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JP2759039B2 - 薄膜多層配線基板 - Google Patents

薄膜多層配線基板

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JP2759039B2
JP2759039B2 JP5129859A JP12985993A JP2759039B2 JP 2759039 B2 JP2759039 B2 JP 2759039B2 JP 5129859 A JP5129859 A JP 5129859A JP 12985993 A JP12985993 A JP 12985993A JP 2759039 B2 JP2759039 B2 JP 2759039B2
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JP
Japan
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thin film
power supply
layer
wiring
base substrate
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JP5129859A
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峰雄 川本
晴夫 赤星
昭雄 高橋
正典 根本
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は多層プリント板に関わ
り、とくに表面実装型部品の実装密度を向上して部品間
の信号伝送を高速化する薄膜多層基板とその製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】特開平4−148590号には薄膜多層
配線基板において、各薄膜配線層の配線パタ−ンとブラ
インドホ−ル(バイアホ−ル、ビアホ−ル)導体をめっ
きにより同時に形成する方法が開示されている。しか
し、ブラインドホ−ルのめっき部には凹みが生じ、ブラ
インドホ−ルの上に上層のブラインドホ−ルを重ねるこ
とができないので、各薄膜配線層のブラインドホ−ルの
位置を若干ずらせるようにして薄膜配線層間をブライン
ドホ−ルにより連続して接続するようにしていた。ま
た、べ−ス基板の両面に設けた薄膜配線層間を接続する
場合には、両薄膜配線層間をべ−ス基板に設けたスル−
ホ−ルを貫通するスル−ホ−ル導体により接続するよう
にしていた。同様にこのスル−ホ−ル導体によりべ−ス
基板の片面に設けた電源層や接地層を他の面の配線パタ
−ンに接続するようにしていた。
【0003】また、特開昭56−138993号公報に
は、ベ−ス基板上の薄膜層(感光性樹脂層)に形成した
ブラインドホ−ル導体を無電解めっきあるいは無電解め
っきと電解めっきの併用により配線パタ−ンと同時に形
成する方法が開示されている。同公報の明細書には述べ
られていないものの、その第2図には上記ブラインドホ
−ル導体の表面形状が平坦であることが示され、ブライ
ンドホ−ル導体上に次の薄膜層のブラインドホ−ル導体
を重ねて形成し、各薄膜配線層間をブラインドホ−ルに
より接続することが開示されている。しかし、べ−ス基
板の両面の薄膜配線層間を接続する方法については述べ
られていない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来方法ではブラ
インドホ−ルにより配線層間を薄膜接続するので、配線
層間をスル−ホ−ルにより接続する場合に較べて配線密
度を高めることができるものの、電源層やグランド層が
ベ−ス基板の片面に設けられていたので、他の面上の配
線パタ−ンを上記電源層やグランド層に接続する場合に
はその都度ベ−ス基板にスル−ホ−ルを設ける必要があ
り、加工工程が増え、配線密度が低下するという問題が
あった。また、電源や接地パタ−ンがベ−ス基板に設け
られていたので、各薄膜配線層の配線を電源や接地に接
続する場合には、上記ブラインドホ−ルやスル−ホ−ル
導体により各薄膜配線層の電源や接地配線をベ−ス基板
に接続する必要があり、このため、薄膜配線層が多層化
されるに伴い各薄膜配線層とベ−ス基板間のブラインド
ホ−ルやスル−ホ−ルが増加して配線密度が低下すると
いう問題があった。本発明の目的は上記の問題を改善し
て、配線密度や表面実装型部品の実装密度を高めること
のできる多層配線基板を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の要旨は、ベース基板の両面に薄膜配線層積層され
た薄膜多層配線基板において、前記ベース基板の両面
に、四角形状の電源パターン部と接地パターン部とが
互に複数形成されており、 前記薄膜配線層の最外層面以
外の内層面には、所定の個所に複数の四角形状の電源パ
ターン部と接地パターン部とが他の配線と併設されてお
り、前記ベース基板に設けたスルーホール導体部と、前
