JP2000165042A

JP2000165042A - 薄膜多層配線基板

Info

Publication number: JP2000165042A
Application number: JP10340132A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Suyama; 孝行須山; Kazuya Numajiri; 一哉沼尻
Original assignee: NEC Corp; NEC Ibaraki Ltd
Current assignee: NEC Corp; NEC Ibaraki Ltd
Priority date: 1998-11-30
Filing date: 1998-11-30
Publication date: 2000-06-16

Abstract

(57)【要約】【課題】チップ部品の接続信頼性を向上させた薄膜多
層配線基板を提供する。【解決手段】ベース基板１上にポリイミドからなる絶
縁層２と、導電材料からなる配線層３とを交互に積層
し、積層した薄膜層上の所定の領域にパッドを形成して
配線層とチップ部品５とを電気的に接続した薄膜多層配
線基板であって、パッドに所定の幅の溝１２を設けて、
パッドを櫛形に形成したことにより、ポリイミドからな
る絶縁層を高温にした際に発生するガスを溝により薄膜
多層配線基板の外部に発散させることができ、ガスによ
るパッドの剥がれを防止してチップ部品の接続信頼性を
向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜多層配線基板
に関し、特に絶縁層にポリイミドを用いた薄膜多層配線
基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、薄膜多層配線基板は、基板の
性能を向上させるため、基板上に信号を伝搬する配線層
２０と、配線層間を絶縁する絶縁層２１とを交互に積層
配置して、より多くの配線を収納することが行われてい
る。

【０００３】この絶縁層２１に用いられる絶縁材料は、
配線層が伝搬する信号の遅延に大きく影響するため、非
誘電率の小さいポリイミドがよく利用される。ポリイミ
ドは耐熱性に優れ、部品搭載時の熱履歴に耐えることが
できるので、性能の要求される高価なマルチチップモジ
ュール（ＭＣＭ）に利用されることが多い。

【０００４】ポリイミドからなる絶縁層２１は、ワニス
状のポリイミドを基板上にコーティングし、乾燥後、露
光・現像によりヴィアを形成し、キュアによりポリイミ
ドを硬化させることで形成される。また、配線層２０
は、基板上に金属薄膜を形成し、フォトレジストを塗布
してパターン露光し、パターン化された金属薄膜上に電
解めっきにより金属のめっきを形成して、余分な金属薄
膜を除去することで形成される。このような工程を順次
繰り返すことにより、ベース基板上に配線層と絶縁層と
が交互に積層された薄膜多層配線基板が形成される。

【０００５】また、上述のようにして形成された薄膜多
層配線基板にチップ部品を搭載するには、図１０または
図１１に示されたパッドを薄膜層の最上位層に形成し
て、チップ部品と電気的に接続する。

【０００６】図１０及び図１１には、従来よりポリイミ
ド薄膜多層配線基板に用いられるパッドの外観形状が示
されている。

【０００７】図１０に示されたパッドは、パッド領域全
面を銅で覆ったものである。この形状は、通常のプリン
ト基板などにも用いられるもので、薄膜を形成した基板
の全面に銅箔を形成し、エッチングによりパッド領域以
外の銅を取り除くことで形成される。また、図１１に示
されたパッドは、パッド領域をメッシュ加工によりメッ
シュ状に形成している。

【０００８】本発明と技術分野が類似する従来例１とし
て、特公平４−１０７５７号公報の混成多層配線基板が
ある。本従来例は、複数のスルーホールを有するセラミ
ック配線基板と、基板の上面に露出する複数のスルーホ
ールのそれぞれの上端を完全に覆わないように基板上に
形成される微細な格子状または網目状または縞状のカバ
ーランドと、基板及びカバーランドの上部に、加熱工程
を経て形成される層間絶縁層と薄膜配線層とが積層され
た薄膜多層配線部とを備えたことを特徴とする混成多層
配線基板である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、絶縁材
料として用いたポリイミドには、キュア処理などにより
高温にするとガスを発生させて収縮するという性質があ
る。

【００１０】基板上に絶縁層を形成するために、ワニス
状のポリイミドを塗布して、ポリイミドのキュア処理を
行うと、上面に何も設けられていないポリイミドから発
生するガスは問題とはならないが、下層に設けたポリイ
ミドから発生するガスが問題となる。すなわち、上面に
何も設けられていないポリイミドから発生するガスは容
易に空気中に抜けることができるが、図１２に示される
ように上面にベタ面積の大きい配線層２０が形成されて
いると、下層のポリイミドから発生するガスが、配線層
の下から抜けられずに、配線層を持ち上げて膨れや剥が
れを発生させる。同じことはパッドについても言える。

