JP2007207954A - 多層配線基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 各層間における導体同士の密着強度を充分に高めて接続不良の発生を防止することにより、電気的接続性に優れた多層配線基板およびその製造方法を提供する。
【解決手段】 本発明に係る多層配線基板１６Ａの製造方法は、導体パターン２およびビア導体７を含みかつ上面が該導体パターン２の上面と略同一面を構成する第１絶縁層３を形成する工程と、導体パターン１７およびビア導体７を含みかつ上面から該導体パターン１７の少なくとも一部が突出している第２絶縁層１５を形成する工程と、最上層および最下層の少なくとも一方に第２絶縁層１５が位置しかつ該第２絶縁層１５の導体パターン１７が外方に臨むように、前記第１絶縁層３および第２絶縁層１５の少なくとも一方を複数積層して積層体１６を形成する工程と、前記積層体１６に対して、その積層方向に圧力を印加する工程と、を含む。
【選択図】 図１

Description

本発明は、たとえばＩＣ（Integrated Circuit）などのチップ部品の搭載に利用される多層配線基板およびその製造方法に関する。

近年、電子機器の小形化、高精度化に伴い、これらの電子機器に用いられる電子部品（たとえばセラミック多層配線基板や積層コンデンサ）においても小形化、高性能化が望まれている。具体的に、セラミック多層配線基板においては、より薄い絶縁層と配線導体層とを多層に形成し、配線導体層の幅や間隔がより微細なものが求められている。

そこで、表面に導体層による凹凸が実質的にない導体付きセラミックグリーンシートを形成するための製造方法が提案されている（たとえば特許文献１参照）。この製造方法について以下に説明する。まず、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）の支持体上に導体層を形成する。次に、導体層が形成された支持体上に略一様な厚みでセラミックスラリーを塗布する。次に、セラミックスラリーが塗布された支持体を乾燥する。これによりセラミックスラリーをセラミックグリーンシートにする。次に、支持体からセラミックグリーンシートを剥離する。以上により、導体層がセラミックグリーンシートに埋没し、表面に導体層による凹凸のない導体付きセラミックグリーンシートを製造する。

特開昭５０−６４７６８号公報

特許文献１の技術では、ビア導体と内部導体パターンとの間、あるいは、ビア導体同士間において、密着液あるいは熱圧着シートの効果が充分に望めないため充分な密着強度を得ることができない場合がある。

本発明の目的は、各層間における導体同士の密着強度を充分に高めて接続不良の発生を防止することにより、電気的接続性に優れた多層配線基板およびその製造方法を提供することにある。

本発明の第１の側面に係る多層配線基板の製造方法は、導体パターンおよびビア導体を含みかつ上面が該導体パターンの上面と略同一面を構成する第１絶縁層を形成する工程と、導体パターンおよびビア導体を含みかつ上面から該導体パターンの少なくとも一部が突出している第２絶縁層を形成する工程と、最上層および最下層の少なくとも一方に前記第２絶縁層が位置しかつ該第２絶縁層の導体パターンが外方に臨むように、前記第１および第２絶縁層の少なくとも一方を複数積層して積層体を形成する工程と、前記積層体に対して、その積層方向に圧力を印加する工程と、を含むことを特徴とする。ここで、「導体パターンの上面と略同一面を構成する」とは、第１絶縁層の上面と導体パターンの上面とが実質的に同一（有意な段差がない）の面を構成することを意味する。

本発明の第１の側面に係る製造方法では、前記最上層または前記最下層に位置する第２絶縁層に含まれる導体パターンの構成材料が、該第２絶縁層に含まれるビア導体の構成材料に比べてガラス成分が少ないのが好ましい。

本発明の第１の側面に係る製造方法では、前記積層体を構成する複数の絶縁層のうち一の絶縁層に含まれるビア導体と、該一の絶縁層に積層される絶縁層に含まれるビア導体とが、前記積層方向において連続するように配設されているのが好ましい。

本発明の第１の側面に係る製造方法では、前記最上層または前記最下層に位置する第２絶縁層が、該第２絶縁層の上面におけるビア導体の領域外で、かつ、直上または直下にビア導体が位置する部位にダミーパターンを有するのが好ましい。

本発明の第１の側面に係る製造方法では、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層がセラミックス材料により構成されるのが好ましい。

本発明に係る多層配線基板は、導体パターンおよびビア導体を含みかつ上面が該導体パターンの上面と略同一面を構成する第１絶縁層と、導体パターンおよびビア導体を含みかつ上面から該導体パターンの少なくとも一部が突出している第２絶縁層との少なくとも一方を、最上層および最下層の少なくとも一方に前記第２絶縁層が位置し、該第２絶縁層の導体パターンが外方に臨むように複数積層してなる積層体と、前記最上層および前記最下層の少なくとも一方に位置する第２絶縁層に含まれる導体パターンの形成面におけるビア導体の領域外で、かつ、直上または直下にビア導体が位置する部位に形成されるダミーパターンと、を有することを特徴とする。

