JP2015002226A - 多層配線基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】セラミック配線基板上に配線構造体を位置精度よく積層し、信頼性の高い多層配線基板を提供すること。
【解決手段】多層配線基板１０は、基板主面４１及び基板裏面４２を有するセラミック配線基板４０と、セラミック配線基板４０の基板主面４１上に積層される配線構造体２０，２１とを備える。配線構造体２０，２１は、樹脂絶縁層２２，２３、配線層２４，２５及びビア導体２６を備える。樹脂絶縁層２２，２３は、熱硬化性樹脂からなる第１樹脂層３１と、第１樹脂層３１の両面に積層され、熱可塑性樹脂からなる第２樹脂層３２とにより構成されている。セラミック配線基板４０の基板主面４１には、基板中央部５４を高所としかつ基板外周部５５を低所とする高低差が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板主面及び基板裏面を有するセラミック配線基板と、セラミック配線基板の基板主面上に積層され、樹脂絶縁層、配線層及びビア導体を有する配線構造体とを備えた多層配線基板及びその製造方法に関するものである。

コンピュータのマイクロプロセッサ等として使用される半導体集積回路素子（ＩＣチップ）は、近年ますます高速化、高機能化しており、これに付随して端子数が増え、端子間ピッチも狭くなる傾向にある。一般的にＩＣチップの底面には多数の端子が密集してアレイ状に配置されている。このＩＣチップなどの電子部品を検査するために、電子部品検査用の多層配線基板が使用されている。

電子部品検査用の多層配線基板として、複数のセラミック絶縁層を積層してなるセラミック配線基板の上層側に、複数の樹脂絶縁層及び複数の配線層からなる配線構造体を積層した多層配線基板が実用化されている。この多層配線基板において、各樹脂絶縁層及び各セラミック絶縁層には、それら絶縁層を貫通するビア導体が設けられ、ビア導体によって層間の電気的接続が図られている。

上記多層配線基板を製造する際には、セラミック配線基板上に複数の樹脂絶縁層を配置した状態で加熱加圧することにより、セラミック配線基板に各樹脂絶縁層からなる配線構造体を圧着している。この圧着時において、樹脂絶縁層は、加熱による粘度低下に伴って移動し、配線層の変形や位置ズレが生じ易くなる。この問題を回避する目的で、樹脂絶縁層に非貫通ビア導体（ダミービア導体）を形成した多層配線基板が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この多層配線基板では、複数の非貫通ビア導体によって樹脂絶縁層の平面方向の移動が抑制されることで配線層の変形や位置ズレが防止されるため、断線等の問題が回避される。

特開２０１２−９３１０３号公報

ところで、特許文献１に開示されている従来の多層配線基板では、各樹脂絶縁層の位置ズレを防止するために複数の非貫通ビア導体を樹脂絶縁層に形成する必要がある。この多層配線基板において、各非貫通ビア導体の配置スペースを確保すると、配線層を高密度で配置することができなくなる。さらに、非貫通ビア導体を設けると、電気ノイズを拾い易くなる場合があり、多層配線基板の電気特性が低下してしまうといった問題が懸念される。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、セラミック配線基板上に配線構造体を位置精度よく積層し、信頼性の高い多層配線基板を提供することにある。また別の目的は、上記多層配線基板を製造するのに好適な多層配線基板の製造方法を提供することにある。

そして上記課題を解決するための手段（手段１）としては、一対の主面を有しかつ前記主面間を貫通するビア孔が形成された樹脂絶縁層、前記樹脂絶縁層の少なくとも一方の前記主面上に配置された配線層、及び前記ビア孔内に設けられ前記配線層と電気的に接続するビア導体を有する配線構造体と、基板主面及び基板裏面を有し、前記基板主面及び前記基板裏面間を導通させる貫通導体部が設けられ、前記基板主面上に前記配線構造体が積層されるセラミック配線基板とを備えた多層配線基板であって、前記樹脂絶縁層は、熱硬化性樹脂からなる第１樹脂層と、前記第１樹脂層に積層されて少なくとも一方の前記主面をなす熱可塑性樹脂からなる第２樹脂層とにより構成され、前記基板主面には、基板中央部を高所としかつ基板外周部を低所とする高低差が設けられていることを特徴とする多層配線基板がある。

