(57)【要約】【課題】表面に微細な回路パターンを形成することを可能とし、安価な集積回路用基板およびその製造方法を提供する。【解決手段】所定の厚さを有する誘電体基板と、上記誘電体基板の表面に接合されたフィルム状の樹脂と、上記フィルム状の樹脂の表面に接合された銅箔とを有し、上記誘電体基板に接合された上記フィルム状の樹脂と上記銅箔とが、所定の回路パターンに形成されているようにした。また、上記誘電体基板はセラミックよりなり、上記フィルム状の樹脂はポリイミドよりなるようにした。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の厚さを有する誘電体基板と、
前記誘電体基板の表面に接合されたフィルム状の樹脂と、
前記フィルム状の樹脂の表面に接合された銅箔と
を有し、
前記誘電体基板に接合された前記フィルム状の樹脂と前記銅箔とが、所定の回路パターンに形成されている
ことを特徴とする集積回路用基板。
【請求項２】
請求項１に記載の集積回路用基板において、
前記誘電体基板はセラミックよりなり、前記フィルム状の樹脂はポリイミドよりなる
ことを特徴とする集積回路用基板。
【請求項３】
請求項２に記載の集積回路用基板において、
前記誘電体基板はおよそ２００μｍ〜６００μｍの厚さを有し、前記フィルム状の樹脂はおよそ５μｍ〜２０μｍの厚さを有し、前記銅箔はおよそ２μｍ〜１０μｍの厚さを有する
ことを特徴とする集積回路用基板。
【請求項４】
表面に回路パターンを形成する集積回路用基板の製造方法において、
所定の厚さを有する誘電体基板の表面に、フィルム状の樹脂と銅箔とを順に接合し、
前記誘電体基板の接合された前記フィルム状の樹脂と前記銅箔とを、所定の回路パターンに形成する
ことを特徴とする集積回路用基板の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の集積回路用基板の製造方法において、
前記誘電体基板はセラミックよりなり、前記フィルム状の樹脂はポリイミドよりなる
ことを特徴とする集積回路用基板の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の集積回路用基板の製造方法において、
前記誘電体基板はおよそ２００μｍ〜６００μｍの厚さを有し、前記フィルム状の樹脂はおよそ５μｍ〜２０μｍの厚さを有し、前記銅箔はおよそ２μｍ〜１０μｍの厚さを有する
ことを特徴とする集積回路用基板の製造方法。
【請求項７】
表面に回路パターンを形成する集積回路用基板の製造方法において、
一方の面に銅箔を貼り付けたフィルム状のポリイミド樹脂を、前記銅箔が貼り付けられた一方の面とは異なる他方の面がセラミック誘電体基板の表面と密着するようにして、前記セラミック誘電体基板の表面に熱圧着により接合する第１の段階と、
前記第１の段階により前記セラミック誘電体基板の表面に接合された前記フィルム状のポリイミド樹脂と前記フィルム状のポリイミド樹脂に接合された前記銅箔とを、エッチングにより除去して所定の回路パターンを形成する第２の段階と
を有することを特徴とする集積回路用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集積回路用基板およびその製造方法に関し、さらに詳細には、通信分野などにおいて使用されるモノリシック・マイクロ波集積回路（Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＭＭＩＣ）あるいはマイクロ波ＩＣ（Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＭＩＣ）のようなマイクロ波用の集積回路やミリ波用の集積回路などの、高周波用の集積回路用基板に用いて好適な集積回路用基板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、高周波用の集積回路を含む各種の集積回路用の基板として、例えば、所定の厚さを備えたセラミックより構成される誘電体基板が用いられている。
【０００３】
このセラミック誘電体基板は、多結晶質のセラミックからなる多結晶質の誘電体基板であって、当該セラミック誘電体基板の表面には、セラミックの特性により、大きいものでは数μｍにもなる凹凸がある。
【０００４】
