JPH11214852A - 多層回路配線基板の製造方法、回路修正方法及び多層回路配線基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路修正のための薄膜配線層の配線パターン
の面積部分を少なくし、コンタクトホールの段差の平坦
化により、接続パッド数の増加を可能にし、高密度実装
を可能にすること。 【解決手段】 セラミック多層配線基板１に薄膜配線及
び端子接続パッドを形成したもので、薄膜層２に設けら
れた端子接続パッド１２には、ろう材１３によりＬＳＩ
等の電子部品１４が搭載されている。回路配線グループ
１６ｂは、セラミックス多層配線基板１の配線層におい
て短絡不良９が発生しているものである。この不良に対
して、端子接続パッド１２ｃを配線層７ｃに接続し、こ
の配線層７ｃを修正用ライン８ｂに補修用導体１５で接
続し所望の接続部に接続する。そして、絶縁層１０に設
けられたコンタクトホール形成部の５ｃ部の配線パター
ン部をエッチング処理等により接続されない状態とす
る。これにより、短絡不良９につながる厚膜接続パッド
４ｃは端子接続パッド１２ｃには接続されず、端子接続
パッド１２ｃは修正用ライン８ｃにつなげられ、回路修
正される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多層回路配線基板
の製造方法、回路修正方法及び多層回路配線基板に係
り、特に、多層回路配線基板の製造方法と回路修正方法
及びそれを用いた回路修正機能を有する多層回路配線基
板に関する。

【０００２】

【従来の技術】大規模集積回路（以下、ＬＳＩという）
の高速動作、高集積化に伴い、多数のＬＳＩを搭載した
電子回路装置は、回路配線基板への高密度実装技術が重
要となっている。これは、回路配線基板の高密度化を行
うことにより、ＬＳＩ間の配線経路が短く、電気信号の
基板内遅延時間の短縮を図ることができ、電子回路装置
としての高速度動作を可能にすることができるからであ
る。

【０００３】高密度実装技術に関する従来技術として、
例えば、ＬＳＩチップ面の電極に半田等の金属からなる
バンプを形成し、このバンプを介してＬＳＩチップを回
路配線基板上にフェイスダウンボンディングするフリッ
プチップ実装方式が知られている。

【０００４】一方、ＬＳＩの高集積化によりＬＳＩチッ
プの入力端子数が増加すると共に、回路配線基板内の信
号配線数も増大するため、ＬＳＩを搭載する回路配線基
板は多層化が必要になってくる。このため、回路配線基
板の作成には、微細、多点の電極用端子形成技術及び多
層回路配線技術が要求されている。

【０００５】ところで、前述のような多層回路配線基板
は、微細配線パターンの製造工程上での不良の発生、基
板製造後の論理変更の要求が避けられず、回路の補修、
基板へのＬＳＩ搭載後のＬＳＩ相互間の論理変更を行う
等のために回路修正が必要になってくる。

【０００６】このような回路修正を行う方法に関する従
来技術として、例えば、特開平２−７１５９１号公報等
に記載された技術が知られている。この従来技術は、少
なくとも不良箇所を有する回路の基板表面の２つのパッ
ドの間に絶縁層を積層し、絶縁層内部に修復パターンを
形成し、絶縁層の表面に、基板表面のパッド及び修復パ
ターンとの間を接続するパッドを形成して、修復回路を
形成しておくものである。

【０００７】また、他の従来技術として、例えば、特開
昭６３−２１３３９９号公報等に記載された技術が知ら
れている。この従来技術は、多層回路基板上に修正用パ
ッドと修正用配線とを設けておき、修正時に、一方では
既存の配線を端子接続パッドから切り離し、他方では端
子接続パッドと修正用配線との間に専用のスルーホール
を設け、半田を埋め込むことにより端子接続パッドと修
正用配線とを接続するというものである。

【０００８】図５は従来技術による回路基板における修
正パターン部分の平面と、修正パターンを施された多層
回路修正基板の部分断面とを示す図であり、図５を参照
して従来技術による回路修正について説明する。図５に
おいて、４は厚膜接続パッド、８は回路補修ライン、１
２は上層端子接続パッド、１５は補修導体、２５はコン
タクトホール、２７、２７’は配線パターン、２８は配
線層、３７はパターンカット部である。

