多层布线基板及其制造方法

专利名称：多层布线基板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种多层布线基板及其制造方法，更详细地说，涉及一种能够 实现高密度布线且能够提高连接可靠性的多层布线基板及其制造方法。
背景技术：
近些年，随着集成电路的微细加工技术的飞跃性发展，集成电路的连接用 端子数量增加，连接用端子的狭小间距化越发明显。而且最近，将集成电路安 装到陶瓷基板主要采用倒装芯片连接方式进行。因为在陶瓷基板的表面配置倒 装芯片连接用的焊盘，而与集成电路的连接用端子的狭小间距化对应，会使连 接用焊盘也必须狭小间距化，所以到目前为止提出过几种方法。例如，在专利文献l中提出一种不采用接合用焊盘的陶瓷布线基板。虽然 接合用焊盘是利用印刷法等来形成，但是如果接合用焊盘的数量变多，则难以 利用印刷来形成，而且即使能够形成，与通路孔导体的接合强度较弱，不能确 保可靠性。于是，在专利文献l中所记载的技术中，通过采用烧成收縮率比陶瓷生片小的导体糊剂来制造陶瓷多层基板，从而将通孔内的导体层(通路孔导体) 作为接合用焊盘并使其从陶瓷多层基板突出。通过这样，在不印刷接合用焊盘 的情况下，能够提高接合用焊盘与通路孔导体的接合强度，并实现接合用焊盘 的狭小间距。但是，在专利文献l中， 一点也没有涉及关于陶瓷多层基板内部 的通路孔导体与线路导体之间的连接结构的内容。另一方面，在专利文献2中提出一种在线路导体上设置连接盘用以改善通 路孔导体与线路导体之间的连接结构的层叠型陶瓷电子元器件。在连接通路孔 导体与线路导体的情况下，对分别形成的陶瓷生片进行对位，制作、烧结陶瓷 生片的层叠体。当在陶瓷生片上形成通路孔导体与线路导体时，不能避免这些 加工误差，而且当制作层叠体时，因为难以避免通路孔导体与线路导体的位置 偏移，所以容易产生层叠体内的通路孔导体与线路导体之间的连接不良。于是， 在该技术中，通过在线路导体上设置直径比通路孔导体外径大的连接盘，从而 防止由于上述的加工误差及位置偏移而引起的连接不良。另外，在专利文献3中提出一种能够提高布线密度的多层陶瓷基板的制造方法。这种情况下，如图7(a)、 (b)所示，在配置于多层陶瓷基板l内的通路孔导 体2的下端形成连接盘3，当通路孔导体2相邻时，各个连接盘3形成在互不相同 的陶瓷层中。于是，通路孔导体2通过连接盘3与线路导体4连接。该技术在设 置连接盘3这一点上与专利文献2的技术相同。专利文献l:特许第2680443号公报专利文献2:特开2001 — 284811号公报专利文献3:特开平11一074645号公报但是，在专利文献2、 3中所记载的过去技术的情况下，虽然因为线路导体 或者通路孔导体具有连接盘，所以在制造陶瓷基板时，利用连接盘能够防止由 于通路孔导体与线路导体之间的位置偏移及各自的加工误差等而引起的连接 不良，但是例如如图7(a)所示，因为连接盘3从通路孔导体2向相邻的通路孔导 体2侧伸出，所以存在的问题是，该伸出部分会妨碍通路孔导体2、 2之间的狭 小间距化。即，如果进一步使通路孔导体2、 2之间的狭小间距化，则如图8所 示，因为在连接盘3与相邻的通路孔导体2之间发生短路，或者在烧成时由于陶 瓷层与连接盘3之间的热膨胀系数之差而容易发生层间剥离，所以用于防止在 通路孔导体2、 2之间发生短路或者层间剥离的间隙达到必需的最低限度，而且 在该间隙以外增加连接盘3的伸出尺寸，连接盘3会妨碍通路孔导体2、 2之间的 狭小间距化。本发明是为了解决上述问题而设计的，其目的在于提供一种能够对应于 集成电路的连接用端子的狭小间距化从而能够实现布线图形的高密度化、并且 能够提高层间布线图形的连接可靠性的多层布线基板及其制造方法。发明内容本发明的多层布线基板，其特征在于在具有层叠多个基材层而形成的层 叠体、和设置在该层叠体内的布线图形的多层布线基板中，在上述多个基材层 之中的至少一层上，作为上述布线图形具有上下穿通上述基材层的穿通通路 孔导体；以及在同一基材层内与该穿通通路孔导体电连接、且不穿通上述基材 层的半穿通通路孔。另外，在本发明的多层布线基板中，最好上述半穿通通路孔导体是连续设
