(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板と、該ガラス基板の上に形成された配線および絶縁層を含む多層配線層とを有する配線基板であって、
前記多層配線層は、第一の孔を有し、
前記ガラス基板は、該ガラス基板の両面で電気的接続を取るための第二の孔を有し、該第二の孔は、前記第一の孔が形成された位置から前記ガラス基板にサンドブラストを行うことにより形成されたものであり、
前記第二の孔の内壁面および前記多層配線層の最表面には、配線が形成されている
ことを特徴とする配線基板。
【請求項２】
請求項１に記載の配線基板であって、前記第二の孔には絶縁性の材料が充填されていることを特徴とする配線基板。
【請求項３】
請求項１に記載の配線基板であって、前記第二の孔の内部には導電性の材料が充填されていることを特徴とする配線基板。
【請求項４】
請求項１に記載の配線基板であって、該配線基板は外部接続端子を有し、かつ該外部接続端子は鉛フリーであることを特徴とする配線基板。
【請求項５】
絶縁基板と、該絶縁基板の上に形成された配線および絶縁層を含む多層配線層とを有し、前記多層配線層は、第一の孔を有し、前記絶縁基板は、該絶縁基板の両面で電気的接続を取るための第二の孔を有し、該第二の孔は、前記第一の孔が形成された位置から前記絶縁基板にサンドブラストを行うことにより形成されたものであり、前記第二の孔の内壁面および前記多層配線層の最表面には、配線が形成されている配線基板であって、
前記配線基板の一方の面に形成された第一の配線および第一の絶縁層を有する第一の配線層と、
前記配線基板の他方の面に形成された第二の配線および第二の絶縁層を有する第二の配線層と、を有し、
前記第一の絶縁層と該第二の絶縁層の熱膨張係数が異なることを特徴とする配線基板。
【請求項６】
請求項５に記載の配線基板であって、
前記第一の絶縁層の熱膨張係数は該配線基板に実装される半導体素子の熱膨張係数に近く、
前記第二の絶縁層の熱膨張係数は該配線基板が実装される実装基板の熱膨張係数に近いことを特徴とする配線基板。
【請求項７】
絶縁基板と、該絶縁基板の上に形成された配線および絶縁層を含む多層配線層とを有し、前記多層配線層は、第一の孔を有し、前記絶縁基板は、該絶縁基板の両面で電気的接続を取るための第二の孔を有し、該第二の孔は、前記第一の孔が形成された位置から前記絶縁基板にサンドブラストを行うことにより形成されたものであり、前記第二の孔の内壁面および前記多層配線層の最表面には、配線が形成されている配線基板であって、
前記絶縁基板の熱膨張係数が約３ppm/℃から約５ppm/℃であり、
前記第二の孔の開口端の径が小さい方の前記絶縁基板の面に形成された第一の配線および第一の絶縁層を有する第一の配線層と、
前記第二の孔の開口端の径が大きい方の前記絶縁基板の面に形成された第二の配線および第二の絶縁層を有する第二の配線層と、
該第二の配線層の表面であって、かつ前記絶縁基板の反対側に形成された第三の絶縁層を有し、
前記第三の絶縁層は該配線基板と該配線基板が実装される実装基板の間に生じる熱応力を緩和する
ことを特徴とする配線基板。
【請求項８】
ガラス基板の上に導体層および絶縁層を有する配線層を多層に形成する工程と、
該ガラス基板の一方の面に形成された配線層に第一の孔を形成する工程と、
該第一の孔が形成された位置から該ガラス基板にサンドブラストを行って、該ガラス基板に第二の孔を形成する工程と、
該第二の孔の内壁面および該配線層の最表面に配線を形成する工程と、
を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の配線基板の製造方法において、
前記サンドブラストを前記ガラス基板の上に形成された配線パッドがある位置に対して行うことを有することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の配線基板の製造方法において、
前記サンドブラストは、該サンドブラストが開始される前記ガラス基板の面の裏面に形成された前記導体層に向って行われることを有することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項１１】
請求項８に記載の配線基板の製造方法において、
前記第二の孔を形成する方法と前記第一の孔を形成する方法は異なることを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項１２】
請求項８に記載の配線基板の製造方法において、
前記絶縁層の少なくとも１層はマスクを用いて印刷形成されたものであることを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項１３】
サンドブラストによりガラス基板に第一の孔を形成する工程と、
前記ガラス基板の少なくとも一方の面、および前記第一の孔の内壁面に配線を形成する工程と、
前記ガラス基板の前記第一の孔の開口端側および該ガラス基板の上に形成された配線の上に、絶縁層および導体層を含む多層配線層を形成する工程と、
前記多層配線層に第二の孔を形成する工程と、
前記第二の孔の内壁面および前記多層配線層の表面に配線を形成する工程と、を有し、
前記第一の孔の内壁面に配線を形成する場合に、該第一の孔を形成した後、前記ガラス基板の他方の面を所望の厚さまで研磨し、該第一の孔の内壁面に配線を形成することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項１４】
サンドブラストによりガラス基板に第一の孔を形成する工程と、
前記ガラス基板の少なくとも一方の面、および前記第一の孔の内壁面に配線を形成する工程と、
前記ガラス基板の前記第一の孔の開口端側および該ガラス基板の上に形成された配線の上に、絶縁層および導体層を含む多層配線層を形成する工程と、
前記多層配線層に第二の孔を形成する工程と、
前記第二の孔の内壁面および前記多層配線層の表面に配線を形成する工程と、を有し、
前記第一の孔の内壁面に配線を形成する場合に、前記ガラス基板の一方の側からスパッタを行い第一の導電性の膜を形成する工程と、
前記ガラス基板を裏返して、スパッタを行い第二の導電性の膜を形成する工程と、
該第二の導電性の膜上に第三の導電性の膜を形成する工程と、
前記ガラス基板を裏返して第一の導電性の膜上に第四の導電性の膜を形成する工程を有することを特徴とする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、配線基板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、貫通孔を有する多層配線基板としては、セラミック配線基板が広く利用されていた。すなわち、セラミック原料粉末をバインダーである有機樹脂で結合したセラミック生シート（以下、グリーンシートと称することもある）に貫通孔を加工した後、導体ペーストを用いてスクリーン印刷法で配線パターンを形成するとともに、各シートの配線パターンを接続する貫通孔にも導体ペーストを充填する。そして、配線パターンを形成したグリーンシートを所定枚数積み重ねて積層圧着した後、焼成してセラミック配線基板を作成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記セラミック配線基板は、その製造時において焼成および冷却という工程を経る。この際にグリーンシートおよび導体ペーストからバインダーが脱離しながら積層圧着されるが、それらの変形率が異なるため、微細な配線パターンでは配線の変形が生じやすいという問題があった。また、圧着終了後に焼結温度から冷却するが、その過程でもセラミック基材と配線材がそれぞれ熱変形を起こすため、基板全体の熱変形を計算することは困難であった。
【０００４】
また、熱変形を予想すべく所定の計算を行う場合には、配線パターンを変更する毎に計算が必要となる。配線パターンが微細化に伴って計算の精度が要求されるため、熱変形を計算するための物性値の測定も高精度が要求されると共に、その計算を実行するのに膨大な時間を要し、１００マイクロメータを下回るような配線パターンを形成することは必ずしも実用的であるとは言えなかった。
【０００５】
また、セラミック基板は焼成時においてバインダーが揮発するため、セラミック基板の表面は凸凹となり、そのままでは微細な配線パターンを形成することは困難であった。
【０００６】
一方、コア基板を有する多層配線基板として、ガラス基板またはシリコン基板も考えられていたが、ガラス基板またはシリコン基板は基板が脆弱で、貫通孔を有する多層配線基板としてはあまり用いられていなかった。
【０００７】
特願平８―５２７４８９（国際公開番号ＷＯ／９７／０３４６０）には、半導体チップを実装するガラス基板が開示されている。しかし、ガラス基板は一方の面に半導体チップを搭載するものであり、ガラス基板の両面に絶縁層と導体層からなる配線層を形成するものではない。
【０００８】
特開平１０―２４２２０６には、露光・現像プロセスを用いて、感光性ガラスに貫通孔を形成した基板が開示されている。この基板は、ベアチップを搭載時に、バーンイン時の検査基板としての機能と、プリント回路基板等の基板に接続するためのインタポーザ（ベアチップと外部端子との間をつなぐ材料）としての機能とを兼ね備えることを目的とするものであるが、コア基板の上に絶縁層と導体層からなる配線層が多層に形成されたものではない。また、貫通孔をサンドブラストによって形成することは開示されていない。
【０００９】
特開平１１―２４３２６７には、貫通孔を有する絶縁基板の上に配線が形成された配線基板が開示されている。この絶縁基板は、ガラスセラミックス焼結体等のセラミック焼結体によって形成されており、例えばセラミックグリーンシート（セラミック生シート）を形成した後、前記セラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施し、所定形状となすとともに高温で焼成することによって製作されることが開示されている。また、絶縁基板の表面、および貫通孔の内壁面に断線しにくい配線を形成するために、例えば貫通孔の径は基板の中心から両開口端に向って、順次広くなっている。該貫通孔の形成方法としては、三角形状のドリルやレーザ加工法等が開示されている。しかし、絶縁基板はガラスセラミックであり、ガラス基板ではなく、また絶縁基板の上に絶縁層と導体層からなる配線層が多層に形成されたものではない。
【００１０】
本発明の目的は、高密度配線可能な配線基板を低コストに提供することである。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、貫通孔を有する基板と、その基板の表面に形成された薄膜配線層とを有する多層配線基板において、信頼性が高く、高密度配線可能な配線基板を低コストに提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
我々は、これまでの研究開発により、高密度配線可能な配線基板を低コストに提供するためには、表面平滑で熱膨張係数の小さなガラス基板を用いた配線基板の構成およびその製造プロセスを工夫することが重要であることを明らかにした。
【００１３】
また、その配線基板を用いた電子装置、例えばマルチチップモジュールの接続信頼性を向上させるには、多層配線基板に応力を緩和する機構を持たせることが重要であることを明らかにした。
上記目的を達成するために、本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。
すなわち、ガラス基板と、該ガラス基板の上に形成された配線および絶縁層を含む多層配線層とを有する配線基板であって、前記多層配線層は、第一の孔を有し、前記ガラス基板は、該ガラス基板の両面で電気的接続を取るための第二の孔を有し、該第二の孔は、前記第一の孔が形成された位置から前記ガラス基板にサンドブラストを行うことにより形成されたものであり、前記第二の孔の内壁面および前記多層配線層の最表面には、配線が形成されているものである。
【００１４】
さらに、絶縁基板と、該絶縁基板の上に形成された配線および絶縁層を含む多層配線層とを有し、前記多層配線層は、第一の孔を有し、前記絶縁基板は、該絶縁基板の両面で電気的接続を取るための第二の孔を有し、該第二の孔は、前記第一の孔が形成された位置から前記絶縁基板にサンドブラストを行うことにより形成されたものであり、前記第二の孔の内壁面および前記多層配線層の最表面には、配線が形成されている配線基板であって、前記配線基板の一方の面に形成された第一の配線および第一の絶縁層を有する第一の配線層と、前記配線基板の他方の面に形成された第二の配線および第二の絶縁層を有する第二の配線層と、を有し、前記第一の絶縁層と該第二の絶縁層の熱膨張係数が異なるものである。
