JPH0653350A - 多層回路基板及びその製造方法とそれを用いた電子回路モジュール並びに電子回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】一括積層法が可能なグリーンシート積層法にお
いて、製造する回路を高密度でしかも低抵抗配線を実現
すること。 【構成】絶縁層10の面方向に展開する配線層３、４、
５、６、７と、垂直方向に接続するための配線８をおの
おの独立したグリーンシートに形成する。平面方向の配
線は、従来と異なり絶縁シート10中に貫通した溝を形成
し、その中に配線を埋込み形成する。これらのシートを
複数層積層して焼結すれば、無機系絶縁物を層間絶縁膜
とする図１の構造の多層回路基板40が得られる。この配
線シートの形成では、予めレジストで仮の絶縁層を形成
しておきこれに配線を形成してからレジストを除去し、
その跡に絶縁体を埋め込んで形成してもよい。この平面
方向の配線の幅に対する膜厚は最大で0．4以上である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、グリーンシート一括積
層法による多層回路基板及びその製造方法とそれを用い
た電子回路モジュール並びに電子回路装置に係り、特に
高密度で積層しても配線抵抗値を上昇させることのない
回路、モジュール及び電子機器とその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子機器において、実装電気回路の信号
遅延の短縮化や回路自体の小形化の要求は強く、このた
め回路の高密度化、多層化が進められている。この中
で、例えばセラミックグリーンシート積層法を用いた多
層回路基板は、各グリーンシートを別個に製造し、その
各シート内の良品のみを持ち寄り、積層・焼結して多層
回路基板を製造するものである。この方法は薄膜技術を
用いて回路上に順次回路を積み上げる薄膜逐次積層法と
比較して、配線密度は低いが、製造時間が短く、歩留ま
りが高いという実用プロセスとして捨て難い特徴を持っ
ている。

【０００３】しかし、このグリーンシート積層法では、
配線形成を印刷技術にベースを置いているため配線密度
が低い。現時点での実用レベルでは、配線幅0.1mmがほ
ぼ上限である。また、配線抵抗値が比較的高い欠点もあ
る。これはシート上に流動性のある導体ペーストで配線
を印刷するため、配線の膜厚が幅と比較して大幅に薄く
なることが一因である。0.1mm幅の配線では約0.03mm厚
がほぼ上限である。また、導体ペーストが導体粉末の集
合体であり、積層後の焼結でも密度がそれ程高くならな
いことも配線抵抗値が高い一因である。この、配線抵抗
値が現在でも比較的高いということは、配線を高密度化
するために配線幅を狭くしなければならない状況では、
深刻な問題である。

【０００４】これらのセラミックグリーンシート積層法
及び薄膜多層回路の製造方法に関しては、例えば日経Ｐ
Ｂ社発行「マイクロエレクトロニクス・パッケージング
・ハンドブック」第３８２〜３９４頁の「多層セラミッ
ク基板の製造」の項〔原典は、Rao R． Tummala， Euge
ne J． Rymaszewski編：Microelectronics PackagingHa
ndbook：Van Nostrand Reinhold 出版（1989）〕でも紹
介してある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この様な状況下におい
ては、一括積層法が可能なグリーンシート積層法におい
て、製造する回路を高密度でしかも低抵抗配線を実現す
ることが課題であった。したがって、本発明の目的はか
かる課題を解決することにあり、その第１の目的はグリ
ーンシートが積層され、焼結されても低抵抗化可能な改
良された多層回路基板を、第２の目的はその製造方法
を、第３の目的はそれを用いた電子回路モジュールを、
そして第４の目的はかかる電子回路モジュールを搭載、
実装した電子回路装置を、それぞれ提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明者等は
高密度化に対処してこのグリーンシート積層法の欠点を
改善するため、種々実験検討した結果、配線の形成方法
として、従来の様に配線をシート上に印刷等で形成する
のではなく、シート内にシートを貫通する配線溝を形成
し、そこに導体を充填すれば良いという知見を得た。こ
の場合、配線の断面は配線幅に対して膜厚が厚い方形状
となる。

【０００７】また、上記の構成は、配線を先に形成し
て、その後に絶縁層を形成することによっても実現する
ことができる。具体的には、配線はあらかじめ厚い感光
性レジストをパターニングした溝内に導体を充填し固
め、その後レジストを除去することにより、絶縁シート
より先に形成する。この配線の上に、絶縁シート形成前
のスラリーを配線間または配線間と配線上に形成し、こ
れを乾燥することにより、配線シートを形成する。

