JP2000294930A - 多層プリント基板の製造方法およびこの多層プリント基板を用いた半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精度・高密度な配線やパッドの多層プリン
ト基板が得られる多層プリント基板の製造方法を得る。 【解決手段】 支持基板の第１の導体配線２２に、メタ
ルジェット装置により半田粒２４を形成する。その後、
半田ボール２４が隠れる様に層間絶縁膜用樹脂を塗布し
絶縁層２５を形成した。反対面にも半田ボール２４と絶
縁層２５を設け、無電解銅メッキ２７を形成後、メッキ
レジストドライフィルムパターン２６をマスクとして電
解銅メッキ２８を形成し、その後メッキレジストと無電
解銅メッキを除去した。同様なプロセスを繰り返し、最
後にソルダーレジストを塗布して８層基板の多層プリン
ト基板を得た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、層間導通部として
半田を用い、ビルドアップ法により製造する多層プリン
ト基板の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開平９―２９３９６８号公報に、半田
を層間導通部として用いたビルドアップ基板に係る発明
が記載されており、硬化前の絶縁樹脂塗膜やフィルムに
半田ボールを挿入する方法が開示されている。即ち、図
１１（ａ）〜（ｃ）は上記公報に開示された多層配線基
板の製造方法を工程順に示す説明図であり、図中６４は
絶縁シート、６５は導体回路、６６はビア導体部となる
金属塊である。まず、有機樹脂を含む絶縁材料からなる
絶縁シート６４に導体回路６５を設け｛図１１
（ａ）｝、絶縁シート６４中の所定位置に金属塊６６を
強制的に埋め込む｛図１１（ｂ）｝。次に、金属塊６６
を埋め込まれた絶縁シートを位置合わせして図１１
（ｃ）に示すように、複数層積層して圧着し硬化して多
層配線基板を製造する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の方法では金属塊の挿入の自動化が困難であり、現状で
はφ１００μｍ以上の金属塊しか製造できなく、さらに
それを位置精度良く樹脂に挿入するのは困難で、将来、
配線やパッド等の高精度・高密度化の要求には対応不可
能であるという課題があった。

【０００４】本発明は、かかる課題を解決するためにな
されたものであり、高精度・高密度な配線やパッドの多
層プリント基板が得られる多層プリント基板の製造方法
を得ることを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る第１の多層
プリント基板の製造方法は、支持基板に形成された第１
の導体配線に半田からなる層間導通部を設ける第１の工
程、上記層間導通部を埋設するように絶縁層を設ける第
２の工程、および上記絶縁層に上記層間導通部と導通す
るように第２の導体配線を設ける第３の工程を施す方法
である。

【０００６】本発明に係る第２の多層プリント基板の製
造方法は、上記第１の多層プリント基板の製造方法にお
いて、第２の導体配線に半田からなる層間導通部を設け
た後、第２および第３の工程を順次施す方法である。

【０００７】本発明に係る第３の多層プリント基板の製
造方法は、上記第１または第２の多層プリント基板の製
造方法において、微小粒の溶融した半田を導体に転置し
て半田粒を形成することにより層間導通部を形成する方
法である。

【０００８】本発明に係る第４の多層プリント基板の製
造方法は、上記第１の多層プリント基板の製造方法にお
いて、絶縁樹脂膜を設けた金属薄材を上記絶縁樹脂膜が
層間導通部を埋め込むようにして圧着し、絶縁層と第２
導体配線を形成する方法である。

【０００９】本発明に係る第５の多層プリント基板の製
造方法は、上記第１の多層プリント基板の製造方法にお
いて、絶縁層が層間導通部より低いレベルである方法で
ある。

【００１０】本発明に係る第６の多層プリント基板の製
造方法は、上記第１の多層プリント基板の製造方法にお
いて、層間導通部を形成する際の導体の温度を２０℃〜
半田の融点の温度範囲の所定温度に保持する方法であ
る。

【００１１】本発明に係る第７の多層プリント基板の製
造方法は、支持基板に形成された第１の導体配線を埋設
するように絶縁層を設ける第１の工程、上記絶縁層の、
導体配線間の層間導通部となる位置に層間導通穴を設け
る第２の工程、上記層間導通穴に微小粒の溶融した半田
を転置して半田粒を挿入することにより層間導通部を形
成する第３の工程、上記絶縁層に上記層間導通部と導通
するように第２の導体配線を設ける第４の工程を施す方
法である。

【００１２】本発明に係る第８の多層プリント基板の製
造方法は、上記第７の多層プリント基板の製造方法にお
いて、第２の導体配線を埋設するように絶縁層を設けた
後、第２、第３および第４の工程を順次施す方法であ
る。

【００１３】本発明に係る第９の多層プリント基板の製
造方法は、上記第１または第７の多層プリント基板の製
造方法において、層間導通部を融点以上の温度にする工
程を施す方法である。

