JPH11317582A - 多層配線基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内層に複数の配線層を有する多層配線基板に
おいて、微細な端子ピッチを有するＬＳＩのベアチップ
を配線基板上に直接実装するためにはベアチップ実装領
域の配線密度を高密度化しなければならず、一つの配線
基板上に通常密度の配線パターンと高密度配線パターン
を混在させることになり、配線基板全体の生産歩留まり
が著しく低下するという課題を解決する。 【解決手段】 第１のインナバイヤホール導体１４によ
って電気的に接続されている配線層１３を備え、かつ凹
部１５が設けられているマザー配線基板１１と、高密度
に形成されたランド１７を備えたキャリヤ配線基板１６
とを別々の工程で作成し、後工程においてマザー配線基
板１１の凹部１５内にキャリヤ配線基板１６を埋め込ん
で互いに電気的に接続された構造を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内層に複数の配線
層を有し、高密度に集積されたＩＣチップの直接実装を
可能とする高密度配線回路を備えた多層配線基板および
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化、薄型化、軽量
化、高機能化が進展する中で電子機器を構成する各種電
子部品の小型化や薄型化等とともに、これら電子部品が
実装されるプリント配線基板も高密度実装を可能とする
様々な技術開発が盛んである。

【０００３】特に最近は急速な実装技術の進展ととも
に、ＬＳＩ等の半導体チップを高密度に実装でき、かつ
高速信号処理回路にも対応できる多層配線構造の回路基
板が安価に供給されることが強く要望されてきている。
このような多層配線回路基板では微細な配線ピッチで形
成された複数層の配線パターン間の高い電気的接続信頼
性や優れた高周波特性を備えていることが重要である。
このような高性能、高機能化された電子機器からの要求
に対し、ドリル加工と銅貼積層板のエッチングやめっき
加工による従来のスルーホール構造で層間の電気接続が
なされる多層プリント配線基板ではもはやこれらの要求
を満足させることは極めて困難となり、このような問題
を解決するために新しい構造を備えた回路基板や高密度
配線を目的とする製造方法が開発されつつある。

【０００４】例えば、従来の多層配線基板の層間接続の
主流となっていたスルーホール内壁の銅めっき導体に代
えて、インナーバイヤホール（以下、ＩＶＨという）に
導電体を充填して接続信頼性の向上を図るとともに部品
ランド直下や任意の層間にＩＶＨを形成でき、基板サイ
ズの小型化や高密度実装が実現できる全層ＩＶＨ構造の
樹脂多層配線基板（特開平６−２６８３４５号公報）が
ある。

【０００５】この全層ＩＶＨ構造の樹脂多層配線基板を
形成するための回路形成用基板として一般的に用いられ
ているものにアラミド不織布等の基材に絶縁材としてエ
ポキシ樹脂を含浸させた基板がある。これらの回路形成
用基板を用いて形成された樹脂多層基板は、低膨張率、
低誘電率、軽量であるという長所を生かして小型、軽量
化を必要とする多くの電子機器に利用されてきている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
全層ＩＶＨ構造を有する樹脂多層配線基板では、その製
造過程において樹脂基板の全面に銅箔等の金属箔が貼着
されており、内外層銅箔の配線パターン形成法は従来の
フォトリソグラフ法を利用して行われており、その配線
ピッチや配線幅等の形成密度は配線基板全面に亘って同
一デザインルールによって形成されるのが一般的であ
る。

【０００７】図１４に示すように、チップ抵抗１やチッ
プコンデンサ２等のディスクリート部品、および樹脂パ
ッケージされた半導体集積回路素子３を搭載する領域の
配線密度はこれらディスクリート部品の形状、大きさに
よって制限され、高密度配線パターンを形成することが
できず、これが配線基板４の小型、高密度化を阻害して
いた。

【０００８】したがって配線基板の高密度化および高密
度実装化を図り、配線基板４をより小型化するためには
少なくとも集積回路素子パッケージ３をベアチップの状
態で実装することが必要となる。しかしながらベアチッ
プを配線基板上に直接実装するためにはベアチップ実装
領域の配線密度を高密度化しなければならず，したがっ
て一つの配線基板上に通常密度の配線パターンと高密度
配線パターンを混在させることになり、配線基板全体の
生産歩留まりが著しく低下して製造コストの上昇を招く
という課題がある。

【０００９】こうした課題の解決方策として、特開平５
−４８２３１号公報（ａ）、特開平９−４６０１５号公
報（ｂ）、特開平９−１９９８２４号公報（ｃ）およ
び、特開平１０−４１５３号公報（ｄ）のように、性能
の異なる回路基板の組み合わせや、半導体素子や抵抗、
コンデンサのような一般電子部品を回路基板に埋め込む
方策が開示されているが、それぞれ以下の課題が残って
いた。

【００１０】すなわち、公報（ａ）は、高パターン密度
の配線回路基板を、低パターン密度の配線回路基板の穴
へ埋め込み、それぞれの断スルーホール通しを合致させ
て接続するものであるが、両基板の端面部通しの接続構
成となること、および全層ＩＶＨ構造の基板構成でない
ことから、基板全体としての配線実装密度を充分に高め
ることが不充分であった。

【００１１】公報（ｂ）は、異なる性能（価格）の回路
基板を個別に作り、それらの一方をもう一方の回路基板
の上に重ね合わせて接続させることで生産性向上を図っ
ているものであり、回路基板を別の回路基板に埋め込む
方式ではないため、回路基板各層間の配線長の増大に伴
う信号伝播の遅延や、回路基板全体厚みの増大および、
回路基板の平坦性（低背性）等で課題を生じていた。

【００１２】公報（ｃ）は、全層ＩＶＨ構造の多層回路
基板に開口部や凹部を設け、その部分に部品を実装する
ことで、部品の高密度実装性や実装体の低背性を実現し
ようとするものであるが、実装対象の部品が抵抗、コン
デンサ等の一般電子部品であり、（ＩＶＨ構造の）回路
基板を埋め込む思想は入っておらず、回路基板全体の実
装密度、生産性を改善するものではなかった。

