JPH0553270U - 多層配線基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電源或いは接地等の配線と信号配線との相互
位置関係とを一位的に規定した構造とすることにより、
配線の微細化或いは信号の高速化によって生じる伝送特
性の向上を図る。 【構成】 セラミックから成るアルミナ基板１１と、該
基板１１上に絶縁体と導体とを交互に形成し、電源或い
は接地層と電気信号を伝播させる信号配線層とを有する
多層配線基板において、電源或いは接地層を網目状構造
とし、該網目の中心に上下の信号配線２４，２７を連結
する第１のビアポスト２２を配置し、該網目の配列の方
向と、信号配線２４，２７の配線方向とが成す角度を０
°若しくは４５°の整数倍となし、該網目の配列の方向
と信号配線２４，２７の配線方向とが成す角度が４５°
の０倍及び偶数倍の方向に配線する信号配線の幅に対
し、４５°の奇数倍の方向に配線する信号配線の幅を定
数倍とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、多層配線基板に係り、特にメッシュグランド（網目状接地）を持つ 多層配線基板の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、このような分野の技術としては、例えば、日経エレクトロニクス「Ｃｕ ポリイミドやＳｉパッケージなどＬＳＩ実装の新しい手法を探る」１９８４年８ 月２７日号，ｐ．１４５〜１５９に記載されるものがあった。 図３はかかる従来の多層配線基板の製造工程断面図である。

【０００３】 まず、図３（ａ）に示すように、セラミック基板１に電源や接地等の配線２を 形成しておき、その上にポリイミドを塗布して加熱し、膜厚１０〜２０μｍ程度 の厚い絶縁膜３を形成する。 次いで、図３（ｂ）に示すように、この絶縁膜３にフォトレジストを塗布し、 マスク露光、現像、エッチング工程を経てビア・ホール４を形成する。

【０００４】 次に、図３（ｃ）に示すように、蒸着、スパッタリングなどの方法で薄膜の信 号配線５を形成する。 次に、図３（ｄ）に示すように、信号配線２上に、再び、ポリイミドを塗布し 、厚く平坦な保護膜６を形成する。 以上の工程を繰り返し、多層配線基板を得る。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記構造の多層配線基板では、絶縁膜の誘電率、厚さ、更に、 信号配線等の導体の幅及び厚みによって、特性インピーダンス等の伝送特性が変 化する。これに加えて、電源や接地等の配線と信号配線との相互位置関係によっ て、すなわち、各々の信号配線毎に異なった伝送特性を生じる欠点がある。この 位置関係によって生じる伝送特性上の変化の影響は、基板構造が微細化及び取扱 う電気信号が高速化するのにしたがって、次第に大きくなり、無視できなくなっ て来る。

【０００６】 本考案は、以上述べた伝送特性上の配線毎のばらつきを除去するため、電源或 いは接地等の配線と信号配線との相互位置関係とを一位的に規定した構造とする ことにより、配線の微細化或いは信号の高速化によって生じる伝送特性の悪化を 除去し、優れた多層配線基板を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記目的を達成するために、セラミックから成る基板と、該基板上 に絶縁体と導体とを交互に形成し、電源或いは接地層と電気信号を伝播させる信 号配線層とを有する多層配線基板において、電源或いは接地層を網目状構造とし 、該網目の中心に上下の信号配線を連結するビアポストを配置し、前記網目の配 列の方向と信号配線の配線方向とが成す角度を０°若しくは４５°の整数倍とな し、前記網目の配列の方向と信号配線の配線方向とが成す角度が４５°の０倍及 び偶数倍の方向に配線する信号配線の幅に対し、４５°の奇数倍の方向に配線す る信号配線の幅を定数倍とするようにしたものである。

【０００８】

【作用】

本考案によれば、上記したように、多層配線基板において、メッシュグランド （網目状接地）を設け、網目の中心にその上下の信号配線を連結するビアポスト を配置し、ここを基点として、信号配線を網目の配列と一定の角度を持った方向 に信号配線の配置をする。

【０００９】 したがって、全ての配線とメッシュグランドとの間に生じる信号配線の特性イ ンピーダンスを配線の長さ方向に一定の周期を持ったものとすることができる。 また、その平均は方向によって変わらないものとすることができる。これによ って、構造の微細化、及び伝播速度が高速化された場合においても、伝送特性を 一定にすることができる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例について図を参照しながら説明する。 図１は本考案の実施例を示す多層配線基板の平面図、図２は図１のＡ−Ａ線断 面図である。 この実施例では研磨によって平坦化した表面を持ち、更に基板と外部接続する ための入出力のための導体ポストを持つセラミック基板（９６％ーアルミナ）上 に銅−ポリイミド薄膜多層基板を製造する場合について説明を行なう。以下、図 １の構造図を使って製造方法を順を追って説明することによって、本考案の多層 基板の構造を明らかにする。

【００１１】 これらの図に示すように、アルミナ基板１１上に、まず、（１）銅薄膜をスパ ッタリング法を用いて、厚さ１０００Å推積させる。以下、この銅薄膜をカレン トフィルムと呼ぶ。 次に、（２）この上に、フォトレジストを塗布し、半硬化させた後（この膜厚 を１０μｍとする）、第１ビアポスト２２のパターンを有するフォトマスクを使 用して、レジストパターン形成を行い、レジストにビアホールを開ける。

【００１２】 次いで、（３）カレントフィルムを陰極として、銅の電解メッキを行い、第１ ビアポスト２２の下の部分２２Ａを形成する。この時のビアポストの高さを１０ μｍとする。 次に、（４）レジスト全体を除去する。 更に、（５）カレントフィルムもエッチングにより除去する。