【００１１】また、配線層またはパッドにベタ面積の大
きい金属パターンを用いると、金属パターンとポリイミ
ドの熱膨張係数の差や、ポリイミドの収縮により金属パ
ターンの外側に応力が集中し、図１３に示されるように
絶縁層２１にクラックが発生しやすい。

【００１２】このような不具合を防止するために、上述
した従来例１の混成多層配線基板では、多積層された薄
膜層の下層においては配線層に図１１に示されたメッシ
ュ形状のパターンを採用している。

【００１３】しかしながら、多層された薄膜の最上位に
位置するパッドにおいて図１１に示されたメッシュ形状
のパッドを用いると、パッドとチップ部品とを接続する
ための半田のリフロー時に、図１４に示されるようにメ
ッシュ内部に空気がトラップされてしまい半田クラック
が発生する。

【００１４】また、チップ部品と接続するパッドの外形
を小さくしてポリイミドから発生するガスを抜き、応力
の弱化を行うことも行われているが、半田量の不足、フ
ィレットの形状不良等により半田付け強度が弱くなるこ
とが判っている。

【００１５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、チップ部品の接続信頼性を向上させた薄膜多層配
線基板を提供すること目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明の薄膜多層配線基板は、基板上に絶縁層と配
線層とが交互に積層された薄膜層が形成され、薄膜層の
最上位層に形成されたパッドにより電子部品と電気的に
接続された薄膜多層配線基板であって、パッドに溝を形
成したことを特徴とする。

【００１７】上記の電子部品を載置する上面が矩形に形
成され、電子部品の正極に接続される正極パッドと、電
子部品を載置する上面が矩形に形成され、電子部品の負
極に接続される負極パッドに、上面を構成する何れかの
辺から形成される溝を設けるとよい。

【００１８】上記の薄膜多層配線基板は、所定の間隔を
おいて配置された上面が矩形の正極パッド及び負極パッ
ドに、上面の他方のパッドに対向する辺から形成される
溝を設けるとよい。

【００１９】上記の溝は、上面の他方のパッドに対向す
る辺に対して垂直に形成されているとよい。

【００２０】上記の溝は、上面の他方のパッドに対向す
る辺から離れるに従って、幅が狭くなるように形成され
ているとよい。

【００２１】上記の溝は、上面の他方のパッドに対向す
る辺から離れるに従って、幅が広くなるように形成され
ているとよい。

【００２２】上記の薄膜多層配線基板は、所定の間隔を
おいて配置された上面が矩形の正極パッド及び負極パッ
ドに、上面の他方のパッドに対向する辺に平行な辺から
形成される溝を設けるとよい。

【００２３】上記の溝は、上面の他方のパッドに対向す
る辺に平行な辺に垂直に形成されているとよい。

【００２４】上記の溝は、上面の他方のパッドに対向す
る辺に平行な辺から離れるに従って、幅が狭くなるよう
に形成されているとよい。

【００２５】上記の溝は、上面の他方のパッドに対向す
る辺に平行な辺から離れるに従って、幅が広くなるよう
に形成されているとよい。

【００２６】上記の薄膜多層配線基板は、所定の間隔を
おいて配置された上面が矩形の正極パッド及び負極パッ
ドに、上面を構成する各辺から形成され、互いに交わら
ない溝を設けるとよい。

【００２７】上記の溝は、その溝が形成された上面の辺
に対して垂直に形成されているとよい。

【００２８】上記の溝は、その溝が形成された上面の辺
から離れるに従って、幅が狭くなるように形成されてい
るとよい。

【００２９】上記の溝は、その溝が形成された上面の辺
から離れるに従って、幅が広くなるように形成されてい
るとよい。

【００３０】上記の絶縁層は、ポリイミドからなるとよ
い。

【００３１】本発明の薄膜多層配線基板は、基板上に、
加熱工程を経て形成される、ポリイミドからなる絶縁層
と、金属部材からなる配線層とが交互に積層された薄膜
層と、薄膜層の最上位層に形成され、電子部品と薄膜層
との電気的接続を取るパッドとを有し、絶縁層上に所定
の間隔をおいて設けられた、電子部品を載置する上面が
矩形に形成された電子部品の正極に接続される正極パッ
ドと、電子部品を載置する上面が矩形に形成された電子
部品の負極に接続される負極パッドに、上面の他方のパ
ッドと対向する辺に対して垂直で、辺から形成される溝
を設けたことを特徴とする。

