JP6582665B2 - 多層配線構造、多層配線基板及び多層配線構造の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、多層配線構造、多層配線基板及び多層配線構造の製造方法に関する。

コンピュータ内部の電気信号の伝送には、プリント基板（回路基板）が用いられている。プリント基板として、絶縁層と配線パターンが形成された導体層とが交互に積層された多層回路基板が知られている。導体層同士の絶縁やプリント基板の剛性を保つために、プリント基板の絶縁層として、ガラス繊維を織り込んだガラスクロスに樹脂を含浸させた絶縁材料が用いられている。

特開２０１１−７１４０３号公報 特開２０１１−１１４２６３号公報

プリント基板の絶縁層の誘電率が低いほど、配線を介して伝播される信号の伝播時間が短くなる。ガラス繊維の誘電率と樹脂の誘電率とは異なるため、ガラス繊維と配線との位置関係により、配線を介して伝播される信号の伝播時間が変動する。例えば、絶縁層内に一対の配線層を配置した場合、各配線を介して伝播される信号の伝播時間は、ガラス繊維と各配線との位置関係によって影響を受ける。したがって、ガラス繊維を用いるプリント基板では、ガラス繊維と各配線との位置関係により、各配線を介して伝播される信号の伝播時間が異なるため、各配線を介して伝播される信号の到達時間（伝播時間）がずれる。

絶縁層及び導体層に用いる材料や配線構造によって異なるが、信号の到達時間のずれ（Skew）は、信号の伝播時間の１〜５％程度になる。このため、信号が高速化し、信号を送る時間間隔が狭まるほど、信号の到達時間のずれの問題が大きくなる。信号の到達時間のずれは、信号の伝播遅延時間差である。例えば、１０cmの配線長では、信号が配線を伝播するのに７００psec程度の伝播時間がかかる。信号の到達時間のずれが信号の伝播時間の１％である場合、信号の到達時間のずれは７psec程度となる。

例えば、２０Gbps（bits per second）の信号を伝送する場合、信号の間隔は５０psec
である。信号の間隔の１０％程度の値を、信号の到達時間のずれの許容範囲とすると、２０Gbpsの信号を伝送する場合、５psec（５０psec×１０％）までは、信号の到達時間のずれを許容できる。そのため、２０Gbps以上の信号を伝送する場合、信号の到達時間のずれを５psec以下に収めることになる。しかし、１０cmの配線長の場合、信号が配線を伝播するのに７００psec程度の伝播時間がかかるため、信号の到達時間のずれは７psec程度となり、信号の到達時間のずれの許容範囲に収まらない。

本願は、２つの信号配線間の信号の到達時間のずれを低減することを目的とする。

本願の一観点による多層配線構造は、コア層と、前記コア層の第１面上に形成された第１信号配線と、前記コア層の前記第１面の反対側の第２面上に形成された第２信号配線と、前記コア層の第１面上に形成され、かつ、前記第１信号配線を覆う第１樹脂層と、前記コア層の第２面上に形成され、かつ、前記第２信号配線を覆う第２樹脂層と、前記第１樹
脂層の、前記コア層と接触する面の反対側の面に形成された第１導電層と、前記第２樹脂層の、前記コア層と接触する面の反対側の面に形成された第２導電層と、前記第１導電層に形成され、前記第１樹脂層を貫通し、前記コア層と接触している第１突起部と、前記第２導電層に形成され、前記第２樹脂層を貫通し、前記コア層と接触している第２突起部と、を備える。

本願によれば、２つの信号配線間の信号の到達時間のずれを低減することができる。

図１は、多層配線構造の一例を示す断面図である。 図２は、多層配線構造の一例を示す断面図である。 図３は、多層配線構造の一例を示す断面図である。 図４は、多層配線構造の製造方法の一例を示す説明図である。 図５は、多層配線構造の製造方法の一例を示す説明図である。 図６は、多層配線構造の製造方法の一例を示す説明図である。 図７は、多層配線構造の製造方法の一例を示す説明図である。 図８は、多層配線構造の製造方法の一例を示す説明図である。 図９は、多層配線構造の製造方法の一例を示す説明図である。 図１０は、多層配線構造を備える多層配線基板の一例を示す断面図である。 図１１は、プリント基板の一例を示す図である。 図１２は、一括積層されたプリント基板の一例を示す図である。 図１３は、プリント基板の一例を示す図である。 図１４は、一括積層されたプリント基板の一例を示す図である。 図１５は、一括積層されたプリント基板の一例を示す図である。

