JPH07111386A - 多層配線基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高密度で低コストなプリント配線板をベースに
した多層配線基板およびその製造方法を提供すること。 【構成】穴埋めされた層間接続スルーホールの導体と接
続するビア導体が設けられた両面プリント配線板上に、
１層以上の導体パターン層と有機系高分子の層間絶縁膜
層とが交互に形成され、該ビア導体と導体パターン層お
よび導体パターン層同士が電気的に接続されて成る配線
基板の複数枚が絶縁材料で接着され、該配線基板同士が
貫通スルーホールにより電気的に接続されて成る多層配
線基板およびその製造方法。 【効果】プリント配線板上に配線をアディティブ法で絶
縁膜をモールド法で形成するので高密度な薄膜多層配線
基板を短リードタイム、低コストで実現できた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、大型計算機やワークス
テーション等のコンピュータ、交換機等に使われる高密
度な多層配線基板及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の多層プリント配線板及びその製造
方法に替わる新しい高密度な多層プリント配線基板及び
その製造方法として、例えば、特開平４−１４８５９０
号公報に示されるようなビルドアップ法が挙げられる。
これは、基本的には、表層導体がパターニングされたプ
リント配線板の表層に感光性絶縁材料を成膜した後、露
光・現像によりビアホールを形成し、次いで、全面に導
体を形成した後、導体をパターニングし、さらに、これ
を繰り返して多層化した後、最後に、貫通めっきスルー
ホールを形成する方法である。この方法ではプリント配
線板表層導体とビルドアップの導体層及びビルドアップ
の導体層同士の接続が、ドリリングによる貫通めっきス
ルーホールによる接続でなく、コンフォーマルビアによ
る接続であるために、従来の貫通めっきスルーホールの
みで層間接続をとるプリント配線板に比べると高密度な
多層プリント配線基板が得られる。

【０００３】しかしながら、感光性絶縁材料の解像性か
らビアホール底部の径は１００μｍ程度が限界であり、
さらに、導体の段切れを防ぐためにコンフォーマルビア
はテーパ形状にする必要がある。このため、ランドを含
めたビアの占める表面積は大きく、ビア径をさらに小さ
くして高密度にすることは困難である。また、導体を形
成した後エッチングでパターニングするために、導体を
厚くすると微細な配線パターンを形成できなくなる。導
体は配線抵抗から一定以上の段面積を必要とする。一
方、プリント配線板の内層導体との接続あるいはプリン
ト配線板両面の接続は貫通めっきスルーホールによる接
続であるために、この分、配線密度がさらに低下する欠
点がある。また、ドリリングにより形成し、穴埋めされ
ていない貫通めっきスルーホールを有するプリント配線
板上では、感光性絶縁材料やレジスト等の液状材料を成
膜できないため、ビルドアップ法による薄膜多層配線層
を形成できない。さらに、ビルドアップ法用の感光性絶
縁材料から得られる絶縁膜はガラス転移温度が低いため
に、ビルドアップ法で形成した多層配線基板とプリプレ
グを複数枚重ねて積層接着しようとすると、積層接着時
の高い圧力や高い硬化温度のために、配線の移動、断
線、ショート等が起こり、通常のプリント配線基板のよ
うな積層接着の利点を活かすことはできない。このため
に、配線密度を上げようとすると薄膜多層配線層の層数
を増やす必要があり、これは歩留り低下を引き起こす。

【０００４】層間接続のためにドリリングで形成しため
っきスルーホールの穴を樹脂充填し、上部にめっきスル
ーホールと接続する導体パッドを形成してめっきスルー
ホールの面積を有効利用する多層プリント配線板の製造
方法としては、例えば、特開平４−１６８７９４号公報
に示される方法がある。この方法は多層プリント配線板
の隣接する２層の導体層の接続には有効であるが、プリ
ント配線板の両面あるいは、１層以上の導体層を隔てた
２層の導体層の接続には、やはり、貫通めっきスルーホ
ールに頼らざるを得ず、出来上がった多層プリント配線
板には穴埋めされていない貫通めっきスルーホールが残
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、ビルドア
ップ法はベースのプリント配線板に貫通めっきスルーホ
ールがあっては適用できない。また、貫通めっきスルー
ホールのないベースのプリント配線板上にビルドアップ
法で薄膜多層配線層を形成したとしても、ビルドアップ
で形成した導体層とべースのプリント配線板の内層導体
間の接続あるいはべースのプリント配線板の両面の接続
をとるために、貫通めっきスルーホールを形成するなら
ば、その分、配線密度が低下する。一方、ビルドアップ
法に関しても、感光性絶縁材料の解像性からビアホール
底部の径は１００μｍ程度が限界であり、さらに、導体
の段切れを防ぐためにコンフォーマルビアはテーパ形状
にする必要がある。このため、ランドを含めたビアホー
ルの占める表面積は大きく、ビアホール径をさらに小さ
くして高密度にすることは困難である。また、配線導体
の抵抗から配線導体の段面積は一定以上を確保する必要
があり、薄い導体で長方形のパターンを形成するよりは
厚い導体で正方形のパターンを形成する方が微細なパタ
ーンが形成できるにもかかわらず、ビルドアップ法では
導体を形成した後エッチングでパターニングするため、
導体を厚くすると微細な配線パターンが形成できなくな
る。さらにまた、コンフォーマルビアの上部には凹凸が
できるために、この上に次ぎのコンフォーマルビアまた
は配線導体を形成することができない。これは１層隔て
た薄膜多層配線層の接続に２ヶ所のビアを使うことにな
り、ビアの数をロスする結果となる。また、サーマルビ
アの形成もできない。さらに、ビルドアップ法で形成し
た多層配線基板は、絶縁膜のガラス転移温度が低いため
に、プリプレグを介して積層接着しようとすると、配線
の移動、断線、ショートが起こり、重ねることができな
い。

