JPH02299291A - 基板の空胴の側壁被覆方法 - Google Patents

基板の空胴の側壁被覆方法

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JPH02299291A
JPH02299291A JP2097820A JP9782090A JPH02299291A JP H02299291 A JPH02299291 A JP H02299291A JP 2097820 A JP2097820 A JP 2097820A JP 9782090 A JP9782090 A JP 9782090A JP H02299291 A JPH02299291 A JP H02299291A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、基板における空胴の側壁上を被覆する方法に
関し、特に、内部に空胴を持つ基板上に材料を設けるこ
とによって及び上記材料が流れ、空胴内に材料が付着す
るのを許容し、モして空胴内に上記材料を押し付ける環
境を提供することによって、基板における空胴を充填し
て空胴の側壁を被覆する方法に関する。
Ｂ、従来の技術及び発明が解決しようとする課題電子デ
バイスが電気的に搭載される基板は、一般的に、例えば
セラミクス、セラミック金属複合材、ポリマー材料及び
ポリマー材料金属複合材のような絶縁材料から製造され
る。これらの基板は、その中に埋めこまれた多層電気的
導体パターンを持つことができる。
簡単な具体例として、基板を貫通して延在する電気的に
伝導性のある複数のバイアによって電気的に相互接続さ
れる基板の両側上に電気的導体パターンを有する１つの
絶縁層を、基板が持っている例がある。
他の具体例として、誘電体材料により被覆される電気的
及び／又は熱的に伝導性のある層から基板が作られる例
がある。
複数のスルーホールは、基板を貫通してドリル穴開けさ
れ、穿孔され或いはエツチングされる。
コアから電気的に絶縁される電気的に伝導性のあるバイ
アを形成するためには、スルーホールの側壁が、コア領
域において少なくとも電気的絶縁性材料により被覆され
ることが要求される。
誘電体材料によりスルーホールの側壁を被覆する１つの
方法は、基板を液体ポリマー内に浸漬することである。
液体ポリマーがスルーホールの中に入るためには、液体
ポリマーが十分な低粘性を持っていることが要求される
。一般に、そのような低粘性を達成するために、液体ポ
リマーを溶媒と混合しなければならない。スルーホール
の側壁だけが誘電体材料により被覆されるということが
要求されるならば、液体ポリマーは高い溶媒含有量を保
持しなければならない。その上、誘電体材料による側壁
のぬれ性を増進させるためには、液体ポリマーが高い溶
媒含有量を持っていることが要求される。次に、基板は
、液体ポリマーに含まれた溶媒を蒸発させるために硬化
若しくは加熱されなければならない。液体ポリマーが高
い溶媒の含有量を持っている場合、液体ポリマーの硬化
は、スルーホールの側壁を被覆する液体ポリマ一層の厚
さを十分に収縮させる結果となる。一般に、コアと、ス
ルーホールを被覆された側壁に堆積される電気的に伝導
性のあるバイアとの間の電気的短絡を確実に避けるため
に、十分に厚いポリマーの側壁の厚さを達成するために
、液体ポリマー中への複数回の浸漬及び側壁の厚さを形
成するために複数回の硬化工程が要求される。
本発明に係る方法は、スルーホールの側壁を被覆するた
めに、溶媒を含む液体ポリマーの使用を避け、そしてさ
らに十分な側壁誘電体の厚さを達成するために複数回の
工程を避ける。
電気的に伝導性のあるコアを含んでいる基板におけるス
ルーホール側壁を被覆する他の方法は、電気泳動堆積方
法である。当該電気泳動堆積方法において、スルーホー
ルを有する基板がポリマー粒子を含んでいる水溶液中に
浸漬される。電極は、溶液中に浸漬され、そして電位が
この電極と、電気的に伝導性ある基板のコアとの間に与
えられる。
溶液中の粒子はスルーホール内に入り、そしてポリマー
粒子が堆積することになるスルーホールの側壁内で露出
された電気的に伝導性のあるコアで電子交換が行なわれ
