JPH11135946A

JPH11135946A - 多層配線基板とその製造方法

Info

Publication number: JPH11135946A
Application number: JP30093097A
Authority: JP
Inventors: Katsura Hayashi; 桂林
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1997-10-31
Filing date: 1997-10-31
Publication date: 1999-05-21

Abstract

(57)【要約】【課題】ガラス板、セラミック板、金属板の表面に、微
細で低抵抗の配線層を具備する配線層を安価に且つ容易
に形成することができる多層配線基板とその製造方法を
提供する。【解決手段】ガラス板、セラミック板および金属板のう
ちのいずれかの母材１の一主面に、（ａ）熱硬化性樹脂
を含み、硬化後の母材１との室温から３００℃における
熱膨張係数差（ｙ）が１００／ｔ^0.4以下（但し、ｔは
多層配線層の厚さ（μｍ））となる軟質の絶縁層を形成
する工程、（ｂ）前記絶縁層に対してビアホールを形成
し、該ビアホール内に導体ペーストを充填してビアホー
ル導体を形成する工程、（ｃ）予め転写シート表面に形
成した金属箔からなる配線回路層を前記絶縁層表面に転
写させる工程の（ａ）〜（ｃ）の各工程を繰り返し経て
作製された多層配線層を接着するか、または母材１の表
面に繰り返し絶縁層形成、ビアホール導体形成、配線回
路層形成を繰り返し施して多層配線層を形成した後、加
熱処理して多層配線層を熱硬化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、アルミナ
等のセラミックスを絶縁基板とするセラミック配線基
板、液晶表示素子やＬＥＤにおけるガラス基板、熱対策
が重要となる金属や高熱伝導性セラミックスなどのヒー
トシンクを具備するハイパワー用配線基板の表面に微細
な配線を形成する多層配線基板とその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来技術】従来より、液晶表示装置における素子や、
レーザープリンタ等におけるＬＥＤ素子においては、ガ
ラス基板の表面に配線層を形成することが行われてい
る。このような配線層は、一般には、真空中でアルミニ
ウムなどの金属を蒸着する方法が多用されている。

【０００３】また、一般に高密度多層配線基板は、アル
ミナ、窒化アルミニウム、ガラスセラミックス等のセラ
ミックスグリーンシートの表面にスクリーン印刷法等に
より配線回路層を印刷塗布して同時焼成することにより
作製されるが、かかる印刷法では、配線幅８０μｍ以下
の微細配線が難しいことから、さらに微細な回路が要求
される場合には、セラミック配線基板の表面に、ポリイ
ミドなどの感光性樹脂等を用いたり、フォトレジストグ
ラフィー技術をもちいて絶縁層を形成し、その表面に配
線層およびビアホール導体をメッキ法等の薄膜形成法で
形成し、上記の絶縁層の形成と薄膜形成法による配線層
の形成を順次行いながら多層配線層を形成することが行
われている。

【０００４】さらに、大電流が印加される配線基板にお
いては、窒化アルミニウム等の高熱伝導性のセラミック
ス板や、銅、アルミニウムなどの金属板を放熱体として
用いられているが、最近では、曲面などの複雑形状の放
熱体の表面に配線層を形成することも望まれているが、
セラミック製基板では、そのような複雑な形状の配線層
の形成が困難であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ガラス基板表面に蒸着
法などの手法により配線層を形成する方法では、真空装
置を使用するため配線基板の生産性が低く、且つ生産コ
ストが高くなる問題があった。また、蒸着法では配線層
を厚くつけることが難しいため、導体の抵抗が高くなる
傾向にあり、素子の低コスト化と大面積化に伴う配線の
低抵抗化の要求に対しては十分に対処できなかった。

【０００６】また、セラミック配線基板表面に、フォト
レジスト法等を用いて有機樹脂からなる配線層を形成
し、薄膜形成法により配線層を形成する方法も、非常に
多くの工程からなるために生産性が低く、しかも感光性
樹脂は高価なためにコスト高となるとともに、フォトレ
ジスト技術において、母材となる配線基板等を薬品中に
浸漬する必要があり、それらの薬品への耐久性等を考慮
する必要がある等の問題があった。

