JPH11330654A

JPH11330654A - 配線基板及びその製造方法

Info

Publication number: JPH11330654A
Application number: JP12924398A
Authority: JP
Inventors: Hideki Higashiya; 秀樹東谷; Daizo Ando; 大蔵安藤; Sadashi Nakamura; 禎志中村; Toshio Sugawa; 俊夫須川
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-05-12
Filing date: 1998-05-12
Publication date: 1999-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】ビアパッドと導電性材料との界面に金属層を設
けることにより、高温、高湿、熱衝撃などの環境でビア
接続抵抗値の上昇を抑制する。【解決手段】バイアホール102を有する基材層101と、バ
イアホール102に充填された導電性材料108の少なくとも
一部を覆うように設けられたビアパッド106を有する配
線基板であって、ビアパッド106と導電性材料108との界
面に不導体を形成する金属層103を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種の電子部品を
その表面に搭載して電気的に接続することにより電子回
路を形成することができる配線基板及びその製造方法に
関連し、特に小型半導体パッケージ（Commercial Subro
utine Package,ＣＳＰ）や半導体ベアー集積回路（Ｉ
Ｃ）の実装に適した高密度な配線基板に関連する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型高密度化に伴い、
産業用にとどまらず広く民生用機器の分野においても大
規模集積回路（ＬＳＩ）等の半導体チップを高密度に実
装できる多層配線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
間を高い接続信頼性で電気的に接続できることが重要で
ある。

【０００３】このような高精度化、多機能化された電子
機器の要求に対し、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プ
リント配線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】現在高密度配線基板として代表的なもの
に、穴に充填した導電性ペーストを有するプリプレグに
銅箔を積層してゆくスタック配線基板が提案されている
（岡野裕幸「全層IVH構造を有する樹脂多層基板」,1995
マイクロエレクトロニクスシンポジウム、p163 (199
5)）（一般的にはビルドアップ多層配線基板として分類
されることが多い）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の穴に充填した導電性ペーストを有するプリプレグに
銅箔を積層してゆくスタック配線基板の場合、ビアでの
接続抵抗値が高温、高湿、熱衝撃などの環境変化により
上昇し、またファインビアになるとビアでの接触面積が
小さいために、初期接続と信頼性の面で問題があった。

【０００６】本発明は、前記従来の問題を解決するた
め、環境変化によってビアでの接続抵抗値が上昇するの
を抑制する配線基板及びその製造方法を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の第１番目の配線基板は、バイアホールを有す
る基材層と、前記バイアホールに充填された導電性材料
の少なくとも一部を覆うように設けられたビアパッドを
有し、前記ビアパッドと前記導電性材料との界面に不動
態を形成する金属層を設けたことを特徴とする。ここで
不動態とは、金属が熱力学的には腐食する条件にありな
がら腐食をおこさない状態をいう。前記金属層の厚さ
は、０．１μｍ以上の膜厚範囲が好ましい。この配線基
板によれば、前記の金属層がビア接続部分の変質を防止
することとなり、高温、高湿、熱衝撃などの環境でビア
接続抵抗値の上昇を抑制できる。

【０００８】次に本発明の第２番目の配線基板は、バイ
アホールを有する基材層と、前記バイアホールに充填さ
れた導電性材料の少なくとも一部を覆うように設けられ
たビアパッドを有し、前記ビアパッドと前記導電性材料
との界面に金属層を設け、前記金属層の酸化物生成の標
準自由エネルギーは前記ビアパッド材料の酸化物生成の
標準自由エネルギーよりも大きいことを特徴とする。前
記金属層の厚さは、０．１μｍ以上の膜厚範囲が好まし
い。また前記金属層の酸化物生成の標準自由エネルギー
は前記ビアパッド材料の酸化物生成の標準自由エネルギ
ーよりも大きいということは、それだけ酸化しにくいこ
とを意味する。例えば金属層としてＡｇを用い、ビアパ
ッド材料としてＣｕを含む組成物を用いた場合、Ａｇと
Ｃｕの差が約３３Kcal/molであることから、一例として
前記酸化物生成の標準自由エネルギーは、３０Kcal/mol
程度大きいことが好ましい。この配線基板によれば、環
境に対して安定でより低い抵抗値のビア接続が実現でき
る。

【０００９】前記第１〜２番目の配線基板においては、
導電性材料が導電性ペーストであることが好ましい。前
記導電性ペーストとは、硬化性樹脂成分に金属微粒子が
配合されており、加圧加熱硬化後の配線基板の厚さ方向
の電気伝導度は３×１０^-7Ω・ｍ以下になるものが好ま
しい。電気抵抗値が大きいビアは、後の信頼性テストで
シフト量が大きくなる。

