JP5196056B1 - 複合多層配線基板とその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のめっきビアを有する多層基板と、ペーストビアを有する多層基板とを組み合わせ、複合多層配線基板とすることで、双方の利点を活かすことが求められていた。
【解決手段】ペーストビアからなる第１ビア１３０と、めっきビアからなる第２ビア１７０とを有する２枚の中間配線基板部１８０の間を、ペーストビアからなる接続ビア２１０を有する接続層２２０で接続し、更に最外層絶縁層２３０にめっきビアからなる最外層ビア２５０を有する複合多層配線基板２６０であって、接続層２２０は接続層２２０側の第２ビア１７０を、最外層絶縁層２３０は最外層絶縁層２３０側の第２ビア１７０をそれぞれ同時に埋設し、同時に熱硬化してなる複合多層配線基板２６０とする。
【選択図】図１

Description

本発明は携帯電話等の製造に使われる多層配線基板であって、めっきビアとペーストビアとを組み合わせてなる複合多層配線基板とその製造方法に関する。

近年、電子機器の小型化高性能化に伴い、多層基板には層間接続となるビアの製造にめっき技術を用いて製造したもの（以下、簡単にめっきビアと呼ぶ）を有する多層基板が知られている。

一方、めっきビアを有する多層基板はリードタイムやめっき廃液等の課題が発生する場合がある。こうしためっきビアの課題に対して、層間接続となるビアの製造にペースト技術を用いて製造したもの（以下、簡単にペーストビアと呼ぶ）を有する多層基板が知られている。

こうした背景より、従来のめっきビアを有する多層基板と、ペーストビアを有する多層基板とを組み合わせ、複合多層配線基板とすることで、双方の利点を活かすことが求められていた。

図１４は、従来の複合多層配線基板の一例を示す断面図である。図１４に示す、従来の複合多層配線基板１０はめっきビア１６と、ペーストビア１３とを組み合わせてなる多層基板の一例である。

図１４において、第１絶縁層１１には貫通孔（番号は付与していない）が形成され、この貫通孔には、導電ペースト（番号は付与していない）が充填され、複数の銅箔パターン１２間を接続する、ペーストビア１３を形成する。そして更に多層化する場合は、第１絶縁層１１や銅箔パターン１２の上に、新たな第１絶縁層１１や銅箔パターン１２、ペーストビア１３を、矢印１７ａ、１７ｂ等で示すように、中央（例えば矢印１７ａで示す部分）から、両側へ順次積層する（例えば、矢印１７ａで示す部分を元に、更に積層することで矢印１７ｂで示す部分とする）ことで高多層化が可能となる。図１４における矢印１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄは、これら部材を順次、積層することで多層化する様子を示す。

図１４に示すように、最外層となる第２絶縁層１４に、めっき配線１５やめっきビア１６を設けることで、配線の更なる微細化してなる複合多層配線基板とすることが可能となる。しかし、矢印１７ａ〜１７ｄに示すように、多層化するほど、積層プロセスが長くなり複雑になる可能性があった。

図１５は、発明者らが過去に提案した多層基板の一例を示す断面図である（特許文献１）。図１５において、多層基板２１は第１絶縁層１１に形成された孔１９に、導電ペースト２０が充填されてなるペーストビア１３を介して複数の銅箔パターン１２が接続されてなる。そしてこの多層基板２１が、接着シート２３（接着シート２３は、プリプレグ１８と、孔１９に充填された導電ペースト２０を含む）を介して一括積層され、一体化され、従来の複合多層配線基板１０を形成する。

ここで接着シート２３としてプリプレグ１８を用いることは有用である。また最外層にプリプレグ１８を介して銅箔２２を設けることも有用である。またこうして積層（あるいは一括積層）した後、最外層に、前述の図１４等に示したように、めっき配線１５やめっきビア１６を設けることも有用である（図１５において、めっき配線１５やめっきビア１６は図示していない）。

また図１５に示すような多層基板の場合、積層条件等によっては、接続シート部における接続安定性にバラツキ等が発生する場合があった。

国際公開第２０１１／１５５１６２号

しかしながら、ペーストビアを有する多層基板同士を、接着シート２３を介して積層する場合に、積層条件によっては、接続シート部分における導電ペーストを用いた接続安定性に、バラツキ等が発生する場合があった。

本発明は上記した導電性ペーストを用いた場合の接続安定性に関する問題を解決するものであり、従来からのめっきビアの優れた部分と、ペーストビアの優れた部分を、複合多層配線基板として組み合わせることで、より接続信頼性の高い複合多層配線基板とその製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための、本発明の複合多層配線基板は、ペーストビア（あるいは第１ペーストビア）からなる第１ビアと、両面に形成されためっきビア（あるいは第１めっきビア）からなる第２ビアとを有する複数枚の中間配線基板部と、この中間配線基板部の間を接続する、ペーストビア（あるいは第２ペーストビア）からなる接続ビアを有する接続層と、前記中間配線基板部の最外層側に、最外層絶縁層とめっきビア（あるいは第２めっきビア）からなる最外層ビアとを有し、前記接続層は前記中間配線基板部の接続層側の前記第２ビアを、前記最外層絶縁層は前記中間積層基板の最外層絶縁層側の前記第２ビアを、それぞれ埋設し熱硬化してなる複合多層配線基板である。

また上記の目的を達成するための、本発明の複合多層配線基板の他の一例は、第１絶縁層とこの第１絶縁層の両面に形成された第１配線とこの第１配線間を電気的に接続する第１ビアとを有する両面基板部と、前記第１配線を埋める第２絶縁層とこの第２絶縁層に形成された第２配線と第２ビアとを有する複数枚の中間配線基板部と、前記中間配線基板部間を接着する熱硬化性樹脂部と芯材とを有する接続層と、この接続層を貫通する接続ビアとを有する接続層とを有し、更に前記中間配線基板部の最外層には、最外層絶縁層とこの最外層絶縁層に形成された最外層配線と最外層ビアとを有する複合多層配線基板であって、前記第１配線は銅箔配線から、前記第１ビアと前記接続ビアは共にペーストビアから、前記第２配線と前記最外層配線は共にめっき配線から構成され、前記第２ビアと前記最外層ビアは共にめっきビアであり、前記接続層は前記接続層側の前記第２配線を埋設した状態で、２枚の前記第２絶縁層は前記接続層側と異なる側の前記第２配線を埋設した状態で、共に同時に熱硬化されてなるものである複合多層配線基板である。

また上記の目的を達成するための、本発明の複合多層配線基板の製造方法は、第１ペーストビアからなる第１ビアと、両面に形成されためっきビアからなる第２ビアとを有する複数枚の中間配線基板部と、この中間配線基板部の間を接続する、第２ペーストビアからなる接続ビアを有する接続層と、前記中間配線基板部の最外層側に、最外層絶縁層とめっきビアからなる最外層ビアとを有する複合多層配線基板の製造方法であって、前記中間配線基板部を準備する準備工程と、複数の前記中間配線基板部の間に導電ペーストを有する未硬化状態の接続層を、前記中間配線基板部の最外層側に未硬化最外層樹脂部を、それぞれ設置する設置工程と、未硬化状態の前記接続層は前記接続層側の前記第２ビアを、２枚の前記未硬化最外層樹脂部は前記未硬化最外層樹脂部側の前記第２ビアを、それぞれ同時に埋設する埋設工程と、埋設した状態で、それぞれ同時に熱硬化する埋設熱硬化工程と、を有している複合多層配線基板の製造方法である。

以上のように、本発明によれば、ペーストビア特有の課題を解決するものであり、従来からのめっきビアの優れた部分と、ペーストビアの優れた部分を、複合多層配線基板として組み合わせることで、より接続信頼性の高い複合多層配線基板とその製造方法を提供することができる。

本発明の複合多層配線基板の一例を示す断面図 （Ａ）〜（Ｄ）は、複合多層配線基板の製造を用いる、中間配線基板部の製造方法の一例を示す断面図 （Ａ）〜（Ｄ）は、中間配線基板部の製造方法の一例を示す断面図 ２枚の中間配線基板部の間に、導電ペーストからなる突出部を設けたプリプレグを接続層として、積層する様子を説明する断面図 加圧、加熱工程の一例を示す断面図 各部材を平坦に埋め込むと共に、接続ビアで接続する様子を説明する断面図 最外層絶縁層に、めっき技術を用いて最外層配線や、最外層ビアを形成する様子を説明する断面図 第２配線や第２ビアを、未硬化接着樹脂部に埋設する様子を部分的に拡大して説明する断面図 最外層配線や最外層ビアを未硬化最外層樹脂部に埋設し、埋設した状態で熱硬化し一体化する様子を部分的に拡大して示す断面図 複数のめっきビアが厚み方向に直列した部分を有する中間配線基板部を用いた場合に発生する可能性がある課題について説明する断面図 複数のペーストビアが厚み方向に直列した部分を有する中間配線基板部を用いた場合に発生する可能性がある課題について説明する断面図 発明品において中間配線基板部と、導電ペーストとの接続安定性が高くなるメカニズムの一例を説明する断面図 発明品において中間配線基板部と、導電ペーストとの接続安定性が高くなるメカニズムの一例を説明する断面図 従来の複合多層配線基板の一例を示す断面図 発明者らが過去に提案した多層基板の一例を示す断面図

