JPH085579Y2 - 薄膜配線基板 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は信号線路等の配線パターンが絶縁層を介して
多層に形成される薄膜配線基板に関する。

（従来の技術） 半導体装置の高集積化、高速化等にともない、最近、
高密度実装を可能とする多層の薄膜配線基板が用いられ
ている。この薄膜配線基板は層間にポリイミド等の低誘
電率の絶縁体を用いて微細な信号線路を多層に形成して
なるもので、信号線路等の配線パターンを高密度に収容
できるように構成されるものである。

ところで、このように配線パターンが高密度化し、か
つ動作速度が高速化するとそれにともなって信号伝播の
遅延や、ノイズの増大といった問題が発生してくる。そ
こで、配線パターン内にグランドプレーンを設けて信号
線路の特性インピーダンスを制御し、ノイズの発生等を
抑え、電気的特性を改善することがなされている。

第７図は従来用いられているグランドプレーンを示
す。図で１はグランドプレーンで、２は信号線路であ
る。グランドプレーン１はメッシュ状に形成され絶縁層
を挟んで信号線路２の上方に設置されている。信号線路
の特性インピーダンスは絶縁層の誘電率、絶縁層の厚さ
等によって変わるが、このようなメッシュ状のグランド
プレーンを使用するのはグランドプレーンの開口率やメ
ッシュのピッチを適宜設定することによって特性インピ
ーダンスを所定値に制御することができるという電気的
特性からの要請と、絶縁層を形成する際に絶縁層から発
生するガスを開口部から逃がしてふくれ等の発生を防止
するという製造上の要請からである。

（考案が解決しようとする課題） 上記のような層間に絶縁層を用いて信号線路を多層に
設けた薄膜配線基板を製造するには、下層の絶縁層上に
信号線路を形成し、形成した信号線路を薄膜の絶縁層で
被覆する操作を繰り返して積層していく。

第８図は絶縁層３上にメッシュ状のグランドプレーン
１を設け、絶縁層４で被覆した状態を示す。通常の薄膜
配線基板は多層に設けられるから、絶縁層表面の平坦度
には高精度が要求される。実際の製造では、絶縁材料を
均一にコーティングするため、液体状にした一定量の絶
縁材料を被覆面上にのせ、スピンコーティングなどによ
ってコーティングしている。このスピンコーティングは
遠心力の作用を利用して、被覆面上に絶縁性材料を均一
厚さで薄膜に被覆する方法であるが、上記のようなメッ
シュ状のグランドプレーン１を被覆する場合には、グラ
ンドプレーン１の開口部のへり５部分に気泡が発生する
という問題点が生じた。この気泡は、コーティングに用
いる絶縁材料がかなり粘性を有するため、スピンコーテ
ィングの際に空気がへり部分で閉じ込められて生じるも
ので、とくに開口部のコーナ部では空気が逃げにくいた
め気泡が発生しやすくなる。スピンコーティングに限ら
ずロールコーティングによって被覆する場合も事情は同
様である。

このようにグランドプレーンの開口部のコーナ部に気
泡が発生すると、薄膜配線基板が加熱された際などに気
泡内の空気が膨張してピンホールを形成したり、絶縁層
による被覆が完全でなくなって他の信号線路との間で短
絡等が発生したりするといった不良原因となる。

そこで、本考案は上記問題点を解消すべくなされたも
のであり、その目的とするところは、メッシュ状のグラ
ンドプレーンを有する薄膜配線基板において、好適な絶
縁層を容易に形成できて不良の発生率を低減させること
ができると共に信頼性の高い薄膜配線基板を提供するに
ある。

（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次の構成をそなえ
る。

すなわち、ポリイミド等の絶縁層を層間に介在させて
信号線路およびグランドプレーン等の配線パターンが多
層に設けられた薄膜配線基板において、前記グランドプ
レーンが特性インピーダンス等の電気的特性を制御すべ
く開口部が形成されたメッシュ状に形成されると共に該
グランドプレーンの開口部の少なくともコーナ部の平面
形状を円弧状に形成し、且つ前記開口部の内壁のへり部
分を、上部が開いた曲面に形成したことを特徴とする。

（作用） 絶縁層等の層上に設けたグランドプレーンは絶縁材料
によって被覆されるが、グランドプレーンに形成される
開口部のコーナ部を円弧状に形成し、スピンコーティン
グ等によってグランドプレーンを絶縁材料で被覆する場
合に開口部のコーナ部に空気が閉じ込められないように
し、開口部のへり部分に気泡が発生しないようにする。

（実施例） 以下本考案の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細
に説明する。

第１図は本考案に係る薄膜配線基板の一実施例を示す
断面図である。

この薄膜配線基板はセラミック製の基板10上に配線パ
ターンとしてグランドプレーン12およびグランドプレー
ン12の上層に信号線路14を形成したもので、絶縁層はグ
ランドプレーン12を被覆する絶縁層16aと、この絶縁層1
6aの上層に設けられる信号線路14を被覆する絶縁層16b
の２層からなる。絶縁層16aはグランドプレーン12と信
号線路14とを電気的に絶縁している。