る。このことにより、スルーホールの側壁の電気的に伝
導性のあるコア部分で、比較的高い電流が発生する。こ
の電流が非常に高いならば、効果的な電気泳動堆積を妨
げるガスが急速に発生する。上記電流が非常に低いなら
ば、電気泳動堆積が行なわれない。
本発明によると、上述の技術の欠点は避けられる。本発
明の１側面によると、誘電体材料は加熱され、そして次
に圧縮される。全く驚くべきことに、スルーホール内部
に押し付けられる誘電体材料は、スルーホールの側壁だ
けを被覆するか、若しくは誘電体材料欠陥を発生させる
空所を封じ込めることなく、スルーホールを完全に充填
するように制御され得るということが判った。
・全く驚くことに、比較的に大きな基板上の比較的多数
のスルーホールが本発明に係る方法において誘電体材料
により被覆され得ることが判った。
スルーホールが本発明に係る方法によって完全に充填さ
れた場合、基板のスルーホールを充填する誘電体材料の
中心を貫くスルーホールは、その後にドリル穴開け、穿
孔、エツチングによって形成され得る。
本発明の目的は、誘電体材料において空所を封じ込める
ことなしに上記材料を押し付けることによって当該材料
で基板の空胴の側壁を被覆するか、若しくは基板の空胴
を完全に充填する方法を提供することにある。
Ｃ６課題を解決するための手段 本発明の最も広い側面をとらえると、材料が流動するこ
とを許容し、空胴の側壁を被覆する材料を加圧し、その
後に空胴を充填するまで時間をかけて厚く形成する環境
を与えることによって、基板における空胴の側壁を上記
材料で被覆する方法若しくは基板における空胴を上記材
料で完全に充填する方法である。
本発明のさらに特定の側面をとらえると、上記材料は基
板を湿らす。
本発明のさらに別の特定の側面をとらえると、上記材料
は基板の表面自由エネルギーよりも低い表面自由エネル
ギーを持っている。
本発明のさらに特定の側面をとらえると、材料がガラス
転移温度を上回る温度になり、それによって材料が流動
しやすくなるような環境を与えるために加熱される。
本発明のさらに特定の側面をとらえると、基板の空胴の
側壁上に被覆する材料の厚さは、熱及び圧力を加えてい
る間の時間を管理することによって制御される。
本発明のさらに特定の側面をとらえると、基板は、電気
的及び／又は熱的導体である。
本発明のさらに特定の側面をとらえると、基板の空胴は
、基板を貫くスルーホールである。
本発明のさらに特定の側面をとらえると、誘電体材料は
、もっとも短い距離の結晶質配列を持っている。
本発明のさらに特定の側面をとらえると、誘電体材料は
、熱可塑性ポリマー材料である。
本発明のさらに特定の側面をとらえると、ポリマー材料
は、ポリイミド若しくはふり化ポリマーである。
Ｄ、実施例 第１図を参照すると、基板ＩＯの表面２及び表面４は、
材料層６及び８によりそれぞれ被覆される。
第２図に示すように、スルーホール１２は、第１図の構
造体１４内に形成される。当該スルーホールは、ドリル
加工による穴開け、穿孔、レーザーアブレーション（レ
ザー摩耗）そしてエツチングのような従来から一般に知
られているいかなる方法によっても形成され得る。これ
らの方法は好適例であるが、これらに限定されない。エ
ツチングが用いられるとき、レジストのような材料が最
初に堆積され、露光される基板の領域において選択的に
除去され、基板は、従来から一般に知られている方法に
よってエツチングされる。
第３図において、第２図のスルーホール１２を形成する
ために、構造体１４を貫通して挿入された穿孔機若しく
はドリルの刃１６が示されている。
一般的に、該構造体が柔らかいか若しくは可鍛性である
ならば、スルーホールが、基板ｌＯを穿孔し、ドリル加
工することによって形成されるとき、基板１０は穿孔機
若しくはドリルの刃１６の近くに基板１０の表面４上の
空間領域１７を形成するように外方にめくれ出る。
基板１０の外方へのめくれは、構造体１４の材料層８に
延長領域２０を形成する。第４図に示すように、スルー
ホール１２の側壁１８に沿って材料層１０は、空間領域
１７を除去するためにエッチバックされる。この工程は
、空間領域１７及び延長領域２０は、わかり易くするた