（１）本発明の第１の側面に係る製造方法によれば、第２絶縁層を形成する工程で、上面から導体パターンの少なくとも一部を突出させたうえ、積層体を形成する工程において、最上層および最下層の少なくとも一方に前記第２絶縁層が位置しかつ該第２絶縁層の導体パターンが外方に臨むように、前記第１および第２絶縁層の少なくとも一方を複数積層するので、圧力の印加工程において、外方に臨む導体パターンが形成された部位に対して、その他の部位より大きい圧力を局所的に印加（作用）させることが可能となる。そのため、積層方向に隣接するビア導体と導体パターンとの間や、積層方向に隣接するビア導体同士間に、被覆層が実質的に形成されていない部位に作用する圧縮応力（主として積層された絶縁層同士を密着させるのに寄与）よりも大きい圧縮応力が作用することになる。したがって、本製造方法では、第１絶縁層の上面と導体パターンの上面とが略同一面を構成する（第１絶縁層の上面と導体パターンの上面との間に有意な段差がない）第１絶縁層を採用しても、積層方向に隣接するビア導体と導体パターンとの間や、積層方向に隣接するビア導体同士間の密着強度を充分に高めることができるので、接続不良の発生を防止することができる。

また、本製造方法では、絶縁層の上面と導体パターンの上面とが略同一面を構成する第１絶縁層を採用することができるので、複数の絶縁層を積層してもより均一な圧着が可能となりデラミネーション（層間剥離）の発生を抑制することができるのに加え、絶縁層の上面と導体パターンの上面との間に有意な段差がある絶縁層を複数積層する場合に比べて、より低い加圧力で適切な積層状態を達成することができるため、過剰な加圧力が作用することに起因する積層変形を抑えることができ、多層配線基板の寸法精度を高めることが可能となる。つまり、本製造方法は、デラミネーションの発生が抑制され、寸法精度および電気的接続性に優れた多層配線基板を得るうえで好適である。

（２）本製造方法によれば、最上層または最下層に位置する第２絶縁層に含まれる導体パターンの構成材料が、該第２絶縁層に含まれるビア導体の構成材料に比べてガラス成分が少ないので、導体パターンにめっきが被着し易くなる。したがって、本製造方法は、電気的接続の信頼性を高めるうえで好適である。

（３）本製造方法によれば、複数の絶縁層のうち一の絶縁層に含まれるビア導体と、該一の絶縁層に含まれるビア導体とが、積層方向に連続するように配設されているので、圧力の印加工程において、ビア導体同士を相互にかつ強固に連結することができる。したがって、本製造方法では、ビア導体間の境界面に不要な隙間が発生するのを防ぐことができるので、電気的接続の信頼性を高めることができる。

（４）本製造方法によれば、積層体を形成する工程において、最上層または最下層に位置する第２絶縁層は、該第２絶縁層の上面におけるビア導体の領域外で、かつ、直上または直下にビア導体が位置する部位にダミーパターンを有し、導体パターンおよびダミーパターンを除く第２絶縁層の部位にはパターンが形成されていないので、圧力の印加工程において、ダミーパターンが有意に形成された部位に対して、導体パターンおよびダミーパターンを除く第２絶縁層の部位より大きい圧力を局所的に印加（作用）させることが可能となる。そのため、本製造方法では、ダミーパターン形成部位の直上または直下に位置するビア導体と該ビア導体に対して積層方向において隣接するビア導体や導体パターンとの間に、ダミーパターンおよび導体パターンが実質的に形成されていない部位に働く圧縮応力よりも大きい圧縮応力が作用することになる。したがって、本製造方法では、積層体の最上層と最下層との間に位置する中間層のビア導体と該ビア導体に対して積層方向において隣接するビア導体や導体パターンとの間の密着強度を充分に高めることができるので、接続不良の発生を防止することができる。

（５）本製造方法によれば、第１絶縁層および第２絶縁層がセラミックス材料により構成されるので、第１絶縁層および第２絶縁層の誘電正接を小さくすることが可能となる。したがって、本製造方法は、多層配線基板における電気信号の伝達ロスを低減するうえで好適である。

（６）本発明に係る多層配線基板によれば、上述の多層配線基板の製造方法により奏する効果に加えて、ダミーパターンを多層配線基板の内部に位置するビア導体のターゲットマークとして機能させることができる。したがって、本多層配線基板は、実装時における位置合わせをより正確に行ううえで好適である。