置多个半穿通通路孔导体而形成的半穿通连续通路孔导体。另外，在本发明的多层布线基板中，最好具有上述穿通通路孔导体与上述 半穿通连续通路孔导体的基材层设置在上述层叠体的最表层。另外，在本发明的多层布线基板中，最好具有上述穿通通路孔导体与上述 半穿通连续通路孔导体的基材层设置在上述层叠体的最上层，而将形成上述半 穿通连续通路孔导体的一侧作为内表面，配置上述穿通通路孔导体在上述最上 层表面上所出现的端面，从而使其能够与安装在上述最上层表面的表面安装元 器件的连接用端子连接。另外，在本发明的多层布线基板中，最好上述穿通通路孔导体在上述层叠 体内，通过上述半穿通连续通路孔导体，与在上述基材层的平面方向上延伸的 面内导体连接。另外，在本发明的多层布线基板中，最好上述穿通通路孔导体包括相互相邻的第1穿通通路孔导体以及第2穿通通路孔导体，与上述第l穿通通路孔导体 连接的第1半穿通连续通路孔导体在远离上述第2穿通通路孔导体的方向上延 伸设置。另外，在本发明的多层布线基板中，最好与上述第2穿通通路孔导体连接 的第2半穿通连续通路孔导体在远离上述第1穿通通路孔导体的方向上延伸设另外，在本发明的多层布线基板上，最好上述穿通通路孔导体包括与上述 第1穿通通路孔导体或者上述第2穿通通路孔导体相邻的第3穿通通路孔导体， 与上述第3穿通通路孔导体连接的第3半穿通连续通路孔导体在远离上述第1穿 通通路孔导体以及第2穿通通路孔导体的方向上延伸设置。另外，在本发明的多层布线基板中，最好上述基材层由低温烧结陶瓷材料 构成，上述布线图形由以银或者铜为主要成分的导电性材料构成。另外，本发明的多层布线基板的制造方法，其特征在于当制造具有层叠 多个基材层而形成的层叠体、与设置在该层叠体内的布线图形的多层布线基板 时，具有在多个基材层之中的至少一层上形成穿通上述基材层上下的穿通孔、 以及与该穿通孔连续设置且不穿通上述基材层的半穿通孔的第l工序；以及通 过向上述穿通孔和上述半穿通孔中填充导电性材料、从而形成作为上述布线图 形的穿通通路孔导体和半穿通通路孔导体的第2工序。另外，在本发明的多层布线基板的制造方法中，最好将上述半穿通孔作为
连续设置多个半穿通孔而形成的半穿通连续孔，且根据该半穿通连续孔形成半 穿通连续通路孔导体。另外，在本发明的多层布线基板的制造方法中，最好通过向上述基材层上 照射激光，从而形成上述穿通孔以及半穿通连续孔。另外，在本发明的多层布线基板的制造方法中，最好利用承载膜支持上述 基材层，并从承载膜一侧照射激光，从而形成上述穿通孔以及半穿通连续孔。另外，在本发明的多层布线基板的制造方法中，最好利用承载膜支持上述 基材层，并从上述基材层一侧照射激光，从而形成上述穿通孔以及半穿通连续 孔。另外，在本发明的多层布线基板的制造方法中，最好上述第l、第2工序中 的基材层是未烧成的陶瓷薄片，具有制作包含该基材层的未烧成的层叠体之 后、烧成上述未烧成的层叠体的第3工序。如果采用本发明，则能够提供一种多层布线基板及其制造方法，其能够对 应于集成电路的连接用端子的狭小间距化等而使布线图形高密度化，并且能够 提高层间的布线图形的连接可靠性。


图l是表示本发明的多层布线基板的一个实施形态的剖面图。图2(a)、 (b)是分别表示放大图l中所示的多层布线基板的一部分的图，(a) 是其剖面图，(b)是其俯视图。图3(a)、(b)是分别表示与图l的多层布线基板不同的多层布线基板的布线图 形的一部分的图，(a)是其剖面图，(b)是其俯视图。图4(a)、(b)是分别用于将图3所示的多层布线基板的狭小间距化与过去的布 线图形进行比较来说明的说明图。图5(a) (e)是分别按工序顺序表示本发明的多层布线基板的制造方法的--个实施形态的主要部分的工序图。图6(a) (e)是分别按工序顺序表示本发明的多层布线基板的制造方法的 其它实施形态的主要部分的工序图。图7是表示过去的多层布线基板的图，(a)是表示其主要部分的剖面图，(b) 是表示通路孔导体与线路导体的连接结构的从通路孔导体一侧的俯视图。图8是表示在图7所示的多层布线基板中的通路孔导体与线路导体间产生
短路的状态的说明图。 标号说明 10多层布线基板 11陶瓷层(基材层) 12布线图形 13线路导体(面内导体)14通路孔导体16 18穿通通路孔导体16A 18A半穿通连续通路孔导体31第l表面安装元器件32第2表面安装元器件100承载膜111陶瓷生片(未烧成的基材层) 116穿通通路孔导体部 116A半穿通连续通路孔导体部 H通路孔导体用孔(穿通孔) P槽(半穿通连续孔)具体实施方式