【０００８】上記何れの方法においても、導体の充填方
法としては、従来の様な印刷法でも良いし、インクジェ
ット方式で溝内に選択的にペーストを充填しても良い。
また、グリーンシート多層回路の製造では用いられるこ
とのなかった電気めっき等のめっき技術で配線を形成す
ることもできる。このめっき法においては、従来のグリ
ーンシートのバインダ材料ではめっき液中では無機粉末
同士を接着しておくことができず、シートが割れたりバ
ラバラになり、実用化されていない。また、配線の溝を
開ける方法として、微細化が容易なフォトリソグラフィ
技術を適用することにより、配線の高密度化は更に容易
になる。本発明はこれらの知見に基づいてなされたもの
であり、上記目的達成手段についてさらに具体的に以下
に説明する。

【０００９】上記第１の目的は、無機系層間絶縁膜を介
して導体回路が複数層積層されて成る多層回路基板であ
って、絶縁層毎に、絶縁層の面方向に展開する回路配線
部及び垂直方向に展開し隣接する層間を接続するバイア
導体配線部の少なくとも一方の導体回路が、絶縁層と同
一層内にほぼ同一厚で配設され、前記絶縁層が積層され
る毎に相互のバイア導体配線部を介して電気的に接続し
て多層配線構造体を構成して成る多層回路基板により、
達成される。

【００１０】無機系層間絶縁膜としては、セラミックス
やガラスを主成分とする絶縁層で、焼結前は無機質成分
をグリーンシートとするための結合剤として有機成分も
含まれるが、焼結後において有機物は分解、除去され無
機質成分のみで絶縁層を構成する。したがって、上記無
機系層間絶縁膜はセラミックスもしくはガラスを主成分
とするガラス絶縁体で構成される。そして上記導体回路
は、導体ペーストの焼結体、もしくはめっき層で構成さ
れる。

【００１１】また、上記第２の目的は、無機系絶縁層
内に、ほぼ絶縁層と同一厚さで面方向に展開する回路配
線部及び垂直方向に展開し隣接する層間を接続するバイ
ア導体配線部の少なくとも一方を含む導体回路パターン
層を形成し、同一平面に導体回路パターン領域と絶縁層
領域とが共存すると共に、表面が平坦化されたグリーン
シートを準備する工程と、前記工程を経て形成された
グリーンシートのバイア導体配線部が、隣接するグリー
ンシート間で電気的に接続されるように相互に位置決め
してグリーンシートを複数層積層する工程と、前記積
層されたグリーンシートを焼結して多層配線構造体を形
成する工程とを有して成る多層回路基板の製造方法によ
り、達成される。

【００１２】上記のグリーンシートを準備する工程と
しては、以下に示すような工程例を挙げることができ、
目的に応じていずれかの工程を選択すれば良い。 （１）絶縁シートをパンチで打ち抜き所定の回路パター
ンを形成して溝パターンとし、この溝に導電ペーストを
充填してグリーンシートを形成する工程。 （２）絶縁シートを感光性成分を含むシートで形成し、
これを所定の回路パターンのマスクを介して露光、現像
して溝パターンを、次いでこの溝に導電ペーストを充填
して配線層を、順次形成してグリーンシートを形成する
工程。 （３）絶縁シートを感光性成分を含むシートで形成し、
これを所定の回路パターンのマスクを介して露光、現像
して溝パターンを、次いでこの溝内に化学もしくは電気
めっき処理にて配線層を、順次形成してグリーンシート
を形成する工程。 （４）導体膜上に感光性レジスト膜を形成し、これを所
定の回路パターンのマスクを介して露光、現像して溝パ
ターンを形成し、次いでこの溝内に前記導体膜を電極と
してめっき処理にて配線層を形成した後、レジストを除
去すると共に、このレジスト除去跡をガラスを主成分と
する絶縁体で埋め戻し、最後に前記導体膜を除去してグ
リーンシートを形成する工程。 （５）絶縁シートをガラス絶縁体で形成し、これを所定
の回路パターンのマスクを介してレーザービームで貫通
した溝パターンを形成し、次いでこの溝内に導電ペース
トを充填するか、もしくはめっき処理にて導体層を形成
してグリーンシートを形成する工程。

【００１３】また、上記第３の目的は、上記第１の目的
を達成することのできる多層回路基板の一方の面にＬＳ
Ｉを搭載接続すると共に、その上を熱的に接続された冷
却手段を備えた封じキャップで密封し、他方の面に外部
接続端子を配設して成る電子回路モジュールにより、達
成される。

【００１４】また、上記第４の目的は、上記第３の目的
を達成することのできる電子回路モジュールの外部接続
端子を、配線基板に搭載接続して成る電子回路装置によ
り、達成される。