【００１０】また前記第１〜２番目の配線基板において
は、前記ビアパッドと基材層との間に電気絶縁層を設
け、前記ビアパッドのバイアホール側に設けられた突出
部の先端でのみ前記導電性材料と電気的に接続され、そ
の界面に金属層が設けられていることが好ましい。これ
により、バイアホールが大きいにも関わらずファインな
配線が可能となってしかも高信頼性を保証するビア接続
が実現できる。

【００１１】また前記第１〜２番目の配線基板において
は、前記ビアパッドのバイアホール側に設けられた突出
部はその先端形状を導電性材料との接続界面で大きくな
るように構成することが好ましい。これにより、接触面
積を大きくでき、ビア接続抵抗値を低くすることができ
る。

【００１２】また前記第１〜２番目の配線基板において
は、前記ビアパッドに設けられた突出部の先端が、導電
性材料と電気絶縁層との界面よりも突出していることが
好ましい。これにより、導電性材料と突出部の接触圧力
を高くすることによりビア接続抵抗値を低くすることが
できる。

【００１３】また前記第１〜２番目の配線基板において
は、前記ビアパッドに設けられた突出部の先端表面に複
数の凹凸を有することが好ましい。これにより、大きな
接触面積を確保し、導電性材料とのアンカー効果を得る
こととなり、抵抗値が低く安定なビア接続が実現する。

【００１４】また前記第１〜２番目の配線基板において
は、前記突出部表面に設けられた複数の凹凸は、突出部
表面に形成された粒状の金属粒子により形成されている
ことが好ましい。これにより効果的な凹凸を得ることが
できる。

【００１５】また前記第１〜２番目の配線基板において
は、前記突出部表面に設けられた複数の凹凸は、エッチ
ングによって形成されていることが好ましい。これによ
り、製造が容易となる。

【００１６】また前記第１〜２番目の配線基板において
は、前記ビアパッドに設けられた突出部はビアパッドと
同材料であることが好ましい。これにより、突出部とビ
アパッドの密着を容易に得ることができる。

【００１７】また前記第１〜２番目の配線基板において
は、前記ビアパッドに設けられた突出部は、前記金属層
と同材料であることが好ましく、このようにすると製造
が簡単になる。

【００１８】また前記第１〜２番目の配線基板において
は、前記ビアパッドに設けられた突出部はめっきによっ
て形成されていることが好ましく、このようにすると、
機械的に強く比抵抗の小さい突出部を得ることができ
る。

【００１９】また前記第１〜２番目の配線基板において
は、金属層はＡｕ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｎｉの少
なくともひとつを有することが好ましく、これにより環
境に対して安定なビア接続が実現できる。

【００２０】また前記第１〜２番目の配線基板において
は、金属層はめっきによって形成されていることが好ま
しく、これにより大きなワークサイズに対して簡便にこ
の構成を実現できる。

【００２１】次に本発明の第１番目の配線基板の製造方
法は、Ａ．剥離可能に表面を処理した支持体(501)の表面にビ
アパッド(106)及び配線層(107)を形成した後、Ｂ．前記ビアパッド(106)に導通させて突出部(105)を形
成し、その表面に不動態を形成し得る金属層(103)を形
成し、Ｃ．前記いずれかの段階で前記突出部(105)以外の部分
に電気絶縁層(104)を形成して転写媒体とし、Ｄ．その後、バイアホール(603)の穴に導電性ペースト
(602)を充填した未硬化の基材(601)を間を挟み、その両
側に前記転写媒体を配置して全体を加圧加熱し、前記導
電性ペースト(602)と基材(601)を硬化して一体化した
後、Ｅ．前記支持体(501)を剥離して両面配線基板を得るこ
とを特徴とする。

【００２２】前記方法においては、剥離可能に表面を処
理した支持体(501)が、鏡面処理したステンレススチー
ルであることが好ましい。また前記方法においては、前
記支持体(501)が、エッチングが容易な金属であること
が好ましい。

【００２３】また前記方法においては、突出部(105)
が、パターンメッキ、金属粒子の溶射及び導電性樹脂の
印刷から選ばれる少なくとも一つの方法で形成されてい
ることが好ましい。

【００２４】また前記方法においては、突出部(105)の
材料と、ビアパッド(106)の材料が同一であることが好
ましい。また前記方法においては、金属層(103)を突出
部(105)の形成に引き続きにめっきにより形成すること
が好ましい。

