JPH08316637A - 多層基板及び多層基板の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 共通の金型を用いてスルーホールを形成でき
る多層基板及び多層基板の形成方法を提供する。 【構成】 第１絶縁層１０ａと第２絶縁層１０ｂとに同
一の配列状態のスルーホール１３ａ，１３ｂを形成す
る。回路形成に必要なスルーホール１３ａ，１３ｂ内に
導体層１５ａ，１５ｂを形成する。第１絶縁層１０ａの
表面１１ａに導体層１５ａに接続する導体パターン１６
ａを形成し、第２絶縁層１０ｂの表面１１ｂに導体層１
５ｂに接続する導体パターン１６ｂを形成する。第１絶
縁層１０ａと第２絶縁層１０ｂとを積層させる。これに
よって、同一の配列状態でスルーホールが形成された第
１絶縁層１０ａと第２絶縁層１０ｂとを用いて厚膜多層
基板１が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多層基板及び多層基板の
形成方法に関し、電子部品の実装に用いられる多層基板
及びその形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子部品を実装するための多層基板を形
成する場合には、例えば以下のようにする。先ず、第１
及び第２の基板に複数のスルーホールを形成し、各基板
の両面側を導通させる状態で当該各スルーホール内に導
電性材料を充填してヴィアを形成する。このヴィアは、
搭載部品及び回路構成によってそれぞれの基板に対して
決められた位置に形成する。その後、第１の基板の部品
搭載面に部品搭載用及び入出力用の導体パターンを形成
し、第２の基板及びスルーホールが形成されていない第
３の基板の表面に各ヴィアを接続するため配線を導体パ
ターンとして形成する。次いで、第１の基板の部品搭載
面に対する裏面と第２の基板の表面とを対向させ、第２
の基板の裏面と第３の基板の表面とを対向させた状態で
各基板を積層させ、焼成によって上記３枚の基板を一体
化する。これによって、３次元に回路が構成された多層
基板が形成される。上記多層基板では、３次元で回路を
構成することができるため、高密度実装を行うことが可
能になる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の多層基
板では、第１及び第２の基板に形成される各ヴィアは、
多層基板の回路構成によって各基板毎にそれぞれ異なる
配置状態になっている。これらの各ヴィアは、金型を用
いたパンチングによって形成した各スルーホール中に導
体層を形成することによって形成されるものである。そ
して、上記各スルーホールを形成する際には、各基板毎
に異なるパターンを有する専用の金型を用意する必要が
り、非常に効率が悪くかつコストが掛かるという課題が
あった。また、感光性ポリイミドなどを絶縁層に用いた
薄膜多層基板を形成する場合にも、各絶縁層にスルーホ
ールを形成する場合に個別のフォトマスクを用いてリソ
グラフィーを行うため、上記と同様の課題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明の多層基板は、表面に導体パターンが形成さ
れた第１絶縁層と第２絶縁層とを積層してなるものであ
る。第１及び第２絶縁層は、同様の配列状態で形成され
る複数のスルーホールと、これらのスルーホールのうち
回路構成に必要なスルーホール内に形成される導体層と
を備えている。

【０００５】また、上記多層基板の形成方法は、第１絶
縁層に複数のスルーホールを形成する工程と、第２絶縁
層に上記第１絶縁層と同様の配列状態で複数のスルーホ
ールを形成する工程と、回路構成に必要なスルーホール
内に導体層を形成する工程と、第１絶縁層と第２絶縁層
とを積層する工程とを行う。

【０００６】

【作用】上記多層基板は、同様の配列状態で形成される
複数のスルーホールのうち回路構成に必要なスルーホー
ル内に導体層を備えた第１絶縁層と第２絶縁層とを積層
してなるものである。そして、第１絶縁層及び第２絶縁
層の各表面には導体パターンが配置されていることか
ら、上記導体層と導体パターンとで構成される３次元回
路を有する上記多層基板は、同一の配列状態でスルーホ
ールが形成された複数の絶縁層を用いて構成されたもの
になる。