【００１５】

【作用】前記したように、従来シート表面に印刷で形成
していた平面方向の配線は、印刷スクリーンの精度が実
用的には幅約0．1mmが下限であり、また、膜厚も導体ペ
ーストが流動性を持っていることから厚くすることが難
しく、幅0．1mmに対してせいぜい0．03mmが上限であっ
た。更に配線シートを積層する時には、シート間の密着
を確保する上で加圧・加熱をするが、この際に導体が上
下から押されて、配線幅が広がり、膜厚が低減する現象
を伴うため、この点からも配線の高密度化は困難な状況
であった。

【００１６】スクリーン印刷の精度より微細な配線を形
成する上では、配線を絶縁シートの溝内に導体を充填す
ることが効果がある。すなわち、印刷でペーストを充填
したとしても、ペーストは横方向より溝内に優先的に広
がっていく。また、シートの加圧時には、横にある絶縁
体も導体同様に抑えられるため導体が横方向に広がるこ
とはない。

【００１７】また、溝内に導体を形成することにより配
線幅を狭くするのと同時に膜厚を厚くすることができ
る。従来、導体幅0．1mmに対して膜厚0．03mmが実用的
限界であったが、この方法では膜厚0．1mmの実現も容易
である。従って、従来より配線抵抗が3／10の配線を形
成することが容易にできる。

【００１８】以上の様に、本発明により配線の高密度
化、低抵抗化を容易に達成することができる。

【００１９】更に言及すれば、この配線の高密度化、低
抵抗化を一層進めるには、絶縁シート内(あるいはレジ
スト内)に配線用の溝を形成する場合の溝の垂直性が重
要である。溝がダレてしまっては、より一層の高密度化
は達成できない。その点、パンチング法は垂直な溝を製
造する上で適している。また、薄膜回路製造で利用され
ているフォトリソグラフィ技術は、配線を高密度にしか
も垂直な溝加工をする上で適した技術である。

【００２０】また、配線の形成方法として、導体ペース
トを用いた印刷法でも上記したように目的を達成するこ
とができる。更にインクジェット方式による導体ペース
ト充填も適用できる。更に、めっき法により配線形成す
れば高密度でバルクの導電率に近い配線を形成すること
も可能であり、配線の低抵抗化に非常に有利である。な
お、導体ペーストから出発して導体を形成した場合の導
体の導電率はバルクの1／2乃至1／3の値となるのが一般
的である。

【００２１】

【実施例】以下、図面により本発明の一実施例を具体的
に説明する。 〈実施例１〉 （１）多層回路基板の構成：図１は多層回路基板４０の
断面概略図を示す。回路は、10枚のシート10a〜10jで構
成している。シートは、平面方向に展開する回路配線部
３〜７を形成したもの５枚（10a、10c、10e、10g、10
i）と、垂直方向に展開し隣接する層間を接続するバイ
ア導体配線部を形成したもの５枚（10b、10d、10f、10
h、10j）になる。各シートは絶縁体１と導体２からでき
ている。

【００２２】平面方向に展開する回路配線部は、上部グ
ランド配線３、Ｘ方向(紙面に垂直な方向)配線４、Ｙ方
向(紙面に平行な方向)配線５、下部グランド配線６、ピ
ン付け用導体７である。それ以外の配線はバイア導体８
である。

【００２３】（２）多層回路基板の製造方法：図２はグ
リーンシートの製造工程例を示す工程断面図である。同
図（Ａ）に示すように、先ずアルミナを主成分とした粉
末にバインダと溶剤を混合してスラリーを製造する。こ
のスラリーをキャスティング装置を用いて、マイラシー
ト９上に厚さ約0．15mmのアルミナ絶縁シート10aを形成
する。

【００２４】次に同図（Ｂ）に示すように、この絶縁シ
ート10aからマイラシート９を剥離・除去した後、パン
チング装置にセットし、所定の回路パターンに対応した
配線部11をシートから打ち抜き、溝パターンを形成す
る。この場合の配線幅は0．1mmである。

【００２５】次に同図（Ｃ）に示すように、この絶縁シ
ート10aの溝パターン内に、タングステン粉末を主成分
とした導体ペースト12（図１のピン付け導体７となるも
の）を印刷法を用いて充填し、埋め戻す。これと同様の
工程を繰返し、残りのグリーンシート10b〜10jをも製造
した後、図１に示したようにバイア導体８の位置合わせ
をして各シートを積層し、加圧・加熱して多層シート
（グリーンシートの積層）を完成させた。これを電気炉
に入れ約1600℃に加熱して焼結し、図１に示す構造の多
層回路基板を完成させた。なお、出来上がった基板４０
の信号配線の幅に対する膜厚、すなわち、アスペクト
（厚み／幅）比は１．５である。

