(57)【要約】【目的】貫通めっきスルーホールの穴を形成した多層配線基板において、その外側に形成する絶縁膜と銅の逐次積層形薄膜層において高密度に配線を可能にする。また、低コストで、放熱性および高周波特性に優れた構造の多層配線基板を製造可能にする。【構成】両面プリント板の穴埋めされた貫通めっきスルーホールのランドを一部拡張した部分に、その外側の配線層との接続をとるためのビアを形成し、その上に逐次積層形薄膜層を形成する。また、スルーホール上に柱状の銅体を形成して、熱伝導率の良い導体で他の半導体等と接続する。さらに、基板の配線領域を絶縁体とグランド層で遮蔽する。また、これらの製造方法において、フィラー含有無溶剤形流動性高分子前駆体を加熱溶融させて、精密定量吐き出し装置にて、基板上に供給する。【選択図】　　　　図２
2004048061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアとなる両面プリント板と、
その上または下に形成される配線層とを有する多層配線基板において、
前記コアとなる両面プリント板は、穴埋めされた貫通めっきスルーホールを備え、
その穴埋めされた貫通めっきスルーホールの周縁に存在するランドを拡張して、拡張ランド部を形成して、
その拡張ランド部の表面に、前記上または下に形成される配線層との接続をとるためのビアを形成して成ることを特徴とする多層配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、多層配線基板とそれを用いた半導体装置および多層配線基板の製造方法に係り、コンピュータ、デジタル交換機、無線情報端末等に使用される高密度な多層配線基板やマルチチップモジュールおよびその基板また半導体パッケージおよびその基板等に利用され、特に、熱放射特性および高周波特性に優れた多層配線基板とそれを用いた半導体装置および低コストで信頼性の高い多層配線基板を製造しうる多層配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
　従来の多層プリント配線基板製造法では、貫通めっきスルーホールによりプリント基板両面の接続をとる技術が知られている。
【０００３】
　また、高密度な多層プリント配線基板の製造方法として、例えば、特許文献１や特許文献２に記載があるように、両面プリント配線基板の外側に絶縁膜と銅を逐次積層し、ビアホールで薄膜層間の接続をとるビルドアップ法がある。
【０００４】
　一方、ＬＳＩからの発熱は、ＬＳＩパッケージやベアチップから電気接続用のハンダを通して基板に逃がすのが一般的であるが、近年、その発熱量の増大に伴い、ＬＳＩパッケージやチップそのものに放熱フィンを取り付けるようになって来た。しかし、この放熱フィンの外形は大きく、高密度実装の観点からは、その大きさを小さくする必要があり、放熱フィンの高効率化とともに基板に効率良く熱を逃がす新たな経路が望まれるようになって来た。このような技術に関しては、例えば、特許文献３、特許文献４、特許文献５に記載があるようないわゆるサーマルビアを有する多層プリント配線基板がある。
【０００５】
　さらに、多層配線基板のパターン設計においては、インピーダンスやクロストーク等の電気的性能を考慮することが非常に重要となり、高速化、高密度化が望まれるなかで、特に、高周波回路では、電磁記的な副作用を抑止することがますます課題になって来ている。そこで、信号配線をグランド層に近接させるマイクロストリップ線路やストリップ線路による配線設計が行なわれている。また、特許文献６では、基板表面に形成した配線の周囲をグランドで被う方法が開示されている
　さらに、特許文献７では、基板の中に形成された配線の両側に沿ってグランド導体を設ける方法が示されている。
【０００６】
　また、従来の高密度な多層プリント配線基板の製造方法として挙げた特許文献８や特許文献９では有機絶縁膜上に無電解めっきにて、導体形成用の下地導電膜を形成している。
【０００７】
【特許文献１】特開平４−１４８５９０号公報
【０００８】
【特許文献２】特開平１−５３４９７号公報
【特許文献３】特開平４−２７９０９７号公報
【特許文献４】特開平５−３４３８２１号公報
【特許文献５】特開平５−３０４２２３号公報
【特許文献６】特開平２−１１６１９０号公報
【特許文献７】特開平４−１４２７９５号公報
【特許文献８】特開平４−１４８５９０号公報
【特許文献９】特開平１−５３４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
　上記従来の多層プリント配線基板の製造方法では、その貫通めっきスルーホールは、多層プリント配線基板製造工程の最終段階で形成するために、コアとなる両面プリント配線基板のスルーホール格子とその外側の配線層間の接続をとるスルーホール格子は、結局、同じ位置で同じ格子ピッチとなる。
【００１０】
　したがって、コアとなる両面プリント配線基板の表面に配線を形成できない程密にスルーホールを形成したならば、その外側の導体層にも配線を形成できないことになるという問題点があった。
【００１１】
　逆に、外側の導体層に配線を形成できるようにスルーホールピッチを決めると、それ以上スルーホールピッチは小さくできないという問題点が生ずる。
【００１２】
　また、高密度な多層プリント配線基板の製造方法である上記の特許文献１や特許文献２に記載の技術においては、この方法で薄膜層において高密度な配線およびビアホールを形成できるというメリットがある。
【００１３】
　しかしながら、コアとなる両面プリント配線基板の両面を接続するために、スルーホールを最終段階で形成するならば、スルーホールの影響で高密度配線をおこないにくくなることは、上述と同様になり、高密度配線が形成可能な薄膜層の構成による多層配線基板としたメリットが激減する。
【００１４】
　また、逐次積層法でスルーホールランド上にビアを形成するとスルーホールランドの幅が大きくなり、その分スルーホールピッチが大きくなる。そして、ビアが形成する最小格子ピッチはスルーホールピッチと同じであり、高密度化に限界があるという問題点があった。
【００１５】
　さらに、スルーホールが穴埋めされていないために逐次積層層の形成が困難であり、基板の信頼性も欠けるという問題点もある。
【００１６】
　このように両面を貫通めっきスルーホールで接続する従来からの多層プリント配線基板は貫通めっきスルーホールのために高密度化に限界がある。
【００１７】
　この悪影響は、多ピン狭ピッチＬＳＩパッケージやＬＳＩベアチップを多層プリント配線基板に実装する場合に顕著に現れ、ＬＳＩを基板に接続できても配線が引き回せない現象が起きる場合があった。
【００１８】
　逆に、配線を引き回せる基板にした場合には、ＬＳＩの端子ピッチと基板のパッドピッチを合わせられないという不整合が生じたり、配線のため基板が極端に多層化しなければならないという不都合が生じることがあった。
【００１９】
　ところが逆に、基板上の貫通めっきスルーホールを穴埋めされていないものにすると、基板に実装されたＬＳＩベアチップは極薄い封止材料で外界から遮断されるだけになり、信頼性に欠けるものになるという問題点が生ずる。
【００２０】
　次に、放熱のための特許文献３、特許文献４、特許文献５に記載の多層プリント配線基板の技術についていえば、これらの基板はいずれも基板の両側を貫通するめっきスルーホールを利用したものであり、サーマルビアのためのみに基板製造の最終段階で貫通めっきスルーホールを形成することはコスト高になるという問題点があった。
【００２１】
　次に、高周波回路を意識した特許文献６に記載の基板表面に形成した配線の周囲をグランドで被う方法では、配線をグランドで囲うためのみに基板製造の最終段階でその構造を製造しなくてはならず、製造コストがコスト高になるという問題点があった。
【００２２】
　さらに、特許文献７に記載の基板の中に形成された配線の両側に沿ってグランド導体を設ける方法では、そのグランド導体はスルーホール導体であり、遮蔽効果は小さいという問題点があった。