めに大きく示している。
好ましい実施例において、基板１０は、電気的及び／又
は熱的に伝導性のある材料、例えばＣｕ、Ａ１．Ｃｕ−
インパール（Ｉｎｖａｒ）−Ｃｕ　、　Ｍ　ｏ及びその
合金及び材料から形成される。
好ましい実施例において、第１図の材料層８及び６は誘
電体材料、さらに好ましくはポリマー材料である。熱可
塑性ポリマー材料は、特有なガラス転移温度Ｔｇを有し
ており、その温度を上回るとそれらの材料は流れ始める
。本発明を実施するのに有用であるポリマー材料とそれ
らのガラス転移温度は、Ｊ　、　Ｂ　ｒａｎｄｒｕｐそ
の他により編集された”ポリマーハンドブック゛第２版
の１１１１３９頁乃至１９２頁に記述されている。これ
らのポリマーは、ポリイミド、ポリアミック酸、過ふつ
化ポリマー、ポリ（ジエン）、ポリ（アルケン）、ポリ
（アクリル）、ポリ（メタクリル）、ポリ（ビニールエ
ーテル）、ポリ（ビニールチオエーテル）、ポリ（ビニ
ールアルコール）、ポリ（ビニールケトン）、ポリ（ビ
ニールハライド）、ポリ（ビニール窒化物）、ポリ（ビ
ニールエステル）、ボＩバスチレン）、ポリ（フェニレ
ン）、ポリ（酸化物）、ポリ（炭酸塩）、ポリ（エステ
ル）、ポリ（無水）、ポリ（ウレタン）、ポリ（スルホ
ン酸塩）、ニトロソポリマー、ポリ（シリキサン）、ポ
リ（硫化物）、ポリ（チオエステル）、ボ；パスルホン
）、ポリ（スルホンアミド）、ポリ（アミド）、ポリ（
イミン）、ポリ（尿素）、ポリ（ホスファゼン）、ポリ
（シラン）、ポリ（シラザン）、ポリ（フランテトラカ
ルボン酸ジイミド）、ポリ（ベンゾキサゾール）、ポリ
（オキサジアゾール〉、ポリ（ベンゾチアジノフェノチ
アジン）、ポリ（ベンゾチアゾール）、ポリ（ビラジノ
キノキサリン）、ポリ（ビロメリチミド）、ポリ（キノ
キサリン）、ポリ（ベンジミダゾール）、ポリ（オキシ
ンドール）、ポリ（オキソイソインドリン）、ポリ（ト
リアジン）、ポリ（ピリダジン）、ポリ（ピペラジン）
、ボ１バビリジン）、ポリ（ピペラジン）、ポリ（トリ
アゾール）、ポリ（ピラゾール）、ポリ（ピロリジン）
、ポリ（カルボラン）、ポリ（フルオレセイン）、ポリ
（オキサバイシクロノナン）、ポリ（ジベンゾフラン）
、ポリ（フタリド）、ポリ（アセタール）、ボ１バ無水
）及び炭水化物を含んでいる。
一般に、ポリイミドは、ジアミン及びモノイミド循環単
位を有するポリマーを含んでいる。
一般に、ジアミン単位を有するポリイミドは、次の循環
単位を有する。
ここでｎは、通常、分子量約ｔｏｏｏｏ乃至約１０００
００を与えるための、多数の反復単位を表している完全
体である。Ｒは、次のような構成から成る群から選択さ
れた少なくとも１つの４価有機基である。
Ｒ２は、形態が１乃至４炭素原子を有している２価脂肪
族炭化水素基及びカルボニル、オキシ、スルホ、硫化物
、エーテル、シロキサン、フォシン酸化物、六ふっ化イ
ンプロピリデン（ｈｅｘａｒｌｕｏｒｉｏｉｓｏｐｒｏ
ｐｙｌ　１ｄｅｎｅ）及びスルホニル基から成り立って
いる群から選択されており、干してＲ１は、脂肪族有機
基から成り立っている群から若しくは次に示した群から
選択される少なくとも１つの２価基である。
そして、Ｒ３は、Ｒ２、シリコ及びアミノ基がら成り立
っている群から選択される２価有機基である。２又はそ
れ以上のＲ及び／又はＲ１基を含んでいるポリマー、特
に、アミノ基を含んでいるＲ１の多重系が用いられ得る
。一般に、モノイミド単位を有しているポリイミドは、
次の循環単位を持つている。
そして、Ｒ４は、３価であり、Ｐは、通常、分子量約ｔ
ｏｏｏｏ乃至約ｔｏｏｏｏｏを与えるための多数の反復
単位を表している完全体である。
化学技術百科辞典、第３版、第１８巻、第７０４頁乃至
７１９頁における”ポリイミド“と題する項目において
、ホモポリマー及びそれらのボリアミック酸前駆物質を
含んでいる種々のポリイミド材料が記載されている。
本発明を実施するために有用なフルオロポリマーは、ポ
リテトラフルオレオエチレン、過フルオロアルカン及び
ふっ素と化合させたエチレンプロピレンを含んでいる。
これらは好適例であってこれらに限定されるものではな
い。
第５図では、第２図若しくは第４図の構造体１４がプラ