下面根据图1 图6所示的实施形态来说明本发明。本实施形态的多层布线基板10例如如图1所示，具有.*层叠多个基材层(例 如陶瓷层)11A而形成的层叠体11;以及设置在该层叠体11内的布线图形12，通 过布线图形12将安装在层叠体11的上面的第1、第2表面安装元器件31、 32与安 装多层布线基板10的母板等的安装用基板进行电连接。第1表面安装元器件31 由例如硅半导体元件、砷化镓半导体元件等有源元件组成，第2表面安装元器 件32由例如电容器、电抗器等无源元件组成。由于第l、第2表面安装元器件31、 32的连接用端子急剧地进一步狭小间距 化，本实施形态的多层布线基板10在层叠体11的上面(安装面)上形成与其对应 的表面电极。在图1中，利用构成布线图形12的通路孔导体的端面来形成表面 电极。第1表面安装元器件31的例如球栅阵列结构的连接用端子通过焊球B与通 路孔导体的上端面电连接；另外，第2表面安装元器件32的外部电极通过角焊
锡F与通路孔导体的上端面电连接。下面详细叙述包含通路孔导体的布线图形 12。另外，表面安装元器件也可以包含不直接与通路孔导体连接的元器件。布线图形12如图1所示，具有用规定的图形在上下陶瓷层11A的界面上所 形成的面内导体(以下称为[线路导体])13;为了将上下的线路导体13、 13等进行电连接而穿通陶瓷层11A设置的通路孔导体14;以及与设置在最下层陶瓷层UA 内的通路孔导体14连接、且用规定的图形在层叠体ll的下表面配置并形成的表 面电极15，将第l、第2表面安装元器件31、 32与安装多层布线基板10的母板等 的安装基板进行电连接。形成在层叠体11的最上层陶瓷层11A内的通路孔导体 14，如同一幅图所示，能够与第l、第2表面安装元器件31、 32的连接用端子对 应实现狭小间距化，而且能够确保第l、第2表面安装元器件31、 32与布线图形 12之间的连接可靠性。通路孔导体14具有穿通规定陶瓷层11A的第1、第2、第3穿通通路孔导体 16、 17、 18以及独立穿通通路孔导体(以下简称为[独立通路孔导体])19，构成比 过去结构的通路孔导体缩小各个间距、能够实现狭小间距化的结构。第l、第2、 第3穿通通路孔导体16、17、18与在各个同一陶瓷层11A内不穿通各个陶瓷层11A 那样形成的半穿通通路孔导体16A、 17A、 18A电连接。从陶瓷层11A—侧的面 (图l中的下表面)开始到上面的中间、不穿通陶瓷层11A那样形成半穿通通路 孔导体16A、 17A、 18A，下表面形成与陶瓷层11A相同的平面。独立通路孔导 体19形成作为不与半穿通通路孔导体连接的、而是独立存在的穿通通路孔导 体。因此，本实施形态的多层布线基板IO，其特征在于，具有在同一陶瓷层 IIA内连续设置穿通通路孔导体与半穿通通路孔导体的通路孔导体结构。虽然根据第l、第2、第3穿通通路孔导体16、 17、 18和与其连接的线路导 体13之间的距离而设置半穿通通路孔导体的数量是不同的，但是通常，根据第 1、第2、第3穿通通路孔导体16、 17、 18与各个线路导体13之间的距离，形成作为多个半穿通通路孔导体相互连接那样连续设置的半穿通连续通路孔导体。 因此，将在同一陶瓷层11A内分别与第1、第2、第3穿通通路孔导体16、 17、 18 连接的半穿通连续通路孔导体分别称为第l、第2、第3半穿通连续通路孔导体 16A、 17A、 18A。这些半穿通连续通路孔导体16A、 17A、 18A的长度最好为30 500pm。当不足30pm时，设置半穿通连续通路孔导体的意义就很小了 ，不能够 提高连接可靠性。另外，如果超过500pm，则很难将穿通通路孔导体与半穿通 连续通路孔导体形成为一体。 因为能够如后述那样在同一工序中将穿通通路孔导体与半穿通连续通路 孔导体形成为一体，所以能够将半穿通连续通路孔导体作为线路导体的一部 分，或者能够兼作为全部线路导体，与用其它工序形成通路孔导体与线路导体 的过去相比，不需要确保通路孔导体与线路导体的位置偏移作为余量，能够促 进狭小间距化，并且能够确实地连接穿通通路孔导体与半穿通连续通路孔导体，提高连接可靠性。另外，本申请人在日本专利特愿2004— 111976中提出穿 通通路孔导体与穿通连续通路孔导体分别设置在上下陶瓷层上的多层布线基 板。图2(a)、(b)是表示放大图l所示的第2穿通通路孔导体17及第2半穿通连续通 路孔导体17A的图。