【０００７】また、上記多層基板の形成方法では、第２
絶縁層に第１絶縁層と同様の配列状態でスルーホールを
形成することから、第１絶縁層にスルーホールを形成す
る工程と同様の工程によって上記第２絶縁層に上記スル
ーホールが形成される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。ここでは、厚膜多層基板及びその形成方法を多層
基板及びその形成方法の第１実施例として図１に基づい
て説明する。先ず、図１（１）に示す第１工程では、セ
ラミックシート状の第１絶縁層１０ａ，第２絶縁膜１０
ｂを用意する。そして、金型を用いたパンチングによっ
て、第１絶縁層１０ａの表面１１ａ側と裏面１２ａ側と
に通じる複数のスルーホール１３ａ当該第１絶縁層１０
ａに形成する。また、上記と同一の金型を用いて第２絶
縁膜１０ｂにも複数のスルーホール１３ｂを形成する。
これらのスルーホール１３ａ，１３ｂは、第１絶縁層１
０ａ及び第２絶縁層１０ｂの表面１１ａ，１１ｂにおけ
る基本格子上に配列される。上記基本格子のピッチは、
第１絶縁層１０ａ上に搭載する部品やその配列状態及び
形成する多層基板の回路構成によって決められる適切な
値にする。

【０００９】次に、図１（２）に示す第２工程では、第
１絶縁層１０ａ及び第２絶縁層１０ｂの各スルーホール
１３ａ，１３ｂのうち、回路構成に必要のないスルーホ
ール１３ａ，１３ｂ内を絶縁性材料１４で埋め込む。
尚、この工程は、必要に応じて行うこととする。

【００１０】その後、図１（３）に示す第３工程では、
第１絶縁層１０ａのスルーホール１３ａのうち絶縁性材
料１４で埋め込まれていないスルーホール１３ａすなわ
ち回路構成に必要なスルーホール１３ａ内に導電性材料
を充填する。これによって、第１絶縁層の表面１１ａ側
と裏面１２ａ側とを導通させる導体層１５ａすなわちヴ
ィア１５ａを所望の配置位置に形成する。また、上記と
同様に、第２絶縁層１０ｂに対しても必要とするスルー
ホール１３ｂ内に導体層（以下、ヴィアと記す）１５ｂ
を形成する。

【００１１】次に、図１（４）に示す第４工程では、ス
クリーン印刷によって、第１絶縁層１０ａの表面１１ａ
上に導体パターン１６ａを形成し、第２絶縁層１０ｂの
表面１１ｂ上に導体パターン１６ｂを形成する。また、
スルーホールが形成されていないセラミックシート状の
第３絶縁層１０ｃを用意し、この第３絶縁層１０ｃの表
面１１ｃ上に導体パターン１６ｃを形成する。

【００１２】上記導体パターン１６ａ〜１６ｃは、例え
ば図２に示すように、ヴィア（１５ａ，１５ｂ）に接続
する状態で第１〜第３絶縁層１０ａ〜１０ｃに配置され
るランド２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，これらに接続する状
態で第１絶縁層１０ａの表面に配置される部品搭載用の
導体パッド２２ａ及び入出力用の導体パッド２３ａ，第
２絶縁層１０ｂ及び第３絶縁層１０ｃの表面に配置され
る配線２４ｂ，２４ｃ等である。ここでは、上記各ラン
ド２１ａ，２１ｂ，２１ｃをヴィア（１５ａ，１５ｂ）
に対応して形成したが、全てのスルーホール１３ａ，１
３ｂの形成部に対応させて形成しても良い。尚、第３絶
縁層１０ｃに形成されるランド２１ｃは、後の工程で各
絶縁層１０ａ〜１０ｃを積層させた場合に、第２絶縁層
１０ｂの裏面１２ｂ側に露出するヴィア（１５ｂ）に接
続する位置に配置される。

