(57)【要約】【課題】バイア導体と導体配線層との接続信頼性を向上させ、過酷な環境下においても特性劣化のない高信頼性の多層配線基板とこれを容易に製造できる多層配線基板の製造方法を提供する。【解決手段】少なくと熱硬化性樹脂を含む絶縁層４と、該絶縁層４表面に埋設された導体配線層５と、導体配線層５間を接続するために貫通孔に金属粉末および有機成分を含む導体成分を充填されたバイア導体６とを具備する多層配線基板において、バイア導体６と接続する部分の導体配線層５の中心部に高さ２μｍ以上の突起８を形成させる。【選択図】図２
2004063809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも熱硬化性樹脂を含む絶縁層と、該絶縁層表面に埋設された銅箔からなる導体配線層と、導体配線層を接続するためにバイアホールに金属粉末および有機成分を含む導体成分を充填されたバイア導体と具備する多層配線基板であって、少なくとも１つのバイア導体の前記導体配線層との少なくとも一方の接続部で前記導体配線層の中心部にバイア導体側に突起が形成されていることを特徴とする多層配線基板。
【請求項２】
前記突起の高さが２μｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の多層配線基板。
【請求項３】
前記バイア導体を形成する導体ペーストが少なくとも金、銀、銅、アルミニウムから選ばれる少なくとも１種の低抵抗金属と、錫、ビスマス、インジウムから選ばれる少なくとも１種の低融点金属を含むことを特徴とする請求項１または請求項２記載の多層配線基板。
【請求項４】
前記バイア導体の低融点金属と導体配線層が金属間化合物を形成したことを特徴とする請求項３記載の多層配線基板。
【請求項５】
前記金属間化合物層の厚みが１０ｎｍ以上であることを特徴とする請求項４記載の多層配線基板。
【請求項６】
絶縁基板と、導体配線層と、バイア導体とを具備するコア基板の少なくとも一方の表面に、薄層の絶縁層と、導体配線層およびバイア導体が形成された多層配線層を具備してなり、前記多層配線層におけるバイア導体に前記突起が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５記載の多層配線基板。
【請求項７】
（ａ）半硬化状態の第１の絶縁シートの一方の表面に、第１の導体配線層を形成する工程と、
（ｂ）該絶縁シートの表面に半硬化状態の熱硬化性樹脂を含む第２の絶縁シートを形成する工程と、
（ｃ）第２の絶縁シートの所定箇所にレーザーを照射して前記第１の導体配線層まで貫通する貫通孔を形成するとともに、前記第１の導体配線層表面に突起を形成する工程と、
（ｄ）（ｃ）で形成した貫通孔に金属粉末と有機成分を含む導体ペーストを充填してバイア導体を形成する工程と、
（ｅ）前記バイア導体が形成された第２の絶縁シートの表面に、第２の導体配線層を形成する工程と、
（ｆ）前記半硬化状態の第１の絶縁シートと第２の絶縁シートを一括で硬化する工程とを具備することを特徴とする多層配線基板の製造方法。
【請求項８】
前記（ｃ）工程において、前記第２の絶縁シートに、前記貫通孔径よりも小さい光径のレーザー光を貫通孔の円周に沿って照射することを特徴とする請求項７記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項９】
前記突起の高さが２μｍ以上であることを特徴とする請求項７または請求項８記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項１０】
前記バイア導体を形成する導体ペーストが少なくとも金、銀、銅、アルミニウムから選ばれる少なくとも１種の低抵抗金属と、錫、ビスマス、インジウムから選ばれる少なくとも１種の低融点金属を含むことを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項１１】
前記半硬化状態の第１の絶縁シートと第２の絶縁シートを一括で硬化するときに、前記導体ペースト中の低融点金属と前記導体配線層との間に金属間化合物を形成することを特徴とする請求項１０記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項１２】