【００２６】〈実施例２〉図３は図１と同様の多層回路
基板４０を更に異なる方法で製造する工程図を示したも
のである。同図（Ａ）に示すように、先ず、ホウ珪酸ア
ルミニュウム系ガラスを主成分とした粉末にバインダと
溶剤を混合してスラリーを製造する。ここで使用するバ
インダーには、感光性を有する材料を適用する。すなわ
ち、材料としては市販のネガ型感光性ポリイミドをバイ
ンダとして使用した。このスラリーをキャスティング装
置を用いて、マイラシート９上に厚さ約0.05mmの感光性
絶縁シート10aを形成する。

【００２７】次に、同図（Ｂ）に示すように、このマイ
ラーシート付き絶縁シート10aを所定の回路パターンの
形成されたマスクを通して露光・現像して、配線部11の
シートを選択的に除去する。この場合の配線部11の配線
幅は0.05mmである。すなわち、光照射した部分のバイン
ダーが固化することにより、その部分のシートが残り、
光の当たらなかった部分が現像液で流出する。このよう
に周知のリソグラフィ技術により配線部11を形成した。

【００２８】次に、同図（Ｃ）に示すように、この絶縁
シート10aの溝11内に、銅粉末を主成分とした銅導体ペ
ースト12を印刷法を用いて充填する。この銅導体ペース
ト12は、実施例１の図２（Ｃ）の導体ペースト12と同様
にピン付け導体７となるものである。

【００２９】次に、同図（Ｄ）に示すように、この配線
12（７）を形成したシート10a上に更に上記スラリーを
用いて厚さ約0.1mmの感光性絶縁シート10bを形成する。
次いで、同図（Ｅ）に示すように、上記工程（Ｂ）と同
様にして感光性絶縁シート10bを所定の回路パターンの
形成されたマスクを通して露光・現像して、配線部、こ
の場合は垂直配線部分15のみを除去する。

【００３０】次に同図（Ｆ）に示すように、この絶縁シ
ート10bの溝15内に、上記工程（Ｃ）と同様にして、銅
粉末を主成分とした導体ペースト12を印刷法を用いて充
填する。この銅導体ペースト12は、実施例１における図
１の絶縁層10bのバイア導体８となるものである。

【００３１】次に同図（Ｇ）に示すように、出来上がっ
たシート10aからマイラシート９を剥離する。すなわ
ち、この例ではシートが薄いので配線部が型崩れしない
ように、２層のグリーンシートを１組として形成した後
にマイラシート９を剥離除去した。シートにある程度の
強度があれば、実施例１の図１（Ａ）に示したように各
シートに配線部を形成する毎にマイラシート９を剥離
し、シートは１枚づつ独立させて形成することを原則と
する。この後、図面は省略されているがシート10c〜10j
についても同様の手法で絶縁シートに配線部を形成し、
そこに導体ペースト12を充填し、２層づつ積み上げたグ
リーンシートを４組形成した。

【００３２】最後に、このようにして製造した５組１０
枚のシート10a〜10jを積層し、加圧・加熱して多層シー
トを完成させる。これを電気炉に入れ約980℃に加熱し
て、図１に示す多層回路基板４０を完成する。このよう
にして出来上がった基板の信号配線のアスペクト比は１
である。

【００３３】〈実施例３〉実施例２と同様に多層回路を
製造した。ただし、実施例２と大きく異なるのは、配線
形成方法である。つまり、導体ペースト12を充填して配
線部を形成する代わりに、めっき法で配線を形成した。
めっき法は化学めっき、電気めっきの何れでも良いが、
ここではめっき液の性質を考慮して電気めっきを採用し
た。

【００３４】以下、図４の断面工程図にしたがって説明
する。同図（Ａ）に示すように、先ず、ホウ珪酸アルミ
ニュウム系ガラスを主成分とした粉末にバインダと溶剤
を混合してスラリーを製造する。ここで使用するバイン
ダーには、実施例２と同じく市販の感光性ポリイミドを
適用する。このスラリーをキャスティング装置を用い
て、銅箔16上に厚さ約0．1mmの感光性絶縁シート10aを
形成する。

【００３５】次に、同図（Ｂ）に示すように、この銅箔
付き絶縁シート10aを所定の回路パターンマスクを用い
て露光・現像して、配線部11のシートを選択的に除去す
る。この場合の配線幅は0．05mmである。次に、同図
（Ｃ）に示すように、この銅箔付き絶縁シートを電気め
っき液に漬け、銅箔16を陰極として、シートの配線部を
構成する溝内にめっき銅17を析出させ、溝を埋め戻して
配線７を形成する。

【００３６】次に、同図（Ｄ）に示すように、この配線
を形成したシート10a上に更に上記スラリーを用いて厚
さ約0．1mmの感光性絶縁シート10bを形成する。次に、
同図（Ｅ）に示すように、前記（Ｂ）と同様にして絶縁
シート10bを所定の回路マスクを介して露光・現像し
て、配線部（この場合は垂直配線部となる）15のみを除
去して溝を形成する。

