WO2004073369A1

WO2004073369A1 - 多層配線基板及びその製造方法

Info

Publication number: WO2004073369A1
Application number: PCT/JP2004/001478
Authority: WO
Inventors: Eiji Yoshimura
Original assignee: Daiwa Co., Ltd.
Priority date: 2003-02-13
Filing date: 2004-02-12
Publication date: 2004-08-26
Also published as: JP4294967B2; TW200421961A; JP2004265930A

Abstract

　本発明の多層配線基板の製造方法は、第１層間接続体となる第１金属層（１）と、これと別金属の第１保護金属層（２）とを有する積層体に、導体パターン（３ａ）を形成する工程、これを被覆する第２保護金属層（１１）を形成する工程、これと別金属の第２金属層（１４）を更に形成する工程、その表面部分に第２マスク層（１５）を形成する工程、これ選択的にエッチングして第２層間接続体（１４ａ）を形成する工程、その形成面に第２絶縁層を形成する工程、第１金属層の表面部分に第１マスク層を形成する工程、これを選択的にエッチングして第１層間接続体を形成する工程、及び前記第１保護金属層（２）及び前記第２保護金属層（１１）を選択的にエッチングして除去する工程を含む。

Description

明細書多層配線基板及びその製造方法技術分野

本発明は、配線パターンなどの導体パターンの上下に形成された第 1層間接続体及び第 2層間接続体を有する多層配線基板、及びその製造方法に関する。当該層間接続体は、配線層間の導電接続や配線基板の上下方向の伝熱（放熱）などを行うための接続層間構造に好適に使用できる。背景技術

近年、電子機器等の小形化や高機能化に伴い、電子部品を実装するための配線基板に対しても、多層化、薄層化、ファインパターン化等の要求が高まっている。このため、多層配線基板を構成する絶縁層や配線層も、薄層化する傾向にあるまた、多層配線基板には、配線層間を導電接続するための構造が必要であり、ビアホール内へのメツキや導電性ペーストの充填による層間接続構造、または金属層をエッチングして形成した層間接続構造などが知られている。中でも、エツチングにより形成した金属柱で導電接続した構造は、既存の設備で製造が行え、導電性や伝熱性が高く、導電接続の信頼性に優れているため、当業界で注目されている。

エッチングで層間接続構造を形成する方法としては、例えば突起形成用の金属層上に別の金属から成るエッチングバリア層を形成し、その上に導体回路となる金属層を形成したものを用意する工程と、上記突起形成用の金属層をエツチングバリア層を侵さないエツチング液により選択的にエッチングすることにより突起を形成する工程と、上記エツチングバリァ層のみを上記突起をマスクとしてエツチング液で除去する工程と、上記突起形成側の面に層間絶縁用の絶縁層を形成して該突起を上記導体回路に接続された層間接続手段とする工程と、を有する配線回路基板の製造方法が知られている（例えば、特開 2 0 0 1— 1 1 1 1 8 9号公報参照）。

そして、この製造方法では、上記突起及び上記層間絶縁膜が形成された側の面に、別の導体回路形成用の金属箔を積層して加圧することにより一体化した後、エッチングにより導体回路を形成している。また、上記の文献には、突起と金属箔との間に導電性べ一ストを介在させて接続する方法も開示されている。

しかし、このように突起と導体回路形成用の金属箔とを積層加圧して導電接続する方法では、信頼性の高い接続が行えず、導電性べ一ストを介在させる方法でも導電性や耐久性の点で十分な性能が得られにくい。つまり、この製法では、 3 層の異種金属積層板を使用するため、ビルドアツプ法で多層配線基板を製造するには、先に形成された配線パターンに対し、突起を形成した部材を積層して両者を導電接続する必要があり、上記の問題が不可避的に生じる。

一方、力、かる問題を解消すべく、先に形成された配線パターンに対し、突起をエッチングで形成し、絶縁層を形成して突起を露出させた後、メツキで上層の配線層を形成することで、コア基板から最上層までを全てメツキで導電接続できる方法が知られている。この方法は、柱状金属体を構成する金属のエッチング時に耐性を示す別の金属を、下層の配線層の非パターン部を含めた全面に被覆して保護金属層を形成し、その保護金属層の全面に前記柱状金属体を構成する金属のメッキ層を電解メツキにより形成した後、そのメッキ層の表面部分にマスク層を形成してメツキ層をエッチングして柱状金属体を形成した後、保護金属層の浸食が可能なェッチングを行つて、非パ夕一ン部を被覆する保護金属層を除去した後、絶縁性樹脂を全面に塗布して平坦ィ匕した後、上層の配線層をメツキで形成することで、配線層間を導電接続する方法である（例えば、国際公開 WO O 0 / 5 2 9 7 7号公報参照） o

しかしながら、この柱状金属体の形成方法でも、コア基板に対して導電接続構造を形成するのは困難であり、コア基板の導電接続構造にはメツキスル一ホールなどが採用されていた。し力、し、メツキスルーホールによる層間の導電接続構造では、その直上に更に導電接続構造を形成するのが困難で、回路設計上の制約が大きくなるという欠点があった。 - また、多層配線基板に半導体部品などを実装する場合、十分な熱放散（放熱）を行なう必要があるが、メツキスル一ホールではメツキ厚に制限があるため伝熱性が十分とは言えず、メツキスルーホール内に導電性ペーストを充填する方法でも、金属板を配置した場合と比較してかなり放熱性が小さい。

更に、上記の柱状金属体の形成方法では、形成の対象となるシート状部材（例えばコア基板）が、十分な硬さを有していないと、上層のビルドアップがいにくいという問題があった。

そこで、本発明の目的は、既存の設備を用いて、接続の信頼性の高い層間接続構造を全層で形成することができ、伝熱性も良好となる多層配線基板、及びその製造方法を提供することにある。発明の開示