【００１３】次いで、図１（５）に示す第５工程では、
先ず第１〜第３絶縁層１０ａ〜１０ａの表面１１ａ〜１
１ｃを上に向けて配置する。そして、上方から第１絶縁
層１０ａ，第２絶縁層１０ｂ，第３絶縁層１０ｃの順に
各絶縁層１０ａ〜１０ｃを積層させる。この際、第２絶
縁層１０ｂの各ヴィア１５ｂと第３絶縁層１０ｃの導体
パターン１６ｃであるランド（２１ｂ）とを一致させた
状態で、第３絶縁層１０ｃ上に第２絶縁層１０ｂを積層
させる。また、第１絶縁層１０ａの各スルーホール１３
ａの位置と第２絶縁層１０ｂの各スルーホール１３ｂの
位置とを整合させた状態で、第２絶縁層１０ｂ上に第１
絶縁層１０ａを積層させる。ただしここでは、第２絶縁
層１０ｂ上の導体パターン１６ｂと第１絶縁層１０ａの
ヴィア１５ａとが接続される状態にあれば、必ずしも第
１絶縁層１０ａのスルーホール１３ａの位置と第２絶縁
層１０ｂのスルーホール１３ｂの位置とを整合させる必
要はない。その後、上記積層状態の第１〜第３絶縁層１
０ａ〜１０ｃを焼成することによって一体化し、第１〜
第３絶縁層１０ａ〜１０ｃの３層構造からなる厚膜多層
基板１を形成する。

【００１４】上記多層基板の形成方法では、第１絶縁層
１０ａと第２絶縁層１０ｂとにスルーホール１３ａ，１
３ｂをパンチング形成する際に同一の金型を用いている
ことから、上記厚膜多層基板１は一枚のスルーホール形
成用の金型を用いて形成されたものになる。そして、異
なる絶縁層表面の導体パターン１６ａ〜１６ｃ間は、各
ヴィア１５ａ，１５ｂで接続されるため、上記厚膜多層
基板１には、３次元の回路が構成される。

【００１５】次に、薄膜多層基板及びその形成方法を第
２実施例として図３に基づいて説明する。先ず、図３
（１）に示す第１工程では、例えばシリコン表面を酸化
シリコン膜で覆った基台３０の表面上に導体パターン３
１を形成する。この導体パターン３１は、上記第１実施
例で示したランドや配線であることとする。次に、導体
パターン３１を覆う状態で、例えば感光性ポリイミドか
らなる第１絶縁層３２を基台３０上に積層させる。次い
で、フォトマスクを用いたリソグラフィーによって、第
１絶縁層３２に複数のスルーホール３３を形成する。こ
れらのスルーホール３３は、上記第１実施例と同様の配
列状態で形成されることとする。

【００１６】次に、図３（２）に示す第２工程では、第
１絶縁層３２の上面に形成したレジストパターン（図示
せず）をマスクにしたリフトオフ法によって、第１絶縁
層３２の上面に導体パターン３５を形成すると共に、上
記各スルーホール３３のうち回路構成に必要なスルーホ
ール３３内に導電性材料を充填する。これによって、上
記第１実施例と同様の導体層３４（以下，ヴィアと記
す）を形成する。

【００１７】その後、図３（３）に示す第３工程では、
第１絶縁層３２上に、導体パターン３５を覆う状態で当
該第１絶縁層３２と同様の材質の第２絶縁層３６を積層
させる。

【００１８】次いで、図３（４）に示す第４工程では、
上記第１工程と同一のフォトマスクを用いたリソグラフ
ィーによって、第１絶縁層３２と同一の配列状態のスル
ーホール３７を第２絶縁層３６に形成する。この際、第
１絶縁層３２の各スルーホール３３の配置位置と一致し
ないように、第２絶縁層３６に各スルーホール３７を形
成する。

【００１９】次に、図３（５）に示す第５工程では、上
記第２工程と同様のリフトオフ法によって、第２絶縁層
３６の上面に導体パターン３９を形成すると共に、第２
絶縁層３６の各スルーホール３７のうち、回路構成に必
要なスルーホール３７内に導電性材料を充填してヴィア
３８となる導体層を形成する。これによって、薄膜多層
基板３を形成する。尚、上記導体パターン３９は、上記
第１実施例で説明したランド，配線及び部品搭載用の導
体パッド及び入出力用の導体パッドであることとする。

