(57)【要約】【課題】抵抗安定性に優れた抵抗素子を導体回路上に位置合わせが容易かつ、精度良く形成することができる多層配線板製造用配線基板の製造方法および、多層配線板を提供する。【解決手段】金属層上の一方の面に導体回路と厚膜抵抗部とを形成し、前記導体回路と厚膜抵抗部とを埋め込むように前記金属層上に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層を貫通して前記導体回路上に導体ポストを形成する工程と、前記導体ポストおよび前記導体ポストが形成された絶縁層上に、接着剤層を形成させる工程と、前記金属層をエッチングにより除去する工程とを、含んでなることを特徴とする、多層配線板製造用配線基板の製造方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属層上の一方の面に導体回路と厚膜抵抗部とを形成し、前記導体回路と厚膜抵抗部とを埋め込むように前記金属層上に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層を貫通して前記導体回路上に導体ポストを形成する工程と、前記導体ポストおよび前記導体ポストが形成された絶縁層上に、接着剤層を形成させる工程と、前記金属層をエッチングにより除去する工程とを、含んでなることを特徴とする、多層配線板製造用配線基板の製造方法。
【請求項２】
厚膜抵抗部が、セラミックからなり、焼成して形成されることを特徴とする、請求項１記載の多層配線板製造用基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の製造方法により得られた多層配線板製造用配線基板を積層して得られたことを特徴とする多層配線板。
【請求項４】
積層が、一括して行われるものである請求項３記載の多層配線板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多層配線板製造用配線基板の製造方法および多層配線板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子機器の高機能化並びに軽薄短小化の要求に伴い、電子部品の高密度集積化、さらには高密度実装化が進んできており、これらの電子機器に使用される半導体パッケージは、従来にも増して、益々、小型化かつ多ピン化が進んできている。
【０００３】
このような背景により、これまで半導体パッケージ表面に実装されていた受動部品が、半導体パッケージに内蔵された構造の開発が注目されている。これまで、表面実装しなくてはならなかった受動部品を内蔵することで、表面実装面積を削減することができ、より一層の小型化が実現する。また、半導体パッケージに実装される受動部品の中で最も搭載点数の多いものが抵抗部品であるため、抵抗部品の内蔵化は、半導体パッケージの小型化に大きな役割を果たす。
【０００４】
半導体パッケージに内蔵する抵抗部品としては、薄膜抵抗、ポリマー厚膜抵抗、セラミック厚膜抵抗の３種類に大別される。薄膜抵抗は、銅箔上へニッケル系抵抗膜をメッキし、銅箔をエッチングして形成される。この抵抗は、抵抗安定性は優れているものの、高い抵抗値を得るためにはある程度の距離が必要なため、小型化には適さない。ポリマー厚膜抵抗は、カーボン粉末を樹脂に分散したペーストを用いる。印刷が可能なため作業性に優れるが、抵抗安定性に劣る。一方、セラミック厚膜抵抗は、抵抗安定性に優れるが、焼結温度が８００℃から９００℃と高温なため、有機材料への利用は困難であった。
【０００５】
そこで、金属基板上にセラミック厚膜抵抗を形成し、窒素雰囲気下で焼結した後に、セラミック厚膜抵抗を接着剤層に埋め込み、金属基板のエッチングにより回路を形成することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この方法であると、セラミック厚膜抵抗を有機基材に内蔵することが可能となる。しかし、厚膜抵抗部を埋め込んだ後に回路を形成するため、厚膜抵抗部と回路の位置合わせが困難である問題がある。また、エッチングにより回路を形成するため、細線形成には適さない問題や、回路により凹凸が形成されるため、位置合わせ良く一括積層することが困難である問題があった。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１６０６７２公報（第１−４頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであって、厚膜抵抗部が、導体回路上に位置合わせが容易かつ、精度良く形成することができる多層配線板製造用配線基板の製造方法および、これにより得られる多層配線板製造用配線基板を用いた多層配線板である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、