【０００９】多層回路配線基板は、セラミック基板等に
よる多層配線基板内の下層配線パターンに、製造工程に
おいて短絡不良がある頻度で発生することを想定した場
合、下層配線パターンの修正を多層配線基板の上層に設
ける薄膜配線層のパターンで修正する必要が生じる。

【００１０】この場合、従来技術による多層回路配線基
板は、図５に示すように、多層配線基板上の厚膜接続パ
ッド４上に形成されたコンタクトホール２５上の薄膜配
線層の配線パターン２７（配線パターン３７により接続
されている配線パターン２８と補修導体１５を形成する
ことにより回路補修ライン８との接続を可能にする配線
パターン２７’を含む）と、電子部品との接続のための
上層端子接続パッド１２との接続を行うための配線層２
８とを別々の場所に予め用意して構成される。そして、
内部配線層で短絡不良が発生した場合、厚膜接続パッド
４と上層端子接続パッド１２とを接続している配線パタ
ーン２７の一部をパターンカット部３７で切り離し、上
層端子接続パッド１２に接続されている配線パターン２
８を配線パターン２７’、補修導体１５を介して修正用
ライン８に接続し、修正用ライン８を所望の回路に接続
することにより、回路の修正が行われる。

【００１１】なお、回路修正に関するさらに他の従来技
術として、例えば、特開平９−９２９８２号公報、特開
平９−９２９８５号公報等に記載された記述が知られて
いる

【００１２】。

【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術によ
る回路の修正方法は、いずれも、２つのパッド間のみ、
または、全面のパッドに絶縁層を積層するに当り、２つ
のパッド間のみに絶縁層を形成するためのレジストの局
所塗布、そのパッド間を結ぶための局所配線形成等の通
常の工程外のツールが必要となり工程が複雑になるとい
う問題点を有している。

【００１３】また、前述した従来技術による回路の修正
方法は、いずれも、下層配線からの接続パッドと上層端
子接続パッドとの間の配線パッドとが同心円状に形成さ
れているため、その層で修正を行う必要が生じた場合、
修正用配線との接続は可能であるが、既製配線との分離
が不可能であるという問題点を有している。

【００１４】また、従来技術による製造方法は、配線の
スパッタ成膜等における薄膜多層配線基板の製造方法を
使用する場合、絶縁層のスルーホール部に段差が残り、
その段差により高密度実装が困難となるという問題点を
有している。

【００１５】本発明の目的は、前述した従来技術の問題
点を解決し、多層回路配線基板の回路修正における配線
パターンの面積部分を少なくして、その分接続パッド数
の増加を可能とし、製造工程も複雑にすることなく、回
路修正を行い、また、スルーホール部の段差を少なくし
て平坦化し、高密度実装化を可能とした多層回路配線基
板の製造方法、回路修正方法及び多層回路配線基板を提
供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、多層配線基板上に薄膜配線層を設け、薄膜配線層の
表面層に設けた端子接続パッドに電子回路部品を搭載す
る多層回路配線基板の回路修正方法において、前記薄膜
配線層の底面層として絶縁層を形成し、該絶縁層のうち
前記多層配線基板表面層の厚膜接続パッド上の部分にコ
ンタクトホールを設け、該コンタクトホール上に配線層
を形成し、該配線層近傍の前記絶縁層上に修正用配線パ
ターンを形成し、前記配線層上に前記端子接続パッドを
形成し、前記多層配線基板の不良配線を前記薄膜配線層
の配線により修正するために修正を要する厚膜接続パッ
ド上に配線層を形成する際、厚膜接続パッド上のコンタ
クトホール部の配線層を除去すると共に、該配線層と該
配線層近傍の修正用ラインとを導電接続し、さらに、そ
の上に絶縁層を形成しコンタクトホールを形成すること
により、下層厚膜接続パッドとの絶縁を確保すると共に
平坦化し、前記多層配線基板の不良配線に係わりのない
厚膜接続パッドの上のコンタクトホールには前記配線層
の延長として導電層を形成し、さらに、その上に絶縁層
を形成し端子接続パッドとの接続のためのコンタクトホ
ールを形成することにより達成される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明による多層回路配線
基板の製造方法、回路修正方法及び多層回路配線基板の
一実施形態を図面により詳細に説明する。