【００３２】本発明の薄膜多層配線基板は、基板上に、
加熱工程を経て形成される、ポリイミドからなる絶縁層
と、金属部材からなる配線層とが交互に積層された薄膜
層と、薄膜層の最上位層に形成され、電子部品と薄膜層
との電気的接続を取るパッドとを有し、絶縁層上に所定
の間隔をおいて設けられた、電子部品を載置する上面が
矩形に形成された電子部品の正極に接続される正極パッ
ドと、電子部品を載置する上面が矩形に形成された電子
部品の負極に接続される負極パッドに、上面の他方のパ
ッドと対向する辺に平行な辺に対して垂直で、対向する
辺に対して平行な辺から形成される溝を設けたことを特
徴とする。

【００３３】本発明の薄膜多層配線基板は、基板上に、
加熱工程を経て形成される、ポリイミドからなる絶縁層
と、金属部材からなる配線層とが交互に積層された薄膜
層と、薄膜層の最上位層に形成され、電子部品と薄膜層
との電気的接続を取るパッドとを有し、絶縁層上に所定
の間隔をおいて設けられた、電子部品を載置する上面が
矩形に形成された電子部品の正極に接続される正極パッ
ドと、電子部品を載置する上面が矩形に形成された電子
部品の負極に接続される負極パッドに、上面の辺に対し
て垂直で、上面を構成する各辺から形成された、その辺
に対して垂直な溝を設けたことを特徴とする。

【００３４】次に本発明による作用について述べる。本
発明は、基板上に絶縁層と配線層とが交互に積層された
薄膜層が形成され、薄膜層の最上位層に形成されたパッ
ドにより電子部品と電気的に接続された薄膜多層配線基
板であって、電子部品と薄膜層とを電気的に接続するパ
ッドに、パッドの縁まで至る溝を形成している。

【００３５】したがって、絶縁層にポリイミドを用いた
場合に、ポリイミドのキュア時にポリイミドから発生す
るガスをこの溝から発散させて、ガスによるパッドの剥
がれを防止する。また、パッドと電子部品とを接続する
半田のリフロー時に空気をトラップすることがなくな
る。

【００３６】また、パッドに設けた溝によりパッドが寸
断されるので、絶縁層と配線層の熱膨張係数の差による
パッドへの応力の集中を緩和し、クラックの発生を抑え
る。

【００３７】

【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明の
薄膜多層配線基板実施の形態を詳細に説明する。図１〜
図９を参照すると本発明の薄膜多層配線基板の実施形態
が示されている。なお、図１は本発明の薄膜多層配線基
板の実施形態の構成を表す断面図であり、図２はパッド
の構成を表す断面図であり、図３〜図７はパッドの外形
を表す外観図であり、図８はパッド上に半田が設けられ
た状態を表す図であり、図９は製造工程を表すフローチ
ャートである。

【００３８】まず、図１を参照しながら本発明の薄膜多
層配線基板に係る実施形態の構成について説明する。

【００３９】図１に示されるように本発明の薄膜多層配
線基板に係る実施形態は、ベース基板１上に、ポリイミ
ドからなる絶縁層２と、導電材料からなる配線層３とが
交互に積層された薄膜層が形成され、この薄膜層の最上
位層に形成されたパッド４によりチップ部品５と電気的
に接続された薄膜多層配線基板である。なお、チップ部
品５は半田６によりパッドに固定され、薄膜層２に形成
された配線層とヴィアを介して電気的に接続されてい
る。

【００４０】ベース基板１は、通常、アルミナなどのセ
ラミック基板を使用する。ベース基板中には、配線が存
在する場合と、存在しない場合とがある。薄膜層内に配
線が入りきらない場合や、基板裏面に配線を出す場合に
は、ベース基板中に配線が必要である。また、配線が必
要とならない場合にはセラミックの板を利用してもよ
い。

【００４１】絶縁層２は、ポリイミドを利用した絶縁材
料による層である。ポリイミドは、非誘電率の値が小さ
いので、配線を伝搬する信号の遅延量を低く抑えること
ができるので、絶縁層に一般的に用いられる。また、耐
熱性に優れ、部品搭載時の熱履歴に耐えることができる
こともポリイミドが広く絶縁材料として使われる要因と
なっている。

