(57)【要約】【課題】ビアホール導体を安定して形成しながら、セラミックグリーンシートの変形を少なくして寸法精度が良い多層配線基板の製造方法を提供する。【解決手段】ビアホール導体が埋設されたセラミックグリーンシート２１を下記工程１〜工程４を経て形成する。（工程１）キャリアフィルム２２上に配されているセラミックグリーンシート２１の所定箇所にキャリアフィルム２２まで到達する貫通孔を形成する。（工程２）セラミックグリーンシート２１上に、貫通孔を塞ぐようにして支持フィルム２３を貼着し、キャリアフィルム２２をセラミックグリーンシート２１より剥離させる。（工程３）セラミックグリーンシート２１の貫通孔に支持フィルム２３の反対側より導体ペースト２６を充填し、これを乾燥させる。（工程４）支持フィルム２３をセラミックグリーンシート２１より剥離させてビアホール導体２６が埋設されたセラミックグリーンシート２１を得る。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビアホール導体を埋設したセラミックグリーンシートを含む複数のセラミックグリーンシートを厚み方向に積層するとともに、該積層体を焼成することにより多層配線基板を形成する多層配線基板の製造方法において、
前記ビアホール導体を埋設したセラミックグリーンシートが下記工程１〜工程４を経て形成されることを特徴とする多層配線基板の製造方法。
工程１：キャリアフィルム上に配されているセラミックグリーンシートの所定箇所にキャリアフィルムまで到達する貫通孔を形成する工程。
工程２：前記セラミックグリーンシート上に、前記貫通孔を塞ぐようにして支持フィルムを貼着し、かつ、前記キャリアフィルムをセラミックグリーンシートより剥離させる工程。
工程３：前記セラミックグリーンシートの貫通孔に支持フィルムの反対側より導体ペーストを充填するとともに、該導体ペーストを乾燥させる工程。
工程４：前記支持フィルムをセラミックグリーンシートより剥離させてビアホール導体が埋設されたセラミックグリーンシートを得る工程。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置や複合電子部品等に用いられる多層配線基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体装置や複合電子部品等に多層配線基板が用いられている。
かかる従来の多層配線基板としては、例えば、セラミック材を主成分とする複数の誘電体層を積層した積層体の内部に配線導体やビアホール導体を設けてこれらを相互に接続し、表層にはチップ部品を接続するための電極パッドや電子部品素子を収納するためのキャビティを形成した構造のものが知られている。
【０００３】
また上述した多層配線基板の製造方法としては以下の方法が知られている。
即ち、まず図３（ａ）に示す如くセラミック材の粉末と有機バインダ、溶剤を混合してスラリー状にしたものを従来周知のドクターブレード法にてキャリアフィルム３２上に塗布・乾燥させることによってセラミックグリーンシート３１を作製し、次に図３（ｂ）に示す如くセラミックグリーンシート３１をキャリアフィルム３２ごと打ち抜くことによってビアホール形成用の貫通孔３４を形成し、次に図３（ｃ）に示す如く上記貫通穴３４内にビアホール導体となる導体ペースト３６を充填するとともに、図３（ｄ）に示す如くセラミックグリーンシート３１の一主面に配線導体となる導体ペースト３７を印刷し、これらの導体ペースト３６，３７を乾燥させた後、図３（ｅ）に示す如くセラミックグリーンシート３１からキャリアフィルム３２を分離し、最後に得られたセラミックグリーンシート３１を厚み方向に多数積層して一体焼成することにより多層配線基板が製作される。
【０００４】
このような従来の製造方法によれば、セラミックグリーンシート３１をキャリアフィルム３２上で支持した状態のまま貫通孔３４の打ち抜きが行なわれるため、貫通孔３４の形状を比較的良好に維持することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の製造方法においては、セラミックグリーンシート３１の貫通孔３４に導体ペースト３６を充填する際、その一部がキャリアフィルム３２の貫通孔にも充填されてしまうことから、この導体ペースト３６を乾燥させた後でセラミックグリーンシート３１をキャリアフィルム３２より剥離させると、貫通孔内の導体ペースト３６が途中で破断することにより、ビアホール導体の端部に図４に示す如き大きな凹凸を有した破断面が形成されることとなる。このため、上述のようにして得たセラミックグリーンシート３１を積層して多層配線基板を製作した場合、ビアホール導体付近の基板厚みが不安定になるとともに、その上下に位置する誘電体層中のビアホール導体や配線導体との間などで断線を生じる欠点があった。