【００１８】図１は本発明の一実施形態による多層回路
配線基板に電子回路部品を搭載した状態の断面を示す
図、図２は図１の平面図、図３は本発明の一実施形態に
よる多層回路配線基板の製造方法及びその修正方法を説
明する図である。図示多層回路配線基板は、本発明によ
る製造方法及び修正方法により製造及び回路修正を施し
た多層回路配線基板である。図１〜図３において、１は
セラミック多層配線基板、２は薄膜層、３は内部配線
層、４ａ〜４ｅは厚膜接続パッド、５ａ〜５ｅはコンタ
クトホール、７ａ〜７ｅは配線層、８ａ〜８ｃは修正用
ライン、９は短絡不良部、１０、１１は絶縁層、１２ａ
〜１２ｅは端子接続パッド、１３はろう材、１４は電子
部品、１５ａ、１５ｂは補修用導体である。

【００１９】本発明の一実施形態による多層回路配線基
板は、図１に示すように、その内部に多層の配線層が形
成されたセラミック多層回路配線基板１上に薄膜層２を
形成し、セラミック多層回路配線基板１上に設けた厚膜
接続パッド４ａ〜４ｅと、ＬＳＩ等の電子部品１４の接
続端子との間を、薄膜層２に設けた端子接続パッド１２
ａ〜１２ｅ、ろう材１３を介して接続して構成されてい
る。そして、図１に示す例は、セラミック多層回路配線
基板１の製造後の検査において、基板１の内部配線に不
良があった場合に、薄膜層２において不良となった内部
配線の修復を行ったものである。

【００２０】なお、図２に示す平面構成は、前述した薄
膜層２の上面の様子を示したもので、コンタクトホー
ル、、端子接続パッドがリング状に形成された様子を示
している。また、図１、図２に示す例は、配線基板の極
一部のみを示しており、図１、図２に示す構造が広い範
囲に渡って構成されている。

【００２１】セラミック多層回路配線基板１の回部配線
が正常で回路修正が不用な場合、図１に第１の回路配線
グループ１６ａとして点線で囲んで示しているように、
セラミック多層回路配線基板１の上面に設けられる薄膜
層２は、絶縁膜１０の厚膜接続パッド４ａ上に形成した
コンタクトホール５ａ、コンタクトホール５ａを介して
厚膜パッド４ａと接続されている配線層７ａ、配線層７
ａに接続された端子接続パッド１２ａにより形成され
る。そして、端子接続パッド１２ａは、配線層７ａ、配
線層７ａの延長として導電層を形成したコンタクトホー
ル５ａを介してセラミック基板の厚膜接続パッド４ａに
接続される。

【００２２】一方、図１に第２の回路配線グループ１６
ｂとして点線で囲んで示している部分は、セラミックス
多層配線基板１の内部配線層３（３ａ、３ｂ）において
短絡不良９（短絡してはいけない箇所が短絡して生ずる
不良）が発生し、この不良を薄膜層２を形成するときに
修正したものである。すなわち、図示例は、この不良に
対して、端子接続パッド１２ｃを配線層７ｃに接続し、
この配線層７ｃを修正用ライン８ｂに補修用導体１５ａ
を介して接続して所望の接続部に接続し、第１の絶縁層
１０に設けられたコンタクトホール５ｃ、５ｄに正常時
と同様な処理により形成された配線層をエッチング処理
等により除去し、かつ、コンタクトホール５ｃ、５ｄを
第２の絶縁層１１のコンタクトホール形成パターンによ
り穴埋めしている。