第2穿通通路孔导体17如该图的(a)所示，形成为大致圆锥台 形状，第2半穿通连续通路孔导体17A也如同根据该图的(b)所推定的那样，连续 形成为截面积比第2穿通通路孔导体17要小的圆锥台形状的半穿通通路孔导体 在水平方向上部分地重叠那样的形状。在本实施形态中，因为采用激光形成通 路孔导体用的孔，所以在半穿通连续通路孔导体的侧面上形成凹凸。穿通通路 孔导体全部呈现为圆锥台形状，较宽的下表面起到作为连接盘的功能。但是， 通路孔导体不仅限于圆锥台形状，也可以是圆柱形状。虽然第l、第2、第3穿通通路孔导体16、 17、 18本身如图1所示，分别以同 一形态形成，但是也可以如图3(a)、 (b)所示，从第l、第2、第3穿通通路孔导体 16、 17、 18在互不相同的方向上延长形成与之分别连接的第1、第2、第3半穿 通连续通路孔导体16A、 17A、 18A。最好在远离除了与之分别连接的第l、第2、 第3穿通通路孔导体16、 17、 18以外的其它穿通通路孔导体(包含独立通路孔导 体19)的方向上延长形成第1、第2、第3半穿通通路孔导体16A、 17A、 18A。通 过这样，分别能够实现第l、第2、第3穿通通路孔导体16、 17、 18相互间以及 与独立通路孔导体19之间的狭小间距化。特别是，通过在层叠体ll的最上层的 陶瓷层11A内设置这些穿通通路孔导体及半穿通通路孔导体，从而能够使其与 第l、第2表面安装元器件31、 32的狭小间距化对应。接着，参照图3、图4来说明，由于分别与第l、第2、第3穿通通路孔导体 16、 17、 18连接的第1、第2、第3半穿通连续通路孔导体16A、 17A、 18A的延 长方向互不相同，所以能够实现第l、第2、第3穿通通路孔导体16、 17、 18相 互间以及与独立通路孔导体19之间的狭小间距化这一点。而且，图3、图4虽然 具有与图I所示的多层布线基板10不同的布线结构，但是在与图l相同或者相当
的部分上带有相同标号来说明布线结构。图3(a)是沿着图3(b)中的A-A线的剖面图。
如图3(a)所示，以独立通路孔导体19为中心而左右方向对称地配置第1、第 2穿通通路孔导体16、 17。第l、第2穿通通路孔导体16、 17包含分别在远离相 邻的独立通路孔19的方向上延伸设置的第1、第2半穿通连续通路孔导体16A、 17A,而且第I、第2穿通通路孔导体16、 17分别通过第1、第2半穿通连续通路 孔导体16A、 17A而分别与线路导体B、 13连接。因为第l、第2穿通通路孔导体 16、 17通过各自的第1、第2半穿通连续通路孔导体16A、 17A而与各自的线路导 体13、 13连接，所以从第l、第2穿通通路孔导体16、 17没有向相邻的独立通路 孔导体19伸出，缩小与相邻的独立通路孔导体13之间的距离，能够实现狭小间 距化。
另外，如图3(b)所示，第一行与第三行的通路孔导体是上下对称的。因此， 将第一行与第三行的通路孔导体分别作为第3、第4、第5穿通通路孔导体18、 20、 21，将从第3、第4、第5穿通通路孔导体18、 20、 21幵始延伸设置在同一 陶瓷层11A内的半穿通连续通路孔导体分别作为第3、第4、第5半穿通连续通路 孔导体18A、 20A、 21A。在该图中，第l、第2穿通通路孔导体16、 17及第3、 第4、第5穿通通路孔导体18、 20、 21以独立通路孔导体19为中心而上下左右对 称地进行配置。而且，在分别远离相邻的穿通通路孔导体的方向上延伸设置第 3、第4、第5半穿通连续通路孔导体18A、 20A、 21A，并在延伸设置端上通过 各自的连接盘13A与线路导体13连接。在第3、第4、第5穿通通路孔导体18、 20、 21之间，也成立与第l、第2穿通通路孔导体16、 17及独立通路孔导体19之间同 样的关系。
在本实施形态中，虽然是对线路导体13设置了连接盘13A，但是连接盘也 可以设置在半穿通连续通路孔导体一侧。这种情况下，在设置半穿通连续通路 孔导体时，例如通过只使得离穿通通路孔导体最远的半穿通通路孔导体的外径 比穿通通路孔导体的外径大，从而能够实现。
如图3(b)所示，以独立通路孔导体19为中心，从第l、第2穿通通路孔导体 16、 17及第3、第4、第5穿通通路孔导体18、 20、 21向外侧以放射状来延伸设 置第l、第2半穿通连续通路孔导体16A、 17A以及第3、第4、第5半穿通连续通 路孔导体18A、 20A、 21A。另外，在该图的(a)中，虽然分别在同一陶瓷层11A 内形成第l、第2穿通通路孔导体16、 17及第1、第2半穿通连续通路孔16A、 17A,