【００４２】配線層３は、金や銅などの高導電率の導体
材料からなり、上位層に形成されるチップ部品間の信号
を伝送する役割を担う。

【００４３】パッド４は、下層の配線層３とチップ部品
５とを電気的に接続するための電極であり、パッドにヴ
ィアを形成することでチップ部品５と下層の配線層３と
が電気的に接続される。パッドは、チップ部品５の正極
に接続される正極パッド７と、チップ部品の負極に接続
される負極パッド８からなり、これら２つのパッドによ
り１つのチップ部品を配線層に電気的に接続する。ま
た、パッドは図２に示されるように絶縁層２上の所定の
領域に銅９が形成され、銅９の上面にニッケル１０が設
けられ、さらにその上面にニッケルの酸化を防ぐための
金１１が設けられた構成を取る。

【００４４】正極パッド７と負極パッド８とをまたぐ形
で配置されたチップ部品５は、半田６によりパッドに固
定される。

【００４５】ここで本発明の薄膜多層配線基板に適用さ
れるパッドの外観形状について図３〜図７を参照しなが
ら説明する。

【００４６】図３に示されたパッドは、チップ部品５を
載置する上面の形状が矩形に形成されたパッドに、上面
を構成する一辺Ａに対して垂直で、この辺Ａから形成さ
れた一定の幅の溝１２を２本、所定の間隔をおいて設け
ている。そして、この正極パッド７と負極パッド８を、
溝を設けた辺Ａが向かい合い、互いの溝同士が対向する
ように所定の間隔をおいて配置している。なお、正極パ
ッド７には、正極であることを示す矩形部材１３が、溝
を設けた辺Ａと向かい合う辺に付加されている。また、
図３に示された溝は、外形１．５３９μｍ×１．６２４
μｍのパッドの１．６２４μｍの辺に対して垂直に、線
幅７５μｍの溝を、４００μｍの間隔で設けている。

【００４７】図４に示されたパッドは、図３に示された
パッドと同様にチップ部品５を載置する上面の形状が矩
形に形成されたパッドに、上面を構成する一辺Ｂに対し
て垂直で、辺Ｂから形成された一定の幅の溝１２を２
本、所定の間隔をおいて設けている。そして、この正極
パッド７と負極パッド８とを、パッドに設けた溝が他方
のパッドの溝と対向し、溝を形成した辺Ｂ同士が向かい
合わないように所定の間隔をおいて配置している。

【００４８】図５に示されたパッドは、チップ部品を載
置する上面が矩形のパッドに、上面の各辺から形成さ
れ、その辺に対して垂直な一定の幅の溝１２を各辺に２
本ずつ設けている。そして、この正極パッド７と負極パ
ッド８を所定の間隔をおいて向かい合うように配置して
いる。

【００４９】図６に示されたパッドは、図３に示された
パッドと略同一であるが、パッドに設けた溝の幅が一定
ではなく、辺Ａから離れるに従って幅が狭くなるように
形成している。また、図７に示されたパッドは、辺Ａに
対して垂直ではなく、斜め方向に溝を形成している。

【００５０】このようなパッドを薄膜多層配線基板の薄
膜層とチップ部品との接続に用いることにより、下層の
絶縁層にポリイミドを用いた場合に、ポリイミドから発
生するガスをこの溝から外部に放出させることができ
る。従って、パッドの剥がれを防止し、チップ部品の接
続信頼性を向上させることができる。

【００５１】また、パッドに、パッドの辺まで至る溝を
形成したことにより、この辺に平行な方向は溝によりパ
ッドが寸断されるので、絶縁層と導体層の熱膨張係数の
差による応力の集中を緩和することができる。従って、
絶縁層へのクラックの発生を防止することができる。

【００５２】また、パッドに、パッドの縁まで至る溝を
形成したことにより、図８に示されるように半田付けの
際に半田内に溜まった空気を、半田のリフロー時にこの
溝から放出することができる。従って、半田クラックの
発生を防止することができ、チップ部品の接続信頼性を
高めることができる。

【００５３】なお、上述したパッドは本発明の好適な実
施の例であるが、これに限定されるものではない。例え
ば、図４に示されたパッドに形成された溝を一定でない
幅で形成したり、辺Ｂに対して垂直ではなく斜め方向に
形成することも可能である。また、溝の開口部が形成さ
れる辺は、２辺、または３辺であってもよい。また、パ
ッドに形成される溝の本数は２本に限定されるものでは
なく、また、溝の開口部が形成される辺での位置も限定
されるものではない。

【００５４】次に、上述したポリイミド薄膜多層配線基
板の製造手順を図９に示されたフローチャートを参照し
ながら説明する。

【００５５】まず、ベース基板上に絶縁層を形成する。
ステップＳ１にて、ベース基板上にポリイミドを塗布す
る。ポリイミドの塗布は、スピンナー上に固定されたベ
ース基板上にワニス状のポリイミドを滴下し、２０００
ｒｐｍで１０秒間、回転させる。