【００２３】前述により、短絡不良９につながる厚膜接
続パッド４ｃは端子接続パッド１２ｃに接続されず、端
子接続パッド１２ｃは補修導体１５ａを介して修正用ラ
イン８ｂにつなげられることになる。そして、修正用ラ
イン８ｂの末端は、更なる修正用配線パターンまたはワ
イヤーボンディング等により所望のパターンに接続され
て回路の修正が行われる。同様に、短絡不良９につなが
る厚膜接続パッド４ｄは端子接続パッド１２ｄに接続さ
れず、端子接続パッド１２ｄは補修用導体１５ｂを介し
て修正用ライン８ｃにつなげられることになる。そし
て、修正用ライン８ｃの末端は、更なる修正用配線パタ
ーンまたはワイヤーボンディング等により所望のパター
ンに接続され回路の修正が行われる。

【００２４】次に、図３を参照して、本発明の一実施形
態による多層回路配線基板の製造方法及びその修正方法
を説明する。図３により説明する例は、図１で説明した
ような内部配線層に不良の発生しているセラミック多層
配線基板上に薄膜層を形成し、この薄膜層の形成時にセ
ラミック多層配線基板内の内部配線層の不良を修復して
電子部品を載せて多層回路配線基板を製造する例であ
る。

【００２５】（１）まず、一部の内部配線パターン３ａ
と３ｂがその製造工程において短絡不良９を起こした途
中工程のセラミックス多層配線基板１を用意し、このベ
ース基板１上に薄膜形成技術を用いた配線層を形成す
る。このため、最初に、このベース基板１上の厚膜接続
パッド４ａ〜４ｅの上に、例えばＰＩＱ（ポリイミド樹
脂）で第１の絶縁層１０を形成し、厚膜接続パッド４ａ
〜４ｅと後の工程で形成する配線層との接続を取るため
のコンタクトホール５ａ〜５ｅを形成する。コンタクト
ホール５ａ〜５ｅは、例えば、０．４Ｊ／cm² のエネル
ギー量のエキシマレーザを６０ショット照射する技術、
あるいは、ホトレジストを塗布し所望のパターンの入っ
たガラスマスクで露光し、レジストをパターンニングし
そのレジストをマスク材にしＰＩＱをエッチングするホ
トエッチング技術を用いて穴明け加工を行うことにより
形成することができる〔図３（ａ）〕。

【００２６】（２）次に、配線層７ａ〜７ｅとなるＡｌ
またはＣｕ等の材料をスパッタまたは蒸着等により成膜
し、ホトエッチングにより配線層７ａ〜７ｅを形成する
と共に、修正用ライン８ａ、８ｂ、８ｃ等のパターンを
一括して形成する。このとき、不良短絡部９と接続され
ている厚膜接続パッド４ｃ、４ｄ上のコンタクトホール
５ｃ、５ｄ内の配線パターン１７ｃ、１７ｄの部分のレ
ジストをレーザ等で除去しておく。これにより、コンタ
クトホール５ｃ、５ｄの内部には導体が形成されないこ
とになり、配線層７ｃ、７ｄの配線パターンは、厚膜接
続パッド４ｃ、４ｄに電気的に接続されていない状態と
することができる。また、この配線パターン部の配線層
７ｃ、７ｄと、後に所望の配線パターンと接続するため
の修正用ライン８ｂ、８ｃとの接続は、配線パターンを
ネガ型レジスト加工により加工する場合、配線パターン
を露光し、現像する前にそれらのパターンの間を局所的
に露光することにより、配線と同一材料の補修導体１５
ａ、１５ｂを形成することにより行うことができる。な
お、ポジ型レジストにより加工する場合、現像後にその
パターン間を再度局所的にレジスト等を塗布することに
より、同様に補修導体１５ａ、１５ｂを形成することが
できる〔図３（ｂ）〕。

