JP2010278202A

JP2010278202A - 配線基板

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Publication number: JP2010278202A
Application number: JP2009128834A
Authority: JP
Inventors: Katsura Hayashi; 桂林
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2009-05-28
Filing date: 2009-05-28
Publication date: 2010-12-09
Anticipated expiration: 2029-05-28
Also published as: JP5383320B2

Abstract

【課題】本発明は、電気的信頼性を向上させる要求に応える配線基板を提供するものである。
【解決手段】本発明の一実施形態にかかる配線基板３は、樹脂層１０と、樹脂層１０の上面に位置する第１導電層１１ａと、樹脂層１０の下面に位置する第２導電層１１ｂと、少なくとも一部が、第１導電層１１ａ及び第２導電層１１ｂが重畳する領域にて樹脂層１０と第１導電層１１ａとの間に介された、樹脂層１０よりも厚みの小さいセラミック層１４と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子機器（たとえば各種オーディオビジュアル機器、家電機器、通信機器、コンピュータ機器及びその周辺機器）等に使用される配線基板及びその製造方法に関するものである。

従来、電子機器における実装構造体としては、配線基板に電子部品を実装したものが使用されている。

特許文献１には、交互に複数積層された樹脂層及び導電層を備えた配線基板が記載されている。

導電層同士の間に介された樹脂層は、比較的水分に弱く、水分が内部に侵入しやすい性質を有する。このため、高湿環境下で配線基板を使用すると、樹脂層が多くの水分を含んでしまう。この場合、樹脂層を介して離間した導電層間に電界が印加されると、樹脂層に含まれる水分に起因して導電層に含まれる導電材料がイオン化することにより、導電層の一部が樹脂層に向って伸長することがある（イオンマイグレーション）。その結果、樹脂層を介して離間した導電層が短絡しやすくなり、配線基板の電気的信頼性が低下しやすくなる。

特開平８−１１６１７４号公報

本発明は、電気的信頼性を向上させる要求に応える配線基板を提供するものである。

本発明の一形態にかかる配線基板は、樹脂層と、前記樹脂層の上面に位置する第１導電層と、前記樹脂層の下面に位置する第２導電層と、少なくとも一部が、前記第１導電層及び前記第２導電層が重畳する領域にて前記樹脂層と前記第１導電層との間に介された、前記樹脂層よりも厚みの小さいセラミック層と、を備える。

本発明の一形態にかかる配線基板によれば、樹脂層を介して離間した導電層の短絡を低減できる。その結果、電気的信頼性に優れた配線基板を得ることができる。

本発明の第１実施形態にかかる実装構造体の断面図である。図１に示した実装構造体の要部（実線で囲んだ領域）を拡大して示した断面図である。図２に示した実装構造体の要部（実線で囲んだ領域）を更に拡大して示した断面図である。図４に示した実装構造体の要部（実線で囲んだ領域）における第１導電層及び第２導電層の平面透視図である。図１に示す実装構造体の製造工程を説明する断面図である。図５に示す実装構造体の要部（実線で囲んだ領域）における製造工程を拡大して説明する断面図である。図５に示す実装構造体の要部（実線で囲んだ領域）における製造工程を拡大して説明する断面図である。図７に示す実装構造体の要部（実線で囲んだ領域）における製造工程を拡大して説明する断面図である。図７に示す実装構造体の要部（実線で囲んだ領域）における製造工程を拡大して説明する断面図である。図５に示す実装構造体の要部（実線で囲んだ領域）における製造工程を拡大して説明する断面図である。図１０に示す実装構造体の要部（実線で囲んだ領域）における製造工程を拡大して説明する断面図である。図１０に示す実装構造体の要部（実線で囲んだ領域）における製造工程を拡大して説明する断面図である。図５に示す実装構造体の要部（実線で囲んだ領域）における製造工程を拡大して説明する断面図である。図５に示す実装構造体の要部（実線で囲んだ領域）における製造工程を拡大して説明する断面図である。図１に示す実装構造体の製造工程を説明する断面図である。図１に示す実装構造体の製造工程を説明する断面図である。本発明の第２実施形態にかかる実装構造体において、図３に示す領域に対応した領域を拡大して示した断面図である。

