JPH10313175A

JPH10313175A - 多層基板及びその製造方法

Info

Publication number: JPH10313175A
Application number: JP12258297A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Yasuda; 誠之安田; Yoshio Watanabe; 喜夫渡▲辺▼
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-05-13
Filing date: 1997-05-13
Publication date: 1998-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】表面の良好な平滑性を得て搭載したチップの
良好な接合性を図る。【解決手段】基板１とその表面に形成された導体層２
とを有する積層板３の片面に該導体層と電気的導通を図
るビア（外層用ビア）６、６、・・・を形成して外層回
路板７を形成し（以下、外層回路板の外層用ビアが形成
された面を「外層用ビア形成面」という。）、別に形成
され基板１０と導体層とを有する内層回路板９と共に上
記外層回路板をその外層用ビア形成面を内層側に向けて
積層プレスし、外層回路板の外層用ビア形成面と反対側
の面に内部に形成される導体層と電気的導通を図るビア
（内層用ビア）１５を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多層基板及びその製
造方法に関する。詳しくは、表面の良好な平滑性を得て
搭載したチップの良好な接合性を図る技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子技術の進歩に伴い、大型コン
ピュータ等の電子機器において、配線回路基板のパター
ンの高密度化等の観点から回路基板に対するベアチップ
実装が盛んに行われている。

【０００３】そして、上記した高密度化等の要求に際
し、配線回路が多層に形成された多層基板が用いられ、
該多層基板の製造方法に関しては、導体パターンを通す
ための自由度を向上させ一層の高密度化が図られると共
に多層基板の生産性の向上が期待される等のためにビル
ドアップ法が多用されている。

【０００４】このビルドアップ法は導体回路層と有機絶
縁層とを交互に積み上げ方式で積層して多層基板を形成
する方法であり、以下にその一例を示す（図１０乃至図
１５参照）。

【０００５】（Ａ）例えば、コア材（基板）ａがエポキ
シ樹脂から成り、両面に銅箔ｂ、ｂを有する両面銅張り
積層板ｃを用意する（図１０参照）。

【０００６】（Ｂ）スルーホールｄ、ｄ、・・・（図１
１に一つのもののみ示す。）を形成する。

【０００７】（Ｃ）銅箔ｂ、ｂの表面（両面）にエッチ
ングレジスト、例えば、アルカリ剥離タイプのアクリル
樹脂を積層し、サブトラクティブ法によりパターニング
し導電部（第一層）ｅ、ｅ、・・・を形成する（図１１
参照）。

【０００８】（Ｄ）スルーホールｄ、ｄ、・・・に穴埋
め樹脂ｆ、ｆ、・・・、例えば、エポキシ樹脂を充填す
る。

【０００９】（Ｅ）表面（両面）にフォトレジスト（ビ
ルドアップ樹脂層）ｇ、ｇ、例えば、エポキシ樹脂含有
の樹脂組成物を、例えば、スクリーン印刷によりコーテ
ィングし、露光、現像を経て導電部ｅ、ｅ、・・・に連
通するビアホールｈ、ｈ、・・・を形成する（図１２参
照）。

【００１０】（Ｆ）無電解メッキ前処理として、例え
ば、パラジウム触媒を付与して表面を活性化し、無電解
銅メッキ液に浸漬後、電気銅メッキ液により銅を析出さ
せパターニングを行って導電部（第二層）ｉ、ｉ、・・
・及びフォトビアｊ、ｊ、・・・を形成する（図１３参
照）。

【００１１】（Ｇ）再度（Ｅ）と同様の工程を行い、フ
ォトレジスト（ビルドアップ樹脂層）ｋ、ｋをコーティ
ングし、露光、現像を経て導電部ｉ、ｉ、・・・に連通
するビアホールｌ、ｌ、・・・を形成する（図１４参
照）。

【００１２】（Ｈ）再度（Ｆ）と同様の工程を行い、無
電解メッキ前処理し、無電解銅メッキ液に浸漬後、電気
銅メッキ液により銅を析出させパターニングを行って導
電部（第三層）ｍ、ｍ、・・・及びフォトビアｎ、ｎ、
・・・を形成し、所望の多層基板ｏを得る（図１５参
照）。

