JP2003142829A

JP2003142829A - 多層配線基板及びその製造方法

Info

Publication number: JP2003142829A
Application number: JP2001341984A
Authority: JP
Inventors: Eiji Yoshimura; 栄二吉村
Original assignee: Daiwa Kogyo Co Ltd
Current assignee: Daiwa Kogyo Co Ltd
Priority date: 2001-11-07
Filing date: 2001-11-07
Publication date: 2003-05-16

Abstract

(57)【要約】【課題】導電接続構造と放熱構造を好適に同時に形成
することができ、しかも熱放散性も十分確保できる多層
配線基板及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の多層配線基板は、下層の配線層
と、その配線層の配線パターン部２２の上面に設けられ
た保護金属層１１と、その保護金属層１１の上面に設け
られた柱状金属体２４ａと、その柱状金属体２４ａに一
部が導電接続された上層の配線層２７とを有すると共
に、下層の配線層の非パターン部又は放熱パターン部４
１の上面に設けられた保護金属層１１と、その保護金属
層１１の上面に設けられた放熱金属体４２とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二層以上の配線層
と、その層間を導電接続する柱状金属体及び層間で熱放
散を行う放熱金属体を有する多層配線基板及びその製造
方法に関し、特に、多層配線基板の放熱構造を利用して
実装部品からの熱放散を行うための技術として有用であ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器等の小形化や軽量化に伴
い、電子部品の小形化が進められると共に、電子部品を
実装するための配線基板に対して高密度化の要求が高ま
っている。配線基板を高密度化するには、配線層自体の
配線密度を高くする方法や配線層を複数積層することで
多層構造とする方法などが採られている。

【０００３】このような多層配線基板では、それぞれの
配線層間で回路設計に応じた導電接続を行う必要があ
る。このような導電接続としては、従来、バイアホール
と呼ばれる、絶縁層の開孔部に円筒状にメッキ（スルホ
ールメッキ）を施した導電接続構造、絶縁層の開孔部に
導電性ペーストを充填した導電接続構造、絶縁層の開孔
部にメッキで金属を析出させた導電接続構造、絶縁層の
形成に先立ってエッチングで柱状金属体を形成した導電
接続構造などが知られていた。

【０００４】一方、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
り、近年の半導体部品の高集積化や小型化などに伴っ
て、効率的な熱放散の要求が高まっている。実装部品か
らの熱放散の方法としては、実装部品に対して、直接、
放熱板（ヒートシンク）を取り付ける方法も存在する
が、実装部品の下方位置の配線基板内に層間で熱放散を
行う放熱構造を設ける方法も知られている。

【０００５】例えば、特開平５−２１８２２６号公報に
は、層間を導電接続する柱状金属体及び層間で熱放散を
行う放熱構造を有する多層配線基板が開示されている。
但し、当該柱状金属体と放熱構造の形成方法は記載され
ておらず、図面から具体的な構造などを読み取ることは
できない。また、同様の放熱構造を有する多層配線基板
においては、スルホールメッキや導電性ペーストを充填
する方法、メッキで金属を析出させる方法のみが知られ
ていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スルホ
ールメッキによる放熱構造では、伝熱面積が小さいため
伝熱性が低く、導電性ペーストによる場合も、バインダ
ーの介在などにより伝熱性が不十分となる。また、メッ
キで金属を析出させる方法は、材料の伝熱性の面では有
利になるものの、析出面積やメッキ部の開口密度を変え
ると析出速度が変化するため、伝熱面積を大きくでき
ず、結果的に熱放散が不十分になるという問題がある。