【００１４】本発明に係る第１０の多層プリント基板の
製造方法は、上記第１または第７の多層プリント基板の
製造方法において、導体がフラックス処理またはシラン
カップリング剤処理されている方法である。

【００１５】本発明に係る第１の半導体装置は、上記第
1ないし第１０のいずれかの多層プリント基板の製造方
法により製造された多層プリント基板の層間導通部上に
半導体素子を設けたものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】実施の形態１．本発明の第１の実
施の形態の多層プリント基板の製造方法は、支持基板に
形成された第１の導体配線に層間導通部を設け、その後
上記層間導通部を埋設するように絶縁層を設け、上記層
間導通部と導通するように第２の導体配線を設ける方法
であり、先に層間導通部を設けるので、層間導通部を精
度良く形成でき、高精度の多層プリント基板を得ること
ができる。

【００１７】上記本実施の形態の製造方法において、第
２の導体配線に層間導通部を設け上記と同様に絶縁層お
よび導体配線を設ける、導体配線の積層工程を所定回数
繰り返すことにより、導体配線層の所定数を有する多層
プリント基板を得ることができる。また、支持基板の一
方の面だけでなく、両面に本実施の形態の製造方法を適
用できる。

【００１８】実施の形態２．本発明の第２の実施の形態
の多層プリント基板の製造方法は、上記第１の実施の形
態の多層プリント基板の製造方法において、層間導通部
を、微小粒の溶融した半田を導体に転置して半田粒を形
成することにより得る方法である。

【００１９】図１（ａ）〜（ｃ）は本発明の第２の実施
の形態の多層プリント基板の製造方法において、層間導
通部の形成までを工程順に示す説明図であり、図中、１
は第１の導体配線、２は基材、３は半田粒（半田ボール
ともいう）、４は絶縁層である。即ち、基材２に第１の
導体配線１を形成した支持基板｛図１（ａ）｝に、例え
ばメタルジェット装置により微小粒の溶融した半田を、
第１の導体配線１に転置して層間導通部となる半田粒３
を形成する｛図１（ｂ）｝。その後、この半田粒３を埋
設するように絶縁樹脂の膜を通常半田ボールと同じ高さ
まで塗布またはラミネートし、塗布後絶縁樹脂を硬化ま
たは半硬化して絶縁層４を設け｛図１（ｃ）｝るが、そ
の後表面研磨することにより半田ボール３を表面に露出
させ、絶縁層４を平坦化するのが望ましい。

【００２０】本実施の形態のように、微小粒の溶融した
半田を導体配線に転置するために、メタルジェット装置
を用いることができる。メタルジェット装置とは、溶融
した半田を例えば圧電素子の振動を利用したり、毛細管
を利用して吐出させ、インクジェットプリンターの要領
で精度良く支持基板の導体に吹き付けるもので、ＢＧＡ
用半田バンプ製造装置としてＭＰＭ社（ＭＰＭ Ｃｏｒ
ｐｏｒａｔｉｏｎ）より販売されている。この装置を用
いることにより、従来に比べ、吐出位置、吐出量、吐出
形状が高度に制御されるので、上記半田ボールをバイヤ
ホール導体とした配線やパッドが高精度・高密度である
多層プリント基板を提供することができる。

【００２１】メタルジェット装置により形成される半田
ボールはボールというものの、実際は円鐘形またはドー
ム形であり、形状は導体の温度と表面性状により制御で
きる。即ち、半田ボールの形状は導体表面性状と温度に
より制御することができるが、逆に、導体部の温度コン
トロールを行わないと半田ボールの形状にばらつきがみ
られ半田ボールの高さが不揃いになり、所定の精度が得
られず好ましくない。メタルジェット吐出時の支持基板
の導体部の温度は２０℃から半田の融点までの範囲の所
定温度で保持するのが好ましいが、特に４０℃から半田
融点より５０℃低い温度までの範囲内で設定することが
このましい。また、半田粒を形成した後、支持基板の導
体部を半田融点以上に加熱することにより、導体との密
着性の向上とともに、球状成形することも可能である。

【００２２】実施の形態３．図２（ａ）〜（ｅ）は本発
明の第３の実施の形態の多層プリント基板の製造方法に
おいて、層間導通部と支持基板に設けた第１の導体配線
の上層の導体配線（第２の導体配線）の形成までを工程
順に示す説明図であり、図中、５は金属薄材である銅箔
で第２の導体配線となり、６は絶縁樹脂膜である。即
ち、本発明の第３の実施の形態の多層プリント基板の製
造方法は、上記第２の実施の形態の製造方法において、
層間導通部となる半田ボール３を形成｛図２（ｂ）｝
後、絶縁樹脂膜６付き銅箔５を絶縁樹脂が上記半田ボー
ル３を埋設するように、銅箔５側からプレスまたはラミ
ネートすることにより絶縁層４と第２の導体配線５の形
成｛図２（ｅ）｝までを同時に行う方法で、工程が簡略
化される。