プリント基板の製造及び樹脂の流動性について説明する。図１１は、プリント基板１００の一例を示す図である。図１１に示すように、プリント基板１００は、コア材１０１、１０２及びプリプレグ１０３を一括積層することにより製造される。コア材１０１、１０２は、ガラス繊維を織り込んだガラスクロス１０４に樹脂１０５を含浸させた絶縁材料である。コア材１０１の上面及び下面には導体パターン１０６が形成されている。コア材１０２の上面及び下面には導体パターン１０７が形成されている。プリプレグ１０３は、ガラス繊維を織り込んだガラスクロス１０４に樹脂１０８を含浸させた絶縁材料である。プリプレグ１０３の樹脂１０８は流動性を有する。

一括積層の際、プリプレグ１０３の樹脂１０８が流動し、コア材１０１とコア材１０２との隙間や導体パターン１０４と導体パターン１０５との隙間をプリプレグ１０３の樹脂１０８が埋めることにより、プリント基板１００が製造される。コア材１０１、１０２の樹脂１０５は、硬化がある程度進んでおり、一括積層の際、コア材１０１、１０２の樹脂１０５はほとんど流動しない。

プリプレグ１０３がガラスクロス１０４を含む場合、プリプレグ１０３の厚みが安定する。図１２は、一括積層されたプリント基板１００の一例を示す図である。図１２に示すように、積層の圧力が通常である場合と、積層の圧力が高い場合とで、プリプレグ１０３の厚みに大きな差はない。したがって、プリプレグ１０３がガラスクロス１０４を含むことにより、積層の圧力に差が発生しても、プリプレグ１０３の厚みは安定している。

Skewを抑制するため、プリプレグからガラスクロスを除いた場合、すなわち、プリプレ
グがガラスクロスを含まない場合、プリント基板のプリプレグの厚みが安定しなくなる。図１３は、プリント基板２００の一例を示す図である。図１３に示すように、プリント基板２００は、コア材２０１、２０２及びプリプレグ２０３を一括積層することにより製造される。コア材２０１、２０２は、樹脂２０４で形成された絶縁材料である。コア材２０１の上面に信号配線２０５が形成され、コア材２０１の下面にグランド線２０６が形成されている。コア材２０２の上面に信号配線２０７が形成され、コア材２０２の下面にグランド線２０８が形成されている。プリプレグ２０３は、樹脂２０９で形成された絶縁材料である。プリプレグ２０３の樹脂２０９は流動性を有する。

一括積層の際、プリプレグ２０３の樹脂２０９が流動し、コア材２０１とコア材２０２との隙間や信号配線２０５とグランド線２０８との隙間をプリプレグ２０３の樹脂２０９が埋めることにより、プリント基板２００が製造される。コア材２０１、２０２の樹脂２０４は、硬化がある程度進んでおり、一括積層の際、コア材２０１、２０２の樹脂２０４はほとんど流動しない。

プリプレグ２０３がガラスクロスを含む場合、プリプレグ２０３の厚みが安定する。一方、プリプレグ２０３がガラスクロスを含まない場合、プリプレグ２０３の厚みが安定しない。図１４は、一括積層されたプリント基板２００の一例を示す図である。図１４に示すように、積層の圧力が通常である場合と、積層の圧力が高い場合とで、プリプレグ２０３の厚みに大きな差が生じている。また、プリプレグ２０３の厚みが極端に薄くなると、信号配線２０５とグランド線２０８との間でショートが発生する可能性もある。

また、ビルドアップ工法によって、絶縁層内のガラス繊維をストリップ配線の近くに配置しないパッケージ基板を製造して、パッケージ基板を１０Ｇｂｐｓ以上の伝送に用いる場合がある。しかし、配線構造の安定性、信号伝送特性、価格の高さ等の理由のため、配線の長さは数ｍｍから３０ｍｍ程度までとなっている。

以下、図面を参照して実施形態に係る多層配線構造、多層配線基板及び多層配線構造の製造方法について説明する。以下に示す多層配線構造、多層配線基板及び多層配線構造の製造方法の構成は例示であり、本願は、実施形態に係る多層配線構造、多層配線基板及び多層配線構造の製造方法の構成に限定されない。

図１は、多層配線構造１の一例を示す断面図である。多層配線構造１は、コア層（コア材）２と、コア層２の下面（第１面）上に形成された信号配線１１及び樹脂層２１と、コア層２の下面の反対側の上面（第２面）上に形成された信号配線１２及び樹脂層２２と、を備える。信号配線１１は、第１信号配線の一例である。信号配線１２は、第２信号配線の一例である。樹脂層２１は、第１樹脂層の一例である。樹脂層２２は、第２樹脂層の一例である。信号配線１１がコア層２の下面上に形成され、信号配線１２が上面上に形成されているので、信号配線１１、１２は、コア層２を間に挟んで配置されている。樹脂層２１は、信号配線１１を覆っている。すなわち、信号配線１１は、コア層２と接する面を除く全ての面が樹脂層２１によって覆われている。樹脂層２２は、信号配線１２を覆っている。すなわち、信号配線１２は、コア層２と接する面を除く全ての面が樹脂２２によって覆われている。

