JPH05335719A - 配線基板の製造方法 - Google Patents

配線基板の製造方法

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JPH05335719A
JPH05335719A JP13881592A JP13881592A JPH05335719A JP H05335719 A JPH05335719 A JP H05335719A JP 13881592 A JP13881592 A JP 13881592A JP 13881592 A JP13881592 A JP 13881592A JP H05335719 A JPH05335719 A JP H05335719A
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Hirohiko Ihara
寛彦 井原
Hisao Hattori
久雄 服部
完 ▲吉▼野
Kan Yoshino
Seisaku Yamanaka
正策 山中
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 絶縁層厚みを一定として微細な配線ラインの
形状、寸法を確保しつつ絶縁層の平坦性の低下による配
線間隔や配線グランドのばらつきを防止し電気特性のば
らつきを減少させる配線基板の製造方法を確立する。 【構成】 絶縁基板１上に絶縁層２を積層し、露光、現
像により、絶縁層２に配線形状の彫込み加工を加える。
その上に金属層３を形成した後、さらにその上にフォト
レジスト４を除去する。かかる工程をさらにもう一度繰
り返して行なうと２層の配線基板が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体素子やマイク
ロ波ハイブリッドＩＣなどの配線基板として用いられる
配線基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータ等に用いられる半導体素子
やマイクロ波ハイブリッドＩＣなどの小型化、高速化の
進展に伴ってこれら電子機器の配線に用いられる配線基
板及びその製造方法についても種々の方式のものが開発
されている。特に製造方法について見ると、図２に示す
ように、まずガラス又はセラミック積層配線基板上の全
面に例えば銅を含む薄膜状の金属層を形成し、その上に
所定パターンのレジストを塗布して金属層を溶解液でエ
ッチングする。その後レジストを剥離させ、露出した金
属層の上に例えばポリイミドの絶縁層を塗布し、これに
フォトリソグラフィーにより露光をし、現像することに
よりビアホールを形成した後焼成等によりキュアーす
る。
【０００３】次に、上記絶縁層上の全面にさらに薄膜状
の第２金属層を配線層として蒸着等により形成し、その
上に必要とする配線厚みより厚いフォトレジストを形成
後メッキで配線を形成し、脱レジスト後全面についた薄
い金属層を除去する。そしてその上に絶縁層を形成す
る。以上が一般的な配線基板の製造方法である。
【０００４】かかる従来の基板製造方法の具体例が、例
えば“３４th Electronic Components Conference ”の
研究集会において、発表された研究報告“High−Densit
y Multilayer Interconnection WITH Photo −senritiv
e Polyimide Dielectric andElectroplating Conductor
”、K.Moriya,T.Ohsakin & K.Katsura,19 により知ら
れている。
【０００５】あるいは、電子通信学会技術研究報告ＣＰ
Ｍ−６３、Ｐ２９−３４、“銅ポリイミド基板の開
発”、山田久留美他７人、１９８６年１０月２９日，に
より提案されたものがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来例
として挙げた第一の研究報告においても指摘されている
ように、配線層のライン幅が微細になると配線形状、特
にその垂直な側壁部の直立性を確保するのが困難とな
り、一般に配線の形状が台形となるため幅に対して４分
の１以上の配線厚みになると寸法精度が問題となり、従
って特性インピーダンスが不安定となってかかる一般的
な基板製造方法を適用するのが困難になる。
【０００７】又、上記２つの従来例のいずれの方法でも
共通して生じることであるが、かかる基板製造方法では
まず配線層を形成してから絶縁層を形成するという工程
を採用しているため、絶縁層のポリイミドの平坦性が低