従って、手段１に記載の発明によると、基板主面には、基板中央部を高所としかつ基板外周部を低所とする高低差が設けられているので、セラミック配線基板の基板主面上に配線構造体を加熱加圧して積層する際には、樹脂絶縁層にテンション（配線構造体の平面方向に遠心的な張力）が加わった状態となる。このため、加熱による樹脂絶縁層の粘度低下に伴う平面方向の移動を防止することができる。従って、セラミック配線基板上に配線構造体を位置精度よく積層することができ、配線が断線するといった問題を回避することができる。また、本発明の多層配線基板では、従来技術のように非貫通ビア導体（ダミービア導体）を設ける必要がないため、電気特性を良好な状態に維持しつつ、配線の高密度化を図ることができる。

基板主面における高所と低所との境界には段差部が存在していてもよい。この場合、段差部のエッジによって樹脂絶縁層の平面方向のズレを確実に防止することができる。また、セラミック配線基板と樹脂絶縁層との接触面積が段差部の高低差の分だけ増加するため、セラミック配線基板と配線構造体との接続強度を高めることができる。

基板主面における段差部は、配線層及びビア導体が形成されている領域よりも外周部側に配置されていてもよい。このようにすると、多層配線基板の電気特性に影響を与えることなく、段差部を確実に形成することができ、多層配線基板の信頼性を確保することができる。

基板主面における高低差は、第２樹脂層の厚さよりも大きくかつ樹脂絶縁層の厚さよりも小さくなるように設定されていてもよい。ここで、高低差が第２樹脂層よりも小さいと、加熱時に軟化する第２樹脂層によって高低差が吸収されてしまうため、高低差による積層ズレの効果が十分に得られなくなる。また、高低差が樹脂絶縁層よりも大きいと、多層配線基板の表面において要求される平坦度を確保できなくなる場合がある。従って、基板主面において、第２樹脂層の厚さよりも大きくかつ樹脂絶縁層の厚さよりも小さくなるように高低差を設定すると、積層時における樹脂絶縁層のズレを確実に防止することができ、信頼性の高い多層配線基板を得ることができる。

基板主面における高所は、セラミック配線基板の厚み方向に垂直な平坦面であり、かつその上には貫通導体部に接続する基板側配線層が形成されている。この場合、均一な厚さの基板側配線層を位置精度よく形成することができ、セラミック配線基板と配線構造体との間における断線を確実に防止することができる。

多層配線基板は、ＩＣ検査装置用基板であってもよい。この場合、ＩＣ検査装置用基板における配線層を精度良く形成できるため、多数の端子が密集してアレイ状に配置されているＩＣチップを確実に検査することができる。

樹脂絶縁層（第１樹脂層及び第２樹脂層）としては、通常ポリイミド系の樹脂材料が用いられるが、ポリイミド系の樹脂以外の樹脂を用いて形成されるものでもよく、絶縁性、耐熱性、耐湿性等を考慮して適宜選択することができる。また、樹脂絶縁層の第１樹脂層として、樹脂とガラス繊維（ガラス織布やガラス不織布）やポリアミド繊維等の有機繊維との複合材料、あるいは、連続多孔質ＰＴＦＥ等の三次元網目状フッ素系樹脂基材に熱硬化性樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料等を使用してもよい。

配線層は、主として銅からなり、サブトラクティブ法、セミアディティブ法、フルアディティブ法などといった公知の手法によって形成される。具体的に言うと、例えば、銅箔のエッチング、無電解銅めっきあるいは電解銅めっきなどの手法が適用される。なお、スパッタやＣＶＤ等の手法により薄膜を形成した後にエッチングを行うことで配線層を形成したり、導電性ペースト等の印刷により配線層を形成したりすることも可能である。

また、上記課題を解決するための別の手段（手段２）としては、手段１に記載の多層配線基板を製造する方法であって、前記配線層及び前記ビア導体が形成された樹脂絶縁層を有する配線構造体を準備する配線構造体準備工程と、前記貫通導体部が設けられたセラミック配線基板を準備するセラミック配線基板準備工程と、前記セラミック配線基板の前記基板主面に前記高低差を設ける高低差付与工程と、前記高低差の存在する前記基板主面上に前記配線構造体を配置した状態で加熱加圧を行うことにより、前記基板主面に前記配線構造体を圧着させる積層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がある。