【０００６】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、ビアホール導体の形状を安定化させることにより、セラミックグリーンシートの変形を少なくして、寸法精度を向上させることができる多層配線基板の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の多層配線基板の製造方法は、ビアホール導体を埋設したセラミックグリーンシートを含む複数のセラミックグリーンシートを厚み方向に積層するとともに、該積層体を焼成することにより多層配線基板を形成する多層配線基板の製造方法において、前記ビアホール導体を埋設したセラミックグリーンシートが下記工程１〜工程４を経て形成されることを特徴とするものである。
工程１：キャリアフィルム上に配されているセラミックグリーンシートの所定箇所にキャリアフィルムまで到達する貫通孔を形成する工程。
工程２：前記セラミックグリーンシート上に、前記貫通孔を塞ぐようにして支持フィルムを貼着し、かつ、前記キャリアフィルムをセラミックグリーンシートより剥離させる工程。
工程３：前記セラミックグリーンシートの貫通孔に支持フィルムの反対側より導体ペーストを充填するとともに、該導体ペーストを乾燥させる工程。
工程４：前記支持フィルムをセラミックグリーンシートより剥離させてビアホール導体が埋設されたセラミックグリーンシートを得る工程。
【０００８】
本発明の製造方法によれば、まずキャリアフィルム上に配されているセラミックグリーンシートの所定箇所にキャリアフィルムまで到達する貫通孔を形成することにより、セラミックグリーンシートの変形はキャリアフィルムによって抑制されるので、多層配線基板の寸法精度を向上することができる。
【０００９】
また本発明の製造方法によれば、セラミックグリーンシートの貫通孔に導体ペーストを充填するときに、支持フィルムを貼着した状態で行い、乾燥させた後に支持フィルムをセラミックグリーンシートにより剥離させることにより、ビアホール導体の面がセラミックグリーンシートの面と一致して、かつ、平坦になるので、ビアホール導体付近の厚みが安定し、電気的な断線が発生することを有効に防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の製造方法によって製作した多層配線基板の断面図であり、図中の１は誘電体層、５はキャビティ、６はビアホール導体、７は配線導体である。
【００１１】
同図に示す多層配線基板１０は、複数の誘電体層１を積層した構造を有している。各誘電体層間には配線導体７が介在され、各誘電体層１の内部には誘電体層１を厚み方向に貫通するビアホール導体６が埋設され、多層配線基板１０の表層にはチップ部品を接続するための電極パッド４や、電子部品素子等を収納するためのキャビティ５が形成され、このような配線導体７やビアホール導体６，電極パッド４等によって多層配線基板１０の内部に所定の電気回路を形成している。
【００１２】
前記誘電体層１は、各々の厚みが例えば２０μｍ〜３００μｍに設定され、材料としては、例えば８００℃〜１２００℃の比較的低い温度で焼成が可能なガラス−セラミック材料等が好適に用いられる。セラミック成分としては、例えば、クリストバライト、石英、コランダム（αアルミナ）、ムライト、コージェライト等の絶縁セラミック材料、ＭｇＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３、ＴｉＯ２等の誘電体セラミック材料、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｚｎフェライト等の磁性体セラミック材料等が用いられ、平均粒径０．５μｍ〜６．０μｍ、好ましくは０．５μｍ〜２．０μｍに粉砕したものが用いられる。尚、セラミック材料は２種以上を混合して用いてもよい。また、ガラス成分のフリットは、焼成処理することによってコージェライト、ムライト、アノーサイト、セルジアン、スピネル、ガーナイト、ウイレマイト、ドロマイト、ペタライトやその置換誘導体の結晶やスピネル構造の結晶相を析出するものであればどのようなガラスを用いてもよく、例えば、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、アルカリ土類酸化物を含むガラスフリットが挙げられる。これらのガラスフリットは、ガラス化範囲が広く、また屈伏点が例えば６００℃〜８００℃に設定されている。
【００１３】
