JPH0832237A - 多層配線セラミック基板およびビアフィル形成方法 - Google Patents

多層配線セラミック基板およびビアフィル形成方法

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JPH0832237A
JPH0832237A JP16845294A JP16845294A JPH0832237A JP H0832237 A JPH0832237 A JP H0832237A JP 16845294 A JP16845294 A JP 16845294A JP 16845294 A JP16845294 A JP 16845294A JP H0832237 A JPH0832237 A JP H0832237A
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JP
Japan
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via fill
insulator
signal line
conductor layer
line conductor
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JP16845294A
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English (en)
Inventor
Masaru Itoga
勝 糸賀
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NEC Ibaraki Ltd
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NEC Ibaraki Ltd
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Publication date
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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】多層配線セラミック基板の製造において、電気
メッキを使用しビアフィルを形成することにより、層間
接続部におけるセパレーションの発生を防ぎ上層導体層
との間の接続信頼性の向上を図る。 【構成】セラミック基板1上に信号線導体層2aを形成
し、セラミック基板1および信号線導体層2aの上に無
機絶縁ペーストを使用して印刷,乾燥を行い絶縁体を形
成し、露光,現像を行ってスルーホールを形成する。そ
の後約900°Cの炉において絶縁体を約1時間程焼成
し、焼結絶縁体5aを形成し同時にスルーホール6を得
る。そして、スルーホール6に電気メッキを使用しメッ
キビアフィル3aを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多層配線セラミック基
板およびその製造方法に関し、特に、無機系の厚膜材料
の層間接続部の構造の改良による多層配線セラミック基
板およびビアフィル形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のビアフィル形成は、無機系の厚膜
材料を使用しフォトリソグラフィ技術を使用し、コファ
イヤー方法または厚膜印刷方法により行われている。
【0003】従来の多層配線セラミック基板およびその
ビアフィル形成方法について図面を参照して説明する。
【0004】まず、コファイヤ−方法の例について説明
する。
【0005】図3は従来例のコファイヤ−方法によるビ
アフィル形成方法を用いて製造された多層配線セラミッ
ク基板の断面模式図、図4は図3の一部を拡大して示す
断面模式図、図5は従来例の多層配線セラミック基板の
コファイヤ−方法によるビアフィル形成方法を示す断面
模式図である。
【0006】図5(a)に示すように、まずセラミック
基板1上に信号線導体層2aを形成する。図5(b)に
示すように、信号線導体層2aが形成されたセラミック
基板1上に無機絶縁材料の絶縁体を形成し、その後通常
の露光,現象を行いスルーホールを形成する。その後こ
のスルーホールにAuまたはCuの無機導体ペーストを
コンタクト印刷により埋め込み、無機ビアフィルを形成
する。その後コファイヤ−方法により、約900°Cの
焼成炉にて約1時間焼成し、前記絶縁体および前記無機
