JP2712936B2 - ポリイミド多層配線基板およびその製造方法 - Google Patents

ポリイミド多層配線基板およびその製造方法

Info

Publication number
JP2712936B2
JP2712936B2 JP3255517A JP25551791A JP2712936B2 JP 2712936 B2 JP2712936 B2 JP 2712936B2 JP 3255517 A JP3255517 A JP 3255517A JP 25551791 A JP25551791 A JP 25551791A JP 2712936 B2 JP2712936 B2 JP 2712936B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyimide
wiring layer
layer
multilayer wiring
organic resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3255517A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0595191A (ja
Inventor
尚志 石田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP3255517A priority Critical patent/JP2712936B2/ja
Priority to CA002074648A priority patent/CA2074648C/en
Priority to EP92306811A priority patent/EP0526133B1/en
Priority to DE69218319T priority patent/DE69218319T2/de
Publication of JPH0595191A publication Critical patent/JPH0595191A/ja
Priority to US08/328,950 priority patent/US5628852A/en
Priority to US08/448,856 priority patent/US5686702A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2712936B2 publication Critical patent/JP2712936B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミック基板または
硬質有機樹脂基板上にポリイミド樹脂を層間絶縁に使用
した多層配線層を有するポリイミド多層配線基板の構造
及び製造方法に関し、特にポリイミド樹脂層の構造及び
積層方法に関する。
【0002】
【従来の技術】LSIチップを搭載する配線基板とし
て、従来から多層プリント配線基板が使用されてきた。
多層プリント配線基板は、銅張積層板をコア材に、プリ
プレグをコア材の接着剤として構成され、コア材とプリ
プレグを交互に積層し熱プレスを使用して一体化する。
積層板間の電気的接続はコア材とプリプレグを一体化し
た後、ドリルによって貫通スルーホールを形成し、貫通
スルーホール内壁を銅メッキすることによって行われ
る。
【0003】また、近年、多層プリント配線基板より高
配線密度を要求されている大型コンピュータ用配線基板
に、セラミック基板上にポリイミド樹脂を層間絶縁に使
用した多層配線基板が使用されてきている。このポリイ
ミド・セラミック多層配線基板は、セラミック基板上に
ポリイミド前駆体ワニスを塗布、乾燥し、この塗布膜に
ヴィアホールを形成するポリイミド樹脂絶縁層形成工程
と、フォトリソグラフィー、真空蒸着およびメッキ法を
使用した配線層形成工程とからなり、かつ、この一連の
工程を繰り返すことにより、ポリイミド多層配線層の形
成を行っていた。
【0004】また、上述したポリイミド・セラミック多
層配線基板の形成方法とは別にポリイミドシート上に配
線パターンを形成し、そのシートをセラミック基板上に
位置合わせを行って順次、加圧積層を行い多層配線基板
の形成を行う方法もある。この方法は、信号層をシート
単位で形成するため、欠陥の無いシートを選別して積層
する事が可能となり、上述した逐次積層方法よりも製造
歩留まりをあげることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した多層プリント
配線基板は、積層板間の電気的接続をドリル加工で形成
した貫通スルーホールで行うため、微細な貫通スルーホ
ールの形成は不可能であり、そのためスルーホール間に
形成できる配線本数が限られてくる。また、一つの積層
板間の接続に一つの貫通スルーホールが必要となり、積
層数が増えるほど信号配線収容性が低下し、高配線密度
の多層プリント配線基板を形成することが困難になって
くるという欠点があった。
【0006】また、上述した従来の多層プリント配線基
板の欠点を補うために、最近開発されたポリイミド・セ
ラミック多層配線基板は、ポリイミド絶縁層の積層数と
同じ回数だけ、セラミック基板上にポリイミド前駆体ワ
ニスの塗布、乾燥、ヴィアホールの形成、及びキュアの
各工程を繰り返し行う必要がある。そのため、多層配線
基板の積層工程に、非常に時間がかかる。また、ポリイ
ミド絶縁層の形成工程が繰り返し行われるため、多層配
線層の下層部分のポリイミド樹脂に多数回にわたるキュ
ア工程の熱ストレスが加わり、このため、ポリイミド樹
脂が劣化していくという欠点があった。さらにこのポリ
イミド多層配線層は逐次積層方式であるため製造歩留ま
りの向上が困難である。という欠点がある。
【0007】また、製造歩留まりを向上させる方法とし
て開発されたシート単位の積層方式も、1層ずつ順次加
圧積層を行うため、高多層になるほど下層部分のポリイ
ミド樹脂に熱ストレスが加わりポリイミド樹脂の劣化が
起きること、および、基板製作日数が長いという欠点は
改善されていない。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のポリイミド多層
配線基板は、セラミック基板上に構成されるポリイミド
多層配線層が、内部に導体層を有するセラミック板また