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。

即ち、本発明の多層配線基板の製造方法は、導体パターンの上下に形成された第 1層間接続体及び第 2層間接続体を有する多層配線基板の製造方法であつて、

( a ) 第 1層間接続体を形成するための第 1金属層と、これと別の金属からなる第 1保護金属層とを有する積層体の当該第 1保護金属層側に、これと別の金属からなる導体/、。ターンを形成する工程、

( b ) 少なくともその導体パターンを被覆する第 2保護金属層を形成する工程、

( c ) その第保護金属層とは別の金属からなる第 2金属層を更に形成する工程

( d ) その第金属層の第 1層間接続体を形成する表面部分に第 2マスク層を形成する工程、

( e ) 前記第 2マスク層を形成した第 1金属層を選択的にェッチングして第 2層間接続体を形成する工程、

( f ) その第 2層間接続体の形成面に第 2絶縁層を形成する工程、

( g )前記第 1金属層の第 1層間接続体を形成する表面部分に第 1マスク層を形成する工程、

( h )前記第 1マスク層を形成した第 1金属層を選択的にェッチングして第 1層間接続体を形成する工程、及び

( i )前記第 1保護金属層及び前記第保護金属層の少なくとも非パターン部を、同時に又は別々に、選択的にエッチングして除去する工程

を含むことを特徴とする。：

本発明の製造方法によると、エッチングとメツキ等により第 1層間接続体及び第 2層間接続体を形成できるため、既存の設備を用いて、簡易な工程で製造を行うことができる。また、各層を接合をメツキで行うことができるため（特に、第

2金属層をメツキ形成するのが好ましい）、接続の信頼性の高い層間接続構造を全層で形成することができ、エッチングで層間接続体を形成するため、伝熱面積を大きでき伝熱性も良好となる。更に、第 2層間接続体を形成する際には、第 1 金属層が形状保持のための基材となり、第 1層間接続体を形成する際には、第 2 絶縁層が形状保持のための基材となるので、各層の薄層化に伴う製造の困難性を改善できる。

上記において、更に、第 1層間接続体の形成面に第 1絶縁層を形成する工程、前記第 1層間接続体と一部が導電接続する第 1導体パターン層を形成する工程、及び前記第層間接続体と一部が導電接続する第 2導体/、。ターン層を形成するェ程を含むことが好ましい。これにより、奇数層の導体パターン層を有する多層配線基板を製造することができる。特に、第 1層間接続体と第 1導体パターン層、および第層間接続体と第 2導体パ夕一ン層とがメッキで接合されているのが好ましい。

また、前記 ( b ) 工程で、非パターン部を含む略全面に、前記第 1保護金属層と同じ金属の第 2保護金属層を形成すると共に、前記（ i ) 工程で前記第 1保護金属層及び前記第 2保護金属層の少なくとも非パターン部を、同時に選択的にェツチングして除去することが好ましい。前記 ( b ) 工程で、パターン部のみに第 2保護金属層を形成する方法も可能であるが、第 1保護金属層と同じ金属の第 2 保護金属層を形成して、両者を同時にエツチングする方が効率的である。

また、前記 ( a ) 工程で導体パターンを形成する際に、パターンメツキ法により行うことが好ましい。パネルメツキ法により（a ) 工程で導体パターンを形成する方法と比較して、パターンメッキ法の方がファインパターン化が可能である一方、本発明の多層配線基板は、導体パターンの上下両面に、これとは別の金属からなる第 1保護金属層及び第 2保護金属層が形成され、更に第 1保護金属層の下面にはこれとは別の金属からなる第 1眉間接続体が、第 ²保護金属層の上面にはこれとは別の金属からなる第 2層間接続体が各々形成された層間接続構造を有することを特徴とする。

本発明の多層配線基板によると、本発明の製造方法によって、既存の設備を用いて、接続の信頼性の高い層間接続構造を全層で形成することができ、伝熱性も良好にすることができる。

上記において、前記導体パターンと前記第 1保護金属層及び第保護金属層との接合がメツキにより行われ、前記第 1保護金属層と前記第 1層間接続体との接合がメツキにより行われ、前記第 2保護金属層と前記第 2層間接続体との接合がメツキにより行われていることが好ましい。これによつて、既存の設備を用いて、接続の信頼性の高い層間接続構造を全層で形成することができ、伝熱性も良好にすることができる。

また、前記導体パターン、前記第 1層間接続体、及び前記第 2層間接続体が同一金属であり、前記第 1保護金属層及び第保護金属層が同一金属であることが好ましい。これによつて、第 1保護金属層及び第 2保護金属層を同時にエツチングできるため工程数を少なくでき、その際のエツチング液の選択も容易になる。両者の金属の組合せとしては、銅とニッケルの組合せが特に好ましい。

更に、前記第 1層間接続体の形成面には第 1絶縁層が形成され、更に前記第 1 層間接続体とメツキで接合された第 1導体パターン層が形成されると共に、前記第 2層間接続体の形成面には第 2絶縁層が形成され、前記第 2層間接続体とメッキで接合された第 2導体,、°夕一ン層が形成されていることが好ましい。これによつて、 3層の導体パターン層が全てメツキで接合された構造とすることができるまた、前記第 1導体パターン層又は前記第 2導体パターン層の少なくとも何れかが、これとは別の金属からなる第 3保護金属層又は第 4保護金属層が形成され、更に第 3保護金属層の下面にはこれとは別の金属からなる第 3層間接続体が、又は第 4保護金属層の上面にはこれとは別の金属からなる第 4層間接続体が形成されていることが好ましい。これによつて、更に多数層の導体パターン層に対し、全てメツキで接合された構造とすることができる。

特に、前記導体パターンを含む導体パターン層が、奇数層設けられていることが好ましい。従来は、偶数層の導体パターン層が設けられていたため、奇数層にすることで従来とは異なる回路設計が可能となる。