こうしたセラミック誘電体基板のような多結晶質の誘電体基板は、Ｓｉ基板、ＧａＡｓ基板、あるいはサファイア基板のような単結晶質の誘電体基板に比べて、基板の表面が粗く凹凸があるため、表面に微細な回路パターンを形成するのが困難であるという問題点があった。
【０００５】
なお、基板の表面に形成される微細な回路パターンとしては、例えば、幅の狭い伝送線路のパターンや、膜厚の薄い絶縁膜のパターンなどがある。
【０００６】
一方、上記したセラミック誘電体基板の他に、積層板を用いた基板、所謂、プリント回路基板も知られている。この樹脂より構成されるプリント回路基板の表面に回路パターンを形成する際には、まず、プリント回路基板の表面に銅箔などを所定の厚みで成膜し、その後、湿式（ウェット）エッチングを行う。
【０００７】
しなしながら、こうしたプリント回路基板においても、表面に成膜される銅箔の厚さが厚くなってしまい（例えば、１８μｍ〜５０μｍ）、表面に微細な回路パターンを形成するのが困難であるという問題点があった。
【０００８】
さらに、プリント回路基板は、上記したセラミック誘電体基板のような多結晶質の基板に比べて、誘電率が低く、誘電体損失が大きいので、誘電体特性が劣るという問題点もあった。
【０００９】
そして、上記したプリント回路基板ならびに上記したセラミック誘電体基板のような多結晶質の基板のいずれにおいても、薄膜を形成するプロセスには、半導体プロセスと同様に、スパッタリングやエッチングなどで真空装置のような各種の高価な装置を多用するため、製造コストがかかってしまい、非常に高価なものになるという問題点があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記したような従来の技術の有する種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、表面に微細な回路パターンを形成することを可能とし、安価な集積回路用基板およびその製造方法を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、所定の厚さを有する誘電体基板と、上記誘電体基板の表面に接合されたフィルム状の樹脂と、上記フィルム状の樹脂の表面に接合された銅箔とを有し、上記誘電体基板に接合された上記フィルム状の樹脂と上記銅箔とが、所定の回路パターンに形成されているようにしたものである。
【００１２】
従って、本発明のうち請求項１に記載の発明によれば、誘電体基板の表面が粗く凹凸があっても、誘電体基板の表面に接合されたフィルム状の樹脂によりその表面が平坦化されるので、誘電体基板の表面に微細な回路パターンを形成することができる。
【００１３】
また、本発明のうち請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記誘電体基板はセラミックよりなり、上記フィルム状の樹脂はポリイミドよりなるようにしたものである。
【００１４】
また、本発明のうち請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、上記誘電体基板はおよそ２００μｍ〜６００μｍの厚さを有し、上記フィルム状の樹脂はおよそ５μｍ〜２０μｍの厚さを有し、上記銅箔はおよそ２μｍ〜１０μｍの厚さを有するようにしたものである。
【００１５】
また、本発明のうち請求項４に記載の発明は、表面に回路パターンを形成する集積回路用基板の製造方法において、所定の厚さを有する誘電体基板の表面に、フィルム状の樹脂と銅箔とを順に接合し、上記誘電体基板の接合された上記フィルム状の樹脂と上記銅箔とを、所定の回路パターンに形成するようにしたものである。
【００１６】
従って、本発明のうち請求項４に記載の発明によれば、誘電体基板の表面が粗く凹凸があっても、誘電体基板の表面に接合されたフィルム状の樹脂によりその表面が平坦化されるので、誘電体基板の表面に微細な回路パターンを形成することができる。
【００１７】
また、本発明のうち請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、上記誘電体基板はセラミックよりなり、上記フィルム状の樹脂はポリイミドよりなるようにしたものである。
【００１８】