【０００６】本発明の目的は、上記問題点を解決し、ビ
ルドアップで形成した導体層とべースのプリント配線板
の内層導体間の接続あるいはべースのプリント配線板の
両面の接続をとるための貫通めっきスルーホールの穴の
影響をなくし、さらに、薄膜多層配線層としてもビルド
アップ法よりもさらに高密度な配線形成が可能な多層配
線基板を複数枚積層接着した多層配線基板およびその製
造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、まず、多層配線基板の構造を、穴埋
めされた層間接続スルーホールの導体と接続するビア導
体が設けられた両面プリント配線板上に、１層以上の導
体パターン層と有機系高分子の層間絶縁膜層とが交互に
形成され、該ビア導体と導体パターン層および導体パタ
ーン層同士が電気的に接続されて成る配線基板の複数枚
が絶縁材料で接着され、該配線基板同士が貫通スルーホ
ールにより電気的に接続されて成る構造とし、さらに、
両面プリント配線板上に形成されたビア導体および導体
パターン層同士を接続するビア導体は柱状とした。上記
両面プリント配線板は内層導体層を含んでいても良い。
また、両面プリント配線板上に形成する薄膜多層配線層
は両面に積層しても良いし片面に積層しても良い。さら
に、上記配線基板と通常のプリント配線基板を組み合わ
せて複数枚を絶縁材料で積層接着しても良い。

【０００８】本発明の多層配線基板の内、まず、ベース
基板となる穴埋めされた層間接続スルーホールの導体と
接続するビア導体が設けられた両面プリント配線板は以
下の３つの方法で製造する。

【０００９】貫通めっきスルーホールを有し、表層導体
がパターニングされ、表層導体および貫通めっきスルー
ホールの導体の所望の位置に接続するビア導体が設けら
れた両面プリント配線板の貫通めっきスルーホールおよ
び導体間隙を有機系高分子の絶縁膜で充填する工程を含
む方法か、 （１）貫通めっきスルーホールを有し、表層導体がパタ
ーニングされた両面プリント配線板の貫通めっきスルー
ホールおよび導体間隙を有機系高分子の絶縁膜で充填す
る工程 （２）該両面プリント配線板表層導体及び貫通めっきス
ルーホール導体の所望の位置に接続するビア導体を形成
する工程 を含む方法か、あるいは、 （１）貫通めっきスルーホールを有し、表層導体がパタ
ーニングされていない両面プリント配線板の貫通めっき
スルーホールを有機系高分子の絶縁膜で充填する工程 （２）該両面プリント配線板表層導体及び貫通めっきス
ルーホール導体の所望の位置に接続するビア導体を形成
する工程 を含む方法である。

【００１０】この内の、貫通めっきスルーホールを有
し、表層導体がパターニングされ、貫通めっきスルーホ
ールの導体の所望の位置に接続するビア導体が設けられ
た両面プリント配線板の貫通めっきスルーホールおよび
導体間隙を有機系高分子の絶縁膜で充填する工程、貫通
めっきスルーホールを有し、表層導体がパターニングさ
れた両面プリント配線板の貫通めっきスルーホールおよ
び導体間隙を有機系高分子の絶縁膜で充填する工程、並
びに、貫通めっきスルーホールを有し、表層導体がパタ
ーニングされていない両面プリント配線板の貫通めっき
スルーホールを有機系高分子の絶縁膜で充填する工程を
さらに詳しく説明すると以下のようになる。すなわち、 （１）該両面プリント配線板上に表面の平坦な金型を設
置し、該両面プリント配線板と該金型との間に溶剤を含
まない流動性有機系高分子前駆体を挾む工程 （２）該金型と該両面プリント配線板との間を排気する
工程 （３）該金型を該両面プリント配線板方向へ移動させて
該溶剤を含まない流動性有機系高分子前駆体を貫通めっ
きスルーホールおよび導体間隙に充填する工程 （４）該溶剤を含まない流動性有機系高分子前駆体に静
水圧をかける工程 （５）該溶剤を含まない流動性有機系高分子前駆体を硬
化する工程 （６）該有機系高分子で覆われた導体上面を露出させる
工程 を含む方法である。

【００１１】また、両面プリント配線板表層導体及び貫
通めっきスルーホール導体の所望の位置に接続するビア
導体を形成する工程をさらに詳しく説明すると以下の４
つの方法である。すなわち、 （１）表層導体がパターニングされていない両面プリン
ト配線板表面の所望の位置にレジストの抜きパターンを
形成する工程 （２）該レジストの抜きパターン内に導体を形成する工
程 （３）該レジストに残しパターンを形成する工程 （４）該表層導体をエッチングにより所望の形状にパタ
ーニングし、該レジストを剥離する工程 を含む方法と、 （１）表層導体がパターニングされていない両面プリン
ト配線板表面の所望の位置にレジストの残しパターンを
形成する工程 （２）該表層導体をエッチングにより所望の形状にパタ
ーニングし、該レジストを剥離する工程 （３）該パターニングされた表層導体上にレジストの抜
きパターンを形成する工程 （４）該レジストの抜きパターン内に導体を形成し、該
レジストを剥離する工程を含む方法と、 （１）貫通めっきスルーホールまたは貫通めっきスルー
ホールと導体間隙が有機系高分子の絶縁膜で充填された
両面プリント配線板の表面全面にビア用導体を形成する
工程 （２）該導体上の所望の位置にレジストの残しパターン
を形成する工程 （３）該導体をエッチングにより所望の形状にパターニ
ングし、該レジストを剥離する工程 を含むサブトラクティブ法と、 （１）貫通めっきスルーホールまたは貫通めっきスルー
ホールと導体間隙が有機系高分子の絶縁膜で充填された
両面プリント配線板表面の所望の位置にレジストの抜き
パターンを形成する工程 （２）該レジストの抜きパターン内に導体を形成し、該
レジストを剥離する工程 を含むアディティブ法である。