また配線導体７やビアホール導体６、接続パッド４等はＡｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔ等のＡｇ合金を主成分とする導電材料から成り、その厚みは例えば５〜２５μｍに設定される。
【００１４】
尚、ビアホール導体６の直径は任意に設定することができるが、誘電体層の厚みが２０μｍ〜３００μｍの場合、ビアホール導体６の直径は例えば５０μｍ〜３００μｍに設定される。但し、セラミック材料との相性を考慮してＣｕ系、Ｗ系、Ｍｏ系、Ｐｄ系導電材料等を用いても良く、これらの材料は、多層配線基板１０の表面部に露出するように形成しても構わない。
【００１５】
次に上述した多層配線基板の製造方法を図２を用いて説明する。
（１）まず、図２（ａ）に示す如く、キャリアフィルム２２上にセラミックグリーンシート２１を形成する。具体的には、上述のセラミック原料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して泥漿状のスラリーになすとともに、従来周知のドクターブレード法等を採用することによってキャリアフィルム２２上にスラリーを均一に塗布し、乾燥・硬化させてセラミックグリーンシート２１を得る。
【００１６】
（２）次に、図３（ｂ）に示す如く、キャリアフィルム２２上に形成されているセラミックグリーンシート２１の所定箇所にキャリアフィルム２２まで到達する貫通孔を形成する。このとき、セラミックグリーンシート２１をキャリアフィルム２２から分離しないで、キャリアフィルム２２ごとセラミックグリーンシート２１を打ち抜いて、ビアホール２４やスルーホール及びキャビティ等になる孔２５を形成する。このような方法により、セラミックグリーンシート２１の変形はキャリアフィルム２２によって抑制できるので、寸法精度が向上する。
【００１７】
貫通孔２４，２５の形成は、金型等でキャリアフィルム２２とセラミックグリーンシート２１を打ち抜くことにより得ることができるが、例えば、レーザーを用いて形成するようにしても良い。
【００１８】
尚、キャリアフィルム２２としては、例えば、ポリエステルフィルムが用いられ、必要に応じて、セラミックグリーンシート２１を成形する面に剥離剤を塗布しておけば後述する（３）の工程においてキャリアフィルム２２をセラミックグリーンシート２１から剥離させる際の作業性が良好となる。また上述したポリエステル製のフィルムに代えて、コストが安価なポリエステルテレフタレート製のフィルムを使用したり、ビアホールの打ち抜き性が良好なポリエステルナフタレート製のフィルムを使用しても構わない。キャリアフィルム２２の厚みは、厚すぎると打ち抜きが困難となり、薄すぎると強度不足となって変形し易くなるため、キャリアフィルム２２の厚みは例えば１０μｍ〜１５０μｍに、より好ましくは２５μｍ〜７５μｍに設定する。また、貫通孔の打ち抜き性を改善するためにキャリアフィルム２２中に粉末を含有させておいても良い。更にセラミックグリーンシート２１の成形に溶剤を使用する場合であれば、静電気の発生による種々の不都合から回避するために、グリーンシート２１を成形する面とは反対の面に帯電防止剤等を塗布しておくようにしても良い。
【００１９】
（３）次に、図３（ｃ）（ｄ）に示すように、キャリアフィルム２２にセラミックグリーンシート２１を貼着させた状態のまま、セラミックグリーンシート２１上に、貫通孔を塞ぐようにして支持フィルム２３を貼着し、しかる後、キャリアフィルム２２をセラミックグリーンシート２１より剥離させる。
【００２０】
ここで使用する支持フィルム２３としては、例えば、ポリエステル製のフィルムやポリエステルテレフタレート製のフィルムが用いられ、必要に応じて、セラミックグリーンシート２１と接する面に接着剤を塗布しても良い。支持フィルム２３の厚みが薄い場合には、強度が足りないので切れたり伸びたりすることになる。そのため、支持フィルム２３の厚みは例えば１０μｍ以上に、より好ましくは２５μｍ以上に設定する。また、後述する積層工程の加熱時には支持フィルム２３にも若干の伸びが生じる。このとき、通常のフィルムではＸ−Ｙ方向で伸び率が異なり、一方の伸びが大きいため、セラミックグリーンシート２１の伸びにも影響し、これが基板精度に影響を与える。これを少なくするためには、伸びの異方性・絶対値が少ないほうが好ましい。また接着剤には、デラミネーションを防止するために、セラミックグリーンシート２１に残渣が残らないものを用いるのが好ましく、また例えば接着剤に発泡性のものを用いるようにすれば、後述する（５）の工程で支持フィルム２３をセラミックグリーンシート２１より良好かつ簡単に剥離させることができる。
【００２１】