（実施の形態１）
本発明の一実施の形態について、図１を用いて説明する。

図１は、本発明の複合多層配線基板の一例を示す断面図である。図１において、１１０は第１絶縁層、１２０は第１配線、１３０は第１ビアである。第１配線１２０は銅箔配線から、第１ビア１３０はペーストビアから、それぞれ形成されていることは有用である。１４０は両面基板部であり、両面基板部１４０は、少なくとも、第１絶縁層１１０と、第１配線１２０と、第１絶縁層１１０に形成された貫通孔に形成された第１ビア１３０とを有している。１５０は第２絶縁層であり、両面基板部１４０の両面に形成された第１配線１２０を埋め込んでいる。

１６０は第２配線であり、第２配線１６０は第２絶縁層１５０の表面、すなわち第２絶縁層１５０の両面基板部１４０側とは異なる側に形成されている。１７０は第２ビアであり、第２ビア１７０は第２絶縁層１５０に形成された有底穴（番号は付与していない）の中にも形成され、ブライドビア構造を有している。なお第２配線１６０と、第２ビア１７０との違いは、第２絶縁層１５０に形成されたビア部分の有無である。第２配線１６０の第２絶縁層１５０側に有底穴があり、第２配線１６０の一部がこの有底ビアに充填され、ブライドビア構造となっているものが第２ビア１７０である。なお第２ビア１７０は、ランドだけであっても良い。また第２ビア１７０は、ランドパターンとランドパターンとを繋ぐ配線パターン等を有している必要は無い。

１８０は中間配線基板部であり、中間配線基板部１８０は両面基板部１４０と、この両面基板部１４０の両面に形成された、第２絶縁層１５０と、第２配線１６０、第２ビア１７０を有している。

１９０は熱硬化性樹脂部、２００は芯材、２１０は接続ビアである。接続ビア２１０はペーストビアから形成されていることが有用である。２２０は接続層であり、接続層２２０は少なくとも芯材２００、硬化済の熱硬化性樹脂部１９０、ビアペースト（あるいはビアペーストの硬化物）からなる接続ビア２１０を、有している。

２３０は最外層絶縁層であり、最外層絶縁層２３０の最外層側には、更に最外層配線２４０、最外層ビア２５０を有している。最外層配線２４０と最外層ビア２５０との違いは、最外層絶縁層２３０に形成された有底穴（番号は付与していない）の有無である。

２６０は、本発明の複合多層配線基板である。図１に示すように、複合多層配線基板２６０は、第１絶縁層１１０と、この第１絶縁層１１０の両面に形成された第１配線１２０と、この第１配線１２０間を電気的に接続するペーストビアからなる第１ビア１３０とを有する両面基板部１４０と、前記第１配線１２０を埋設する第２絶縁層１５０と、この第２絶縁層１５０に形成されためっきで形成された第２配線１６０と第２ビア１７０とを有する。

そして図１に示すように複合多層配線基板２６０は、複数枚の中間配線基板部１８０と中間配線基板部１８０間を接着する熱硬化性樹脂部１９０と芯材２００とを有する接続層２２０と、この接続層２２０を貫通する接続ビア２１０とを有する接続層２２０とを有する。

そして図１に示すように複合多層配線基板２６０は、中間配線基板部１８０の最外層側に最外層絶縁層２３０と、この最外層絶縁層２３０に形成された最外層配線２４０と、最外層ビア２５０と、を有する。

そして図１に示すように、複合多層配線基板２６０において、第１配線１２０は、所定の銅箔がパターニングされてなる銅箔配線（番号は付与していない）から形成されている。こうした銅箔配線（例えば、第１配線１２０）は、めっき配線（例えば、第２配線１６０）に比べて、厚みバラツキが小さい。これは、銅箔配線（例えば、第１配線１２０）が長尺で製造される均一厚みの銅箔をエッチングして配線とするためである。一方、めっき配線（例えば、第２配線１６０）は、銅箔配線（例えば、第１配線１２０）に比べて、厚みバラツキが大きくなるが、これはめっき液、めっき条件、パターンの粗密、パターン幅等の影響を受けやすいためである。

図１において、第１ビア１３０と接続ビア２１０は共に、貫通孔に充填された銅粉（更にはＳｎ−Ｂｉ半田粉）等の導電粉と、熱硬化性樹脂等の樹脂とを有する導電ペーストからなるペーストビアから構成されている。こうしたペーストビアは、加圧加熱されて形成されたものであり、再度の加熱加圧に対しても優れた接続信頼性を有する。

また第２配線１６０と最外層配線２４０は共に、めっき技術を用いて作成されためっき配線から形成されている。また第２ビア１７０と最外層ビア２５０は、共にめっきビアから形成されており、接続層２２０は接続層２２０側の第１配線１２０を埋設している。また２枚の第２絶縁層１５０は接続層２２０側と異なる側の前記第１配線１２０を埋設している。そして接続層２２０と、２枚の（少なくとも接続層２２０の両面に積層形成される）第２絶縁層１５０は、半硬化状態（あるいは未硬化状態）で、所定の厚みの（更には高肉厚の）第２配線１６０を、その凹凸が表面に現れないように埋設した状態で、同時に熱硬化してなる。この結果、本発明の複合多層配線基板２６０の半導体等の部品実装面の平坦性を高め、部品実装面のファインパターン化が可能となる。

なお高肉厚とは、配線の厚みが、一番狭い部分の配線幅の０．５倍以上、更には０．７倍以上、更には１．０倍以上、更には１．２倍以上とする。

最外層配線２４０や最外層ビア２５０は、接続層２２０と共に同時に熱硬化されたものである。そして最外層絶縁層２３０の表面には、第２配線１６０、第２ビア１７０等が、配線厚み等に起因する凹凸の発生を抑制した状態で形成されている。このように最外層絶縁層２３０は、高い平滑度を有する。そのためこの平滑度が高くなった最外層絶縁層２３０の表面に、あらためてレーザー等で有底穴を形成し、めっき技術を用いて最外層配線２４０や最外層ビア２５０を形成することが有用である。また最外層絶縁層２３０の表面の平滑度を高めることで、部品実装性等を高められることは言うまでもない。

さらに、ビアペースト(あるいは第１ペーストビア)からなる第１ビア１３０と、両面に形成されためっきビア（あるいは第１めっきビア）からなる第２ビア１７０とを有する複数枚の中間配線基板部１８０と、この中間配線基板部１８０の間を接続する、ペーストビア（あるいは第２ペーストビア）からなる接続ビア２１０を有する接続層２２０と、中間配線基板部１８０の最外層側に設けられた最外層絶縁層２３０と、めっきビア（あるいは第２めっきビア）からなる最外層ビア２５０を有することは有用である。更に接続層２２０は中間配線基板部１８０の接続層２２０側の第２ビア１７０を、最外層絶縁層２３０は中間配線基板部１８０の最外層絶縁層２３０側の第２ビア１７０を、それぞれ埋設し熱硬化してなる複合多層配線基板２６０とする。また接続層２２０と最外層絶縁層２３０によって、これら部材を埋設し熱硬化する工程は、一つの工程、あるいは同じ工程（すなわち、加熱に使う金型等にセットした状態のまま、あるいは加圧状態を外すことなく、あるいは金型等から外すことなく行なう）ことが望ましい。こうすることで、最外層絶縁層２３０や中間配線基板部１８０をそれぞれクッション層、あるいは凹凸埋込みによる平坦化層（あるいは凹凸吸収層、凹凸緩和層等）として機能する。

なお第１ビアペースト、第２ビアペーストは、同じ導電性ペーストを用いたペーストビアとしても良いし、別々の導電性ペーストを用いたペーストビアとしても良い。また第１めっきビアと、第２めっきビアを同じとしても良い。

以上のように、中間配線基板部１８０は、ペーストビアからなる第１ビア１３０とめっきビアからなる第２ビア１７０との両方を有しているため、接続層２２０を介して積層した場合でも、接続層２２０に形成した接続ビア２１０に充分な積層圧力が伝わるため、その接続信頼性を高めることができる。

また中間配線基板部１８０同士を、接続層２２０を介して加圧加熱し一体化してなる複合多層配線基板２６０において、中間配線基板部１８０の両表面に突出するように設けた第２配線１６０や第２ビア１７０の形状等（例えば、厚み、残銅率、粗密度等）は、上下に設けた最外層絶縁層２３０や接続層２２０に埋設することで吸収でき平坦性の優れた複合多層配線基板２６０を実現する。

更に中間配線基板部１８０の両面に形成した第２配線１６０等の厚みを厚くする（あるいは高肉厚化する）ことも可能であるが、これは第２配線１６０等を有する中間配線基板部１８０の両面に凹凸吸収層（あるいはクッション層）となる最外層絶縁層２３０と接続層２２０を設け、この最外層絶縁層２３０と接続層２２０で第２配線１６０等を埋設するためである。

そして複合多層配線基板２６０の表面に、第２配線１６０に起因する凹凸の発生を抑制しながら、特に安定したビア接続を実現することができる。

さらに中間配線基板部１８０は、ペーストビアからなる第１ビア１３０とめっきビアからなる第２ビア１７０との両方を有しているため、中間配線基板部１８０に、ビアを直線上に重なって形成してなる直列ビアを形成した場合でも、接続層２２０に形成した孔に充填されたペーストビアからなる接続ビア２１０による接続安定性を高められるが、これは後述する図１０〜図１３等で説明する本発明特有の加圧メカニズムによるものと思われる。

