実施形態の突起部である突起形状に置き換えると、同じ印刷ずれ量を考慮した場合でも、多層配線基板の一端側の配線層１１２では約φ４３０μｍで突起部１４を形成することが可能となる。したがって、一端側の配線層における接合面積を従来と比較すると約４．６倍に拡大させることができ、これにより良好な密着性を確保することが可能となる。
【００２５】
工程Ｓ４では、図７に示すようにインクジェット印刷法により、突起部１４の外表面に金属インクの塗布及び焼成を行い、ビア部３の導電性金属膜１５を形成する。金属インクを噴射すると、金属インクは突起部１４の外表面に付着するとともに、突起部１４の底部付近からランド部１２ａ上に流れる。これにより、第一の配線層１２と、他の第二の配線層２２、第三の配線層３２とを接続する導電性金属膜１５が一体的に形成される。金属インクは、工程Ｓ２で形成した塞き止め部１３により塞き止められ、それにより所望しない部分、すなわちランド部１２ａの外側に漏れ広がることを防止することができる。
【００２６】
金属インクを金属化する焼成については、金属インクの金属化条件に合わせて行う。例えば約１５０℃にて約１時間の焼成を行う。
【００２７】
工程Ｓ５では、図８に示すようにインクジェット印刷法により、第一の配線層１２上に第二の絶縁層２１の形成を行う。第二の絶縁層２１の形成は、ビア部３を除いて行い、第二の配線層２２の導電性金属膜２２ａとビア部３の導電性金属膜１５とが導通できるようにする。
【００２８】
工程Ｓ６では、図９に示すようにインクジェット印刷法により、第二の配線層２２の導電性金属膜２２ａとそれに接続する配線２２ｂとを形成する。
【００２９】
工程Ｓ７では、形成した配線層の数が所望する配線層の数に達していない場合、すなわち工程Ｓ６で形成した配線層が最後の配線層でない場合（工程Ｓ７の「いいえ」）は、絶縁層の形成（工程Ｓ５）及び配線層の形成（工程Ｓ６）を繰り返し行う。所望する配線層の数に達している、すなわち形成した配線層が最後の配線層である場合(工程７の「はい」）は、接続する配線層及び絶縁層の製造が終了する。本実施形態では、さらに、第三の絶縁層３１及び第三の配線層３２を形成し、図２に示す多層配線基板１を完成させる。
【００３０】
本実施形態では３層の配線層及び３層の絶縁層を有する多層配線基板１を説明したが、ビア部４を図１０に示すように４層の配線層（第一の配線層１２、第二の配線層２２、第三の配線層３２、第四の配線層４２）と４層の絶縁層（第一の絶縁層１１、第二の絶縁層２１、第三の絶縁層３１、第四の絶縁層４１）が交互に配置された多層配線基板２に適用してもよい。
【００３１】
以上、本出願を特にその好ましい実施の形態を参照して詳細に説明した。本出願の容易な理解のために、本出願の具体的な形態を以下に付記する。
【００３２】
（付記１）複数の配線層及び絶縁層が交互に積層される多層配線基板であって、
前記複数の配線層のうち、二つ以上の配線層を接続する少なくとも一つのビア部と、
前記少なくとも一つのビア部に設けられ、接続される前記二つ以上の配線層のうちの一端側の配線層から、前記二つ以上の配線層のうちの他端側の配線層に向けて突設された絶縁材料からなる突起部と、を有し、
前記突起部の頂部は、接続される前記二つ以上の配線層のうちの他端側の配線層まで達すると共に、前記突起部の外表面に被覆された導電性金属膜で、接続される前記二つ以上の配線層のそれぞれが導通する、多層配線基板。
（付記２）前記突起部は、前記一端側の配線層から、前記他端側の配線層に向かうに従い前記突起部の横断面の面積が小さくなるよう形成される、付記１に記載の多層配線板。
（付記３）前記突起部は、前記一端側の配線層から、前記他端側の配線層に向かうに従い前記突起部の横断面の面積が小さくなる段差形状を有する、付記１又は２に記載の多層配線板。
（付記４）接続される前記二つ以上の配線層のうち一端側の配線層以外の配線層の導電性金属膜は、前記突起部の頂部を覆うように形成される、付記１から３のいずれかに記載の多層配線板。
【００３３】
（付記５）ビア部を備える多層配線基板の製造方法であって、第一の絶縁層に、第一の配線層を形成し、前記ビア部と接続する前記第一の配線層のランド部に、絶縁材料からなり、前記ランド部より狭い底面を有する突起部を突設し、前記突起部の外表面と前記ランド部とに導電性金属膜を形成し前記第一の配線層に導通し、前記第一の配線層上に絶縁層及び配線層の組を少なくとも一組を形成し、導通させる配線層ごとに前記導電性金属膜の表面にさらに導電性金属膜を形成して各配線層との導通を図る、多層配線基板の製造方法。
（付記６）前記突起部の外表面に導電性金属膜を塗布する前に、前記ランド部の外周に、予め定められた高さを有する塞き止め部を形成すること、を含む付記５に記載の多層配線基板の製造方法。
【符号の説明】
【００３４】
１、１ａ    多層配線基板
２ａ〜２ｌ    パッド
３、３ａ〜３ｆ、４    ビア部
１１    第一の絶縁層（基板）
１２    第一の配線層
１２ａ    ランド部
１２ｂ、２２ｂ、３２ｂ    配線
１３    塞き止め部
１４    突起部
１４ａ    頂部
１４ｂ    接合部分
１５、２２ａ、３２ａ    導電性金属膜
２１    第二の絶縁層
２２    第二の配線層
３１    第三の絶縁層
３２    第三の配線層
４１    第四の絶縁層
４２    第四の配線層
【図１】
0006623870.tif 000002
【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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