JP2002335081A

JP2002335081A - 多層配線基板及びその製造方法

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Publication number: JP2002335081A
Application number: JP2001138359A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Onda; 護御田; Norio Okabe; 則夫岡部; Takeshi Ishihara; 剛石原
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2001-05-09
Filing date: 2001-05-09
Publication date: 2002-11-22

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】多層配線基板の高周波特性の劣化を低減させ
る。【解決手段】絶縁基板１の表面に導体配線２を設けた配
線板をＮ枚（Nは２以上の整数）設け、N枚の配線板を積
層した多層配線基板であって、Ｍ層目（Ｍは２以上Ｎ以
下の整数のいずれか）の配線板は、絶縁基板の所定位置
が開口されていることにより比誘電率が小さくし、高周
波特性の劣化を抑える。また、Ｍ層目の開口部４内にチ
ップ型の機能素子５を設けることにより、表面実装に比
べて信号の遅延を小さくした多層配線基板とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多層配線基板及び
その製造方法に関し、特に、抵抗素子、容量素子等の機
能素子が内蔵された部品内蔵型の多層配線基板に適用し
て有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンピュータや携帯電話等の電子
機器には、ＭＣＭ（Multi Chip Module）のように、絶
縁基板上に所定のパターンの導体配線が形成された配線
板に、半導体チップやＣＳＰ（Chip Size Package）、
ＢＧＡ（Ball Grid Array）等の半導体装置（半導体パ
ッケージ）、あるいは抵抗素子や容量素子などの電子部
品を実装して、一つのまとまった機能をもたせた電子装
置が用いられている。

【０００３】前記ＭＣＭのような電子装置では、実装す
る半導体チップや半導体パッケージの高集積化や、前記
電子部品の小型化などにより、前記配線板に形成される
導体配線の数及び配線密度が増加している。そのため、
前記導体配線を微細化するとともに、前記絶縁基板の表
面及び内部に複数層の導体配線層を設けた多層配線基板
が用いられている。

【０００４】前記多層配線基板には、例えば、図２０に
示すように、複数枚の積層された絶縁基板１の表面（露
出面）、及び各絶縁基板間に導体配線２が層状に設けら
れており、各層の導体配線２は、所定位置でビア３によ
り層間接続されている。また、図２０に示した多層配線
基板では、８層の配線層が設けられており、例えば、第
１絶縁基板１０１と第２絶縁基板１０２の間の導体配線
２はグランド信号配線２０１Ａ、前記第１絶縁基板１０
１の露出面、言い換えると前記グランド信号配線２０１
Ａが形成された面と対向する面の導体配線２は電源信号
配線２０１Ｂ、前記第２絶縁基板１０２と第３絶縁基板
１０３の間の導体配線２は第１信号配線層２０２、前記
第３絶縁基板１０３と第４絶縁基板１０４の間の導体配
線２は第２信号配線２０３、前記第４絶縁基板１０４と
第５絶縁基板１０５の間の導体配線２は第３信号配線２
０４、前記第５絶縁基板１０５と第６絶縁基板１０６の
間の導体配線２は第４信号配線２０５、前記第６絶縁基
板１０６と第７絶縁基板１０７の間の導体配線２は第５
信号配線２０６、前記第７絶縁基板１０７の表面（露出
面）の導体配線２は第６信号配線２０７というように割
り当てられている。

【０００５】また、前記第７絶縁基板１０７の露出面に
設けられた第６信号配線２０７は、前記半導体装置や電
子部品などを接続するための端子が設けられており、図
２０に示したような、ＱＦＰ（Quad Flat Package）型
半導体装置８ＡやＢＧＡ（Ball Grid Array）型半導体
装置８Ｂのような半導体装置や、抵抗素子あるいは容量
素子のようなチップ状の電子部品が実装される。

【０００６】また、前記多層配線基板では、前記絶縁基
板１として、例えば、熱硬化性のエポキシ系樹脂や、ガ
ラスエポキシ系樹脂、ポリイミド樹脂などが用いられる
場合が多いが、近年では、前記絶縁基板１の代わりに、
熱放散特性や、耐湿性のよいセラミック基板を用いる場
合が増えてきている。

【０００７】前記電子装置は、小型化、高機能化ととも
に、動作の高速化（高周波化）が進んでおり、前記多層
配線基板に設けられる導体配線２を微細化が進むと前記
導体配線２を伝送する高周波信号によるノイズ等で信号
が劣化しやすくなるので、ノイズ等による信号の劣化を
防ぐために、前記抵抗素子や容量素子などを導体配線間
に接続しているが、図２０に示したような多層配線基板
では、チップ状の前記抵抗素子や容量素子を表面実装し
ている。そのため、前記抵抗素子や容量素子の数が多く
なると前記多層配線基板表面の前記抵抗素子や容量素子
を実装する面積が増え、前記多層配線基板の小型化が難
しくなる。

【０００８】また、前記抵抗素子や容量素子を表面実装
している場合、前記多層配線基板の内部に設けられてい
る導体配線に抵抗素子や容量素子を接続しようとする
と、ビアを用いて前記導体配線を前記多層配線基板の表
面に引き出さなければならないため、前記導体配線を引
き出す分、前記導体配線の配線長が長くなり信号遅延の
原因になりやすい。また、前記多層配線基板内部の導体
配線を表面に引き出すためのスペースが必要であり、前
記導体配線を効率よく高密度化することが難しくなる。

【０００９】そこで、近年では、前記抵抗素子や容量素
子等の機能素子を、前記多層配線基板の内部に設けた機
能内蔵型の多層配線基板が提案されている。前記抵抗素
子や容量素子のような機能素子を前記多層配線基板の内
部に設けることにより、前記抵抗素子や容量素子を接続
する際の配線長の増加を防ぐとともに、多層配線基板を
小型化できる。

【００１０】前記機能内蔵型の多層配線基板は、例え
ば、図２１に示すように、複数枚のセラミック基板１５
が積層され、前記各セラミック基板間及び露出面に導体
配線が設けられており、例えば、第２セラミック基板１
５０２と第３セラミック基板１５０３の間や第４セラミ
ック基板１５０４と第５セラミック基板１５０５の間の
ように、前記導体配線２の途中に薄膜抵抗１６を設けて
いる。前記薄膜抵抗１６には、チタン（Ｔｉ）やタング
ステン（Ｗ）、あるいは二酸化ルテニウム（ＲｕＯ₂）
などが用いられ、適当な膜厚、面積等を選択することに
より所定の抵抗値を得ることができる。

【００１１】また、例えば、前記第５セラミック基板１
５０５のように開口部１Ｃ内に誘電体材料１７を埋め込
んでおき、前記第５セラミック基板１５０５と第４セラ
ミック基板１５０４の間の導体配線２０４を第１電極
（下部電極）とし、前記第５セラミック基板１５０５と
第６セラミック基板１５０６の間の導体配線２０５を第
２電極（上部電極）とした容量素子が設けられている。
前記誘電体材料１７には、例えば、酸化タンタル（Ｔａ
₂Ｏ₅）や誘電率の高い樹脂などが用いられる。

【００１２】前記セラミック基板を用いた多層配線基板
は、一般に、アルミナなどのセラミック粉末を粘結剤で
シート状に加工したグリーンシートを用いた積層法で製
造される。前記積層法では、前記グリーンシートの所定
位置に開口部（ビア穴）を形成し、前記ビア穴内に導電
性ペーストを埋め込み、前記グリーンシート表面に導電
性ペーストで所定の導体配線パターンを印刷したものを
複数枚用意し、それらを積層し、各層のグリーンシート
を一括して焼成する。また、前記ビア穴は、例えば、金
型を用いた打ち抜き加工により形成し、前記導体配線
は、例えば、スクリーン版を用いて前記グリーンシート
上にモリブデン（Ｍｏ）やタングステン（Ｗ）等の導電
性ペーストを印刷する方法（厚膜法）や、スパッタリン
グで形成する方法（薄膜蒸着法）で形成する。

【００１３】前記積層法を用いて、図２１に示したよう
な機能内蔵型の多層配線基板を製造する場合には、例え
ば、図２２（ａ）に示すように、第１グリーンシート１
８０１の両面に、導体配線２０１Ａ，２０１Ｂを印刷し
た配線板と、図２２（ｂ）に示すような、第２グリーン
シート１８０２の所定位置を開口してビア３を形成し、
前記第２グリーンシート１８０２の表面に前記薄膜抵抗
１６を形成した後、導体配線２０２を印刷した配線板を
形成し、図２２（ｃ）に示すように積層する方法があ
る。この場合、図では省略しているが、その他の第３セ
ラミック基板１５０３から第７セラミック基板１５０７
に対応する配線板もそれぞれ同様の手順で形成してお
り、前記各配線板を順次、あるいは一括して積層する。
その後、前記各グリーンシートを積層した積層体を約８
００℃から１６００℃の高温に加熱した焼成炉内で焼成
する。

