JP2004047816A - 多層配線板の製造方法、多層配線板 - Google Patents
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Abstract
【課題】導電性層上に形成する層間接続体の形成位置精度を向上しかつその形状劣化をなくして一層のファイン化を進めることが可能な多層配線板の製造方法および多層配線板を提供すること。
【解決手段】層間接続体１３が形設されるべき層体１１の面上に層間接続体を仮止するための仮止剤１２を選択的に付着し、付着された仮止剤の上に、あらかじめ成形された層間接続体を仮止し、仮止剤を介して層間接続体が仮止された層体と、導電体層、配線板、またはプリプレグのうちの一つ以上のものとを積層処理する。仮止剤の付着の位置精度と、あらかじめ成形される層間接続体の形状均一性により、上記課題を達する。
【選択図】 図１
【解決手段】層間接続体１３が形設されるべき層体１１の面上に層間接続体を仮止するための仮止剤１２を選択的に付着し、付着された仮止剤の上に、あらかじめ成形された層間接続体を仮止し、仮止剤を介して層間接続体が仮止された層体と、導電体層、配線板、またはプリプレグのうちの一つ以上のものとを積層処理する。仮止剤の付着の位置精度と、あらかじめ成形される層間接続体の形状均一性により、上記課題を達する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線層間の電気接続に塊状の層間接続体（バンプ、フィルドピラー）を用いる多層配線板に係り、特に、バンプ等のより一層のファイン化に適する多層配線板の製造方法および多層配線板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
配線層間の電気接続にバンプを用いる多層配線板の製造工程の一例を概略説明する。まず、配線層となる銅箔、少なくとも片面に配線層が形成された配線板、プリプレグ（絶縁性で少なくとも半硬化状態と硬化状態とを有する板状体であって、ここでは半硬化状態のもの）を用意する。
【０００３】
概略的には、銅箔の所定位置に導電性のバンプを形成し、配線板の配線層と銅箔との間に半硬化状態のプリプレグを位置させて、銅箔のバンプがプリプレグを貫通するようにプレスして配線板の配線層との電気的接続を確立する。このときプレスに加えて加熱することにより、プリプレグが硬化し積層状態が安定化して上記配線板の配線層が内層に位置する多層配線板ができる。この後、表面に位置する銅箔が所定にパターニングされる。
【０００４】
銅箔にバンプを形成するには、例えばスクリーン印刷を用いることができる。所定位置に円形のピット（貫通孔）が形成された印刷版の上において、ペースト状にされた導電性組成物をスキージで掃引し、ピットを通して導電性組成物を銅箔上に印刷する。このとき、銅箔上に導電性組成物が達したあと印刷板を銅箔から引き上げるようにすると、導電性組成物が上方に延び上げられほぼ円錐状にバンプを形成できる。
【０００５】
プリプレグを貫通しやすい形状のバンプとするためには、アスペクト比（底面の直径に対する高さの比）を大きくする必要があるが、このためには、例えば、同一の位置に複数回印刷する方法を用いることができる。このようにして形成された円錐状に突起したバンプを乾燥させ、半硬化状態のプリプレグを貫通するまでの硬さにする。バンプが形成された銅箔は、このあと上記のように積層化される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のようにして製造される多層配線板では、応用されるシステムや製品のさらなる小型・軽量化要求から、一層のファイン化が求められている。すなわち、配線パターンの幅やピッチの狭小化、層間接続となるバンプの形状や配置ピッチの狭小化である。
【０００７】
バンプの形状や配置ピッチを狭小化するには、例えば銅箔上に印刷する導電性組成物の印刷位置精度を向上する必要がある。精度が劣ると複数回印刷する場合にバンプの形状が小さい分だけ相対的にずれが大きくなり、形状の整った円錐状のバンプを均一に形成できなくなるからである。すなわち、バンプの円錐形状（特にその高さ）が均一に揃って形成されないとプリプレグへの貫通性が場所により不均一となり層間接続の信頼性が悪化する。現状では、このような原因による歩留まり劣化はバンプ底面径が０．１５ｍｍ以下の場合に顕著である。
【０００８】
本発明は、上記した状況を考慮してなされたもので、導電性層上に形成する層間接続体の形成位置精度を向上しかつその形状劣化をなくして一層のファイン化を進めることが可能な多層配線板の製造方法および多層配線板を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係る多層配線板の製造方法は、層間接続体が形設されるべき層体の面上に前記層間接続体を仮止するための仮止剤を選択的に付着する工程と、前記付着された仮止剤の上に、あらかじめ成形された層間接続体を仮止する工程と、前記仮止剤を介して前記層間接続体が仮止された前記層体と、導電体層、配線板、またはプリプレグのうちの一つ以上のものとを積層処理する工程とを具備することを特徴とする。
【００１０】
すなわち、層間接続体の形設位置を設定するため層体上には仮止剤が付着される。仮止剤の付着は、層間接続体を仮止めするというその目的から多数回同一の位置に付着する必要はない。よって、多数回付着による付着位置ずれは生じない。このように付着された仮止剤の位置に、あらかじめ成形が済んでいる層間接続体を仮止する。あらかじめ成形が済んでいるので、層間接続体は、形状として均一性の高いものを用意できる。したがって、プリプレグへの貫通性は場所により劣化することがない。よって、層間接続体の形成位置精度を向上しかつその形状劣化をなくして一層のファイン化を進めることが可能になる。
【００１１】
なお、仮止剤に液状のものを用いればその表面張力により層間接続体の仮止位置は付着された仮止剤の中心に収束する（セルフアラインメント）。したがって、層間接続体を仮止剤に接触させるときの精度は、仮止剤の付着精度ほどのものは必要がなく、位置合わせに要する手間を減ずることができる。
【００１２】
あらかじめ成形する層間接続体は、従来の形状である円錐形のほか、球状や立方形状、円柱状、多角錐状でもよい。球状や立方体などでも、ガラスクロスを含まない薄いプリプレグ（例えば３０μｍ厚）を選択するなどすればこれを貫通することが可能だからである。なお、層間接続体に使用する導電物質としては、銀、銅、半田などとすることができる。
【００１３】
仮止剤は、導電性のもの非導電性のものいずれも使用できる。非導電性のものを使用する場合には、層間接続体の底面積より小さい付着を層体に行なう。これにより、層間接続体の底面のうち一部は導体との接続が確立する。
【００１４】
また、本発明に係る多層配線板は、２以上の配線層を有する絶縁板と、前記絶縁板の厚さ方向に埋設され、前記２以上の配線層同士を電気的接続する層間接続体とを具備し、前記層間接続体は、塊状であり、かつ前記電気的接続された配線層のうちの一方との接続の平面形状が３以上の多角形であることを特徴とする。
【００１５】
上記のように、本発明に係る製造方法は、層間接続体をあらかじめ形成するのでその形状は比較的自由に選択できる。その結果として、製造される多層配線板において、層間接続体と、これと電気的接続された配線層のうちの一方との接続の平面形状が３以上の多角形となることがある。このような多角形の接続形状は、従来にはないものであり、あらかじめ成形される層間接続体として、立方形状、多角柱状（三角柱、四角柱、…）、多角錐状（正四面体を含む三角錐、四角錐、…）などの形状を選択した場合に生じる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施態様として、前記あらかじめ成形された層間接続体は、形状がほぼ正四面体である。正四面体であると、いずれの面も底面とすることができ、かつ上方向に尖った頂点が存在するので、半硬化状態のプリプレグを貫通させるための形状として好ましいものである。このような層間接続体は、例えば、板状体を三角溝刃で三方に切削することにより形成することができる。
