JPH11266079A - ビルドアップ多層配線基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ビルドアップ基板製造工程が長くなるような特
別な穴埋め工程を必要とせず、広範な穴埋め材料で、高
アスペクト比な多数の貫通めっきスルーホールを充填し
て製造が可能な表面が平坦な内層基板を備えた高信頼性
のビルドアップ多層基板とその製造方法を実現する。 【解決手段】ベース基板の配線層上、及び基板周縁部に
配線層とは電気的に独立して配線層を取り囲むように形
成された額縁状の導体パターン上に無溶剤の流動性高分
子前駆体を置き、貫通めっきスルーホール内、配線間隙
を排気した後、前駆体を充填し、静水圧をかけながら硬
化して、欠陥無く、貫通めっきスルーホールの穴埋め
と、内層基板の平坦化とを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビルドアップ多層
配線基板及びその製造方法に係り、特に、大型計算機、
ワークステーション、パーソナルコンピュータ、マルチ
メディアコンピュータ等のコンピュータ、通信用ＡＴＭ
交換機や携帯電話、ビデオカメラ等の民生機器等に用い
られる高密度な多層配線基板やマルチチップモジュール
基板等に好適なビルドアップ多層配線基板及びその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の高性能化、また、軽薄短小化
に不可欠となってきているビルドアップ基板には、各種
のものが提案されている。例えば特開平４−１４８５９
０号公報等に開示されるように、図９に示す表裏の導通
をとるためにドリル加工した貫通穴９０１があり、配線
密度の向上、配線設計の自由度に制限があった。そのた
め、最近では、図１０に示すように、このような貫通穴
を樹脂や導電性ペースト１００１などで埋めた基板上に
配線領域をロスすること無くビルドアップ層１００３を
積層することでこのような問題を回避する穴埋めビルド
アップ基板が主流になってきている。

【０００３】穴埋めの方法としては、「合同公開研究会
ビルドアップ配線板および微細印刷技術」講演要旨
集、１７〜２２、３８〜５１ページ（１９９７）や特開
平５−６７８７４号公報等にも記載があるように、専用
のインクをスクリーン印刷で穴内に充填し、紫外線や熱
処理により硬化している。また、穴のサイズは、径が
０．３mm、長さ（すなわち基板厚）が０．６mmといった
ところが、ビルドアップ基板の内層基板ということもあ
って、一般的である。

【０００４】このような従来の技術には、以下のような
問題点があった。その第１の問題は、ビルドアップ層の
多層化のためには、内層基板の最外配線層のために発生
する各層の凸凹形状を研磨して平坦化する必要がある上
に、穴埋め工程を必要とする分、従来のビルドアップ基
板に比べてさらに製造工程が長くなる点である。

【０００５】第２の問題は、穴埋めインクには流動性
（充填性）や光透過性が必要なため、材料が限定される
ことであり、したがって、硬化後のインクにも耐熱性、
耐薬品性等の物性に限界が生じ、プロセス条件の厳しい
高性能基板への適用の障害となっている。

【０００６】また、第３の問題は、穴埋め工程が長いこ
とが挙げられる。これは、スクリーン印刷の性質上、充
填穴周辺にインクが残り、その除去と次層の配線を形成
するために基板表面を研磨して平坦にする工程が必要で
あるためである。さらに、第４の問題は、現実には、専
用インクでも充填可能な穴のアスペクト比や、充填可能
な単位面積当たりの穴数にも限界がある。

【０００７】そこで、これらの問題点を解決するために
本発明者等は、特開平６−３３４３４３号公報に記載し
たように、金型をベース基板方向へ移動させて溶剤を含
まない流動性高分子前駆体をベース基板上の少なくとも
隣接する導体間隙と貫通めっきスルーホール内に充填す
る製造方法を提案した。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように形成された
最外配線上とスルーホール内の絶縁層には、ボイドは無
く、基板表面も金型面が転写されて平坦であると云う点
では他の従来技術に比して格段に優れている。しかし、
高密度多層基板においては、ベース基板が薄いことから
基板が反り易く、これを内層基板としてビルトアップ方
式で多層化を図るに際しては信頼性が低下すると云う新
たな問題が発生した。また、構造的にも高密度の配線基
板においては内層基板の最外配線層を電磁シールするこ
とが重要であり、これについては格別の配慮がされてい
なかった。

【０００９】したがって、本発明の目的は上記従来の問
題点を解消することにあり、第１の目的は内層基板の最
外配線層を取り囲むように内層基板の周縁部を額縁状の
導体パターンで取り巻き、同一平面上に形成された回路
を電磁シールドすることによって信頼性の高いビルトア
ップ多層基板を実現することにあり、第２の目的は薄い
ベース基板を用いても信頼性を低下させずにビルトアッ
プ方式で多層化できる改良されたビルトアップ多層基板
の製造方法を実現することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的は、両面
を電気的に接続する貫通めっきスルーホールと、少なく
とも一方の面上に水平配線導体からなる配線層とを有す
る内層基板を備えたビルドアップ多層配線基板におい
て、前記内層基板上の配線層とは電気的に独立で、前記
配線層を取り囲むように内層基板の周縁部に形成された
額縁状の導体金属パターンが配設されていることを特徴
とするビルドアップ多層配線基板によって、達成され
る。