【００２３】実施の形態４．本発明の第４の実施の形態
の多層プリント基板の製造方法は、支持基板に形成され
た第１の導体配線を埋設するように絶縁層を設け、この
絶縁層の、導体配線間の層間導通部となる位置に層間導
通穴を設け、この層間導通穴に微小粒の溶融した半田を
転置して半田粒を挿入することにより層間導通部を形成
し、その後絶縁層に層間導通部と導通するように第２の
導体配線を設ける方法である。

【００２４】上記本実施の形態の製造方法において、第
２の導体配線を埋設するように絶縁層を設け上記と同様
に層間導通穴を設けて層間導通部を形成し、その後絶縁
層に層間導通部と導通するように第２の導体配線を設け
る、導体配線の積層工程を所定回数繰り返すことによ
り、導体配線層の所定数を有する多層プリント基板を得
ることができる。また、支持基板の一方の面だけでな
く、両面に本実施の形態の製造方法を適用できる。

【００２５】図３（ａ）〜（ｅ）は本実施の形態の多層
プリント基板の製造方法において、層間導通部の形成ま
でを工程順に示す説明図であり、図中、９はパターニン
グされた絶縁層である。本実施の形態の多層プリント基
板の製造方法は、上記実施の形態と同様の支持基板｛図
３（ａ）｝に予め絶縁層を形成し、絶縁層の層間導通部
となる層間導通穴部分を抜く様にパターニングした｛図
３（ｂ）｝後、上記層間導通穴に、上記実施の形態と同
様メタルジェット装置にて層間導通部となる半田ボール
３を挿入するように転置する｛図３（ｃ）｝。

【００２６】本実施の形態においては、図３に示すよう
に、上記パターニングされた絶縁層９の厚みを半田ボー
ル３より厚くすることにより半田ボールを複数個絶縁層
の穴に挿入できるが、この場合アスペクト比の高いバイ
ヤホールが簡便に得られる。半田ボールを挿入した後、
半田を溶融｛図３（ｄ）｝させて成形するが、この際半
田が沈降するので更に上から半田ボールを挿入する必要
がある。また、半田面が表面に十分出るまで絶縁層を研
磨｛図３（ｅ）｝してもよい。

【００２７】実施の形態５．図４（ａ）〜（ｄ）は本発
明の第５の実施の形態の多層プリント基板の製造方法に
おいて、特に球状の層間導通部を形成する場合を工程順
に示す説明図であり、１９はバリアとなるパターニング
された絶縁膜で、特に図３に示す絶縁層９の厚みを薄く
し、第１の導体配線１より少し厚い程度の厚さとしたも
ので、導体配線に半田ボールが塗れ広がり、アスペクト
比が低くなることを防止することができる。即ち、層間
導通部となる半田ボール形成｛図４（ｃ）｝後に半田融
点より高い温度で導体を加熱し、半田ボール３の密着性
を向上させることができるが、この場合、パターニング
により絶縁膜１９に開ける穴は半田ボール径の１／２以
下が好ましくそれ以上だと半田を溶融させたとき半田が
支持基板の導体部濡れ広がるため半田ボールのアスペク
ト比が小さくなるので好ましくない。上記穴が半田ボー
ル径より十分小さければ半田ボール吐出後半田融点以上
の温度に基板を昇温することにより半田ボールが球状に
成形される。通常、この工程の後、上記実施の形態２ま
たは３のようにして絶縁層を設ける。なお、上記のよう
に半田ボールを球状に成形する工程を施すことにより、
再加熱により導体との密着性が向上するとともに、半田
ボール形状が球状であるので、半田形状のばらつきが減
少し、半田粒子の高さが揃い、半田ボールを高精度・高
密度に設けることができる。

【００２８】上記実施の形態１〜５に係る支持基板（基
材＋導体配線）とは、両面プリント配線板または多層プ
リント配線板で、多層の場合はラミネート方式またはそ
の上にビルドアップ層をもうけた基板のことを示す。ラ
ミネート方式の場合、基材としてはガラスクロス／エポ
キシ樹脂基板、ガラスクロス／シアノ系樹脂｛商品名：
ＢＴレジン，三菱ガス化学（株）製｝またはガラスクロ
ス／熱硬化パラフェニレンエーテル系樹脂が好ましい。
また、ガラスクロスの代わりに有機繊維不織布を用いて
も良い。導体配線を形成する導体としては、銅またはニ
ッケル／金メッキ銅が半田との接着性、配線加工性の点
から好ましい。但し銅の場合、表面酸化層が厚いと、半
田との密着性が悪くなり、プリント基板の信頼性を損な
うので半田ボール形成前に酸洗浄、表面化学粗化または
カップリング剤処理などを行うのが好ましい。また必要
によっては支持基板の導体部分にフラックス処理を行っ
ても良いが、その場合メタルジェットにより形成された
半田ボールが導体に塗れ広がり、アスペクト比が低くな
ってしまうことがあるので、その場合には吐出の際の基
板（導体）温度を低くするかまたは予め半田が広がらな
い様にバリアを形成する｛図３（ｂ）｝必要がある。