【００１３】 次に、（６）ポリイミドを平坦に塗布した後、硬化させる。この時ポリイミド 硬化後の厚さはビアポスト２２Ａの高さと同一の１０μｍとする。 次に、（７）ビアポストの上に僅かに存在するポリイミドを研磨によって除去 する。このようにしてビアポスト２２Ａの高さ（１０μｍ）と同一の膜厚を有す るポリイミドから成る第１中間絶縁膜１２が形成される。この際、アルミナ基板 １１内の導体ポスト２１と、上記第１ビアポスト２２とは相互に接続する位置に 配置する。また、実施例では導体ポスト２１の直径を５０μｍ、第１ビアポスト ２２の直径を１６μｍとした。

【００１４】 次に、この上に、（８）再びカレントフィルムを推積させる。 次に、（９）フォトレジストを厚さ５μｍ塗布し、半硬化後、第１メッシュグ ランド２３のパターンを有するフォトマスクを使用して、レジストパターン形成 を行なう。 次に、上記と同様に、（１０）銅メッキを行い、５μｍの厚みで、第１メッシ ュグランド２３を形成する。

【００１５】 次に、（１１）レジスト全体を除去する。 次に、（１２）再び、フォトレジストを厚さ１５μｍ塗布し、半硬化後、第１ ビアポスト２２のレジストパターン形成を行う。 次に、（１３）第１ビアポストの上の部分２２Ｂの銅メッキ（１５μｍ）を行 う。ここで、（１４）レジスト全体を除去し、（１５）カレントフィルムも除去 する。

【００１６】 次に、（１６）ポリイミドを塗布し、硬化後厚みを１５μｍとし、第２中間絶 縁膜１３を形成する。 更に、（１７）ビアポスト上のポリイミドは研磨によって除去する。 次に、（８）〜（１７）の工程を繰り返し、中間信号配線２４、第２ビアポス トの下部２５Ａ及び、第３中間絶縁膜１４を形成する。この時、レジストパター ン形成には、中間信号配線２４及び第２ビアポスト２５のパターンのフォトマス クをそれぞれ使用する。

【００１７】 更に、この上に、（８）〜（１７）の工程を繰り返すことで、第２ビアポスト ２５の上部２５Ｂ、第２メッシュグランド２６及び第４中間絶縁膜１５を形成す る。更に、この上に上記と同様に、カレントフィルム形成、レジストパターン形 成、及び銅メッキによって、上部信号配線２７を形成する。これに全体に、保護 膜１６として、１５μｍのポリイミド形成後、外部との接続のため保護膜ビアホ ール２８のポリイミドエッチングを行う。

【００１８】 以上が本考案の実施例を示す製造工程である。 上記に示された多層基板構造及びパターン形成によって、メッシュグランドの 網目の中心にビアポストを持つ配線構造が形成可能となる。 使用する絶縁体（ポリイミド）の誘電率を一定として、中間絶縁層の厚膜、導 体（銅）の厚さを一定とすることに加えて、電源或いは接地層をメッシュグラン ド構造とし、これに以下のような規定、すなわち、信号配線の方向と、網目の配 列方向とが成す角度を４５°の整数倍（０°，４５°，９０°・・・）とする規 定を設け、更に、０°及び４５°の偶数倍（０°，９０°，１８０°）について は、信号配線の幅に、４５°の奇数倍（４５°，１３５°・・・）の信号配線の 幅に一定の定数を掛けた幅とする。

【００１９】 これにより、信号配線とメッシュグランドの網目との相互距離が、信号配線の 長さ方向に関して、一定の周期を持ったものとして規定されることになる。 なお、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、本考案の趣旨に基づい て種々の変形が可能であり、これらを本考案の範囲から排除するものではない。

【００２０】

【考案の効果】

以上、詳細に説明したように、本考案によれば、全ての配線とメッシュグラン ドとの間に生じる信号配線の特性インピーダンスを、配線の長さ方向に一定の周 期を持ったものとすることができる。また、その平均は方向によって変わらない ものとすることができる。

【００２１】 これによって、構造の微細化、及び伝播速度が高速化された場合においても、 伝送特性が一定で、かつ優れたものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す多層配線基板の平面図で
ある。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】従来の多層配線基板の製造工程断面図である。

【符号の説明】

１１ アルミナ基板 １２ 第１中間絶縁膜 １３ 第２中間絶縁膜 １４ 第３中間絶縁膜 １５ 第４中間絶縁膜 １６ 保護膜 ２１ 導体ポスト ２２ 第１ビアポスト ２３ 第１メッシュグランド ２４ 中間信号配線 ２５ 第２ビアポスト ２６ 第２メッシュグランド ２７ 上部信号配線 ２８ 保護膜ビアホール

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミックから成る基板と、該基板上に
   絶縁体と導体とを交互に形成し、電源或いは接地層と電
   気信号を伝播させる信号配線層とを有する多層配線基板
   において、 （ａ）網目状に配置される電源又は接地層と、 （ｂ）該網目の中心に上下の信号配線を連結するように
   配置されるビアポストとを設け、 （ｃ）前記網目の配列の方向と、信号配線の配線方向と
   が成す角度を０°若しくは４５°の整数倍となし、 （ｄ）前記網目の配列の方向と信号配線の配線方向とが
   成す角度が４５°の０倍及び偶数倍の方向に配線する信
   号配線の幅に対し、４５°の奇数倍の方向に配線する信
   号配線の幅を定数倍とすることを特徴とする多層配線基
   板。