（第１実施形態）
以下に、本発明の第１実施形態に係る配線基板を含む実装構造体を、図面に基づいて詳細に説明する。

図１に示した実装構造体１は、例えば各種オーディオビジュアル機器、家電機器、通信機器、コンピュータ装置又はその周辺機器などの電子機器に使用されるものである。この実装構造体１は、電子部品２及び配線基板３を含んでいる。

電子部品２は、例えばＩＣ又はＬＳＩ等の半導体素子であり、配線基板３に半田等の導電バンプ４を介してフリップチップ実装されている。この電子部品２は、母材が、例えばシリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素、ガリウム砒素リン、窒化ガリウム又は炭化珪素等の半導体材料により形成されている。電子部品２としては、例えば、平均厚みが０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下のものを使用することができる。

配線基板３は、コア基板５とコア基板５の両側に形成された一対の配線層６とを含んでいる。

コア基板５は、配線基板３の強度を高めつつ一対の配線層６間の導通を図るものであり、平均厚みが例えば０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下に形成されている。このコア基板５は、基体７、スルーホールＴ、スルーホール導体８、及び絶縁体９を含んでいる。

基体７は、例えば樹脂により形成され、樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、シアネート樹脂、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂、全芳香族ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、芳香族液晶ポリエステル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂又はポリエーテルケトン樹脂等を使用することができる。

また、基体７は、樹脂に被覆された基材を含んでも構わない。基材としては、繊維により構成された織布若しくは不織布又は繊維を一方向に配列したものを使用することができる。繊維としては、例えばガラス繊維、樹脂繊維、炭素繊維又は金属繊維等を使用することができる。また、基体７の熱膨張率は、例えば１ｐｐｍ／℃以上１６ｐｐｍ／℃以下に設定されている。かかる熱膨張率は、ＩＳＯ１１３５９‐２：１９９９に準ずる。

基体７には、該基体７を厚み方向（Ｚ方向）に貫通する複数のスルーホールＴが設けられている。スルーホールＴは、例えば直径が０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の円柱状に形成されており、その内部にスルーホール導体８が形成される。

スルーホール導体８は、コア基板５の上下の配線層６を電気的に接続するものであり、スルーホールＴの内壁に沿って円筒状に形成されている。このスルーホール導体８としては、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル又はクロムの導電材料により形成されたものを使用することができる。また、スルーホール導体８の熱膨張率は、例えば１４ｐｐｍ／℃以上１８ｐｐｍ／℃以下に設定されている。

絶縁体９は、柱状に形成されており、その端面とスルーホール導体８の端面とで、後述するビア導体１２の支持面を形成している。絶縁体９としては、例えばポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シアネート樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂又はビスマレイミドトリアジン樹脂等の樹脂材料により形成されたものを使用することができる。

一方、コア基板５の両側には、上述した如く、一対の配線層６が形成されている。配線層６は、複数の樹脂層１０と、基体７上又は樹脂層１０間又は樹脂層１０上に形成された複数の導電層１１と、樹脂層１０を貫通する複数のビア孔Ｖと、ビア孔Ｖの内部に形成された複数のビア導体１２と、を含んでいる。導電層１１及びビア導体１２は、互いに電気的に接続されており、配線部を構成している。この配線部は、接地用配線、電力供給用配線及び／又は信号用配線を含む。

複数の樹脂層１０は、導電層１１を支持する支持部材として機能するだけでなく、導電層１１同士の短絡を防ぐ絶縁部材として機能するものであり、平均厚み、すなわち厚みの平均値が例えば１０μｍ以上３０μｍ以下となるように形成されている。樹脂層１０としては、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、シアネート樹脂、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂、全芳香族ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、芳香族液晶ポリエステル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂又はポリエーテルケトン樹脂等樹脂等の樹脂材料により形成されたものを使用することができる。また、樹脂層１０の熱膨張率は、例えば０ｐｐｍ／℃以上４０ｐｐｍ／℃以下に設定されている。また、樹脂層１０の誘電正接は、例えば３以上４以下に設定されている。なお、誘電正接は、ＪＩＳＫ６９１１：１９９５に準ずる。