また、本発明のうち請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、上記誘電体基板はおよそ２００μｍ〜６００μｍの厚さを有し、上記フィルム状の樹脂はおよそ５μｍ〜２０μｍの厚さを有し、上記銅箔はおよそ２μｍ〜１０μｍの厚さを有するようにしたものである。
【００１９】
また、本発明のうち請求項７に記載の発明は、表面に回路パターンを形成する集積回路用基板の製造方法において、一方の面に銅箔を貼り付けたフィルム状のポリイミド樹脂を、上記銅箔が貼り付けられた一方の面とは異なる他方の面がセラミック誘電体基板の表面と密着するようにして、上記セラミック誘電体基板の表面に熱圧着により接合する第１の段階と、上記第１の段階により上記セラミック誘電体基板の表面に接合された上記フィルム状のポリイミド樹脂と上記フィルム状のポリイミド樹脂に接合された上記銅箔とを、エッチングにより除去して所定の回路パターンを形成する第２の段階とを有するようにしたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面に基づいて、本発明による集積回路用基板およびその製造方法の実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。
【００２１】
図１には、本発明による集積回路用基板の実施の形態の一例の要部を示す概略構成斜視図が示されており、図２には、図１のＡ−Ａ線における断面図が示されている。
【００２２】
この集積回路用基板１０は、所定の厚さを有する誘電体基板１２と、誘電体基板１２の表面１２ａに接合されたフィルム状の樹脂１４と、フィルム状の樹脂１４の表面１４ａに接合された銅箔１６とを有して構成されている。
【００２３】
ここで、誘電体基板１２は、セラミックにより形成され、およそ２００μｍ〜６００μｍの厚さを有している。
【００２４】
フィルム状の樹脂１４は、ポリイミドにより形成され、極めて薄い薄層状体であって、およそ５μｍ〜２０μｍの厚さを有している。このフィルム状樹脂１４の厚みは、誘電体基板１２の厚みのおよそ１／１０となるように設定されている。
【００２５】
そして、銅箔１６は、極めて薄い薄層状体であって、およそ２μｍ〜１０μｍの厚さを有している。この銅箔１６は、誘電体基板１２の表面１２ａのフィルム状の樹脂１４が接合されている領域において、当該フィルム状の樹脂１４に積層されるようにして接合されている。
【００２６】
つまり、誘電体基板１２の表面１２ａの所定の領域には、フィルム状の樹脂１４と銅箔１６とが積層されて、幅の狭い伝送線路のパターン１０２や、膜厚の薄いグランドのパターン１０４などの微細な回路パターンが形成されている。
【００２７】
ここで、上記した集積回路用基板１０を形成するには、まず、セラミックからなる誘電体基板１２の表面１２ａに、ポリイミドからなるフィルム状の樹脂１４と銅箔１６とを順に積載し、熱圧着により接合する。
【００２８】
その後、誘電体基板１２の表面１２ａに接合されたフィルム状の樹脂１４ならびにフィルム状の樹脂１４の表面１４ａに接合された銅箔１６を、所定のパターンに形成する。
【００２９】
具体的には、集積回路用基板１０を形成するに際して、一方の面に銅箔１１６が貼り付けられたポリイミド・フィルム１１４を用いる（図３（ａ）参照）。このポリイミド・フィルム１１４により、集積回路用基板１０のフィルム状の樹脂１４が形成され、銅箔１１６により集積回路用基板１０の銅箔１６が形成されるものである。
【００３０】
こうしたポリイミド・フィルム１１４は熱可塑密着性を有しており、熱圧着による接合機能を備えている。そして、ポリイミド・フィルム１１４は、およそ２０μｍ未満の厚さで安定した絶縁特性を有するものである。ここで、ポリイミド・フィルム１１４の銅箔１１６はおよそ２μｍ〜１０μｍの厚さを有しており、ポリイミド・フィルム１１４全体としては、およそ３０ｃｍ×３０ｃｍの大きさを有し、およそ２２μｍ〜３０μｍの厚さを有している。
【００３１】
そして、ポリイミド・フィルム１１４の銅箔１１６が貼り付けられた面の背面側、即ち、銅箔１１６が貼り付けられた面とは異なる他方の面１１４ｂを、セラミック誘電体基板１１２の表面１１２ａに密着させて、セラミック誘電体基板１１２の表面１１２ａにポリイミド・フィルム１１４を積載する。このセラミック誘電体基板１１２は、集積回路用基板１０の誘電体基板１２となるものであり、およそ３０ｃｍ×３０ｃｍの大きさを有し、およそ２００μｍ〜６００μｍの厚さを有している。