【００１１】そして好ましくは、額縁状の導体金属パタ
ーンを、同一面上に形成された配線層よりも厚くし、か
つ少なくとも前配線層上には、前記額縁状の導体金属パ
ターンの高さで規制され、前記額縁状の導体金属パター
ンと略同一平面を形成する層間絶縁層が配設された構成
とすることである。

【００１２】また、上記第２の目的は、内層基板上に層
間絶縁層と配線層とを交互に積層形成するビルドアップ
多層配線基板の製造方法であって、前記内層基板を下記
（１）〜（６）の工程で順次形成することを特徴とする
ビルドアップ多層配線基板の製造方法によって達成され
る。

【００１３】（１）両面を電気的に接続する貫通めっき
スルーホールと、少なくとも一方の面上に水平配線導体
からなる配線層と、前記配線層とは電気的に独立で前記
配線層を取り囲むように基板の周縁部に額縁状に形成さ
れた導体金属パターンとを有するベース基板を形成する
工程、（２）ベース基板の配線層側に表面の平坦な金型
を設置し、このベース基板と金型との間に溶剤を含まな
い流動性高分子前駆体を供給する工程、（３）金型とベ
ース基板との間を排気する工程、（４）金型をベース基
板方向へ移動させて溶剤を含まない流動性高分子前駆体
をベース基板上の少なくとも隣接する導体間隙と貫通め
っきスルーホール内に充填する工程、（５）溶剤を含ま
ない流動性高分子前駆体に所定の静水圧をかける工程、
（６）静水圧下において溶剤を含まない流動性高分子前
駆体を硬化する工程及び（７）金型から内層基板を取り
出す工程。

【００１４】そして、好ましくは（１）の工程において
は、配線層の形成と同一工程で導体金属パターンを形成
し、次いで選択的に導体金属パターン上にめっき処理
し、めっき厚さ分だけかさ上げされた前記配線層厚以上
の導体金属パターンを形成する工程を含み、また、
（２）の工程以下において使用する金型として、配線層
の導体とは対向しない部位に配線層厚以上の高さの凸部
を設け、かつこの凸部以外の表面が平坦な金型を使用し
て成形することである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、穴埋めされた貫通めっきス
ルーホールを持つ４層配線基板上に、表裏面２層ずつの
ビルドアップ層を積層した８層配線基板の構成及び製造
方法の実施の形態について説明する。

【００１６】すなわち、ビルドアップ層を積層する内層
基板１００及び１００´の断面構造を、図１（ａ）、図
１（ｂ）に示す。絶縁材料で充填された貫通めっきスル
ーホール１０１と、最外配線層１０２と、最外配線層を
取り囲むように基板の周縁に形成した額縁状の導体パタ
ーン１０４と、絶縁層１０３からなる配線基板とし、貫
通めっきスルーホール内に充填される絶縁材料と基板の
最外絶縁層１０３とを同一材料で形成し、かつ、基板表
面が平坦な構造とした。

【００１７】絶縁材料で充填された貫通めっきスルーホ
ール１０１の直径は１〜１０００μｍの範囲から、ま
た、長さ（すなわち内層基板厚）は０．０５〜５ｍｍの
範囲から任意に選択可能であり、基板表面の平坦性は、
図１（ａ）の構造の場合、額縁状の導体パターン１０４
及び最外配線層１０２の導体間隙を埋めた最外絶縁層１
０３の厚さとこれら導体層の厚さとの差が導体層の厚さ
の１０％以内、あるいは、図１（ｂ）の構造の場合、額
縁状の導体パターン１０４及び最外配線層１０２の導体
間隙を埋め、かつ、これら導体層を覆う絶縁層１０３の
厚さバラツキが絶縁層厚の１０％以内である。

【００１８】ビルドアップ多層基板を製造するには、図
１の内層基板上に周知の積層化技術によって配線層と絶
縁層とを交互に形成すればよい。図１（ｂ）に示すよう
に、額縁状の導体パターン１０４及び最外配線層１０２
上を最外絶縁層１０３で覆われた構造の場合には、次層
のビルドアップ層との電気的接続は、図２に示すような
最外絶縁膜１０３に導体１０２が露出するまでレーザ加
工した穴内１０５に、めっき法により図３に示すような
従来のビルドアップ基板方式３０１や図４のような無電
解めっき４０１による充填めっきで５層目及び６層目の
配線導体パターンを形成して行えば良い。このような穴
１０５の直径は、ビルドアップ基板用感光性層間絶縁膜
材料では形成不可能な１〜５０μｍで加工が可能で、絶
縁層表面の穴径が導体の露出径以上（テーパ形状）であ
ることが望ましい。