【００１７】
また、本発明の実施態様として、前記あらかじめ成形された層間接続体は、型に溶解金属を流し込んで成形されたものである。型を用いて溶解した金属を成形することにより精度高く同一形状のものを形成することができるものである。金属としては、銀、銅、半田などを使用することができる。
【００１８】
また、本発明の実施態様として、前記あらかじめ成形された層間接続体は、金属粒をバインダに分散させた導電性組成物である。金属粒をバインダに分散させた導電性組成物は、比較的簡単に所定形状に成形することができる。金属粒には、銀、銅、半田などを使用することができる。バインダは、熱硬化性樹脂とすると積層化した後の形状状態を留めるのに都合がよい。また、積層前に層間接続体を完全には硬化させないようにすることができるので、すでに述べた従来のバンプの場合と同様のプレス生産設備を用いることができる。
【００１９】
また、本発明の実施態様として、前記あらかじめ成形された層間接続体は、形状が円錐状であり、かつその高さ方向に磁化されている。円錐状は従来のバンプの形状であるが、本発明では、層間接続体があらかじめ別途成形される。別途成形された円錐状の層間接続体を、底面を下に層体に配置するため磁力を利用するものである。
【００２０】
また、本発明の実施態様として、層間接続体が形設されるべき前記層体は、金属箔、少なくとも片面に配線パターンを有する配線板、半硬化状態のプリプレグのいずれかである。「金属箔」の場合は、プリプレグを介して、配線層が形成された配線板との積層を行なうことができる。「少なくとも片面に配線パターンを有する配線板」の場合は、プリプレグを介して金属箔との積層を行なうことができる。「プリプレグ」の場合は、そのプリプレグの両面を挟むように金属箔または配線板で積層を行なうことができる。この最も後者の場合では、プリプレグ上に配設された層間接続体が積層によりプリプレグに沈み込みプリプレグを貫通しての電気的接続状態が形成される。
【００２１】
また、本発明の実施態様として、前記仮止剤は、金属粒を分散させたペーストまたは液状の樹脂である。「金属粒を分散させたペースト」の場合は、金属粒により電気的接続状態をより確実にすることができる。「液状の樹脂」の場合は、液の粘性を選択することによってすでに述べたセルフアラインメントの効果をより引き出すことができる。
【００２２】
また、本発明の実施態様として、仮止剤を選択的に付着する前記工程は、スクリーン印刷法、静電転写法、オフセット印刷法のいずれかを用いて行なわれる。仮止剤を選択的に付着するため種々の印刷を利用することができるものである。
【００２３】
また、本発明の実施態様として、あらかじめ成形された層間接続体を仮止する前記工程は、前記仮止剤が付着された層体の面上に、前記あらかじめ成形された層間接続体を多数流して行なわれる。層間接続体の所定の底面が層体に対向する形状の場合には、層体に対して、あらかじめ成形された層間接続体を流して仮止状態にすることができる。これは、流されて仮止剤に捕捉された層間接続体のみが層体上に残り、仮止剤に捕捉されなかった層間接続体は容易に層体上より落ちるからである。
【００２４】
以下では本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態たる多層配線板に用いるバンプ形成銅箔の形成工程を示す図である。同図（ａ）に示すように、まず、層間接続体としてのバンプを形成すべき銅箔１１を用意する。銅箔１１は、ひとつの配線層となるべきものである。
【００２５】
次に、図１（ｂ）に示すように、銅箔１の面上の所定位置に液状またはペースト状の仮止剤１２を付着させる。所定位置は、多層配線板としてのレイアウト設計に従う位置である。仮止剤１２の付着は、所定位置に付着させることができればどんな方法を用いてもよいが、スクリーン印刷、静電転写、オフセット印刷などの印刷手法を用いると、正確、効率的にかつばらつきなく付着させることができる。
【００２６】
また、スクリーン印刷法を用いる場合には、銅箔とスクリーン版との設定間隔をごく狭く例えば１００μｍ程度にすることができる。これは、仮止剤１２の付着形状として突起させる必要がないからである。銅箔とスクリーン版との設定間隔が狭いと、印刷時に版の変形が小さくより正確な位置に印刷ができる。
【００２７】
仮止剤１２は、例えば、液状のものとして熱硬化性の樹脂、ペースト状のものとして金属粒（例えば、銀、銅、半田など）を分散させた導電性組成物（やはり熱硬化性を有する樹脂をバインダとする）を用いることができる。前者の場合でも金属粒を混ぜて導電性を確保できるようにしてもよく、また、後者の場合でもバインダの粘性が小さいものを選択すれば液状に近くなる。導電性のないものを用いる場合には、次に説明する成形バンプが有する底面積より小さい面積になるように仮止剤１２を銅箔１１上に付着させる。これにより、仮止剤１２に導電性がなくても成形バンプと銅箔１１との電気的接続を確保できる。
【００２８】
なお、仮止剤１２は、その名の通り成形バンプを仮止することができ、かつ成形バンプと銅箔との電気的接続が確保されるものであればよく、例えば、仮止としての機能が必要なくなる製造途上の時点で揮発し銅箔１１上から消滅する溶剤などでも使用できる可能性がある。
【００２９】
銅箔１１上に仮止剤１２を付着させたら、次に、図１（ｃ）に示すように、仮止剤１２の位置に成形バンプ１３を載置する。成形バンプ１３の載置は、どんな方法を用いてもよいが、例えば、真空吸着機能を備えたコレットのような治具で成形バンプ１３を吸着保持し、一々銅箔１１上の指定位置に置いていく方法を採ることができる。なお、指定位置に置いていく場合の位置精度は、仮止剤１２が液状であればセルフアラインメント効果により成形バンプ１３は仮止剤１２の位置に収束するので、仮止剤１２の付着位置精度ほどには高い必要がなくなる。
【００３０】
成形バンプ１３の形状は、半硬化状態のプリプレグを貫通させることができればどんな形状でもよいが、ここでは、いずれも面も底面とすることができかつ上方向に尖った突起となりプリプレグを貫通しやすい形状となる正四面体としている。ここで、成形バンプ１３の一辺は例えば１００μｍないし１５０μｍとして一層のファイン化が実現できる。一辺が１００μｍのとき成形バンプ１３の高さは約７５μｍであり、プリプレグとして３０μｍ厚程度の薄いものを用いれば十分に貫通させることができる。
【００３１】
成形バンプ１３の材質としては、バルクとして成形した金属（例えば銀、銅、半田など）やペースト状の導電性組成物をやや硬化させて成形したものなどを用いることができる。特に後者の場合は、従前の印刷による導電性バンプの形成方法とバンプの材質として同様のものとなり、あとの積層工程に必要なプレス機などについて既存設備をほぼそのまま使用できる利点がある。
【００３２】
図２は、図１のようにして得られた、成形バンプ１３が仮止された銅箔１１を用いて積層化し多層配線板（この例では４層配線板）を製造する工程を説明する図である。まず、積層の素材として、成形バンプ１３が仮止された銅箔１１、プリプレグ２１、両面配線板２２、プリプレグ２１、成形バンプ１３が仮止された銅箔１１を、図２（ａ）に示すように位置させる。すなわち、銅箔１１は、成形バンプ１３がプレプレグ２１に対向するように位置させる。
【００３３】
配線板２２は、あらかじめパターニングされた両面の導電層２２ｂと絶縁板２２ａとを有する。配線板２２両面の導電層２２ｂ間の層間接続は図示していないが、スルーホールによるものであってもフィルドピラーによるものであってもよい。また、後述する図２（ｃ）において全層を貫通するスルーホールによっても配線板２２両面の導電層２２ｂ間の層間接続を形成できる。
【００３４】
