JPH11289165A - 多層配線基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 信頼性の高いビア接続を有し、高密度実装や
高密度配線化が可能かつプロセスの簡略化を図れる多層
配線基板の製造方法の提供。 【解決手段】 第１の導電体層に、バンプを設け、バン
プ形成面に絶縁体層３を介して導電体層1bを積層・配置
する。これを加圧してバンプの先端部を絶縁体層３に圧
入・貫挿させて導電体層1bに接続して両面導体層張りコ
ア積層板を形成する。コア積層板の両面導電体層を配線
パターニングし、コア配線基板を形成し、少なくともそ
の一主面に絶縁体層5a，5bを形成し、コア配線基板の配
線パターンに対する接続用のビアを形設する。これを含
む絶縁体層5a，5b面に導電性メッキ層6a，6bを形成し、
導電性メッキ層6a，6bを配線パターニングする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多層配線基板および
その製造方法に係り、さらに詳しくは実装や配線パター
ンの高密度化が可能な多層配線基板、および多層配線板
を容易に製造できる方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】配線回路の高密度化やコンパクト化、も
しくは高機能化などの点から、多層配線型の配線基板が
広く実用に供されている。そして、この種の多層配線基
板は、一般的に、絶縁体層の両面に銅箔を張り合わせて
成る積層板を素材として製造されている。

【０００３】すなわち、前記銅箔張り積層板の所定箇所
（所定位置）に、たとえばNCドリリングマシンを用い
て、一つづつシリーズに貫通孔を穿設し、この穿設孔の
内壁面をメッキなどで導電性化して、両面の銅箔間を電
気的に接続する。その後、前記両面の銅箔を、たとえば
フォトエッチング処理し、配線パターニングして両面型
の配線基板を得ている。

【０００４】また、多層型の配線基板の場合は、 (a)前
記両面型の配線基板間にガラス・樹脂系プリプレグ層を
介在させ、あるいは (b)両面型の配線基板をコア配線基
板とし、コア配線基板面にガラス・樹脂系プリプレグ層
を介して銅箔を積層し、これを積層一体化することによ
って製造される。

【０００５】ここで、 (b)の銅箔を積層する製造方法
は、いわゆるビルドアップ方式ともいわれ、具体的に
は、次ぎのように行われている。先ず、スルホール接続
型のコア配線基板を用意し、コア配線基板の主面に絶縁
性樹脂の塗布、あるいは絶縁性樹脂フィルムを積層・一
体化して絶縁体層を形成する。

【０００６】その後、コア配線基板の配線パターンに対
する接続のため、前記形成した絶縁体層にビアを形設し
てから、形設したビア内壁面を含む絶縁体層面に、たと
えばCuメッキによって導電性膜を被覆形成する。次い
で、前記形成した導電性膜に対して、たとえばフォトエ
ング処理を施し、コア配線基板の配線パターンにビア接
続する配線パターニングを行う。この絶縁体層の形成、
ビア形設（穿孔）、導電体層の被覆および配線パターニ
ングの繰り返しによって、所要の多層配線基板を製造す
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ビ
ルドアップ方式による多層配線基板の製造、製品として
の多層配線基板には、次ぎのような不都合が認められ
る。すなわち、スルホール内壁面を導電体化して電気的
な接続を行った配線基板をコアとし、このコア配線基板
面に絶縁体層を形成するため、前記スルホール接続部
（孔・空洞）がそのままの状態で残存したり、あるいは
絶縁樹脂層の流入・陥没などによって凹面化する。

【０００８】したがって、コア配線基板面上に、絶縁体
層を介して配線パターンを積層するに当たっては、コ
ア配線基板のスルホール接続部を充填した絶縁樹脂の露
出部分を研磨・除去するか、あるいはスルホール接続
部を形成している孔を絶縁樹脂などで充填し、コア配線
基板面と同一面化する工程を要する。つまり、ビルドア
ップ方式は、工程の簡略化や低コスト化など期待されな
がら、実際には、工程の煩雑化やコストアップなどを招
来する傾向がある。