【００１４】また、その他にも、例えば、図２３（ａ）
に示すように、第１グリーンシート１８０１の両面に前
記導体配線２０１Ａ，２０１Ｂを印刷した配線板を形成
した後、前記導体配線２０１Ａを印刷した面に、図２３
（ｂ）に示すように、ビア穴１８Ａが形成された第２グ
リーンシート１８０２を積層し、図２３（ｃ）に示すよ
うに、前記ビア穴１８Ａ内に導電性ペーストを埋め込
み、前記第２グリーンシート１８０２表面に前記導体配
線２０２を印刷していく方法もある。この場合は、グリ
ーンシートの積層、ビア穴の埋め込み、導体配線の印刷
を所定回数だけ繰り返した後、焼成炉内で焼成する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の技術では、例えば、前記セラミック基板を用いた多
層配線基板の場合、セラミックの比誘電率が約９から１
０と高いため、各層の導体配線とその間のセラミック基
板による容量素子が形成され、寄生容量が発生しやすく
なる。前記寄生容量が発生することにより、信号の減衰
やインピーダンスの低下が起こり、前記多層配線基板内
の回路定数にさまざまな変化が生じ、前記多層配線基板
内に設けた抵抗素子や容量素子などの機能素子の本来の
特性による回路定数との間にずれが生じ、高周波特性が
劣化するという問題があった。

【００１６】特に、近年の電子装置では、動作の高速化
（高周波化）により動作周波数が数百メガヘルツ（ＭＨ
ｚ）から数ギガヘルツ（ＧＨｚ）になっており、今後さ
らに高周波化することが予想されるため、前記セラミッ
ク基板を用いた多層配線基板での高周波特性の劣化が問
題になってくる。

【００１７】前記セラミック基板を用いた多層配線基板
での高周波特性の劣化を防ぐために、例えば、特開平１
１−１５０３７３号公報では、前記機能素子上や高周波
信号を伝送する導体配線上に空洞を設けた多層配線基板
が提案されている。

【００１８】しかしながら、前記特開平１１−１５０３
７３号公報に記載された多層配線基板では、セラミック
基板上に導電性ペーストで導体配線を印刷したものを積
層し、焼成するため、前記導体配線を印刷するときに前
記空洞上に突出する導体配線を形成することができな
い。そのため、前記導体配線を印刷するときに、前記空
洞を回避するようなパターンで導体配線を印刷しなけれ
ばならないため、空洞が大きくなるとグリーンシートが
大型化し、前記多層配線基板の小型化が難しくなるとい
う問題があった。

【００１９】また、セラミック基板を用いた多層配線基
板の場合、約８００℃から１６００℃という高温で前記
グリーンシートを焼成しなければならないため、前記導
体配線、薄膜抵抗及び誘電体材料として、耐熱性の高い
導電性材料を用いなければならないため、材料費が高く
なり、製造コストが上昇するという問題があった。

【００２０】本発明の目的は、多層配線基板の高周波特
性の劣化を低減させることが可能な技術を提供すること
にある。

【００２１】本発明の他の目的は、多層配線基板の小型
化が可能な技術を提供することにある。

【００２２】本発明の他の目的は、多層配線基板の製造
方法を容易にすることが可能な技術を提供することにあ
る。

【００２３】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明ら
かになるであろう。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明において開示され
る発明の概要を説明すれば、以下のとおりである。

【００２５】（１）絶縁基板の表面に導体配線を設けた
配線板をＮ枚（Nは２以上の整数）設け、前記N枚の配線
板を積層した多層配線基板であって、Ｍ層目（Ｍは２以
上Ｎ以下の整数のいずれか）の配線板は、前記絶縁基板
の所定位置に開口部が設けられている多層配線基板であ
る。

【００２６】前記（１）の手段によれば、前記Ｍ層目の
絶縁基板の開口部内は比誘電率が１程度になるため、開
口部内では導体配線間の寄生容量が発生しにくくなる。
そのため、前記導体配線のうち高周波信号を伝送する配
線上などに前記開口部を設けることにより高周波特性の
劣化等を防ぐことができる。

【００２７】また、前記絶縁基板としてポリイミド樹脂
やエポキシ系樹脂のような熱硬化性樹脂を用いると、例
えば、前記開口部上に突出した配線（空中配線）を設け
ることができるので、従来のセラミック多層配線基板の
ように前記導体配線を、前記開口部を回避するように設
けなくてよく、配線長を短くできるとともに、多層配線
基板をさらに小型化することができる。

【００２８】また、前記絶縁基板として、従来のセラミ
ックの比誘電率よりも低い比誘電率の材料である、ポリ
イミド樹脂やエポキシ系樹脂のような熱硬化性樹脂等を
用いると、前記絶縁基板を介した導体配線間で発生する
寄生容量を小さくすることができるので、回路全体の動
作が高速化（高周波化）した場合でも高周波特性の劣化
を低減させることができる。

【００２９】また、前記Ｍ層目の配線板を開口して空洞
を設けることにより、従来の多層配線基板では基板表面
に実装していた抵抗素子や容量素子といった機能素子を
前記空洞内に設けることができ、前記多層配線基板を小
型化することが可能になる。また、前記機能素子を前記
空洞内に設けることにより、前記導体配線中のもっとも
好ましい位置に前記機能素子を接続することができ、従
来の表面実装の場合と比べ、信号の遅延などが少なく、
動作信頼性の高い配線基板を得ることができる。

【００３０】またこのとき、前記絶縁基板として、ポリ
イミド樹脂やエポキシ系樹脂のような熱硬化性樹脂等を
用いると、従来のセラミック基板のように１０００℃以
上の高温での工程がないため、前記開口部内にチップ状
の前記機能素子を設けることができる。

【００３１】また、前記（１）の手段において、前記Ｍ
層目の配線板上に積層されたＭ＋１層目の配線板、ある
いはＭ層目の配線板の下部に積層されたＭ−１層目の配
線板の絶縁基板は、前記Ｍ層目の配線板の絶縁基板に設
けられた開口部と平面的に重なる領域が開口されている
と、例えば、前記Ｍ層目の配線板の開口部に前記空中配
線を設けた場合には、前記空中配線の上下に空洞ができ
るため、前記空中配線の上下の層に設けられた導体配線
との間での寄生容量を減少させることができる。

【００３２】また、前記Ｍ層目の配線板に設けられた開
口部と大気を連通する通気孔を設けることにより、動作
中の発熱などで前記空洞内の空気が膨張した際の熱衝撃
での絶縁基板の剥離などを防ぐことができる。

【００３３】また、前記通気孔を設ける代わりに、前記
絶縁基板の一部または全部に多孔質材料を用いることに
より、前記空洞内の空気が膨張しても熱衝撃での絶縁基
板の剥離などが起こりにくくなる。

【００３４】また、前記機能素子が設けられた開口部内
は、前記通気孔を設けたり、多孔質材料を用いたりする
代わりに、例えば、前記開口部内を絶縁体で充塞しても
よい。この場合には、前記機能素子が樹脂封止された状
態になるため、空洞の状態に比べ、酸化や空気中の水分
により前記導体配線あるいは前記機能素子の金属部分が
腐食することを防げ、動作信頼性が低下することを防げ
る。

【００３５】またこのとき、前記開口部を充塞する絶縁
体の誘電率が、前記絶縁基板の誘電率よりも低くなるよ
うにすると、寄生容量を小さくでき、動作信頼性が低下
することを防げる。

【００３６】（２）絶縁基板の表面に所定のパターンの
導体配線が形成された配線板を形成する配線板形成工程
と、前記配線板形成工程により形成されたＮ枚（Ｎは２
以上の整数）の配線板を順次積層する配線板積層工程と
を備える多層配線基板の製造方法であって、前記各配線
板はそれぞれ個別の配線板形成工程により形成され、第
Ｍ−１配線板（Ｍは２以上Ｎ以下の整数のいずれか）上
に積層する第Ｍ配線板を形成する配線板形成工程は、テ
ープ状の絶縁基板の所定位置に第１開口部及び第２開口
部を形成する工程と、前記絶縁基板の表面に薄膜導体を
形成する工程と、前記絶縁基板の第１開口部内に導電体
を埋め込む工程と、前記薄膜導体をエッチング処理して
所定のパターンの導体配線を形成する工程とを有する多
層配線基板の製造方法である。