【０００７】従って、本発明は、ガラス基板やセラミッ
ク配線基板などのガラス板、セラミック板、金属板など
の表面に、微細で低抵抗の配線層を具備する配線層を安
価に且つ容易に形成することができる多層配線基板とそ
の製造方法を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記のよう
な課題について鋭意検討した結果、ガラス板、セラミッ
ク板、金属板表面に形成する多層配線層を、少なくとも
熱硬化性樹脂を含有する絶縁層と、該絶縁層表面および
内部に配設された金属箔からなる配線回路層と、前記配
線回路層間を電気的に接続し、且つビアホール内への導
体ペーストの充填によって形成されてなるビアホール導
体を具備する多層配線層により形成するとともに、前記
絶縁層と前記母材との室温から３００℃における熱膨張
係数差を１００／ｔ^0.4以下（但し、ｔは多層配線層の
厚さ（μｍ））に制御することにより、上記目的が達成
される。

【０００９】また、本発明の製造方法は、第１の方法と
して、ガラス板、セラミック板および金属板のうちのい
ずれかの母材の一主面に、下記（ａ）乃至（ｃ）（ａ）熱硬化性樹脂を含み、硬化後の前記母材との室温
から３００℃における熱膨張係数差が１００／ｔ^0.4以
下（但し、ｔは多層配線層の厚さ（μｍ））となる軟質
の絶縁層を被着する工程。

【００１０】（ｂ）（ａ）により作製された絶縁層にビ
アホールを形成した後、該ビアホール内に導体ペースト
を充填してビアホール導体を形成する工程。

【００１１】（ｃ）予め転写シート表面に形成した金属
箔からなる配線回路層を（ｂ）により作製された前記絶
縁層表面に転写させる工程。

【００１２】の各工程を繰り返し経て作製された多層配
線層を接着した後、加熱処理して前記多層配線層中の絶
縁層を熱硬化させる。

【００１３】また、第２の製造方法として、ガラス板、
セラミック板および金属板のうちのいずれかの母材の一
主面に対して少なくとも下記の（ａ’）乃至（ｃ’）（ａ’）熱硬化性樹脂を含み、硬化後の前記母材との室
温から３００℃における熱膨張係数差が１００／ｔ^0.4
以下（但し、ｔは多層配線層の厚さ（μｍ））となる軟
質の絶縁層を被着する工程。

【００１４】（ｂ’）（ａ’）により被着された絶縁層
にビアホールを形成した後、該ビアホール内に導体ペー
ストを充填してビアホール導体を形成する工程。

【００１５】（ｃ’）予め転写シート表面に形成した金
属箔からなる配線回路層を（ｂ’）により作製された絶
縁層表面に転写させる工程。

【００１６】の工程を繰り返し施して多層配線層を被着
形成した後、加熱処理して前記多層配線層中の絶縁層を
熱硬化させることを特徴とするものである。

【００１７】即ち、本発明によれば、ガラス板、セラミ
ック板および金属板のうちのいずれかの母材表面に形成
する多層配線層を、少なくとも熱硬化性樹脂を含有する
絶縁層と、該絶縁層表面および内部に配設された金属箔
からなる配線回路層と、前記配線回路層間を電気的に接
続し、且つビアホール内への導体ペーストの充填によっ
て形成されてなるビアホール導体を具備する多層配線層
により構成することによって、微細な配線層を容易に形
成できるとともに、真空蒸着装置などの格別な製造装置
を用いることなく作製することができる。しかも、多層
配線層における絶縁層と、母材との室温から３００℃に
おける熱膨張係数差を１００／ｔ^0.4以下（但し、ｔは
多層配線層の厚さ（μｍ））に制御することにより、母
材と多層配線層との信頼性の高い密着性が確保できる。