テン２２及びプラテン２４間に保持されたものが示され
ている。圧力が上記構造体１４に加えられるとき、材料
層６及び８が網状流動、塑性変形、若しくは塑性クリー
プを示す粘弾性流体又は弾性流体として、従来技術にお
いて言及されている状態にする条件が与えられる。材料
層６及び８がアモルファス材料のよ゛うな低結晶度を有
するならば、ガラス転移温度（Ｔｇ）で若しくはそれ以
上で実質的に粘弾性の状態にある。多くの材料のガラス
転移温度は室温以上であるけれど、室温若しくはそれ以
下になり得る。ガラス転移温度が室温以下であるならば
、材料は望ましい流動特性を達成するために冷却されな
ければならない。材料層６及び８が高結晶度を有するな
らば、融解温度（Ｔｍ）で若しくはそれ以上で実質的に
粘弾性の状態になる。材料層６．８及び基板ｌＯは、金
属、セラミック、ポリマー、ガラス、半導体材料及びア
モルファス、半結晶若しくは結晶状態における半金属及
び同種のものであり得る。
最も好ましい実施例において、材料層６及び８は、室温
以上のガラス転移温度を有するポリマーである。構造体
１４は、材料層６及び８のガラス転移温度まで加熱され
る。ポリイミド型材料の場合、この温度は、一般に約１
２５°Ｃを超過している。第５図に示すように、構造体
１４はプラテン２２及び２４間で圧縮される。
第６図乃至第９図は、材料層６及び８の流動の状態を順
次示している。第６図においては、材料層６及び８がス
ルーホール１２の側壁１８に沿って、かと２６．２８．
３０及び３２の周りを流れ始めるところがちょうど示さ
れている。圧力を増して行く時間に比例して、流動する
材料の前部３４．３６．３８及び４０は、第７図に示す
ように、前部３４が前部４０に接触するまで及び前部３
６が前部３８に接触するまで側壁１８に沿って動き続け
る。これら前部が接触した後、材料を被覆した側壁１８
は、第８図に示されたポリマー前部４２及び４４が第９
図に示すように、前部４２と４４が接触するまでスルー
ホール１２の中心に向かって移動するので厚くなり始め
る。その後、第１０図に示すように、前部４２及び４４
は溶は込み、そしてスルーホール１２は完全に材料６及
び８により充填される。一般に、材料６及び８は、同じ
材料である。
第６図乃至第９図に示すように、流動する材料層６及び
８の場合及び第１３図乃至第１６図に示すように、以下
に記載した流動する材料８４の場合、その材料は表面を
湿らせ、その表面上を流れる。材料の表面自由エネルギ
ーが基板表面の表面自由エネルギー以下若しくは同じで
あるならば、当該材料は基板表面を湿らす＝材料と基板
との間に、例えば、クーロンの相互作用、イオン結合、
共有結合、水素結合、双極子相互作用、電荷移動錯体、
機械的連結、連鎖もつれ及び同種の相互伴用が存在する
ならば、材料は基板表面の表面をさらに湿らすことがで
きる。
第１０図に示すように、スルーホール１２が完全に充填
された後、望むならば、スルーホール１２を充填してい
る材料は、第１１図に示すように、構造体１４を貫くス
ルーホール５６を形成するために、穿孔、ドリル加工に
よる穴開は若しくはエツチングによって部分的に除去さ
れ得る。
第８図に示すようなスルーホール１２における材料６及
び８の側壁４２及び４４又は第１１図に示すようなスル
ーホール５６の側壁４８及び５０は、電気的導体により
被覆されることができ、又はスルーホール１２若しくは
５６は、第１１図の表面５２から表面５４まで若しくは
第８図の表面４３から表面４５まで電気的伝導バイアを
形成するために電気的導体により完全に被覆することが
できる。電気的導体は、一般的に金属である。
多くのスルーホールは充填されることができ、若しくは
本明細書に記載された方法によって材料により被覆され
る側壁を有している。スルーホールは、約２．５４ＸＩ
Ｆ２ｃｍ以下及び好ましくは１．２７Ｘ１０−２ｃｍ以
下の横断面寸法とすることができる。スルーホールの深
さは、約２．５４Ｘ１（１２ｃｍ以下及び好ましくは１
．２７Ｘ１０−２ｃｍ以下とすることができる。各スル
ーホールは最小限の横断面寸法の約２倍よりも短い位置
に離隔して形成され得る。
第１図の材料層６及び８がポリイミド材料であるとき、