次に、成形バンプ１３がプリプレグ２１を貫通するように積層素材をプレス機で押圧して図２（ｂ）に示すような積層状態が安定化したものにする。押圧に際しては加熱をしプリプレグ２１が熱可塑性および熱硬化性を発揮するようにする。この積層化では、成形バンプ１３はプリプレグ２１を貫通するとともに塑性変形し配線板２２の導電層２２ｂと電気的接触が確立する。
【００３５】
積層体が形成されたら、図２（ｃ）に示すように、積層体の両面に位置する銅箔１１を所定にパターニングし配線１１ａを形成する。以上により多層配線板を製造することができる。
【００３６】
以上説明のように、この実施形態では、仮止剤１２の付着についてバンプ１３を仮止めするというその目的から多数回同一の位置に付着する必要はなく、よって、多数回付着による付着位置ずれは生じない。このように付着された仮止剤１２の位置に、あらかじめ成形が済んでいる成形バンプ１３を仮止する。これにより、成形バンプ１３は、形状として均一性の高いものを用意できる。したがって、プリプレグ２１への貫通性は場所により劣化することがなく、バンプ１３の形成位置精度を向上しかつその形状劣化をなくして一層のファイン化を進めることが可能になる。
【００３７】
図３は、図１、図２を用いて説明した実施形態で用いる成形バンプ１３の製造方法例を示す図である。すでに説明したように、上記実施形態では、成形バンプ１３としてほぼ正四面体の形状のもの（図３（ａ））を用いたが、このような成形バンプ１３を製造するには、例えば、図３（ｂ）に示すような型３１に溶解した金属を流し込むことによって行なうことができる。図３（ｂ）は、型３１を断面で示したものであり、型３１の凹部３２に溶解金属が流し込まれる。符号３３は、空気の逃げ穴である気道である。
【００３８】
なお、よりよい形状に形成するには、気道３３の先を負圧として溶解金属の表面張力の影響を小さくすることや、型３１の材料として溶解金属が濡れ性を示す材料を用いることなどの工夫を採り入れることができる。また、成形時の型３１と成形バンプ１３との着接を防ぐには、型３１の表面に例えばテフロン（登録商標）加工などの表面加工技術が利用できる。
【００３９】
なお、型３１を用いれば、導電性組成物による成形バンプを製造することもできる。すなわち、図３（ｃ）に示すように、金属粒３４を熱硬化性樹脂などのバインダに分散させたものを型３１に押し込んで成形バンプ１３ａを成形するものである。型３１に押し込んだ状態で乾燥させるようにしてもよいし、押し込んだときに多少熱を加えて半硬化させておくようにしてもよい。前者の場合では、従前の印刷による導電性バンプの形成方法とバンプの材質として同様のものとなり、あとの積層工程に必要なプレス機などについて既存設備をほぼそのまま使用できる。
【００４０】
図４は、図１、図２を用いて説明した実施形態で用いる成形バンプ１３の製造方法の他の例を示す図である。この例では、成形バンプ１３を切削により製造する。図４（ａ）は、切削するための刃４１の断面形状である。刃４１を金属板である切削母材４２の面に対して図４（ｂ）に示すように三方向に引いて切削する。
【００４１】
このような切削により、切削母材４２は図４（ｃ）に示すように正四面体状の突起が多数形成された表面となる（図４（ｃ）において、丸印を付したところが突起の頂点であり、矢印の付されたところが谷となってくぼんでいるところである。）。このようにされた切削母材４２を裏面から薄くすることによって、各正四面体を切り離すことができる。あるいは、ごく薄い切削母材４２を台部材に積層させておいて台部材に達するように刃４１で切削すると各正四面体同士の切り離し工程は必要ない。
【００４２】
図５は、本発明の一実施形態たる多層配線板に用いるバンプ形成銅箔の形成工程を示す図であって、図１に示したものとは異なる工程のものである。図５において、図５（ａ）、（ｂ）については、それぞれ図１（ａ）、（ｂ）と同じである。
【００４３】
図５（ｂ）に示すように銅箔１１の所定位置に仮止剤１２を付着させたら、次に、図５（ｃ）に示すように銅箔１１の表面上に多数の成形バンプ１３を流すようにする。これにより、ほぼ正四面体の成形バンプ１３は、仮止剤１２に捕捉されたものが銅箔１１上に残り、他の捕捉されなかった成形バンプ１３は容易に銅箔１１上から取り除かれ得る（図５（ｄ））。なお、取り除かれた成形バンプ１３は、当然、再利用可能である。
【００４４】
この方法によれば、図１で説明したような成形バンプ１３の銅箔１１上への載置を治具によりわざわざ行う必要がなく生産性向上や生産コスト低減が実現できる。なお、この製造工程においても、仮止剤１２が液状であればセルフアラインメント効果により成形バンプ１３は仮止剤１２の位置に収束するのでその仮止位置精度は高い。
【００４５】
ちなみに、この方法では、仮止された成形バンプ１３の底面の向きは図示のように一定しないが層間接続体としての機能には何ら不都合が生じない。成形バンプ１３が仮止された銅箔１１は、図２に示したような積層処理に供することができる。
【００４６】
図６は、図２に示した積層処理とは異なる、多層配線板を製造するための積層処理を示す図である。この実施形態では、成形バンプ１３の仮止を銅箔１１上ではなく配線板２２上のパターニングされた導電層２２ｂ上に行い、しかるのち積層処理を行なうものである。
【００４７】
図６（ａ）に示すように、配線板２２の導電層２２ｂ上の所定位置には成形バンプ１３があらかじめ仮止されている。このような成形バンプ１３が仮止された配線板２２は、銅箔１１に代えて配線板２２を適用して図１または図５に示したような方法により得ることができる。
【００４８】
積層処理を説明するに、図２とほぼ同様であるが、まず、積層の素材として、銅箔１１、プリプレグ２１、成形バンプ１３が両面に仮止された両面配線板２２、プリプレグ２１、銅箔１１を、図５（ａ）に示すように位置させる。配線板２２は、あらかじめパターニングされた両面の導電層２２ｂと絶縁板２２ａとを有し、導電層２２ｂ上の所定位置に成形バンプ１３が仮止されている。配線板２２両面の導電層２２ｂ間の層間接続は図示していないが、スルーホールによるものであってもフィルドピラーによるものであってもよい。また、後述する図６（ｃ）において全層を貫通するスルーホールによっても配線板２２両面の導電層２２ｂ間の層間接続を形成できる。
【００４９】
次に、成形バンプ１３がプリプレグ２１を貫通するように積層素材をプレス機で押圧して図６（ｂ）に示すような積層状態が安定化したものにする。押圧に際しては加熱をしプリプレグ２１が熱可塑性および熱硬化性を発揮するようにする。積層化によって成形バンプ１３は、プリプレグ２１を貫通するとともに塑性変形し銅箔１１と電気的接触が確立する。
【００５０】
積層体が形成されたら、図６（ｃ）に示すように、積層体の両面に位置する銅箔１１を所定にパターニングし配線１１ａを形成する。以上により多層配線板を製造することができる。
【００５１】
この積層処理に用いる配線板２２の導電層２２ｂ上の成形バンプ１３についても、成形バンプ１３の仮止に用いる仮止剤１２の付着は、多数回付着による位置ずれが生じない。よって、図２に示した実施形態と同様に、バンプ１３の形成位置精度を向上しかつその形状劣化をなくして一層のファイン化を進めることが可能になる。
【００５２】
図７、図８は、本発明の他の実施形態たる多層配線板に用いる両面配線板の形成工程を示す図である。まず、図７（ａ）に示すように、半硬化状態のプリプレグ２１を用意する。プリプレグ２１は、両面配線板の絶縁板部となるものである。
【００５３】
次に、図７（ｂ）に示すように、プリプレグ２１の面上の所定位置に液状またはペースト状の仮止剤１２を付着させる。所定位置は、多層配線板としてのレイアウト設計に従う位置である。仮止剤１２の付着は、すでに説明したようにして行なうことができる。またその材質についても同様である。
【００５４】
プリプレグ２１上に仮止剤１２を付着させたら、次に、図７（ｃ）に示すように、仮止剤１２の位置に成形バンプ７１を載置する。成形バンプ７１の載置は、すでに述べたような、治具による載置、プリプレグ２１の表面上を流すことによる捕捉のいずれの方法も採り得る。
