JPH04299893A

JPH04299893A - 多層配線板の製造方法

Info

Publication number: JPH04299893A
Application number: JP6462591A
Authority: JP
Inventors: Sotaro Ito; 宗太郎伊藤; Yasuaki Fukatsu; 深津　康昭
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1991-03-28
Filing date: 1991-03-28
Publication date: 1992-10-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体パッケージ等に使
用する配線基板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハイブリッドＩＣ用の配線基板等のよう
に小ロット生産の基板については、既存の製造設備に大
きな改変を加えることなく、簡便かつ安価に多品種を量
産することが従来から望まれている。その方法として、
樹脂を絶縁材料に適用して基板を製造することが考えら
れてきた。

【０００３】その一つとして、絶縁基板上に導電性物質
による導体回路を形成した後、前記絶縁基板上の導体回
路未形成部に、樹脂による絶縁充填層を形成し、前記絶
縁基板の導体回路及び絶縁充填層の上に、樹脂による絶
縁被覆層を形成するという製造方法が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記の方法において、
絶縁基板上の導体回路未形成部に絶縁充填層を形成する
ためには、樹脂の充填後に所定温度に加熱し、樹脂を硬
化させる必要がある。しかし、充填された樹脂は冷却時
に収縮するため、回路形成部と絶縁充填層との間に僅か
な隙間が生じてしまう。そのため、導体回路及び絶縁充
填層の上に、樹脂により絶縁被覆層を形成しても、その
表面に凹凸が生じるという問題があった。

【０００５】一方、多層配線板を得ようとする場合には
、前記絶縁被覆層上に導電性物質により導体回路を繰り
返し形成して、導体回路を順次積層させる必要がある。このとき、導体回路の接合面である絶縁層表面に凹凸が
存在すると、形成された導体回路に剥離や断線等を生じ
易く、不良品発生率が増加する原因となっていた。本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、その目的
は、絶縁被覆層を平滑に形成することにより、その上に
形成される導体回路の剥離や断線等を未然に防止できる
という優れた多層配線板の製造方法を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために、本発明は絶縁基板上に導電性物質による導
体回路を形成する（ａ）工程と、前記（ａ）　工程によ
り得られた絶縁基板上の導体回路未形成部に、光リソグ
ラフィによって感光性樹脂による絶縁充填層を形成する
（ｂ）工程と、前記（ｂ）工程により得られた絶縁基板
上の導体回路に回路形成物質を付着させる（ｃ）工程と
、前記（ｃ）　工程により得られた絶縁基板の導体回路
及び絶縁充填層の上に、樹脂による絶縁被覆層を形成す
る（ｄ）工程とからなることを特徴とする。

【０００７】この方法によれば、（ｃ）　工程で回路形
成物質を付着させる時に、導体回路と絶縁充填層との間
隙が埋められるため、（ｄ）　工程で形成される絶縁被
覆層の表面が平滑化される。その結果、導体回路は絶縁
層表面に確実に付着され、よって、導電回路の剥離や断
線等が未然に防止され、不良品の発生を抑えることが可
能となる。

【０００８】本発明について更に詳しく説明すると、前
記（ａ）工程において、絶縁基板に用いられる材料とし
て、各種セラミックスやフェノール樹脂等があげられる
。中でも、電気絶縁性、熱伝導性及び耐熱性に優れる窒
化アルミニウムを使用することにより、高品質の基板が
製造される。前記絶縁基板上において導体回路を形成す
る物質としては、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ
）、銅（Ｃｕ）、ヒ素（Ａｓ）等の電気電導性の良い物
質が用いられ、これらはスパッタリング、化学蒸着、メ
ッキ等のいずれかの方法により絶縁基板の表面ほぼ全体
に付着される。そして、基板上に所望の回路パターンを
形成するためにマスクをした後、エッチング処理等が施
される。