は硬質有機樹脂板の表裏に複数のポリイミド配線層を形
成したものをつのブロックとしてこのブロックの複数
個を積層した積層構造体であって、各々のブロック間の
接着および電気的接続は各ブロック間に挟まれた異方導
電性フィルムを加圧、加熱することよりおこなわれるこ
とを特徴とする構造を持ったポリイミド多層配線基板で
あり、このポリイミド多層配線基板を形成する工程は、 内部に導体層を有するセラミック板または硬質有機
樹脂板とその表裏に形成される複数のポリイミド配線層
とをひとつのブロックとし、そのポリイミド配線層の表
面にヴィアホールを介して内部の配線層と電気的に接続
した金属バンプあるいは同様に電気的に接続した金属部
分を底面に持つポリイミドのヴィアホールを形成し、 セラミック基板または硬質有機樹脂基板上にポリイ
ミド複層配線層を形成し、と同様にそのポリイミド複
層配線層の表面にヴィアホールを介して内部の配線層と
電気的に接続した金属バンプあるいは同様に電気的に接
続した金属部分を底面に持つポリイミドのヴィアホール
を形成し、 で形成した内部に導体層を有するセラミック板ま
たは硬質有機樹脂板裏面のポリイミド複層配線層のポリ
イミド表面とで形成したセラミック基板上のポリイミ
ド配線層の表面とを、間に異方導電性フィルムを介して
位置合わせをおこなって重ね合わせたのち、加圧・加熱
条件下において、で形成したポリイミド複層配線層の
ポリイミド面とで形成したポリイミド複層配線層のポ
リイミド面を異方導電性フィルムの接着材層の接着力で
接着し、同時に金属バンプ同士あるいはヴィアホールの
底面の金属と金属バンプとが異方導電性フィルム内の導
電粒子により接続して積層構造体間を電気的に接続し、 上記工程を複数回繰り返すことにより、セラミック
基板または硬質有機樹脂基板上にポリイミド多層配線層
積層体を形成する、 ことを特徴とするポリイミド多層配線基板の製造方法で
ある。
【0009】
【実施例】次に本発明について図面を用いて説明する。
【0010】図1は本発明のポリイミド多層配線基板の
断面図である。本実施例で使用しているセラミックベー
ス基板12は、入出力ピン11が基板裏面にありモリブ
デン金属の内部配線層を持つ同時焼成アルミナセラミッ
ク基板である。ポリイミド多層配線層部分の仕様は次の
通りである。信号配線15は線幅25μm、配線厚7μ
mの金メッキ配線である。信号配線はX方向とY方向を
1組としその上下を接地配線層13ではさみインピーダ
ンスの調整およびクロストークノイズの低減を行ってい
る。使用しているポリイミド樹脂14は、例えば非感光
性なら日立化成のPIQ、デュポンのPYRALIN、
東レのセミコファイン等、感光性なら日立化成のPL−
1200、デュポンのPI−2702D、東レのフォト
ニース、旭化成のPIMEL等で各配線層間の膜厚は2
0μmである。信号配線層数は8層である。内部に導体
層を有するセラミック板の表裏にそれぞれ1層の接地電
極層と信号配線層が位置することを基本構成とし、これ
を1ブロック111とした。よって、本実施例は4個の
ブロックで構成されている。また、各ブロックが完成し
た時点で電気検査を行い、良品ブロックを選別し、次工
程のブロック間接続工程に進む。各々のブロック間の電
気的接続はニッケルメッキ上に金メッキを行ったニッケ
ル・金バンプ16同士を間に異方導電性フィルム17を
介し、フィルム内に存在する導電粒子により行ってい
る。ニッケル・金バンプのサイズは、例えば、25〜3
00μm角、10〜50μmの厚みで形成されている。
異方導電性フィルムの膜厚は、20〜30μmでフィル
ム内に存在する導電粒子の粒径は、5〜25μmであ
り、異方導電性フィルム内における導電粒子の濃度は5
〜20vol%である。異方導電性フィルムには、例え
ば住友ベークライト(株)のSUMIZAC1003等
を用いる。形成したポリイミド多層配線基板の最上層は
LSIチップを半田接続する接続用パッド110が銅メ
ッキで形成されている。
【0011】図2乃至図4は本発明のポリイミド多層配
線基板の製造方法の第1の実施例を工程順に図示したも
のである。本実施例のポリイミド多層配線基板のポリイ
ミド多層配線層部分の仕様は図1の実施例と同じであ
る。ポリイミド樹脂には感光性ポリイミドを、配線金属
には金を使用している。
【0012】本実施例のポリイミド多層配線基板の製造
工程は以下のとおりである。
【0013】まず、図2に、内部に導体層を有するセラ
ミック板21の表裏上にそれぞれ一層の接地および接続
層22と一層の信号配線層25を設けた1ブロックの製
造工程を示す。
【0014】以下に記述する(1)から(4)の各々の
工程は、まず内部に導体層を有するセラミック板21の
表面側で行い、次に裏面側で行う。板の表面側と裏面側
の積層を交互に行うことにより、セラミック板にかかる
ポリイミド複層配線層による応力が相殺され、セラミッ
ク板の反り量が緩和されることになる。
【0015】(1) 内部に導体層を有するセラミック
板21の表面上に接地および接続配線層をフォトレジス
トを用いたフォトリソグラフィーでパターン化し、電解
金メッキを行い接地および接続配線層22を形成する。
【0016】(2) 感光性ポリイミドワニス23を
(1)で接地および接続層を形成した内部に導体層を有
するセラミック板上に塗布し、露光・現像を行い所定の
位置にヴィアホール24を形成し、キュアを行う。
【0017】(3) 一層の信号配線層25を(1)で
接地および接続層を形成した方法で同じようにして形成
する。
【0018】(4) 上記(3)で形成した複層配線層
の最上層に、下記(5)以降で形成する複層配線層と電
気的接続を行う位置に接続用バンプ26を形成する。バ
ンプはフォトレジストを使用したフォトリソグラフィー
でパターン化し、電解ニッケルメッキ及び電解金メッキ
の多層で形成する。ニッケルメッキは異方導電性フィル
ムの導電粒子である金/錫の金配線層への拡散防止層で
ある。各々のメッキ厚はニッケル10μm、金3μmで
ある。
【0019】以上までが基本構成であるブロックの製造
に関する。
【0020】また、図3に示すように上記とは別に最終
的に裏面に入出力ピン210を組み立てるセラミック基
板27上に一層の接地および接続層22と一層の信号配
線層25を形成する。
【0021】(5) 最終的には入出力信号ピンおよび
電源ピン210が裏面にくるセラミック基板27上に接