【０００７】そこで、本発明の目的は、導電接続構造と
放熱構造を好適に同時に形成することができ、しかも熱
放散性も十分確保できる多層配線基板の製造方法、並び
にその製造方法によって製造可能な多層配線基板を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の如き
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、層間を導電接続する柱状金属体及び層間
で熱放散を行う放熱金属体を有する多層配線基板の製造
方法において、前記柱状金属体及び前記放熱金属体の形
成工程は、（ａ）前記柱状金属体及び前記放熱金属体を
構成する金属のエッチング時に耐性を示す別の金属を、
前記下層の配線層の非パターン部を含めた略全面に被覆
して保護金属層を形成する工程、（ｂ）その保護金属層
の略全面に、前記柱状金属体及び前記放熱金属体を構成
する金属のパネル層を形成する工程、（ｃ）そのパネル
層の前記柱状金属体及び前記放熱金属体を形成する表面
部分に、マスク層を形成する工程、（ｄ）前記パネル層
のエッチングを行う工程、及び（ｅ）少なくとも前記保
護金属層の浸食が可能なエッチングを行って、少なくと
も前記非パターン部を被覆する保護金属層を除去する工
程を含むことを特徴とする。

【０００９】上記において、前記（ｂ）工程における前
記パネル層の形成は、電解メッキにより行われることが
好ましい。即ち、前記パネル層が電解メッキにより形成
されたメッキ層であることが好ましい。

【００１０】また、前記（ａ）工程で被覆する配線層の
パターン部が、前記放熱金属体を形成する部分に放熱パ
ターン部を有することが好ましい。

【００１１】一方、本発明の多層配線基板は、下層の配
線層と、その配線層の配線パターン部の上面に設けられ
た保護金属層と、その保護金属層の上面に設けられた柱
状金属体と、その柱状金属体に一部が導電接続された上
層の配線層とを有すると共に、前記下層の配線層の非パ
ターン部又は放熱パターン部の上面に設けられた保護金
属層と、その保護金属層の上面に設けられた放熱金属体
とを有するものである。

【００１２】本発明の製造方法の好ましい態様は次の通
りである。（１）前記（ａ）工程が、予めパターン形成した前記下
層の配線層の非パターン部を含めた全面に無電解メッキ
を行って下地導電層を形成した後、更に略全面に電解メ
ッキを行って前記保護金属層を形成するものであると共
に、前記（ｅ）工程が、前記保護金属層の浸食が可能な
エッチングを行った後、前記非パターン部に残存する前
記下地導電層をソフトエッチングで除去するものであ
る。

【００１３】（２）前記（ａ）工程が、絶縁層の略全面
に無電解メッキを行って下地導電層を形成した後にパタ
ーン形成した下層の配線層に対し、その略全面に電解メ
ッキを行って前記保護金属層を形成するものであると共
に、前記（ｅ）工程が、前記保護金属層の浸食が可能な
エッチングを行った後、前記非パターン部に残存する前
記下地導電層をソフトエッチングで除去するものであ
る。

【００１４】（３）前記（ａ）工程に先立って、前記下
層の配線層の非パターン部に、その配線層のパターン部
と略同じ厚みの絶縁層を形成して表面の平坦化を行うも
のである。

【００１５】［作用効果］本発明の製造方法によると、
保護金属層を設けてあるため、パネル層のエッチング時
に下層の配線層が浸食されることなく、マスク層を形成
した位置に所望の柱状金属体及び放熱金属体を形成する
ことができる。その結果、導電接続構造と放熱構造を好
適に同時に形成することができ、しかも熱放散性も十分
確保できる多層配線基板を製造することができる。

【００１６】また、前記（ｂ）工程における前記パネル
層の形成が、電解メッキにより行われる場合、保護金属
層が全面に形成されているため、メッキ層を電解メッキ
により形成することができ、しかも孔内でなく、略全面
にパネル層を形成した後、エッチングするため、メッキ
電流密度の影響を受けず、放熱金属体の形状や面積を自
由に変えることがでる。また、電解メッキによると保護
金属層との密着性もより高いものとなる。

【００１７】更に、前記（ａ）工程で被覆する配線層の
パターン部が、前記放熱金属体を形成する部分に放熱パ
ターン部を有する場合、当該放熱パターン部を有しない
場合と比較して、柱状金属体の高さと放熱金属体の高さ
の差を小さくすることができ、より平坦な表面により、
上層の形成工程に有利となり又は実装部品からの熱放散
もより有利となる。