前記金属間化合物層の厚みが１０ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１１記載の多層配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、多層配線基板及び半導体素子収納用パッケージなどに適した多層配線基板及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
近年、電子機器は小型化が進んでいるが、近年携帯情報端末の発達や、コンピューターを持ち運んで操作するいわゆるモバイルコンピューティングの普及によってさらに小型、薄型且つ高精細の多層配線基板が求められる傾向にある。
【０００３】
また、通信機器に代表されるように、高速動作が求められる電子機器が広く使用されるようになってきた。高速動作が求められるということは、高い周波数の信号に対し、正確なスイッチングが可能であるなど多種な要求を含んでいる。そのような電子機器に対応するため、高速な動作に適した多層プリント配線板が求められている。
【０００４】
高速な動作を行うためには、配線の長さを短くし、電気信号の伝播に要する時間を短縮することが必要である。配線の長さを短縮するために、配線の幅を細くし、配線の間隙を小さくするという、小型、薄型且つ高精細の多層配線基板が求められる傾向にある。
【０００５】
そのような高密度配線の要求に対応するため、ビルドアップ法と呼ばれる製造方法が用いられている。ビルドアップ法の基本構造としては、ＪＰＣＡ規格では（１）ベース＋ビルドアップ法、（２）全層ビルドアップ法の２種類に分類されている。
【０００６】
（１）ベース＋ビルドアップ法は、両面銅張ガラスエポキシ基板などの絶縁基板の表面に導体配線層やスルーホール導体などが形成されたコア基板表面に感光性樹脂を塗布後、露光現象して貫通孔を形成した後、感光性絶縁層の表面全面に銅などのメッキ層を施し、その後、メッキ層に感光性レジストを塗布し、回路パターンを露光、現像した後、非レジスト形成部をエッチングして回路を形成した後、レジストを除去して導体配線層を作製もので、この工程を繰り返して多層化するものである。
【０００７】
また、（２）全層ビルドアップの製造方法は、例えば特許２５８７５９３号の様に、絶縁層にレーザーなどで貫通孔を形成し、その貫通孔内に導電性ペーストを充填することにより絶縁層の表面に形成された導体配線層を電気的に接続して配線層を形成し、このように作製した配線層を繰り返して形成して多層化するものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、（１）ベース＋ビルドアップ法では、絶縁層として感光性エポキシ樹脂などが多用されるが、エポキシ樹脂はもともとガラス転移点が低い上に感光性としたことで吸水率が増加し、高温高湿放置で絶縁性が低下するなど信頼性が低下するという問題がある。そこで、アリル化ポリフェニレンエーテル（Ａ−ＰＰＥ）樹脂やＢＴレジンといったエポキシ樹脂より吸水率の低い樹脂を用いるが、吸水率の低い樹脂は極性が低くなるため、極性の高い金属表面との濡れ性が悪くなり、絶縁層と導体層の界面が弱くなり、特性劣化の要因となる水分等を非常に通しやすくなる。また、バイアホールの径を小さくした場合には、バイア導体の抵抗上昇等の問題が顕著に現れ、高密度配線基板を作製するための大きな障害となっていた。
【０００９】
また、前記（２）全層ビルドアップ法では、バイア導体を、貫通孔内への導電性ペーストの充填によって形成するものの高温放置、ＰＣＴ、温度サイクル、ホットオイル等の熱衝撃の信頼性試験においてバイア導体が酸化して電気抵抗が上昇することや、バイア導体と導体配線層との接続不良が発生するという問題がある。
【００１０】
これは、導体配線層やバイア導体との絶縁樹脂との界面が弱く水分等の劣化の要因となるものが通りやすい。また、樹脂中を通ってきた水分がバイア導体内部やバイア導体と導体配線層の界面に直接侵入するために発生していると考えられる。