【００１９】また、レーザ加工によって絶縁膜に穴を明
ける際のレーザ種としては、低コストなＹＡＧ、あるい
は、炭酸レーザが好ましい。上記レーザ加工した穴内１
０５に配線を形成する前に、穴内壁および底部を含む基
板表面５０３を酸化性液体処理やドライ洗浄処理によ
り、清浄、粗面化及び親水化しておけば、形成する配線
の接続信頼性が向上するだけでなく、図３のような穴内
の配線と内層基板表面の配線との同時形成の歩留りが向
上する。

【００２０】このような酸化性液体としては、アルカリ
性過マンガン酸カリウム水溶液、あるいは、濃硫酸とク
ロム酸の混酸が好ましいが、環境面からより好ましいの
はアルカリ性過マンガン酸カリウム水溶液である。ま
た、ドライ洗浄処理としては、酸素プラズマアッシン
グ、ＵＶ／オゾン処理、あるいは、コロナ放電のうちの
少なくとも１つの方法であることが望ましい。

【００２１】さらに、このレーザ穴のアスペクト比が大
きくなると、例えば特開平８−７８８４６号公報に開示
されるように、図５に示すように、穴内を完全に充填し
た上に充填部５０１を平坦に、内層基板表面配線部５０
２と同一面にすることができる。

【００２２】図５に示した表面配線部５０２は、５層目
及び６層目の配線導体パターンとなるが、この後は、周
知の絶縁層と導体層との形成工程を繰り返すことにより
７層目及び８層目のパターンを積層することができる。

【００２３】次に、図１で示したビルドアップ基板用内
層基板の形成工程について、図６の工程図を用いて説明
する。ただし、内層基板１００を形成するためのベース
基板６０３は４層配線を形成しているが、ここでは内層
部を省略し最外層部のみを表示してある。

【００２４】（１）先ず、図６（ａ）に示すように、両
面を電気的に接続する貫通めっきスルーホール６０１を
有し、少なくとも一方の面上に水平配線導体からなる配
線層１０２と、この配線層とは電気的に独立で配線層を
取り囲むように基板の周縁部に額縁状に形成された導体
金属パターン１０４とを有するベース基板６０３を形成
する。なお、導体金属パターン１０４は、配線層１０２
と同一のパターン形成工程で形成するが、配線層１０２
とは別工程により、異なる材質の導体で形成してもよ
い。

【００２５】（２）図６（ｂ）に示すように、ベース基
板６０３の配線層側に表面の平坦な金型６０４を設置
し、このベース基板と金型との間に溶剤を含まない流動
性高分子前駆体（絶縁層を形成する原料樹脂）６０５を
供給する。なお、６０７は金型の上下を封止する弾性体
からなるパッキンで、ここではシリコーンゴム製のパッ
キンを使用している。

【００２６】（３）図６（ｂ）→図６（ｃ）に示すよう
に、金型６０４とベース基板６０３との間を排気口６０
６より排気する。

【００２７】（４）図６（ｃ）→（ｄ）に示すように、
金型をベース基板方向へ移動させて溶剤を含まない流動
性高分子前駆体６０５をベース基板上の少なくとも隣接
する導体間隙と貫通めっきスルーホール内に充填する。
充填を容易にするため金型を所定温度に昇温し高分子前
駆体６０５の流動性を高める。金型の移動量は、配線層
１０２及び基板の周縁部に額縁状に形成された導体金属
パターン１０４の表面に金型の平面が接触するまでとす
る。

【００２８】（５）図６（ｄ）に示すように、溶剤を含
まない流動性高分子前駆体６０５に、付加口６０６より
窒素、空気等の不活性ガスを注入して所定の静水圧をか
ける。

【００２９】（６）図６（ｄ）→（ｅ）に示すように、
静水圧下において溶剤を含まない流動性高分子前駆体を
硬化し、型抜きをする。

【００３０】以上の工程により、配線層１０２及び基板
周縁部に額縁状に形成された導体金属パターン１０４の
表面を露出しつつ、隣合う配線層１０２間及び配線層１
０２と導体パターン１０４との間隙を絶縁層１０２で充
填すると共に、同時にスルーホール６０１内も絶縁層１
０２で充填されたスルーホール１０１を有する内層基板
１００が得られる。

【００３１】また、上記工程（１）の変形例として、図
７（ａ）に示したよに、基板周縁部に額縁状に形成した
導体パターン１０４（配線層１０２とは電気的に独立）
の上に、導体めっきして配線層厚以上の高さの導体金属
パターン７０２を形成しておく。この導体金属パターン
７０２の高さで、その後に配線層１０２上に積層される
絶縁層１０３の厚さを規制する。

【００３２】上記の工程（３）、（４）、（５）の後、
この導体金属パターン７０２の少なくとも１部と金型の
平面とを接触させて金型の移動を止め、静水圧下におい
て溶剤を含まない流動性高分子前駆体を硬化すれば、図
７（ｂ）に示したように、ベース基板７０３の最外配線
層１０２上にビルドアップ絶縁層７０５を形成すると共
に、同時に、貫通めっきスルーホール６０１の穴埋め７
０６もできる。