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。本実施形態に係る多層配線基板は、たとえばＩＣ（ＩＣ：In tegrated Circuit）などのチップ部品の搭載に用いられる。以下の説明は、多層配線基板の製造方法の説明をも含む。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る多層配線基板の断面図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る多層配線基板の製造方法を段階的に表す断面図であり、図２（ａ）はシート１の上面１ａに導体層２を形成した状態を表す断面図、図２（ｂ）はセラミックグリーンシート（以下、「グリーンシート」と称す）３を形成した状態を表す断面図、図２（ｃ）は貫通孔４を形成した状態を表す断面図、図２（ｄ）は貫通孔４に導体ペーストを充填した状態を表す断面図である。

図２（ａ）に示すように、支持体としてのシート１の上面１ａに導体ペーストを塗布して導体パターン２を形成する。シート１を構成する材料としては、たとえばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などが挙げられる。次に、図２（ｂ）に示すように、導体層２の形成されたシート１の上面１ａに、第１絶縁層としての第１のセラミックグリーンシート（以下、グリーンシートと称す）３を形成することにより、導体層２とグリーンシート３とを含んでなる導体層付きグリーンシート６を形成する。

シート１の上面１ａには、離型剤または帯電防止剤などの表面処理が施されていてもよい。シート１の上面１ａに施される離型剤の種類としては、大別してシリコーン系の離型剤と、非シリコーン系の離型剤とがある。非シリコーン系の離型剤としてはフッ素系のものなどを用いることができる。この離型剤としては、商品形態別にいえば無溶剤型、エマルジョン型、溶剤型のいずれでも使用し得る。

導体パターン２を構成する導体ペーストに用いる導体材料としては、たとえばタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）などが挙げられる。なお、２種以上の導体材料を用いる場合には、混合、合金およびコーティングなどの少なくともいずれか一つの形態を適用可能である。その導体粉末はアトマイズ法、還元法などによって製造されたものであり、必要により酸化防止、凝集防止などの処理をおこなってもよい。分級などにより微粉末または粗粉末を導体粉末から除去し粒度分布を調整したものであってもよい。

導体パターン２を構成する導体ペーストに用いる有機バインダとしては、たとえばアクリル系、ポリビニルブチラ−ル系、ポリビニルアルコール系、アクリル−スチレン系、ポリプロピレンカーボネート系、セルロース系などの単独重合体または共重合体が挙げられる。アクリル系の重合体としては、アクリル酸、メタクリル酸またはそれらのエステルの単独重合体または共重合体、具体的にはアクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル共重合体、アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体などが挙げられる。後述する焼成工程での分解、揮発性を考慮すると、アクリル系、アルキド系の有機バインダがより好ましい。有機バインダの添加量としては、導体粒子により異なるが、有機バインダの分解性に問題なく、かつ導体粒子を分散できる量であればよい。

導体パターン２を構成する導体ペーストに用いる有機溶剤としては、上記の導体粉末と有機バインダとを良好に分散させて混合できるようなものであればよく、テルピネオールやブチルカルビトールアセテートおよびフタル酸などの可塑剤などが使用可能であるが、導体層形成後の溶剤の乾燥性を考慮し、テルピネオールなどの低沸点溶剤などが好ましい。

グリーンシート３は、セラミック粉末、有機バインダおよび溶剤などを混合したセラミックスラリーを、導体層２を形成したシート１の上面１ａに塗布することにより形成することができる。セラミック粉末の分散性、グリーンシート３の硬度および強度を調整するために、分散剤、可塑剤などを添加してもよい。グリーンシート３は、第１のグリーンシート層と、溶融成分を含む第２のグリーンシート層とを含んで形成することも可能である。

図示しない支持体（たとえばシート）上に形成したグリーンシート３を、導体層２を形成したシート１の上面１ａに積み重ねて加圧、加温した後、該支持体を剥がすことによりグリーンシート３を転写し、導体層付きグリーンシート６を形成することも可能である。

セラミックスラリーに用いられるセラミック粉末は、多層配線基板に要求される特性に合わせて適宜選択されるが、たとえばセラミック配線基板であれば、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ、ガラスセラミック粉末（ガラス粉末とフィラー粉末との混合物）などが挙げられ、積層コンデンサであればＢａＴｉＯ_３系、ＰｂＴｉＯ_３系などの複合ペロブスカイト系セラミック粉末が挙げられる。

ガラスセラミック粉末のガラス成分としては、たとえばＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３系、ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−Ａｌ_２Ｏ_３系、ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−Ａｌ_２Ｏ_３−ＭＯ系（ただし、ＭはＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＢａまたはＺｎを示す）、ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３−Ｍ^１Ｏ−Ｍ^２Ｏ系（ただし、Ｍ^１およびＭ^２は同じまたは異なってＣａ、Ｓｒ、Ｍｇ、ＢａまたはＺｎを示す），ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−Ａｌ_２Ｏ_３−Ｍ^１Ｏ−Ｍ^２Ｏ系（ただし、Ｍ^１およびＭ^２は上記と同じである）、ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−Ｍ^３ _２Ｏ系（ただし、Ｍ^３はＬｉ、ＮａまたはＫを示す）、ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−Ａｌ_２Ｏ_３−Ｍ^３ _２Ｏ系（ただし、Ｍ^３は上記と同じである）、Ｐｂ系ガラス、Ｂｉ系ガラスなどが挙げられる。

