JP2000269642A - 多層配線板とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複層の配線層を絶縁樹脂によって互いに絶縁す
るとともに、このような絶縁樹脂を流込む際に側方に絶
縁樹脂が流れないようにし、これによって安定的に多層
配線板を製造することを可能にする。 【解決手段】第１の配線層１１の上に導電性バンプ１４
を形成する際に同時に樹脂の流れを阻止する堰部１５を
形成し、絶縁樹脂１３を流込み、その後に上面を研磨
し、平坦な表面とするとともに導電性バンプ１４を露出
した状態で第２層目の配線層１２をその上に印刷形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多層基板とその製造
方法に係り、とくに互いにほぼ平行に所定の間隔で配さ
れる複数層の配線層から成る多層配線板とその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の多層配線板として両面プリント配
線板を挙げることができる。図１３はこのような従来の
両面プリント配線板の構造を示している。すなわち絶縁
層１を挟んでその両側に配線層６、７がそれぞれ形成さ
れるようになっている。なおこれらの配線層６、７の表
面にはメッキ層５が形成されている。このようなメッキ
層５は、スルーホールを構成する穴４の内周面に形成さ
れており、これによって両側の配線層６、７を互いに接
続するようにしている。

【０００３】このような両面プリント配線板の製造方法
は図１４〜図１８に示す工程によって製作される。すな
わち図１４に示す２枚の銅箔２、３によって絶縁層１を
挟むようにし、真空プレス等の方法によってこれらの絶
縁層１と銅箔２、３とを互いに接着し、両面銅張りの積
層板とする（図１５参照）。

【０００４】このような両面銅張りの積層板の所定の位
置に図１６に示すように穴４をドリルで形成する。この
ような穴はスルーホールを形成するためのものである。
すなわち図７に示すように、穴４を形成した後に、この
積層板の表面にメッキを施すことによって、穴４の内表
面にメッキ層５が形成され、このようなメッキ層５によ
って絶縁層１の両側の銅箔２、３が互いに導通されるよ
うになる。

【０００５】この後にテンティング法などにより、穴４
内のメッキ層５を守りながら第１配線層６と第２配線層
７とをエッチングし、これによって所定の配線を形成す
る。

【０００６】別の多層配線板の製造方法は、例えば特開
平９−１７２２６０号公報に開示されている。この方法
は、配線パターンの所定の位置に導体バンプを形成し、
この導体バンプ形成面に合成樹脂シートおよび導電性金
属箔を順次積層配置した積層体を加圧し、合成樹脂シー
トの厚さ方向に導体バンプの先端部を貫挿させて導電性
金属箔の表面に接する導通型の導体配線板を形成した後
に、導電性金属箔に選択的なエッチング処理を行なって
導電パターンを形成するようにしたものである。

【０００７】また特開平３−２８５３８８号公報には、
樹脂製フィルムもしくはセラミック板に配線パターンを
形成した後に、上記の配線パターンの短絡部にワイヤボ
ンドによりバンプを形成し、次いで熱硬化性樹脂を配線
パターンにバンプより薄い厚さで形成し、十分に硬化さ
せた後に突出しているバンプの先端部を除去し、その上
に２層目の配線パターンを形成して多層化を行なうよう
にした多層板の製造方法が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図１３〜図１８に示す
従来の両面プリント基板による多層配線板は、とくに図
７に示すようにメッキ層５を形成することを要する。す
なわち積層板をメッキ浴の中に入れてメッキ層５を形成
する必要がある。ところがメッキ浴は薬液の管理が大変
厳しく、大掛りな装置を必要とする欠点がある。また配
線板上にどうしても穴が残ってしまい、その部分で配線
効率や部品実装面積に悪影響を及す問題がある。

【０００９】特開平９−１７２２６０号公報に開示され
ている多層配線板の製造方法は、円錐状をなす導体バン
プを合成樹脂シートを貫通させてその上側の導電性金属
箔と接触させなければならない。ところが合成樹脂シー
トの強度が高い場合やその厚さが厚い場合には必ずしも
バンプが合成樹脂シートを貫通することができず、これ
によって接続不良の原因となる。またその後に外側の導
電層を選択的にエッチング処理を行なう必要があり、工
程数が増加する問題がある。

【００１０】特開平３−２８５３８８号公報による構造
は、熱硬化性樹脂を流込んで絶縁層を形成する際に、こ
の熱硬化性樹脂が側端側に流出する問題がある。側端側
への流出を防止するために熱硬化性樹脂の粘度を高くす
ると、今度は熱硬化性樹脂から成る絶縁層の厚さが不均
一になり、これによって表面が平坦でなくなる問題があ
る。従ってこのような方法は、安定的に多層配線板を製
造するのに難点を有するものである。