下し、配線間隔や配線グランド間隔がばらつき、このた
め配線の特性インピーダンスが不安定となる。さらに、
配線厚みが大きくなると表面の凹凸が大きくなりレジス
トにフォトリソグラフィーにより形成するパターンの解
像度が低下して配線精度が低下して電気特性のばらつき
が甚だしくなる。
【０００８】この発明は、上述した従来の配線基板の製
造方法の現状に留意して、従来と工程を異にして絶縁層
厚みが一定で配線層の形状、寸法を確保することによっ
て絶縁層の平坦性の低下を防ぎ、従って配線間隔や配線
グランドのばらつきを防止することによって電気特性の
ばらつきを減少させた配線基板の製造方法を提供するに
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
としてこの発明は、単層の配線層又は配線層と絶縁層を
交互に有し、配線層同士をビアホール又はスルーホール
で接続した配線基板の製造方法において、基板上に絶縁
層を積層し、これに配線形状の彫込み加工を加え、その
上に金属層を全面にあるいは部分的に形成した後、エッ
チングにより配線パターンを形成する配線基板の製造方
法としたのである。
【００１０】この場合、前記絶縁層をポリイミド樹脂、
エポキシ樹脂、又はテフロン樹脂のいずれかとすること
ができる。
【００１１】あるいは、前記絶縁層のいずれかの樹脂を
感光性とし、前記彫込み加工を感光と現像の組合せとし
てもよい。
【００１２】さらに、前記彫込み加工を液相エッチング
を用いるようにすることもできる。
【００１３】
【作用】上記の通りとしたこの発明の製造方法では、必
要とする配線厚みで絶縁層を形成し配線をもうける部分
に彫込み加工を行い、配線厚み相当の金属層を形成す
る。その次に配線パターン状にレジストパターンを形成
しエッチングする。これによりほぼ平坦になった状態
（配線埋め込み状態）を作ってから絶縁層を配線層間距
離として必要な厚みに絶縁層を形成する。これにより配
線層間の厚みも一定に保つことができ、配線精度を高く
保つことができる。
【００１４】
【実施例】以下この発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【００１５】図１はこの発明の配線基板の製造方法の実
施例について説明する図である。図は全て配線基板の任
意の位置での断面を示す。
【００１６】まず絶縁基板１としてガラス基板又はアル
ミナセラミック基板を用意する。工程２でこの基板上に
絶縁層２をスピン塗布し窒素中でキュアーを行なう。絶
縁層２は、例えば感光性のポリイミド樹脂を用いること
ができる。絶縁層の上に、図示省略しているが、レジス
トを塗布しこれを露光、現像してレジストパターンを形
成し、このレジストパターンをマスクにして、ドライエ
ッチング装置を用いて酸素プラズマによるドライエッチ
ングを行ない、これによって配線パターンに相当する部
分に彫込みを行なう。
【００１７】その後、工程３で上記絶縁層２、基板１上
の全面に配線厚み相当の金属層３をスパッタ法により蒸
着させて形成する。次に、工程４で上記金属層３の上に
レジスト４のパターンをフォトリソグラフィーにより形
成し、工程５でこれをさらにウェットエッチングによ
り、エッチングして露出した金属層３の部分を除去す
る。
【００１８】工程６では、上記工程により形成された第
一金属層３上に残るレジストを除去し、その上に再び工
程２と同様に絶縁層２の塗布、露光、現像、キュアーを
行なって絶縁層２を２段に積層する。
【００１９】以下第一層の場合と同様に、工程７で２層
目の金属層３を重ね、工程８でレジストパターニングを
行ない、工程９で金属層３のエッチングをし、工程１０
でレジストを剥離する。
【００２０】さらに３層、４層……と多層の配線基板と
したいときは上記１層目までの工程を繰り返せばよいこ
とは勿論である。
【００２１】なお、第１層目の配線上にメッキ下地金属
５の層を形成したいときは、工程６’に示すように、絶
縁層２をメッキ下地金属５に対応したパターンとして形
成し、その上にメッキ下地金属５の層を形成するように
してもよい。
【００２２】以上の配線基板の製造方法に従って、次の
ようにして実施例の配線基板を製造した。
【００２３】基板上にポリイミド樹脂１０μｍをスピン
塗布・キュアーで形成後ドライエッチング装置にて配線
を形成する部分に彫込み加工（深さ１０μｍ）を施した
後、蒸着にて金属層１０μｍを形成し、レジストパター
ンを形成後エッチングし、配線埋込み状態を実現した。
ここで、配線幅は２５μｍで５０μｍピッチを実現し
た。さらに１０μｍ厚のポリイミド層を形成した。これ
を繰り返すことによりデュアルストリップ配線を上下に