【００１５】
また、絶縁基板と、該絶縁基板の上に形成された配線および絶縁層を含む多層配線層とを有し、前記多層配線層は、第一の孔を有し、前記絶縁基板は、該絶縁基板の両面で電気的接続を取るための第二の孔を有し、該第二の孔は、前記第一の孔が形成された位置から前記絶縁基板にサンドブラストを行うことにより形成されたものであり、前記第二の孔の内壁面および前記多層配線層の最表面には、配線が形成されている配線基板であって、前記絶縁基板の熱膨張係数が約３ppm/℃から約５ppm/℃であり、前記第二の孔の開口端の径が小さい方の前記絶縁基板の面に形成された第一の配線および第一の絶縁層を有する第一の配線層と、前記第二の孔の開口端の径が大きい方の前記絶縁基板の面に形成された第二の配線および第二の絶縁層を有する第二の配線層と、該第二の配線層の表面であって、かつ前記絶縁基板の反対側に形成された第三の絶縁層を有し、前記第三の絶縁層は該配線基板と該配線基板が実装される実装基板の間に生じる熱応力を緩和するものである。
【００１６】
また、配線基板の製造方法であって、ガラス基板の上に導体層および絶縁層を有する配線層を多層に形成する工程と、該ガラス基板の一方の面に形成された配線層に第一の孔を形成する工程と、該第一の孔が形成された位置から該ガラス基板にサンドブラストを行って、該ガラス基板に第二の孔を形成する工程と、該第二の孔の内壁面および該配線層の最表面に配線を形成する工程と、を有するものである。
【００１７】
また、配線基板の製造方法であって、サンドブラストによりガラス基板に第一の孔を形成する工程と、前記ガラス基板の少なくとも一方の面、および前記第一の孔の内壁面に配線を形成する工程と、前記ガラス基板の前記第一の孔の開口端側および該ガラス基板の上に形成された配線の上に、絶縁層および導体層を含む多層配線層を形成する工程と、前記多層配線層に第二の孔を形成する工程と、前記第二の孔の内壁面および前記多層配線層の表面に配線を形成する工程と、を有し、前記第一の孔の内壁面に配線を形成する場合に、該第一の孔を形成した後、前記ガラス基板の他方の面を所望の厚さまで研磨し、該第一の孔の内壁面に配線を形成するものである。
さらに、配線基板の製造方法であって、サンドブラストによりガラス基板に第一の孔を形成する工程と、前記ガラス基板の少なくとも一方の面、および前記第一の孔の内壁面に配線を形成する工程と、前記ガラス基板の前記第一の孔の開口端側および該ガラス基板の上に形成された配線の上に、絶縁層および導体層を含む多層配線層を形成する工程と、前記多層配線層に第二の孔を形成する工程と、前記第二の孔の内壁面および前記多層配線層の表面に配線を形成する工程と、を有し、前記第一の孔の内壁面に配線を形成する場合に、前記ガラス基板の一方の側からスパッタを行い第一の導電性の膜を形成する工程と、前記ガラス基板を裏返して、スパッタを行い第二の導電性の膜を形成する工程と、該第二の導電性の膜上に第三の導電性の膜を形成する工程と、前記ガラス基板を裏返して第一の導電性の膜上に第四の導電性の膜を形成する工程を有するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の配線基板およびそれをコア基板に用いた多層配線基板について、図を参照しながら実施の形態とともに詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００１９】
図1は、貫通孔１００を有する基板１（コア基板１）に配線１２０を形成した配線基板の一部分の断面図である。図２は貫通孔１００を有する基板１と多層配線層３と応力緩和するための絶縁層５（応力緩和層５）等を有する多層配線基板６の一部分を示す断面図である。図３は、多層配線基板を用いた電子装置として、多層配線基板６に半導体装置９（以下、半導体素子、半導体チップということもある）等を実装したマルチチップモジュールの一部分を示す断面図である。なお、図３は図１２のａ―ａ’の断面図を示す。図４は、そのマルチチップモジュールを実装基板（ユーザ基板）１０に実装した様子を示す断面図である。図５は、マルチチップモジュールの一例の斜視図である。
【００２０】
ここで、多層配線層３は複数の薄膜配線層２からなり、その薄膜配線層２は配線１２０および層間絶縁層１１０を有する。なお、配線１２０はビア内の配線および配線パッドを含む。また、応力緩和層５は必ずしも必要なく、必要に応じて形成すればよい。また、図示していないが、多層配線層３および応力緩和層５の最表面の各配線の間に絶縁層を形成してもよい。
また、多層配線基板６そのものは、外部接続端子、例えばはんだバンプ７を有する基板であってもいいし、有しない状態の基板であってもよい。
本実施例においては、基板１（コア基板１、絶縁基板１ということもある）はガラス基板またはシリコン基板を用いる。シリコンの素材そのものは導電性（半導体〜導体）であるため、シリコン基板を絶縁基板１として用いる場合には、その表面に絶縁性の膜を形成する必要がある。
【００２１】
ガラス基板またはシリコン基板は従来のセラミック基板に比べ平滑性が優れているため、ガラス基板またはシリコン基板上では従来のセラミック基板上より微細に配線パターンを形成することができる。
【００２２】
また、ガラス基板またはシリコン基板の熱膨張係数は約３ppm/℃から約５ppm/℃であり、従来のセラミック基板と比べて基板の熱膨張が小さいため、熱膨張による配線の短絡を防止でき、微細な配線を形成することができる。
さらに、ガラス基板またはシリコン基板の熱膨張係数は、セラミック基板と比べて、基板に実装される半導体素子（半導体チップ）のシリコンに近いため、ガラス基板またはシリコン基板と半導体装置の間では、基板と半導体素子の熱膨張係数の差から生じる応力が小さく、多層配線基板と半導体装置の接続信頼性が向上する。
【００２３】
絶縁基板１としてシリコンを用いた場合には、熱膨張係数が約３ppm/℃で、半導体素子９と熱膨張係数がほぼ等しいため、多層配線基板との間で熱応力が実質的に生じない。
【００２４】
また、シリコン基板は熱伝導性に優れているため、製造プロセスにおける熱工程での処理が均一になり、高歩留まりを得やすい。さらに、配線板として使用する場合には、放熱特性の観点で有利である。
【００２５】
なお、シリコンの素材そのものは導電性（半導体〜導体）であるため、シリコン基板を絶縁基板として用いる場合には、その表面に絶縁性の膜を形成する必要がある。絶縁性の膜として、水蒸気中で加熱することによって表面に形成できる熱酸化膜や、有機樹脂膜などがある。
【００２６】
絶縁基板１としてガラスを用いた場合には、シリコン基板に比べ、熱膨張係数は約５.０と若干大きくなるが、半導体装置と多層配線基板との間で生じる熱応力は十分に小さい。
また、シリコン基板に比べ、材料の入手が容易で安価である。さらに、ガラスは絶縁性を有するため、ガラス基板を絶縁基板として用いる場合には、ガラス基板表面やその貫通孔内表面に導線性物質を充填、または配線をめっき等により形成する場合に、改めて絶縁膜を形成する必要が無く、製造工程が簡略化できる。
【００２７】
なお、本実施例に好適なガラスの組成としては、ソーダガラス、低アルカリガラス、無アルカリガラス、イオン強化ガラスなどがあるが、弾性率や線膨脹係数などを考慮して適宜選択する。
【００２８】
半導体装置９と多層配線基板６の間の接続信頼性を向上させる観点では、無アルカリガラスや低アルカリガラスが好ましい。アルカリイオン含有量が少ないガラスほど、一般には線膨脹係数が小さくなるためである。すなわち、半導体装置のシリコンの線膨張係数は約３ppm/℃と小さいため、アルカリイオン含有量が少ないガラスほど絶縁基板と半導体装置の線膨張係数が近くなり、半導体装置９と多層配線基板６の間の熱応力が小さくなるからである。ただし、半導体装置９と多層配線基板６との間の接続信頼性は、ガラス材質の特性だけではなく、両者の間の接続構造やアンダーフィル材の選択にも依存しているので、それらをも考慮してガラス材質を選択する。
【００２９】
一方、半導体モジュール１０００全体と実装基板１０との接続信頼性の観点では、アルカリ含有量の大きなソーダガラスが好ましい。実装基板１０の線膨張係数は１０から２０ppm/℃程度と大きいため、アルカリ含有量の大きなガラスほど、多層配線基板６と実装基板１０との間の線膨脹係数差が小さく、熱応力が小さくなるからである。ただし、本実施例においては多層配線基板６と実装基板１０との間の接続信頼性は、ガラス材質の特性だけではなく、多層配線基板６の表面に設けた応力緩和層の材質、構造（厚み、面積など）にも依存しているので、これらをも考慮してガラス材質を選択する。
【００３０】
半導体装置９と多層配線基板６との間の熱膨張係数差と、多層配線基板６とそれを実装する実装基板との間の熱膨張係数差とを両立させ、かつ価格なども考慮すると、ソーダライムと無アルカリガラスの中間的なアルカリイオン含有量である低アルカリガラスが好ましい。
【００３１】
絶縁基板１の厚さは１００から１０００umが望ましく、より好ましくは約３００から５００umである。絶縁基板１の厚さが１０００um以上であると、貫通孔加工のコストが増大して実用的ではないからである。一方、１００um以下であると、基板の製造工程における搬送などハンドリング性に劣る上、貫通孔１００を形成した場合に絶縁基板１の強度が低下し、破損するおそれがあるからである。
【００３２】
この絶縁基板１は、サンドブラストにより形成された貫通孔１００を有している。この貫通孔１００により、基板の両面に形成される配線を相互に接続し、かつその接続を維持できる。サンドブラストでは、図３１に示すように、ガラス基板上に耐サンドブラスト性を有する膜を形成し（ａ）、該膜にフォトリソ技術を用いて開口部を形成し（ｂ）、マスクとする。その後、研磨粒子をマスク層に吹き付けることで（ｃ）、開口部にあるガラスを微小単位で破砕しながら貫通孔を形成する（ｄ）。その後、マスクを除去することにより（ｅ）、貫通孔を有する絶縁基板１が形成される。
【００３３】
加工条件にもよるが、サンドブラストにより貫通孔１００を形成すると、図１にも示すように、一方の開口端と他方の開口端とで貫通孔１００の径が異なること多い。すなわち、フォトエッチング法またはレーザ加工では、径がほぼ一定の貫通孔１０１（スルーホール）が形成されやすいのに対して、サンドブラストでは、サンドブラストが開始された基板の表面（加工開始面）からもう一方の基板の表面（加工終了面）に向って、貫通孔１００の径の大きさは徐々に小さくなる。
【００３４】
このような形状になるのは、加工が進むにつれて孔が深くなると加工粉体を搬送している空気の圧力が低下（圧損）して加工粉体そのものの到達効率が低下するからである。また、加工が進むにつれ、被加工物であるガラスの破砕粉も発生し、この運動方向が加工粉体とは逆であるために、加工粉体の運動エネルギーをうち消すような衝突も発生しやすくなるからである。なお、両面からサンドブラストしさえすれば多層配線基板６に形成した貫通孔の開口径を表裏で同じにすることも可能である。ただし、その場合には加工終点の制御が必要となる。
【００３５】
図6はサンドブラストによって形成された貫通孔１００と、フォトエッチング法によって形成された貫通孔１０１を示したものである。サンドブラストにより形成された貫通孔１００の壁面の極表面には、加工原理そのものに由来する微小の凹凸が存在するため、貫通孔１００の内壁面上の配線は強い密着強度が得られる。また、サンドブラストの加工条件を適宜選択して、スパッタにより貫通孔１００の内面に給電膜が形成され易くなるように壁面のテーパ角を調節することも容易である。この結果として、給電膜の形成後に貫通孔１００の内面にめっき配線を精密に形成できる。なお、テーパの角度を調節するには、加工が進むにつれてサンドブラストに用いる粒子の粒径を変化させたり、風圧を調整するなどの方法がある。
【００３６】
なお、図３２に示すように、両面からサンドブランドを行うことにより絶縁基板の中央から外部に向って貫通孔の径が広がっていく形状としてもよい。この場合、一方から貫通孔を開口する場合に比べ、貫通孔形成までの時間が短縮されるため、開口端での貫通孔の径は小さくすることができる。
また、図３３に示すように、貫通孔の形成開始面を異ならせることにより、テーパの向きが逆方向の貫通孔を有する絶縁基板を形成することができる。貫通孔のテーバの向きが全て同じ場合、応力により絶縁基板が反る場合があるが、貫通孔のテーパの向きを異ならせると、絶縁基板の反りを防止でき、その後絶縁基板上に微細配線を形成することができる。
本実施例にかかる多層配線基板は、例えばマルチチップモジュールのインターポーザとして用いることができる。図４は、絶縁基板１の貫通孔１００の開口径が小さい面（基板の１次側）には、半導体装置９を搭載し、開口径が大きい面（基板の２次側）は、半導体モジュールを実装する実装基板１０に実装したものを示している。これにより、基板の１次側では、半導体装置を狭ピッチに実装、接続できる。