【００３７】次に、同図（Ｆ）に示すように、この絶縁
シート10bの溝内に、前記（Ｃ）と同様にして、銅箔16
を陰極として、電気めっき法によりめっき銅配線17を析
出させ、層間接続のバイア導体８とする。次に、同図
（Ｇ）に示すように、配線シート10aに付いている銅箔1
6をエッチング液を用いて除去する。このようにして２
枚１組のグリーンシートを形成した。 この後、図面は
省略されているがシート10c〜10jについても同様の手法
で絶縁シートにめっき銅配線を埋込み、２層づつ積み上
げたグリーンシートを４組形成した。

【００３８】最後に、この様にして製造した５組１０枚
のシート10a〜10jを積層し、加圧・加熱して多層シート
を完成させる。これを電気炉に入れ約980℃に加熱し
て、図１に示す多層回路基板を完成した。出来上がった
回路基板４０の信号配線のアスペクト比は２である。

【００３９】〈実施例４〉上記実施例２、３の絶縁シー
トは、ホウ珪酸アルミニウム系がラスを主成分とする粉
末にバインダーとして感光性ポリイミドスラリーを用い
て形成したもので、配線部形成のための絶縁シートへの
溝形成は、いずれもリソグラフィ技術により行なうもの
である。回路パターンが高密度になると高精度の回路パ
ターンの形成が必要となり、シートの感度向上が必須と
なる。しかし、実施例２、３の絶縁シートのように感光
性成分をバインダーで構成したのでは、感度向上に限界
がある。したがって、この実施例では、高精度回路パタ
ーンの形成を可能とするため絶縁層の構成を、配線形成
時と最終的なグリーンシート形成時とで区別し、配線形
成時には高感度の感光材料層を用い、最終的なグリーン
シート形成時には感光材料層を除去して耐熱性の無機系
物質を主成分とする絶縁層に置換するようにしたもので
ある。

【００４０】以下、図５及び図６の工程断面図にしたが
って説明する。先ず、図５（Ａ）に示すように、市販の
感光性レジストを用いて、銅膜16´を表面にスパッタし
たガラス板18上に膜厚約30μｍのレジスト膜19を形成す
る。

【００４１】次に図５（Ｂ）に示すように、所定の回路
マスクを介して露光・現像により、配線を形成する部分
11のレジスト19を選択的に除去する。この場合の配線幅
は50μｍである。

【００４２】次に図５（Ｃ）に示すように、このガラス
板の付いたレジストシートを実施例３と同様にして電気
めっき液に漬け、銅膜16´を陰極として、シートの溝内
にめっき銅17を析出させ、ピン付け導体７を形成する。

【００４３】次いで図５（Ｄ）に示すように、同図
（Ａ）と同様に、上記シート上に市販の感光性レジスト
を用いて、膜厚約30μｍのレジスト膜19を形成する。

【００４４】次いで図５（Ｅ）に示すように、所定の回
路マスクを介して露光・現像により、垂直方向配線（バ
イア導体８）を形成する部分のレジストを除去する。こ
の場合の配線幅も30μｍである。

【００４５】次いで図５（Ｆ）に示すように、この銅膜
16´の付いたレジストシートを電気めっき液に漬け、銅
膜16´を陰極としてシートの溝内にめっき銅17を析出さ
せ、バイア導体８を形成する。これにより高精度の回路
配線パターンが形成された。ここまでの工程は、シート
材が異なるだけで実施例３の図４（Ｆ）迄とほぼ同一工
程である。ただし、この後の工程が次に示すように本実
施例独自の工程となる。

【００４６】すなわち、図６（Ｇ）に示すように、レジ
スト19を溶剤で除去し、銅膜16´上には銅配線17だけに
する。

【００４７】次いで図５（Ｈ）に示すように、別途、ホ
ウ珪酸アルミニュウム系ガラスを主成分とした粉末にバ
インダと溶剤を混合してグリーンシート材となるスラリ
ーを製造する。ここで使用するバインダーは、グリーン
シートを形成する一般的なものであり、感光性成分は必
要ない。このスラリーを用いて前工程でレジスト19を除
去した跡に、すなわち、銅配線17を形成したガラス板の
銅膜16´上に上記スラリーを用いて膜厚60μｍのガラス
絶縁体20を形成する。