【００３２】
そして、表面１１２ａにポリイミド・フィルム１１４が積載されたセラミック誘電体基板１１２を、熱真空プレスのような真空装置内に移動して、温度を３５０度にし、圧力１ｋｇｆ／ｃｍ２〜１０ｋｇｆ／ｃｍ２、真空度１×１０ー６ｔｏｒｒで熱圧着する（図３（ｂ）参照）。
【００３３】
こうした熱圧着により、表面１１２ａにポリイミド・フィルム１１４が接合されたセラミック誘電体基板１１２に対して、露光装置、レジスト塗布装置ならびに現像装置などの装置を用い、銅箔１１６の表面１１６ａに所定のエッチング用マスク２００を形成する（図３（ｃ）参照）。
【００３４】
それから、誘電体基板１１２の表面１１２ａに接合されたポリイミド・フィルム１１４ならびに銅箔１１６の一部を除去するエッチングを行う（図３（ｄ）参照）。より詳細には、ドライエッチング装置（ＲＩＥ）またはウェットエッチング装置などを用い、ウェットエッチングや酸エッチングなどのエッチングを行う。
【００３５】
このエッチング処理により、誘電体基板１１２の表面１１２ａに接合されたポリイミド・フィルム１１４ならびに銅箔１１６の一部が除去された後、エッチング用マスク２００を剥離する。こうしたエッチング用マスク２００の剥離は、ウェットステーションやＯ２プラズマアッシング装置などを用い、各種剥離剤やアセトンなどの有機溶剤と酸素プラズマ処理とを組み合わせるなどして行うことができる。
【００３６】
その結果、誘電体基板１１２の表面１１２ａには、所定のパターンでポリイミド・フィルム１１４と銅箔１１６とが残され（図３（ｅ）参照）、銅箔１６による微細な回路パターンを備えた集積回路用基板１０が形成される。
【００３７】
上記したように、集積回路用基板１０においては、誘電体基板１２の表面１２ａにフィルム状の樹脂１４と銅箔１６とを接合するようにしたため、誘電体基板１２がセラミックなどの多結晶により構成されて表面１２ａが粗く凹凸があっても、その表面１２ａに接合されたフィルム状の樹脂１４により表面１２ａが平坦化されるので、フィルム状の樹脂１４の表面１４ａに接合された銅箔１６により、多結晶質の誘電体基板の表面に微細な回路パターンを形成することができるようになる。
【００３８】
また、集積回路用基板１０の形成は、セラミックからなる誘電体基板１２の表面１２ａに、ポリイミドからなるフィルム状の樹脂１４と銅箔１６とを順に積載し、熱圧着により接合するようになされている。つまり、熱圧着による接合機能を備えているポリイミド・フィルム１１４を介して、誘電体基板１２の表面１２ａに極めて薄い金属膜たる銅箔１６が形成される。
【００３９】
ここで、エポキシ系などの接着剤を用いて誘電体基板の表面に金属膜を接着するような従来の手法によると、エポキシ系接着は、誘電体損失（Ｔａｎδ）が大きいために、電気的挿入損失が大きく、回路基板としての性能が劣るので、誘電体特性を損ねてしまう。これに対して、本発明のポリイミド・フィルム１１４のようなポリイミドを使用して誘電体基板１２の表面１２ａに銅箔１６を形成すると、誘電体特性を損ねることがない。
【００４０】
その結果、プリント回路基板に比べて誘電率が高く誘電体損失が小さいために、プリント回路基板より優れている誘電体基板１２の誘電体特性を維持することができる。従って、誘電体特性の優位性を有する誘電体基板１２を備えた本発明による集積回路用基板１０は、高周波用の集積回路用基板に用いて好適である。
【００４１】
また、本発明による集積回路用基板１０の形成には熱圧着やエッチングが用いられるので（図３（ａ）（ｂ）（ｃ）参照）、半導体プロセスと同様の薄膜を形成するプロセスのための各種の高価な装置を使用する必要がなくなり、製造コストを低減することができて、安価な集積回路用基板が得られる。
【００４２】
さらに、上記したように高価な装置を使用することがないのに加えて、多結晶質の誘電体基板の表面に微細な回路パターンを形成するのに薄膜を成長させる工程も必要ないので、本発明による集積回路用基板１０は簡易に製造することができ、製造時間を短縮することもできる。
【００４３】