コア層２は、樹脂３で形成された絶縁層である。樹脂３は、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化樹脂である。信号配線１１、１２は、例えば、銅（Cu）等の導電材料を用いて形成されている。信号配線１１、１２は、差動配線として用いられる。すなわち、コア層２の表裏に対となる差動伝送の信号配線ペア（差動配線ペア）が配置されている。

差動配線は、一つの信号当たり２本の配線が使われ、２つの信号の電位差が信号レベル
になる。例えば、２つの信号の電位差がプラスであれば“High”、２つの信号の電位差がマイナスであれば“Low”と認識される。信号配線１１、１２は、コア層２の厚さ方向（
高さ方向）において互いに対向する位置に配置することが好ましい。信号配線１１、１２が、コア層２の厚さ方向において互いに対向する位置に配置されることにより、信号配線１１、１２間の電磁結合が強くなり、信号配線１１、１２によって伝送される信号のノイズを抑制することができる。コア層２の厚さ方向は、例えば、垂直方向と同一方向である。

樹脂層２１、２２は、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化樹脂で形成された絶縁層である。樹脂層２１、２２は、ガラス繊維及びガラスクロスを有していない。したがって、樹脂層２１、２２は、面方向に均一な誘電率分布を有する。樹脂層２１が信号配線１１を覆い、樹脂層２２が、信号配線１２を覆うため、信号配線１１を介して伝送される信号の伝播時間と信号配線１２を介して伝送される信号の伝播時間との遅延時間差（Skew）の発生が抑制される。

樹脂層２１のコア層２と接触している面（上面）の反対側の面（下面）上に導電層３１が形成されている。導電層３１は、第１導電層の一例である。導電層３１は、コア層２と導電層３１との間に配置された複数のスペーサ４１を有する。スペーサ４１は、第１突起部の一例である。スペーサ４１は、導電層３１に形成され、樹脂層２１を貫通してコア層２と接触している。したがって、スペーサ４１は、コア層２が配置されている方向に向かって突起している。スペーサ４１は、例えば、銅等の導電材料を用いて形成されている。スペーサ４１は、導電層３１に固定されており、スペーサ４１は、導電層３１と一体である。図１には、２つのスペーサ４１を示しているが、実施形態に係る多層配線構造１は、図１に示す例に限定されない。導電層３１は、一つのスペーサ４１を有してもよいし、３つ以上のスペーサ４１を有してもよい。

樹脂層２２のコア層２と接触している面（下面）の反対側の面（上面）上に導電層３２が形成されている。導電層３２は、第２導電層の一例である。導電層３２は、コア層２と導電層３２との間に配置された複数のスペーサ４２を有する。スペーサ４２は、第２突起部の一例である。スペーサ４２は、導電層３２に形成され、樹脂層２２を貫通してコア層２と接触している。したがって、スペーサ４２は、コア層２が配置されている方向に向かって突起している。スペーサ４２は、例えば、銅等の導電材料を用いて形成されている。スペーサ４２は、導電層３２に固定されており、スペーサ４２は、導電層３２と一体である。図１には、２つのスペーサ４２を示しているが、実施形態に係る多層配線構造１は、図１に示す例に限定されない。導電層３２は、一つのスペーサ４２を有してもよいし、３つ以上のスペーサ４２を有してもよい。

コア層２と導電層３１との間にスペーサ４１が配置されることにより、一括積層の際、ガラス繊維及びガラスクロスを含まない樹脂層２１の厚みが安定する。したがって、一括積層の際、樹脂層２１の厚みが薄くなり過ぎることが抑制される。コア層２と導電層３２との間にスペーサ４２が配置されることにより、一括積層の際、ガラス繊維及びガラスクロスを含まない樹脂層２２の厚みが安定する。したがって、一括積層の際、樹脂層２２の厚みが薄くなり過ぎることが抑制される。

導電層３１、３２は、グランド層又は電源層である。すなわち、導電層３１は、グランド電位又は電源電位に接続され、導電層３２は、グランド電位又は電源電位に接続されている。

コア層２の下面上に信号配線１１を配置し、コア層２の上面上に信号配線１２を配置することにより、一括積層の際の信号配線１１、１２の位置ずれを抑制することができる。
図１５に示すように、別々のコア材３０１、３０２に信号配線３０３、３０４をそれぞれ配置する場合、一括積層の際に信号配線３０３、３０４の位置ずれが発生する。図１５は、一括積層されたプリント基板３００の一例を示す図である。