但是当有可能分别与其它穿通通路孔导体的半穿通连续通路孔导体发生干涉 时，例如只要将第2穿通通路孔导体17设置在与第1穿通通路孔导体16不同的其
它陶瓷层11A内，且在较深的部分添上独立通路孔导体19即可。
参照图4(a)、(b)并以第l穿通通路孔导体16与独立通路孔导体I9之间的关系 为例，从而说明本实施形态的穿通通路孔导体及半穿通通路孔导体与过去的通 路孔导体相比能够实现怎样程度的狭小间距化。过去，如图4(b)所示，为了确 实地连接穿通通路孔导体2与线路导体3，在相邻的穿通通路孔导体2、 2之间， 除了必需的连接盘4的从穿通通路孔导体2的伸出尺寸M,、以及在连接盘4与相 邻的穿通通路孔导体2之间不发生短路及层间剥离的最低限度必需尺寸G,之 外，还加上与为了即使发生位置偏移也不会低于最低限度必需的间隔而具有的 余量M2，必须有这样合计而得到的距离(Mi + M2 + G,)。作为该距离(M, + M2十 G,)，通常必须达到200pm左右。因此，在过去的布线结构的情况下，将穿通通 路孔导体2、 2之间的距离縮小在200jam之内实现狭小间距化是很困难的。
与此不同的是，在本实施形态的情况下，在相邻的第1穿通通路孔导体16 与独立通路孔导体19之间，必须有将在第1穿通通路孔导体16与相邻的独立通 路孔导体19之间不会发生短路及层间剥离的最低限度必需的尺寸G2、以及在第 1穿通通路孔导体16与独立通路孔导体19之间为了在发生位置偏移时也不会低
于间距G2而具有的余量M3合计所得的距离(M3 + G2)。本实施形态的布线结构中
的尺寸G2与过去的布线结构中的尺寸G,实质上是相同的尺寸，对于尺寸M3，由 于在同一工序中加工想要与线路导体13连接的第1穿通通路孔导体16以及与其 连续配置的独立通路孔导体19，因此误差的主要原因仅仅是通路孔加工精度， 不存在线路印刷时的图形的伸长及由于经过通路孔加工与线路印刷这2个工序 而产生的加工误差增加等主要原因，位置偏移量变小。
因此，作为本实施形态的第l优点是，不需要为了连接可靠性而比通路孔 直径大的连接盘13A的余量Mp作为第2优点是，在发生位置偏移时为了防止相 邻的第1穿通通路孔导体16与独立通路孔导体19之间的短路及裂化(层间剥离) 的发生而所取的余量M2也只要较小的量即可。因此，本实施形态中的第l穿通 通路孔导体16与独立通路孔导体19之间的距离能够缩小到例如过去的一半的 距离100^im左右，与过去相比，能够显著地实现狭小间距化。
而且，虽然在本实施形态中作为基材层是以陶瓷层为例来说明，但是基材 层不仅限制于陶瓷层。作为基材层也可以是例如由热硬化性的树脂构成的树脂
层。在为陶瓷层的情况下，作为陶瓷材料，能够使用例如低温烧结陶瓷(LTCC:
Low Temperature Co-fired Ceramic)(低温共烧陶瓷)材料。所谓低温烧结陶瓷材 料，是在105(TC以下的温度下能够烧结、且能够与电阻率小的银及铜等同时烧 成的陶瓷材料。作为低温烧结陶瓷材料，具体地说可举出有在氧化铝、氧化锆、 氧化镁、镁橄榄石等的陶瓷粉末中混合硼硅酸类玻璃而生成的玻璃复合类 LTCC材料；采用ZnO — Mg0 —Al203 — Si02类的结晶化玻璃的结晶化玻璃类 LTCC材料；以及采用BaO — A1203 — Si02类陶瓷粉末或A1203 — CaO — Si02 — MgO — B203类陶瓷粉末等的非玻璃类LTCC材料等。作为陶瓷层11A的材料，通 过釆用低温烧结陶瓷材料，则作为布线图形12的材料，能够采用例如银或者铜 等的具有低电阻且低熔点的金属，并且能够在105(TC以下的低温下同时烧成层 叠体11与布线图形12。
另外，作为陶瓷材料也能够使用高温烧结陶瓷(HTCC: High Temperature Co-fired Ceramic)(高温共烧陶瓷)材料。作为高温烧结陶瓷材料，采用向例如氧 化铝、氮化铝、莫来石、其它材料中加入玻璃等的烧结辅助剂并在110(TC以上 进行烧结后的材料。这时，作为布线图形12，使用从钼、铂、钯、钨、镍以及 包含这些的合金中选择的金属。
接着，参照图5、图6来说明本发明的多层布线基板的制造方法的一个实施 形态。
首先，使低温烧结陶瓷材料(例如包含八1203作为填充物、硼硅酸玻璃作为