【００１１】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、メッキ等の面倒な工程を必要とせず、
あるいはまた導電性バンプが絶縁層を突破るような構造
をなくし、さらにはまた流込んだ樹脂が側端に流出しな
いようにした多層配線板とその製造方法とを提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】多層配線板に関する発明
は、互いにほぼ平行に所定の間隔で配される複数層の配
線層と、前記配線層間に介在される絶縁層と、前記絶縁
層を貫通して互いに隣接する配線層を電気的に接続する
導通手段と、前記絶縁層の側端部を覆うことにより該絶
縁層を構成する材料が外にはみ出さないようにする堰部
と、を具備する多層配線板に関するものである。

【００１３】ここで導通手段が導電性バンプであってよ
い。また導電性バンプが熱硬化性樹脂から成る導電性ペ
ーストを印刷して形成されたものであってよい。また堰
部が熱硬化性樹脂から成る導電性ペーストによって構成
され、配線板の周縁部に形成されていてよい。

【００１４】製造方法に関する発明は、互いにほぼ平行
に所定の間隔で配されている複数層の配線層から成る多
層配線板の製造方法において、所定の配線層の上に導通
手段と堰部とを形成し、前記導通手段が形成された配線
層の上に樹脂を流込んで絶縁層を形成するとともに、樹
脂の周縁部への流動を堰部によって止めるようにしたこ
とを特徴とする多層配線板の製造方法に関するものであ
る。ここで樹脂によって形成された絶縁層が固化した後
に研磨によって導通手段の上端と絶縁層の上面とがほぼ
同一平面状になるように加工されてよい。

【００１５】別の製造方法に関する発明は、第１層の配
線層の上に第２層の配線層と導通させるための導通手段
を構成する導電性ペーストを印刷形成する工程と、導電
性ペーストが印刷形成された第１層の配線層の上に絶縁
樹脂を流込む工程と、導電性ペーストと絶縁樹脂とをそ
れぞれ硬化させる工程と、導電性ペーストから成る導通
手段が露出するまで絶縁樹脂を除去する工程と、絶縁樹
脂の上に第２層の配線層を形成する工程と、を具備する
多層配線板の製造方法に関するものである。

【００１６】ここで絶縁樹脂が導電性ペーストに近い流
動性を有するものであってよい。また絶縁樹脂の周縁部
の外側への流動が周縁部に形成された導電性ペーストか
ら成る堰部によって阻止されてよい。また第１層の配線
層を担持する絶縁基体が絶縁樹脂を硬化させた後に除去
されてよい。また第２層の配線層の形成が導電性ペース
トによる印刷形成によって行なわれてよい。

【００１７】本発明の好ましい態様は、複数層の配線層
間の絶縁層を樹脂の流込みによって成形するとともに、
導電性バンプの形成と同時に樹脂の流れ止めを構成する
堰部を形成するようにしたことを顕著な特徴とするもの
である。ここで研磨によって導電性バンプの上端と絶縁
層の上部とを同一平面上に配置するように加工すること
が好ましい。また２層の配線層間が導電性バンプで配線
され、これによって導通が図られるものである。すなわ
ち多層配線板の第１層目の配線から絶縁層を通過して電
気信号をその上の第２層の配線板へ伝達するために導電
性バンプを備えることを特徴としている。

【００１８】また多層配線板の製造方法に係る発明の好
ましい態様は、第１層目の配線層の上に第２層目の配線
層に信号を伝えるための導電性バンプとするための熱硬
化性の導電性ペーストを印刷形成する工程と、硬化温度
が導電性ペーストと近い流動性のある絶縁樹脂を導電性
ペーストが隠れるぐらいまで流込む工程と、導電性ペー
ストと絶縁樹脂とを同時に硬化させる工程と、上面から
は導電性ペーストの上端が露出するまで研磨を行なう工
程と、下面からは第１層目の配線板の絶縁基体を除去し
て第１層目の配線板が露出するまで研磨を行なう工程
と、第２層目の配線板を導電性ペーストで印刷形成する
工程と、この導電性ペーストを硬化させる工程とを有す
ることを特徴とするものである。