図１５に示すプリント基板３００では、コア材３０１とコア材３０２との間にプリプレグ３０５を配置している。コア材３０１、３０２は、樹脂３０６で形成された絶縁材料である。コア材３０１の上面に信号配線３０３が形成され、コア材３０１の下面にグランド線３０７が形成されている。コア材３０２の下面に信号配線３０４が形成され、コア材３０２の上面にグランド線３０８が形成されている。プリプレグ３０５は、樹脂３０９で形成された絶縁材料である。一括積層の際、プリプレグ３０５の樹脂３０９が流動し、コア材３０１、３０２の位置ずれが発生する。そのため、一括積層の際に信号配線３０３、３０４の位置ずれが発生する。信号配線３０３、３０４の位置ずれは、例えば、数１０μｍ以上となる場合や、１００μｍ以上となる場合がある。

スペーサ４１は、導電層３１と一体であり、スペーサ４２は、導電層３２と一体である。例えば、コア層２と導電層３１との間に球状のスペーサを散布し、球状のスペーサを導電層３１に固定しない場合、一括積層の際、樹脂層２１の流動とともに球状のスペーサが流れてしまう。スペーサ４１は、導電層３１と一体となっているため、一括積層の際、樹脂層２１が流動しても、スペーサ４１の位置は動かない。したがって、一括積層の際、樹脂層２１の厚みが安定する。スペーサ４２は、導電層３２と一体となっているため、一括積層の際、樹脂層２２が流動しても、スペーサ４２の位置は動かない。したがって、一括積層の際、樹脂層２２の厚みが安定する。

スペーサ４１が、導電層３１と一体であり、スペーサ４２が、導電層３２と一体である例を示したが、実施形態に係る多層配線構造１は、この例に限定されない。スペーサ４１は、導電層３１と一体でなくてもよいし、スペーサ４２は、導電層３２と一体でなくともよい。スペーサ４１が、導電層３１に固定されていればよく、スペーサ４２が、導電層３２に固定されていればよい。

スペーサ４１、４２は、銅等の導電体であることが好ましい。スペーサ４１、４２が導電体である場合、スペーサ４１、４２は、樹脂層２１、２２よりも高い剛性を有する。スペーサ４１、４２が、樹脂層２１、２２よりも高い剛性を有する場合、一括積層の際、スペーサ４１が樹脂層２１を突き抜けやすくなり、スペーサ４２が樹脂層２２を突き抜けやすくなる。また、一括積層の際、スペーサ４１、４２は、コア層２を支持し、樹脂層２１、２２の厚みを安定化させる支持部として機能する。

スペーサ４１、４２が導電体である場合、隣接する差動配線ペアとのクロストークや電磁干渉が抑制される。図２に示すように、多層配線構造１は、コア層２の平面方向において、複数の差動配線ペアを備えてもよい。図２は、多層配線構造１の一例を示す断面図である。多層配線構造１は、コア層２の下面に形成された複数の信号配線１１と、コア層２の上面に形成された複数の信号配線１２とを備える。図２に示すように、コア層２の平面方向において、差動配線ペア５１と差動配線ペア５２とが隣接している。差動配線ペア５１と差動配線ペア５２との間にスペーサ４１、４２が配置されているため、差動配線ペア５１と差動配線ペア５２とのクロストークや電磁干渉が抑制される。

図３に示すように、コア層２は、単層のガラスクロス４と、ガラスクロス４に含浸させた樹脂３とを有してもよい。図３は、多層配線構造１の一例を示す断面図である。コア層２は、例えば、単層のガラスクロス４に樹脂３を含浸させた絶縁層である。ガラスクロス４は、複数のガラス繊維５が平行に配列されている。ガラス繊維５の誘電率は、樹脂３の誘電率より大きい。したがって、単層のガラスクロス４を備えるコア層２は、誘電率の大
きい部分と誘電率の小さい部分とを有する。

差動配線ペア５２は、差動配線ペア５１よりもガラス繊維５との距離が短い。差動配線ペア５１は、コア層２の誘電率の小さい部分と近く、差動配線ペア５２は、コア層２の誘電率の大きい部分と近い。そのため、差動配線ペア５２における信号配線１１Ｂ、１２Ｂの信号速度は、差動配線ペア５１における信号配線１１Ａ、１２Ａの信号速度よりも遅くなる。差動配線ペア５２における信号配線１１Ｂ、１２Ｂによって伝送される信号の遅延時間は、差動配線ペア５１における信号配線１１Ａ、１２Ａによって伝送される信号の遅延時間よりも大きくなる。