樹脂層１０は、フィラー１３を含有していることが望ましい。その結果、樹脂層１０の熱膨張率を低減させることができる。また、樹脂層１０の剛性を高めることができるため、配線基板３の反りを低減することができる。フィラー１３としては、例えば酸化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、又は水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、等のセラミック材料により形成されたものを用いることができる。フィラー１３の平均粒子径は、例えば０．２μｍ以上３μｍ以下に設定されている。また、フィラー１３の熱膨張率は、例えば−５ｐｐｍ／℃以上１０ｐｐｍ／℃以下に設定されている。

複数の導電層１１は、樹脂層１０を介して厚み方向（Ｚ方向）に互いに離間している。導電層１１としては、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル又はクロム等の金属材料により形成されたものを使用することができる。導電層１１の平均厚みは、３μｍ以上２０μｍ以下に設定されている。また、導電層１１の熱膨張率は、例えば１４ｐｐｍ／℃以上１８ｐｐｍ／℃以下に設定されている。

なお、図３に示すように、ある１層の樹脂層１０の上面に形成された導電層１１を第１導電層１１ａとし、該樹脂層１０の下面に形成された導電層１１を第２導電層１１ｂとする。

一方、導電層１１に電気的に接続されるビア導体１２は、厚み方向に互いに離間した導電層１１同士を相互に接続するものであり、コア基板５に向って幅狭となる柱状に形成されている。ビア導体１２としては、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル又はクロムの導電材料により形成されたものを使用することができる。また、ビア導体１２の熱膨張率は、例えば１４ｐｐｍ／℃以上１８ｐｐｍ／℃以下に設定されている。

そして、図２乃至図４に示すように、第１実施形態の実装構造体１においては、少なくとも一部が、第１導電層１１ａ及び第２導電層１１ｂが重畳する領域Ｒにて樹脂層１０と第１導電層１１ａとの間に介されており、樹脂層１０よりも厚みの小さいセラミック層１４が形成されている。なお、図４に示すように、第１導電層１１ａ及び第２導電層１１ｂは、平面透視したとき、一部が重なっている。３
セラミック層１４は、例えば互いに結合した複数のセラミック粒子を有し、該粒子が互いに結合することによって、内部が緻密に形成されている。セラミック層１４としては、例えば酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウム又は酸化カルシウム等のセラミック材料により形成されたものを使用することができる。

かかるセラミック層１４は、樹脂と比較して低分子のセラミックスにより構成されており、その分子が小さく分子間に水分子が侵入しにくい性質を有しているため、樹脂層１０内の水分に起因して第１導電層１１ａ及び第２導電層１１ｂが重畳する領域Ｒにイオンマイグレーションが発生し、第１導電層１１ａの一部が第２導電層１１ｂに向って伸長しようとしても、かかる伸長がセラミック層１４により良好に抑制される。さらに、セラミック層１４の厚みが樹脂層１０より小さいため、セラミック層１４の剛性を低減することができる。それ故、セラミック層１４と樹脂層１０との間に生じる熱応力を、剛性の低減したセラミック層１４が緩和することにより、樹脂層１０へのクラックの発生を低減し、かかるクラックに対する第２導電層１１ｂの伸長を低減できる。その結果、第１導電層１１ａ及び第２導電層１１ｂそれぞれにて樹脂層１０に対する伸長を低減できるため、第１導電層１１ａ及び第２導電層１１ｂの短絡を低減し、配線基板３の電気的信頼性が向上させることができる。

また、第１導電層１１ａ及び第２導電層１１ｂの短絡を低減することにより、電気的信頼性を維持しつつ樹脂層１０の厚みを小さくすることができ、配線基板３を小型化することができる。

また、樹脂層１０に含まれる樹脂とフィラー１３との界面が剥離して生じるクラックに導電層１１が侵入することを低減でき、配線基板３の電気的信頼性を向上させることができる。