【００１２】以上の方法により、穴埋めされた層間接続
スルーホールの導体と接続するビア導体が設けられたプ
リント配線板を製造することができる。このベース基板
の表面に薄膜多層配線層を形成する方法として、以下の
方法をとった。すなわち、 （１）１層あるいは２層の水平配線導体あるいは／およ
び垂直ビア導体から成る導体層を形成する工程 （２）該配線層上に表面の平坦な金型を設置し、該金型
と該配線層との間に溶剤を含まない流動性有機系高分子
前駆体を挾む工程 （３）該金型と該導体層との間を排気する工程 （４）該金型を該導体層方向へ移動させて該溶剤を含ま
ない流動性有機系高分子前駆体を貫通めっきスルーホー
ルおよび導体間隙に充填する工程 （５）該溶剤を含まない流動性有機系高分子前駆体に静
水圧をかける工程 （６）該溶剤を含まない流動性有機系高分子前駆体を硬
化する工程 （７）該有機系高分子で覆われた導体上面を露出させる
工程 を含む工程を１回以上繰り返して薄膜配線層を多層化す
る方法である。この方法は、薄膜多層配線を形成する際
に従来から問題となっている絶縁膜層の平坦性を大幅に
向上させ、かつ、一括形成を可能にする方法である。

【００１３】次ぎに、以上の方法により形成した、穴埋
めされた層間接続スルーホールの導体と接続するビア導
体が設けられた両面プリント配線板上に、１層以上の導
体パターン層と有機系高分子の層間絶縁膜層とが交互に
形成され、該ビア導体と導体パターン層および導体パタ
ーン層同士が電気的に接続されて成る配線基板を、以下
の方法で積層接着し、配線基板間の電気的接続を取っ
た。すなわち、 （１）穴埋めされた層間接続スルーホールの導体と接続
するビア導体が設けられた両面プリント配線板上に、１
層以上の導体パターン層と有機系高分子の層間絶縁膜層
とが交互に形成され、該ビア導体と導体パターン層およ
び導体パターン層同士が電気的に接続されて成る配線基
板の複数枚をプリプレグを介して積層接着する工程 （２）所望の位置にドリル穴開けする工程 （３）所望の位置にソルダーレジストを成膜する工程 （４）貫通スルーホールをめっきする工程 を含む工程である。この工程は通常の多層プリント配線
板の製造方法と同様である。

【００１４】ここで、本発明に用いる材料をさらに詳し
く説明すると、溶剤を含まない流動性有機系高分子前駆
体として、多官能エポキシ樹脂組成物、分子内に２個以
上のマレイミド骨格を持つ化合物あるいは該化合物を含
む組成物、分子内に２個以上のシアン酸エステル骨格を
持つ化合物あるいは該化合物を含む組成物、分子内に２
個以上のベンゾシクロブテン骨格を持つ化合物あるいは
該化合物を含む組成物、あるいは、これら化合物、組成
物の２種以上の混合物の内の少なくとも１つ以上を含む
組成物を用いることができ、そのガラス転移温度は１７
０℃以上、望ましくは２００℃以上が好適である。

【００１５】

【作用】多層配線基板の構造を、穴埋めされた層間接続
スルーホールの導体と接続するビア導体が設けられた両
面プリント配線板上に、１層以上の導体パターン層と有
機系高分子の層間絶縁膜層とが交互に形成され、該ビア
導体と導体パターン層および導体パターン層同士が電気
的に接続されて成る配線基板の複数枚が絶縁材料で接着
され、該配線基板同士が貫通スルーホールにより電気的
に接続されて成る構造とし、さらに、両面プリント配線
板上に形成されたビア導体および導体パターン層同士を
接続するビア導体を柱状としたことで、まず、ベースの
両面プリント配線板の貫通めっきスルーホールの穴の影
響がなくなり、この上に薄膜多層配線層を形成できるよ
うなった。また、べース基板上の薄膜多層配線層とベー
ス基板の内層導体層との接続あるいはベース基板の両面
の接続が貫通めっきスルーホールなくしてできるように
なったので、ベース基板上の薄膜多層配線層の配線密度
を最大限に引き出せるようになった。さらに、ビア導体
の形状が柱状であるので、ランドを含めたビア導体の占
める表面積がコンフォーマルビアの場合より小さくなり
高密度配線が可能になると共に、ビア導体の上部が平坦
なためにこの上に次ぎの柱状のビア導体を形成できる構
造となり、１層隔てた薄膜多層配線層の接続に２ヶ所の
ビアを使うことがなくビアの数をロスしない。また、こ
れによりサーマルビアも形成できた。さらにまた、本発
明ではベース基板上に最低層数の薄膜多層配線層を形成
した配線基板を複数枚、絶縁層を介して積層接着し、上
記配線基板同士を貫通スルーホールで電気的に接続して
いるので、不必要に薄膜多層配線層の層数を増やす必要
がなくなり、歩留りが向上した。