【００５５】
成形バンプ７１の形状は、半硬化状態のプリプレグ２１を貫通させることができればどんな形状でもよいが、ここでは、形状的対称性の自由度が最も高い球状としている。球状であってもプリプレグ２１としてガラスクロスがないものを選択する、あるいは十分に薄いものを選択するなどの策を講ずれば十分にこれを貫通させることができる。
【００５６】
成形バンプ７１の材質としては、バルクとして成形した金属（例えば銀、銅、半田など）やペースト状の導電性組成物をやや硬化させて成形したものなどを用いることができる。前者の場合は、溶解させた金属自体の表面張力を利用すれば容易にほぼ球形のものを得ることができる。
【００５７】
次に、図８は、図７のようにして得られた、成形バンプ７１が仮止されたプリプレグ２１を用いて両面配線板を製造する工程を説明する図である。まず、積層の素材として、銅箔１１、成形バンプ７１が仮止されたプリプレグ２１、銅箔１１を、図８（ａ）に示すように位置させる。
【００５８】
次に、成形バンプ７１がプリプレグ２１を貫通するように積層素材をプレス機で押圧して図８（ｂ）に示すような積層状態が安定化したものにする。押圧に際しては加熱をしプリプレグ２１が熱可塑性および熱硬化性を発揮するようにする。積層化によって、成形バンプ７１はプリプレグ２１を貫通するとともに塑性変形し両面の銅箔１１と電気的接触が確立する。
【００５９】
積層体が形成されたら、図８（ｃ）に示すように、積層体の両面に位置する銅箔１１を所定にパターニングし配線１１ａを形成する。以上により両面配線板を製造することができる。このように製造された両面配線板は、さらに多層配線板を製造するための積層素材とすることができる。
【００６０】
以上説明のように、この実施形態でも、仮止剤１２の付着について精度よく行なうことができる。このように付着された仮止剤１２の位置に、あらかじめ成形が済んでいる形状均一性の高い成形バンプ７１を仮止する。したがって、プリプレグ２１への貫通性は場所により劣化することがなく、バンプ７１の形成位置精度を向上しかつその形状劣化をなくして一層のファイン化を進めることが可能になる。
【００６１】
図９は、本発明の一実施形態たる多層配線板に用いるバンプ形成銅箔の形成工程を示す図であって、図１、図５に示したものとは異なる工程のものである。図９において、図９（ａ）、（ｂ）については、それぞれ図１および図５の（ａ）、（ｂ）と同じである。
【００６２】
図９（ｂ）に示すように銅箔１１の所定位置に仮止剤１２を付着させたら、次に、図９（ｃ）に示すように、銅箔１１にほぼ垂直方向に磁界が発生された状態において、銅箔１１の表面上に多数の成形バンプ９１を流すようにする。なお、ここで用いる成形バンプ９１は、図示するように例えば円錐形状である。円錐形状は、そのアスペクト比を大きくすることによりプリプレグを貫通させるための形状として最も好ましいのでこれを用いるものである。
【００６３】
成形バンプ９１としては、ここではその軸方向にあらかじめ磁化されているものを用いる。このような成形バンプ９１を用いると、磁界の作用により成形バンプ９１の方向はその軸が上下になるように揃いつつ、仮止剤１２に捕捉されたものが銅箔１１上に残り、他の捕捉されなかった成形バンプ９１は容易に銅箔１１上から取り除かれ得る（図９（ｄ））。
【００６４】
この方法によっても、図１で説明したような、治具による成形バンプ１３の銅箔１１上への載置をわざわざ行う必要がなく生産性向上や生産コスト低減が実現できる。なお、この製造工程においても、仮止剤１２が液状であればセルフアラインメント効果により成形バンプ９１は仮止剤１２の位置に収束するのでその仮止位置精度は高い。成形バンプ９１が仮止された銅箔１１は、図２に示したような積層処理に供することができる。また、成形バンプ９１の仮止を銅箔１１上ではなく配線板２２に行なえば図６に示したような積層処理に供することができる。
【００６５】
図１０は、成形バンプ９１を拡大した斜視図である。同図に示すように、その軸方向に磁化されているものである。このような磁化された成形バンプ９１を形成するには、例えば、磁性体たる金属を混合するように溶解して成形する、あるいは磁性体たる金属粒を混ぜて導電性組成物を生成しこれを成形するなどの方法を採ることができる。
【００６６】
図１１は、本発明の各実施形態で用いられる成形バンプ１３、１３ａ、７１、９１の応用例を示すものである。上記で説明したように、成形バンプ１３等はあらかじめ成形される。このため、その表面全面にめっきすることも容易である。例えば、地金の上にニッケル金からなる層構造のめっき１０１、１０２、１０３を施したものが図１１に示す成形バンプ１３ｂ、７１ａ、９１ａである。
【００６７】
このような成形バンプ１３ｂ、７１ａ、９１ａを、すでに説明したようにして配線板２２上の所定位置に仮止めすると（図６（ａ））、これらのバンプにより半導体チップを配線板２２上にフリップチップ接続することができる。すなわち、半導体チップ上のアルミニウムのパッドと成形バンプ１３ｂ等との間で金ボンディング技術による接続がなされる。この場合、半導体チップと配線板２２との間隙は接着樹脂により封止することができる。このような応用例でも、バンプの仮止位置精度の高さとその形状均一性いう利点がいかんなく発揮される。
【００６８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、層間接続体の形設位置を設定するため層体上には仮止剤が精度よく付着される。このように付着された仮止剤の位置に、あらかじめ成形が済んでいる形状均一性の高い層間接続体を仮止するので、プリプレグへの貫通性は場所により劣化することがない。よって、層間接続体の形成位置精度を向上しかつその形状劣化をなくして一層のファイン化を進めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態たる多層配線板に用いるバンプ形成銅箔の形成工程を示す図。
【図２】図１に示すようにして得られたバンプ形成銅箔を用いて積層化し多層配線板を製造する工程を説明する図。
【図３】図１、図２を用いて説明した実施形態で用いる成形バンプ１３の製造方法例を示す図。
【図４】図１、図２を用いて説明した実施形態で用いる成形バンプ１３の製造方法の他の例を示す図。
【図５】本発明の一実施形態たる多層配線板に用いるバンプ形成銅箔の形成工程を示す図であって、図１に示したものとは異なる工程を示す図。
【図６】図２に示した積層処理とは異なる、多層配線板を製造するための積層処理を示す図。
【図７】本発明の他の実施形態たる多層配線板に用いる両面配線板の形成工程を示す図。
【図８】図７の続図であって、本発明の他の実施形態たる多層配線板に用いる両面配線板の形成工程を示す図。
【図９】本発明の一実施形態たる多層配線板に用いるバンプ形成銅箔の形成工程を示す図であって、図１、図５に示したものとは異なる工程を示す図。
【図１０】図９中に示す成形バンプ９１を拡大して示す斜視図。
【図１１】本発明の各実施形態で用いられる成形バンプ１３、１３ａ、７１、９１の応用例を示す図。
【符号の説明】
１１…銅箔 １１ａ…配線 １２…仮止剤 １３、１３ａ、１３ｂ、７１、７１ａ、９１、９１ａ…成形バンプ ２１…プリプレグ ２２…配線板 ２２ａ…絶縁板 ２２ｂ…導電層 ３１…型 ３２…凹部 ３３…気道 ３４…金属粒 ４１…刃 ４２…切削母材
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線層間の電気接続に塊状の層間接続体（バンプ、フィルドピラー）を用いる多層配線板に係り、特に、バンプ等のより一層のファイン化に適する多層配線板の製造方法および多層配線板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