【００１３】（Ｉ）多層基板ｏの所定の位置にベアチッ
プを搭載する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ベアチップ
実装においては、微小ピッチの接合性の向上を図るため
に表面（最外層）の平滑化が要求される。

【００１５】ところが、上記したビルドアップ法では導
体回路層（導電部）と有機絶縁層（ビルドアップ層）と
を交互に積み上げていくため、ビルドアップ層の樹脂が
下地のパターンの起伏を拾い層数を増すにつれて次第に
凹凸が大きくなってしまうという問題がある。

【００１６】従って、ベアチップ実装に必要な表面の平
滑性が損なわれ、チップの接合不良を生じてしまい多層
基板のファインパターン化や信頼性を確保することがで
きない。

【００１７】そこで、本発明多層基板及びその製造方法
は、上記した問題点を克服し、表面の良好な平滑性を得
て搭載したチップの良好な接合性を図ることを課題とす
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明多層基板の製造方
法は、上記した課題を解決するために、基板とその表面
に形成された導体層とを有する積層板の片面に該導体層
と電気的導通を図る外層用ビアを形成して外層回路板を
形成し、別に形成され基板と導体層とを有する内層回路
板と共に上記外層回路板をその外層用ビア形成面を内層
側に向けて積層プレスし、外層回路板の外層用ビア形成
面と反対側の面に内部に形成される導体層と電気的導通
を図る内層用ビアを形成したものである。

【００１９】また、本発明多層基板は、上記した課題を
解決するために、基板と導体層とを有する内層回路板
と、基板とその表面に形成された導体層とを有する積層
板の片面に該導体層と電気的導通を図る外層用ビアが形
成されると共に外層用ビア形成面と反対側の面に内部に
形成される導体層と電気的導通を図る内層用ビアが形成
された外層回路板とを備え、上記内層回路板と上記外層
回路板とが該外層回路板の外層用ビア形成面が内層側を
向いた状態で積層プレスされることにより形成されたも
のである。

【００２０】従って、本発明多層基板及びその製造方法
にあっては、表面の良好な平滑性が得られる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明多層基板及びその
製造方法の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

【００２２】図１乃至図９に従って、本発明多層基板の
製造方法について説明をする。

【００２３】（１）片面銅張り積層板、例えば、コア材
（基板）１が芳香属ポリアミド系のアラミド材料で形成
され、片面に、例えば、厚さが９μｍの導体層である銅
箔２を有する積層板３を用意する（図１参照）。尚、ア
ラミド材料は熱膨張係数が約９ｐｐｍの低熱膨張性材料
として知られている。

【００２４】（２）銅箔２の表面にエッチングレジス
ト、例えば、アルカリ剥離タイプのアクリル樹脂を積層
し、サブトラクティブ法によりパターニングし導電部２
ａ、２ａ、・・・を形成する（図２参照）。

【００２５】（３）フォトリソグラフィ法によりフォト
ビアを形成するために、表面にフォトレジスト４、例え
ば、エポキシ樹脂含有の樹脂組成物を、例えば、スクリ
ーン印刷によりコーティングし、露光、現像を経て導電
部２ａ、２ａ、・・・に連通するビアホール５、５、・
・・（図には一つのもののみ示す。）を形成する（図３
参照）。尚、フォトレジスト４をコーティングしたとき
には、通常、下地の導電部２ａ、２ａ、・・・と非導電
部とで形成された起伏により非導電部に対応する位置に
凹部４ａ、４ａ、・・・が形成される。

【００２６】（４）両面に銅メッキを施し、その後ビア
ホール５、５、・・・が形成された側の面のパターニン
グを行い銅箔２の導電部２ａ、２ａ、・・・と電気的に
接続するビア（フォトビア）（以下、「外層用ビア」と
いう。）６、６、・・・を形成し、これにより多層基板
の外層側に位置することとなる外層回路板７が形成され
る（図４参照）。尚、外層用ビア６、６、・・・が形成
された側の面（以下、この面を「外層用ビア形成面」と
いう。）と反対側の面はパターニングを施していないた
め銅箔８を有する平滑面とされる。

