(57)【要約】【課題】配線回路の凹凸の影響がなく、有機多層配線基板の製造における工程の簡略化を図ることができる多層配線基板とその製造方法を提供する。【解決手段】絶縁層に対して、孔開けし導体を充填してビアホールを形成する工程と、転写シートの表面に金属箔を接着しその表面にレジストを配線パターン状に形成した後、エッチング処理して配線回路を形成する工程と、該配線回路を前記ビアホールが形成された軟質の絶縁層の表面に重ね合わせ圧着することによって前記配線回路を絶縁層に対して圧入せしめるとともに、前記ビアホールと前記配線回路とを接続する工程と、前記転写シートを剥離する工程とを経て、ビアホールが形成された絶縁層の表面に配線回路が形成されてなる多層配線基板において、前記ビアホールと接続される配線回路が前記絶縁層の表面に圧入された多層配線基板を得る。【選択図】図１
2007005826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビアホールが形成された絶縁層の表面に配線回路が転写されて形成されてなる多層配線基板において、前記ビアホールと電気的に接続される配線回路が前記絶縁層の表面に圧入されていることを特徴とする多層配線基板。
【請求項２】
前記配線回路が金属箔からなり、前記絶縁層の表面に配置された前記配線回路と、該配線回路に隣接し、前記絶縁層の表面と異なる絶縁層の表面に配置された２層の配線回路が同じ方向に圧入されていることを特徴とする請求項１に記載の多層配線基板。
【請求項３】
前記配線回路が、前記絶縁層表面と同一平面に形成されていることを特徴とする請求項１または２のいずれか記載の多層配線基板。
【請求項４】
前記配線回路が、金属箔をエッチング加工して形成されたものである請求項１乃至３のいずれか記載の多層配線基板。
【請求項５】
前記絶縁層が、ＰＰＥ（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）、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂から選ばれる樹脂を含有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の多層配線基板。
【請求項６】
前記絶縁層が、ガラスクロスを含有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の多層配線基板。
【請求項７】
前記ビアホールが、前記絶縁層に形成された孔内に銅ペーストを充填してなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載の多層配線基板。
【請求項８】
絶縁層に対して、孔開けし導体を充填する工程と、転写シートの表面に金属箔を接着し、エッチング処理して配線回路を形成する工程と、該配線回路を前記ビアホールが形成された絶縁層の表面に重ね合わせ圧入せしめるとともに、前記ビアホールと前記配線回路とを接続する工程と、前記転写シートを剥離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９】
前記ビアホールおよび前記配線回路が形成された前記絶縁層の上に、さらに前記配線回路に対応する位置にビアホールが形成された他の絶縁層を積層する工程を具備することを特徴とする請求項８に記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項１０】
前記絶縁層が、半硬化状態であることを特徴とする請求項８または９に記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項１１】
前記導体が、銅ペーストからなることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項１２】
前記絶縁層が、ＰＰＥ（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）、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂から選ばれる樹脂を含有することを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項１３】
前記絶縁層が、ガラスクロスを含有することを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項１４】
前記ビアホールおよび配線回路が形成された絶縁層を積層した後、熱処理して完全硬化する工程を具備する請求項８乃至１３のいずれか記載の配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、有機樹脂を含む絶縁層を具備する多層配線基板とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、高密度多層配線基板、例えば、半導体素子を収納するパッケージに使用される多層配線基板として、比較的高密度の配線が可能な多層セラミック配線基板が多用されている。この多層セラミック配線基板は、アルミナなどの絶縁基板と、その表面に形成されたＷやＭｏ等の高融点金属からなる配線導体とから構成されるもので、この絶縁基板の一部にキャビティが形成され、このキャビティ内に半導体素子が収納され、蓋体によってキャビティを気密に封止されるものである。
【０００３】
ところが、このようなセラミック多層配線基板を構成するセラミックスは、その製造工程において、高温での焼成が必要なため製造コストが高いという問題があった。
【０００４】