従って、手段２に記載の発明によると、高低差付与工程においてセラミック配線基板の基板主面に高低差が設けられた後、積層工程が実施される。この積層工程では、高低差の存在する基板主面上に配線構造体を配置した状態で加熱加圧が行われ、配線構造体が基板主面に圧着される。このとき、配線構造体の樹脂絶縁層にテンションが加わった状態となるため、樹脂絶縁層の粘度低下に伴う平面方向の移動が防止され、セラミック配線基板上に配線構造体を精度よく積層することができる。

積層工程では、高低差の存在する基板主面上に配線構造体を複数重ねて配置した状態で加熱加圧を行うことにより、基板主面に配線構造体を一括して圧着させてもよい。このようにすると、複数の配線構造体を１つずつ圧着させる場合と比較して、製造工程を簡素化することができ、多層配線基板を短時間で製造することができる。なお、高低差の存在する基板主面上に複数の配線構造体を１つずつ圧着させるようにしてもよい。この場合、多層配線基板の工期は長くなるが、積層時における樹脂絶縁層のズレを確実に防止することができる。

高低差付与工程では、焼成工程を経たセラミック配線基板の基板主面において、基板外周部のセラミック材料を除去することにより、高低差を設けてもよい。このようにすると、セラミック配線基板の基板主面において、所定寸法の高低差を正確にかつ容易に形成することができる。具体的には、基板外周部のセラミック材料を除去して段差部を形成する場合、エッジのある段差部を正確に形成することができるため、積層時における樹脂絶縁層の位置ズレを確実に防止することができる。

高低差付与工程では、焼成工程を経たセラミック配線基板の基板主面をあらかじめ表面研磨した後、その表面研磨された基板主面において、基板外周部のセラミック材料を除去することにより、高低差を設けてもよい。このようにすると、基板主面における高低差を正確に設けることができる。また、表面研磨された基板主面が平坦面となるので、その基板主面上に貫通導体部に接続する基板側配線層を均一な厚さで位置精度よく形成することができる。さらに、基板主面における低所は高所よりも表面粗さが大きくなるため、低所となる基板外周部によって積層時における樹脂絶縁層のズレを確実に防止することができる。

高低差付与工程では、レーザトリミング、エッチングまたは研磨により基板外周部のセラミック材料を除去する。つまり、本発明では、セラミック材料の種類やセラミック配線基板の形状、サイズ等に応じて、レーザトリミング、エッチング及び研磨の中から最適な手法を選択し、その手法によって基板外周部のセラミック材料を除去する。このように、最適な手法で基板外周部のセラミック材料を除去することにより、基板主面における高低差を確実に設けることが可能となる。

本実施の形態における多層配線基板の概略構成を示す断面図。 多層配線基板の製造方法における配線構造体準備工程を示す説明図。 多層配線基板の製造方法における配線構造体準備工程を示す説明図。 多層配線基板の製造方法における配線構造体準備工程を示す説明図。 多層配線基板の製造方法におけるセラミック配線基板準備工程を示す説明図。 多層配線基板の製造方法におけるセラミック配線基板準備工程を示す説明図。 多層配線基板の製造方法におけるセラミック配線基板準備工程を示す説明図。 多層配線基板の製造方法におけるセラミック配線基板準備工程を示す説明図。 多層配線基板の製造方法における高低差付与工程を示す説明図。 基板主面に段差部を設けない別の実施の形態のセラミック配線基板を示す説明図。

以下、本発明を多層配線基板に具体化した一実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本実施の形態の多層配線基板の概略構成を示す断面図である。

図１に示される多層配線基板１０は、ＩＣチップの電気検査を行うためのＩＣ検査装置用基板である。多層配線基板１０は、厚さ方向に積層される複数（本実施の形態では２つ）の配線構造体２０，２１と、配線構造体２１の下層側に設けられるセラミック配線基板４０とを備える。多層配線基板１０は、縦横の長さが１０ｃｍ程度、厚さが４ｍｍ程度の基板であり、使用時において多層配線基板１０の主面１１（図１では上面）が検査対象であるＩＣチップに向けて配置される。