【０００９】本発明は、上記事情に対処してなされたも
ので、信頼性の高いビア接続を有するだけでなく、高密
度実装や高密度配線化が可能な多層配線基板、およびプ
ロセスの簡略化を容易に図れる多層配線基板の製造方法
の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、層間
絶縁体層を圧入・貫挿した導電性バンプでスルホール接
続されたコア配線基板と、前記コア配線基板の少なくと
も一主面に絶縁体層を介して積層形成され、かつコア配
線基板の配線パターンにビア接続する配線パターンとを
有する多層配線基板であって、前記積層形成された配線
パターンが複数層であることを特徴とする多層配線基板
である。

【００１１】請求項２の発明は、第１の導電体層の所定
位置に、第１の導電性バンプを設ける工程と、前記第１
の導電性バンプ形成面に第１の絶縁体層を介して第２の
導電体層を積層・配置する工程と、前記積層体を加圧し
て第１の導電性バンプの先端部を、第１の絶縁体層を圧
入・貫挿させて対向する第２の導電体層に接続して両面
導体層張りコア積層板を形成する工程と、前記コア積層
板の両面導電体層をそれぞれ配線パターニングし、コア
配線基板を形成する工程と、前記コア配線基板の少なく
とも一主面に絶縁体層を形成し、コア配線基板の配線パ
ターンに対する接続用のビアを形設する工程と、前記ビ
アを形設部を含む絶縁体層面に導電性メッキ層を形成す
る工程と、前記形成した導電性メッキ層を配線パターニ
ングする工程とを有することを特徴とする多層配線基板
の製造方法である。

【００１２】請求項１および２の発明において、コア配
線基板の絶縁体および積層する配線パターンとの層間絶
縁体を成す樹脂としては、たとえばエポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、
ホットメルト接着剤、ポリビニルブチラール樹脂、ニト
リルラバー、フェノキシ樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、液晶ポリマー、ポリ
エーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂
などの１種もしくは２種以上の混合系樹脂溶液、また
は、前記樹脂とガラスクルスヤやマット、合成繊維や布
などとを組み合わせたシート状（もしくはフィルム状）
のものが挙げられる。そして、これら樹脂系シートは、
たとえば厚さ50〜 150μm 、好ましくは80〜 120μm 程
度である。

【００１３】請求項１および２の発明において、コア配
線基板の配線パターンは、たとえば厚さ10〜20μm 程度
の銅箔、アルミ箔、ニッケル箔、金箔、銀箔などの導電
体層を素材として、これをパターニングしたもので、経
済性および加工性の点などから銅箔が適する。

【００１４】また、前記コア配線基板の構成において、
層間絶縁体に圧入され、その先端部が対向する配線パタ
ーンの被接続面に対接し、電気的な接続部を形成する導
電性バンプは、たとえばAg粉末などの導電性粉末および
エポキシ樹脂などのバインダー成分で調製された導電性
組成物である。そして、導電性バンプは、前記導電性組
成物をスクリーン印刷などし、ほぼ一定高さ・形状の突
起を形成し、これを乾燥・硬化させることなどによって
作製される。

【００１５】請求項１および２の発明において、コア配
線基板や積層した配線パターンに対する層間絶縁体は、
上記樹脂溶液の塗布・乾燥、上記樹脂系シートの熱圧着
などによって形成される。ここで、層間絶縁体の厚さ
は、絶縁性樹脂の種類や配線の容量などにもよるが、一
般的には30〜 120μm 程度である。また、積層される配
線パターン間を電気的にビア接続するため、層間絶縁体
の所定位置に孔を穿設するが、この穿孔加工は、たとえ
ばレーザー加工などで行われる。

【００１６】請求項１および２の発明において、コア配
線基板面上に積層する配線パターンは、たとえば厚さ10
〜20μm 程度の導電性メッキ層であり、たとえば銅メッ
キ層、アルミニウムメッキ層、ニッケルメッキ層、金メ
ッキ層などを配線パターニングしたものである。ここ
で、メッキ層は、たとえば化学メッキおよび電気メッキ
の併用で形成することもできるし、また、異種の金属層
を積層する構成であってもよい。さらに、これら導電体
層のパターニングは、一般的には、いわゆるフォトエッ
チング処理であるが、レーザー照射による方式であって
もよい。