１．  金属層上の一方の面に導体回路と厚膜抵抗部とを形成し、前記導体回路と厚膜抵抗部とを埋め込むように前記金属層上に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層を貫通して前記導体回路上に導体ポストを形成する工程と、前記導体ポストおよび前記導体ポストが形成された絶縁層上に、接着剤層を形成させる工程と、前記金属層をエッチングにより除去する工程とを、含んでなることを特徴とする、多層配線板製造用配線基板の製造方法、
２．  厚膜抵抗部が、セラミックからなり、焼成して形成されることを特徴とする、第１項記載の多層配線板製造用基板の製造方法、
３．  第１項または第２項記載の製造方法により得られた多層配線板製造用配線基板を積層して得られたことを特徴とする多層配線板、
４．  積層が、一括して行われるものである第３項記載の多層配線板、
である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の多層配線板製造用配線基板の製造方法は、導体回路を形成した金属層上に、セラミック厚膜抵抗部を形成し、前記導体回路と前記厚膜抵抗部とを埋め込むようにして絶縁層を形成することを特徴とするものである。セラミック厚膜抵抗部は、金属層上で形成されるため、金属層上での焼結が可能であり、また、導体回路が形成された面に形成されるため、導体回路との位置合わせが容易である。更に、前記金属層をエッチングにより除去して得られる多層配線板用配線基板の導体回路側の面は平坦であるため、多層配線板の製造において、一括積層においても、位置合わせ精度良く接合することができる。
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれによって何ら限定されるものではない。
【００１０】
図１および図２は、本発明の多層配線板製造用配線基板の製造方法の一例を説明するための図で、図２（ｋ）は、本発明の多層配線板製造用配線基板の製造方法により得られる多層配線板製造用配線基板の構造の例を示す断面図である。以下に、本発明の多層配線板製造用配線基板の製造方法について、詳細に説明する。
【００１１】
本発明の多層配線板製造用配線基板の製造方法としては、まず、金属層１０１上に、導体回路形成する位置がパターニングされためっきレジスト１０２を形成する（図１（ａ））。めっきレジスト１０２は、例えば、金属層１０１上に、紫外線感光性のドライフィルムレジストをラミネートし、ネガフィルム等を用いて選択的に露光し、その後、現像することにより形成することができる。また、液状レジストをカーテンコートやロールコータで塗布し、同様に露光・現像を行うことにより形成することもできる。
【００１２】
金属層１０１の材質としては、特に、使用される薬液に対して耐性を有するものであって、最終的にエッチングにより除去可能であるものが良い。そのような金属層１０１の材質としては、例えば、銅、銅合金、４２合金、ニッケル等が挙げられる。金属層１０１の厚みは、この製造方法に適するものであれば、どのようなものでもよい。金属層１０１としては、金属板、金属箔等を用いることができる。特に、銅箔、銅板、銅合金板は、電解めっき品・圧延品を選択できるだけでなく、様々な厚みのものを容易に入手できるため、金属層１０１として使用するのに好ましい。
【００１３】
次に、金属層１０１を電解めっき用リード（給電用電極）として、レジスト金属層１０３を電解メッキにより形成する。（図１（ｂ））。この電解めっきにより、金属層１０１上のめっきレジスト１０２が形成されていない部分に、レジスト金属層１０３が形成される。
レジスト金属層１０３の材質としては、特に、最終的に金属層１０１をエッチングにより除去する際に使用する薬液に対して耐性を有するものが良い。例えば、ニッケル、金、錫、銀、半田、パラジウム等が挙げられる。なお、レジスト金属層１０３を形成する目的は、金属層１０１をエッチングする際に使用する薬液により、導体回路１０４および補強パターン１０５がエッチングされるのを防ぐことである。例えば、金属層１０１の材質が銅（銅箔、銅板または銅合金板）で、導体回路１０４および補強パターン１０５の材質が銅の場合には、レジスト金属層１０３の材質として、金を選択するのが、最も好ましい。レジスト金属層１０３の材質を金にすることで、金属層１０１をエッチングする際に用いるほとんどのエッチング液、一般的には、塩化第二鉄溶液、塩化第二銅溶液などに耐性を有するだけでなく、層間の金属接合時の半田濡れ性を確保しやすくなる。また、レジスト金属層１０３の材質として、ニッケル、錫または半田を選択する方法もあるが、通常の酸系のエッチング液では溶解するため、アルカリ系のエッチング液、例えば、塩化アンモニウム溶液などを使用する必要があるが、金と比べて低コストである。一方で、金属層１０１をエッチングする際に使用する薬液に対して、図１（ｃ）に示す導体回路１０４が耐性を有している場合は、このレジスト金属層１０３は不要である。