上側の配線構造体２０は、樹脂絶縁層２２、配線層２４及びビア導体２６を有し、下側の配線構造体２１は、樹脂絶縁層２３、配線層２５及びビア導体２６を有する。各樹脂絶縁層２２,２３は、一対の主面２７，２８を有し、それら主面２７，２８間を貫通するビア孔２９が形成されている。配線層２４は、樹脂絶縁層２２の主面２７（本実施の形態では上面）上に配置されている。配線層２５は、樹脂絶縁層２３の主面２７上に配置されている。ビア導体２６は、ビア孔２９内に設けられ、配線層２４，２５と電気的に接続されている。

樹脂絶縁層２２，２３は、例えばポリイミド系樹脂からなる絶縁層である。具体的には、樹脂絶縁層２２，２３は、第１樹脂層３１と、第１樹脂層３１の両面に積層され、樹脂絶縁層２２，２３の主面２７，２８をなす第２樹脂層３２とにより構成されている。本実施の形態において、樹脂絶縁層２２，２３を構成する第１樹脂層３１は、ポリイミド系の熱硬化性樹脂からなり、厚みは２０μｍ程度である。第２樹脂層３２は、ポリイミド系の熱可塑性樹脂からなり、厚みは２．５μｍ程度である。つまり、樹脂絶縁層２２，２３は２５μｍ程度である。また、配線層２４，２５は、例えば銅からなる導体層であり、その厚みは５μｍ程度である。配線構造体２０，２１のビア孔２９及びビア導体２６は断面円形状をなし、ビア孔２９の内径及びビア導体２６の外径は、５０μｍ程度である。

また、多層配線基板１０の主面１１（配線構造体２０の上面）における中央部分には、配線層２４を構成する複数の主面側端子３５がアレイ状に形成されている。主面側端子３５は、断面円形状をなし、その直径は例えば６０μｍ程度に設定されている。

セラミック配線基板４０は、基板主面４１及び基板裏面４２を有し、基板主面４１上に各配線構造体２０，２１が積層されている。セラミック配線基板４０には、複数のセラミック絶縁層４３，４４，４５と複数の導体層４６とが積層されている。セラミック絶縁層４３〜４５は、例えばアルミナの焼結体であり、導体層４６は、例えばタングステン、モリブデン、又はこれらの合金のメタライズ層である。セラミック配線基板４０において、各セラミック絶縁層４３〜４５には厚さ方向に貫通する貫通孔４８が形成されており、その貫通孔４８内には導体層４６に接続されるビア導体４９が形成されている。各貫通孔４８は断面円形状をなしており、それらの内径は６０μｍ程度である。各ビア導体４９も断面円形状をなしており、それらの外径は６０μｍ程度である。ビア導体４９は、導体層４６と同様にタングステン、モリブデン、又はこれらの合金のメタライズ層からなる。各導体層４６及び各ビア導体４９は、基板主面４１及び基板裏面４２間を導通させる貫通導体部として機能する。

セラミック配線基板４０の基板裏面４２（多層配線基板１０の裏面１２）には、複数の裏面側端子５０がほぼ全域にわたってアレイ状に形成されている。各裏面側端子５０は断面円形状をなし、裏面側端子５０の直径は、１．０ｍｍ程度に設定されている。また、基板主面４１の中央部分には、薄膜状の導体層５１が形成されている。導体層５１は、チタン及び／又は銅等からなる基板側配線層である。

セラミック配線基板４０の各裏面側端子５０は、ビア導体４９や導体層４６，５１を介して配線構造体２１のビア導体２６に接続され、さらに配線構造体２１の配線層２５及び配線構造体２０のビア導体２６を介して主面側端子３５に接続される。

また、セラミック配線基板４０において、基板主面４１には、基板中央部５４を高所としかつ基板外周部５５を低所とする高低差が設けられている。より詳しくは、セラミック配線基板４０の基板主面４１において、高所となる基板中央部５４と低所となる基板外周部５５との境界に段差部５６が形成されている。段差部５６は、配線構造体２１の配線層２５及びビア導体２６が形成されている領域よりも外周部側に配置されている。また、段差部５６の高低差は、１０μｍ程度であり、樹脂絶縁層２２，２３の第２樹脂層３２の厚さよりも大きくかつ樹脂絶縁層２２，２３の厚さよりも小さくなるよう設定されている。さらに、基板主面４１における高所は、セラミック配線基板４０の厚み方向に垂直な平坦面であり、かつその上にはビア導体２６に接続される導体層５１（基板側配線層）が形成されている。