また、本発明の別の多層配線基板は、上下の最外層に設けられた導体パターン層同士を貫通して接続する層間接続構造を有する多層配線基板であつて、前記層間接続構造は、導体パターンの上下両面に、これとは別の金属からなる第 1保護金属層及び第 2保護金属層が形成され、更に第 1保護金属層の下面にはこれとは別の金属からなる第 1層間接続体が、第保護金属層の上面にはこれとは別の金属からなる第 2層間接続体が各々形成されていることを特徴とする。

このような層間接続構造は、上下の最外層に設けられた導体パターン層同士を貫通して接続するため、基板の表面から裏面への放熱効果が非常に大きい。従来の製造方法では、このような構造を金属の積層体で形成するのは困難であつたが、導体パターンの上下両面に、これとは別の金属からなる第 1保護金属層及び第 2保護金属層が形成された構造にすることで、本発明の製造方法が適用でき、その結果、既存の設備を用いて、接続の信頼性の高い層間接続構造を全層で形成することができるようになった。図面の簡単な説明

図 1〜図 4は、本発明の多層配線基板の製造方法の一例を示す工程図である。図 5〜図 6は、本発明の多層配線基板の製造方法の他の例を示す工程図である。図 7〜図 9は、本発明の多層配線基板の製造方法の更に他の例を示す工程図である。図 1 0は、本発明の多層配線基板の他の例を示す断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、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。図 1〜図 4は、本発明の多層配線基板の製造方法の一例を示す工程図である。本発明の多層配線基板の製造方法は、図 4 ( 1 4 ) に示すように、導体パ夕一ン 3 aの上下に形成された第 1層間接続体 1 a及び第 2層間接続体 1 4 aを有する多層配線基板の製造方法であって、（a ) 〜（ i ) 工程を含むものである。本実施形態では、第 1保護金属層及び第 2保護金属層をエッチングして除去する（ i ) 工程を第 2絶縁層 1 6の形成に先立って行う例を示す。

本発明の（ a ) 工程は、図 1 ( 1 ) 〜（ 2 ) に示すように、第 1層間接続体 1 aを形成するための第 1金属層 1と、これと別の金属からなる第 1保護金属層 2 とを有する積層体の当該第 1保護金属層 1側に、これと別の金属からなる導体パターン 3 aを形成するものである。その際、パターン形成の方法はいずれでもよく、例えば、エッチングレジストを使用してパターン形成するパネルメツキ法や、パターンメツキ用レジストを使用してメツキで形成するパターンメツキ法等が挙げられる。本実施形態では、パネルメツキ法によりパターン形成する例を示すまず、図 1 ( 1 ) に示すような、第 1金属層 1と第 1保護金属層 2と、導体パ夕一ン 3 aを形成するための金属層 3とが積層された積層板 S Pを用意する。積層板 S Pは、何れの方法で製造したものでもよく、例えばメツキ、スパッタリング、蒸着などを利用して製造したものや、クラッド材などが何れも使用可能である。積層板 S Pの各層の厚みについては、例えば、第 1金属層 1の厚みは、 3 0 〜 1 0 0 0 m、第 1保護金属層の厚みは、 1〜 2 0 m、金属層 3の厚みは 1〜 1 0 0 ί πιである。

第 1金属層 1の厚みが薄い場合、ハンドリング性を改善するために、更にステンレス鋼製などの鏡面板を更に積層して使用するのが好ましい。第 1金属層 1が銅などの金属の場合、外力のみで当該鏡面板と簡単に剥離することができる。また、第 1金属層 1として予め厚みが十分なものを使用し、後の工程でハーフェツチング等を行って、所望の厚みに調整するようにしてもよい。

導体パターン 3 aを構成する金属としては、通常、銅、銅合金、ニッケル、錫等が使用できる。第 1保護金属層 2を構成する金属としては、第 1金属層 1及び導体パターン 3 aとは別の金属が使用され、これらの金属のエツチング時に耐性を示す別の金属が使用できる。具体的には、これらの金属が銅である場合、第 1 保護金属層 2を構成する別の金属としては、金、銀、亜鉛、パラジウム、ルテニゥム、ニッケル、ロジウム、鉛一錫系はんだ合金、又はニッケル一金合金等が使用される。但し、本発明は、これらの金属の組合せに限らず、上記金属のエッチング時に耐性を示す別の金属との組合せが何れも使用可能である。これに関しては、第 2保護金属層 1 1を構成する金属と、第 2金属層 1 4及び導体パターン 3 aを構成する金属に関しても同様である。

また、第 1金属層 1を構成する金属としては、第 1保護金属層 2とは別の金属が使用され、例えば銅、銅合金、ニッケル、錫等が使用できる。本発明では、導体パターン 3 aを構成する金属と第 1金属層 1を構成する金属とが同じであることが好ましく、特に銅を使用することが好ましい。

次に、図 1 ( 2 ) に示すように、エッチングレジスト 4を用いてパターン形成を ί亍ぅ。エッチングレジスト 4は、，感光†生樹 β旨やドライフィルムレジスト（フォトレジスト）などが使用できる。なお、第 1金属層 1が金属層 3と同時にエッチングされる場合、これを防止するためのマスク材 5を設けるのが好ましい。エツチングの方法としては、第 1保護金属層 1及び金属層 3を構成する各金属の種類に応じた、各種エッチング液を用いたエッチング方法が挙げられる。例えば、金属層 3が銅であり、第 1保護金属層 2が前述の金属（金属系レジストを含む）の場合、市販のアルカリエッチング液、過硫酸アンモニゥム、過酸化水素/ 硫酸等が使用できる。エッチング後には、エッチングレジスト 4が除去される。本発明の（b ) 工程は、図 1 ( 3 ) に示すように、少なくともその導体パターン 3 aを被覆する第 2保護金属層 1 1を形成するものである。本実施形態では、導体パターン 3 aの非パ夕一ン部を含めた略全面を第 1保護金属層 1 1で被覆する例を示す。