【００２９】上記実施の形態に係る絶縁層を形成する工
程において、用いる絶縁樹脂は液状またはドライフィル
ム硬化型が好ましく、液状硬化樹脂の塗布方法として
は、カーテンコーター、スリットコーター、アルファー
コーター｛商品名，サーマトロニクス貿易（株）｝、テ
ーブルコーター｛商品名，チューガロイ工業（株）｝が
好ましい。スピンコーター、ロールコーター、スクリー
ン印刷、デップコーターは、半田ボールが形成されてい
る面への塗布には表面平坦性に欠けるため不向きであ
る。また、通常、絶縁層を形成した後、施される無電解
メッキの密着性を向上させるため、絶縁層の表面粗化を
行う。

【００３０】上記実施の形態１〜５において、導体配線
を形成するための導体層を形成する場合、メッキを用い
る方法と銅箔を用いる方法を選択可能である。メッキを
用いる方法としては（１）無電解メッキおよび電解メッ
キを全面に積み上げ、フォトレジストをマスクに導体を
エッチングするサブトラクト法、（２）先に絶縁膜また
はメッキレジストを塗布パターニングしたのち無電解メ
ッキで回路を形成するフルアデティブ法または（３）無
電解メッキを薄く全面に形成した後、メッキレジストを
塗布しパターニング後、パターニング部分に電解メッキ
を形成し、メッキレジストを剥離後銅のソフトエッチン
グを行い薄付け無電解メッキのみの部分の導体が除去さ
れることにより導体パターンを得るセミアディティブ法
があり、要求される解像度に合わせて選択可能である。

【００３１】上記実施の形態１〜５において、前もって
導体部をフラックス処理またはシランカップリング剤処
理しておくことにより導体部との密着性の優れた半田ボ
ールを形成できる。

【００３２】実施の形態６．図５は、上記本発明の実施
の形態により得られた多層プリント基板に半導体素子実
装用のパッドを形成した半導体装置の製造方法を工程順
に示す説明図で、実装状態を模式的に示し、１６は半導
体素子例えばＢＧＡ素子である。即ち、上記実施の形態
２と同様に支持基板｛図５（ａ）｝に半田ボール３を形
成｛図５（ｂ）｝し、絶縁樹脂を半田ボール３よりやや
低く塗布し、上記絶縁樹脂を半硬化させ｛図５（ｃ）｝
る。銅箔５をプレスする｛図５（ｄ）｝が、絶縁層が半
田ボールより低いので、削る必要が無い。その後、半導
体素子１６のパッドを層間導体部に形成し、半導体装置
を製造する｛図５（ｅ）｝。この場合、従来のビルドア
ップ基板は絶縁層にホール形成後メッキを施すため層間
導通部（バイアホール）の真上に実装用のパッドを形成
できなかったが、実施の形態１〜５の本発明の多層プリ
ント基板は図５に示すように、層間導通部が半田で埋ま
っているためそれが可能である。特に、ＢＧＡのインタ
ーポーザーに用いることによりパッドの真下に配線が引
き回せるため、配線のレイアウトが容易になる。

【００３３】

【実施例】以下、本発明に係る実施例を記載するが、用
いている図は実際に作製した基板を忠実に写実したもの
ではなく、コンセプトを明確にするための簡略図を用い
ている。

【００３４】実施例１．図６（ａ）〜（ｈ）は、本発明
の実施例の多層プリント基板の製造方法を工程順に示す
説明図で、図中２１は基材、２２は導体配線（第１の導
体配線）、２３はコアビアホールで、樹脂が埋め込み済
みであり、２４は半田ボール、２５は絶縁層、２６はメ
ッキレジスト、２７は無電解銅メッキ、２８は電解銅メ
ッキ、２９はソルダーレジストである。

【００３５】即ち、基材２１として厚さ０．３μｍのＦ
Ｒ―４ガラスエポキシ銅張基板を用い、両面に導体配線
を形成したものを、プリプレグを介し２枚積層して４層
配線から成る支持基板を得、この支持基板のスルーホー
ル２３（最終的にはコアビアホール）をエポキシ樹脂で
穴埋めし、研磨により平坦化する｛図６（ａ）｝。

【００３６】その後、導体配線の銅２２に有機酸処理
｛商品名：ＣＺ処理，（株）メック｝を施し、上層との
層間導通部の形成位置に半田メタルジェット装置を用い
て融点１７０℃の共晶半田を予め８０℃に保温された支
持基板に２００ｍｍの高さから、形状が底面約φ４０μ
ｍ、高さ６０μｍになるように円鐘形の半田ボール２４
を形成した｛図６（ｂ）｝。

【００３７】次に、溶剤希釈型ビルドアップ層間絶縁膜
用液状エポキシ樹脂｛関西ペイント（株）製｝をカーテ
ンコーターにより塗布し、９０℃で３０分間、更に１５
０℃で３０分間加熱して樹脂を仮硬化状態にし、半田ボ
ールが完全に隠れる様に絶縁層２５を形成した｛図６
（ｃ）｝。