【００３７】前記（２）の手段によれば、前記第Ｍ配線
板を形成する配線板形成工程として、従来、ＴＡＢ（Ta
pe Automated Bonding）などの配線テープで用いられて
いる製造方法を利用することにより、内部に空洞を有す
る多層配線基板を容易に製造することができる。このと
き、前記第Ｍ配線板には、必要に応じて前記第２開口部
上に突出する配線（空中配線）を形成することができる
ため、高周波信号を伝送する導体配線の周辺の比誘電率
を小さくして高周波特性の劣化を防ぐとともに、前記高
周波信号を伝送する導体配線の周辺の配線密度を高くす
ることができる。

【００３８】またこのとき、前記第Ｍ配線板の第１開口
部及び第２開口部を形成する工程では、前記導体配線の
高周波信号を伝送する部分、あるいは前記第Ｍ−１配線
基板上の機能素子を接続する位置に前記第２開口部を形
成する。

【００３９】また、前記（２）の手段の多層配線基板の
製造方法では、前記第Ｍ−１配線板上に前記第Ｍ配線板
を積層する配線板積層工程は、前記第Ｍ−１配線板上に
チップ状の機能素子を配置し、前記機能素子を前記第Ｍ
−１配線板に形成された導体配線と接続した後、前記第
Ｍ−１配線板上に前記第Ｍ配線板を配置し、前記機能素
子が前記第Ｍ配線板の第２開口部内に収まるように位置
合わせをして接着する方法がある。このとき、例えば、
前記第Ｍ配線板側に接着剤を塗布する方法や、前記機能
素子を前記第Ｍ−１配線板に形成された導体配線と接続
した後、前記第Ｍ−１配線板上に接着剤を塗布する方法
の他、前記各配線板に用いる絶縁基板に、硬化反応を中
間段階まで進めた熱硬化性樹脂（Ｂステージ樹脂）を用
い、各配線板を積層した後、前記熱硬化性樹脂を完全硬
化させて接着する方法などがある。

【００４０】また、前記第Ｍ−１配線板上に前記第Ｍ配
線板を積層する配線板積層工程は、前記第Ｍ−１配線板
上に前記第Ｍ配線板を接着した後、前記第Ｍ配線板の第
２開口部内に前記機能素子を収め、前記Ｍ−１配線板の
導体配線と接続する方法がある。

【００４１】また、前記第Ｍ配線板の前記第２開口部内
に前記機能素子を収める場合には、１つの開口部内に１
つずつ収めてもよいし、１つの開口部内に複数個の機能
素子を収めてもよい。特に、前記機能素子の数が多い場
合には、１つの開口部内にまとめて収めることにより、
前記絶縁基板に設ける第２開口部の数を少なくし、前記
絶縁基板の強度が低下することを防げる。

【００４２】また、前記（２）の手段のように、それぞ
れ個別の工程で形成した複数枚の配線板を順次接着して
積層する多層配線基板の製造方法では、前記配線板積層
工程において、一枚の配線板を接着積層した直後に導通
試験を行うことができ、るため、前記多層配線基板が完
成した後での導通不良による不良品の数を低減させるこ
とができる。

【００４３】（３）前記（２）の手段において、前記第
Ｍ配線板の上部あるいは下部に積層する１枚または複数
枚の配線板を形成する配線板形成工程は、前記絶縁基板
の所定位置の前記第１開口部、及び前記第Ｍ配線板の第
２開口部と大気を連通する第３開口部を形成する工程
と、前記絶縁基板の表面に薄膜導体を形成する工程と、
前記第１開口部内に導電体を埋め込む工程と、前記薄膜
導体をエッチング処理して導体配線を形成する工程とを
有する。

【００４４】前記（３）の手段によれば、前記第Ｍ配線
板の上部あるいは下部に積層する配線板を形成する際
に、前記絶縁基板に前記第３開口部を形成することによ
り、各配線板を積層した後、前記第Ｍ配線板の第２開口
部は前記第３開口部により前記多層配線基板の外部（大
気）と連通する。そのため、前記第２開口部内の空気が
膨張してクラックや剥離の原因となることを防げる。

【００４５】また、前記（３）の手段において、前記第
１開口部及び第３開口部を形成する際に、前記第Ｍ配線
板の第２開口部と平面的に重なる位置あるいは別の位置
に第２開口部を形成してもよい。このとき、例えば、前
記第Ｍ＋１配線板の絶縁基板に、前記第Ｍ配線板の第２
開口部と平面的に重なる位置に第２開口部を形成する
と、前記配線板を積層したときに、およそ前記絶縁基板
２層分の高さの空洞を形成することができるため、前記
絶縁基板１層分の厚さよりも厚い電子部品を前記空洞内
に収容することができ、前記多層配線基板内に収容でき
る電子部品の種類、数が増えるため、前記多層配線基板
をさらに小型化することが可能になると考えられる。

【００４６】以下、本発明について、図面を参照して実
施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。

【００４７】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは、同一符号をつけ、その繰
り返しの説明は省略する。

【００４８】

【発明の実施の形態】（実施例１）図１及び図２は、本
発明による実施例１の多層配線基板の概略構成を示す模
式図であり、図１は本実施例１の多層配線基板の内部構
成を示す断面図、図２（ａ）は図１の電子部品が収納さ
れた空洞周辺の平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−
Ａ’線での断面図である。

【００４９】図１において、１は絶縁基板、１Ａはビア
穴（第１開口部）、１Ｂは空洞用の開口部（第２開口
部）、１０１は第１絶縁基板、１０２は第２絶縁基板、
１０３は第３絶縁基板、１０４は第４絶縁基板、１０５
は第５絶縁基板、１０６は第６絶縁基板、１０７は第７
絶縁基板、２は導体配線、３はビア、４は空洞、５はチ
ップ状の機能素子、６は接続部材（はんだ）、７は通気
穴（第３開口部）、８ＡはＱＦＰ型半導体装置、８Ｂは
ＢＧＡ型半導体装置である。また、図２において、５Ａ
はチップ抵抗、５０１は抵抗材料、５０２は接続端子、
９Ａは配線表面のめっき層、９Ｂは接続部材、１０は接
着剤である。

【００５０】本実施例１の多層配線基板は、図１に示す
ように、複数枚の絶縁基板１が積層され、前記各絶縁基
板１の間及び露出面（表面）に導体配線が層状に設けら
れており、各層の導体配線２は、前記各絶縁基板１に設
けられたビア３により接続されている。ここで、前記各
絶縁基板１を区別する場合は、図１に示したように、下
層の絶縁基板から順に、第１絶縁基板１０１、第２絶縁
基板１０２、第３絶縁基板１０３、第４絶縁基板１０
４、第５絶縁基板１０５、第６絶縁基板１０６、第７絶
縁基板１０７と称することにする。

【００５１】また、本実施例１の多層配線基板では、図
１に示したように、８層の導体配線層が設けられてお
り、例えば、前記第１絶縁基板１０１と前記第２絶縁基
板１０２の間の導体配線２はグランド信号線２０１Ａ、
前記第１絶縁基板１０１の前記グランド信号線２０１Ａ
と対向する面の導体配線２は電源信号線２０１Ｂ、前記
第２絶縁基板１０２と前記第３絶縁基板１０３の間の導
体配線２は第１信号線２０２、前記第３絶縁基板１０３
と前記第４絶縁基板１０４の間の導体配線２は第２信号
線２０３、前記第４絶縁基板１０４と前記第５絶縁基板
１０５の間の導体配線２は第３信号線２０４、前記第５
絶縁基板１０５と前記第６絶縁基板１０６の間の導体配
線２は第４信号線２０５、前記第６絶縁基板１０６と前
記第７絶縁基板１０７の間の導体配線２は第５信号線２
０６、前記第７絶縁基板１０７の表面（露出面）の導体
配線２は第６信号線２０７というように割り当てられて
いるものとする。

【００５２】また、本実施例１の多層配線基板は、前記
第１絶縁基板の両面に前記グランド信号線２０１Ａ及び
前記電源信号線２０１Ｂを設けた第１配線板、前記第２
絶縁基板１０２の表面に前記第１信号線２０２を設けた
第２配線板、前記第３絶縁基板１０３の表面に前記第２
信号線２０３を設けた第３配線板、前記第４絶縁基板１
０４の表面に前記第３信号線２０４を設けた第４配線
板、前記第５絶縁基板１０５の表面に前記第４信号線２
０５を設けた第５配線板、前記第６絶縁基板１０６の表
面に前記第５信号線２０６を設けた第６配線板、前記第
７絶縁基板１０６の表面に前記第６信号線２０７を設け
た第７配線板のそれぞれを積層接着させた多層配線基板
である。なお、図１では、前記各配線板を接着する接着
剤は省略して示している。