【００１８】また、本発明の製造方法によれば、上記母
材に対して、前記（ａ）乃至（ｃ）の工程を繰り返し経
て作製した多層配線層を、未硬化状態で、絶縁層の粘着
性を利用して接着した後、または前記（ａ’）乃至
（ｃ’）の工程を母材表面に繰り返し施して多層配線層
を形成した後、それらを加熱処理して絶縁層を熱硬化さ
せることにより、格別な薄膜形成手段や装置等を用いる
ことなく、曲面などのあらゆる形状の母材であっても、
簡略な工程により容易に多層配線層を形成することがで
きる。しかも、多層配線層における配線回路層が、転写
シート表面においてエッチング等の処理を施すために、
多層配線層や母材をエッチング液中に浸漬することがな
く、エッチング液による悪影響が発生することがないな
どの優れた作用効果を奏する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面をもとに説明
する。図１は、本発明における多層配線基板を説明する
ための概略図である。本発明の多層配線基板１は、母材
１の一主面に、多層配線層２が被着形成されたものであ
り、多層配線層２は、複数の絶縁層３、３・・の積層体
により構成され、絶縁層３間または表面には金属箔から
なる配線回路層４、４・・が形成されている。そして、
配線回路層４、４・・間の任意の位置にビアホール導体
５、５・・が多数形成された構造からなる。

【００２０】図１の多層配線基板において、母材１は、
ガラス板、セラミック板および金属板のうちのいずれか
からなるもので、特に、ガラス板、セラミック板の母材
には、その表面および／または内部に配線回路層が形成
されていてもよい。

【００２１】また、絶縁層３、３、・・は、いずれも熱
硬化性樹脂を必須成分として含むものである。用いられ
る熱硬化性樹脂としては、例えば、ＰＰＥ（ポリフェニ
レンエーテル）、ＢＴレジン（ビスマレイミドトリアジ
ン）、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、フ
ェノール樹脂等の樹脂が望ましく、とりわけ原料として
室温で液体の熱硬化性樹脂であることが望ましい。

【００２２】また、この絶縁層３、３、・・中には、多
層配線層２の強度を高めたり、後述するように母材との
熱膨張差を調整するために、樹脂よりも熱膨張係数が小
さい無機質や有機質のフィラーを含んでいることが望ま
しい。有機樹脂と複合化されるフィラーとしては、Ｓｉ
Ｏ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ＴｉＯ₂、ＡｌＮ、Ｓｉ
Ｃ、ＢａＴｉＯ₃、ＳｒＴｉＯ₃、ゼオライト、ＣａＴ
ｉＯ₃、Ｅガラス、ほう酸アルミニウム等の公知の材料
が使用できる。なお、フィラーの形状は平均粒径が２０
μｍ以下、特に１０μｍ以下、最適には７μｍ以下の略
球形状の粉末の他、平均アスペクト比が２以上、特に５
以上の繊維状のものや、不織布、織布も使用できる。不
織布としてはアラミド繊維からなるものが、熱膨張係数
が低いため有効である。

【００２３】さらに、多層配線層２中のビアホール導体
５、５、・・は、導体ペーストを充填して形成されたも
のであり、導体ペーストは、銅、銀、白金、金、アルミ
ニウムなどの低抵抗金属粉末と、エポキシ、セルロース
等の樹脂成分とからなることが望ましい。

【００２４】さらに、多層配線層２中の配線回路層４、
４、・・は、金属箔により形成されるものであり、特
に、銅、銀、白金、金、アルミニウムなどの低抵抗金属
からなる金属箔からなり、その厚みは５〜５０μｍが適
当である。

【００２５】母材１は、ガラス板、セラミック板および
金属板のうちのいずれかからなるものであるが、具体的
に、ガラス板としては、ほう珪酸ガラス、石英ガラス等
のガラス、セラミック板としては、アルミナ、窒化ケイ
素、窒化アルミニウムのうちの１種以上を主成分とする
セラミックスからなり、さらには、これらのセラミック
スを絶縁基板として、その内部および／または表面に、
タングステン、モリブデン、などの金属からなる配線回
路層が形成された配線基板であってもよい。