セラミック層１４の平均厚みは、例えば樹脂層１０の平均厚みの３％以上２０％以下に設定されている。また、セラミック層１４の平均厚みは、例えば０．５μｍ以上６μｍ以下に設定されている。なかでも、セラミック層１４の平均厚みは、樹脂層１０の平均厚みの５％以上１２％以下に設定されていることが望ましい。その結果、樹脂層１０よりも剛性が高く低熱膨張率のセラミック層１４と樹脂層１０との間における熱応力を緩和することができる。また、セラミック層１４の厚みを小さくすることにより、配線基板３を小型化することができる。

また、セラミック層１４は、樹脂層１０と第１導電層１１ａとの間に介された第１領域と、第１導電層１１ａが形成されていない領域にて積層された樹脂層１０の間に介された第２領域と、を有することが望ましい。その結果、配線基板３の平面方向（ＸＹ平面方向）における熱膨張率をより均等にし、配線基板３に熱が印加された際、配線基板３の歪みやクラックの発生を低減できる。

また、セラミック層１４は、全ての樹脂層１０の上面に形成されていることが望ましい。その結果、全ての導電層１１において、厚み方向における短絡を低減することができる。

また、図３に示すように、樹脂層１０は、セラミック層１４との界面に複数の凹部１５を有し、セラミック層１４は、その一部が凹部１５内に位置するとともに第１導電層１１ａとの界面に凹部１５に対応する窪み部１６を有することが望ましい。その結果、第１導電層１１の一部が窪み部１６内にてセラミック層１４に被覆されることにより、セラミック層１４と第１導電層１１ａとの接着強度を高めるとともに、樹脂層１０の厚みが小さい凹部１５内にセラミック層１４を形成することにより厚み方向に離間した導電層１１の短絡を効率良く低減できる。

セラミック層１４の窪み部１６の厚み方向における平均深さは、０．１μｍ以上４μｍ以下に設定されていることが望ましい。その結果、セラミック層１４と第１導電層１１ａとの接着強度を効率良く高めることができる。

また、窪み部１６は、第１導電層１１ａとの界面に複数の突起部１７を有し、突起部１７は、第１導電層１１ａに被覆されていることが望ましい。その結果、セラミック層１４と第１導電層１１ａと接着強度を高めることができる。なお、突起部１７の厚み方向における平均高さは、窪み部１６の厚み方向における平均深さの２％以上３０％以下に設定されていることが望ましい。また、突起部１７の厚み方向における平均高さは、２０ｎｍ以上６００ｎｍ以下に設定されていることが望ましい。また、突起部１７は、窪み部１６同士の間の領域にも形成されていることが望ましい。

また、樹脂層１０の凹部１５は、形成の際に厚み方向の深さにばらつきが生じ、第１凹部１５ａと、厚み方向の深さが第１凹部１５ａよりも大きい第２凹部１５ｂと、を有する。このような場合、セラミック層１４は、第２凹部１５ｂ内における厚みが第１凹部１５ａ内における厚みよりも大きいことが望ましい。その結果、厚み方向に離間した導電層１１間の距離が近く、短絡の起きやすい第２凹部１５ｂ内にセラミック層１４を厚く形成することにより、厚み方向に離間した導電層１１の短絡を効率良く低減できる。

また、セラミック層１４は、熱膨張率が１ｐｐｍ／℃以上１５ｐｐｍ／℃以下に設定されていることが望ましい。その結果、セラミック層１４と第１導電層１１ａとの熱膨張率の違いにより生じる熱応力を緩和することができる。このような熱膨張率のセラミック層１４としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウム又は酸化カルシウム等のセラミック材料から形成されたものを使用することができる。

また、セラミック層１４は、誘電正接が樹脂層１０より小さく設定されていることが望ましい。具体的には、セラミック層１４の誘電正接は、例えば０．００１以上０．０１以下に設定されていることが望ましい。その結果、第１導電層１１ａにおける高周波信号の伝送特性を向上させることができる。このような誘電正接のセラミック層１４としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウム又は酸化カルシウム等のセラミック材料から形成されたものを使用することができる。なかでも、低誘電正接の観点から、酸化ケイ素を用いることが望ましい。

