JPH0228279B2 - Atsumakuhakumakukonseitasohaisenkibannoseizohoho - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は多層配線に用いる配線基板の製造方法
に係り、とくに厚膜薄膜混成方式の多層配線基板
の製造方法に関する。

〔従来技術〕

１つのセラミツク配線基板上に多数のLSIチツ
プを搭載するいわゆるマルチチツプパツケージ技
術は、大型コンピユータ等の大規模、高速デジタ
ルシステムの主流をなす実装技術となりつつあ
り、この技術に用いられる多層配線基板の技術上
の進歩にも著しいものがある。

現在は、グリーンシート法で厚膜配線部を形成
した後、薄膜法でその上部表面に薄膜配線部を形
成する厚膜薄膜混成多層配線回路の検討が盛んに
進められている。厚膜配線部には微細化を必要と
せずかつ共通化が可能である電源層やグランド層
が形成されている。また、厚膜配線部の下部裏面
のリードピンおよび上部表面の端子や内層の電源
層を結ぶビアホールも形成されている。薄膜配線
部は微細かつ個別パターンである信号配線パター
ンが導体により形成されている。

このような従来の厚膜薄膜混成多層配線基板の
製造においては、厚膜配線部の形成工程で焼結収
縮率の誤差が大きく、したがつてその上に形成す
る薄膜配線部との接合部におけるパターン間の位
置的な誤差が発生することが問題となつていた。
すなわち厚膜配線部の中心部からみて、その周辺
部までの寸法公差は現在ところ±0.5％程度とな
つているので、たとえば中心部から周辺部までの
距離を50mmとすると、最大±250μｍの位置的な
誤差が各厚膜配線基板ごとに発生することにな
る。

第１図はこの問題を解決する従来技術の例を示
す。外部と電気的に接続するリードピン１は、タ
ングステンの焼結体からなる電源層やグランド層
２に対し、ランド３およびビア部４を介して電気
的に接続されている。ビア部４はアルミナ基板か
らなる厚膜配線基板５のビアホールにタングステ
ンペーストを埋め込んで形成する。そして、ビア
部４の直径つまりビア径はあらかじめ基板５の収
縮誤差を見込んだ値にしておく。たとえば基板寸
法が50mm□の場合は250μｍ以上となる。このよ
うにして、厚膜配線部１０を形成する。また、ポ
リイミド樹脂からなる絶縁層７はコーテイング熱
硬化し、完全にポリイミド化した後、レジストを
用い、ホトリソグラフイー技術によりビアホール
を形成し、このビアホールと絶縁層７上に配線層
６を形成する。続いて、順次ポリイミド樹脂から
なる絶縁層７１と配線層６１とを同様にして形成
する。このようにして、薄膜配線部１１を形成す
る。すなわち、この製造方法では、ビア径を大き
くとることにより、厚膜配線基板の収縮率の誤差
を吸収しようとしている。しかし、この方法には
次の欠点がある。第１に、ビア径が大きくなる
と、タングステンのペーストが埋め込みにくくな
るということである。すなわち、基板寸法が100
mm□になると必要なビア径は500μｍφとなり、
ペーストを均一に埋め込むことが困難になる。第
２に、ビア径が大きくなると、それだけ電源やグ
ランドのパターン領域を狭くしなければならず、
必要な内層パターンがとりにくくなる。

したがつて、従来技術の製造方法では、100mm
□程度の大きさの厚膜薄膜混成多層配線基板を作
ることは実際上不可能である。

〔発明の概要〕

本発明は、厚膜配線部と薄膜配線部との接続を
接続メタルパツドで行うことにより、パターン設
計上の問題点をとり除いたものである。

また本発明は、この接続メタルパツドを形成す
る前に厚膜配線部の表面を研磨することにより、
基板表面の凹凸やそりを減らし、薄膜配線部の形
成を容易にするものである。そして本発明は、こ
の接続メタルパツドの形成を薄膜法で行なうこと
により、メタルパツドの厚さを少なくし、表面に
形成する薄膜配線部に対する凹凸の影響を少なく
しようとするものである。

すなわち、本発明は、厚膜配線部の表面で薄膜
配線部に接続すべき部分を覆うように、基板の収
縮率誤差を見込んだ大きさの接続メタルパツドを
形成する工程と、その表面に、所定の位置にビア
ホールを有する有機絶縁層を形成する工程と、こ
の上部に薄膜配線部を形成する工程とを含む厚膜
薄膜混成多層配線基板を製造するものである。

〔発明の実施例〕

さて、本発明の一実施例につき、第２図を参照
して説明する。なお、第１図と共通の要素には同
一の符号を付す。すなわち、この一実施例におい
ては、接続メタルパツド８を形成するところに特
徴を有する。つぎに、この製造方法について説明
する。まず、厚膜配線部１０の形成である。すな
わち、タングステンやモリブデン等のペーストに
より電源層やグランド層２がアルミナ基板等の厚
膜配線基板５上に印刷され、個々のシートが積層
されたのち、焼結される。ビア部４は厚膜配線基
板５にスルホールがあけられ、そこにタングステ
ンやモリブデン等のペーストが埋め込まれ、焼結
されて形成される。そしてリードピン１は基板裏
面のリードピン取付け用ランド３に取り付けられ
る。ついで、このようにして形成された厚膜配線
部１０の表面が研磨される。これにより基板表面
のそりが大幅に減少する。さらに接続メタルパツ
ド８が基板５の表面に形成される。このメタルパ
ツド８の大きさは、基板５の焼結収縮率誤差によ
る寸法誤差を吸収するように決められる。たとえ
ば基板５の外形が100mm□の場合、500μｍφ以上
が必要である。これに対して基板５のビア径は
150μｍφである。また、メタルパツド８の形成
方法には種々のものがあり、たとえば蒸着、スパ
ツタリングやそれらを下地としてメツキする方法
などがある。厚膜法によるものもある。なお、本
実施列においては、Ti／Pdをステンシルマスク
により必要な部分のみ蒸着するようにしている。
膜厚を厚くしたい場合は、無電解のNiメツキ、
CuメツキやAuメツキを併用してもよい。