【００１３】公報（ｄ）は、回路基板に階段状の凹部を
設け、その凹部に半導体素子を埋め込み、前記半導体素
子の配線信号を回路基板の各層に接続させるものである
が、その接続方法がワイヤボンディング法であることか
ら、配線の増大に伴う信号伝播の遅延や、実装体の中空
部の存在による容積の増大などの課題を有するものであ
った。また、本引例は公報（ｃ）同様に、回路基板全体
の実装密度、生産性を改善するものではなかった。

【００１４】本発明は上記の課題を解決するものであ
り、全層ＩＶＨ構造の樹脂多層基板が備える利点を活用
することによって、配線基板上に形成された配線パター
ンの配線密度をその上面に実装する部品の種類によって
異なる密度を有する別個の配線基板に分離して形成し、
後工程で合体させるものであり、多層配線基板の製造コ
ストの上昇を抑え、かつＬＳＩベアチップの直接高密度
実装を可能とすることによって安価で、かつ小型化され
た多層配線基板およびその製造方法を提供することを目
的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、一般のディスクリート部品を搭載するマザ
ー配線基板の配線密度を比較的低いものとすることによ
ってその製造コストを安価なものとし、そのマザー配線
基板の所望の箇所に凹部を設け、ＬＳＩベアチップを搭
載するために高密度配線を必要とするキャリア配線基板
をその凹部に埋め込み、マザー配線基板とキャリヤ配線
基板とを電気的に接続することにより、安価でかつ信号
処理速度や接続信頼性に優れた高性能多層配線基板を得
ることができるものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、表面に形成された配線および内部に形成された複数
の配線層と、配線層間を電気的に接続するインナバイヤ
ホール導体を備え、かつその表面に少なくとも１個の凹
部が設けられたマザー配線基板の凹部に、キャリヤ配線
基板を埋め込んでマザー配線基板とキャリヤ配線基板と
を電気的に接続したものであり、マザー配線基板とキャ
リヤ配線基板とを別工程でそれぞれ必要とする工程条件
下で作成することができるので、多層配線基板の配線密
度をより理想的に、また合理的な製造コストで得ること
が可能となる。

【００１７】本発明の請求項２に記載の発明は、表面に
形成された配線および内部に形成された複数の配線層
と、配線層間を電気的に接続するインナバイヤホール導
体を備え、かつその表面に少なくともその１辺が層毎ま
たは不連続の階段状に形成された少なくとも１個の凹部
が設けられたマザー配線基板の凹部に、その階段状の凹
部と嵌合する階段状の形状を有するキャリヤ配線基板を
埋め込んでマザー配線基板とキャリヤ配線基板とを電気
的に接続したものであり、請求項１記載の作用効果に加
え、マザー配線基板の各配線層とキャリヤ配線基板の配
線層とを直接接続することが可能となり配線長を短くで
きることにより、高速信号処理が可能となる。

【００１８】本発明の請求項３に記載の発明は、表面に
形成された配線および内部に形成された複数の配線層
と、配線層間を電気的に接続するインナバイヤホール導
体を備え、かつその表面に少なくともその１辺が層毎ま
たは不連続の階段状に形成された少なくとも１個の凹部
が設けられるとともに、前記複数層の配線層のうちの一
つに電源配線層を、もう一つの配線層にグランド配線層
をそれぞれ含ませたマザー配線基板の前記凹部に、前記
階段状の凹部と嵌合する階段状の形状を有するキャリヤ
配線基板を埋め込み、前記マザー配線基板上の接続端子
と前記キャリヤ配線基板上の対応する接続端子とを電気
的に接続したもの、特にキャリア基板上の電源端子およ
びグランド端子をそれぞれマザー基板の電源配線層およ
びグランド配線層に電気的に接続したものであり、これ
により、マザー配線基板上の電源配線層およびグランド
配線層がそれぞれキャリヤ基板上の電源端子およびグラ
ンド端子に、それぞれ最短距離で接続できるため、電源
インピーダンス、グランドインピーダンスが低くなる。
また、同種の接続端子がキャリヤ基板の同一配線層上に
存在し、これを対応するマザー基板上の対応する配線層
に接続することができるため、接続位置精度に関するマ
ージンが増大し、実装歩留まりが向上する。

【００１９】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
１、２または３に記載の多層配線基板に関し、キャリヤ
配線基板が、その両面に配線または両面の配線と内部に
複数の配線層と、その配線層間を電気的に接続するイン
ナバイヤホール導体とを備えるキャリヤ配線基板とする
ものであり、キャリヤ配線基板上に複数のＬＳＩチップ
を搭載して１個の独立した回路モジュールを形成するこ
とができ、またマザー配線基板と電気的接合するための
電極の配置構造の設計自由度を向上することができる。

【００２０】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
１、２または３に記載の多層配線基板に関し、キャリヤ
配線基板の表面に少なくとも１個の電子部品搭載用のラ
ンドを設けるとしたものであり、高密度ＬＳＩチップを
搭載するための高密度配線パターンを効率よく形成する
ことができる。

【００２１】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
１、２または３に記載の多層配線基板に関し、マザー配
線基板およびキャリヤ配線基板に形成された配線層をそ
れぞれ異なる配線密度を有するものとしたものであり、
マザー配線基板またはキャリヤ配線基板をそれぞれ別工
程において、それぞれ必要とする配線密度で製造するこ
とができるので総合的な製造コストの低減に寄与するこ
とができる。

【００２２】本発明の請求項７に記載の発明は、請求項
１、２または３に記載の多層配線基板に関し、マザー配
線基板またはキャリア配線基板に内蔵される複数の配線
層のそれぞれ少なくとも１層の配線密度をそれぞれ他の
配線層の配線密度と異なるものとしたものであり、多層
配線基板の各配線層の配線密度をそれぞれ必要とする配
線デザインルールにおいて作成することにより、コスト
パフォーマンスを向上することができる。

【００２３】本発明の請求項８に記載の発明は、請求項
１、２または３に記載の多層配線基板に関し、マザー配
線基板の凹部に埋設したキャリヤ配線基板の表面をマザ
ー配線基板の表面より低く構成したものであり、キャリ
ヤ配線基板上に半導体チップを搭載したとき多層配線基
板の全体厚さを低減できるという効果を有する。