【００２５】また前記方法においては、加圧加熱の条件
が、温度；１８０〜２５０℃、圧力；４０〜１００kg/c
m²、処理時間；３０〜１２０分、未硬化の基材の厚さを
１００としたときの圧縮率；２０〜８０であることが好
ましい。

【００２６】次に本発明の第２番目の配線基板の製造方
法は、ａ．耐熱性フィルム(801)の所定の位置に穴(803)を開
け、前記穴内を導通して両面に突出する突出部(804)を
形成するとともに、前記耐熱性フィルムの片面に配線を
形成し、ｂ．前記突出部(804)の表面に不動態を形成し得る金属
層(805)を形成して配線フィルム(1001)とし、ｃ．その後、バイアホール(1004)の穴に導電性ペースト
(1003)を充填した未硬化の基材(1002)を間を挟み、その
両側に前記配線フィルム(1001)を配置して全体を加圧加
熱し、前記導電性ペースト(1003)と基材(1002)を硬化し
一体化して両面配線基板を得ることを特徴とする。

【００２７】前記方法においては、耐熱性フィルムが、
ポリイミドフィルムであることが好ましい。また耐熱性
フィルムとしてアラミド（芳香族ポリアミド）フィルム
を用いることもできる。アラミドフィルムの方がポリイ
ミドフィルムよりも弾性率が大きいため、半導体ベアチ
ップ実装では有利となる。

【００２８】次に本発明の第３番目の配線基板の製造方
法は、ｉ．導電性金属箔(1101)の片面に電気絶縁層(1104)を形
成し、 ii．前記電気絶縁層(1104)の所定の部分に穴を開け、前
記穴内を導通して前記導電性金属箔(1101)とは反対の面
に突出する突出部(1102)を形成し、 iii．前記突出部(1102)の表面に不動態を形成し得る金
属層(1103)を形成して外層中間体シート(1105)とし、 iv．次いで、バイアホール(1201)の穴に導電性ペースト
(1202)を充填した未硬化の基材(1203)を間を挟み、その
両側に前記外層中間体シート(1105)を配置して全体を加
圧加熱し、前記導電性ペースト(1205)と基材(1203)を硬
化し一体化しｖ．その後、両面にある導電性金属箔(1101)をエッチン
グによりパターニングして両面配線基板を得ることを特
徴とする。

【００２９】前記方法においては、導電性金属箔(1101)
が銅箔であり、電気絶縁層(1104)がポリイミドフィルム
又はアラミドフィルムであることが好ましい。前記本発
明によれば、高温、高湿、熱衝撃などの環境でビア接続
抵抗値の上昇を抑制することができる。この効果は、フ
ァインビアの場合でも同様に得ることができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、配線基板の具体例を参照しながら図面を用いて説明
する。

【００３１】（実施の形態１）図１は本発明の第１の実
施の形態における両面配線基板の断面図である。図にお
いて、１０１はバイアホール１０２を有する基材層であ
り、この基材層１０１の両面に電気絶縁層１０４を設け
てある。バイアホール１０２の上にはビアパッド１０６
が設けられており、配線１０７とこのビアパッド１０６
とで配線層を形成している。バイアホール１０２には導
電性材料１０８が充填されており、上下の配線層はバイ
アホール１０２によって電気的に接合され両面配線基板
を形成している。

【００３２】ビアパッド１０６の基材層１０１側には突
出部１０５が設けられており、この突出部１０５の先端
はバイアホール１０２と金属層１０３を介して電気的に
接続されている。この金属層１０３にはビアパッド１０
６に設けられた突出部１０５とバイアホール１０２内の
導電性材料１０８の接続を保護する役割があり、初期の
接続抵抗値を確保すると共に、環境要因でのビア接続劣
化を抑制している。

【００３３】ビアパッド１０６に設けられた突出部１０
５は、バイアホール１０２に比べてその断面積を小さく
している。また、配線１０７は電気絶縁層１０４の上面
側に形成されており、配線どうしの間隔を狭くしても配
線１０７がバイアホール１０２と短絡することはない。
つまり、バイアホール１０２の大きさに関わらずファイ
ンな配線１０７を形成することが可能となっているので
ある。このように電気絶縁層１０４を設けることは配線
１０７をファインにすることができるほかに、配線１０
７の接着強度を確保する上でも有力な手段である。

【００３４】突出部１０５の形状はビアパッド１０６側
の断面積が小さくなるように構成されると共に、バイア
ホール１０２側の先端形状が接続界面で大きくなるよう
に構成されており、導電性材料１０８との接触面積を大
きくとることができる。これは、接続抵抗値を低くする
のに有効である。