【００５３】また、本実施例１の多層配線基板は、図１
に示すように、例えば、前記第３絶縁基板１０３の所定
位置に開口部１Ｂが設けられており、前記開口部１Ｂ
は、前記第２絶縁基板１０２及び前記第４絶縁基板１０
４でふさがれて空洞４になっている。前記第３絶縁基板
１０３に設けられた空洞４の内部には、チップ状の機能
素子５が収納されている。ここで、前記機能素子５は、
例えば、抵抗素子５Ａや容量素子５Ｂであり、前記多層
配線基板内での信号の遅延やインピーダンスの変化を防
ぐために前記導体配線２の所定位置に接続されるもので
ある。また、前記第５絶縁基板１０５及び前記第６絶縁
基板１０６の開口部１Ｂも同様に、開口面が前記第４絶
縁基板１０４及び前記第７絶縁基板１０７によりふさが
れて空洞４になっており、前記導体配線２が突出してい
る。また、前記空洞４は、例えば、図１に示したような
通気穴７により前記多層配線基板の外部（大気）と連通
している。

【００５４】また、本実施例１の多層配線基板は、ＭＣ
Ｍ（Multi Chip Module）などに用いられる配線板であ
り、図１に示すように、前記第７絶縁基板１０７上に、
例えば、ＱＦＰ型半導体装置８ＡやＢＧＡ型半導体装置
８Ｂなどが実装される。

【００５５】また、前記抵抗素子５Ａは、図２（ａ）及
び図２（ｂ）に示すように、チップ状の抵抗材料５０１
の両端に接続端子５０２が設けられたものであり、前記
抵抗素子５Ａの接続端子と前記第１信号線２０２は、前
記第１信号線２０２の表面に設けられためっき層９Ａ及
び接続部材（はんだ）６を介して接続されている。

【００５６】また、前記第２絶縁基板１０２と前記第３
絶縁基板１０３は、例えば、接着剤１０により接着され
ており、前記第３絶縁基板１０３のビア３は、露出部分
が凸状になっており、前記第１信号線２０２の表面のめ
っき層９Ａ及び接続部材９Ｂを介して接続されている。

【００５７】本実施例１の多層配線基板の製造方法は、
大きく分けると、前記第１配線板、前記第２配線板、前
記第３配線板、前記第４配線板、前記第５配線板、前記
第６配線板、前記第７配線板のそれぞれを形成する配線
板形成工程と、前記配線基板形成工程で形成された前記
各配線板を接着積層する配線板積層工程の二つに分けら
れる。

【００５８】前記配線板形成工程は、前記絶縁基板１の
所定位置にビア穴や空洞４用の開口部を形成する工程
と、前記絶縁基板の表面に薄膜導体を形成する工程と、
前記絶縁基板のビア穴内に導電体を埋め込む工程と、前
記薄膜導体をエッチング処理して所定のパターンの導体
配線２を形成する工程とを備えており、前記各配線板は
前記導体配線２のパターン及びビア３の位置が異なるた
め、それぞれ個別の工程で形成される。

【００５９】また、前記配線板形成工程には、従来、Ｔ
ＡＢテープなどの製造工程で用いられているリールツー
リール（reel to reel）方式が用いられ、前記絶縁基板
１は一方向に長尺なテープ状に加工されている。このと
き、前記絶縁基板１には、例えば、ポリイミド樹脂やガ
ラス布にエポキシ樹脂を含浸させたガラス布基材エポキ
シ樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂、
ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂などが用
いられ、前記薄膜導体には銅箔が用いられる。

【００６０】前記絶縁基板１の所定位置に開口部を形成
する工程は、例えば、金型を用いた打ち抜き加工、炭酸
ガスレーザやエキシマレーザなどを用いたレーザ加工な
どにより形成される。また、前記薄膜導体を形成する工
程は、前記絶縁基板１の表面に圧延銅箔あるいは電解銅
箔などの銅箔を接着する方法や、スパッタリングにより
銅の薄膜層を形成する方法などがある。また、前記絶縁
基板のビア穴内に導電体を埋め込む工程は無電解めっき
法や電気めっき法などのめっき法を用いる方法や、導電
性ペーストを印刷する方法などがある。また、前記導体
配線を形成する工程は、アディティブ法やサブトラクテ
ィブ法が用いられる。

【００６１】なお、前記配線板形成工程では、前記絶縁
基板１に開口部を形成する工程と、前記薄膜導体を形成
する工程はどちらが先であってもよい。

【００６２】図３乃至図８は、本実施例１の多層配線基
板の製造方法を説明するための模式図であり、図３
（ａ）、図３（ｂ）、及び図３（ｃ）はそれぞれ前記第
１配線板を製造する各工程の断面図、図４（ａ）、図４
（ｂ）、図４（ｃ）、及び図５はそれぞれ前記第２配線
板を製造する各工程の断面図、図６（ａ）、図６
（ｂ）、及び図６（ｃ）はそれぞれ前記第３配線板を製
造する各工程の断面図、図７（ａ）、図７（ｂ）、図７
（ｃ）、及び図７（ｄ）はそれぞれ前記第４配線板、前
記第５配線板、前記第６配線板、及び前記第７配線板の
断面図、図８（ａ）は図７（ｂ）の空中配線部分の拡大
平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＢ−Ｂ’線での断面
図である。

【００６３】以下、図３乃至図８に沿って、本実施例１
の多層配線基板に用いられる各配線板を製造する配線板
形成工程について説明する。

【００６４】まず、前記第１配線板を形成する配線板形
成工程は、例えば、図３（ａ）に示すような、テープ状
の絶縁基板１の両面に銅箔などの薄膜導体２’が形成さ
れた両面銅張積層板を形成した後、図３（ｂ）に示すよ
うに、前記両面銅張積層板の所定位置に通気穴７及びビ
ア穴（図示しない）を形成する。

【００６５】次に、前記通気穴７及びビア穴（図示しな
い）が形成された前記両面銅張積層板の前記ビア穴内に
導電性部材を埋め込んでビアを形成した後、図３（ｃ）
に示すように、前記両面銅張積層板の前記薄膜導体２’
をエッチング処理して、前記グランド信号配線２０１Ａ
及び電源信号線２０１Ｂを形成する。このとき、前記両
面銅張積層板のビア穴内に導電性部材を埋め込む方法と
しては、例えば、無電解めっき法や電気めっき法などの
めっき法を用いる方法、あるいは導電性ペーストを印刷
して埋め込む方法などがある。また、前記グランド信号
配線２０１Ａ及び前記電源信号線２０１Ｂを形成した
後、図示はしないが前記グランド信号配線２０１Ａ及び
電源信号配線２０１Ｂの表面に、錫めっきあるいは金め
っきなどのめっき層を形成する。

【００６６】次に、前記第１配線板上に積層する前記第
２配線板を形成する配線板形成工程では、例えば、図４
（ａ）に示すように、ビア穴１Ａ及び通気穴７が形成さ
れた絶縁基板１の表面に前記薄膜導体２’を形成した
後、図４（ｂ）に示すように、前記絶縁基板１の前記薄
膜導体２’が形成されていない面に裏止め剤１１を塗布
して前記通気穴７をふさぎ、電気めっき法等を用いて前
記ビア穴１Ａ内にビア３を形成する。

【００６７】次に、図４（ｃ）に示すように、前記絶縁
基板１の前記薄膜導体２’が形成されていない面の全面
に裏止め剤１１を形成し、前記薄膜導体２’をエッチン
グ処理して第１信号線２０２を形成する。その後、図５
に示すように、前記裏止め剤１１を除去して前記第１信
号線２０２の表面のめっき層９Ａ及び前記ビア３の表面
（露出面）のめっき層９Ｂを形成する。前記めっき層９
Ａ及びめっき層９Ｂは、それぞれ同種の金属材料により
形成してもよいし、異なる材料で形成してもよい。この
とき、前記めっき層９Ａ及びめっき層９Ｂの組み合わせ
としては、例えば、前記めっき層９Ａを錫めっきで形成
し前記めっき層９Ｂを金めっきで形成する場合や、前記
めっき層９Ａを金めっきで形成し前記めっき層９Ｂを錫
めっきあるいは錫銀合金めっきで形成する場合、前記め
っき層９Ａ及びめっき層９Ｂをともに金めっきで形成す
る場合などが考えられる。

【００６８】次に、前記第２配線板上に積層する第３配
線板を形成する配線板形成工程では、例えば、図６
（ａ）に示すように、前記ビア穴１Ａ及び空洞用の開口
部１Ｂが形成された絶縁基板１の表面に前記薄膜導体
２’を形成した後、図４（ｂ）に示すように、前記絶縁
基板１の前記薄膜導体２’が形成されていない面に裏止
め剤１１を塗布して前記空洞用の開口部１Ｂをふさぎ、
電気めっき法等を用いて前記ビア穴１Ａ内にビア３を形
成する。