【００２７】（５）（１）乃至（４）の工程を再度行
い、新たな外層回路板７を形成する。

【００２８】（６）別工程により形成した内層回路板９
を用意する（図５参照）。尚、内層回路板９の製造工程
は省略するが、例えば、サブトラクティブ法により両面
銅張り積層板をエッチングして回路加工したものであ
り、例えば、コア材１０がエポキシ樹脂で形成され、そ
の表面に導電部９ａ、９ａ、・・・を有したものであ
る。

【００２９】（７）内層回路板９を挟んで外層回路板
７、７を位置させる。このとき、外層回路板７、７の外
層用ビア形成面を内層回路板９側に向けて位置させる。
そして、外層回路板７、７の外層用ビア形成面と反対側
の面にそれぞれプレス熱板１１、１１の平滑な押圧面を
押し当て、外層回路板７、７と内層回路板９とを積層プ
レス（熱圧着積層）する（図６参照）。尚、熱圧着積層
に際しては、外層回路板７、７と内層回路板９との間に
は、例えば、エポキシ樹脂とアラミド不織布とを含む半
硬化状のシート材料であるプリプレグ１２、１２を介挿
して行う。

【００３０】（８）熱圧着積層により内層回路板９と外
層回路板７、７とが積層された多層基板中間体１３が形
成される（図７参照）。尚、プレスにより外層回路板
７、７に形成された上記凹部４ａ、４ａの内部にはプリ
プレグ１２、１２が充填され、押圧面が平滑なプレス熱
板１１、１１で積層プレスされるため多層基板中間体１
３の外表面、即ち、銅箔８、８の表面は平滑性が保たれ
る。

【００３１】（９）銅箔８、８の表面にエッチングレジ
ストをコーティングし、サブトラクティブ法によりビア
ホールを形成するためのパターニングを行い、その後、
例えば、レーザ法により所定の位置にレーザを照射し切
削加工して内層の導電部９ａ、９ａ、・・・及び／又は
導電部２ａ、２ａ、・・・に連通するビアホール１４、
１４、・・・を形成する（図８参照）。尚、ここでレー
ザ法を用いたのは最外層のコア材１がフォトリソグラフ
ィ法によるビアの形成には適さないアラミド材料で形成
されており、ビアの形成は切削加工によって行う必要が
あるからである。従って、レーザ法に代えてコア材１の
切削可能な工法、例えば、電圧を印加し放電を起こして
切削加工を行う放電加工法や研磨材、例えば、アルミナ
粉末をノズルから高圧、高速で吹き付けて切削加工する
サンドブラスト法を用いてもよい。

【００３２】（１０）無電解メッキ前処理として、例え
ば、パラジウム触媒を付与して表面を活性化し、無電解
銅メッキ液に浸漬後、電気銅メッキ液により銅を析出さ
せパターニングを行って導電部８ａ、８ａ、・・・と内
層の導電部２ａ、２ａ、・・・及び／又は導電部９ａ、
９ａ、・・・と電気的導通を図るビア（以下、「内層用
ビア」という。）１５、１５、・・・とを形成し所望の
多層基板１６を得る（図９参照）。

【００３３】（１１）多層基板１６の所定の位置にベア
チップを搭載する。

【００３４】上記のようにして形成された多層基板１６
は、内層回路板９と積層板７、７とを積層板７、７の外
層用ビア６、６、・・・が形成された外層用ビア形成面
を内層側に向けて積層し、表面が平滑な面（銅箔８、８
側の面）にプレス熱板１１、１１の平滑な押圧面を押し
当て熱圧着積層を行っているため、最外層、即ち、ベア
チップが搭載される面が平滑面として形成される。

【００３５】従って、搭載したベアチップの良好な接合
性が得られ、多層基板のファインパターン化や信頼性を
確保することができる。

【００３６】ところで、ベアチップの接合の信頼性を高
めるためには、ベアチップが搭載される基板として該ベ
アチップの熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する材料を
用いる必要がある。そして、搭載されるベアチップ（シ
リコンチップ）の熱膨張係数は約３ｐｐｍと小さいこと
が知られている。