コア層２のガラスクロス４を単層とすることで、差動配線ペアの２つの信号配線の遅延時間が揃い、Skewが略ゼロになる。信号配線１１Ａ及び信号配線１２Ａは、コア層２の厚さ方向に互いに対向する位置に配置されている。したがって、信号配線１１Ａからガラス繊維５までの距離と、信号配線１２Ａからガラス繊維５までの距離とは略同一である。したがって、信号配線１１Ａの信号速度と信号配線１２Ａの信号速度とは略同一となり、信号配線１１Ａによって伝送される信号の遅延時間と信号配線１２Ａによって伝送される信号の遅延時間とは略同一となる。コア層２のガラスクロス４を単層とすることで、差動配線ペア５１における信号配線１１Ａ、１２ＡのSkewを略ゼロにすることができる。

信号配線１１Ｂ及び信号配線１２Ｂは、コア層２の厚さ方向に互いに対向する位置に配置されている。したがって、信号配線１１Ｂからガラス繊維５までの距離と、信号配線１２Ａからガラス繊維５までの距離は略同一である。信号配線１１Ｂの信号速度と信号配線１２Ｂの信号速度とは略同一となり、信号配線１１Ｂによって伝送される信号の遅延時間と信号配線１２Ｂによって伝送される信号の遅延時間とは略同一となる。コア層２のガラスクロス４を単層とすることで、差動配線ペア５２における信号配線１１Ｂ、１２ＢのSkewを略ゼロにすることができる。

図４〜図９を参照して、多層配線構造１の製造方法の一例について説明する。図４の（Ａ）に示すように、導電層３１を準備した後、導電層３１の表面上に絶縁層６１を形成する。絶縁層６１は、第１絶縁層の一例である。絶縁層６１は、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化樹脂である。絶縁層６１は、ガラス繊維及びガラスクロスを有していない。したがって、絶縁層６１は、面方向に均一な誘電率分布を有する。次に、図４の（Ｂ）に示すように、レーザーにより、絶縁層６１に穴を開けることにより、絶縁層６１に複数の開口６２を形成し、絶縁層６１の開口６２から導電層３１を露出させる。開口６２は、第１開口の一例である。

次いで、図４の（Ｃ）に示すように、電解メッキにより、導電層３１の露出部分のそれぞれにスペーサ４１を形成する。スペーサ４１は、絶縁層６１よりも大きな高さを有しているので、スペーサ４１は、絶縁層６１よりも上方に突出している。電解メッキによりスペーサ４１を形成することにより、スペーサ４１の先端の径は、スペーサ４１の先端に向かって小さくなっている。図４の（Ａ）〜（Ｃ）に示すスペーサ４１の形成工程によれば、アスペクト比の高いスペーサ４１を形成することが可能である。

次に、図５の（Ａ）に示すように、導電層３１の絶縁層６１が形成されている面の反対側の面にフォトレジスト６３を塗布する。次いで、フォトレジスト６３の露光及び現像を行うことにより、導電層３１にレジストパターン６４を形成する。すなわち、フォトリソグラフィにより、導電層３１にレジストパターン６４を形成する。次に、図５の（Ｂ）に示すように、レジストパターン６４をマスクとしてエッチングを行うことにより、導電層３１をパターニングする。その後、図５の（Ｃ）に示すように、アッシング（灰化処理）により、レジストパターン６４を除去する。

図６の（Ａ）に示すように、導電層３２を準備した後、導電層３２の表面上に絶縁層７１を形成する。絶縁層７１は、第２絶縁層の一例である。絶縁層７１は、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化樹脂である。絶縁層７１は、ガラス繊維及びガラスクロスを有していない。したがって、絶縁層７１は、面方向に均一な誘電率分布を有する。次に、図６の（Ｂ）に示すように、レーザーにより、絶縁層７１に穴を開けることにより、絶縁層７１に複数の開口７２を形成し、絶縁層７１の開口７２から導電層３２を露出させる。開口７２は、第２開口の一例である。

次いで、図６の（Ｃ）に示すように、電解メッキにより、導電層３２の露出部分のそれぞれにスペーサ４２を形成する。スペーサ４２は、絶縁層７１よりも大きな高さを有しているので、スペーサ４２は、絶縁層７１よりも上方に突出している。電解メッキによりスペーサ４２を形成することにより、スペーサ４２の先端の径は、スペーサ４２の先端に向かって小さくなっている。図６の（Ａ）〜（Ｃ）に示すスペーサ４２の形成工程によれば、アスペクト比の高いスペーサ４２を形成することが可能である。

