DE10103807A1 - Verdrahtungssubstrat und Prozess zu seiner Herstellung - Google Patents

Abstract

Signalverdrahtungen (22, 23) werden auf einem Paar von Substraten (20, 21) ausgebildet, und die Substrate werden durch eine Isolationsschicht (24) miteinander verbunden, so daß die Signalverdrahtungen (22, 23) parallel angeordnet werden und einander zugewandt sind. Die Oberflächen der sich überlappenden Flächen der Signalverdrahtungen (22, 23) werden geglättet, und die Rauhigkeit derselben Oberflächen ist kleiner als die Skintiefe delta¶s¶ aufgrund des Skineffekts, und zwar vorzugsweise kleiner als ein Drittel, um die Zunahme des elektrischen Widerstands aufgrund des Skineffekts möglichst gering zu halten.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verdrahtungs­ substrat mit einer Signalverdrahtung, die sich zur Übertragung hochfrequenter Digitalsignale eignet, und einen Prozeß zu seiner Herstellung. Die Erfindung be­ trifft insbesondere ein Verdrahtungssubstrat mit einer spezifischen Signalverdrahtungskonfiguration zur Ermög­ lichung einer schnellen Übertragung hochfrequenter Di­ gitalsignale in digitalen Systemen mit Bauelementen wie zum Beispiel einer CPU und einem Arbeitsspeicher und einen Prozeß zu seiner Herstellung.

2. Stand der Technik

Herkömmliche Verdrahtungssubstrate und Prozesse zu ih­ rer Herstellung werden im folgenden besprochen.

In digitalen Systemen werden Digitalsignale, d. h. Im­ pulssignale, verwendet. Im Hinblick auf eine Entwick­ lung in Sinusschwingungen weisen die Impulssignale hö­ here Oberschwingungskomponenten auf. Ein Impulssignal von 200 MHz weist zum Beispiel Sinus-Oberschwingungen der dritten Ordnung und Sinus-Oberschwingungen der fünften Ordnung auf, wobei die relativen Beträge ener­ giemäßig zu etwa 30% bzw. 10% gemessen werden. Bei dem Impulssignal von 200 MHz ist es somit erforderlich, ei­ ne Übertragungsleitungskonfiguration zu entwerfen, die die Frequenzkomponente einer 1-GHz-Sinusschwingung be­ rücksichtigt.

Fig. 12 zeigt ein Verdrahtungssubstrat für ein digita­ les System mit integrierten Schaltungschips, das von den Erfindern der vorliegenden Erfindung als ein typi­ sches Beispiel für den Übertragungsleitungsentwurf für hohe Frequenzen untersucht wurde. Eine CPU 2 und ein Arbeitsspeicher 3 sind auf einem Verdrahtungssubstrat 1 angebracht. Die CPU 2 und der Arbeitsspeicher 3 sind durch mehrere Signalverdrahtungen 4 verbunden, deren Anzahl durch die Anzahl der Bit des Signals zum Über­ tragen der Digitalsignale bestimmt wird.

Mit der Beschleunigung der Entwicklungen bei der schnellen CPU 2 wurden in jüngster Zeit diese mit Be­ triebsfrequenzen von sogar 400 MHz bis 733 MHz entwic­ kelt. Der Frequenzbereich der auf derzeitigen gedruck­ ten Leiterplatten zulässigen Digitalsignale beträgt je­ doch 133 bis 200 MHz. Dadurch kann die Signalverdrah­ tung 4 die höheren Frequenzen der von der CPU 2 über­ tragenen Digitalsignale nicht aufnehmen, was zu der ty­ pischen Unzweckmäßigkeit führt, daß die Daten nicht in dem Arbeitsspeicher 3 gespeichert werden.

Das obige Beispiel erfordert somit eine Entwicklung ei­ ner Übertragungsleitung, die sich im Hinblick auf die Entwicklung der Digitalsignale in Sinusschwingungen für einen Frequenzbereich von 2 GHz bis 3 GHz eignet. Da­ durch wird gezeigt, daß der Entwurf für Übertragungs­ leitungen einer gedruckten Leiterplatte nunmehr in di­ gitalen Systemen einen GHz-Frequenzbereich berücksich­ tigen muß.

Außerdem bestehen in einem digitalen System im Ver­ gleich zu einem HF-System (Hochfrequenzsystem) eine An­ zahl von Signalen, zum Beispiel mehr als 64 Bit, die parallel übertragen werden. Dadurch entstehen schwieri­ gere Probleme für die Hochfrequenz-Digitalsysteme als bei den HF-Systemen.

KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Verdrahtungssubstratstruktur und ein Herstellungsver­ fahren dafür zur Übertragung hochfrequenter Digitalsi­ gnale bereitzustellen.

Das Verständnis der Phänomene bei der Übertragung der hochfrequenten Signale durch die Verdrahtungsleitungen ist sehr wichtig für die vorliegende Erfindung und wird im folgenden vor der Beschreibung der Realisierung der Erfindung beschrieben.

Die Schwierigkeiten beim Entwurf der hochfrequenten Di­ gitalsignale im GHz-Bereich lassen sich in drei Pro­ blembereiche einteilen. Der erste besteht darin, daß es schwierig ist, die charakteristische Impedanz unter den vielen, parallel verlaufenden Bitverdrahtungen konstant zu halten. Da sich die charakteristische Impedanz ab­ hängig von den Störungen von den benachbarten Verdrah­ tungen ändert, ist es erforderlich, den größten Teil der Nachbarstörungen (die Störungen aus den benachbar­ ten Verdrahtungen) zu beseitigen.

Einige Entwürfe für die Hochfrequenz-Verdrahtungs­ struktur wurden in den japanischen offengelegten Pa­ tentanmeldungen Nr. 10-87457 und Nr. 10-348720 vorge­ schlagen. Ein von dem größten Teil der Nachbarstörungen freier Zustand kann erreicht werden, indem die charak­ teristische Impedanz auf 20Ω oder weniger, vorzugswei­ se auf 15Ω oder weniger, verringert wird. Das Prinzip besteht darin, die Nachbarstörungen zu unterdrücken, indem durch Paaren zweier Signalverdrahtungen ein Si­ gnalverdrahtungspaar hergestellt wird und indem der Ab­ stand zwischen dem Signal und Masse kürzer als der Ab­ stand zwischen benachbarten Signalverdrahtungspaaren ausgeführt wird, um die Kopplung zwischen den beiden Signalverdrahtungen, aus denen ein Signalverdrahtungs­ paar besteht, zu vergrößern.

Ein wichtiger Punkt, dem Aufmerksamkeit geschenkt wer­ den sollte, besteht darin, daß eine höhere Reproduzier­ barkeit der Konfiguration und der Größe der Signalver­ drahtung benötigt wird, um die charakteristische Impe­ danz konstant zu halten, wodurch es notwendig wird, daß die Verbesserung einen sogar noch präziseren Her­ stellungsprozeß umfaßt. Genauer gesagt sollte zum Bei­ spiel der Abstand zwischen den benachbarten Signalver­ drahtungspaaren und der Abstand zwischen den beiden, ein Signalverdrahtungspaar bildenden Signalverdrahtun­ gen so gesteuert werden, daß die beiden Abstände je­ weils konstant gehalten werden. Die Verdrahtungsstruk­ turen der obigen japanischen offengelegten Patentanmel­ dungen lösen diese Unzweckmäßigkeit jedoch nicht.

Zweitens fließt der elektrische Strom nur in der Nähe der Oberfläche der Signalverdrahtung, wenn der Signal­ verdrahtung hochfrequente Signale zugeführt werden, was zu einer Verminderung des effektiven Querschnitts des elektrischen Stroms und dadurch zu einer Zunahme des Gleichstromwiderstands und einer Abnahme der Signal­ amplitude führt. Dies wird als Skineffekt bezeichnet.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben festge­ stellt, daß der Skineffekt einer der Hauptbeiträge ist, die die Übertragungseigenschaften der herkömmlichen Signalverdrahtungen verschlechtern. Somit wird der Ski­ neffekt im folgenden ausführlich besprochen.

Fig. 13A, 13B und Fig. 14A, 14B sind Konzeptansichten zur Beschreibung des in den Signalverdrahtungen auftre­ tenden Skineffekts. Wenn Gleichstrom 6 durch die Sig­ nalleitung 5 fließt (siehe Fig. 13A), dann fließt der Gleichstrom 6 über den gesamten Querschnitt der Signal­ leitung 5 hinweg mit derselben Dichte.

Wenn der Signalleitung 5 ein hochfrequentes Signal zu­ geführt wird, fließt der Strom in einer Richtung, hält an, und fließt dann in der entgegengesetzten Richtung, und diese Folge wiederholt sich mit hoher Geschwindig­ keit. Es ist bekannt, daß um einen elektrischen Strom herum magnetische Kraftlinien erzeugt werden. Wenn ein hochfrequentes Signal zugeführt wird, wird somit ein Zyklus der Erzeugung und Zerstörung der magnetischen Kraftlinie zu der Folge des Stromflusses hinzugefügt, die einen Fluß in einer Richtung, ein Anhalten des Flusses und einen Fluß in der entgegengesetzten Rich­ tung umfaßt. Die magnetische Kraftlinie kann ähnlich wie die Masse bei der Dynamik als eine Trägheit aufwei­ send aufgefaßt werden. Anders ausgedrückt sind Energien erforderlich, um eine magnetische Kraftlinie zu erzeu­ gen, nachdem diese zerstört ist.

Wenn die Signalleitung 5 als eine Gruppe aus einer An­ zahl dünner Leitungen betrachtet wird, dann weisen die magnetischen Kraftlinien, die um die durch jede dünne Leitung fließenden elektrischen Stromelemente 7 herum erzeugt werden, dieselbe Richtung auf. Somit kollidie­ ren die um benachbarte elektrische Stromelemente herum erzeugten magnetischen Kraftlinien miteinander und er­ zeugen einen Hochenergiezustand.

Gemäß dem Naturprinzip wird die elektrische Stromdichte somit nur in der Nähe der Oberfläche der Signalleitung 5 größer (siehe Fig. 13B), so daß die Energie des elek­ tromagnetischen Systems minimiert wird.

Dazu kommt es, da der Energiezustand in der Nähe der Oberfläche der Signalleitung 5 aufgrund der unterdrück­ ten gegenseitigen Störung zwischen den benachbarten ma­ gnetischen Kraftlinien niedriger ist. Dies ist die Ur­ sache des Skineffekts. Daß der Skineffekt mit hoher elektrischer Stromdichte um die gesamte Oberfläche der Signalleitung 5 herum erzielt wird, wird jedoch unter der Annahme erzielt, daß in der Nähe der Signalleitung 5 eine Masse 9 angeordnet ist.

Unter der obigen Annahme fließt der elektrische Strom nur in der Nähe der Oberfläche um die gesamte Kontur der Signalleitung herum. Die Skintiefe δ_s wird durch die folgende Beziehung bestimmt.

δ_s = √2/ωµ_γσ (1).

Und die Skintiefe ist proportional zu √2 π/.

In der obigen Gleichung bedeutet eine Kreisfrequenz, µ_γ die magnetische Permeabilität des Signalleiters und σ die elektrische Leitfähigkeit des Signalleiters. Un­ ter der Annahme einer Cu-Verdrahtung (Kupferverdrah­ tung) und einer 1-GHz-Sinusschwingung beträgt die Skin­ tiefe 2,2 µm. Mehr als 60% des elektrischen Stroms fließen in dieser Tiefe und fast 100% des elektrischen Stroms in der Tiefe von 5 µm.

Im folgenden wird der Fall des durch Paaren zweier Si­ gnalverdrahtungen hergestellten Signalverdrahtungs­ paars bzw. gestapelter Paarleitungen untersucht, da diese Konfiguration einen integralen Bestandteil der vorliegenden Erfindung bildet. Es wird angenommen, daß eine Signalleitung 10 und eine Bezugsleitung 11 paral­ lel verlaufen (siehe Fig. 14A).

In dieser Konfiguration fließen die Ströme in entgegen­ gesetzten Richtungen zueinander durch die Signalleitung 10 und die Bezugsleitung 11. Als Folge ist die Richtung der durch den elektrischen Strom, der durch die Signal­ leitung 10 fließt, erzeugten magnetischen Kraftlinien der Richtung der durch den elektrischen Strom, der durch die Bezugsleitung 11 fließt, erzeugten magneti­ schen Kraftlinien entgegengesetzt, und somit wirken die magnetischen Kraftlinien mit entgegengesetzten Richtun­ gen, um sich selbst aufrechtzuerhalten.

Zur Minimierung der Energie des elektromagnetischen Sy­ stems wird die elektrische Stromdichte in der Nähe der Oberflächen der sich überlappenden Flächen der Signal­ leitung 10 und der Bezugsleitung 11 höher, so wie es durch den schattierten Bereich in Fig. 14A angegeben wird. Auf den beiden Seiten der Signalleitung 10 und der Bezugsleitung 11 wird die elektrische Stromdichte in der Nähe des Teils der Oberfläche in der Nähe der sich überlappenden Flächen höher. Die Skintiefe δ_s der Oberflächen der sich überlappenden Flächen der Signal­ leitung 10 und der Bezugsleitung 11 kann als eine Approximation durch Gleichung 1 bestimmt werden.

Eine Bezugsleitung bedeutet im allgemeinen eine Masse­ leitung, die durch das Konzept dargestellt wird, daß eine Masse stabil ist bzw. keine "Fluktuation" auf­ weist, so wie man es sich von der Erdmasse vorstellt. In der Realität weist das elektrische Potential der Masseleitung jedoch eine "Fluktuation" auf, und in der modernen Elektromagnetik wird sie als Bezugsleitung oder Bezugsfläche bezeichnet.

Der Mechanismus der Erzeugung des Skineffekts wird im folgenden unter Verwendung einer Ersatzschaltung weiter untersucht. Fig. 14B ist eine Ersatzschaltung der in Fig. 14A gezeigten Signalleitung. Im allgemeinen wird eine Signalleitung, die länger als die Wellenlänge des Signals ist, durch eine verteilte konstante Schaltung mit den Selbstinduktivitäten LS1 und LS2, einer Gegen­ induktivität M und einer Koppelkapazität C dargestellt.

Durch Aufteilung der Signalleitung 10 und der Bezugs­ leitung 11 in die dünnen Leitungen (siehe Fig. 14A) kann die Ersatzschaltung auf die Beziehung zwischen den benachbarten dünnen Leitungen angewandt werden. Diesel­ be Gleichung kann auf die Beziehung zwischen der Sig­ nalleitung 10 und der Bezugsleitung 11 angewandt wer­ den. Ferner können die Signalleitung 10 und die Bezugs­ leitung 11 auf eine beliebige geeignete Weise in die dünnen Leitungen aufgeteilt werden.

Wenn die Richtungen der elektrischen Ströme identisch sind, wird deren Zustand als Gleichtakt und deren ef­ fektive Induktivität mit Leffc bezeichnet. Andererseits wird der Zustand als Gegentakt und die Induktivität mit Leffd bezeichnet, wenn die Richtungen der elektrischen Ströme entgegengesetzt sind. Dies führt zu den folgen­ den Beziehungen:

Leffc = LS1 + LS2 + 2M, Leffd = LS1 + LS2 - 2M.