【００２６】また、セラミックス板としては、ガラスと
セラミックスとの複合材料からなる、いわゆるガラスセ
ラミックスであってもよく、さらには、ガラスセラミッ
クスを絶縁基板として、その内部および／または表面
に、銅、金、銀、アルミニウムなどの金属からなる配線
回路層が形成された配線基板であってもよい。

【００２７】さらに、金属板としては、特に放熱性に優
れたものであることが望ましく、熱伝導率が１００Ｗ／
ｍ・Ｋ以上の、銅、銅−タングステン、アルミニウム、
ステンレスなどの鉄系合金などの金属からなることが望
ましい。

【００２８】また、本発明によれば、上記の各種母材
と、多層配線層における前記絶縁層ととの室温から３０
０℃における熱膨張係数差（ｙ）が１００／ｔ^0.4以下
（但し、ｔは多層配線層の厚さ（μｍ））、特に上記熱
膨張係数差ｙがｙ≦（１００／ｔ^0.4）−２を満足する
ように材料設計することが必要である。これは、様々な
特性を有する母材に対して、多層配線層を形成する場
合、母材の熱膨張差によって生じる応力が、多層配線層
の厚さが大きくなるに従い大きくなる傾向にあることか
ら、多層配線層の厚みを大きくするに伴って母材との熱
膨張差が小さい材質を選択する必要があることを意味す
るものであり、母材と絶縁層との熱膨張係数差が１００
／ｔ^0.4以下である場合においては、過酷な条件下にお
いても多層配線層の剥離や断線などが生じることがない
ことを突き止めたものである。このことから、母材と多
層配線層を形成する絶縁層の材質を決定した場合、多層
配線層として信頼性を得る上での全体厚みの限界値を割
り出すことができる。

【００２９】即ち、母材の一主面に多層配線層を形成し
た構造において、母材と絶縁層との室温から３００℃に
おける熱膨張係数差（ｙ）が１００／ｔ^0.4よりも大き
いと、使用時に生じる熱ストレスによって多層配線層と
母材との間にクラックが生じたり、多層配線層が母材か
ら剥がれてしまうなどの問題が生じるのである。

【００３０】次に、本発明の多層配線基板を作製するた
めの方法について説明する。第１の方法としては、ま
ず、母材の一主面に取着形成する多層配線層を別途形成
した後、複合化する方法である。この多層配線層におい
て、絶縁層、ビアホール導体、配線回路層からなる一単
位の配線層の製造方法について図２に説明する。

【００３１】まず、図２（ａ）に示すように、熱硬化性
樹脂を含有する未硬化状態、即ち、Ｂステージ状態の軟
質の絶縁層１０を作製する。この絶縁層１０は、熱硬化
性樹脂、あるいは熱硬化性樹脂と、無機質あるいは有機
質フィラーとの複合体からなる、プリプレグの他に、こ
れらの成分にメチルエチルケトン等の溶媒を添加してス
ラリー化したものをドクターブレード法によってシート
化したもので、場合によっては、加熱によって半硬化し
たものが使用される。

【００３２】この時、絶縁層１０の硬化後の室温から３
００℃における熱膨張係数と、後述する母材との熱膨張
係数の差（ｙ）が１００／ｔ^0.4以下（但し、ｔは多層
配線層の厚さ（μｍ））、特に上記熱膨張係数差ｙがｙ
≦（１００／ｔ^0.4）−２を満足するように材料設計す
る。特に、絶縁層１０中に含まれる熱硬化性樹脂は、一
般に熱膨張率が高く、母材との熱膨張差が大きいため
に、これらの樹脂に対して、前述したように、熱膨張係
数の小さい無機質フィラーを混合することが有効であ
る。

【００３３】次に、図２（ｂ）に示すように、この軟質
の絶縁層１０に対してビアホール１１を形成する。この
ビアホール１１は、例えば、レーザー加工やマイクロド
リルなどによって形成される。そして、このビアホール
１１内に、導体ペーストを充填してビアホール導体１２
を形成する。

【００３４】ビアホール中に充填する導体ペーストとし
ては、上記配線回路層を形成する金属成分に、エポキ
シ、セルロース等の樹脂成分を添加し、酢酸ブチルなど
の溶媒によって混練したものが使用され、この導体ペー
ストは、８０〜２００℃程度の加熱によって、溶媒およ
び樹脂分を分解または揮散除去できることが望ましい。