【００４８】次いで図５（Ｉ）に示すように、配線表面
に付着した部分をテープ研磨機で除去し、シート表面全
体を平坦化する。

【００４９】次いで図５（Ｊ）に示すように、配線シー
トに付いている銅膜19をエッチング液を用いて除去し、
ガラス板18を取り除く。このようにして実施例３の図４
（Ｇ）とほぼ同一構造のグリーンシート20を形成した。
だだし、この実施例では１枚のシート20が実施例３の２
枚のシート10ａ、10ｂに相当する。すなわち、このよう
にして図１の各シート10が２枚１組に相当するグリーン
シート20として形成した。 この後、図面は省略されて
いるがシート10c〜10jに相当する分についても同様の手
法で銅配線を２層づつ積み上げたグリーンシート20を４
組形成した。

【００５０】最後に、この様にして製造した５組のシー
ト20を積層し（図１の１０枚のシート10a〜10jに実質的
に同じ）、加圧・加熱して多層シートを完成させる。こ
れを電気炉に入れ約980℃に加熱焼結して、図１に示す
多層回路基板４０を完成する。出来上がった基板の信号
配線のアスペクト比は0．6である。

【００５１】〈実施例５〉実施例１と同様にして、図１
に示す構造の多層回路基板４０を製造した。ただし、異
なる点は配線導体３〜８の形成を印刷でなく、インクジ
ェット法で形成した点である。すなわち、図２（Ｃ）に
おいて、絶縁シートの溝11内に、タングステン粉末を主
成分とした導体ペースト12をインクジェット方式で充填
した。その他の製造工程は実施例１と同様であり、この
様にして製造した各シートを積層し、加圧・加熱して多
層シートを完成させた。これを電気炉に入れ約1600℃に
加熱焼結して、図１に示すと同様の多層回路基板４０を
完成させた。出来上がった基板の信号配線のアスペクト
比は実施例１と同様に1．5である。

【００５２】〈実施例６〉図１と同様の多層回路基板４
０を図７及び図８に示した製造工程断面にしたがって説
明する。

【００５３】先ず図７（Ａ）に示すように、ホウ珪酸ア
ルミニュウム系ガラスを主成分とした粉末にバインダと
溶剤を混合してスラリーを製造する。次いで、このスラ
リーをキャスティング装置を用いて、マイラシート９上
に厚さ約0．1mmのガラス絶縁体からなる絶縁シート10a
を形成する。

【００５４】次に、図７（Ｂ）に示すように、絶縁シー
ト10a表面に配線部を抜いたニッケルマスク21を密着さ
せる。

【００５５】次に、図７（Ｃ）に示すように、ピン付け
導体７形成用のニッケルマスク21上から図示していない
エキシマレーザを照射して、配線部11の絶縁体を除去し
溝を形成する。この場合の配線部11の配線幅は0．05mm
である。

【００５６】次に、図７（Ｄ）に示すように、この絶縁
シート10aの溝内に、銅粉末を主成分とした銅導体ペー
スト12を印刷法を用いて充填し、ピン付け導体７となる
パターンを形成する。

【００５７】次に、図７（Ｅ）に示すように、この配線
12を形成したシート上に更に上記スラリーを用いて厚さ
約0．1mmの絶縁シート10bを形成する。

【００５８】次に、図８（Ｆ）に示すように、前記工程
（Ｂ）と同様にして絶縁シート10b表面にバイア導体８
となる配線部を抜いたニッケルマスク21を密着させる。

【００５９】次に、図８（Ｇ）に示すように、前記工程
（Ｃ）と同様にして、ニッケルマスク21上からエキシマ
レーザを照射して、垂直配線部15のみを除去して溝を形
成する。

【００６０】次に、図８（Ｈ）に示すように、この絶縁
シート10bの溝内に、工程（Ｄ）と同様にして、銅粉末
を主成分とした導体ペースト12を印刷法を用いて充填す
る。

【００６１】次に、図８（Ｉ）に示すように、出来上が
ったシートからマイラシート９を剥離し、２枚のシート
10a、10bが積層された１組のグリーンシートを形成す
る。

【００６２】この後、図面は省略されているがシート10
c〜10jに相当する分についても同様の手法で２層づつ積
み上げたグリーンシートを４組形成した。

【００６３】最後に、この様にして製造した５組のシー
トを積層し（図１の１０枚のシート10a〜10jに実質的に
同じ）、加圧・加熱して多層シートを完成させる。これ
を電気炉に入れ約980℃に加熱焼結して、図１に示す多
層回路基板４０を完成する。出来上がった基板の信号配
線のアスペクト比は1．5である。

【００６４】〈実施例７〉この実施例は、以上説明した
実施例の多層回路基板40を用いて電子回路モジュールを
実現した例を説明するもので、以下、図９の断面概略図
を用いて具体的に説明する。回路基板としては、実施例
３の方法で製造した多層回路基板40適用した。組立手順
は以下のとおりである。