【００２３】
　次に、特許文献８や特許文献９に記載の技術についていえば、この方法では、有機絶縁膜表面をクロム硫酸や過マンガン塩で粗化し、そのアンカー効果で下地導電膜を接着している。しかし、この方法では、充分な接着強度を確保することが困難であるという問題点があった。
【００２４】
　また、有機絶縁材料よりも酸化剤に対して溶解性の高い樹脂フィラーを含有させ、絶縁膜表面のフィラーを酸化剤で除去して、そのアンカー効果で下地導電膜を接着させる方法では、大きな接着強度は取れるが、有機絶縁膜よりも酸化され易い有機フィラーはおのずと有機絶縁膜材料よりも耐熱性等の物性が劣り、全体としての絶縁膜物性を落すことになるという問題点が生ずる。
【００２５】
　本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その第一の目的は、コアとなる両面プリント配線基板の両面の接続をとるための貫通めっきスルーホールの穴を形成した場合であっても、その外側に形成する絶縁膜と銅の逐次積層形薄膜層において高密度に配線を形成する能力を最大限に引き出す構造の多層配線基板およびこれを用いた半導体装置を提供することにある。特に、コアとなる両面プリント配線基板の表面に配線を形成できない程、密にスルーホールを形成しても、その外側に形成する逐次積層形薄膜層の導体層に配線を形成できる構造の多層配線基板およびこれを用いた半導体装置を提供することにある。
【００２６】
　また、その第二の目的は、放熱性に優れた構造の多層配線基板およびこれを用いた半導体装置を提供することにある。
【００２７】
　また、第三の目的は、高周波特性に優れた多層配線基板およびこれを用いた半導体装置を提供することにある。
【００２８】
　さらに、第四の目的は、上記基板を信頼性良く低コストで製造する方法を提供することにあり、特に、絶縁膜と下地導電膜の接着強度の優れた多層配線基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
　上記目的を達成するために、本発明の多層配線基板に係る発明の構成は、コアとなる両面プリント板と、その上または下に形成される配線層とを有する多層配線基板において、前記コアとなる両面プリント板は、穴埋めされた貫通めっきスルーホールを備え、その穴埋めされた貫通めっきスルーホールの周縁に存在するランドを拡張して、拡張ランド部を形成して、その拡張ランド部の表面に、前記上または下に形成される配線層との接続をとるためのビアを形成して成るようにしたものである。
【００３０】
　より詳しくは、上記多層配線基板において、前記コアとなる両面プリント板が、少なくとも４つの穴埋めされた貫通めっきスルーホールを有し、それら４つの穴埋めされた貫通めっきスルーホールの中央位置の形成する格子の中央位置にまで、前記拡張ランド部を拡張するようにしたものである。
【００３１】
　さらに詳しくは、前記コアとなる両面プリント板の上または下に形成される前記配線層において、そのビアパッド位置が４つの穴埋めされた貫通めっきスルーホールの中心位置、それら中心位置の形成する格子の中央位置のいずれか一方、または、両者であるようにしたものである。
【００３２】
　次に、上記目的を達成するために、本発明の半導体装置に係る発明の構成は、上記の多層配線基板の両面の格子上にパッドを設け、前記多層配線基板の片面のパッド上に１個以上の半導体または半導体パッケージを接続し、前記多層配線基板のもう一方の片面のパッド上に、別の多層配線基板と接続するための導電体を形成するか、あるいは、前記多層配線基板両面のパッド上に、各々の片面に１個以上の半導体または半導体パッケージを接続し、前記多層配線基板のいずれかの片面のパッド上に、別の多層配線基板と接続するための導電体を形成したようにしたものである。
【００３３】
　また、本発明の多層配線基板に係る発明の他の構成は、両面プリント板の穴埋めされた貫通めっきスルーホールのランドおよび穴埋め部上に柱状の銅体を形成して成るようにしたものである。
【００３４】
　別に詳しくは、両面プリント板の穴埋めされた貫通めっきスルーホールの複数個を含む領域の表層銅および穴埋め部上に柱状の銅体を形成して成るようにしたものである。
【００３５】
　また、上記目的を達成するために、本発明の半導体装置に係る発明の他の構成は、上記のいずれかの多層配線基板において、前記柱状の銅体と半導体または半導体パッケージを熱伝導率の良い熱伝導体で接続し、かつ、穴埋めされた貫通めっきスルーホールを電源層もしくはグランド層と接続するか、または、前記半導体もしくは半導体パッケージに接続された銅体と反対側の柱状の銅体に、別の多層配線基板と接続するための熱伝導率の良い熱伝導体を形成することのいずれか一方、または、両者をおこなうようにしたものである。
【００３６】
　また、上記目的を達成するために、本発明の多層配線基板に係る発明の他の構成は、上記半導体装置において、基板中に含まれる少なくとも１本以上の配線を有する領域の配線周囲を絶縁層で被い、かつ、その領域の上下、左右、前後の３方向の内、少なくとも２方向をグランド層で囲うようにしたものである。
【００３７】
　さらに、上記目的を達成するために、本発明の半導体装置に係る発明の他の構成は、上記の多層配線基板を用いて、複数の電気回路系を構成し、それらを前記グランド層で相互に分離したようにしたものである。
【００３８】
　次に、上記目的を達成するために、本発明の多層配線基板の製造方法に係る発明の構成は、
（１）両面銅張りプリント板を穴明けし、全面に銅めっきをする工程、
（２）所望の形状にレジストの抜きパターンを形成した後、ビア用の銅をめっきし、レジストを剥離する工程、
（３）所望の形状にレジストの残しパターンを形成した後、表層銅をパターニングし、レジストを剥離する工程、
（４）前記基板の両面に表面の平坦な金型を設置し、この基板と金型との間にフィラー含有無溶剤形流動性高分子前駆体を供給する工程、
（５）前記金型と前記基板との間を排気する工程、
（６）前記金型を前記基板方向へ移動させてフィラー含有無溶剤形流動性高分子前駆体を前記基板上の銅導体間隙に充填する工程、
（７）前記前駆体に所定の静水圧をかける工程、
（８）静水圧下において前記前駆体を硬化する工程、
（９）ビア銅導体表面を露出させる工程、
（１０）前記ビア銅導体と接続する下地導電膜を形成する工程、
（１１）所望の形状にレジストの抜きパターンを形成した後、配線銅導体をめっきにより形成する工程、
（１２）所望の形状にレジストの抜きパターンを形成した後、ビア銅導体をめっきにより形成する工程、
（１３）２層のレジストを剥離する工程、
（１４）不要の下地導電膜をエッチングする工程、
を含み、前記（１）ないし（３）の工程をこの順におこない、その後に、前記（４）ないし（１４）の工程をこの順に繰り返すことで多層化する多層配線基板の製造方法（Ａ法）、または、
（１）両面銅張りプリント板を穴あけし、全面に銅めっきする工程、
（２）所望の形状にレジストの残しパターンを形成した後、表層銅をエッチングし、レジストを剥離する工程、
（３）前記基板の両面に表面の平坦な金型を設置し、この基板と金型との間にフィラー含有無溶剤形流動性高分子前駆体を供給する工程、
（４）前記金型と前記基板との間を排気する工程、
（５）前記金型を前記基板方向へ移動させてフィラー含有無溶剤形流動性高分子前駆体を前記基板上の銅導体間隙に充填する工程、
（６）前記前駆体に所定の静水圧をかける工程、
（７）静水圧下において前記前駆体を硬化する工程、
（８）表層銅導体表面を露出させる工程、
（９）絶縁膜を成膜した後、絶縁膜の所望の位置にビアホールを形成する工程、
（１０）ビア銅導体と配線銅導体をめっきにより形成する工程、
を含み、前記（１）ないし（８）の工程をこの順におこない、その後に、前記（９）ないし（１０）の工程をこの順に繰り返すことで多層化する多層配線基板の製造方法（Ｂ法）において、前記フィラー含有無溶剤形流動性高分子前駆体を加熱溶融させて、精密定量吐出装置にて基板上に供給するようにしたものである。