【０００９】前記導体回路の厚さは１〜５０μｍである
ことが望ましい。この厚さが１μｍ未満では、電気抵抗
が大きくなり良好な通電性を確保することができない。一方、５０μｍを超えると、エッチング等による不要部
分の除去が困難となり回路パターンを容易に形成するこ
とができない。前記（ａ）　工程により得られた絶縁基
板上の導体回路未形成部においては、例えばポリイミド
樹脂等により前記絶縁充填層を形成する。ポリイミド樹
脂は感光性樹脂の一種であるため、ポリイミド前駆体か
らなるワニスを前記基板の表面に塗布した後、光リソグ
ラフィによって、前記ポリイミド前駆体を基板上にて脱
水縮合することにより、所望の絶縁充填層が形成できる
。この場合、加熱処理により樹脂を硬化させても良いが
、光リソグラフィによって絶縁充填層を形成する方が、
樹脂の収縮量を抑えることができるため好ましい。

【００１０】尚、前記絶縁充填層の厚さは、前記導体回
路と同程度に形成されることが望ましい。この厚さに差
があると、後に回路形成物質及び絶縁充填層の上に絶縁
被覆層を形成したとしても、その表面が凹凸になり易い
。前記（ｂ）　工程により得られた絶縁基板上の導体回
路に対し回路形成物質を付着させる方法は、メッキ又は
化学蒸着であることが望ましい。これらの方法によれば
、前記導体回路の表面及び側面にに対し選択的に回路形
成物質を付着させることができる。

【００１１】また、絶縁基板上の導体回路に付着させる
回路形成物質は、導電性物質であることが望ましい。例
えば、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃ
ｕ）、ヒ素（Ａｓ）等であれば導体回路に良好な通電性
が確保でき、かつこれらの物質は導体回路との付着性に
も優れる。この導体回路に付着させる回路形成物質の厚
さは、１〜１０μｍであることが望ましい。この厚さが
１μｍ未満であると、導体回路側面に付着する物質層の
厚さが充分でないため、導体回路と樹脂充填層との間隙
を効果的に埋めることができない。また、１０μｍを越
えると、導体回路表面に付着した部分が周囲の絶縁充填
層以上に盛り上がり、絶縁被覆層を形成しても、その表
面が平滑にならない。

【００１２】前記（ｃ）　工程により得られた絶縁基板
の導体回路及び絶縁充填層の上には、樹脂による絶縁被
覆層を形成する。この場合、前記絶縁被覆層を形成する
樹脂はポリイミド樹脂であることが望ましい。ポリイミ
ド樹脂は一般に、電気絶縁性のみならず耐熱性にも優れ
るため、絶縁被覆材料として好適だからである。尚、こ
の樹脂を硬化させる際には、加熱処理または紫外線照射
等の方法が用いられる。

【００１３】以上の如く形成された絶縁被覆層上には、
更に導体回路及び絶縁層を形成することができる。これ
らの工程を順次繰り返していくことで、樹脂を使用した
多層配線板を製造することができる。以下に、本発明を
具体化した実施例及び比較例について説明する。

【００１４】

【実施例】図１（ａ）に示すように、絶縁基板の材料と
して窒化アルミニウムを使用し、スパッタリングによっ
て窒化アルミニウム基板１の表面ほぼ全体に厚さ２μｍ
のタングステン（Ｗ）薄膜を付着させる。そして、基板
上に付着された薄膜から所望の回路パターンを形成する
ため、エッチング剤によってエッチングを施し、導体回
路としてのタングステン層２を形成する。

【００１５】次に、前工程で得られた基板の表面にポリ
イミド前駆体（株式会社東レ製商品名：フォトニースＵ
Ｒ３１４０）のワニスをローラー印刷により塗布した後
、前記タングステン層２部分をマスクする。そして、光
リソグラフィの常法に従って、基板表面全体に紫外線照
射を行い、該部位を光硬化させる。その後、不要な樹脂
を有機溶剤で除去することにより、タングステン層２の
未形成部分に厚さ５μｍのポリイミド樹脂による絶縁充
填層３を形成する（図１（ｂ））。

【００１６】続いて、図１（ｃ）に示すように、前記タ
ングステン層２の表面及び側面に対し選択的に、回路形
成物質としての銅層４を形成する。このとき、化学蒸着
を用いて、厚さ約５μｍとする。上記の処理により、タ
ングステン層２と絶縁充填層３との間の間隙が銅によっ
て埋められる。更に、前工程で得られる基板表面に前述
のワニスをローラー印刷により塗布した後、表面全体を
紫外線照射し光硬化させることで、厚さ２０μｍの絶縁
被覆層５を形成する（図１（ｄ））。