配線層間の電気接続にバンプを用いる多層配線板の製造工程の一例を概略説明する。まず、配線層となる銅箔、少なくとも片面に配線層が形成された配線板、プリプレグ（絶縁性で少なくとも半硬化状態と硬化状態とを有する板状体であって、ここでは半硬化状態のもの）を用意する。
【０００３】
概略的には、銅箔の所定位置に導電性のバンプを形成し、配線板の配線層と銅箔との間に半硬化状態のプリプレグを位置させて、銅箔のバンプがプリプレグを貫通するようにプレスして配線板の配線層との電気的接続を確立する。このときプレスに加えて加熱することにより、プリプレグが硬化し積層状態が安定化して上記配線板の配線層が内層に位置する多層配線板ができる。この後、表面に位置する銅箔が所定にパターニングされる。
【０００４】
銅箔にバンプを形成するには、例えばスクリーン印刷を用いることができる。所定位置に円形のピット（貫通孔）が形成された印刷版の上において、ペースト状にされた導電性組成物をスキージで掃引し、ピットを通して導電性組成物を銅箔上に印刷する。このとき、銅箔上に導電性組成物が達したあと印刷板を銅箔から引き上げるようにすると、導電性組成物が上方に延び上げられほぼ円錐状にバンプを形成できる。
【０００５】
プリプレグを貫通しやすい形状のバンプとするためには、アスペクト比（底面の直径に対する高さの比）を大きくする必要があるが、このためには、例えば、同一の位置に複数回印刷する方法を用いることができる。このようにして形成された円錐状に突起したバンプを乾燥させ、半硬化状態のプリプレグを貫通するまでの硬さにする。バンプが形成された銅箔は、このあと上記のように積層化される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のようにして製造される多層配線板では、応用されるシステムや製品のさらなる小型・軽量化要求から、一層のファイン化が求められている。すなわち、配線パターンの幅やピッチの狭小化、層間接続となるバンプの形状や配置ピッチの狭小化である。
【０００７】
バンプの形状や配置ピッチを狭小化するには、例えば銅箔上に印刷する導電性組成物の印刷位置精度を向上する必要がある。精度が劣ると複数回印刷する場合にバンプの形状が小さい分だけ相対的にずれが大きくなり、形状の整った円錐状のバンプを均一に形成できなくなるからである。すなわち、バンプの円錐形状（特にその高さ）が均一に揃って形成されないとプリプレグへの貫通性が場所により不均一となり層間接続の信頼性が悪化する。現状では、このような原因による歩留まり劣化はバンプ底面径が０．１５ｍｍ以下の場合に顕著である。
【０００８】
本発明は、上記した状況を考慮してなされたもので、導電性層上に形成する層間接続体の形成位置精度を向上しかつその形状劣化をなくして一層のファイン化を進めることが可能な多層配線板の製造方法および多層配線板を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係る多層配線板の製造方法は、層間接続体が形設されるべき層体の面上に前記層間接続体を仮止するための仮止剤を選択的に付着する工程と、前記付着された仮止剤の上に、あらかじめ成形された層間接続体を仮止する工程と、前記仮止剤を介して前記層間接続体が仮止された前記層体と、導電体層、配線板、またはプリプレグのうちの一つ以上のものとを積層処理する工程とを具備することを特徴とする。
【００１０】
すなわち、層間接続体の形設位置を設定するため層体上には仮止剤が付着される。仮止剤の付着は、層間接続体を仮止めするというその目的から多数回同一の位置に付着する必要はない。よって、多数回付着による付着位置ずれは生じない。このように付着された仮止剤の位置に、あらかじめ成形が済んでいる層間接続体を仮止する。あらかじめ成形が済んでいるので、層間接続体は、形状として均一性の高いものを用意できる。したがって、プリプレグへの貫通性は場所により劣化することがない。よって、層間接続体の形成位置精度を向上しかつその形状劣化をなくして一層のファイン化を進めることが可能になる。
【００１１】
なお、仮止剤に液状のものを用いればその表面張力により層間接続体の仮止位置は付着された仮止剤の中心に収束する（セルフアラインメント）。したがって、層間接続体を仮止剤に接触させるときの精度は、仮止剤の付着精度ほどのものは必要がなく、位置合わせに要する手間を減ずることができる。
【００１２】
あらかじめ成形する層間接続体は、従来の形状である円錐形のほか、球状や立方形状、円柱状、多角錐状でもよい。球状や立方体などでも、ガラスクロスを含まない薄いプリプレグ（例えば３０μｍ厚）を選択するなどすればこれを貫通することが可能だからである。なお、層間接続体に使用する導電物質としては、銀、銅、半田などとすることができる。
【００１３】
仮止剤は、導電性のもの非導電性のものいずれも使用できる。非導電性のものを使用する場合には、層間接続体の底面積より小さい付着を層体に行なう。これにより、層間接続体の底面のうち一部は導体との接続が確立する。
【００１４】
また、本発明に係る多層配線板は、２以上の配線層を有する絶縁板と、前記絶縁板の厚さ方向に埋設され、前記２以上の配線層同士を電気的接続する層間接続体とを具備し、前記層間接続体は、塊状であり、かつ前記電気的接続された配線層のうちの一方との接続の平面形状が３以上の多角形であることを特徴とする。
【００１５】
上記のように、本発明に係る製造方法は、層間接続体をあらかじめ形成するのでその形状は比較的自由に選択できる。その結果として、製造される多層配線板において、層間接続体と、これと電気的接続された配線層のうちの一方との接続の平面形状が３以上の多角形となることがある。このような多角形の接続形状は、従来にはないものであり、あらかじめ成形される層間接続体として、立方形状、多角柱状（三角柱、四角柱、…）、多角錐状（正四面体を含む三角錐、四角錐、…）などの形状を選択した場合に生じる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施態様として、前記あらかじめ成形された層間接続体は、形状がほぼ正四面体である。正四面体であると、いずれの面も底面とすることができ、かつ上方向に尖った頂点が存在するので、半硬化状態のプリプレグを貫通させるための形状として好ましいものである。このような層間接続体は、例えば、板状体を三角溝刃で三方に切削することにより形成することができる。
【００１７】
また、本発明の実施態様として、前記あらかじめ成形された層間接続体は、型に溶解金属を流し込んで成形されたものである。型を用いて溶解した金属を成形することにより精度高く同一形状のものを形成することができるものである。金属としては、銀、銅、半田などを使用することができる。
【００１８】
また、本発明の実施態様として、前記あらかじめ成形された層間接続体は、金属粒をバインダに分散させた導電性組成物である。金属粒をバインダに分散させた導電性組成物は、比較的簡単に所定形状に成形することができる。金属粒には、銀、銅、半田などを使用することができる。バインダは、熱硬化性樹脂とすると積層化した後の形状状態を留めるのに都合がよい。また、積層前に層間接続体を完全には硬化させないようにすることができるので、すでに述べた従来のバンプの場合と同様のプレス生産設備を用いることができる。
【００１９】
また、本発明の実施態様として、前記あらかじめ成形された層間接続体は、形状が円錐状であり、かつその高さ方向に磁化されている。円錐状は従来のバンプの形状であるが、本発明では、層間接続体があらかじめ別途成形される。別途成形された円錐状の層間接続体を、底面を下に層体に配置するため磁力を利用するものである。
【００２０】