ポリイミド全表面は、例えばプラチナ、パラジウム、ニ
ッケル及び同種の適当な極材料がまかれる。最も好まし
い極材料はパラジウムである。１９８８年１２月２３日
に出願された米国特許出願第２９０４８８号に係るヴイ
ーベツク（Ｖｉｅｈｂｅｃｋ）その他による発明の名称
が「有機ポリマー材料を条件付ける方法」には、ポリマ
ー材料、特にパラジウムのような極材料を持つポリイミ
ド材料をまく電気化学的及び化学的方法が記載されてい
る。当該工程は、変更可能な方法で電子及び対イオンを
運ぶことができる有機ポリマー材料の少なくとも１つの
表面を条件付ける方法である。当該工程は、電解質から
対イオンを同時吸収した状態でレドックス拠点、即ち酸
化還元をうけることが出来る拠点に電子を加えて成る。
次に、還元されたポリマー材料は、有機ポリマー材料内
に拡散し、そしてそのレドックス拠点に接触する金属の
陽イオンを含む溶液に接触するように配置される。
レドックス拠点は、このレドックス拠点から電子を受は
取ることによって無酸化状態における金属原子に対して
陽イオンを還元するためにエネルギー的に配置されてい
る陽イオンに向かって電子を移動させる。そのような方
法で堆積された金属は、ポリマーからの継続した電子転
移を仲介することができ、前に堆積した金属の近くにさ
らに金属が堆積される。次に、第２番目の金属が無酸化
状態の金属上に電気分解めっき浴から堆積される。
電子は、電子化学回路のカソードにより、又は好ましく
は還元剤及び還元溶液のいずれか一方によりポリマー材
料のレドックス拠点に供給される。
なお、上記カソードに加えられる電位はポリマーの還元
電位と等しいか若しくは負であり、上記還元剤の酸化電
位はポリマーの還元電位に関して負である。その代りに
、電子は、ポリマー材料をテトラキス（ジメチルアミノ
）エチレンに接触させることによってポリマー材料のレ
ドックス拠点に供給され得る。還元剤は、帯電若しくは
中性の形態で存在し得る。ポリマーは、化学的機能的に
還元電位を持っていなければならず、その還元電位は金
属イオンの還元電位に関して負である。ポリマー表面を
条件付ける適当な還元剤は、電解質としてテトラブチル
アンモニウムフルオロホウ酸塩を含んでいるアセトニト
リルにおけるベンゾフェノン基陰イオンである。これは
好適例であってこれに限定されない。他の例は、ヴイー
ベツク（Ｖｉｅｈｖｅｃｋ）その他による特許出願中に
その記載を見付けることができる。従来技術として一般
に知られている他のシーディング技術がさらに用いられ
得る。
従来技術において一般に知られている手段によって、他
の金属は、めっきベースを形成するために種層上に無電
解的に堆積される。例えば、胴、金、パラジウム、銀、
ニッケル及び同種のもののような金属が無電解的に種層
上に堆積され得る。
無電解的に種層上に堆積された金属の厚さは、約０．０
５ミクロン乃至約３５ミクロン、好ましくは約０．１ミ
クロン乃至約８ミクロン、もっとも好ましいのは約０．
１ミクロン乃至約２ミクロンである。
めっきベースの堆積に引き続き、露光されためっきベー
ス上に金属線をめっきするために、露光され無電解的に
堆積されためっきベース層上に、例えば、銅、金、銀、
コバルト、ニッケル及び同種のもののような金属を従来
技術として一般に知られている方法によって電気めっき
する前に、フォトレジストを塗布し、露光し、現像する
ことによって所望のパターンは、形成され得る。めっき
仕上げされた線は、約１．２７Ｘ１０−３ｃｍ乃至約２
．５４Ｘ１０”２ｃｍ、好ましくは約１．２７Ｘ１０−
３ｃｍ乃至約１．２７Ｘ１０−２ｃｍ、もっとも好まし
くは約２．５４ＸＩＯ−３ｃｍ乃至約７．６２Ｘ１０−
３ｃｍの厚さを持っている。めっき仕上げされた線は、
第１２図において電気的導体６０を形成する。それら導
体は、個々に誘電体材料層６及び８の表面５２及び５４
上に配置される。電気めっき金屑６６は、さらに電気的
に伝導性のあるバイ７６８を形成するために、スルーホ
ール５６の側壁４８及び５０若しくはスルーホール１２
の側壁４２及び４４上に堆積されためっきベース６６を
被覆する。
余分なめっきフォトレジストは、従来技術として一般に