セラミック層１４を構成するセラミック粒子は、球状であることが望ましい。その結果、セラミック層１４の内部構造を緻密にすることにより、セラミック層１４内に第１導電層導電層１１ａが伸長する可能性を低減するとともに、セラミック層１４の機械的強度を向上させることができる。セラミック粒子の平均粒子径は、３ｎｍ以上５０ｎｍ以下に設定されていることが望ましい。

また、セラミック粒子は、セラミック層１４と樹脂層１０との界面にて、樹脂層１０に含まれるフィラー１３と結合していることが望ましい。その結果、セラミック層１４と樹脂層１０との接着強度を向上し、セラミック層１４と樹脂層１０との剥離を低減できる。このようなセラミック粒子及びフィラー１３を構成するセラミック材料は、同一の材料又は化合物を形成する材料であることが望ましい。その結果、セラミック粒子とフィラー１３との接触部分で化学的な結合が生じ、両者の接着を強固にすることができる。

セラミック層１４に含まれるセラミック粒子は、セラミック層１４の構造部分を構成する第１セラミック粒子と、突起部１７を構成する第２セラミック粒子とを有することが望ましい。その結果、セラミック層１４に突起部１７を容易に形成することができる。

また、第２セラミック粒子の粒子径は、第１セラミック粒子よりも大きいことが望ましい。その結果、粒子径の小さい第１セラミック粒子により、セラミック層１４の内部構造を緻密にするとともに、粒子径の大きい第２セラミック粒子により、突起部１７を大きく形成し、セラミック層１４と第１導電層１１ａとの接着強度を高めることができる。

第１セラミック粒子及び第２セラミック粒子としては、上述したセラミック粒子を構成するセラミック材料から形成されたものを使用することができる。特に、第１セラミック粒子及び第２セラミック粒子を構成するセラミック材料は、同一の材料又は化合物を形成する材料であることが望ましい。その結果、第１セラミック粒子と第２セラミック粒子との接触部分で化学的な結合が生じ、両者の接着を強固にすることができる。

第１セラミック粒子の平均粒子径は、３ｎｍ以上５０ｎｍ以下に設定されていることが望ましい。また、第２セラミック粒子の平均粒子径は、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下に設定されていることが望ましい。また、第２セラミック粒子の平均粒子径は、第１セラミック粒子の２倍以上１０倍以下に設定されていることが望ましい。

かくして、上述した実装構造体１は、配線基板３を介して供給される電源や信号に基づいて電子部品を駆動若しくは制御することにより、所望の機能を発揮する。

次に、上述した実装構造体１の製造方法を、図５から図１６に基づいて説明する。

（１）図５及び図６に示すように、コア基板５を準備する。具体的には、以下のように行う。

まず、基体７を準備する。基体７は、例えば、未硬化樹脂と基材とを含む複数の樹脂シートを積層し、加熱加圧して未硬化樹脂を硬化させることにより、作製することができる。なお、未硬化は、ＩＳＯ４７２：１９９９に準ずるＡ‐ステージ又はＢ‐ステージの状態である。

次に、基体７をその厚み方向に貫通したスルーホールＴを複数形成する。スルーホールＴは、例えばドリル加工やレーザー加工等により形成することができる。

次に、スルーホールＴの内壁に導電材料を被着させて、円筒状のスルーホール導体８を形成する。また、基体７の上面及び下面に導電材料を被着させて、導電材料層を形成する。導電材料の被着は、例えば無電解めっき、蒸着法、ＣＶＤ法又はスパッタリング法等により行われる。

次に、円筒状のスルーホール導体８の内部に、樹脂材料等を充填し、絶縁体９を形成する。

次に、導電材料を絶縁体９の露出部に被着させた後、導電層材料層をパターニングすることにより、導電層１１を形成する。導電材料の被着は、例えば無電解めっき法、蒸着法、ＣＶＤ法又はスパッタリング法等により被着される。また、導電材料層１５ｘのパターニングは、例えば、従来周知のフォトリソグラフィー技術、エッチング等を用いて行われる。

以上のようにして、コア基板５を作製することができる。

（２）図７及び図８に示すように、導電層１１上に、樹脂層１０を形成する。樹脂層１０は、例えば、未硬化の樹脂を導電層１１上に配置し、樹脂を加熱して流動密着させつつ、更に加熱して樹脂を硬化させることにより形成される。