次に、図７の（Ａ）に示すように、導電層３２の絶縁層７１が形成されている面の反対側の面にフォトレジスト７３を塗布する。次いで、フォトレジスト７３の露光及び現像を行うことにより、導電層３２にレジストパターン７４を形成する。すなわち、フォトリソグラフィにより、導電層３２にレジストパターン７４を形成する。次に、図７の（Ｂ）に示すように、レジストパターン７４をマスクとしてエッチングを行うことにより、導電層３２をパターニングする。その後、図７の（Ｃ）に示すように、アッシング（灰化処理）により、レジストパターン７４を除去する。

図４及び図５に示す工程では、導電層３１にスペーサ４１を形成した後、導電層３１をパターニングする例を示した。実施形態は、図４及び図５に示す工程に限定されない。導電層３１にスペーサ４１を形成する前に、導電層３１をパターニングしてもよい。導電層３１にスペーサ４１を形成する前に、導電層３１をパターニングする場合、図５に示す工程が省略される。コア材の一方面に形成された導電層３１をパターニングしてもよい。また、コア材の一方面に他の導電層が形成され、コア材の他方面に形成された導電層３１をパターニングしてもよい。

図６及び図７に示す工程では、導電層３２にスペーサ４２を形成した後、導電層３２をパターニングする例を示した。実施形態は、図６及び図７に示す工程に限定されない。導電層３２にスペーサ４２を形成する前に、導電層３２をパターニングしてもよい。導電層３２にスペーサ４２を形成する前に、導電層３２をパターニングする場合、図７に示す工程が省略される。コア材の一方面に形成された導電層３２をパターニングしてもよい。また、コア材の一方面に他の導電層が形成され、コア材の他方面に形成された導電層３２をパターニングしてもよい。

図８に示すように、スペーサ４１の先端と、スペーサ４２の先端とが向かい合うように、導電層３１及び導電層３２を配置する。図８に示すように、導電層３１と導電層３２との間に、樹脂層８１、コア層２及び樹脂層８２を配置する。この場合、コア層２を挟むように樹脂層８１、８２を配置する。樹脂層８１は、第１樹脂層の一例である。樹脂層８２は、第２樹脂層の一例である。樹脂層８１、８２は、ガラス繊維及びガラスクロスを有していない。したがって、樹脂層８１、８２は、面方向に均一な誘電率分布を有する。導電層３１、絶縁層６１、樹脂層８１、コア層２、樹脂層８２、絶縁層７１、及び導電層３２の順序で配置されている。コア層２は、単層のガラスクロス４と、ガラスクロス４に含浸させた樹脂３とを有してもよい。

図９に示すように、導電層３１、絶縁層６１、樹脂層８１、コア層２、樹脂層８２、絶縁層７１及び導電層３２を一括積層する。一括積層により、導電層３１の上に絶縁層６１が積層され、絶縁層６１の上に樹脂層８１が積層され、樹脂層８１の上にコア層２が積層され、コア層２の上に樹脂層８２が積層され、樹脂層８２の上に絶縁層７１が積層され、絶縁層７１の上に導電層３２が積層される。樹脂層２１は、絶縁層６１及び樹脂層８１を含む。樹脂層２２は、絶縁層７１及び樹脂層８２を含む。したがって、導電層３１、樹脂層２１、コア層２、樹脂層２２及び導電層３１がこの順序で一括積層される。

樹脂層８１は流動性を有するため、一括積層の際、スペーサ４１が樹脂層８１に接触した後、スペーサ４１が樹脂層８１を貫通する。コア層２の硬化は、樹脂層８１の硬化よりも進んでおり、コア層２は流動性を有していない。一括積層の際、スペーサ４１は、コア層２と接触するが、スペーサ４１は、コア層２を貫通しない。

一括積層の際、樹脂層８１が流動し易いように、スペーサ４１の先端の径は、スペーサ４１の先端に向かって小さくなっていることが好ましい。また、スペーサ４１の先端の径が、スペーサ４１の先端に向かって小さくなることにより、スペーサ４１が樹脂層８１を突き抜け易くなる。スペーサ４１は、スペーサ４１の先端に向かってスペーサ４１の径が小さくなるテーパー形状であってもよい。

樹脂層８２は流動性を有するため、一括積層の際、スペーサ４２が樹脂層８２に接触した後、スペーサ４２が樹脂層８２を貫通する。コア層２の硬化は、樹脂層８２の硬化よりも進んでおり、コア層２は流動性を有していない。一括積層の際、スペーサ４２は、コア層２と接触するが、スペーサ４２は、コア層２を貫通しない。

一括積層の際、樹脂層８２が流動し易いように、スペーサ４２の先端の径は、スペーサ４２の先端に向かって小さくなっていることが好ましい。また、スペーサ４２の先端の径が、スペーサ４２の先端に向かって小さくなることにより、スペーサ４２が樹脂層８２を突き抜け易くなる。スペーサ４２は、スペーサ４２の先端に向かってスペーサ４２の径が小さくなるテーパー形状であってもよい。