【００１９】本発明の上記の態様によれば、メッキ工程
を経ることなく多層配線板を形成することができ、メッ
キ浴等の厳しい管理が必要でなくなり、工程の簡略化が
可能になる。また多層にする場合も各層間の接続個所を
自由に設定することができるために、配線効率が改善さ
れることになる。

【００２０】また導電性のバンプ等の導通手段を形成し
た後に絶縁樹脂を流込み、その後に上面を研磨するよう
にしているために、複数の配線層間の接続不良が防止さ
れる。また配線板の周縁部に樹脂の流れを止める堰部を
導電性バンプと同時に形成することによって、絶縁樹脂
が側方に流動することが防止される。従って絶縁樹脂の
粘度を低くし、平坦であってほぼ均一な厚さの絶縁層を
形成することが可能になる。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施の形態
の多層配線板の構造を示すものであって、この配線板は
配線層１１、１２を備え、配線層１１が下側に、配線層
１２が上側に互いに積重なるように所定の間隔を隔てて
配置されている。そして２つの配線層１１、１２間に絶
縁樹脂１３が介在する構造になっている。そして絶縁樹
脂１３を貫通するように導電性バンプ１４が形成されて
おり、このような導電性バンプ１４によって下側の配線
層１１と上側の配線層１２との導通をとるようにしてい
る。またここではこの配線板の周縁部に堰部１５が形成
されており、このような堰部１５が絶縁樹脂１３の側端
を覆うように形成されている。

【００２２】このように本実施の形態の多層配線板は、
第１の配線層１１の上に第２の配線層１２を配するとと
もに、両配線層１１、１２間で信号を伝達するための導
電性バンプ１４を有し、第１層１１と第２層１２との間
には絶縁層１３が介在されている。このような構造にお
いてとくに重要なポイントは、導電性バンプ１４の上端
を上側の配線層１２と接触させるようにするとともに、
絶縁樹脂層１３の外周部を覆うように堰部１５を形成す
ることである。

【００２３】次にこのような第１の実施の形態の多層配
線板の製造プロセスをその順を追って説明する。図２に
示すように例えば厚さが３５μｍの銅箔から成る配線層
１１が絶縁基体２０上に形成されている従来と同様の配
線板を用いる。そしてこのような配線板上に導電性バン
プとするための熱硬化性の導電性ペーストを印刷によっ
て形成する。そのとき同時に、次の工程で絶縁樹脂１３
を流込む際にこの絶縁樹脂１３が側端から流出しないよ
うにするための堰部１５をも導電性バンプ１４と同様の
導電性ペーストによって形成しておく。

【００２４】このような状態において図３に示すよう
に、第１の配線層１１と第２の配線層１２との間に充填
するための絶縁樹脂層を形成するために熱硬化性樹脂１
３を流込む。ここで絶縁基体２０の周縁部には上述の如
く堰部１５が導電性ペーストによって予め形成されてい
るために、絶縁樹脂１３が側端から流出することが防止
される。従って粘度の低い絶縁樹脂を流すことが可能に
なり、作業が容易になるばかりでなく、厚さの不均一を
なくすことが可能になる。

【００２５】この後この基板を熱硬化炉または光硬化炉
に導入し、これによって導電性ペーストと絶縁樹脂１３
とをそれぞれ硬化させる。

【００２６】この後に図４に示すように、硬化後の導電
性ペーストから成る導電性バンプ１４と熱硬化性樹脂１
３の上面とがほぼ同一平面になるまで上から研磨を行な
う。これによって絶縁樹脂１３の上面に導電性バンプ１
４の上面が露出することになる。また反対側の表面につ
いても、絶縁基体２０を除去し、これによって配線層１
１と絶縁樹脂１３とが同一平面になるまで反対側から研
磨を行なう。これによってこの基板の下面に下側の配線
層１１が露出することになる。

【００２７】この後に図５に示すように、研磨を行なっ
た絶縁層１３の上面に導電性ペーストを印刷し、これに
よって上側の配線層１２を印刷形成する。そしてこのよ
うな導電性ペーストを硬化させることによって上側に配
線層１２が形成されるとともに、このような配線層１２
が導電性バンプ１４によって下側の配線層１１に接続さ
れた状態になる。これによって第１の実施の形態の多層
配線板が製造される。

【００２８】次に第２の実施の形態の多層配線板につい
て図６により説明する。この多層配線板は１番下側の配
線層１１と、中間の配線層１２と、そして１番上側の３
番目の配線層２３の３層構造をなす配線板に関するもの
である。ここで配線層１１、１２間および配線層１２、
２３間にはそれぞれ絶縁樹脂層１３が介在されるととも
に、配線層１１、１２との間および配線層１２、２３の
間はそれぞれ導電性バンプ１４によって互いに接続され
るようになっている。すなわちここでは３層構造から成
る多層配線板が提供される。