Abhängig von den Richtungen der elektrischen Ströme wird somit auf die Beziehungen zwischen den dünnen Lei­ tungen im Inneren der Signalleitung 10 und der Bezugs­ leitung 11 der Gleichtakt angewandt und auf die Bezie­ hung zwischen der Signalleitung 10 und der Bezugslei­ tung 11 der Gegentakt angewandt. Dies bewirkt, daß die elektrischen Ströme durch den Bereich mit niedriger In­ duktivität fließen, und die elektrische Stromdichte wird in der Nähe der Oberflächen der sich überlappenden Flächen der Signalleitung 10 und der Bezugsleitung 11 hoch, wodurch im Inneren der beiden Leitungen nur ein begrenzter elektrischer Stromfluß aufrechterhalten wird (siehe Fig. 14A). Anders ausgedrückt werden die elek­ trischen Ströme so verteilt, daß die Energie des elek­ tromagnetischen Systems minimiert wird.

Als Folge werden die Linien der elektrischen Kraft E und die Linien der magnetischen Kraft H außerhalb der Signalleitung 10 und der Bezugsleitung 11 erzeugt (siehe dieselbe Figur). Das elektromagnetische Feld um eine Verdrahtung erstreckt sich im allgemeinen weiter aufgrund des Randeffekts in die Umgebung. Die Störungen zwischen den benachbarten Leitungen können jedoch zum größten Teil beseitigt werden, indem der Kopplungskoef­ fizient in die Nähe von 1 gelegt wird und somit das elektromagnetische Feld lokalisiert wird.

Für ein weiteres Verständnis der Eigenschaften des Ski­ neffekts werden dann die gestapelten Paarleitungen mit sogenannten Mikrostreifenleitungen verglichen. Fig. 15 ist eine Konzeptansicht zur Beschreibung des Skinef­ fekts der Mikrostreifenleitung. Die Figur enthält eine Signalleitung 12 und eine Bezugsfläche 13. Eine virtu­ elle Leitung erscheint als ein Imaginärteil 14 der Si­ gnalleitung 12, wobei die Bezugsfläche 13 als eine Sym­ metrieebene wirkt.

In dieser Konfiguration werden die Linien der elektri­ schen Kraft E so erzeugt, daß die Signalleitung 12 und der Imaginärteil 14 durch die Linien verbunden werden. Die Randbedingung ist dergestalt, daß die Linien der elektrischen Kraft E senkrecht zu der Bezugsfläche 13 stehen sollten. Somit werden die Linien der elektri­ schen Kraft E entlang der Bezugsfläche 13 verlängert (siehe dieselbe Figur). Der elektrische Strom fließt natürlich in einem breiteren Bereich als die Breite W der Signalleitung 12 auf der Oberfläche der Bezugsflä­ che 13. Dies ist ein Vorteil eines Signalverdrahtungs­ paars unter der Wirkung des Skineffekts, da ein Signal­ verdrahtungspaar einen geringeren Nachbareffekt als ei­ ne Mikrostreifenleitung aufweist.

Als Zusammenfassung der obigen Besprechung des Skinef­ fekts einer Signalverdrahtung fließen die elektrischen Ströme in der Nähe der Oberfläche um die gesamte Kontur der Signalleitung herum, wenn in der Umgebung um die gesamte Kontur der Signalleitung herum eine Masse ange­ ordnet wird. Bei den Mikrostreifenleitungen und gesta­ pelten Paarleitungen fließen die elektrischen Ströme jedoch nur in der Nähe der einer Masse zugewandten Oberfläche.

Wenn die Oberflächen der sich überlappenden Flächen des Signalverdrahtungspaars zur Gewinnung eines Veranke­ rungseffekts in Erwartung einer stärkeren Haftung zwi­ schen den Metallverdrahtungen und den Verdrahtungs­ substraten aufgerauht werden, dann fließen die elektri­ schen Ströme entlang der unregelmäßigen Kontur der rau­ hen Oberfläche, was zu einem längeren elektrischen Stromweg und somit zu einem größeren Gleichstrom- Widerstandsverlust führt. Dadurch wird der nachteilige Einfluß des Skineffekts auf die Übertragungseigenschaf­ ten der Verdrahtungssubstrate weiter verstärkt.

Drittens gilt, daß ohne Verminderung der dielektrischen Verluste tan δ des Isolationsmaterials um die Verdrah­ tungen das Lecken des elektrischen Stroms zwischen den Verdrahtungen stark wird und als Wärme abgestrahlt wird, was zu einer Abnahme der Signalenergie führt. Bei der vorliegenden Erfindung ist es unvermeidlich, eine bestimmte Art von Isolationsmaterial zwischen einigen der Verdrahtungssubstrate zu verwenden, um diese fest­ zuhalten. Der Betrag des Leckens des elektrischen Stroms wird durch eine Leckleitfähigkeit G der Übertra­ gungsleitungen dargestellt.

Die obige Leitfähigkeit wird durch die folgende Bezie­ hung bestimmt:

G = k ω C₀ tan δ.

In der obigen Gleichung bedeutet k die Isolator-Ab­ schirmrate der Übertragungsleitungen, ω die Kreisfre­ quenz und C₀ die Kapazität zwischen einem Signal und einer Masse im Vakuum. Wie aus der Gleichung ersicht­ lich ist, erfordert eine Vergrößerung der Kreisfrequenz um eine Größenordnung das Vermindern von tan δ des Iso­ lationsmaterials um eine Größenordnung.

Zur Verminderung des tan δ des Isolationsmaterials sollten die polarisierten molekularen Strukturen in dem Isolationsmaterial soweit wie möglich beseitigt werden. In organischen Materialien bedeutet dies die Entfernung polarisierter Gruppen aus Primärketten und Unterketten.

Andererseits werden durch die polarisierten Gruppen Me­ tallverdrahtungen an organischen Materialien befestigt. Somit besteht das Problem des Kompromisses zwischen der Verminderung der dielektrischen Verluste und der Gewin­ nung einer hohen Haftstärke zwischen organischen Mate­ rialien und Metallverdrahtungen. Im allgemeinen besteht die Lösung darin, den Verankerungseffekt organischer Materialien an der unregelmäßigen Oberfläche der Me­ tallverdrahtungen, die vor der Befestigung aufgerauht werden, zu verwenden.

Im vorangehenden Abschnitt werden drei Probleme als Schwierigkeiten oder Unzweckmäßigkeiten bei der Bereit­ stellung von Verdrahtungsleitungen zur Verwendung mit hochfrequenten Digitalsignalen identifiziert. Das erste Problem ist die Beseitigung der Nachbarstörungen zwi­ schen Signalverdrahtungen zur Verminderung der charak­ teristischen Impedanz und zur Konstanthaltung dersel­ ben. Das zweite Problem ist die Minimierung der Zunahme des elektrischen Widerstands aufgrund des Skineffekts, der in Signalverdrahtungssystemen auftritt, um die Dämpfung der hochfrequenten Signale zu verhindern und um die Übertragung hochfrequenter Digitalsignale im GHz-Bereich zu ermöglichen. Das dritte Problem ist die Verminderung der dielektrischen Verluste von Isolati­ onsmaterialien um Verdrahtungen zur Erzielung der hoch­ wirksamen Übertragung von hochfrequenten Digitalsigna­ len.

Typische Beispiele für die vorliegende Erfindung werden im folgenden zusammengefaßt.

Das Verdrahtungssubstrat auf der Grundlage des ersten Anspruchs der vorliegenden Erfindung umfaßt folgendes:

• - eine oder mehrere erste Signalverdrahtungen, die auf einer Hauptfläche eines ersten Substrats aus­ gebildet sind;
• - eine oder mehrere zweite Signalverdrahtungen, die auf einer Hauptfläche eines zweiten Substrats ausgebildet sind;
• - Isolationsmaterial, das zwischen einer Hauptflä­ che des ersten Substrats und einer Hauptfläche des zweiten Substrats eingefügt wird, und
• - die erste und zweite Signalverdrahtung sind par­ allel einander zugewandt angeordnet, um ein Sig­ nalverdrahtungspaar zu bilden.

Die obige Struktur ist die grundlegende Konfiguration der Verdrahtungssubstrate der vorliegenden Erfindung und ermöglicht eine schnelle Übertragung hochfrequenter Signale ohne Dämpfungen.

Bei dem Verdrahtungssubstrat auf der Grundlage des zweiten Anspruchs der Erfindung, der den ersten An­ spruch der Erfindung weiter definiert, ist die Oberflä­ chenrauhigkeit der Oberflächen der sich überlappenden Flächen der ersten und der zweiten Signalverdrahtung kleiner als die Skintiefe des Skineffekts, der durch Anlegen hochfrequenter Signale an das Signalverdrah­ tungspaar verursacht wird.

Bei dieser Konfiguration wird die elektrische Strom­ dichte aufgrund des Skineffekts in der Nähe der Ober­ flächen der sich überlappenden Flächen der ersten und der zweiten Signalverdrahtung höher, und die durch den Skineffekt verursachte Zunahme des elektrischen Wider­ stands wird minimiert, da die Rauhigkeit der Oberflä­ chen der sich überlappenden Flächen der ersten und der zweiten Signalverdrahtung aufgrund des Skineffekts kleiner als die Skintiefe ist. Idealerweise ist eine Spiegelfläche ohne die Oberflächenrauhigkeit wünschens­ wert, indem die Oberflächenrauhigkeit aber kleiner als die Skintiefe aufgrund des Skineffekts ausgeführt wird, kann die Zunahme des elektrischen Widerstands ausrei­ chend unterdrückt werden. Somit kann die Dämpfung der hochfrequenten Signale verhindert und eine schnelle Si­ gnalübertragung erzielt werden.

Bei dem Verdrahtungssubstrat auf der Grundlage des dritten Anspruchs der Erfindung, der den ersten oder den zweiten Anspruch der Erfindung weiter definiert, wobei mehrere Sätze der Signalverdrahtungspaare nahe beieinander ausgebildet werden, werden die ersten und die zweiten Verdrahtungen so angeordnet, daß die fol­ gende Beziehung zwischen dem Abstand t zwischen der er­ sten und der zweiten Signalverdrahtung und der Linien­ breite a der ersten und der zweiten Verdrahtung und dem Abstand b zwischen benachbarten Signalverdrahtungspaa­ ren erzielt wird:

b/(a + t) < 2.

Bei dieser Konfiguration nähert sich der Kopplungskoef­ fizient 1 und die Nachbarstörungen zwischen benachbar­ ten Signalverdrahtungspaaren kann praktisch beseitigt werden. Somit kann dieselbe Konfiguration eine ideale Verdrahtung ohne den Verlust der elektromagnetischen Energie bereitstellen.

Bei dem Verdrahtungssubstrat auf der Grundlage des vierten Anspruchs der Erfindung, der den dritten An­ spruch der Erfindung weiter definiert, weisen die Sig­ nalverdrahtungspaare eine charakteristische Impedanz von weniger als 15Ω auf. Dieselbe Konfiguration ist zur Übertragung hochfrequenter Digitalsignale im GHz- Bereich wünschenswert.

Bei dem Verdrahtungssubstrat auf der Grundlage des An­ spruchs 5 der Erfindung, der die Erfindung weiter defi­ niert, vorzugsweise den Anspruch 1, füllt das Isolati­ onsmaterial die gesamte Lücke zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat. Bei dieser Konfiguration dienen die Isolationsmaterialien zur Verbindung des ersten und des zweiten Substrats. Es ist wünschenswert, Isolati­ onsmaterialien mit niedriger Dielektrizitätskonstante oder niedrigem tan δ zu wählen, um den Leckstrom auf­ grund der dielektrischen Verluste zwischen den Signal­ verdrahtungen zu vermindern.

Bei dem Verdrahtungssubstrat auf der Grundlage des An­ spruchs 6 der Erfindung, der die Erfindung weiter defi­ niert, vorzugsweise den Anspruch 1, ist das Isolations­ material teilweise in den Raum zwischen den benachbar­ ten Signalverdrahtungspaaren eingeführt, und in dem von der ersten und der zweiten Signalverdrahtung und dem Isolationsmaterial umgebenen Raum ist ein Gas einge­ schlossen.

Bei dem Anspruch 5 der Erfindung werden die dielektri­ schen Eigenschaften, da das Isolationsmaterial den ge­ samten Raum füllt, im allgemeinen auch dann verschlech­ tert, wenn ein Material mit niedrigem tan δ verwendet wird, verglichen mit dem Fall des Einbringens eines Ga­ ses. Somit ist bei dem Verdrahtungssubstrat gemäß des Anspruchs 6 der Erfindung ein Gas in dem Raum zwischen den sich überlappenden Flächen eingeschlossen, wobei es sich um den Bereich für die höchste elektromagnetische Energie handelt, der somit die dielektrischen Verlu­ steigenschaften dominiert.

In dieser Konfiguration sind, da der Raum zwischen den sich überlappenden Flächen der ersten und der zweiten Signalverdrahtung mit einem Gas gefüllt wird, die die­ lektrischen Verluste nur auf den Randeffekt zurückzu­ führen. Die dort auftretenden dielektrischen Verluste können somit auch dann vernachlässigt werden, wenn das die Substrate tragende Isolationsmaterial ein mehr oder weniger hohes tan δ aufweist.

Bei den Verdrahtungssubstraten auf der Grundlage des Anspruchs 7 der Erfindung, der die Erfindung weiter de­ finiert, vorzugsweise den Anspruch 1, ist das Isolati­ onsmaterial teilweise in dem Raum zwischen den benach­ barten Signalverdrahtungspaaren vom Rand der Signalver­ drahtungspaare weg angeordnet, und in dem durch die er­ ste und die zweite Signalverdrahtung und das Isolati­ onsmaterial umgebenen Raum ist ein Gas eingeschlossen. Diese Konfiguration kann die dielektrischen Verluste beseitigen, darunter den Randeffekt, der an den Signal­ verdrahtungspaaren auftritt. Außerdem besitzt diese Konfiguration eine Struktur, bei der es leichter ist, den Abstand zwischen den Oberflächen des Signalverdrah­ tungspaars zu steuern als bei der Struktur gemäß dem Anspruch 6 der Erfindung. Dieser Vorteil wird im fol­ genden ausführlich beschrieben.

Bei dem Verdrahtungssubstrat auf der Grundlage des An­ spruchs 8 der Erfindung, der die Erfindung weiter defi­ niert, vorzugsweise den Anspruch 1, ist das Isolations­ material als eine Beschichtung auf dem ersten und dem zweiten Substrat mit der darauf befindlichen ersten und zweiten Signalverdrahtung ausgebildet, wobei die Be­ schichtungen auf der ersten und der zweiten Signalver­ drahtung miteinander verbunden sind, und ein Gas in dem Raum zwischen Signalverdrahtungspaaren eingeschlossen ist.

In dieser Konfiguration ist es leicht, den Abstand zwi­ schen den Signalverdrahtungen der Signalverdrahtungs­ paare zu steuern, da die Dicke der Beschichtung densel­ ben Abstand definiert. Es ist wünschenswert, die Be­ schichtung unter Verwendung eines Materials mit niedri­ gem tan δ auszubilden.

Bei dem Verdrahtungssubstrat auf der Grundlage des An­ spruchs 9 der Erfindung, der die Ansprüche 6, 7 oder 8 der Erfindung weiter definiert, ist das Gas ein unpola­ risiertes Gas. Als unpolarisiertes Gas ist z. B. Helium, Argon, Methan, Ethan und Luft möglich, aus der zumin­ dest die Feuchtigkeit entfernt wurde.