【００３３】導体金属パターン７０２の形成位置に制限
はないが、絶縁層厚を高精度に制御するためには、少な
くとも、ベース基板外周部の導体パターン１０４上には
必要であり、望ましくは、配線領域外周部にも設けるべ
きである。

【００３４】このように形成された最外配線層上とスル
ーホール内の絶縁層には、本発明者等が先に提案した特
開平６−３３４３４３号公報に開示するように、ボイド
は無く、表面も金型面が転写されて平坦である。さら
に、本製造方法では、加熱下で（４）以降の工程の実施
が可能で、室温で流動性の無い固形の溶剤を含まない流
動性高分子前駆体でも加熱溶融して低粘度化させて使用
が可能になり、材料選択の幅が広がる。したがって、粘
度上昇を引き起こすことになっても材料中のフィラ含有
量を調整し、熱膨張係数をベース基板に合わせて穴埋め
部の凹み、膨らみを抑制することができる。

【００３５】さらに、スルーホール内を排気した後、穴
埋めするので厚いベース基板や薄板ながら小径でアスペ
クト比の高い貫通めっきスルーホールを持つベース基板
の適用も可能である。また、実際には、導体金属パター
ン７０２にほぼ接するまで金型は移動するので、これら
の間に残る絶縁膜は数μｍ程度で、その量も導体金属パ
ターン７０２の形成精度に依存して、やや低い導体金属
パターン部に膜が残るだけである。したがって、最外絶
縁膜厚７０５は、導体金属パターン７０２の厚さで制御
でき、このような導体金属パターンの形成方法として
は、めっき法が一般的で、より高い精度が必要な場合
は、無電解めっき方が好ましく、むしろ形成時間を重視
するならば電気めっき法が良い。図７に示すように、こ
のようなめっきを行う下地となる額縁状の導体パターン
１０４を、配線層を形成する際に同時に形成しておくの
で、めっき量が短縮されて、導体金属パターンの形成精
度を向上させ、形成時間を短縮できる。

【００３６】上記のように最外配線層上に絶縁層を形成
する場合、配線導体とは電気的に独立な配線層厚以上の
高さの導体金属パターン７０２の変わりに、逆に、図８
に示すように、絶縁層厚制御用の凸部８０１を金型６０
６に設けてもかまわない。このような凸部も配線層の導
体と対向しない部位で、少なくとも、ベース基板外周部
には必要であり、配線領域外周部にもあることが望まし
い。その形成は、金型表面を適当な機械加工法で切削し
ても良いし、めっきあるいはそれに続くエッチングで行
っても構わない。また、正確な寸法の凸形状用の部材を
金型に接着、溶接等したものも使用できる。

【００３７】本発明においては内層基板の絶縁層を構成
する樹脂として、溶剤を含まない流動性高分子前駆体を
用いるが、これは金型を用いて樹脂を配線層間やスルー
ホールに充填する際にガスの発生を抑制したいからであ
る。溶剤を含むと充填時にガスが発生して絶縁層内にボ
イドが発生し、絶縁特性を著しく劣化させるからであ
る。溶剤を含まない流動性高分子前駆体は、熱膨張係数
調整用や粗化面態形成用のフィラを含有する熱硬化性樹
脂や熱可塑性樹脂であり、液状のものも固形のものもあ
る。これらは、液状の場合は、離型処理した金型あるい
はベース基板の少なくとも一方に塗布した液膜状として
使用すれば良いし、固形の場合は、フィルム状や、離型
処理した金型あるいはベース基板の少なくとも一方に溶
融させて硬化させることなく固着したフィルム状として
使用できる。

【００３８】

【実施例】以下、本発明を、穴埋めされた貫通めっきス
ルーホールを持つ４層配線基板上に、表裏面２層ずつの
ビルドアップ層を積層した８層配線基板の構成と製造方
法とを実施例により具体的に説明する。

【００３９】〈実施例１〉 図１１に示す構造の８層配線基板の製造方法を以下に示
す。製造工程は、図６に示した工程図にしたがう。先
ず、図１１の中央部の層に該当するベース基板（図６
（ａ）の６０３に該当）を製造する。ガラスエポキシ基
板（ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸した積層板）の両
面に銅箔を張り合わせた５００ｍｍ角、板厚１．６ｍｍ
の両面銅張積層板の３５μｍ厚銅箔をエッチングして第
４配線層１１０４と第５配線層１１０５を形成した基板
の両面に、０．１ｍｍ厚のプリプレグ（ガラスエポキシ
基板）を２枚づつ挟んで１８μｍ厚銅箔を重ね、積層接
着した。