【００６９】次に、図６（ｃ）に示すように、前記絶縁
基板１の前記薄膜導体２’が形成されていない面の全面
に裏止め剤１１を形成し、前記薄膜導体２’をエッチン
グ処理して第２信号線２０３を形成する。その後、図示
はしないが、前記裏止め剤１１を除去して前記第２信号
線２０３の表面のめっき層９Ａ及び前記ビア３の表面
（露出面）のめっき層９Ｂを形成する。このときも、前
記めっき層９Ａ及びめっき層９Ｂは、それぞれ同種の金
属材料により形成してもよいし、異なる材料で形成して
もよく、前記めっき層９Ａ及びめっき層９Ｂの組み合わ
せとしては、例えば、前記めっき層９Ａを錫めっきで形
成し前記めっき層９Ｂを金めっきで形成する場合や、前
記めっき層９Ａを金めっきで形成し前記めっき層９Ｂを
錫めっきあるいは錫銀合金めっきで形成する場合、前記
めっき層９Ａ及びめっき層９Ｂをともに金めっきで形成
する場合などが考えられる。

【００７０】以下、前記各配線板形成工程と同様の手順
により、図７（ａ）に示すような第４配線板、図７
（ｂ）に示すような第５配線板、図７（ｃ）に示すよう
な第６配線板、及び図７（ｄ）に示すような第７配線板
のそれぞれを形成する。

【００７１】このとき、前記ＴＡＢテープの製造方法を
適用すると、例えば、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示す
ように、前記絶縁基板１の空洞用の開口部１Ｂ上に突出
した導体配線２（空中配線）を形成することができる。

【００７２】前記各配線板形成工程により、それぞれ個
別に形成された前記各配線板は、前記配線板積層工程に
より順次、接着積層されて多層配線基板となる。

【００７３】図９乃至図１２は、本実施例１の多層配線
基板の製造方法を説明するための模式図であり、図９、
図１０（ａ）、図１０（ｂ）はそれぞれ第１配線板上に
第２配線板を接着積層する工程の断面図、図１１（ａ）
及び図１１（ｂ）はそれぞれ前記第２配線板上に第３配
線板を接着積層する工程の断面図、図１２は前記第３配
線板上に第４配線板を接着積層する工程の断面図であ
る。

【００７４】以下、図９乃至図１２に沿って、本実施例
１の多層配線基板の製造方法における前記配線板積層工
程について説明する。

【００７５】まず、前記第１配線板上に前記第２配線板
を接着積層する配線板積層工程では、図９に示すよう
に、例えば、前記第２配線板の前記第１信号線２０２が
形成されていない面に、未硬化の熱硬化性樹脂などの接
着剤１０を塗布（印刷）して前記第１配線板と向かい合
わせ、前記通気穴７及びビア（図示しない）の位置合わ
せをした後、図１０（ａ）に示すように圧着する。この
とき、前記接着剤１０で前記通気穴７がふさがれないよ
うに、スクリーン板などを用いて前記通気穴７の周辺に
は前記接着剤１０が塗布（印刷）されないようにする。

【００７６】次に、前記第１配線板及び前記第２配線板
を加熱加圧して、図１０（ｂ）に示すように、前記接着
剤１０を硬化させるとともに、前記ビア３と前記グラン
ド信号線２０１を電気的に接続する。このとき、前記接
着剤１０として、例えば、熱硬化性のエポキシ系樹脂を
用いると、１７０℃で９０分程度加熱することにより完
全硬化する。またこのとき、例えば、前記ビア３の表面
のめっき層９Ｂを錫銀合金めっきとすると、２２１℃程
度の加熱で錫銀合金のはんだ接合により前記ビア３と前
記グランド信号線２０１Ａが接続される。また、前記グ
ランド信号線２０１Ａの表面のめっき層９Ａを錫めっ
き、前記ビア３の表面のめっき層９Ｂを金めっきとした
場合には、金錫接合により前記ビア３と前記グランド信
号線２０１Ａが接続される。

【００７７】次に、図１１（ａ）に示すように、前記第
２配線板上に抵抗素子５Ａや容量素子５Ｂなどのチップ
状の機能素子５を接続（実装）する。前記機能素子５を
実装する方法には、前記第２配線板上に形成された第１
信号線２０２の所定位置に、例えば、クリームはんだ等
の接続部材６あるいは導電性樹脂を印刷した後、前記機
能素子５を載置してリフローする方法がある。また、前
記機能素子５を接続したあと、必要に応じて前記各配線
板に設けられた所定の導体配線を利用して前記ビア３と
前記グランド信号線２０１Ａの導通テスト等を行う。

【００７８】前記チップ状の機能素子５を実装した後、
図１１（ｂ）に示すように、前記第２配線板上に前記第
３配線板を接着積層する。前記第３配線板を接着積層す
る工程は前記第１配線板上に前記第２配線板を積層する
工程と同様であり、例えば、前記第３配線板の前記第２
配線板との接着面に接着剤１０を塗布して位置合わせを
した後、加熱加圧して前記接着剤１０を硬化させるとと
もに前記ビア３を接続する。このとき、前記チップ状の
機能素子５は、図１１（ｂ）に示したように、前記第３
配線板の空洞用の開口部１Ｂ内に収納される。

【００７９】次に、図１２に示したように、前記第３配
線板上に前記第４配線板を積層接着する。前記第４配線
基板を接着積層する際にも前記接着剤１０を用いるた
め、従来のセラミック基板のように高温にすることなく
接着積層することができ、前記チップ状の機能素子５の
動作特性が変化することを防げる。またこのとき、前記
第３配線板に開口された空洞用の開口部１Ｂは、前記第
２配線板及び前記第４配線板により開口面がふさがれて
空洞４となるが、前記第１配線板及び前記第２配線板に
形成された通気穴７により外部と連通している。そのた
め、前記各配線板を接着積層する際の加熱等で前記空洞
４内部の空気が膨張しても前記通気穴７を通して外部に
逃げるため、空洞４内部の空気の膨張による熱衝撃等で
前記配線板が剥離したり、前記機能素子５にクラックが
発生したりすることを防げる。

【００８０】その後、前記手順と同様の手順で残りの各
配線板を順次接着積層していくと図１に示したような多
層配線基板が形成される。

【００８１】以上説明したように、本実施例１の多層配
線基板によれば、積層された絶縁基板１の所定位置を開
口して空洞４を設けることにより、前記空洞４に、従来
の多層配線基板では表面実装されていたチップ状の機能
素子５を収容することができ、多層配線基板を小型化す
ることができる。

【００８２】また、前記多層配線基板の内部に前記機能
素子５を収容することができるため、もっとも好ましい
位置に前記機能素子５を設けることができるとともに、
従来の表面実装型の多層配線基板に比べ、配線長を短く
できるため、信号遅延などによる動作特性の劣化を低減
することができる。

【００８３】また、前記絶縁基板１として、例えば、比
誘電率が約３．５のポリイミド樹脂を用いることによ
り、従来のセラミック基板を用いた多層配線基板に比べ
て寄生容量が発生しにくくなり、動作が高速化（高周波
化）したときの高周波特性の劣化を防ぐことができる。
特に、数百メガヘルツ（ＭＨｚ）から数ギガヘルツ（Ｇ
Ｈｚ）の高周波信号を伝送する信号配線では、寄生容量
による高周波特性が劣化しやすいが、本実施例１の多層
配線基板のように、前記高周波信号を伝送する信号配線
を空洞内に突出させた空中配線にすることにより、前記
信号配線の上層及び下層の導体配線との間の寄生容量を
低くし、高周波特性の劣化を防ぐことができる。

【００８４】また、本実施例１の多層配線基板の製造方
法によれば、絶縁基板上に形成された薄膜導体をエッチ
ング処理して導体配線を形成するため、前記空洞４に突
出する導体配線（空中配線）を形成することができる。
そのため、従来のセラミック多層配線基板に比べ、配線
長を短くし、効率のよい配線パターンを形成できるた
め、信号遅延などによる動作特性の劣化を低減すること
ができる。

【００８５】また、前記配線板形成工程において形成さ
れた前記各配線板を、例えば、エポキシ系樹脂などの接
着剤１０を用いて接着積層することにより、従来のセラ
ミック多層配線基板の製造方法に比べ、低温で製造する
ことができるため、チップ状の機能素子を用いて多層配
線基板を製造することができる。そのため、耐熱性の高
い導電性材料を用いたり、薄膜形成プロセスを用いたり
することなく、前記多層配線基板を製造することがで
き、前記多層配線基板の製造工程が容易になるとともに
製造コストを低減させることができる。