ガラスセラミック粉末のフィラー粉末としては、たとえばＡｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物、ＴｉＯ_２とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物，Ａｌ_２Ｏ_３およびＳｉＯ_２から選ばれる少なくとも一種を含む複合酸化物（たとえばスピネル、ムライト、コージェライト）などのセラミック粉末が挙げられる。

有機バインダとしては、たとえばアクリル系（アクリル酸、メタクリル酸またはそれらのエステルの単独重合体または共重合体、具体的にはアクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル共重合体、アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体等）、ポリビニルブチラ−ル系、ポリビニルアルコール系、アクリル−スチレン系、ポリプロピレンカーボネート系、セルロース系などの単独重合体または共重合体が挙げられる。焼成工程での分解、揮発性を考慮すると、アクリル系バインダがより好ましい。

溶剤としては、上記のセラミック粉末と有機バインダとを良好に分散させて混合できるようなものであればよく、トルエン、ケトン類、アルコール類の有機溶媒および水などが挙げられる。これらの中で、トルエン、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコールなどの蒸発係数の高い溶剤はスラリー塗布後の乾燥工程が短時間で実施できるので好ましい。

セラミックスラリーを塗布してグリーンシート３を形成する方法としては、たとえばドクターブレード法、リップコーター法、ダイコーター法などが挙げられる。特にダイコーター法やスロットコーター法、カーテンコーター法などの押し出し式の方法を用いると、これらは非接触式の塗布方法なので、導体層を物理的な力で混合させてしまうことなくグリーンシート３を形成することができるのでよい。なお、グリーンシート３の厚さｄ１は、導体層２の厚みｄ２より厚くなるように形成される。

次に図２（ｃ）に示すように、シート厚み方向（矢印ＡＢ方向）に隣り合う導体層２同士を接続するビア導体７を形成するための貫通孔４を形成する。貫通孔４は、導体層付きグリーンシート６において電気的接合を図りたい導体層２がシート厚み方向に隣り合って存在する位置に、パンチング加工やレーザ加工などを施すことによって形成される。貫通孔４の加工方法としては、導体層付きグリーンシート６が厚い場合、パンチング加工が導体層付きグリーンシート６の表裏の貫通孔径に差異がなく、好ましい。なお、貫通孔４の加工は、導体層付きセラミックグリーンシート６をシート１から剥がして行なってもよいが、シート１の上面１ａに保持したまま行なうと導体層付きセラミックグリーンシート６の変形を防止できるのでより好ましい。

次に図２（ｄ）に示すように、貫通孔４に、スクリーン印刷法またはプレス充填法を用いて、ビア導体７の前駆体である導体ペーストを充填する。その後、導体層付きグリーンシート６をシート１から剥離することによって、導体層２の上面（シート１との接触面）２ａと、グリーンシート３の上面（シート１との接触面）３ａとが同一面を構成する（面一状となる）。換言すれば、導体層２がグリーンシート３に埋没し、表面に導体層２による凹凸が実質的にない導体層付きグリーンシート６（導体パターンおよびビア導体を含む第１絶縁層に相当）が得られる。

図３は、図２の続きの工程を段階的に表す断面図であり、図３（ａ）は導体層付きセラミックグリーンシート６を積層した状態を表す断面図、図３（ｂ）は導体層付きのグリーンシート１５（導体パターンおよびビア導体を含む第２絶縁層に相当）を積層した状態で圧力を印加する状態を表す断面図である。図３（ａ）に示すように、ビア導体７が充填された導体層付きグリーンシート６をシート厚み方向に積層し、積層体８を得る。前記シート厚み方向は、積層方向と同義である。

導体層付きグリーンシート６を積層する際、複数のビア導体７のうち予め定めるビア導体７はシート厚み方向に連続的に配設される。つまり導体層付きグリーンシート６の一つに含まれるビア導体７と、該導体層付きグリーンシート６に直接積層される導体層付きグリーンシート６に含まれるビア導体７とは、積層方向において連続するように配設される。換言すれば、一の導体層付きグリーンシート６におけるビア導体７の上端部７ａと、該一の導体層付きグリーンシート６と積層方向において隣接する導体層付きグリーンシート６のビア導体７の下端部７ｂとが対向（当接）するように配設される。