【００１８】一方、本発明の多層配線基板は、上記の如
き作用効果を有する本発明の製造方法によって製造する
ことができ、信頼性の高い導電接続構造と熱放散性の良
好な放熱構造とを有するものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】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は、本発明の多
層配線基板の一例を示す断面図である。

【００２０】本発明の多層配線基板は、図１に示すよう
に、下層の配線層と、その配線層の配線パターン部２２
の上面に設けられた保護金属層１１と、その保護金属層
１１の上面に設けられた柱状金属体２４ａと、その柱状
金属体２４ａに一部が導電接続された上層の配線層２７
とを有すると共に、下層の配線層の非パターン部又は放
熱パターン部４１の上面に設けられた保護金属層１１
と、その保護金属層１１の上面に設けられた放熱金属体
４２とを有する。

【００２１】本発明では、上記のような導電接続構造及
び放熱構造が、少なくとも任意の２層間に設けられてい
ればよく、また全体の層数も２層〜数十層あるいはそれ
以上も可能である。本実施形態では、全体で６層の配線
層を有し、図面の上から第１層〜第６層の間で放熱構造
が形成され、第１層〜第３層の間および第４層〜第６層
の間で導電接続構造が形成されている例を示す。

【００２２】最初に、柱状金属体２４ａの形成方法につ
いて説明する。その際、適宜、本発明の製造方法の各工
程に触れる。先ず、図２（１）に示すように、基材２１
の両面上に配線層の配線パターン部２２を形成したもの
を準備する。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する方法や、
パターンメッキ用レジストを使用する方法等で作製した
もの用いることができる。基材２１としては、ガラス繊
維とポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の各種反応硬化性
樹脂とからなる基材を用いることができる。また、配線
層の配線パターン部２２を構成する金属としては、通
常、銅、ニッケル、錫等が使用される。

【００２３】次に、図２（２）に示すように、予めパタ
ーン形成した配線層の非パターン部を含めた全面に無電
解メッキを行って下地導電層１０を形成する。無電解メ
ッキには、通常、銅、ニッケル、錫等のメッキ液が使用
されるが、これらの金属は、配線層の配線パターン部２
２を構成する金属と同一でも異なっていてもよい。無電
解メッキのメッキ液は、各種金属に対応して周知であ
り、各種のものが市販されている。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、無電解メッキに先立
って、パラジウム等のメッキ触媒を沈着させてもよい。

【００２４】次に、図２（３）に示すように、下層の配
線層の非パターン部を含めた全面を保護金属層１１で被
覆すべく、下地導電層１０の全面に電解メッキを行って
保護金属層１１を形成する。その際、保護金属層１１を
構成する金属としては、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が使用される。具体的
には、柱状金属体を構成する金属が銅である場合、保護
金属層を構成する別の金属としては、金、銀、亜鉛、パ
ラジウム、ルテニウム、ニッケル、ロジウム、鉛−錫系
はんだ合金、又はニッケル−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、電解メ
ッキ可能な金属と、そ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。

【００２５】上記の電解メッキは、周知の方法で行うこ
とができるが、一般的には、図２（２）の基板をメッキ
浴内に浸漬しながら、下地導電層１０を陰極とし、メッ
キする金属の金属イ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。

【００２６】即ち、本発明の（ａ）工程は、柱状金属体
２４ａ及び放熱金属体４２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１１を形成するも
のであるが、上述のように下地導電層１０等が介在する
状態で、保護金属層１１による被覆を行ってもよく、ま
た、下地導電層１０等を介在させずに、直接、保護金属
層１１による被覆を行ってもよい。