【００１６】本発明の多層配線基板の製造方法に関して
言えば、まず、貫通めっきスルーホールのある両面プリ
ント配線板上に表面の平坦な金型を設置し、該両面プリ
ント配線板と該金型との間に溶剤を含まない流動性有機
系高分子前駆体を挾む工程と、該金型と該両面プリント
配線板との間を排気する工程と、該金型を該両面プリン
ト配線板方向へ移動させて該溶剤を含まない流動性有機
系高分子前駆体を貫通めっきスルーホールおよび導体間
隙に充填する工程と、該溶剤を含まない流動性有機系高
分子前駆体に静水圧をかける工程と、該溶剤を含まない
流動性有機系高分子前駆体を硬化する工程と、該有機系
高分子で覆われた導体上面を露出させる工程を含むベー
スの両面プリント配線板を製造する方法をとったため
に、貫通スルーホール内あるいは／および導体間隙にピ
ンホールやクラックがなく平坦で均一な物性の絶縁膜を
形成することができ、また、次ぎに形成するビア導体あ
るいは薄膜配線導体を接続するために必要な両面プリン
ト配線板の表層導体あるいはビア導体の表面を露出させ
ることができ、かつ、表面が平坦なベース基板を作るこ
とができた。これにより、さらに、上記両面プリント配
線板表層導体および貫通めっきスルーホール導体の所望
の位置に接続するビア導体を形成する方法として、特殊
な方法でなく、公知の方法であるサブトラクティブ法あ
るいはアディティブ法を採用することができた。

【００１７】次ぎに、この上に形成する薄膜多層配線層
の製造方法に関して言えば、１層あるいは２層の水平配
線導体あるいは／および垂直ビア導体から成る導体層を
形成する工程、該導体層上に表面の平坦な金型を設置
し、該金型と該導体層との間に溶剤を含まない流動性有
機系高分子前駆体を挾む工程、該金型と該導体層との間
を排気する工程、該金型を該導体層方向へ移動させて該
溶剤を含まない流動性有機系高分子前駆体を貫通めっき
スルーホールおよび導体間隙に充填する工程、該溶剤を
含まない流動性有機系高分子前駆体に静水圧をかける工
程、該溶剤を含まない流動性有機系高分子前駆体を硬化
する工程、該有機系高分子で覆われた導体上面を露出さ
せる工程を含む工程を１回以上繰り返して薄膜配線層を
多層化する方法をとったために、まず、ビルドアップ法
のような感光性絶縁材料を使わず、汎用の高解像性レジ
ストを用いることができ、加えて、レジストの溝に導体
を形成するので厚い導体で微細なビアや配線を形成する
ことができた。さらに、薄膜多層配線を形成する際に従
来から問題となっている絶縁膜層の平坦性を大幅に向上
させ、かつ、ボイドやピンホールがなく、基板全域にわ
たって諸物性の均一な絶縁膜を一括形成することが可能
となり、簡略化されたプロセスで、高歩留りに信頼性の
高い薄膜多層配線層を短リードタイム、低コストで形成
することができた。

【００１８】ここで、上記した貫通めっきスルーホール
あるいは導体間隙を埋める方法や薄膜多層配線層の絶縁
膜に適用できる材料は、溶剤を含まない流動性有機系高
分子前駆体であり、多官能エポキシ樹脂組成物、分子内
に２個以上のマレイミド骨格を持つ化合物あるいは該化
合物を含む組成物、分子内に２個以上のシアン酸エステ
ル骨格を持つ化合物あるいは該化合物を含む組成物、分
子内に２個以上のベンゾシクロブテン骨格を持つ化合物
あるいは該化合物を含む組成物、あるいは、これら化合
物、組成物の２種以上の混合物の内の少なくとも１つ以
上を含む組成物が、耐熱性、機械特性、電気特性等に優
れた絶縁膜を与えた。

【００１９】以上により、耐熱性、機械特性、電気特性
等の特性に優れ、信頼性の高い高密度多層配線基板を安
価に高スループットで製造することが可能となった。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。ここでは、両面プリント配線板の表層導体を
電源層とグランド層とし、この両面にＸＹ信号層２層と
グランド兼キャップ層及びグランド層を形成して成る配
線基板の２枚を絶縁層を介して積層接着して貫通スルー
ホールで上記配線基板間の接続を取った多層配線基板及
びその製造方法を通して説明するが、本発明はこれらの
層構成、層数に限定されるものではない。

【００２１】〔実施例１〕まず、穴埋めされた層間接続
スルーホールの導体と接続するビア導体が設けられた両
面プリント配線板の製造方法の一例を図１と図４を用い
て説明する。

【００２２】両面の信号層を接続する貫通めっきスルー
ホール１０１と裏面の電源層あるいはグランド層との接
続をとる貫通めっきスルーホール１０２、１０３を有
し、両面の銅がパターニングされた図１ａ）のガラスポ
リイミド両面プリント配線板を用意する。プリント配線
板としてはＢＴレジンのプリント配線板（三菱瓦斯化学
製）や高耐熱性エポキシ樹脂を用いたプリント配線板で
も良い。