【００３９】
　より詳しくは、上記多層配線基板の製造方法において、前記Ａ法またはＢ法の銅導体表面を露出させる工程である前記Ａ法−（９）およびＢ法−（８）において、フィラーを薬液により分解あるいは溶解し、前記絶縁膜表面を粗面化するようにしたものである。
【００４０】
　さらに詳しくは、前記フィラーがポリイミドで、前記無溶剤形流動性高分子前駆体が、多官能エポキシ樹脂とノボラック樹脂の組成物であり、前記薬液が、　（ａ）アルカリ性水溶液、
（ｂ）エチレンジアミンとヒドラジンヒドラートの混合液、
（ｃ）Ｎ−メチル−２−ピロリドンまたはハロゲン化フェノールのいずれか一方、または、両者
のうちで、前記（ａ）ないし（ｃ）のうちから選ばれた１種であるようにしたものである。請求項１１記載の多層配線基板の製造方法。
【００４１】
　別に詳しくは、前記両面銅張りプリント板の替わりに、絶縁基板を使うようにしたものである。
【００４２】
　さらに詳しくは、上記の多層配線基板の製造方法において、前記絶縁基板が、プリプレグ材を硬化した基板であるようにしたものである。
【００４３】
　本発明に係る多層配線基板は、両面プリント配線基板の穴埋めされた貫通めっきスルーホールのランドを一部拡張した部分に、ビアを形成して、その外側の逐次積層形薄膜層の配線層との接続をとるようにする。したがって、両面プリント配線基板の表面に配線が形成できない程、密にスルーホールを形成したとしても、その外側に形成する逐次積層形薄膜層の導体層に配線を形成することができる程、高密度な配線が可能になるという作用がある。
【００４４】
　また、４つの穴埋めされた貫通めっきスルーホールの中心位置とこれらの穴埋めされた貫通めっきスルーホールの中心位置が形成する格子の中央位置との両者に、配線位置を設ければ、配線位置の形成する格子のピッチをスルーホールの中心位置が形成する格子のピッチに比べて、より小さくできるので、さらに高密度な配線が可能になる。
【００４５】
　このような多層配線基板の構造は、コアとなる両面プリント配線基板の貫通めっきスルーホールを穴埋めし、その上に逐次積層形の薄膜層を形成することで製造が可能になった。
【００４６】
　さらに、本発明に係る半導体装置では、このような超高密度な多層配線基板の両面の格子上にパッドを設け、前記基板片面のパッド上に１個以上の半導体または半導体パッケージを接続し、前記基板のもう一方の片面のパッド上に、別の多層配線基板と接続するための導電体を形成するか、あるいは、前記基板両面のパッド上に、各々の片面に１個以上の半導体または半導体パッケージを接続し、前記基板の片面のパッド上に別の多層配線基板と接続するための導電体を形成している。
【００４７】
　したがって、従来のプリント配線基板では困難であったような多ピン狭ピッチＬＳＩパッケージやＬＳＩベアチップであっても、これを基板に接続し、配線を引き回すことが可能になり、基板の配線層数も低減することができるようになった。また、貫通スルーホールが穴埋めされているために、パッケージ内のＬＳＩベアチップは外界と絶縁樹脂で遮断されることになり、信頼性も向上することになった。
【００４８】
　また、本発明に係る半導体装置では、両面プリント板の穴埋めされた貫通めっきスルーホールのランドおよび穴埋め部上、または、両面プリント板の穴埋めされた貫通めっきスルーホールの複数個を含む領域の表層銅および穴埋め部上に柱状の銅を形成し、その柱状の銅と半導体または半導体パッケージを熱伝導率の良い熱伝導体で接続し、かつ、穴埋めされた貫通めっきスルーホールを電源層またはグランド層と接続するか、または、半導体または半導体パッケージと反対側の柱状の銅に別の多層配線基板と接続するための熱伝導率の良い熱伝導体を形成しするかのいずれか一方、または、両者をおこなっている。
【００４９】
　そのため、ＬＳＩでの発熱が容易に外部に伝わることができるため、放熱性に優れているという作用がある。さらに、前記サーマルビアは後述する基板製造の過程において製造可能であり、基板製造の最終段階で形成するものではないので、このような構造にしても、さほどコストを上げることはないという作用も見込むことができる。
【００５０】
　また、本発明に係る多層配線基板では、基板中に含まれる少なくとも１本以上の配線を有する領域の配線周囲を絶縁層で被い、かつ、その領域の上下、左右、前後の３方向の内、少なくとも２方向をグランド層で囲うことにする。また、本発明に係る半導体装置では、その多層配線基板を用いて複数の電気回路系を相互に分離する。
【００５１】
　このようにすることで、、絶縁層とグランド層で、電磁波の発生源を被い込むことができるので、電気信号の干渉やノイズ発生を抑え、高周波特性に優れるという作用を得ることができる。さらに、前記ウォールビアは後述する基板製造の過程において製造可能であり、基板製造の最終段階で形成するものではないので、このような構造にしても、さほどコストを上げることはないという作用も見込むことができる。
【００５２】
　また、本発明に係る多層配線基板の製造方法としては、先に記述したＡ法およびＢ法において、フィラー含有無溶剤形流動性高分子前駆体を加熱溶融させて精密定量吐出装置にて基板上に供給し、硬化した絶縁膜からフィラーを薬液により分解あるいは溶解し、絶縁膜表面を粗面化した後、無電解めっきを施す。
【００５３】
　このようにすることにより、簡単なプロセスを用いて接着性に優れた下地導電膜を形成することが可能になった。ここで、フィラーとしてポリイミドを、無溶剤形流動性高分子前駆体として多官能エポキシ樹脂とノボラック樹脂の組成物を使えば、フィラーにより絶縁膜の物性を劣化させることはなく、逆に、絶縁膜の物性を向上させることができる。
【００５４】
　なお、コアとなる両面プリント配線基板を製造する際に、両面銅張りプリント板の変わりに、プリプレグを熱硬化した絶縁材料を用いれば、さらに、製造工程における低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００５５】
　本発明によれば、コアとなる両面プリント配線基板の両面の接続をとるための貫通めっきスルーホールの穴を形成した場合であっても、その外側に形成する絶縁膜と銅の逐次積層形薄膜層において高密度に配線を形成する能力を最大限に引き出す構造の多層配線基板およびこれを用いた半導体装置を提供することができる。特に、コアとなる両面プリント配線基板の表面に配線を形成できない程、密にスルーホールを形成しても、その外側に形成する逐次積層形薄膜層の導体層に配線を形成できる構造の多層配線基板およびこれを用いた半導体装置を提供することができる。
【００５６】
　また、本発明によれば、放熱性に優れた構造の多層配線基板およびこれを用いた半導体装置を提供することができる。
【００５７】
　また、本発明によれば、高周波特性に優れた多層配線基板およびこれを用いた半導体装置を提供することができる。
【００５８】
　さらに、本発明によれば、上記基板を信頼性良く低コストで製造する方法を提供することにあり、特に、絶縁膜と下地導電膜の接着強度の優れた多層配線基板の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５９】
　以下、本発明に係る各実施例を、図１ないし図１５を用いて説明する。
【００６０】
　〔高密度配線が可能な本発明に係る多層配線基板の構造とそれを用いた半導体装置〕
　本発明の多層配線基板の構造は、両面プリント配線基板の穴埋めされた貫通めっきスルーホールのランドを一部拡張した部分に、その外側の逐次積層形薄膜層の配線層との接続をとるためのビアを形成して成る多層配線基板としたものである。これを用いた半導体装置の構造は、この多層配線基板にできるビアの格子上にパッドを設け、半導体または半導体パッケージを接続するものである。
【００６１】
　そして、この多層配線基板とこれを用いた半導体装置によって、本発明の第１の課題である高密度化が達成されるのである。