【００３８】更に反対面にも同様にして半田ボールと絶
縁層を設けた｛図６（ｄ）｝後、バフロール｛商品名：
ハイカットバフ，住友３Ｍ（株）製｝を用いて樹脂及び
半田ボールの一部を研磨し、過マンガン酸デスミアシス
テム｛シプレィ（株）製｝を用いて絶縁層２５の表面粗
化（膨潤→洗浄→過マンガン酸処理→洗浄→還元→水
洗）を行った｛図６（ｅ）｝。

【００３９】次に、９０℃で３０分間乾燥させた後、無
電解銅メッキ２７を約０．５μｍ形成後、メッキレジス
トドライフィルムを表面にラミネートし、パターニング
した｛図６（ｆ）｝。メッキレジストドライフィルムパ
ターン２６をマスクとして、無電解銅メッキ２７の露出
部分に電解銅メッキ２８を２０μｍ形成しメッキレジス
トを剥離｛図６（ｇ）｝し、電解銅メッキが析出してい
ない露出している無電解銅メッキを銅をソフトエッチン
グして除去して無電解銅メッキ２７と電解銅メッキ２８
で第２の導体配線を形成した。さらに得られた基板を１
５０℃１時間加熱し、絶縁膜を完全硬化させるととも
に、導体密着性を向上させた。更に同様なプロセスを繰
り返し、最後にソルダーレジスト２９を塗布して８層基
板（ラミネート層４層、ビルドアップ層４層）｛図６
（ｈ）｝の本発明の実施例の多層プリント基板を得た。
上記のようにして得た多層プリント基板は、従来に比べ
て層間導通部の径（バイヤホール径）を小径にできるた
め、高密度配線を有することが可能となる。

【００４０】実施例２．図７（ａ）〜（ｆ）は、本発明
の実施例の多層プリント基板の製造方法を工程順に示す
説明図で、図中３４は樹脂付き銅箔、３５はエッチング
ドライフィルムレジストである。上記実施例１と同様
に、半田ボール２４を形成した支持基板｛図７（ａ）
（図５（ｂ））｝に、もう片面にも同じ処理を行い｛図
７（ｂ）｝、その両面に樹脂付き銅箔３４（銅箔１８μ
ｍ、樹脂厚７０μｍ）｛日立化成（株）製｝を真空プレ
ス機によりラミネート（気圧３０ｍｍＨｇ、プレス温度
１８０℃、プレス圧３ＭＰａ、プレス時間９０分）し
た。これにより、図７（ｃ）に示すように、半田ボール
２４が第１の導体配線２２と第２の導体配線となる樹脂
付き銅箔３４の銅箔にコンタクトした。次に両面の上層
導体（銅箔）をＣＺ処理しドライフィルムエッチングレ
ジストをラミネートし、パターニングして両面にエッチ
ングドライフィルムレジスト３５を設け｛図７
（ｄ）｝、銅箔部分をエッチングした｛図７（ｅ）｝。
更に、両面に同様に半田ボールを層間導通部（ビアホー
ル）とするビルドアップ層を１層積み重ね、最後にソル
ダーレジスト２９を塗布して８層基板（ラミネート層４
層、ビルドアップ層４層）｛図７（ｆ）｝の本発明の実
施例の多層プリント基板を得た。上記のようにして得た
多層プリント基板は、従来に比べて層間導通部の径（バ
イヤホール径）を小径にできるため、高密度配線を有す
ることが可能となる。

【００４１】実施例３．図８（ａ）〜（ｅ）は、本発明
の実施例の多層プリント基板の製造方法を工程順に示す
説明図で、図中４１は絶縁層、４２は第２の導体配線と
なる銅箔である。上記実施例１と同様に、両面に半田ボ
ール２４を形成した支持基板｛図８（ａ）（図７
（ｂ）｝｝に、ＦＲ―４エポキシ樹脂（７０％ｗｔ）の
メチルセロソルブ溶液をアルファーコーター｛商品名，
サーマトロニクス貿易（株）製｝で塗布し１３０℃で１
０分間仮硬化させ絶縁層４１を設けた｛図８（ｂ）｝。
そのときのエポキシ樹脂の絶縁層４１の膜厚は半田ボー
ル２４の高さより５μｍ高かった。また、半田ボール２
４の頂点付近はエポキシ樹脂をはじくため完全に露出し
ていた。

