(57)【要約】【課題】特性インピーダンスをコントロールでき、電気的特性に優れる配線基板およびその製造方法を提供する。【解決手段】導電材からなる導電層１２ａを含むコア層１２と、コア層１２の両面に絶縁材により形成された絶縁層１４と、コア層１２の両面に絶縁層１４を介して導電材により形成されるとともに、パターン間が絶縁材で埋められた配線パターン１８と、コア層１２中に導電材により形成され、両端側が絶縁層１４を貫通して配線パターン１８に電気的に接続されると共に、外側が被覆絶縁層２０により被覆され、さらに被覆絶縁層２０の外側をコア層１２の導電層１２ａで覆われることによる同軸構造からなる接続用配線２２とを具備することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電材からなる導電層を含むコア層と、
該コア層の両面に絶縁材により形成された絶縁層と、
該コア層の両面に前記絶縁層を介して導電材により形成されるとともに、パターン間が絶縁材で埋められた配線パターンと、
前記コア層中に導電材により形成され、両端側が前記絶縁層を貫通して前記配線パターンに電気的に接続されると共に、外側が被覆絶縁層により被覆され、さらに該被覆絶縁層の外側を前記コア層の導電層で覆われることによる同軸構造からなる接続用配線とを具備する配線基板の製造方法であって、
導電材を吐出するノズルを有する導電材ヘッドと、絶縁材を吐出するノズルを有する絶縁材ヘッドとを、ベース材に対して相対的に走査させ、ベース材上に、導電材と絶縁材とを吐出させて第１の層を形成し、この工程を繰り返して、第１の層上に第２の層、第２の層上に第３の層というように順次多層に形成して、前記構造を有する配線基板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２】
ベース材上に、パターン間が絶縁材で埋められた一方の前記配線パターンを形成する工程と、
この一方の配線パターン上に、一方の前記絶縁層およびこの一方の絶縁層を貫通して一端が前記一方の配線パターンに接続する前記接続用配線の部位を形成する工程と、
この絶縁層上に、前記コア層、前記被覆絶縁層およびコア層中の前記接続用配線の部位を形成する工程と、
該コア層上に、他方の前記絶縁層およびこの他方の絶縁層を貫通する前記接続用配線の部位を形成する工程と、
該他方の絶縁層上に、パターン間が絶縁材で埋められるとともに、該他方の絶縁層を貫通する前記接続用配線の他端に接続する他方の前記配線パターンを形成する工程とを具備することを特徴とする請求項１記載の配線基板の製造方法。
【請求項３】
導電材からなる導電層を含むコア層と、
該コア層の両面に絶縁材により形成された絶縁層と、
該コア層の両面に前記絶縁層を介して導電材により形成されるとともに、パターン間が絶縁材で埋められた配線パターンと、
前記コア層中に導電材により形成され、両端側が前記絶縁層を貫通して前記配線パターンに電気的に接続されると共に、外側が被覆絶縁層により被覆され、さらに該被覆絶縁層の外側を前記コア層の導電層で覆われることによる同軸構造からなる接続用配線とを具備することを特徴とする配線基板。
【請求項４】
同軸構造をなす前記接続用配線の前記配線パターンへの接続基部が配線パターン側に向けて太くなるように形成されていることを特徴とする請求項３記載の配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多層配線基板における層間配線パターンの電気的接続は、主としてスルーホールによるもの、ビアによるもの、バンプによるものである。これらの層間配線パターンの接続においては、一般的に、配線パターンの幅、間隔に比べて、ビア、バンプのランド径、ピッチは大きい。
そのため、配線とビアあるいはバンプとの接続部において導体形状が急激に変化し、応力が集中しやすくなり、断線を招いたり、特性インピーダンスの不整合を招く不具合がある。
【０００３】
また、配線による引き回しが多い領域と、ビア、バンプによる層間接続が多い領域とで配線密度に偏りが生じやすい。このことは、配線領域が不足したり、反りが大きくなるなどの問題が生じる。
さらには、配線パターンやランドを形成する上で、必ずエッチング工程が必要となるが、エッチングは材料を「削って捨てる」技術であり、環境の面で負荷が大きくなる。
【０００４】
これらの問題を解消するものとして、導電性インクおよび絶縁性インクを用いて多層に印刷することにより、配線パターン、絶縁層、および配線パターン間を電気的に接続する接続パターンの全てを、性質の同じ上記導電性インク、絶縁性インクで形成する方法が開発されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００７−１５８３５２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記特許文献１に記載された発明をさらに発展させ、特性インピーダンスをコントロールでき、電気的特性に優れる配線基板およびその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