【００６５】（１）先ず、基板40の表面の導体８及び封
じキャップ28の接続部上に、マスク蒸着法でチタン及び
金の２層膜25及び30をそれぞれ形成する。 （２）次に、基板裏面にピン22を鉛／錫系はんだ23で温
度290℃で接続した。 （３）基板表面のチタン／金の２層膜25上に鉛／錫系は
んだ26を用いてＬＳＩ24を温度260℃で接続する。

【００６６】（４）ＬＳＩ24は封止キャップ28で気密封
止を実現する。具体的には、封止キャップ28を鉛／錫系
はんだ31でチタン／金2層膜30に230℃で接続・封止す
る。 （５）また、（４）の工程では、ＬＳＩ24の上面と封止
キャップ28との間には良熱伝導性ゴム27をはさみ熱伝導
を改善している。更に、封止キャップ28は、冷却フィン
29と一体化されおり、ＬＳＩ24の発熱は、冷却フィン29
に伝わり放散される構成をとる。このようにして図９に
示した電子回路モジュール32を実現した。なお、ピン22
は必ずしも必要でなく、外部端子接続用のパッド構成と
しても良い。

【００６７】〈実施例８〉図１０は、電子回路装置への
応用例を示す斜視図であり、図９に示す電子回路モジュ
ール32を、プリント基板33上にピン22を介して16個搭載
して論理パッケージを形成した。この論理パッケージに
記憶パッケージ、入出力処理パッケージを組み合わせて
計算機を構成した。

【００６８】なお、配線材料としては、タングステンと
銅の場合を示したが、金等も適用できることは明かであ
る。また、導体は他の金属との合金であっても良いし混
合物であってもよい。また、著しく抵抗値を増大させな
い範囲内であれば、多少ガラス等の絶縁体が混入しても
差し支えない。更には、導体表面を他の金属で被覆して
も良い。

【００６９】また、上記実施例では、１シートにシート
の面方向に展開する配線または垂直方向に展開する配線
の何れかを形成したが、１シート内にこれら両方の配線
を形成したり、１シート内に面方向に展開する配線を形
成したシート表面に垂直配線の一部を印刷等で形成した
シートを用いたり、逆に垂直方向に展開するを形成した
シート表面に面方向に展開する配線の一部を印刷等で形
成したシートを用いてもよい。

【００７０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明により、所期
の目的を達成することができた。すなわち、個々の効果
を列挙すると以下の通りとなる。 （１）多層回路の高密度化が実現できる。 （２）配線が高密度化しても低抵抗化を達成することが
できる。

【００７１】（３）上記（１）の結果として、従来と同
等の配線密度であれば、配線間の短絡等の故障が低減す
る。

【００７２】（４）上記（２）の結果として、従来と同
等の配線密度であれば、配線抵抗値が低くなることか
ら、長い距離迄電圧降下が少ない状態で信号を伝送でき
る等の利点があり、このことは回路基板、モジュール及
びそれを用いた電子機器の電気的性能を向上させる効果
がある。 （５）上記（１）の結果として、従来と同等の配線密度
のものを製造するのであれば、回路、モジュール、機器
の小形化に効果がある。 （６）上記（１）の結果として、従来と同等の配線密度
のものを製造するのであれば、回路の層数が低減するこ
とから製造工程の短縮の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例となる多層回路基板の断面概
略図。