つぎに、薄膜配線部１１の形成となる。すなわ
ち、このようにして形成した厚膜配線部１０の表
面にポリイミド前駆体をコーテイングした後、ホ
トリソグラフイー技術によりビアホールを形成す
る。そして、これをキユアすることにより、ポリ
イミド樹脂の絶縁層７が形成される。この絶縁層
７に形成されるビアホールの位置は、ホトリソグ
ラフイー技術の利用により、非常に正確に決めら
れる。ついで配線層６１と絶縁層７１が順次形成
される。配線層６１は銅とニツケルより形成され
るが他の金属材料でもよく、たとえば金やアルミ
も良導体であり、使用に充分である。絶縁層７１
はポリイミドである。そして、薄膜配線部１１を
結ぶビアホールはもちろんホトリソグラフイー技
術で作られる。なお、通常のポリイミドワニスコ
ーテイング剤を用いる場合はフオトレジストを用
いてビアホールを形成するが、感光性のポリイミ
ドワニスコーテイング剤を用いる場合はフオトレ
ジストが不用であり、直接露光・現像してビアホ
ールを形成することも可能である。通常のポリイ
ミドワニスコーテイング剤としては、「セミコフ
アイン」（東レの商標）、「パイラリン」（デユポン
の商標）などがあり、この場合に使用するフオト
レジストとしては、「OFPR」（東京応化の商標）、
「AZ」（シツプレー社）のものが適している。感
光性のポリイミドワニスコーテイング剤としては
「フオトニース」（東レの商標）がある。

このようにして、接続メタルパツドを利用した
厚膜薄膜多層配線基板が形成される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、次のような効果を得ることが
できる。

第１に、接続メタルパツドを用いることにより
厚膜配線基板の収縮率誤差を吸収するので、ビア
ホールの直径を大きくとる必要がなくなり、100
mm□の大型基板でも厚膜配線部のビアホールへ導
体ペーストを容易に埋め込むことができるように
なつた。

第２に、厚膜配線基板を焼結後、その表面を研
磨することにより、そりを減らすことができる。
すなわち、厚膜配線部の表面に形成する薄膜配線
部は微細なパターンであり、基板表面のそりを極
力抑える必要があり、したがつてこの研磨工程は
不可欠である。従来技術のようにビア径が大きい
と、この研磨工程でビア部の金属がえぐられ、へ
こむという問題が生ずことになるが、本発明にお
いてはビア径が150μｍφ程度となり、このよう
な問題は生じない。

第３に、接続メタルパツドが厚膜配線部のビア
ホールを覆うように形成されているので、これ以
後の薄膜形成工程は厚膜配線部のビア部の金属に
何ら影響を与えず、信頼性等が劣化する心配はな
い。

第４に、接続メタルパツドはステンシルマスク
による蒸着で形成されるので、工程が容易であ
り、かつ薄くすることができ、上部に形成される
薄膜配線部に対する凹凸の影響を小さくすること
が可能である。なお、エツチング工程が無いの
で、厚膜配線基板に対する損傷も無い。

すなわち、本発明は厚膜配線部の表面に接続メ
タルパツドを形成し、その上に薄膜配線部を形成
したものであり、厚膜配線部と薄膜配線部との接
続を確実にし、かつ信頼性の高いものにできると
いう効果がある。また、厚膜配線部の表面を研磨
することにより、その上の薄膜配線部を容易に形
成することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術を示す部分断面図、第２図は
本発明の一実施例を示す部分断面図である。 １……リードピン、２……電源層やグランド
層、３……ランド、４……ビア部、５……絶縁基
板、６，６１……配線層、７，７１……絶縁層、
８……接続メタルパツド、１０……厚膜配線部、
１１……薄膜配線部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 厚膜配線部の表面に薄膜配線部が形成されて
   いる厚膜薄膜混成多層配線基板の製造方法におい
   て、厚膜配線部の表面で薄膜配線部と接続すべき
   部分を覆うように厚膜配線基板の形成工程におけ
   る収縮率の誤差を見込んだ大きさの接続メタルパ
   ツドを形成する工程と、前記接続メタルパツドを
   含む厚膜配線部の表面に、所定の位置にビアホー
   ルを有する有機絶縁層を形成する工程と、前記有
   機絶縁層上に前記接続メタルパツドおよびビアホ
   ールを介して厚膜配線部と接続する部分を含む薄
   膜配線部を形成する工程とを有することを特徴と
   する厚膜薄膜混成多層配線基板の製造方法。 ２ 厚膜配線部をグリーンシート法で形成した
   後、前記厚膜配線部の表面を研磨し、続いて接続
   メタルパツドを形成することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の厚膜薄膜混成多層配線基板
   の製造方法。 ３ 接続メタルパツドを薄膜法により形成するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の厚膜
   薄膜混成多層配線基板の製造方法。