（３）図９に示すように、樹脂層１０の上面に凹部１５を形成する。凹部１５は、過マンガン酸溶液等の薬剤を用いたエッチング法又はプラズマエッチング法等により形成することができる。この際、フィラー１３の一部を、樹脂層１０の上面に露出させることができる。なお、薬剤を用いたエッチング法により形成した場合、凹部１５は深さにばらつきが生じ易い。

（４）図１０乃至図１２に示すように、樹脂層１０上にセラミック層１４を形成する。具体的には、以下のように行う。

まず、第１セラミック粒子及び第１溶剤を含む第１セラミックゾルを準備する。次に、第１セラミックゾルを樹脂層１０の上面に塗布した後、第１セラミックゾルを乾燥し、第１溶剤を蒸発させる。これにより、樹脂層１０の上面に第１セラミック粒子が残存し、図１１に示すように、第１セラミック粒子を有するセラミック層１４を形成することができる。

次に、第２セラミック粒子及び第２溶剤を含む第２セラミックゾルを準備する。次に、セラミック層１４の上面に第２セラミックゾルを塗布した後、第２セラミックゾルを乾燥し、第２溶剤を蒸発させる。これにより、セラミック層１４の上面に第２セラミック粒子が残存し、図１２に示すように、第２セラミック粒子からなる突起部１７をセラミック層１４の上面に形成することができる。

第１セラミックゾルは、第１セラミック粒子を１％以上５０％以下含み、第１溶剤を５０％以上９８％以下ことが望ましい。その結果、第１セラミック粒子を１％以上含むことにより、セラミック層１４の内部構造を緻密にし、且つ厚みを大きく形成することができる。また、第１溶剤を５０％以上含むことにより、第１セラミックゾルの粘度の低減し、セラミック層１４の上面の平坦性を向上させて、配線基板３の上面の平坦性を向上させることができる。

第１セラミック粒子は、球状であることが望ましい。その結果、第１溶剤を蒸発させる際、第１セラミック粒子同士を緻密に凝集させることができるため、樹脂層１０の上面に第１セラミック粒子を効率良く残存させることができる。

また、第１セラミック粒子の平均粒子径は、３ｎｍ以上５０ｎｍ以下に設定されていることが望ましい。第１セラミック粒子の平均粒子径を３ｎｍ以上に設定することにより、第１セラミックゾルの粘度を低減し、生産性を向上させることができる。また、第１セラミック粒子の平均粒子径を５０ｎｍ以下に設定することにより、後述するように、第１セラミック粒子を樹脂層１０に含まれる樹脂の熱分解温度未満の温度にて互いに結合させることができる。

第１溶剤としては、例えばメタノール、イソプロパノール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル又はジメチルアセトアミド等の有機第１溶剤を含むものを使用することができる。なかでも、メタノール又はプロピレングリコールモノメチルエーテルを含むものを使用することが望ましい。その結果、第１セラミックゾルを均一に塗布することができ、且つ第１溶剤を効率良く蒸発させることができる。

第１セラミックゾルの塗布は、例えば、ディスペンサー又はスクリーン印刷を用いて行うことができる。ここで、第１セラミックゾルの塗布量を調整することにより、樹脂層１０よりもセラミック層１４の厚みが小さくなるように、第１セラミックゾルを塗布することができる。また、第１セラミックゾルはゾル状であるため、深さの大きい凹部１５により多く塗布される。その結果、第２凹部１５ｂ内における厚みが第１凹部１５ａ内における厚みよりも大きくなるように、セラミック層１４を形成することができる。

第１セラミックゾルの乾燥は、例えば大気雰囲気で行うことができる。また、導電層１１の酸化抑制の観点から、窒素ガス等の不活性ガス中にて行うことが望ましい。

第２セラミックゾルの塗布量を、第１セラミックゾルより少なくすることにより、突起部１７を形成することができる。また、第２セラミックゾルにおける第２セラミック粒子の濃度を、第１セラミックゾルより小さくすることにより、突起部１７を形成することができる。