そこで、最近では、絶縁基板を有機樹脂を含む絶縁材料により構成し、配線回路を銅箔などの金属層によって形成した有機多層配線基板が提案されている。このような多層配線基板は、例えば、図２に示すように、まず、（ａ）有機樹脂を含む絶縁層３１に対して層間を電気的に接続するためのビアホール３２をドリルやレーザー等によって孔開けしてその中に導体を充填する。（ｂ）転写シート３３の表面に銅箔３４を接着し、（ｃ）その銅箔３４の表面に公知のフォトレジストに基づき、露光、現像により絶縁性レジスト３５を配線パターン状に形成する。そして（ｄ）レジストを施していない部分をエッチング処理して除去する。（ｅ）その後、レジスト除去液等によりレジストを取り除き、さらに洗浄を行い転写シート３３表面に配線回路３６を形成する。次に（ｆ）先のビアホール３２が形成された絶縁層３１に対して、配線回路３６が形成された転写シート３３を重ね合わせた後、転写シート３３を剥離してビアホール３２と配線回路３６を具備する配線層３７を得る。そして、この（ａ）〜（ｆ）の工程によって作製された配線層３７を複数層作製し、それらを積層し多層化して作製される。
【特許文献１】特開昭６３−２７４１９９号公報
【特許文献２】特開平７−３０７５７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、配線回路を形成した場合、その凹凸によって基板表面に悪影響を及ぼすという問題があった。
【０００６】
また、多層配線基板の高密度化、高多層化に伴い、製造工程が非常に多くなりつつあり、コストが高くなりつつあり、工程の簡略化も求められている。
【０００７】
従って、本発明は、配線回路の凹凸の影響がなく、有機多層配線基板の製造における工程の簡略化を図ることができる多層配線基板とその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の多層配線基板は、ビアホールが形成された絶縁層の表面に配線回路が転写されて形成されてなる多層配線基板において、前記ビアホールと接続される配線回路が前記絶縁層の表面に圧入されていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の多層配線基板は、前記配線回路が金属箔からなり、前記絶縁層の表面に配置された前記配線回路と、該配線回路に隣接し、前記絶縁層の表面と異なる絶縁層の表面に配置された２層の配線回路が同じ方向に圧入されていること、前記配線回路が前記絶縁層表面と同一平面に形成されていること、前記配線回路が金属箔をエッチング加工して形成されたものであること、前記絶縁層がＰＰＥ（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）、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂から選ばれる樹脂を含有すること、前記絶縁層がガラスクロスを含有すること、前記ビアホールが前記絶縁層に形成された孔内に銅ペーストを充填してなることをさらなる特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の多層配線基板の製造方法は、絶縁層に対して、孔開けし導体を充填する工程と、転写シートの表面に金属箔を接着し、エッチング処理して配線回路を形成する工程と、該配線回路を前記ビアホールが形成された絶縁層の表面に重ね合わせ圧入せしめるとともに、前記ビアホールと前記配線回路とを接続する工程と、前記転写シートを剥離する工程とを具備することを特徴とする。
【００１１】
また、前記ビアホールおよび前記配線回路が形成された前記絶縁層の上に、さらに前記配線回路に対応する位置にビアホールが形成された他の絶縁層を積層する工程を具備すること、前記絶縁層が半硬化状態であること、前記導体が銅ペーストからなること、前記絶縁層がＰＰＥ（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）、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂から選ばれる樹脂を含有すること、前記絶縁層がガラスクロスを含有すること前記ビアホールおよび配線回路が形成された絶縁層を積層した後、熱処理して完全硬化する工程を具備することをさらなる特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ビアホールと接続される配線回路が前記絶縁層の表面に圧入されていることによって、配線回路とビアホールとを確実に接続することができ、配線回路の凹凸による基板表面への影響をなくすことができる。
【００１３】
また、軟質の絶縁層に対して配線回路を圧入することによって配線回路を絶縁層に容易に圧入し、絶縁層表面と配線回路とは同一平面になるように形成することができる。
【００１４】
また、ビアホールおよび配線回路が形成された絶縁層を積層した後、熱処理して完全硬化することによって完全硬化処理を１回で行うために工程の簡略化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を図１、２をもとに説明する。図１は、本発明の多層配線基板の製造方法の第１の態様の工程の説明するための図である。図２は、本発明の多層配線基板の製造方法の第２の態様の工程を説明するための図である。
【００１６】
第１の態様によれば、まず、（ａ）に示すように、有機樹脂を含む第１の絶縁層１に対して層間を電気的に接続するためのビアホール２をドリルやレーザー等によって孔開けしてその中に導体を充填する。
【００１７】
一方、（ｂ）に示すように、転写シート３の表面に金属箔、この態様では銅箔４を接着し、その銅箔４の表面にレジスト５を配線パターン状に形成する。この時、本発明によれば、少なくとも形成する配線回路のうち、積層時にビアホールと接続されるべき配線回路に対して、導電性レジストを施すことが望ましい。
【００１８】
このような導電性レジストを形成することによって、レジストを除去、洗浄する必要がなく、多層配線基板の生産性を向上し生産コストを削減することができる。
【００１９】
導電性レジストとしては、半田粉末、銀粉末、あるいは銀をコーティングした銅粉末やこれらの合金粉末を混合した樹脂が用いられる。粉末粒子の形状は球状の他、鱗片状や鱗片状粉末と超微粉との混合物等が良好に用いられる。また、錫、鉛、半田や銀のメッキも導電性レジストとして好適に用いられる。
【００２０】
これらの導電性レジストを形成するには、銀、銀コート銅の粉末を混合した樹脂等によりレジストを形成するには、これらの粉末を混合した樹脂をペースト状にしてスクリーン印刷などの方法で回路パターンに形成し、また、メッキによる場合には、感光性樹脂を銅箔全面に塗布したのち、露光現像を行って、配線回路形成部の所望部分に錫、鉛、半田、銀のメッキを行いしかる後にレジストを除去する方法が用いられる。