【００２９】次にこのような３層構造の多層配線板の製
造プロセスについて説明する。このような３層配線板の
製造プロセスの最初の３工程は第１の実施の形態と同様
である。すなわち図２に示すように導電性ペーストによ
って導電性バンプ１４と堰部１５とを印刷形成し、次に
図３に示すように熱硬化性樹脂１３を流込む。そして導
電性ペーストと熱硬化性樹脂１３とをともに硬化させ
る。

【００３０】以下の工程を図７〜図１２によって説明す
る。上述の如く第１の配線層１１上の導電性ペーストと
絶縁樹脂１３とをそれぞれ硬化させたならば、図７に示
すように硬化後の導電性ペーストから成るバンプ１４と
堰部１５とそして絶縁層１３とが同一の平面上になるま
で上面から研磨を行なうようにする。これによって上面
が平坦になるとともに、絶縁樹脂１３の上面に導電性バ
ンプ１４が露出するようになる。

【００３１】この後図８に示すように導電性ペーストを
印刷して第２の配線層１２を形成する。このような導電
性ペーストから成る第２の配線層１２の形成は、研磨面
上に施されるために、平坦な配線層１２が形成される。

【００３２】この後に図９に示すように導電性ペースト
から成る配線層１２を仮硬化させるとともに、その上に
導電性バンプ１４および堰部１５を形成するために、熱
硬化性の導電性ペーストを印刷形成する。すなわち次工
程で配線層１２の上に絶縁樹脂１３を流込む際にこの絶
縁樹脂１３が側方に流動しないような堰部１５を同時に
形成しておく。

【００３３】このような状態において図１０に示すよう
に、第２の配線層１２と後述する第３の配線層２３との
間を絶縁するための絶縁樹脂１３を配線層１２の上に流
込む。このときに周縁部に予め形成されている堰部１５
によって絶縁樹脂１３が側方に流動するのが防止され
る。そして上記導電性バンプ１４および堰部１５を構成
する導電性ペーストと絶縁樹脂１３とをそれぞれ熱硬化
炉または光硬化炉において硬化させる。

【００３４】次に図１１に示すように、硬化後の導電性
バンプ１４と堰部１５と硬化後の絶縁樹脂１３の表面が
同一の平坦な平面になるまで上面から研磨を行なう。こ
れによって上側の絶縁層１３の上面に上側の導電性バン
プ１４の上端が露出することになる。さらにここではこ
の基板の下面であって絶縁基体２０を研磨し、これによ
って下側の配線層１１が下側の絶縁層１３の下面から露
出するようにする。

【００３５】この後に図１２に示すように、第３の配線
層２３を形成するために、研磨を行なった上側の絶縁層
１３の上面に導電性ペーストを印刷形成する。このよう
な導電性ペーストは研磨面上に印刷されるために、平坦
であって均一な配線層２３の形成が可能になる。そして
この後に導電性ペーストを硬化させて配線層２３を形成
することによって、３層の多層配線板が製造されるよう
になる。

【００３６】

【発明の効果】多層配線板に関する発明は、互いにほぼ
平行に所定の間隔で配される複数層の配線層と、配線層
間に介在される絶縁層と、絶縁層を貫通して互いに隣接
する配線層を電気的に接続する導通手段と、絶縁層の側
端部を覆うことにより該絶縁層を構成する材料が外には
み出さないようにする堰部と、を具備するようにしたも
のである。

【００３７】従ってこのような多層配線板によれば、複
数層の配線層が互いに導通手段を介して接続されるとと
もに、絶縁層の側端が堰部によって覆われた多層配線板
が提供される。

【００３８】製造方法に関する発明は、互いにほぼ平行
に所定の間隔で配されている複数層の配線層から成る多
層配線板の製造方法において、所定の配線層の上に導通
手段と堰部とを形成し、導通手段が形成された配線層の
上に樹脂を流込んで絶縁層を形成するとともに、樹脂の
周縁部への流動を堰部によって止めるようにしたもので
ある。

【００３９】従ってこのような製造方法によれば、配線
層間を絶縁する絶縁樹脂の流込みの際に堰部によって周
縁部への絶縁樹脂の流動が防止されるために、比較的低
粘度の絶縁樹脂を使用することが可能になり、これによ
って平坦であって均一な厚さの絶縁層を形成することが
可能になる。