【００５６】次に、ステップＳ２にてベース基板上に塗
布したポリイミドを乾燥させる。そして、ステップＳ３
にて露光、ステップＳ４にて現像を行い、ヴィアを形成
する。露光は５００ｍｊ／ｃｍ²で、現像はＮ−メチル
ピロリドンに２３℃で３分間浸漬することにより行う。

【００５７】露光及び現像によりヴィアを形成すると、
ステップＳ５にてキュア処理を行い、ポリイミドを硬化
させる。このキュア処理は、約３７５℃にて行う。この
際、ポリイミドからガスが発生するが、ポリイミドの上
面にはなにも設けられていないので、このキュア処理に
より発生するガスは自由に空気中に抜け出ることができ
る。以上の工程によりベース基板上にポリイミドからな
る絶縁層を形成することができる。

【００５８】次に、ポリイミドからなる絶縁層の上面に
導体層を形成する。この工程は、まず、ステップＳ６に
て絶縁層上に金属薄膜を形成する。この金属薄膜の形成
には無電解めっき法、電解めっき法などが用いられる。

【００５９】次に、ステップＳ７にて金属薄膜上にフォ
トレジストを塗布する。スピンナー上に固定されたベー
ス基板上にフォトレジストを滴下し、１０００ｒｐｍで
３０秒間、回転させる。

【００６０】次に、ステップＳ８にて金属薄膜上に形成
したフォトレジストを乾燥させ、ステップＳ９にてパタ
ーン露光を、ステップＳ１０にて現像を行い、導体層に
配線層のレジストを形成する。なお、露光は８００ｍｊ
／ｃｍ²で、現像は１％濃度のＫＯＨに２１℃で３分
間、浸漬することにより行う。

【００６１】次に、ステップＳ１１にて、パターン露
光、現像によりフォトレジストの剥離された領域に電解
めっき法によりめっきを形成し、ステップ１２にて、め
っきによりつながった配線パターンを切断するために、
余分な金属薄膜を剥離する。以上の工程により絶縁層上
に導体層が形成される。

【００６２】上述した絶縁層形成工程と導体層形成工程
とを繰り返してベース基板上に絶縁層と導体層とからな
る薄膜層を形成していく。薄膜層の最上位層の所定の領
域には導体層形成工程により上述したパッドを形成し、
最上位層のパッド領域以外の領域には、絶縁層形成工程
により絶縁層を形成する。そして、パッドにチップ部品
を乗せて半田付けによりパッドにチップ部品を固定する
ことにより、図１に示された薄膜多層配線基板が完成す
る。

【００６３】なお、薄膜多層配線基板の製造工程は、上
述したものに限られるものではなく、例えば、導体層の
形成をエッチングにより行ってもよい。

【００６４】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように本発明の
薄膜多層配線基板は、基板上に絶縁層と配線層とが交互
に積層された薄膜層が形成され、薄膜層の最上位層に形
成されたパッドにより電子部品と電気的に接続された薄
膜多層配線基板であって、パッドに、パッドの縁まで至
る溝を形成したことにより、絶縁層にポリイミドを用い
た際に発生するガスをこの溝から外部に発散させること
ができる。従って、ガスによるパッドの剥がれを防止
し、チップ部品の接続信頼性を向上させることができ
る。

【００６５】また、パッドに、パッドの縁まで至る溝を
形成したことにより、この縁に平行な方向は溝によりパ
ッドが寸断されるので、絶縁層と導体層の熱膨張係数の
差による応力の集中を緩和することができる。従って、
絶縁層へのクラックの発生を防止することができる。

【００６６】また、パッドに、パッドの縁まで至る溝を
形成したことにより、半田付けの際に半田内に溜まった
空気を、半田のリフロー時にこの溝から放出することが
できる。従って、半田クラックの発生を防止することが
でき、電子部品の接続信頼性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の薄膜多層配線基板の構成を表す断面図
である。