（実施の形態２）
実施の形態２では、実施の形態１で説明した複合多層配線基板２６０の製造方法の一例について、図２〜図９を用いて説明する。

図２（Ａ）〜（Ｄ）は、複合多層配線基板の製造を用いる、中間配線基板部の製造方法の一例を示す断面図である。２７０はプリプレグ、２８０は保護フィルム、２９０は貫通孔、３００は導電ペースト、３１０はスキージ、３２０は矢印、３３０は突出部、３４０は銅箔である。

図２（Ａ）に示すように、プリプレグ２７０の両面に保護フィルム２８０を設ける。プリプレグ２７０としては、市販のプリプレグ２７０を用いることが有用である。市販のプリプレグ２７０としては、例えば、ガラス織布やガラス不織布を芯材２００とし、この芯材２００に未硬化のエポキシ樹脂等を含浸させたもの、あるいはポリイミド等の耐熱性フィルムを芯材２００として、この芯材２００の片面あるいは両面に未硬化のエポキシ樹脂等を熱硬化性樹脂部１９０として設けたものを用いることが有用である。

次に図２（Ｂ）に示すように、プリプレグ２７０と、保護フィルム２８０を貫通するように、貫通孔２９０を形成する。貫通孔２９０の形成方法としては、レーザーやドリル、パンチ等を用いても良い。

次に図２（Ｃ）に示すように、スキージ３１０等を矢印３２０の方向に動かし、導電ペースト３００を貫通孔２９０に充填する。

その後、保護フィルム２８０を除去することで、導電ペースト３００の一部をプリプレグ２７０の表面から突出部３３０として突出させる。

次に図２（Ｄ）に示すように、突出部３３０を有するプリプレグ２７０の両面に銅箔３４０(例えば、厚み１８μｍの市販銅箔)をセットし、矢印３２０に示すように、プレス装置や金型（共に図示していない）を用いて、これら部材を加圧加熱する。なお銅箔の厚みは用途によって最適化することは有用であり、２０μｍ以上の高肉厚の銅箔を用いても構わない。

図３（Ａ）〜（Ｄ）は、図２（Ａ）〜（Ｄ）に続く工程であり、中間配線基板部１８０の製造方法の一例を示す断面図である。

図３（Ａ）において、第１絶縁層１１０は、図２（Ｄ）の工程に示したプリプレグ２７０が熱硬化したものである。また第１ビア１３０は、プリプレグ２７０に形成された貫通孔２９０の中で、突出部３３０を有した導電ペースト３００が圧縮され熱硬化してなるペーストビア（番号は付与していない）からなる。次に表層の銅箔３４０を、所定パターンにパターニングし、銅箔配線からなる第１配線１２０とし、図３（Ｂ）の形状とする。

図３（Ｂ）は、両面基板部１４０の一例を示す断面図である。両面基板部１４０は、第１絶縁層１１０と、ペーストビアからなる第１ビア１３０と、第１絶縁層１１０の両面に形成された第１配線１２０を有する。

図３（Ｃ）は、両面基板部１４０の上に、更に第２絶縁層１５０を介して第２配線１６０等を形成する様子を示す断面図である。

図３（Ｃ）に示すように、第１配線１２０を埋設するように第２絶縁層１５０を形成する。またこの形成時に、必要に応じて第２絶縁層１５０の表面に銅箔３４０を設けることは有用である。ここで第２絶縁層１５０として、充分な樹脂量、樹脂フローを備えたものを用いることで、高肉厚の銅箔を埋設することが容易となる。ここで本発明の用いる各種部材の樹脂フローについては、ＪＩＳ Ｋ７２１０等を参考すれば良い。

次に図３（Ｄ）に示すように、第２絶縁層１５０にレーザー等を用いて有底穴（番号は付与していない）を設け、めっき技術を用いて第２配線１６０や第２ビア１７０を設ける。なおめっき技術を用いて、第２配線１６０や、第２ビア１７０を設ける際には、図３（Ｃ）に示したように第２絶縁層１５０の表面に設けた銅箔３４０を活用することは有用である。

次に、図４〜図６を用いて、複数枚の中間配線基板部を一括積層する様子を説明する。

図４は、２枚の中間配線基板部の間に、導電ペーストからなる突出部を設けたプリプレグを接続層として、積層する様子を説明する断面図である。

図４に示すように、２枚の中間配線基板部１８０の間に、導電ペースト３００からなる突出部３３０を設けたプリプレグ２７０をセットし、矢印３２０に示すように、プレス装置や金型等（共に図示していない）を用いて、加圧、加熱し、一体化する。

図４において、３５０は未硬化最外層樹脂部、３６０は未硬化接着樹脂部である。図４に示すように、中間配線基板部１８０の最外層側に、例えばシート状の未硬化最外層樹脂部３５０と、銅箔３４０をセットすることは有用である。こうすることで、肉厚の第２配線１６０や第２ビア１７０であっても凹凸無く埋設できる。

また図４に示すように、２枚の中間配線基板部１８０の間に、導電ペースト３００からなる突出部３３０を設けたプリプレグ２７０は、未硬化接着樹脂部３６０を有しているため、肉厚の第２配線１６０や第２ビア１７０を凹凸無く埋設できる。

図５は、加圧、加熱工程の一例を示す断面図である。図５の矢印３２０に示すように、加圧、加熱することで、中間配線基板部１８０の、プリプレグ２７０側に形成された第２配線１６０は、プリプレグ２７０を構成する未硬化接着樹脂部３６０に凹凸無く埋設される。

この埋設と同時に、接続層２２０に形成された貫通孔２９０に充填された導電ペースト３００は、中間配線基板部１８０の表面に突出した第２配線１６０や第２ビア１７０に加圧され圧縮される。そして導電ペースト３００は、その突出部３３０の突出量分に加え、更には第２配線１６０や第２ビア１７０の厚み分だけ、より強力に圧縮される。この圧縮工程によって、導電ペースト３００（あるいはペーストビア）の導電率が小さくなる。更に導電ペースト３００（あるいはペーストビア）と、第２配線１６０や第２ビア１７０との界面の接触抵抗を低減する効果が得られる。

また中間配線基板部１８０の、プリプレグ２７０側とは異なる面（すなわち最外層側の面）に突出した第２配線１６０や第２ビア１７０は、未硬化最外層樹脂部３５０に埋設される。

このように中間配線基板部１８０の両面に突出するように設けられた第２配線１６０や第２ビア１７０を、プリプレグ２７０（あるいは未硬化接着樹脂部３６０）や未硬化最外層樹脂部３５０に同時に（あるいは一度の工程で）埋め込むことで、第２配線１６０や第２ビア１７０の厚みに起因する凹凸の発生を防止する。またこの埋込みの際に、不要な応力が発生しない。

ここで図５に示すように、中間配線基板部１８０の最外層側にセットした未硬化最外層樹脂部３５０は、未硬化（半硬化状態であっても良い）である。このため第２配線１６０や第２ビア１７０の厚みが厚くても（あるいは厚み２０μｍ以上の高肉厚であっても）、一種のクッション層（あるいは流動によって厚みを低減する流動層）として機能する。この結果、優れた凹凸の埋設効果、あるいは平坦化効果が得られる。またこの埋込みの際に、不要な応力が発生しない。ここで未硬化最外層樹脂部３５０として、第２配線１６０や第２ビア１７０を埋設するに充分な樹脂量や樹脂フローを備えたものを選ぶことが好ましいことは言うまでもない。

図６はこれら部材を平坦に埋め込むと共に、接続ビアで接続する様子を説明する断面図である。

図６に示すように、中間配線基板部１８０の両面に突出するように設けられた第２配線１６０や第２ビア１７０が、凹凸を発生させることなく、プリプレグ２７０（あるいは未硬化接着樹脂部３６０）や、未硬化最外層樹脂部３５０に同時に（あるいは一度の工程で）埋め込まれる。そして埋め込んだ状態で、同時に（あるいは一度の工程で）熱硬化する。

図６において、最外層絶縁層２３０は、第２配線１６０や第２ビア１７０を未硬化最外層樹脂部３５０に埋設し、埋設した状態で、熱硬化したものである。また接続層２２０は、第２配線１６０や第２ビア１７０を埋設した状態で熱硬化したものである。

このように最外層絶縁層２３０と、未硬化接着樹脂部３６０とは、共に未硬化状態で、第２配線１６０や第２ビア１７０を埋設し、その状態で同時に熱硬化したものとすることで、熱硬化に伴い発生する応力を小さく抑えられる。そして最外層絶縁層２３０と未硬化接着樹脂部３６０とが未硬化状態から加熱され熱硬化する際に、軟化（更には液状化）することで、熱膨張係数の違いによって発生する応力を緩和する。

たとえば比較例として、中間配線基板部１８０として従来のめっきビアを用いた多層基板（すなわち、ペーストビアを有していない多層基板）を用いた場合、図４〜図５で示す加圧、加熱工程において、接続部分の信頼性が影響を受ける場合がある。

これは以下のように考えられる。例えば、めっきビアは金属そのものの熱膨張係数として配線部分と一体化している一方、めっきビア等を覆う絶縁層（例えば、ガラスエポキシ樹脂の硬化物）との熱膨張係数が大きく異なる場合がある。例えばめっきビアの形成はめっきの液温（例えば２０℃〜６０℃）で行なわれ、プリプレグ２７０の硬化温度（例えば、１８０℃〜２００℃）等で行なわれるものではないので、積層され、加熱硬化される際に熱膨張差による応力が発生する場合がある。