【００１７】請求項１および２の発明では、コア配線基
板として、スルホール接続部が充填的に形成されたもの
を使用するので、コア配線基板面に積層配線するために
絶縁体層を積層・被覆する際において、他の処理を別途
施さずとも、部分的な凹面化や厚さの変化など招来する
恐れも解消される。つまり、信頼性の高い絶縁性および
配線パターンが容易に確保されるとともに、導電性バン
プの微細化が可能なこと、貫挿による充填型のスルホー
ル接続と相俟って、高密度配線もしくは高密度実装型の
多層配線基板が提供される。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図１ (a)〜 (c)および図２
(a)〜 (e)を参照して実施例を説明する。

【００１９】図１ (a)〜 (c)は、この実施例において使
用するコア配線基板の製造例の実施態様を、工程順に模
式的に示す断面図である。

【００２０】先ず、厚さ18μm の銅箔1aを用意し、この
銅箔1aの一主面の所定位置に、エポキシ樹脂系銀ペース
トを印刷・乾燥固化して底面径 250μm 、高さ 150μm
程度の円錐状導電性バンプ２′を形成する。その後、図
１ (a)に示すごとく、前記円錐状導電性バンプ２′形成
面側に、厚さ60〜 120μm 程度のガラス・エポキシ樹脂
プリプレグ３を介して厚さ18μm の銅箔1bを積層する。
次いで、この積層体を熱加圧して一体化し、両面銅箔1
a，1b張りコア積層板４′を作製する。この熱加圧工程
において、円錐状導電性バンプ２′の先端部は、ガラス
・エポキシ樹脂プリプレグ３を圧入・貫挿し、図１(b)
に示すように、対向する銅箔1b面に対接し、電気的な接
続部２を形成した両面銅箔張りのコア積層板４′が製造
される。

【００２１】次に、前記コア積層板４′の銅箔1a，1b面
に、エッチングレジスト（商品名，UVエッチングレジス
トAS-400 太陽インキKK製）をパターン状にスクリーン
印刷法によって印刷し、露光・現像してエッチングレジ
スト層を設ける。その後、塩化第２銅浴を用いて、露出
している銅箔1a，1bを選択的にエッチング除去してか
ら、前記エッチングレジスト層を除去し、図１ (c)に示
すように、両面に所要の配線パターン1a′，1b′を有す
るコア配線基板４を作製する。

【００２２】図２ (a)〜 (e)は、前記コア配線基板４面
に、ビルドアップ方式によるビア接続で、配線パターン
層を積層配置する多層配線基板の製造例の実施態様を、
工程順に模式的に示す断面図である。

【００２３】先ず、図２ (a)に示すごとく、コア配線基
板４の配線パターン1a′，1b′形成面に、それぞれ厚さ
50〜 100μm 程度のエポキシ樹脂フイルムを積層し、こ
れを熱圧着して絶縁体層5a，5bを一体的に形成する。な
お、この絶縁体層5a，5bは、樹脂溶液を塗布し、乾燥・
硬化して厚さがほぼ一様な膜として形成する方式を採っ
てもよい。

【００２４】次に、前記コア配線基板板４の配線パター
ン1a′，1b′に対するビア接続に対応する絶縁体層5a，
5bの領域に、レーザー加工を施して、図２ (b)に示すご
とく、ビア接続部5a′，5b′をそれぞれ開口する。その
後、化学銅メッキ液中に漬け、図２ (c)に示すように、
ビア接続部5a′，5b′（開口部）を含む絶縁体層5a，5b
面に銅メッキ層を形成してから、さらに電気銅メッキ液
中に漬けて、銅メッキ層上に電気銅メッキ層を成長・肉
盛りして、厚さ 5〜15μm 程度の銅メッキ層6a，6bをそ
れぞれ形成した。

【００２５】次いで、前記形成した銅メッキ層6a，6b上
に、エッチングレジスト（商品名，UVエッチングレジス
トAS-400 太陽インキKK製）をパターン状にスクリーン
印刷法によって印刷し、露光・現像してエッチングレジ
スト層を設ける。その後、塩化第２銅浴を用いて、露出
している銅メッキ層6a，6bを選択的にエッチング除去し
てから、前記エッチングレジスト層を除去し、図２ (d)
に示すように、両面に所要の配線パターン6a′，6b′を
有する多層配線基板７を作製する。