この工程では、キャリアフィルム２２をセラミックグリーンシート２１より剥離させる際、セラミックグリーンシート２１には予め支持フィルム２３が貼着させてあることから、キャリアフィルム２２を剥離させた後でもセラミックグリーンシート２１は支持フィルム２３によってその形状が良好に維持されるようになっており、多層配線基板の寸法精度向上に供することができる。
【００２２】
（４）次に、図３（ｅ）に示すように、セラミックグリーンシート２１の貫通孔２４に支持フィルム２３の反対側より導体ペーストを充填するとともに、該を導体ペーストを乾燥させる。
上記導体ペーストの充填は従来周知のスクリーン印刷等を採用し、導体ペーストをセラミックグリーンシート２１の貫通孔に印刷・塗布することにより充填され、しかる後、例えば５０℃〜１００℃の温度に保たれた炉の中で約３０分間加熱処理することにより乾燥が行なわれる。
【００２３】
（５）次に、支持フィルム２３をセラミックグリーンシート２１より剥離させてビアホール導体２６が埋設されたセラミックグリーンシート２１を得る。このように、支持フィルム２３は、セラミックグリーンシートの貫通孔に導体ペーストを充填するときに、支持フィルム２３が貫通孔を塞ぐようにしてセラミックグリーンシート２１に貼着した状態で行い、乾燥させた後に支持フィルム２３をセラミックグリーンシート２１より剥離させる。従って、ビアホール導体２６の面がセラミックグリーンシート２１の面と一致して、かつ、平坦になるので、ビアホール導体２６付近の厚みが安定し、電気的な断線が発生することを有効に防止することができる。
【００２４】
また、支持フィルム２３をセラミックグリーンシート２１より剥離させる前に、図２（ｆ）に示すように配線導体２７を形成していれば、配線導体を形成するときの変形を有効に防ぐことができる。
【００２５】
そして、このような方法でビアホール導体を埋設したセラミックグリーンシートを含む複数のセラミックグリーンシートを厚み方向に積層するとともに、積層体を焼成することで、ビアホール導体を安定して形成しながら、セラミックグリーンシートの変形を少なくして寸法精度が良い多層配線基板の製造方法を得ることができる。
【００２６】
尚、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更・改良が可能である。
【００２７】
例えば、上述の実施形態においては、（３）の工程でセラミックグリーンシート２１に支持フィルム２３を貼着した後でキャリアフィルム２２を剥離させるようにしたが、これに代えて、セラミックグリーンシート２１よりキャリアフィルム２２を剥離させた後で支持フィルム２３を貼着するようにしたり、或いは、キャリアフィルム２２の剥離と支持フィルム２３の貼着を同時に行うようにしても構わない。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の製造方法によれば、まずキャリアフィルム上に配されているセラミックグリーンシートの所定箇所にキャリアフィルムまで到達する貫通孔を形成することにより、セラミックグリーンシートの変形はキャリアフィルムによって抑制されるので、多層配線基板の寸法精度を向上することができる。
【００２９】
また本発明の製造方法によれば、セラミックグリーンシートの貫通孔に導体ペーストを充填するときに、支持フィルムを貼着した状態で行い、乾燥させた後に支持フィルムをセラミックグリーンシートにより剥離させることにより、ビアホール導体の面がセラミックグリーンシートの面と一致して、かつ、平坦になるので、ビアホール導体付近の厚みが安定し、電気的な断線が発生することを有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法によって製作した多層配線基板の断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｇ）は本発明の一実施形態に係る製造方法を説明するための工程毎の断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は従来の製造方法を説明するための工程毎の断面図である。
【図４】図３の要部拡大図である。
【符号の説明】
１・・・・・誘電体層
４・・・・・電極パッド
５・・・・・キャビティ
６・・・・・ビアホール導体
７・・・・・配線導体
１０・・・・多層配線基板
２１・・・・セラミックグリーンシート
２２・・・・キャリアフィルム
２３・・・・支持フィルム
２４・・・・ビアホール導体が充填される貫通孔
２５・・・・スルーホール及びキャビティ等になる貫通孔
２６・・・・ビアホール導体
２７・・・・配線導体ペースト
【図１】
2004031834.tif 000003
【図２】
2004031834.tif 000004
【図３】
2004031834.tif 000005
【図４】
2004031834.tif 000006