一方、本発明の図２〜図６に示すように、中間配線基板部１８０として内層のペーストビア（例えば第１ビア１３０）と、その表層のめっきビア（例えば、第２ビア１７０）を設けた場合、図４〜図５で示す加圧、加熱工程において、接続部分の信頼性が影響を受けにくい。これはペーストビア（例えば第１ビア１３０）が、これら加圧、加熱工程を経て形成されたためである。更にめっきビアと、ペーストビアとの熱膨張係数等の違いも、加熱、加圧工程において応力発生を抑制する効果となる。

図７は、最外層絶縁層２３０に、めっき技術を用いて最外層配線２４０や、最外層ビア２５０を形成する準備をする様子を説明する断面図である。図７に示すように最外層の銅箔３４０を剥離した後、レーザー等を用いて、有底穴を形成する。その後、めっき技術を用いて最外層配線２４０や最外層ビア２５０を形成することで、前述の図１に示したような複合多層配線基板２６０とする。

なお図７では、最外層の銅箔３４０を剥離した後、レーザー等を用いてブライドビアとなる有底穴を形成する様子を説明した。しかし最外層の銅箔３４０を残した状態で、レーザー等を用いてブライドビアとなる有底穴を形成することも有用である。例えば最外層の銅箔３４０を残したまま、レーザー等を用いてブライドビアとなる有底穴を形成し、めっき技術を用いて、最外層配線２４０や最外層ビア２５０を形成することで、前述の図１に示したような複合多層配線基板２６０としても良い。

次に図８を用いて、高肉厚の第２配線１６０や第２ビア１７０を、接続層２２０中の未硬化接着樹脂部３６０に埋設する様子を説明する。

図８は、第２配線１６０や第２ビア１７０を、未硬化接着樹脂部３６０に埋設する様子を部分的に拡大して説明する断面図である。図８は、複数の中間配線基板部１８０同士を、芯材２００を有するプリプレグ２７０を介して一体化する様子を拡大して示す断面図である。図８に示す矢印３２０ａは、中間配線基板部１８０の表面に凹凸状に形成された第２ビア１７０ａ〜１７０ｂ、第２配線１６０ａ〜１６０ｄが埋設するために加えられる、加圧、加熱の様子を示す。また矢印３２０ｂは、第２ビア１７０ａ〜１７０ｂ、第２配線１６０ａ〜１６０ｄの隙間（あるいは凹凸）に、プリプレグ２７０中に含まれている未硬化（あるいは半硬化）状態の、未硬化接着樹脂部３６０が充填、埋設される様子を示す。なお図８に示すように、接続層２２０に、ガラス織布やガラス不織布、あるいはポリイミド等の耐熱性フィルムを用いることで、図６に示したような加圧、加熱工程においても、対向する第２配線１６０同士が接触することが無い。またプリプレグ２７０に、ガラス織布やガラス不織布、あるいはポリイミド等の耐熱性フィルムを用いた部材（例えば、プリプレグ２７０）を用いることで、その取り扱い性を高められる。また加圧圧縮時に、導電ペースト３００が潰れて広がることを防止する。

ここでめっき技術を用いて形成した第２ビア１７０ａ〜１７０ｂ、第２配線１６０ａ〜１６０ｄの厚みや形状（表面の形状、あるいはパターンエッジの形状）のバラツキは、銅箔３４０をパターニングして形成した配線（例えば、第１配線１２０）に比べて大きくなる。これは第２ビア１７０ａ〜１７０ｂ、第２配線１６０ａ〜１６０ｄの形成時に、めっき液の流量、あるいは活性度が配線パターンの粗密、あるいはビアの有無等、めっきの析出速度の影響を受けるためである。例えば、図８において、第２ビア１７０ａの配線厚みは、第２ビア１７０ｂの配線厚みより厚い。また図８において、第２配線１６０ａ〜１６０ｄの配線厚みは、１６０ｄ＞１６０ａ＞１６０ｂ＞１６０ｃである。

一般的にめっき技術を用いて形成されためっき配線の厚みバラツキは、銅箔３４０をエッチングしてなる銅箔配線の厚みバラツキより大きくなる。まためっき配線の厚みバラツキは、めっき技術＋サブストラクト法であっても、セミアディティブ法であっても、共に銅箔配線の厚みバラツキよりも、厚みバラツキが大きくなる傾向がある。

更にめっき技術＋サブストラクト法の場合、配線の厚みバラツキは、隣接する配線間では厚みバラツキが小さい場合であっても、配線基板全体中で、その場所で大きく異なる場合がある。例えば配線基板として６０ｃｍ角のものを用いた場合、配線基板の周縁部と中央部とで、配線厚みが異なる場合がある。

一方、セミアディティブ法を用いた場合、６０ｃｍ角の配線基板の周縁部と中央部で配線厚みは略同じであっても、隣接する配線間で厚みバラツキが発生する場合がある。

このように異なる配線厚みを有する（更には異なる配線幅、あるいは配線パターンの粗密、更には配線基板全体での位置）を有するめっき技術で形成された第２ビア１７０ａ〜１７０ｂ、第２配線１６０ａ〜１６０ｄを、矢印３２０ｃに示すように接続層２２０に埋め込む。異なる配線厚みを有する（更には異なる配線幅、あるいは配線パターンの粗密）を有するめっき技術で形成された第２ビア１７０ａ〜１７０ｂ、第２配線１６０ａ〜１６０ｄを、接続層２２０（あるいは未硬化接着樹脂部３６０）に埋め込む際に、各部分にはそれぞれ固有の応力が発生するが、これら応力は第１ビア１３０で緩和することが可能である。これは第１ビア１３０がペーストビアからなるためであり、ペーストビアからなる第１ビア１３０は所定の加熱、加圧工程を経て形成されているためである。またこの際にペーストビアが一種の応力緩和層となるが、これはペーストビアがめっきビアに比べて強度が低い場合があるためである。

図９は、最外層配線や最外層ビアを未硬化最外層樹脂部３５０に埋設し、埋設した状態で熱硬化し一体化する様子を部分的に拡大して示す断面図である。図９に示す矢印３２０ａは、中間配線基板部１８０の表面に凹凸状に形成された第２ビア１７０ａ〜１７０ｂ、第２配線１６０ａ〜１６０ｄが埋設するために加えられる、加圧、加熱の様子を示す。また矢印３２０ｂは、第２ビア１７０ａ〜１７０ｂ、第２配線１６０ａ〜１６０ｄの隙間（あるいは凹凸）に、未硬化最外層樹脂部３５０が充填、埋設される様子を示す。

なお図９において、未硬化最外層樹脂部３５０に、ガラス織布やガラス不織布、あるいはポリイミド等の耐熱性フィルムを芯材２００（図示していない）として用いても良い。これら芯材２００（図９においては図示していない）を設けることで、加圧、加熱工程において、銅箔３４０と、第２ビア１７０ａ〜１７０ｂ、第２配線１６０ａ〜１６０ｄとが、接触することが無い。また接続層２２０に、ガラス織布やガラス不織布、あるいはポリイミド等の耐熱性フィルムを用いた部材（例えば、プリプレグ２７０）を用いることで、その取り扱い性を高められる。

特に第２ビア１７０ａ〜１７０ｂ、第２配線１６０ａ〜１６０ｄの厚みや形状（表面の形状、あるいはパターンエッジの形状）のバラツキは、銅箔３４０をパターニングして形成した配線（例えば、第１配線１２０）に比べて大きくなるが、これは第２ビア１７０ａ〜１７０ｂ、第２配線１６０ａ〜１６０ｄが、めっき技術を用いて作成されたためである。すなわちめっき液の流量、あるいは活性度が配線パターンの粗密、あるいはビアの有無によって、めっきの析出速度が影響を受けるためである。例えば、図９において、第２ビア１７０ａの配線厚みは、第２ビア１７０ｂの配線厚みより厚い。また図９において、第２配線１６０ａ〜１６０ｄの配線厚みは、１６０ｄ＞１６０ａ＞１６０ｂ＞１６０ｃである。このように異なる配線厚みを有する（更には異なる配線幅、あるいは配線パターンの粗密）を有するめっき技術で形成された第２ビア１７０ａ〜１７０ｂ、第２配線１６０ａ〜１６０ｄを、矢印３２０ｃに示すように未硬化最外層樹脂部３５０に埋め込む。異なる配線厚みを有する（更には異なる配線幅、あるいは配線パターンの粗密）を有するめっき技術で形成された第２ビア１７０ａ〜１７０ｂ、第２配線１６０ａ〜１６０ｄを、未硬化最外層樹脂部３５０に埋め込む際に、各部分にはそれぞれ固有の応力が発生するが、これら応力は第１ビア１３０で緩和することが可能である。これは第１ビア１３０がペーストビアからなるためであり、ペーストビアからなる第１ビア１３０は所定の加熱、加圧工程を経て形成されているためである。

更に本発明において、図８に示す加熱加圧工程と、図９に示す加熱加圧工程とは、一つの加熱加圧工程で行なうため、第２ビア１７０ａ〜１７０ｂ、第２配線１６０ａ〜１６０ｄの隙間（あるいは凹凸）への、未硬化最外層樹脂部３５０や未硬化接着樹脂部３６０の充填、埋設によって発生する応力発生をより、小さいものとすることができる。これは、中間配線基板部１８０の両面に、未硬化最外層樹脂部３５０と未硬化接着樹脂部３６０とが、一種のクッション材として挿入され、加圧されることでその凹凸面に追従されるためである。すなわち、未硬化最外層樹脂部３５０や未硬化接着樹脂部３６０は、室温（例えば２０℃）から加熱されることで軟化し液化するため、応力を緩和する。その後、熱硬化した場合であっても、加熱時には硬化状態であっても弾性率は低下するため、応力を緩和できる。