【００３７】ところが、多層基板のコア材としては、一
般に、有機ガラスエポキシ系材料の基板が用いられてお
り、こられの材料の熱膨張係数は１０ｐｐｍよりも大き
く、例えば、ガラスエポキシ材料のそれは約１５ｐｐｍ
であることが知られている。従って、これらの材料を用
いてベアチップ実装を行った場合にはベアチップの接合
不良を生じ易い。

【００３８】また、多層基板の製造に上記したビルドア
ップ法を用いた場合には、最外層の基板に露光、現像性
を必要とするため、該基板として熱膨張率の低い材料で
形成されたものを用いるのは困難である。

【００３９】そこで、上記した多層基板１６にあって
は、最外層の基板として、有機ガラスエポキシ系材料と
比較して、ベアチップの熱膨張係数に近い熱膨張係数を
有するアラミド材料（熱膨張係数：約９ｐｐｍ）で形成
された基板を用い、これによりベアチップの良好な接合
性を得ている。

【００４０】尚、コア材１に用いる材料としてはアラミ
ド材に限られるものではなく、多層基板の製造に適し、
例えば、一定の剛性やレーザ等により切削加工が可能で
あるという性質を有し熱膨張係数がベアチップのそれに
近いもの、例えば、熱膨張係数が１０ｐｐｍ以下の材料
であれば用いることができる。

【００４１】また、多層基板１６の製造に際しては、外
層用ビア６、６、・・・の形成をフォトリソグラフィ法
により行っており、このフォトリソグラフィ法は、一般
に、レーザ法や放電加工法やサンドブラスト法等の他の
方法よりもビアの形成を安価に形成できることが知られ
ている。

【００４２】従って、ビア（外層用ビア６、６、・・・
及び内層用ビア１５、１５、・・・）の形成を全て上記
したレーザ法や放電加工法やサンドブラスト法等の他の
方法によって行った場合に比しコストの抑制を図ること
ができる。

【００４３】

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、本発明多層基板の製造方法にあっては、基板とその
表面に形成された導体層とを有する積層板の片面に該導
体層と電気的導通を図る外層用ビアを形成して外層回路
板を形成し、別に形成され基板と導体層とを有する内層
回路板と共に上記外層回路板をその外層用ビア形成面を
内層側に向けて積層プレスし、外層回路板の外層用ビア
形成面と反対側の面に内層回路板の導体層と電気的導通
を図る内層用ビアを形成したので、最外層、即ち、チッ
プが搭載される面が平滑面として形成されるため、搭載
したチップの良好な接合性が得られ、多層基板のファイ
ンパターン化や信頼性を確保することができる。

【００４４】請求項２に記載した発明にあっては、外層
用ビアがエッチングによりパターンを形成するリソグラ
フィ法を用いて形成されたフォトビアであるので、外層
用ビア及び内層用ビアの形成を全て他の方法、例えば、
レーザ法や放電加工法やサンドブラスト法等によって行
った場合に比しコストの抑制を図ることができる。

【００４５】請求項３及び請求項４に記載した発明にあ
っては、積層板の基板の材料として熱膨張係数が１０ｐ
ｐｍ以下の材料を用いたので、最外層の基板がチップの
熱膨張係数に近いため、チップの良好な接合性を得るこ
とができる。

【００４６】また、本発明多層基板にあっては、基板と
導体層とを有する内層回路板と、基板とその表面に形成
された導体層とを有する積層板の片面に該導体層と電気
的導通を図る外層用ビアが形成されると共に外層用ビア
形成面と反対側の面に上記内層回路板の導体層と電気的
導通を図る内層用ビアが形成された外層回路板とを備
え、上記内層回路板と上記外層回路板とが該外層回路板
の外層用ビア形成面が内層側を向いた状態で積層プレス
されることにより形成されたので、最外層、即ち、チッ
プが搭載される面が平滑面として形成されるため、搭載
したチップの良好な接合性が得られ、多層基板のファイ
ンパターン化や信頼性を確保することができる。

【００４７】請求項６に記載した発明にあっては、外層
用ビアがエッチングによりパターンを形成するリソグラ
フィ法を用いて形成されたフォトビアであるので、外層
用ビア及び内層用ビアの形成を全て他の方法、例えば、
レーザ法や放電加工法やサンドブラスト法等によって行
った場合に比しコストの抑制を図ることができる。