【００１１】
また、製法上導電性ペーストを埋め込みによりバイア導体を形成する場合には、有底バイアホールへの埋め込みとなるためバイア導体底部と導体配線層の接続信頼性が特に問題となっていた。
【００１２】
従って、本発明は、上記のような課題を解決することを目的とするものであり、具体的には、バイア導体と導体配線層との接続信頼性を向上させ、過酷な環境下においても特性劣化のない高信頼性の多層配線基板と、これを容易に製造することのできる多層配線基板の製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の多層配線基板は、少なくとも熱硬化性樹脂を含む絶縁層と、該絶縁層表面に埋設された銅箔からなる導体配線層と、導体配線層を接続するためにバイアホールに金属粉末および有機成分を含む導体成分を充填されたバイア導体と具備する多層配線基板において、前記バイア導体端部と前記導体配線層との接続部で前記導体配線層の中心部にバイア導体側に突起が形成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の多層配線基板の製造方法によれば、（ａ）半硬化状態の第１の絶縁シートの一方の表面に、第１の導体配線層を形成する工程と、（ｂ）該絶縁シートの表面に半硬化状態の熱硬化性樹脂を含む第２の絶縁シートを形成する工程と、（ｃ）第２の絶縁シートの所定箇所にレーザーを照射して前記第１の導体配線層まで貫通する貫通孔を形成するとともに、前記第１の導体配線層表面に突起を形成する工程と、（ｄ）（ｃ）で形成した貫通孔に金属粉末と有機成分を含む導体ペーストを充填してバイア導体を形成する工程と、（ｅ）前記バイア導体が形成された第２の絶縁シートの表面に、第２の導体配線層を形成する工程と、（ｆ）前記半硬化状態の第１の絶縁シートと第２の絶縁シートを一括で硬化する工程とを具備することを特徴とするものである。
【００１５】
なお、前記（ｃ）工程において、前記第２の絶縁シートに、前記貫通孔径よりも小さい光径のレーザー光を貫通孔の円周に沿って照射することによって突起を形成することが望ましい。
【００１６】
また、本発明によれば、前記突起の高さは２μｍ以上であることが導体配線層とバイア導体との接続信頼性を高める上で望ましい。
【００１７】
また、前記バイア導体を形成する導体ペーストとしては、少なくとも金、銀、銅、アルミニウムから選ばれる少なくとも１種の低抵抗金属と、錫、ビスマス、インジウムから選ばれる少なくとも１種の低融点金属を含むことが望ましく、前記半硬化状態の第１の絶縁シートと第２の絶縁シートを一括で硬化するときに、前記導体ペースト中の低融点金属と前記導体配線層との間に金属間化合物を形成することによってさらに接続信頼性を高めることができる。なお、この金属間化合物層の厚みは１０ｎｍ以上であることが望ましい。
【００１８】
本発明によれば、バイア導体と導体配線層の接続部において、導体配線層の中心部に突起を形成し、さらにはバイア導体と導体配線層との間に金属間化合物を形成させることにより、バイア導体と導体配線層の接続信頼性を向上させることができ、バイア導体と導体配線層を含めた回路の断線や抵抗変化のない高信頼性の多層配線基板を得ることができる。
【００１９】
また、本発明の製造方法によれば、多層配線層における導体配線層間を接続するための貫通孔をレーザー照射によって形成しているため、感光性樹脂を使用する必要がなく、絶縁層材料としてガラス転移点が高く、吸水率の小さいなどの材料特性に優れた任意の絶縁材料を選定できる。また、バイア導体と導体配線層の接続部において、導体配線層を溶融させて中心部に突起を形成し、さらにバイア導体と導体配線層との間に金属間化合物を形成させることにより、過酷な環境下においても良好な電気的接続を保つことができる。しかも、絶縁層の形成と、導体配線層との形成を同時に並行して行うことができ、すべての絶縁層を一括で硬化することができるために製造工程の簡略化と短縮化を図ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の多層配線基板を製造方法とあわせて図面をもとに説明する。図１は、本発明における多層配線基板の一例を示す概略断面図である。