【００４２】次に、１８μｍ厚の２枚の銅箔４２で挟み
込み、熱プレス（４０ｋｇ／ｃｍ²の加圧下で、昇温速
度２℃／ｍｉｎで４０℃から１６０℃まで昇温し、１６
０℃で１２０分間ホールド後、水冷で室温まで冷却）
で、銅箔４２と樹脂４１並びに銅箔４２と半田ボール２
４を接着した｛図８（ｃ）｝。次にＣＺ処理にて銅箔４
２面の表面改質を行い、ドライフィルムエッチングレジ
ストを用いて銅箔のパターニングを行った｛図８
（ｄ）｝。更に、両面に上記と同様に半田ボールをビア
ホールとするビルドアップ層を１層積み重ね、最後にソ
ルダーレジスト２９を塗布して８層基板（ラミネート層
４層、ビルドアップ層４層）｛図８（ｅ）｝の本発明の
実施例の多層プリント基板を得た。この際ＢＧＡ実装用
パッドの一部が層間導通部の真上に位置するように最上
層を設計した。上記のようにして得た多層プリント基板
は、従来に比べて、メッキプロセスを必要としないの
で、製造コストが安く、かつ高密度の配線が可能であ
る。

【００４３】実施例４．図９（ａ）〜（ｈ）は、本発明
の実施例の多層プリント基板の製造方法を工程順に示す
説明図で、図中４７はパターニングされた絶縁膜、４９
は絶縁層、５０は第２の導体配線となる無電解銅メッキ
および電解銅メッキである。厚さ０．５ｍｍ、銅箔１８
μｍのＦＲ−４ガラスエポキシ銅張り積層板に積層プレ
ス、スルーホールドリリング、スルーホール穴埋め、パ
ネル銅メッキ、銅パターニングを施してプリント配線４
層板の支持基板を得た｛図９（ａ）｝。この両面にＣＺ
処理を施した後、感光性層間絶縁樹脂｛シプレィ（株）
製｝を厚さ１０μｍ塗布し、プリベーク、露光、エンハ
ンストベーク、現像、後露光、アフターキュアーの工程
を経てφ２２μｍのホールを有し、パターニングされた
絶縁膜４７を導体上に形成した｛図９（ｂ）｝。次に２
％希硫酸水溶液で基板を洗浄、水洗後、水溶性フラック
スを塗布した後、ホールパターン中にメタルジェット装
置を用いて半田ボール２４を形成した。このとき基板の
温度は１００℃であった。この基板を更にＩＲリフロー
炉に投入し、半田ボールを溶融させたところ、半田ボー
ル２４はほぼφ５０μｍの球形に成形された｛図９
（ｃ）｝。なお、図９（ｃ）は実施の形態５のようにし
て形成した図４（ｄ）に相当する。次に水洗によりフラ
ックスを除去し、基板を乾燥後、層間絶縁樹脂｛シプレ
ィ（株）製｝をアルファコーターにて乾燥後の厚さが５
０μｍになる様に塗布し、プリベーク、露光、エンハン
ストベーク、後露光、アフターベークを行い、絶縁層４
９を形成し｛図９（ｄ）｝、更にバフロールにより表面
を研磨し、半田ボールを露出させた｛図９（ｅ）｝。次
に、デスミア処理システム（過マンガン酸処理）｛シプ
レィ（株）製｝により絶縁層４９の表面処理を行った
後、９０℃で３０分間乾燥後無電解銅メッキを５μｍ形
成し、１５０℃で３０分間乾燥後、電解銅メッキを２０
μｍ形成し、１５０℃で１時間乾燥した｛図９
（ｆ）｝。次にＣＺ処理にて銅を表面処理した後にドラ
イフィルムエッチングレジストを用いてパターニングを
行い第２の導体配線とした｛図９（ｇ）｝。更に同様な
工程を繰り返しビルドアップ層をもう一層積み重ね、最
後にソルダーレジスト２９を塗布して８層基板｛図９
（ｈ）｝の本発明の実施例の多層プリント基板を得た。
上記のようにして得た多層プリント基板は、従来に比べ
て、高密度配線が可能であるという効果がある。

【００４４】実施例５．図１０（ａ）〜（ｇ）は、本発
明の実施例の多層プリント基板の製造方法を工程順に示
す説明図で、図中５４は絶縁層、５５は絶縁層パター
ン、５６は複数個の半田ボールである。実施例４と同様
にして、プリント配線４層板の支持基板を得た｛図１０
（ａ）｝。次に、ＣＺ処理を施した後、溶剤希釈型ビル
ドアップ層間絶縁膜用液状エポキシ樹脂｛関西ペイント
（株）製｝をカーテンコーターにより塗布し、９０℃で
３０分間更に１５０℃で３０分間加熱し導体上に絶縁層
５４を形成した。この時の樹脂厚は約１２０μｍである
｛図１０（ｂ）｝。次に炭酸ガスレーザーを用いてこの
樹脂に直径１００μｍの下地の銅配線までの穴をあけ絶
縁層パターン５５を得た｛図１０（ｃ）｝。これは実施
の形態４の図３（ｂ）に相当するもので、絶縁層パター
ンが厚い場合である。次に、第１の導体配線２２に水溶
性フラックス処理を施した後、炭酸ガスレーザーで形成
した穴の中にメタルジェット装置を用いて半田ボール５
６を２ショット挿入した。この時基板温度は室温であっ
た。得られた基板は半田ボールが基板から盛り上がった
状態にあった｛図１０（ｄ）｝。これをＩＲリフロー炉
に通したところ半田が溶融し、穴の中が半田で充填され
た｛図１０（ｅ）｝。得られた基板の表面をバフロール
により研磨し、半田ボールを露出させた｛図１０
（ｆ）｝。デスミア処理（過マンガン酸処理）システム
｛シプレィ（株）製｝により絶縁層の表面処理を行った
後、９０℃３０分乾燥後無電解銅メッキを５μｍ、１５
０℃３０分乾燥後、電解銅メッキを２０μｍ形成し、１
５０℃１時間乾燥を行った。次にＣＺ処理にて銅表面処
理を行った後にドライフィルムエッチングレジストを用
いて銅のパターニングを行い第２の導体配線とした。更
に同様な工程を繰り返しビルドアップ層をもう一層積み
重ね、最後にソルダーレジスト２９を塗布することによ
り８層板｛図１０（ｇ）｝の本発明の多層プリント基板
を得た。上記のようにして得た多層プリント基板は、従
来に比べて、絶縁層を厚くすることが可能で層間導通部
のアスペクト比が大きくできるので、配線のインピーダ
ンス制御が容易であり、高精度・高密度配線が得られ
る。