る配線基板の製造方法は、導電材からなる導電層を含むコア層と、該コア層の両面に絶縁材により形成された絶縁層と、該コア層の両面に前記絶縁層を介して導電材により形成されるとともに、パターン間が絶縁材で埋められた配線パターンと、前記コア層中に導電材により形成され、両端側が前記絶縁層を貫通して前記配線パターンに電気的に接続されると共に、外側が被覆絶縁層により被覆され、さらに該被覆絶縁層の外側を前記コア層の導電層で覆われることによる同軸構造からなる接続用配線とを具備する配線基板の製造方法であって、導電材を吐出するノズルを有する導電材ヘッドと、絶縁材を吐出するノズルを有する絶縁材ヘッドとを、ベース材に対して相対的に走査させ、ベース材上に、導電材と絶縁材とを吐出させて第１の層を形成し、この工程を繰り返して、第１の層上に第２の層、第２の層上に第３の層というように順次多層に形成して、前記構造を有する配線基板を形成することを特徴とする。
【０００７】
また、ベース材上に、パターン間が絶縁材で埋められた一方の前記配線パターンを形成する工程と、この一方の配線パターン上に、一方の前記絶縁層およびこの一方の絶縁層を貫通して一端が前記一方の配線パターンに接続する前記接続用配線の部位を形成する工程と、この絶縁層上に、前記コア層、前記被覆絶縁層およびコア層中の前記接続用配線の部位を形成する工程と、該コア層上に、他方の前記絶縁層およびこの他方の絶縁層を貫通する前記接続用配線の部位を形成する工程と、該他方の絶縁層上に、パターン間が絶縁材で埋められるとともに、該他方の絶縁層を貫通する前記接続用配線の他端に接続する他方の前記配線パターンを形成する工程とを具備することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る配線基板は、導電材からなる導電層を含むコア層と、該コア層の両面に絶縁材により形成された絶縁層と、該コア層の両面に前記絶縁層を介して導電材により形成されるとともに、パターン間が絶縁材で埋められた配線パターンと、前記コア層中に導電材により形成され、両端側が前記絶縁層を貫通して前記配線パターンに電気的に接続されると共に、外側が被覆絶縁層により被覆され、さらに該被覆絶縁層の外側を前記コア層の導電層で覆われることによる同軸構造からなる接続用配線とを具備することを特徴とする。
また、同軸構造をなす前記接続用配線の前記配線パターンへの接続基部が配線パターン側に向けて太くなるように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、絶縁層、配線パターン、コア層、接続配線等の全てが、同一の絶縁材あるいは導電材を多層に印刷することによって形成されているので、接合部における断線は生じにくく、また、接続配線が同軸構造をなしているので、特性インピーダンスのコントロールが容易となり、電気的特性に優れる配線基板を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下本発明における最良の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、配線基板１０の一例を示す説明図である。また、図２は、配線基板１０における接続配線の部位の説明断面図である。
配線基板１０は、導電材からなる導電層１２ａを含むコア層１２と、該コア層１２の両面に絶縁材により形成された絶縁層１４と、該コア層１２の両面に絶縁層１４を介して導電材により形成されるとともに、パターン間が絶縁材１６で埋められた配線パターン１８と、コア層１２中に導電材により形成され、両端側が絶縁層１４を貫通して配線パターン１８に電気的に接続されると共に、外側が被覆絶縁層２０により被覆され、さらに該被覆絶縁層２０の外側をコア層１２の導電層１２ａで覆われることによる同軸構造からなる接続用配線２２とを具備する。
コア層１２は、図では導電層１２ａのみで構成したが、接続用配線２２を覆う導電層１２ａ以外の部位は絶縁層としてもよい。
【００１１】
配線基板１０は、下面側の配線パターン１８に外部接続用のバンプ２４が形成されて、上面側の配線パターン１８に半導体チップ２６がフリップチップ接続されて搭載されるなど、半導体チップ２６のインターポーザー等として用いられる。
【００１２】
図３は、配線基板１０の他の実施の形態を示す。図１のものと同一の部材を同一の符号をもって示し、説明を省略する。
本実施の形態では、導電材により形成され、同軸構造をなす接続パターン２２の配線パターン１８への接続基部２８が配線パターン１８側に向けて太くなるように形成されている。これにより接合部における断線を好適に解消しうる。
【００１３】
配線基板１０の製造は、図４に示すように、導電材３０を吐出するノズル３２ａを有する導電材ヘッド３２と、絶縁材３４を吐出するノズル３６ａを有する絶縁材ヘッド３６とを、ベース材３８に対して相対的に走査させ、ベース材３８上に、導電材３０と絶縁材３４とを吐出させて第１の層４０（図４（ｄ））を形成し、この工程を繰り返して、第１の層４０上に第２の層（図示せず）、第２の層上に第３の層（図示せず）というように順次多層に形成して、前記構造を有する配線基板１０を形成するとよい。