【００３７】
貫通孔１００の２次側開口径は、１００から１０００umであり、絶縁基板１の厚みに対して１／１０倍から１０倍程度となることが望ましい。２次側開口径が絶縁基板１の厚みの約１０倍を越えると、絶縁基板１のその部分における機械的強度、例えば抗折強度が保てないからである。逆に、２次側開口径が絶縁基板１の厚みの約１／１０より小さくなると、１次側にまで貫通する孔を形成するためには、ほぼ９０度、少なくとも８８度のテーパ角が必要となるので、貫通孔壁面への配線形成が困難になりやすい。また、加工粉体が孔の奥にまで到達しにくくなり、その結果としてサンドブラスト加工の速度が遅くなるからである。
【００３８】
さらに好ましくは、貫通孔の２次側開口径は２００umから３００umであり、絶縁基板１の厚みに対して約２／５倍から約１倍である。例えば、貫通孔１００の２次側開口直径が２５０umであるとき、貫通孔１００と千鳥の位置関係になるようにはんだバンプ７を配置してやることによって、貫通孔内部の配線とはんだバンプ７とを相互に接続するための配線のレイアウトも容易である。
【００３９】
一方、１次側の開口径は５umから３００umであり、より好ましくは１０umから１００umであり、絶縁基板１の厚みの約１／５０から約１／５倍である。
【００４０】
多層配線基板６の１次側には半導体装置９が搭載されるため、１次側の多層配線層３の配線は狭ピッチが必要となり、開口径は小さい方が望ましい。すなわち、貫通孔１００の１次側の開口径を小さくすると、貫通孔の間により多くの配線チャンネルを通すことができ、その結果として、より層数の少ない薄膜配線層２で配線の引き回しが可能になるからである。
【００４１】
図１乃至図４では、絶縁基板１の両面において電気的接続を可能とする貫通孔１００の内面には、導電性材料（配線１０１）が存在している。例えば銅配線１０１は、貫通孔１００の内面にスパッタ等により給電膜、例えばＣｒ／Ｃｕを形成し、その後電気めっきにより形成する。なお、銅配線１０１が形成された後に、絶縁性の材料を充填してもよい。
また、絶縁基板１の両面間の電気的接続を取る方法として、貫通孔１００の内面に配線を形成する以外に、ペースト印刷等により貫通孔１００を導電性材料で充填する、又ははんだ材料を溶融させて流し込むようにしてもよい。適切に選択した導電性材料を絶縁基板１に充填した場合は、貫通孔１００を有する絶縁基板１の強度を高めることもできる。
【００４２】
絶縁基板１の表面には、配線１２０とポリイミドやポリベンゾシクロブテン等の層間絶縁層１１０等からなる薄膜配線層２が形成されており、各層間絶縁層１１０（薄膜配線層２）は層間および線間の配線絶縁が確保できる厚みが必要である。本願発明では、おおむね約５〜５０umの範囲であるが、より好ましくは約１０から２０umである。なお、層間絶縁層１１０は高耐熱性樹脂であることが望ましい。
【００４３】
図２乃至図４では、絶縁基板１の面のうち、貫通孔１００の開口部の径が小さい側（１次側）には２層の薄膜配線層２が形成され、貫通孔１００の開口部の径が大きい側（２次側）には１層の薄膜配線層２が形成されている。しかし、絶縁基板１の両面に形成される薄膜配線層２の層数は任意であり、当該半導体モジュールの設計に応じて自由に設定できる。また、絶縁基板１の２次側において、層間絶縁層を形成せず応力緩和層のみ形成してもよい。
【００４４】
本実施例においては、例えば、薄膜配線層２は、一層ずつ形成して積層してもよい。すなわち、絶縁基板１の上に配線パターンを形成し、その後層間絶縁層１１０を形成する。その際、フォトリソグラフィ技術を用い、セミアディティブめっきプロセスにより配線形成すると配線高密度化が図れる。また、スクリーン印刷などの方法を用いて配線形成しても構わない。そして、必要に応じて形成された層間絶縁層１１０の上に配線パターンを形成し、再び層間絶縁層１１０を形成する。
【００４５】
本実施例では、絶縁基板１はガラス基板またはシリコン基板であり、セラミック基板に比べ平滑性があり、熱膨張係数が小さく、さらに半導体装置９と熱膨張係数が近い。従って、基板上で微細な配線パターンを形成することができる。具体的には、ガラス基板上の配線ピッチは約２から２００umである。２００マイクロメータを越える配線ピッチでは、層数を効果的に低減できない。２マイクロメータ未満の配線ピッチでは、配線の電気抵抗が大きくなってしまう。
【００４６】
本実施例で用いられるガラス基板の熱膨張係数は約5ppm/℃であり、一方ポリイミドやポリベンゾシクロブテン等の樹脂からなる層間絶縁層１１０の熱膨張係数は数１０ppm/℃であるため、熱膨張係数の差から熱応力が発生する。ガラス基板１と層間絶縁層１１０の厚みの相対比を考慮せずに層間絶縁層１１０を作製すると、配線パターンの粗密により、多層配線基板６の反りやたわみが発生する。本実施例ではガラス基板の厚みが層間絶縁層１１０の厚さの関係を３０倍から５０倍程度の厚みとなるように調整しているので、多層配線基板６の反りは小さく抑えられる。なお、層間絶縁層１１０として液晶性高分子を使用する場合には、熱膨張係数がポリイミドやポリベンゾシクロブテンと比べて小さいため、基板反りの抑制という観点では有利となる。
【００４７】
このように、ガラスまたはシリコン基板では、基板上に微細な配線パターンを形成することができる。さらに、ガラスまたはシリコン基板上には微細な配線を形成できるため、絶縁基板１上の薄膜配線層２の層数は従来のセラミック基板に比べて少なくでき、多層配線基板を薄くできる。
【００４８】
続いて、薄膜配線層２の各層で配線の引回しの一実施例を説明する。例えば、図２乃至図４の一次側の２層からなる薄膜配線層２のうち、絶縁基板１のすぐ上に形成される配線（第一の配線）ではユーザ基板と半導体装置９との信号をやり取りする信号配線を、１層目の層間絶縁層の上に形成される第二の配線では電源線またはグランド線を、２層目の層間絶縁層の上に形成される第３の配線は半導体装置９（ＬＳＩ）同士の信号のやり取りを行う信号線として形成してもよい。このように、多層配線層３を少なくとも２層構造とすることにより、３層の配線層を形成することができ、半導体装置９とユーザ基板１０との信号線、半導体装置９同士の信号配線、電源配線またはグランド配線を分けることができ、高速かつ微細な配線パターンを形成でき、また信号の雑音等の防止にも効果がある。もちろん、配線パターンの制約等により、半導体装置９（ＬＳＩ）同士の信号のやり取りする配線をすべてを２層目の層間絶縁層の上に形成する必要はなく、半導体装置９（ＬＳＩ）同士の信号のやり取りする配線が、他の配線層よりも多層配線基板の最表面で多く行われていればよい。
あるいは、絶縁基板１のすぐ上に形成される配線（第一の配線）では電源線またはグランド線を形成し、１層目の層間絶縁層１１０の上に形成される第二の配線の中に、ユーザ基板と半導体装置９との信号をやり取りする信号配線と半導体装置９（ＬＳＩ）同士の信号のやり取りを行う信号線とを一緒に配置して形成すれば、多層配線層３を１層とすることができる。
【００４９】
なお、多層配線層３を１層とするか、２層以上必要となるかは、半導体装置９の論理規模やそのレイアウト、要求される高速信号特性などによって決まる。
【００５０】
また、各層間絶縁層の上に形成する配線の役割を変化させる場合、各層毎に配線幅や配線形状を変えることも有効である。
本実施例では、ユーザ基板に実装される基板の２次側には、応力緩和層５が形成されている。絶縁基板１が低アルカリガラスの場合、その線膨張係数は約５ppm/℃であり、一方半導体チップ９の線膨張係数は約３ppm/℃であり、半導体チップが搭載された半導体モジュール全体の線膨張係数は、ほぼガラス基板の線膨脹係数に等しく約５ppm/℃である。従って、絶縁基板１と半導体装置９の間で生じる熱応力は小さい。
【００５１】
一方、半導体モジュール１０００が実装される実装基板１０の線膨張係数は、約１０〜２０ppm/℃である。なお、最も一般的なガラスエポキシ基板の場合は約１５〜１８ppm/℃である。従って、半導体モジュール１０００と実装基板１０の間で生じる熱応力は大きい。厚膜の絶縁層５（応力緩和層）は、半導体チップ９を搭載した半導体モジュール１０００と実装基板１０との熱膨張係数の差から生じる応力を緩和することができる。
【００５２】
この応力緩和層５の厚さは、応力緩和の観点からは絶縁基板１の厚みに対して約１／１０から約１／２程度の厚みであるか、あるいは絶縁基板の対角長さに対して約１/３００〜約１/２０であることが望ましい。例えば、絶縁基板１の厚さが約１００マイクロメートルから約１０００マイクロメートルの場合は、応力緩和層５の厚さは約１０から５００マイクロメートルが望ましく、絶縁基板１の厚さが約３００マイクロメートルから約５００マイクロメートルの場合は、約３０乃至２５０マイクロメートルである。応力緩和層の厚さおよび物性値については後述する。
【００５３】
応力緩和層５は、絶縁基板１上にまたはマスクを用いてスクリーン印刷することにより形成されるが、スプレー塗布やディスペンス、カレンダーコートやフォトリソグラフィ技術等を使用しても構わない。
【００５４】
例えば、応力緩和層５をマスク印刷（スクリーン印刷）する場合、所望の位置に応力緩和層を形成することができる。また、応力緩和層の端部で傾斜部が形成することもできる。応力緩和層の材質等により、傾斜部が形成されないようにすることもできるし、また傾斜部の角度を制御することもできる。
一方、スタンピングで応力緩和層を形成する場合、スタンピング用の型に応力緩和用の絶縁材料を塗布し、基板上に応力緩和層の形状を転写するため絶縁材料硬化時の端部の形状変化が生じない絶縁材料の選択が可能となる。この場合、印刷方式に比べ端部の形状が一定になり易いという特徴がある。
【００５５】
さらに、スプレー塗布やディスペンス方式では、印刷マスクあるいはスタンピング金型を用いないため、応力緩和層形成時の形状に自由度あり、ノズル形状を適当に選択すれば、印刷マスクやスタンピング金型では形成し難い応力緩和層の形成が可能となる。また、印刷方式やスタンピング方式に比べ、吹き付け量の調整で応力緩和層の厚さを調整でき、厚さ調整の範囲も広くなる。
【００５６】
半硬化あるいは未硬化の樹脂シートを貼り付ける方式では、厚膜の応力緩和層の形成が可能となり予めシート状の絶縁樹脂を用いるため、応力緩和層表面の平坦性に優れるという特徴がある。
【００５７】
なお、これらの方法を単一で用いるのではなく、組み合せて応力緩和層を形成してもよいことはいうまでもない。
【００５８】
絶縁基板１と同じように、応力緩和層５の両面においても電気的に接続をとる必要がある。そのための１つの方法として、応力緩和層５にも貫通孔１００が形成されている。この貫通孔１００は、サンドブラストのみならずレーザ加工、またはフォトエッチングなどにより形成される。応力緩和層５において電気的接続をとる別の方法としては、図２９のように、配線基板の貫通孔が形成されていないところに応力緩和層５を形成し、その応力緩和層の表面（傾斜表面も含む）に密着して配線を形成するという方法がある。このように所定の位置に応力緩和層を形成するには、メタルマスク等を用いて印刷形成する、いわゆるスクリーン印刷が有効である。
なお、応力緩和層５は多層配線基板６に必須の構成ではなく、半導体モジュール１０００とユーザ基板１０によって生じる熱応力が許容できる範囲であれば、多層配線基板６に応力緩和層５を形成する必要はない。また、半導体モジュール１０００とユーザ基板１０の熱応力が生じたときに、応力緩和層５ではなくアンダーフィルを用いて信頼性を確保してもよい。また、応力緩和層５を形成した半導体モジュールであっても、ユーザがより高い信頼性を望む場合はアンダーフィルを用いてもよいことはいうまでもない。
【００５９】
また、他の実施例として、絶縁基板の二次側に応力を緩和するための絶縁層を特別に設けるのではなく、図７、図８に示すように、層間絶縁層１１０の材料を変えることにより、多層配線基板６の厚さ方向で線膨張係数を変化させることも可能である。すなわち、絶縁基板１の１次側では、線膨張係数が小さい材料で層間絶縁層を形成し、実装される半導体装置の線膨張係数に近づける。一方、絶縁基板１の２次側では、線膨張係数が大きい材質で層間絶縁層を形成し、実装される基板に線膨張係数を近づける。特に、薄膜配線層２を一層ずつ形成して積層する場合は、必要に応じて、容易に、薄膜配線層の線膨張係数を変化させることができる。このように形成することにより、応力緩和層５を特別設けなくても、多層配線基板により、半導体装置９と実装基板１０の間の熱応力を緩和し、接続信頼性を確保することができる。多層配線基板６の厚さ方向で線膨張係数を変化させる場合は、多層配線基板のコア基板である絶縁基板１はガラスまたはシリコン基板に限定されず、従来のセラミック基板、メタルコア基板であってもよい。また、この多層配線基板６の厚さ方向で、線膨張係数を変化させる場合は、貫通孔形成はサンドブラストのみならずレーザ加工、フォトリソエッチング加工であってもよい。