ビアフィルを焼結し、焼結絶縁体5aおよび無機焼結ビ
アフィル9aを形成する。そして、その無機焼結ビアフ
ィル9aの上に信号線導体層2b(図3)を形成し、上
記と同じ工程を繰り返し、焼結絶縁体5bおよび無機焼
結ビアフィル9bを形成し、上層の無機焼結ビアフィル
9bの上にリードパッド4を形成する。
【0007】しかし、この焼成を行うことにより、無機
絶縁材料に、その特性である収縮が反応し、なおかつ絶
縁体と無機ビアフィルの同時焼成であるため、図5
(c)に示すようなセパレ−ション11が発生すること
がある。セパレ−ション11は、図3の信号線導体層2
aおよび2bの間の絶縁層の膜厚の規定、例えば、60
μmを満足させるために15μmの積層を4回繰り返し
ても改善されず、そのまま信号線導体層2bを形成する
と、図4に示すように、接続不良部10が発生し不良に
なることがある。
【0008】次に、厚膜印刷方法の例について説明す
る。
【0009】図6は従来例の厚膜印刷方法によるビアフ
ィル形成方法を用いて製造された多層配線セラミック基
板の断面模式図である。
【0010】まず、上述したように信号線導体層2aが
形成されたセラミック基板1上に無機絶縁材料の絶縁体
を形成し、その後通常の露光,現象を行いスルーホール
を形成し、その後前記絶縁体を焼結して焼結絶縁体5a
を形成する。その後スルーホールのパターンが形成され
たメッシュスクリーン12を厚膜印刷装置のスクリーン
ホルダーにセットし、また、スルーホールのある焼結絶
縁体5aが形成されているセラミック基板1を厚膜印刷
装置の基板ホルダーにセットする。そして、厚膜印刷装
置によりスクリーンホルダーと基板ホルダーとが一定の
間隔にセットされることによりメッシュスクリーン12
とセラミック基板1上の焼結絶縁体5aとに一定の間隔
が保たれる。その後メッシュスクリーン12に圧力を加
えてパターン開口部13より焼結絶縁体5aのスルーホ
ールに、AuまたはCuの無機導体ペーストを吐出させ
てビアフィル14を形成する。この場合、例えば、60
μmの膜厚の絶縁層にビアフィルを形成しようとしてパ
ターン開口部13よりスルーホールに無機導体ペースト
を吐出させると、無機導体ペーストが焼結絶縁体5aと
メッシュスクリーン12との間に滲みでて、無機導体ペ
ーストによるビアフィル14の厚さが、例えば、80μ
mぐらいになってしまったり、無機導体ペーストが横に
はみ出して、隣接するビアフィル14に接近してしまう
ことがある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の多層配
線セラミック基板の製造方法におけるビアフィル形成方
法は、絶縁体とビアフィルとを常にコファイヤー方法に
より形成しているため絶縁体とビアフィルとの間にセパ
レーションが生じ、上層の積層を実施しても、絶縁体と
ビアフィルとの間のセパレーションは改善されず、上層
パターン、例えば、信号線との接続性において信頼性が
低下するという欠点がある。
【0012】また、厚膜印刷方法によりビアフィルを形
成する場合においては、セパレーションは生じないが、
高密度配線、例えば、スルーホールのピッチが150μ
m以下の多層化には、ビアフィルの膜厚制御が困難にな
り無機導体ペーストによる凹凸ができてしまうため、信
号線導体層やリードパッドの平坦化が図れず、また、隣
接するビアフィルとの間にショート等の不良が発生する
という欠点がある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、絶縁体
形成完了後に絶縁体により形成されたスルーホール部に
収縮のない電気メッキを行うことにより、絶縁体とビア
フィルの間のセパレーションの発生を防ぎ、かつ、高密
度積層を可能にする多層配線セラミック基板およびビア
フィル形成方法を提供することにある。
【0014】そのため、本発明の多層配線セラミック基
板は、セラミック基板と、セラミック基板上に形成され
た第一の信号線導体層と、セラミック基板および第一の
信号線導体層上に形成され第一のスルーホールが設けら
れた第一の焼結絶縁体と、導体金属による電気メッキに
より第一のスルーホールを充填するように形成され第一
の信号線導体層と接続された第一のメッキビアフィル
と、第一の焼結絶縁体の表面に第一のメッキビアフィル
と接続して形成された第二の信号線導体層と、第一の焼
結絶縁体および第二の信号線導体層上に形成され第二の
スルーホールが設けられた第二の焼結絶縁体と、導体金