【００４０】作製した両面板に０．２ｍｍ直径のドリル
で３５０００個の貫通穴明け加工をした後、パネルめっ
きをし、両面の銅箔をエッチングして配線パターンを形
成してから、貫通めっきスルーホール１１０９、第３配
線層１１０３、第６配線層１１０６及び基板周縁部に額
縁状に形成した導体パターン１０４（配線層１１０３、
１１０６とは電気的に独立）を形成したベース基板を作
製した。これは図６（ａ）工程に該当する。

【００４１】以下の工程は、図６（ｂ）〜図６（ｅ）で
説明した手順にしたがって行う。平均粒径２μｍのシリ
カフィラを５０体積％混合したビフェニル系エポキシ樹
脂とフェノール樹脂の組成物を８０℃で溶融させ、フッ
素系耐熱離型剤を塗布した表面が平坦な平板状の金型上
に流し、空冷してフィルム状に溶融固着した。

【００４２】この金型２枚の間に先に作製したベース基
板を挟み、金型間を１０Ｔｏｒｒに排気し、金型を７０
℃に加熱してエポキシ組成物を溶融させ、第３、第６配
線間、貫通めっきスルーホール内に充填した。そして、
排気を止め、金型を挟み付ける圧縮圧力０．９ＭＰａと
金型間に空気圧０．８ＭＰａを付加し、金型を第３、第
６配線層まで移動させ、静水圧下、金型を加熱して１６
０℃で３０分間、１８０℃で６０分間、エポキシ組成物
を硬化し、最外配線層導体間と貫通めっきスルーホール
が無欠陥な同一絶縁材料で充填された平坦なビルドアッ
プ基板用４層配線の内層基板１１１０を作製した。

【００４３】次いで、上記内層基板１１１０を過マンガ
ン酸カリウム−水酸化ナトリウム水溶液中、８０℃で４
５分間、３％硫酸ヒドロキシルアミン水溶液中、２３℃
で５分間処理して第３、第６配線層導体上を清浄化し、
層間絶縁層として市販の感光性層間絶縁材料を使用して
周知の積層パターンの形成方法により、第１配線層１１
０１、第２配線層１１０２を含むビルドアップ層１１１
１を積層して、研磨すること無く配線総数８層のビルド
アップ積層基板を製造した。

【００４４】このビルドアップ積層基板は、内層基板１
１１０の周縁部に額縁状の導体パターン１０４が形成さ
れていることから、ビルドアップ層１１１１を積層する
際に、そりが発生することなく、しかも額縁状の導体パ
ターン１０４がその内部領域の配線層を電磁シールドす
る効果を有するため信頼性の高い高密度多層配線基板が
実現できた。また、基板周縁部に形成された額縁状の導
体パターン１０４は、金型で内層基板を静水圧下で製造
する際に、パッキンの作用効果をも有している。

【００４５】〈実施例２〉 図１２に示す構造の８層配線基板の製造方法を以下に示
す。実施例１と同様にベース基板を作製する際に、第３
配線層１２０３と第６配線層１２０６の形成時に、基板
外周を１０ｍｍ幅で取り囲むようにこれら配線層とは電
気的に独立した額縁パターン１２０９を残し、さらに、
この部分にのみ電気めっきにより５０±２μｍ厚のめっ
き銅１２１０を形成しておく。そして、実施例１と同様
にしてエポキシ系絶縁層を形成して、最外配線層上及び
導体間と貫通めっきスルーホールが無欠陥な同一絶縁材
料で被覆及び充填された、平坦なビルドアップ絶縁層１
２１１（５２±１μｍ厚）をすでに１層形成したビルド
アップ基板用４層配線の内層基板１２１２を作製した。

【００４６】次いで、炭酸ガスレーザ装置により第３、
第６配線層上のビルドアップ絶縁層１２１１の所定の位
置に上径５０μｍ、底径４０μｍの円筒状穴を明け、こ
の内層基板を過マンガン酸カリウム−水酸化ナトリウム
水溶液中、８０℃で４０分間、３％硫酸ヒドロキシルア
ミン水溶液中、２３℃で５分間処理してから両面に１μ
ｍ厚の無電解めっき銅膜を形成した。レーザ穴部を含む
所定の位置に穴明け加工をしたドライフィルムレジスト
を成膜し、電気めっきにより第２配線層１２０２、第７
配線層１２０７の導体パターンを形成してドライフィル
ムを剥離、無電解めっき銅膜の配線以外の部分をエッチ
ング除去した。さらに、市販のレーザ加工用層間絶縁材
料を使用して１層積層し、ビルドアップ層１２１３を形
成し、配線総数８層のビルドアップ基板を製造した。

【００４７】内層基板１２１２の最外配線層と同一工程
で形成した基板周縁部の配額縁パターン１２０９は、実
施例１と同様の効果を有しているが、本実施例において
はさらにその上に形成しためっき銅パターン１２１０の
厚さを制御することにより、平坦なビルドアップ絶縁層
１２１１の膜厚を正確に規制できるという効果を有して
いる。