更に、中間配線基板部１８０の両面に、未硬化最外層樹脂部３５０と未硬化接着樹脂部３６０とが、一種のクッション材として挿入され、加圧されることで、中間配線基板部１８０の両面に形成した、第２ビア１７０ａ〜１７０ｂ、第２配線１６０ａ〜１６０ｄのパターンの粗密、厚みバラツキ等が、裏表面で互いに異なったとしても、これが導電ペースト３００への圧縮力のバラツキを発生させることは無い。これは中間配線基板部１８０の両面に設置した、未硬化最外層樹脂部３５０と未硬化接着樹脂部３６０とが、導電ペースト３００の加圧、加熱時には、一種の「ｗａｔｅｒ ｂｅｄ」あるいは「クッション」として、その表面に形成された第２ビア１７０ａ〜１７０ｂ、第２配線１６０ａ〜１６０ｄ等からなる凹凸を埋設し、吸収するためである。そして「ｗａｔｅｒ ｂｅｄ」あるいは「クッション」として第２ビア１７０ａ〜１７０ｂ、第２配線１６０ａ〜１６０ｄ等からなる凹凸を埋設した状態で、未硬化最外層樹脂部３５０と未硬化接着樹脂部３６０と同時に熱硬化することで、不要な応力発生を抑制する。

以上、図８、図９に示す埋設〜熱硬化工程を、同時に（あるいは一回の加熱加圧工程の中で）行なうことで、第２配線１６０、第２ビア１７０の粗密による影響、第２配線１６０、第２ビア１７０を、めっき技術を用いて作成することで発生する特有の課題（パターン幅の大小、あるいはビアの有無による配線厚みのバラツキ、パターンエッジのシャープさのバラツキ他）を、一度に吸収することができ、接続部分の信頼性を高める。

以上のように、本発明の複合多層配線基板２６０の製造方法は、第１絶縁層１１０と、この第１絶縁層１１０の両面に形成された第１配線１２０と、この第１配線１２０間を電気的に接続する第１ビア１３０とを有する両面基板部１４０と、第１配線１２０を埋める第２絶縁層１５０と、この第２絶縁層１５０に形成された第２配線１６０と第２ビア１７０とを有する、複数枚の中間配線基板部１８０と、中間配線基板部１８０間を接着する、未硬化接着樹脂の硬化物である熱硬化性樹脂部１９０と芯材２００とを有する接続層２２０と、この接続層２２０を貫通する接続ビア２１０と、を有する接続層２２０とを有し、更に中間配線基板部の最外層に、最外層絶縁層２３０と、この最外層絶縁層２３０に形成された最外層配線２４０と最外層ビア２５０とを有する複合多層配線基板２６０の製造方法であって、第１配線１２０は銅箔配線から、第１ビア１３０と接続ビア２１０は共にペーストビアであり、第２配線１６０と最外層配線２４０は共にめっき配線であり、第２ビア１７０と最外層ビア２５０は共にめっきビアであり、接続層２２０は接続層２２０側の第２ビア１７０（さらには、あるいは第２配線１６０）を、２枚の最外層絶縁層２３０は、接続層２２０側と異なる側の第２ビア１７０（さらには、あるいは第２配線１６０）を、それぞれ同時に埋設する工程と、接続層２２０は接続層２２０側の第２ビア１７０（更には第２配線１６０）を埋設した状態で、２枚の最外層絶縁層２３０は接続層２２０側と異なる側の第２ビア１７０(更には第２配線１６０)を埋設した状態で、それぞれ同時に熱硬化する工程と、を有している複合多層配線基板２６０の製造方法とする。

なお、本発明の複合多層配線基板２６０の場合、最外層に形成する最外層配線２４０や最外層ビア２５０は、接続層２２０や未硬化最外層樹脂部３５０が硬化した後に形成することが望ましい。これは配線等を埋設することで、最外層の凹凸が少なくなるためである。また凹凸の少ない最外層に、最外層配線２４０、最外層ビア２５０を形成することで、高精度化、高密度化、ファイン化が可能となるためである。

以上のように実施の形態２は、ペーストビアからなる第１ビア１３０と、両面に形成されためっきビアからなる第２ビア１７０を有する複数枚の中間配線基板部１８０と、この中間配線基板部１８０の間を接続する、ペーストビアからなる接続ビア２１０を有する接続層２２０と、最外層絶縁層２３０の最外層側にめっきビアからなる最外層ビア２５０を有し、第１配線１２０は銅箔配線からなり、第１ビア１３０と接続ビア２１０は共にペーストビアからなり、第２配線１６０と最外層配線２４０は共にめっき配線からなり、第２ビア１７０と最外層ビア２５０は共にめっきビアからなる複合多層配線基板２６０の製造方法である。

そしてこの複合多層配線基板２６０は、複数の中間配線基板部１８０を準備する準備工程と、複数の中間配線基板部１８０の間に導電ペースト３００を有する未硬化状態の接続層２２０（あるいはプリプレグ２７０）を、中間配線基板部１８０の最外層側に未硬化最外層樹脂部３５０を、それぞれ設置する設置工程と、未硬化状態の接続層２２０（あるいはプリプレグ２７０）が接続層２２０（あるいはプリプレグ２７０）側の第２配線１６０を、２枚の未硬化最外層樹脂部３５０は未硬化最外層樹脂部３５０側の第２配線１６０を、それぞれ同時に埋設する埋設工程と、埋設した状態で、接続層２２０（あるいはプリプレグ２７０）と未硬化最外層樹脂部３５０とが同時に熱硬化する埋設熱硬化工程と、を有している複合多層配線基板２６０の製造方法とする。

（実施の形態３）
実施の形態３では発明者らの試作結果の一例について説明する。発明者らは、両面基板部１４０として、ＡＬＩＶＨ基板（ＡＬＩＶＨ：Any Layer Interstitial Via Hole、の意味、ALIVHは、Panasonic株式会社の登録商標）を作成した。そしてその上に、第２絶縁層１５０を形成し、有底穴をレーザーで形成した後、めっき技術を用いて第２配線１６０、第２ビア１７０を形成し、中間配線基板部１８０とした。なお中間配線基板部１８０のコア部分として両面ＡＬＩＶＨを用いた場合は、中間配線基板部１８０は４層基板相当とすることが有用である。また中間配線基板部１８０のコア部分として４層ＡＬＩＶＨを用いた場合は、中間配線基板部１８０は６層基板相当とすることが有用である。こうして４層以上の中間配線基板部１８０を複数枚、準備した。なお必要に応じて、中間配線基板部１８０として、６層以上の配線を有している多層基板とすることは有用である。

次に、市販のプリプレグ（ガラス繊維に未硬化のエポキシ樹脂を含浸されたもの）を準備し、図２（Ａ）に示すように両面に保護フィルム２８０（例えば、厚み２０μｍのＰＥＴフィルム）を貼り付けた後、レーザーで貫通孔２９０を形成した。その後、導電粉と熱硬化性樹脂とを含む導電ペースト３００を、図２（Ｃ）に示すように、貫通孔２９０に充填した。その後、保護フィルム２８０を剥離し、図２（Ｄ）の状態とした。

次に図４に示すように、これら部材を、プレス装置や金型を用いて、加熱、加圧し一体化した。その後、図６〜図７のような工程を経て、最外層絶縁層２３０に、レーザーで有底穴を形成した後、めっき技術を用いて、最外層配線２４０、最外層ビア２５０を形成した。

以下に、発明者らが行なった試作結果の一例について説明する。（表１）は、試作結果の一例について説明する表である。

（表１）における発明品の作成に用いた中間配線基板部１８０として、図３（Ｄ）に示すように、表層配線となる第２配線１６０や第２ビア１７０は、共にめっき技術を用いたものを用いた。また中間配線基板部１８０の中心部分（たとえば、両面基板部１４０）は、銅箔配線を用いた第１配線１２０と、ペーストビアからなる第１ビア１３０を有するものを用いた。このように、（表１）における発明品の中間配線基板部１８０としては、内層導電体（あるいは外部に露出しない内層導体）となる第１配線１２０、第１ビア１３０としてペーストビアと銅箔配線を有し、外層導体（あるいは露出した表面導体）となる第２配線１６０、第２ビア１７０としては、第２配線１６０、第２ビア１７０として、めっき技術を用いた４層基板を準備した。ここで第２配線（めっき配線）１６０、第２ビア（めっきビア）１７０は、共にセミアディティブ法を用いた、線間／線幅／配線厚み＝３０μｍ／３０μｍ／３０μｍのものを用いた。このように表層にめっき技術を用いることで、第２配線１６０の高肉厚化、ファイン化が可能となった。

次に、発明者らが比較のために試作した、（表１）に記載の「第１比較品」について説明する。第１比較品の、中間配線基板部１８０としては、ペーストビアの無い、全層がめっきビアとめっき配線からなる４層基板を準備した。この４層基板の表層はめっきビアとめっき配線から形成されている。この第１比較品用の中間配線基板部の表層に設けた、第２配線（めっき配線）１６０、第２ビア（めっきビア）１７０として、セミアディティブ法を用いることで、線間／線幅／配線厚み＝３０μｍ／３０μｍ／３０μｍが可能であった。