【００６０】
また、他の実施例として、図９、１０のように絶縁基板１を有さず、線膨張係数が異なる薄膜配線層が積層された多層配線基板であってもよい。このような構造にすれば、多層配線基板により、半導体装置９と実装基板１０の間の熱応力を緩和し、接続信頼性を確保することができ、さらに多層配線基板のコア基板である絶縁基板１の厚さを省略できるため、より薄い多層配線基板が実現できる。従って、かかる多層配線基板を用いれば、より薄膜化した電子装置を実現できる。
この多層配線基板６の１次側には、ＬＳＩ等の半導体チップを実装する。半導体装置９には、半導体チップ、ＢＧＡ、ＣＳＰ、ウエハーレベルＣＳＰなどの他、ＱＦＰ、TSOPなどのリードタイプの半導体装置も使用しても良い。また、半導体装置９自身が、半導体装置とそれが実装される基板との間に生じる応力を緩和する層を有するものであってもよい。
【００６１】
なお、絶縁基板１にガラス基板またはシリコン基板を用いた場合は、半導体チップと絶縁基板との間に生じる応力は小さい、または実質的に生じないが、ユーザがより高い信頼性を望む場合は、図１１に示すように、半導体装置９とそれが実装される基板との間に絶縁層５０（アンダーフィル層）を充填してもよい。
実装される半導体チップ９は、同種のものに限らず、例えば図１２に示すように、異種の複数の半導体チップを多層配線基板６上に実装してもよい。例えば、Ａはマイコン、Ｂはフラッシュメモリ、ＣはＤＲＡＭ、Ｄはコンデンサ等の個別部品という組合せでもよい。図１１は図１２の断面ａ―ａ’を表している。あるいは動作電圧の異なる複数の半導体チップを組み合わせて使用することもできる。また、ＱＦＰやＣＳＰなどの半導体パッケージや抵抗やコンデンサなどの受動部品を１つ以上含んでいても構わない。なお、ここで使用される半導体チップ、半導体パッケージ、受動部品は表面実装型であることが望ましい。異種の半導体チップを多層配線基板６上に実装した場合は、異なる半導体チップ間を接続するために必要な配線を多層配線層３の最上層で行い、下位の配線層ではグランド配線または信号配線を形成するようにする。さらに、最終的にユーザ基板と電気的に接続する必要のある配線のみを絶縁基板１の貫通孔１００を通じて接続するようにしてもよい。
【００６２】
異なる半導体チップの組合せとしては、DRAMとマイコン、DRAMとマイコンとDSP、DRAMとマイコンとROM、DRAMとフラッシュメモリ、DRAMとSRAMとフラッシュメモリ、ASICとDRAMなどがある。例えば、カーナビゲーションシステムではフラッシュ内蔵マイコンとASICとDRAMの組み合せなどが使われる。デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラではマイコンとフラッシュメモリ、フラッシュ内蔵マイコンとDRAM、あるいはマイコンとフラッシュメモリーとDRAMの組み合せなどが好適である。低電力化のためにフラッシュメモリーが使用されるが、フラッシュメモリーだけではメモリー容量が不足する場合に、高集積DRAMを組み合わせる。必要に応じてチップを積層してもかまわない。携帯端末、例えば、携帯電話にはデジタルスチルカメラと同様の構成が使用されるが、携帯電話ではデジタルスチルカメラよりも低消費電力が要求されるため、一般に、フラシュメモリーの容量をDRAMの容量と同等以上に設定することが多い。
【００６３】
半導体素子９（半導体チップ）と多層配線基板６は、バンプ３００等の外部接続端子により接続される。例えば、バンプ３００を有する半導体素子９を多層配線基板６に実装し、リフローすることにより接続される。また、図３４に示すように、多層配線基板の１実施例として、バンプ３００を多層配線基板６に形成しておいてもよい。この場合には、いわゆるベアチップ（パッケージされていない半導体素子）を多層配線基板に実装することができる。
【００６４】
バンプ３００には、金等の線材を超音波ボンディング装置により凸型の形状を形成したものや、スズ、鉛、銅、銀、ビスマス、亜鉛、インジウム等の金属を単独あるいは２種類以上混合した合金をはんだバンプ３００として用いることができる。さらに、銀や金等の導電性材料を配合した樹脂をバンプ３００として用いることも可能である。はんだバンプ３００は、はんだの微粒子をロジン等からなる材料に配合し、適当なマスクを用いて半導体装置の電極上に印刷し、その後はんだの溶融温度以上に加熱してはんだを溶融させることにより形成することもできる。導電性の粒子を配合した樹脂を用いた場合も同様に、ペースト状の前記樹脂材料を適当なマスクを用いて半導体装置の電極上に印刷し、加熱により硬化あるいは半硬化状態とする方法によってもバンプ形成が可能である。さらに、電極表面の酸化膜を除去し適度な粘着性を有するフラックスを当該電極上に塗布し、適当な粒子径のはんだボールをマスク等により該電極上に整列し、リフロ炉等によりはんだの溶融温度以上に加熱することによりバンプを形成することもできる。これらは当然、外部接続端子７の形成にも適用することができる。
【００６５】
バンプ３００と接続する半導体装置９に設けた電極は、前工程と呼ばれる工程で形成されたアルミニウムや銅の電極や、前工程の後さらにウエハーレベルＣＳＰのような電極から半導体装置表面に銅等の配線で再配線を行った後に形成される電極を用いることが可能である。この電極表面にニッケルや金等の表面処理を行うことにより、バンプと電極表面のぬれ性を向上させたり、後述する半導体モジュールを外部基板に搭載する等の加熱工程においてバンプ材料が電極中に拡散しバンプと電極部の接合強度の低下を防止させることができる。
【００６６】
バンプ３００がはんだバンプの場合、はんだとして、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ａｇ系、またはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系等のいわゆる鉛フリーはんだ、例えばＳｎ-３.０Ａｇ−０.５Ｃｕを用いてもよい。
しかし、鉛フリーはんだは、従来使用されていた鉛はんだに比べて固いため、半導体装置９と多層配線基板６との間で生じる熱応力をはんだバンプで緩和することが困難である。
そこで、本実施例のように、絶縁基板１にガラスやシリコン基板を用いれば、発生する熱応力が小さくなり、鉛フリーはんだを用いた場合であっても、半導体装置９と多層配線基板６との接続信頼性を確保することができる。
また、層間絶縁層の物性値、例えば熱膨張係数や弾性係数を多層配線基板の厚さ方向で変化させる、具体的には、一次側の最表面の層間絶縁層と、多層配線基板６に実装される半導体チップ９との熱膨張係数と近づけて、発生する熱応力を小さくすることにより、鉛フリーはんだを用いた場合であっても、半導体装置９と多層配線基板６との接続信頼性を確保することができる。
ところで、一次側の接続に用いられるはんだバンプの融点は、二次側の接続にはんだを用いた場合には、二次側のはんだよりも高くなくてはならない。すなわち、一次側および二次側において、はんだ接続の温度を変化させて、温度階層を設けることが必要である。
例えば、半導体素子と多層配線基板の一次接続には高温系鉛フリーはんだを、マルチチップモジュールと実装基板１０との２次接続には低温系鉛フリーはんだを用いることが望ましい。
【００６７】
多層配線基板６の２次側には、ユーザ基板１０との接続を取るため、外部接続端子７が形成されている。外部接続端子７は、バンプ３００と同様に、はんだボール以外にも、導電性の粒子を配合した樹脂などにより構成しても良い。外部基板との接続方法によっては、ボールや端子形成を行わずに使用しても良い。
【００６８】
外部接続端子７として、はんだバンプを形成した場合、隣り合うバンプ間の距離（バンプピッチ）は５００umから８００um程度であるが、必然的にユーザ基板の接続端子のピッチに制約されている。一般的に、接続端子ピッチが狭くなるとユーザ基板の価格が増大するため、モジュール全体のコストを勘案して接続ピッチが決まっている。典型的な接続ピッチは前述の通り５００〜８００mm程度であるが、１０００mmを越える接続ピッチとなる場合もある。バンプピッチにあわせてはんだバンプ７の直径を適宜選択するが、はんだバンプの直径は最大でバンプピッチの約７０％の大きさとなる。
【００６９】
外部接続端子７がはんだバンプの場合、はんだとして、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ａｇ系、またはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系等のいわゆる鉛フリーはんだ、例えばＳｎ-３.０Ａｇ−０.５Ｃｕを用いてもよい。
上述したように、従来用いられていた鉛はんだに比べ、鉛フリーはんだは固いので、鉛フリーはんだを用いた場合は、マルチチップモジュールと実装基板１０との間で生じる熱応力をはんだバンプ自身で緩和することが困難である。
しかし、本実施例のように、応力緩和層を設けたり、マルチチップモジュールの層間絶縁層の熱膨張係数を多層配線基板の厚さ方向で変化させて、応力を緩和することにより、鉛フリーはんだを用いた場合であっても、マルチチップモジュールと実装基板１０との接続信頼性を確保できる。
すなわち、本実施例における多層配線基板６は、半導体チップのインターポーザとしての役割を果たすのみならず、半導体装置９（半導体チップ、ＬＳＩ等）および多層配線基板６と実装基板１０の間に生じる熱応力を緩和する。さらに、応力緩和層等の手段により半導体モジュール１０００とユーザ基板１０の間に生じる熱応力を緩和することができれば、半導体モジュール１０００をユーザ基板１０に実装する場合にアンダーフィルを充填する必要がなくなる。
【００７０】
なお、本実施例に説明した半導体モジュールであっても、ユーザがより高い信頼性を望む場合は、半導体モジュールと実装基板１０（ユーザ基板）の間にアンダーフィルを形成してもよいことはいうまでもない。アンダーフィルとして用いる樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等を単独、あるいは2種類以上混合したものに、二酸化珪素、酸化アルミニウム等の充填材や、カップリング剤、着色剤、難燃剤等を必要に応じて配合しても良い。
【００７１】
このように、半導体モジュールとして、貫通孔を有するガラス基板またはシリコン基板を用いると、絶縁基板上に高密度に配線を形成できる。従って、薄膜配線層の層数を少なくできるため、多層配線基板を薄く形成でき、半導体モジュールを薄型化、小型化することができる。
【００７２】
また、薄膜配線層２の層数が少ないということは、ＬＳＩ等の半導体チップ９からユーザ基板１０への配線長が短くなるため、より高速な信号をやり取りすることができる。
【００７３】
また、このマルチチップモジュールを実装した電気機器、例えば携帯電話等の携帯端末（情報送受信端末）やパソコン、カーナビゲーション、デジタル／アナログカメラまたはビデオ等をより小型化、高性能にすることができる。
【００７４】
また、マルチチップモジュールは応力を緩和する機構を有するため、このマルチチップモジュールをユーザの基板に実装する場合に、アンダーフィルを省略することも可能であり、電子装置を製造するユーザの作業を軽減することも可能となる。
【００７５】
続いて、多層配線基板６および半導体モジュール１０００の製造方法の一例について説明する。
本実施例では、絶縁基板であるガラス又はシリコン基板に応力緩和層となる厚膜の絶縁層を形成し、サンドブラストによって該絶縁層に貫通孔を形成している。
【００７６】
基板１として、ガラスやシリコンを用いた場合には、ウエハ状態で多層配線基板６を製作することも可能であるし、角型の薄板状で基板製作することも可能である。
【００７７】
図２８は、ガラス基板やシリコン基板３０１を用いて多数個取りする状態を示す。ガラス基板やシリコン基板上に複数個のモジュール回路を形成し、所定の半導体装置９（半導体チップ）、抵抗、コンデンサ等を搭載し、外部接続端子となるはんだボールを搭載し、さらに必要に応じて半導体装置と基板間を樹脂で充填する。その後、シリコンウエハのダイシングと同様な方法により、各モジュール部分を個々に切り出し所望の半導体装置を得ることが可能である。なお、下記では説明を容易にするため、多層配線基板の一部の構造を用いて説明する。