【００８６】また、前記配線板形成工程で形成された前
記各配線板は、前記配線板積層工程において、一枚ずつ
接着積層することができる。そのため、前記各配線板を
積層した直後に導通試験を行うことができ、前記多層配
線基板が完成した後での導通不良による不良品を低減さ
せ、歩留まりを向上させることができる。

【００８７】また、本実施例１の多層配線基板では、前
記絶縁基板１に通気穴７を設けて前記空洞４と外部を連
通させているが、例えば、前記絶縁基板１にＰＴＦＥ樹
脂などの多孔質材料を用いることにより、前記空洞４内
の空気を前記絶縁基板１に吸収できるので特別に前記通
気穴７を設ける必要は無くなる。

【００８８】また、本実施例１の多層配線基板の製造方
法では、前記配線板積層工程において、前記接着剤１０
を用いて前記各配線板を接着したが、これに限らず、例
えば、半硬化状態の絶縁基板１、言い換えると、前記絶
縁基板１として硬化反応が中間段階の熱硬化性樹脂（Ｂ
ステージ樹脂）を用い、前記絶縁基板１に前記導体配線
２及びビア３などを形成した配線板を積層した後、前記
絶縁基板１の硬化反応を進めて完全硬化させる方法でも
よい。

【００８９】図１３は、前記実施例１の多層配線基板の
変形例を示す模式平面図である。

【００９０】前記実施例１の多層配線基板では、図２
（ａ）に示したように、１つの空洞４内に１つの機能素
子５を収納しているが、これに限らず、例えば、図１３
に示すように、１つの空洞４内に、複数個の機能素子５
を収納してもよいことは言うまでもない。それぞれの機
能素子を別々の空洞に収納した場合には、それぞれの空
洞に前記通気穴７が必要になるため、機能素子の数が多
くなると前記通気穴７の数も多くなり、配線パターンの
高密度化が難しくなる場合があるが、図１３に示すよう
に、複数個の機能素子５をまとめて収納することによ
り、通気穴の数を減らすことができ、配線パターンの制
約を少なくして高密度化しやすくなる。また、前記多層
配線基板の外周部に近い位置に空洞４を設けて各機能素
子を収容することにより、動作時に前記機能素子から発
生する熱を外部に放出しやすくなり、前記機能素子の発
熱による高温化での熱暴走や誤動作等を防ぐことができ
る。

【００９１】図１４は、前記実施例１の多層配線基板の
応用例を示す模式図であり、図１４（ａ）は空洞部の拡
大平面図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＣ−Ｃ’線で
の断面図である。

【００９２】前記実施例１の多層配線基板では、前記空
洞４に収容する機能素子５は、チップ抵抗やチップコン
デンサ等などの単一機能の部品であったが、これに限ら
ず、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、例え
ば、前記抵抗や容量、インダクタンス等を組み合わせた
回路が作りこまれたチップモジュールや、薄型の半導体
チップ１２などを収納してもよい。この場合、例えば、
所定の回路が形成されたシリコン基板１２０１の表面に
設けられた接続端子１２０２上にバンプ１３を形成し
て、前記半導体チップ１２を前記第２配線板上にフリッ
プチップ実装し、前記半導体チップ１２と前記第２配線
板の間にアンダーフィル剤１４を流し込んで封止する。
ただし、前記実施例１の多層配線基板では、各配線板の
形成にもちいる前記絶縁基板１の厚さが、０．２ｍｍか
ら０．５ｍｍ程度であるため、前記空洞４に収容できる
チップ状部品の高さに制限があるが、例えば、前記第３
配線板上に積層する第４配線板に、前記第３配線板の空
洞用開口部と同じ位置に空洞用開口部を形成して、２層
分の高さの空洞を形成することにより、前記絶縁基板１
の板厚よりも厚いチップ状電子部品を収納することが可
能になる。

【００９３】（実施例２）図１５及び図１６は、本発明
による実施例２の多層配線基板の概略構成を示す模式図
であり、図１５は多層配線基板全体の模式断面図、図１
６は図１５の機能素子が収容された部分の拡大断面図で
ある。

【００９４】本実施例２の多層配線基板は、前記実施例
１の多層配線基板とほぼ同様の構成であり、図１５に示
すように、複数枚の絶縁基板１が積層され、前記各絶縁
基板１の間及び露出面（表面）に導体配線２が層状に設
けられており、各層の導体配線２は、前記各絶縁基板１
に設けられたビア３により接続されている。本実施例２
でも、前記各絶縁基板１を区別する場合は、図１５に示
したように、下層の絶縁基板から順に、第１絶縁基板１
０１、第２絶縁基板１０２、第３絶縁基板１０３、第４
絶縁基板１０４、第５絶縁基板１０５、第６絶縁基板１
０６、第７絶縁基板１０７と称することにする。

【００９５】また、本実施例２の多層配線基板でも、図
１５に示したように、８層の導体配線層が設けられてお
り、例えば、前記第１絶縁基板１０１と前記第２絶縁基
板１０２の間の導体配線はグランド信号線２０１Ａ、前
記第１絶縁基板１０１の前記グランド信号線２０１Ａと
対向する面の導体配線は電源信号線２０１Ｂ、前記第２
絶縁基板１０２と前記第３絶縁基板１０３の間の導体配
線は第１信号線２０２、前記第３絶縁基板１０３と前記
第４絶縁基板１０４の間の導体配線は第２信号線２０
３、前記第４絶縁基板１０４と前記第５絶縁基板１０５
の間の導体配線は第３信号線２０４、前記第５絶縁基板
１０５と前記第６絶縁基板１０６の間の導体配線は第４
信号線２０５、前記第６絶縁基板１０６と前記第７絶縁
基板１０７の間の導体配線は第５信号線２０６、前記第
７絶縁基板１０７の表面（露出面）の導体配線は第６信
号線２０７というふうに割り当てられているものとす
る。

【００９６】また、本実施例２の多層配線基板は、前記
第１絶縁基板の両面に前記グランド信号線２０１Ａ及び
前記電源信号線２０１Ｂを設けた第１配線板、前記第２
絶縁基板１０２の表面に前記第１信号線２０２を設けた
第２配線板、前記第３絶縁基板１０３の表面に前記第２
信号線２０３を設けた第３配線板、前記第４絶縁基板１
０４の表面に前記第３信号線２０４を設けた第４配線
板、前記第５絶縁基板１０５の表面に前記第４信号線２
０５を設けた第５配線板、前記第６絶縁基板１０６の表
面に前記第５信号線２０６を設けた第６配線板、前記第
７絶縁基板１０６の表面に前記第６信号線２０７を設け
た第７配線板を積層接着させた多層配線基板である。

【００９７】また、本実施例２の多層配線基板は、図１
５及び図１６に示すように、前記各絶縁基板１の所定位
置に空洞４が設けられており、例えば、第３絶縁基板１
０３に設けられた空洞４の内部には、チップ状の機能素
子５が収納されている。ここで、前記機能素子５は、例
えば、抵抗素子５Ａや容量素子５Ｂであり、前記多層配
線基板内での信号の遅延やインピーダンスの変化を防ぐ
ために前記導体配線２の所定位置に接続されるものであ
る。また、前記チップ状の機能素子５が設けられた空洞
４は、例えば、絶縁性の接着剤１０などで充塞されてお
り、前記機能素子５を封止した状態になっている。

【００９８】また、前記第５絶縁基板１０５及び前記第
６絶縁基板１０６のように、内部に前記機能素子５が設
けられていない開口部４には、前記導体配線２が突出し
ている。また、前記機能素子５が収容されていない開口
部４は、空洞状になっており、図示はしていないが通気
穴７により前記多層配線基板の外部（大気）と連通して
いる。

【００９９】また、本実施例２の多層配線基板は、ＭＣ
Ｍ（Multi Chip Module）などに用いられる配線板であ
り、図１５に示すように、前記第７絶縁基板１０７上
に、例えば、ＱＦＰ型半導体装置８ＡやＢＧＡ型半導体
装置８Ｂなどが実装されている。

【０１００】また、前記抵抗素子５Ａは、図１６に示す
ように、チップ状の抵抗材料５０１の両端に接続端子５
０２が設けられたものであり、前記抵抗素子５Ａの接続
端子と前記第１信号線２０２は、前記第１信号線２０２
の表面に設けられためっき層９Ａ及び接続部材（はん
だ）６を介して接続されている。

【０１０１】また、前記第２絶縁基板１０２と前記第３
絶縁基板１０３は、例えば、接着剤１０により接着され
ており、前記第３絶縁基板１０３のビア３は、露出部分
が凸状になっており、前記第１信号線２０２の表面のめ
っき層９Ａ及び接続部材９Ｂを介して接続されている。