【００２３】次に、上記両面プリント配線板の両面にド
ライフィルムレジストを形成し、露光・現像により表層
導体やスルーホールランド上の所望の位置にレジストの
抜きパターンを形成する。そして無電解銅めっきにて溝
内に垂直ビア導体１０４を形成してレジストを剥離し、
図１ｂ）とした。

【００２４】しかる後、この基板の貫通めっきスルーホ
ールと表層導体の間隙を有機系高分子の絶縁膜１０６で
充填して図１ｃ）の基板とするが、その詳細な工程を図
４で説明する。図１ｂ）の基板の両面に溶剤を含まない
流動性有機系高分子前駆体１０５、ここでは、４官能エ
ポキシ樹脂エピクロンＥＸＡ４７００（（株）大日本イ
ンキ製商品名）とフェノール樹脂バーカムＴＤ−２１３
１（（株）大日本インキ製商品名）６５ｐｈｒとからな
るフィルム状組成物を図１ｂ）の基板の両面に置き、こ
れを図４ａ）のテフロンコーティング済の金型４０１の
間に挿入する。次いで、図４ｂ）のように、金型４０１
を７０℃に加熱して上記組成物１０５を溶融させ、さら
に、金型４０１と図１ｂ）の基板間を１０ｔｏｒｒに排
気して約７分間保ち、上記組成物１０５を導体間隙及び
貫通スルーホール内に充填した。そして、金型４０１と
図１ｂ）の基板間を大気圧に戻した後、上下方向の圧縮
圧力５ｋｇｆ／ｃｍ²と横方向からの空気圧５ｋｇｆ／
ｃｍ²をかけ、５分後に金型４０１を７０℃から２００
℃まで昇温（７０℃／分）して３０分間保った。そして
さらに、金型４０１を外して、常圧で２２０℃、６０分
加熱して、図４ｃ）に示すように、平坦でボイドやピン
ホールがなく、物性の均一な絶縁層１０６を形成した。
このようにして作製した図４ｃ）の基板の垂直ビア導体
の上面は導体が露出した所と露出していない所があった
ので、図４ｃ）の基板を１００℃に加熱し、２０分間Ｕ
Ｖ／Ｏ₃にさらすことで、絶縁膜１０６をエッチバック
し、垂直ビア導体の上面を完全に露出させ、そして、平
坦性をさらに良くするために、露出した垂直ビア導体の
上面を研磨し、完全に平坦な基板図４ｄ）、すなわち、
図１ｃ）の基板を得た。ここで、モールドの条件とし
て、真空度は２０Ｔｏｒｒ以下が、静水圧は２０ｋｇｆ
／ｃｍ²以下が、さらに、上下方向の圧縮圧力は横方向
からの圧力よりも大きいか等しいことが望ましく、その
差は１０ｋｇｆ／ｃｍ²以下であるとさらに良い。さら
に、エッチバックの方法として酸素プラズマアッシング
や研磨等を使うこともできる。

【００２５】〔実施例２〕実施例１の図１ｃ）と同様の
基板を図２の方法で形成した。

【００２６】図２ａ）に示すように、実施例１の図１
ａ）の基板と同様の基板を用意し、実施例１の図１ｂ）
から図１ｃ）への工程、すなわち、図４の工程と同様に
して、導体間隙と貫通スルーホールが有機系高分子の絶
縁膜１０６で充填された図２ｂ）の基板を形成する。次
いで、実施例１の図１ａ）から図１ｂ）への工程と同様
にして、表層導体やスルーホールランド上の所定の位置
に垂直ビア導体１０４を形成して図２ｃ）の基板とし
た。しかる後、再度、実施例１の図１ｂ）から図１ｃ）
への工程、すなわち、図４の工程と同様にして、図２
ｄ）の基板、すなわち、図１ｃ）の基板を得た。

【００２７】〔実施例３〕実施例１の図１ｃ）と同様の
基板を図３の方法で形成した。

【００２８】両面の信号層を接続する貫通めっきスルー
ホール１０１と裏面の電源層との接続をとる２種類の貫
通めっきスルーホール１０２、１０３を有し、両面の銅
がパターニングされていない図３ａ）のガラスポリイミ
ド両面プリント配線板を用意する。実施例１の図１ｂ）
から図１ｃ）への工程、すなわち、図４の工程と同様に
して、貫通スルーホールが有機系高分子の絶縁膜１０６
で充填された図３ｂ）の基板を形成する。次いで、実施
例１の図１ａ）から図１ｂ）への工程と同様にして、表
層導体やスルーホールランド上の所定の位置に垂直ビア
導体１０４を形成して図３ｃ）の基板とした。そして、
図３ｃ）の基板の両面にエッチングレジストを形成し、
露光・現像によりレジストの残しパターンを形成した
後、表層導体を所望のパターンにエッチングし、レジス
トを剥離することにより、図３ｄ）の基板とした。しか
る後、再度、実施例１の図１ｂ）から図１ｃ）への工
程、すなわち、図４の工程と同様にして、図３ｅ）の基
板、すなわち、図１ｃ）の基板を得た。

【００２９】〔実施例４〕穴埋めされた層間接続スルー
ホールの導体と接続するビア導体が設けられた両面プリ
ント配線板として実施例１の方法で形成した図１ｃ）の
基板を使い、この上に薄膜多層配線層を形成した基板及
びその製造方法の一例を図５を用いて説明する。