【００４５】

【発明の効果】本発明の第１の多層プリント基板の製造
方法は、支持基板に形成された第１の導体配線に半田か
らなる層間導通部を設ける第１の工程、上記層間導通部
を埋設するように絶縁層を設ける第２の工程、および上
記絶縁層に上記層間導通部と導通するように第２の導体
配線を設ける第３の工程を施す方法で、配線やパッドが
高精度であるという効果がある。

【００４６】本発明の第２の多層プリント基板の製造方
法は、上記第１の多層プリント基板の製造方法におい
て、第２の導体配線に半田からなる層間導通部を設けた
後、第２および第３の工程を順次施す方法で、配線やパ
ッドが高精度であるという効果がある。

【００４７】本発明の第３の多層プリント基板の製造方
法は、上記第１または第２の多層プリント基板の製造方
法において、微小粒の溶融した半田を導体に転置して半
田粒を形成することにより層間導通部を形成する方法
で、配線やパッドが高精度であるという効果がある。

【００４８】本発明の第４の多層プリント基板の製造方
法は、上記第１の多層プリント基板の製造方法におい
て、絶縁樹脂膜を設けた金属薄材を上記絶縁樹脂膜が層
間導通部を埋め込むようにして圧着して、絶縁層と第２
導体配線を形成する方法で、工程が簡略であるという効
果がある。

【００４９】本発明の第５の多層プリント基板の製造方
法は、上記第１の多層プリント基板の製造方法におい
て、絶縁層が層間導通部より低いレベルである方法で、
工程が簡略であるという効果がある。

【００５０】本発明の第６の多層プリント基板の製造方
法は、上記第１の多層プリント基板の製造方法におい
て、層間導通部を形成する際の導体の温度を２０℃〜半
田の融点の温度範囲の所定温度に保持する方法で、配線
やパッドがより高精度であるという効果がある。

【００５１】本発明の第７の多層プリント基板の製造方
法は、支持基板に形成された第１の導体配線を埋設する
ように絶縁層を設ける第１の工程、上記絶縁層の導体配
線間の層間導通部となる位置に層間導通穴を設ける第２
の工程、上記層間導通穴に微小粒の溶融した半田を転置
して半田粒を挿入することにより層間導通部を形成する
第３の工程、上記絶縁層に上記層間導通部と導通するよ
うに第２の導体配線を設ける第４の工程を施す方法で、
高精度・高密度で、かつ配線のインピーダンス制御が容
易であるという効果がある。

【００５２】本発明の第８の多層プリント基板の製造方
法は、上記第７の多層プリント基板の製造方法におい
て、第２の導体配線を埋設するように絶縁層を設けた
後、第２、第３および第４の工程を順次施す方法で、高
精度・高密度で、かつ配線のインピーダンス制御が容易
であるという効果がある。

【００５３】本発明の第９の多層プリント基板の製造方
法は、上記第１または第７の多層プリント基板の製造方
法において、層間導通部を融点以上の温度にする工程を
施す方法で、半田と導体の密着性が向上するという効果
がある。

【００５４】本発明の第１０の多層プリント基板の製造
方法は、上記第１または第７の多層プリント基板の製造
方法において、導体がフラックス処理またはシランカッ
プリング剤処理されている方法で、半田と導体の密着性
が向上するという効果がある。

【００５５】本発明に係る第１の半導体装置は、上記第
１ないし第１０のいずれかの多層プリント基板の製造方
法により製造された多層プリント基板の層間導通部上に
半導体素子を設けたもので、バイアホールが半田で埋ま
っているため、パッドオンバイアホールが可能であり、
回路設計が容易であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第２の実施の形態の多層プリント基
板の製造方法において、層間導通部の形成までを工程順
に示す説明図である。