第保護金属層 1 1を構成する金属としては、第層間接続体 1 4 aをエッチングで形成する際に、耐性を示す別の金属が使用できる。具体的には、第 2層間接続体 1 4 aを構成する金属が銅である場合、金、銀、亜鉛、パラジウム、ルテ二ゥム、ニッケル、ロジウム、鉛一錫系はんだ合金、又はニッケル一金合金等が使用できる。本発明では、第 2保護金属層 1 1を構成する金属が、第 1保護金属層 2を構成する金属と同じであることが好ましい。

第 2保護金属層 1 1の形成は、電解メツキ、無電解メツキ、スパッ夕リング、蒸着などを利用して行うことができるが、電解メツキを用いるのが好ましい。第 2保護金属層 1 1の厚みは、例えば 1〜 2 0 mであり、 1〜 1 0 mが好ましい。

電解メツキは、周知の方法で行うことができるが、一般的には、対象となる積層板をメツキ浴内に浸漬しながら、積層板を陰極とし、メツキする金属の金属ィオン補給源を陽極として、電気分解反応により陰極側に金属を析出させることにより行われる。

無電解メツキのメッキ液は、各種金属に対応して周知であり、各種のものが巿販されている。一般的には、液組成として、金属イオン源、アルカリ源、還元剤、キレート剤、安定剤などを含有する。なお、無電解メツキに先立って、パラジゥム等のメツキ触媒を沈着させてもよい。

本発明の（c ) 工程は、図 1 ( 4 ) に示すように、その第 2保護金属層 1 1とは別の金属からなる第 2金属層 1 4を更に形成するものである。第 2金属層 1 4 の形成は、電解メツキ、無電解メツキなどが利用できるが、電解メツキにより行うのが好ましい。第 2金属層 1 4の厚みは、例えば 3 0〜 1 0 0 0 / mである。第 2金属層 1 4を構成する金属としては、例えば銅、銅合金、ニッケル、錫等が使用できる。本発明では、導体パターン 3 aを構成する金属と第 2金属層 1 4 を構成する金属とが同じであることが好ましい。

本発明の（d ) 工程は、図 2 ( 5 ) に示すように、その第 2金属層 1 4の第 2 眉間接続体 1 4 aを形成する表面部分に第 2マスク層 1 5を形成するものである。第 2マスク層 1 5の形成は、感光性樹脂の塗布後またはドライフィルムレジストのラミネート後に、露光'現像する方法、あるいはスクリーン印刷などにより行うことができる。

第 2マスク層 1 5の個々の大きさ（面積又は外径等）は、第 2層間接続体 1 4 aの大きさに対応して決定され、配線層間の導電接続（ビア）のための第 2層間接続体 1 4 aの外径としては、例えば 5 0〜 1 0 0 0 m、また、放熱構造のための第 2層間接続体 1 aの外径としては、 1 0 0 0〃 m以上の外径を有するものも可能である。第 2マスク層 1 5の形状は何れでもよく、円形、楕円形、四角形、多角形、パターン形状等が挙げられ、当該形状に応じた第 2層間接続体 1 4 aを形成することができる。

本発明の（ e )工程は、図 2 ( 6 ) に示すように、第 2マスク層 1 5を形成した第 2金属層 1 4を選択的にェッチングして第 2層間接続体 1 aを形成するものである。その際、エッチングによる浸食量が多過ぎると、形成される第 2層間接続体 1 4 aが小径化（アンダーカツトの増大）して、後の工程に支障をきたす場合が生じ、逆に、浸食量が少な過ぎると、非パターン部に第 2金属層 1 4が残存して、短絡の原因となる場合が生じる。従って、上記のエッチングによる浸食の程度は、図 2 ( 6 ) に示す程度か、或いはこれより多少増減する範囲内が好ましい。

エッチングの方法としては、第 2金属層 1 4及び第 2保護金属層 1 1を構成する各金属の種類に応じた、各種エツチング液を用いたエツチング方法が挙げられる。例えば、第 1金属層 1 4が銅であり、第 2保護金属層 1 1が前述の金属（金属系レジストを含む）の場合、巿販のアルカリエッチング液、過硫酸アンモニゥム、過酸化水素/硫酸等が使用できる。

本発明の（ i ) 工程は、図 2 ( 7 ) に示すように、第 1保護金属層 2及び第保護金属層 1 1の少なくとも非パターン部を、同時に又は別々に、選択的にエツチングして除去するものである。本実施形態では、第 1保護金属層 2と第 2保護金属層 1 1とを同じ金属で形成しておき、前記（ i ) 工程で第 1保護金属層 2及ぴ第 2保護金属層 1 1を同時に選択的にエッチングして除去する例を示す。両者が異なる金属の場合には、順次ェッチングして除去することができる。

エッチングの方法としては、（e ) 工程とは異なるエッチング液を用いたエツチング方法が挙げられるが、塩化物エッチング液を用いると金属系レジスト及び銅の両者が浸食されるため、その他のエッチング液を用いるのが好ましい。具体的には、第 2層間接続体 1 4 aと導体パターン 3 aが銅であり、第 2保護金属層 1 1が前記の金属である場合、はんだ剥離用として市販されている、硝酸系、硫酸系、シアン系などの酸系のエッチング液等を用いるのが好ましい。エツチングで露出したパ夕一ン部に対しては、黒化処理などの表面処理を行つて、絶縁層との密着性を高めておくのが好ましい。これは、他の導体パターンについても同様である。