【００６２】
　以下、これを図１ないし図６を用いて詳細に説明していこう。
【００６３】
　先ず、図１を用いて本発明に係る多層配線基板のランドとビアの基本的な構造を説明する。
【００６４】
　図１は、本発明に係る多層配線基板のランドとビアの構造を示す図で、図１（ａ）がランドとビアの斜視図、図１（ｂ）が（ａ）のＡＡ´断面図である。
【００６５】
　図１（ａ）に示すように、両面プリント配線基板の穴埋めされた貫通めっきスルーホールの周縁に形成されるランド１０１を一部拡張した拡張ランド部１０２の先端部分に、その外側の逐次積層形薄膜層の配線層との接続をとるためのビア１０３を形成する。
【００６６】
　ビアの形状としては、図１（ｂ）のＡＡ´断面図に示すようなスタッドビア１０４と図１（ｃ）のＡＡ´断面図に示すようなコンフォーマルビア１０５の２つを用いることができるが、より微細なビアを形成できること、さらに、すり鉢形でなく柱状であること等から図１（ｂ）のスタッドビア１０４の方が望ましい。
【００６７】
　次に、図２を用いて本発明に係るプリント配線基板の構造について説明する。　図２は、コアとなる両面プリント配線基板の表面層の上面図を模式的に示したものである。
【００６８】
　本発明に係るプリント配線基板の構造は、上述のスルーホールとランドを有効に配列したものである。すなわち、配線のコアとなる両面プリント配線基板の４つの穴埋めされた貫通めっきスルーホール２０１，２０２，２０３，２０４が形成する格子の中央の位置に、その貫通めっきスルーホール２０１の一つの拡張ランド２０６を占有するように取り、その格子の中央の位置にこのプリント配線基板の外側の逐次積層形薄膜層の配線層との接続をとるためのビア２０６を形成した構造である。
【００６９】
　このような構造とすることで、たとえ両面プリント配線基板の表面に配線が形成できない程、密にスルーホールを形成したとしても、その外側に形成する逐次積層形薄膜層の導体層に配線を形成することができる。
【００７０】
　次に、図３および図４を用いて本発明に係るプリント配線基板の上下に形成される配線層における配線について詳細に説明する。
【００７１】
　図３は、コアとなる両面プリント配線基板の表面層の上下に形成される配線層の配線パターンの一つの例の上面図を模式的に示したものである。
【００７２】
　図４は、コアとなる両面プリント配線基板の表面層の上下に形成される配線層の配線パターンの一つの例の上面図を模式的に示したものである。
【００７３】
　図３の３０１は、配線を示し、３０２は、層間接続用のビアが形成されるパッドを表わしている。このパッド３０２が形成する格子は、内側の４つの穴埋めされた貫通めっきスルーホール３０３，３０４，３０５，３０６の中央位置すなわちパッド３０２の位置を含む。
【００７４】
　このような構造とすることで逐次積層形薄膜層の格子βは、コアとなる両面プリント配線基板のスルーホール格子αをＸＹ方向にそれぞれ１／２格子ずらした格子となり、その格子ピッチは、スルーホールの格子ピッチと同じにすることができる。
【００７５】
　また、図４を用いて本発明に係る多層配線基板の今一つの配線方法を説明しよう。これは、拡張ランド部の表面に形成されたビアが形成されるパッドと、さらに貫通めっきスルーホール中央部にもビアが形成されるパッドを設けて、この両者と配線を取って、配線密度を向上させたものである。すなわち、配線される位置は、４つの穴埋めされた貫通めっきスルーホール４０１，４０２，４０３，４０４のホールの中心位置と、その４つのホールの中心位置が形成する格子の中央となる。そして、この際の配線位置の形成する格子γのピッチは、コアとなる両面プリント配線基板のスルーホール格子αのピッチの１／√２とすることができる。
【００７６】
　このような多層配線基板の構造とすることで、従来のプリント配線基板では達成できない超高密度配線が可能なプリント配線基板を提供することができる。
【００７７】
　なお、上述の配線位置の取り方は、基本的なものを示したが、この発明の要旨に則って、様々な変則形を取ることも可能である。
【００７８】
　次に、図５および図６を用いて上記多層配線基板を用いた半導体装置について説明する。なお、ここで言う半導体装置とは、いわゆるシングルチップパッケージ、マルチチップパッケージ、あるいはマルチチップモジュール等に分類される概念で捉えられるところの半導体装置である。
【００７９】
　図５は、上面に半導体または半導体パッケージを２個搭載した本発明の多層配線基板を用いた半導体装置の断面図である。
【００８０】
　図６は、上面と下面にそれぞれ１個ずつ半導体または半導体パッケージを搭載した本発明の多層配線基板を用い、リードフレームを取り付けた半導体装置の断面図である。
【００８１】
　すなわち、この半導体装置は、上記多層配線基板を用いて逐次積層形薄膜層の格子上にパッドを設け、半導体または半導体パッケージを接続することにより、半導体または半導体パッケージのＩ／Ｏ端子が多くなっても実装しうる半導体装置を製造することができるというものである。
【００８２】
　図５に示されるこの半導体装置の構造の例は、多層配線基板５０１の両面の格子上にパッド５０２，５０３を設け、基板５０１の片面のパッド５０２上に２個の半導体または半導体パッケージ５０４，５０５をハンダボール５０６で接続し、基板５０１のもう一方の片面のパッド５０３上に別の多層配線基板と接続するためのハンダボール５０７を形成したものである。
【００８３】
　この例では、半導体または半導体パッケージは、片面に２個であるが、１個以上の適当な数の半導体または半導体パッケージを乗せることができる。また、この例では、半導体または半導体パッケージと多層配線基板の接続および多層配線基板と別の多層配線基板との接続用導電体として、ハンダボールを用いているが、ワイヤ、リードフレーム、導電フィルム等の通常の導電体を使うこともできる。
【００８４】
　図６に示されるこの半導体装置の構造の例は、多層配線基板６０１の両面の格子上にパッド６０２，６０３を設け、基板６０１の両面のパッド６０２，６０３上に２個の半導体または半導体パッケージ６０４，６０５をハンダボール６０６で接続し、基板の片面のパッド６０３上に別の多層配線基板と接続するリードフレームを形成したものである。
【００８５】
　この例では、半導体または半導体パッケージは、各々片面に１個であるが、片面に１個以上の適当な数の半導体または半導体パッケージを乗せることができる。また、この例では、半導体または半導体パッケージと多層配線基板６０１の接続用導電体のハンダボールの代わりとして、ワイヤ、リードフレーム、導電フィルム等の通常の導電体を使用することができるのは、上で述べたのと同様である。
【００８６】
　多層配線基板６０１と別の多層配線基板との接続は半導体または半導体パッケージの厚さからリードフレームを使うことが望ましい。上記したシングルチップパッケージあるいはマルチチップパッケージ等の半導体装置は、通常の封止工程、モールド工程や放熱フィン取付け工程等の組立てをおこない、最終的なパッケージ形態にすることができる。
【００８７】
　〔放熱特性に優れた本発明に係る多層配線基板とそれを用いた半導体装置〕
　また、本発明の多層配線基板の他の構造は、穴埋めされた貫通めっきスルーホールのランドおよび穴埋め部上に、柱状の銅体を形成したものである。さらに、それを用いた半導体装置の構造は、この柱状の銅体の上に、熱伝導率の良い熱伝導体を載せて、他の半導体や多層配線基板と接続をとるものである。
【００８８】
　そして、この多層配線基板とこれを用いた半導体装置によって、本発明の第２の課題である優れた放熱特性を得ることが達成されるのである。
【００８９】
　以下、これを図７ないし図９を用いて詳細に説明する。
【００９０】
　先ず、図７および図８を用いて放熱特性に優れた本発明に係る多層配線基板の基本的な構造を説明する。
【００９１】
　図７は、放熱特性に優れた多層配線基板の断面図で、スルーホール一つに、一つの柱状の銅体を対応せしめたものである。