Das Verdrahtungssubstrat auf der Grundlage des An­ spruchs 10 der Erfindung, der die Erfindung weiter de­ finiert, vorzugsweise den Anspruch 1, umfaßt:

• - mehrere der Substrate, die unter Verwendung der Isolationsmaterialien dazwischen laminiert wer­ den, so daß die ersten Signalverdrahtungen und die zweiten Signalverdrahtungen, die auf den Substraten ausgebildet sind, parallel einander zugewandt angeordnet sind, um mehrere Schichten der Signalverdrahtungspaare zu bilden;
• - vergrabene Durchkontaktierungslöcher, die durch die Substrate hindurch oder durch die Substrate und Tragstrukturen für die Substrate in den Schichten ausgebildet sind, um die Signalverdrah­ tungspaare in den Schichten zu verbinden.

Diese Konfiguration ermöglicht das Laminieren der Sig­ nalverdrahtungspaare unter Verwendung des Verdrahtungs­ substrats gemäß dem Anspruch 1 der Erfindung als eine einfache Struktureinheit und ermöglicht hochdichte Ver­ drahtungssubstrate.

Bei dem Verdrahtungssubstrat auf der Grundlage des An­ spruchs 11 der Erfindung, der die Erfindung weiter de­ finiert, vorzugsweise den Anspruch 1, sind Kontaktstel­ len zur elektrischen Verbindung auf dem Substrat in der obersten Schicht unter den mehreren laminierten Substraten ausgebildet, und die Kontaktstellen zur elektrischen Verbindung werden durch vergrabene Durch­ konaktierungslöcher, die durch die Substrate hindurch ausgebildet sind, oder durch vergrabene Durchkontaktie­ rungslöcher, die durch die Substrate und das Isolati­ onsmaterial in den Schichten hindurch ausgebildet sind, mit den Signalverdrahtungspaaren in den Schichten ver­ bunden. Danach werden elektrische Bauelemente in der obersten Schicht unter Verwendung der Kontaktstellen zur elektrischen Verbindung auf dem Substrat ange­ bracht.

Diese Konfiguration ermöglicht das Anbringen elektroni­ scher Bauelemente auf den Verdrahtungssubstraten mit laminierten Signalverdrahtungspaaren, was im Anspruch 10 der Erfindung offengelegt ist.

Bei dem Verdrahtungssubstrat auf der Grundlage des An­ spruchs 12 der Erfindung, der den Anspruch 10 oder 11 der Erfindung weiter definiert, sind die vergrabenen Durchkontaktierungslöcher auf Durchkontaktierungsfüßen ausgebildet, die sich von den ersten Signalverdrahtun­ gen und den zweiten Signalverdrahtungen aus erstrecken.

Das Verdrahtungssubstrat auf der Grundlage des An­ spruchs 13 der Erfindung, der die Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 oder 12 der Erfindung weiter de­ finiert, umfaßt weiterhin:

• - einen ersten integrierten Schaltungschip mit ei­ ner Treiberschaltung zum Senden komplementärer Signale zu der ersten und der zweiten Signalver­ drahtung;
• - einen zweiten integrierten Schaltungschip mit ei­ ner Empfängerschaltung zum Empfangen komplementä­ rer Signale, die durch die erste und die zweite Signalverdrahtung übertragen werden.

Diese Konfiguration ermöglicht die schnelle Übertragung der Signale von dem ersten integrierten Schaltungschip zu dem zweiten integrierten Schaltungschip.

Bei dem Verdrahtungssubstrat auf der Grundlage des An­ spruchs 14 der Erfindung, der die Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 oder 12 der Erfindung weiter de­ finiert, bestehen die Isolationsmaterialien aus Epoxid­ harz, Bismaleid-Triazin (BMT), Polyimid, Benzocyclo­ butan (BCB) oder Fluorharz. Da die obigen Isolationsma­ terialien keine oder zumindest nur sehr wenige polari­ sierte Gruppen enthalten, wird die Dielektrizitätskon­ stante sehr klein. Als Fluorharz kann zum Beispiel aro­ matische Fluorenz verwendet werden.

Das Herstellungsverfahren von Verdrahtungssubstraten auf der Grundlage des Anspruchs 15 der Erfindung um­ faßt:

• - einen Prozeß zur Ausbildung einer oder mehrerer erster Signalverdrahtungen auf einer Hauptfläche eines ersten Substrats;
• - einen Prozeß zur Ausbildung einer oder mehrerer zweiter Signalverdrahtungen auf einer Hauptfläche eines zweiten Substrats;
• - einen Prozeß zum Aufrauhen der Oberfläche des er­ sten und des zweiten Substrats mit Ausnahme der Oberfläche der ersten und der zweiten Signalver­ drahtung;
• - einen Prozeß zur Ausbildung von Isolationsmate­ rialien auf der gesamten Oberfläche des ersten und des zweiten Substrats;
• - einen Prozeß zum Verbinden des ersten Substrats und des zweiten Substrats unter Verwendung des Isolationsmaterials dazwischen, und die erste und die zweite Signalverdrahtung werden parallel ein­ ander zugewandt angeordnet, um Signalverdrah­ tungspaare zu bilden.

Diese Konfiguration ermöglicht die Herstellung der Ver­ drahtungssubstrate auf der Grundlage des Anspruchs 1 oder 5 der Erfindung. In dieser Konfiguration durchlau­ fen das erste und das zweite Substrat einen Prozeß zum Aufrauhen ihrer Oberflächen zur Verbesserung der Haf­ tung, obwohl auf die Oberflächen der Signalverdrahtun­ gen keine Behandlung zur Aufrauhung angewandt wird. In­ dem die glatten Oberflächen der Signalverdrahtungen beibehalten werden, wird die Zunahme des elektrischen Widerstands aufgrund des Skineffekts minimiert.

Bei dem Herstellungsverfahren von Verdrahtungssubstra­ ten auf der Grundlage des Anspruchs 16 der Erfindung, der den Anspruch 15 der Erfindung weiter definiert, wird unter allen Prozessen mindestens der Prozeß zum Verbinden des ersten Substrats und des zweiten Substrats unter Verwendung der Isolationsmaterialien dazwischen in einer Gasatmosphäre aus unpolarisierten Molekülen durchgeführt.

Diese Konfiguration verhindert die Aufnahme der polari­ sierten Moleküle, wie zum Beispiel Wassermoleküle, in das Isolationsmaterial, und verhindert somit die Zunah­ me des tan δ des Isolationsmaterials.

Bei dem Herstellungsverfahren von Verdrahtungssubstra­ ten auf der Grundlage des Anspruchs 17 der Erfindung, der die Ansprüche 15 oder 16 der Erfindung weiter defi­ niert, sind die Isolationsmaterialien Epoxidharz, Bis­ maleid-Triazin (BMT), Polyimid, Benzocyclobutan (BCB) oder Fluorharz. Da die obigen Isolationsmaterialien keine oder zumindest nur sehr wenige polarisierte Grup­ pen enthalten, wird die Dielektrizitätskonstante sehr klein. Als Fluorharz kann zum Beispiel aromatische Fluorenz verwendet werden.

Bei dem Herstellungsverfahren von Verdrahtungssubstra­ ten auf der Grundlage des Anspruchs 18 der Erfindung, der die Ansprüche 15 oder 16 der Erfindung weiter defi­ niert, ist das Isolationsmaterial thermisch aushärten­ des Harz oder thermoplastisches Harz.

Das Herstellungsverfahren von Verdrahtungssubstraten auf der Grundlage des Anspruchs 19 der Erfindung um­ faßt:

• - einen Prozeß zum Aufbringen eines lichtempfindli­ chen Trockenfilms auf eine Hauptfläche eines er­ sten und eines zweiten Substrats;
• - einen Prozeß zur Erzeugung einer ersten und einer zweiten Öffnung in den Bereichen für eine erste und eine zweite Signalverdrahtung, die unter Ver­ wendung einer Strukturierung des lichtempfindli­ chen Trockenfilms auf dem ersten und dem zweiten Substrat ausgebildet werden sollen;
• - einen Prozeß zur Ausbildung der ersten und der zweiten Signalverdrahtung in der ersten und der zweiten Öffnung unter Verwendung eines stromlosen Galvanisierens;
• - einen Prozeß zum Verbinden des ersten Substrats und des zweiten Substrats unter Verwendung des lichtempfindlichen Trockenfilms, der zwischen die erste und die zweite Signalverdrahtung gefüllt wurde, und die erste und die zweite Signalver­ drahtung werden parallel einander zugewandt ange­ ordnet, um Signalverdrahtungspaare zu bilden.

Diese Konfiguration ermöglicht die Herstellung der Ver­ drahtungssubstrate auf der Grundlage des Anspruchs 6 der Erfindung.

Bei dem Herstellungsverfahren von Verdrahtungssubstra­ ten auf der Grundlage des Anspruchs 20 der Erfindung, der den Anspruch 19 der Erfindung weiter definiert, wird unter allen Prozessen mindestens der Prozeß zum Verbinden des ersten Substrats und des zweiten Substrats unter Verwendung der lichtempfindlichen Troc­ kenfilme, die zwischen die erste und die zweite Signal­ verdrahtung gefüllt werden, in einer Gasatmosphäre aus unpolarisierten Molekülen durchgeführt. Diese Konfigu­ ration verhindert die Aufnahme der polarisierten Mole­ küle, wie zum Beispiel Wassermoleküle, in die lichtemp­ findlichen Trockenfilme und verhindert somit die Zunah­ me des tan δ des Isolationsmaterials.

Das Herstellungsverfahren von Verdrahtungssubstraten auf der Grundlage des Anspruchs 21 der Erfindung um­ faßt:

• - einen Prozeß zur Ausbildung einer oder mehrerer erster Signalverdrahtungen auf einer Hauptfläche eines ersten Substrats;
• - einen Prozeß zur Ausbildung einer oder mehrerer zweiter Signalverdrahtungen auf einer Hauptfläche eines zweiten Substrats;
• - einen Prozeß zum Aufrauhen der Oberfläche des er­ sten und des zweiten Substrats mit Ausnahme der Oberfläche der ersten und der zweiten Signalver­ drahtung;
• - einen Prozeß zur Ausbildung von Säulen aus Isola­ tionsmaterialien teilweise in dem Raum zwischen den benachbarten Signalverdrahtungspaaren auf der Oberfläche des ersten und des zweiten Substrats;
• - einen Prozeß zum Verbinden des ersten Substrats und des zweiten Substrats unter Verwendung der Säulen aus dem Isolationsmaterial dazwischen, und die erste und die zweite Signalverdrahtung werden parallel einander zugewandt angeordnet, um Sig­ nalverdrahtungspaare zu bilden.

Diese Konfiguration ermöglicht die Herstellung der Ver­ drahtungssubstrate des Anspruchs 7 der Erfindung. Wei­ terhin ist es möglich, die Säulenhöhe so einzustellen, daß der Abstand zwischen den Signalverdrahtungen der Signalverdrahtungspaare konstant gehalten wird.

Bei dem Herstellungsverfahren von Verdrahtungssubstra­ ten auf der Grundlage des Anspruchs 22 der Erfindung, der den Anspruch 21 der Erfindung weiter definiert, wird unter allen Prozessen mindestens der Prozeß zum Verbinden des ersten Substrats und des zweiten Substrats unter Verwendung der Säulen dazwischen in ei­ ner Gasatmosphäre aus unpolarisierten Molekülen durch­ geführt. Diese Konfiguration verhindert die Aufnahme der polarisierten Moleküle, wie zum Beispiel Wassermo­ leküle, in die Säulen und verhindert somit die Zunahme des tan δ des Isolationsmaterials.

Das Herstellungsverfahren von Verdrahtungssubstraten auf der Grundlage des Anspruchs 23 der Erfindung um­ faßt:

• - einen Prozeß zur Ausbildung einer oder mehrerer erster Signalverdrahtungen auf einer Hauptfläche eines ersten Substrats;
• - einen Prozeß zur Ausbildung einer oder mehrerer zweiter Signalverdrahtungen auf einer Hauptfläche eines zweiten Substrats;
• - einen Prozeß zum Aufrauhender Oberfläche des er­ sten und des zweiten Hubstrats mit Ausnahme der Oberfläche der ersten und der zweiten Signalver­ drahtung;
• - einen Prozeß zur Ausbildung von Beschichtungen durch Aufdampfen organischer Materialien auf die Oberfläche des ersten und des zweiten Substrats mit der ersten und der zweiten Signalverdrahtung;
• - einen Prozeß zum Verbinden des ersten Substrats und des zweiten Substrats unter Verwendung der Beschichtung dazwischen, und die erste und die zweite Signalverdrahtung werden parallel einander zugewandt angeordnet, um Signalverdrahtungspaare zu bilden.

Dies ermöglicht die Herstellung der Verdrahtungs­ substrate des Anspruchs 8 der Erfindung. Da die Dicke der Beschichtung den Abstand zwischen den Signalver­ drahtungen der Signalverdrahtungspaare bestimmt, kann dieser Abstand leicht gesteuert werden. Es ist wün­ schenswert, die Beschichtung unter Verwendung von Mate­ rialien mit niedrigem tan δ auszubilden.

Bei dem Herstellungsverfahren von Verdrahtungs­ substraten auf der Grundlage des Anspruchs 24 der Er­ findung, der den Anspruch 23 der Erfindung weiter defi­ niert, wird unter allen Prozessen mindestens der Prozeß zum Verbinden des ersten Substrats und des zweiten Substrats unter Verwendung der Beschichtung dazwischen in einer Gasatmosphäre aus unpolarisierten Molekülen durchgeführt. Diese Konfiguration verhindert die Auf­ nahme der polarisierten Moleküle, wie zum Beispiel Was­ sermoleküle, in die Beschichtung und verhindert somit die Zunahme des tan δ des Isolationsmaterials.

Bei dem Herstellungsverfahren von Verdrahtungs­ substraten auf der Grundlage des Anspruchs 25 der Er­ findung, der die Ansprüche 16, 20, 22 und 24 der Erfin­ dung weiter definiert, ist die Gasatmosphäre aus unpo­ larisierten Molekülen Helium, Argon, Methan, Ethan oder Luft, aus der mindestens die Feuchtigkeit entfernt wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Konzept-Querschnittsansicht zur Darstellung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2A und Fig. 2B sind Konzept-Querschnittsansichten zur Darstellung der Beziehung zwischen der Rauhigkeit und der Skintiefe der Oberflächen der sich überlappenden Flächen der Signalverdrahtungen.

Fig. 3 ist eine Konzept-Querschnittsansicht zur Darstellung der Konfiguration zweier Sätze der Signalverdrahtungspaare 25, 26.

Fig. 4A, 4B, 4C und 4D sind eine Folge von Konzept-Quer­ schnittsansichten zur Darstellung eines Herstellungsverfah­ rens des Verdrahtungssubstrats der ersten Ausführungsform.

Fig. 5 ist eine Konzept-Querschnittsansicht zur Darstellung der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 6 ist eine Konzept-Querschnittsansicht zur Darstellung der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 7 ist eine Konzept-Querschnittsansicht zur Darstellung der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 8 ist eine Konzept-Querschnittsansicht zur Darstellung der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 9 ist eine perspektivische Konzeptansicht zur Darstel­ lung einer Struktur, bei der die elektrische Verbindung zwi­ schen den Signalverdrahtungen in jeder Schicht durch das ver­ grabene Durchkontaktierungsloch erfolgt.

Fig. 10 ist eine Konzeptansicht zur Darstellung des ersten Beispiels für das Verdrahtungssubstrat mit den gestapelten Paarleitungen und dem darauf befindlichen integrierten Schal­ tungschip (IC).

Fig. 11 ist eine Konzeptansicht zur Darstellung des zweiten Beispiels für das Verdrahtungssubstrat mit den gestapelten Paarleitungen und dem darauf befindlichen integrierten Schal­ tungschip (IC).

Fig. 12 ist eine Konzeptansicht zur Darstellung der herkömm­ lichen Leiterplatte mit dem darauf befindlichen integrierten Schaltungschip.

Fig. 13A und Fig. 13B sind Konzeptansichten zur Darstellung des in den Signalverdrahtungen auftretenden Skineffekts.

Fig. 14A und Fig. 14B sind Konzeptansichten zur Darstellung des in dem Signalverdrahtungspaar auftretenden Skineffekts.

Fig. 15 ist eine Konzeptansicht zur Darstellung des in der Mikrostreifenleitung auftretenden Skineffekts.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Im folgenden werden die Ausführungsformen 1 bis 5 der vorlie­ genden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis Fig. 11 be­ schrieben.

Als erstes wird die erste Ausführungsform unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis Fig. 4D beschrieben. Fig. 1 ist eine Konzept- Querschnittsansicht eines Verdrahtungssubstrats der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Verdrah­ tungsstruktur liefert die grundlegende Konfiguration der vor­ liegenden Erfindung. Diese weist ein erstes Substrat 20 und ein zweites Substrat 21 auf.

Das erste und das zweite Substrat sind Druckplatten zum Bei­ spiel aus Epoxidharzen, sind aber nicht auf diese beschränkt. Andere Substrate, darunter Halbleitersubstrate, die von einem isolierendem Film bedeckt sind, können als Substrat in der­ selben Konfiguration verwendet werden.

Eine erste Signalverdrahtung 22 wird auf einer Hauptfläche des ersten Substrats ausgebildet, und eine zweite Signalver­ drahtung 23 wird auf einer Hauptfläche des zweiten Substrats ausgebildet. Bei dieser Konfiguration überlappen sich die Flächen der ersten und der zweiten Signalverdrahtungen 22, 23 auf der gegenüberliegenden Seite der Haftflächen zu dem er­ sten und dem zweiten Substrat 20, 21 und sind parallel ange­ ordnet. Obwohl bei der vorliegenden Ausführungsform die erste und die zweite Signalverdrahtung 22, 23 in Fig. 1 senkrecht zur Zeichenebene verlaufen, können diese bei einer anderen Ausführungsform in einer beliebigen Richtung verlaufen.

Somit bilden die erste und die zweite Signalverdrahtung 22, 23 ein Signalverdrahtungspaar. Da bei dieser Verdrah­ tungsstruktur die erste und die zweite Verdrahtung 22, 23 übereinander liegen, kann die Struktur als gestapelte Paar­ leitung bezeichnet werden. Den Signalverdrahtungspaaren wer­ den hochfrequente Signale in Form komplementärer Signale zu­ geführt, die von einer Signalquelle wie zum Beispiel einer Treiberschaltung bereitgestellt werden. Weiterhin kann, wie im vorherigen Abschnitt beschrieben, die erste Signalverdrah­ tung als eine Signalleitung und die zweite Signalverdrahtung als eine Bezugsleitung verwendet werden, obwohl die Rollen umgekehrt werden können. Das oben liegende Signalverdrah­ tungspaar bildet naturgemäß eine Übertragungsleitung mit ab­ geschlossenem elektromagnetischem Feld, weist eine kleine charakteristische Impedanz auf und ist somit in der Lage, hochfrequente Signale ohne Dämpfung des Signals schnell zu übertragen.

Ein Isolationsmaterial 24 liegt zwischen den Hauptflächen des ersten und des zweiten Substrats 20, 21. Bei dieser Ausfüh­ rungsform füllt dasselbe Isolationsmaterial die gesamte Lücke zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat 20, 21. Es ist wünschenswert, Isolationsmaterialien 24 mit geringer Polari­ sierbarkeit oder niedrigem tan δ zu wählen, um den Leckstrom aufgrund der dielektrischen Verluste zwischen den Signalver­ drahtungen zu vermindern.

Ein solches Material ist ein Harz mit sehr wenigen polari­ sierten Gruppen, wie zum Beispiel Epoxidharz, Bismaleid- Triazin (BMT), Polyimid, Benzocyclobutan (BCB) oder Fluorharz (z. B. aromatische Fluorenz).

Das Prinzip der obigen grundlegenden Konfiguration besteht darin, daß ein Paar von Verdrahtungssubstraten durch ein Iso­ lationsmaterial wie zum Beispiel Harze so zusammengehalten wird, daß darauf befindliche Signalverdrahtungen parallel einander zugewandt angeordnet werden, wodurch die einzige grundlegende Konfiguration des Verdrahtungssubstrats zur Übertragung hochfrequenter Signale im GHz-Bereich bereitge­ stellt wird. Die vorliegende Erfindung liefert außerdem eine Verdrahtungsstruktur, die von dem Konzept der "Masse" bzw. der von "Fluktuationen" freien Erde abkehrt und die nicht ge­ stattet, daß die Signalleitungspaare nahe bei großen breiten Stromversorgungsschichten (einschließlich der Massen) ange­ ordnet werden. Eine Untersuchung durch die Erfinder der vor­ liegenden Erfindung zeigt, daß es wünschenswert ist, daß bei der schnellen Signalübertragung die Stromversorgungsschichten nicht in der Nähe der Signalverdrahtungen liegen. Somit schließt das Verdrahtungssubstrat der vorliegenden Erfindung das Vorliegen von Stromversorgungsschichten in der Nähe des Signalleitungspaars aus, was durch eine Struktur exemplifi­ ziert wird, bei der eine Stromversorgungsschicht zwischen den Signalleitungen eines Signalleitungspaars in Lagen angeordnet wird. Weiterhin ist es nur naturgemäß, daß die beiden Substrate mit den darauf befindlichen Signalleitungspaaren elektrisch nicht leiten.

Es folgt eine Beschreibung der Konfiguration zur Minimierung der Zunahme des Widerstands aufgrund des Skineffekts, was von den Erfindern der vorliegenden Erfindung als eines der wich­ tigen Probleme hervorgehoben wird. Aufgrund des Skineffekts wird die elektrische Stromdichte am größten auf den Oberflä­ chen der sich überlappenden Flächen der ersten und der zwei­ ten Signalverdrahtung 22, 23. Wenn die Oberflächen der Si­ gnalverdrahtungen und andere Oberflächen der Verdrahtungs­ substrate aufgerauht werden, was bei den herkömmlichen Druck­ verdrahtungstechniken der Fall ist, nimmt der elektrische Wi­ derstand weiter zu, da der Skineffekt durch die durch das Aufrauhen erzeugten unregelmäßigen Oberflächen vervielfacht wird. Der Grund dafür besteht darin, daß der elektrische Strom entlang der unregelmäßigen Oberfläche fließt und zu ei­ nem großen Widerstandsverlust führt.

Fig. 2A und Fig. 2B sind Konzept-Querschnittsansichten zur Darstellung der Beziehung zwischen der Skintiefe und der Oberflächenrauhigkeit der Oberflächen der sich überlappenden Flächen der Signalverdrahtungen.

Wie in Fig. 2A gezeigt folgt, wenn der Abstand h von Tal zu Spitze der Oberfläche (die Höhendifferenz zwischen der Spitze und dem Tal der Oberflächenmorphologie) größer als die Skin­ tiefe δ_s ist, der größte Teil der Ströme, die in dem Skinbe­ reich fließen, entlang der unregelmäßigen Oberflächenform, was zu einer größeren Zunahme des elektrischen Widerstands aufgrund des verlängerten elektrischen Stromwegs führt. Ande­ rerseits bestehen, wie in Fig. 2B gezeigt, wenn der Abstand h von Spitze zu Tal der Oberfläche (die Höhendifferenz zwischen der Spitze und dem Tal der Oberflächenmorphologie) kleiner als die Skintiefe δ_s ist, in den Bereichen weg von der Ober­ fläche bestimmte Komponenten der elektrischen Ströme, die ge­ rade fließen, ohne von der unregelmäßigen Form der Oberfläche beeinflußt zu werden, obwohl andere Komponenten der elektri­ schen Ströme, die sehr nahe an der Oberfläche fließen, wei­ terhin um einen minimalen Betrag der unregelmäßigen Form der Oberfläche ausgesetzt werden.

Je kleiner die Oberflächenrauhigkeit im Verhältnis zu der Skintiefe δ_s wird, desto geringer wird somit der Effekt der Oberflächenrauhigkeit oder der unregelmäßigen Form der Ober­ fläche, was zu einer kleineren Zunahme des elektrischen Wi­ derstands führt. Anders ausgedrückt ist es möglich, eine wei­ tere Zunahme des elektrischen Widerstands aufgrund einer Ver­ vielfachung des Skineffekts der durch das Aufrauhen erzeug­ ten unregelmäßigen Oberflächen zu verhindern. Dadurch wird es möglich, die Dämpfung der hochfrequenten Signale zu verhin­ dern und die Signale mit großer Geschwindigkeit zu übertra­ gen.

Es sollte beachtet werden, daß die Skintiefe δ_s als eine Approximation durch eine Gleichung dargestellt wird, die aus einer Annahme abgeleitet wird, daß um die gesamten Signallei­ tungen herum eine Masse angeordnet ist. Somit sind 60% des gesamten elektrischen Stroms, der in der ersten Signalver­ drahtung 22 fließt, in der Skintiefe δ_s eingeschlossen.

Obwohl es ideal ist, über eine Spiegelfläche zu verfügen, die völlig frei von der unregelmäßigen Oberflächenform ist, kann dies durch praktische Herstellungsprozesse selten erzielt werden. In der Realität ist es beispielsweise bei Verwendung von kupfergemantelten Laminaten als Verdrahtungssubstrate durch Strukturierung der darauf befindlichen Kupferfolie zur Herstellung von Cu-Verdrahtungen nur wünschenswert, die Ober­ flächenrauhigkeit kleiner als ein Drittel der Skintiefe auf­ grund des Skineffekts auszuführen. Wenn eine Cu-Verdrahtung eine Sinusschwingung von 1 GHz zugeführt wird, beträgt die Skintiefe δ_s 2,2 µm. Somit besteht der bevorzugte Zustand darin, daß die Oberflächenrauhigkeit kleiner als 0,7 µm ist, d. h. ein Drittel der Oberflächenrauhigkeit.

Bezüglich der Meßverfahren der Oberflächenrauhigkeit ist das herkömmliche Kontaktnadelverfahren völlig angemessen. Unter Verwendung dieses Verfahrens wird die Oberflächenrauhigkeit als Differenz zwischen der mittleren Höhe der Spitzen und der mittleren Höhe der Täler der gemessenen Oberfläche bestimmt.

Im Hinblick auf die derzeitigen Druckverdrahtungstechnolo­ gien besteht eine übliche Verfahrensweise darin, die Oberflä­ che der Kupferfolie der kupfergemantelten Laminate unter Ver­ wendung einer Oxidationsreduktionsbehandlung vor dem Struktu­ rierungsprozeß in Erwartung des Verankerungseffekts aufzurau­ hen. Die ursprüngliche glatte Oberfläche der Kupferfolie kann aufrechterhalten werden, indem der Aufrauhungsprozeß nicht durchgeführt wird.

Andererseits werden die Oberflächen des ersten und des zwei­ ten Substrats 20, 21 der Aufrauhungsbehandlung unterzogen, um die Haftung an dem Isolationsmaterial 24 zu vergrößern. Als Folge sind die Oberflächen der sich überlappenden Flächen der ersten und der zweiten Signalverdrahtungen 22, 23 glatter als die Oberflächen des ersten und des zweiten Substrats 20, 21. Gegebenenfalls kann bis zu einem gewünschten Grad eine flache Oberfläche erzeugt werden, indem eine Behandlung zur Oberflä­ chenglättung verwendet wird.

Als Zusammenfassung der obigen Besprechung kann die Zunahme des elektrischen Widerstands aufgrund des Skineffekts durch Verwendung der ursprünglichen glatten Oberflächen der sich überlappenden Flächen der ersten und der zweiten Signalver­ drahtung 22, 23 oder durch Glätten dieser Oberflächen mini­ miert werden.

Es folgt nun eine Beschreibung der Konfiguration zur Beseiti­ gung der Nachbarstörungen zwischen den Signalverdrahtungspaa­ ren, wenn mehrere Signalverdrahtungspaare nahe beieinander ausgebildet werden. Fig. 3 ist eine Konzept-Querschnitts­ ansicht zur Darstellung einer Konfiguration mit zwei Sätzen von Signalverdrahtungspaaren 25, 26 als ein Beispiel. Die Konfiguration ist dergestalt, daß die folgende Beziehung zwi­ schen dem Abstand t zwischen der ersten und der zweiten Sig­ nalverdrahtung 22, 23, der Linienbreite a der ersten und der zweiten Verdrahtung 22, 23 und der Abstand zwischen benach­ barten Signalverdrahtungspaaren 25, 26b erhalten wird:

b/(a + t) < 2.

Bei dieser Konfiguration nähert sich der Kopplungskoeffizient 1 und die Nachbarstörungen zwischen benachbarten Signalver­ drahtungspaaren können praktisch beseitigt werden. Somit kann dieselbe Konfiguration eine ideale Verdrahtung ohne Verlust der elektromagnetischen Energie bereitstellen.

Weiterhin ist es wünschenswert, daß jede der Verdrahtungen der Signalverdrahtungspaare 25, 26 eine charakteristische Im­ pedanz von weniger als 20Ω und vorzugsweise von weniger als 15Ω aufweist. Die Bedingung ist wünschenswert zur Übertra­ gung hochfrequenter Digitalsignale im GHz-Bereich. Eine annä­ hernde Gleichung für die charakteristische Impedanz des Sig­ nalverdrahtungspaars ist wie folgt:

Z_o = (h/w) × √µ_o µ_γ/ε_o ε_γ = 377 × (h/w) × √µ_γ/ε_γ (2)

In dieser Gleichung bedeutet w die Linienbreite, h der Ab­ stand zwischen den Signalverdrahtungen 22, 23, µ_o die magne­ tische Permeabilität im Vakuum, µ_γ die relative magnetische Permeabilität des Isolationsmaterials, ε_o die Dielektrizi­ tätskonstante im Vakuum und ε_γ die Dielektrizitätskonstante des Isolationsmaterials. Aus der Gleichung ist ersichtlich, daß der Abstand t zwischen den Signalverdrahtungen eines Sig­ nalverdrahtungspaars klein sein sollte, damit Signal­ leitungspaare mit einer charakteristischen Impedanz von weni­ ger als 20Ω und vorzugsweise weniger als 15Ω erhalten wer­ den. Dies steht im Einklang mit den Bemühungen, den Kopp­ lungskoeffizient 1 anzunähern.

Bei dieser Konfiguration kann das den Raum füllende Harz ein aufgeschäumtes Harz sein, das ein großes Luftvolumen enthält. Weiterhin liegt es im Schutzumfang der vorliegenden Erfin­ dung, den Querschnitt der Signalverdrahtung trapezförmig oder umgekehrt trapezförmig auszuführen in Erwartung einer Erzeu­ gung einer elektrischen Feldkonzentration oder einer paralle­ len elektrischen Feldschicht.

Als nächstes wird das Herstellungsverfahren der Verdrahtungs­ substrate dieser Ausführungsform ausführlich unter Bezugnahme auf Fig. 4A bis Fig. 4D beschrieben. Der Prozeß beginnt mit einem Substrat 30 wie in Fig. 4A gezeigt. Das Substrat 30, das als eine Grundlage zur Ausbildung der gedruckten Leiter­ platte verwendet wird, ist zum Beispiel eine Platte der Stufe B, die als Prepreg bekannt ist, die durch Eintauchen von Glasfasern in vorhärtende Epoxidharze wie zum Beispiel FR-4 hergestellt wird. Nach Aufkleben einer Kupferfolie 31 auf das Substrat 30 wird das Epoxidharz der Stufe B gehärtet, um das kupfergemantelte Laminat bereitzustellen, das die Grundlage für das Verdrahtungssubstrat ist.