また、本発明の実施態様として、層間接続体が形設されるべき前記層体は、金属箔、少なくとも片面に配線パターンを有する配線板、半硬化状態のプリプレグのいずれかである。「金属箔」の場合は、プリプレグを介して、配線層が形成された配線板との積層を行なうことができる。「少なくとも片面に配線パターンを有する配線板」の場合は、プリプレグを介して金属箔との積層を行なうことができる。「プリプレグ」の場合は、そのプリプレグの両面を挟むように金属箔または配線板で積層を行なうことができる。この最も後者の場合では、プリプレグ上に配設された層間接続体が積層によりプリプレグに沈み込みプリプレグを貫通しての電気的接続状態が形成される。
【００２１】
また、本発明の実施態様として、前記仮止剤は、金属粒を分散させたペーストまたは液状の樹脂である。「金属粒を分散させたペースト」の場合は、金属粒により電気的接続状態をより確実にすることができる。「液状の樹脂」の場合は、液の粘性を選択することによってすでに述べたセルフアラインメントの効果をより引き出すことができる。
【００２２】
また、本発明の実施態様として、仮止剤を選択的に付着する前記工程は、スクリーン印刷法、静電転写法、オフセット印刷法のいずれかを用いて行なわれる。仮止剤を選択的に付着するため種々の印刷を利用することができるものである。
【００２３】
また、本発明の実施態様として、あらかじめ成形された層間接続体を仮止する前記工程は、前記仮止剤が付着された層体の面上に、前記あらかじめ成形された層間接続体を多数流して行なわれる。層間接続体の所定の底面が層体に対向する形状の場合には、層体に対して、あらかじめ成形された層間接続体を流して仮止状態にすることができる。これは、流されて仮止剤に捕捉された層間接続体のみが層体上に残り、仮止剤に捕捉されなかった層間接続体は容易に層体上より落ちるからである。
【００２４】
以下では本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態たる多層配線板に用いるバンプ形成銅箔の形成工程を示す図である。同図（ａ）に示すように、まず、層間接続体としてのバンプを形成すべき銅箔１１を用意する。銅箔１１は、ひとつの配線層となるべきものである。
【００２５】
次に、図１（ｂ）に示すように、銅箔１の面上の所定位置に液状またはペースト状の仮止剤１２を付着させる。所定位置は、多層配線板としてのレイアウト設計に従う位置である。仮止剤１２の付着は、所定位置に付着させることができればどんな方法を用いてもよいが、スクリーン印刷、静電転写、オフセット印刷などの印刷手法を用いると、正確、効率的にかつばらつきなく付着させることができる。
【００２６】
また、スクリーン印刷法を用いる場合には、銅箔とスクリーン版との設定間隔をごく狭く例えば１００μｍ程度にすることができる。これは、仮止剤１２の付着形状として突起させる必要がないからである。銅箔とスクリーン版との設定間隔が狭いと、印刷時に版の変形が小さくより正確な位置に印刷ができる。
【００２７】
仮止剤１２は、例えば、液状のものとして熱硬化性の樹脂、ペースト状のものとして金属粒（例えば、銀、銅、半田など）を分散させた導電性組成物（やはり熱硬化性を有する樹脂をバインダとする）を用いることができる。前者の場合でも金属粒を混ぜて導電性を確保できるようにしてもよく、また、後者の場合でもバインダの粘性が小さいものを選択すれば液状に近くなる。導電性のないものを用いる場合には、次に説明する成形バンプが有する底面積より小さい面積になるように仮止剤１２を銅箔１１上に付着させる。これにより、仮止剤１２に導電性がなくても成形バンプと銅箔１１との電気的接続を確保できる。
【００２８】
なお、仮止剤１２は、その名の通り成形バンプを仮止することができ、かつ成形バンプと銅箔との電気的接続が確保されるものであればよく、例えば、仮止としての機能が必要なくなる製造途上の時点で揮発し銅箔１１上から消滅する溶剤などでも使用できる可能性がある。
【００２９】
銅箔１１上に仮止剤１２を付着させたら、次に、図１（ｃ）に示すように、仮止剤１２の位置に成形バンプ１３を載置する。成形バンプ１３の載置は、どんな方法を用いてもよいが、例えば、真空吸着機能を備えたコレットのような治具で成形バンプ１３を吸着保持し、一々銅箔１１上の指定位置に置いていく方法を採ることができる。なお、指定位置に置いていく場合の位置精度は、仮止剤１２が液状であればセルフアラインメント効果により成形バンプ１３は仮止剤１２の位置に収束するので、仮止剤１２の付着位置精度ほどには高い必要がなくなる。
【００３０】
成形バンプ１３の形状は、半硬化状態のプリプレグを貫通させることができればどんな形状でもよいが、ここでは、いずれも面も底面とすることができかつ上方向に尖った突起となりプリプレグを貫通しやすい形状となる正四面体としている。ここで、成形バンプ１３の一辺は例えば１００μｍないし１５０μｍとして一層のファイン化が実現できる。一辺が１００μｍのとき成形バンプ１３の高さは約７５μｍであり、プリプレグとして３０μｍ厚程度の薄いものを用いれば十分に貫通させることができる。
【００３１】
成形バンプ１３の材質としては、バルクとして成形した金属（例えば銀、銅、半田など）やペースト状の導電性組成物をやや硬化させて成形したものなどを用いることができる。特に後者の場合は、従前の印刷による導電性バンプの形成方法とバンプの材質として同様のものとなり、あとの積層工程に必要なプレス機などについて既存設備をほぼそのまま使用できる利点がある。
【００３２】
図２は、図１のようにして得られた、成形バンプ１３が仮止された銅箔１１を用いて積層化し多層配線板（この例では４層配線板）を製造する工程を説明する図である。まず、積層の素材として、成形バンプ１３が仮止された銅箔１１、プリプレグ２１、両面配線板２２、プリプレグ２１、成形バンプ１３が仮止された銅箔１１を、図２（ａ）に示すように位置させる。すなわち、銅箔１１は、成形バンプ１３がプレプレグ２１に対向するように位置させる。
【００３３】
配線板２２は、あらかじめパターニングされた両面の導電層２２ｂと絶縁板２２ａとを有する。配線板２２両面の導電層２２ｂ間の層間接続は図示していないが、スルーホールによるものであってもフィルドピラーによるものであってもよい。また、後述する図２（ｃ）において全層を貫通するスルーホールによっても配線板２２両面の導電層２２ｂ間の層間接続を形成できる。
【００３４】
次に、成形バンプ１３がプリプレグ２１を貫通するように積層素材をプレス機で押圧して図２（ｂ）に示すような積層状態が安定化したものにする。押圧に際しては加熱をしプリプレグ２１が熱可塑性および熱硬化性を発揮するようにする。この積層化では、成形バンプ１３はプリプレグ２１を貫通するとともに塑性変形し配線板２２の導電層２２ｂと電気的接触が確立する。
【００３５】
積層体が形成されたら、図２（ｃ）に示すように、積層体の両面に位置する銅箔１１を所定にパターニングし配線１１ａを形成する。以上により多層配線板を製造することができる。
【００３６】
以上説明のように、この実施形態では、仮止剤１２の付着についてバンプ１３を仮止めするというその目的から多数回同一の位置に付着する必要はなく、よって、多数回付着による付着位置ずれは生じない。このように付着された仮止剤１２の位置に、あらかじめ成形が済んでいる成形バンプ１３を仮止する。これにより、成形バンプ１３は、形状として均一性の高いものを用意できる。したがって、プリプレグ２１への貫通性は場所により劣化することがなく、バンプ１３の形成位置精度を向上しかつその形状劣化をなくして一層のファイン化を進めることが可能になる。
【００３７】
図３は、図１、図２を用いて説明した実施形態で用いる成形バンプ１３の製造方法例を示す図である。すでに説明したように、上記実施形態では、成形バンプ１３としてほぼ正四面体の形状のもの（図３（ａ））を用いたが、このような成形バンプ１３を製造するには、例えば、図３（ｂ）に示すような型３１に溶解した金属を流し込むことによって行なうことができる。図３（ｂ）は、型３１を断面で示したものであり、型３１の凹部３２に溶解金属が流し込まれる。符号３３は、空気の逃げ穴である気道である。
【００３８】