【００９２】
　図８は、放熱特性に優れた多層配線基板の断面図で、複数のスルーホールに、一つの柱状の銅体を対応せしめたものである。
【００９３】
　図７に示される例では、両面プリント板７０１の穴埋めされた貫通めっきスルーホール７０２のランド７０３および穴埋め部７０４上に、柱状の銅体７０５を形成した構造としている。図７（ａ）と図７（ｂ）では、柱状の銅体７０５の形状に相違があり、図７（ａ）は、穴が充填された構造であり、図７（ｂ）は、窪んだ部分が存在するが、この違いは、製造法による構造の違いである。
【００９４】
　図８に示される例では、基本的なアイディアは、図７に示した例と同様であるが、両面プリント板８０１の穴埋めされた貫通めっきスルーホール８０２の複数個を含む領域の表層銅体８０３および穴埋め部８０４上に柱状の銅体８０５を形成した例である。また、図８（ａ）と図８（ｂ）の違いも製造法による構造の違いである。
【００９５】
　次に、図９を用いて上記多層配線基板を用いた半導体装置について説明する。
【００９６】
　図９は、図８（ａ）の基板を用いて形成した放熱特性に優れた半導体装置の断面図である。
【００９７】
　基板の柱状の銅体９０１と半導体または半導体パッケージ９０２を熱伝導率の良い熱伝導体９０３で接続し、かつ、穴埋めされた貫通めっきスルーホール９０４を電源層またはグランド層と接続するか、または、半導体または半導体パッケージと反対側の柱状の銅体９０５に別の多層配線基板と接続するための熱伝導率の良い熱伝導体９０６を形成するかのいずれか一方、または、両者をおこなう構造とした。この熱伝導率の良い熱伝導体の材料としては、ハンダや銀ペースト等を使うことができる。
【００９８】
　基板として図７の構造体を使うときは、１つ１つ任意の場所に放熱経路を作ることができる。また、図８の構造体を使うときは、特定の場所に集中した放熱経路となり、このような構造体は、特に、半導体または半導体パッケージの中央部に形成すると配線領域をより有効に使うことができる。
【００９９】
　〔高周波特性に優れた本発明に係る多層配線基板とそれを用いた半導体装置〕
　また、本発明の多層配線基板の他の構造は、多層配線基板の配線領域の周囲を絶縁層で被い、その領域の少なくとも３方をグランド層で囲いむようにしたものである。さらに、それを用いた半導体装置の構造は、このような複数の基板をグランド層で相互に隔離したものである。
【０１００】
　そして、この多層配線基板とこれを用いた半導体装置によって、本発明の第３の課題である優れた高周波特性を得ることが達成されるのである。
【０１０１】
　以下、これを図１０および図１１を用いて説明しよう。
【０１０２】
　先ず、図１０を用いて高周波特性に優れた本発明に係る多層配線基板の基本的な構造を説明する。
【０１０３】
　図１０は、高周波特性に優れた本発明に係る多層配線基板の斜視図である。
【０１０４】
　図１０に示される例では、基板中に含まれる少なくとも１本以上の配線１００１を有する領域の配線周囲を絶縁層１００２で被い、かつ、その領域の少なくとも３方をグランド層１００３で囲う構造としている。そして、このような多層配線基板の構造体とすることにより、電気信号の干渉やノイズ発生を抑制することができる。
【０１０５】
　グランド層１００３の配線に沿ったサイド部分は、いわば、ウォールビア（Ｗａｌｌ　Ｖｉａ）の形態となる。配線上部のグランド層１００４は、実装部品として後付けしても良い。
【０１０６】
　次に、図１１を用いて上記多層配線基板を用いた半導体装置を説明する。
【０１０７】
　図１１は、高周波特性に優れた半導体装置の上面図である。
【０１０８】
　図１１に示す例は、基板１１０１上の複数の電気回路系１１０２、例えば、移動無線端末等の受信系と発信系、論理系と無線系等をグランド１１０３で相互に隔離した半導体装置としたものである。
【０１０９】
　〔本発明に係る多層配線基板の製造方法〕
　本発明に係る多層配線基板の製造方法は、フィラー含有無溶剤形流動性高分子前駆体を用いることを特徴とするもので、以下のＡ法とＢ法のいずれかの製造工程を用いるものである。そして、これにより、本発明の第４の課題である低コストで高密度高信頼性の多層配線基板の製造することが達成できるのである。
【０１１０】
　以下、これを図１２および図１３を用いて詳細に説明する。
【０１１１】
　先ず、図１２を用いてＢ法の製造工程による製造方法について説明しよう。
【０１１２】
　図１２は、本発明に係る多層配線基板の製造方法のＢ法の製造工程を工程別に、その多層配線基板の断面図を示した図である。
【０１１３】
　先ず、両面銅張りプリント板１２０１に穴１２０２をあけ（図１２（ａ）、図１２（ｂ））、全面に銅めっきをする（図１２（ｃ））。
【０１１４】
　次いで、所望の形状にレジストの残しパターンを形成し、表層銅をエッチングによりパターニングした後、レジストを剥離して図１２（ｄ）の構造とする。
【０１１５】
　そして、その基板の両面に表面の平坦な金型を設置し、その基板とその金型との間にフィラー含有無溶剤形流動性高分子前駆体を供給する。その後、金型と基板との間を排気し、金型を基板方向へ移動させて、供給した前駆体を基板上の銅導体間隙に充填する。
【０１１６】
　次いで、その前駆体に所定の静水圧をかけ、静水圧下において前駆体を硬化して、スルーホールを含む銅導体間隙を絶縁膜１２０５で充填する。
【０１１７】
　さらに、スルーホールを含む銅導体間隙を絶縁膜１２０５で充填した後、銅導体表面１２０６を露出させる（図１２（ｅ））。
【０１１８】
　この後、層間絶縁膜１２０７を成膜し、絶縁膜の所望の位置にビアホール１２０８を形成する（図１２（ｆ））。次いで、ビア銅導体と配線銅導体をめっきにより形成する（図１２（ｇ））。そして、これらの図１２（ｆ）、図１２（ｇ）の工程を繰り返して多層化する。
【０１１９】
　なお、ここで、スルーホールを含む銅導体間隙を絶縁膜１２０５で充填する方法としてはモールドによる方法が良い。銅導体表面１２０６を露出させる方法としてはエッチングや研磨がある。また、図１２（ｂ）あるいは図１２（ｃ）の段階で導電ペーストを穴内に充填して、その後、表層銅箔をパターニングしても良い。図１２（ｆ）、図１２（ｇ）の工程は、通常のビルドアッププロセスで、ビアホールは感光性絶縁樹脂のフォトリソグラフィやレーザアブレーションにより形成する。
【０１２０】
　次に、図１３を用いて本発明の多層配線基板を製造する今１つの方法であるＡ法の製造工程による製造方法について説明しよう。
【０１２１】
　図１３は、本発明に係る多層配線基板の製造方法のＡ法の製造工程を工程別に、その多層配線基板の断面図を示した図である。
【０１２２】
　両面銅張りプリント板１３０１に穴１３０２をあけ（図１３（ａ）、図１３（ｂ））、全面に銅めっきをする（図１３（ｃ））。
【０１２３】
　次いで、所望の形状にビア用のレジストの抜きパターンを形成し、ビア用の銅をめっきした後、レジストを剥離して図１３（ｄ）の構造とする。
【０１２４】
　さらに、所望の形状にレジストの残しパターンを形成した後、表層銅をエッチングによりパターニングし、レジストを剥離して図１３（ｅ）の構造とする。
【０１２５】
　そして、その基板の両面に表面の平坦な金型を設置し、その基板とその金型との間にフィラー含有無溶剤形流動性高分子前駆体を供給する。その後、金型と基板との間を排気し、金型を基板方向へ移動させて、供給した前駆体を基板上の銅導体間隙に充填する。
【０１２６】
　次いで、その前駆体に所定の静水圧をかけ、静水圧下において前駆体を硬化して、スルーホールを含む銅導体間隙を絶縁膜１３０６で充填する。この後、ビア銅導体表面１３０７を露出させて図１３（ｆ）の構造とする。
【０１２７】
　さらにこの後、ビア銅導体と接続する下地導電膜（図示せず）を形成し、所望の配線形状にレジストの抜きパターンを形成した後、配線銅導体１３０８をめっきにより形成する。さらに、所望のビア形状にレジストの抜きパターンを形成した後、ビア銅導体１３０９をめっきにより形成し、２層のレジストを剥離し、不要な下地導電膜をエッチングして、配線銅導体１３０８とビア銅導体１３０９を形成した図１３（ｇ）の構造とする。