【００１４】
次に、金属層１０１を電解めっき用リード（給電用電極）として、導体回路１０４を電解めっきにより形成する（図１（ｃ））。この電解めっきにより、金属層１０１上のめっきレジスト１０２が形成されていない部分に、導体回路１０４が形成される。
導体回路１０４の材質としては、この製造方法に適するものであればどのようなものでも良いが、例えば、銅、ニッケル、金、錫、銀、パラジウム等が挙げられる。特に、導体回路１０４の材質を銅にすることで、低抵抗で安定した導体回路１０４が得られる。
【００１５】
次に、めっきレジスト１０２を除去し（図１（ｄ））、導体回路１０４が形成された金属層１０１上の所定の位置に、回路設計上所望の抵抗値が得られる大きさで厚膜抵抗部１０５を形成する（図１（ｅ））。厚膜抵抗部１０５の形成方法としては、金属層１０１に形成された導体回路１０４により位置合わせを行い、セラミック厚膜抵抗ペーストを、スクリーン印刷する方法が挙げられる。次に、セラミック厚膜抵抗ペーストを、不活性雰囲気下、８００℃以上、９００℃以下で焼結することにより厚膜抵抗部１０５が形成される。焼結温度が８００℃以下であると、焼結が完了せず、９００℃以上であると金属層１０１の融点に近づくため好ましくない。厚膜抵抗部１０４の厚みは、絶縁層１０６の厚みよりも小さいことが必要であり、２０μｍ以下が好ましい。
本工程において、金属層１０１、および、導体回路１０４が金属であり、樹脂材料を含まないため、抵抗材料の焼結が可能となる。
また、導体回路１０４形成面に、厚膜抵抗部１０５を形成するため、厚膜抵抗部形成位置の位置合わせが容易であり、微細パターン上への厚膜抵抗形成に優れる。
【００１６】
厚膜抵抗部１０４は、抵抗温度係数が小さく抵抗体が長期間安定なこと、高温高湿に対し安定であり、その他電圧係数、周波数特性、電流雑音、耐振性等の条件下で安定である必要がある。このような厚膜抵抗部１０４の種類としては、ポリマー厚膜抵抗とセラミック厚膜抵抗がある。ポリマー厚膜抵抗は、チタン酸バリウムなどのフィラーをエポキシ樹脂等に混合して得られ、形成温度が低いため形成が容易である。一方、セラミック厚膜抵抗は、前記ポリマー厚膜抵抗よりも、抵抗安定性に優れる。しかし、厚膜抵抗部の形成工程において、高温度で焼成を行う必要があるが、本発明において焼成を行うことは問題がないことから、セラミックにより形成されることが好ましい。セラミック厚膜抵抗の材料としては、酸化ルテニウム、六硼化ランラン、酸化ズズ等が挙げられるが、酸化ルテニウムが最も一般的である。厚膜抵抗部１０４用材料を主成分とし、ガラスを混合しペースト状としたセラミック厚膜抵抗ペーストを用いることが好ましく、混合させたガラスの割合を変えることによって、様々な抵抗値に調整することができる。
【００１７】
次に、上記で形成した導体回路１０４、および厚膜抵抗部１０５上に絶縁層１０６を形成する（図１（ｅ））。絶縁層１０６の形成方法は、使用する樹脂に応じて適した方法で良く、樹脂ワニスを印刷、カーテンコート、バーコート等の方法で、直接塗布したり、ドライフィルムタイプの樹脂を真空ラミネート、真空プレス等の方法で積層する方法が挙げられる。特に、ドライフィルムタイプの樹脂は取扱が容易であるだけでなく、生産性に優れる。
【００１８】
絶縁層１０６に用いる樹脂としては、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でも使用できる。熱可塑性樹脂としては、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエステルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルフィド、ポリキノリン、ポリノルボルネン、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾイミダゾールなどの樹脂が使用できる。熱硬化性樹脂としては、エポキシ、フェノール、ビスマレイミド、ビスマレイミド・トリアジン、トリアゾール、ポリシアヌレート、ポリイソシアヌレート、ベンゾシクロブテンなどの樹脂が使用できる。上記の樹脂は単独で使用してもよく、複数を混合して使用しても良い。
【００１９】