【００３５】その結果、最終的な基板におけるビアホー
ル導体中においては樹脂分の残存量は５重量％以下であ
ることが望ましい。

【００３６】一方、図２（ｃ）に示すように、転写シー
ト１３面に、絶縁層１０表面に形成する金属箔からなる
配線回路層１４を形成する。この配線回路層１４は、例
えば、転写シート１３の表面に金属箔を接着した後、こ
の金属箔の表面にレジストを回路パターン状に塗布した
後、エッチング処理およびレジスト除去を行って配線回
路層１４が形成される。

【００３７】そして、図２（ｄ）に示すように、配線回
路層１４が形成された転写シート１３を前記ビアホール
導体１２が形成された絶縁層１０の表面に位置合わせし
て積層圧着して、転写シート１３を剥がすことにより、
ビアホール導体１２と接続された配線回路層１４を具備
する一単位の配線層１５を形成することができる。

【００３８】このようにして作製した一単位の配線層１
５を複数層形成し、それらを積層圧着して、図２（ｅ）
に示すような未硬化状態の多層配線層１６を作製する。

【００３９】次に、図２（ｅ）にて作製した未硬化状態
の多層配線層１６を所定の母材１７の表面に被着形成す
る。この時、多層配線層１６は未硬化状態であるため
に、絶縁層自体が粘着性を有することから、この粘着性
を利用してあらゆる母材の一主面に被着形成することが
できる。そして、この多層配線層１６を母材１７の表面
に被着形成したものに対して、多層配線層１６における
熱硬化性樹脂が硬化するに十分な温度を印加することに
より、本発明の多層配線基板が完成する。

【００４０】次に、第２の製造方法としては、母材の表
面に順次、絶縁層、配線回路層を形成して多層配線層を
形成するものである。そこで、多層配線層における絶縁
層、ビアホール導体、配線回路層からなる一単位の配線
層の形成方法について図３に説明する。

【００４１】まず、図３（ａ）に示すように、熱硬化性
樹脂を含有する未硬化状態、即ち、Ｂステージ状態の軟
質の絶縁層２０を作製し、これを例えば、予め配線回路
層２１が表面に形成された母材２２の表面に被着形成す
る。この絶縁層２０は、熱硬化性樹脂、あるいは熱硬化
性樹脂と、無機質あるいは有機質フィラーとの複合体か
らなる、プリプレグの他に、これらの成分にメチルエチ
ルケトン等の溶媒を添加してスラリー化したものをドク
ターブレード法によってシート化したものを貼りつける
か、または、母材表面に直接、スラリーをドクターブレ
ード法を用いて塗布乾燥して絶縁層２０を形成してもよ
い。なお、場合によっては、絶縁層２０は、加熱によっ
て半硬化してもよい。

【００４２】この時、絶縁層２０は未硬化状態であるた
めに、絶縁層２０自体が粘着性を有することから、この
粘着性を利用してあらゆる母材の一主面に被着形成する
ことができる。

【００４３】この時、硬化後の絶縁層２０は、前記第１
の製造方法と同様に、母材２２との室温から３００℃に
おける熱膨張係数差（ｙ）が１００／ｔ^0.4以下（但
し、ｔは多層配線層の厚さ（μｍ））、特に上記熱膨張
係数差ｙがｙ≦（１００／ｔ^0. ⁴）−２を満足するよう
に材料設計することが必要である。

【００４４】次に、図３（ｂ）に示すように、母材２２
の一主面に被着形成した軟質の絶縁層２０に対してビア
ホール２３を形成する。このビアホール２３は、例え
ば、レーザー加工やマイクロドリルなどによって形成さ
れる。そして、このビアホール２３内に、第１の製造方
法で説明したのと同様の導体ペーストを充填してビアホ
ール導体２４を形成する。

【００４５】一方、図３（ｃ）に示すように、転写シー
ト２５面に、前記第１の製造方法で説明した方法と同様
にして、絶縁層２０表面に形成する金属箔からなる配線
回路層２６を形成する。