図１３は、本実施例にかかる製造方法をフローチャートで表したものである。なお、本実施例では、多層配線基板の二次側の外部接続端子（二次側バンプ７）までを形成する工程を多層配線基板の製造方法としているが、多層配線基板として出荷、販売等する場合には、二次側バンプは必ずしも形成されていなくてもよい。
図１４、図１５、図１６は本発明による多層配線板の製造方法を説明した工程図である。
【００７８】
まず、配線基板に用いられる絶縁基板１として、ガラス基板またはシリコン基板を用意する。
必要に応じ、表面や端面の整面処理や清浄化処理をおこなっておく。適切な端面処理をおこなうことにより、製造上の不良を低減できる。
【００７９】
なお、シリコンの素材そのものは導電性（半導体〜導体）であるため、これを絶縁基板として用いる場合には、その表面に絶縁性の膜を形成する必要がある。このような膜としては、例えば、水蒸気中で加熱することによって表面に形成できる熱酸化膜や、有機樹脂膜などがある。図１４、図１５、図１６では簡便化のために、シリコン基板の場合は、その表面に形成した絶縁膜を一体化して絶縁基板１と表示している。
【００８０】
次に、図１４.aに示すように、絶縁基板１の表面に配線１２０を形成する。配線形成は例えばセミアディティブ法を用いることができる。セミアディティブ法で配線形成する場合、めっき種膜を成膜する前に絶縁基板１の表面をスパッタエッチ等によって清浄化しておくと良い。これにより、基板表面と配線との密着性を確保できる。配線材料は導電性の観点から、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕがよいが、腐食性、マイグレーション耐性、価格を考慮するとCuが望ましい。Cuは延性を有する材料であるため、サンドブラスト加工のマスクとして使用することもできる。
【００８１】
続いて、図１４.bに示すように、配線パターンの上に層間絶縁層１１０を形成する。層間絶縁層１１０の厚みはおおむね約５〜５０umの範囲であるが、より好ましくは約１０から２０umである。層間絶縁層１１０としてはポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリベンゾシクロブテン樹脂、ポリベンズオキサゾール樹脂等を用いることができる。絶縁基板１上に薄膜配線層２を１層ずつ形成する場合、その薄膜配線層の層数および層の厚さは必要に応じて変化させることができる。各層を１層ずつ形成することを利用して、配線層の厚さや層間絶縁材料の厚さ、材質などを調整することにより、配線の電気特性を向上させることも可能である。例えば、グランド層と信号層との間の絶縁層の絶縁材料Aと信号層の線間の絶縁材料Bとで異なる誘電特性を有する材料を使用することにより、グランド層と信号層、信号層同士の電気的結合の強度を調節することができ、高速配線への対応が可能となる。また、各層間絶縁層の材質を変えることにより、基板の厚さ方向で線膨張係数を変化させることもできる。
図１４.ｂでは、半導体チップが搭載される絶縁基板１の面（１次側）には２層の配線層が形成されて、この半導体モジュールが実装される面（２次側）には１層の配線層が形成された場合を示す。なお、絶縁基板の１次側と２次側で配線の形成方法を異ならせてもよい。すなわち、絶縁基板の１次側には半導体チップが搭載されるため、狭ピッチの配線パターンが要求される。一方、絶縁基板の２次側は実装基板（ユーザ基板）に接続されるため、１次側ほど狭ピッチの配線は要求されない。従って、例えば狭ピッチが要求される１次側配線ではフォトリソおよびめっきにより、２次側配線を印刷によって形成してもよい。
【００８２】
図１７、図３５は、絶縁基板１上の２次側の配線パターンを示したものである。図１７、図３５のパッドの部分のうち、サンドブラストするときに研磨粒子があたる部分を斜線で示している。このように、貫通孔１００が形成される位置を取り巻くように銅パッドをあらかじめ設けておくことにより、サンドブラストによって絶縁基板１の表面にマイクロクラックが生じにくくすることができ、絶縁基板の強度を維持することができる。
【００８３】
続いて、図１４.ｃでは、半導体モジュールがユーザ基板に実装される絶縁基板１の面（２次側）に、ステンシル印刷やフォトリソグラフィ等により厚膜の絶縁層５を形成する。この絶縁層５は応力緩和層の役割を果たし、半導体モジュールと実装基板１０の線膨張係数の差から生じる熱応力を緩和することができる。なお、所定の位置に精度良く絶縁層を形成したい場合は、ステンシルマスクを用いてスクリーン印刷した後にレーザトリミングするなどの方法がある。
【００８４】
次に、図１５.ａ、図１５.ｂの工程により、絶縁基板１の両面の配線層を接続する貫通孔１００を形成する。このとき、応力緩和層５と絶縁基板１は材質（硬度）が異なり、サンドブラストによって、応力緩和層５に貫通孔１００を形成することは困難である。従って、レーザ加工等によって応力緩和層５に穴（窪み部分）を形成し、その後サンドブラストによって絶縁基板１に貫通孔１００を形成する。
【００８５】
多層配線基板６に貫通孔１００を形成するためのマスクを形成する方法の代表例は次の通りである。第１の方法は、フォトリソグラフィ技術を用いる方法である。具体的には、サンドブラスト加工の際にマスクとなるブラストレジストを応力緩和層の上に成膜し、このブラストレジストと応力緩和層をフォトリソグラフィ技術により開孔する。この開孔されたブラストレジストは、サンドブラストにより、応力緩和層に貫通孔を形成するためのマスクとなる。この方法では、ブラストレジストと応力緩和層の両方を一括して開孔することができる。しかし、ブラストレジストおよび応力緩和層の両方が感光性材料であることが条件である。
第２の方法は、レーザ加工を用いる方法である。具体的には、第１の方法と同様に、ブラストレジストを応力緩和層の上に成膜し、ブラストレジストと応力緩和層をレーザ加工により一括で開孔する。第２の方法では、ブラストレジスト及び応力緩和層の感光性有無に関わらず用いることができる。また、この第２の方法で使用するブラストレジストには解像特性が必ずしも必要ではないため、第１の方法と比べてブラスト耐性がより優れた材料を選択できる。
【００８６】
第３の方法は、第１の方法と同様に、感光性のブラストレジストを応力緩和層の上に成膜し、フォトリソグラフィにより、ブラストレジストに開孔パターンを形成する。次に、ブラストレジストの開孔部を通して応力緩和層をエッチングして応力緩和層５に穴（窪み部分）を形成する。
【００８７】
上記ブラストレジストは耐熱性および耐サンドブラスト性を有することが必要であるが、その成膜には、（１）耐サンドブラスト性を有する感光性樹脂を薄膜配線層２上に塗布するか、（２）耐サンドブラスト性を有する感光性樹脂をドライフィルム状としたものを貼り付ける、などの方法がある。なお、貫通孔の開孔径や孔ピッチ、およびその位置精度次第で、マスクのパターンをスクリーン印刷によって形成することも可能である。その場合、必要に応じてフォトリソグラフィやレーザによる追加加工で位置精度、加工精度の微調整することもできる。
【００８８】
上記第１から第３などの方法により、図１５.ａに示す形状となるが、このとき、形成された窪み部分が絶縁基板１に達していてもよいが、必ずしも達していなくても良い。
【００８９】
続いて、図１５.ｂに示すように、同じマスクを用いて、その応力緩和層５の穴（窪み部分）に対してサンドブラストを行い、絶縁基板１に貫通孔１００を形成する。
【００９０】
貫通孔１００を形成する条件は、基板材質の特性、特に基板の弾性率や破壊靭性に応じて適宜選択する必要があるが、比重が2.0〜10.0でバルク材の曲げ強度が0.1〜2.0GPaとなるような加工粒体を使用することが望ましい。加工粒体の粒径が大きくなるほど加工速度は速くなりやすいが、逆に後述するマイクロクラックやチッピングの問題が発生しやすい傾向がある。
【００９１】
本実施例では、基板材質や貫通孔の加工寸法（厚み、径）、所望の加工速度などを考慮して加工粉体の粒径（＃）を決定するが、＃１５０〜＃２０００の範囲であることが望ましい。本実施例では＃５００、＃６００、＃７００、＃８００、＃９００、＃１０００、＃１１００、＃１２００のいずれか、あるいはそれらを適宜組み合わせて使用した。なお、加工粉体は循環・再利用するが、使用している間に互いに衝突して破砕しあうので、粒径が上記範囲を維持するように適宜分球すると良い。また、基板の貫通孔部分の破砕粉等も混入するので、必要に応じ、これを除去する。
従って、本実施例において貫通孔形成に使用するサンドブラストマシンは、循環・再利用機構と、分球機構とを備えていることが望ましい。加工粉体の循環・再利用や分球が貫通孔加工と同時並行で自動的に運転されるように設定されているサンドブラストマシンを使用すると実用的である。
【００９２】
なお、フォトエッチングやレーザ加工で応力緩和層に孔を設けた場合、絶縁基板１の表面に樹脂加工残さが残ることがあるが、絶縁基板１に行うサンドブラスト加工の際に一緒に除去される。通常レーザ加工により樹脂に孔を形成すると、配線接続信頼性低下の原因となる樹脂の残留（スミア）が形成され、化学処理等によるデスミア処理を行う工程が必要となる。本実施例の製造工程では、レーザ加工で形成した窪み部分に対してサンドブラストするため、サンドブラストの段階でスミアを除去することができ、化学的なデスミア処理を行う必要がない。
【００９３】
サンドブラストにより貫通孔１００を形成すると、一方の開口端から他方の開口端で、貫通孔１００の径の大きさは異なるように形成されるが、このようにテーパを有することにより、スパッタや無電解めっき等の成膜方法により貫通孔１００の内面に給電膜が形成され易くなる。
【００９４】
応力緩和層５が形成されていない絶縁基板１の面（１次側）において、貫通孔１００が形成される位置にあらかじめ銅配線を形成しておくと、サンドブラストが絶縁基板１を貫通した後に、サンドブラストによって一次側の層間絶縁層１１０（薄膜配線層２）が削られることを防止することができる。
【００９５】
貫通孔１００が形成された後、エッチング等によりマスクを除去する。
【００９６】
続いて、必要に応じて、貫通孔１００を形成する過程で絶縁基板１の貫通孔１００周辺に生じたマイクロクラックを除去する。
【００９７】
絶縁基板１に生じるマイクロクラックは、大きく分けるといわゆるメディアンクラックとラテラルクラックと呼ばれる２種類に分類される。メディアンクラックは貫通孔側壁面に対して深さ方向にのびているクラックであり、一方、ラテラルクラックは貫通孔側壁面に対して沿面方向にのびるものである。
【００９８】
我々の実験によると、ラテラルクラックの発生状況がサンドブラストによる貫通孔加工の能率に影響を与えるものと推測され、ラテラルクラックが発生しやすくなるような加工条件を選択することによりサンドブラストの加工能率が増大する。一方、メディアンクラックは貫通孔壁面に対して深さ方向にのびており、我々の実験によるとメディアンクラックが多くなるほど基板強度、特に抗折強度が低下しやすい傾向があった。
【００９９】
従って、本実施例では、ラテラルクラックが発生しやすく、メディアンクラックが発生しにくいようなサンドブラスト条件を選定することが肝要である。我々の実験によると、ラテラルクラックとメディアンクラックの発生比率は、（１）加工粒体の硬度、（２）加工粒体の形状、（３）加工粒体の粒径、（４）加工粒体が被加工物へ単位時間に衝突する回数、（５）加工粒体が被加工物に衝突する角度、（６）加工粒体を搬送する気体の圧力、等に依存していることがわかった。従って、単位時間の衝突回数や衝突角度、搬送気体の圧力などを調整できるようなノズルを有しているブラストマシンを使用すると良い。適切なブラストマシンと加工条件を選ぶと加工能率と基板強度とを両立できる。
【０１００】
しかしながら、メディアンクラックが全く発生させないようにすることは実用上困難であり、仮にメディアンクラックを全く発生させなかったとしても、ラテラルクラックを起点に亀裂進展すると基板強度が低下して破損するおそれがあるため、貫通孔形成後にはマイクロクラックを除去する工程を入れておくことが望ましい。
【０１０１】
我々の実験によると貫通孔壁面の最表面を組成流動領域での機械加工や、化学的処理などで整面するなどの方法で貫通孔壁面の表面を除去してやれば、マイクロクラックが除去できる。あるいは、ガラス基板の場合には、少なくとも貫通孔周囲を軟化〜溶融温度まで加熱して自己融着させるなどの処理を施して、マイクロクラックを除去することもできる。貫通孔周囲を加熱する方法として、例えば、レーザーアニールなどの方法が挙げられる。あるいは、ガラス基板全体を加熱してマイクロクラックを自己融着させた後にゆっくり冷却すると、孔加工時にガラス基板内に蓄積されたひずみが開放されるので、基板割れによる不良率を低下させることができる。
【０１０２】