知られた手段手段によって除去される。
下の方に存在しない余分なめっきベースや極材料及び符
号６０や符号６６のような電気めっきされた導体は、従
来技術として一般に知られた手段によって除去される。
めっきベースが銅の場合、めっきベースは、銅のエッチ
ャント、例えば、アンモニウム、過硫酸塩若しくは塩化
第二鉄によって除去され得る。例えばパラジウムのよう
な余分な極材料は、大いに拡散し、除去する必要はない
が、もしも望むなら、硝酸により除去され得る。これら
は好適例であって、これらに限定されない。
第１３図に示すように、基板８２は、基板８２の表面８
６まで広がり、そして基板８２の表面８６上に配設され
る材料層を貫いて広がっている空胴８０を有している。
材料８４は、側壁８８や空１５ｉ８０の底部９０を被覆
するために、若しくは完全に空胴８０を埋めるために、
材料８４は空胴８０内部に圧入され得る。第１３図に示
すような空胴は、基板８２の１つの表面まで延びている
が、第２図に示すように基板１０のスルーホール１２の
ように基板８２を貫いて延びていない。材料層８４は、
適当な温度に維持され、そして圧力が空１飼８０内部に
材料を圧縮する。
空胴８０内部への材料８４の流動の時間的な過程は、第
６図乃至第１０図において基板１０に関して示されてい
るものと類似している。塑性的に流動する材料８４は基
板８２の空１５！８０、縁９２、そしてそれから空胴８
０の底部９０上に流れ落ちる。第５図に関連して記載し
たように、プラテン９４とプラテン９６とを一緒に圧縮
することによって圧力が加えられる。第１４図は、空胴
８０の側壁８８を流れ落ちている流動する材料８４の前
部９８を示している。第１５図は、空胴８０の底部９０
に沿って流れている材料８４の流動する前部９８及び１
００を示している。圧力が加えられるにつれて、材料８
４の前部９８及び１００は空＋５０３０の底部にそって
流れ、圧力が加え続けられた状態で、材料８４の前部９
８及び１００は空胴８０の底部に沿って流れると思われ
る。圧力が加え続けられた状態で、前部９８及び１００
は溶は込み、そしてその後、圧力が加えられ続けるにつ
れて、空胴８０は、第１６図に示すように完全に充填さ
れる。
例１ デュポン社のバイラリン（Ｐｙｒａｌｉｎ）　Ｐ　Ｉ　
２５２５（熱可塑性ポリイミド）が、７．６２Ｘ　１０
−３ｃ　ｍの銅箔上に浸漬被覆された。厚さ約１．２７
Ｘ１０−３ｃｍのポリマーが各浸漬から得られた。銅箔
の両側上に厚さ２．５４Ｘ１０−３ｃｍと５．Ｏ８Ｘ１
０−３ｃｍの最終のポリマーを得るために複合的な浸漬
を行った。両サンプルは、各浸漬被覆の間に２００°Ｃ
で５分間ベーキングされ、その後、最後の被覆が完了す
る。１．２７Ｘ１０’−２ｃｍの直径を持つスルーホー
ルは、各サンプルを機械的に貫いて穿孔された。これら
によってスルーホール内部の銅コアは露出された。銅コ
アは、５０’　ｃの塩化第二鉄中で４分間浸漬すること
によってエッチバックされた。それからサンプルは、イ
オンを取り除いた水により洗浄し、次に乾燥を行った。
サンプルはＴｇ３１０’ｃ以上で加熱し、２つのプラテ
ン間で圧縮された。ポリマーの厚さが２゜５４Ｘ１０−
３ｃｍの場合、１５秒間３５０’　ｃで５０００ｐｓｉ
が用いられた。ポリマーの厚さが５．０８Ｘ１０−３ｃ
ｍＩＯ秒間３４０°Ｃで５０００ｐｓｉが用いられた。
例２ デュポン社により製造された浸漬被覆ポリアミック酸（
Ｄｉｐ　ｃｏａｔ　ｐｏｌｙａｏ＋１ｃａｃｉｄ）　５
８１１　Ｄは、約２８ｇの予め穿孔された銅−インパー
ル（ｉｎｖｉｒ）−銅の上へのＢＰＤＡ−ＰＤＡポリイ
ミド前駆物質である。コアは、スパッタされたクロム表
面を有している。被覆されたコアは、１時間、８５°Ｃ
でベーキングされる。次に、コアは４５分間、１２５°
Ｃで７５０ｐｓｉの力で圧縮される。それから、ポリマ
ーにより穿孔された穴が充填されるまで１時間２５０°
Ｃで７５０ｐｓｉの力で圧縮される。
例３ 自立アミド酸層が形成され、それから基板に積層され得
る。ポリアミック酸膜は、適当な基板、すなわちガラス
上にポリアミック酸及び溶剤、すなわちＮＭＰを含んで
いるポリアミック酸溶液を被覆することによって作成さ