Der nächste Schritt ist das Strukturieren der Kupferfolie un­ ter Verwendung der Fotolithografie. Bei diesem Schritt gibt es jedoch bei den herkömmlichen Verfahren bestimmte Probleme, denen Aufmerksamkeit geschenkt werden sollte. Diese werden im folgenden kurz besprochen.

Erstens besitzen die dünnen Kupferleitungen, die durch den fotolithografischen Prozeß hergestellt werden, nur eine schwache Haftung an dem Substrat. Eine der Lösungen zur Erhö­ hung der Haftstärke besteht darin, die Oberfläche der Kupfer­ folie vorher aufzurauhen. Ein solches Verfahren zum Aufrauhen der Oberfläche besteht darin, zunächst die Kupferfolie zu oxidieren, um darauf einen homogenen oxidierten Film zu bil­ den und dann den zerbrechlichen oxidierten Film zu reduzie­ ren. Im allgemeinen wird die Oxidation mit einer sauren Lö­ sung durchgeführt, und die Reduktion wird mit einer reduzier­ baren Lösung durchgeführt. Vor kurzem wurde ein Galvanisie­ rungsverfahren zur Erzeugung einer rauhen Kupferoberfläche als weiteres Verfahren erfunden. Beide Verfahren führen je­ doch zu einer Kupferfolie mit einer Oberflächenrauhigkeit von 1 µm bis 5 µm. Die Skintiefe für eine Signalfrequenz von 1 GHz beträgt jedoch 2 µm und ist somit mit dem Betrag der Oberflächenrauhigkeit vergleichbar. Somit ist diese Lösung nicht geeignet, die Verdrahtungsstruktur der vorliegenden Er­ findung bereitzustellen.

Es ist nicht völlig unmöglich, eine starke chemische Bindung ohne Aufrauhung der Oberfläche zu erhalten. Es gibt einige wenige aktivierte chemische Spezies, die in der Lage sind, eine starke chemische Bindung, die durch eine kovalente Bin­ dung exemplifiziert wird, bei niedrigen Temperaturen (unter 200°C) zu bilden; diese aktivierten Spezies mit einer hohen chemischen Reaktivität sind jedoch äußerst instabil und haben bisher keine industrielle Anwendung gefunden. Ein Silan- Koppelmittel, das in dieser Kategorie liegt, zerfällt inner­ halb kurzer Zeit aufgrund der Hydrolyse und ist praktisch nutzlos.

Die Bindung lediglich auf der Grundlage des Verankerungsef­ fekts kann die Trennung an der Grenzfläche (Mikrobrüche) in molekularer Größenordnung nicht verhindern, und auf der Ober­ fläche der Trennung bildet sich ein dünner Wasserfilm, wo­ durch der Verankerungseffekt durch Schwellen und Verdampfen zunichte gemacht werden kann. Kurz gefaßt führt dies zu einer schlechteren Lebenszeit der Bindung. Übliche Verfahren zur Gewinnung einer chemischen Bindung bestehen darin, polari­ sierte Gruppen in die Unterketten des Harzes einzuführen, um die Bindung zwischen den polarisierten Gruppen zu verstärken. Eine typische polarisierte Gruppe ist die Hydroxylgruppe, und die meisten der organischen Klebstoffe sind in dieser Katego­ rie eingeschlossen.

Zum Beispiel können Epoxidharze mit vielen Hydroxylgruppen als Klebstoff verwendet werden, diese Harze weisen jedoch auch große dielektrische Verluste (tan δ) proportional zu der Zunahme der Hydroxylgruppen auf, was zu einer großen Leck­ leitfähigkeit G führt. Dieser Widerspruch zwischen dem Ski­ neffekt und dem tan δ findet sich nicht nur in der Epoxid­ harzgruppe wie zum Beispiel FR-4 und FR-5, sondern auch in der Bismaleid-Triazin(BT)-Gruppe und der Polyimidgruppe. Die vorliegende Erfindung liefert ein Mittel zur Auflösung des Widerspruchs zwischen dem Skineffekt und dem tan δ unter Ver­ wendung eines Teils der herkömmlichen Verfahren.

Als Fortsetzung der Beschreibung des Herstellungsverfahrens der vorliegenden Erfindung wird im nächsten Schritt, der in Fig. 4B gezeigt ist, durch ein Beschichtungsverfahren eine Fotoresistschicht auf der Kupferfolie ausgebildet, durch eine Maske mit einem Verdrahtungsmuster eines Verdrahtungsentwurfs belichtet und dann zur Erzeugung einer strukturierten Fotore­ sistschicht 33 entwickelt.

Danach wird, wie in Fig. 4C gezeigt, der ungeschützte Teil der Kupferfolie durch eine Ätzlösung geätzt, um die Signal­ verdrahtung 34 zu erzeugen. An diesem Punkt wird die Oberflä­ che des Epoxidsubstrats, von der die ungeschützte Kupferfolie 31 völlig entfernt wird, nicht glatt, da die aufgerauhte Oberfläche der Kupferfolie auf der Oberfläche des Epoxid­ substrats Abdrücke hinterläßt.

Dieses kupfergemantelte Laminat und ein weiteres kupfergeman­ teltes Laminat, das mit einer anderen Maskenstruktur verar­ beitet wird, werden durch ein Harz miteinander verklebt, so daß die Oberflächen der Kupferfolien einander zugewandt sind. Dies ist die grundlegende Struktur des Schaltsubstrats der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Prozeß, der in Fig. 4D ge­ zeigt ist, wird zunächst durch ein Beschichtungsverfahren ei­ ne Harzschicht 35 auf dem Substrat 30 ausgebildet. In der Zwischenzeit wird auf dem Substrat 37 mit der Signalverdrah­ tung 36, die durch denselben Prozeß ausgebildet wird, eine weitere Harzschicht 38 ausgebildet. Als letztes werden das Substrat 30 und das Substrat 37 zusammengeführt, so daß die darauf befindlichen Verdrahtungsmuster zusammenfallen, und es wird ein Druck angewandt, um die beiden Substrate unter Ver­ wendung der Harzschichten 35, 38 zu verbinden oder zu verkle­ ben.

Die zwischen den Substraten eingeführten Harze sind organi­ sche Isolationsmaterialien mit sehr wenigen polarisierten Gruppen, wie zum Beispiel Epoxidharz, Bismaleid-Triazin (BMT), Polyimid, Benzocyclobutan (BCB) oder Fluorharz (zum Beispiel aromatische Fluorenz).

Eines der Probleme, die durch die vorliegende Erfindung ge­ löst werden sollen, ist die Minimierung der Zunahme des elek­ trischen Widerstands aufgrund des Skineffekts, und die Ober­ flächen der Signalverdrahtungen 34, 36 sollten zu diesem Zweck glatt sein. Bei einem tatsächlichen Prozeß kann dies erzielt werden, indem nur die Oberflächen der Substrate 30, 37 aufgerauht werden und die ursprüngliche Oberfläche der Kupferfolie 31 beibehalten wird. Zum Beispiel wird vor dem Kleben der Kupferfolie 31 auf das Substrat 30 eine chemische Behandlung oder ein Sputter-Verfahren auf der Oberfläche des Substrats 30 ausgeführt, um diese Oberfläche in molekularem Maßstab aufzurauhen, so daß eine verbesserte Haftung an den Harzschichten 35, 38 bereitgestellt wird.

Als Alternative wird zur Erzielung eines ähnlichen Ergebnis­ ses während des in Fig. 4C gezeigten Prozesses selektiv ein Sputter-Verfahren auf dem Substrat 30 unter Verwendung der Fotoresistschicht 33 als Maske ausgeführt, um die Oberflächen des Substrats 30 aufzurauhen und um die ursprünglichen Ober­ flächen der Signalverdrahtungen 34, 36 beizubehalten.

Obwohl die Haftstärke zwischen den glatten Kupferverdrahtun­ gen 34, 36 und den Harzschichten 35, 38 schwach sein kann, liefert der Verankerungseffekt eine starke Haftung, da das Harz in die unregelmäßige Oberfläche des Harzsubstrats ein­ dringt, von dem die Kupferfolie entfernt wird. Im Gegensatz zu der Verbindung zwischen den Materialien mit verschiedenen chemischen Bindungsarten wie im Fall von Metallen und organi­ schen Harzen kann zwischen den Materialien mit denselben Bin­ dungsarten im allgemeinen eine größere Haftstärke erzielt werden. Wenn ein Vorhärtungsharz einem anderen Harz hinzuge­ fügt wird, das bereits gehärtet ist, dann verbessert weiter­ hin die Verwendung eine Harzgrundierung mit geringem Moleku­ largewicht das Eindringen des Kettenkopfs des Moleküls in das gehärtete Harz. Wenn die Oberfläche des gehärteten Harzes nicht glatt ist, kann dieser Effekt vorherrschen. Folglich ist das obige Haftverfahren in der Lage, die geringe Haftstärke an der glatten Kupfergrenzfläche auszugleichen.

Die zwischen den Substraten eingeführten Harzschichten 35, 38 werden durch Dünnschichtaufbringungsverfahren (darunter Sieb­ druck, Eintauchverfahren und Elektrophorese), Aufdampfver­ fahren und Aufkleben eines Dünnfilms ausgebildet. Der Vorteil dieses Prozesses besteht darin, daß ein Dünnschichtaus­ bildungsverfahren abhängig von dem zuerst für den Prozeß ge­ wählten Material aus der obigen Auswahl ausgewählt werden kann. Danach werden die Durchkontaktierungslöcher durch das Substrat erzeugt, und die Leitung dieser mit den Paarleitun­ gen wird durch Galvanisierung oder andere Verfahren herge­ stellt, wodurch eine einzelne Einheit des Verdrahtungs­ substrats fertiggestellt wird.

Obwohl der Satz des Harzes 35, 38, das auf die Substrate 30, 37 aufgetragen wird, mit großer Präzision gesteuert wird, liegen im atomaren oder molekularen Bereich immer feine Leer­ stellen vor, die in dem mittleren Teil des Raums zwischen den Substraten verbleiben, da die Druckbeaufschlagung nicht aus­ reicht, um diese Leerstellen zu beseitigen. Um die Zunahme des tan δ zu vermeiden, die durch das Einschließen des Umge­ bungsgases in die Leerstellen verursacht wird, was zu dem Problem der Produktionszuverlässigkeit führt, sollte der Kle­ beprozeß in einer Gasatmosphäre aus unpolarisierten Molekülen mit großem Molekularradius und einer hohen Verdampfungstempe­ ratur wie zum Beispiel Methan und Ethan durchgeführt werden, so daß diese Gase diese Leerstellen füllen.

Da ein größeres Gasmolekül eine geringere Diffusionsrate in das den Raum füllende Harz aufweist, kann dasselbe Molekül das Eindringen eines Wassermoleküls auch dann verhindern, wenn Feuchtigkeit in die Leerstellen gemischt ist. Dies wird durch die wohlbekannte hermetische Stickstoffversiegelung ex­ emplifiziert. Wenn während des Klebeprozesses Luft verwendet wird, sollten die in der Feuchtigkeit der Luft enthaltenen polarisierten Wassermoleküle entfernt werden, obwohl die Luft selbst nicht polarisiert ist.

Die Lücke zwischen den sich überlappenden Flächen oder genau­ er gesagt der Abstand zwischen den Oberflächen der sich über­ lappenden Flächen der Signalverdrahtungen 34, 36 beträgt 1 µm bis 5 µm, während die Dicke der Verdrahtung 3 µm bis 5 µm be­ trägt. Die Breite der Signalverdrahtung beträgt 5 µm bis 20 µm, abhängig von der Dielektrizitätskonstante des Isolati­ onsmaterials, das in den Raum zwischen den sich überlappenden Flächen eingeführt wird. Es ist klar, daß die Ausbildung der Verdrahtung der obigen Größe nicht schwierig ist, da deren Dicke relativ gering ist.

Zur Steuerung der charakteristischen Impedanz mit hoher Prä­ zision darf keine Abweichung von einer idealen Anpassung zwi­ schen den Verdrahtungsmustern der Signalverdrahtungen 34, 46 oder eine Schwankung des Abstands der Lücke zwischen diesen Signalverdrahtungen toleriert werden. Ein Projektionsinstru­ ment mit weichen Röntgenstrahlen wird zur Steuerung der Ab­ weichung der Anpassung mit einer Präzision von Mikrometern verwendet. In der Zwischenzeit wird auf die Substrate Druck ausgeübt, bis die Anpassung erzielt wird, während die Kapazi­ tät eines Standardmusters als Maß der Anpassung beobachtet wird. Danach werden die Harzschichten 35, 38 durch Erhitzen oder Abkühlen, je nach Art des Harzes, das thermisch härtend oder thermoplastisch ist, gehärtet. Im Anschluß an die obige Prozedur werden die gepaarten Substrate durch das herkömmli­ che Prepreg-Verfahren laminiert, wobei das eine Paar der ge­ paarten Substrate eine Einheit der laminierten Struktur ist. Als letztes werden die Durchkontaktierungslöcher durch die laminierten Substrate erzeugt, und deren Leitung mit den Paarleitungen wird durch Galvanisieren oder andere Verfahren hergestellt, wodurch eine mehrschichtige Verbindungsstruktur fertiggestellt wird. Die Struktur des mehrschichtigen Verbin­ dungs-Verdrahtungssubstrats wird anhand einer anderen Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben.

Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben. Bei der ersten Ausführungsform werden, da das Isolationsmaterial 24 den gesamten Raum füllt, die dielektrischen Eigenschaften im allgemeinen im Vergleich mit dem Fall der Einführung eines Gases auch dann verschlechtert, wenn ein Material mit niedri­ gem tan δ verwendet wird. Bei dem Verdrahtungssubstrat der vorliegenden Ausführungsform wird daher in dem Raum zwischen den sich überlappenden Flächen, d. h. dem Bereich für die höchste elektromagnetische Energie, der somit die dielektri­ schen Verlusteigenschaften dominiert, ein Gas eingeschlossen.

Fig. 5 zeigt ein erstes Substrat 40 und ein zweites Substrat 41. Das erste und das zweite Substrat 40, 41 sind Druckplat­ ten, die zum Beispiel aus Epoxidharzen hergestellt werden, aber nicht auf diese beschränkt sind. Andere Substrate, dar­ unter Halbleitersubstrate, die von einem Isolationsfilm be­ deckt werden, können als das Substrat in derselben Konfigura­ tion verwendet werden.

Außerdem enthält die Figur eine erste Signalverdrahtung 42, die auf einer Hauptfläche des ersten Substrats ausgebildet ist, und eine zweite Signalverdrahtung 43, die auf einer Hauptfläche des zweiten Substrats ausgebildet ist. Die erste und die zweite Signalverdrahtung 42, 43 bilden ein Signalver­ drahtungspaar. Den Signalverdrahtungspaaren werden hochfre­ quente Signale in Form komplementärer Signale zugeführt, die durch eine Signalquelle wie zum Beispiel eine Treiberschal­ tung bereitgestellt werden.