次に、上記で形成した絶縁層１０６の導体ポストを形成する位置にビア１０７を形成する（図１（ｆ））。ビア１０７の形成方法は、この製造方法に適する方法であればどのような方法でも良く、レーザ、プラズマによるドライエッチング、ケミカルエッチング等が挙げられる。また、絶縁層１０６を感光性樹脂とした場合には、絶縁層１０６を選択的に感光し、現像することでビア１０７を形成することもできる。レーザによる開口では、絶縁層１０６が感光性・非感光性に関係なく、微細なビア１０７を容易に形成することができるので、有利である。レーザとしては、エキシマレーザ、ＵＶレーザ、炭酸ガスレーザなどが使用できる。
【００２０】
次に、金属層１０１を電解めっき用リード（給電用電極）として、ビア１０７内に導体ポスト１０８を電解めっきにより形成する（図２（ｇ））。導体ポスト１０８の材質としては、例えば、銅、ニッケル、金、錫、銀、パラジウム等が挙げられる。特に、銅を用いることで、低抵抗で安定した導体ポスト１０８が得られる。
【００２１】
次に、導体ポスト１０８の先端表面に、接合用金属材料層１０９を形成する（図２（ｈ））。接合用金属材料層１０９の形成方法としては、無電解めっきにより形成する方法、金属層１０１を電解めっき用リード（給電用電極）として電解めっきにより形成する方法、接合用金属材料を含有するペーストを印刷する方法が挙げられる。特に、電解めっきによる方法では、無電解めっきによる方法よりも、めっき可能な金属が多種多様であり、また、薬液の管理も容易であるため、非常に好適である。接合用金属材料層１０９の材質としては、レジスト金属層１０３および被接合部３０２と金属接合可能な金属であればどのようなものでもよく、例えば、半田が挙げられる。半田の中でも、ＳｎやＩｎ、もしくはＳｎ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｐｄ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ａｕの少なくとも二種からなる半田を使用することが好ましい。より好ましくは、環境に優しいＰｂフリー半田である。
【００２２】
接合用金属材料層１０９は必ずしも、導体ポスト１０８の表面に形成する必要があるわけではなく、レジスト金属層１０３またはその表面および、被接合部３０２の表面に形成しても構わない。また、導体ポスト１０８そのものを接合用金属材料で構成すれば、被接合部３０２と導体ポスト１０８との金属接合は確保され、接合用金属材料層１０９は不要である。
【００２３】
次に、絶縁層１０６表面と接合用金属材料層１０９表面に、接着剤層１１０を形成する。また、場合によってはエッチング耐性やハンドリング性を向上させるために、接着剤層１１０表面に支持基材１１１を形成して、多層配線板製造用配線基板１１２を得る（図２（ｉ））。このような構造体の形成方法として、支持基材１１１上に接着剤層１１０を形成した２層体を、予め用意して、接着剤層１１０面を、絶縁層１０６表面と接合用金属材料層１０９表面とを覆うように密着させる方法を用いることができる。絶縁層１０６と接合用金属材料層１０９上へ直接、または、支持基材１１１上への接着剤層１１０の形成方法としては、使用する樹脂に応じて適した方法で良く、樹脂ワニスを、印刷、カーテンコート、バーコート等の方法で、直接塗布したり、ドライフィルムタイプの樹脂を、常圧ラミネート、真空ラミネート、常圧プレス、真空プレス等の方法で積層する方法が挙げられる。支持基材１１１、または、２層体の密着方法は、常圧ラミネート、真空ラミネート、常圧プレス、真空プレス等を用いることができる。接着剤層１１０に用いる樹脂としては、接着機能を有するものであれば、どのようなものでも良いが、特に、エポキシ、フェノール、ポリイミド、ポリアミドイミドなど、耐熱性と絶縁性が良好な樹脂を用いることが好ましい。
【００２４】
支持基材１１１の材質としては、特に、使用する薬液に耐性を有し、工程中に接着剤層１１０との界面に剥離を生じず、最終的には多層配線板製造用配線基板に損傷を与えることなく剥離が可能なものが良い。その支持基材１１１には、熱可塑性樹脂フィルム、熱硬化性樹脂フィルムのいずれでも使用することができる。具体的には、ポリオレフィン系、ポリアミド系、ポリエーテル系、ポリカーボネート系、ポリエステル系、ポリウレタン系、フェノール系、アミノ系、エポキシ系、ポリイミド系、ポリサルホン系、ポリケトン系、シアネート系等の樹脂からなるフィルムが挙げられる。特に、線膨張係数が小さいポリイミド系フィルムを使用することが好ましい。また、より安価であり、各工程後における接着剤層１１０との離型性に優れるポリエステル系フィルムを使用することも好ましい。
【００２５】