属による電気メッキにより第二のスルーホールを充填す
るように形成され第二の信号線導体層と接続された第二
のメッキビアフィルと、第二の焼結絶縁体の表面に第二
のメッキビアフィルと接続して形成された第三の信号線
導体層とを有することを特徴としている。
【0015】本発明の多層配線セラミック基板のビアフ
ィル形成方法は、絶縁体に形成されたスルーホールに電
気メッキを使用しビアフィルを形成することを特徴とし
ている。
【0016】本発明の多層配線セラミック基板のビアフ
ィル形成方法は、電気メッキをAuまたはCuで行って
もよい。
【0017】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【0018】図1は本発明の多層配線セラミック基板の
一実施例を示す断面模式図である。
【0019】図1は、セラミック基板1上に、2層の焼
結絶縁体5a,5bと、2層の信号線導体層2a,2b
と、1層のリードパッド4が構成された場合の例を示
す。メッキビアフィル3a,3bは、焼結絶縁体5a,
5bに形成されたスルーホール全体を埋めるようにAu
またはCuにより電気メッキを行うことにより得られる
もので、セパレーションのない層間接続部となる。ここ
で、信号線導体層の一つであるリードパッド4はICな
どの外部部品と接続される。
【0020】この実施例の多層配線セラミック基板を製
造するためのメッキビアフィル3a,3bの形成方法を
以下に工程順に説明する。
【0021】図2は本発明のビアフィル形成方法の一実
施例を示す断面模式図である。
【0022】図2(a)に示すように、アルミナを材料
とする外形80mm×80mm、厚さ2mmのセラミッ
ク基板1の上に、材料としてAuまたはCuを使用して
電気メッキを行うことにより線幅50μm、厚さ10μ
mの信号線導体層2aを形成する。信号線導体層2aの
形成は通常のフォトリソグラフィ技術を用いて行う。
【0023】次に、上記工程完了後、図2(b)に示す
ように、感光性を有する無機絶縁ペーストを使用してス
クリーン印刷法により印刷,乾燥を行い絶縁体を形成
し、その後通常のフォトリソグラフィ技術によりスルー
ホールのパターンが形成されたマスクを使用して露光,
現像を行いスルーホールを形成する。その後約900°
Cの炉において絶縁体を約1時間程焼成し、焼結絶縁体
5aを形成し同時にスルーホール6を得る。この焼結絶
縁体5aの膜厚は、1回当りで約15μm形成されるた
め、絶縁層の膜厚が30μmを必要とする場合は、2回
繰り返し30μmを確保する。その後焼結絶縁体5aに
PdまたはCuによるスパッタ膜7aを形成し、そのス
パッタ膜7a上をドライフィルム(図示せず)で覆い、
スルーホール6の形成時に使用したマスクと同一マスク
を使用して通常のフォトリソグラフィ技術によりスルー
ホール6と同一の位置にドライフィルムの開口部8を形
成する。
【0024】次に、図2(c)に示すように、ドライフ
ィルムの開口部8よりスルーホール6にAuまたはCu
による電気メッキを行い、メッキビアフィル3aを形成
する。このAuまたはCuメッキによるメッキビアフィ
ル3aの膜厚は、本実施例での絶縁層の膜厚が30μm
で形成されているため、30μmにするのが望ましいが
若干薄め、例えば、25μmの膜厚であっても問題はな
い。電気メッキを行った後に、スルーホール6内の焼結
絶縁体5aとメッキビアフィル3の間以外に形成されて
いるスパッタ膜7aをウエットエッチングにより除去す
る。
【0025】ここで、メッキビアフィル3aがCuで、
信号線導体層2bがAuのように異なる材料の場合は、
図2(d)に示すように、新たなスパッタ膜7bをPd
またはCuで形成し、図2(e)に示すように、信号線
導体層2bを形成したあと信号線導体層2bの下面にあ
るスパッタ膜7b以外のスパッタ膜7bをウエットエッ
チングにより除去する。
【0026】また、メッキビアフィル3aがCuで、信
号線導体層2bがCuのように同一材料の場合には、図
2(f)に示すように、メッキビアフィル3aを形成し
た後の焼結絶縁体5aの上にあるスパッタ膜7aはその
まま使用し、そのスパッタ膜7aとメッキビアフィル3
aとの上に信号線導体層2bを形成し、その後、図2
(g)に示すように、ウエットエッチングにより信号線
導体層2bの下面にあるスパッタ膜7a以外のスパッタ
膜7aを除去してもよい。
【0027】後は図2(a)〜図2(d)に示した1層
目の工程を繰り返すことにより2層目を形成する。
【0028】このように、以上説明したメッキビアフィ