【００２７】本発明の（ｂ）工程は、図３（４）に示す
ように、保護金属層１１の全面に、柱状金属体２４ａ及
び放熱金属体４２（図示していない）を構成する金属の
パネル層２４を形成するものである。パネル層２４の形
成は、電解メッキ、無電解メッキ、蒸着、逆スパッタリ
ングなどで行うことが可能であるが、前述した理由よ
り、電解メッキにより行うのが好ましい。本実施形態で
は、電解メッキによりパネル層２４を形成する例を示
す。

【００２８】パネル層２４を構成する金属としては、電
解メッキを行うなどの場合、銅、ニッケル等が使用され
るが、配線層を構成する金属とは同一でも異なっていて
もよい。電解メッキは、上記と同様の方法により行われ
るが、保護金属層１１が陰極として利用される。具体的
なパネル層２４の厚みとしては、例えば２０〜２００μ
ｍ、或いはそれ以上のものが例示される。このように
（ｂ）工程で、電解メッキにより全面にパネル層２４を
形成するため、パネル層２４の高さが略等しくなり、略
均一な高さの柱状金属体２４ａ及び放熱金属体４２を迅
速に形成することができる。

【００２９】本発明の（ｃ）工程は、図３（５）に示す
ように、上記のパネル層２４の柱状金属体２４ａ及び放
熱金属体４２（図示していない）を形成する表面部分
に、マスク層２５を形成するものである。本実施形態で
は、スクリーン印刷により、散点状にマスク層２５を印
刷する例を示す。マスク層２５の個々の大きさ（面積又
は外径等）は、柱状金属体２４ａの大きさに対応して決
定され、例えば１００〜３００μｍ、或いはそれ以上の
外径を有するものが例示される。このように、（ｃ）工
程において、マスク層２５が散点状に形成されるため、
印刷等の簡易かつ安価な方法で、マスク層２５を形成す
ることができる。

【００３０】本発明の（ｄ）工程は、図３（６）に示す
ように、パネル層２４のエッチングを行うものである。
その際、エッチングによる浸食量が多過ぎると、形成さ
れる柱状金属体２４ａが小径化（アンダーカットの増
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、非パターン部にパネル層２４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３（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。

【００３１】エッチングの方法としては、パネル層２４
及び保護金属層１１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、パネル層２４（即ち柱状金属体２４ａ）が
銅であり、保護金属層１１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
酸アンモニウム、過酸化水素／硫酸等が使用される。上
記のエッチングによると、図３（６）に示すように、保
護金属層１１で被覆された配線層（パターン部及び非パ
ターン部）、柱状金属体２４ａ及びマスク層２５がエッ
チングされずに残ることになる。

【００３２】次に、図４（７）に示すように、マスク層
２５の除去を行うが、これは薬剤除去、剥離除去など、
マスク層２５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。

【００３３】次に、図４（８）に示すように、保護金属
層１１の浸食が可能なエッチングを行う。エッチングの
方法としては、（ｄ）工程とは異なるエッチング液を用
いたエッ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、柱状金属体２４ａ及び放熱金属体４２と下層
の配線層が銅であり、保護金属層１１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。これにより、図４（８）に示すように、
柱状金属体２４ａと配線層（パターン部）とに介在する
保護金属層１１のみを残存させることができる。また、
非パターン部には、下地導電層１０のみが残存する。

【００３４】次に、図４（９）に示すように、非パター
ン部に残存する下地導電層１０をソフトエッチングで除
去するが、ソフトエッチングを行うのは、柱状金属体２
４ａや、露出する配線層（パターン部）を過度に浸食す
るのを防止するためである。ソフトエッチングの方法と
しては、下地導電層１０を構成する金属に対するエッチ
ング液を、低濃度で使用したり、また緩やかなエッチン
グの処理条件で使用したりする方法等が挙げられる。

【００３５】即ち、本発明の（ｅ）工程は、少なくとも
保護金属層１１の浸食が可能なエッチングを行って、少
なくとも非パターン部を被覆する保護金属層１１を除去
するものであるが、上述のように下地導電層１０を有す
る場合には、保護金属層１１と下地導電層１０を順次エ
ッチングして、非パターン部の保護金属層１１と下地導
電層１０とを除去する。これにより、パターン部間の陥
落を確実に防止することができる。