【図２】 本発明の第３の実施の形態の多層プリント基
板の製造方法において、層間導通部の形成までを工程順
に示す説明図である。

【図３】 本発明の第４の実施の形態の多層プリント基
板の製造方法において、層間導通部の形成までを工程順
に示す説明図である。

【図４】 本発明の第５の実施の形態の多層プリント基
板の製造方法において、層間導通部の形成の別の態様を
工程順に示す説明図である。

【図５】 本発明の実施の形態の半導体装置の製造方法
を工程順に示す説明図である。

【図６】 本発明の実施例の多層プリント基板の製造方
法を工程順に示す説明図である。

【図７】 本発明の実施例の多層プリント基板の製造方
法を工程順に示す説明図である。

【図８】 本発明の実施例の多層プリント基板の製造方
法を工程順に示す説明図である。

【図９】 本発明の実施例の多層プリント基板の製造方
法を工程順に示す説明図である。

【図１０】 本発明の実施例の多層プリント基板の製造
方法を工程順に示す説明図である。

【図１１】 従来の多層配線基板の製造方法を工程順に
示す説明図である。

【符号の説明】

１ 導体配線（第１の導体配線）、２ 基材、３ 半田
粒（半田ボール）、４絶縁層、５ 導体（銅薄材）、６
絶縁樹脂、９ パターニングされた絶縁層、１６ 半
導体素子、１９ 厚みの薄いパターニングされた絶縁
層、２１ 基材、２２ 第１の導体配線、２３ コアビ
アホール、２４ 半田ボール、２５ 絶縁層、２６ メ
ッキレジスト、２７ 無電解銅メッキ、２８ 電解銅メ
ッキ、２９ソルダーレジスト、３４ 樹脂付き銅箔、３
５ エッチングドライフィルムレジスト、４１ 絶縁
層、４２ 銅箔、４７ パターニングされた絶縁膜、４
９絶縁層、５０ 無電解銅メッキおよび電解銅メッキ、
５４ 絶縁層、５５ 絶縁層パターン、５６ 複数個の
半田ボール。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古橋 靖夫 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5E346 AA04 AA12 AA15 AA32 AA35 AA43 BB01 BB16 CC08 CC40 CC51 DD03 DD23 DD24 DD33 DD47 EE31 EE33 EE35 FF19 FF24 FF35 FF45 GG01 GG15 GG17 GG22 GG25 GG28 HH25 HH26

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持基板に形成された第１の導体配線に
   半田からなる層間導通部を設ける第１の工程、上記層間
   導通部を埋設するように絶縁層を設ける第２の工程、お
   よび上記絶縁層に上記層間導通部と導通するように第２
   の導体配線を設ける第３の工程を施す多層プリント基板
   の製造方法。
2. 【請求項２】 第２の導体配線に半田からなる層間導通
   部を設けた後、第２および第３の工程を順次施すことを
   特徴とする請求項１に記載の多層プリント基板の製造方
   法。
3. 【請求項３】 微小粒の溶融した半田を導体に転置して
   半田粒を形成することにより層間導通部を形成すること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の多層プリ
   ント基板の製造方法。
4. 【請求項４】 絶縁樹脂膜を設けた金属薄材を上記絶縁
   樹脂膜が層間導通部を埋め込むようにして圧着し、絶縁
   層と第２導体配線を形成することを特徴とする請求項１
   に記載の多層プリント基板の製造方法。
5. 【請求項５】 絶縁層が層間導通部より低いレベルであ
   ることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント基板
   の製造方法。
6. 【請求項６】 層間導通部を形成する際の導体の温度を
   ２０℃〜半田の融点の温度範囲の所定温度に保持するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の多層プリント基板の製
   造方法。
7. 【請求項７】 支持基板に形成された第１の導体配線を
   埋設するように絶縁層を設ける第１の工程、上記絶縁層
   の、導体配線間の層間導通部となる位置に層間導通穴を
   設ける第２の工程、上記層間導通穴に微小粒の溶融した
   半田を転置して半田粒を挿入することにより層間導通部
   を形成する第３の工程、上記絶縁層に上記層間導通部と
   導通するように第２の導体配線を設ける第４の工程を施
   す多層プリント基板の製造方法。
8. 【請求項８】 第２の導体配線を埋設するように絶縁層
   を設けた後、第２、第３および第４の工程を順次施すこ
   とを特徴とする請求項７に記載の多層プリント基板の製
   造方法。
9. 【請求項９】 層間導通部を融点以上の温度にする工程
   を施すことを特徴とする請求項１または請求項７に記載
   の多層プリント基板の製造方法。
10. 【請求項１０】 導体がフラックス処理またはシランカ
    ップリング剤処理されていることを特徴とする請求項１
    または請求項７に記載の多層プリント基板の製造方法。
11. 【請求項１１】 請求項１ないし請求項１０のいずれか
    に記載の製造方法により製造された多層プリント基板の
    層間導通部と電気的に導通する半導体素子を設けた半導
    体装置。