【０１０２】本実施例２の多層配線基板の製造方法も前
記実施例１の多層配線基板の製造方法と同様の手順であ
り、前記第１配線板、前記第２配線板、前記第３配線
板、前記第４配線板、前記第５配線板、前記第６配線
板、前記第７配線板のそれぞれを形成する配線板形成工
程と、前記配線基板形成工程で形成された前記各配線板
を接着積層する配線板積層工程の二つに分けられる。こ
のとき、前記配線基板形成工程に関しては、前記実施例
１の多層配線基板の製造方法と同様であるため、その詳
細な説明は省略する。

【０１０３】図１７乃至図１９は、本実施例２の多層配
線基板の製造方法を説明するための模式図であり、図１
７及び図１８は第２配線板上に第３配線板を接着積層す
る工程の断面図であり、図１９は前記第３配線板上に第
４配線板を接着積層する工程の断面図である。

【０１０４】以下、図１７乃至図１９を用いて、本実施
例２の多層配線基板の製造方法について説明する。

【０１０５】まず、前記実施例１の多層配線基板の製造
方法で説明した前記配線板形成工程により、図３（ｃ）
に示した前記第１配線板、図４（ｃ）に示した前記第２
配線板、図６（ｃ）に示した前記第３配線板、図７
（ａ）に示した前記第４配線板、図７（ｂ）に示した前
記第５配線板、図７（ｃ）に示した前記第６配線板、及
び図７（ｄ）に示した前記第７配線板のそれぞれを形成
する。

【０１０６】次に、前記実施例１の多層配線基板の製造
方法で説明したように、前記配線板積層工程により、前
記第１配線板上に前記第２配線板を接着積層する。

【０１０７】次に、前記第２配線板上に、例えば、抵抗
素子５Ａや容量素子５Ｂのようなチップ状の機能素子５
を接続した後、図１７に示すように、前記第２配線板上
に熱硬化性樹脂などの接着剤１０’を塗布し、前記第３
配線板を積層する。このとき、前記接着剤１０’は前記
機能素子５の周囲にも塗布されており、前記第３配線板
を積層して加熱加圧することにより、図１８に示すよう
に、前記第２配線板と前記第３配線板の間の接着剤が前
記第３配線板の開口部１Ｂに押し出され、前記接着剤１
０により前記機能素子５が封止された状態になる。

【０１０８】次に、前記第３配線板上に前記第４配線板
を接着積層するための接着剤１０’を塗布すると、図１
９に示すように、前記第３配線板の開口部１Ｂがふさが
る。

【０１０９】その後、同様の手順で残りの配線板を積層
すると図１５に示したような多層配線基板を製造するこ
とができる。ただし、前記第５配線板の開口部１Ｂに突
出した導体配線（空中配線）のように、例えば、高周波
特性の劣化を防ぐための空洞を設ける必要が場合には、
前記空洞４を形成するために、前記接着剤１０を塗布す
る際にマスクをかけ、前記空中配線部に接着剤１０が付
着しないようにする必要がある。

【０１１０】以上説明したように、本実施例２の多層配
線基板によれば、積層された絶縁基板１の所定位置を開
口し、前記開口部１Ｂに、従来の多層配線基板では表面
実装されていたチップ状の機能素子を収容することがで
き、多層配線基板を小型化することができる。

【０１１１】また、前記多層配線基板の内部に前記機能
素子を収容することができるため、もっとも好ましい位
置に前記機能素子を設けることができるとともに、従来
の表面実装型の多層配線基板に比べ、配線長を短くでき
るため、信号遅延などによる動作特性の劣化を低減する
ことができる。

【０１１２】また、前記絶縁基板として、例えば、比誘
電率が約３．５のポリイミド樹脂を用いることにより、
従来のセラミックを用いた多層配線基板に比べて寄生容
量が発生しにくくなり、動作が高速化（高周波化）した
ときの高周波特性の劣化を防ぐことができる。特に、数
百メガヘルツ（ＭＨｚ）から数ギガヘルツ（ＧＨｚ）の
高周波信号を伝送する信号配線では、寄生容量による高
周波特性が劣化しやすいが、本実施例２の多層配線基板
のように、前記高周波信号を伝送する信号配線を空洞内
に突出させた空中配線にすることにより、前記信号配線
の上層及び下層の導体配線との間の寄生容量を低くし、
高周波特性の劣化を防ぐことができる。

【０１１３】また、前記高周波信号を伝送する信号配線
（空中配線）を設ける開口部は、空洞にした場合、比誘
電率が１となり、寄生容量の発生を最も抑えられるが、
これに限らず、例えば、前記絶縁基板１よりも比誘電率
の低い絶縁体を充満させることにより、寄生容量を低減
させることができる。また、前記絶縁基板１内で開口部
４が占める領域が多くなると前記多層配線基板の強度が
低下する恐れがあるが、前記開口部内に低誘電率の絶縁
材料を充満させることにより強度の低下を防ぐことがで
きる。

【０１１４】また、本実施例２の多層配線基板の製造方
法によれば、絶縁基板上に形成された薄膜導体をエッチ
ング処理して導体配線を形成するため、前記空洞４に突
出する導体配線（空中配線）を形成することができる。
そのため、従来のセラミック多層配線基板に比べ、配線
長を短くし、効率のよい配線パターンを形成できるた
め、信号遅延などによる動作特性の劣化を低減すること
ができる。

【０１１５】また、前記配線板形成工程において形成さ
れた前記各配線板を、例えば、エポキシ系樹脂などの接
着剤１０を用いて接着積層することにより、従来のセラ
ミック多層配線基板の製造方法に比べ、非常に低温で製
造することができるため、チップ状の機能素子を用いて
多層配線基板を製造することができる。そのため、耐熱
性の高い導電性材料を用いたり、薄膜形成プロセスを用
いたりすることなく、前記多層配線基板を製造すること
ができ、前記多層配線基板の製造工程が容易になるとと
もに製造コストを低減させることができる。

【０１１６】以上、本発明を、前記実施例に基づき具体
的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能であることはもちろんである。

【０１１７】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【０１１８】（１）多層配線基板の高周波特性の劣化を
低減させることができる。

【０１１９】（２）多層配線基板の小型化ができる。

【０１２０】（３）多層配線基板の製造方法を容易にす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施例１の多層配線基板の概略構
成を示す模式図である。

【図２】本実施例１の多層配線基板の概略構成を示す模
式図であり、図２（ａ）は図１の機能素子が収納された
空洞周辺の平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’
線での断面図である。

【図３】本実施例１の多層配線基板の製造方法を説明す
るための模式図であり、図３（ａ）、図３（ｂ）、及び
図３（ｃ）はそれぞれ第１配線板を形成する各工程の断
面図である。

【図４】本実施例１の多層配線基板の製造方法を説明す
るための模式図であり、図４（ａ）、図４（ｂ）、及び
図４（ｃ）はそれぞれ第２配線板を形成する各工程の断
面図である。

【図５】本実施例１の多層配線基板の製造方法を説明す
るための模式図であり、前記第２配線板を形成する工程
の断面図である。

【図６】本実施例１の多層配線基板の製造方法を説明す
るための模式図であり、図６（ａ）、図６（ｂ）、及び
図６（ｃ）はそれぞれ第３配線板を形成する各工程の断
面図である。

【図７】本実施例１の多層配線基板の製造方法を説明す
るための模式図であり、図７（ａ）は第４配線板の断面
図、図７（ｂ）は第５配線板の断面図、図７（ｃ）は第
６配線板の断面図、図７（ｄ）は第７配線板の断面図で
ある。

【図８】本実施例１の多層配線基板の製造方法を説明す
るための模式図であり、図８（ａ）は図７（ｂ）の空中
配線部分の拡大平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＢ−
Ｂ’線での断面図である。

【図９】本実施例１の多層配線基板の製造方法を説明す
るための模式図であり、第１配線板上に第２配線板を接
着積層する工程の断面図である。

【図１０】本実施例１の多層配線基板の製造方法を説明
するための模式図であり、図１０（ａ）、図１０（ｂ）
はそれぞれ第１配線板上に第２配線板を接着積層する工
程の断面図である。

【図１１】本実施例１の多層配線基板の製造方法を説明
するための模式図であり、図１１（ａ）及び図１１
（ｂ）はそれぞれ前記第２配線板上に第３配線板を接着
積層する工程の断面図である。