【００３６】次に、図５（１０）に示すように、絶縁層
２６を形成するための絶縁材２６ａの塗布を行う。絶縁
材２６ａ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、これを各種方法で、柱状金属体２４ａ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、各種
コーターを用いることができ、更にシート上の反応硬化
性樹脂を用いてホットプレスする方法も可能である。

【００３７】次に、図５（１１）に示すように、硬化し
た絶縁材２６ａを研削・研磨等することにより、柱状金
属体２４ａの高さと略同じ厚さを有する絶縁層２６を形
成する。研削の方法としては、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
っ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、バ
フ研磨等により軽く研磨する方法が挙げられる。

【００３８】次に、図５（１２）に示すように、柱状金
属体２４ａに一部が導電接続された上層の配線層２７
（厳密には配線層の配線パターン部）を形成する。この
配線層２７の形成は、下層の配線層を形成するのと同様
の方法で形成することができる。例えば、フォトリソグ
ラフィ技術を用いて所定のマスクを形成し、エッチング
処理することによって、所定のパターンを持った配線層
２７を形成することができる。

【００３９】本発明では、以上のような導電接続構造を
形成する際に、柱状金属体２４ａと同じ工程により放熱
金属体４２を形成して、放熱構造を作製する。本実施形
態では、図１に示すように、前記（ａ）工程で被覆する
配線層のパターン部２２が、放熱金属体４２を形成する
部分に放熱パターン部４１を有する場合の例を示す。

【００４０】まず、図２（１）において、配線層の配線
パターン部２２と共に放熱パターン部４１を形成したも
のを準備する。放熱パターン部４１の形成は、放熱金属
体４２を形成する部分に行い、その形状やサイズは形成
する放熱金属体４２に近いものが好ましい。多層配線基
板の表面を平坦化する上で、特に、形成する放熱金属体
４２の底面より外側に外周を有する放熱パターン部４１
が好ましい。放熱パターン部４１は形状やサイズが、配
線パターン部２２と異なるものの、レジストの形状など
を変えるだけで同様にしてパターン形成することができ
る。

【００４１】図２（２）〜（３）、及び図３（４）につ
いては、柱状金属体２４ａと同じであるが、図３（５）
において、柱状金属体２４ａを形成する表面部分に加え
て、放熱金属体４２を形成する表面部分に、マスク層２
５を形成する。放熱金属体４２の形成のためのマスク層
２５の形状とサイズは、放熱金属体４２に対応して決定
される。

【００４２】本発明では、放熱金属体４２のサイズは、
柱状金属体２４ａの面積より小さい外径１００μｍ程度
のものから、数センチ角のサイズまで可能である。但
し、図１の例では、実装する半導体部品５０のパッケー
ジ５１の底面形状より若干内側に、周囲が配置されるよ
うな形状としてある。この放熱金属体４２の面積が大き
い程、伝熱面積が増加し、熱放散性をより高めることが
できる。このようなサイズの違いを除いては、同様にし
てマスク層２５を形成することができる。

【００４３】図３（６）に示すエッチングから、図５
（１１）の平坦化までの工程も、柱状金属体２４ａと同
様にして行うことができる。但し、図５（１２）に示す
上層の配線層２７の形成工程において、放熱パターン部
４１と同様にして放熱パターン部４３を形成する。

【００４４】以上のようにして、第２層と第３層間、並
びに第４層と第５層間に導電接続構造及び放熱構造が形
成できる。図１の例では、第３層と第４層間に別の放熱
構造を設けている。つまり、基材２１を貫通する伝熱体
４６を設けている。これによって、基材２１によって隔
たることなく、放熱構造が連続するため、多層配線基板
を貫通する放熱構造を得ることができる。その結果、実
装部品の裏側面において、表側面から良好な伝熱が可能
な放熱面を形成することができる。