Außerdem kann die erste Signalverdrahtung als eine Signallei­ tung und die zweite Verdrahtung als eine Bezugsleitung ver­ wendet werden, obwohl die Rollen austauschbar sind. Bei die­ ser Ausführungsform wird das Isolationsmaterial 44 teilweise in den Raum zwischen den benachbarten Signalverdrahtungspaa­ ren eingeführt. In dem Raum zwischen der ersten und der zwei­ ten Signalverdrahtung 42, 43 und dem Isolationsmaterial 44, oder in der Lücke zwischen den sich überlappenden Flächen 45 wird ein Gas eingeschlossen. Das verwendete Gas besteht aus unpolarisierten Molekülen wie zum Beispiel Helium, Argon, Methan, Ethan oder Luft, aus der zumindest die Feuchtigkeit entfernt wird.

Da bei dieser Konfiguration der Raum zwischen den sich über­ lappenden Flächen der ersten und der zweiten Signalverdrah­ tung mit einem Gas gefüllt wird, sind die dielektrischen Ver­ luste nur auf den Randeffekt zurückzuführen. Somit können die dielektrischen Verluste dieser auch dann vernachlässigt wer­ den, wenn das die Substrate tragende Isolationsmaterial ein mehr oder weniger hohes tan δ aufweist.

Es sollte erwähnt werden, daß die bei der ersten Ausführungs­ form beschriebenen anderen Konfigurationen auf dieselbe Weise auch auf diese Ausführungsform angewandt werden können. Ein solches Beispiel ist die Konfiguration, bei der die Rauhig­ keit der Oberflächen der ersten und der zweiten Signalver­ drahtung 42, 43 kleiner als die Skintiefe ist, um die Zunahme des elektrischen Widerstands aufgrund des Skineffekts mög­ lichst gering zu halten.

Das zweite Beispiel ist die Konfiguration zur Beseitigung der Nachbarstörungen zwischen den Signalverdrahtungspaaren, wenn mehrere Signalverdrahtungspaare nahe beieinander ausgebildet werden. Die Konfiguration ist dergestalt, daß sich zwischen dem Abstand t zwischen der ersten und der zweiten Signalver­ drahtung 42, 43, der Linienbreite a der ersten und der zwei­ ten Verdrahtung 42, 43 und dem Abstand b zwischen benachbar­ ten Signalverdrahtungspaaren die folgende Beziehung ergibt:

b/(a + t) < 2.

Das dritte Beispiel ist die Konfiguration, bei der das Isola­ tionsmaterial 44 ein Harz mit sehr wenigen polarisierten Gruppen ist, wie zum Beispiel Epoxidharz, Bismaleid-Triazin (BMT), Polyimid, Benzocyclobutan (BCB) und Fluorharz (z. B. aromatische Fluorenz).

Das Herstellungsverfahren des Verdrahtungssubstrats dieser Ausführungsform wird im folgenden beschrieben. Ein Beispiel für ein solches Herstellungsverfahren stimmt mit dem oben un­ ter Bezugnahme auf Fig. 4A bis Fig. 4D beschriebenen Herstel­ lungsverfahren überein, mit Ausnahme der Anordnung der Harz­ schichten zwischen den Paarleitungen. Der Unterschied besteht darin, daß die Harzschichten 44 unter Verwendung eines Be­ schichtungsverfahrens teilweise auf den Substraten 40, 41 und weg von den Signalverdrahtungen 42, 43 ausgebildet werden. Der Grund dafür besteht darin, daß für die seitliche Ausdeh­ nung des Harzes 44 Platz sein sollte, wenn die Lücke zwischen den sich überlappenden Flächen 45 während des Verbindungspro­ zesses des ersten und des zweiten Substrats 40, 41 einge­ stellt wird. Bei dem Prozeß zur Erzielung dieses Ergebnisses werden die den Raum zwischen den Signalverdrahtungspaaren füllenden Harzschichten 44 so ausgebildet, daß zwischen die­ sen Schichten und den Rändern der Signalverdrahtungen 42, 43 ein bestimmter Raum gelassen wird. Danach dehnen sich die Harzschichten 44 seitlich aus und füllen den Raum zwischen den benachbarten Signalverdrahtungspaaren, wenn das erste und das zweite Substrat 40, 41 durch Drücken durch die Harz­ schichten 44 verbunden werden.

Bei einem weiteren Beispiel für das Herstellungsverfahren werden die Substrate 40, 41 für Galvanisierungsbehandlungen vorbereitet, und es wird ein lichtempfindlicher Trockenfilm auf diesen Substraten angeklebt. Der lichtempfindliche Troc­ kenfilm wird strukturiert, um in den Bereichen, in denen die Metallverdrahtung erzeugt werden soll, Öffnungen zu erzeugen. Durch ein stromloses Galvanisierungsverfahren werden dann in den Öffnungen Kupferschichten ausgebildet, bis die Dicke der Schichten eine vorbestimmte Höhe in bezug auf die Oberfläche des lichtempfindlichen Trockenfilms erreicht. Somit werden die erste und die zweite Signalverdrahtung 42, 43 ausgebil­ det. Wenn der Resistfilm nicht stark genug an den Substraten haftet, wird auf der Oberfläche des Resistfilms unter Verwen­ dung von Techniken wie zum Beispiel Aufdrucken nach dem Gal­ vanisierungsprozeß eine dünne Schicht aus Klebstoffen ausge­ bildet.

Als letztes werden die beiden Substrate durch die Resistfilme hindurch in einer Gasatmosphäre aus unpolarisierten Molekülen wie zum Beispiel Methan und Ethan verbunden, wodurch der Her­ stellungsprozeß dieser Ausführungsform abgeschlossen wird. Da der Raum zwischen den sich überlappenden Flächen 45 der er­ sten und der zweiten Signalverdrahtung mit einem Gas gefüllt wird, sind die dielektrischen Verluste nur auf den Randeffekt zurückzuführen. Der Grund dafür besteht darin, daß der Flä­ cheninhalt der Oberfläche der sich überlappenden Flächen der ersten und der zweiten Signalverdrahtung groß ist, wenn die charakteristische Impedanz der Verdrahtung klein ist. Somit können die dielektrischen Verluste dort vernachlässigt wer­ den, auch wenn der Resistfilm oder der Klebstoff ein mehr oder weniger hohes tan δ aufweist.

Die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben. Im Prinzip unterscheidet sich diese Ausführungsform von der zweiten Aus­ führungsform nur durch den Flächeninhalt der Oberfläche der Substrate, die von den Isolationsmaterialien eingenommen wer­ den. Anders ausgedrückt handelt es sich um die Differenz bei der Satz des Leerraums.

Fig. 6 zeigt ein erstes Substrat 50 und ein zweites Substrat 51. Das erste und das zweite Substrat 50, 51 sind Druckplat­ ten, die zum Beispiel aus Epoxidharzen bestehen, aber nicht auf diese beschränkt sind. Es können auch andere Substrate, darunter Halbleitersubstrate, die von einem Isolationsfilm bedeckt werden, als das Substrat in derselben Konfiguration verwendet werden.

Außerdem zeigt die Figur eine erste Signalverdrahtung 52, die auf einer Hauptfläche des ersten Substrats ausgebildet ist, und eine zweite Signalverdrahtung 53, die auf einer Hauptflä­ che des zweiten Substrats ausgebildet ist. Die erste und die zweite Signalverdrahtung 52, 53 bilden ein Signalverdrah­ tungspaar. Den Signalverdrahtungspaaren werden hochfrequente Signale in Form von komplementären Signalen zugeführt, die durch eine Signalquelle wie zum Beispiel eine Treiberschal­ tung bereitgestellt werden. Bei dieser Konfiguration kann ei­ ne Signalverdrahtung als eine Signalleitung und die andere als eine Bezugsleitung verwendet werden.

Das Isolationsmaterial 54 wird teilweise in den Raum zwischen den benachbarten Signalverdrahtungspaaren weg von dem Rand der Signalverdrahtungspaare angeordnet, und in dem durch die erste und die zweite Signalverdrahtung 52, 53 und das Isola­ tionsmaterial 54 umgebenen Raum wird ein Gas eingeschlossen. Diese Konfiguration kann die dielektrischen Verluste beseiti­ gen, darunter den an den Signalverdrahtungspaaren auftreten­ den Randeffekt. Außerdem weist diese Konfiguration eine Struktur auf, durch die es leichter wird, den Abstand zwi­ schen den Oberflächen des Signalverdrahtungspaars oder die Lücke der sich überlappenden Flächen 55 zu steuern, als bei der zweiten Ausführungsform. Dieser Vorteil wird im folgenden ausführlich beschrieben.

Es sollte beachtet werden, daß die anderen Konfigurationen, die bei der ersten Ausführungsform beschrieben wurden, auch auf dieselbe Weise auf diese Ausführungsform angewandt werden können. Ein solches Beispiel ist die Konfiguration, bei der die Rauhigkeit der Oberflächen der ersten und der zweiten Signalverdrahtung 52, 53 kleiner als die Skintiefe ist, um die Zunahme des elektrischen Widerstands aufgrund des Skinef­ fekts möglich gering zu halten.

Das zweite Beispiel ist die Konfiguration zur Beseitigung der Nachbarstörungen zwischen den Signalverdrahtungspaaren, wenn mehrere Signalverdrahtungspaare nahe beieinander ausgebildet werden. Die Konfiguration ist dergestalt, daß zwischen dem Abstand t zwischen der ersten und der zweiten Signalverdrah­ tung 52, 53, der Linienbreite a der ersten und der zweiten Verdrahtung 52, 53 und dem Abstand b zwischen benachbarten Signalverdrahtungspaaren die folgende Beziehung entsteht:

b/(a + t) < 2.

Das dritte Beispiel ist die Konfiguration, bei der das Isola­ tionsmaterial 54 ein Harz mit sehr wenigen polarisierten Gruppen ist, wie zum Beispiel Epoxidharz, Bismaleid-Triazin (BMT), Polyimid, Benzocyclobutan (BCB) und Fluorharz (zum Beispiel aromatische Fluorenz).

Das Herstellungsverfahren für das Verdrahtungssubstrat dieser Ausführungsform wird im folgenden beschrieben. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausfüh­ rungsform insofern, als der Flächeninhalt der Oberfläche des Substrats, der durch das Harz eingenommen wird, kleiner als bei der dritten Ausführungsform ist. Damit sich die Harz­ schichten seitlich ausdehnen können, sollte das Beschich­ tungsmuster der Harzschichten so ausgelegt werden, daß zwi­ schen dem Rand der Harzschichten und dem Rand der ersten und der zweiten Signalverdrahtung 52, 53 während des Verbindungs­ prozesses Leerräume gebildet werden.

Obwohl die zweite Ausführungsform den Nachteil hat, daß die Steuerung der Dicke der Signalverdrahtungen 52, 53, die durch das Galvanisieren ausgebildet werden, schwierig ist, kann dies weiterhin überwunden werden, indem Säulen (Iso­ lationsmaterialien 54) aus lichtempfindlichen Resistfilmen eingeführt werden. Bei dieser Konfiguration sind die Höhen der Säulen einstellbar, um einen exakten Abstand der Lücke der sich überlappenden Flächen 55 zu erzielen. Für die Haf­ tung der Säulen kann eine dünne Schicht aus Klebstoffen unter Verwendung von Techniken wie zum Beispiel Aufdrucken auf der Oberfläche der Säule ausgebildet werden. Außerdem wird der Verbindungsprozeß der Substrate 50, 51 durch das Isolations­ material 54 in einer Gasatmosphäre durchgeführt, die aus un­ polarisierten Molekülen wie zum Beispiel Methan und Ethan be­ steht.

Die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben. Bei der ersten, der zweiten oder der dritten Ausführungsform besteht eine Schwierigkeit bei der Verarbeitung, da der Raum zwischen den sich überlappenden Flächen der gestapelten Paarleitungen nur einige wenige Mikrometer beträgt. Diese Ausführungsform liefert eine präzisere Steuerung des Abstands zwischen den sich überlappenden Flächen durch Verwendung eines Aufdampf­ verfahrens organischer Materialien.

Fig. 7 zeigt ein erstes Substrat 60 und ein zweites Substrat 61. Das erste und das zweite Substrat 60, 61 sind Druckplat­ ten, die zum Beispiel aus Epoxidharzen bestehen, aber nicht auf diese beschränkt sind. Andere Substrate, darunter Halb­ leitersubstrate, die von einem Isolationsfilm bedeckt werden, können als das Substrat in derselben Konfiguration verwendet werden.

Außerdem zeigt die Figur eine erste Signalverdrahtung 62, die auf einer Hauptfläche des ersten Substrats ausgebildet ist, und eine zweite Signalverdrahtung 63, die auf einer Hauptflä­ che des zweiten Substrats ausgebildet ist. Die erste und die zweite Signalverdrahtung 62, 63 bilden ein Signalverdrah­ tungspaar. Den Signalverdrahtungspaaren werden hochfrequente Signale in Form von komplementären Signalen zugeführt, die durch eine Signalquelle wie zum Beispiel eine Treiberschal­ tung bereitgestellt werden. In dieser Konfiguration kann eine Signalverdrahtung als eine Signalleitung und die andere als eine Bezugsleitung verwendet werden.

Die Beschichtungen 64 werden durch Aufdampfen organischer Ma­ terialien auf den Oberflächen des ersten und des zweiten Substrats 60, 61 einschließlich der ersten und der zweiten Signalverdrahtung 62, 63 ausgebildet und an den Oberflächen der ersten und der zweiten Signalverdrahtung 62, 63 aneinan­ dergeklebt. Somit wird der Abstand zwischen den sich überlap­ penden Flächen 65 durch die Dicke der Beschichtung bestimmt.

Es bestehen die Leerräume 66 zwischen den benachbarten Sig­ nalverdrahtungen, in die ein Gas eingeschlossen wird. Das verwendete Gas besteht aus unpolarisierten Molekülen wie zum Beispiel Helium, Argon, Methan, Ethan oder Luft, aus der zu­ mindest die Feuchtigkeit entfernt wird. Bei dieser Konfigura­ tion ist es leicht, den Abstand zwischen den sich überlappen­ den Flächen der Signalverdrahtungspaare zu steuern, da dieser Abstand durch die Dicke der Beschichtung 64 bestimmt wird. Es ist wünschenswert, ein Material mit niedrigem tan δ für die Beschichtung 64 zu wählen.

Es sollte erwähnt werden, daß die bei der ersten A 18980 00070 552 001000280000000200012000285911886900040 0002010103807 00004 18861usführungs­ form beschriebenen anderen Konfigurationen auch auf die glei­ che Weise auf diese Ausführungsform angewandt werden können. Ein solches Beispiel ist die Konfiguration, bei der die Rau­ higkeit der Oberflächen der ersten und der zweiten Signalver­ drahtung 62, 63 kleiner als die Skintiefe ist, um die Zunahme des elektrischen Widerstands aufgrund des Skineffekts mög­ lichst gering zu halten.

Das zweite Beispiel ist die Konfiguration zur Beseitigung der Nachbarstörungen zwischen den Signalverdrahtungspaaren, wenn mehrere Signalverdrahtungspaare nahe beieinander ausgebildet werden. Die Konfiguration ist dergestalt, daß zwischen dem Abstand t zwischen der ersten und der zweiten Signalverdrah­ tung 62, 63, der Linienbreite a der ersten und der zweiten Verdrahtung 62, 63 und dem Abstand b zwischen benachbarten Signalverdrahtungspaaren die folgende Beziehung entsteht:

b/(a + t) < 2.