烧结辅助剂的陶瓷材料)在乙烯醇等的粘合剂中分散并调制成浆料之后，如图 5(a)、图6(a)所示，利用刮刀法等将该浆料涂覆在承载膜100上，以制作低温烧
结用的陶瓷生片lll。然后，将陶瓷生片切割成规定的大小。
接着，为了设置第l、第2、第3穿通通路孔导体16、 17、 18与独立通路孔 导体19，采用例如C02激光等的激光，照射陶瓷生片lll，用规定的图形形成规 定形态的通路孔导体用的孔。因为独立通路孔导体19是上下穿通陶瓷生片111 的通路孔导体，所以当用规定图形形成通路孔导体用孔之后，向该通路孔导体 用孔中填充导电性糊剂，形成独立通路孔导体部。这里，参照图5、图6来说明 形成第1穿通通路孔导体16以及第1半穿通连续通路孔导体16A的情况。
当在陶瓷生片lll上形成通路孔导体用孔时，具有例如从承载膜ioo—侧照 射激光以形成通路孔导体用孔的方法、以及从生片lll一侧照射激光以形成通 路孔导体用孔的方法。
首先，根据图5来说明从承载膜100—侧照射激光的方法。在该方法中，如
图5(a)所示，将承载膜100面向激光L的光源一侧配置。
接着，如图5(b)所示，向承载膜100上照射激光L，使激光L穿通承载膜IOO 及陶瓷生片lll，以形成大致为倒圆锥台形状的通路孔导体用孔H。接着，将激 光L的照射能量减小到不会穿通陶瓷生片111的程度的照射能量，并使激光L从 图5(b)所示的位置向右方移动。激光L的移动距离预先设定为激光L部分地照射 到加工后的通路孔导体用孔H中的那样程度的距离。每次激光L移动，则穿通承 载膜IOO，并在陶瓷生片lll上形成倒圆锥台形状的槽。每次使激光L移动，如 该图(c)所示，在陶瓷生片lll的上面侧上连续地形成倒圆锥台形状的槽，最终 如该图(d)所示，与通路孔导体用孔H连续设置细长的槽P。
这时，在通路孔导体用孔H与槽P的加工方面，陶瓷生片lll的厚度最好是 10 250pm，承载膜的厚度最好是25 100nm。如果它们的厚度比上述厚度要 厚，则变得很难形成通路孔导体用孔H，如果它们的厚度比上述厚度要薄，则 变得很难形成槽P。槽P的长度最好在30 500pm的范围内。在不足30pm的情况 下，不能够提高连接可靠性，如果超过500pm，则很难向通路孔导体用孔H及 槽P内填充导电性糊剂。槽P的深度相对于陶瓷生片111的厚度，平均来说比较 好的为15 95%的深度，最好是25 60%的深度。在不到15%的深度的情况下， 不能够提高连接可靠性，在超过95%的深度的情况下，由于加工上的误差，有 时会穿通陶瓷生片lll。
然后，在从承载膜111侧向陶瓷生片111上所形成的通路孔导体用孔H以及 槽P内，填充以Ag或者Cu为主要成分的导电性糊剂，并从承载膜100除去多余的 导电性糊剂，如图5(e)所示，形成第1穿通通路孔导体部116及第1半穿通连续通 路孔导体部116A。然后，如该图的(f)所示，使陶瓷生片lll向上，且利用丝网 印刷法并以规定的图形印刷导电性糊剂，以形成线路导体部113。
在从陶瓷生片lll一侧照射激光的方法中，如图6(a)所示，将陶瓷生片lll 面向激光L的光源侧配置。然后，以上述要领如该图的(b) (e)所示，从陶瓷生 片111一侧照射激光L，从而在陶瓷生片111上形成通路孔导体用孔H以及槽P， 并向这些通路孔导体用孔H及槽P内填充导电性糊剂，从而形成第l穿通通路孔 导体部116以及第1半穿通连续通路孔导体部116A，再在陶瓷生片lll上利用丝 网印刷法等并以规定的图形印刷导电性糊剂，以形成线路导体部113。
按照上述顺序，对多个陶瓷生片分别根据需要形成需要数量的第l、第2、
第3穿通通路孔导体部、第l、第2、第3半穿通连续通路孔导体部、独立通路孔
导体部以及线路导体部之后，层叠这些陶瓷生片，并以规定的压力进行压接， 以制作半成品的层叠体。
然后，当在半成品的层叠体表面上形成用于分割各个多层布线基板的切断
槽之后，以105(TC以下的规定温度烧成半成品的层叠体，以得到烧结体。在对 该烧结体实施电镀处理之后，分割烧结体，从而能够同时得到多个本实施形态 的多层布线基板IO。
如上述说明所述，如果采用本实施形态，则因为具有层叠多个陶瓷层11A