一括積層した後、加熱処理を行うことにより、絶縁層６１、樹脂層８１、コア層２、樹脂層８１及び絶縁層７１を硬化する。例えば、加熱温度を２００℃、加熱時間を３時間として、加熱処理を行う。絶縁層６１、樹脂層８１、コア層２、樹脂層８２及び絶縁層７１が硬化することにより、絶縁層６１と樹脂層８１とが接着され、樹脂層８１とコア層２とが接着され、コア層２と樹脂層８２とが接着され、樹脂層８２と絶縁層７１とが接着される。すなわち、コア層２と樹脂層２１とが接着され、コア層２と樹脂層２２とが接着される。

信号配線１１は、コア層２の下面に形成され、信号配線１２は、コア層２の上面に形成されている。そのため、一括積層の際、信号配線１１、１２の位置ずれが発生せず、信号配線１１及び信号配線１２は、コア層２の厚さ方向に互いに対向する位置に配置される。導電層３１、信号配線１１、１２及び導電層３２の４層構造は、銅等の導電材料、エポキシ樹脂等の熱硬化樹脂を用いて形成されるため、簡易な一括積層によって多層配線構造１を製造することが可能である。したがって、差動配線ペアにおけるSkewの発生を抑制しつつ、多層配線構造１の製造コストを抑えることができる。

コア層２の樹脂３、絶縁層６１、７１、樹脂層８１、８２の各材料を、同一種類の材料としてもよい。すなわち、コア層２の樹脂３、樹脂層２１、２２の各材料を、同一種類の材料としてもよい。異なる樹脂材料どうしの接着には相性があり、接着強度の問題や熱膨張率の違いの問題等により、異なる樹脂材料どうしでは、相性の良いものを探すことに各
種の信頼性試験等を行う労力を要する。そのため、一種類の樹脂材料を用いることにより、追加の研究開発投資を抑えることができ、安価で信頼性の高い多層配線構造１を製造することができる。

コア層２、樹脂層２１、２２として、例えば、パナソニック電工社製の商品名「ＭＥＧＴＲＯＮ４」、「ＭＥＧＴＲＯＮ６」、「ＭＥＧＴＲＯＮ７」等を用いてもよい。コア層２、樹脂層２１、２２のそれぞれの厚さは、例えば、５０μｍ以上２００μｍ以下程度である。コア層２の厚さは、樹脂層２１、２２のそれぞれの厚さと同程度である。スペーサ４１、４２の高さは、樹脂層２１、２２のそれぞれの厚さと同程度である。信号配線１１、１２のそれぞれの幅は、例えば、５０μｍ以上２００μｍ以下程度である。信号配線１１、１２のそれぞれの長さは、例えば、５ｃｍ以上５０ｃｍ以下程度である。多層配線構造１の厚さは、例えば、２００μｍ以上８００μｍ以下程度である。多層配線構造１を用いて伝送される差動信号の伝送レートは、例えば、１０Ｇｂｐｓ以上１００Ｇｂｐｓ以下程度である。

多層配線構造１を、多層配線基板に適用してもよい。多層配線基板は、プリント基板又は多層回路基板とも呼ばれる。図１０は、多層配線構造１を備える多層配線基板９１の一例を示す断面図である。多層配線基板９１上に半導体パッケージ９２が設けられている。半導体パッケージ９２は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等の半導体チップ９３及
びパッケージ基板９４を有する。半導体パッケージ９２は、ＢＧＡ（Ball Grid Array）
９５を介して、多層配線基板９１と電気的に接続されている。多層配線基板９１は、グランド層９６、電源層９７、信号配線９８及びスルーホールビア等とも呼ばれる貫通ビア９９を備える。

図１０に示す多層配線基板９１の一例では、導電層３１、３２をグランド層として用いている。導電層３１、３２及びグランド層９６は、貫通ビア９９を介して電気的に接続されている。図１０に示す多層配線基板９１の一例では、信号配線１１、１２は、高速信号用の差動配線ペアとして用いており、信号配線９８は、非高速信号用の配線として用いている。

多層配線基板９１によれば、差動配線ペアにおけるSkewの発生を抑制しつつ、多層配線基板９１の製造コストを抑えることができる。多層配線基板９１では、コア層２と導電層３１との間にスペーサ４１が配置されているため、一括積層の際、ガラス繊維及びガラスクロスを含まない樹脂層２１の厚みが薄くなり過ぎることが抑制される。多層配線基板９１では、コア層２と導電層３２との間にスペーサ４２が配置されているため、一括積層の際、ガラス繊維及びガラスクロスを含まない樹脂層２２の厚みが薄くなり過ぎることが抑制される。例えば、数１０ｃｍ程度の大きさを有する多層配線基板９１においても、ガラス繊維及びガラスクロスを含まない樹脂層２１、２２の厚みが安定する。