【０１２８】
　そして、銅導体間隙を上記と同様に絶縁膜１３１０で充填した後、ビア銅導体表面１３１１を露出させて図１３（ｈ）の構造とする。多層化する場合は、図１３（ｇ）、図１３（ｆ）の工程を繰り返す。
【０１２９】
　次に、図１４を用いて上で説明したＡ法とＢ法の製造方法のポイントとなるところを説明する。
【０１３０】
　図１４は、絶縁膜、フィラー、下地導電膜の態様を示す断面図である。
【０１３１】
　Ａ法およびＢ法において、フィラー含有無溶剤形流動性高分子前駆体はシートあるいはフィルム状にすることが困難であるので、その供給はこの前駆体を加熱溶融させて、精密定量吐出装置にて供給することが望ましい。
【０１３２】
　さらに、Ａ法において、図１４（ｃ）に示すような絶縁膜上に形成する下地導電膜１４０３を形成する方法について説明する。
【０１３３】
　図１４（ａ）に示すような無溶剤形流動性高分子前駆体を硬化した絶縁膜１４０１中のフィラー１４０２を薬液により分解あるいは溶解する。そして、図１４（ｂ）のように絶縁膜表面を粗面化した後、無電解めっきすることにより、ビア銅導体と接続する図１４（ｃ）の下地導電膜１４０３を形成する。これにより絶縁膜との接着強度に優れた下地導電膜を形成することができる。
【０１３４】
　または、Ｂ法においては、表層銅導体表面を露出させる工程において、同様にして絶縁膜表面を粗化することにより、上層の銅との接着性、特に、サーマルビア形成時の穴埋めされた貫通めっきスルーホール上の絶縁膜と銅の接着性を高めることができる。
【０１３５】
　ここで、フィラーがポリイミドで、無溶剤形流動性高分子前駆体が多官能エポキシ樹脂とノボラック樹脂の組成物にすると、薬液としては、アルカリ性水溶液、エチレンジアミンとヒドラジンヒドラートの混合液、Ｎ−メチル−２−ピロリドンまたはハロゲン化フェノールのうちから選ばれた１種を用いることができる。　アルカリ性水溶液の場合には、ビア銅導体表面を露出させる時に使うアルカリ性過マンガン酸塩エッチング液で代用しても良い。このようにフィラーとしてポリイミドを用いると絶縁膜全体としての耐熱性、電気特性、機械特性等の物性を損なうことはない。
【０１３６】
　なお、Ａ法およびＢ法において、両面銅張りプリント板の替わりに絶縁材料を使っても構わない。絶縁材料としては、例えば、プリプレグ材を硬化した絶縁材料を使うこともできる。
【０１３７】
　以上の多層配線基板の製造方法により、前記課題の信頼性の高い高密度多層配線基板を低コストで、製造することができ、さらに、放熱性と高周波特性に優れた構造を多層配線基板の製造過程で、その多層配線基板に作り込むことができる。
【０１３８】
　〔本発明に係る多層配線基板とそれを用いた半導体装置の材料、構造のスケール、製造方法の具体例〕
　以下、本発明の各実施例を、上記構造の説明と製造方法の説明を踏まえて、図１２、図１３および図１５を用いて具体的に説明するが、本発明の適用対象は、素よりこれらに限定されるものではない。
【０１３９】
　ここで、図１５は、多層配線基板の各スケールを表示するための上面図である。
【０１４０】
　　　　　　　　　　　　　　　〈実施例１〉
　ＢＴレジンの両面銅張りプリント板（三菱瓦斯化学製）にドリリングで格子状に貫通穴をあけ（図１２（ａ）、図１２（ｂ））、全面に化学銅めっきを施した（図１２（ｃ））。
【０１４１】
　次いで、フィルムレジストを成膜し、露光・現像により所望の形状に残しパターンを形成した後、表層銅をエッチングによりパターニングし、レジストを剥離した（図１２（ｄ））。
【０１４２】
　しかる後、スルーホールを含む銅導体間隙にポリイミドフィラーと４官能性エポキシ樹脂系とノボラック樹脂から成るフィラー含有無溶剤形流動性高分子前駆体を精密定量吐出装置にて被着し、金型内にて減圧加熱後、平板で上下から圧力をかけた。
【０１４３】
　次いで、この前駆体に静水圧をかけながら加熱硬化して、絶縁膜を形成した後、銅導体表面は僅かに絶縁膜が残っているのでアルカリ性過マンガン酸系エッチング液で除去し、銅導体表面を露出させるとともに、この絶縁膜表面を粗化した。
【０１４４】
　この後、感光性層間絶縁樹脂を成膜し、露光・現像により所望の位置にビアホールを形成した（図１２（ｆ））。次いで、後加熱を加え、アルカリ性過マンガン酸系粗化液で層間絶縁膜を粗化し、化学銅めっき、電気銅めっきを施し、後加熱硬化をした。その後、フィルムレジストを成膜し、露光・現像により所望の形状に残しパターンを形成した後、表層銅をエッチングによりパターニングし、レジストを剥離した（図１２（ｇ））。
【０１４５】
　そして、再度、感光性層間絶縁樹脂の成膜からレジスト剥離までの工程を繰り返し、最後にソルダーレジストを形成して、両面銅張りプリント板の両面に逐次積層形薄膜層を２層づつ、計６層の多層配線基板を作製した。
【０１４６】
　コアとなる両面プリント配線基板は、図１５（ａ）に示すように、最も高密度な部分で、格子ピッチｄｐが７００μｍ、貫通めっきスルーホールは、キリ径ｄｒが３００μｍ、ランド幅ｗｌｄを１００μｍとし、４つの貫通めっきスルーホールの中央に、３つのランドから離れた距離ｄｑを１００μｍ程取って、１つのランドを拡張した。そして、このランドすなわちパッド上に底部の径ｄｂ１００μｍのフォトビアホールを形成し、外側の配線層におけるフォトビアホールのランド幅ｗｈｌｄは、５０μｍ、フォトビアホールの乗るパッド径は３００μｍ、パッドピッチｄｌｐは７００μｍ、パッド間にライン幅ｗｌが５７μｍ、スペース幅ｗｓが５７μｍの配線を３本形成し、層間接続は千鳥構造とした。
【０１４７】
　また、この多層配線基板の製造過程において、図８（ｂ）に示すようなサーマルビアを形成し、片面上のベアチップと基板は銀ペーストで、さらに、ベアチップと基板のパッドとはハンダボールで接続し、裏面のサーマルビア部とパッド部にハンダボールを形成して、図５のような構造をマルチチップモジュール及び半導体パッケージに導入した。
【０１４８】
　　　　　　　　　　　　　　　〈実施例２〉
　ＢＴレジンの両面銅張りプリント板（三菱瓦斯化学製）にドリリングで格子状に貫通穴をあけ（図１３（ａ）、図１３（ｂ））、全面に化学銅めっきを施した図１３（ｃ））。
【０１４９】
　次いで、フィルムレジストを成膜し、露光・現像により所望の形状にビア用の抜きパターンを形成した後、電気銅めっきでビアを形成し、レジストを剥離した（図１３（ｄ））。
【０１５０】
　そしてさらに、電着レジストを成膜し、露光・現像により所望の形状にレジストの残しパターンを形成した後、表層銅をエッチングによりパターニングし、レジストを剥離した（図１３（ｅ））。
【０１５１】
　しかる後、スルーホールを含む銅導体間隙にポリイミドフィラーと４官能性エポキシ樹脂系とノボラック樹脂から成るフィラー含有無溶剤形流動性高分子前駆体を精密定量吐出装置にて被着し、金型内にて減圧加熱後、平板で上下から圧力をかけた。
【０１５２】
　次いで、この前駆体に静水圧をかけながら加熱硬化して、絶縁膜を形成した後、ビア銅導体表面は僅かに絶縁膜がのっているのでアルカリ性過マンガン酸系エッチング液でエッチング除去して銅導体表面を露出させるとともに、絶縁膜表面を粗化した（図１３（ｆ））。
【０１５３】
　この後、フラッシュめっきにて下地銅導電膜（図示せず）を形成した。そして、フィルムレジストを成膜し、露光・現像により所望の形状に配線用の抜きパターンを形成し、電気銅めっきで銅を形成し、さらにこの上に、フィルムレジストを成膜し、露光・現像により所望の形状にビア用の抜きパターンを形成し、電気銅めっきで銅を形成、２層のレジストを剥離した後、不要となった下地導電膜をエッチング除去して、銅の配線とビアを形成した（図１３（ｇ））。
【０１５４】