【図２】同じくそれを製造するための工程断面概略図。

【図３】同じく他の製造方法となる工程断面概略図。

【図４】同じく他の製造方法となる工程断面概略図。

【図５】同じく他の製造方法となる工程断面概略図。

【図６】同じく図５に続く工程断面概略図。

【図７】同じく他の製造方法となる工程断面概略図。

【図８】同じく図７に続く工程断面概略図。

【図９】同じく図１の基板から製造した電子回路モジュ
ールの断面概略図。

【図１０】同じくプリント基板上にモジュールを搭載し
た計算機用論理パッケージの外観斜視図。

【符号の説明】

１…絶縁体、 ２…導体、３…上
部グランド配線、 ４…Ｘ方向(紙面に垂直
な方向)配線、５…Ｙ方向(紙面に平行な方向)配線、６
…下部グランド配線、７…ピン付け導体、
８…バイア導体、９…マイラシート、
１０…絶縁シート、１１…配線部、
１２…導体ペースト、１５…垂直配線部、
１６…銅箔、１６´…銅膜、 １
７…めっき銅、１８…表面に銅膜をスパッタしたガラス
板、１９…レジスト膜、 ２０…ガラス絶
縁体、２１…ニッケルマスク、 ２２…ピン、
２３…鉛／錫系はんだ（接続温度290℃）、２４…ＬＳ
Ｉ、２５…ＬＳＩ接続用のチタン及び金の２層膜、２６
…鉛／錫系はんだ（接続温度260℃）２７…良熱伝導性
ゴム、 ２８…封止キャップ、２９…冷却フィ
ン、 ３０…封止用のチタン及び金の２層
膜、３１…鉛／錫系はんだ（封止温度230℃）、３２…
計算機用モジュール、 ３３…プリント基板、４０
…多層回路基板。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】無機系層間絶縁膜を介して導体回路が複数
   層積層されて成る多層回路基板であって、絶縁層毎に、
   絶縁層の面方向に展開する回路配線部及び垂直方向に展
   開し隣接する層間を接続するバイア導体配線部の少なく
   とも一方の導体回路が、絶縁層と同一層内にほぼ同一厚
   で配設され、前記絶縁層が積層される毎に相互のバイア
   導体配線部を介して電気的に接続して多層配線構造体を
   構成して成る多層回路基板。
2. 【請求項２】上記無機系層間絶縁膜をセラミックスもし
   くはガラスを主成分とするガラス絶縁体で構成して成る
   請求項１記載の多層回路基板。
3. 【請求項３】上記導体回路を導体ペーストの焼結体で構
   成して成る請求項１記載の多層回路基板。
4. 【請求項４】上記導体回路をめっき層で構成して成る請
   求項１記載の多層回路基板。
5. 【請求項５】無機系絶縁層内に、ほぼ絶縁層と同一厚
   さで面方向に展開する回路配線部及び垂直方向に展開し
   隣接する層間を接続するバイア導体配線部の少なくとも
   一方を含む導体回路パターン層を形成し、同一平面に導
   体回路パターン領域と絶縁層領域とが共存すると共に、
   表面が平坦化されたグリーンシートを準備する工程と、
   前記工程を経て形成されたグリーンシートのバイア導
   体配線部が、隣接するグリーンシート間で電気的に接続
   されるように相互に位置決めしてグリーンシートを複数
   層積層する工程と、前記積層されたグリーンシートを
   焼結して多層配線構造体を形成する工程とを有して成る
   多層回路基板の製造方法。
6. 【請求項６】上記のグリーンシートを準備する工程と
   して、絶縁シートをパンチで打ち抜き所定の回路パター
   ンを形成して溝パターンとし、この溝に導電ペーストを
   充填してグリーンシートを形成する工程として成る請求
   項５記載の多層回路基板の製造方法。
7. 【請求項７】上記のグリーンシートを準備する工程と
   して、絶縁シートを感光性成分を含むシートで形成し、
   これを所定の回路パターンのマスクを介して露光、現像
   して溝パターンを、次いでこの溝に導電ペーストを充填
   して配線層を、順次形成してグリーンシートを形成する
   工程として成る請求項５記載の多層回路基板の製造方
   法。
8. 【請求項８】上記のグリーンシートを準備する工程と
   して、絶縁シートを感光性成分を含むシートで形成し、
   これを所定の回路パターンのマスクを介して露光、現像
   して溝パターンを、次いでこの溝内にめっき処理にて配
   線層を、順次形成してグリーンシートを形成する工程と
   して成る請求項５記載の多層回路基板の製造方法。
9. 【請求項９】上記めっき処理を電気めっき処理として成
   る請求項８記載の多層回路基板の製造方法。
10. 【請求項１０】上記のグリーンシートを準備する工程
    として、導体膜上に感光性レジスト膜を形成し、これを
    所定の回路パターンのマスクを介して露光、現像して溝
    パターンを形成し、次いでこの溝内に前記導体膜を電極
    としてめっき処理にて配線層を形成した後、レジストを
    除去すると共に、このレジスト跡をガラスを主成分とす
    る絶縁体で埋め戻し、最後に前記導体膜を除去してグリ
    ーンシートを形成する工程として成る請求項５記載の多
    層回路基板の製造方法。
11. 【請求項１１】上記のグリーンシートを準備する工程
    として、絶縁シートをガラス絶縁体で形成し、これを所
    定の回路パターンのマスクを介してレーザービームで貫
    通した溝パターンを形成し、次いでこの溝内に導電ペー
    ストを充填するか、もしくはめっき処理にて導体層を形
    成してグリーンシートを形成する工程として成る請求項
    ５記載の多層回路基板の製造方法。
12. 【請求項１２】請求項１乃至４何れか記載の多層回路基
    板の一方の面にＬＳＩを搭載接続すると共に、その上を
    熱的に接続された冷却手段を備えた封じキャップで密封
    し、他方の面に外部接続端子を配設して成る電子回路モ
    ジュール。
13. 【請求項１３】請求項１２記載の電子回路モジュールの
    外部接続端子を、配線基板に搭載接続して成る電子回路
    装置。