続いて、図１６に示すように、絶縁基板１の１次側と２次側の配線層を電気的に接続するため、貫通孔１００の内壁面および多層配線基板の最表面に配線を形成する。
【０１０３】
本実施例に好適な配線形成方法はいくつかあげられる。以下には、その代表例を例示する。第１の方法では、まず、貫通孔１００の内壁に給電膜をスパッタやＣＶＤ、蒸着などの方法により形成する。給電膜としては、例えばクロム／銅の多層膜が好ましいが、チタン／銅の多層膜などめっき給電膜として公知慣用の膜構成であればどれでも良い。ここで、クロムの機能は、基板と銅との接着を確保することであり、その膜厚は、７５ナノメートル程度であり、最大でも０．５マイクロメートル程度である。一方、給電膜の銅の膜厚は０．５マイクロメートル程度、最大で１マイクロメートルである。給電膜の形成後、絶縁基板１の表面にめっきレジストを成膜し、フォトリソグラフィ技術により、配線の逆パターンとなるめっきマスクを形成した後、電気めっきにより給電膜の上に配線を形成する。レジスト除去、めっき種膜除去を経て、配線間に絶縁膜（線間絶縁膜）を形成する。なお図２は、基板最表面における配線間絶縁膜（線間絶縁膜）の形成前の状態を示している。
【０１０４】
第２の方法は配線形成にサブトラクティブ法を用いる。配線として、クロム／銅などからなる多層膜をスパッタ成膜するところまでは第１の方法と同じであるが、その後、全面にめっきを施してから、絶縁基板の表裏にエッチングレジストを成膜、フォトリソグラフィ技術によりエッチングマスクパターンを形成する。エッチングによって配線を形成した後、レジスト除去、線間絶縁膜を形成する。
【０１０５】
第３の方法では、貫通孔内部に導電性材料を充填する。導電材料充填には、例えば、ペースト印刷などが用いられる。なお、導電材料充填に先立って上記２つの方法と同様に貫通孔内壁にスパッタ成膜してもよい。内壁表面にスパッタ膜を形成すると、（１）内壁表面の平滑性向上による充填性の改善、（２）充填材と絶縁基板との密着性向上、などの効果がある。
【０１０６】
その場合に成膜するスパッタ膜は、第１や第２の方法と同様のクロム／銅の多層膜でもよいし、単層膜でも構わない。導電性材料としてはんだを使用する場合には、絶縁基板との密着性を確保するためのクロムやチタンなどの膜とはんだの濡れ性を確保するための銅やニッケル、金などの膜との積層膜であることが望ましい。貫通孔内部の導電材料充填のあとは、セミアディティブ法かサブトラクティブ法によって基板表面に配線を形成する。なお、配線パターンによっては、ペースト印刷によって貫通孔充填と配線パターン形成とを一括で達成できる場合もある。
【０１０７】
上記第１から第３の方法を単独、あるいは適宜組み合わせて使用することで、基板の表裏を接続する貫通孔の導通配線と基板表面（２次側）の配線とを形成する。基板表面の配線は、必要な層数積層するが、電気抵抗の観点から銅配線であることが望ましい。また、必要に応じて、密着信頼性、絶縁信頼性などの観点から、銅の表面に異種金属を成膜することがある。
【０１０８】
なお、絶縁基板１がガラス基板の場合、ガラスは絶縁性を有する素材であるため、貫通孔内壁に直接接触するように配線等を形成しても問題はないが、密着性や絶縁信頼性、耐マイグレーション性、耐湿性などの観点から、貫通孔内壁面の表面を覆うように絶縁層を形成してもよい。一方、絶縁基板１がシリコン基板の場合には、シリコンが導電性を有しているため、配線基板１の表裏を接続するための配線を形成するに先立って貫通孔内壁面表面を覆うように絶縁層を設ける必要がある。
【０１０９】
以上の工程により、貫通孔１００を有する多層配線基板６を形成することができる。このように多層配線基板を多面取りできる状態で出荷してもよいし、さらに多層配線基板をダイシングして個別化して出荷してもよい。多層配線基板をダイシングせずに出荷する場合は、後の半導体チップ等を実装し、マルチチップモジュールを形成した後にダイシングしてもよい。
図３に示すように、はんだバンプ等の外部接続端子３００や異方導電性シート（ＡＣＦ）を用いて、多層配線基板６に半導体装置９およびコンデンサ等を実装し、半導体モジュールを形成する。多層配線基板６の２次側には、この半導体モジュール１０００を実装基板１０に実装するため外部接続端子、例えばはんだバンプ７（２次接続用バンプ）を形成する。
【０１１０】
例えば、まず、配線基板の１次側に半導体装置９の外部端子ピッチに応じてはんだバンプ（１次側バンプ）を形成する。バンプピッチは一般に約５０〜５００umの範囲になることが多い。バンプサイズは前記バンプピッチに対して約１５〜８０％、望ましくは、約３０〜６５％になるように調整する。
【０１１１】
続いて、形成された１次バンプを用いて、多層配線基板６に半導体装置９を実装する。この１次側バンプのピッチは約５０から５００um程度である。配線基板６と半導体装置９とは線膨脹係数の差は小さいが、必要に応じて、配線基板６と半導体装置９との間にアンダーフィル剤を充填したり、半導体装置９の上部にポッティング材を塗布してもよい。バンプサイズが２００マイクロメータ以下という微少なバンプになると、バンプの体積が小さくなったことにより機械的強度が低下する場合があるが、その場合にはアンダーフィル剤やポッティング材を単独あるいは組み合わせて使用することによって信頼性低下などの問題は起こらない。
【０１１２】
そして、半導体モジュールを実装基板１０に実装するためのバンプ７（２次側バンプ）を形成する。
【０１１３】
これにより、半導体装置９（半導体チップ）の配線と、一次側バンプ７が電気的に接続され、また多層配線基板６によりファインピッチが実現される。
【０１１４】
なお、上記では半導体モジュールを実装基板１０に実装するためのバンプ７（２次側バンプ）を一次側のバンプ形成後に形成している。しかし、必要に応じて、二次側バンプを形成後に、一次側バンプを形成してもよい。例えば、半導体装置９と多層配線基板６、半導体モジュールと実装基板１０をともにはんだバンプで形成する場合、はんだバンプ７（二次側バンプ）の融点が、はんだバンプ３００（一次側バンプ）の融点よりも低いときには、１次側接続の後で２次側接続を行なう。つまり、はんだバンプ３００を形成し、半導体チップ９を実装した後に、はんだバンプ７を形成して、半導体モジュールを実装基板１０に実装するのがよい。
【０１１５】
また、図３では、半導体装置９は２つ記載されているが、半導体装置9の数は任意であり、複数の半導体装置９（半導体チップ等）を多層配線基板６に実装し、いわゆるマルチチップモジュールを形成することもできることは言うまでもない。
【０１１６】
本実施例にかかる製造方法では、サンドブラストにより貫通孔１００を開けるため、高コストな感光性ガラスを基板材料として用いる必要はなく、低コストなガラス基板、シリコン基板を用いて配線基板および多層配線基板を製造することができる。
また、絶縁基板１の二次側で、サンドブラストにより形成される貫通孔１００の位置に、あらかじめ銅パッドを形成することにより、絶縁基板１にマイクロクラックが発生しにくくすることができる。
【０１１７】
また、絶縁基板１の一次側で、サンドブラストにより形成される貫通孔１００の位置に、あらかじめ銅配線を形成することにより、層間絶縁層１１０が侵食されることを防止できる。
【０１１８】
続いて、多層配線基板６の他の製造方法について説明する。図１８は、本実施例にかかる製造方法をフローチャートで表したものである。第一の実施例と主に異なるところは、絶縁基板１に形成する貫通孔１００の工程の順番である。
【０１１９】
まず、第一の実施例と同様、配線基板に用いられる絶縁基板１として、ガラス基板またはシリコン基板を用意し、必要に応じ、表面や端面の整面処理や清浄化処理、表面絶縁化処理をおこなっておく。
【０１２０】
続いて、図１９.ａに示すように、第一の実施例と同様にサンドブラストにより絶縁基板１にのみ貫通孔１００を形成する。このサンドブラストにより、絶縁基板１にはマイクロクラックが発生する。
【０１２１】
続いて、絶縁基板１に発生したマイクロクラックを第一の実施例と同様の方法で除去する。
【０１２２】
続いて、図１９.ｂに示すように、絶縁基板１の貫通孔１００および絶縁基板１の上に配線１２０を形成する。上記実施例１と同様にセミアディティブ法やサブトラクティブ法などを用いて配線形成できる。
【０１２３】
上記実施例１と異なる点は、貫通孔１００内面および絶縁基板１の表裏（１次面、２次面）の３面に給電膜を形成することである。給電膜は基板の両面から同時に成膜しても良いし、１次面、２次面と片側ずつ成膜しても良い。３面に同時形成するという観点からみると、無電解めっき法が効率的である。スパッタにより給電膜を形成する場合は、基板の表裏へ成膜、特に２次面への給電膜の成膜と同時に貫通孔内壁への給電膜の形成が達成できる。給電膜としては上記第１の実施例と同様、例えば、クロム膜／銅の多層膜などがあげられる。給電膜形成後の配線形成方法としては次の２通りの方法がある。
【０１２４】
第１の方法はセミアディティブプロセスである。絶縁基板１の表裏（１次面および２次面）にめっきレジストを成膜し、フォトリソグラフィ技術により所望のめっき配線の反転パターンとなるレジストパターンを形成し、しかる後にめっきによって配線を形成する。貫通孔上部のレジストを開口しておくことにより、貫通孔１００内壁と基板の表裏とを一括してめっきできる。常法通りのパターン分離工程で、貫通孔内壁配線と基板表裏の配線とを一気にパターン分離できる。配線材料としては、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ等があげられる。
【０１２５】
第２の方法はサブトラクティブプロセスである。常法通りのめっき処理により、貫通孔１００内壁と基板の表裏とを一括してめっきできる。このめっき膜の上にエッチングレジストを成膜し、フォトリソグラフィ技術により所望の配線の反転パターンとなるレジストパターンを形成し、しかる後にエッチングによって配線を分離する。配線材料は第１の方法と同様、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ等である。
【０１２６】
このように、本実施例では貫通孔１００内壁と基板の表裏（１次面および２次面）の配線形成を一括で処理できるため、露光、現像、めっきの工数を大きく削減できる。
【０１２７】
続いて、図１９.ｃに示すように、貫通孔１００に充填材を充填する。充填材は必ずしも導電性材料である必要はなく、絶縁材料であっても良い。ペースト印刷などの簡便な充填方法で充填できるような充填性の高い材料であることが望ましい。一度の印刷で貫通孔１００に充填できない場合は、複数回印刷する必要がある。
【０１２８】
図２１は実際にペースト印刷を５回行って貫通孔１００を充填したときに、貫通孔１００の中央に未充填の部分（以下、未充填ボイド２００という）が形成された様子を示している。このような未充填ボイド２００を内包するような絶縁基板では、製造プロセス中の温度変化、例えば、絶縁膜成膜工程や半田付け工程などでの温度変化の度に、ボイド内の空気の膨張収縮が起こるため貫通孔内壁の配線の断線が起こりやすくなったり、絶縁基板内部にひずみが集積して絶縁基板１の強度が低下する恐れがある。また、第１回目の印刷工程で未充填ボイド２００ができると、２回目以降の印刷時に、ペーストへの圧力の一部がボイドの圧縮という形で逃げてしまうので、印刷圧が不足し、その結果完全な充填できなくなる。開口部の径が小さくなる絶縁基板１の１次側端面付近では圧損が大きいので、印刷圧が不足した場合には１次側端面付近で未充填部分２０１ができてしまうこともある。
【０１２９】
さらに、未充填ボイド２００を内包する貫通孔の上部には、ポリイミドやポリベンゾシクロブテンなどの層間絶縁膜、線間絶縁膜を精密に成膜することが困難となる。絶縁膜の硬化過程で加熱する際にボイドが膨張し、その影響を受けて基板表面に存在していて硬化途上にある絶縁層を変形させるためである。
【０１３０】
絶縁基板１の１次側端面付近で発生する未充填部分２０１の上には、次の工程で形成される層間絶縁層を平坦に形成することは困難である。その解決策の一つとしては、未充填ボイドを貫通孔内に形成しないことであり、それには貫通孔裏面から吸引しながらペースト印刷することが有効である。また揮発成分を含まない材料もしくは揮発成分の含有量が少ない絶縁性物質でペースト印刷したり、あるいは、ペースト印刷後に基板全体を減圧してボイドを除去した後静水圧を作用させるなどの処理が有効である。例えば絶縁性物質として無溶剤ワニスが有効である。
【０１３１】
他の解決策としては、絶縁基板１の上に配線を形成するに先だって、導電性材料等を１次側端面付近で発生する未充填部分２０１のくぼみに塗布することである。このようにすれば、未充填部分２０１があったとしても、絶縁基板１上は平坦になる。導電性材料として銀ペーストなどを使用して、これを未充填部分２０１のくぼみに印刷すればよい。