【００２１】
この図１の多層配線基板は、絶縁層が複数積層された絶縁シート１の表面や内部に導体配線層２やバイア導体３が形成されたコア基板Ａの表裏に、薄層の絶縁シート４と、微細なパターンからなる導体配線層５およびバイア導体６が形成された多層配線層Ｂを具備したものである。
【００２２】
図２に、図１の多層配線基板における多層配線層Ｂの要部拡大断面図を示す。この図２に示すように、多層配線層Ｂにおける導体配線層５のバイア導体６との接続部において、導体配線層５の中心部に突起８が形成されていることが重要である。導体配線層５のバイア導体６との接続部に突起８を形成することによりバイア導体６に対して突起８がくさびの役割を果たすために接続信頼性が向上する。この時、突起８は、先端が尖った尖頭状であることが望ましく、その高さは、温度サイクルやはんだ耐熱などの熱衝撃試験においてもバイア導体６と導体配線層５の接続部での電気抵抗の上昇や、オープン不良の発生を防止する上で導体配線層５の表面から２μｍ以上、望ましくは３μｍ以上にすることが望ましい。
【００２３】
また、本発明によれば、導体配線層５は、少なくとも金、銀、銅、アルミニウムから選ばれる少なくとも１種の低抵抗金属からなる金属箔によって形成され、上記バイア導体３、６は、いずれも金、銀、銅、アルミニウムから選ばれる低抵抗金属と、錫、ビスマス、インジウムから選ばれる低融点金属および有機樹脂を含む導体成分を貫通孔内に充填することによって形成されたものであることが望ましい。これは、低融点金属成分によって、導体配線層５とバイア導体６の金属成分との接触を助長し、導電路を形成することができるためである。
【００２４】
また、バイア導体６と導体配線層５の接続部において、導体配線層５の表面を溶融させることによりバイア導体６と導体配線層５間の金属間化合物層７の形成を促進させることも接続信頼性を向上させる上で望ましい。形成した金属間化合物層７の厚みは、温度サイクルやはんだ耐熱などの熱衝撃試験においてもバイア導体６と導体配線層５の接続部での電気抵抗の上昇や、オープン不良の発生を防止する上で１０ｎｍ以上、望ましくは２０ｎｍ以上とすることが適当である。なお、この金属間化合物としては、Ｃｕ３Ｓｎ、Ｃｕ６Ｓｎ５等が挙げられる。
【００２５】
また、このバイア導体６をレーザー光で形成した場合、レーザー光の入射側と出射側でバイア径が異なり、出射側の径が小さくなるために、特に導体配線層５との接続信頼性が劣化するために、このバイア径の小さい端部側での導体配線層５との接続部が上記の構造からなることが望ましい。
【００２６】
また、導体配線層５の絶縁層との接触面での表面粗さ（Ｒｚ）は、１μｍ以上、特に１．５μｍ以上であることが望ましい。
【００２７】
次に、本発明の多層配線基板の製造方法を図３、図４をもとに説明する。図３は、コア基板Ａの製造方法を説明するための工程図、図４は多層配線層Ｂを形成する方法を説明するための工程図である。
【００２８】
図３のコア基板Ａの製造方法によれば、まず、樹脂フィルム２２の表面に接着剤を介して金属箔２１を接着する（ａ）。この時、金属箔２１はこの後の配線形成のしやすさ、電気抵抗等を考慮すると銅箔を用いるのが望ましい。そして、金属箔２１表面にさらにフォトレジスト２３を貼付する（ｂ）。そしてフォトレジスト２３を露光、現像することにより、導体配線部分にフォトレジスト２４を残す（ｃ）。フォトレジスト２４はネガ型を用いる方が、その後の導体配線層２５を粗化するときに処理が行いやすい。その後、金属箔２１をエッチングすることにより導体配線層２５を形成し（ｄ）、フォトレジスト２４を除去する（ｅ）。この時、樹脂フィルム２２表面に形成した導体配線層２５の断面は形成角（下底両端における角度）が４５〜８０°の台形形状に形成することによって絶縁層への密着性、埋設性を高めることができる。このような台形形状の導体配線層２５は、２〜５０μｍ／ｍｉｎでエッチングするのが良い。
【００２９】