【図２】パッドの構成を表す断面図である。

【図３】パッドの外観を表す平面図である。

【図４】パッドの外観を表す平面図である。

【図５】パッドの外観を表す平面図である。

【図６】パッドの外観を表す平面図である。

【図７】パッドの外観を表す平面図である。

【図８】パッドの上面に半田が形成された状態を表す図
である。

【図９】製造工程を表すフローチャートである。

【図１０】従来のパッドの外観形状を表す平面図であ
る。

【図１１】従来のパッドの外観形状を表す平面図であ
る。

【図１２】絶縁層から発生するガスによる膨れを説明す
るための図である。

【図１３】絶縁層に発生するクラックの説明するための
図である。

【図１４】半田クラックを説明するための図である。

【符号の説明】

１ベース基板２絶縁層３配線層４パッド５チップ部品６半田７正極パッド８負極パッド９銅１０ニッケル１１金１２溝１３矩形部材

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年１２月２７日（１９９９．１２．
２７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】薄膜多層配線基板

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００９】

【００１６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明の薄膜多層配線基板は、基板上にポリイミド
からなる絶縁層と配線層とが交互に積層された薄膜層が
形成され、薄膜層の最上位層に形成されたパッドにより
電子部品と電気的に接続された薄膜多層配線基板であっ
て、パッドに溝を形成したことを特徴とする。

【００３０】本発明の薄膜多層配線基板は、基板上に、
加熱工程を経て形成される、ポリイミドからなる絶縁層
と、金属部材からなる配線層とが交互に積層された薄膜
層と、薄膜層の最上位層に形成され、電子部品と薄膜層
との電気的接続を取るパッドとを有し、絶縁層上に所定
の間隔をおいて設けられた、電子部品を載置する上面が
矩形に形成された電子部品の正極に接続される正極パッ
ドと、電子部品を載置する上面が矩形に形成された電子
部品の負極に接続される負極パッドに、上面の他方のパ
ッドと対向する辺に対して垂直で、辺から形成される溝
を設けたことを特徴とする。

【００３１】本発明の薄膜多層配線基板は、基板上に、
加熱工程を経て形成される、ポリイミドからなる絶縁層
と、金属部材からなる配線層とが交互に積層された薄膜
層と、薄膜層の最上位層に形成され、電子部品と薄膜層
との電気的接続を取るパッドとを有し、絶縁層上に所定
の間隔をおいて設けられた、電子部品を載置する上面が
矩形に形成された電子部品の正極に接続される正極パッ
ドと、電子部品を載置する上面が矩形に形成された電子
部品の負極に接続される負極パッドに、上面の他方のパ
ッドと対向する辺に平行な辺に対して垂直で、対向する
辺に対して平行な辺から形成される溝を設けたことを特
徴とする。

【００３２】本発明の薄膜多層配線基板は、基板上に、
加熱工程を経て形成される、ポリイミドからなる絶縁層
と、金属部材からなる配線層とが交互に積層された薄膜
層と、薄膜層の最上位層に形成され、電子部品と薄膜層
との電気的接続を取るパッドとを有し、絶縁層上に所定
の間隔をおいて設けられた、電子部品を載置する上面が
矩形に形成された電子部品の正極に接続される正極パッ
ドと、電子部品を載置する上面が矩形に形成された電子
部品の負極に接続される負極パッドに、上面の辺に対し
て垂直で、上面を構成する各辺から形成された、その辺
に対して垂直な溝を設けたことを特徴とする。

【００３３】次に本発明による作用について述べる。本
発明は、基板上に絶縁層と配線層とが交互に積層された
薄膜層が形成され、薄膜層の最上位層に形成されたパッ
ドにより電子部品と電気的に接続された薄膜多層配線基
板であって、電子部品と薄膜層とを電気的に接続するパ
ッドに、パッドの縁まで至る溝を形成している。

【００３４】したがって、絶縁層にポリイミドを用いた
場合に、ポリイミドのキュア時にポリイミドから発生す
るガスをこの溝から発散させて、ガスによるパッドの剥
がれを防止する。また、パッドと電子部品とを接続する
半田のリフロー時に空気をトラップすることがなくな
る。

【００３５】また、パッドに設けた溝によりパッドが寸
断されるので、絶縁層と配線層の熱膨張係数の差による
パッドへの応力の集中を緩和し、クラックの発生を抑え
る。

【００３６】

【００３７】まず、図１を参照しながら本発明の薄膜多
層配線基板に係る実施形態の構成について説明する。

【００３８】図１に示されるように本発明の薄膜多層配
線基板に係る実施形態は、ベース基板１上に、ポリイミ
ドからなる絶縁層２と、導電材料からなる配線層３とが
交互に積層された薄膜層が形成され、この薄膜層の最上
位層に形成されたパッド４によりチップ部品５と電気的
に接続された薄膜多層配線基板である。なお、チップ部
品５は半田６によりパッドに固定され、薄膜層２に形成
された配線層とヴィアを介して電気的に接続されてい
る。