　そして、再度、フィラー含有無溶剤形流動性高分子前駆体の被着から下地銅導電膜のエッチング形成までの工程を繰り返した後、さらに、フィラー含有無溶剤形流動性高分子前駆体の被着から銅表面の露出までの工程を行ない、両面銅張りプリント板の両面に逐次積層形薄膜層を２層づつ、計６層の多層配線基板を作製した。
【０１５５】
　コアとなる両面プリント配線基板は、図１５（ｂ）に示すように、最も高密度な部分で、格子ピッチｄｐが６３５μｍ、貫通めっきスルーホールは、キリ径ｄｒが３００μｍ、ランド幅ｗｌｄを１００μｍとし、４つの貫通めっきスルーホールの中央に、３つのランドから離れた距離ｄｑを１００μｍ程取って、１つのランドを拡張した。そして、このランドすなわちパッド上に径ｄｐｌｄ５５μｍの柱状ビアを形成し、外側の配線層におけるビアが乗るパッド径は１４５μｍ、パッドピッチｄｌｐは６３５μｍ、このパッド間にライン幅ｗｌが５５μｍ、スペース幅ｗｓが５５μｍの配線を４本形成し、層間接続は千鳥構造とした。
【０１５６】
　また、この多層配線基板の製造過程において、図８（ａ）に示すようなサーマルビアを形成し、片面上のベアチップと基板は銀ペーストで、さらに、ベアチップと基板のパッドとはハンダボールで接続し、裏面のサーマルビア部とパッド部にハンダボールを形成して、図５のような構造をマルチチップモジュール及び半導体パッケージに導入した。
【０１５７】
　　　　　　　　　　　　　　　〈実施例３〉
　実施例２と同様にして、コアとなる両面プリント配線基板は、最も高密度な部分で、格子ピッチｄｐが６００μｍ、貫通めっきスルーホールは、キリ径ｄｒが３００μｍ、ランド幅Ｗｌｄを１００μｍとし、４つの貫通めっきスルーホールの中央に、３つのランドから離れた距離ｄｑを１００μｍ程取って、１つのランドを拡張した。そして、このランドすなわちパッド上に５５μｍ径の柱状ビアを形成し、外側の配線層におけるビアが乗るパッド径は１４５μｍ、パッドピッチが４２４μｍ、すなわち、４つの穴埋めされた貫通めっきスルーホールの中心位置とそれら中心位置の形成する格子の中央位置の両者で構成した格子で、パッド間にライン幅ｗｌが５５μｍ、スペース幅ｗｓが５５μｍの配線を２本形成する逐次積層形薄膜層とし、実施例２と同様のマルチチップモジュール及び半導体パッケージを形成した。
【０１５８】
　　　　　　　　　　　　　　　〈実施例４〉
　実施例１と同様の多層配線基板の製造過程において、図１０（ｂ）に示すようなウォールビアを形成し、図１１に示すような移動無線端末の受信系と発信系、論理系と無線系を分離した基板を製造した。
【０１５９】
　　　　　　　　　　　　　　　〈実施例５〉
　実施例２と同様の多層配線基板の製造過程において、図１０（ａ）に示すようなウォールビアを形成し、図１１に示すような移動無線端末の受信系と発信系、論理系と無線系を分離した基板を製造した。
【０１６０】
　　　　　　　　　　　　　　　〈実施例６〉
　ＢＴレジンの両面銅張りプリント板（三菱瓦斯化学製）の替わりに、ＢＴレジンのプリプレグを熱硬化した材料をベース基板に用い、実施例１と同様の多層配線基板を実施例１と同様にして作製した。
【０１６１】
　　　　　　　　　　　　　　　〈実施例７〉
　ＢＴレジンの両面銅張りプリント板（三菱瓦斯化学製）の替わりに、ＢＴレジンのプリプレグを熱硬化した材料をベース基板に用い、実施例２と同様の多層配線基板を実施例２と同様にして作製した。
【０１６２】
　　　　　　　　　　　　　　　〈実施例８〉
　ＢＴレジンの両面銅張りプリント板（三菱瓦斯化学製）の替わりに、ＢＴレジンのプリプレグを熱硬化した材料をベース基板に用い、全面の化学銅めっきの替わりに、ダイレクトプレーティングを用いて、実施例１と同様の多層配線基板を実施例１と同様にして作製した。
【０１６３】
　　　　　　　　　　　　　　　〈実施例９〉
　ＢＴレジンの両面銅張りプリント板（三菱瓦斯化学製）の替わりに、ＢＴレジンのプリプレグを熱硬化した材料をベース基板に用い、全面の化学銅めっきの替わりに、ダイレクトプレーティングを用いて、実施例２と同様の多層配線基板を実施例２と同様にして作製した。
【０１６４】
　　　　　　　　　　　　　　 〈実施例１０〉
　実施例１において、銅導体表面に僅かに残っている絶縁膜をアルカリ性過マンガン酸系エッチング液で除去し、銅導体表面を露出させた。その後、エチレンジアミンとヒドラジンヒドラートの混合液に浸漬し、ポリイミドフィラーを分解して、絶縁膜表面を粗化した。
【０１６５】
　　　　　　　　　　　　　　 〈実施例１１〉
　実施例２において、ビア銅導体表面に僅かに残っている絶縁膜をアルカリ性過マンガン酸系エッチング液で除去し、銅導体表面を露出させた。その後、エチレンジアミンとヒドラジンヒドラートの混合液に浸漬し、ポリイミドフィラーを分解して、絶縁膜表面を粗化した。
【０１６６】
　　　　　　　　　　　　　　 〈実施例１２〉
　実施例１において、銅導体表面に僅かに残っている絶縁膜をアルカリ性過マンガン酸系エッチング液で除去し、銅導体表面を露出させた。その後、Ｎ−メチル−２−ピロリドンとハロゲン化フェノールの混合液に浸漬し、ポリイミドフィラーを溶解して、絶縁膜表面を粗化した。
【０１６７】
　　　　　　　　　　　　　　 〈実施例１３〉
　実施例２において、ビア銅導体表面に僅かに残っている絶縁膜をアルカリ性過マンガン酸系エッチング液で除去し、銅導体表面を露出させた。その後、Ｎ−メチル−２−ピロリドンとハロゲン化フェノールの混合液に浸漬し、ポリイミドフィラーを溶解して、絶縁膜表面を粗化した。
【図面の簡単な説明】
【０１６８】
【図１】本発明に係る多層配線基板のランドとビアの構造を示す図で、図１（ａ）がランドとビアの斜視図、図１（ｂ）が（ａ）のＡＡ´断面図である。
【図２】コアとなる両面プリント配線基板の表面層の上面図を模式的に示したものである。
【図３】コアとなる両面プリント配線基板の表面層の上下に形成される配線層の配線パターンの一つの例の上面図を模式的に示したものである。
【図４】コアとなる両面プリント配線基板の表面層の上下に形成される配線層の配線パターンの一つの例の上面図を模式的に示したものである。
【図５】上面に半導体または半導体パッケージを２個搭載した本発明の多層配線基板を用いた半導体装置の断面図である。
【図６】上面と下面にそれぞれ１個ずつ半導体または半導体パッケージを搭載した本発明の多層配線基板を用い、リードフレームを取り付けた半導体装置の断面図である。
【図７】放熱特性に優れた多層配線基板の断面図で、スルーホール一つに、一つの柱状の銅体を対応せしめたものである。
【図８】放熱特性に優れた多層配線基板の断面図で、複数のスルーホールに、一つの柱状の銅体を対応せしめたものである。
【図９】図８（ａ）の基板を用いて形成した放熱特性に優れた半導体装置の断面図である。
【図１０】高周波特性に優れた本発明に係る多層配線基板の斜視図である。
【図１１】高周波特性に優れた半導体装置の上面図である。
【図１２】本発明に係る多層配線基板の製造方法のＢ法の製造工程を工程別に、その多層配線基板の断面図を示した図である。
【図１３】本発明に係る多層配線基板の製造方法のＡ法の製造工程を工程別に、その多層配線基板の断面図を示した図である。
【図１４】絶縁膜、フィラー、下地導電膜の態様を示す断面図である。
【図１５】多層配線基板の各スケールを表示するための上面図である。
【符号の説明】
【０１６９】
１０１，７０３…穴埋めされた貫通めっきスルーホールのランド
１０２，２０５…穴埋めされた貫通めっきスルーホールランドの拡張部
１０３，２０６…ビア
２０１，２０２，２０３，２０４，３０３，３０４，３０５，３０６，７０２，
８０２，９０４…穴埋めされた貫通めっきスルーホール
３０１…逐次積層形薄膜層の配線
３０２，４０１，４０２，４０３，４０４，４０５，５０２，５０３，６０２，
６０３…パッド
α…コアとなる両面プリント配線基板のスルーホール格子
β，γ…逐次積層形薄膜層の格子
５０１，６０１…多層配線基板
５０４，５０５，６０４，６０５，９０２…半導体または半導体パッケージ