次に、樹脂フィルム２２上に形成した導体配線層２５表面を表面粗さ（Ｒａ）を０．２μｍ以上に粗化するのが望ましい。金属の種類によっても異なるが、蟻酸、ＮａＣｌＯ２、ＮａＯＨ、Ｎａ２ＰＯ４あるいはこれらの混合液等の酸性溶液をスプレー等で吹き付ける、ディッピングするのが良く、特に蟻酸を吹き付けるのが表面粗さを細かく制御できる点で望ましい。
【００３０】
一方では、絶縁シート２６を準備する（ｆ）。この絶縁シート２６は、熱硬化性樹脂と無機フィラーからなるものである。絶縁シート２６を構成する熱硬化性樹脂は吸水率が０．５％以下、特に０．３％以下であることによって、水分の影響を受けてバイア導体２８の抵抗が上昇するのを防止することができる。
【００３１】
具体的には、絶縁シート２６を構成する熱硬化性樹脂としては、Ａ−ＰＰＥ（アリル化ポリフェニレンエーテル）、ＢＴレジン（ビスマレイミドトリアジン）、ポリイミド樹脂、ポリアミドビスマレイミドの群から選ばれる少なくとも１種の樹脂が望ましい。また、絶縁シート２６の無機フィラーとしては、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮの群から選ばれる少なくとも１種が好適であり、フィラーの形状は平均粒径が２０μｍ以下、特に１０μｍ以下、最適には７μｍ以下の略球形状の粉末が用いられる。また、多層配線基板の強度を持たせるためには繊維質の織布や不織布を含むことが望ましい。コア基板を形成する絶縁層のうち少なくとも１層が繊維質フィラーを含むことが望ましい。
【００３２】
この無機質フィラーは、有機樹脂：無機質フィラーの体積比率で１５：８５〜９５：５の比率で混合される。高密度配線基板を作製するためにバイアピッチを小さくするためには繊維質のフィラーよりも、球状のフィラーを用いるほうが望ましい。
【００３３】
次に、レーザー光を照射して絶縁シート２６に貫通孔２７を形成する。貫通孔２７は、ＣＯ２レーザー、ＹＡＧレーザー、エキシマレーザー、フェムト秒レーザー等が使用できる。その後、金、銀、銅、アルミニウム等から選ばれる少なくとも１種を含む金属粉末に有機成分を添加し、導体ペーストを作製する。バイア導体２８と導体配線層２５の接続信頼性を保つためには、錫、ビスマス、インジウムから選ばれる少なくとも１種の低融点金属を含むのが望ましい。そして、バイアホール２７に導体ペーストを充填し、バイア導体２８を形成する（ｇ）。有機成分は不揮発で絶縁樹脂と反応するものを用いるのが望ましい。また、導体ペーストの充填方法として常圧の印刷機等も使用できるが、真空印刷機を用いることもできる。
【００３４】
その後、樹脂フィルム２２上に作製した鏡像の導体配線層２５を、バイア導体を形成した絶縁シート２６の両面に熱圧着する（ｈ）。そして、この鏡像の導体配線層２５のパターンを有する樹脂フィルム２２をＢステージ状の絶縁シート２６の表面に積層して１００〜１５０℃、３ｋｇ／ｃｍ２以上の圧力を印加した後、樹脂フィルム２２を剥離する（ｉ）ことにより、絶縁シート２６の表面に導体配線層２５を転写するとともに、導体配線層２５を絶縁層の表面に埋設し、配線シート２９を得ることができる（ｊ）。
【００３５】
次に、以上のようにして得られた配線シート２９を複数枚位置合せして重ねて積層することにより半硬化状態のコア基板Ａを作製することができる（ｋ）。
【００３６】
なお、後述する多層配線層Ｂの形成にあたり、多層配線層Ｂの絶縁層やバイア導体との接続性を高めるために、コア基板Ａの導体配線層の表面粗さ（Ｒｚ）が１μｍ以上、特に１．５μｍ以上であることが望ましい。樹脂フィルム２２と金属箔２１を貼りあわせる時に表面粗さ１μｍ以上の表面を貼り合せると上記のようなコア基板Ａを作製することができる。また、蟻酸、ＮａＣｌＯ２、ＮａＯＨ、Ｎａ２ＰＯ４あるいはこれらの混合液等の酸性溶液をスプレー等で吹きつけることも可能であるが、前者の方法のほうが絶縁シートや導体ペーストへの水分の吸収を防止できる点でより望ましい。
【００３７】
なお、このコア基板Ａは、積層処理後に、熱処理して絶縁層中の熱硬化性樹脂を完全に硬化してもよいし、あるいは後述する多層配線層Ｂの形成後に合わせて完全熱硬化することもできる。
【００３８】