次に（表１）において発明者らが、比較のために試作した「第２比較品」について説明する。第２比較品の、中間配線基板部１８０としては、全層がペーストビアであって、めっきビアやめっき配線を有していない４層基板を準備した。この４層基板の表層は、銅箔配線をサブストラクト法を用いたエッチング技術で形成したため、線間／線幅／配線厚み＝３０μｍ／３０μｍ／３０μｍとすることは難しい場合（△）があった。

次にこうして作成した発明品、第１比較品、第２比較品について、接続層２２０における接続ビア２１０部分での信頼性を調べた。その結果、発明品では信頼性○（良好、課題発生無し）、第１比較品では信頼性△（課題が発生する場合があった）、第２比較品では信頼性○（構造によっては△）であった。

発明者らは、第１比較品で発生した課題について解析した結果、直列ビア構造（すなわち、厚み方向にめっきビアが複数個、直列状に積層して一体化したビア構造）部分において、課題が発生する場合があることが判った。

同様に、発明者らが第２比較品で発生した課題について解析した結果、直列ビア構造（すなわち、厚み方向にペーストビアが複数個、直列状に積層して一体化したビア構造）部分においても、課題が発生する場合があることが判った。

一方、発明品では、直接ビア構造となった場合でも、こうした課題が発生することは無かった。

以上より、総合評価としては、発明品が○（良好、課題が発生しなかった）、第１比較品（中間配線基板部１８０を構成するビアが全てめっきビア）が△（課題が発生する場合があった）、第２比較品（中間配線基板部１８０を構成するビアが全てペーストビア）が、○（良好、課題が発生しなかった）であったが、一部の積層条件において△（課題が発生する場合があった）となる場合があった。

そこで発明者らは更にこの原因について調査した。発明者らの実験によって、初めて判明した直列状のビア構造での課題について、実施の形態４を用いて説明する。

（実施の形態４）
実施の形態４を用いて、発明者らが実験した結果について説明する。実施の形態４では、特にビア構造の違いが、接続層における接続ビアの信頼性に与える影響について説明する。

発明者らの多岐にわたる実験の結果、中間配線基板部１８０に直列ビア構造を有する場合に、接続層における接続ビアに課題が発生することを発見した。

図１０は、複数のめっきビアが厚み方向に直列した部分を有する中間配線基板を用いた場合に発生する可能性がある課題について説明する断面図である。

図１０において、３７０は第１比較品、３８０は第１直列ビア構造であり、第１比較品３７０は、その一部に第１直列ビア構造３８０を有している。ここで第１直列ビア構造３８０とは、厚み方向にめっきビアが複数個、直列状態に積層されてなるビア構造である。また第１比較品３７０に含まれる、直列ビアを構成するビアはすべてめっきビアである。

図１０に示すように、直列ビアが、全てめっきビアで構成されている第１直列ビア構造３８０の場合、矢印３２０ａに示すような加圧力は、矢印３２０ｂに示すように、直接、導電ペースト３００に伝えられるが、これは直列状のビアが全て、強度の高い銅等の金属からなるめっきビアで、互いに一体化して構成されているためである。そのため印加された積層圧力は、一体化した高強度の第１直列ビア構造３８０を介して、そのまま未硬化接着樹脂部３６０に形成された導電ペースト３００に伝わる。その結果、第１直列ビア構造３８０部を構成する複数の第２ビア（めっきビア）１７０の厚みバラツキや、中間配線基板部１８０ａの厚みバラツキ等が、すべて導電ペースト３００によって吸収することになる。そのため第２ビア（めっきビア）１７０の厚みバラツキや、中間配線基板部１８０ａの厚みバラツキが大きくなった場合、このバラツキを導電ペースト３００で吸収できなくなり、結果として、めっきビア部分に積層プレス時の応力が過度に付与される場合が発生し、めっきビア接続部分にマイクロクラック等の不具合が生じる。これが、直列ビアの接続信頼性を低下させる要因となっていた。

なお前述の（表１）において、第１比較品の作成に用いた、中間配線基板部１８０は、４層基板としたが、図１０に示すように６層基板以上としても、前述した導電ペースト３００が加圧、加熱してなる接続ビア２１０と、第２ビア１７０との接続性に課題が発生する場合が考えられる。第１比較品３７０を構成する中間配線基板部１８０ａの第１直列ビア構造３８０が、全てめっきビアで形成されているためであり、積層数が４層→６層→８層と、層数が増加するほど、第２ビア（めっきビア）１７０の厚みバラツキや、中間配線基板部１８０の厚みバラツキが積算されて大きくなり、このバラツキを全て、導電ペースト３００によって吸収する必要があるためである。そしてこのバラツキを導電ペースト３００で吸収できなくなった場合に、めっきビア部分で接続信頼性を低下させる場合が考えられる。

次に複数のペーストビアが厚み方向に直列した部分を有する中間配線基板部１８０を用いた場合に発生する場合がある課題について、図１１を用いて説明する。

図１１は、複数のペーストビアが厚み方向に直列した部分を有する中間配線基板を用いた場合に発生する可能性がある課題について説明する断面図である。

図１１において、３９０は第２比較品、４００は第２直列ビア構造であり、第２比較品３９０は、その一部に第２直列ビア構造４００を有している。ここで第２直列ビア構造４００とは、厚み方向にペーストビアが複数個、直列状態に積層されてなるビア構造である。また第２比較品３９０に含まれる、直列ビアを構成するビアはすべてペーストビアからなる第２直列ビア構造４００である。

図１１に示すように、直列ビアが、全てペーストビアで構成されている第２直列ビア構造４００の場合、矢印３２０ａに示すような加圧力は、矢印３２０ｂに示すように、複数のペーストビアからなる第１ビア１３０を介して導電ペースト３００に伝えられる。しかし、ペーストビアは、複数の銅粉等の金属粉が加圧圧縮されたものであり、また熱硬化樹脂等を含んでいるため、めっきビアに比べて強度が低い。このため、構造的に導電ペースト３００を圧縮する応力を増加させることに限界がある。

また、直列ビア構造については、基板厚み方向にビアが連結されるため、隣接する基材との熱膨張差が一番大きくなる箇所である。ヒートサイクル試験などの信頼性試験において、熱膨張係数差による応力が発生するが、このような破壊応力は基板厚み方向にみたときにスタックビアの中央に位置するビアに集中することがシミュレーション結果からわかっている。

このように、直列ビア構造の中央に位置する導電ペースト３００には、構造的により大きな破壊応力が発生するため、当該構造では、導電ペースト３００を圧縮する応力が不十分となり、接続信頼性を低下させる場合があることが分かった。すなわち、導電ペースト３００において、高い圧縮力で熱硬化させビア接続信頼性をより高いものとすることが望ましいことが分かった。

なお前述の（表１）において、第２比較品の作成に用いた、中間配線基板部１８０ｂは、４層基板としたが、図１１に示すように６層基板以上としても、導電ペースト３００との接続性に課題が発生する場合が考えられる。さらに積層数が４層→６層→８層と層数が増加した場合であっても、同様な課題が発生することが考えられる。

図１２と図１３は、共に発明品において中間配線基板部と、導電ペーストとの接続安定性が高くなるメカニズムの一例を説明する断面図である。

図１２〜図１３において、中間配線基板部１８０は、ペーストビアからなる第１ビア１３０と、めっきビアからなる第２ビア１７０とが、厚み方向に直列してなる発明ビア構造４１０を構成している。

図１２において、発明ビア構造４１０は、第１ビア１３０等からなるペーストビアと、第２ビア１７０等からなるめっきビアとが、厚み方向に直列して積層されたものである。そして発明ビア構造４１０において、プリプレグ２７０に埋設され、導電ペースト３００と電気的に接続する第２ビア１７０は、めっきビアから構成されている。これはプリプレグ２７０に埋設され、導電ペースト３００と電気的に接続する第２ビア１７０を、ペーストビアや銅箔配線に比べて強度が高いめっきビア（あるいはめっき配線）で構成することで、積層時に効果的に導電ペースト３００に圧縮力を付与するものである。

図１３において、発明ビア構造４１０は、第１ビア１３０等からなるペーストビアと、第２ビア１７０等からなるめっきビアとが、厚み方向に直列して積層されたものである。そして発明ビア構造４１０において、プリプレグ２７０に埋設され、導電ペースト３００と電気的に接続する第２ビア１７０は、めっきビアから構成されている。これはプリプレグ２７０に埋設され、導電ペースト３００と電気的に接続する第２ビア１７０を、ペーストビアや銅箔配線に比べて強度が高いめっきビア（あるいはめっき配線）で構成することで、積層時に効果的に導電ペースト３００に圧縮力を付与するものである。

一方、図１３に示すように、発明ビア構造４１０を、第１ビア１３０等からなるペーストビアと、第２ビア１７０等からなるめっきビアとが、厚み方向に直列して積層されたものとし、更にプリプレグ２７０に埋設され、導電ペースト３００と電気的に接続する第２ビア１７０がめっきビアから構成されているものとする。こうして第１ビア１３０等からなるペーストビアがめっきビアに比べて柔らかく、積層プレス時に、めっきビア部にかかる応力を緩和する役割を果たす。このような構造によって、積層プレス時に直列ビアにかかる応力を分散させ、めっきビア部へのマイクロクラック発生と導電ペースト３００からなるペーストの高圧縮を両立することができるのである。