【００３９】ベース基板１は、通常、アルミナなどのセ
ラミック基板を使用する。ベース基板中には、配線が存
在する場合と、存在しない場合とがある。薄膜層内に配
線が入りきらない場合や、基板裏面に配線を出す場合に
は、ベース基板中に配線が必要である。また、配線が必
要とならない場合にはセラミックの板を利用してもよ
い。

【００４０】絶縁層２は、ポリイミドを利用した絶縁材
料による層である。ポリイミドは、非誘電率の値が小さ
いので、配線を伝搬する信号の遅延量を低く抑えること
ができるので、絶縁層に一般的に用いられる。また、耐
熱性に優れ、部品搭載時の熱履歴に耐えることができる
こともポリイミドが広く絶縁材料として使われる要因と
なっている。

【００４１】配線層３は、金や銅などの高導電率の導体
材料からなり、上位層に形成されるチップ部品間の信号
を伝送する役割を担う。

【００４２】パッド４は、下層の配線層３とチップ部品
５とを電気的に接続するための電極であり、パッドにヴ
ィアを形成することでチップ部品５と下層の配線層３と
が電気的に接続される。パッドは、チップ部品５の正極
に接続される正極パッド７と、チップ部品の負極に接続
される負極パッド８からなり、これら２つのパッドによ
り１つのチップ部品を配線層に電気的に接続する。ま
た、パッドは図２に示されるように絶縁層２上の所定の
領域に銅９が形成され、銅９の上面にニッケル１０が設
けられ、さらにその上面にニッケルの酸化を防ぐための
金１１が設けられた構成を取る。

【００４３】正極パッド７と負極パッド８とをまたぐ形
で配置されたチップ部品５は、半田６によりパッドに固
定される。

【００４４】ここで本発明の薄膜多層配線基板に適用さ
れるパッドの外観形状について図３〜図７を参照しなが
ら説明する。

【００４５】図３に示されたパッドは、チップ部品５を
載置する上面の形状が矩形に形成されたパッドに、上面
を構成する一辺Ａに対して垂直で、この辺Ａから形成さ
れた一定の幅の溝１２を２本、所定の間隔をおいて設け
ている。そして、この正極パッド７と負極パッド８を、
溝を設けた辺Ａが向かい合い、互いの溝同士が対向する
ように所定の間隔をおいて配置している。なお、正極パ
ッド７には、正極であることを示す矩形部材１３が、溝
を設けた辺Ａと向かい合う辺に付加されている。また、
図３に示された溝は、外形１．５３９μｍ×１．６２４
μｍのパッドの１．６２４μｍの辺に対して垂直に、線
幅７５μｍの溝を、４００μｍの間隔で設けている。

【００４６】図４に示されたパッドは、図３に示された
パッドと同様にチップ部品５を載置する上面の形状が矩
形に形成されたパッドに、上面を構成する一辺Ｂに対し
て垂直で、辺Ｂから形成された一定の幅の溝１２を２
本、所定の間隔をおいて設けている。そして、この正極
パッド７と負極パッド８とを、パッドに設けた溝が他方
のパッドの溝と対向し、溝を形成した辺Ｂ同士が向かい
合わないように所定の間隔をおいて配置している。

【００４７】図５に示されたパッドは、チップ部品を載
置する上面が矩形のパッドに、上面の各辺から形成さ
れ、その辺に対して垂直な一定の幅の溝１２を各辺に２
本ずつ設けている。そして、この正極パッド７と負極パ
ッド８を所定の間隔をおいて向かい合うように配置して
いる。

【００４８】図６に示されたパッドは、図３に示された
パッドと略同一であるが、パッドに設けた溝の幅が一定
ではなく、辺Ａから離れるに従って幅が狭くなるように
形成している。また、図７に示されたパッドは、辺Ａに
対して垂直ではなく、斜め方向に溝を形成している。

【００４９】このようなパッドを薄膜多層配線基板の薄
膜層とチップ部品との接続に用いることにより、下層の
絶縁層にポリイミドを用いた場合に、ポリイミドから発
生するガスをこの溝から外部に放出させることができ
る。従って、パッドの剥がれを防止し、チップ部品の接
続信頼性を向上させることができる。

【００５０】また、パッドに、パッドの辺まで至る溝を
形成したことにより、この辺に平行な方向は溝によりパ
ッドが寸断されるので、絶縁層と導体層の熱膨張係数の
差による応力の集中を緩和することができる。従って、
絶縁層へのクラックの発生を防止することができる。