次に、コア基板Ａの表裏に多層配線層Ｂを形成する方法について図４をもとに説明する。まず、上記のようにして作製した表面に導体配線層３０が形成された半硬化状態のコア基板Ａの表面に絶縁シート３１を熱圧着する（ｂ）。絶縁シート３１は熱硬化性樹脂と無機フィラーからなるものである。熱硬化性樹脂としてはコア基板と同様、具体的には、Ａ−ＰＰＥ（アリル化ポリフェニレンエーテル）、ＢＴレジン（ビスマレイミドトリアジン）、ポリイミド樹脂、ポリアミドビスマレイミド等の吸水率の低い樹脂が望ましい。無機フィラーは、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、ＢａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３等が好適であり、フィラーの形状は平均粒径が２０μｍ以下、特に１０μｍ以下、最適には７μｍ以下の略球形状の粉末が用いられる。この無機質フィラーは、有機樹脂：無機質フィラーの体積比率で１５：８５〜９５：５の比率範囲で混合される。また、高密度配線基板を作製するためにバイアピッチを小さくするためには繊維質のフィラーよりも、球状のフィラーを用いるほうが望ましい。
【００３９】
次に、コア基板Ａ表面に熱圧着された絶縁シート３１に貫通孔３２をレーザーにより形成する（ｃ）。この時の貫通孔３２の加工は、ＹＡＧレーザー、エキシマレーザー、フェムト秒レーザー等が使用できる。この時、貫通孔３２をあけるのと同時に底部の導体配線層の中心部に尖頭状の突起を形成することが重要となる。貫通孔３２の底部の導体配線層に尖頭状の突起を形成することにより、この後の導体ペーストを充填してバイア導体を形成した時に、過酷な環境下においても接続信頼性を高めることができる。
【００４０】
貫通孔３２の底部に尖頭状の突起を形成するには、図５（ａ）に示すように、光径が貫通孔よりも小さく、特に光径が貫通孔の直径の６０％以下、特に５０％以下の小さいレーザー光、特にＹＡＧレーザーを用いて、トレパン加工、つまり、貫通孔の円周に沿って照射することが望ましい。ＹＡＧレーザーの条件としては、Ｒｅｐ　Ｒａｔｅ（単位時間当たりのパルス数、エネルギーの逆数、Ｒ．Ｒ．）を３０ｋＨｚ以下、望ましくは２０ｋＨｚ以下がよい。一方、ショットの繰り返し回数１回から２０回、望ましくは２回から１５回で行うのがよく、突起の高さが２μｍ以上となるまで行う。
【００４１】
次に、貫通孔３２に導体ペーストを埋め込み、バイア導体３３を形成する（ｄ）。多層配線層Ｂの導体ペーストとしては、金属成分と有機成分を含み、金属成分としては、金、銀、銅、アルミニウム等から選ばれる少なくとも１種を含む金属粉末と、錫、ビスマス、インジウムから選ばれる少なくとも１種の低融点金属を含み、有機成分は不揮発で絶縁樹脂と反応するものを用いるのが望ましい。また、導体ペーストの充填方法として常圧の印刷機等も使用できるが、貫通孔が有底となるので真空印刷機を用いる方がより充填率を上げることができる。
【００４２】
その後、このバイア導体３３が形成された絶縁シート３１の表面に導体配線層３４を形成する（ｅ）。この導体配線層３４の形成は、コア基板Ａ作製時と同様に、予め樹脂フィルム３５の表面に接着剤を介して金属箔を接着し、この金属箔をフォトレジスト法によってパターン化して導体配線層３４を形成する。また、この樹脂フィルム３５上に形成した導体配線層３４の表面を表面粗さ（Ｒａ）を０．２μｍ以上に粗化するのが望ましい。蟻酸、ＮａＣｌＯ２、ＮａＯＨ、Ｎａ２ＰＯ４あるいはこれらの混合液等の酸性溶液をスプレー等で吹き付ける、特に蟻酸を吹き付けるのが表面粗さを細かく制御できる点で望ましい。
【００４３】
その後、樹脂フィルム３５上に作製した鏡像の導体配線層３４を、バイア導体３３を形成した絶縁シート３１の表面に１００〜１５０℃、３ｋｇ／ｃｍ２以上の圧力を印加して熱圧着した後、樹脂フィルム３５を剥離することによって絶縁シート３１の表面に導体配線層３４を転写形成することができる。
【００４４】
その後、この導体配線層３４が形成された絶縁シート３１の表面に、上記（ｂ）〜（ｅ）の処理を繰り返し行うことによって、任意の層数の多層配線層Ｂを積層形成することができる（ｆ）。そして、最終的に、すべてを２００℃以上の温度で３ｋｇ／ｃｍ２以上の圧力をかけながら一括で硬化することによって、このようにして本発明の多層配線基板を得ることができる。