【００２７】（３）さらに、第２の絶縁層１１を形成
し、端子接続パッド１２ａ〜１２ｅのためのコンタクト
ホールを形成する。そして、このコンタクトホール形成
の際、修復の行われないコンタクトホール部の第２の絶
縁層１１を、厚膜接続パッド４ａ、４ｂ、４ｅに接続さ
れる配線層７ａ、７ｂ、７ｅの上面と同一高さになるよ
うに平坦化し、配線層７ａ、７ｂ、７ｅがリング状（ド
ーナツ状）に露出するようにして、配線層７ａ、７ｂ、
７ｅと後に形成する端子接続パッド１２ａ、１２ｂ、１
２ｅとの接続を確実なものとする。また、修復を行うコ
ンタクトホール部について、厚膜接続パッド４ｃ、４ｄ
への接続のないコンタクトホール１７ｃ、１７ｄを第２
の絶縁体１１により、厚膜接続パッド４ｃ、４ｄへの接
続のない配線層７ｃ、７ｄの上面が同一高さとなるよう
に平坦化し、配線層７ｃ、７ｄが、リング状（ドーナツ
状）に露出するようにする。これにより、配線パターン
１７ｃの部分における厚膜接続パッド４ｃ、４ｄとの絶
縁を確実なものとすることができると共に、その他のコ
ンタクトホール部を含め第１の絶縁層のコンタクトホー
ル部を平坦化することができる〔図３（ｃ）〕。

【００２８】（４）その後、例えば、Ｎｉをスパッタ成
膜し、ホトレジストを用いレジストのパターンニングを
行い、さらにエッチング処理を行って、端子接続パッド
１２ａ〜１２ｅを形成する〔図３（ｄ）〕。

【００２９】前述した製造工程を実施することにより、
回路修正を行った多層回路配線基板を製造することがで
きる。また、回路修正のための特別なツールを使用する
ことなく、回路の修正を行うことができる。

【００３０】図４は図３により説明した方法により回路
修正を行った多層回路配線基板の薄膜層の部分平面図
と、薄膜層を施された多層配線基板の部分断面図とを示
す図であり、以下、これについて説明する。

【００３１】図４から判るように、本発明の一実施形態
により回路修正が行われた部分は、接続パッド４（４
ｃ、４ｄ）上に形成されたコンタクトホール５（５ｃ、
５ｄ）上の修正用ライン８との接続のためのパターンを
含む配線層７（７ｃ、７ｄ）と、修正用ライン８とが設
けられ、上層の端子接続パッド１２（１２ｃ、１２ｄ）
との接続が配線層７から直接行われるようになる。この
結果、回路修正が必要となった場合、コンタクトホール
部の配線パターンを除去することにより絶縁を確保し、
配線層７と修正用ライン８とを補修導体１５により接続
し、修正用ライン８を所望の回路に接続するようにすれ
ばよい。

【００３２】前述した本発明の一実施形態によれば、図
５により説明した従来技術の場合におけるパターン２７
の一部３７のパターンカットを不要とすることができ、
また、上層の端子接続パッド１２への接続のための配線
層２８を不要とすることができる。本発明の一実施形態
は、この配線層２８の面積部分が必要でなくなることに
より、その分接続パッド数を増加させることができ、ま
た、コンタクトホール５の部位を第２の絶縁層で穴埋め
することにより平坦化されるため、上層に端子接続パッ
ド１２、配線パターン等を形成する際、レジストの微細
加工が可能となり、高密度実装が可能となる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、多
層回路配線基板の修正時にコンタクトホール形成部のパ
ターンの絶縁確保を行うことにより、ラインカットが行
われる修正用の配線層を設けることなく回路の修正が可
能となり、また、下層の絶縁層のコンタクトホール部を
埋めることにより平坦化がなされ、修正用の配線層の面
積を抑えることができ配線密度の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による多層回路配線基板に
電子回路部品を搭載した状態の断面を示す図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】本発明の一実施形態による多層回路配線基板の
製造方法及びその修正方法を説明する図である。