【００３０】図５ａ）の基板（図１ｃ）の基板に同じ）
上に０．５〜０．８μｍのＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒの重ねスパ
ッタ膜から成る下地金属膜を成膜した後、レジストを形
成し、水平配線導体用の所望の抜きパターンを形成す
る。次いで、溝内のＣｒをエッチング除去してＣｕを露
出させ、これを下地電極にした電気めっきによりレジス
ト膜厚と同程度の高さの水平配線導体を形成した。さら
に、同様の手法により、この水平配線導体を下地電極に
して垂直ビア導体を所望の位置に形成し、そして、水平
配線導体と垂直ビア導体の形成に使用したレジストを剥
離し、上面に導体を形成していないＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒの
重ねスパッタ膜をエッチング除去して、水平配線導体１
０７と垂直ビア導体１０８を形成した基板、図５ｂ）の
基板を得た。次いで、実施例１の図１ｂ）から図１ｃ）
への工程、すなわち、図４の工程と同様にして、導体間
隙を絶縁膜１０６で充填して図５ｃ）の基板とし、上記
工程を繰り返して図５ｄ）の基板とした。そして、最後
に、最上層の導体層１０９を上記と同様に形成して図５
ｅ）の基板とした。

【００３１】〔実施例５〕実施例１及び実施例４のエポ
キシ樹脂組成物に替えて、ベンゾシクロブテン系絶縁材
料として、１８０℃で５時間加熱してオリゴマー化した
シスビスベンゾシクロブテニルエテンを室温で金型にロ
ールコートして作製した膜を用い、実施例１及び実施例
４と同様にして、図５ｅ）と同様の基板を形成した。な
お、その際、上記ベンゾシクロブテン系材料は室温で粘
稠な液体であるので、加熱することなく室温で導体間隙
に充填し、硬化は、金型内で実施例１及び実施例４と同
様の圧力下、２５０℃１時間の条件で行なった。

【００３２】〔実施例６〕実施例１及び実施例４のエポ
キシ樹脂組成物に替えて、ビスマレイミド／シアン酸エ
ステル系絶縁材料として、ＢＴ−３３０９Ｔ（（株）三
菱瓦斯化学製商品名）を用い、実施例１及び実施例４と
同様にして、図５ｅ）と同様の基板を形成した。なお、
その際、上記材料は５０℃で溶融させて導体間隙に充填
し、硬化は、金型内で実施例１及び実施例４と同様の圧
力下、１５０℃１時間の条件で行なった。

【００３３】〔実施例７〕穴埋めされた層間接続スルー
ホールの導体と接続するビア導体が設けられた両面プリ
ント配線板上に、１層以上の導体パターン層と有機系高
分子の層間絶縁膜層とが交互に形成され、該ビア導体と
導体パターン層および導体パターン層同士が電気的に接
続されて成る配線基板として実施例４の方法で形成した
図５ｅ）の基板を使い、この２枚を絶縁材料で接着し該
配線基板同士を貫通スルーホールで電気的に接続した多
層配線基板およびその製造方法の一例を図６を用いて説
明する。

【００３４】図５ｅ）の基板を２枚用意し、間にガラス
ポリイミドプリプレグ１１０を挾んで積層接着し、図６
ｂ）の基板とする。次いでドリルにより所望の位置に貫
通穴１１１を形成し、感光性絶縁材料の露光現像硬化に
よりソルダーレジスト１１２を形成した後、貫通穴１１
１を無電解めっきして図６ｃ）の構造とした。

【００３５】〔実施例８〕穴埋めされた層間接続スルー
ホールの導体と接続するビア導体が設けられた両面プリ
ント配線板上に、１層以上の導体パターン層と有機系高
分子の層間絶縁膜層とが交互に形成され、該ビア導体と
導体パターン層および導体パターン層同士が電気的に接
続されて成る配線基板として実施例５の方法で形成した
図５ｅ）の基板を使い、実施例７と同様にして図６ｃ）
と同様の多層配線基板を形成した。

【００３６】〔実施例９〕穴埋めされた層間接続スルー
ホールの導体と接続するビア導体が設けられた両面プリ
ント配線板上に、１層以上の導体パターン層と有機系高
分子の層間絶縁膜層とが交互に形成され、該ビア導体と
導体パターン層および導体パターン層同士が電気的に接
続されて成る配線基板として実施例６の方法で形成した
図５ｅ）の基板を、プリプレグとしてガラス−ビスマレ
イミド／シアン酸エステル系プリプレグ、ＧＨＰＬ８１
０（（株）三菱瓦斯化学製商品名）を用い、実施例７と
同様にして図６ｃ）と同様の多層配線基板を形成した。

【００３７】

【発明の効果】貫通スルーホールやインタースティシャ
ルビアホールで層間接続をとる通常のプリント配線板
で、格子ピッチを１．２７ｍｍとし、格子間に２本の配
線を形成できるとして計算した時の配線密度（格子の
数、配線長を考慮）を１とすると、本発明の多層配線基
板の製造方法で形成した薄膜多層配線層は格子ピッチ
０．６３５ｍｍに少なくとも３本の配線を形成できるの
で相対配線密度は約３となる。これは面積を同じとする
と通常のプリント配線板の信号層数を１／３に、逆に、
信号層数を同じとすると面積を１／３にすることができ
る計算になり、高密度化とコスト低減の効果が大きい。
これに対して、ビルドアップ法では相対配線密度は約２
となる。また、ビルドアップ層とプリント配線板内層導
体との接続やプリント配線板両面の接続を貫通めっきス
ルーホールで接続するとその面積分の配線をロスするこ
とになる。