【００４６】そして、図３（ｄ）に示すように、配線回
路層２６が形成された転写シート２５を前記ビアホール
導体２４が形成された絶縁層２０の表面に位置合わせし
て積層圧着して、転写シート２５を剥がすことにより、
ビアホール導体２４と接続された配線回路層２６を具備
する一単位の配線層２７を形成することができる。

【００４７】そして、上記の図３（ａ）乃至（ｄ）の工
程を、絶縁層２０の表面に対して繰り返して行うことに
より、図３（ｅ）に示すような、複数の配線回路層を具
備する未硬化状態の多層配線層２８を形成する。そし
て、母材２２表面に形成された多層配線層２８に対し
て、多層配線層２８における熱硬化性樹脂が硬化するに
十分な温度を印加することにより、本発明の多層配線基
板が完成する。

【００４８】かかる第１および第２の多層配線基板の製
造方法によれば、絶縁層１０、２０やビアホール導体１
２、２４、さらには母材１７、２２自体が、エッチング
液やメッキ液に浸漬されることがなく、絶縁層１０、２
０や母材１７、２２の変質やビアホール導体１２、２４
中への薬品の侵入による回路不良の発生を防止すること
ができる。

【００４９】しかも、多層配線層のビアホール形成や積
層化工程と、配線回路層の形成工程とを並列的に行うこ
とができるために、多層化における製造時間を大幅に短
縮することができる。

【００５０】なお、かかる製造方法において、配線回路
層１４、２６を絶縁層１０、２０に転写する際に、配線
回路層１４、２６と絶縁層１０、２０との密着強度を高
める上では、絶縁層１０、２０の配線回路層１４、２６
の形成箇所および／または転写シート１３、２５におけ
る金属箔からなる配線回路層１４、２６の表面を０．１
μｍ以上、特に０．３μｍ〜３μｍ、最適には０．３〜
１．５μｍに粗面加工することが望ましい。また、ビア
ホール導体１２、２４の両端を金属箔からなる配線回路
層１４、２６によって封止する上では、配線回路層１
４、２６の厚みは、５〜４０μｍが適当である。

【００５１】

【実施例】

実施例１（試料Ｎo.１〜５）表１に示すワニス状各種樹脂とセラミック粉末を任意の
体積比率で混合した混合物に、トルエンを添加混合して
スラリーを作製した後、このスラリーを用いて表１に示
す厚さの絶縁層を形成した。なお、この絶縁層の完全硬
化後の室温〜３００℃における熱膨張係数（α１）を表
１に示した。そして、この絶縁層に炭酸ガスレーザーで
直径０．１ｍｍのビアホールを形成し、そのホール内に
銀をメッキした平均粒径５μｍの銅粉末に対して、セル
ロースを０．５重量％、溶媒としてイソプロピルアルコ
ールを３０重量％を含む銅ペーストを充填してビアホー
ル導体を形成した。

【００５２】一方、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）樹脂からなる転写シートの表面に接着剤を塗布して
粘着性をもたせ、厚さ１２μｍ、表面粗さ０．８μｍの
銅箔を一面に接着した。その後、フォトレジストを塗布
し露光現像を行った後、これを塩化第二鉄溶液中に浸漬
して非パターン部をエッチング除去して配線回路層を形
成した。なお、作製した配線回路層は、線幅が６０μ
ｍ、配線と配線との間隔が６０μｍの超微細なパターン
である。

【００５３】そして、前記プリプレグに配線回路層が形
成された転写シートを位置決めして密着させた後、転写
シートを剥がして、銅からなる配線回路層を形成して一
単位の配線層を形成した。

【００５４】上記と同様にして作製した配線層を複数層
積層して、５０ｋｇ／ｃｍ²の圧力で圧着して厚みの異
なる数種の未硬化状態の多層配線層を作製した。

【００５５】そして、上記のようにして作製した多層配
線層を、室温〜３００℃における熱膨張係数（α２）が
表１の各種母材の一表面に接着させた後、２００℃で１
時間加熱して多層配線層を完全硬化させて多層配線基板
を作製した。形成した多層配線層の厚さｔは表１に示し
た。