ル形成方法により製造されたメッキビアフィル3a,3
bと従来の技術で製造された無機焼結ビアフィル9a,
9bを比較しても判るように、焼結絶縁体5a,5bと
メッキビアフィル3a,3bの間のセパレーションの発
生を防ぎ接続信頼性の高い多層配線セラミック基板を安
定して製造することができる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の多層配線
セラミック基板およびビアフィル形成方法は、多層配線
セラミック基板の製造における層間接続部であるビアフ
ィル形成工程において、電気メッキを使用してビアフィ
ルの形成を行うことにより、セパレーションが無く信号
線導体層やリードパッドが平坦化され、接続信頼性が高
い高密度の多層配線セラミック基板およびその形成方法
を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の多層配線セラミック基板の一実施例を
示す断面模式図である。
【図2】分図(a),(b),(c),(d),
(e),(f),(g)はそれぞれ本発明のビアフィル
形成方法の一実施例における各工程を示す断面模式図で
ある。
【図3】従来例のコファイヤ−方法によるビアフィル形
成方法を用いて製造された多層配線セラミック基板の断
面模式図である。
【図4】図3の一部を拡大して示す断面模式図である。
【図5】分図(a),(b),(c)はそれぞれ従来例
の多層配線セラミック基板のコファイヤ−方法によるビ
アフィル形成方法における各工程を示す断面模式図であ
る。
【図6】従来例の厚膜印刷方法によるビアフィル形成方
法を用いて製造された多層配線セラミック基板の断面模
式図である。
【符号の説明】
1 セラミック基板 2a,2b 信号線導体層 3a,3b メッキビアフィル 4 リードパッド 5a,5b 焼結絶縁体 6 スルーホール 7a,7b スパッタ膜 8 ドライフィルムの開口部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セラミック基板と、前記セラミック基板
    上に形成された第一の信号線導体層と、前記セラミック
    基板および前記第一の信号線導体層上に形成され第一の
    スルーホールが設けられた第一の焼結絶縁体と、導体金
    属による電気メッキにより前記第一のスルーホールを充
    填するように形成され前記第一の信号線導体層と接続さ
    れた第一のメッキビアフィルと、前記第一の焼結絶縁体
    の表面に前記第一のメッキビアフィルと接続して形成さ
    れた第二の信号線導体層と、前記第一の焼結絶縁体およ
    び前記第二の信号線導体層上に形成され第二のスルーホ
    ールが設けられた第二の焼結絶縁体と、導体金属による
    電気メッキにより前記第二のスルーホールを充填するよ
    うに形成され前記第二の信号線導体層と接続された第二
    のメッキビアフィルと、前記第二の焼結絶縁体の表面に
    前記第二のメッキビアフィルと接続して形成された第三
    の信号線導体層とを有することを特徴とする多層配線セ
    ラミック基板。
  2. 【請求項2】 絶縁体に形成されたスルーホールに電気
    メッキを使用しビアフィルを形成することを特徴とする
    ビアフィル形成方法。
  3. 【請求項3】 前記電気メッキをAuまたはCuで行う
    ことを特徴とする請求項2記載のビアフィル形成方法。
JP16845294A 1994-07-20 1994-07-20 多層配線セラミック基板およびビアフィル形成方法 Pending JPH0832237A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05327224A (ja) * 1992-05-22 1993-12-10 Dainippon Printing Co Ltd 多層配線基板の製造方法及びその製造方法で製造される多層配線基板

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05327224A (ja) * 1992-05-22 1993-12-10 Dainippon Printing Co Ltd 多層配線基板の製造方法及びその製造方法で製造される多層配線基板

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Effective date: 19970121