記薄膜配線層に設けたブラインドホール導体部とによ
り、任意の電源パターン部同志、および、任意の接地パ
ターン部同志がそれぞれ接続されていることを特徴とす
る薄膜多層配線基板にある。
【0006】
【0007】
【作用】上記薄膜配線層に設けた電源パタ−ン部と接地
パタ−ン部はそれぞれ、ベ−ス基板の電源パタ−ン部と
接地パタ−ン部を他の薄膜配線層の電源部や接地部に中
継する。また、上記薄膜配線層に設けた電源パタ−ン部
と接地パタ−ン部はそれぞれ、他の薄膜配線層の配線パ
タ−ンを遮蔽(シ−ルド)する。上記各ブラインドホ−
ル導体は上記薄膜配線層の電源パタ−ン部と接地パタ−
ン部をそれぞれベ−ス基板の電源パタ−ン部と接地パタ
−ン部、ならびに各薄膜配線層の電源部や接地部に接続
する。
【0008】
【実施例】本発明ではベ−ス基板上に積層される薄膜配
線層中の所定の層に電源パタ−ンと接地パタ−ンを設け
てベ−ス基板上の電源パタ−ンおよび接地パタ−ンを中
継し、他の薄膜配線層の電源部と接地部をこれらに接続
して各薄膜配線層からベ−ス基板へ直接接続される接続
数を低減すると同時に各薄膜配線層の配線パタ−ンをシ
−ルドする。この結果、電源および接地配線長が短縮さ
れるので信号の伝播遅延を短縮し、薄膜配線層間の信号
の干渉を低減することができる。また、各薄膜配線層と
ベ−ス基板間を直接接続する接続数が低減されるので、
配線を高密度化し、部品の実装密度を高めることができ
る。
【0009】1は本発明薄膜多層配線基板のベース
基板1の両面に形成される電源パターン6と接地パター
ン7の一例を示す図である電源パターン6接地パタ
ーン7は図のように四角形状の電極が交互に配置され、
図2に示すようにスルーホール10によりベース基板1
の両面の電極はそれぞれ接続されている。
【0010】図3は本発明の薄膜多層配線基板の模式断
面図である。薄膜配線層21〜2および31〜33の
それぞれの所定に個所に、電源パターン部6と接地パタ
ーン部7とが形成され、これらは電源パターン部同志と
接地パターン部同志がそれぞれブラインドホール導体
により接続され、かつ、ベース基板1の電源パターン
並びに接地パターン7に接続される。上記電源パタ
ーン6と接地パターンのそれぞれの大きさは、各
薄膜配線層間で互いにブラインドホール導体8により接
続可能な大きさに設定する。
【0011】た、接地パターン7または電源パター
は、同一層内に形成される他の薄膜配線層の配線
部分の大きさに対応してその面積を決めることができ
る。
【0012】次に本発明上記薄膜多層配線基板の製造
方法を図2,3を用いて説明する。まず、ベース基板1
には厚さ0.1mmの耐熱低熱膨張性の銅張り積層板を
用い、所定の個所にドリルでスルーホール10を形成
後、無電解銅めっきにより導通化する。次いで、エッチ
ングにより、所定の電源パターン部6と接地パターン
7を形成する。次いでベース基板1に薄膜配線層21
及び31を形成する。これには、過硫酸アンモニウムと
硫酸とからなる水溶液によりベース基板1の電源パター
ン部および接地パターン部の表面を粗化、水洗し、リン
酸三ナトリウムと過塩素酸ナトリウム及び水酸化ナトリ
ウムからなるアルカリ性水溶液で酸化膜を形成し水洗す
る。
【0013】次いで、ジメチルアミボランと水酸化ナ
トリウムからなる水溶液で上記酸化膜を還元し、水洗、
乾燥後、厚さ80μmの耐熱性エポキシ系接着フィルム
を加熱圧着、硬化しその表面に厚さ30μmのアディ
ティブ用接着剤フィルムをホットロールでラミネートし
て硬化する。これにより絶縁層3が形成される。なお、
上記絶縁層3は感光性フィルムを使用して形成すること
もできる。例えば、厚さ60μmの感光性ソルダーレジ
ストフィルムに加硫微粉末ブタジエンゴムを混合したも
をホットロールでラミネートして加熱圧着すること
で、絶縁層3を形成することができる。次いで、絶縁層
3に直径70μmのブラインドホールを形成する。
【0014】次いで、絶縁層3をセミ硬化してから過マ
ンガン酸カリウム水溶液で表面を粗化する。その上に
っきにより信号配線、電源パターン部および接地パター
ン部等の薄膜配線層21,31を形成する。この時、め
っきにより充填されたブラインドホール導体により、ベ
ース基板1上の電源パターン部6および接地パターン部
7にそれぞれ接続する。 上記薄膜配線層21,31の上
に、同様にして薄膜配線層22,32を形成し、絶縁層
3を形成後、さらに薄膜配線層23,33を形成する。
但し、最外層は、部品搭載用のランド9に電源パターン
部あるいは接地パターン部が接続される。なお、上記ブ
ラインドホールは感光性樹脂を用いたフォトリソグラフ
ィーにより形成したが、エキシマレーザにより形成する
こともできる。この場合は直径60μmの開口部を有す
るメタルマスクを形成面に密着させてエキシマレーザを
スキャニングしてブラインドホールを形成することがで
きる
【0015】記薄膜配線層およびブラインドホール内
の無電解銅めっきは、水酸化ナトリウム水溶液により絶
縁層3の表面の粗化残渣物を除去後、めっき触媒である