地および接続配線層22をフォトレジストを用いたフォ
トリソグラフィーでパターン化し、電解金メッキを行い
接地および接続配線層を形成する。
【0022】(6) 感光性ポリイミドワニス23を
(5)で接地および接続層を形成したセラミック基板上
に塗布し、露光・現像を行い所定の位置にヴィアホール
24を形成し、キュアを行う。
【0023】(7) 一層の信号配線層25を、(5)
で接地および接続層を形成した方法で同じようにして形
成する。
【0024】(8) 上記(7)で形成したポリイミド
層上に上記(1)から(4)までに形成した複層配線層
と電気的接続を行う位置に接続用バンプ26を形成す
る。バンプはフォトレジストを使用したフォトリソグラ
フィーでパターン化し、電解ニッケルメッキ及び電解金
メッキの多層メッキで形成する。ニッケルおよび金のメ
ッキ厚は上記(4)の場合と同様である。
【0025】次に図4に示す、上記(5)から(8)で
形成したセラミック複層基板上に、上記(1)から
(4)で形成したブロックを複数個積層して、本発明の
ポリイミド多層配線基板を完成させる工程を説明する。
【0026】(9) 上記(1)から(4)で形成した
内部に導体層を有するセラミック板上のポリイミド複層
配線層の(4)で形成した接続用金属バンプ26を有す
るポリイミド層と、上記(5)から(8)で形成したセ
ラミック基板上の金属バンプ26を有するポリイミド複
層配線層を間に異方導電性フィルム28を介して位置合
わせを行った後重ね合わせ、加圧および加熱を行い異方
導電性フィルム28の接着力により互いのポリイミド膜
を接着し固定する。この時、(4)で形成した金属バン
プ26と(8)で形成した金属バンプ26間で異方導電
性フィルム28内に存在する金/錫の導電粒子が押しつ
ぶされ、ふたつの積層構造体が電気的に接続する。金属
バンプのない所では、導電粒子は押しつぶされないため
横方向での導通はなく、隣同士の金属バンプ間でショー
ト不良が発生することもない。この時の絶縁抵抗は10
9 Ω以上である。加圧及び加熱方法の詳細は次の通りで
ある。ここで使用する異方導電性フィルムにはキャリア
フィルム付のものを使用する。キャリアフィルムは膜厚
50〜100μmのポリエステルフィルムを用いる。ま
ず上記(5)から(8)で形成したセラミック基板上の
金属バンプを有するポリイミド複層配線層上に基板の大
きさにカッティングした異方導電性フィルムをラミネー
トした後に135℃、3〜5kg/cm2 の条件で2〜
3秒間仮圧着する。次に異方導電性フィルムからキャリ
アフィルムを引き剥し、上記(1)から(4)で形成し
た内部に導体層を有するセラミック板上のポリイミド複
層配線層の(4)で形成した接続用金属バンプを有する
ポリイミド層の位置合わせを行う。基板に重ね合わせた
後150〜160℃、30〜40kg/cm2 の条件で
20〜30sec間本圧着を行う。ここで仮圧着および
本圧着には、真空油圧プレス装置を使用し、プレスは1
0Torr以下の減圧状態の中で行われる。
【0027】(10)上記(1)から(9)の工程で形
成したポリイミド配線層積層体上に、上記(1)から
(4)の工程で形成した別の内部に導体層を有するセラ
ミック板上のポリイミド配線層を、上記(9)の方法で
積層一体化する。
【0028】(11)信号配線層数が8層になるまで上
記(10)の工程を繰り返す。
【0029】(12)次に、多層配線基板とLSIチッ
プの配線とを接続する接続電極層29を形成する。この
ため最後に積層されるブロックの最上層には接続用金属
バンプを形成する必要はない。その代わりに表面のポリ
イミド層上に、LSIチップが封入されたチップキャリ
アのバンプと半田接続を行う接続電極パッドを形成す
る。この時、LSIチップキャリアのバンプと接続電極
パッドをつなぐ半田には錫鉛共晶半田を使用し、接続電
極パッドは錫鉛半田食われのない銅メッキで形成する。
【0030】(13)最後に、セラミック基板27裏面
の所定の位置に入出力信号ピンおよび電源ピン210を
組み立てる。
【0031】図5乃至図7は本発明のポリイミド多層配
線基板の製造方法の第2の実施例を工程順に図示したも
のである。本実施例のポリイミド多層配線基板のポリイ
ミド多層配線層部分の仕様は図1の実施例と同じであ
る。ポリイミド樹脂には感光性ポリイミドを、配線金属
には銅およびニッケルの多層メッキを使用し、各々の膜
厚は銅メッキ6.5μm、ニッケルメッキ0.5μmで
ある。ここで銅メッキ上のニッケルメッキは、本実施例
で使用する感光性ポリイミドは金属銅と反応しやすく、
ポリイミドに悪影響を与えるため、金属銅と感光性ポリ
イミドが直接接触しないようにするバリアメタルであ
る。
【0032】第2実施例のポリイミド多層配線基板の製
造工程は以下のとおりである。
【0033】まず、図5に内部に導体層を有する硬質有
機樹脂板31の表裏面上にそれぞれ一層の接地および接
続層32と一層の信号配線層35を設けた1ブロックの
製造工程を示す。
【0034】以下に記述する(1)から(5)の各々の
工程は、まず内部に導体層を有する硬質有機樹脂板の表
面側で行い、次に裏面側で行う。板の表面側と裏面側の
積層を交互に行うことにより、硬質有機樹脂板にかかる
ポリイミド複層配線層による応力が相殺され、硬質有機
樹脂板の反り量が緩和されることになる。
【0035】(1) 硬質有機樹脂板31上に接地およ
び接続配線層をフォトレジストを用いたフォトリソグラ
フィーでパターン化し、電解銅メッキを行った後無電解
ニッケルメッキを行い接地および接続配線層32を形成
する。
【0036】(2) 感光性ポリイミドワニス33を
(1)で接地および接続層を形成した硬質有機樹脂板上
に塗布し、露光・現像を行い所定の位置にヴィアホール
34を形成し、キュアを行う。
【0037】(3) 一層の信号配線層35を、(1)
で接地および接続層を形成した方法で同じようにして形
成する。
【0038】(4) 硬質有機樹脂板の表面側のみ、上
記(3)で形成した信号配線層上にポリイミドワニスを
塗布し、露光・現像を行い所定の位置にヴィアホールを
形成し、キュアを行う。この時、硬質有機樹脂板の表面
側のヴィアホールは接続用のものでありその大きさは、
接続時相手方となる金属バンプより大きく形成される。
例えば金属バンプの大きさが25〜300μmの時、接
続用ヴィアホール36の大きさは30〜350μmで形