【００４５】このような伝熱体４６の形成方法として
は、導電性ペーストを充填する方法、基材２１に金属パ
ネルを埋め込む方法、片面に銅箔を積層した基材２１の
裏面に開口を形成した後、電解メッキ等を行う方法など
が挙げられる。また、金属箔に対して前述した一連の工
程によって伝熱体４６を形成した後に、絶縁層を形成す
る方法でもよい。

【００４６】更に、図１の例では、第１層と第２層間、
並びに第５層と第６層間に導電接続構造及び放熱構造が
形成しているが、これについては第２層と第３層間など
の場合と同様の工程で行うことができる。

【００４７】また、図１の例では、第６層に放熱金属体
４４よりかなり面積の広い放熱パターン部４５を形成し
ており、更に放熱フィン４７を形成している。放熱フィ
ン４７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、前述したような柱状金属体２４ａ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、保
護金属層１１が放熱フィン４７との間に介在することに
なる。このような放熱フィン４７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。

【００４８】放熱フィン４７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４７の高さを高くするのが有利であ
り、図１の例では、放熱金属体４４の厚みより、放熱フ
ィン４７の高さを高くしている。なお、放熱フィン４７
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４５の面積を小さくすることも可能である。

【００４９】一方、半導体部品５０を実装する側の最外
層（第１層）には、放熱金属体４４と略同じ面積の放熱
パターン部４５を形成している。半導体部品５０を実装
する際には、半導体部品５０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６０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。

【００５０】半導体部品５０のリード５２は、第１層の
配線層の配線パターン部２８にハンダ等で導電接続され
る。各々のリード５２は、回路設計に応じて、第２層の
配線層の配線パターン部２７に柱状金属体２９を介し
て、層間接続される。

【００５１】〔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。

【００５２】（１）本発明の多層配線基板は、図１に示
すものに限らず、例えば図６に示すように、基板内部に
放熱プレート４８を有する構造の多層配線基板でもよ
い。その場合の製造方法について説明する。

【００５３】まず、基材２１の少なくとも片面に放熱プ
レート４８が形成されたものを用意し、図１に示す場合
と同様にして放熱金属体４９を形成する。この時、放熱
プレート４８をグランド層又は電源層として利用する場
合は、同時に層間接続のための柱状金属体を形成しても
よい。

【００５４】図６の上から第１層と第２層間は、図１に
示す場合と同様にして柱状金属体２４ａ及び放熱金属体
４２を形成する。但し、図６の例では、放熱金属体４２
を多数の柱状体で形成している。本発明では、エッチン
グにより放熱金属体４２を形成するため、柱状の放熱金
属体４２を高密度で形成することも可能になる。

【００５５】この実施形態では、放熱プレート４８によ
って半導体部品５０からの熱を良好に放散させることが
できる。また、多層配線基板の何れかの位置にヒートシ
ンクを設けて、上記の放熱プレート４８と直接または間
接的に接続してもよい。具体的には、例えば回路的に余
裕の有る部分の表面にヒートシンクを設け、その底面を
放熱金属体を介して放熱プレート４８に熱的に接続する
方法が挙げられる。

【００５６】（２）本発明の多層配線基板は、図１〜図
６に示すものに限らず、例えば図７に示すように、下層
の配線層２７の非パターン部の上面に保護金属層１１が
設けられ、その保護金属層１１の上面に放熱金属体４４
が設けられた構造の多層配線基板でもよい。また、放熱
フィン４７を設けずに、放熱パターン部４５により放熱
を行うことも可能である。その場合の製造方法について
説明する。

【００５７】つまり、第２層の放熱パターン部を形成せ
ずに、露出する放熱金属体４２の条面に保護金属層１１
を設けてもよい。この場合、（ｂ）工程でパネル層２４
を形成する際に、放熱金属体４２の形成部分の高さよ
り、柱状金属体２９の形成部分の高さが大きくなる（配
線パターン２７の厚さに相当する分高くなる）。その結
果、得られる放熱金属体４２の高さが柱状金属体２９の
高さより低くなる。