【００４８】請求項７及び請求項８に記載した発明にあ
っては、積層板の基板の材料として熱膨張係数が１０ｐ
ｐｍ以下の材料を用いたので、最外層の基板がチップの
熱膨張係数に近いため、チップの良好な接合性を得るこ
とができる。

【００４９】尚、上記した実施の形態において示した各
部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する
に際しての具体化のほんの一例を示したものにすぎず、
これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈され
るようなことがあってはならないものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２乃至図９と共に多層基板の製造方法を示す
ものであり、本図は積層板の断面図である。

【図２】積層板をパターニングし導電部を形成した状態
を示す断面図である。

【図３】ビアホールを形成した状態を示す断面図であ
る。

【図４】外層用ビアを形成し外層回路板を形成した状態
を示す断面図である。

【図５】内層回路板を示す断面図である。

【図６】外層回路板と内層回路板とを熱圧着積層する状
態を示す断面図である。

【図７】熱圧着積層により形成された多層基板中間体を
示す断面図である。

【図８】多層基板中間体にビアホールを形成した状態を
示す断面図である。

【図９】多層基板を示す断面図である。

【図１０】図１１乃至図１５と共に従来の多層基板の製
造方法（ビルドアップ法）を示すものであり、本図は積
層板の断面図である。

【図１１】積層板をパターニングし導電部を形成した状
態を示す断面図である。

【図１２】ビアホールを形成した状態を示す断面図であ
る。

【図１３】フォトビアを形成した状態を示す断面図であ
る。

【図１４】最外層にさらにビアホールを形成した状態を
示す断面図である。

【図１５】多層基板を示す断面図である。

【符号の説明】

１…コア材（基板）、２…銅箔（導体層）、３…積層
板、６…外層用ビア、７…外層回路板、９…内層回路
板、１０…コア材（基板）、１５…内層用ビア、１６…
多層基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板とその表面に形成された導体層とを
有する積層板の片面に該導体層と電気的導通を図るビア
（以下、「外層用ビア」という。）を形成して外層回路
板を形成し（以下、外層回路板の外層用ビアが形成され
た面を「外層用ビア形成面」という。）、別に形成され基板と導体層とを有する内層回路板と共に
上記外層回路板をその外層用ビア形成面を内層側に向け
て積層プレスし、外層回路板の外層用ビア形成面と反対側の面に内部に形
成される導体層と電気的導通を図るビア（以下、「内層
用ビア」という。）を形成したことを特徴とする多層基
板の製造方法。
【請求項２】上記外層用ビアがエッチングによりパタ
ーンを形成するリソグラフィ法を用いて形成されたフォ
トビアであることを特徴とする請求項１に記載の多層基
板の製造方法。
【請求項３】上記積層板の基板の材料として熱膨張係
数が１０ｐｐｍ以下の材料を用いたことを特徴とする請
求項１に記載の多層基板の製造方法。
【請求項４】上記積層板の基板の材料として熱膨張係
数が１０ｐｐｍ以下の材料を用いたことを特徴とする請
求項２に記載の多層基板の製造方法。
【請求項５】基板と導体層とを有する内層回路板と、基板とその表面に形成された導体層とを有する積層板の
片面に該導体層と電気的導通を図る外層用ビアが形成さ
れると共に外層用ビア形成面と反対側の面に内部に形成
される導体層と電気的導通を図る内層用ビアが形成され
た外層回路板とを備え、上記内層回路板と上記外層回路板とが該外層回路板の外
層用ビア形成面が内層側を向いた状態で積層プレスされ
ることにより形成されたことを特徴とする多層基板。
【請求項６】上記外層用ビアがエッチングによりパタ
ーンを形成するリソグラフィ法を用いて形成されたフォ
トビアであることを特徴とする請求項５に記載の多層基
板。
【請求項７】上記積層板の基板の材料として熱膨張係
数が１０ｐｐｍ以下の材料を用いたことを特徴とする請
求項５に記載の多層基板。
【請求項８】上記積層板の基板の材料として熱膨張係
数が１０ｐｐｍ以下の材料を用いたことを特徴とする請
求項６に記載の多層基板。