【００４５】
その際、バイア導体中の低融点金属と導体配線層の金属とが反応して前述したような金属間化合物を形成するような温度条件で熱処理することが望ましく、低融点金属の融点以上の化合物が形成される温度にて所定の時間加熱すればよい。
【００４６】
本発明によれば、多層配線基板、例えばコア基板Ａの表面に微細配線からなる多層配線層Ｂを形成した多層配線基板において、多層配線層Ｂにおいてバイア導体を任意の位置に配置できるため、多層配線層Ｂに高密度の回路を形成することができる。また、多層配線層Ｂにおいて、バイア導体３３と導体配線層３０との接続部に突起を設けることで、両者間の接続信頼性を高めることができ、さらにはバイア導体中の低融点金属と導体配線層との間で金属間化合物を形成することによって接続信頼性が向上できる。それにより過酷な環境下においても導通不良のない高信頼性の多層配線基板が得られる。
【００４７】
また、上記の製造方法においては、転写法によれば、導体配線層のパターン化を、絶縁層の加工と並行して行うことができるため、また、多層化した多層配線層Ｂとコア基板Ａを一括で完全硬化できるため、短い製造工程で信頼性の高い多層配線基板を作製することができる。
【００４８】
【実施例】
コア基板の絶縁層として、アリル化ポリフェニレンエーテル樹脂（Ａ−ＰＰＥ）をガラス布に含浸させ、厚み１００μｍのプリプレグを作製し第１の絶縁シートとした。この第１の絶縁層にＣＯ２レーザーで１００μｍφの貫通孔加工を行った。
【００４９】
次いで銅粉末の表面を銀でコーティングした平均粒径が５μｍの低抵抗金属粉末５０質量％と、錫とビスマスとが８５：１５（質量比）からなる低融点金属５０質量％からなる金属成分１００質量部に、有機成分としてトリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）を１０質量部混合して導体ペースト１を調製し、これを前記貫通孔に充填した。
【００５０】
一方では、３８μｍのＰＥＴフィルムに１２μｍの厚さで十点粗さ（Ｒｚ）が２．４μｍの電解銅箔を貼り合わせて転写用の銅箔付きフィルムを準備した。銅箔表面にドライフィルムレジストを貼付し、露光、炭酸ナトリウムによる現像、塩化第二鉄によるエッチングを行い台形の形成角６０°の形成角を持つ配線を形成した。その後、水酸化ナトリウムによるレジストの剥離を行い、ＰＥＴフィルム上に配線パターンを形成した。この後、１０％の蟻酸により導体配線層表面をＲｚ３．０μｍに粗化した。
【００５１】
次に、バイア導体を形成したプリプレグと樹脂フィルム上に作製した配線パターンを位置合わせして貼り合わせ、１３０℃、５０ｋｇ／ｃｍ２で配線を熱圧着することによりプリプレグ表面に導体配線層を転写した。その後、導体配線層を転写したプリプレグ４層を１３０℃、５０ｋｇ／ｃｍ２で積層して半硬化状態のコア基板を作製した。
【００５２】
また、コア基板表面の多層配線層を形成する第２の絶縁シートとして、コア基板と同様Ａ−ＰＰＥ樹脂に無機フィラーとして溶融シリカを体積比で５０：５０となるよう調整し、これに有機溶剤を加えてスラリー状にした。これをドクターブレード法によって厚さ４０μｍのＢステージ状態の第２の絶縁シートを作製した。コア基板の表裏に上記のように作製した第２の絶縁シートを１４０℃、５０ｋｇ／ｃｍ２で貼り合わせて、ＹＡＧレーザーにより５０μｍφの貫通孔を形成した。
【００５３】
この時、ＹＡＧレーザーの条件はＲ．Ｒ．＝３〜４０ｋＨｚで、光径が２５μｍのレーザー光を貫通孔の円周に沿って照射するトレパン加工を行った。また、比較例として、図５（ｂ）に示すように、同じレーザー光をらせん状に加工するスパイラル加工、光径が５０μｍのレーザー光を用いて１ショットで加工するパンチング加工を行い、また、光径が５０μｍのＣＯ２レーザーを用いてパンチング加工を行った。
【００５４】
次いで、コア基板作製の時に用いたのと同じ導体ペーストＡと、上記導体ペースト１中の低融点金属を含まない導体ペーストＢを用いて、真空印刷機を用いて貫通孔に充填した。
【００５５】