【００５８】本実施形態では、絶縁層の形成後の研削・
研磨により、柱状金属体２９を多めに研削することで、
放熱金属体４２と柱状金属体２９の高さをそろえてい
る。但し、本実施形態では、絶縁層の形成後の研削・研
磨を柱状金属体２９の高さに合わせて行い、放熱金属体
４２の上面に絶縁層が薄く形成される状態としてもよ
い。その場合、絶縁層の介在により若干熱放散性が低下
するが、介在する絶縁層が薄いため、熱放散性の低下を
抑えることができる。また、放熱金属体４２の上面に残
存する絶縁層をブラスト加工などにより除去して、放熱
金属体４２の上面を露出させてもよい。

【００５９】一方、第６層の放熱パターン部４５は、プ
レート状に形成されているが、パターンを微細な凹凸と
することで、より熱放散性を高めることができる。

【００６０】（３）本発明の多層配線基板は、図１〜図
７に示すものに限らず、例えば図８に示すように、第１
層の配線パターン部２８の上方に半導体部品５５を実装
するための柱状金属体（バンプ）３０、及び第１層の放
熱パターン部４５の上方に半導体部品５５からの放熱の
効率をより高めるための放熱金属体４９が設けられた構
造の多層配線基板でもよい。その場合の製造方法につい
て説明する。

【００６１】上記の柱状金属体３０及び放熱金属体４９
の形成方法は、図１に示す場合の柱状金属体２４ａ及び
放熱金属体４２の形成方法と同様であり、絶縁層２６を
設けない点のみが相違する。

【００６２】また、この例では、実装する半導体部品５
５がリードレスのパッケージであり、その底面の周囲に
電極５６が存在する。このようなリードレスのパッケー
ジに対しては、上記のように実装のための柱状金属体３
０を形成するのが有利となる。電極５６は、はんだボー
ル３１などを介して、柱状金属体３０と電気的に接続さ
れる。

【００６３】（４）前記の実施形態では、（ａ）工程
が、予めパターン形成した下層の配線層の非パターン部
を含めた全面に無電解メッキを行って下地導電層を形成
した後、更に全面に電解メッキを行って保護金属層を形
成する例を示したが、絶縁層の全面に無電解メッキを行
って下地導電層を形成した後にパターン形成した下層の
配線層に対し、その全面に電解メッキを行って前記保護
金属層を形成してもよい。その場合、下地導電層が既に
存在するため、電解メッキを利用したパターンメッキに
より下層の配線層のパターン形成が可能になる。なお、
上記の方法は何れも、下地導電層を無電解メッキで形成
しているが、スパッタリング等により形成することも可
能である。

【００６４】（５）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、ドライフィルムレジス
ト等を用いてマスク層を形成してもよい。その場合、ド
ライフィ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
ライドや水酸化ナトリウム等が用いられる。

【００６５】また、マスク層をパネル層のエッチング時
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。マスク層を金属等の導電体で形成する場合、そ
れを除去することなく、柱状金属体に導通した上層の配
線層を形成することも可能である。例えば、金属のマス
ク層を残したまま、銅箔付きの絶縁材（熱硬化性樹脂
等）を熱プレスして絶縁層を形成すると、金属のマスク
層と銅箔が導電接続され、銅箔をパターン形成すること
で上層を配線層を形成することができる。

【００６６】（６）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、柱状金属体などの高さと略同
じ厚さを有する絶縁層を形成する例を示したが、絶縁材
である樹脂を加熱加圧することにより、柱状金属体など
の高さと略同じ厚さを有する絶縁層を形成してもよい。
その場合、柱状金属体上に薄く残る絶縁性樹脂は、プラ
ズマ処理等によって簡単に除去でき、また加熱後に研磨
して平坦化することもできる。

【００６７】（７）前記の実施形態では、マスク層の除
去を（ｄ）工程と（ｅ）工程の間で行っている例を示し
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、下地導電
層のソフトエッチング工程の直後、あるいは、絶縁材２
６ａを研削・研磨等する際に、マスク層の除去を行って
もよい。