【００５１】また、パッドに、パッドの縁まで至る溝を
形成したことにより、図８に示されるように半田付けの
際に半田内に溜まった空気を、半田のリフロー時にこの
溝から放出することができる。従って、半田クラックの
発生を防止することができ、チップ部品の接続信頼性を
高めることができる。

【００５２】なお、上述したパッドは本発明の好適な実
施の例であるが、これに限定されるものではない。例え
ば、図４に示されたパッドに形成された溝を一定でない
幅で形成したり、辺Ｂに対して垂直ではなく斜め方向に
形成することも可能である。また、溝の開口部が形成さ
れる辺は、２辺、または３辺であってもよい。また、パ
ッドに形成される溝の本数は２本に限定されるものでは
なく、また、溝の開口部が形成される辺での位置も限定
されるものではない。

【００５３】次に、上述したポリイミド薄膜多層配線基
板の製造手順を図９に示されたフローチャートを参照し
ながら説明する。

【００５４】まず、ベース基板上に絶縁層を形成する。
ステップＳ１にて、ベース基板上にポリイミドを塗布す
る。ポリイミドの塗布は、スピンナー上に固定されたベ
ース基板上にワニス状のポリイミドを滴下し、２０００
ｒｐｍで１０秒間、回転させる。

【００５５】次に、ステップＳ２にてベース基板上に塗
布したポリイミドを乾燥させる。そして、ステップＳ３
にて露光、ステップＳ４にて現像を行い、ヴィアを形成
する。露光は５００ｍｊ／ｃｍ2 で、現像はＮ−メチル
ピロリドンに２３℃で３分間浸漬することにより行う。

【００５６】露光及び現像によりヴィアを形成すると、
ステップＳ５にてキュア処理を行い、ポリイミドを硬化
させる。このキュア処理は、約３７５℃にて行う。この
際、ポリイミドからガスが発生するが、ポリイミドの上
面にはなにも設けられていないので、このキュア処理に
より発生するガスは自由に空気中に抜け出ることができ
る。以上の工程によりベース基板上にポリイミドからな
る絶縁層を形成することができる。

【００５７】次に、ポリイミドからなる絶縁層の上面に
導体層を形成する。この工程は、まず、ステップＳ６に
て絶縁層上に金属薄膜を形成する。この金属薄膜の形成
には無電解めっき法、電解めっき法などが用いられる。

【００５８】次に、ステップＳ７にて金属薄膜上にフォ
トレジストを塗布する。スピンナー上に固定されたベー
ス基板上にフォトレジストを滴下し、１０００ｒｐｍで
３０秒間、回転させる。

【００５９】次に、ステップＳ８にて金属薄膜上に形成
したフォトレジストを乾燥させ、ステップＳ９にてパタ
ーン露光を、ステップＳ１０にて現像を行い、導体層に
配線層のレジストを形成する。なお、露光は８００ｍｊ
／ｃｍ2 で、現像は１％濃度のＫＯＨに２１℃で３分
間、浸漬することにより行う。

【００６０】次に、ステップＳ１１にて、パターン露
光、現像によりフォトレジストの剥離された領域に電解
めっき法によりめっきを形成し、ステップ１２にて、め
っきによりつながった配線パターンを切断するために、
余分な金属薄膜を剥離する。以上の工程により絶縁層上
に導体層が形成される。

【００６１】上述した絶縁層形成工程と導体層形成工程
とを繰り返してベース基板上に絶縁層と導体層とからな
る薄膜層を形成していく。薄膜層の最上位層の所定の領
域には導体層形成工程により上述したパッドを形成し、
最上位層のパッド領域以外の領域には、絶縁層形成工程
により絶縁層を形成する。そして、パッドにチップ部品
を乗せて半田付けによりパッドにチップ部品を固定する
ことにより、図１に示された薄膜多層配線基板が完成す
る。

【００６２】なお、薄膜多層配線基板の製造工程は、上
述したものに限られるものではなく、例えば、導体層の
形成をエッチングにより行ってもよい。

【００６３】

【００６４】また、パッドに、パッドの縁まで至る溝を
形成したことにより、この縁に平行な方向は溝によりパ
ッドが寸断されるので、絶縁層と導体層の熱膨張係数の
差による応力の集中を緩和することができる。従って、
絶縁層へのクラックの発生を防止することができる。

【００６５】また、パッドに、パッドの縁まで至る溝を
形成したことにより、半田付けの際に半田内に溜まった
空気を、半田のリフロー時にこの溝から放出することが
できる。従って、半田クラックの発生を防止することが
でき、電子部品の接続信頼性を高めることができる。