成される。
【0039】(5) 硬質有機樹脂板の裏面側のみ、上
記(3)で形成した複層配線層の最上層に、下記(6)
の以降で形成する複層配線層と電気的接続を行う位置に
接続用バンプ37を形成する。バンプはフォトレジスト
を使用したフォトリソグラフィーでパターン化し、電解
銅メッキで形成する。バンプの厚さは60μmである。
【0040】以上までが基本構成であるブロックの製造
に関する。
【0041】また、図6に示すように上記とは別に最終
的に裏面に入出力ピン311を組み立てるセラミック基
板38上に一層の接地および接続層と一層の信号配線層
35を形成する。
【0042】(6) 最終的に入出力信号ピンおよび電
源ピン311が裏面にくるセラミック基板38上に接地
および接続配線層32をフォトレジストを用いたフォト
リソグラフィーでパターン化し、電解銅メッキを行った
後無電解ニッケルメッキを行い接地および接続配線層3
2を形成する。
【0043】(7) 感光性ポリイミドワニス33を
(6)で接地および接続層を形成したセラミック基板上
に塗布し、露光・現像を行い所定の位置にヴィアホール
34を形成し、キュアを行う。
【0044】(8) 一層の信号配線層35を、(6)
で接地および接続層を形成した方法で同じように形成す
る。
【0045】(9) (8)で形成した信号配線層上に
ポリイミドワニスを塗布し、露光・現像を行い所定の位
置にヴィアホール36を形成し、キュアを行う。この時
形成されるヴィアホールは接続用のものであり、その大
きさは接続時相手方となる金属バンプより大きく形成さ
れる。例えば金属バンプの大きさが25〜300μmの
時、接続用ヴィアホールの大きさは30〜350μmで
形成される。
【0046】次に図7に示す、上記(6)から(9)で
形成したセラミック複層基板上に、上記(1)から
(5)で形成したブロックを複数個積層して本発明のポ
リイミド多層配線基板を完成させる工程を説明する。
【0047】(10) 上記(1)から(5)で形成し
た硬質有機樹脂板31の裏面上のポリイミド複層配線層
の(5)で形成した接続用バンプ37を有するポリイミ
ド層と上記(6)から(9)で形成したセラミック基板
上の接続用ヴィアホール36を有するポリイミド複層配
線層を間に異方導電性フィルム39を介して位置合わせ
を行った後重ね合わせ、加圧および加熱を行い異方導電
性フィルム39の接着力により互いのポリイミド膜を接
着し固定する。この時、(5)で形成した接続用バンプ
37と(9)で形成した接続用ヴィアホール36底面の
配線金属で異方導電性フィルム内に存在するインジウム
/鉛の導電粒子が押しつぶされ、ふたつの積層構造体が
電気的に接続する。金属バンプのない所では、導電粒子
は押しつぶされないため横方向での導通はなく、隣同士
の金属バンプ間でショート不良が発生することもない。
この時の絶縁抵抗は109 Ω以上である。
【0048】加圧及び加熱方法の詳細は次の通りであ
る。ここで使用する異方導電性フィルムにはキャリアフ
ィルム付のものを使用する。キャリアフィルムは膜厚5
0〜100μmのポリエステルフィルムを用いる。まず
上記(6)から(9)で形成したセラミック基板上の接
続用ヴィアホールを有するポリイミド複層配線層上に基
板の大きさにカッティングした異方導電性フィルムをラ
ミネートし、135℃、3〜5kg/cm2 の条件で2
〜3秒間仮圧着する。次に異方導電性フィルムからキャ
リアフィルムを引き剥し、上記(1)から(5)で形成
した硬質有機樹脂板裏面のポリイミド複層配線層の
(5)で形成した接続用バンプを有するポリイミド層の
位置合わせを行う。基板に重ね合わせた後150〜16
0℃、30〜40kg/cm2 の条件で20〜30秒間
本圧着を行う。ここで仮圧着および本圧着には、真空油
圧プレス装置を使用し、プレスは10Torr以下の減
圧状態の中で行われる。
【0049】(11)上記(1)から(10)の工程で
形成したポリイミド配線層積層体上に、上記(1)から
(5)の工程で形成した別の内部に導体層を有する硬質
有機樹脂板のポリイミド配線層を、上記(10)の方法で積
層一体化する。
【0050】(12)信号配線層数が8層になるまで上
記(11)の工程を繰り返す。
【0051】(13)次に、多層配線基板とLSIチッ
プの配線とを接続する接続電極層310を形成する。こ
のため最後に積層されるブロックの最上層には接続用ヴ
ィアホールを形成する必要はない。その代わりに表面の
ポリイミド層上に、LSIチップが封入されたチップキ
ャリアのバンプと半田接続を行う接続電極パッドを形成
する。この時、LSIチップキャリアのバンプと接続電
極パッドをつなぐ半田には錫鉛共晶半田を使用し、接続
電極パッドは錫鉛半田食われのない銅メッキで形成す
る。
【0052】(14)最後に、セラミック基板38裏面
の所定の位置に入出力信号ピンおよび電源ピン311を
組み立てる。
【0053】図8乃至図10は本発明のポリイミド多層
配線基板の製造方法の第3の実施例を工程順に図示した
ものである。本実施例のポリイミド多層配線基板のポリ
イミド多層配線層部分の仕様は図1の実施例と同じであ
る。ポリイミド樹脂には感光性ポリイミドを、配線金属
には銅およびニッケルの多層メッキを使用し、各々の膜
厚は銅メッキ6.5μm、ニッケルメッキ0.5μmで
ある。ここで銅メッキ上のニッケルメッキは、本実施例
で使用する感光性ポリイミドは金属銅と反応しやすく、
ポリイミドに悪影響を与えるため、金属銅と感光性ポリ
イミドが直接接触しないようにするバリアメタルであ
る。
【0054】第3実施例のポリイミド多層配線基板の製
造工程は以下のとりである。
【0055】まず、図8に内部に導体層を有する硬質有
機樹脂板41の表面上に一層の接地および接続層42と
一層の信号配線層45を設けた1ブロックの製造工程を
示す。
【0056】以下に記述する(1)から(5)の各々の
工程は、まず内部に導体層を有する硬質有機樹脂板の表
面側で行い、次に裏面側で行う。板の表面側と裏面側の
積層を交互に行うことにより、硬質有機樹脂板41にか
かるポリイミド複層配線層による応力が相殺され、硬質
有機樹脂板の反り量が緩和されることになる。
【0057】(1) 硬質有機樹脂板41上に接地およ
び接続配線層をフォトレジストを用いたフォトリソグラ
フィーでパターン化し、電解銅メッキを行った後無電解