【００３８】さらに、ビルドアップ法では複数枚を重ね
て積層接着できないのに対して、本発明では上記配線基
板を複数枚重ねて積層接着できる。これにより、配線密
度は飛躍的に向上する。但し、最終工程での配線基板同
士を接続する貫通めっきスルーホールの面積分はロスす
る。

【００３９】このように、本発明の多層配線基板および
その製造方法は、配線密度、スループット、歩留り、コ
スト、信頼性等の点において効用大なるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る多層配線基板及びその製造方法の
一例を示す工程図である。

【図２】本発明に係る多層配線基板及びその製造方法の
一例を示す工程図である。

【図３】本発明に係る多層配線基板及びその製造方法の
一例を示す工程図である。

【図４】本発明に係る多層配線基板の製造方法の一例を
示す工程図である。

【図５】本発明に係る多層配線基板及びその製造方法の
一例を示す工程図である。

【図６】本発明に係る多層配線基板及びその製造方法の
一例を示す工程図である。

【符号の説明】

１０１…両面の信号層を接続する貫通めっきスルーホー
ル、 １０２…裏面の電源層あるいはグランド層との接続をと
る貫通めっきスルーホール、 １０３…裏面の電源層あるいはグランド層との接続をと
る貫通めっきスルーホール、 １０４…垂直ビア導体、 １０５…溶剤を含まない流動性有機系高分子前駆体、 １０６…有機系高分子の絶縁膜、 １０７…水平配線導体、 １０８…垂直ビア導体、 １０９…水平配線導体、 １１０…プリプレグ、 １１１…貫通穴、 １１２…ソルダーレジスト、 ４０１…金型。