【００５６】得られた基板における多層配線層に対し
て、断面における配線回路層やビアホール導体の形成付
近を観察した結果、配線回路層とビアホール導体とは良
好な接続状態であり、各配線間の導通テストを行った結
果、初期の段階では、配線の断線も認められなかった。

【００５７】次に、耐熱試験として、完成した多層配線
基板を２６０℃のハンダ槽に２分間投入し、多層配線層
の剥がれ、断線等の有無を確認した。

【００５８】実施例２（試料Ｎo.６〜１８）表１に示すワニス状各種樹脂とセラミック粉末を任意の
体積比率で混合した混合物に、トルエンを添加混合して
スラリーを作製した後、このスラリーを用いて表１に示
す厚さの絶縁層を形成した。なお、この絶縁層の室温〜
３００℃における熱膨張係数（α１）は表１に示した。
そして、この絶縁層（Ａ）を、室温〜３００℃における
熱膨張係数（α２）が表１の種々の母材表面に絶縁層自
体の粘着性をもって接着させた。

【００５９】一方、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）樹脂からなる転写シートの表面に光により粘着性が
無くなる性質を有する粘着材を塗布して粘着性をもた
せ、厚さ９μｍ、表面粗さ０．６μｍの銅箔を一面に接
着した。その後、フォトレジストを導体回路に形成した
後、これを塩化第二鉄溶液中に浸漬して非パターン部を
エッチング除去して配線回路層を形成した。なお、作製
した導体回路は、線幅が７５μｍ、配線と配線との間隔
が７５μｍ以下の微細なパターンである。

【００６０】そして、母材表面の絶縁層の表面に、配線
回路層が形成された転写シートを位置決めして密着させ
た後、転写シートを剥がして、銅からなる配線回路層を
転写させた。

【００６１】その後、その絶縁層の表面に、前記と同様
にして作製した未硬化の絶縁層（Ｂ）を接着させた後、
炭酸ガスレーザーで直径０．１ｍｍのビアホールを形成
し、そのホール内に銀をメッキした平均粒径３μｍの銅
粉末に対して、セルロースを０．７重量％、溶媒として
イソプロピルアルコールを５０重量％を含む銅ペースト
を充填してビアホール導体を形成した。

【００６２】そして、前記と同様にしてポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ）樹脂からなる転写シートの表面
に配線回路層を形成し、これをビアホール導体を具備す
る絶縁層（Ｂ）の表面に、配線回路層が形成された転写
シートを位置決めして密着させた後、転写シートを剥が
して、銅からなる配線回路層を転写させた。

【００６３】そして、絶縁層（Ｂ）の表面に、上記と同
様にして、絶縁層接着、ビアホール導体形成、配線回路
層転写の工程を繰り返し行い、合計８層の配線回路層を
有する軟質状態の多層配線層を形成した。その後、これ
を２００℃で１時間加熱処理を行い、多層配線層を完全
硬化させて本発明の多層配線基板を作製した。

【００６４】得られた配線基板における多層配線層に対
して、断面における配線回路層やビアホール導体の形成
付近を観察した結果、配線回路層とビアホール導体とは
良好な接続状態であり、各配線間の導通テストを行った
結果、初期の段階では、配線の断線も認められなかっ
た。また、実施例１と同様にして耐熱試験を行い、多層
配線層の剥がれ、断線等の有無を確認した。

【００６５】

【表１】

【００６６】表１の結果によれば、熱膨張係数差（ｙ）
が、１００／ｔ^0.4よりも大きい試料Ｎo.５、９、１
０、１１、１４、１５は、いずれも多層配線層の母材と
の接合付近に剥がれや配線回路層の断線が認められ、耐
久性に劣ることがわかった。それに対して、熱膨張係数
差（ｙ）値が１００／ｔ^0.4以下、特にｙ≦（１００／
ｔ^0.4）−２を満足する試料Ｎo.１、２、３、６、７、
１２、１７、１８では、セラミックス、ガラス、金属な
どのあらゆる母材に対して、耐熱試験後も変化のない良
好な接続状態が維持されており優れた耐久性を有するこ
とが判明した。