【０１３２】
続いて、図２０.ａに示すように、貫通孔１００が充填された絶縁基板１に、配線１２０と層間絶縁層１１０を有する薄膜配線層２からなる多層配線層３を形成する。配線形成工程そのものは、前記第１の実施例と本質的には同じである。
【０１３３】
続いて、図２０.ｂに示すように、必要に応じて、応力緩和層５を形成し、さらに応力緩和層５にフォトエッチングまたはレーザ加工等により孔（ビアホール）を形成する。応力緩和層５形成工程そのものは、前記第１の実施例と本質的には同じである。
【０１３４】
最後に、図２０.ｃに示すように、形成された多層配線層３および応力緩和層５の孔およびその表面に配線を形成して、多層配線基板６を完成させる。
【０１３５】
多層配線基板６完成後のバンプ形成からモジュール形成までの工程も前記第１の実施例と本質的に同様である。
本実施例によれば、絶縁基板１に絶縁性物質を充填するため、貫通孔１００を充填しない場合に比べ、絶縁基板１および多層配線基板６の強度は大きくなる。
【０１３６】
また、貫通孔１００内壁と基板の表裏（１次面および２次面）の配線形成を一括で処理できるため、露光、現像、めっきの工程数を大きく削減できる。
【０１３７】
続いて、図２２および図２３を用いて、多層配線基板６の他の製造方法について説明する。
【０１３８】
まず、第２の実施例と同様、配線基板に用いられる絶縁基板１として、ガラス基板またはシリコン基板を用意し、必要に応じ、表面や端面の整面処理や清浄化処理、表面絶縁化処理をおこなっておく。
【０１３９】
続いて、図２２.ａに示すように、サンドブラストにより、絶縁基板１に貫通孔１００を形成する。続いて、絶縁基板１に発生したマイクロクラックを除去する。
【０１４０】
続いて、図２２.ｂに示すように、絶縁基板１の貫通孔１００および絶縁基板１の上に配線を形成する。上記実施例１、実施例２と同様にセミアディティブ法やサブトラクティブ法などを用いて配線形成でき、貫通孔１００内面および絶縁基板１の表裏（１次面、２次面）の３面に給電膜を形成する点も実施例２と同じである。
【０１４１】
実施例２と本実施例との違いは、絶縁基板１の貫通孔１００への絶縁性物質充填と絶縁基板１上への層間絶縁層１１０（薄膜配線層２）形成の順番にある。実施例２では基板表面配線形成の  際には貫通孔１００の１次側端は開口したままであり、その状態で貫通孔内部を充填していた。一方、本実施例では、層間絶縁層１１０（薄膜配線層２）の形成に先だって絶縁基板１の1次側の開孔端を配線によって塞ぐ。貫通孔の径が小さい場合にはめっき膜厚を厚くすれば、貫通孔の狭くなっている方の開孔端（１次側開孔端）をめっき被膜で塞ぐことができる。貫通孔開孔端を塞いだ後、多層配線層３を形成する。
【０１４２】
続いて、図２２.ｃに示すように、１次側開孔端が塞がれた貫通孔１００を充填する。実施例１や実施例２と同様、絶縁性物質をペースト印刷することによる充填でもよいし、導電性材料の充填でも良い。
【０１４３】
続いて、図２３.ａに示すように、実施例１や実施例２と同様、必要に応じて、応力緩和層５を形成し、さらに応力緩和層５にフォトエッチングまたはレーザ加工等により孔を形成する。
【０１４４】
最後に、図２３.ｂ形成された多層配線層３および応力緩和層５の孔およびその表面に配線を形成して、多層配線基板６を完成させる。
【０１４５】
本実施例では、絶縁基板１上の二次側の配線により、貫通孔１００の開口部を塞ぐため、多層配線層３を形成した後に、絶縁基板１の貫通孔１００に絶縁性物質を充填することができる。この結果、絶縁基板１の１次側端面付近で発生しやすい未充填部分２０１の形成を効果的に抑制できる。これにより、次の工程で形成される層間絶縁層の平坦性を確保でき、高密度に配線を形成することがさらに容易となる。
【０１４６】
続いて、配線基板および多層配線基板およびマルチチップモジュールの製造工程のうち、サンドブラストによって貫通孔を加工した絶縁基板上に配線をめっき形成する工程について詳しく説明する。
【０１４７】
サンドブラストにより形成された微細な貫通孔の内壁面にスパッタや蒸着、CVDなどの方法で配線を形成すると、貫通孔開孔端部付近あるいはその上部近傍領域での配線断線や配線密着不良が発生しやすい。我々の研究によると、サンドブラストにより形成された微細な貫通孔を有する配線基板に接続信頼性が高い配線を形成することが困難である理由が、サンドブラストにより形成された貫通孔の形状にその原因があることをつきとめた。ここでは、Ｃｕ／Ｃｒなどの給電膜（めっき膜形成のための下地膜）をスパッタにより形成し、その後めっきにより銅（Ｃｕ）配線を形成する場合について説明する。
図６はサンドブラストを用いて基板に開孔した貫通孔の拡大写真を示しているが、図２４はその模式図を示す。図６および図２４より明らかなように、絶縁基板のサンドブラストで砂を吹き付ける側（以下、２次側）の裏側（１次側）の開孔先端部でくびれ形状になっていることがわかる。すなわち、２次側の開口径をｄ１、１次側の開口径をｄ３、１次側の開口径の直前をｄ２とすると、ｄ１＞ｄ３＞ｄ２となっている。図６および図２４に示すように、このくびれ形状は加工先端のわずか数マイクロメートル程度の大きさしかないが、給電膜の膜厚が１マイクロメートル以下であることを考慮すると、数マイクロメートルのくびれ形状は給電膜の形成に大きな影響を与える。
【０１４８】
すなわち、このようなくびれ形状の最先端部は不連続形状となっているため、貫通孔の内面にスパッタやCVD、蒸着などの方法では給電膜の形成が不十分になりやすい。従って、その箇所でめっきによる銅配線が形成されにくくなる。特に、基板と配線との密着性を確保するためにスパッタにより成膜するＣｒやＴｉなどは回り込みが起こりにくい傾向がある。銅などの展性のある金属の場合には、スパッタ成膜でも数マイクロメートル程度は回り込むが、本来その下部に成膜されるべきＣｒなどの密着膜が精度良く成膜されていないために、配線密着不良が起こりやすくなっている。
【０１４９】
我々の実験によると、貫通孔開孔端部付近あるいはその上部近傍領域での配線断線や配線密着不良が発生し易いのは、この配線密着不良に起因する現象であることがわかった。
【０１５０】
開孔先端部におけるくびれは、貫通孔壁面に対して深さ方向に形成されていることが示しているとおり、サンドブラスト加工の際にできるメディアンクラックによるものである。
【０１５１】
本実施例では、開孔先端部におけるくびれ形状を抑制するために、いくつかの方法を単独あるいは適宜組み合わせて使用する。
【０１５２】
第一の方法として、貫通孔を形成した後に、くびれ形状が形成されている厚さまで基板を研磨あるいは研削して、くびれ形状を除去して平坦化する方法がある。平坦化する方法としては、化学的機械的研磨（ＣＭＰ：Chemical  Mechanical  Polishing）やラッピングなどが有効である。くびれ形状が無くなった後に、スパッタによりクロム膜を形成すれば、一方向からスパッタを行っても、貫通孔の内面全体にクロム膜を形成することができ、貫通孔の内面全体に正確に銅めっきを行うことができる。
【０１５３】
第二の方法として、貫通孔が１次側の付近まで形成されたときに、サンドブラストの風圧を弱める、もしくは粒子の径を小さくする方法がある。このように、風圧を弱める、もしくは砂の粒径を微細にすることにより、メディアンクラック発生を抑制し、従って、くびれ形状が形成されないか、あるいはくびれを小さくすることができる。
【０１５４】
第三の方法として、図２５に示すように、基板の１次側に他の部材をあてがう、または１次側の基板にフィルム等を貼り付け、貫通孔が基板に達した後に、その部材またはフィルムを取り外す方法がある。これにより、貫通孔の２次側表面近傍での見かけの剛性が増大し、従って、メディアンクラックの発生が抑制される。基板の２次側にあてがうまたは貼付ける部材は、絶縁基板１と同等あるいはそれ以上の曲げ弾性率を有する材料であることが望ましいが、これに限定するわけではない。また、１次側に隙間なく密着させることが望ましい。例えば、貫通孔形成工程に先立って絶縁基板１の２次側の表面にスパッタなどを用いて補強膜を設けても良い。また、あてがう部材は、例えば基板の上に形成される配線であってもよい。
第四の方法として、くびれ形状が生じた状態のままで、基板の貫通孔にスパッタを行う方法として、基板の１次側と２次側の両面からスパッタを行う方法がある。
【０１５５】
第五の方法としては、図２６に示すように、まず基板の２次方向からクロムのスパッタを行い、つぎに基板を裏返して１次方向からクロムのスパッタを行い、その状態でつぎに銅のスパッタを行い、最後に基板をもう一度裏返して、基板の２次方向から銅のスパッタを行う方法がある。
【０１５６】
第四、第五の方法では、基板のくびれ形状を除去することなしに、給電膜（Ｃｕ／Ｃｒ）を均一に貫通孔の内部に形成することができる。
【０１５７】
これらの方法を用いてめっき配線の形成を行えば、サンドブラストにより形成された貫通孔に信頼性の高い金属配線を形成することができる。
【０１５８】
なお、上記５つの方法は、サンドブラストによって形成された貫通孔にめっき配線を行う場合に有効であり、貫通孔が形成される基板はガラスまたはシリコン基板に限定されるものではなく、公知慣用の基板材料、例えばセラミック基板等に形成された貫通孔にめっき配線を行う場合にも有効である。
【０１５９】
続いて、上記実施例で説明した多層配線基板に形成される絶縁層５（応力緩和層５）の物性値等について詳しく説明する。
【０１６０】
応力緩和層５の膜厚は、半導体モジュールのサイズ、応力緩和層５の弾性率、絶縁基板１の厚さや対角長さなどにも依存していて一概には断定できないが、絶縁基板１の厚さを０．３〜０．５ｍｍとし、絶縁基板１とその表面に形成される応力緩和層５とからなるバイメタルモデルで応力シミュレーション実験を行なったところ、許容できる応力緩和層５の膜厚範囲は、１０乃至５００マイクロメートルが望ましく、更に好ましくは３０乃至２５０マイクロメートルであることがわかった。これは、絶縁基板１の厚みに対して約１／１０から１／２程度の厚みに相当する。
【０１６１】
膜厚が３０マイクロメートルより小さくなると、所望の応力緩和を得ることができず、また膜厚が２５０マイクロメートルを越えて厚くなると応力緩和層５自身が持っている内部応力のために絶縁基板１の反りが発生して基板が破損したり、配線が断線するおそれがあるからである。
【０１６２】
応力緩和層５は、絶縁基板１より大幅に小さい弾性係数、例えば室温において０．１ＧＰａから１０ＧＰａの弾性係数を有する樹脂材料により形成されている。この範囲の弾性係数を有する応力緩和層５であれば信頼性のある多層配線基板６を提供することができる。すなわち、０．１ＧＰaを下回る弾性係数の応力緩和層５の場合、絶縁基板１そのものの重量を支えることが困難になって半導体モジュール１０００として使用する際に特性が安定しないという問題が生じやすい。一方、１０ＧＰaを越える弾性係数の応力緩和層５を使用すると、応力緩和層５５自身が持っている内部応力のために絶縁基板１の反りが発生し、絶縁基板１が割れるおそれがある。
【０１６３】
ここで使用している応力緩和層５の形成用の材料は、ペースト状のポリイミドであるがこれに必ずしも限定されるわけではない。前記ペースト状のポリイミドを使用する場合には、印刷塗布された後に加熱することで硬化することが出来る。また、このペースト状のポリイミドは、ポリイミドの前駆体と溶媒およびその中に分散した多数のポリイミドの微小粒子からなっている。微粒子としては、具体的には平均粒径１乃至２マイクロメートルであり、最大粒径が約１０マイクロメートルとなる粒度分布を有する微小粒子を使用した。本実施例に用いられているポリイミドの前駆体は、硬化するとポリイミドの微小粒子と同一材料となるので、ペースト状のポリイミドが硬化した際には、一種類の材料からなる均一な応力緩和層５が形成されることとなる。本実施例では、応力緩和層５の形成材料としてポリイミドを用いたが、本実施例ではポリイミド以外にアミドイミド樹脂、エステルイミド樹脂、エーテルイミド樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、これらを変性した樹脂などを用いることも可能である。ポリイミド以外の樹脂を使用する場合には、上記ポリイミド微小粒子表面に相溶性を付与する処理を施すか、あるいは、上記ポリイミド微小粒子との親和性を向上するように樹脂組成に変成を施すことが望ましい。
【０１６４】