次に、図 2 ( 8 ) に示すように、第 2マスク層 1 5の除去を行うが、これは薬剤除去、剥離除去など、第 2マスク層 1 5の種類に応じて適宜選択すればよい。例えば、スクリーン印刷により形成された感光性のインクである場合、アルカリ等の薬品にて除去される。このとき同時に、マスク材 5を除去してもよい。本発明の（f ) 工程は、図 3 ( 9 ) に示すように、第 2層間接続体 1 4 aの形成面に第 2絶縁層 1 6を形成するものである。その際、第 2眉間接続体 1 4 aは第絶縁層 1 6から露出させることが好ましい。本実施形態では、'絶縁層形成材を積層後に層間接続体 1 4 aを露出させる例を示す。

まず、絶縁材の塗布を行うが、絶縁材としては、例えば絶縁性が良好で安価な液状ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の反応硬化性樹脂を用いることができる。これを各種方法で、第 2層間接続体 1 4 aの高さよりやや厚くなるように塗布した後、加熱又は光照射等により硬化させればよい。塗布方法としては、カーテンコ一ターなどの各種コ一ターを使用できる。また、反応硬化性樹脂等を含有する接着性シート、プリプレグ等を用いて、ホッ卜プレスや真空ラミネート等する方法でもよい。

次に、硬化した絶縁材を研削 ·研磨等することにより、第 2層間接続体 1 4 a の高さと略同じ厚さを有する第 2絶縁層 1 6を形成する。研削の方法としては、ダイャモンド製等の硬質刃を回転板の半径方向に複数配置した硬質回転刃を有する研削装置を使用する方法が挙げられ、当該硬質回転刃を回転させながら、固定支持された配線基板の上面に沿つて移動させることによって、上面を平坦化することができる。また、研磨の方法としては、ベルトサンダ、パフ研磨等により軽く研磨する方法が挙げられる。

本発明の（ g ) 工程は、図 3 ( 1 0 ) に示すように、第 1金属層 1の第 1層間接続体 1 aを形成する表面部分に第 1マスク層 7を形成するものである。第 1マスク層 7の形成については、第 2マスク層 1 5の形成（（d ) 工程）と同様に行うことができる。その際、裏面側には別のマスク材 6を設けておくのが好ましい本発明の（h ) 工程は、図 3 ( 1 1 ) に示すように、第 1マスク層 7を形成した第 1金属層 1を選択的にェッチングして第 1層間接続体 1 aを形成するものである。第 1金属層 1のエッチングは、第 2金属層 1 4のエッチング（（e ) 工程 ) と同様に亍ぅことができる。

本発明では、第 1層間接続体 1 aをチップ搭載基板等の接続用のバンプとして、絶縁層を設けずに使用することも可能であるが、本実施形態では、図 3 ( 1 2 ) に示すように、更に、第 1層間接続体 1 aの形成面に第 1絶縁層 1 7を形成する例を示す。第 1絶縁層 1 7の形成については、第 2絶縁層 1 6の形成（（f ) 工程）と同様に行うことができる。

以上のような本発明の製造方法によって、図 3 ( 1 2 ) に示すように、導体パターン 3 aの上下両面に、これとは別の金属からなる第 1保護金属層 2及び第 2 保護金属層 1 1が形成され、更に第 1保護金属層 2の下面にはこれとは別の金属からなる第 1層間接続体 1 aが、第 2保護金属層 1 1の上面にはこれとは別の金属からなる第 2層間接続体 1 4 aが各々形成された層間接続構造を有する多層配線基板を製造することができる。

本実施形態では、図 4 ( 1 3 ) ~ ( 1 4 ) に示すように、更に、第 1層間接続体 1 aと一部が導電接続する第 1導体パターン層 1 8 bを形成する工程、及び前記第 2層間接続体 1 4 aと一部が導電接続する第 2導体パターン層 1 8 aを形成する工程を含む例を示す。

第 1導体パターン層 1 8 bと第 2導体パターン層 1 8 aの形成方法はいずれでもよく、例えば、エッチングレジストを使用してパターン形成するパネルメツキ法や、パターンメツキ用レジストを使用してメツキで形成するパターンメツキ法等が挙げられる。本実施形態では、パネルメツキ法により金属層 1 8に対してパ夕―ン形成する例を示している。

以上のような本発明の製造方法によって、図 4 ( 1 4 ) に示すように、導体パターン 3 aの上下両面に、これとは別の金属からなる第 1保護金属層 2及び第 2 保護金属層 1 1が形成され、更に第 1保護金属層 2の下面にはこれとは別の金属からなる第 1層間接続体 1 aが、第 2保護金属層 1 1の上面にはこれとは別の金属からなる第 2層間接続体 1 4 aが各々形成された層間接続構造を有し、前記第 1層間接続体 1 aの形成面には第 1絶縁層 1 7が形成され、更に前記第 1層間接続体 1 aとメツキで接合された第 1導体パターン層 1 8 bが形成されると共に、前記第 2層間接続体 1 4 aの形成面には第 2絶縁層 1 6力形成され、前記第 2層間接続体 1 4 aとメツキで接合された第 2導体パターン層 1 8 aが形成されている多層配線基板を製造することができる。 .