４２％の開孔率のメッシュ状のグランドをもちいて形成
した。
【００２４】配線の特性インピーダンスは５０から６０
Ωで配線抵抗も１．５Ω／ｃｍ以下とすることができ
た。さらに平坦性は±１μｍ以下にできた。
【００２５】比較のため従来法の第一の研究報告による
方法で形成すると配線が台形になって配線抵抗が２Ω／
ｃｍ前後となった。
【００２６】又、前記２つの従来法に共通する問題であ
る平坦性は±６〜８μｍであった。
【００２７】以上の実施例の方法を応用して次のような
製品を作成した。
【００２８】応用例１ ・積層セラミック上に絶縁層として感光性ポリイミドを
もちいて配線を形成し複数の半導体素子を搭載出来るパ
ッケージを形成した。ポリイミド樹脂１０μｍ、金属層
１０μｍである。配線幅は２５μｍで５０μｍピッチ、
５層配線であり、外形１００mm角、６００ピンのパッド
アレイパッケージとしている。これを実際の回路で使用
する場合、２００ＭＨｚクロックで動作出来るＭＰＵ回
路を動作させる事が出来た。又、この場合感光性ポリイ
ミドを用いることにより工数が約３分の２となった。
【００２９】応用例２ ・ガラスエポキシ基板の上に感光性エポキシ樹脂をもち
いて５００mm角のプリント基板を作成し、これをＣＰＵ
ボードとして作製した。エポキシ樹脂２０μｍ、金属層
２０μｍである。配線層は７０μｍで１５０μｍピッ
チ、外形５００mm角、片面層４層で両面で８層としてい
る。この場合は、１００ＭＨｚクロックで動作するＣＰ
Ｕボードを作製できた。
【００３０】応用例３ ・高純度のアルミナセラミック基板上に絶縁層としてテ
フロン樹脂を用いて多層のマイクロ波ハイブリッドＩＣ
ＭＩＣ基板を形成した。この場合は、埋め込み配線を用
いることにより配線抵抗を低く抑えることができたので
２０ＧＨｚでＳ１１：−２０ｄＢ以下、Ｓ１２：３ｄＢ
以下の多層配線が実現出来た。
【００３１】
【効果】以上詳細に説明たように、この発明の配線基板
製造方法では、基板上に絶縁層を積層しこれに配線形状
の彫込み加工を加え、その上に金属層を形成してエッチ
ングにより配線パターンを形成する方法としたから、配
線層間の絶縁層厚みが一定に出来、配線精度が他の配線
層の影響を受けないで一定となり、配線厚みをあつくし
ても平坦性がわるくならず、従ってこれらにより配線の
電気特性のばらつきが減り、より高周波の配線を形成で
きる。
【００３２】このため、配線抵抗が低くなり、配線形状
精度が飛躍的に向上することにより配線での減衰と波形
歪が低減出来るとともに配線密度を向上させることがで
き、回路、システムやモジュールとしての小型化と高速
化を同時に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の配線基板製造方法の説明図
【図２】従来例の配線基板製造方法の説明図
【符号の説明】
１ 絶縁基板 ２ 絶縁層 ３ 金属層 ４ レジスト ５ メッキ下地金属
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山中 正策 伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友電気工 業株式会社伊丹製作所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 単層の配線層又は配線層と絶縁層を交互
    に有し、配線層同士をビアホール又はスルーホールで接
    続した配線基板の製造方法において、基板上に絶縁層を
    積層し、これに配線形状の彫込み加工を加え、その上に
    金属層を全面にあるいは部分的に形成した後、エッチン
    グにより配線パターンを形成することを特徴とする配線
    基板の製造方法。
  2. 【請求項２】 前記絶縁層をポリイミド樹脂、エポキシ
    樹脂又はテフロン樹脂のいずれかとしたことを特徴とす
    る請求項１に記載の配線基板の製造方法。
  3. 【請求項３】 前記絶縁層のいずれかの樹脂を感光性と
    し、前記彫込み加工を感光と現像の組合せとしたことを
    特徴とする請求項２に記載の配線基板の製造方法。
  4. 【請求項４】 前記彫込み加工を液相エッチングを用い
    ることを特徴とする請求項１に記載の配線基板の製造方
    法。
JP13881592A 1992-05-29 1992-05-29 配線基板の製造方法 Pending JPH05335719A (ja)

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