【００１７】以上の如く形成される絶縁被覆層５上には
、前記と同様の方法により、更に導体回路としてのタン
グステン層が形成される。これを順次繰り返すことによ
り、幾層もの導体回路を有する多層配線板が製造される
。このようにして得られた多層配線板においては、絶縁
被覆層が均一に形成されるため、導体回路がその表面に
堅牢に密着しているのが観察された。また、この導体回
路のシート抵抗を測定した結果、１２ｍΩ／□（膜厚５
μｍ）という低い値を示した。

【００１８】

【比較例】図２に示す比較例では、前記実施例と同じ窒
化アルミニウム基板１の表面に、同様の方法により導体
回路としてのタングステン層２を形成する。そして、前
述のワニスを塗布した後、前記タングステン層２部分を
マスクし、３８０℃の温度で該部位を熱硬化させる。続
いて、前記実施例と同じように不要な樹脂を除去し、タ
ングステン層２の未形成部分に絶縁充填層３を形成する
。

【００１９】その後、前工程で得られる基板表面に前述
のワニスを塗布した後、熱硬化させることで絶縁被覆層
５を形成する。この時、ワニスはタングステン層２と絶
縁充填層３との間の間隙にも進入する。更に、絶縁被覆
層５上にはタングステン層が形成され、これらを順次繰
り返すことにより、多層配線板を製造する。このように
して得られた多層配線板では、最下部の絶縁被覆層表面
が充分に平滑化されていないため、導体回路をその表面
に形成した場合、導体回路の剥離や断線が生じることが
観察された。また、この導体回路のシート抵抗を測定し
たところ、１５ｍΩ／□（膜厚５μｍ）となり、前記実
施例より高い値を示した。

【００２０】

【別の実施例】本発明は実施例に限定されるものでなく
、例えば図３に示すように、導体回路２をその周囲の絶
縁充填層３より薄くなるようにし、その後、絶縁充填層
３と同じ厚さになるよう導体回路２の表面及び側面に回
路形成物質４を付着させるようにしてもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、絶
縁被覆層表面を平滑に形成することにより、その上に形
成される導体回路の剥離や断線等を未然に防止できると
いう優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例における配線
基板の各製造工程を示す概略図である。

【図２】比較例における配線基板の断面図である。

【図３】別の実施例における配線基板の断面図である。

【符号の説明】

１　　絶縁基板としての窒化アルミニウム基板、２　　
導体回路としてのタングステン層、３　　絶縁充填層、
４　　回路形成物質としての銅層、５　　絶縁被覆層。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　下記（ａ）　〜（ｄ）　工程のシーケ
ンスからなる多層配線板の製造方法：（ａ）　絶縁基板（１）上に導電性物質による導体回路
（２）を形成する工程；（ｂ）　前記（ａ）　工程により得られた絶縁基板（１
）上の導体回路（２）未形成部に、光リソグラフィによ
って感光性樹脂による絶縁充填層（３）を形成する工程
；（ｃ）　前記（ｂ）　工程により得られた絶縁基板（
１）上の導体回路（２）に回路形成物質（４）を付着さ
せる工程；及び（ｄ）　前記（ｃ）　工程により得られた絶縁基板（１
）の導体回路（２）及び絶縁充填層（３）の上に、樹脂
による絶縁被覆層（５）を形成する工程。
【請求項２】　　前記（ｃ）　工程において、絶縁基板
（１）上の導体回路（２）に付着させる回路形成物質（
４）は、導電性物質であることを特徴とする請求項１に
記載の多層配線板の製造方法。
【請求項３】　　前記（ｃ）　工程において、絶縁基板
（１）上の導体回路（２）に回路形成物質（４）を付着
させる方法は、メッキ又は化学蒸着であることを特徴と
する請求項１又は２に記載の多層配線板の製造方法。
【請求項４】　　前記（ｃ）　工程において、導体回路
（２）に付着させる回路形成物質（４）の厚さは１〜１
０μｍであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか
一項に記載の多層配線板の製造方法。
【請求項５】　　前記絶縁被覆層（５）を形成する樹脂
はポリイミド樹脂であることを特徴とする請求項１乃至
４の何れか一項に記載の多層配線板の製造方法。