れ得る。ポリアミック酸は、スピン被覆され得るが、若
しくは他の通常用いられる方法によって被覆され得る。
基板は、溶剤を除去するために被覆されるポリアミック
酸がかなりイミド化するのを防ぐ温度で予めベーキング
される。上記被覆は、基板から除去され、例えば金属基
板のようなワークピース上に積層される。
縦横それぞれ１５．２４ｃｍ、厚さ０．３１７５０　Ｉ
ｎの２つのガラス板を６０秒間１０００回転でポリアミ
ック酸（ＢＰＤＡ−ＰＤＡ）をスピン被覆する。被覆さ
れたガラス板を８０”ｃで３０分間ベーキングする。そ
れから膜は、基板から容易に除去される。
ポリアミック酸膜は、基板上に形成される。
基板に形成された空胴とその膜は、上記例１及び２に記
載されたように加熱され、圧縮される。良好な基板付着
を与える連続的な積層とバイアの絶縁特性が次の条件を
用いて得られた。
８０°　ｃ／１３００ｐｓ　ｉ／２０分間、９０’　ｃ
／１３００ｐｓ　ｉ／２０分間、１００’ｃ／１３００
ｐｓｉ／２０分間。
いったん積層が完了すると、ポリアミック酸をポリイミ
ドに転換するための最終の硬化が行なわれ得る。例えば
、Ｎ２の下で、１００°ｃ／６０分間、２００’ｃ／６
０分間、４００°ｃ／６０分間である。
Ｅ１発明の効果 本発明によると、誘電体材料において空所を封じ込める
ことなしに上記材料を加圧することによって当該材料で
基板の空胴の側壁を被覆するか、若しくは基板の空胴を
完全に充填することができる。また、本発明に係る方法
は、基板の空胴側壁を被覆するために、溶媒を含む液体
ポリマーの使用を避け、そしてさらに十分な側壁誘電体
の厚さを達成するために複数回の工程を経ることを必要
としない。
【図面の簡単な説明】 第１図は材料層が堆積した上部及び底部主要表面を有す
る基板の概略図、第２図は、スルーホールを形成した基
板の概略図、第３図は第１図の基板にスルーホールを形
成するために穿孔機を使用した状態を示した概略図、第
４図は基板に穿孔機によ・って基板にスルーホールを形
成した状態を示した基板の概略図、第５図は基板の両側
から所定の部材によって圧力を加えた状態を示した第２
図若しくは第４図の構造の概略図、第６図乃至第１０図
は基板の両側から圧力を加えた結果を示した基板の概略
図、第１１図は材料被覆により完全に充填された第１０
図の構造の上記充填材料中に形成されたスルーホールを
持つ基板の概略図、第１２図はスルーホール中及び被覆
された基板の表面上に金属パターンを持つ第８図若しく
は第１１図の構造の概略図、第１３図は空胴が形成され
た基板上に材料層が形成され、両側から所定の部材によ
り圧力が加えられた他状態を示した基板の概略図、第１
４図乃至第１６図は、第１３図の構造の基板の両側から
圧力を加えた結果を示した基板の概略図である。 ２．４．４３．４５．５２．５４．８６・・・表面、６
．８．８４・・・誘電体材料層、１０．８２・・・基板
、１２．５６・・・空Ｉ’ｌｌ（スルーホール）、１４
・・・構造体、１８．４８．５０−・・側壁、２２．２
４．９４．９６・・・プラテン。 出願人　インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・
コーポレーション

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）表面の少なくとも一部分上に所定の材料層を有し
    、前記材料層まで延長する空胴を有する基板を用意し、 前記材料層が流動するのに十分な環境を設定し、前記空
    胴内部に上記材料層が流れ込むように前記基板の方に前
    記材料層を加圧すること を含む基板の空胴の側壁被覆方法。
  2. （２）前記材料層が流動するのに十分な環境を設定する
    工程が前記材料層を加熱することである請求項（１）記
    載の基板の空胴の側壁被覆方法。
  3. （３）前記材料層が前記材料の少なくともガラス転移温
    度まで加熱される請求項（２）記載の基板の空胴の側壁
    被覆方法。
  4. （４）前記材料層が前記材料の少なくとも溶解温度まで
    加熱される請求項（２）記載の基板の空胴の側壁被覆方
    法。