多層配線基板１０において、セラミック配線基板４０の基板主面４１における高低差は、配線構造体２０，２１の樹脂絶縁層２２，２３で吸収され、主面１１上における中央部と外周部との高低差は、基板主面４１における高低差よりも小さくなっている。つまり、各配線構造体２０，２１の上面における高低差は、上層側に行くに従って小さくなっている。

次に、本実施の形態における多層配線基板１０の製造方法を説明する。

先ず、配線構造体準備工程を行う。具体的には、図２に示されるように、樹脂絶縁層２２，２３となる樹脂絶縁材６１の片側の主面２７（図２では上面）に、配線層２４，２５となる銅箔６３が形成された銅箔付き樹脂フィルム６４を準備し、所定寸法に切断する。なお、樹脂絶縁材６１は、ポリイミド系の熱硬化性樹脂からなる第１樹脂層３１と、第１樹脂層３１の両面に配設されポリイミド系の熱可塑性樹脂からなる第２樹脂層３２とから構成される。そして、樹脂絶縁材６１の上面２７側に、厚さが５μｍである銅箔６３が貼り付けられている。

次に、レーザ加工により、銅箔付き樹脂フィルム６４の樹脂絶縁材６１及び銅箔６３を貫通するビア孔２９を形成する。そして、ペースト印刷充填装置（図示略）を用い、図３に示されるように、樹脂フィルム６４のビア孔２９内に銅粉末を主成分とする導電性ペースト（銅ペースト）を充填し、ビア導体２６を形成する。その後１５０℃で１時間加熱する。

そして、樹脂フィルム６４の上面２７に形成された銅箔６３の上に感光性のドライフィルムを貼り付ける。さらに、そのドライフィルムの上に、配線層２４（主面側端子３５）の配線パターンが予め形成された露光用マスクを配置する。次いで、露光用マスクを介してドライフィルムの露光を行った後に現像を行い、銅箔６３をエッチングするためのエッチングレジストをパターン形成する。また、樹脂フィルム６４の主面２８（図３では下面）側にも、感光性のドライフィルムを貼り付け、上記の露光及び現像によって下面２８全体を覆うようにエッチングレジストを形成する。

その後、銅箔６３においてエッチングレジストのレジストパターンから露出する部分をエッチングにより除去し、配線層２４としての主面側端子３５を形成する。その後、剥離液に接触させることにより、主面側端子３５上に残存するエッチングレジストを除去するとともに、下面２８側のエッチングレジストを除去する。

この結果、図４に示されるように、樹脂絶縁層２２、配線層２４（主面側端子３５）、及びビア導体２６を有する配線構造体２０が形成される。また、上述した工程を同様に行うことで、樹脂絶縁層２３、配線層２５及びビア導体２６を有する配線構造体２１が形成される。

次に、セラミック配線基板準備工程を行う。具体的には、アルミナ粉末を主成分とするセラミック材料を用いてグリーンシートを複数枚形成する。そして、図５に示されるように、複数枚のグリーンシート７１に対し、レーザ加工を行って、所定の位置に複数の貫通孔４８を形成する。なお、貫通孔４８の形成は、パンチング加工、ドリル加工等によって行ってもよい。

その後、従来周知のペースト印刷装置（図示略）を用い、各グリーンシート７１の貫通孔４８に導電性ペースト（例えばタングステンペースト）を充填し、未焼成のビア導体４９を形成する。さらに、従来周知のペースト印刷装置を用いて、導電性ペーストを印刷して未焼成の導体層４６や裏面側端子５０を形成する（図６参照）。なお、導電性ペーストの充填及び印刷の順序は逆にしてもよい。

そして、導電性ペーストの乾燥後、それら複数枚のグリーンシート７１を積み重ねて配置し、シート積層方向に押圧力を付与することにより、各グリーンシート７１を圧着、一体化してセラミック積層体７３を形成する（図７参照）。次に、セラミック積層体７３を脱脂し、さらに所定温度で所定時間焼成を行う（焼成工程）。その結果、グリーンシート７１のアルミナ及びペースト中のタングステンが同時焼結し、セラミック配線基板４０が形成される。