【００４８】〈実施例３〉 図１３に示す構造の８層配線基板の製造方法を以下に示
す。実施例１と同様にベース基板を作製した。ベース基
板の外周部、第３配線層１３０３や第６配線層１３０６
を１０ｍｍ幅で額縁状に取り囲む位置１３０９に対向す
る部分が１００μｍの高さに残るように研削研磨して作
製した表面が平坦なステンレス製の金型を使用し、実施
例２と同様に、最外配線層上及び導体間と貫通めっきス
ルーホールが無欠陥な同一絶縁材料で被覆及び充填され
た、平坦なビルドアップ絶縁層１３１０をすでに１層形
成したビルドアップ基板用４層配線の内層基板１３１１
を作製した。

【００４９】さらに実施例２と同様にして、ＹＡＧレー
ザ装置により第３、第６配線層上のビルドアップ絶縁層
１３１０の所定の位置に上径３０μｍ、底径２５μｍの
円筒状穴を明け、この内層基板を過マンガン酸カリウム
−水酸化ナトリウム水溶液／３％硫酸ヒドロキシルアミ
ン水溶液で処理し、さらに酸素プラズマアッシャ処理を
して両面に１μｍ厚の無電解めっき銅膜を形成した。レ
ーザ穴部を含む所定の位置に穴明け加工をしたドライフ
ィルムレジストを成膜し、電気めっきにより、レーザ穴
内１３１２が完全に充填されたうえに平坦な第２配線層
１３０２、第７配線層１３０７の導体パターンを形成し
てドライフィルムを剥離、無電解めっき銅膜の配線以外
の部分をエッチング除去した。さらに、市販のレーザ加
工用層間絶縁材料を使用して１層積層し、ビルドアップ
層１３１３を形成し、配線総数８層のビルドアップ基板
を製造した。

【００５０】内層基板１３１１の周縁部に設けた額縁状
の導体パターン１０４の効果は、実施例１の場合と同様
に得られた。本実施例ではさらにビルドアップ絶縁層１
３１０の外周が内側に寄ってベース基板の外周部１３０
９を露出しているため、導体パターン１０４及びビルド
アップ絶縁層１３１０の外周部を保護することができ信
頼性をさらに高めている。

【００５１】〈実施例４〉 実施例１において、絶縁層を形成するエポキシ組成物
を、平均粒径１．５μｍのシリカフィラを５０体積％混
合したビスフェノールＡ系エポキシ樹脂とジシアンジア
ミドの組成物に代え、これをベース基板上面と下面に対
向する金型上に室温で塗布して供給した。そして、金型
間を室温で５分間排気した後は同様に操作して、図１１
に示す構造のビルドアップ基板を製造した。

【００５２】〈実施例５〉 実施例２において、絶縁層を形成するエポキシ組成物
を、平均粒径１．５μｍのシリカフィラを５０体積％混
合したビスフェノールＡ系エポキシ樹脂とジシアンジア
ミドの組成物に代え、これをベース基板上面と下面に対
向する金型上に室温で塗布して供給した。ベース基板は
板厚４．０ｍｍのものを使用し、実施例４同様に操作し
て、図１２に示す構造のビルドアップ基板を製造した。
なお、過マンガン酸カリウム−水酸化ナトリウム処理時
間は３０分にした。

【００５３】〈実施例６〉 実施例３において、絶縁層を形成するエポキシ組成物
を、平均粒径１．５μｍのシリカフィラを５０体積％混
合したビスフェノールＡ系エポキシ樹脂とジシアンジア
ミドの組成物に代え、これをベース基板上面と下面に対
向する金型上に室温で塗布して供給した。ベース基板は
板厚０．３ｍｍで、炭酸ガスレーザにより作製した仕上
がり径３０μｍの貫通めっきスルーホールを設けたもの
を使用し、実施例４同様に操作して、図１３に示す構造
のビルドアップ基板を製造した。なお、過マンガン酸カ
リウム−水酸化ナトリウム処理時間は３０分にした。

【００５４】〈実施例７〉 実施例５において、絶縁層を形成するエポキシ組成物
を、平均粒径１．５μｍのシリカフィラを４０体積％混
合した液状ＢＴレジン（ビスマレイミド−トリアジンレ
ジン：三菱ガス化学製）に代え、図１２に示す構造のビ
ルドアップ基板を製造した。硬化条件は１６０℃３０
分、２２０℃６０分、過マンガン酸カリウム−水酸化ナ
トリウム処理時間は２０分にした。

【００５５】

【発明の効果】上述したように、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、内層基板の最外
配線層を取り囲むように内層基板の周縁部を額縁状の導
体パターンで取り巻き、同一平面上に形成された回路を
電磁シールドすることによって信頼性の高いビルトアッ
プ多層基板を実現することができた。