【００６７】このことから、例えば、試料Ｎo.１〜５の
絶縁層と母材との組み合わせの場合には、多層配線基板
の厚みは約５００μｍ以下に設計すべきであること、試
料Ｎo.６〜１０の絶縁層と母材との組み合わせの場合に
は、多層配線基板の厚みは２００μｍが限界であること
がわかった。

【００６８】

【発明の効果】以上詳述したとおり、本発明によれば、
ガラス板、セラミック板および金属板の母材の表面に、
微細で低抵抗の配線回路層を具備する多層配線層を安価
に且つ容易に形成することができ、しかも母材との密着
性に優れ、長期に亘り信頼性に優れた多層配線基板を作
製することができる。また、本発明の製造方法によれ
ば、エッチング液等による母材や多層配線層への悪影響
が発生することがなく、且つ安易に且つ効率的に多層配
線層を形成することができ、その結果、製造コストの低
減をも図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多層配線基板の構造を説明するための
概略断面図である。

【図２】本発明の多層配線基板を製造するための第１の
方法を説明するための工程図である。

【図３】本発明の多層配線基板を製造するための第２の
方法を説明するための工程図である。

【符号の説明】

１、１７、２２母材２、１６、２８多層配線層３、１０、２０絶縁層４、１４、２１、２６配線回路層５、１２、２４ビアホール導体１１、２３ビアホール１３、２５転写シート１５、２７配線層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス板、セラミック板および金属板のう
ちのいずれかの母材の表面に、少なくとも熱硬化性樹脂
を含有する絶縁層と、該絶縁層表面および内部に配設さ
れた金属箔からなる配線回路層と、前記配線回路層間を
電気的に接続し、且つビアホール内への導体ペーストの
充填によって形成されてなるビアホール導体を具備する
多層配線層を被着形成してなり、前記絶縁層と、前記母
材との室温から３００℃における熱膨張係数差が１００
／ｔ^0.4以下（但し、ｔは多層配線層の厚さ（μｍ））
であることを特徴とする多層配線基板。
【請求項２】ガラス板、セラミック板および金属板のう
ちのいずれかの母材の一主面に、下記（ａ）乃至（ｃ）
の各工程を繰り返し経て作製された多層配線層を接着し
た後、加熱処理して前記多層配線層中の絶縁層を熱硬化
させることを特徴とする多層配線基板の製造方法。（ａ）熱硬化性樹脂を含み、硬化後の前記母材との室温
から３００℃における熱膨張係数差が１００／ｔ^0.4以
下（但し、ｔは多層配線層の厚さ（μｍ））となる軟質
の絶縁層を形成する工程。（ｂ）（ａ）により作製された絶縁層に対してビアホー
ルを形成し、該ビアホール内に導体ペーストを充填して
ビアホール導体を形成する工程。（ｃ）予め転写シート表面に形成した金属箔からなる配
線回路層を（ｂ）により作製された絶縁層表面に転写さ
せる工程。
【請求項３】ガラス板、セラミック板および金属板のう
ちのいずれかの母材の一主面に対して少なくとも下記
（ａ’）乃至（ｃ’）の工程を繰り返し施して多層配線
層を被着形成した後、加熱処理して前記多層配線層中の
絶縁層を熱硬化させることを特徴とする多層配線基板の
製造方法。（ａ’）熱硬化性樹脂を含み、硬化後の前記母材との室
温から３００℃における熱膨張係数差が１００／ｔ^0.4
以下（但し、ｔは多層配線層の厚さ（μｍ））となる軟
質の絶縁層を被着する工程。（ｂ’）（ａ’）により被着された絶縁層にビアホール
を形成した後、該ビアホール内に導体ペーストを充填し
てビアホール導体を形成する工程。（ｃ’）予め転写シート表面に形成した金属箔からなる
配線回路層を（ｂ’）により作製された絶縁層表面に転
写させる工程。