【図１２】本実施例１の多層配線基板の製造方法を説明
するための模式図であり、図１２は前記第３配線板上に
第４配線板を接着積層する工程の断面図である。

【図１３】前記実施例１の多層配線基板の変形例を示す
模式断面図である。

【図１４】前記実施例１の多層配線基板の応用例を示す
模式断面図である。

【図１５】本発明による実施例２の多層配線基板の概略
構成を示す模式断面図である。

【図１６】本実施例２の多層配線基板の概略構成を示す
模式図であり、図１５の機能素子が収容された部分の拡
大断面図である。

【図１７】本実施例２の多層配線基板の製造方法を説明
するための模式図であり、第２配線板上に第３配線板を
積層する工程の断面図である。

【図１８】本実施例２の多層配線基板の製造方法を説明
するための模式図であり、第２配線板上に第３配線板を
積層する工程の拡大断面図である。

【図１９】本実施例２の多層配線基板の製造方法を説明
するための模式図であり、第３配線板上に第４配線板を
積層する工程の拡大断面図である。

【図２０】従来の多層配線基板の概略構成を示す模式断
面図である。

【図２１】従来の機能内蔵型の多層配線基板の概略構成
を示す模式断面図である。

【図２２】従来の機能内蔵型の多層配線基板の製造方法
を説明するための模式図であり、図２２（ａ）、図２２
（ｂ）、及び図２２（ｃ）はそれぞれ各工程での断面図
である。

【図２３】従来の機能内蔵型の多層配線基板の他の製造
方法を説明するための模式図であり、図２３（ａ）、図
２３（ｂ）、及び図２３（ｃ）はそれぞれ各工程での断
面図である。

【符号の説明】

１絶縁基板１０１第１絶縁基板１０２第２絶縁基板１０３第３絶縁基板１０４第４絶縁基板１０５第５絶縁基板１０６第６絶縁基板１０７第７絶縁基板１Ａビア穴２導体配線２０１Ａグランド信号線２０１Ｂ電源信号線２０２第１信号線２０３第２信号線２０４第３信号線２０５第４信号線２０６第５信号線２０７第７信号線２’ 薄膜導体３ビア４空洞（第２開口部）５チップ状の機能素子５Ａ抵抗素子５Ｂ容量素子５０１抵抗材料５０２接続端子６はんだ７通気穴８ＡＱＦＰ型半導体装置８ＢＢＧＡ型半導体装置９Ａ導体配線表面のめっき層９Ｂビア表面のめっき層１０接着剤１１裏止め剤１２チップモジュール１２０１半導体基板１２０２接続端子１３バンプ１４アンダーフィル剤１５セラミック基板１６薄膜抵抗１７容量用誘電体膜１８グリーンシート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石原剛茨城県日立市助川町３丁目１番１号日立電線株式会社電線工場内Ｆターム(参考） 5E346 AA22 AA23 AA43 BB02 BB06 CC04 CC08 CC09 CC10 CC32 DD12 DD17 DD32 DD33 EE02 FF04 FF18 GG15 GG17 GG22 GG25 GG28 HH06 HH22 HH32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁基板の表面に導体配線を設けた配線板
をＮ枚（Nは２以上の整数）設け、前記N枚の配線板を積
層した多層配線基板であって、Ｍ層目（Ｍは２以上Ｎ以下の整数のいずれか）の配線板
は、前記絶縁基板の所定位置に開口部が設けられている
ことを特徴とする多層配線基板。
【請求項２】前記Ｍ層目の配線板の前記開口部内に前記
導体配線が突出していることを特徴とする請求項１記載
の多層配線基板。
【請求項３】前記Ｍ層目の配線板の前記開口部内に機能
素子が設けられていることを特徴とする請求項１記載の
多層配線基板。
【請求項４】前記機能素子はチップ状であることを特徴
とする請求項３記載の多層配線基板。
【請求項５】前記Ｍ層目の配線板上に積層されたＭ＋１
層目の配線板、あるいは前記Ｍ層目の配線板の下部に積
層されたＭ−１層目の配線板の絶縁基板は、前記Ｍ層目
の配線板の前記開口部と平面的に重なる領域に開口部が
設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４
のいずれか１項に記載の多層配線基板。
【請求項６】前記Ｍ層目の配線板の前記開口部と大気を
連通する通気孔が設けられていることを特徴とする請求
項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の多層配線基
板。
【請求項７】前記各配線板の絶縁基板の一部または全部
が多孔質材料でなることを特徴とする請求項１乃至請求
項５のいずれか１項に記載の多層配線基板。
【請求項８】前記Ｍ層目の配線板の前記開口部内に絶縁
体が充塞されていることを特徴とする請求項１乃至請求
項５のいずれか１項に記載の多層配線基板。
【請求項９】前記開口部内を充塞する絶縁体の誘電率
が、前記絶縁基板の誘電率よりも低いことを特徴とする
請求項８記載の多層配線基板。
【請求項１０】絶縁基板の表面に所定のパターンの導体
配線が形成された配線板を形成する配線板形成工程と、
前記配線板形成工程により形成されたＮ枚（Ｎは２以上
の整数）の配線板を順次接着して積層する配線板積層工
程とを備える多層配線基板の製造方法であって、前記各配線板はそれぞれ個別の配線板形成工程により形
成され、第Ｍ−１配線板（Ｍは２以上Ｎ以下の整数のいずれか）
上に積層する第Ｍ配線板を形成する配線板形成工程は、テープ状の絶縁基板の所定位置に第１開口部及び第２開
口部を形成する工程と、前記絶縁基板の表面に薄膜導体を形成する工程と、前記絶縁基板の第１開口部内に導電体を埋め込む工程
と、前記薄膜導体をエッチング処理して導体配線を形成する
工程とを有することを特徴とする多層配線基板の製造方
法。
【請求項１１】前記導体配線を形成する工程は、前記導体配線の一部が前記第２開口部内に突出するよう
に形成することを特徴とする請求項１０記載の多層配線
基板の製造方法。
【請求項１２】前記第１開口部及び第２開口部を形成す
る工程は、前記第Ｍ−１配線板に形成された導体配線と前記第Ｍ配
線板に形成される導体配線をビアで接続する位置に前記
第１開口部を形成し、前記第Ｍ−１配線基板上の機能素
子を接続する位置に前記第２開口部を形成することを特
徴とする請求項１０または請求項１１に記載の多層配線
基板の製造方法。
【請求項１３】前記第Ｍ−１配線板上に前記第Ｍ配線板
を積層する配線板積層工程は、前記第Ｍ−１配線板上にチップ状の機能素子を配置し、
前記機能素子を前記第Ｍ−１配線板に形成された導体配
線と接続した後、前記第Ｍ−１配線板上に前記第Ｍ配線
板を配置し、前記機能素子が前記第Ｍ配線板の第２開口
部内に収まるように位置合わせをして接着することを特
徴とする請求項１０乃至請求項１２のいずれか１項に記
載の多層配線基板の製造方法。
【請求項１４】前記機能素子を前記第Ｍ−１配線板に形
成された導体配線と接続した後、前記第Ｍ−１配線板上
に接着剤を塗布し、前記第Ｍ配線板を接着することを特
徴とする請求項１３記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項１５】前記第Ｍ−１配線板上に前記第Ｍ配線板
を積層する配線板積層工程は、前記第Ｍ−１配線板上に前記第Ｍ配線板を接着した後、
前記第Ｍ配線板の第２開口部内にチップ状の機能素子を
収め、前記Ｍ−１配線板の導体配線と接続することを特
徴とする請求項１０乃至請求項１２のいずれか１項に記
載の多層配線基板の製造方法。
【請求項１６】前記第Ｍ配線板の上部あるいは下部に積
層する１枚または複数枚の配線板を形成する配線板形成
工程は、前記絶縁基板の所定位置の前記第１開口部、及び前記第
Ｍ配線板の第２開口部と大気を連通する第３開口部を形
成する工程と、前記絶縁基板の表面に薄膜導体を形成する工程と、前記第１開口部内に導電体を埋め込む工程と、前記薄膜導体をエッチング処理して所定のパターンの導
体配線を形成する工程とを有することを特徴とする請求
項１０乃至請求項１５のいずれか１項に記載の多層配線
基板の製造方法。
【請求項１７】前記第Ｍ配線板の上部あるいは下部に積
層する１枚または複数枚の配線板を形成する配線板形成
工程は、前記絶縁基板の所定位置の前記第１開口部及び前記第２
開口部、ならびに前記第Ｍ配線板の第２開口部と大気を
連通する第３開口部を形成する工程と、前記絶縁基板の表面に薄膜導体を形成する工程と、前記第１開口部内に導電体を埋め込む工程と、前記薄膜導体をエッチング処理して所定のパターンの導
体配線を有することを特徴とする請求項１０乃至請求項
１５のいずれか１項に記載の多層配線基板の製造方法。