【００３５】突出部１０５の先端は導電性材料１０８と
電気絶縁層１０４の界面よりバイアホール１０２側に突
出しており、バイアホール１０２の導電性材料１０８内
に突出部１０５の先端が食い込んだ状態である。これ
は、導電性材料１０８と突出部１０５の接触圧力を大き
くすることとなり、結果的に接続抵抗値を低し、接続の
信頼性を向上させる。

【００３６】図２は突出部１０５の先端の拡大図であ
る。突出部１０５の先端表面には複数の凹凸１１０が設
けられおり、この凹凸１１０により、導電性材料１０８
との接触面積を大きくするとともに、導電性材料１０８
に突出部１０５が噛み込んで接着力を上げている。これ
によって、基材層１０１の膨張収縮に対して強固な接続
が得られる。

【００３７】次に、各部分の具体的な材料組成について
説明する。基材層１０１は電気的に絶縁性であり、基板
としての機械的強度も兼ね備えていることが好ましい。
基材層１０１としては、ガラス繊維を補強材にしエポキ
シ樹脂で固めたガラスエポキシ基板や、アラミド繊維を
補強材にしてエポキシ樹脂で固めたアラミドエポキシ基
板も利用でき、プリント回路基板用として開発されてき
た多くの優れた樹脂も利用できる。

【００３８】バイアホール１０２には導電性材料１０８
が充填されているが、導電性材料１０８としては銅粉や
銀粉を樹脂中に混ぜ込んだ導電性ペーストを硬化したも
のや、あるいは。金、銀、銅、鉛等やそれらの合金でで
きた金属でも利用できる。

【００３９】金属層１０３としては、不動態を形成する
金属を用いることができる。表面に安定な不動態膜が形
成されることによって、酸化などの変質層が進行するこ
とがなく、結果、ビア接続抵抗値の信頼性を向上させる
ことができる。

【００４０】また、金属層１０３として、酸化物の標準
自由エネルギーがビアパッド１０６材料の酸化物の標準
自由エネルギーよりも大きい材料を用いることもでき
る。ビアパッド１０６のみで導電性材料１０８と接続し
た場合、ビアパッド１０６表面に形成されている酸化層
が接続の妨げとなる。通常、ビアパッド１０６として
は、銅が用いられているので、そこで、酸化物の標準自
由エネルギーが大きい材料を接続界面に持ってくること
によって、接続界面に形成される酸化層の形成を抑制
し、その結果ビアの接続抵抗値を低くし接続信頼性を確
保することができる。

【００４１】具体的には、金属層１０３の材料として、
上記条件を満たす、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｎ
ｉなどがよい。あるいは、これらの材料を含む合金でも
よい。特に、導電性材料１０８が、銅ペーストの場合、
Ａｇが効果的である。ＡｇとＣｕが擬似的な金属結合を
することによって、強固に接続するのである。

【００４２】なお、両面配線基板を図３のように構成し
ても同様の効果が得られる。すなわち、バイアホール３
０１を有する基材層３０２を設けるとともに、バイアホ
ール３０１の上に金属層３０６を介してビアパッド３０
３を設けてある。配線３０４とこのビアパッド３０３と
で配線層を形成している。バイアホール３０１には導電
性材料３０５が充填されており、金属層３０６を介して
上下のビアパッド３０３と電気的に接合され、両面配線
基板を形成している。図１の金属層１０３と同様にこの
金属層３０６がビアパッド３０３とバイアホール３０１
内の導電性材料３０５の接続を保護する効果を有すると
ともに、金属層３０６をビアパッド３０３の基材層３０
２側の全面に形成しても、また、導電性材料３０５との
接続界面にのみ形成しても同様の効果が得られる。

【００４３】また、両面配線基板を図４のように構成し
ても同様の効果がえられる。すなわち、第一のバイアホ
ール４０１を有する基材層４０２を設け、この基材層４
０２の両面に第一のバイアホール４０１よりも断面積が
小さい第２のバイアホール４０３を有する電気絶縁層４
０４を設けている。第２のバイアホール４０３の上には
金属層４０７を介してビアパッド４０５が設けられてお
り、配線４０６とこのビアパッド４０５とで配線層を形
成している。上下の配線層は、金属層４０７を介して第
１のバイアホール４０１と第２のバイアホール４０３内
に充填された導電性材料４０８と電気的に接合され、両
面配線基板を形成している。この構成にすれば、図１と
同様にファインな配線を形成することが可能であるとと
もに、金属層４０７が接続保護層として機能する。