【００２４】本発明の請求項９に記載の発明は、請求項
１、２または３に記載の多層配線基板に関し、マザー配
線基板の凹部にキャリヤ配線基板が埋め込まれたとき、
マザー配線基板の凹部に設けられたマザー基板電極とキ
ャリヤ配線基板の底部または側部に設けられたキャリヤ
基板電極との接続を半田ボールを介して行うものであ
り、マザー配線基板とキャリヤ配線基板との接続工程の
コスト低減に有効である。

【００２５】本発明の請求項１０にに記載の発明は、請
求項１、２または３に記載の多層配線基板に関し、マザ
ー配線基板の凹部にキャリヤ配線基板が埋め込まれたと
き、マザー配線基板の凹部に設けられたマザー基板電極
とキャリヤ配線基板の底部または側部に設けられたキャ
リヤ基板電極との接続を金バンプを介して行うものであ
り、接続信頼性を向上させる。

【００２６】本発明の請求項１１に記載の発明は、請求
項１、２または３に記載の多層配線基板に関し、マザー
配線基板の凹部にキャリヤ配線基板が埋め込まれたと
き、マザー配線基板の凹部に設けられたマザー基板電極
とキャリヤ配線基板の底部または側部に設けられたキャ
リヤ基板電極との接続を導電ペーストを介して行うもの
であり、マザー配線基板とキャリヤ配線基板との接続工
程を簡略化することができる。

【００２７】本発明の請求項１２に記載の発明は、請求
項１から１１までのいずれかに記載の多層配線基板に関
し、マザー配線基板およびキャリヤ配線基板を構成する
材料に、同一材料またはそれぞれ異なる材料を用いるも
のであり、それぞれ必要とする電子部品を搭載したと
き、その電子部品に最適な電気特性および機械特性を備
えることができる。

【００２８】本発明の請求項１３に記載の発明は、請求
項１から１１のいずれかに記載の多層配線基板に関し、
マザー配線基板またはキャリヤ配線基板を構成する材料
として、ガラス繊維不織布およびもしくは有機繊維不織
布と熱硬化性樹脂との複合材料よりなる樹脂含浸繊維シ
ート材料を用いるものでり、本発明に関わる多層配線基
板に優れた電気特性および機械特性を備えさせることが
できる。

【００２９】本発明の請求項１４に記載の発明は、請求
項１から１３のいずれかに記載の多層配線基板を製造す
る方法に関し、表面に配線層と、内部にインナバイヤホ
ール導体を有する複数の樹脂含浸繊維シートを積層して
基底基板を構成する工程と、表面に配線層と、内部にイ
ンナバイヤホール導体を有し、かつ少なくとも１個の開
口部が設けられた複数の樹脂含浸繊維シートを積層して
収納基板を構成する工程と、基底基板と収納基板とを積
層して少なくとも１個の凹部が形成されたマザー配線基
板を構成する工程と、表面に少なくとも１個のランドと
配線と、内部にインナバイヤホール導体を有する複数の
樹脂含浸繊維シートを積層して形成されたキャリア配線
基板をマザー配線基板の凹部に埋め込み、マザー配線基
板とキャリヤ配線基板とを電気的に接続する工程とを有
するものである。

【００３０】つぎに本発明の実施の形態について図面を
参照しながら説明する。

【００３１】（実施の形態１）図１は本発明の第１の実
施の形態における多層配線基板の構造を示すものであ
り、全層ＩＶＨ構造を有するマザー配線基板１１はエポ
キシ樹脂等の熱硬化性樹脂をアラミド繊維等に含浸させ
て硬化した複数の主基板１２を複数枚積層して形成され
ている。マザー基板配線層１３は主基板１２の内部の貫
通孔に形成された第１のインナバイヤホール導体（以
下、第１のＩＶＨ導体という）１４によって電気的に接
続されている。またマザー配線基板１１は基底基板１１
ａと収納基板１１ｂとより構成されており、収納基板１
１ｂには図に示すように、少なくとも１個の凹部１５が
設けられていて、その凹部１５にはキャリヤ配線基板１
６が埋め込まれている。

【００３２】なお、凹部１５にキャリヤ配線基板１６が
埋め込まれたとき、マザー配線基板１１と キャリヤ配
線基板１６との間に生じた隙間に封止用の樹脂を充填す
ることも可能であり、マザー配線基板１１とキャリヤ配
線基板１６との接続部を外気より保護でき、優れた長期
寿命特性を得ることができる。

【００３３】またキャリヤ配線基板１６は、その表面に
形成された半導体ベアチップ等の電子部品を搭載するた
めのランド１７や配線１８および内部に複数のキャリヤ
基板配線層１９とその配線層間を電気的に接続する第２
のインナバイヤホール導体（以下、第２のＩＶＨ導体と
いう）２０等を備えており、マザー配線基板１１と同じ
全層ＩＶＨ構造を有する。

【００３４】キャリヤ配線基板１６の裏面にはマザー配
線基板１１と電気的に接続するためのキャリヤ基板電極
２１が設けられていてマザー配線基板１１の凹部１５の
底面を構成する基底基板１１ａ上に形成されているマザ
ー基板電極２２と半田ボール、金バンプまたは導電ペー
ストよりなる接続体２３を介して接続され、マザー配線
基板１１とキャリヤ配線基板１６との回路的な結合を図
っている。

【００３５】キャリヤ配線基板１６を構成する複数の配
線基板のうち少なくともＬＳＩベアチップを搭載する最
上部の基板の配線密度はマザー配線基板１１の配線密度
より高密度に形成されている。

【００３６】つぎに以上のように構成されている本実施
の形態における多層配線基板の構成意義とその効果につ
いて説明する。

【００３７】本発明における多層配線基板の特徴とする
ところは、一つには上記構成のように抵抗、コンデン
サ、コイルやコネクタ等のディスクリート電子部品を主
としてその表面に搭載するメインとなる電子回路が形成
されているマザー配線基板１１と、主としてＬＳＩベア
チップを直接実装するためのキャリヤ配線基板１６の２
種類の配線基板から構成されている点であり、マザー配
線基板１１の凹部１５に収納されるキャリヤ配線基板１
６は本発明に関わる多層配線基板が使用される電子機器
の機能に対応して複数個使用される場合もあり、また１
個のキャリヤ配線基板に複数個のＬＳＩチップが実装さ
れることも可能であり、１つの電子回路モジュールを形
成することもできる。