そして、焼結工程を経たセラミック配線基板４０の基板主面４１を表面研磨する。次に、チタン及び銅のスパッタリングを行い、基板主面４１に薄膜を形成した後、露光及び現像を行うことで、基板主面４１の基板中央部５４においてビア導体４９に接続される薄膜状の導体層５１（基板側配線層）を形成する（図８参照）。

さらに、図９に示されるように、基板主面４１において、レーザトリミングにより基板外周部５５のセラミック材料を除去することで段差部５６を形成し、高低差を設ける（高低差付与工程）。この結果、セラミック配線基板４０の基板主面４１において、基板外周部５５に沿って枠状（四角枠状）に低所が形成される。以上の工程を行うことで、セラミック配線基板４０を準備する。なお、基板主面４１において低所となる基板外周部５５の表面はレーザトリミングによって微細な凹凸が形成されるため、基板主面４１の低所（基板外周部５５）は高所（基板中央部５４）よりも表面粗さが大きくなっている。

その後、高低差の存在するセラミック配線基板４０の基板主面４１の上に、図４に示す配線構造体２０，２１を複数重ねて配置した状態で、３５０℃程度の温度に加熱しつつ７５ｋｇｆ／ｃｍ^２程度の圧力で加圧する（積層工程）。なおここでは、基板主面４１上の基板外周部５５に段差部５６が設けられているため、配線構造体２０，２１の平面方向に遠心的な張力（テンション）が作用し、その状態で各配線構造体２０，２１が加熱加圧される。この加熱加圧を行うことで、樹脂絶縁層２２，２３の第２樹脂層３２が軟化することで接着層として機能し、セラミック配線基板４０上に各配線構造体２０，２１が一括して圧着される。この結果、各配線構造体２０，２１とセラミック配線基板４０とが一体化した多層配線基板１０が製造される。

従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。

（１）本実施の形態の多層配線基板１０において、セラミック配線基板４０の基板主面４１には、基板中央部５４を高所としかつ基板外周部５５を低所とする高低差が設けられている。この場合、基板主面４１上に配線構造体２０，２１を加熱加圧して積層する際には、配線構造体２０，２１（樹脂絶縁層２２，２３）の平面方向に遠心的な張力（テンション）が加わった状態となる。このため、加熱による樹脂絶縁層２２，２３の粘度低下に伴う平面方向の移動を防止することができる。従って、セラミック配線基板４０上に配線構造体２０，２１を位置精度よく積層することができ、配線が断線するといった問題を回避することができる。また、本発明の多層配線基板１０では、従来技術のように非貫通ビア導体（ダミービア導体）を設ける必要がないため、電気特性を良好な状態に維持しつつ、配線の高密度化を実現することができる。

（２）本実施の形態の多層配線基板１０において、セラミック配線基板４０の基板主面４１には、基板中央部５４と基板外周部５５との境界に段差部５６が存在している。この場合、段差部５６のエッジによって樹脂絶縁層２３の平面方向のズレを確実に防止することができる。また、セラミック配線基板４０と樹脂絶縁層２３との接触面積が段差部５６の高低差の分だけ増加するため、セラミック配線基板４０と配線構造体２１との接続強度を高めることができる。

（３）本実施の形態の多層配線基板１０において、基板主面４１の段差部５６は、配線層２４，２５及びビア導体２６が形成されている領域よりも外周部側に配置されている。このようにすると、多層配線基板１０の電気特性に影響を与えることなく、段差部５６を確実に形成することができ、多層配線基板１０の信頼性を確保することができる。

（４）本実施の形態の多層配線基板１０において、基板主面４１の高低差は、第２樹脂層３２の厚さよりも大きくかつ樹脂絶縁層２２，２３の厚さよりも小さくなるように設定されている。ここで、高低差が第２樹脂層３１よりも小さいと、加熱時に軟化する第２樹脂層３１によって高低差が吸収されてしまうため、高低差による積層ズレの効果が十分に得られなくなる。また、高低差が樹脂絶縁層２２，２３よりも大きいと、多層配線基板１０の主面１１において要求される平坦度を確保できなくなる場合がある。従って、上記のような高低差を設定すると、積層時における樹脂絶縁層２２，２３のズレを確実に防止することができ、信頼性の高い多層配線基板１０を得ることができる。