【００２１】
これらの導電性レジストは、それ自体で配線回路とビアホールとの電気的接続を妨げないことが必要であることから、その比抵抗は１×１０−４Ω−ｃｍ以下であることが必要となる。
【００２２】
次に、（ｃ）に示すように、導電性レジストを施していない部分の銅箔をエッチング除去して配線回路６を形成する。この場合、エッチングによる銅箔の除去は、銅箔のみを選択的に除去できるような、エッチング液を使用することが必要である。例えば、レジストを銀、銀コート銅の粉末によって形成した場合には、エッチング液として、塩化第２鉄，塩化第２銅を用いればよく、また、錫、鉛、半田のメッキをレジストに用いた場合はアンモニア系エッチング液を用いることにより、上記メッキレジストしていない部分のみをエッチングで除去する事ができる。
【００２３】
次に、（ｄ）に示すように、上記（ａ）にてビアホールが形成された絶縁層１に対して、（ｃ）によって形成された配線回路６が形成された転写シート３を重ね合わせて圧着する。
【００２４】
この圧着処理を行う場合、絶縁層１は軟質であるのが望ましい。例えば、絶縁層中の有機樹脂として熱硬化性樹脂を含む場合には、半硬化状態であるのがよい。このように軟質であることによって転写シート３の表面に形成された配線回路６およびレジスト５を絶縁層１に対して圧入することができ、これにより転写後の絶縁層１の表面と配線回路６の表面を同一平面に形成することができる。これにより、配線回路の凹凸による基板表面への影響をなくすことができる。
【００２５】
そして、（ｅ）に示すように、（ｄ）の積層物から転写シート３を剥がすことによって、表面に配線回路６と導電性レジスト５が埋め込まれ、ビアホール２と接続された配線層７を作製することができる。
【００２６】
その後、上記（ａ）〜（ｅ）の工程により同様に配線層７を形成し、それらを積層圧着することによって、多層配線基板８を作製することができる（ｆ）。また、絶縁層が熱硬化性樹脂を含み、半硬化状態の場合には、この後に加熱処理を施し、絶縁層を完全硬化することができる。
【００２７】
なお、本発明の多層配線基板の製造方法において用いられる絶縁層としては、少なくとも有機樹脂を含む絶縁材料からなるもので、有機樹脂としては例えば、ＰＰＥ（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）、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂等の樹脂が望ましい。また、絶縁層中には、配線基板全体としての強度を高めるために、有機樹脂に対して無機質フィラーを複合化させることもできる。有機樹脂と複合化される無機質フィラーとしては、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、ＳｉＣ、ＢａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３、ゼオライト、ＣａＴｉＯ３、ほう酸アルミニウム等の公知の材料が使用できる。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の他、平均アスペクト比が２以上、特に５以上の繊維状のものや、織布物も使用できる。また、ガラスクロスも使用できる。ガラスクロスは形成された回路上に重ね、この上から絶縁性スラリーを浸透させることによって回路を含んだシートとすることができる。
【００２８】
なお、有機樹脂と無機質フィラーとの複合材料においては、有機樹脂：無機質フィラーとは、体積比率で１５：８５〜５０：５０の比率で複合化されるのが適当である。
【００２９】
また、配線回路は、前述した態様では、銅箔によって形成したが、その他にアルミニウム、銅、アルミニウム複合材等の金属箔を用いることも可能である。
【実施例】
【００３０】
図１の方法に基づき多層配線基板を作製した。まず、（ａ）に示すように、ポリイミド樹脂からなり、５０℃で加熱処理して半硬化状態の絶縁層に対してドリルによって直径が０．１５ｍｍのビアホールを形成し、その中に銅ペーストを充填した。
【００３１】
一方、（ｂ）に示すように、転写シート３の表面に厚み１２μｍの銅箔を接着し、その銅箔の表面にポリイミド樹脂と半田粉末からなる導電性レジストを配線パターン状に印刷した。なお、この導電性レジストの比抵抗は、５×１０−５Ω−ｃｍであった。
【００３２】
次に、図１（ｃ）に示すように、導電性レジストを施していない部分の銅箔をエッチング液としてアンモニア系エッチング液を用いて除去して配線回路を形成した。次に、図１（ｄ）に示すように、上記（ａ）にてビアホールが形成された絶縁層に対して、（ｃ）によって形成された配線回路が形成された転写シートを重ね合わせて５０ｋｇ／ｃｍ２の圧力を印加した後、転写シートを剥がしたところ、絶縁層の表面と配線回路の表面が同一平面となる配線層が形成された。
【００３３】
上記と同様にして３層の配線層を形成し、それらを積層し５０ｋｇ／ｃｍ２の圧力を印加して圧着した後、それらを２００℃で２時間加熱処理して完全に硬化させて多層配線基板を作製した。
【００３４】
得られた多層配線基板に対して、ビアホールを、経由する配線回路間の抵抗を測定した結果、１ｍΩ以下と従来の方法で作製した場合と同様な特性を示し、この方法で製造工程の簡略化を図ることができることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の態様を説明するための工程図である。
【図２】従来の多層配線基板の製造方法を説明するための工程図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    絶縁層
２    ビアホール
３    転写シート
４    金属箔
５    導電性レジスト
６    配線回路
７    配線層
８    多層配線基板
【図１】
2007005826.tif 000003
【図２】
2007005826.tif 000004