フロントページの続き (72)発明者 京井 正之 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】穴埋めされた層間接続スルーホールの導体
   と接続するビア導体が設けられた両面プリント配線板上
   に、１層以上の導体パターン層と有機系高分子の層間絶
   縁膜層とが交互に形成され、該ビア導体と導体パターン
   層および導体パターン層同士が電気的に接続されて成る
   配線基板の複数枚が絶縁材料で接着され、該配線基板同
   士が貫通スルーホールにより電気的に接続されて成るこ
   とを特徴とする多層配線基板。
2. 【請求項２】両面プリント配線板上に形成されたビア導
   体および導体パターン層同士を接続するビア導体が柱状
   であることを特徴とする請求項１記載の多層配線基板。
3. 【請求項３】貫通めっきスルーホールを有し、表層導体
   がパターニングされ、表層導体および貫通めっきスルー
   ホールの導体の所望の位置に接続するビア導体が設けら
   れた両面プリント配線板の貫通めっきスルーホールおよ
   び導体間隙を有機系高分子の絶縁膜で充填する工程を含
   む請求項１又は２記載の穴埋めされた層間接続スルーホ
   ールの導体と接続するビア導体が設けられたことを特徴
   とする両面プリント配線板の製造方法。
4. 【請求項４】（１）貫通めっきスルーホールを有し、表
   層導体がパターニングされた両面プリント配線板の貫通
   めっきスルーホールおよび導体間隙を有機系高分子の絶
   縁膜で充填する工程 （２）該両面プリント配線板表層導体および貫通めっき
   スルーホール導体の所望の位置に接続するビア導体を形
   成する工程を含む請求項１又は２記載の穴埋めされた層
   間接続スルーホールの導体と接続するビア導体が設けら
   れたことを特徴とする両面プリント配線板の製造方法。
5. 【請求項５】（１）貫通めっきスルーホールを有し、表
   層導体がパターニングされていない両面プリント配線板
   の貫通めっきスルーホールを有機系高分子の絶縁膜で充
   填する工程 （２）該両面プリント配線板表層導体および貫通めっき
   スルーホール導体の所望の位置に接続するビア導体を形
   成する工程を含む請求項１又は２記載の穴埋めされた層
   間接続スルーホールの導体と接続するビア導体が設けら
   れたことを特徴とする両面プリント配線板の製造方法。
6. 【請求項６】請求項３、４又は５記載の貫通めっきスル
   ーホールを有し、表層導体がパターニングされ、貫通め
   っきスルーホールの導体の所望の位置に接続するビア導
   体が設けられた両面プリント配線板の貫通めっきスルー
   ホールおよび導体間隙を有機系高分子の絶縁膜で充填す
   る工程、貫通めっきスルーホールを有し、表層導体がパ
   ターニングされた両面プリント配線板の貫通めっきスル
   ーホールおよび導体間隙を有機系高分子の絶縁膜で充填
   する工程、並びに、貫通めっきスルーホールを有し、表
   層導体がパターニングされていない両面プリント配線板
   の貫通めっきスルーホールを有機系高分子の絶縁膜で充
   填する工程が、 （１）該両面プリント配線板上に表面の平坦な金型を設
   置し、該両面プリント配線板と該金型との間に溶剤を含
   まない流動性有機系高分子前駆体を挾む工程 （２）該金型と該両面プリント配線板との間を排気する
   工程 （３）該金型を該両面プリント配線板方向へ移動させて
   該溶剤を含まない流動性有機系高分子前駆体を貫通めっ
   きスルーホールおよび導体間隙に充填する工程 （４）該溶剤を含まない流動性有機系高分子前駆体に静
   水圧をかける工程 （５）該溶剤を含まない流動性有機系高分子前駆体を硬
   化する工程 （６）該有機系高分子で覆われた導体上面を露出させる
   工程を含む請求項３、４又は５記載の穴埋めされた層間
   接続スルーホールの導体と接続するビア導体が設けられ
   たことを特徴とする両面プリント配線板の製造方法。
7. 【請求項７】請求項３記載の両面プリント配線板表層導
   体および貫通めっきスルーホール導体の所望の位置に接
   続するビア導体を形成する工程が、 （１）表層導体がパターニングされていない両面プリン
   ト配線板表面の所望の位置にレジストの抜きパターンを
   形成する工程 （２）該レジストの抜きパターン内に導体を形成する工
   程 （３）該レジストに残しパターンを形成する工程 （４）該表層導体をエッチングにより所望の形状にパタ
   ーニングし、該レジストを剥離する工程を含む請求項３
   記載の穴埋めされた層間接続スルーホールの導体と接続
   するビア導体が設けられたことを特徴とする両面プリン
   ト配線板の製造方法。
8. 【請求項８】請求項３記載の両面プリント配線板表層導
   体および貫通めっきスルーホール導体の所望の位置に接
   続するビア導体を形成する工程が、 （１）表層導体がパターニングされていない両面プリン
   ト配線板表面の所望の位置にレジストの残しパターンを
   形成する工程 （２）該表層導体をエッチングにより所望の形状にパタ
   ーニングし、該レジストを剥離する工程 （３）該パターニングされた表層導体上にレジストの抜
   きパターンを形成する工程 （４）該レジストの抜きパターン内に導体を形成し、該
   レジストを剥離する工程を含む請求項３記載の穴埋めさ
   れた層間接続スルーホールの導体と接続するビア導体が
   設けられたことを特徴とする両面プリント配線板の製造
   方法。
9. 【請求項９】請求項４又は５記載の両面プリント配線板
   表層導体および貫通めっきスルーホール導体の所望の位
   置に接続するビア導体を形成する工程が、 （１）貫通めっきスルーホールまたは貫通めっきスルー
   ホールと導体間隙が有機系高分子の絶縁膜で充填された
   両面プリント配線板の表面全面にビア用導体を形成する
   工程 （２）該導体上の所望の位置にレジストの残しパターン
   を形成する工程 （３）該導体をエッチングにより所望の形状にパターニ
   ングし、該レジストを剥離する工程を含む請求項４又は
   ５記載の穴埋めされた層間接続スルーホールの導体と接
   続するビア導体が設けられたことを特徴とする両面プリ
   ント配線板の製造方法。
10. 【請求項１０】請求項４又は５記載の両面プリント配線
    板表層導体および貫通めっきスルーホール導体の所望の
    位置に接続するビア導体を形成する工程が、 （１）貫通めっきスルーホールまたは貫通めっきスルー
    ホールと導体間隙が有機系高分子の絶縁膜で充填された
    両面プリント配線板表面の所望の位置にレジストの抜き
    パターンを形成する工程 （２）該レジストの抜きパターン内に導体を形成し、該
    レジストを剥離する工程を含む請求項４又は５記載の穴
    埋めされた層間接続スルーホールの導体と接続するビア
    導体が設けられたことを特徴とする両面プリント配線板
    の製造方法。
11. 【請求項１１】穴埋めされた層間接続スルーホールの導
    体と接続するビア導体が設けられた両面プリント配線板
    上に、 （１）１層あるいは２層の水平配線導体あるいは／およ
    び垂直ビア導体から成る導体層を形成する工程 （２）該導体層上に表面の平坦な金型を設置し、該金型
    と該導体層との間に溶剤を含まない流動性有機系高分子
    前駆体を挾む工程 （３）該金型と該導体層との間を排気する工程 （４）該金型を該導体層方向へ移動させて該溶剤を含ま
    ない流動性有機系高分子前駆体を貫通めっきスルーホー
    ルおよび導体間隙に充填する工程 （５）該溶剤を含まない流動性有機系高分子前駆体に静
    水圧をかける工程 （６）該溶剤を含まない流動性有機系高分子前駆体を硬
    化する工程 （７）該有機系高分子で覆われた導体上面を露出させる
    工程を含む工程を１回以上繰り返して多層化することを
    特徴とする多層配線基板の製造方法。
12. 【請求項１２】（１）穴埋めされた層間接続スルーホー
    ルの導体と接続するビア導体が設けられた両面プリント
    配線板上に、１層以上の導体パターン層と有機系高分子
    の層間絶縁膜層とが交互に形成され、該ビア導体と導体
    パターン層および導体パターン層同士が電気的に接続さ
    れて成る配線基板の複数枚をプリプレグを介して積層接
    着する工程 （２）所望の位置にドリル穴開けする工程 （３）所望の位置にソルダーレジストを成膜する工程 （４）貫通スルーホールをめっきする工程を含むことを
    特徴とする多層配線基板の製造方法。
13. 【請求項１３】溶剤を含まない流動性有機系高分子前駆
    体が多官能エポキシ樹脂組成物、分子内に２個以上のマ
    レイミド骨格を持つ化合物あるいは該化合物を含む組成
    物、分子内に２個以上のシアン酸エステル骨格を持つ化
    合物あるいは該化合物を含む組成物、分子内に２個以上
    のベンゾシクロブテン骨格を持つ化合物あるいは該化合
    物を含む組成物、あるいは、これら化合物、組成物の２
    種以上の混合物であることを特徴とする請求項１１記載
    の多層配線基板の製造方法。