上記列挙した樹脂のうち、イミド結合を有する樹脂、例えばポリイミド、アミドイミド、エステルイミド、エーテルイミド等では、イミド結合による強固な骨格のおかげで熱機械的特性、例えば高温での強度などに優れ、その結果として、配線のためのめっき給電膜形成方法の撰択肢が広がる。例えば、スパッタなどの高温処理を伴うめっき給電膜形成方法を選択できる。シリコーン樹脂やアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アミドイミド、エステルイミド、エーテルイミドなどイミド結合以外の結合で縮合した部分がある樹脂の場合、熱機械特性は若干劣るものの加工性や樹脂価格などの点で有利な場合がある。例えば、ポリエステルイミド樹脂では、一般にポリイミドよりも硬化温度が低いため扱いやすい。
【０１６５】
応力緩和層５形成用の材料は、例えばエポキシ、フェノール、ポリイミド、シリコーン等の樹脂を単独あるいは２種類以上配合し、これに各種界面との接着性を改善するためのカップリング剤や着色剤等を配合して用いることが可能である。
【０１６６】
本実施例では、これらの樹脂の中から価格、熱機械特性などを総合的に勘案してこれらの樹脂を適宜使い分ける。
【０１６７】
ペースト状のポリイミド中にポリイミド微小粒子を分散させることで材料の粘弾特性を調整することが可能となるため、印刷性に優れたペーストを使用することが出来る。微小粒子の配合を調整することで、ペーストのチキソトロピー特性を制御することが可能となるため、粘度の調整と組み合わせることで、印刷特性を改善することが出来る。本願実施例で好適なペーストのチクソトロピー特性は、回転粘度計を用いて測定した回転数１rpmでの粘度と回転数１０rpmでの粘度の比から求めた、いわゆるチクソトロピーインデックスが１．０から１０．０の範囲にあることが望ましい。なお、チクソトロピーインデックスに温度依存性が現れるペーストの場合、チクソトロピーインデックスが１．０から１０．０の範囲になるような温度領域で印刷すると高成績が得られる。
【０１６８】
必要となる応力緩和層５の膜厚が１回の印刷および加熱硬化で形成されないときには、印刷及び材料の硬化を複数回繰り返すことで所定の膜厚を得ることができる。例えば、固形分濃度３０乃至４０％のペーストを用いて厚さ６５マイクロメートルのメタルマスクを使用した場合、２回の印刷で硬化後の膜厚として約５０マイクロメートルを得ることが出来る。
【０１６９】
さらに、応力緩和層５用材料の硬化温度は１００℃から２５０℃までのものを用いる事が望ましい。硬化温度がこれより低い場合、半導体モジュール製造の工程内での管理が難しく、硬化温度がこれより高くなると硬化冷却時の熱収縮で絶縁基板１の応力が増大する懸念があるからである。
【０１７０】
硬化後の応力緩和層５はスパッタ、めっき、エッチングなどのさまざまな工程にさらされることから、耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性などの特性も要求される。具体的には、耐熱性としてそのガラス転位温度(Tg)が１５０℃超４００℃以下であることが望ましく、より望ましくはTgが１８０℃以上、最も好ましくはTgが２００℃以上である。図２７はガラス転移温度(Tg)と線膨張係数の関係を示す実験結果である。これより、ガラス転移温度(Tg)が２００℃以上であれば、クラックが発生していないことが分かる。なお、工程中での様々な温度処理における変形量を抑える観点から、Tｇ以下の領域での線膨脹係数（α１）は小さいほど好ましい。具体的には３ppm/℃に近いほどよい。一般に低弾性材料は線膨脹係数が大きい場合が多いが、本実施例で好適な応力緩和層５材料の線膨脹係数の範囲は３ppm/℃〜３００ppm/℃の範囲であることが望ましい。より好ましくは３ppm/℃〜２００ppm/℃の範囲であり、最も望ましい線膨脹係数は３ppm/℃〜１５０ppm/℃の範囲である。線膨脹係数が大きい場合には、前述した弾性係数が小さいことが望ましい。より具体的には、弾性係数（GPa)と線膨脹係数(ppm／℃)の積の値が特定の範囲にはいるようにすると良い。この値の望ましい範囲は、基板のサイズや厚み、実装形態によって変動するが、一般的には、この値がおおむね、５０〜１０００の範囲に入っていることが望ましい。
【０１７１】
一方、熱分解温度（Td）は約３００℃以上であることが望ましく、さらに望ましくは３５０℃以上であればよい。TgやTdがこれらの値を下回っていると、プロセス中での熱工程、例えばスパッタやスパッタエッチ工程で樹脂の変形、変質や分解が起こる危険性がある。耐薬品性の観点から言うと、３０％硫酸水溶液や１０％水酸化ナトリウム水溶液への２４時間以上の浸漬で変色、変形などの樹脂変質が起こらない事が望ましい。耐溶剤性としては、溶解度パラメーター（ＳＰ値）が５〜３０(cal/cm3)1/2となることが望ましい。応力緩和層５用がベースレジンに幾つかの成分を変成してなる材料である場合には、その組成の大部分が上記溶解度パラメータの範囲にはいっていることが望ましい。より具体的にいうと、溶解度パラメータ（ＳＰ値）が５未満あるいは３０超である成分が５０重量％を越えて含有されていないことが望ましい。
【０１７２】
これらの耐薬品性や耐溶剤性が不十分だと適用可能な製造プロセスが限定される場合があり、製造原価低減の観点から好ましくないこともある。現実的には、これらの特性を満足する材料コストとプロセス自由度とを総合的に勘案した上で、応力緩和層５用の材料を決定すると良い。
【０１７３】
上記実施例においては、主にガラスおよびシリコンからなる配線基板およびそれを用いた多層配線基板、さらにそれを用いたマルチチップモジュールについて詳しく説明した。本実施例では、本発明に係る配線基板および配線基板の製造方法を変位センサ等、加速度や角速度を検出して運動している物体の位置や姿勢の制御を行う装置およびその製造方法に用いた場合について説明する。
【０１７４】
図３０を用いて、本実施例にかかるマイクロセンサパッケージの製造方法を説明する。まず、デバイスウエハ４００の表面をエッチングする（図３０（ａ））。続いて、デバイスウエハ４００を保護する第一の基板、たとえばガラス基板等にエッチングされたデバイスウエハ４００を接合する（図３０（ｂ））。続いて、デバイスウエハ４００を再びエッチングして、微細な振動素子等のデバイスを形成する（図３０（ｃ））。
【０１７５】
続いて、デバイスウエハ４００を支持するガラス基板等の第二の基板４２０をエッチングして、窪み部分を形成する（図３０（ｄ））。続いて、振動素子等が形成されているデバイスウエハと第二の基板４２０を接合する（図３０（ｅ））。
【０１７６】
続いて、第一の基板４１０とデバイスウエハ４１０を電気的に接続するため、サンドブラストにより第一の基板４１０に貫通孔４３０を形成する（図３０（ｆ））。なお、第一の基板に貫通孔を形成するときに、後の個別化工程でダイシングする第一の基板の位置に窪み（穴）を形成していてもよい。
続いて、第一の基板４１０とデバイスウエハ４００の電気的に接続するために、第一の基板４１０の表面および第一の基板４１０の貫通孔（コンタクトホール）４３０の内側に、図１（ｇ）に示すような導体の金属を蒸着してパターニングして配線を形成する。
【０１７７】
最後に、第二のガラス基板４２０の上に形成されているマイクロセンサ（マイクロジャイロ）をダイシングして、個別化する（図３０（ｈ））。これにより、マイクロセンサのパッケージが完成する。
【０１７８】
なお、貫通孔内壁面の配線の形成をデバイスウエハに接合される前に行い、配線パターンが形成されたパッケージ用基板をデバイスウエハに接合してもよい。この場合、貫通孔内壁面の配線の形成には、上記実施例で説明したように、基板両面からスパッタを行ってもよい。また、サンドブラスト等により貫通孔を形成する場合には、上記説明したように貫通孔の開口端でくびれ部分が形成されることがあるので、貫通孔形成後にパッケージ用基板を研磨してもよい。
また、第一の基板４１０とデバイスウエハ４００および第二の基板４２０とデバイスウエハ４３０との間に、第一及び第二の基板とデバイスウエハの間に生じる熱応力を緩和するための層を設けてもよい。
【０１７９】
本実施例では、デバイスウエハの上下に位置する基板にガラスまたはシリコン基板を用いるため、狭ピッチな配線を形成することができる。したがって、マイクロジャイロをより小型にすることができる。また、貫通孔をサンドブラストにより形成しているため、貫通孔内の微小な凸凹により配線を形成する金属材料とパッケージ用基板との密着性が増し、短絡等を防止することができる。また、本実施例では、貫通孔のくびれ部分が形成されない、または形成されたくびれ部分を研磨して除去することにより、配線の短絡等の防止ができる。また、第一及び第二の基板とデバイスウエハの間に生じる熱応力を緩和するための層を形成することにより、熱膨張係数の差によって熱応力が生じたとしても、第一及び第二の基板とデバイスウエハの間の振動素子が位置するキャビティ内の真空状態を保つことができる。
【０１８０】
なお、変位センサ、慣性センサ、特に加速度センサや回転角速度センサ（ジャイロスコープ、ヨーレートセンサ）は、自動車の車両安定制御システム、エアバックシステム、ナビゲーションシステム、カメラや小型ビデオカメラの手ぶれ防止などに必要なセンサとして用いられる。
【０１８１】
以上、本発明に関し、実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【０１８２】
【発明の効果】
本発明にかかる配線基板によれば、信頼性が高く、高密度配線可能な配線基板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】貫通孔を有する絶縁基板に配線を形成した配線基板の断面図
【図２】本発明に係る配線基板の一実施例を示す図
【図３】本発明に係る配線基板を有するマルチチップモジュールの一実施例を示す図
【図４】半導体モジュールを実装基板に実装した様子を示す図
【図５】本発明に係る半導体モジュールの一実施例を示す斜視図
【図６】ガラス基板にサンドブラストとフォトエッチングによって形成した貫通孔を示す図
【図７】本発明に係る配線基板の一実施例を示す図
【図８】本発明に係る配線基板を有するマルチチップモジュールを実装基板に実装した様子を示す図
【図９】本発明に係る配線基板の一実施例を示す図
【図１０】本発明に係る配線基板を有するマルチチップモジュールを実装基板に実装した様子を示す図
【図１１】本発明に係る配線基板を有するマルチチップモジュールの一実施例を示す図
【図１２】多層配線基板に実装される半導体チップの組合せの一例を示す図
【図１３】本発明に係る配線基板の製造工程のフローチャート図
【図１４】本発明に係る配線基板の製造工程の一例を示す図
【図１５】本発明に係る配線基板の製造工程の一例を示す図
【図１６】本発明に係る配線基板の製造工程の一例を示す図
【図１７】配線とサンドブラストによる粒子があたる位置の関係を示す図
【図１８】本発明に係る配線基板の製造工程のフローチャート図
【図１９】本発明に係る配線基板の製造工程の一例を示す図
【図２０】本発明に係る配線基板の製造工程の一例を示す図
【図２１】貫通孔を充填したときに、未充填の部分が形成された様子を示す図
【図２２】本発明に係る配線基板の製造工程の一例を示す図
【図２３】本発明に係る配線基板の製造工程の一例を示す図
【図２４】サンドブラストにより基板に形成した貫通孔の模式図
【図２５】サンドブラストにより部材をあてがった絶縁基板に形成した貫通孔を示す図
【図２６】基板の貫通孔へ配線を形成する方法を示す図
【図２７】ガラス転移温度(Tg)と線膨張係数の関係を示す実験結果の図
【図２８】ガラス基板やセラミック基板を用いて配線基板を多数個取りする状態を示す図
【図２９】本発明に係る配線基板の一実施例を示す図
【図３０】ジャイロスコープの製造方法を示す図
【図３１】サンドブラスト法により基板に貫通孔を形成する様子を示す図
【図３２】本発明に係る配線基板の一実施例を示す図
【図３３】本発明に係る配線基板の一実施例を示す図
【図３４】本発明に係る配線基板の一実施例を示す図
【図３５】配線とサンドブラストによる粒子があたる位置の関係を示す図
【符号の説明】
１…絶縁基板                    ２…薄膜配線層
３…多層配線層                  ５…応力緩和層
６…多層配線基板                ７…はんだバンプ
８…はんだバンプ                ９…半導体装置（ＬＳＩ）
１０…実装基板                ５０…アンダーフィル
１００…貫通孔              １０１…貫通孔内の配線
１１０…層間絶縁層          １２０…配線
１０００…半導体モジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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