第２セラミックゾルは、塗布量又は第２セラミック粒子の形状若しくは濃度、以外の点に関しては、例えば、第１セラミックゾルと同様のものを用いることができる。また、第２セラミックゾルの塗布及び乾燥は、第１セラミックゾルと同様の方法により行うことができる。

ここで、第１セラミック層１４ａに突起部１７を形成した後、セラミック層１４を加熱することが望ましい。その結果、第１セラミック粒子同士を結合させるとともに、第１セラミック粒子及び第２セラミック粒子を結合させることができる。ここで、第１セラミック粒子の平均粒子径が５０ｎｍ以下に設定されている場合、セラミック層１４を樹脂層１０に含まれる樹脂の熱分解温度未満に加熱することにより、第１セラミック粒子同士を強固に結合させることができる。これは、第１セラミック粒子の平均粒子径が５０ｎｍ以下と超微小に設定されているため、第１セラミック粒子の原子、特に表面の原子が活発に運動するため、かかる低温でも第１セラミック粒子同士が強固に結合することに起因すると推測される。このように第１セラミック粒子同士を結合させることにより、加熱に起因した樹脂層１０に含まれる樹脂の損傷を低減しつつ、セラミック層１４の機械的強度を向上させることができる。

また、低温で第１セラミック粒子同士を結合させることができるため、第１セラミック粒子の結晶化を低減し、アモルファス状態の割合を高めることができる。その結果、第１セラミック粒子は、結晶構造異方性に起因した熱膨張率の異方性を低減することにより、クラックの発生を低減できる。特に、第１セラミック粒子のセラミック材料として酸化ケイ素を使用した場合、第１セラミック粒子の結晶化を効果的に低減することができる。また、かかる加熱が低温で行われるため、第１セラミック粒子と樹脂層１０との熱膨張差に起因した、加熱時に発生する応力が低減され、かかる応力に起因したクラックや剥離を防止できる。

（５）図１３及び図１４に示すように、樹脂層１０に、ビア導体１２及び導電層１１を形成する。具体的には、以下のように行う。

まず、樹脂層１０にビア孔Ｖを形成し、ビア孔Ｖ内に導電層１１の少なくとも一部を露出させる。ビア孔Ｖの形成は、例えば、レーザー加工により行うことができる。本実施形態においては、樹脂層１０の上面にセラミック層１４が形成されており、セラミック層１４を介して樹脂層１０レーザー光を照射することにより、セラミック層１４及び樹脂層１０を貫通するビア孔Ｖを形成することができる。

ここで、レーザー光はその中心部から外縁部に向って強度が弱くなるため、レーザー光の照射により樹脂層１０にビア孔Ｖを形成すると、照射方向に向かって断面積が小さくなるテーパー状にビア孔Ｖが形成されやすい。一方、本実施形態によると、セラミック層１４を介して樹脂層１０にレーザー光の照射を行うため、セラミック層１４が強度の弱い外縁部のレーザー光を反射することにより、ビア孔Ｖをより円柱状に近い形状に形成することができる。その結果、樹脂層１０の上面におけるビア孔Ｖの開口を小さくし、配線をより微細化できる。

次に、ビア孔Ｖにビア導体１２を形成し、樹脂層１０の上面に導電層１１を形成する。ビア導体１２及び導電層１１は、従来周知のセミアディティブ法、サブトラクティブ法又はフルアディティブ法等により形成され、なかでもセミアディティブ法により形成されることが望ましい。ここで、本実施形態によると、セラミック層１４が上面に形成された樹脂層１０に対してめっき等の処理を行うため、めっき等の際に用いる処理液が樹脂層１０へ含浸されることを低減し、樹脂層１０中における処理液の残存物を低減できる。その結果、かかる残存物のイオン化により誘発されるイオンマイグレーションの発生を低減できる。

（６）図１５に示すように、（４）乃至（６）の工程を繰り返すことにより、コア基板５の両側に多層の配線層６を形成する。

以上のようにして、配線基板３を作製することができる。

（７）図１６に示すように、配線基板３に電子部品２を、バンプ４を介してフリップチップ実装する。

以上のようにして、実装構造体１を作製することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る配線基板を備えた実装構造体を、図１７に基づいて詳細に説明する。なお、上述した第１実施形態と同様の構成に関しては、記載を省略する。