【図４】図３により説明した方法により回路修正を行っ
た多層回路配線基板の薄膜層の部分平面図と、薄膜層を
施された多層配線基板の部分断面図とを示す図である。

【図５】従来技術による回路基板における修正パターン
部分の平面と、修正パターンを施された多層回路修正基
板の部分断面とを示す図である。

【符号の説明】

１ セラミック多層配線基板 ２ 薄膜層 ３ 内部配線層 ４ａ〜４ｅ 厚膜接続パッド ５ａ〜５ｅ コンタクトホール ７ａ〜７ｅ 配線層 ８ａ〜８ｃ 修正用ライン ９ 短絡不良部 １０、１１ 絶縁層 １２ａ〜１２ｅ 端子接続パッド １３ ろう材 １４ 電子部品 １５ａ、１５ｂ 補修用導体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多層配線基板上に薄膜配線層を設け、薄
   膜配線層の表面層に設けた端子接続パッドに電子回路部
   品を搭載する多層回路配線基板の製造方法において、 前記薄膜配線層の底面層として絶縁層を形成し、該絶縁
   層のうち前記多層配線基板表面層の厚膜接続パッド上の
   部分にコンタクトホールを設け、該コンタクトホール上
   に配線層を形成し、該配線層近傍の前記絶縁層上に修正
   用配線パターンを形成し、前記配線層上に前記端子接続
   パッドを形成する工程と、 前記多層配線基板の不良配線を前記薄膜配線層の配線に
   より修正するために修正を要する厚膜接続パッド上に配
   線層を形成する際、厚膜接続パッド上のコンタクトホー
   ル部の配線層を除去すると共に、該配線層と該配線層近
   傍の修正用ラインとを導電接続し、さらに、その上に絶
   縁層を形成し端子接続パッドとの接続のためのコンタク
   トホールを形成することにより、下層厚膜接続パッドと
   の絶縁を確保すると共に平坦化する工程と、 前記多層配線基板の不良配線に係わりのない厚膜接続パ
   ッドの上のコンタクトホールには前記配線層の延長とし
   て導電層を形成し、さらに、その上に絶縁層を形成し端
   子接続パッドとの接続のためのコンタクトホールを形成
   する工程とを有することを特徴とする多層回路配線基板
   の製造方法。
2. 【請求項２】 多層配線基板上に薄膜配線層を設け、薄
   膜配線層の表面層に設けた端子接続パッドに電子回路部
   品を搭載する多層回路配線基板の回路修正方法におい
   て、 前記薄膜配線層の底面層として絶縁層を形成し、該絶縁
   層のうち前記多層配線基板表面層の厚膜接続パッド上の
   部分にコンタクトホールを設け、該コンタクトホール上
   に配線層を形成し、該配線層近傍の前記絶縁層上に修正
   用配線パターンを形成し、前記配線層上に前記端子接続
   パッドを形成し、 前記多層配線基板の不良配線を前記薄膜配線層の配線に
   より修正するために修正を要する厚膜接続パッド上に配
   線層を形成する際、厚膜接続パッド上のコンタクトホー
   ル部の配線層を除去すると共に、該配線層と該配線層近
   傍の修正用ラインとを導電接続し、さらに、その上に絶
   縁層を形成し端子接続パッドとの接続のためのコンタク
   トホールを形成することにより、下層厚膜接続パッドと
   の絶縁を確保すると共に平坦化し、 前記多層配線基板の不良配線に係わりのない厚膜接続パ
   ッドの上のコンタクトホールには前記配線層の延長とし
   て導電層を形成し、さらに、その上に絶縁層を形成し端
   子接続パッドとの接続のためのコンタクトホールを形成
   することを特徴とする多層回路配線基板の回路修正方
   法。
3. 【請求項３】 多層配線基板上に薄膜配線層を設け、薄
   膜配線層の表面層に設けた端子接続パッドに電子回路部
   品を搭載する多層回路配線基板において、 前記薄膜配線層の底面層としての絶縁層と、該絶縁層の
   前記多層配線基板表面層の厚膜接続パッド上の部分に設
   けられたコンタクトホールと、該コンタクトホール上に
   形成された配線層と、該配線層近傍の前記絶縁層上に形
   成された修正用配線パターンと、前記配線層上に形成さ
   れた前記端子接続パッドと、前記多層配線基板の不良配
   線を前記薄膜配線層の配線により修正するために修正を
   要する厚膜接続パッド上のコンタクトホール部を埋める
   絶縁層と、該コンタクトホール周辺の配線層と該配線層
   近傍の修正用ラインとを接続する補修導体と、さらに、
   その上に形成された絶縁層に形成した端子接続パッドと
   の接続のためのコンタクトホールとを備えることを特徴
   とする多層回路配線基板。