【００３８】またもう一つの特徴は上記のマザー配線基
板１１とキャリヤ配線基板１６とに形成されている配線
密度がそれぞれ相違している点であり、マザー配線基板
１１の配線密度は搭載するディスクリート電子部品の形
状または端子ピッチに応じて必要とする通常の配線ピッ
チを有するものである。

【００３９】一方、極めて微細な電極ピッチを有するＬ
ＳＩベアチップを搭載して直接配線基板上の端子にフリ
ップチップ実装するために、キャリヤ配線基板１６上の
端子電極の配線幅や配線ピッチおよびインナバイヤホー
ル等にはＬＳＩの外部電極と同等の微細な配線ピッチが
要求される。

【００４０】しかしながら多層配線基板の全体構造から
見れば、高度な設計、製造技術が要求され、したがって
コスト上昇の原因となる高密度配線パターンの形成を、
本発明の構成によればキャリヤ配線基板のみに止めるこ
とができ、またＬＳＩベアチップの直接実装が可能であ
ることから配線基板全体の形状を小型化、薄型化するこ
とが可能となり、配線基板全体の製造コストを低減でき
るという効果を得ることができる。

【００４１】したがって本発明の技術から得られる効果
は、従来構造の多層配線基板が通常のデザインルールを
有する配線密度であれば樹脂パッケージまたはセラミッ
クパッケージされた集積回路部品しか搭載できず小型
化、薄型化に一定の限界を生じざるを得なかったか、ま
たはＬＳＩベアチップを直接実装するために、そのＬＳ
Ｉベアチップ搭載領域の高密度配線と他の通常密度の配
線領域を混在させることによる歩留まりの低下を招くと
いうような課題を解決することができるという点であ
る。

【００４２】（実施の形態２）つぎに本発明の第２の実
施の形態について図２（ａ）、（ｂ）を用い、実施の形
態１と同一部分には同一番号を付して説明する。本実施
の形態における多層配線基板の構造が第１の実施の形態
における多層配線基板と異なる点はマザー配線基板３１
に設けられた凹部３２の形状と、その凹部３２に埋め込
まれてマザー配線基板３１と電気的に結合するキャリヤ
配線基板３３の形状にある。

【００４３】すなわち図２（ａ）に示すようにマザー配
線基板３１を構成する基底基板３１ａの構造は上記第１
の実施の形態における基底基板１１ａとほぼ同じである
が、収納基板３１ｂの凹部３２が階段状に形成されてお
り、その階段状の露出した平面部にそれぞれ収納基板電
極３４が形成されている。したがってキャリヤ配線基板
３３の形状も収納基板３１ｂの階段形状に合わせて逆形
状の階段状となっており、収納基板３１ｂの階段平面部
に設けられている収納基板電極３４に接続できるように
キャリヤ基板電極３５がキャリヤ配線基板３３の露出し
た階段平面部に設けられている。また基底基板３１ａの
露出した上面に設けられている基底基板電極２２の数は
本実施の形態の場合、収納基板３１ｂに収納基板電極３
４が設けられているために第１の実施の形態の場合に比
べて少なく設けることが可能である。

【００４４】図２（ａ）に示す本実施の形態における多
層配線基板の構造は断面図であるため左右両側に階段形
状が形成されている例を示しているが本発明に関わる多
層配線基板に設けられている凹部３２は四角形であるた
め、階段形状はその１辺、２辺、３辺または４辺に形成
することが可能である。

【００４５】つぎに上述した第２の実施の形態における
多層配線基板の構成意義とその効果について説明する。

【００４６】図２（ａ）から明らかなように本実施の形
態における多層配線基板を構成するマザー配線基板３１
とキャリヤ配線基板３３とは階段状に嵌合し、それぞれ
の平面部に設けられたマザー配線基板３１のマザー基板
電極２２、３４とキャリヤ配線基板３３のキャリヤ基板
電極３５とを各配線層において直接接続することができ
るのでキャリヤ配線基板３３内の配線構造を簡略化して
総合的な配線長を短くすることができ、したがって多層
配線基板の形状の小型化および配線抵抗の低減により、
信号処理速度の向上を図ることが可能となる。

【００４７】本発明の第２の実施の形態における多層配
線基板が有する主たる特徴である配線抵抗の低減および
信号処理速度を向上させることができる配線構造の具体
的一例を図２（ｂ）を用いて説明する。

【００４８】図２（ｂ）に示すようにマザー配線基板３
１の複数のマザー基板配線層のうちの一つを電源配線層
１３ｅとし、もう一つの配線層にグランド配線層１３ｆ
を設け、キャリア基板３３の一つの段差に設けられてい
る電源端子３４ｅおよび他の段差の一つに設けられてい
るグランド端子３４ｆをそれぞれマザー基板の電源配線
層１３ｅおよびグランド配線層１３ｆにそれぞれ電気的
に接続することにより、マザー配線基板３１に設けられ
ている電源配線層１３ｅおよびグランド配線層１３ｆを
それぞれキャリヤ基板３３の同一段差部またはそれぞれ
異なる段差部に設けられている電源端子３４ｅおよびグ
ランド端子３４ｆにそれぞれ最短距離で接続できるた
め、電源インピーダンス、グランドインピーダンスを低
くすることができる。また、同種の接続端子がキャリヤ
基板の同一層上に存在し、これを対応するマザー配線基
板の対応する配線層に接続することができるため、接続
位置精度に関するマージンを増大させ、実装歩留まりを
向上させることができる。

【００４９】（実施の形態３）つぎに本発明の第３の実
施の形態である多層配線基板の製造方法について説明す
る。図３〜図７は上述の第１の実施の形態における多層
配線基板の製造方法を示すものであり、図３（ａ）、
（ｂ）はマザー配線基板を構成する基底基板の工程図、
図４（ａ）、（ｂ）は同じくマザー配線基板を構成する
収納基板の工程図、図５（ａ）、（ｂ）はマザー配線基
板の組み立て工程図、図６（ａ）、（ｂ）はキャリヤ配
線基板の工程図である。また図７（ａ），（ｂ）はマザ
ー配線基板とキャリヤ配線基板とを組み立てて第１の実
施の形態における多層配線基板を形成する工程図であ
る。