〔別の実施形態〕

以下、本発明の別の実施形態について説明する。

( 1 ) 前記の実施形態では、第 1保護金属層及び第 2保護金属層をエッチングして除去する（ i ) 工程を第 2絶縁層の形成に先立って行う例を示したが、（ i ) 工程は、別の時点で行つてもよく、例えば図 5〜図 6に示すように、第 2絶縁層

1 6を形成した後の第 1絶縁層 1 7の形成の前に行ってもよい。

即ち、図 5 ( 1 ) に示す状態までは、前記の実施形態と同様にして各工程を実施した後、図 5 ( 2 ) に示すように、第 2層間接続体 1 4 aの形成面に第絶縁層 1 6を形成する（f ) 工程を実施する。このとき、第 2保護金属層 1 1と第 2 絶縁層 1 6との密着性を高めるために、ブラスト加工などの粗面化処理や化学的な酸化処理などの表面処理を施すのが好ましい。

次いで、図 5 ( 3 ) に示すように、第 1金属層 1の第 1層間接続体 1 aを形成する表面部分に第 1マスク層 5 aを形成する（g ) 工程を実施する。その場合、

( e ) 工程で第 2金属層 1 4をエッチングする際の裏面側のマスク材 5をフォトレジストで形成しておき、これを露光 ·現像することによって第 1マスク層 5 a を形成してもよい。

次いで、図 5 ( 4 ) に示すように、第 1マスク層 5 aを形成した第 1金属層 1 を選択的にエッチングして第 1層間接続体 1 aを形成する（h ) 工程を実施する。その際、裏面側にはマスク材 6を設けるのが好ましい。

次いで、図 6 ( 5 ) に示すように、第 1保護金属層 2及び第 2保護金属層 1 1 の少なくとも非パターン部を、同時に（別々に行ってもよい）選択的にエツチングして除去する（ i ) 工程を実施する。第 1マスク層 5 a等は、この前後に除去すればよい。次いで、図 6 ( 6 ) 〜（8 ) に示すように、第 1眉間接続体 1 aの形成面に第 1絶縁層 1 7を形成する工程、第 1層間接続体 1 aと一部が導電接続する第 1導体パターン層 1 8 bを形成する工程、及び第 2層間接続体 1 4 aと一部が導電接続する第 2導体パターン層 1 8 aを形成する工程を必要に応じて実施する。

( 2 ) 前記の実施形態では、絶縁層を形成した後にパネルメツキ法やパターンメッキ法によって導体パターンを形成する例を示したが、図 7〜図 9に示すように、樹脂付き銅箔を使用して絶縁層と導体ノ、。夕一ン層とを形成してもよい。

即ち、図 7 ( 1 ) に示す状態までは、前記の実施形態と同様にして各工程を実施した後、図 7 ( 2 ) 〜（ 3 ) に示すようにして、第 2層間接続体 1 4 aの形成面に第 2絶縁層 1 6を形成する（ f ) 工程を実施する。

まず、図 7 ( 2 ) に示すように、樹脂付き銅箔をプレス面により加熱プレスして、第 1層間接続体 1 aに対応する位置に凸部を有し表面に金属層 1 8が形成された積層体を得る。このとき、プレス面と第 1層間接続体 1 aが形成された被積層体との間に、少なくとも、凹状変形を許容するシート材を配置しておくのが好ましい。また、第 1層間接続体 1 aに対応する位置に凹部を有するプレス面を使用してもよい。

上記の樹脂付き銅箔は、各種のものが市販されており、それらをいずれも使用できる。また、金属層形成材と絶縁層形成材とは各々を別々に配置してもよい。この工程では、シート材が、第 1層間接続体 1 aの存在によって加熱プレス時に凹状変形するため、それに対応する凸部が積層体に形成される。

加熱プレスの方法としては、加熱加圧装置（熱ラミネ一夕、加熱プレス）などを用いて行えばよく、その際、空気の混入を避けるために、雰囲気を真空（真空ラミネ一夕等）にしてもよい。加熱温度、圧力など条件等は、絶縁層形成材と金属層形成材の材質や厚みに応じて適宜設定すればよいが、圧力としては、 0 . 5 〜3 0 M P aが好ましい。

絶縁層形成材としては、積層時に変形して加熱等により固化すると共に、配線基板に要求される耐熱性を有するものであれば何れの材料でもよい。具体的には、ポリイミド樹脂、フヱノール樹脂、エポキシ樹脂等の各種反応硬化性樹脂や、それとガラス繊維、セラミック繊維、ァラミド繊維等との複合体（プリプレダ）などが挙げられる。

シート材は、加熱プレス時に凹状変形を許容する材料であればよく、クッション紙、ゴムシート、エラストマ一シート、不織布、織布、多孔質シート、発泡体シート、金属箔、これらの複合体、などが挙げられる。特に、クッション紙、ゴムシ一ト、エラストマ一シート、発泡体シート、これらの複合体などの、弾性変形可能なものが好ましい。

なお、シート材と共に離型シートを追加配置してもよい。離型シートとしては、フッ素樹脂フィルム、シリコーン樹脂フィルム、各種の離型紙、繊維補強フッ素樹脂フィルム、繊維補強シリコーン樹脂フィルムなどが挙げられる。

シート材の厚みは、第 1層間接続体 1 aの高さの半分より厚いのが好ましく、第 1層間接続体 1 aの高さより厚いのが好ましい。シート材の厚みや硬さを調整することによって、加熱プレスによつて形成される積層体の凸部の高さや形状を制御することができる。一般に、シート材の厚みを小さく、また硬さを硬くすると、形成される積層体の凸部の高さや体積は小さくなる。

次いで、図 7 ( 3 ) に示すように、この積層体の凸部を除去して、第 1層間接続体 1 aを露出させる。その際、積層体の金属層 1 8の上面より第 1層間接続体 1 aの上面が高くなる分を、同時に除去して平坦化してもよい。

凸部の除去方法としては、研削や研磨による方法が好ましく、ダイヤモンド製等の硬質刃を回転板の半径方向に複数配置した硬質回転刃を有する研削装置を使用する方法や、サンダ、ベルトサンダ、グラインダ、平面研削盤、硬質砥粒成形品などを用いる方法などが挙げられる。研削装置を使用すると、当該硬質回転刃を回転させながら、固定支持された配線基板の上面に沿つて移動させることによつて、上面を平坦化することができる。また、研磨の方法としては、ベルトサンダ、パフ研磨等により軽く研磨する方法が挙げられる。本発明のように積層体に凸部が形成されていると、その部分のみを研削するのが容易になり、全体の平坦化がより確実に行える。