【００４４】次に、これら配線基板の幾つかの製造方法
について説明する。まず転写技術を用いた製造方法につ
いて説明する。この方法は図５のような転写媒体を用い
る。すなわち、剥離可能なように表面を処理した支持体
５０１の表面にビアパッド１０６及び配線１０７を鍍金
や蒸着等並びにフォトプロセスを用いてこれらの配線層
を形成し、続いて、ビアパッド１０６に突出部１０５を
形成する。表面処理した支持体５０１には通常ステンレ
スからなる鏡面の板をもちいる。この突出部１０５はパ
ターンメッキや、あるいは金属粒子の溶射や導電性樹脂
の印刷で形成しても良く、めっきを使うことによって、
特に比抵抗の低い突出部が得られる。突出部１０５の材
料としては、ビアパッド１０６の材料と同一のものを用
いると、突出部１０５とビアパッド１０６の密着が十分
に確保することができる。

【００４５】次に、金属層１０３は突出部１０５の形成
に続いてめっきで形成される。これは、突出部１０５の
めっきに続いて連続的に金属層１０３をめっきすること
によって、突出部１０５の表面が酸化等の変質を始める
前に金属層１０３を形成することができるため、つま
り、金属層めっき前処理工程を省くことができ製造工程
を短くすることができる。また、金属層１０３をめっき
で形成することで、大きなワークサイズに対して突出部
１０５表面にのみ選択的に金属層１０３を形成すること
ができ、生産性を上げることができる。

【００４６】また、金属層１０３をめっきで形成するこ
とで、金属層１０３の表面形状を容易に制御することが
できるため、めっきによって突出部１０５の先端に粒状
に金属粒子を析出させ複数の凹凸を形成することがで
き、導電性材料１０８への食い込みをよくするととも
に、接触面積を大きくすることができる。もちろん、突
出部１０５を形成する際に複数の凹凸を形成しても同様
の効果が得られることはいうまでもない。

【００４７】この突出部１０５表面の凹凸はエッチング
によって得ることができ、エッチングによって凹凸を形
成した場合、細かい凹凸が得られるため、上記、めっき
による凹凸形成と併用すればさらに効果的である。

【００４８】突出部１０５の材料を金属層１０３と同一
にしてビアパッド１０６上に形成すると突出部１０５に
金属層１０３の効果を持たせることとなり、あらためて
金属層１０３を形成する工程が省け、製造上のコストが
削減できる。

【００４９】次に、電気絶縁層１０４の形成であるが、
突出部１０５を形成してから形成してもかまわないし、
ビアパッド１０６形成後に電気絶縁層１０４を形成し、
ビアパッド１０６上の電気絶縁層に穴を開け、突出部１
０５を形成してもかまわない。

【００５０】最後に、両面配線基板の形成であるが、両
面板として必要なパターンを有する転写媒体２枚を上述
の方法で形成し、図６のようにバイアホール６０３とな
るべき穴に導電性ペースト６０２を埋めた未硬化の基材
６０１を間に挟んで真空中で加圧加熱し（図６）、導電
性ペースト６０２並びに基材６０１を硬化し一体化した
後、支持体５０１を剥離することにより両面配線基板が
得られる（図７）。

【００５１】なお、支持体５０１にＣｕ、Ａｌなど容易
にエッチングできる支持体を用い、導電性ペースト６０
２並びに基材６０１を硬化した後に、支持体５０１をエ
ッチングによって除去すると、支持体５０１の剥離を容
易に行うことができる。

【００５２】基材６０１としては、例えばアラミド不織
布にエポキシ樹脂を含浸したアラミドエポキシプリプレ
グを用いることができ、また導電性ペースト６０２とし
て銅ペーストを用いることができる。基材６０１に設け
る穴はレーザで開けてもよいし、機械的ににドリルで開
けてもよく、穴の大きさは、未硬化の基材６０１の厚さ
が１５０μｍぐらいの場合、直径１００〜３００μｍぐ
らいが作りやすい。なお、アラミドエポキシプリプレグ
は内部に空隙が多くあり、加熱加圧すると圧縮されて図
７の様に基材６０１の厚さは薄くなる。また、導電性ペ
ースト６０２を基材６０１の表面から突き出るようする
ことも可能であり、これによって、加熱加圧する際に導
電性ペースト６０２の圧縮を高め、結果として低いビア
抵抗値を得ることができる。