さらにまた、本発明によれば、誘電体基板１２の表面１２ａにフィルム状の樹脂１４を接合して平坦化することができるので、誘電体基板１２がセラミックなどの多結晶により構成されて表面１２ａが粗く凹凸があっても、通常の薄膜の成膜プロセスのようにその表面１２ａを研磨する工程は必要なく、集積回路用基板をより一層安価にしかも簡易に製造することができる。
【００４４】
そして、本発明による集積回路用基板１０には、さらに、薄膜プロセスにより、付加回路などを形成することも可能である。
【００４５】
また、一般的にエッチングは、アスペクト比（膜厚／パターン巾）が高いほど困難となることが知られている。このため、アスペクト比を低く、膜厚を薄くすることができれば、微細なパターンを精度よく加工できるものである。従って、誘電体基板１２の表面１２ａに極めて薄い金属膜たる銅箔１６が形成さる本発明の集積回路用基板１０によれば、パターン精度を向上させることも可能である。
【００４６】
そして、本発明による集積回路用基板１０においては、フィルム状樹脂１４の厚みを、誘電体基板１２の厚みのおよそ１／１０となるように設定している。こうした本発明による集積回路用基板１０は、極めて薄い薄層状体のフィルム状樹脂１４が、厚い誘電体基板１２に接合している構成なので、回路基板としての誘電体特性は、誘電体基板１２に依存することになる。
【００４７】
つまり、フィルム状の樹脂１４を形成するポリイミド単体としては、吸湿による誘電率の変化が大きいという誘電体としての欠点を有するものであるが、本発明においては、回路基板としての誘電体特性は誘電体基板１２に依存するので、誘電体としてのポリイミドの欠点を補うことができる。
【００４８】
こうした本発明の効果により、ポリイミドを単体で使用した従来の手法により生起される問題点を解消することができる。例えば、ポリイミド単体では、吸湿性が高く、その影響により誘電率が変化、即ち、回路のインピーダンスが変動してしまうので、パッケージングのような吸湿させない処置が必要であったが、当該処置は本発明によれば必要なくなる。
【００４９】
なお、上記した実施の形態においては、集積回路用基板１０の誘電体基板１２、フィルム状の樹脂１４ならびに銅箔１６の厚みを示したが、これら寸法は一例であって、集積回路用基板１０の用途などに応じて、各種寸法に設定してよい。例えば、フィルム状樹脂１４の厚みを、誘電体基板１２の厚みのおよそ１／５〜１／２０としてもよく、少なくとも１／５あれば効果を奏するものである。
【００５０】
また、誘電体基板１２はセラミックに代わって、例えば、フェライトなどの各種多結晶やあるいは単結晶の材料により形成するようにしてもよく、フィルム状の樹脂１４はポリイミドとは異なるその他の樹脂により形成するようにしてもよい。このようにして、各種材料により集積回路用基板１０を形成する際には、材料の種類に応じて最適条件の変更などを行うようにすればよい。
【００５１】
本発明によれば、幅広い種類の材料を採用して、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、表面に微細な回路パターンを形成することを可能とし、安価な集積回路用基板およびその製造方法を提供することができるようになるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による集積回路用基板の実施の形態の一例の要部を示す概略構成斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は、図１に示す集積回路用基板の製造工程の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０      集積回路用基板
１２      誘電体基板
１２ａ    表面
１４      フィルム状の樹脂
１４ａ    表面
１６      銅箔
１０２      伝送線路のパターン
１０４      膜厚の薄いグランドのパターン
１１２      セラミック誘電体基板
１１２ａ    表面
１１４      ポリイミド・フィルム
１１４ｂ    面
１１６      銅箔
１１６ａ    表面
２００      エッチング用マスク
【図１】
2004303867.tif 000003
【図２】
2004303867.tif 000004
【図３】
2004303867.tif 000005