次いで、図 7 ( 4 ) に示すように、露出した第 1層間接続体 1 aと、絶縁層 1 6を隔てて近接する金属層 1 8とを導電接続するが、本実施形態では、第 1層間接続体 1 aの上面を含む金属層 1 8の略全面に対し、メツキにより導電体層 1 9 を形成する例を示す。

メツキによる導電体層 1 9の形成は、無電解メッキ、又は無電解メッキと電解メツキの組合せ、スパッ夕リングゃ蒸着と電解メツキの組合せなどにより行うことができる。但し、導電接続の信頼性を高める上で無電解メツキと電解メツキの組合せで形成するのが好ましい。導電体層 1 9の厚みは 1〜 3 0 mが好ましい。なお、導電体層 1 9を形成する際に、裏面側にも導電体層 2 0を形成してもよい。導電体層 2 0を構成する金属は、第 1金属層 1と同じにするのが好ましい（図 8 ( 6 )以降の工程では導電体層 2 0の記載を省略している）。

次いで、図 8 ( 6 ) に示すように、第 1金属層 1の第 1層間接続体 1 aを形成する表面部分に第 1マスク層 5 aを形成する（g ) 工程を実施した後、図 8 ( 7 ) に示すように、第 1マスク層 5 aを形成した第 1金属層 1を選択的にエツチングして第 1層間接続体 1 aを形成する（h ) 工程を実施する。更に、図 8 ( 8 ) 〜図 9 ( 9 ) に示す工程は、図 7 ( 2 ) 〜図 7 ( 4 ) に示す工程と同様にして行うことができる。

その後、金属層 1 8及び導電体層 1 9をエッチングして、 '第 1導体パターン層 1 9 a， 1 8 bと第 2導体パターン層 1 9 aとを形成することができる。

( 3 ) 本発明では、次のようにして更に多数層の配線層を有する多層配線基板を製造することができる。即ち、図 4 ( 1 4 ) に示すものに対して、前記第 1導体パ夕一ン層又は前記第 2導体パ夕一ン層の少なくとも何れかが、これとは別の金属からなる第 3保護金属層又は第 4保護金属層を形成し、更に第 3保護金属層の下面にはこれとは別の金属からなる第 3眉間接続体が、又は第 4保護金属層の上面にはこれとは別の金属からなる第 4層間接続体が形成することが可能である。例えば、第 3保護金属層と第 4保護金属層、第 3層間接続体と第 4層間接続体、および第 3導体パターン層と第 4導体パターン層を形成することにより、導体パターンを含む配線層が、奇数層設けられている多層配線基板を製造することができる。また、上下両層に積層形成する配線層の数を調整することで、配線層が偶数層設けられている多層配線基板を製造することも可能である。

( 4 )前記の実施形態では、マスク層を印刷により形成する例を示したが、ドラィフィルムレジスト等を用いてマスク層を形成してもよい。その場合、ドライフイルムレジストの熱圧着、露光、現像が行われる。また、マスク層の除去（剥離 ) には、メチレンクロライドや水酸^:ナトリウム等が用いられる。

また、マスク層を金属層のェッチング時に耐性を示す金属で形成してもよい。その場合、保護金属層と同様の金属を使用することができ、パターン形成と同様の方法により、所定の位置にマスク層を形成すればよい。

( 5 )前記の実施形態では、絶縁材を研削 '研磨等することにより、層間接続体の高さと略同じ厚さを有する絶縁層を形成する例を示したが、絶縁材である樹脂シ一ト等を加熱加圧することにより、層間接続体の高さと略同じ厚さを有する絶緣層を形成してもよい。その場合、層間接続体上に薄く残る絶縁性樹脂は、ブラズマ処理等によつて簡単に除去でき、また加熱後に研磨して平坦化することもできる。なお、樹脂シート、プリプレグ等には予め層間接続体の形成位置に開口を設けておいてもよい。

( 6 ) 前記の実施形態では、マスク層の除去を金属層を選択的にエッチングした直後に行う例を示したが、マスク層の除去工程の順序はこれに限定されず、例えば、保護金属層のエッチング工程の直後、あるいは、絶縁材を研削 '研磨等する際に、マスク層の除去を行ってもよい。

( 7 )前記の実施形態では、放熱のための大面積の層間接続体を有しない多層配線基板の例を示したが、図 1 0に示すように、大面積の層間接続体を形成したものでもよい。この実施形態では、上下の最外層に設けられた導体パターン層 4 5 同士を貫通して接続する層間接続構造を有し、これを介して半導体部品 5 0から基板裏面へ放熱を行う例を示す。

この層間接続構造は、図 1 0に示すように、導体パターン 3 aの上下両面に、これとは別の金属からなる第 1保護金属層 2及び第 2保護金属層 1 1が形成され、更に第 1保護金属層 2の下面にはこれとは別の金属からなる第 1層間接続体 1 aが、第 2保護金属層 1 1の上面にはこれとは別の金属からなる第 2層間接続体 1 4 aが各々形成されている。また、同時に配線パターン間の導電接続を行うための層間接続構造も複数設けられている。

導体パターン 3 aの上下への積層数は、この例では上側 2層、下側 4層であるが、これはマスク材を用いた片面のみへのメツキ等で行うことができる。従って

、導体パターン 3 aの上下への積層数が同じであるのが、無駄の無い製法となるまた、図 1 0の例では、第 6層に放熱金属体 4 4よりかなり面積の広い放熱パ夕一ン部 4 5を形成しており、更に放熱フィン 4 7を形成している。放熱フィン 4 7は、各種の接合方法や接着方法で形成することも可能であるが、前述したような層間接続体の形成方法によって形成することも可能である。その場合、第 2 保護金属層 1 1が放熱フィン 4 7との間に介在することになる。このような放熱フィン 4 7の形成は、多層配線基板の最外層に半導体部品を実装するためのバンプの形成と同時に行うことも可能である。