ニッケルメッキを行い接地および接続配線層42を形成
する。
【0058】(2) 感光性ポリイミドワニス43を
(1)で接地および接続層を形成した硬質有機樹脂板4
1上に塗布し、露光・現像を行い所定の位置にヴィアホ
ール44を形成し、キュアを行う。
【0059】(3) 一層の信号配線層45を、(1)
で接地および接続層を形成した方法で同じようにして形
成する。
【0060】(4) 硬質有機樹脂板41の裏面側のみ
上記(3)で形成した信号配線層上にポリイミドワニス
を塗布し、露光・現像を行い所定の位置にヴィアホール
を形成し、キュアを行う。この時、硬質有機樹脂板の裏
面側のヴィアホール44は接続用のものでありその大き
さは、接続時相手方となる金属バンプより大きく形成さ
れる。例えば金属バンプの大きさが25〜300μmの
時、接続用ヴィアホールの大きさは30〜350μmで
形成される。
【0061】(5) 硬質有機樹脂板41の表面側のみ
上記(3)で形成した複層配線層の最上層に、下記
(6)以降で形成する複層配線層と電気的接続を行う位
置に接続用バンプ47を形成する。バンプはフォトレジ
ストを使用したフォトリソグラフィーでパターン化し、
電解銅メッキで形成する。バンプの厚さは60μmであ
る。
【0062】以上までが基本構成であるブロックの製造
に関する。
【0063】次に図9に示すように、上記とは別に最終
的に裏面に入出力ピン411を組み立てるセラミック基
板48上に一層の接地および接続層42と一層の信号配
線層45を形成する。
【0064】(6) 最終的に入出力信号ピンおよび電
源ピン411が裏面にくるセラミック基板48上に接地
および接続配線層42をフォトレジストを用いたフォト
リソグラフィーでパターン化し、電解銅メッキを行った
後無電解ニッケルメッキを行い接地および接続配線層4
2を形成する。
【0065】(7) 感光性ポリイミドワニス34を
(6)で接地および接続層42を形成したセラミック基
板上に塗布し、露光・現像を行い所定の位置にヴィアホ
ール44を形成し、キュアを行う。
【0066】(8) 一層の信号配線層45を、(6)
で接地および接続層42を形成した方法で同じようにし
て形成する。
【0067】(9) 上記(8)で形成した信号配線層
45上に上記(1)から(5)までに形成した多層配線
層と電気的接続を行う位置に接続用バンプ47を形成す
る。バンプはフォトレジストを使用したフォトリソグラ
フィーでパターン化し、電解銅メッキで形成する。バン
プの厚さは60μmである。
【0068】さらに図10に示す、上記(6)から
(9)で形成したセラミック複層基板上に、上記(1)
から(5)で形成したブロックを複数個積層して、本発
明のポリイミド多層配線基板を完成させる工程を説明す
る。
【0069】(10)上記(1)から(5)で形成した
硬質有機樹脂板41の裏面上のポリイミド複層配線層の
(5)で形成した接続用ヴィアホール46を有するポリ
イミド複層配線層と、上記(6)から(9)で形成した
セラミック基板上の接続用バンプ47を有するポリイミ
ド複層配線層を間に異方導電性フィルム49を介して位
置合わせを行った後重ね合わせ、加圧および加熱を行い
異方導電性フィルム49の接着力により互いのポリイミ
ド膜を接着し固定する。この時、(5)で形成した接続
用ヴィアホール46の底面の配線金属と(9)で形成し
た接続用バンプ47で異方導電性フィルム49内に存在
するインジウム/鉛の導電粒子が押しつぶされ、ふたつ
の積層構造体が電気的に接続する。金属バンプのない所
では、導電粒子は押しつぶされないため横方向での導通
はなく、隣同士の金属バンプ間でショート不良が発生す
ることもない。この時の絶縁抵抗は109 Ω以上であ
る。加圧及び加熱方法の詳細は次の通りである。ここで
使用する異方導電性フィルム49にはキャリアフィルム
付のものを使用する。キャリアフィルムは膜厚50〜1
00μmのポリエステルフィルムを用いる。まず上記
(6)から(9)で形成したセラミック基板上の接続用
バンプを有するポリイミド複層配線層上に基板の大きさ
にカッティングした異方導電性フィルムをラミネート
し、135℃、3〜5kg/cm2 の条件で2〜3秒間
仮圧着する。次に異方導電性フィルムからキャリアフィ
ルムを引き剥し、上記(1)から(5)で形成した硬質
有機樹脂板裏面のポリイミド複層配線層の(5)で形成
した接続用ヴィアホールを有するポリイミド層の位置合
わせを行う。基板に重ね合わせた後150〜160℃、
30〜40kg/cm2 の条件で20〜30秒間本圧着
を行う。ここで仮圧着および本圧着には、真空油圧プレ
ス装置を使用し、プレスは10Torr以下の減圧状態
の中で行われる。
【0070】(11)上記(1)から(10)の工程で
形成したポリイミド配線層積層体上に、上記(1)から
(5)の工程で形成した別の内部に導体層を有する硬質
有機樹脂板41のポリイミド配線層を、上記(10)の方法
で積層一体化する。
【0071】(12)信号配線層数が8層になるまで上
記(11)の工程を繰り返す。
【0072】(13)次に、多層配線基板とLSIチッ
プの配線とを接続する接続電極層410を形成する。こ
のため最後に積層されるブロックの最上層には接続用バ
ンプを形成する必要はない。その代わりに表面のポリイ
ミド層上に、LSIチップが封入されたチップキャリア
のバンプと半田接続を行う接続電極パッドを形成する。
この時、LSIチップキャリアのバンプと接続電極パッ
ドをつなぐ半田には錫鉛共晶半田を使用し、接続電極パ
ッドは錫鉛半田食われのない銅メッキで形成する。
【0073】(14)最後に、セラミック基板裏面の所
定の位置に入出力信号ピンおよび電源ピン411を組み
立てる。
【0074】また、上述した実施例ではセラミック基板
上にポリイミド多層配線層を形成したが、セラミック基
板の他に硬質有機樹脂基板52、例えば、ポリイミド樹
脂の成形基板なども使用することができる。この場合図
11に示すように、入出力ピン51は、ポリイミド樹脂
成形基板52に貫通スルーホールを形成し入出力ピンを
打ち込んで形成する。このポリイミド樹脂成形基板を使
用したポリイミド多層配線基板の断面図を図11に示
す。本実施例の多層配線基板は、土台となるポリイミド
樹脂成形基板52と配線層を有するポリイミド多層配線
層の熱膨脹係数を正確に合わせることが可能であり、特