なお、よりよい形状に形成するには、気道３３の先を負圧として溶解金属の表面張力の影響を小さくすることや、型３１の材料として溶解金属が濡れ性を示す材料を用いることなどの工夫を採り入れることができる。また、成形時の型３１と成形バンプ１３との着接を防ぐには、型３１の表面に例えばテフロン（登録商標）加工などの表面加工技術が利用できる。
【００３９】
なお、型３１を用いれば、導電性組成物による成形バンプを製造することもできる。すなわち、図３（ｃ）に示すように、金属粒３４を熱硬化性樹脂などのバインダに分散させたものを型３１に押し込んで成形バンプ１３ａを成形するものである。型３１に押し込んだ状態で乾燥させるようにしてもよいし、押し込んだときに多少熱を加えて半硬化させておくようにしてもよい。前者の場合では、従前の印刷による導電性バンプの形成方法とバンプの材質として同様のものとなり、あとの積層工程に必要なプレス機などについて既存設備をほぼそのまま使用できる。
【００４０】
図４は、図１、図２を用いて説明した実施形態で用いる成形バンプ１３の製造方法の他の例を示す図である。この例では、成形バンプ１３を切削により製造する。図４（ａ）は、切削するための刃４１の断面形状である。刃４１を金属板である切削母材４２の面に対して図４（ｂ）に示すように三方向に引いて切削する。
【００４１】
このような切削により、切削母材４２は図４（ｃ）に示すように正四面体状の突起が多数形成された表面となる（図４（ｃ）において、丸印を付したところが突起の頂点であり、矢印の付されたところが谷となってくぼんでいるところである。）。このようにされた切削母材４２を裏面から薄くすることによって、各正四面体を切り離すことができる。あるいは、ごく薄い切削母材４２を台部材に積層させておいて台部材に達するように刃４１で切削すると各正四面体同士の切り離し工程は必要ない。
【００４２】
図５は、本発明の一実施形態たる多層配線板に用いるバンプ形成銅箔の形成工程を示す図であって、図１に示したものとは異なる工程のものである。図５において、図５（ａ）、（ｂ）については、それぞれ図１（ａ）、（ｂ）と同じである。
【００４３】
図５（ｂ）に示すように銅箔１１の所定位置に仮止剤１２を付着させたら、次に、図５（ｃ）に示すように銅箔１１の表面上に多数の成形バンプ１３を流すようにする。これにより、ほぼ正四面体の成形バンプ１３は、仮止剤１２に捕捉されたものが銅箔１１上に残り、他の捕捉されなかった成形バンプ１３は容易に銅箔１１上から取り除かれ得る（図５（ｄ））。なお、取り除かれた成形バンプ１３は、当然、再利用可能である。
【００４４】
この方法によれば、図１で説明したような成形バンプ１３の銅箔１１上への載置を治具によりわざわざ行う必要がなく生産性向上や生産コスト低減が実現できる。なお、この製造工程においても、仮止剤１２が液状であればセルフアラインメント効果により成形バンプ１３は仮止剤１２の位置に収束するのでその仮止位置精度は高い。
【００４５】
ちなみに、この方法では、仮止された成形バンプ１３の底面の向きは図示のように一定しないが層間接続体としての機能には何ら不都合が生じない。成形バンプ１３が仮止された銅箔１１は、図２に示したような積層処理に供することができる。
【００４６】
図６は、図２に示した積層処理とは異なる、多層配線板を製造するための積層処理を示す図である。この実施形態では、成形バンプ１３の仮止を銅箔１１上ではなく配線板２２上のパターニングされた導電層２２ｂ上に行い、しかるのち積層処理を行なうものである。
【００４７】
図６（ａ）に示すように、配線板２２の導電層２２ｂ上の所定位置には成形バンプ１３があらかじめ仮止されている。このような成形バンプ１３が仮止された配線板２２は、銅箔１１に代えて配線板２２を適用して図１または図５に示したような方法により得ることができる。
【００４８】
積層処理を説明するに、図２とほぼ同様であるが、まず、積層の素材として、銅箔１１、プリプレグ２１、成形バンプ１３が両面に仮止された両面配線板２２、プリプレグ２１、銅箔１１を、図５（ａ）に示すように位置させる。配線板２２は、あらかじめパターニングされた両面の導電層２２ｂと絶縁板２２ａとを有し、導電層２２ｂ上の所定位置に成形バンプ１３が仮止されている。配線板２２両面の導電層２２ｂ間の層間接続は図示していないが、スルーホールによるものであってもフィルドピラーによるものであってもよい。また、後述する図６（ｃ）において全層を貫通するスルーホールによっても配線板２２両面の導電層２２ｂ間の層間接続を形成できる。
【００４９】
次に、成形バンプ１３がプリプレグ２１を貫通するように積層素材をプレス機で押圧して図６（ｂ）に示すような積層状態が安定化したものにする。押圧に際しては加熱をしプリプレグ２１が熱可塑性および熱硬化性を発揮するようにする。積層化によって成形バンプ１３は、プリプレグ２１を貫通するとともに塑性変形し銅箔１１と電気的接触が確立する。
【００５０】
積層体が形成されたら、図６（ｃ）に示すように、積層体の両面に位置する銅箔１１を所定にパターニングし配線１１ａを形成する。以上により多層配線板を製造することができる。
【００５１】
この積層処理に用いる配線板２２の導電層２２ｂ上の成形バンプ１３についても、成形バンプ１３の仮止に用いる仮止剤１２の付着は、多数回付着による位置ずれが生じない。よって、図２に示した実施形態と同様に、バンプ１３の形成位置精度を向上しかつその形状劣化をなくして一層のファイン化を進めることが可能になる。
【００５２】
図７、図８は、本発明の他の実施形態たる多層配線板に用いる両面配線板の形成工程を示す図である。まず、図７（ａ）に示すように、半硬化状態のプリプレグ２１を用意する。プリプレグ２１は、両面配線板の絶縁板部となるものである。
【００５３】
次に、図７（ｂ）に示すように、プリプレグ２１の面上の所定位置に液状またはペースト状の仮止剤１２を付着させる。所定位置は、多層配線板としてのレイアウト設計に従う位置である。仮止剤１２の付着は、すでに説明したようにして行なうことができる。またその材質についても同様である。
【００５４】
プリプレグ２１上に仮止剤１２を付着させたら、次に、図７（ｃ）に示すように、仮止剤１２の位置に成形バンプ７１を載置する。成形バンプ７１の載置は、すでに述べたような、治具による載置、プリプレグ２１の表面上を流すことによる捕捉のいずれの方法も採り得る。
【００５５】
成形バンプ７１の形状は、半硬化状態のプリプレグ２１を貫通させることができればどんな形状でもよいが、ここでは、形状的対称性の自由度が最も高い球状としている。球状であってもプリプレグ２１としてガラスクロスがないものを選択する、あるいは十分に薄いものを選択するなどの策を講ずれば十分にこれを貫通させることができる。
【００５６】
成形バンプ７１の材質としては、バルクとして成形した金属（例えば銀、銅、半田など）やペースト状の導電性組成物をやや硬化させて成形したものなどを用いることができる。前者の場合は、溶解させた金属自体の表面張力を利用すれば容易にほぼ球形のものを得ることができる。
【００５７】
次に、図８は、図７のようにして得られた、成形バンプ７１が仮止されたプリプレグ２１を用いて両面配線板を製造する工程を説明する図である。まず、積層の素材として、銅箔１１、成形バンプ７１が仮止されたプリプレグ２１、銅箔１１を、図８（ａ）に示すように位置させる。
【００５８】
次に、成形バンプ７１がプリプレグ２１を貫通するように積層素材をプレス機で押圧して図８（ｂ）に示すような積層状態が安定化したものにする。押圧に際しては加熱をしプリプレグ２１が熱可塑性および熱硬化性を発揮するようにする。積層化によって、成形バンプ７１はプリプレグ２１を貫通するとともに塑性変形し両面の銅箔１１と電気的接触が確立する。
【００５９】
積層体が形成されたら、図８（ｃ）に示すように、積層体の両面に位置する銅箔１１を所定にパターニングし配線１１ａを形成する。以上により両面配線板を製造することができる。このように製造された両面配線板は、さらに多層配線板を製造するための積層素材とすることができる。
【００６０】
以上説明のように、この実施形態でも、仮止剤１２の付着について精度よく行なうことができる。このように付着された仮止剤１２の位置に、あらかじめ成形が済んでいる形状均一性の高い成形バンプ７１を仮止する。したがって、プリプレグ２１への貫通性は場所により劣化することがなく、バンプ７１の形成位置精度を向上しかつその形状劣化をなくして一層のファイン化を進めることが可能になる。
【００６１】
図９は、本発明の一実施形態たる多層配線板に用いるバンプ形成銅箔の形成工程を示す図であって、図１、図５に示したものとは異なる工程のものである。図９において、図９（ａ）、（ｂ）については、それぞれ図１および図５の（ａ）、（ｂ）と同じである。
【００６２】
図９（ｂ）に示すように銅箔１１の所定位置に仮止剤１２を付着させたら、次に、図９（ｃ）に示すように、銅箔１１にほぼ垂直方向に磁界が発生された状態において、銅箔１１の表面上に多数の成形バンプ９１を流すようにする。なお、ここで用いる成形バンプ９１は、図示するように例えば円錐形状である。円錐形状は、そのアスペクト比を大きくすることによりプリプレグを貫通させるための形状として最も好ましいのでこれを用いるものである。
【００６３】
成形バンプ９１としては、ここではその軸方向にあらかじめ磁化されているものを用いる。このような成形バンプ９１を用いると、磁界の作用により成形バンプ９１の方向はその軸が上下になるように揃いつつ、仮止剤１２に捕捉されたものが銅箔１１上に残り、他の捕捉されなかった成形バンプ９１は容易に銅箔１１上から取り除かれ得る（図９（ｄ））。
【００６４】
この方法によっても、図１で説明したような、治具による成形バンプ１３の銅箔１１上への載置をわざわざ行う必要がなく生産性向上や生産コスト低減が実現できる。なお、この製造工程においても、仮止剤１２が液状であればセルフアラインメント効果により成形バンプ９１は仮止剤１２の位置に収束するのでその仮止位置精度は高い。成形バンプ９１が仮止された銅箔１１は、図２に示したような積層処理に供することができる。また、成形バンプ９１の仮止を銅箔１１上ではなく配線板２２に行なえば図６に示したような積層処理に供することができる。
【００６５】
図１０は、成形バンプ９１を拡大した斜視図である。同図に示すように、その軸方向に磁化されているものである。このような磁化された成形バンプ９１を形成するには、例えば、磁性体たる金属を混合するように溶解して成形する、あるいは磁性体たる金属粒を混ぜて導電性組成物を生成しこれを成形するなどの方法を採ることができる。
【００６６】
図１１は、本発明の各実施形態で用いられる成形バンプ１３、１３ａ、７１、９１の応用例を示すものである。上記で説明したように、成形バンプ１３等はあらかじめ成形される。このため、その表面全面にめっきすることも容易である。例えば、地金の上にニッケル金からなる層構造のめっき１０１、１０２、１０３を施したものが図１１に示す成形バンプ１３ｂ、７１ａ、９１ａである。
【００６７】
このような成形バンプ１３ｂ、７１ａ、９１ａを、すでに説明したようにして配線板２２上の所定位置に仮止めすると（図６（ａ））、これらのバンプにより半導体チップを配線板２２上にフリップチップ接続することができる。すなわち、半導体チップ上のアルミニウムのパッドと成形バンプ１３ｂ等との間で金ボンディング技術による接続がなされる。この場合、半導体チップと配線板２２との間隙は接着樹脂により封止することができる。このような応用例でも、バンプの仮止位置精度の高さとその形状均一性いう利点がいかんなく発揮される。
【００６８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、層間接続体の形設位置を設定するため層体上には仮止剤が精度よく付着される。このように付着された仮止剤の位置に、あらかじめ成形が済んでいる形状均一性の高い層間接続体を仮止するので、プリプレグへの貫通性は場所により劣化することがない。よって、層間接続体の形成位置精度を向上しかつその形状劣化をなくして一層のファイン化を進めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態たる多層配線板に用いるバンプ形成銅箔の形成工程を示す図。
【図２】図１に示すようにして得られたバンプ形成銅箔を用いて積層化し多層配線板を製造する工程を説明する図。
【図３】図１、図２を用いて説明した実施形態で用いる成形バンプ１３の製造方法例を示す図。
【図４】図１、図２を用いて説明した実施形態で用いる成形バンプ１３の製造方法の他の例を示す図。
【図５】本発明の一実施形態たる多層配線板に用いるバンプ形成銅箔の形成工程を示す図であって、図１に示したものとは異なる工程を示す図。
【図６】図２に示した積層処理とは異なる、多層配線板を製造するための積層処理を示す図。
【図７】本発明の他の実施形態たる多層配線板に用いる両面配線板の形成工程を示す図。
【図８】図７の続図であって、本発明の他の実施形態たる多層配線板に用いる両面配線板の形成工程を示す図。
【図９】本発明の一実施形態たる多層配線板に用いるバンプ形成銅箔の形成工程を示す図であって、図１、図５に示したものとは異なる工程を示す図。
【図１０】図９中に示す成形バンプ９１を拡大して示す斜視図。
【図１１】本発明の各実施形態で用いられる成形バンプ１３、１３ａ、７１、９１の応用例を示す図。
【符号の説明】
１１…銅箔 １１ａ…配線 １２…仮止剤 １３、１３ａ、１３ｂ、７１、７１ａ、９１、９１ａ…成形バンプ ２１…プリプレグ ２２…配線板 ２２ａ…絶縁板 ２２ｂ…導電層 ３１…型 ３２…凹部 ３３…気道 ３４…金属粒 ４１…刃 ４２…切削母材
Claims (10)
- 層間接続体が形設されるべき層体の面上に前記層間接続体を仮止するための仮止剤を選択的に付着する工程と、
前記付着された仮止剤の上に、あらかじめ成形された層間接続体を仮止する工程と、
前記仮止剤を介して前記層間接続体が仮止された前記層体と、導電体層、配線板、またはプリプレグのうちの一つ以上のものとを積層処理する工程と
を具備することを特徴とする多層配線板の製造方法。 - 前記あらかじめ成形された層間接続体は、形状がほぼ正四面体であることを特徴とする請求項１記載の多層配線板の製造方法。
- 前記あらかじめ成形された層間接続体は、型に溶解金属を流し込んで成形されたものであることを特徴とする請求項１記載の多層配線板の製造方法。
- 前記あらかじめ成形された層間接続体は、金属粒をバインダに分散させた導電性組成物であることを特徴とする請求項１記載の多層配線板の製造方法。
- 前記あらかじめ成形された層間接続体は、形状が円錐状であり、かつその高さ方向に磁化されていることを特徴とする請求項１記載の多層配線板の製造方法。
- 層間接続体が形設されるべき前記層体は、金属箔、少なくとも片面に配線パターンを有する配線板、半硬化状態のプリプレグのいずれかであることを特徴とする請求項１記載の多層配線板の製造方法。
- 前記仮止剤は、金属粒を分散させたペーストまたは液状の樹脂であることを特徴とする請求項１記載の多層配線板の製造方法。
- 仮止剤を選択的に付着する前記工程は、スクリーン印刷法、静電転写法、オフセット印刷法のいずれかを用いて行なわれることを特徴とする請求項１記載の多層配線板の製造方法。
- あらかじめ成形された層間接続体を仮止する前記工程は、前記仮止剤が付着された層体の面上に、前記あらかじめ成形された層間接続体を多数流して行なわれることを特徴とする請求項２または５記載の多層配線板の製造方法。
- ２以上の配線層を有する絶縁板と、
前記絶縁板の厚さ方向に埋設され、前記２以上の配線層同士を電気的接続する層間接続体とを具備し、
前記層間接続体は、塊状であり、かつ前記電気的接続された配線層のうちの一方との接続の平面形状が３以上の多角形であることを特徴とする多層配線板。
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