１ 多層配線構造
２ コア層
３ 樹脂
４ ガラスクロス
１１、１２、９８ 信号配線
２１、２２、８１、８２ 樹脂層
３１、３２ 導電層
４１、４２ スペーサ
５１、５２ 差動配線ペア
６１、７１ 絶縁層
６２、７２ 開口
９１ 多層配線基板
９２ 半導体パッケージ
９３ 半導体チップ
９４ パッケージ基板
９５ ＢＧＡ
９６ グランド層
９７ 電源層
９９ 貫通ビア

Claims (8)

1. 単層のガラスクロスと、前記ガラスクロスに含浸させた樹脂とを有するコア層と、
   前記コア層の第１面上に形成された第１信号配線と、
   前記コア層の前記第１面の反対側の第２面上に形成された第２信号配線と、
   前記コア層の第１面上に形成され、かつ、前記第１信号配線を覆う第１樹脂層と、
   前記コア層の第２面上に形成され、かつ、前記第２信号配線を覆う第２樹脂層と、
   前記第１樹脂層の、前記コア層と接触する面の反対側の面に形成された第１導電層と、
   前記第２樹脂層の、前記コア層と接触する面の反対側の面に形成された第２導電層と、
   前記第１導電層に形成され、前記第１樹脂層を貫通し、前記コア層と接触している第１突起部と、
   前記第２導電層に形成され、前記第２樹脂層を貫通し、前記コア層と接触している第２突起部と、
   を備えることを特徴とする多層配線構造。
2. 前記第１信号配線及び前記第２信号配線は、前記コア層の厚さ方向に互いに対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の多層配線構造。
3. 前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層は、均一な誘電率分布を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の多層配線構造。
4. 単層のガラスクロスと、前記ガラスクロスに含浸させた樹脂とを有するコア層と、
   前記コア層の第１面上に形成された第１信号配線と、
   前記コア層の前記第１面の反対側の第２面上に形成された第２信号配線と、
   前記コア層の第１面上に形成され、かつ、前記第１信号配線を覆う第１樹脂層と、
   前記コア層の第２面上に形成され、かつ、前記第２信号配線を覆う第２樹脂層と、
   前記第１樹脂層の、前記コア層と接触する面の反対側の面に形成された第１導電層と、
   前記第２樹脂層の、前記コア層と接触する面の反対側の面に形成された第２導電層と、
   前記第１導電層に形成され、前記第１樹脂層を貫通し、前記コア層と接触している第１突起部と、
   前記第２導電層に形成され、前記第２樹脂層を貫通し、前記コア層と接触している第２
   突起部と、
   を備えることを特徴とする多層配線基板。
5. 第１導電層の上に第１絶縁層を形成する工程と、
   前記第１絶縁層に第１開口を形成し、前記第１開口から前記第１導電層を露出する工程と、
   前記第１導電層の露出部分に前記第１絶縁層よりも大きな高さを有する第１突起部を形成する工程と、
   第２導電層の上に第２絶縁層を形成する工程と、
   前記第２絶縁層に第２開口を形成し、前記第２開口から前記第２導電層を露出する工程と、
   前記第２導電層の露出部分に前記第２絶縁層よりも大きな高さを有する第２突起部を形成する工程と、
   前記第１突起部と前記第２突起部とが向かい合うように前記第１導電層及び前記第２導電層を配置し、前記第１導電層と前記第２導電層との間に、第１樹脂層、コア層及び第２樹脂層を配置する工程と、
   前記第１導電層、前記第１絶縁層、前記第１樹脂層、前記コア層、前記第２樹脂層、前記第２絶縁層及び前記第２導電層をこの順序で一括積層する工程と、
   加熱処理を行うことにより、前記第１絶縁層、前記第１樹脂層、前記コア層、前記第２絶縁層及び前記第２樹脂層を硬化する工程と、
   を備え、
   前記コア層の第１面に第１信号配線が形成され、
   前記コア層の前記第１面の反対側の第２面に第２信号配線が形成されていることを特徴とする多層配線構造の製造方法。
6. 前記第１信号配線及び前記第２信号配線は、前記コア層の厚さ方向に互いに対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の多層配線構造の製造方法。
7. 前記コア層は、単層のガラスクロスと、前記ガラスクロスに含浸させた樹脂とを有することを特徴とする請求項６に記載の多層配線構造の製造方法。
8. 前記第１絶縁層、前記第２絶縁層、前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層は、均一な誘電率分布を有することを特徴とする請求項５から７の何れか一項に記載の多層配線構造の製造方法。

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