而形成的层叠体ll、以及设置在该层叠体1IA内的布线图形12，作为布线图形 12具有上下穿通陶瓷层11A的第1、第2、第3穿通通路孔导体16、 17、 18;以 及与这些穿通通路孔导体16、 17、 18在同一陶瓷层11A内进行电连接且不穿通 该陶瓷层11A的第1、第2、第3半穿通连续通路孔导体16A、 17A、 18A，所以与 用其它工序形成通路孔导体与线路导体的过去相比，不需要确保通路孔导体与 线路导体的位置偏移作为余量，能够促进狭小间距化，同时能够确实地在同一 陶瓷层11A内对第1、第2、第3穿通通路孔导体16、 17、 18与第1、第2、第3半 穿通连续通路孔导体16A、 17A、 18A进行电连接，提高连接可靠性。
特别是，因为将具有第2穿通通路孔导体17与第2半穿通连续通路孔导体 17A的陶瓷层11A设置为层叠体11最上层的陶瓷层11A，使得形成第2半穿通连 续通路孔导体17A的一侧做成内表面，配置第2穿通通路孔导体17在最上层的陶 瓷层11A的表面所出现的端面，使其能够与安装在最上层的陶瓷层11A表面的第 1、第2表面安装元器件31、 32的连接用端子连接，所以能够对应于第l、第2表 面安装元器件31、 32的狭小间距化，同时能够实现层叠体ll的薄型化即多层布 线基板10的低高度化。
另外，因为第l、第2、第3穿通通路孔导体16、 17、 18在层叠体11内通过 第l、第2、第3半穿通连续通路孔导体16A、 17A、 18A与线路导体13连接，所 以线路导体13的连接盘13A没有向其它通路孔导体14一侧伸出，即使布线图形 12高密度化，也能够防止与其它通路孔导体14之间的短路。另外，因为通路孔 导体14包含相互相邻的第1、第2、第3穿通通路孔导体16、 17、 18，并且与第l、 第2、第3穿通通路孔导体16、 17、 18连接的第1、第2、第3半穿通连续通路孔 导体16A、 17A、 18A在分别远离其它穿通通路孔导体的方向上延伸设置，所以 在第l、第2、第3穿通通路孔导体16、 17、 18上没有分别向其它穿通通路孔导
体一侧伸出，能够縮小各个第l、第2、第3穿通通路孔导体16、 17、 18之间的 间隔，从而实现狭小间距化，并且能够使布线图形12高密度化。另外，因为陶 瓷层11A由低温烧结陶瓷材料构成，布线图形12由以Ag或者Cu为主要成分的导 电性材料构成，所以能够以105(TC以下的低温进行烧成。
另外，如果采用本实施形态，则当制造多层布线基板10时，因为具有在 用于形成多个陶瓷层11A的多个陶瓷生片111中形成上下穿通陶瓷生片111的通 路孔导体用孔H、和与该通路孔导体用孔H连续设置且不穿通陶瓷生片111的槽 P的工序；以及通过向通路孔导体用孔H及槽P中填充导电性糊剂、而形成作为 布线图形12的第1穿通通路孔导体部116及第1半穿通通路孔导体部116A的工 序，所以能够在同一陶瓷层11A内将第1穿通通路孔导体16与第1半穿通通路孔 导体16A形成为一体，并且能够确实地将这两者进行电连接，能够提高连接可 靠性。
另外，因为通过向组成陶瓷层11A的陶瓷生片111上照射激光，以形成通路 孔导体用孔H及槽P，所以即使第l、第2、第3穿通通路孔导体16、 17、 18及第1、 第2、第3半穿通连续通路孔导体16A、 17A、 18A高密度化，也能够确实地将它 们形成。因为利用承载膜100支持陶瓷生片111，且通过从承载膜100 —侧或者 从陶瓷生片lll一侧照射激光，以形成通路孔导体用孔H及槽P，所以能够正确 地形成通路孔导体用孔H及槽P。
而且，本发明不受上述各实施例任何限制。例如，在上述实施形态中，虽 然设置在最上层的陶瓷层11A上的穿通通路孔导体的上端面成为第1、第2表面 安装元器件31、 32的连接用的表面电极，但是如果空间有多余，则也可以在穿 通通路孔导体的上端面设置成为连接盘的表面电极。另外，在上述实施形态中， 虽然将最上层的穿通通路孔导体用作为第l、第2表面安装元器件的连接用端 子，但是也可以在最下层的陶瓷层11A上设置穿通通路孔导体，并且将其下端 面用作为与母板等的安装基板的连接用端子。
工业上的实用性
本发明能够适用作为安装各种表面安装元器件的多层布线基板。
权利要求
1.一种多层布线基板，其特征在于，在具有层叠多个基材层而组成的层叠体、以及设置在该层叠体内的布线图形的多层布线基板中，在所述多个基材层之中的至少一层上，作为所述布线图形具有上下穿通所述基材层的穿通通路孔导体；以及与该穿通通路孔导体在同一基材层内电连接、且不穿通所述基材层的半穿通通路孔导体。