【００２０】上記多層基板の形成方法では、第１絶縁層
３２と第２絶縁層３６とにスルーホール３３，３７を形
成する際に、同一のフォトマスクを用いていることか
ら、薄膜多層基板３は一枚のスーホール形成用のフォト
マスクを用いて形成されたものになる。

【００２１】上記第１及び第２実施例では、スルーホー
ル内を導電性材料で埋め込んでヴィアとした。しかし、
ヴィアは、各スルーホールの側壁にのみメッキされたも
のでも良い。

【００２２】さらに、上記各実施例では、ヴィアを有す
る絶縁層が２層の場合を例に取って説明を行ったが、上
記絶縁層が３層以上の場合にも適用可能である。当該絶
縁層の数が増える程、削減できる金型やフォトマスクの
数が増加してより大きな効果が得られる。また、上記各
実施例は、回路構成が異なる複数の多層基板を形成する
際にも金型やフォトマスクを共用できるという効果もあ
る。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の多層基板に
よれば、積層される第１及び第２の絶縁層のそれぞれ
に、同様の配列状態で形成される複数のスルーホール
と、これらのスルーホールのうち回路構成に必要なスル
ーホール内に形成される導体層とを備えたことによっ
て、同一の配列状態でスルーホールが形成された複数の
絶縁層を用いて３次元に回路構成された多層基板を得る
ことが可能になる。また、本発明の多層基板の形成方法
では、第２絶縁層に第１絶縁層と同様の配列状態でスル
ーホールを形成することから、第１絶縁層にスルーホー
ルを形成する工程と同様の工程で上記第２絶縁層に上記
スルーホールを形成することが可能になる。このため、
同一工程でスルーホールを形成した複数の絶縁層を用い
て３次元に回路構成された多層基板を形成することがで
き、スルーホール形成用の上記金型やフォトマスクの数
を減らして多層基板の製造コストを削減することが可能
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例を説明する断面工程図である。

【図２】多層基板の構成図である。

【図３】第２実施例を説明する断面工程図である。

【符号の説明】

１，３ 多層基板 １０ａ，３２ 第１絶縁層 １０ｂ，３６ 第２絶縁層 １３ａ，１３ｂ，３３，３７ スルーホール １５ａ，１５ｂ，３４，３８ 導体層（ヴィア） １６ａ，１６ｂ，３５，３９ 導体パターン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１絶縁層と、当該第１絶縁層に積層さ
   れる第２絶縁層とからなるものであって、当該第１絶縁
   層と第２絶縁層との各表面に導体パターンが形成された
   多層基板において、 前記第１絶縁層と第２絶縁層とは、同一の配列状態で形
   成された複数のスルーホールと、当該複数のスルーホー
   ルのうち回路構成に必要なスルーホール内に当該第１絶
   縁層及び第２絶縁層のそれぞれの表面側と裏面側とを導
   通させる状態で形成される導体層とを備えたことを特徴
   とする多層基板。
2. 【請求項２】 第１絶縁層の表面に導体パターンを形成
   し、第２絶縁層の表面に導体パターンを形成し、前記第
   １絶縁層と前記第２絶縁層とを積層する多層基板の形成
   方法において、 前記第１絶縁層に複数のスルーホールを形成する工程
   と、 前記第２絶縁層に当該第１絶縁層と同様の配列状態で複
   数のスルーホールを形成する工程と、 前記第１絶縁層のスルーホールのうち回路構成に必要な
   スルーホール内に当該第１絶縁層の表面側と裏面側とを
   導通させる状態で導体層を形成する工程と、 前記第２絶縁層のスルーホールのうち回路構成に必要な
   スルーホール内に当該第１絶縁層の表面側と裏面側とを
   導通させる状態で導体層を形成する工程とを行うことを
   特徴とする多層基板の形成方法。