【００５６】また、薄い内層基板を用いても信頼性を低
下させずにビルトアップ方式で多層化できる改良された
ビルトアップ多層基板の製造方法を実現することができ
た。

【００５７】具体的には、ビルドアップ層を積層するた
めの内層基板を、絶縁材料で充填された貫通めっきスル
ーホールと、同一絶縁材料で少なくとも最外配線層間及
び最外配線層と基板周縁に設けた額縁状の導体パターン
との間隙を埋め込んだ絶縁層とで構成し、かつ基板表面
を平坦な構造とすることにより、額縁状の導体パターン
が基板の反りを防止し、同一平面内に形成された配線層
を磁気シールドする効果を有し、ビルドアップ多層基板
の信頼性と歩留まりを格段に向上させることができた。

【００５８】内層基板の最外層の配線層とは電気的に独
立に内層基板の周縁部に額縁状の導体パターンを形成し
た後、さらにこの導体パターン上に配線層厚以上の高さ
の第２の導体金属パターンを設けておけば、最外配線層
上に、これら導体金属パターン類で膜厚制御された平坦
な絶縁層を形成すると同時に貫通めっきスルーホールの
穴埋めができる。

【００５９】また、本工程は加熱下でも実施可能なた
め、流動性に劣る高粘度な穴埋め材料でも必要に応じて
溶融させて粘度を下げた状態で使用することができる。
したがって、熱膨張係数を下げるために、粘度は上がる
にもかかわらず、フィラ含量を増やし、材料構成を最適
化して対応することが可能となり、内層基板の表面を研
磨等特別な工程無しに平坦に形成することができるし、
また、同時にビルドアップ層を積層するためにプロセス
上必要な耐熱性、耐薬品性も付与することができる。さ
らに本工程では、一旦、貫通めっきスルーホール内を排
気した後、穴埋め材料を流動させて充填するので、本質
的に充填の欠陥は無く、単位面積当たりの穴数の影響も
受けない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るビルドアップ基板用内層基板の構
造の一例を示す断面図。