【００４０】別の製造方法に関する発明は、第１層の配
線層の上に第２層の配線層と導通させるための導通手段
を構成する導電性ペーストを印刷形成する工程と、導電
性ペーストが印刷形成された第１層の配線層の上に絶縁
樹脂を流込む工程と、導電性ペーストと絶縁樹脂とをそ
れぞれ硬化させる工程と、導電性ペーストから成る導通
手段が露出するまで絶縁樹脂を除去する工程と、絶縁樹
脂の上に第２層の配線層を形成する工程と、を具備する
ようにしたものである。

【００４１】従ってこのような製造方法によれば、簡潔
な工程によって信頼性の高い多層配線板を製造すること
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の多層配線板の縦断面図であ
る。

【図２】〜

【図５】第１の実施の形態の多層配線板を製造する工程
を順を追って示す縦断面図である。

【図６】第２の実施の形態の多層配線板の縦断面図であ
る。

【図７】〜

【図１２】第２の実施の形態の多層配線板を製造する工
程を順を追って説明する縦断面図である。

【図１３】従来の両面プリント配線板の縦断面図であ
る。

【図１４】〜

【図１８】従来の両面プリント配線板の製造工程を順を
追って説明する縦断面図である。

【符号の説明】

１‥‥絶縁層、２、３‥‥銅箔、４‥‥穴、５‥‥メッ
キ層、６、７‥‥配線層、１１、１２‥‥配線層、１３
‥‥絶縁樹脂、１４‥‥導電性バンプ、１５‥‥堰部、
２０‥‥絶縁基体、２３‥‥配線層

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いにほぼ平行に所定の間隔で配される複
   数層の配線層と、 前記配線層間に介在される絶縁層と、 前記絶縁層を貫通して互いに隣接する配線層を電気的に
   接続する導通手段と、 前記絶縁層の側端部を覆うことにより該絶縁層を構成す
   る材料が外にはみ出さないようにする堰部と、 を具備する多層配線板。
2. 【請求項２】導通手段が導電性バンプであることを特徴
   とする請求項１に記載の多層配線板。
3. 【請求項３】導電性バンプが熱硬化性樹脂から成る導電
   性ペーストを印刷して形成されたものであることを特徴
   とする請求項２に記載の多層配線板。
4. 【請求項４】堰部が熱硬化性樹脂から成る導電性ペース
   トによって構成され、配線板の周縁部に形成されている
   ことを特徴とする請求項３に記載の多層配線板。
5. 【請求項５】互いにほぼ平行に所定の間隔で配されてい
   る複数層の配線層から成る多層配線板の製造方法におい
   て、 所定の配線層の上に導通手段と堰部とを形成し、 前記導通手段が形成された配線層の上に樹脂を流込んで
   絶縁層を形成するとともに、樹脂の周縁部への流動を堰
   部によって止めるようにしたことを特徴とする多層配線
   板の製造方法。
6. 【請求項６】樹脂によって形成された絶縁層が固化した
   後に研磨によって導通手段の上端と絶縁層の上面とがほ
   ぼ同一平面状になるように加工することを特徴とする請
   求項５に記載の多層配線板の製造方法。
7. 【請求項７】第１層の配線層の上に第２層の配線層と導
   通させるための導通手段を構成する導電性ペーストを印
   刷形成する工程と、 導電性ペーストが印刷形成された第１層の配線層の上に
   絶縁樹脂を流込む工程と、 導電性ペーストと絶縁樹脂とをそれぞれ硬化させる工程
   と、 導電性ペーストから成る導通手段が露出するまで絶縁樹
   脂を除去する工程と、 絶縁樹脂の上に第２層の配線層を形成する工程と、 を具備する多層配線板の製造方法。
8. 【請求項８】絶縁樹脂が導電性ペーストに近い流動性を
   有することを特徴とする請求項７に記載の多層配線板の
   製造方法。
9. 【請求項９】絶縁樹脂の周縁部の外側への流動が周縁部
   に形成された導電性ペーストから成る堰部によって阻止
   されることを特徴とする請求項７に記載の多層配線板の
   製造方法。
10. 【請求項１０】第１層の配線層を担持する絶縁基体が絶
    縁樹脂を硬化させた後に除去されることを特徴とする請
    求項７に記載の多層配線板の製造方法。
11. 【請求項１１】第２層の配線層の形成が導電性ペースト
    による印刷形成によって行なわれることを特徴とする請
    求項７に記載の多層配線板の製造方法。