（５）本実施の形態の多層配線基板１０では、基板主面４１における高所は、セラミック配線基板４０の厚み方向に垂直な平坦面であり、かつその上にはビア導体４９に接続する導体層５１が形成されている。この場合、均一な厚さの導体層５１を位置精度よく形成することができるので、セラミック配線基板４０と配線構造体２１との間における断線を確実に防止することができる。

（６）本実施の形態の多層配線基板１０では、主面側端子３５が位置精度良く形成されているため、多数の端子が密集してアレイ状に配置されているＩＣチップを確実に検査することができる。

（７）本実施の形態の場合、積層工程において、高低差の存在するセラミック配線基板４０の基板主面４１上に配線構造体２０，２１を複数重ねて配置した状態で加熱加圧を行うことにより、基板主面４１に配線構造体２０，２１を一括して圧着させている。このようにすると、複数の配線構造体２０，２１を１つずつ基板主面４１に圧着させる場合と比較して、製造工程を簡素化することができ、多層配線基板１０を短時間で製造することができる。

（８）本実施の形態の場合、焼成工程を経たセラミック配線基板４０の基板主面４１において、基板外周部５５のセラミック材料を除去することにより、高低差を設けている。このようにすると、セラミック配線基板４０の基板主面４１において、所定寸法の高低差を正確にかつ容易に形成することができる。具体的には、エッジのある段差部５６を正確に形成することができるため、積層時における樹脂絶縁層２３の位置ズレを確実に防止することができる。

（９）本実施の形態の場合、セラミック配線基板４０の基板主面４１を表面研磨した後に高低差付与工程が行われ、基板主面４１に高低差が設けられている。このようにすると、基板主面４１における高低差を正確に設けることができる。また、表面研磨された基板主面４１が平坦面となるので、その基板主面４１上にビア導体４９に接続する導体層５１を均一な厚さで位置精度よく形成することができる。さらに、基板主面４１における低所は高所よりも表面粗さが大きくなるため、低所となる基板外周部５５によって樹脂絶縁層２３の位置ズレを確実に防止することができる。

なお、本発明の各実施の形態は以下のように変更してもよい。

・上記実施の形態の多層配線基板１０では、セラミック配線基板４０の基板主面４１における基板中央部５４と基板外周部５５との境界に段差部５６を形成することで高低差が設けられていたが、これに限定されるものではない。例えば、図１０に示されるように、セラミック配線基板４０Ａの基板主面４１において、基板中央部５４から基板外周部５５に向けて徐々に低くなるようにセラミック材料を除去することで高低差を設けてもよい。このように基板主面４１に高低差を設けた場合でも、積層工程において、配線構造体２０，２１（樹脂絶縁層２２，２３）の平面方向にテンションが加わるため、樹脂絶縁層２２，２３の積層ズレを防止することができる。

・上記実施の形態の多層配線基板１０では、セラミック配線基板４０の基板主面４１を表面研磨した後に高低差付与工程を行うものであったが、高低差付与工程後に、基板主面４１の高所について表面研磨を行うようにしてもよい。

・上記実施の形態では、段差部５６のある基板外周部５５を残したまま多層配線基板１０を製造していたが、上記積層工程の後に切断工程を行って、段差部５６のある基板外周部５５を切断除去して多層配線基板を製造してもよい。

・上記実施の形態の多層配線基板１０は、セラミック配線基板４０上に２つの配線構造体２０，２１を積層するものであったが、これ以外に１つの配線構造体を積層したものでもよいし、３つ以上の配線構造体を積層したものでもよい。

・上記実施の形態の多層配線基板１０では、基板主面４１において高低差を付ける段差部５６は、矩形状に形成されていたが、円形状、楕円形状、多角形状などの他の形状となるよう段差部を形成してもよい。また、基板主面４１において高低差を形成するために、段差部を複数を設けてもよいし、高さが異なる凹凸を設けてもよい。

・上記実施の形態の多層配線基板１０では、セラミック絶縁層４３〜４５としてアルミナの焼結体を用いたが、これに限定されるものではない。アルミナ以外の、例えばガラス−セラミックでもよい。ガラス−セラミックを用いた場合、導体層４６及びビア導体４９は銀、銅、又はこれらの合金を用いる。