第２実施形態は第１実施形態と異なり、セラミック層１４Ｘは、少なくとも一部が凹部１５Ｘ内のみに形成されている。その結果、樹脂層１０Ｘの厚みが小さい凹部１５Ｘ内のみにセラミック層１４Ｘを形成することにより、セラミック層１４Ｘの厚みを小さくしつつ、厚み方向に離間した導電層１１Ｘの短絡を効率良く低減できる。また、平面方向におけるセラミック層１４Ｘの面積を小さくすることができ、セラミック層１４Ｘと樹脂層１０Ｘとの熱膨張率の違いに起因した熱応力を緩和することができる。なお、セラミック層１４Ｘは、その一部が凹部１５Ｘ内に形成されていなくも構わないが、セラミック層１４Ｘは、その全てが凹部１５Ｘ内のみに形成されていることが望ましい。

第２実施形態に係るセラミック層１４Ｘは、第１セラミックゾルを塗布する際、塗布量を調整することにより、凹部１５Ｘ内に形成することができる。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良、組み合わせ等が可能である。

例えば、上述した第１及び第２実施形態において、基体は上面に絶縁性があればよく、例えばセラミック材料から形成した基体を使用しても構わないし、導電材料を絶縁材料で被覆して形成した基体を使用しても構わない。

また、上述した第１及び第２実施形態において、セラミック層を導電層の下面のみに形成しても構わない。このようなセラミック層は、第１セラミックゾルを所定の場所へ塗布することにより、行うことができる。第１セラミックゾルの所定の場所への塗布は、ディスペンサーを用いる場合には、塗布量を調節することにより、スクリーン印刷を用いる場合には、マスクを用いることにより、行うことができる。

１実装構造体
２電子部品
３配線基板
４バンプ
５コア基板
６配線層
７基体
８スルーホール導体
９絶縁体
１０樹脂層
１１導電層
１２ビア導体
１３フィラー
１４セラミック層
１５凹部
１６窪み部
１７突起部
Ｔスルーホール
Ｖビア孔

Claims

樹脂層と、
前記樹脂層の上面に位置する第１導電層と、
前記樹脂層の下面に位置する第２導電層と、
少なくとも一部が、前記第１導電層及び前記第２導電層が重畳する領域にて前記樹脂層と前記第１導電層との間に介された、前記樹脂層よりも厚みの小さいセラミック層と、
を備えたことを特徴とする配線基板。
請求項１に記載の配線基板において、
前記樹脂層は、複数形成されており、
前前記セラミック層は、前記樹脂層それぞれの上面に形成されていることを特徴とする配線基板。
請求項１に記載の配線基板において、
前記セラミック層は、互いに結合した複数のセラミック粒子を有することを特徴とする配線基板。
請求項３に記載の配線基板において、
前記樹脂層は、フィラーを含み、
前記フィラーは、前記樹脂層と前記セラミック層との界面に位置し、前記セラミック粒子と結合していることを特徴とする配線基板。
請求項１に記載の配線基板において、
前記樹脂層は、前記セラミック層との界面に複数の凹部を有し、
前記セラミック層の厚みが、厚み方向における前記凹部の深さの最大値よりも小さいことを特徴とする配線基板。
請求項５に記載の配線基板において、
前記セラミック層は、少なくとも一部が前記凹部内に位置し、該凹部に対応する窪み部を前記第１導電層との界面に有することを特徴とする配線基板。
請求項６に記載の配線基板において、
前記凹部は、第１凹部と、厚み方向の深さが前記第１凹部よりも大きい第２凹部と、を有し、
前記第２凹部における厚みが前記第１凹部よりも大きいことを特徴とする配線基板。
請求項６に記載の配線基板において、
前記窪み部は、前記第１導電層との界面に複数の突起部を有し、
前記突起部は、前記第１導電層に被覆されていることを特徴とする配線基板。
請求項１に記載の配線基板と、
前記配線基板に搭載され、前記第１導電層と電気的に接続された電子部品と、
を備えたことを特徴とする実装構造体構造体。