Im folgenden wird das Herstellungsverfahren für das Verdrah­ tungssubstrat dieser Ausführungsform beschrieben. Als erstes wird die erste und die zweite Signalverdrahtung 62, 63 unter Verwendung derselben Prozesse wie bei dem Herstellungsverfah­ ren der ersten Ausführungsform (siehe Fig. 4A bis 4D) ausge­ bildet. Danach wird die Harzschicht auf den Substraten durch einen Aufdampfprozeß ausgebildet, der die Dicke der Beschich­ tung so steuert, daß die Lücke der sich überlappenden Flächen 65 oder der Abstand zwischen den sich überlappenden Flächen der Paarleitungen mit Präzision 1 µm bis 5 µm beträgt. Ein Beispiel für das organische Material ist Perylen, und die Harzschichten werden während des Verbindungsprozesses, der in einer Gasatmosphäre aus unpolarisierten Molekülen wie zum Beispiel Methan und Ethan durchgeführt wird, aneinander ange­ klebt. Obwohl der Leerraum, der frei von Isolationsmaterial ist, in dem Leerraum 66 erzeugt wird, und nicht in dem Raum zwischen den Signalverdrahtungen, stellt dies kein Problem dar, wenn die das Substrat bedeckende Isolationsschicht aus einem Material mit kleinem tan δ hergestellt wird.

Als eine natürliche Erweiterung dieses Herstellungsverfahrens ist es außerdem möglich, die Herstellungsprozesse der ersten Ausführungsform, die unter Bezugnahme auf Fig. 4A bis Fig. 4D beschrieben wurde, auf die Beschichtung 64 anzuwenden, nach­ dem das aufgedampfte Harz gehärtet ist.

Das heißt, ein Harz wird weiterhin auf die Beschichtung 64 aufgebracht, und die Substrate werden durch Drücken der Substrate durch die Harzschichten verbunden. Durch Einstellen des Drucks ist es möglich, das aufgebrachte Harz aus der Lüc­ ke der sich überlappenden Flächen 65 fast ohne verbleibende Harzreste herauszudrücken, so daß der Abstand der Lücke der sich überlappenden Flächen 65 mit Präzision praktisch durch die Dicke der Beschichtung 64 bestimmt wird. Diese Konfigura­ tion ist ebenfalls in der vorliegenden Erfindung enthalten.

Neben dem Aufdampfen von Perylen können andere Verfahren zur Ausbildung der Beschichtung dieser Ausführungsform verwendet werden, darunter Aufschleudern und Polymerisation durch Trocknen eines Films, der durch Eintauchen der Substrate in eine verdünnte Lösung mit organischen Spacer ausgebildet wird.

Bei einer weiteren Erweiterung des Herstellungsverfahrens dieser Ausführungsform werden Kupferfolien an Polyimid- oder Polyesterfilme angeklebt und dann durch die Verfahren der er­ sten Ausführungsform, die unter Bezugnahme auf Fig. 4A bis Fig. 4D beschrieben wurde, strukturiert, was zu einer ähnli­ chen Struktur wie TAB führt. Wenn die Filme zusammengeklebt werden, wobei die strukturierten Kupferfolien passend einan­ der zugewandt sind, drückt eine Walze mit großem Krümmungsra­ dius die beiden Filme zusammen, so daß das zur Haftung ver­ wendete Harz aus dem Raum zwischen dem Kupferverdrahtungsbe­ reich herausgedrückt wird, in dem eine dünne gehärtete Harz­ beschichtung als der Spacer zum Aufrechterhalten des ord­ nungsgemäßen Abstands dient. Bei dieser Konfiguration kann ein Zweispulenprozeß angewandt werden.

Die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben. Bei dieser Konfiguration dienen die Verdrahtungssubstrate der ersten bis vierten Ausführungsform, die oben beschrieben wurden, als ei­ ne Einheit zum Aufbau eines mehrschichtigen Verbindungsver­ drahtungssubstrats. Somit besteht die Verdrahtung in jeder Schicht aus den gestapelten Paarleitungen.

Fig. 8 zeigt ein Beispiel für ein dreischichtiges Verbin­ dungsverdrahtungssubstrat. Das erste, zweite und dritte Substrat 70, 71, 72 sind durch die Isolationsschichten 73, 74 verbunden. Zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat 70, 71 werden die Signalverdrahtungen 75, 76 als das Signalver­ drahtungspaar der ersten Schicht ausgebildet, und zwischen dem zweiten und dem dritten Substrat 71, 72 werden die Sig­ nalverdrahtungen 77, 78 als das Signalverdrahtungspaar in der zweiten Schicht ausgebildet. Die Kontaktstelle für die elek­ trische Verbindung 79 wird als Teil der Verdrahtung der ober­ sten Schicht des dritten Substrats 72 ausgebildet. Die beiden parallelen Signalverdrahtungen 75, 76 und zwei weitere 77, 78 bilden die Signalverdrahtungspaare.

Die Signalverdrahtungspaare in den Schichten werden durch vergrabene Durchkontaktierungslöcher verbunden, die durch die Substrate ausgebildet sind, oder durch vergrabene Durchkon­ taktierungslöcher, die durch die Substrate und Tragestruktu­ ren für das Substrat in den Schichten hindurch ausgebildet sind. Als ein Beispiel werden die Signalverdrahtungen 75, 76 in der ersten Schicht und die Signalverdrahtungen 77, 78 in der zweiten Schicht durch das vergrabene Durchkontaktierungs­ loch 80 verbunden.

Jedes vergrabene Durchkontaktierungsloch weist einen Durch­ kontaktierungsfuß 81 auf. Der Durchkontaktierungsfuß wird von der Verdrahtung aus erweitert, ist breiter als die Signalver­ drahtungen und bildet die Basis des vergrabenen Durchkontak­ tierungslochs 80.

Fig. 9 ist eine perspektivische Konzeptansicht zur Darstel­ lung einer Struktur, wobei die elektrische Verbindung zwi­ schen den Signalverdrahtungen in jeder der Schichten durch das vergrabene Durchkontaktierungsloch erfolgt. Die Figur zeigt die Signalverdrahtung in der ersten Schicht 76 und die Signalverdrahtung in der zweiten Schicht 77. Da die Signal­ verdrahtungen durch das (in der Figur nicht gezeigte) Substrat 71 getrennt werden, erfolgt die Verbindung durch Ausbilden der veränderten Durchkontaktierungsloch 80 auf dem Durchkontaktierungsfuß 81, der von jeder Verdrahtung aus er­ weitert wird.

Dasselbe Verbindungsschema gilt für die elektrische Verbin­ dung zwischen den Signalverdrahtungen 75, 76 in der ersten Schicht und der Verbindungskontaktstelle 79 in der dritten Schicht, sowie für die elektrische Verbindung zwischen den zweiten Verdrahtungen 77, 78 in der dritten Schicht und der Verbindungskontaktstelle 79 in der dritten Schicht. Als letz­ tes werden die integrierten Schaltungschips durch die Verbin­ dungskontaktstelle 79 auf dem Verdrahtungssubstrat ange­ bracht.

Bei einer idealen Konfiguration liegt die Dicke der Substrate 70, 71, 72 im Bereich von 10 µm, um die Schwierigkeit des Ausbildens der Durchkontaktierungslöcher durch diese und die Störungen der Hochfrequenzübertragungen durch lange Durchkon­ taktierungslöcher zu vermeiden. Die Verwendung in einer sol­ chen dünnen Form erfordert ein hohes Elastitzitätsmodul des Substratmaterials, und für dieses kommen Glasplatten und Har­ ze mit hochdichter dreidimensionaler Netzstruktur in Frage. Glasplatten brechen angeblich nicht, wenn sie dünn und flexi­ bel sind.

Zur Verwendung als eine Computerplatine werden die Einheiten der sich überlappenden Verdrahtungsflächen laminiert, um eine 4- bis 6-schichtige Struktur zu bilden, was zu einer Gesamt­ dicke von etwa 100 µm führt. Im allgemeinen werden Silizium- LSI-Chips mit einer Dicke von weniger als 50 µm auf dem Substrat angebracht. Diese Konfiguration ist ebenfalls in der vorliegenden Erfindung enthalten.

Es sollte erwähnt werden, daß die anderen Konfigurationen, die in der ersten bis vierten Ausführungsform beschrieben wurden, auch auf die Verdrahtungsstrukturen in der Schicht dieser Ausführungsform auf die gleiche Weise angewandt werden können. Ein solches Beispiel ist die Konfiguration, bei der die Rauhigkeit der Oberflächen der Signalverdrahtungen 75, 76 in der ersten Schicht und der Signalverdrahtungen 77, 78 in der zweiten Schicht kleiner als die Skintiefe ist, um die Zu­ nahme des elektrischen Widerstands aufgrund des Skineffekts möglichst gering zu halten.

Das zweite Beispiel ist die Konfiguration zur Beseitigung der Nachbarstörungen zwischen den Signalverdrahtungspaaren, wenn mehrere Signalverdrahtungspaare nahe beieinander ausgebildet werden. Die Konfiguration ist dergestalt, daß zwischen dem Abstand t zwischen den Signalverdrahtungen 75, 76, der Lini­ enbreite a der ersten und der zweiten Verdrahtung und dem Ab­ stand b zwischen benachbarten Signalverdrahtungspaaren die folgende Beziehung entsteht:

b/(a + t) < 2.

Das dritte Beispiel ist die Konfiguration, bei der die Isola­ tionsschicht 73, 74 aus einem Harz mit sehr wenigen polari­ sierten Gruppen besteht, wie zum Beispiel Epoxidharz, Bis­ maleid-Triazin (BMT), Polyimid, Benzocyclobutan (BCB) oder Fluorharz (zum Beispiel aromatische Fluorenz).

Die in der ersten bis vierten Ausführungsform beschriebenen Herstellungsverfahren gelten für die Herstellung der Substra­ te dieser Ausführungsform. Außerdem werden die gepaarten Substrate durch das herkömmliche Prepreg-Verfahren laminiert, wobei ein Paar der verklebten Substrate eine Einheit der la­ minierten Struktur darstellt. Als letztes werden die Durch­ kontaktierungslöcher durch die laminierten Substrate hindurch erzeugt, und deren Leitung mit den Paarleitungen wird durch Galvanisieren und andere Verfahren hergestellt, wodurch eine in Fig. 8 gezeigte mehrschichtige Verbindungsstruktur fertig­ gestellt wird.

Es werden nun die Verdrahtungssubstrate mit den oben be­ schriebenen gestapelten Paarleitungen und darauf angebrachten integrierten Schaltungschips (ICs) beschrieben. Alle Struktu­ ren der Verdrahtungssubstrate und alle Herstellungsverfahren, die bei der ersten bis fünften Ausführungsform beschrieben wurden, gelten für die Verdrahtungssubstrate dieses Typs. Fig. 10 ist eine Konzeptansicht zur Darstellung des ersten Beispiels für ein solches Verdrahtungssubstrat.

Fig. 10 zeigt das Verdrahtungssubstrat 90 und das Signalver­ drahtungspaar 91, zusammengesetzt aus den Signalverdrahtungen 90, 93, deren Länge gleich ist und die parallel auf demselben Substrat 90 angeordnet sind. Außerdem zeigt die Figur den Spannungseingangsanschluß 94 der Stromversorgung, der auf dem Verdrahtungssubstrat 90 angebracht ist, um eine positive Spannung VDD zuzuführen, und den Massespannungseingangsan­ schluß 95, der auf dem Verdrahtungssubstrat 90 angebracht ist, um die Massespannung VSS zuzuführen.

Die Stromversorgungsverdrahtung 97 und die Masseverdrahtung 98 sind gleich lang und parallel auf dem Verdrahtungssubstrat 90 angeordnet, um ein Stromversorgungs-Masse-Paar 96 zu bil­ den, dessen charakteristische Impedanz gleich der charakteri­ stischen Impedanz des Signalverdrahtungspaars ist. Dieses Stromversorgungs-Masse-Paar 96 kann die Anwesenheit der Stromversorgungsschichten in der Nähe des Signalverdrahtungs­ paars ausschließen.

Ein integrierter Schaltungschip (zum Beispiel ein CPU-Chip) 99 ist auf dem Verdrahtungssubstrat 90 angebracht. Der Span­ nungseingangsanschluß 99A der Stromversorgung und der Masse­ spannungseingangsanschluß 99B der integrierten Schaltung sind mit der Stromversorgungsverdrahtung 97 bzw. der Masse­ verdrahtung 98 verbunden. In der Zwischenzeit werden die Signalausgangsanschlüsse 99C, 99D mit den Signalverdrahtungen 92, 93 verbunden.

Der integrierte Schaltungschip 99 besitzt einen Differen­ tialtreiber 100, der das Digitalsignal TS, das durch eine (in der Figur nicht gezeigte) interne Schaltung bereitgestellt wird, in ein Paar komplementärer digitaler Übertragungssigna­ le CS, CS transformiert und die komplementären digitalen Übertragungssignale CS, CS durch die Signalausgangsan­ schlüsse 99C, 99D den Signalverdrahtungen 92, 93 zuführt. Der Differentialtreiber 100 besitzt einen nicht invertierenden Treiber (Nicht-Inverter) 101 und einen Inverter 102.

Ein integrierter Schaltungschip (zum Beispiel ein Arbeits­ speicherchip) 103 ist auf dem Verdrahtungssubstrat 90 ange­ bracht. Die Signaleingangsanschlüsse 103A, 103B der inte­ grierten Schaltung sind jeweils mit den Signalverdrahtungen 92, 93 verbunden.

Der integrierte Schaltungschip 103 besitzt einen Differenti­ al-Empfänger 104, der die komplementären digitalen Übertra­ gungssignale CS, CS, die durch die Signalverdrahtungen 92, 93 empfangen werden, in das digitale Empfangssignal RS trans­ formiert, das dem digitalen Übertragungssignal TS entspricht, und führt das digitale Empfangssignal RS einer (in der Figur nicht gezeigten) internen Schaltung zu.

Somit liefert das obige Verdrahtungssubstrat eine Grundlage für die Montage einer elektronischen Einrichtung oder eines digitalen Systems durch Anbringen der integrierten Schaltung­ schips 99, 103 auf diesem Substrat mit den Signalverdrah­ tungspaaren 91 und dem Stromversorgungs-Masse-Paar 96.

Bei dieser Konfiguration bestehen die Signalverdrahtungspaare 91 und die Stromversorgungs-Masse-Verdrahtungspaare 96 aus den gestapelten Paarleitungen, die auf der Oberfläche eines Paars der Substrate ausgebildet sind und einander durch die Isolationsmaterialien hindurch zugewandt sind, und die in der ersten bis vierten Ausführungsform beschrieben werden.

Wenn das System eine große Anzahl der Signalverdrahtungspaare 91 und der Stromversorgungs-Masse-Verdrahtungspaare 96 auf­ weist, können ferner die bei der fünften Ausführungsform be­ schriebenen mehrschichtigen Verbindungsverdrahtungssubstrate zur Erzielung einer hochdichten Verdrahtung verwendet werden. Die integrierten Schaltungschips 99, 103 werden auf demselben mehrschichtigen Verbindungsverdrahtungssubstrat angebracht. Somit wird es durch das Verdrahtungssubstrat der vorliegenden Erfindung möglich, das Digitalsignal im GHz-Bereich zwischen den integrierten Schaltungschips 99, 103 zu senden und zu empfangen.

Fig. 11 ist eine Konzeptansicht zur Darstellung des zweiten Beispiels für das Verdrahtungssubstrat mit den darauf befind­ lichen gestapelten Paarleitungen und dem integrierten Schal­ tungschip. Alle Strukturen der Verdrahtungssubstrate und alle entsprechenden Herstellungsverfahren, die in der ersten bis fünften Ausführungsform beschrieben werden, gelten für die Verdrahtungssubstrate dieses Typs.