・上記実施の形態では、ＩＣ検査装置用の多層配線基板１０に具体化したが、他の用途で使用される多層配線基板に本発明を具体化してもよい。

次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。

（１）手段１において、前記低所は前記高所よりも表面粗さが大きいことを特徴とする多層配線基板。

（２）手段２において、前記多層配線基板はＩＣ検査装置用基板であることを特徴とする多層配線基板の製造方法。

（３）手段２において、前記高低差付与工程では、レーザトリミング、エッチングまたは研磨により前記基板外周部のセラミック材料を除去することを特徴とする多層配線基板の製造方法。

（４）手段２において、前記積層工程では、前記配線構造体の平面方向に遠心的な張力を付与した状態で加熱加圧を行うことを特徴とする多層配線基板の製造方法。

１０…多層配線基板
２０，２１…配線構造体
２２，２３…樹脂絶縁層
２４，２５…配線層
２６，４９…ビア導体
２７，２８…主面
２９…ビア孔
３１…第１樹脂層
３２…第２樹脂層
４０,４０Ａ…セラミック配線基板
４１…基板主面
４２…基板裏面
４６…貫通導体部としての導体層
５１…基板側配線層としての導体層
５４…基板中央部
５５…基板外周部
５６…段差部

Claims (9)

1. 一対の主面を有しかつ前記主面間を貫通するビア孔が形成された樹脂絶縁層、前記樹脂絶縁層の少なくとも一方の前記主面上に配置された配線層、及び前記ビア孔内に設けられ前記配線層と電気的に接続するビア導体を有する配線構造体と、
   基板主面及び基板裏面を有し、前記基板主面及び前記基板裏面間を導通させる貫通導体部が設けられ、前記基板主面上に前記配線構造体が積層されるセラミック配線基板と
   を備えた多層配線基板であって、
   前記樹脂絶縁層は、熱硬化性樹脂からなる第１樹脂層と、前記第１樹脂層に積層されて少なくとも一方の前記主面をなす熱可塑性樹脂からなる第２樹脂層とにより構成され、
   前記基板主面には、基板中央部を高所としかつ基板外周部を低所とする高低差が設けられている
   ことを特徴とする多層配線基板。
2. 前記高所と前記低所との境界には段差部が存在していることを特徴とする請求項１に記載の多層配線基板。
3. 前記段差部は、前記配線層及び前記ビア導体が形成されている領域よりも外周部側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の多層配線基板。
4. 前記高低差は、前記第２樹脂層の厚さよりも大きくかつ前記樹脂絶縁層の厚さよりも小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の多層配線基板。
5. 前記基板主面における前記高所は、前記セラミック配線基板の厚み方向に垂直な平坦面であり、かつその上には前記貫通導体部に接続する基板側配線層が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の多層配線基板。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の多層配線基板を製造する方法であって、
   前記配線層及び前記ビア導体が形成された樹脂絶縁層を有する配線構造体を準備する配線構造体準備工程と、
   前記貫通導体部が設けられたセラミック配線基板を準備するセラミック配線基板準備工程と、
   前記セラミック配線基板の前記基板主面に前記高低差を設ける高低差付与工程と、
   前記高低差の存在する前記基板主面上に前記配線構造体を配置した状態で加熱加圧を行うことにより、前記基板主面に前記配線構造体を圧着させる積層工程と
   を含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法。
7. 前記積層工程では、前記高低差の存在する前記基板主面上に前記配線構造体を複数重ねて配置した状態で加熱加圧を行うことにより、前記基板主面に前記配線構造体を一括して圧着させることを特徴とする請求項６に記載の多層配線基板の製造方法。
8. 前記高低差付与工程では、焼成工程を経た前記セラミック配線基板の前記基板主面において、前記基板外周部のセラミック材料を除去することにより、前記高低差を設けることを特徴とする請求項６または７に記載の多層配線基板の製造方法。
9. 前記高低差付与工程では、焼成工程を経た前記セラミック配線基板の前記基板主面をあらかじめ表面研磨した後、その表面研磨された前記基板主面において、前記基板外周部のセラミック材料を除去することにより、前記高低差を設けることを特徴とする請求項６または７に記載の多層配線基板の製造方法。

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