【００５３】上記の例では基材６０１としてアラミドエ
ポキシプリプレグを用いたが、これに限られるものでな
く、例えば電気絶縁性のフィルムに接着剤を塗布したシ
ートでもよいし、シート状の未硬化接着剤でもよい。ま
た、導電性ペースト６０２も銅ペーストに限られるもの
ではなく、例えば金、銀あるいはカーボン等の導電性ペ
ーストも使える。またバイアホール６０３内全てが導電
性ペースト６０２で充填する必要もなく、例えば、金属
ボールを穴に埋め込んで、導電性ペースト６０２により
形成された突出部とビアパッド１０６との電気的接合を
とってもよい。

【００５４】図５の配線１０７やビアパッド１０６をフ
ァインにする場合は、アディティブ法によって形成して
もよい。即ち鍍金の前に支持体５０１の表面にパターン
化した鍍金レジスト層を形成し、導電性の支持体５０１
の露出したところに鍍金膜を析出してゆくことによりフ
ァインで膜厚の厚いパターンが得られる。配線１０７や
ビアパッド１０６を導電性ペーストを印刷して作っても
よく、非常に簡単に形成することができるとともに、転
写時の加圧加熱により導電率が加熱だけで硬化したもの
よりも上昇するので都合がよい。

【００５５】図８は両面基板の上下パターンが製造時に
ずれた場合を示しているが、少なくともバイアホール６
０３内の導電性ペースト６０２と突出部１０５が接触し
ていればよく、上下のパターンの位置合わせはラフで良
いことを示している。言い換えれば、ファインなパター
ンとバイアホールであるにも関わらず大きなワークサイ
ズで製造できることを示している。

【００５６】以上は転写技術を用いた製造方法について
説明したが、次にフレキシブル配線基板を張り付けるフ
ィルム工法による製造方法について説明する。図９に電
気絶縁層８０１と配線８０２とからなるフレキシブル配
線基板を示す。電気絶縁層８０１には耐熱性フィルム、
例えばポリイミドフィルム等が用いられ、配線８０２に
は銅箔をフォトエッチでパターン化したものが用いられ
る。８０３は突出部８０４を形成するためのパターンと
なる穴であり、エキシマレーザ等で開けられている。穴
８０３に突出部８０４を形成し、突出部表面に金属層８
０５を形成する。なお、これらは前記の転写工法の場合
と同様にしてめっき等によって製造することができる。
このような構成のものは従来から知られているテープオ
ートメイテッドボンディング(TAB)テープの製造技術を
応用し、穴の大きさ、配線のデザイン等を工夫すること
により実現できる。

【００５７】図１０にフレキシブル配線基板を用いた両
面配線基板の断面図を示す。図９のフレキシブル配線基
板１００１を、図６に示した転写工法の場合と同様に、
バイアホール１００４となるべき穴に導電性ペースト１
００３を埋めた未硬化の基材１００２を間に挟んで真空
中で加圧加熱し、導電性ペースト１００３並びに基材１
００２を硬化し一体化させることにより両面配線基板が
得られる。

【００５８】次に、図１１、図１２に示す工法は前記し
たフィルム工法に良くにているが、工程の順序が異な
る。図１１に示すように、まず銅箔１１０１に電気絶縁
層フィルムを接着させるか、電気絶縁樹脂を塗布し硬化
させることによって電気絶縁層１１０４を形成する。こ
の電気絶縁層１００４にエキシマレーザによって穴を形
成し、前記した転写工法の場合と同様に、この穴に対し
てめっきにより突出部１１０２を設け、表面に金属層１
１０３を設ける。また、電気絶縁層１１０４に設けてあ
る穴は、感光性の電気絶縁層を用いフォトリソグラフィ
ーによって形成することもできる。

【００５９】図１１に示した樹脂付き銅箔（外層中間体
シート）１１０５を、上述のフィルム工法と同様に、バ
イアホール１２０１となるべき穴に導電性ペースト１２
０２を埋めた未硬化の基材１２０３を間に挟んで真空中
で加圧加熱し、導電性ペースト１２０２並びに基材１２
０３を硬化し一体化させることによって図１２（ａ）に
示す構造が得られる。次に、図１２（ａ）に示す構造の
両面にある銅箔１１０１をエッチングによりパターニン
グし図１２（ｂ）のような、両面配線基板が得られる。

【００６０】以上の例は、両面配線基板について説明し
たが、多層配線基板を形成した場合についても同様の効
果が得られることは言うまでもない。本発明の配線基板
はファインなパターンであるにもかかわらず大きなワー
クサイズで製造できるために安価であり高い信頼性を保
証できる。また、転写工法で作った本発明の基板を用い
た回路部品実装体は、配線基板の表面が平坦で、半田ブ
リッジが少なくて歩留まりの良いため高密度小型である
にも関わらず安価である。特に、裸のLSIを本発明の配
線基板の上にフリップチップ実装した回路部品実装体は
小型高速且つ安価であるという特徴を有する。