パラジウムを振動しながら付与し、活性化後、下記組成
のものを用いて70℃振動を与えながらめっきする
この結果、40μmパネルめっき厚さとめっきで完全
に充填されたブラインドホール導体が同時に得られ
る。
【0016】 硫酸銅……………………………………………15 g/l エチレンジアミン四酢酸………………………35 g/l 37%ホルマリン水溶液……………………… 3ml/l 水酸化ナトリウム……………………pH12.5量(at25℃) ポリエチレングリコ−ル(分子量400)…20ml/l α−α´ジビリジル……………………………30mg/l
【0017】最外層の薄膜配線層23,33の信号配線
2および部品搭載のランド9も上記と同様にして形成す
る。
【0018】以上のようにして図に示した層の薄膜
多層配線基板が得られ、ベース基板1に設けた電源パタ
ーン部6と接地パターン部7それぞれ薄膜配線層
1〜23および同31〜33のブラインドホール導体8
によりそれぞれ接続される。これによって、ベース基板
の両面の電源と接地間を最短距離で接続でき、また、そ
のシールド効果により、特に、高周波数信号用として好
適である。
【0019】上記多層配線基板の信号配線間の絶縁抵抗
は7.8×1012Ω、信号配線、電源層、接地層の接着
力は2.5kgf/cmであった。260℃、180秒
以上のはんだフロ−トによる耐熱性テストでは外観的な
ふくれは認められず、また、−65℃/2h〜+125
℃/2h、300サイクルの熱衝撃試験後の断面観察し
てブラインドホ−ルのめっき接続部の剥がれは認められ
なかった。
【0020】
【0021】
【0022】
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、ベース基板の両面上に
設けた薄膜配線層の電源パターン部および接地パターン
部を、スルーホール導体とブラインドホール導体とによ
最短で接続することができるので、信号の伝送遅延を
短縮することができる。
【0024】また、上記電源パターン部、および、接地
パターンにより信号線をシールドして回路の誤動作
を防止することができる。
【0025】また、上記ブラインドホ−ル導体の断面積
は従来のスル−ホ−ル導体の断面積に比べて格段に小さ
く、さらに、ブラインドホ−ル導体の上に次の配線層の
ブラインドホ−ル導体を重ねて設けるので、各薄膜配線
層に占める層間接続用面積が大幅に減り、これにより例
えば各配線層の配線密度を約30%以上高めたり、配線
層数を2〜3層分低減することができる。
【0026】また、上記各配線層のブラインドホール導
体をめっきにより充填形成することにより、その接続信
頼性を向上することができる。特に、表面実装部品が上
記ブラインドホール導体上に直接搭載できるので表面実
装密度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のベース基板の電源パターン部と接地パ
ターン部の配列を示す平面図である。
【図2】本発明のベース基板の模式断面図である。
【図3】本発明の一実施例の薄膜多層配線基板の模式断
図である。
【符号の説明】
1…ベース基板、2…信号配線、3…絶縁層、6…電源
パターン、7…接地パターン、8…ブラインドホー
ル導体、9…ランド、10…スルーホール、21,2
2,23,31,32,33…薄膜配線層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 根本 正典 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株式会社日立製作所 日立研究所内 (56)参考文献 特開 平4−328896(JP,A) 特開 昭56−138993(JP,A) 特開 平6−181389(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H05K 3/46

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベース基板の両面に薄膜配線層積層
    た薄膜多層配線基板において、前記ベース基板の両面に、四角形状の 電源パターン部と
    接地パターン部とが交互に複数形成されており、 前記薄膜配線層の最外層面以外の内層面には、所定の個
    所に複数の四角形状の電源パターン部と接地パターン部
    とが他の配線と併設されており、前記ベース基板に設け
    たスルーホール導体部と、前記薄膜配線層に設けたブラ
    インドホール導体部とにより、任意の電源パターン部同
    志、および、任意の接地パターン部同志がそれぞれ接続
    されている ことを特徴とする薄膜多層配線基板。
JP5129859A 1993-06-01 1993-06-01 薄膜多層配線基板 Expired - Fee Related JP2759039B2 (ja)

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