【００６８】（８）前記の実施形態では、下地導電層を
有する下層の配線層に保護金属層を被覆する例を示した
が、下地導電層を形成せずに直接、保護金属層を被覆し
てもよい。その場合、無電解メッキ等により下層の配線
層に保護金属層を被覆すればよく、また、保護金属層の
浸食が可能なエッチングのみで、非パターン部を被覆す
る保護金属層を除去して、パターン部間の陥落を防止す
ることができる。

【００６９】（９）前記の実施形態では、図２（１）に
示すものに（ａ）工程を行う例を示したが、図９
（１’）に示すように、（ａ）工程に先立って、下層の
配線層の非パターン部に、その配線層のパターン部２２
と略同じ厚みの絶縁層２９を形成して表面の平坦化を行
ってもよい。その場合、前述の絶縁層２６の形成と同様
な材料、塗布方法、硬化方法、研削・研磨方法により、
絶縁層２９を形成すればよい。その後、前述の実施形態
と同様に、パネル層２４の形成まで行い（図９（４’）
参照）、更に、下地導電層１０の除去まで行えばよい
（図９（９’）参照）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多層配線基板の一例を示す断面図

【図２】本発明の多層配線基板の製造方法の要部の一例
を示す工程図

【図３】本発明の多層配線基板の製造方法の要部の一例
を示す工程図

【図４】本発明の多層配線基板の製造方法の要部の一例
を示す工程図

【図５】本発明の多層配線基板の製造方法の要部の一例
を示す工程図

【図６】本発明の多層配線基板の他の例を示す断面図

【図７】本発明の多層配線基板の他の例を示す断面図

【図８】本発明の多層配線基板の他の例を示す断面図

【図９】本発明の多層配線基板の製造方法の要部の他の
例を示す工程図

【符号の説明】

１１保護金属層２２下層の配線パターン部２４パネル層２４ａ柱状金属体２５マスク層２７上層の配線層２９柱状金属体３０柱状金属体（実装用）４１放熱パターン部４２放熱金属体４３放熱パターン部４４放熱金属体４５放熱パターン部４９放熱金属体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】層間を導電接続する柱状金属体及び層間
で熱放散を行う放熱金属体を有する多層配線基板の製造
方法において、前記柱状金属体及び前記放熱金属体の形
成工程は、（ａ）前記柱状金属体及び前記放熱金属体を
構成する金属のエッチング時に耐性を示す別の金属を、
前記下層の配線層の非パターン部を含めた略全面に被覆
して保護金属層を形成する工程、（ｂ）その保護金属層
の略全面に、前記柱状金属体及び前記放熱金属体を構成
する金属のパネル層を形成する工程、（ｃ）そのパネル
層の前記柱状金属体及び前記放熱金属体を形成する表面
部分に、マスク層を形成する工程、（ｄ）前記パネル層
のエッチングを行う工程、及び（ｅ）少なくとも前記保
護金属層の浸食が可能なエッチングを行って、少なくと
も前記非パターン部を被覆する保護金属層を除去する工
程を含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法。
【請求項２】前記（ｂ）工程における前記パネル層の
形成が、電解メッキにより行われる請求項１記載の多層
配線基板の製造方法。
【請求項３】前記（ａ）工程で被覆する配線層のパタ
ーン部が、前記放熱金属体を形成する部分に放熱パター
ン部を有する請求項１又は２に記載の多層配線基板の製
造方法。
【請求項４】下層の配線層と、その配線層の配線パタ
ーン部の上面に設けられた保護金属層と、その保護金属
層の上面に設けられた柱状金属体と、その柱状金属体に
一部が導電接続された上層の配線層とを有すると共に、
前記下層の配線層の非パターン部又は放熱パターン部の
上面に設けられた保護金属層と、その保護金属層の上面
に設けられた放熱金属体とを有する多層配線基板。