【００６１】

【発明の効果】上記より明らかなように本発明は、バイ
アホールを有する基材層と、前記バイアホールに充填さ
れた導電性材料の少なくとも一部を覆うように設けられ
たビアパッドを有し、前記ビアパッドと前記導電性材料
との界面に金属層が設けられているために、高温、高
湿、熱衝撃などの環境でビア接続抵抗値の上昇を抑制す
ることができる。この効果は、ファインビアの場合でも
同様に得ることができる。

【００６２】また本発明の第１〜３番目の製造方法によ
れば、前記両面配線基板を効率良く合理的に製造でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における両面配線基板の
断面図。

【図２】同、突出部断面の拡大図。

【図３】同、両面配線基板の他の実施例を示す断面図。

【図４】同、両面配線基板の他の実施例を示す断面図。

【図５】本発明の一実施の形態における転写媒体の一例
を示す断面図。

【図６】同、転写工法の一工程を示す断面図。

【図７】同、転写工法の一工程を示す断面図。

【図８】図５の転写媒体を用いて得られた両面配線基板
の構成を示す断面図。

【図９】本発明に用いるフレキシブル配線基板の一例の
構成を示す断面図。

【図１０】フレキシブル配線基板を用いた本発明の両面
基板の一例の構成を示す断面図。

【図１１】本発明に用いる樹脂付き銅箔の一例の構成を
示す断面図。

【図１２】図１０の銅箔を用いた工法を示す図。

【符号の説明】

１０１基材層１０２バイアホール１０３金属層１０４電気絶縁層１０５突出部１０６ビアパッド１０７配線１０８導電性材料１１０複数の凹凸部３０１バイアホール３０２基材層３０３ビアパッド３０４配線３０５導電性材料３０６金属層４０１第１のバイアホール４０２基材層４０３第２のバイアホール４０４電気絶縁層４０５ビアパッド４０６配線４０７金属層４０８導電性材料５０１支持体６０１未硬化基材６０２導電性ペースト６０３バイアホール８０１電気絶縁層８０２配線８０３穴８０４突出部８０５金属層１００１フレキシブル配線基板１００２基材１００３導電性ペースト１００４バイアホール１１
０１銅箔１１０２突出部１１０３金属層１１０４電気絶縁層１１０５樹脂付き銅箔（外層中間体シート）１２０１バイアホール１２０２導電性ペースト１２０３基材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者須川俊夫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