  5. （５）前記空胴内に流れこむ前記材料が前記基板を湿ら
    せる請求項（１）記載の基板の空胴の側壁被覆方法。
  6. （６）前記空胴内に流れこむ前記材料が前記基板の表面
    自由エネルギーよりも低い表面自由エネルギーを有して
    いる請求項（１）記載の基板の空胴の側壁被覆方法。
  7. （７）前記空胴が前記基板を貫いて延長している請求項
    （１）記載の基板の空胴の側壁被覆方法。
  8. （８）前記空胴の一端が前記基板の表面を貫いて延長し
    、そして前記空胴の他端が前記基板の内部にある請求項
    （１）記載の基板の空胴の側壁被覆方法。
  9. （９）前記基板が第１及び第２の主要表面を有し、前記
    材料層が前記第１及び第２の主要表面上に配置され、そ
    して前記空胴が前記第１及び第２の主要表面上の前記材
    料層を貫いて前記第１及び第２の主要表面から延長して
    いる請求項（７）記載の基板の空胴の側壁被覆方法。
  10. （１０）前記材料層が前記空胴側壁を被覆するために加
    圧される請求項（１）記載の基板の空胴の側壁被覆方法
    。
  11. （１１）前記材料層が前記空胴を十分に充填するために
    加圧される請求項（１）記載の基板の空胴の側壁被覆方
    法。
  12. （１２）前記材料層が前記空胴側壁と前記空胴底部を被
    覆するために加圧される請求項（８）記載の基板の空胴
    の側壁被覆方法。
  13. （１３）前記空胴が約２．５４×１０＾−＾２ｃｍより
    も短い横断面寸法及び約２．５４×１０＾−＾２ｃｍよ
    りも短い深さ持ち、近接した空胴から前記最小限の横断
    面寸法の約２倍よりも短い位置に離隔して複数の前記空
    胴が存している請求項（１）記載の基板の空胴の側壁被
    覆方法。
  14. （１４）前記基板が導体である請求項（１）記載の基板
    の空胴の側壁被覆方法。
  15. （１５）前記導体がＡｌ、Ｃｕ、Ｍｏ及びＣｕ−インバ
    ール−Ｃｕから成る群から選択される請求項（１４）記
    載の基板の空胴の側壁被覆方法。
  16. （１６）前記材料層がポリマー材料である請求項（１）
    記載の基板の空胴の側壁被覆方法。
  17. （１７）前記ポリマー材料が熱可塑性ポリマー材料であ
    る請求項（１６）記載の基板の空胴の側壁被覆方法。
  18. （１８）前記ポリマー材料がポリイミド材料、ふっ化ポ
    リマー材料及びポリアミック酸材料から成る群から選択
    される請求項（１６）記載の基板の空胴の側壁被覆方法
    。
  19. （１９）相互方向に加圧される第１及び第２のプラテン
    間に、前記材料層をその上に有する基板を配置すること
    によって前記基板方向に前記材料層が加圧される請求項
    （１）記載の基板の空胴の側壁被覆方法。
  20. （２０）前記加圧された材料層が十分な平坦面を有して
    いる請求項（１）記載の基板の空胴の側壁被覆方法。
  21. （２１）前記空胴を充填する前記材料内部に第２の空胴
    を形成することを含んでいる請求項（１１）記載の基板
    の空胴の側壁被覆方法。
  22. （２２）前記空胴が穿孔、ドリル加工による穴開け、レ
    ーザーアブレーシヨン及びエッチングから成る群から選
    択された方法によって形成される請求項（１）記載の基
    板の空胴の側壁被覆方法。
  23. （２３）前記空胴を形成した後、前記空胴をオーバーハ
    ングしている前記材料層の予期量を残している前記空胴
    の側壁に沿って前記基板の予期量を除去することを含ん
    でいる請求項（１）記載の基板の空胴の側壁被覆方法。
  24. （２４）前記電気的導体が前記空胴内に設けられる請求
    項（１）記載の基板の空胴の側壁被覆方法。
  25. （２５）前記材料層が流動するために十分な環境を設定
    する前記工程が前記材料層を冷却することである請求項
    （１）記載の基板の空胴の側壁被覆方法。
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