次に、金属層１０１をエッチングにより除去して多層配線板製造用配線基板１１３を得る（図２（ｊ））。金属層１０１と導体回路１０４との間にレジスト金属層１０３が形成されており、そのレジスト金属層１０３は、金属層１０１をエッチングにより除去する際に使用する薬液に対して耐性を有しているため、金属層１０１をエッチングしても、レジスト金属層１０３がエッチングされることがなく、結果的に導体回路１０４がエッチングされることはない。また、厚膜抵抗１０５は酸化物であるため、一般的にエッチング液に耐性があり、結果的に厚膜抵抗１０５がエッチングされることはない。
【００２６】
最後に、多層配線板製造用配線基板１１３を加熱乾燥し、支持基材１１１がある場合は、接着剤層１１０から剥離して、多層配線板製造用配線基板１１４を得る（図２（ｋ））。加熱乾燥により、金属層のエッチングや大気中放置によって多層配線板製造用配線基板１１４に含まれる水分を除去することができる。支持基材１１１の剥離方法は、どのような方法でもよいが、多層配線板製造用配線基板１１４を吸着冶具により吸着固定した状態で、剥離する方法が挙げられる。
【００２７】
続いて、多層配線板の製造方法（一括積層方式）について、図３により詳細に説明する。図３（ａ）に示す工程は、図２（ｋ）に示された多層配線板製造用配線基板１１４を使用した多層配線板の製造方法の例を説明するための図であり、図３（ｂ）は、本発明の多層配線板の構造の例を示す断面図である。
【００２８】
まず、多層配線板製造用配線基板１１４ａ〜１１４ｄと被接続層３０１とを位置合わせする（図３（ａ））。なお、図３では、被接続層３０１として、多層配線板３０３に、リジッド性を持たせるために用いるＦＲ−４等のコア基板を使用する例を示しているが、被接続層３０１の材質や構造は、何ら限定されるものではない。
【００２９】
最後に、多層配線板製造用配線基板１１４ａ〜１１４ｄおよび被接続層３０１を一括して加熱・加圧して、全層の接合用金属材料層を一括して溶融させて層間接続を行い、多層配線板３０３を得る（図３（ｂ））。加熱・加圧する方法としては、例えば真空プレスを用いて、接合用金属材料層（１０９ａ，ｂ，ｃ，ｄ）が接着剤層（１１０ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を排除して、被接合部３０２と導体ポスト（１０８ｂ，ｃ）とを、また、レジスト金属層（１０３ｂ，ｃ）と導体ポスト（１０８ａ，ｄ）とを、接合用金属材料層（１１０ａ，ｂ，ｃ，ｄ）により金属接合するまで加熱・加圧し、さらに接着剤層（１１１ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を硬化させて、多層配線板製造用配線基板１１４ａ〜１１４ｄと被接続層３０１とを接着する方法が挙げられる。
また、上記のように一括して多層化しても良いが、逐次に多層化しても良い。この場合、被接続層３０１をコアとして、片面または両面に、多層配線板製造用配線基板１１４を一層ずつ、逐次に位置合わせを行い、加熱・加圧する。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、抵抗安定性に優れた厚膜抵抗部が、精度良く位置合わせし形成することができ、導体回路と共に絶縁層中に埋め込まれ、絶縁層表面が平坦であるため、一括積層に優れた多層配線板製造用配線基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である多層配線板製造用配線基板の製造方法の一例を説明するための断面図である。
【図２】本発明の実施形態である多層配線板製造用配線基板の製造方法の一例を説明するための断面図である（図１の続き）。
【図３】本発明の実施形態である多層配線板製造用配線基板を用いた場合の、多層配線板の製造方法（一括積層方式）の一例を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１０１：金属層
１０２：めっきレジスト
１０３、１０３ｂ、１０３ｃ：レジスト金属層
１０４：導体回路
１０５：厚膜抵抗部
１０６：絶縁層
１０７：ビア
１０８、１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄ：導体ポスト
１０９、１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ、１０９ｄ：接合用金属材料層
１１０、１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ：接着剤層
１１１：支持基材
１１２、１１３、１１４、１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄ：多層配線板製造用配線基板
３０１：被接続層
３０２：被接合部
３０３：多層配線板
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004235302.tif 000005