なお発明ビア構造４１０においては、少なくともプリプレグ２７０に埋設され、導電ペースト３００と電気的に接続する第２ビア１７０がめっきビアから構成されていれば良い。そのため中間配線基板部１８０の外層部分が複数層のめっきビアを有する多層配線基板であっても、その一部にペーストビアを有していることが有用である。これは直列ビアのプリプレグ２７０に埋設され、導電ペースト３００と電気的に接続する第２ビア１７０が多層のめっきビアから形成されている場合であっても、その一部（特に内部）にペーストビアからなる第１ビア１３０を有していることが有用である。これは直列ビア構造部の一部（特に中央部）に、形成したペーストビアが、中間配線基板部１８０の厚みバラツキを吸収するためである。

（実施の形態５）
実施の形態５では、実施の形態１等で説明した本発明の複合多層配線基板２６０について更に詳しく説明する。

中間配線基板部１８０の表層に形成する第２配線（めっき配線）１６０や、第２ビア（めっきビア）１７０の厚みは、２０μｍ以上が望ましい。第２配線（めっき配線）１６０や、第２ビア（めっきビア）１７０の厚みを２０μｍ以上とすることで、さらには全層をめっき配線の厚みを２０μｍ以上の配線とすることで、大電流化に対応できる。また配線抵抗に起因するロスを低減することができ、高周波回路を用いる機器に使用することが有用である。なお中間配線基板部１８０の表層に形成する第２配線（めっき配線）１６０や、第２ビア（めっきビア）１７０の厚みは、１００μｍ以下とすることは有用である。中間配線基板部１８０の表層に形成する第２配線（めっき配線）１６０や、第２ビア（めっきビア）１７０の厚みが１００μｍを超えた場合、接続層２２０による平坦化（あるいは埋込み）が困難となる場合がある。

なお本発明の複合多層配線の場合、接続層２２０（あるいはプリプレグ２７０）の中に、第２配線（めっき配線）１６０や第２ビア（めっきビア）１７０が埋設されることになるが、このめっき配線の厚み分（さらにはこれらめっき配線の体積分）は、接続層２２０（あるいはプリプレグ２７０）からなる電気絶縁性基材が収容することで、その凹凸を効果的に吸収できる。また同時に導電ペースト３００を、より強力に圧縮することになり、接続安定性を高め、ペーストビアの低抵抗化が可能となる。

発明者らの実験では、接続層２２０として、ガラス織布等からなる芯材２００の上に（あるいは両面にそれぞれ）厚み１５μｍで、未硬化接着樹脂部３６０を形成した場合に、めっき配線厚みが１０μｍの場合には、導電ペースト３００のペーストの圧縮が不十分で抵抗値バラツキが大きくなった場合があった。こうした場合、めっき配線厚みを１５μｍとした場合、抵抗値が減少、かつバラツキが小さくなる傾向がみられ、更にめっき配線の厚みを２０μｍ以上とすることで、めっき厚みによらず抵抗値、バラツキともに、ほぼ一定値となり安定化する傾向が確認された。

なお中間配線基板部１８０は、中央部がペーストビアからなる第１ビア１３０にて電気的に接続されている両面基板部１４０であって、更にその両側にめっき配線からなる第２配線１６０を備えた４層配線基板とすることは有用である。

特に、ペーストビアとめっきビアとを併用した４層配線基板とすることで、ビアランドを小径化することができ、より高密度に配線を収容できる多層配線基板を提供することができる。更に中間配線基板部１８０のビアに対する配線の形成（例えば、第２絶縁層１５０に有底穴を形成し、第２配線１６０、第２ビア１７０を形成する場合）、ペーストビアからなる第１ビア１３０の位置を計測したうえで、ＬＤＩ（レーザーダイレクトイメージング法）を用いて露光することで、基板一枚ごとの寸法係数調整や、基板面内の座標歪を補正することが可能となり、高精度に位置合わせを行うことができる。

通常のめっき工法を用いて、ビアが完全に導電体で塞がれた、当該両面基板を形成する場合には、レーザービア加工によって片側のみ開口し、ビア底面に銅が露出した状態を作り出す必要があり、片側のみ銅箔をエッチングし開口を形成するなど、非常に工数がかかりコストアップになる課題があった。こうした課題に対して、本発明の複合多層配線基板２６０においては、この両面基板部１４０の両側に形成するめっきビアとなる第２ビア１７０を形成するプロセスとして、ビア形成とパターン形成とを共にレーザー（あるいはＬＤＩ）を用いることで、非常に高密度な４層中間配線基板を、簡便な方法で実現することができる。

また中間配線基板部１８０の表層配線となる、第２配線１６０を、めっき配線とすることで、配線厚みの調整が容易になるというメリットは言うまでも無い。

例えば銅箔３４０を、中間配線基板部１８０の第２配線１６０の配線材料とする場合、銅箔３４０はロール状で大量に生産されるため、保管コストが発生する。さらに中間配線基板部１８０の第２配線１６０として銅箔３４０を用いる場合、配線厚みのバリエーションを複数準備することが現実的には難しいという課題がある。また製品設計にあわせて配線厚みを調整することが難しくなる。

また接続層２２０の、芯材２００の上に（少なくとも片面に、更には両面に）形成される未硬化接着樹脂部３６０の体積（あるいは上付き樹脂量）は、この接続層２２０に埋め込まれる第２配線１６０や第２ビア１７０（あるいは中間配線基板部１８０の接続層２２０側に形成される第２配線１６０や第２ビア１７０）の配線体積よりも大きくすることは有用である。なお体積比では、１．１倍以上１０．０倍以下（更には１．５倍以上７．０倍以下、更には２．０倍以上５．０倍以下）とすることが有用である。こうすることで、接続層２２０に形成される未硬化接着樹脂部３６０が大きくなり過ぎず、ビアペーストに最適な圧縮を付与することができ、結果として接続抵抗値を低抵抗安定化することができる。

前述したように、中間配線基板部１８０の表層に形成する第２配線１６０等からなる、めっき配線の埋め込みを、精度よくコントロールすることが重要であるが、実際は製品ごとにめっき配線パターンが異なることがある。こうした場合、めっき配線の埋め込み状態を製品によって、より細かく最適化することが有用である。めっき配線の厚みのみならず、めっき配線の体積（サブストラクト法では、残銅率と呼ばれることもある）をコントロールし、めっき配線を埋め込むに必要な未硬化接着樹脂部３６０の量を、充分に確保することが、配線埋め込み不足の解消に有用である。

更に、中間配線基板部１８０に形成されためっきビア（例えば、第２ビア１７０）はフィルドビア構造であり、ビア上の凹みが１０μｍ以下とすることは有用である。ビア上の凹みを１０μｍ以下とすることで、ペーストビアが凹みに対応する場所に配置された場合でも電気的接続を実現するのに十分な圧縮を確保することができる。

中間配線基板部１８０のめっきビアとなる、例えば第２ビア１７０の上にペーストビアが配置される場合には、めっき表面形状がペーストの圧縮に影響を与える。そのため、めっきビア上に凹みがあった場合には、その分ペースト圧縮が不足する場合がある。

発明者らの経験では、例えば、電気絶縁性基材となる接続層２２０に、厚み６０μｍの市販の基材（例えば、ガラス繊維からなる芯材２００に、未硬化のエポキシ樹脂からなる未硬化接着樹脂部３６０を両面に形成してなるプリプレグ２７０）を用いた場合に、ビア上の凹みが２０μｍの場合、抵抗値が大きくかつバラツキも大きく、凹み量に対して抵抗値変化が大きくなる場合があった。しかしこうした場合、めっきビア上に凹みを、１５μｍ以下（更には１０μｍ以下）とすることで、ビアの抵抗値が略一定になることが確かめられた。

また中間配線基板部１８０に形成されためっき配線からなる第２配線１６０や、めっきビアからなる第２ビア１７０の表面粗さは、Ｒｚで、１．０μｍ以上３．０μｍ以下とすることが有用である。第２配線１６０や第２ビア１７０の表面粗さＲｚを１．０μｍ以上３．０μｍ以下の粗面とすることで、電気絶縁性基材である接続層２２０との密着性を高める。更に第２配線１６０や第２ビア１７０と、導電ペースト３００(あるいは接続ビア２１０との接続安定性を高めるが、これは導電ペースト３００に含まれる導電粒子との接触点数を確保するためである。

なお本発明の複合多層配線基板２６０の製造に用いる導電ペースト３００としては、導電粒子の平均粒径は５μｍ程度のものを用いることが、コスト的に有用である。こうした導電ペースト３００に対して、第２配線１６０や第２ビア１７０の表面粗さＲｚを、３．０μｍより大きくした場合、電気的接触点が減少し、抵抗値が大きくなることがある。また、第２配線１６０や第２ビア１７０の表面粗さＲｚを、１．０μｍ未満とした場合、電気絶縁性基材となる接続層２２０との間でアンカー効果が低下し、リフローを用いた耐熱テストで層間剥離現象が発生する可能性がある。

なお、電気絶縁性基材となる接続層２２０に設けられるペーストビアの数（あるいは密度）は、３０個／ｃｍ²以上、１０万個／ｃｍ²以下であることが有用である。例えば、芯材２００と中間配線基板部１８０の熱膨張差によってペーストビアが変形する応力が働く場合があるが、ペーストビアの密度を、３０個／ｃｍ²以上とすることで、この応力に対して、ペーストビアが杭となって変形を抑制する効果がある。この結果、結果として安定なペースト接続を実現できる。なお、製品領域で上記ビア密度が確保できない場合には、製品領域外に形成しても同様の効果を得ることができることは言うまでも無い。