上記グランドプレーン12も従来例と同様にメッシュ状
に形成されるが、第２図に示すように開口部12aを円形
に形成したことを特徴としている。

上記実施例の薄膜配線基板を製造するには、まず、基
板10上にスパッタリングあるいはさらにめっき等を施す
ことによって金属層を形成し、この金属層をエッチング
した所定のグランドプレーン12を形成し、このグランド
プレーン12に液体状のポリイミドを一定量のせてスピン
コーティングによりグランドプレーン12を絶縁層16aで
被覆する。

次に、絶縁層16aを硬化させた後、絶縁層16a上に信号
線路14を形成し、さらに液体状のポリイミドをのせて上
記と同様にスピンコーティングによって絶縁層16bを形
成する。絶縁層16a、16bの厚さは25μｍ程度に形成す
る。

なお、グランドプレーン12の開口率は特性インピーダ
ンス等にしたがって適宜設定する。グランドプレーン12
は絶縁層の厚さを薄くできる効果を有し、これによって
高速化に対応することができる。

本実施例の薄膜配線基板ではグランドプレーン12の開
口部12aを円形に形成しているから、絶縁材料がはいり
込む鋭角なコーナ部がなく、したがって、グランドプレ
ーン12の開口部のへり部分に気泡が閉じ込められにくく
なって気泡の発生を防止することができる。

第３図はグランドプレーンの他の実施例を示すもの
で、開口部12aを楕円形に形成した例である。この実施
例の場合も鋭角なコーナ部がないから気泡の発生が防止
できる。

これら実施例で示すように、メッシュ状のグランドプ
レーンを絶縁材料でコーティングする際に気泡を発生さ
せないようにするには、グランドプレーンの開口部に鋭
角なコーナ部を形成しないようにすることが効果的であ
る。したがって、従来の矩形状の開口部を有するグラン
ドプレーンの場合であっても、第４図に示すように開口
部のコーナ部12bを円弧状に形成することによってかな
り気泡発生を抑えることができる。

また、グランドプレーン12を断面で見た場合、従来の
グランドプレーンは第８図に示すように、開口部のへり
部分が絶縁層の面に対して直角に立ち上がっているた
め、へり部分５の底付近に気泡が発生しやすくなってい
るが、第５図（ａ）、（ｂ）のように開口部のへり部分
12cを上方が開いた円弧状面とすれば、へり部分12cから
空気が逃げやすくなりさらに効果的に気泡の発生を防止
することができる。第５図（ｂ）は開口部のへり部分12
cの上部側を円弧状に形成したものである。なお、へり
部分12cの上縁コーナ部を面取りするようにアール形状
にしても一定の効果がある。

第６図は基板10上に信号線路14とグランドプレーン12
とを２層ずつ設けた薄膜配線基板の実施例を示す断面図
である。この実施例の薄膜配線基板も第１図に示す薄膜
配線基板と同様にグランドプレーン12と信号線路14とを
下層から順次絶縁層で被覆しながら積層して形成する。
絶縁層16a、16b、16c、16dはいずれもポリイミドをスピ
ンコーティングして形成する。

上記説明では、スピンコーティングによって絶縁材料
をコーティングする例について述べたが、ロールコーテ
ィングによって絶縁層を形成する場合も、グランドプレ
ーンを上述した形状とすることによって気泡発生を効果
的に防止することができる。また、上述したグランドプ
レーンの形状を採用することによってポリイミド等のか
なり粘性の高い絶縁材料を用いた場合でも気泡発生を抑
制することができ、これによって絶縁層にピンホールが
発生したり、信号線路が短絡したりすることを防止で
き、不良品の発生を抑えることができる。

以上、本考案につて好適な実施例を挙げて種々説明し
たが、本考案はこの実施例に限定されるものではなく、
考案の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得る
のはもちろんのことである。

（考案の効果） 本考案に係る薄膜配線基板によれば、上述したように
構成したことにより、製造時にグランドプレーンと絶縁
層との間で気泡が発生したりすることが効果的に防止で
き、製造時における不良品の発生率を低下させることが
できるとともに、より信頼性の高い薄膜配線基板を得る
ことができる等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る薄膜配線基板の一実施例を示す断
面図、第２図、第３図、第４図は薄膜配線基板に用いる
グランドプレーンの例を示す平面図、第５図（ａ）、
（ｂ）はグランドプレーンの断面図、第６図は薄膜配線
基板の他の実施例を示す断面図、第７図はグランドプレ
ーンの従来例を示す説明図、第８図は従来の薄膜配線基
板でのグランドプレーンと絶縁層とを示す断面図であ
る。 10……基板、12……グランドプレーン、12a……開口
部、12b……コーナ部、12c……へり部分、14……信号線
路、16a、16b、16c、16d……絶縁層。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリイミド等の絶縁層を層間に介在させて
   信号線路およびグランドプレーン等の配線パターンが多
   層に設けられた薄膜配線基板において、 前記グランドプレーンが特性インピーダンス等の電気的
   特性を制御すべく開口部が形成されたメッシュ状に形成
   されると共に該グランドプレーンの開口部の少なくとも
   コーナ部の平面形状を円弧状に形成し、 且つ前記開口部の内壁のへり部分を、上部が開いた曲面
   に形成したことを特徴とする薄膜配線基板。