【特許請求の範囲】

【請求項１】バイアホールを有する基材層と、前記バ
イアホールに充填された導電性材料の少なくとも一部を
覆うように設けられたビアパッドを有する配線基板であ
って、前記ビアパッドと前記導電性材料との界面に不動
態を形成する金属層を設けたことを特徴とする配線基
板。
【請求項２】バイアホールを有する基材層と、前記バ
イアホールに充填された導電性材料の少なくとも一部を
覆うように設けられたビアパッドを有する配線基板であ
って、前記ビアパッドと前記導電性材料との界面に金属
層を設け、前記金属層の酸化物生成の標準自由エネルギ
ーが前記ビアパッド材料の酸化物生成の標準自由エネル
ギーよりも大きいことを特徴とする配線基板。
【請求項３】導電性材料が導電性ペーストである請求
項１または請求項２に記載の配線基板。
【請求項４】前記ビアパッドと基材層との間に前記バ
イアホールの少なくとも一部を覆う電気絶縁層を設け、
前記ビアパッドのバイアホール側に設けられた突出部の
先端でのみ前記導電性材料と電気的に接続され、その界
面に金属層が設けられている請求項１または請求項２に
記載の配線基板。
【請求項５】前記ビアパッドのバイアホール側に設け
られた突出部がその先端形状を導電性材料との接続界面
で大きくなるように構成した請求項４に記載のの配線基
板。
【請求項６】前記ビアパッドに設けられた突出部の先
端が、導電性材料と電気絶縁層との界面よりも突出して
いる請求項４に記載の配線基板。
【請求項７】前記ビアパッドに設けられた突出部の先
端表面に複数の凹凸を有する請求項４に記載の配線基
板。
【請求項８】前記突出部表面に設けられた複数の凹凸
は、突出部表面に形成された粒状の金属粒子により形成
されている請求項７に記載の配線基板。
【請求項９】前記突出部表面に設けられた複数の凹凸
は、エッチングによって形成されている請求項７に記載
の配線基板。
【請求項１０】前記ビアパッドに設けられた突出部は
ビアパッドと同材料よりなる請求項３に記載の配線基
板。
【請求項１１】前記ビアパッドに設けられた突出部は
前記金属層と同材料よりなる請求項３に記載の配線基
板。
【請求項１２】前記ビアパッドに設けられた突出部は
めっきによって形成されている請求項３に記載の配線基
板。
【請求項１３】前記金属層はＡｕ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｐ
ｄ、Ｚｎ、Ｎｉから選ばれる少なくともひとつの金属で
形成されている請求項１または請求項２に記載の配線基
板。
【請求項１４】前記金属層はめっきによって形成され
ている請求項１または請求項２に記載の配線基板。
【請求項１５】バイアホールを有する基材層と、前記
バイアホールに充填された導電性材料の少なくとも一部
を覆うように設けられたビアパッドを有する配線基板の
製造方法であって、Ａ．剥離可能に表面を処理した支持体(501)の表面にビ
アパッド(106)及び配線層(107)を形成した後、Ｂ．前記ビアパッド(106)に導通させて突出部(105)を形
成し、その表面に不動態を形成し得る金属層(103)を形
成し、Ｃ．前記いずれかの段階で前記突出部(105)以外の部分
に電気絶縁層(104)を形成して転写媒体とし、Ｄ．その後、バイアホール(603)の穴に導電性ペースト
(602)を充填した未硬化の基材(601)を間を挟み、その両
側に前記転写媒体を配置して全体を加圧加熱し、前記導
電性ペースト(602)と基材(601)を硬化して一体化した
後、Ｅ．前記支持体(501)を剥離して両面配線基板を得るこ
とを特徴とする、配線基板の製造方法。
【請求項１６】剥離可能に表面を処理した支持体(50
1)が、鏡面処理したステンレススチールである請求項１
５に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１７】前記支持体(501)が、エッチングが容
易な金属である請求項１５に記載の配線基板の製造方
法。
【請求項１８】突出部(105)が、パターンメッキ、金
属粒子の溶射及び導電性樹脂の印刷から選ばれる少なく
とも一つの方法で形成される請求項１５に記載の配線基
板の製造方法。
【請求項１９】突出部(105)の材料と、ビアパッド(10
6)の材料が同一である請求項１５に記載の配線基板の製
造方法。
【請求項２０】金属層(103)を突出部(105)の形成に引
き続きにめっきにより形成する請求項１５に記載の配線
基板の製造方法。
【請求項２１】バイアホールを有する基材層と、前記
バイアホールに充填された導電性材料の少なくとも一部
を覆うように設けられたビアパッドを有する配線基板の
製造方法であって、ａ．耐熱性フィルム(801)の所定の位置に穴(803)を開
け、前記穴内を導通して両面に突出する突出部(804)を
形成するとともに、前記耐熱性フィルムの片面に配線を
形成し、ｂ．前記突出部(804)の表面に不動態を形成し得る金属
層(805)を形成して配線フィルム(1001)とし、ｃ．その後、バイアホール(1004)の穴に導電性ペースト
(1003)を充填した未硬化の基材(1002)を間を挟み、その
両側に前記配線フィルム(1001)を配置して全体を加圧加
熱し、前記導電性ペースト(1003)と基材(1002)を硬化し
一体化して両面配線基板を得ることを特徴とする、配線
基板の製造方法。
【請求項２２】バイアホールを有する基材層と、前記
バイアホールに充填された導電性材料の少なくとも一部
を覆うように設けられたビアパッドを有する配線基板の
製造方法であって、ｉ．導電性金属箔(1101)の片面に電気絶縁層(1104)を形
成し、 ii．前記電気絶縁層(1104)の所定の部分に穴を開け、前
記穴内を導通して前記導電性金属箔(1101)とは反対の面
に突出する突出部(1102)を形成し、 iii．前記突出部(1102)の表面に不動態を形成し得る金
属層(1103)を形成して外層中間体シート(1105)とし、 iv．次いで、バイアホール(1201)の穴に導電性ペースト
(1202)を充填した未硬化の基材(1203)を間を挟み、その
両側に前記外層中間体シート(1105)を配置して全体を加
圧加熱し、前記導電性ペースト(1205)と基材(1203)を硬
化し一体化しｖ．その後、両面にある導電性金属箔(1101)をエッチン
グによりパターニングして両面配線基板を得ることを特
徴とする、配線基板の製造方法。