【００１４】
導電材３０、絶縁材３４は公知の導電性インク、絶縁性インクを用いることができる。
例えば絶縁性インクは、ポリアミック酸、光重合開始剤および架橋剤の３成分系のものや、ビスマレイミド系化合物と光重合開始剤の２成分系のものなどを用いることができる。
また、導電性インクは、適宜な溶媒中に銅等の導電性金属粉末を混入させたペースト状のものを用いることができる。
この導電性インク、絶縁性インクをインクジェット方式によって印刷を行うと好適である。
【００１５】
導電材ヘッド３２と絶縁材ヘッド３６とは、図４の紙面に垂直な方向に多数並列して設け、これら導電材ヘッド群、絶縁材ヘッド群を同時に移動させ、所要のプログラムに従って導電材３０、絶縁材３４を吐出させ、ベース材３８上に第１の層４０のベタパターンを印刷する。この第１の層４０を印刷した後、この第１の層４０を乾燥させ、次いで熱硬化させる。この熱硬化は完全に硬化させてもよいし、ＵＶを照射して半硬化させ、最後に一斉に熱処理して完全硬化させるようにしてもよい。
なお、導電材３０焼成することによって焼結金属とする。
このようにして順次多層に形成し、配線基板１０に完成させる。
なお、導電材ヘッド３２、絶縁材ヘッド３６は、それぞれ１つのみ設け、図４の紙面に垂直な方向に走査させつつ、図４の右方に移動させ、所要のプログラムに従って第１の層４０等のベタパターンを印刷するようにしてもよい。
【００１６】
図１に示す配線基板１０を、導電材ヘッド３２および絶縁材ヘッド３６を用いて、導電材３０、絶縁材３４を印刷して形成するには例えば次の工程を行うようにする。
まず、ベース材３８上に、パターン間が絶縁材３４（図１では１６）で埋められた一方の配線パターン１８を形成する。
この一方の配線パターン１８上に、一方の絶縁層１４、およびこの一方の絶縁層１４を貫通して一端が一方の配線パターン１８に接続する接続用配線２２の部位を形成する。
【００１７】
この絶縁層１４上に、コア層１２、被覆絶縁層２０およびコア層１４中の接続用配線２２の部位を形成する。
次いで、該コア層１２上に、他方の絶縁層１４およびこの他方の絶縁層１４を貫通する接続用配線２２の部位を形成する。
そして、該他方の絶縁層１４上に、パターン間が絶縁材３４（１６）で埋められるとともに、該他方の絶縁層１４を貫通する接続用配線２２の他端に接続する他方の配線パターン１８を形成するのである。
【００１８】
上記各工程では、単層とは限らず、第１の層、第２の層・・・というように複数の層により、例えば、配線パターン１８を形成する。これら各層ごとに、導電材、絶縁材の、乾燥、熱硬化処理、焼成処理を行ってもよいし、所要複数層が積層された段階で乾燥、熱硬化処理、焼成処理を行ってもよい。
なお、ベース材３８はエッチングによって除去することができる。例えば、配線パターン１８を銅材で形成した場合、ベース材３８をニッケル板とし、銅材を腐食しないエッチング液を用いてベース材３８を除去するとよい。
あるいは、ベース材３８は、配線基板１０の支持基材（あるいはパッケージ）としてそのまま残してもよい。
【００１９】
図５は、コア層１２中における同軸構造をなす接続配線２２の積層状況を示す説明図である。
同軸構造の接続配線２２は、多層の印刷層によって形成されている。そして、多層の印刷層を少しずつ空間的にずらして形成することによって、同軸構造の接続配線２２をコア層１２中で３次元的に任意に曲折した状態で配線することができる。
なお、図１に示すものでは、配線パターン１８が２層をなすものであるが、同様の製造方法で３層以上の多層の配線基板とすることもできる。
【００２０】
本実施の形態では、絶縁層１４、配線パターン１８、コア層１２、接続配線２２等の全てが、同一の絶縁材あるいは導電材を多層に印刷することによって形成されているので、接合部における断線は生じにくく、また、接続配線２２が同軸構造をなしているので、特性インピーダンスのコントロールが容易となり、電気的特性に優れる配線基板１０を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】配線基板の説明断面図である。
【図２】接続配線の部位の説明断面図である。
【図３】接続配線の基部を大径に形成した状態を示す説明図である。
【図４】導電材ヘッドと絶縁材ヘッドとでベタ印刷パターンを形成する説明図である。
【図５】立体配線とした接続配線の説明断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０  配線基板
１２  コア層
１２ａ  導電層
１４  絶縁層
１６  絶縁材
１８  配線パターン
２０  被覆絶縁層
２２  接続配線
２４  バンプ
２６  半導体チップ
２８  接続基部
３０  導電材
３２  導電材ヘッド
３４  絶縁材
３６  絶縁材ヘッド
３８  ベース材
４０  第１の層
【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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