に大面積高積層配線基板の製造に適している。
【0075】以上示した方法を使用することにより、高
積層数の高配線密度ポリイミド多層配線基板を、従来の
逐次積層方式のポリイミド・セラミック多層配線基板に
比べ非常に短い製造時間で形成することができ、かつ、
ブロック単位で電気検査を行い良品ブロックを選別して
積層することが出来るため、高い製造歩留まりを実現す
ることが出来る。
【0076】
【発明の効果】以上説明したように本発明のポリイミド
多層配線基板は、ポリイミド多層配線層の構造を、内部
に導体層を有するセラミック板または硬質有機樹脂板の
表裏に複数の配線層を形成したものをひとつのブロック
とし、複数ブロックの積層構造体とし、各々のブロック
間の電気的接続は、各ブロック間に挟み込んだ異方導電
性フィルムにより行うことを特徴とすることにより、従
来の多層プリント配線基板で必要であった貫通スルーホ
ールが不必要となり、また、信号配線層部分に微細パタ
ーンが形成できるため、高い信号配線収容性と高多層・
高密度配線を実現することができ、また、従来のポリイ
ミド・セラミック多層配線基板のように多数回にわたる
キュア工程が不必要となり、配線基板製造時間の短縮お
よび多数回キュア工程のよるポリイミド樹脂の熱劣化を
防止でき、さらに、ブロック単位で配線層の電気検査が
出来るため、良品ブロックを選別して積層することがで
きるようになる。また、薄膜多層配線部内に内部に導体
層を有するセラミック板または硬質有機樹脂板が含まれ
るため、たとえ薄膜多層配線部に要求される層数が増加
しても、ポリイミド樹脂のクラックやセラミック板から
の剥がれ、あるいはセラミック板の割れなどといった弊
害を減少させることができる。よって、本発明は、高品
質高多層高配線密度ポリイミド多層配線基板を、短い製
造日数で、かつ、高い製造歩留まりで形成できるという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のポリイミド多層配線基板の構造の第1
の実施例を図示したもの
【図2】本発明の製造方法の第1の実施例をその製造工
程順に図示したもの
【図3】本発明の製造方法の第1の実施例をその製造工
程順に図示したもの
【図4】本発明の製造方法の第1の実施例をその製造工
程順に図示したもの
【図5】本発明の製造方法の第2の実施例をその製造工
程順に図示したもの
【図6】本発明の製造方法の第2の実施例をその製造工
程順に図示したもの
【図7】本発明の製造方法の第2の実施例をその製造工
程順に図示したもの
【図8】本発明の製造方法の第3の実施例をその製造工
程順に図示したもの
【図9】本発明の製造方法の第3の実施例をその製造工
程順に図示したもの
【図10】本発明の製造方法の第3の実施例をその製造
工程順に図示したもの
【図11】本発明のポリイミド多層配線基板の構造の第
2の実施例を図示したもの
【符号の説明】
11 入出力ピン 12 セラミック基板 13 接地および接続配線層 14 ポリイミド絶縁層 15 信号配線層 16 金属バンプ 17 異方導電性フィルム 18 スルーホール付セラミック板または硬質有機樹
脂板 19 ピッチ調整層 110 LSI接続用パッド 111 ブロック 21 スルーホール付セラミック板 22 接地および接続配線層 23 ポリイミド絶縁層 24 ヴィアホール 25 信号配線層 26 接続用金属バンプ 27 セラミック基板 28 異方導電性フィルム 29 LSI接続用パッド 210 入出力ピン 31 スルーホール付硬質有機樹脂板 32 接地および接続配線層 33 ポリイミド絶縁層 34 ヴィアホール 35 信号配線層 36 接続用ヴィアホール 37 専属用金属バンプ 38 セラミック基板 39 異方導電性フィルム 310 LSI接続用パッド 311 入出力ピン 41 スルーホール付硬質有機樹脂板 42 接地および接続配線層 43 ポリイミド絶縁層 44 ヴィアホール 45 信号配線層 46 接続用ヴィアホール 47 専属用金属バンプ 48 セラミック基板 49 異方導電性フィルム 410 LSI接続用パッド 411 入出力ピン 51 入出力ピン 52 硬質有機樹脂基板 53 接地および接続配線層 54 ポリイミド絶縁層 55 信号配線層 56 金属バンプ 57 異方導電性フィルム 58 スルーホール付セラミック板または硬質有機樹
脂板 59 ピッチ調整層 510 LSI接続用パッド 511 ブロック

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁体基板上に構成されるポリイミド多
    層配線層が、内部に導体層を有する絶縁体板の表裏に複
    数のポリイミド配線層を形成したものをつのブロック
    としてこのブロックの複数個を積層した積層構造体であ
    って、各々のブロック間の電気的接続および接着は各ブ
    ロック間に挟まれた異方導電性フィルムにより行われる
    ことを特徴とするポリイミド多層配線基板。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のポリイミド多層配線基板
    において、内部に導体層を有する絶縁体板がセラミック
    板または硬質有機樹脂板であることを特徴とするポリイ
    ミド多層配線基板。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のポリイミド多層配線基板
    において、絶縁体基板がセラミック基板または硬質有機
    樹脂基板であることを特徴とするポリイミド多層配線基
    板。
  4. 【請求項4】 内部に導体層を有するセラミック板
    または硬質有機樹脂板の表裏にポリイミド複層配線層を
    形成し、その表裏に形成された各々のポリイミド複層配
    線層の表面にヴィアホールを介して内部の配線層と電気
    的に接続した金属バンプを形成し、 セラミック基板または硬質有機樹脂基板上にポリイ
    ミド複層配線層を形成し、と同様にそのポリイミド複
    層配線層の表面にヴィアホールを介して内部の配線層と
    電気的に接続した金属バンプを形成し、 で形成した内部に導体層を有するセラミック板ま
    たは硬質有機樹脂板裏面のポリイミド複層配線層のポリ
    イミド表面とで形成したセラミック基板または硬質有