図３（ｂ）に示すように、積層体８の上面および下面に導体層付きグリーンシート１５を積層して積層体１６を得る。積層体１６には、導体パターン１７が含まれている。つまり導体層付きグリーンシート１５は導体パターン１７およびビア導体７を含み、導体パターン１７は、導体層付きグリーンシート１５の主面１５ａのうち前記ビア導体７が配設される部位（ビア導体７の周囲も一部覆われる場合がある）を被覆するように選択的に導体ペーストを塗布し、導電性を有する被覆層としての導体パターン１７を得る。この導体パターン１７の構成材料としては、導体層２やビア導体７と同様のものが挙げられるが、電気的接続の信頼性を高めるべく、表面をニッケルめっきや金メッキなどでコーティングする観点から、ビア導体７の構成材料に比べてガラス成分が少ないものを採用するのが好ましい。導体層付きグリーンシート１５のビア導体７の下端部７ｂと、直下の導体層付きグリーンシート６のビア導体７の上端部７ａとが当接するように配設される。

最上位に配設される導体層付きグリーンシート１５の導体パターン１７は、導体層付きグリーンシート１５の外方に臨む一主面１５ａより上方（矢印Ａ方向）に突出した状態で設けられる。最下位に配設される導体層付きグリーンシート１５の導体パターン１７は、該導体層付きグリーンシート１５の外方に臨む他主面１５ｂより下方（矢印Ｂ方向）に突出した状態で設けられる。

また、図１に示すように、導体パターン１７を形成するとともに、例えば導体パターン１７と同一材料からなる被覆層としてのダミーパターン１０を形成する。ダミーパターン１０は、積層体１６の最上層および最下層に位置する導体層付きグリーンシート１５に形成される。

具体的に、積層体１６の上面（上記被覆層の形成面）１６ａにおいて、該上面１６ａにおけるビア導体７の領域外で、かつ、積層方向の直下にビア導体７が位置する部位を選択的に被覆するように導体ペーストを塗布することによってダミーパターン１０を得る。また積層体１６の下面（上記被覆層の形成面）１６ｂにおいて、該下面１６ｂにおけるビア導体７の領域外で、かつ、積層方向の直上にビア導体が位置する部位を選択的に被覆するように導体ペーストを塗布することによってダミーパターン１０を得る。

これら導体パターン１７およびダミーパターン１０は同一の塗布工程により塗布することができ、その後乾燥される。導体パターン１７の厚みδ１と、ダミーパターン１０の厚みδ２とは、作用させる圧力の程度に応じて異なる厚みとなるように形成してもよいが、均一な圧力を作用させる観点においては実質的に同一となるように形成するのが好ましい。ここで、「実質的に同一」とは、導体パターン１７の厚みδ１とダミーパターン１０の厚みδ２との差が設計の公差内（例えば２０％以内）に収まることを意味する。

次に、プレス装置１１の所定位置に積層体１６を配置し、積層体１６に対して積層方向（矢印ＡＢ方向）に圧力を印加する。このとき、導体パターン１７およびダミーパターン１０は、その積層体１６の上面１６ａおよび下面１６ｂより突出した状態で設けられているので、次のような作用を奏する。導体パターン１７およびダミーパターン１０が形成されていない残余の部位より、導体パターン１７およびダミーパターン１０が形成されている部位に対して局所的により大きい圧力が印加される。

その後、焼成工程に移行し、導体パターン１７およびダミーパターン１０を含む積層体１６を焼成することにより、多層配線基板１６Ａを得る。なお、焼成工程の後、必要に応じて導体パターン１７の表面にニッケルめっきや金めっきなどのコーティングを施してもよい。

本実施形態に係る製造方法によれば、導体層付きグリーンシート１５を形成する工程で、上面（主面）１５ａから導体パターン１７の少なくとも一部を突出させたうえ、積層体１６を形成する工程において、最上層および最下層に導体層付きグリーンシート１５が位置しかつ該導体層付きグリーンシート１５の導体パターン１７が外方に臨むように、導体層付きグリーンシート６および導体層付きグリーンシート１５を複数積層するので、圧力の印加工程において、外方に臨む導体パターン１７が形成された部位に対して、その他の部位より大きい圧力を局所的に印加（作用）させることが可能となる。そのため、積層方向に隣接するビア導体７と導体層２との間や、積層方向に隣接するビア導体７同士間に、被覆層が実質的に形成されていない部位に作用する圧縮応力（主として積層されたグリーンシート３同士を密着させるのに寄与）よりも大きい圧縮応力が作用することになる。したがって、本製造方法では、グリーンシート３の上面と導体層２の上面との間に有意な段差がない）導体層付きグリーンシート６を採用しても、積層方向に隣接するビア導体７と導体層２との間や、積層方向に隣接するビア導体７同士の間の密着強度を充分に高めることができるので、接続不良の発生を防止することができる。また、本製造方法では、グリーンシート３の上面と導体層２の上面とが略同一面を構成する導体層付きグリーンシート６を採用することができるので、複数の導体層付きグリーンシート６を積層してもより均一な圧着が可能となりデラミネーション（層間剥離）の発生を抑制することができるのに加え、グリーンシート３の上面と導体層２の上面との間に有意な段差がある導体層付きグリーンシートのみを複数積層する場合に比べて、より低い加圧力で適切な積層状態を達成することができるため、過剰な加圧力が作用することに起因する積層変形を抑えることができ、多層配線基板１６Ａの寸法精度を高めることが可能となる。つまり、本製造方法は、デラミネーションの発生が抑制され、寸法精度および電気的接続性に優れた多層配線基板１６Ａを得るうえで好適である。

本製造方法によれば、導体パターン１７が導電部材により構成されるので、たとえばＩＣを１次実装する際や、コンデンサなどの受動部品を多層配線基板１６Ａに実装する際、あるいは多層配線基板１６Ａを実装用ボードに２次実装する際に接続パッドとして導体パターン１７を用いることができる。したがって、本製造方法は、外部装置などとの電気的接続性に優れた多層配線基板１６Ａを得るうえで好適である。

本製造方法によれば、導体層付きグリーンシート６および導体層付きグリーンシート１５のうち一の絶縁層に含まれるビア導体７と、該一の絶縁層に積層される絶縁層に含まれるビア導体７とが、積層方向に連続するように配設されている部位で、圧力の印加工程において、ビア導体７同士を相互にかつ強固に連結することができる。したがって、本製造方法では、ビア導体７間の境界面に不要な隙間が発生するのを防ぐことができるので、電気的接続の信頼性を高めることができる。

本製造方法によれば、積層体１６を形成する工程において、最上層または最下層に位置する導体層付きグリーンシート１５は、該導体層付きグリーンシート１５の上面におけるビア導体７の領域外で、かつ直上または直下にビア導体７が位置する部位にダミーパターン１０を有し、導体パターン１７およびダミーパターン１０を除く導体層付きグリーンシート１５の部位にはパターンが形成されていないので、圧力の印加工程において、ダミーパターン１０が有意に形成された部位に対して、導体パターン１７およびダミーパターン１０を除く導体層付きグリーンシート１５の部位より大きい圧力を局所的に印加（作用）させることが可能となる。そのため、本製造方法では、ダミーパターン形成部位の直上または直下に位置するビア導体７と該ビア導体７に対して積層方向において隣接するビア導体７や導体層２との間に、ダミーパターン１０および導体パターン１７が実質的に形成されていない部位に働く圧縮応力よりも大きい圧縮応力が作用することになる。したがって、本製造方法では、積層体１６の最上層と最下層との間に位置する中間層のビア導体７と該ビア導体７に対して積層方向において隣接するビア導体７や導体層２との間の密着強度を充分に高めることができるので、接続不良の発生を防止することができる。

本製造方法によれば、グリーンシート３がセラミックス材料により構成されるので、グリーンシート３の誘電正接を小さくすることが可能となる。したがって、本製造方法は、多層配線基板１６Ａにおける電気信号の伝達ロスを低減するうえで好適である。

図４は、本発明の第２の実施形態に係る多層配線基板の製造方法を段階的に表す断面図であり、図４（ａ）はシート１に導体層２を形成した状態を表す断面図、図４（ｂ）はグリーンシート３を形成した状態を表す断面図、図４（ｃ）は貫通孔４を形成した状態を表す断面図、図４（ｄ）は貫通孔４に導体ペーストを充填した状態を表す断面図、図４（ｅ）はシート１の下面１ｂにおけるビア導体７の配設位置を、被覆層としてのダミーパターン１３により選択的に被覆した状態を表す断面図である。

先ず図４（ａ）に示すように、シート１の上面１ａに導体ペーストを塗布して導体層２を形成する。次に図４（ｂ）に示すように、シート１の上面１ａに、グリーンシート３を形成する。次に図４（ｃ）に示すように、シート厚み方向（矢印ＡＢ方向）に隣り合う導体層２同士を接続するビア導体７を形成するための貫通孔４を形成する。次に、図４（ｄ）に示すように、貫通孔４に、導体ペーストを充填しビア導体７を形成する。次に、図４（ｅ）に示すように、シート１の下面（グリーンシート３の形成面とは反対の面）１ｂにおけるビア導体７の配設位置を、被覆層としてのダミーパターン１３により選択的に被覆する。具体的に、シート１の下面１ｂにおけるビア導体７が位置する部位を選択的に被覆するように導体ペーストを塗布し、乾燥することによってダミーパターン１３が得られる。ダミーパターン１３は、該ダミーパターン１３が形成されていないシート１の下面１ｂから突出した状態で設けられている。以上のようにして、基体１４は作製される。

図５は、図４の続きの工程を段階的に表す断面図であり、図５（ａ）は導体層付きグリーンシート６上に基体１４を積層した状態を表す断面図、図５（ｂ）はダミーパターン１３とともにシート１を剥がした状態を表す断面図、図５（ｃ）は二層からなる積層体の上面に、別の基体１４を積層した状態を表す断面図、図５（ｄ）は基体１４の積層圧力印加工程、およびダミーパターン１３とシート１との剥離を３回繰り返した状態を表す断面図、図５（ｅ）は図５（ｄ）により得られる積層体８の上面および下面に導体層付きグリーンシート１５を積層した状態を表す断面図である。

まず、図５（ａ）に示すように、導体層付きグリーンシート６に対して、シート１の下面１ｂが上方を向くようにして基体１４を積層した後、この積層体に対してプレス装置（図示せず）により積層方向の圧力を印加する。

次図５（ｂ）に示すように、図５（ａ）に示す積層体からダミーパターン１３とともにシート１を剥離する。そして、図５（ａ）と図５（ｂ）との工程を３回繰り返すことにより、図５（ｄ）に示す所望の積層体８を得る。

その後、図５（ｅ）に示すように、積層体８の上面および下面に導体層付きグリーンシート１５を積層する。積層体８の上面に積層された導体層付きグリーンシート１５の導体パターン１７は、該導体層付きグリーンシート１５の上面１５ａより上方（矢印Ａ方向）に突出した状態で設けられる。積層体８の下面に積層された導体層付きグリーンシート１５の導体パターン１７は、該導体付きグリーンシート１５の下面１５ｂより下方（矢印Ｂ方向）に突出した状態で設けられる。その後、第１の実施形態と同様の圧力を印加する工程および焼成工程を順次実施して多層配線基板を得る。

本実施形態に係る製造方法によれば、基体１４を積層するごとに圧力が印加されるので、層間ごとにおけるビア導体７と導体層２との間あるいはビア導体７同士の間の密着強度をより高めることができるので、接続不良の発生をより確実に防止することができる。したがって、本製造方法は、電気的接続性により優れた多層配線基板を得るうえで好適である。なお、その他に第１の実施形態の製造方法と同様の効果を奏する。

図６は、本発明の第３の実施形態に係る多層配線基板の断面図である。第１、第２の実施形態において、積層体８を形成した後、該積層体８の最上層または最下層の一方側だけ、導体層付きグリーンシート１５を積層する。その後、積層体８において、前記一方側の逆面である他方側であって外方に臨むビア導体を覆うように、導体パターン１８を印刷する。次にこの積層体に対し積層方向に圧力を印加し、その後前述の同様の焼成工程を実施する。本第３の実施形態においても、第１、第２の実施形態に係る多層配線基板の製造方法と同様の効果を奏する。第３の実施形態では、積層体を積層後でかつ焼成工程前に、外部導体パターン１８を印刷しているが、この外部導体パターン１８を焼成工程後に形成してもよい。

以上、本発明の具体的な実施形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の思想から逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

本実施形態では、積層体１６の最上層および最下層に導体パターン１７およびダミーパターン１０が形成されているが、最上層および最下層のいずれか一方だけに導体パターン１７およびダミーパターン１０が形成される場合もある。積層方向に単一のビア導体７しか存在しない場合、その他の状況に応じてダミーパターン１０を省略する場合もあり得る。本実施形態では、導体パターン１７とダミーパターン１０とが同一工程で形成されるが、別工程で形成することも可能である。ダミーパターン１０，１３を、導体パターン１７とは異なる材料から形成してもよい。また、ダミーパターン１０，１３の形状は、特には限られず、ライン状やパッド状など適宜設定すればよい。本実施形態では、ビア導体７を含む導体層付きグリーンシート１５を予め準備しておき、積層体８に該導体層付きグリーンシート１５を積層しているが、必ずしもこの製造方法に限定されるものではない。たとえば積層体８に、ビア導体を含む第２のグリーンシートを積層し、その後前記第２のグリーンシートの主面に前記ビア導体などを覆う外部導体パターン（およびダミーパターン）を形成してもよい。

本実施形態では、積層体１６にプレス装置を用いて圧力を印加した後、焼成しているが、この製造方法に必ずしも限定されるものではない。たとえば積層体１６に、圧力印加状態を保持するための治具を介して、プレス装置を用いて圧力印加した後、治具付きセラミックグリーンシート積層体を前記プレス装置から離脱して（圧力印加状態を保持したまま）、焼成してもよい。焼成された多層配線基板１６Ａを治具から取り外すことで多層配線基板１６Ａを得ることができる。この場合には、多層配線基板１６Ａのシート厚み方向の高寸法精度を高精度に管理することができる。

複数の積層体１６にプレス装置を用いて圧力を印加し、セラミックグリーンシート積層体を前記プレス装置から離脱することなく焼成する場合もあり得る。この場合には、圧力印加状態を保持する治具が不要となるだけでなく、治具を装着する時間短縮を図ることができる。したがって多層配線基板１６Ａの積層方向の高寸法精度を高精度に管理することができるとともに、工数低減を図ることができる。圧力を印加する工程後、焼成工程前にセラミックグリーンシート積層体からダミーパターンを除去する場合もあり得る。この場合にも、本実施形態と同様の効果を奏する。

本発明の第１の実施形態に係る多層配線基板の断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る多層配線基板の製造方法を段階的に表す断面図であり、図２（ａ）はシート１の上面１ａに導体層２を形成した状態を表す断面図、図２（ｂ）はグリーンシート３を形成した状態を表す断面図、図２（ｃ）は貫通孔４を形成した状態を表す断面図、図２（ｄ）は貫通孔４に導体ペーストを充填した状態を表す断面図である。 図２の続きの工程を段階的に表す断面図であり、図３（ａ）は導体層付きグリーンシート６を積層した状態を表す断面図、図３（ｂ）は導体層付きグリーンシートを積層した状態で圧力を印加する状態を表す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る多層配線基板の製造方法を段階的に表す断面図であり、図４（ａ）はシート１に導体層２を形成した状態を表す断面図、図４（ｂ）はグリーンシート３を形成した状態を表す断面図、図４（ｃ）は貫通孔４を形成した状態を表す断面図、図４（ｄ）は貫通孔４に導体ペーストを充填した状態を表す断面図、図４（ｅ）はシート１の下面１ｂにおけるビア導体７の配設位置を、被覆層としてのダミーパターン１３により選択的に被覆した状態を表す断面図である。 図４の続きの工程を段階的に表す断面図であり、図５（ａ）は導体層付きグリーンシート６上に基体１４を積層した状態を表す断面図、図５（ｂ）はダミーパターン１３とともにシート１を剥がした状態を表す断面図、図５（ｃ）は二層からなる積層体の上面に、別の基体１４を積層した状態を表す断面図、図５（ｄ）は基体１４の積層圧力印加工程、およびダミーパターン１３とシート１との剥離を３回繰り返した状態を表す断面図、図５（ｅ）は図５（ｄ）により得られる積層体８の上面および下面に導体層付きグリーンシート１５を積層した状態を表す断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る多層配線基板の断面図である。

符号の説明

１ シート
２ 導体層（導体パターン）
３ グリーンシート
６ 導電体付きグリーンシート（第１絶縁層）
７ ビア導体
１０ ダミーパターン
１５ 導電体付きグリーンシート（第２絶縁層）
１６ 積層体
１７ 導体パターン

Claims (6)

1. 導体パターンおよびビア導体を含みかつ上面が該導体パターンの上面と略同一面を構成する第１絶縁層を形成する工程と、
   導体パターンおよびビア導体を含みかつ上面から該導体パターンの少なくとも一部が突出している第２絶縁層を形成する工程と、
   最上層および最下層の少なくとも一方に前記第２絶縁層が位置しかつ該第２絶縁層の導体パターンが外方に臨むように、前記第１および第２絶縁層の少なくとも一方を複数積層して積層体を形成する工程と、
   前記積層体に対して、その積層方向に圧力を印加する工程と、を含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法。
2. 前記最上層または前記最下層に位置する第２絶縁層に含まれる導体パターンの構成材料は、該第２絶縁層に含まれるビア導体の構成材料に比べてガラス成分が少ないことを特徴とする請求項１に記載の多層配線基板の製造方法。
3. 前記積層体を構成する複数の絶縁層のうち一の絶縁層に含まれるビア導体と、該一の絶縁層に積層される絶縁層に含まれるビア導体とは、前記積層方向において連続するように配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の多層配線基板の製造方法。
4. 前記最上層または前記最下層に位置する第２絶縁層は、該第２絶縁層の上面におけるビア導体の領域外で、かつ、直上または直下にビア導体が位置する部位にダミーパターンを有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の多層配線基板の製造方法。
5. 前記第１絶縁層および前記第２絶縁層はセラミックス材料により構成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の多層配線基板の製造方法。
6. 導体パターンおよびビア導体を含みかつ上面が該導体パターンの上面と略同一面を構成する第１絶縁層と、導体パターンおよびビア導体を含みかつ上面から該導体パターンの少なくとも一部が突出している第２絶縁層との少なくとも一方を、最上層および最下層の少なくとも一方に前記第２絶縁層が位置し、該第２絶縁層の導体パターンが外方に臨むように複数積層してなる積層体と、
   前記最上層および前記最下層の少なくとも一方に位置する第２絶縁層に含まれる導体パターンの形成面におけるビア導体の領域外で、かつ、直上または直下にビア導体が位置する部位に形成されるダミーパターンと、を有することを特徴とする多層配線基板。

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