次に、コア基板同様導体ペーストを埋め込んだ第２の絶縁シートと樹脂フィルム上に作製した配線パターンを位置合わせして貼り合わせ、１３０℃、５０ｋｇ／ｃｍ２で配線を熱圧着することにより第２の絶縁シートに転写した。
【００５６】
これをさらにもう１回繰り返しコア基板の表裏に各２層の導体配線層を形成し、コア基板と合わせて導体配線層９層の多層配線基板とした。この時、８００個のバイア導体を導体配線層で直列につないだデイジーチェーンの回路を形成した。
【００５７】
その後、２４０℃、２０ｋｇ／ｃｍ２ですべての絶縁層を一括で硬化することにより多層配線基板を作製した。
（評価）
多層配線基板の作製途中において、貫通孔底部の導体配線層の突起の高さを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により測定した。
【００５８】
作製した多層配線基板の信頼性試験としては、１）１５０℃、１０００時間の高温放置試験、２）１３０℃、８５％ＲＨ、２．３ａｔｍ、２００時間のプレッシャークッカー（ＰＣＴ）試験、３）−５５℃〜１２５℃、１０００サイクルの温度サイクル試験、４）２６０℃〜２０℃、１００サイクルのホットオイル試験、５）１．５ｍ高さから落下を１００回繰り返す落下試験を行った。上記試験の前後で８００個のバイアホール導体を導体配線層で直列に接続したデイジーチェーンの抵抗変化が１０％以内のものを良品、１０％を越えるものを不良品としてＮ数２０個の基板について不良数を示した。
【００５９】
【表１】
2004063809.tif 000003
【００６０】
表１からわかるように、バイア導体と導体配線層の接続部において、導体配線層中心部に高さ２μｍ以上の突起を形成することにより、高温放置、ＰＣＴ、温度サイクル、ホットオイル、落下試験等の過酷な信頼性試験後においても不良品発生率１０％以下の電気断線のない高信頼性の多層配線基板が作製できた。
【００６１】
また、金属間化合物の生成の確認を電子顕微鏡写真で行った結果、導体ペーストＡを用いたものは、いずれも５０ｎｍ以上のＣｕ３Ｓｎの生成が認められた。
【００６２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、バイア導体の水分による酸化を防止することができ、バイア導体と導体配線層の接続信頼性向上を達成することができ、半導体素子のフリップチップ実装に適した多層配線基板を得ることができる。
【００６３】
また、本発明の製造方法によれば、バイア導体と導体配線層との接続部において、突起を容易に形成することができるとともに、従来のビルドアップ法などに比較して絶縁層の加工と導体配線層の加工を並列して行え、絶縁層の樹脂を一括で硬化できるためサイクルタイムを大幅に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多層配線基板を説明するための概略断面図である。
【図２】本発明の多層配線基板の要部拡大断面図である。
【図３】本発明の多層配線基板におけるコア基板の製造方法の一例を説明するための工程図である。
【図４】本発明の多層配線基板における多層配線層の製造方法の一例を説明するための工程図である。
【図５】レーザー加工方法を説明するための図であり、（ａ）はトレパン加工、（ｂ）は
スパイラル加工、（ｃ）はパンチング加工をそれぞれ示す。
【符号の説明】
Ａ　コア基板
Ｂ　多層配線層
１　第１の絶縁シート
２、５　導体配線層
３、６　バイア導体
４　第２の絶縁シート
７　金属間化合物層
８　導体配線層の突起
２１　銅箔
２２　樹脂フィルム
２３　フォトレジスト
２４　配線形状のフォトレジスト
２５　導体配線層
２６　第１の絶縁シート
２７　バイアホール
２８　バイア導体
２９−１〜５　配線シート
３１　第２の絶縁シート
３２　貫通孔
３３　バイア導体
３４　導体配線層
３５　樹脂フィルム
【図１】
2004063809.tif 000004
【図２】
2004063809.tif 000005
【図３】
2004063809.tif 000006
【図４】
2004063809.tif 000007
【図５】
2004063809.tif 000008