Fig. 11 zeigt das Verdrahtungssubstrat 110 und das Signalver­ drahtungspaar 111, die aus den Signalverdrahtungen 112, 113 bestehen, die gleich lang sind und parallel auf demselben Substrat 110 angeordnet sind. Außerdem zeigt die Figur einen Abschlußwiderstand 114, der als eine Abschlußschaltung mit Impedanzanpassung dient. Somit liefert das obige Verdrah­ tungssubstrat eine Grundlage für die Montage einer elektroni­ schen Einrichtung oder eines digitalen Systems durch Anbrin­ gen der integrierten Schaltungschips mit Funktionselementen wie zum Beispiel einem Differentialtreiber 115 auf demselben Substrat mit den Signalverdrahtungspaaren 111 und dem An­ schlußwiderstand 114.

Bei dieser Konfiguration bestehen die Signalverdrahtungspaare 111 aus den gestapelten Paarleitungen, die auf der Oberfläche eines Paars der Substrate ausgebildet sind und einander durch die Isolationsmaterialien hindurch zugewandt sind, und die in der ersten bis vierten Ausführungsform beschrieben werden.

Wenn das System eine große Anzahl der Signalverdrahtungspaare 111 aufweist, können die in der fünften Ausführungsform be­ schriebenen mehrschichtigen Verbindungsverdrahtungssubstrate ferner zur Erzielung einer hochdichten Verdrahtung verwendet werden. Die integrierten Schaltungschips mit Funktionselemen­ ten wie zum Beispiel einem Differentialtreiber 115 werden auf demselben mehrschichtigen Verbindungsverdrahtungssubstrat an­ gebracht. Somit wird es durch das Verdrahtungssubstrat der vorliegenden Erfindung möglich, das Digitalsignal im GHz- Bereich von dem Differentialtreiber 115 zu dem Signalverdrah­ tungspaar 111 zu senden.

Aus der somit beschriebenen Erfindung auf der Grundlage von Ausführungsformen wird ersichtlich, daß die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, und daß die Erfindung auf vielerlei Weisen abgeändert werden kann. Solche Varianten sollen nicht als eine Abweichung vom Gedanken und Schutzumfang der Erfindung aufgefaßt werden, und alle solche Modifikationen sollen im Schutzumfang der folgen­ den Ansprüche enthalten sein.

Claims (25)

1. Verdrahtungssubstrat, umfassend:
eine oder mehrere erste Signalverdrahtungen (22), die auf einer Hauptfläche eines ersten Substrats (20) ausgebildet sind;
eine oder mehrere zweite Signalverdrahtungen (23), die auf einer Hauptfläche eines zweiten Substrats (21) ausgebildet sind;
Isolationsmaterial (24), das zwischen einer Hauptfläche des ersten Substrats (20) und einer Hauptfläche des zweiten Substrats (21) eingefügt ist,
wobei die erste und zweite Signalverdrahtung (22, 23) parallel einander zugewandt angeordnet sind, um ein Signalverdrahtungspaar (25, 26) zu erzeugen.

2. Verdrahtungssubstrat nach Anspruch 1, wobei die Ober­ flächenrauhigkeit der Oberflächen der sich überlappen­ den Flächen der ersten und zweiten Signalverdrahtung (22, 23) kleiner als die Skintiefe des Skineffekts ist, der durch Anlegen hochfrequenter Signale an das Signal­ verdrahtungspaar (25, 26) verursacht wird.

3. Verdrahtungssubstrat nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verdrahtungssubstrat mehrere Sätze der Signalverdrah­ tungspaare (25, 26) aufweist, die nahe beieinander aus­ gebildet werden, wobei die ersten und zweiten Verdrah­ tungen (22, 23) so angeordnet sind, daß zwischen dem Abstand t zwischen der ersten und der zweiten Signal­ verdrahtung (22, 23), der Linienbreite a der ersten und der zweiten Verdrahtungen (22, 23) und dem Abstand b zwischen benachbarten Signalverdrahtungspaaren (25, 26) die folgende Beziehung erzielt wird:
b/(a + t) < 2.

4. Verdrahtungssubstrat nach Anspruch 3, wobei die Signal­ verdrahtungspaare (25, 26) eine charakteristische Impe­ danz von weniger als 20Ω aufweisen.

5. Verdrahtungssubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Isolationsmaterial (24) die gesamte Lücke zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat (20, 21) ausfüllt.

6. Verdrahtungssubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Isolationsmaterial (44) in den Raum zwischen den benachbarten Signalverdrahtungspaaren eingefügt ist und in dem von den ersten und den zweiten Signalver­ drahtungen (42, 43) und dem Isolationsmaterial (24) um­ gebenen Raum (45) ein Gas eingeschlossen ist.

7. Verdrahtungssubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Isolationsmaterial (54) teilweise in dem Raum zwischen den benachbarten Signalverdrahtungspaaren vom Rand der Signalverdrahtungspaare weg angeordnet ist und in dem von der ersten und der zweiten Signalverdrahtung (52, 53) und dem Isolationsmaterial (54) umgebenen Raum ein Gas eingeschlossen ist.

8. Verdrahtungssubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Isolationsmaterial als eine Beschichtung (64) auf dem ersten und dem zweiten Substrat (60, 61) mit der darauf befindlichen ersten und zweiten Signalver­ drahtung (62, 63) ausgebildet ist und die Beschich­ tungen (64) auf der ersten und der zweiten Signalver­ drahtung (62, 63) miteinander verbunden sind, und wobei in dem Raum (66) zwischen Signalverdrahtungspaaren ein Gas eingeschlossen ist.

9. Verdrahtungssubstrat nach einem der Ansprüche 6, 7 oder 8, wobei das Gas ein unpolarisiertes Gas ist.

10. Verdrahtungssubstrat nach Anspruch 1, das
mehrere der Substrate (70, 71, 72), die unter Verwendung der Isolationsmaterialien (73, 74) da­ zwischen laminiert sind, so daß die ersten Si­ gnalverdrahtungen (75, 76) und die zweiten Si­ gnalverdrahtungen (77, 78), die auf den Substra­ ten (70, 71, 72) ausgebildet sind, parallel ein­ ander zugewandt angeordnet sind, um mehrere Schichten der Signalverdrahtungspaare zu bilden umfaßt; und
vergrabene Durchkontaktierungslöcher (80) auf­ weist, die durch die Substrate (71, 72) hindurch oder durch die Substrate (71, 72) und Tragstruk­ turen für die Substrate in den Schichten ausge­ bildet sind, um die Signalverdrahtungspaare in den Schichten zu verbinden.

11. Verdrahtungssubstrat nach Anspruch 10, wobei Kontakt­ stellen (79) zur elektrischen Verbindung auf dem Substrat (72) in der obersten Schicht der mehreren la­ minierten Substrate (70, 71, 72) ausgebildet sind, und die Kontaktstellen (79) zur elektrischen Verbindung durch vergrabene Durchkontaktierungslöcher (80), die durch die Substrate hindurch ausgebildet sind, oder durch vergrabene Durchkontaktierungslöcher (80), die durch die Substrate und das Isolationsmaterial in den Schichten hindurch ausgebildet sind, mit den Signalver­ drahtungspaaren in den Schichten verbunden sind, und wobei elektrische Bauelemente auf dem Substrat (72) in der obersten Schicht unter Verwendung der Kontaktstel­ len (79) zur elektrischen Verbindung angebracht sind.

12. Verdrahtungssubstrat nach Anspruch 10 oder 11, wobei die vergrabenen Durchkontaktierungslöcher (80) auf Durchkontaktierungsfüße (81) ausgebildet wird, die sich von den ersten Signalverdrahtungen (75, 76) und den zweiten Signalverdrahtungen (77, 78) aus erstrecken.

13. Verdrahtungssubstrat nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 20, 11 oder 12, weiterhin umfassend:
einen ersten integrierten Schaltungschip (99) mit einer Treiberschaltung (100) zum Senden komple­ mentärer Signale zu der ersten und der zweiten Signalverdrahtung (92, 93);
einen zweiten integrierten Schaltungschip (103) mit einer Empfängerschaltung (104) zum Empfangen komplementärer Signale, die durch die erste und die zweite Signalverdrahtung (92, 93) gesendet werden.

14. Verdrahtungssubstrat nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 oder 13, wobei die Isola­ tionsmaterialien Epoxidharz, Bismaleid-Triazin (BMT), Polyimid, Benzocyclobutan (BCB) oder Fluorharz sind.

15. Herstellungsverfahren für Verdrahtungssubstrate, umfas­ send:
einen Prozeß zur Ausbildung einer oder mehrerer erster Signalverdrahtungen (34) auf einer Hauptfläche eines ersten Substrats (30);
einen Prozeß zur Ausbildung einer oder mehrerer zweiter Signalverdrahtungen (36) auf einer Hauptfläche eines zweiten Substrats (37);
einen Prozeß zum Aufrauhen der Oberfläche des er­ sten und des zweiten Substrats (30, 37) mit Aus­ nahme der Oberfläche der ersten und der zweiten Signalverdrahtung (34, 36);
einen Prozeß zur Ausbildung von Isolationsmate­ rialien (35, 38) auf der gesamten Oberfläche des ersten und des zweiten Substrats (30, 37);
einen Prozeß zum Verbindendes ersten Substrats (30) und des zweiten Substrats (37) unter Verwen­ dung der Isolationsmaterialien (35, 38) dazwi­ schen,
wobei die erste und die zweite Signalverdrahtung (34, 36) parallel einander zugewandt angeordnet werden, um Signalverdrahtungspaare zu bilden.

16. Herstellungsverfahren für Verdrahtungssubstrate nach Anspruch 15, wobei unter allen aufgeführten Prozessen mindestens der Prozeß zum Verbinden des ersten Substrats (30) und des zweiten Substrats (37) unter Verwendung der Isolationsmaterialien (35, 38) dazwi­ schen in einer Gasatmosphäre aus unpolarisierten Mole­ külen durchgeführt wird.

17. Herstellungsverfahren für Verdrahtungssubstrate nach Anspruch 15 oder 16, wobei die Isolationsmaterialien (35, 38) Epoxidharz, Bismaleid-Triazin (BMT), Polyimid, Benzocyclobutan (BCB) oder Fluorharz sind.

18. Herstellungsverfahren für Verdrahtungssubstrate nach Anspruch 15 oder 16, wobei das Isolationsmaterial (35, 38) thermisch aushärtendes Harz oder thermoplasti­ sches Harz ist.

19. Herstellungsverfahren für Verdrahtungssubstrate, umfas­ send:
einen Prozeß zum Aufbringen eines lichtempfindli­ chen Trockenfilms auf eine Hauptfläche eines er­ sten und eines zweiten Substrats;
einen Prozeß zum Erzeugen einer ersten und einer zweiten Öffnung in den Bereichen für eine erste und eine zweite Signalverdrahtung (42, 43), die unter Verwendung einer Strukturierung des licht­ empfindlichen Trockenfilms auf dem ersten und dem zweiten Substrat (40, 41) ausgebildet werden sol­ len;
einen Prozeß zur Ausbildung der ersten und der zweiten Signalverdrahtung (42, 43) in der ersten und der zweiten Öffnung durch stromloses Galvani­ sieren;
einen Prozeß zum Verbinden des ersten Substrats (40) und des zweiten Substrats (41) unter Verwen­ dung des lichtempfindlichen Trockenfilms, der zwischen die erste und die zweite Signalverdrah­ tung (42, 43) gefüllt wurde, wobei die erste und die zweite Signalverdrahtung (42, 43) parallel einander zugewandt angeordnet werden, um Signal­ verdrahtungspaare zu bilden.

20. Herstellungsverfahren für Verdrahtungssubstrate nach Anspruch 19, wobei unter allen aufgeführten Prozessen mindestens der Prozeß zum Verbinden des ersten Substrats (40) und des zweiten Substrats (41) unter Verwendung der lichtempfindlichen Trockenfilme, die zwischen die erste und die zweite Signalverdrahtung (42, 43) gefüllt werden, in einer Gasatmosphäre aus un­ polarisierten Molekülen durchgeführt wird.

21. Herstellungsverfahren für Verdrahtungssubstrate, umfas­ send:
einen Prozeß zur Ausbildung einer oder mehrerer erster Signalverdrahtungen (52) auf einer Haupt­ fläche eines ersten Substrats (50);
einen Prozeß zur Ausbildung einer oder mehrerer zweiter Signalverdrahtungen (53) auf einer Haupt­ fläche eines zweiten Substrats (51);
einen Prozeß zum Aufrauhen der Oberfläche des er­ sten und des zweiten Substrats (50, 51) mit Aus­ nahme der Oberfläche der ersten und der zweiten Signalverdrahtung (52, 53);
einen Prozeß zur Ausbildung von Säulen (54) aus Isolationsmaterialien teilweise in dem Raum zwi­ schen den Signalverdrahtungspaaren auf der Ober­ fläche des ersten und des zweiten Substrats (50, 51);
einen Prozeß zum Verbinden des ersten Substrats (50) und des zweiten Substrats (51) unter Verwen­ dung der Säulen (54) aus dem Isolationsmaterial dazwischen,
wobei die erste und die zweite Signalverdrahtung (52, 53) parallel einander zugewandt angeordnet werden, um Signalverdrahtungspaare zu bilden.

22. Herstellungsverfahren für Verdrahtungssubstrate nach Anspruch 21, wobei unter allen aufgeführten Prozessen mindestens der Prozeß zum Verbinden des ersten Substrats (50) und des zweiten Substrats (51) unter Verwendung der Säulen (54) dazwischen in einer Gasatmo­ sphäre aus unpolarisierten Molekülen durchgeführt wird.

23. Herstellungsverfahren für Verdrahtungssubstrate, umfas­ send:
einen Prozeß zur Ausbildung einer oder mehrerer erster Signalverdrahtungen (62) auf einer Haupt­ fläche eines ersten Substrats (60);
einen Prozeß zur Ausbildung einer oder mehrerer zweiter Signalverdrahtungen (63) auf einer Haupt­ fläche eines zweiten Substrats (64);
einen Prozeß zum Aufrauhen der Oberfläche des er­ sten und des zweiten Substrats (60, 61) mit Aus­ nahme der Oberfläche der ersten und der zweiten Signalverdrahtung (62, 63);
einen Prozeß zur Ausbildung von Beschichtungen (64) durch Aufdampfen organischer Materialien auf die Oberfläche des ersten und des zweiten Substrats (60, 61) mit der ersten und der zweiten Signalverdrahtung (62, 63);
einen Prozeß zum Verbinden des ersten Substrats (60) und des zweiten (61) Substrats unter Verwen­ dung der Beschichtung (64) dazwischen,
wobei die erste und die zweite Signalverdrahtung (62, 63) parallel einander zugewandt angeordnet werden, um Signalverdrahtungspaare zu bilden.

24. Herstellungsverfahren für Verdrahtungssubstrate nach Anspruch 23, wobei unter allen aufgeführten Prozessen mindestens der Prozeß zum Verbinden des ersten Substrats (60) und des zweiten Substrats (61) unter Verwendung der Beschichtung (64) dazwischen in einer Gasatmosphäre aus unpolarisierten Molekülen durchge­ führt wird.

25. Herstellungsverfahren für Verdrahtungssubstrate nach Anspruch 16, 20, 22 oder 24, wobei die Gasatmosphäre aus unpolarisierten Molekülen Helium, Argon, Methan, Ethan oder Luft ist, aus der zumindest die Feuchtigkeit entfernt wird.