2. 如权利要求l中所述的多层布线基板，其特征在于，所述半穿通通路孔导体是连续设置多个半穿通通路孔导体而构成的半穿通连 续通路孔导体。
3. 如权利要求2中所述的多层布线基板，其特征在于，具有所述穿通通路孔导体与所述半穿通连续通路孔导体的基材层设置在所述 层叠体的最表层。
4. 如权利要求3中所述的多层布线基板，其特征在于，具有所述穿通通路孔导体与所述半穿通连续通路孔导体的基材层设置在所述 层叠体的最上层，而将形成所述半穿通连续通路孔导体的一侧作为内表面，并且配 置所述穿通通路孔导体在所述最上层的表面上所出现的端面，从而使其能够与安装 在所述最上层表面上的表面安装元器件的连接用端子连接。
5. 如权利要求2 4的任一项中所述的多层布线基板，其特征在于，所述穿通通路孔导体在所述层叠体内，通过所述半穿通连续通路孔导体，与 在所述基材层平面方向延伸的面内导体连接。
6. 如权利要求2 5的任一项中所述的多层布线基板，其特征在于，所述穿通通路孔导体包含相互相邻的第1穿通通路孔导体以及第2穿通通路孔导体，与所述第l穿通通路孔导体连接的第l半穿通连续通路孔导体在远离所述第2穿通通路孔导体的方向上延伸设置。
7. 如权利要求6中所述的多层布线基板，其特征在于，与所述第2穿通通路孔导体连接的第2半穿通连续通路孔导体在远离所述第1 穿通通路孔导体的方向上延伸设置。
8. 如权利要求6或7中所述的多层布线基板，其特征在于， 所述穿通通路孔导体包含与所述第1穿通通路孔导体或者所述第2穿通通路 孔导体相邻的第3穿通通路孔导体，与所述第3穿通通路孔导体连接的第3半穿通连 续通路孔导体在远离所述第1穿通通路孔导体及第2穿通通路孔导体的方向上延伸 设置。
9. 如权利要求1 8的任一项中所述的多层布线基板，其特征在于，所述基材层由低温烧结陶瓷材料构成，且所述布线图形由以银或者铜为主要 成分的导电性材料构成。
10. —种多层布线基板的制造方法，其特征在于，当制造具有层叠多个基材层而组成的层叠体、以及设置在该层叠体内的布线图形的多层布线基板时，具有在多个基材层之中的至少一层上形成穿通所述基材层上下的穿通孔、以及与 该穿通孔连续设置且不穿通所述基材层的半穿通孔的第l工序；以及通过向所述穿通孔及所述半穿通孔中填充导电性材料、从而形成作为所述布线图形的穿通通路孔导体及半穿通通路孔导体的第2工序。
11. 如权利要求io中所述的多层布线基板的制造方法，其特征在于，将所述半穿通孔形成为连续设置多个半穿通孔而形成的半穿通连续孔，并根 据该半穿通连续孔来形成半穿通连续通路孔导体。
12. 如权利要求ll中所述的多层布线基板的制造方法，其特征在于， 通过向所述基材层上照射激光，从而形成所述穿通孔以及半穿通连续孔。
13. 如权利要求12中所述的多层布线基板的制造方法，其特征在于， 利用承载膜支持所述基材层，并且通过从承载膜一侧照射激光，从而形成所述穿通孔以及半穿通连续孔。
14. 如权利要求12中所述的多层布线基板的制造方法，其特征在于， 利用承载膜支持所述基材层，并且通过从所述基材层一侧照射激光，从而形成所述穿通孔以及半穿通连续孔。
15. 如权利要求10 14的任一项中所述的多层布线基板的制造方法，其特征在于，所述第l、第2工序中的基材层是未烧成的陶瓷生片，具有当制作包含该基材 层的未烧成的层叠体之后、烧成所述未烧成的层叠体的第3工序。
全文摘要
虽然在过去技术的情况下，因为线路导体或者通路孔导体具有连接盘，所以在制造陶瓷基板时利用连接盘能够防止由于通路孔导体与线路导体之间的位置偏移及各自的加工误差等而引起的连接不良，但是如图8(a)所示，因为连接盘(3)从通路孔导体(2)向相邻的通路孔导体(2)伸出，所以由此会妨碍通路孔导体(2)之间的狭小间距化。本发明的多层布线基板(10)具有层叠多个陶瓷层(11A)而组成的层叠体(11)、以及设置在层叠体(11)内的布线图形(12)，在陶瓷层(11A)中，作为布线图形(12)具有上下穿通陶瓷层(11A)的穿通通路孔导体(16)；以及与穿通通路孔导体(16)在同一陶瓷层(11A)内电连接、且不穿通该陶瓷层(11A)的半穿通连续通路孔导体(16A)。
文档编号H05K3/46GK101213890SQ20068002421
公开日2008年7月2日 申请日期2006年4月17日 优先权日2005年7月12日
发明者及川善和, 吉川孝义 申请人:株式会社村田制作所