【図２】本発明に係るビルドアップ基板用内層基板の構
造の一例を示す断面図。

【図３】本発明に係るビルドアップ基板用内層基板とビ
ルドアップ層との電気的接続形態の一例を示す断面図。

【図４】本発明に係るビルドアップ基板用内層基板とビ
ルドアップ層との電気的接続形態の一例を示す断面図。

【図５】本発明に係るビルドアップ基板用内層基板とビ
ルドアップ層との電気的接続形態の一例を示す断面図。

【図６】本発明に係るビルドアップ基板用内層基板の製
造方法の一例を示す工程図。

【図７】本発明に係るビルドアップ基板用内層基板の製
造方法の一例を示す工程図。

【図８】本発明に係るビルドアップ基板用内層基板の製
造方法の一例を示す工程図。

【図９】従来のビルドアップ基板の構造の一例を示す断
面図。

【図１０】従来のビルドアップ基板の構造の一例を示す
断面図。

【図１１】本発明に係るビルドアップ基板の構造の一例
を示す断面図。

【図１２】本発明に係るビルドアップ基板の構造の一例
を示す断面図。

【図１３】本発明に係るビルドアップ基板の構造の一例
を示す断面図。

【符号の説明】

１００、１００´…内層基板、 １０１…貫通めっきスルーホール、 １０２…配線層、 １０３…絶縁層、 １０４…額縁状導体パターン、 １０５…レーザ加工穴内部、 ３０１…従来のビルドアップ基板方式で形成した上層接
続用の配線導体、 ４０１…無電解めっきで形成した上層接続用の配線導
体、 ５０１…配線導体で充填したレーザ穴上部、 ５０２…内層基板表面配線層、 ５０３…内層基板表面、 ６０１…貫通めっきスルーホール、 ６０３…ベース基板、 ６０４…金型、 ６０５…溶剤を含まない流動性高分子前駆体、 ６０６…排気口、静水圧付加口、 ６０７…パッキン、 ７０２…導体金属パターン、 ７０５…ビルドアップ絶縁層、 ７０６…貫通めっきスルーホールの穴埋め部、 ８０１…絶縁層厚制御用の凸部、 ９０１…貫通めっきスルーホール、 ９０２…ビルドアップ基板用内層基板、 ９０３…ビルドアップ層、 １００１…穴埋め樹脂、導電性ペースト、 １００２…ビルドアップ基板用内層基板、 １００３…ビルドアップ層、 １１０１、１２０１、１３０１…第１配線層、 １１０２、１２０２、１３０２…第２配線層、 １１０３、１２０３、１３０３…第３配線層、 １１０４、１２０４、１３０４…第４配線層、 １１０５、１２０５、１３０５…第５配線層、 １１０６、 １２０６、１３０６…第６配線層、 １２０７、１３０７…第７配線層、 １２０８、１３０８…第８配線層 １１０９…貫通めっきスルーホール、 １１１０…ビルドアップ基板用内層基板、 １１１１…ビルドアップ層、 １２０９…額縁パターン、 １２１０…めっき銅、 １２１１…ビルドアップ絶縁層、 １２１２…ビルドアップ基板用内層基板、 １２１３…ビルドアップ層、 １３０９…ベース基板外周部、 １３１０…ビルドアップ絶縁層、 １３１１…ビルドアップ基板用内層基板、 １３１２…レーザ穴内部、 １３１３…ビルドアップ層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 志儀 英孝 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 (72)発明者 渡部真貴雄 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所情報通信事業部内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両面を電気的に接続する貫通めっきスルー
   ホールと、少なくとも一方の面上に水平配線導体からな
   る配線層とを有する内層基板を備えたビルドアップ多層
   配線基板において、前記内層基板上の配線層とは電気的
   に独立で、前記配線層を取り囲むように内層基板の周縁
   部に形成された額縁状の導体金属パターンが配設されて
   いることを特徴とするビルドアップ多層配線基板。
2. 【請求項２】額縁状の導体金属パターンは、同一面上に
   形成された配線層よりも厚く、かつ少なくとも前配線層
   上には、前記額縁状の導体金属パターンの高さで規制さ
   れた前記額縁状の導体金属パターンと略同一平面を形成
   する層間絶縁層が配設されていることを特徴とする請求
   項１記載のビルドアップ多層配線基板。
3. 【請求項３】内層基板上に層間絶縁層と配線層とを交互
   に積層形成するビルドアップ多層配線基板の製造方法で
   あって、前記内層基板を下記（１）〜（６）の工程で順
   次形成することを特徴とするビルドアップ多層配線基板
   の製造方法。 （１）両面を電気的に接続する貫通めっきスルーホール
   と、少なくとも一方の面上に水平配線導体からなる配線
   層と、前記配線層とは電気的に独立で前記配線層を取り
   囲むように基板の周縁部に額縁状に形成された導体金属
   パターンとを有するベース基板を形成する工程、（２）
   ベース基板の配線層側に表面の平坦な金型を設置し、こ
   のベース基板と金型との間に溶剤を含まない流動性高分
   子前駆体を供給する工程、（３）金型とベース基板との
   間を排気する工程、（４）金型をベース基板方向へ移動
   させて溶剤を含まない流動性高分子前駆体をベース基板
   上の少なくとも隣接する導体間隙と貫通めっきスルーホ
   ール内に充填する工程、（５）溶剤を含まない流動性高
   分子前駆体に所定の静水圧をかける工程、（６）静水圧
   下において溶剤を含まない流動性高分子前駆体を硬化す
   る工程及び（７）金型から内層基板を取り出す工程。
4. 【請求項４】（１）の工程においては、配線層の形成と
   同一工程で導体金属パターンを形成し、次いで選択的に
   導体金属パターン上にめっき処理し、めっき厚さ分だけ
   かさ上げされた前記配線層厚以上の導体金属パターンを
   形成する工程を含む請求項３記載のビルドアップ多層配
   線基板の製造方法。
5. 【請求項５】（２）の工程以下において使用する金型と
   して、配線層の導体とは対向しない部位に配線層厚以上
   の高さの凸部を設け、かつこの凸部以外の表面が平坦な
   金型を使用して成形する請求項３記載のビルドアップ多
   層配線基板の製造方法。
6. 【請求項６】ベース基板の配線層側に表面の平坦な金型
   を設置し、このベース基板と金型との間に溶剤を含まな
   い流動性高分子前駆体を供給する工程（２）において、
   溶剤を含まない流動性前駆体を、フィルム状で供給する
   請求項３記載のビルドアップ多層配線基板の製造方法。
7. 【請求項７】ベース基板の配線層側に表面の平坦な金型
   を設置し、このベース基板と金型との間に溶剤を含まな
   い流動性高分子前駆体を供給する工程（２）において、
   溶剤を含まない流動性前駆体を、離型処理した金型ある
   いはベース基板の少なくとも一方に、室温下あるいは溶
   融させて硬化させることなく塗布して膜状あるいはフィ
   ルム状で供給する請求項３記載のビルドアップ多層配線
   基板の製造方法。
8. 【請求項８】金型とベース基板との間を排気する工程
   （３）、金型をベース基板方向へ移動させて溶剤を含ま
   ない流動性高分子前駆体をベース基板上の少なくとも隣
   接する導体間隙と貫通めっきスルーホール内に充填する
   工程（４）、溶剤を含まない流動性高分子前駆体に所定
   の静水圧をかける工程（５）により、ベース基板上の配
   線導体とは電気的に独立の導体金属パターンの少なくと
   も１部と金型を接触させて金型の移動を止める請求項３
   記載のビルドアップ多層配線基板の製造方法。
9. 【請求項９】金型とベース基板との間を排気する工程
   （３）、金型をベース基板方向へ移動させて溶剤を含ま
   ない流動性高分子前駆体をベース基板上の少なくとも隣
   接する導体間隙と貫通めっきスルーホール内に充填する
   工程（４）、溶剤を含まない流動性高分子前駆体に所定
   の静水圧をかける工程（５）により、ベース基板と金型
   の凸部の少なくとも１部を接触させて金型の移動を止め
   る請求項５記載のビルドアップ多層配線基板の製造方
   法。