発明者らの実験では、電気絶縁性基材となる接続層２２０に設けるペーストビアが１〜５個／ｃｍ²程度では、せん断方向にビアが変形するモードが発生する場合があった。こうした場合、抵抗値が高くばらつく傾向が見られたが、ペーストビアの密度を１０個／ｃｍ²以上とすることで、抵抗値が減少する傾向が出はじめ、３０個／ｃｍ²以上とすることで、せん断方向にビアが変形するモードが改善できた。なおペーストビアの数（あるいは密度）を、１０万個／ｃｍ²より多くすることは、技術的に困難である。

なお、中間配線基板部１８０の表層に形成される第２配線１６０や第２ビア１７０からなる配線の配線占有率は、５０％以上９０％以下に設定することは有用である。中間配線基板部１８０の表層に形成される第２配線１６０や第２ビア１７０からなる配線の配線占有率を、５０％以上９０％以下に設定することで、接続層２２０に設けられた未硬化接着樹脂部３６０を、安定してフローさせるという面で望ましい。これは配線占有率を、５０％以上９０％以下とすることで、第２配線１６０や第２ビア１７０からなる配線の隙間を埋めるに必要な未硬化接着樹脂部３６０を減らせる意味でも好ましい。また製品以外の領域でパネル状態での配線占有率ができるだけ近くなるように調整することも有用である。こうすることで、製品となる部分での樹脂フローを最適化でき、ペーストビアを用いた接続安定性を高められる。

以上のように、ペーストビアからなる第１ビア１３０と、めっきビアからなる第２ビア１７０とを有する２枚の中間配線基板部１８０の間を、ペーストビアからなる接続ビア２１０を有する接続層２２０で接続し、更に最外層絶縁層２３０にめっきビアからなる最外層ビア２５０を有する複合多層配線基板２６０であって、接続層２２０は接続層２２０側の第２ビア１７０を、最外層絶縁層２３０は最外層絶縁層２３０側の第２ビア１７０をそれぞれ同時に埋設し、同時に熱硬化してなる複合多層配線基板２６０とする。

以上のような複合多層配線基板２６０の製造方法とすることで、短いリードタイムで２００μｍランド、１５０μｍランド、更には１００μｍランド等の高密度な多層配線基板を製造できる。

更に、本発明において、熱プレスによる積層時のプロファイルは、昇温速度を３℃／分以下とゆっくりすることが有用である。中間配線基板部１８０の表層配線となる第２配線１６０や第２ビア１７０を、接続層２２０に埋め込む際は、昇温速度を３℃／分以下とゆっくりすることが有用である。こうすることで、未硬化接着樹脂部３６０が軟化している時間を充分に確保することが可能となり、第２配線１６０や第２ビア１７０を、接続層２２０に埋設しやすくなる。また未硬化接着樹脂部３６０が軟化する軟化温度領域で、それまでの昇温速度に比べ、昇温速度を小さくすることも有用である。

また未硬化最外層樹脂部３５０を、クッション層（あるいはクッション材）を兼ねることは有用である。そのためには未硬化最外層樹脂部３５０の樹脂フローは、未硬化接着樹脂部３６０の樹脂フローより大きくすることが有用である。最外層となる、未硬化最外層樹脂部３５０を、未硬化接着樹脂部３６０よりも、より低温で軟化（あるいは溶融、あるいはフロー）させておくことで、更にクッション効果を高めることができる。そして未硬化接着樹脂部３６０よりも先に（あるいはより低温で）、未硬化最外層樹脂部３５０を軟化させておくことで、接続層２２０に加えられる圧力をより均一なものとすることができ、ペーストビアからなる接続ビア２１０の接続安定性を高められる。

なお最外層絶縁層２３０（あるいは未硬化最外層樹脂部３５０）は芯材２００を有していても良い。芯材２００を有することで未硬化最外層樹脂部３５０の取り扱いを容易とし、最外層絶縁層２３０の高強度化が可能になる。

また最外層絶縁層２３０（あるいは未硬化最外層樹脂部３５０）の樹脂フロー（さらにはクッション性、あるいは凹凸埋設性）を高めるには、最外層絶縁層２３０（あるいは未硬化最外層樹脂部３５０）は芯材２００を含まないものとすることも有用である。芯材２００を有しない分、樹脂フロー性を高められる。

以上のように本発明によれば、めっきビアとペーストビアの双方の利点を活かした、高性能で安価な複合多層配線基板を提供できる。

１１０ 第１絶縁層
１２０ 第１配線（銅箔配線）
１３０ 第１ビア（ペーストビア）
１４０ 両面基板部
１５０ 第２絶縁層
１６０ 第２配線（めっき配線）
１７０ 第２ビア（めっきビア）
１８０ 中間配線基板部
１９０ 熱硬化性樹脂部
２００ 芯材
２１０ 接続ビア（ペーストビア）
２２０ 接続層
２３０ 最外層絶縁層
２４０ 最外層配線（めっき配線）
２５０ 最外層ビア（めっきビア）
２６０ 複合多層配線基板
２７０ プリプレグ
２８０ 保護フィルム
２９０ 貫通孔
３００ 導電ペースト
３１０ スキージ
３２０ 矢印
３３０ 突出部
３４０ 銅箔
３５０ 未硬化最外層樹脂部
３６０ 未硬化接着樹脂部
３７０ 第１比較品
３８０ 第１直列ビア構造（全めっきビア）
３９０ 第２比較品
４００ 第２直列ビア構造（全ペーストビア）
４１０ 発明ビア構造（めっきビア＋ペーストビア）

Claims (10)

1. 第１絶縁層と、この第１絶縁層の両面に形成された第１配線と、この第１配線間を電気的に接続する第１ビアとを有する両面基板部と、前記第１配線を埋める第２絶縁層と、この第２絶縁層に形成された第２配線と第２ビアとを有する、複数枚の中間配線基板部と、
   前記中間配線基板部間を接着する、熱硬化性樹脂部と芯材とを有する接続層と、この接続層を貫通する接続ビアとを有する接続層とを有し、
   更に前記中間配線基板部の最外層に、最外層絶縁層と、この最外層絶縁層に形成された最外層配線と最外層ビアとを有し、
   前記第１配線は銅箔配線から構成され、前記第１ビアと前記接続ビアは共にペーストビアであり、
   前記第２配線と前記最外層配線は共にめっき配線から構成され、前記第２ビアと前記最外層ビアは共にめっきビアであり、
   前記接続層は前記接続層側の前記第２配線を埋設した状態で、２枚の前記最外層絶縁層は、前記接続層側と異なる側の前記第２配線を埋設した状態で、共に同時に熱硬化されてなるものである複合多層配線基板。
2. 前記接続層は、プリプレグの硬化物である請求項１に記載の複合多層配線基板。
3. 中間配線基板部は、ガラスクロスからなる芯材を含む請求項１〜２のいずれか１項に記載の複合多層配線基板。
4. 中間配線基板部は、耐熱性フィルムからなる心材を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合多層配線基板。
5. 中間配線基板部は、６層以上の配線を有している請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合多層配線基板。
6. めっき配線からなる第２配線の厚みは２０μｍ以上１００μｍ以下である請求項１〜５のいずれか１項に記載の複合多層配線基板。
7. 前記中間配線基部に形成されためっきビアからなる第２ビアは、フィルドビア構造であり、ビア上の凹みが１０μｍ以下である請求項１〜６のいずれか１項に記載の複合多層配線基板。
8. めっき配線からなる第２配線、またはめっきビアからなる第２ビアの表面粗さＲｚは１．０μｍ以上３．０μｍ以下である請求項１〜７のいずれか１項に記載の複合多層配線基板。
9. 接続層に形成されたペーストビアからなる接続ビアの密度は３０個／ｃｍ²以上１０万個／ｃｍ² 以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の複合多層配線基板。
10. 第１絶縁層と、この第１絶縁層の両面に形成された第１配線と、この第１配線間を電気的に接続する第１ビアとを有する両面基板部と、前記第１配線を埋める第２絶縁層と、この第２絶縁層に形成された第２配線と第２ビアとを有する、複数枚の中間配線基板部と、
    前記中間配線基板部間を接着する、熱硬化性樹脂部と芯材とを有する接続層と、この接続層を貫通する接続ビアとを有する接続層とを有し、
    更に前記中間配線基板部の最外層に、最外層絶縁層と、この最外層絶縁層に形成された最外層配線と最外層ビアとを有し、
    前記第１配線は銅箔配線から構成され、前記第１ビアと前記接続ビアは共にペーストビアであり、
    前記第２配線と前記最外層配線は共にめっき配線から構成され、前記第２ビアと前記最外層ビアは共にめっきビアである複合多層配線基板の製造方法であって、
    複数の前記中間配線基板部を準備する準備工程と、
    複数の前記中間配線基板部の間に導電ペーストを有する未硬化状態の接続層を、前記中間配線基板部の最外層側に未硬化最外層樹脂部を、それぞれ設置する設置工程と、
    未硬化状態の前記接続層が前記接続層側の前記第２配線を、２枚の前記未硬化最外層樹脂部が前記未硬化最外層樹脂部側の前記第２配線を、それぞれ同時に埋設する埋設工程と、埋設した状態で、それぞれ同時に熱硬化する埋設熱硬化工程と、を有している複合多層配線基板の製造方法。

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