【００２６】さらに、多層の配線パターンを積層配置す
るためには、図２ (e)に示すごとく、前記多層配線基板
７の配線パターン6a′，6b′形成面に、それぞれ厚さ50
〜 100μm 程度のエポキシ樹脂フイルムを積層し、これ
を熱圧着して絶縁体層8a，8bを一体的に形成する。その
後、この絶縁体層8a，8bに対するビア接続部の形設、銅
メッキ層の形成、銅メッキ層のパターニングを上記に準
じて行うことにより、目的とする多層配線基板を製造で
きる。

【００２７】上記ビルドアップ方式で構成したスルホー
ル接続２およびビア接続6a′，6b′を有する多層配線基
板を厚さ方向に切断し、各配線パターン1a′，1b′，6
a′，6b′間の接続状態、それら接続部２，6a′，6b′
の位置ズレ・変形状態をそれぞれ観察したところ、良好
な接続状態や位置決めが確保されており、また、各接続
部の抵抗は平均 2 mΩであった。

【００２８】さらに、配線パターン1a′，1b′，6a′，
6b′間の接続部２，6a′，6b′の信頼性を評価するた
め、ホットオイルテストで（ 260℃のオイル中に10秒浸
漬，20℃のオイル中に20秒浸漬のサイクルを 1サイクル
として）、 100回行っても不良発生は認められなかっ
た。

【００２９】本発明は上記実施例に限定されるものでな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、いろいろの変形
を採ることができる。たとえば導電性バンプを形成する
導電性組成物として、銅粉入りペースト（商品名，DDペ
ースト タツタ電線KK製）などを、また、層間絶縁体と
して、ポリイミド樹脂系ボンディングフィルムなどを使
用することができる。

【００３０】

【発明の効果】請求項１および２の発明によれば、コア
配線基板面に積層配線するために絶縁体層を積層・被覆
する際において、他の処理を別途施さずとも、部分的な
凹面化や厚さの変化など招来する恐れも解消される。つ
まり、全体的に緻密で、信頼性の高い絶縁性および配線
パターンが容易に確保されるとともに、導電性バンプの
微細化が可能なこと、貫挿による充填型のスルホール接
続と相俟って、高密度配線もしくは高密度実装型の多層
配線基板が提供される。また、コア配線基板に対する平
坦面化の処理などが省略されるため、製造工程も簡略と
なり、生産性や歩留まりの向上を図ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a)， (b)， (c)は実施例に係る多層配線板に
使用されるコア配線基板の製造例を工程順に模式的に示
す断面図。

【図２】(a)， (b)， (c)， (d)， (e)は実施例に係る
多層配線板の製造例を工程順に模式的に示す断面図。

【符号の説明】

1a，1b……銅箔 1a′，1b′，6a′，6b′……配線パターン ２……コア配線基板のスルホール接続 ２′……導電性バンプ ３，5a，5b，8a，8b……絶縁体層 ４……コア配線基板 5a′，5b′……ビア接続開口部 6a，6b……銅メッキ層 ７……多層配線基板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 層間絶縁体層を圧入・貫挿した導電性バ
   ンプでスルホール接続されたコア配線基板と、 前記コア配線基板の少なくとも一主面に絶縁体層を介し
   て積層形成され、かつコア配線基板の配線パターンにビ
   ア接続する配線パターンとを有する多層配線基板であっ
   て、 前記積層形成された配線パターンが複数層であることを
   特徴とする多層配線基板。
2. 【請求項２】 第１の導電体層の所定位置に、第１の導
   電性バンプを設ける工程と、 前記第１の導電性バンプ形成面に第１の絶縁体層を介し
   て第２の導電体層を積層・配置する工程と、 前記積層体を加圧して第１の導電性バンプの先端部を、
   第１の絶縁体層を圧入・貫挿させて対向する第２の導電
   体層に接続して両面導体層張りコア積層板を形成する工
   程と、 前記コア積層板の両面導電体層をそれぞれ配線パターニ
   ングし、コア配線基板を形成する工程と、 前記コア配線基板の少なくとも一主面に絶縁体層を形成
   し、コア配線基板の配線パターンに対する接続用のビア
   を形設する工程と、 前記ビアを形設部を含む絶縁体層面に導電性メッキ層を
   形成する工程と、 前記形成した導電性メッキ層を配線パターニングする工
   程とを有することを特徴とする多層配線基板の製造方
   法。