５０６，５０７，６０６…ハンダボール
６０７…リードフレーム
７０１…両面プリント板
７０４，８０４…穴埋めされた貫通めっきスルーホールの穴埋め部
７０５，８０３，８０５，９０１，９０５…銅
９０３，９０６…良熱導伝体
１００１…配線
１００２…絶縁層
１００３，１００４，１１０３…グランド層
１１０１…基板
１１０２…電気回路
１２０１，１３０１…両面銅張りプリント板
１２０２，１３０２…ドリル穴
１２０３，１２０４，１２０９，１３０３，１３０４，１３０５，１３０８，１
３０９…銅体
１２０５，１３０６，１３１０，１４０１…絶縁膜
１２０６，１３０７，１３１１…銅導体表面
１２０７…層間絶縁膜
１２０８…ビアホール
１４０２…フィラー
１４０３…下地導電膜
ｄｐ…スルーホール格子ピッチ
ｄｒ…キリ径
ｗｌｄ…ランド幅
ｄｑ…３つのランドから離れた距離
ｄｂ…フォトビアホール底部の径
ｄｌｐ…パッドピッチ
ｄｐｌｄ…スタッドビア径
ｗｌ…ライン幅
ｗｓ…スペース幅
【図１】
2004048061.tif 000003
【図２】
2004048061.tif 000004
【図３】
2004048061.tif 000005
【図４】
2004048061.tif 000006
【図５】
2004048061.tif 000007
【図６】
2004048061.tif 000008
【図７】
2004048061.tif 000009
【図８】
2004048061.tif 000010
【図９】
2004048061.tif 000011
【図１０】
2004048061.tif 000012
【図１１】
2004048061.tif 000013
【図１２】
2004048061.tif 000014
【図１３】
2004048061.tif 000015
【図１４】
2004048061.tif 000016
【図１５】
2004048061.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成15年10月29日(2003.10.29)
【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】
多層配線基板と、前記多層配線基板に搭載された半導体又は半導体パッケージと、を有する半導体装置であって、
前記多層配線基板は、
導電材料で充填された複数のスルーホールを有するコアとなる基板と、前記コアとなる基板上に積層された絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成された配線とを有し、
前記スルーホールと前記配線とは、
前記スルーホールの開口部周縁に形成されたランドと、前記ランドの拡張部と、前記ランドの拡張部の直上に形成されたビアと、を介して電気的に接続されており、
前記ランドの拡張部は、同一面上で他のスルーホールと接続していないことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
多層配線基板と、前記多層配線基板に搭載された半導体又は半導体パッケージと、を有する半導体装置であって、
前記多層配線基板は、
導電材料で充填された複数のスルーホールを有するコアとなる基板と、前記コアとなる基板上に積層された絶縁膜と前記絶縁膜上に形成された配線とを順次ビルドアップした層とを有し、
前記ビルドアップした層は、前記配線と電気的に接続され、前記スルーホールの直上でない位置に形成されたビアを有し、
前記スルーホールと前記ビアとは、
前記スルーホールの開口部周縁に設けられ、他のスルーホールと接続しない範囲で拡張されたランドを介して電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
多層配線基板と、前記多層配線基板に搭載された半導体又は半導体パッケージと、を有する半導体装置であって、
前記多層配線基板は、
複数のスルーホールを有するコアとなる基板と、前記コアとなる基板上に積層された絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成された配線とを有し、
前記スルーホールは、その内側面がめっきされ、絶縁物で充填されており、
前記スルーホールと前記配線とは、
前記スルーホールの開口部周縁に形成され、前記めっきされた内側面と電気的に接続されたランドと、前記ランドの拡張部と、前記ランドの拡張部の直上に形成されたビアと、を介して電気的に接続されており、
前記ランドの拡張部は、同一面上で他のスルーホールと接続していないことを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
多層配線基板と、前記多層配線基板に搭載された半導体又は半導体パッケージと、を有する半導体装置であって、
前記多層配線基板は、
複数のスルーホールを有するコアとなる基板と、前記コアとなる基板上に積層された絶縁膜と前記絶縁膜上に形成された配線とを順次ビルドアップした層とを有し、
前記スルーホールは、その内側面がめっきされ、絶縁物で充填されており、
前記ビルドアップした層は、前記配線と電気的に接続され、前記スルーホールの直上でない位置に形成されたビアを有し、
前記スルーホールと前記ビアとは、
前記めっきされた内側面と電気的に接続され、前記スルーホールの開口部周縁に設けられ、かつ、他のスルーホールと接続しない範囲で拡張されたランドを介して電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記複数のスルーホールは、少なくともその一部が格子状に配列されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項５記載の半導体装置であって、
前記ビアは、前記スルーホールが形成する格子の間にあることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記多層配線基板と前記半導体又は半導体パッケージとは、
ハンダボールを介して電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記多層配線基板と前記半導体又は半導体パッケージとは、
ワイヤを介して電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
請求項１から６のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記多層配線基板と前記半導体又は半導体パッケージとは、
リードフレームを介して電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
請求項１から６のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記多層配線基板と前記半導体又は半導体パッケージとは、
導電フィルムを介して電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記半導体又は半導体パッケージは、前記多層配線基板の両面に搭載されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記半導体又は半導体パッケージは、前記多層配線基板の同一面に複数個搭載されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の半導体装置であって、
前記多層配線基板は、前記半導体又は前記半導体パッケージと接続される電気回路系を囲むようにグランドが設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１４】
請求項１から１４のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
絶縁樹脂で封止されてパッケージ形態になっていることを特徴とする半導体装置の製造方法。