    機樹脂基板上のポリイミド配線層の表面と、間に異方導
    電性フィルムを介して位置合わせをおこなって重ね合わ
    せたのち、加圧・加熱条件下において、で形成したポ
    リイミド複層配線層のポリイミド面とで形成したポリ
    イミド複層配線層のポリイミド面を異方導電性フィルム
    の接着材層の接着力で接着し、同時に向かい合った金属
    バンプ同士が異方導電性フィルム内の導電粒子を押しつ
    ぶすことにより、積層構造体間を電気的に接続し、 次にで積層した内部に導体層を有するセラミック
    板または硬質有機樹脂板の表面のポリイミド複層配線層
    のポリイミド表面に形成された金属バンプと、と同じ
    方法で形成した別の内部に導体層を有するセラミック板
    または硬質有機樹脂板裏面のポリイミド複層配線層のポ
    リイミド表面の金属バンプとをと同様な方法でさらに
    積層を行い、 上記の工程を複数回繰り返すことにより、セラミ
    ック基板または硬質有機樹脂基板上にポリイミドおよび
    内部に導体層を有するセラミック板または硬質有機樹脂
    板とからなる多層配線層を形成する、 ことを特徴とするポリイミド多層配線基板の製造方法。
  5. 【請求項5】 内部に導体層を有するセラミック板
    または硬質有機樹脂板の表裏にポリイミド多層配線層を
    形成し、その表側に形成された各々のポリイミド複層配
    線層の表面にヴィアホールを介して内部の配線層と電気
    的に接続した金属バンプを形成し、また裏側にはポリイ
    ミド複層配線層の表面にヴィアホールを介して内部の配
    線層と電気的に接続した金属部分を底面にもつポリイミ
    ドのヴィアホールを形成し、 セラミック基板または硬質有機樹脂基板上にポリイ
    ミド複層配線層を形成し、と同様にそのポリイミド複
    層配線層の表面にヴィアホールを介して内部の配線層と
    電気的に接続した金属バンプを形成し、 で形成した内部に導体層を有するセラミック板ま
    たは硬質有機樹脂板裏面のポリイミド複層配線層のポリ
    イミド表面とで形成したセラミック基板または硬質有
    機樹脂基板上のポリイミド配線層の表面とを、間に異方
    導電性フィルムを介して位置合わせをおこなって重ね合
    わせたのち、加圧・加熱条件下において、で形成した
    ポリイミド複層配線層のポリイミド面とで形成したポ
    リイミド複層配線層のポリイミド面を異方導電性フィル
    ムの接着材層の接着力で接着し、同時にヴィアホールの
    底面の金属と金属バンプが異方導電性フィルム内の導電
    粒子を押しつぶすことにより、積層構造体間を電気的に
    接続し、 次にで積層した内部に導体層を有するセラミック
    板の表面のポリイミド複層配線層のポリイミド表面に形
    成された金属バンプと、と同じ方法で形成した別の内
    部に導体層を有するセラミック板または硬質有機樹脂板
    裏面のポリイミド複層配線層のポリイミド表面のヴィア
    ホールをと同様な方法でさらに積層を行い、 上記の工程を複数回繰り返すことにより、セラミ
    ック基板または硬質有機樹脂基板上にポリイミドおよび
    内部に導体層を有するセラミック板または硬質有機樹脂
    板とからなる多層配線層を形成する、 ことを特徴とするポリイミド多層配線基板の製造方法。
  6. 【請求項6】 内部に導体層を有するセラミック板
    または硬質有機樹脂板の表裏にポリイミド多層配線層を
    形成し、その表側に形成された各々のポリイミド複層配
    線層の表面にヴィアホールを介して内部の配線層と電気
    的に接続した金属部分を底面にもつポリイミドのヴィア
    ホールを形成し、また裏側にはポリイミド複層配線層の
    表面にヴィアホールを介して内部の配線層と電気的に接
    続した金属バンプを形成し、 セラミック基板または硬質有機樹脂基板上にポリイ
    ミド複層配線層を形成し、と同様にそのポリイミド複
    層配線層の表面にヴィアホールを介して内部の配線層と
    電気的に接続した金属部分を底面にもつポリイミドのヴ
    ィアホールを形成し、 で形成した内部に導体層を有するセラミック板ま
    たは硬質有機樹脂板裏面のポリイミド層配線層のポリイ
    ミド表面とで形成したセラミック基板上のポリイミド
    配線層の表面とを、間に異方導電性フィルムを介して位
    置合わせをおこなって重ね合わせたのち、加圧・加熱条
    件下において、で形成したポリイミド複層配線層のポ
    リイミド面とで形成したポリイミド複層配線層のポリ
    イミド面を異方導電性フィルムの接着材層の接着力で接
    着し、同時に金属バンプとヴィアホールの底面の金属同
    士が異方導電性フィルム内の導電粒子を押しつぶすこと
    により、積層構造体間が電気的に接続し、 次にで積層した内部に導体層を有するセラミック
    板の表面のポリイミド複層配線層のポリイミド表面に形
    成されたヴィアホールと、と同じ方法で形成した別の
    内部に導体層を有するセラミック板または硬質有機樹脂
    板裏面のポリイミド複層配線層のポリイミド表面の金属
    バンプをと同様な方法でさらに積層を行い、 上記の工程を複数回繰り返すことにより、セラミ
    ック基板または硬質有機樹脂基板上にポリイミドおよび
    内部に導体層を有するセラミック板または硬質有機樹脂
    板とからなる多層配線層を形成する、 ことを特徴とするポリイミド多層配線基板の製造方法。
JP3255517A 1991-07-26 1991-10-02 ポリイミド多層配線基板およびその製造方法 Expired - Fee Related JP2712936B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3255517A JP2712936B2 (ja) 1991-10-02 1991-10-02 ポリイミド多層配線基板およびその製造方法
CA002074648A CA2074648C (en) 1991-07-26 1992-07-24 Polyimide multilayer wiring substrate and method for manufacturing the same