【００５０】図３（ａ）において３６、３７は、ガラ
ス、アラミド、全芳香族ポリエステル等よりなる不織布
にエポキシ、ＢＴレジン、ポリイミド、変成ＰＰＥ等よ
りなる熱硬化性樹脂を含浸して得られる材料に代表され
る樹脂含浸繊維シート基材の両面に配線層１３ａ、１３
ｂおよび１３ｃ、１３ｄがそれぞれ形成され、第１のＩ
ＶＨ導体１４によって配線層間が電気的に接続されてい
る両面配線基板であり、さらに両面配線基板３６の上面
にはキャリヤ配線基板を搭載したときにキャリヤ配線基
板のキャリヤ基板電極と接続するマザー基板電極２２が
設けられている。また３８は同じくガラス、アラミド、
全芳香族ポリエステル等よりなる不織布にエポキシ、Ｂ
Ｔレジン、ポリイミド、変成ＰＰＥ等よりなる熱硬化性
樹脂を含浸して得られる材料に代表されるプリプレグ状
態の樹脂含浸繊維シート基材に必要とする複数のスルホ
ールを開け、そこに導電ペースト等の導電体を充填した
第１のＩＶＨ導体１４を有する中間接続体である。図に
示すように、２枚の両面配線基板３６、３７間に中間接
続体３８を挟み、正確に位置合わせして上下より加熱、
加圧することにより、図３（ｂ）に示すように４層の配
線層１３ａ、１３ｂ、１３ｃおよび１３ｄが第１のＩＶ
Ｈ導体１４によってそれぞれ接続された基底基板１１ａ
を得ることができる。ここで図３には２枚の両面配線基
板３６と３７がそれぞれ異なる径の第１のＩＶＨ導体１
４を有する例について示しているが、同一の径を有する
ＩＶＨ導体、または必要とする多様な径をそれぞれ有す
るＩＶＨ導体とすることも可能である。

【００５１】つぎに図４において３９、４０は、基底基
板１１ａの場合と同様にガラス、アラミド、全芳香族ポ
リエステル等よりなる不織布にエポキシ、ＢＴレジン、
ポリイミド、変成ＰＰＥ等よりなる熱硬化性樹脂を含浸
して得られる材料に代表される樹脂含浸繊維シート基材
の両面に配線層１３ａ、１３ｂおよび１３ｃ、１３ｄが
それぞれ形成され、第１のＩＶＨ導体１４によって配線
層間が電気的に接続されている両面配線基板であるが、
その基板の少なくとも１カ所に開口部１５ａが設けられ
ている。なお、この開口部１５ａは複数個設けられてい
る場合、その開口面積をキャリヤ配線基板１６の大きさ
に合わせて異なる大きさとすることも可能である。４１
は同じくガラス、アラミド、全芳香族ポリエステル等よ
りなる不織布にエポキシ、ＢＴレジン、ポリイミド、変
成ＰＰＥ等よりなる熱硬化性樹脂を含浸して得られる材
料に代表されるプリプレグ状態の樹脂含浸繊維シート基
材に必要とする複数のスルホールを開け、そこに導電ペ
ースト等の導電体を充填した第１のＩＶＨ導体１４を有
する中間接続体であり、開口部１５ａが両面配線基板３
９、４０の開口部１５ａに合わせて設けられている。つ
ぎに図に示すように、２枚の両面配線基板３９、４０間
に中間接続体４１を挟み、正確に位置合わせして上下よ
り加熱、加圧することにより、図４（ｂ）に示すように
４層の配線層１３ａ、１３ｂ、１３ｃおよび１３ｄが第
１のＩＶＨ導体１４によってそれぞれ接続された収納基
板１１ｂを得ることができる。

【００５２】つぎに上記の工程においてそれぞれ形成さ
れた基底基板１１ａと収納基板１１ｂとを図５（ａ）に
示すように、収納基板１１ｂと同様な開口部１５ａが設
けられた中間接続体４２を介して正確に位置合わせした
後、両面より加熱、加圧して中間接続体４２を完全硬化
させることにより、図４（ｂ）に示すように中間接続体
４２の第１のＩＶＨ導体１４によって基底基板１１ａと
収納基板１１ｂとが電気的に接続された全層ＩＶＨ構造
のマザ−配線基板１１を形成することができる。

【００５３】つぎに図１に示すキャリヤ配線基板１６の
製造方法について図６を用いて説明する。図において４
３は上面に配線１８、ランド１７、裏面にキャリヤ基板
配線層１９ａ、配線１８およびランド１７とキャリヤ基
板配線層１９を接続する第２のＩＶＨ導体２０がそれぞ
れ形成された最上層両面配線基板である。ランド１７は
ＬＳＩチップの端子ピッチに合わせて高密度配線パター
ンとして形成されている。

【００５４】４４はその両面にキャリヤ基板配線層１９
ｂ、１９ｃおよび第２のＩＶＨ導体２０が形成された両
面配線基板、４５はその上面にキャリヤ基板配線層１９
ｄと下面にキャリヤ基板電極２１および第２のＩＶＨ導
体２０が形成された両面配線基板であり、４６，４７は
これらの両面配線基板間をそれぞれ電気的に接続する第
２のＩＶＨ導体２０を有する中間接続体である。

【００５５】つぎにこれらの構成物を図６（ａ）に示す
ように配置して位置合わせした後、上下から加熱加圧し
て中間接続体４６，４７を完全硬化させることにより、
図６（ｂ）に示すように全層ＩＶＨ構造を有するキャリ
ヤ配線基板１６が得られる。

【００５６】つぎに図７に示すように、上記マザー配線
基板１１の凹部１５内にキャリヤ配線基板１６を挿入し
てキャリヤ配線基板１６の裏面に設けられているキャリ
ヤ基板電極２１とマザー配線基板１１の凹部１５の底面
に形成されているマザー基板電極２２とを半田ボール、
金バンプまたは導電ペーストよりなる接続体２３を介し
て接続することにより本発明に関わる分離型構造を有す
る多層配線基板を得ることができる。

【００５７】なお、本工程におけるマザー配線基板１１
の凹部１５内へのキャリヤ配線基板２１の実装はキャリ
ヤ配線基板２１の上面のランド１７にＬＳＩチップを搭
載した後、行うことも可能である。また図１および図７
（ｂ）にはマザー配線基板１１の表面とキャリヤ配線基
板２１の表面とを同一面上に形成した例について示した
が、キャリヤ配線基板２１の表面をマザー配線基板１１
の表面より低く形成することも可能であり、この場合キ
ャリヤ配線基板２１のランド１７に搭載したＬＳＩチッ
プの保護樹脂層による厚みの増加を低減して多層配線基
板全体の厚さを薄くする効果が得られる。

【００５８】（実施の形態４）つぎに本発明の第４の実
施の形態である階段型構造を有する多層配線基板の製造
方法について図１、図２において用いられている構成要
素と同一部分には同一番号を用いて説明する。

【００５９】図８〜図１３は第４の実施の形態における
多層配線基板の製造方法を示すものであり、図８
（ａ）、（ｂ）はマザー配線基板を構成する基底基板の
工程図、図９（ａ）、（ｂ）はマザー配線基板を構成す
る収納基板の組み立て工程図、図１０（ａ）、（ｂ）は
同じく他の構成を有する収納基板の組み立て工程図、図
１１は図８によって組み立てられた基底基板と図９によ
って組み立てられた収納基板とを接続してマザー配線基
板を組み立てる工程図、図１２（ａ）、（ｂ）はキャリ
ヤ配線基板の組み立て工程図である。また図１３
（ａ）、（ｂ）はマザー配線基板とキャリヤ配線基板と
を組み立てて第４の実施の形態である階段型構造を有す
る多層配線基板を形成する工程図である。

【００６０】図８（ａ）において４８、４９は、ガラ
ス、アラミド、全芳香族ポリエステル等よりなる不織布
にエポキシ、ＢＴレジン、ポリイミド、変成ＰＰＥ等よ
りなる熱硬化性樹脂を含浸して得られる材料に代表され
る樹脂含浸繊維シート基材の両面に配線層１３ａ、１３
ｂおよび１３ｃ、１３ｄがそれぞれ形成され、第１のＩ
ＶＨ導体１４によって配線層間が電気的に接続されてい
る両面配線基板であり、さらに両面配線基板４８の上面
にはキャリヤ配線基板を搭載したときにキャリヤ配線基
板のキャリヤ基板電極と接続するマザー基板電極２２が
設けられている。また５０は、同じくガラス、アラミ
ド、全芳香族ポリエステル等よりなる不織布にエポキ
シ、ＢＴレジン、ポリイミド、変成ＰＰＥ等よりなる熱
硬化性樹脂を含浸して得られる材料に代表されるプリプ
レグ状態の樹脂含浸繊維シート基材に必要とする複数の
スルホールを穿孔し、そこに導電ペースト等の導電体を
充填した第１のＩＶＨ導体１４を有する中間接続体であ
る。図に示すように、２枚の両面配線基板４８、４９間
に中間接続体５０を挟み、正確に位置合わせして上下よ
り加熱、加圧することにより、図８（ｂ）に示すように
４層の配線層１３ａ、１３ｂ、１３ｃおよび１３ｄが第
１のＩＶＨ導体１４によってそれぞれ接続された基底基
板３１ａを得ることができる。ここで図８には２枚の両
面配線基板４８と４９がそれぞれ異なる径の第１のＩＶ
Ｈ導体１４を有する例について示しているが、同一の径
を有するＩＶＨ導体、または必要とする多様な径をそれ
ぞれ有するＩＶＨ導体とすることも可能である。

【００６１】本実施の形態における基底基板３１ａが図
３（ｂ）に示す第１の実施の形態における基底基板１１
ａと異なる点は、基底基板３１ａの上面に設けられてい
るマザー基板電極２２の数が少ない点である。

【００６２】つぎに図９は本実施の形態における階段形
状の凹部を有する収納基板の組立工程を示すものであ
り、図９（ａ）において５１、５２、５３はガラス、ア
ラミド、全芳香族ポリエステル等よりなる不織布にエポ
キシ、ＢＴレジン、ポリイミド、変成ＰＰＥ等よりなる
熱硬化性樹脂を含浸して得られる材料に代表される樹脂
含浸繊維シート基材の片面に配線層１３ａ、１３ｂ、１
３ｃおよび第１のＩＶＨ導体１４がそれぞれ形成されて
いる配線基板であり、その配線基板５１、５２、５３の
少なくとも１カ所にそれぞれ異なる開口面積を有する開
口部１５ａ、１５ｂ、１５ｃが設けられている。また５
４は収納基板３１ｂを構成する最下部の配線基板であ
り、両面に配線層１３ｄ、１３ｅおよび第１のＩＶＨ導
体１４が形成された両面配線基板である。

【００６３】つぎにこれらの配線基板５１、５２、５
３、５４のそれぞれ基板間に、同じくガラス、アラミ
ド、全芳香族ポリエステル等よりなる不織布にエポキ
シ、ＢＴレジン、ポリイミド、変成ＰＰＥ等よりなる熱
硬化性樹脂を含浸して得られる材料に代表されるプリプ
レグ状態の樹脂含浸繊維シート基材に必要とする複数の
スルホールを穿孔し、そこに導電ペースト等の導電体を
充填した第１のＩＶＨ導体１４を充填し、かつそれぞれ
上方に位置する配線基板の開口部に対応する開口面積の
開口部５５ａ、５６ａ、５７ａを設けた中間接続体５
５、５６、５７を図９（ａ）に示すようにそれぞれ配置
した後、正確に位置合わせして上下より加熱、加圧する
ことにより、図９（ｂ）に示すように配線層１３ａ、１
３ｂ、１３ｃ、１３ｄおよび１３ｅが第１のＩＶＨ導体
１４によってそれぞれ接続された３段接点５配線層型の
階段状収納基板３１ｂを得ることができる。

【００６４】図１０（ａ）、（ｂ）は本実施の形態にお
ける階段状収納基板の他の応用例を示したものであり、
図１０（ａ）に示すように１０１、１０２、１０３はい
ずれもその基板の両面に配線層１０４ａ、１０４ｂ、１
０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅおよび１０４ｆをそれぞれ
形成し、またそれぞれ異なる開口面積を有する開口部１
０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃを設けた両面配線基板であ
り、これらの両面配線基板をそれぞれ対応する開口面積
の開口部１０６ａ、１０７ａを有する中間接続体１０
６，１０７を間に挟んで積層することにより、図１０
（ｂ）に示すように２段接点６配線層型の階段状収納基
板１０８を得ることができる。このように本実施の形態
における収納基板は、必要とする電子機器の電子回路構
成または搭載するＬＳＩベアチップの機能に応じて片面
配線基板および両面配線基板の混在配置によって多段接
点多配線層構成の収納基板を形成することが可能であ
る。

【００６５】つぎに上記の工程においてそれぞれ形成さ
れた基底基板３１ａと収納基板３１ｂとを図１１（ａ）
に示すように、収納基板３１ｂの底部の開口部１５ｄと
同じ開口面積を有する開口部５８ａが設けられた中間接
続体５８を介して正確に位置合わせした後、両面より加
熱、加圧して中間接続体５８を完全硬化させることによ
り、図１１（ｂ）に示すように中間接続体５８の第１の
ＩＶＨ導体１４によって基底基板３１ａと収納基板３１
ｂとが電気的に接続された全層ＩＶＨ構造のマザ−配線
基板３１を形成することができる。

【００６６】つぎに図２に示すキャリヤ配線基板３３の
製造方法について図１２を用いて説明する。図において
６０は、ガラス、アラミド、全芳香族ポリエステル等よ
りなる不織布にエポキシ、ＢＴレジン、ポリイミド、変
成ＰＰＥ等よりなる熱硬化性樹脂を含浸して得られる材
料に代表される樹脂含浸繊維シート基材の上面にランド
１７、配線１８、裏面にキャリヤ基板配線層１９ａとキ
ャリヤ基板電極３５ａおよび第２のＩＶＨ導体２０がそ
れぞれ形成された第１段両面配線基板である。ランド１
７はＬＳＩチップの端子ピッチに合わせて高密度配線パ
ターンとして形成されている。

【００６７】６１、６２は同じく樹脂含浸繊維シート基
材の片面にキャリヤ基板配線層１９ｂ、１９ｃとキャリ
ヤ基板電極３５ｂと３５ｃおよび第２のＩＶＨ導体２０
が形成されたそれぞれ第２段、第３段配線基板であり、
６３はその下面にキャリヤ基板電極３５ｄおよび第２の
ＩＶＨ導体２０が形成された第４段配線基板である。

【００６８】つぎにこれらの第１段から第４段配線基板
６０、６１、６２、６３のそれぞれ基板間に、同じくガ
ラス、アラミド、全芳香族ポリエステル等よりなる不織
布にエポキシ、ＢＴレジン、ポリイミド、変成ＰＰＥ等
よりなる熱硬化性樹脂を含浸して得られる材料に代表さ
れるプリプレグ状態の樹脂含浸繊維シート基材に必要と
する複数のスルホールを穿孔し、そこに導電ペースト等
の導電体を充填した第２のＩＶＨ導体２０を備え、かつ
それぞれ上方に位置する各段配線基板のキャリヤ基板電
極３５が露出するように形成された中間接続体６４、６
５、６６を図１２（ａ）に示すようにそれぞれ配置した
後、正確に位置合わせして上下より加熱、加圧すること
により、図１２（ｂ）に示すように第１段〜第４段配線
基板のキャリヤ基板電極３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５
ｄがそれぞれの階段状露出平面部に形成された４段接点
５配線層型の逆階段状キャリヤ配線基板３３を得ること
ができる。

【００６９】本実施の形態における逆階段状キャリヤ配
線基板においても上記階段状収納基板３１ｂの場合と同
様に片面配線基板および両面配線基板の混在配置によっ
て多段接点多配線層構成のキャリヤ配線基板を形成する
ことが可能である。

【００７０】つぎに図１３に示すように、上記マザー配
線基板３１の階段状の凹部３２内にキャリヤ配線基板３
３を挿入してキャリヤ配線基板３３の各段露出平面部に
設けられているキャリヤ基板電極３５とマザー配線基板
３１の階段状の凹部３２の各段露出平面部に形成されて
いるマザー基板電極２２、３４とを半田ボール、金バン
プまたは導電ペーストよりなる接続体２３を介して接続
することにより本発明に関わる分離型構造を有する多層
配線基板を得ることができる。

【００７１】

【発明の効果】以上各実施の形態において詳述したよう
に本発明によれば、多層配線基板を比較的配線密度が低
く、したがって安価に製造できるマザー配線基板と、微
細な端子ピッチを有するＬＳＩベアチップを直接実装す
るために高密度配線を必要とするキャリヤ配線基板とを
別々の工程において形成し、後工程においてマザー配線
基板とキャリヤ配線基板とを一体化させて電気的に接続
して多層配線基板を構成することにより、多層配線基板
の設計上および製造コスト的にも無駄のない構成を図る
ことができ、また電気特性上および接続信頼性において
も優れた多層配線基板を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における多層配線基
板の一部断面図

【図２】（ａ）、（ｂ）は本発明の第２の実施の形態に
おける多層配線基板の一部断面図

【図３】（ａ）、（ｂ）は本発明の第３の実施の形態に
おける多層配線基板の製造方法を示す基底基板の工程断
面図

【図４】（ａ）、（ｂ）は同製造方法における収納基板
の工程断面図

【図５】（ａ）、（ｂ）は同製造方法におけるマザー配
線基板の組立工程断面図

【図６】（ａ）、（ｂ）は同製造方法おけるキャリヤ配
線基板の工程断面図

【図７】（ａ）、（ｂ）は同製造方法における多層配線
基板の組立工程断面図

【図８】（ａ）、（ｂ）は同第４の実施の形態における
多層配線基板の製造方法を示す基底基板の工程断面図

【図９】（ａ）、（ｂ）は同製造方法における収納基板
の工程断面図

【図１０】（ａ）、（ｂ）は同第４の実施の形態におけ
る他の構成を有する収納基板の工程断面図

【図１１】（ａ）、（ｂ）は同第４の実施の形態の製造
方法におけるマザー配線基板の組立工程断面図

【図１２】（ａ）、（ｂ）は同製造方法おけるキャリヤ
配線基板の工程断面図

【図１３】（ａ）、（ｂ）は同製造方法における多層配
線基板の組立工程断面図

【図１４】従来の全層インナーバイヤホール多層配線基
板に電子部品を搭載した断面図

【符号の説明】

１１ マザー配線基板 １３ 配線層 １４ インナーバイヤホール導体 １５ 凹部 １６ キャリヤ配線基板 １８ 配線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西山 東作 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に形成された配線および内部に形成
   された複数の配線層と、前記配線層間を電気的に接続す
   るインナバイヤホール導体を備え、かつその表面に少な
   くとも１個の凹部が設けられたマザー配線基板の前記凹
   部に、キャリヤ配線基板が埋め込まれて前記マザー配線
   基板と前記キャリヤ配線基板とが電気的に接続されてい
   る多層配線基板。
2. 【請求項２】 表面に形成された配線および内部に形成
   された複数の配線層と、前記配線層間を電気的に接続す
   るインナバイヤホール導体を備え、かつその表面に少な
   くともその１辺が層毎または不連続の階段状に形成され
   た少なくとも１個の凹部が設けられたマザー配線基板の
   前記凹部に、前記階段状の凹部と嵌合する階段状の形状
   を有するキャリヤ配線基板が埋め込まれて前記マザー配
   線基板と前記キャリヤ配線基板とが電気的に接続されて
   いる多層配線基板。
3. 【請求項３】 表面に形成された配線および内部に形成
   された複数の配線層と、前記配線層間を電気的に接続す
   るインナバイヤホール導体を備え、かつその表面に少な
   くともその１辺が層毎または不連続の階段状に形成され
   た少なくとも１個の凹部が設けられるとともに、前記複
   数層の配線層のうちの一つに電源層が、もう一つの配線
   層にグランド層が含まれるマザー配線基板の前記凹部
   に、前記階段状の凹部と嵌合する階段状の形状を有する
   キャリヤ配線基板が埋め込まれて前記マザー配線基板上
   の接続端子と前記キャリヤ配線基板上の対応する接続端
   子とが電気的に接続されていて、特にキャリア基板上の
   電源端子およびグランド端子がそれぞれマザー基板の電
   源層およびグランド層に電気的に接続されている多層配
   線基板。
4. 【請求項４】 キャリヤ配線基板が、その両面に配線ま
   たは両面の配線と内部に複数の配線層と、前記配線層間
   を電気的に接続するインナバイヤホール導体とを備える
   キャリヤ配線基板である請求項１、２または３記載の多
   層配線基板。
5. 【請求項５】 キャリヤ配線基板の表面に少なくとも１
   個の電子部品搭載用のランドが設けられている請求項
   １、２または３記載の多層配線基板。
6. 【請求項６】 マザー配線基板およびキャリヤ配線基板
   に形成された配線層がそれぞれ異なる配線密度を有する
   請求項１、２または３記載の多層配線基板。
7. 【請求項７】 マザー配線基板またはキャリア配線基板
   に内蔵される複数の配線層のそれぞれ少なくとも１層の
   配線密度がそれぞれ他の配線層の配線密度と異なる請求
   項１、２または３記載の多層配線基板。
8. 【請求項８】 マザー配線基板の凹部に埋設したキャリ
   ヤ配線基板の表面が前記マザー配線基板の表面より低く
   構成されている請求項１、２または３記載の多層配線基
   板。
9. 【請求項９】 マザー配線基板の凹部にキャリヤ配線基
   板が埋め込まれたとき、マザー配線基板の凹部に設けら
   れたマザー基板電極とキャリヤ配線基板の底部または側
   部に設けられたキャリヤ基板電極との接続が半田ボール
   を介して行われている請求項１、２または３記載の多層
   配線基板。
10. 【請求項１０】 マザー配線基板の凹部にキャリヤ配線
    基板が埋め込まれたとき、マザー配線基板の凹部に設け
    られたマザー基板電極とキャリヤ配線基板の底部または
    側部に設けられたキャリヤ基板電極との接続が金バンプ
    を介して行われている請求項１、２または３記載の多層
    配線基板。
11. 【請求項１１】 マザー配線基板の凹部にキャリヤ配線
    基板が埋め込まれたとき、マザー配線基板の凹部に設け
    られたマザー基板電極とキャリヤ配線基板の底部または
    側部に設けられたキャリヤ基板電極との接続が導電ペー
    ストを介して行われている請求項１、２または３記載の
    多層配線基板。
12. 【請求項１２】 マザー配線基板およびキャリヤ配線基
    板を構成する材料が、同一材料またはそれぞれ異なる材
    料よりなる請求項１から１１のいずれかに記載の多層配
    線基板。
13. 【請求項１３】 マザー配線基板またはキャリヤ配線基
    板を構成する材料が、ガラス繊維不織布および／もしく
    は有機繊維不織布と熱硬化性樹脂との複合材料よりなる
    樹脂含浸繊維シート材料である請求項１から１１のいず
    れかに記載の多層配線基板。
14. 【請求項１４】 表面に配線層と、内部にインナバイヤ
    ホール導体を有する複数の樹脂含浸繊維シートを積層し
    て基底基板を構成する工程と、表面に配線層と、内部に
    インナバイヤホール導体を有し、かつ少なくとも１個の
    開口部が設けられた複数の樹脂含浸繊維シートを積層し
    て収納基板を構成する工程と、前記基底基板と前記収納
    基板とを積層して少なくとも１個の凹部が形成されたマ
    ザー配線基板を構成する工程と、表面に少なくとも１個
    のランドと配線と、内部にインナバイヤホール導体を有
    する複数の樹脂含浸繊維シートを積層してキャリア配線
    基板を形成する工程と、前記キャリア配線基板を前記マ
    ザー配線基板の凹部に埋め込み前記マザー配線基板と前
    記キャリヤ配線基板とを電気的に接続する工程とを有す
    る多層配線基板の製造方法。