放熱フィン 4 7の形状は、リブ状、散点状など何れでもよいが、全体の表面積が大きい程、熱放散性が高くなるため好ましい。全体の表面積を大きくする上では、放熱フィン 4 7の高さを高くするのが有利であり、図 1 0の例では、放熱金属体 4 4の厚みより、放熱フィン 4 7の高さを高くしている。なお、放熱フィン 4 7により十分な熱放散性が得られる場合など、放熱パターン部 4 5の面積を小さくすることも可能である。

一方、半導体部品 5 0を実装する側の最外層（第 1層）には、放熱金属体 4 4 と略同じ面積の放熱パターン部 4 5を形成している。半導体部品 5 0を実装する際には、半導体部品 5 0の底面と放熱パターン部 4 5との間に、例えば伝熱性の粘着テープ 6 0や伝熱性の接着材など介在させてもよい。また、何も設けずに、輻射伝熱するようにしてもよい。

半導体部品 5 0のリード 5 2は、第 1層の配線層の配線パターン部 2 8にハンダ等で導電接続される。各々のリード 5 2は、回路設計に応じて、第 2層の配線層の導体パターン 1 8 aに層間接続体 2 9を介して、導電接続される。産業上の利用可能性

本発明によると、既存の設備を用いて、接続の信頼性の高い層間接続構造を全層で形成することができ、伝熱性も良好となる多層配線基板、及びその製造方法を提供できる。従って、本発明は産業上の利用可能性が高いものである。

Claims

請求の範囲

1 . 導体パターンの上下に形成された第 1層間接続体及び第 1層間接続体を有する多層配線基板の製造方法であつて、

( a ) 第 1層間接続体を形成するための第 1金属層と、これと別の金属からなる第 1保護金属層とを有する積層体の当該第 1保護金属層側に、これと別の金属からなる導体 7、。ターンを形成する工程、

( c ) その第 2保護金属層とは別の金属からなる第 2金属層を更に形成する工程

( d ) その第 2金属層の第 2層間接続体を形成する表面部分に第 2マスク層を形成する工程、 '

( e )前記第 2マスク層を形成した第 2金属層を選択的にエッチングして第 2層間接続体を形成する工程、

( )前記第 1金属層の第 1層間接続体を形成する表面部分に第 1マスク層を形成する工程、

( h ) 前記第 1マスク層を形成した第 1金属層を選択的にエッチングして第 1層間接続体を形成する工程、及び

( i )前記第 1保護金属層及び前記第 2保護金属層の少なくとも非パターン部を、同時に又は別々に、選択的にエッチングして除去する工程

を含む多層配線基板の製造方法。

2 . 更に、第 1層間接続体の形成面に第 1絶縁層を形成する工程、前記第 1層間接続体と一部が導電接続する第 1導体パターン層を形成する工程、及び前記第層間接続体と一部が導電接続する第導体パターン層を形成する工程を含む請求項 1記載の多層配線基板の製造方法。

3 . 前記 ( b ) 工程で、非パターン部を含む略全面に、前記第 1保護金属層と同じ金属の第保護金属層を形成すると共に、前記（ i ) 工程で前記第 1保護金属層及び前記第 2保護金属層の少なくとも非パターン部を、同時に選択的にエッチングして除去する請求項 1に記載の多層配線基板の製造方法。

4 . 前記 ( a )工程で導体パターンを形成する際に、パターンメツキ法により行う請求項 1に記載の多層配線基板の製造方法。

5 . 導体パターンの上下両面に、これとは別の金属からなる第 1保護金属層及び第 2保護金属層が形成され、更に第 1保護金属層の下面にはこれとは別の金属からなる第 1眉間接続体が、第 2保護金属層の上面にはこれとは別の金属からなる第 2眉間接続体が各々形成された層間接続構造を有する多層配線基板。

6 . 前記導体パターンと前記第 1保護金属層及び第 2保護金属層との接合がメッキにより行われ、前記第 1保護金属層と前記第 1層間接続体との接合がメツキにより行われ、前記第 2保護金属層と前記第 2層間接続体との接合がメツキにより行われている請求項 5に記載の多層配線基板。

7 . 前記導体パターン、前記第 1層間接続体、及び前記第 2層間接続体が同一金属であり、前記第 1保護金属層及び第保護金属層が同一金属である請求項 5に記載の多層配線基板。

8 . 前記第 1層間接続体の形成面には第 1絶縁層が形成され、更に前記第 1層間接続体とメッキで接合された第 1導体パ夕―ン層が形成されると共に、前記第眉間接続体の形成面には第 2絶縁層が形成され、前記第 2層間接続体とメツキで接合された第 1導体パターン層が形成されている請求項 5に記載の多層配線基板

9 . 前記第 1導体パターン層又は前記第 2導体パターン層の少なくとも何れかが、これとは別の金属からなる第 3保護金属層又は第 4保護金属層が形成され、更に第 3保護金属層の下面にはこれとは別の金属からなる第 3層間接続体が、又は第 4保護金属層の上面にはこれとは別の金属からなる第 4層間接続体が形成されている請求項 8記載の多層配線基板。

1 0 . 前記導体パターンを含む導体パターン層が、奇数層設けられている請求項 5〜 9いずれかに記載の多層配線基板。

1 1 . 上下の最外層に設けられた導体パターン層同士を貫通して接続する層間接続構造を有する多層配線基板であって、

前記層間接続構造は、導体パターンの上下両面に、これとは別の金属からなる O 2004/073369

第 1保護金属層及び第 2保護金属層が形成され、更に第 1保護金属層の下面にはこれとは別の金属からなる第 1層間接続体が、第 2保護金属層の上面にはこれとは別の金属からなる第 2層間接続体が各々形成されている多層配線基板。