EP92306811A EP0526133B1 (en) 1991-07-26 1992-07-24 Polyimide multilayer wiring substrate and method for manufacturing the same
DE69218319T DE69218319T2 (de) 1991-07-26 1992-07-24 Mehrschichtige Leiterplatte aus Polyimid und Verfahren zur Herstellung
US08/328,950 US5628852A (en) 1991-07-26 1994-10-25 Method for manufacturing a polyimide multilayer wiring substrate
US08/448,856 US5686702A (en) 1991-07-26 1995-05-24 Polyimide multilayer wiring substrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3255517A JP2712936B2 (ja) 1991-10-02 1991-10-02 ポリイミド多層配線基板およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0595191A JPH0595191A (ja) 1993-04-16
JP2712936B2 true JP2712936B2 (ja) 1998-02-16

Family

ID=17279853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3255517A Expired - Fee Related JP2712936B2 (ja) 1991-07-26 1991-10-02 ポリイミド多層配線基板およびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2712936B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004031555A (ja) 2002-06-25 2004-01-29 Nec Corp 回路基板装置および基板間の接続方法
JP2012216601A (ja) * 2011-03-31 2012-11-08 Fujitsu Ltd 電子装置の製造方法及び電子装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61278196A (ja) * 1985-05-31 1986-12-09 オムロン株式会社 多層プリント配線基板
JPS63144599A (ja) * 1986-12-09 1988-06-16 日本電気株式会社 多層回路基板

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0595191A (ja) 1993-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0526133B1 (en) Polyimide multilayer wiring substrate and method for manufacturing the same
CA2053448C (en) Multilayer printed wiring board and process for manufacturing the same
JPH06310870A (ja) 配線基板構造及びその製造方法
US6326561B1 (en) Thin-film multilayer wiring board with wiring and via holes in a thickness of an insulating layer
JP3429734B2 (ja) 配線基板、多層配線基板、回路部品実装体及び、配線基板の製造方法
US7076869B2 (en) Solid via layer to layer interconnect
US6930257B1 (en) Integrated circuit substrate having laminated laser-embedded circuit layers
JP2003174265A (ja) 多層配線回路基板
JP4201436B2 (ja) 多層配線基板の製造方法
JP2003023250A (ja) 多層基板のおよびその製造方法
US20090242238A1 (en) Buried pattern substrate
JPH0312994A (ja) 多層配線板の製造方法
US8826531B1 (en) Method for making an integrated circuit substrate having laminated laser-embedded circuit layers
KR20070068445A (ko) 유전체의 표면에 매입된 금속 트레이스들을 갖는 상호접속소자를 제조하는 구조와 방법
JP2712936B2 (ja) ポリイミド多層配線基板およびその製造方法
JP2751678B2 (ja) ポリイミド多層配線基板およびその製造方法
JP3016292B2 (ja) ポリイミド多層配線基板およびその製造方法
JP2776096B2 (ja) ポリイミド多層配線基板の製造方法
JP2748890B2 (ja) 有機樹脂多層配線基板およびその製造方法
JP2616588B2 (ja) ポリイミド多層配線基板およびその製造方法
CA2083077C (en) Polyimide multilayer interconnection board and method of making the same
KR20100132358A (ko) 범프비아를 구비한 인쇄회로기판의 제조방법
JP3922350B2 (ja) 多層プリント配線板および多層プリント配線板の製造方法
JP3172267B2 (ja) 大規模配線基板及びその製造方法
JPH11135173A (ja) 厚さ方向導電シート及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees