JP2013115222A - 配線基板 - Google Patents

Abstract

【課題】 電気的信頼性を改善した低熱膨張な配線基板を提供する。
【解決手段】 本発明の配線基板３は、絶縁層８と、絶縁層８上に形成された導電層１３とを備え、絶縁層８が、可視光の波長よりも粒径が小さく、かつネック構造を介して少なくとも一部が互いに接続している複数の第１無機絶縁粒子１６と、第１無機絶縁粒子１６よりも粒径が大きく、互いの間に第１無機絶縁粒子１６を介在させている複数の着色材粒子１７と、複数の第１無機絶縁粒子１６および複数の着色材粒子１７の周りに充填された樹脂材１５とを有することを特徴とするものである。絶縁層８の熱膨張率を低減することができる結果、配線基板３と電子部品との接続部への熱応力の印加を低減でき、配線基板３の電気的信頼性を向上させることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電子機器（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、コンピュータ機器およびその周辺機器）等に使用される配線基板に関するものである。

従来、電子機器に使用される配線基板としては、例えば特許文献１に開示されたもののように、樹脂材料から成る絶縁層を有する配線基板が用いられている。

しかし、従来の配線基板では、絶縁層に樹脂材料を使用しているために、配線基板とこの配線基板に実装される電子部品との熱膨張差が大きくなってしまう。

そして、その熱膨張差に起因して、配線基板と電子部品との接続部に応力が印加されやすく、その結果、配線基板の接続信頼性が低下していた。

特開平８−１１６１７４号公報

本発明は、電気的信頼性を改善した配線基板およびそれを用いた実装構造体を提供することを目的とするものである。

本発明の一形態に係る配線基板は、絶縁層と、該絶縁層上に形成された導電層とを備え、前記絶縁層が、可視光の波長よりも粒径が小さく、かつネック構造を介して少なくとも一部が互いに接続している複数の第１無機絶縁粒子と、該第１無機絶縁粒子よりも粒径が大きく、互いの間に該第１無機絶縁粒子を介在させている複数の着色材粒子と、複数の前記第１無機絶縁粒子および複数の前記着色材粒子の周りに充填された樹脂材とを有することを特徴とするものである。

本発明の一形態に係る配線基板によれば、絶縁層が、可視光の波長よりも粒径が小さく、かつネック構造を介して少なくとも一部が互いに接続している複数の第１無機絶縁粒子とを有し、絶縁層が熱膨張率の小さい第１無機絶縁粒子を主成分として形成されていることから、絶縁層の熱膨張率を低減することができる。その結果、配線基板と電子部品との接続部への熱応力の印加を低減でき、配線基板の電気的信頼性を向上させることができる。

また、絶縁層が、互いの間に第１無機絶縁粒子を介在させて互いに離れている複数の着色材粒子を有することによって、絶縁層を均一に着色し、この着色された絶縁層と絶縁層上に形成された導電層との識別性を向上させることができる。その結果、パターニングされた導電層の検査ミスを低減することが容易となるので、電気的信頼性を向上させることができる。

本発明の一実施形態にかかる実装構造体を厚み方向に切断した断面図である。 図２は、図１に示した実装構造体のＲ１部分を拡大して示した断面図である。 図３は、図２に示した実装構造体のＲ２部分を拡大して示した断面図である。 図４（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図１に示す実装構造体の製造工程を説明する厚み方向に切断した断面図であり、図４（ｃ）は、図４（ｂ）のＲ３部分を拡大して示した断面図である。 図５（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ図１に示す実装構造体の製造工程を説明する厚み方向に切断した断面図である。 図６（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ図１に示す実装構造体の製造工程を説明する厚み方向に切断した断面図である。 図７（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図１に示す実装構造体の製造工程を説明する厚み方向に切断した断面図である。

以下に、本発明の一実施形態に係る配線基板を含む実装構造体を、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１に示した本発明の一実施形態にかかる実装構造体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、コンピュータ装置またはその周辺機器等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と電子部品２が実装された配線基板３とを含んでいる。

電子部品２は、例えばＩＣまたはＬＳＩ等の半導体素子であり、配線基板３に半田等の導電材料からなるバンプ４を介してフリップチップ実装されている。

配線基板３は、電子部品２を支持するとともに、電子部品２を駆動もしくは制御するための電源や信号を電子部品２へ供給する機能を有する。この配線基板３は、コア基板５と、コア基板５の両主面に形成された一対のビルドアップ層６とを含んでいる。

コア基板５は、配線基板３の剛性を高めつつ一対のビルドアップ層６間の導通を図るものである。このコア基板５は、基体７と、基体７の両主面に形成された絶縁層８と、基体７および絶縁層８を貫通して形成される円筒状のスルーホール導体９と、スルーホール導体９の中空を埋める絶縁体１０とを含んでいる。

基体７は、コア基板５の剛性を高めるものである。この基体７は、例えば、樹脂部１１と樹脂部１１に被覆された基材１２とを含んでいる。この基体７の平面方向への熱膨張率は、例えば３ｐｐｍ／℃以上２０ｐｐｍ／℃以下に設定されている。また、基体７の厚み方向への熱膨張率は、例えば３０ｐｐｍ／℃以上５０ｐｐｍ／℃以下に設定されている。ここで、熱膨張率は、例えば、市販のＴＭＡ（Thermo-Mechanical Analysis：熱機械分析）装置を用いてＪＩＳＫ７１９７−１９９１に準じた測定方法によって測定される。

樹脂部１１は、基体７の主要部をなすものである。この樹脂部１１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またはポリエーテルケトン樹脂等の材料を使用することができる。樹脂部１１の熱膨張率は、例えば２０ｐｐｍ／℃以下以上５０ｐｐｍ／℃以下に設定されている。

基材１２は、基体７の剛性を高めつつ、熱膨張を低減するものである。この基材１２は、繊維により構成された織布もしくは不織布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、炭素繊維または金属繊維等を使用することができる。

絶縁層８は、コア基板５の剛性を高めつつ、熱膨張を低減させるとともに、コア基板５の両主面に形成されるビルドアップ層６に含まれる導電層１３を支持するものである。この絶縁層８は、無機絶縁構造体１４と、無機絶縁構造体１４が有する間隙に充填された樹脂材１５とを含んでいる。

絶縁層８は、無機絶縁構造体１４を６５体積％以上含み、樹脂材１２を３５体積％以下含むことが望ましい。その結果、絶縁層８の平面方向および厚み方向の熱膨張率は、例えば０ｐｐｍ／℃以上１０ｐｐｍ／℃以下に設定されている。なお、体積含有率は、無機絶縁層８の研摩面を電界放出型電子顕微鏡で撮影し、画像解析装置等を用いて、無機絶縁構造体１４の面積比率（面積％）を１０個の断面にて測定し、その測定値の平均値を算出して含有量（体積％）とみなすことによって求められる。

無機絶縁構造体１４は、絶縁層８の主要部をなすものであり、絶縁層８の剛性を向上させるとともに、熱膨張を低減させるものである。この無機絶縁構造体１４は、第１無機絶縁粒子１６と、第１無機絶縁粒子１６よりも粒径が大きい着色材粒子１７と、着色材粒子１７よりも粒径が大きい第２無機絶縁粒子１８とを含んでいる。この無機絶縁構造体１４は、図２および図３に示すように、複数の第１無機絶縁粒子１６が、複数の第２無機絶縁粒子１８同士間および複数の着色材粒子１７同士間、あるいは第２無機絶縁粒子１８と着色材粒子１７との間に介在している。また、無機絶縁構造体１４内の第１無機絶縁粒子１６同士、および第１無機絶縁粒子１６と第２無機絶縁粒子１８とが、互いの少なくとも一部でネック構造を介して接続している。また、無機絶縁構造体１４は、複数の第１、第２無機絶縁粒子１６、１８とネック構造とに囲まれた間隙を有する。

無機絶縁構造体１４は、第１無機絶縁粒子１６を６体積％以上３５体積％以下含み、第２無機絶縁粒子１８を６０体積％以上９３体積％以下含み、着色材粒子１７を１体積％以上５体積％以下含むことが望ましい。

その結果、熱膨張率の小さい第１無機絶縁粒子１６および第２無機絶縁粒子１８を主成分としているので、無機絶縁構造体１４の熱膨張率は低減される。また、複数の着色材粒子１７が互いに離れて配置されていることから、無機絶縁構造体１４中で着色材粒子１７が凝集するのを効果的に抑制することができるので、無機絶縁構造体１４を均一に着色し、絶縁層８と絶縁層８上に形成された導電層１３との識別性を向上させることができる。

第１無機絶縁粒子１６は、無機絶縁構造体１４の主要部を成すものである。この第１無機絶縁粒子１６は、良好に無機絶縁構造体１４の絶縁を図るために、例えば酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムまたは酸化カルシウムから成る。また、第１無機絶縁粒子１６は、非晶質体を用いることが望ましい。その結果、第１無機絶縁粒子１６の結晶構造に起因した無機絶縁構造体１４におけるクラックの発生を低減することができる。また、第１無機絶縁粒子１６は、球状であることが望ましい。球状であると、第１無機絶縁粒子１６を充填しやすくなるため、無機絶縁構造体１４の内部構造を緻密にできる。

また、第１無機絶縁粒子１６の粒径は、可視光の波長よりも小さい。その結果、第１無機絶縁粒子１６の粒径が非常に微小であることから、比表面積が大きく表面エネルギーが大きくなり、表面の原子が活発に運動するため、第１無機絶縁粒子１６は、他の第１無機絶縁粒子１６あるいは第２無機絶縁粒子１８と強固に結合する。なお、可視光の波長とは
、ＪＩＳＺ８１２０−２００１に準じ、その波長範囲が３６０ｎｍ以上８３０ｎｍ以下のものをいう。したがって、第１無機絶縁粒子１６の粒径は、可視光の波長範囲の下限値である３６０ｎｍよりも小さいことが好ましい。

特に、このような第１無機絶縁粒子１６としては、粒径が３ｎｍ以上１１０ｎｍ以下であることが望ましい。粒径がこの範囲にあると、第１無機絶縁粒子１６を結晶開始温度以下といった低温で、非晶質体である第１無機絶縁粒子１６の結晶構造を維持しつつ、第１無機絶縁粒子１６同士を強固に結合させることができる。

なお、第１無機絶縁粒子１６の粒径は、絶縁層８の研摩面または破断面を電界放出型電子顕微鏡で観察し、２０粒子数以上５０粒子数以下の粒子を含むように拡大した断面を撮影し、各粒子のこの拡大した断面に現れた最大径を測定して平均値を算出することによって求められる。以下、着色材粒子１７および第２無機絶縁粒子１８の粒径も、第１無機絶縁粒子１６の粒径と同様に測定して求められる。

着色材粒子１７は、可視光の波長を選択的に吸収することによって無機絶縁構造体１４、ひいては絶縁層８を着色するためのものである。この着色材粒子１７は、例えばベンガラ、ウルトラマリン、ジンクイエロー、ジンクグリーン、孔雀石、マンガンバイオレット、メチルバイオレット、グラファイト、酸化鉄黒等の無機材料から成る。また、着色材粒子１７は、その粒径が、例えば０．４μｍ以上０．９μｍ以下に設定されている。

第２無機絶縁粒子１８は、第１無機絶縁粒子１６とともに無機絶縁構造体１４の主要部を成すものである。この第２無機絶縁粒子１８は、例えば酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムまたは酸化カルシウムから成る。また、第１無機絶縁粒子１６は、第１無機絶縁粒子１６の結晶構造に起因した無機絶縁構造体１４におけるクラックの発生を低減するために、非晶質体を用いることが望ましい。また、第２無機絶縁粒子１８は、球状であることが望ましい。球状であると、第２無機絶縁粒子１８の表面が滑らかになり、この表面における応力が分散されるので、第２無機絶縁粒子１８の表面を起点としたクラックの発生を低減することができる。

また、第２無機絶縁粒子１８は、第１無機絶縁粒子１６よりも粒径が大きい。これにより、第１無機絶縁粒子１６同士の結合が破壊されて生じた無機絶縁構造体１４内のクラックの伸長において、このクラックが粒径の大きい第２無機絶縁粒子１８を迂回して伸長する分、その伸長に大きなエネルギーが必要となる。それゆえ、第１無機絶縁粒子１６よりも粒径の大きい第２無機絶縁粒子１８によって、良好に無機絶縁構造体１４におけるクラックの伸長を抑制することができる。なお、第２無機絶縁粒子１８の粒径は、可視光の波長の最小値（３６０ｎｍ）よりも大きく設定されており、例えば０．５μｍ以上５μｍ以下に設定されている。また、第２無機絶縁粒子１８の粒径は、可視光の波長の最大値（８３０ｎｍ）よりも大きく設定されていることが望ましい。

また、第２無機絶縁粒子１８は、第１無機絶縁粒子１６と同じ材料で形成することが好ましい。この場合には、粒子同士の結合が強固になり、無機絶縁構造体１４に生じるクラックを良好に低減することができる。なお、第２無機絶縁粒子１８は、第１無機絶縁粒子１６と異なる材料で形成しても構わない。

樹脂材１５は、絶縁層８が含む第１無機絶縁粒子１６、着色材粒子１７および第２無機絶縁粒子１８の周囲に充填されるものであり、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、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またはビスマレイドトリアジン樹脂等の樹脂材料を用いることができる。また、樹脂材１５の屈折率は、第２無機絶縁粒子１８と異なるものが用いられる。このような樹脂材１５
の屈折率は、例えば、第２無機絶縁粒子１８の屈折率の０．９倍よりも小さく、または第２無機絶縁粒子１８の屈折率の例えば１．１倍よりも大きく設定される。

また、無機絶縁構造体１４の間隙中に充填される樹脂材１５は、上記の樹脂材料の中でもエポキシ樹脂を用いることが望ましい。エポキシ樹脂は、分子構造が接着に好適な構造であるため、着色材粒子１７と樹脂材１５との接着が強固となり、絶縁層８にクラックが入りにくくなり、基板の薄型化にも対応することができる。

また、着色材粒子１７の表面をシランカップリング剤で適切に処理しておけば、着色材粒子１７の表面に配された水酸基が樹脂材１５のエポキシ基と強固に結合する。エポキシ基は大気中の水分と反応し、両端に水酸基（ＯＨ基）を形成し、次に、エポキシ基に形成された水酸基と着色材粒子１７の表面に配された水酸基とが脱水縮合することで、樹脂材１５のエポキシ基は着色材粒子１７の表面に配された水酸基と結合し、樹脂材１５との接着も強固になり、配線基板３の強度をより向上できる点で好ましい。

一方、コア基板５の上下面には、上述した如く、一対のビルドアップ層６が形成されている。ビルドアップ層６は、絶縁層８、導電層１３およびビア導体１９を含んでいる。

絶縁層８は、後述する導電層１３を支持する支持部材として機能し、導電層１３同士の短絡を抑制する絶縁部材として機能するものであり、上述したものと同様である。そして、上述した樹脂材１５と同様の材料から成る接着層２０を介して積層される。

導電層１３は、絶縁層８上に形成され、絶縁層８を介して厚み方向に互いに離して配置されている。導電層１３としては、例えば銅、銀、金、アルミニウムまたはニッケルクロム等の金属材料によって形成されたものを使用することができる。

ビア導体１９は、厚み方向に互いに離して配置した導電層１３同士を相互に接続するものであり、コア基板５に向って径が小さくなる柱状に形成されている。ビア導体１９としては、例えば銅、銀、金、アルミニウムまたはニッケルクロム等の導電材料によって形成されたものを使用することができる。

導電層１３およびビア導体１９は、互いに電気的に接続されており、接地用配線、電力供給用配線および／または信号用配線を含む配線部を構成している。

ところで、第１無機絶縁粒子１６の粒径が可視光の波長よりも小さいことから、可視光は、第１無機絶縁粒子１６によって反射されにくいため、無機絶縁構造体１４内を透過しやすい。そして、可視光が、可視光の波長よりも大きい球体である第２無機絶縁粒子１８に到達すると、入射してきた方向と同じ方向に光が反射（再帰性反射）しやすい。これは、具体的には、以下のようにして起こる。

まず、可視光が、可視光の波長よりも大きい第２無機絶縁粒子１８の外表面に達すると、可視光は、一般的に透光性の高い酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムまたは酸化カルシウム等の材料から成る第２無機絶縁粒子１８の中に入る。そして、第２無機絶縁粒子１８の中に入った可視光は、第２無機絶縁粒子１８の内表面において、第２無機絶縁粒子１８と樹脂材１５との屈折率の違いによって反射し、第２無機絶縁粒子１８の外へ出る。この際、反射された可視光は、第２無機絶縁粒子１８の中に入る際の屈折と、第２無機絶縁粒子１８の内表面における反射と、第２無機絶縁粒子１８の外に出る際の屈折とによって、第２無機絶縁粒子１８に対して入射してきた方向と同じ方向に光が反射（再帰性反射）することとなる。

ここで、例えば、光を照射して反射光のコントラストによって、絶縁層８上に形成された導電層１３の配線パターンを検査する際に、絶縁層８が再帰性反射しやすいと、照射した光を金属光沢を有する導電層１３と同様に反射する部材として絶縁層８が認識されてしまい、導電層１３と絶縁層８との識別性が低下しやすい。

一方、本実施形態の配線基板３においては、無機絶縁構造体１４が着色材粒子１７を含んでいることから、着色材粒子１７が可視光を吸収するため、無機絶縁構造体１４内を透過あるいは無機絶縁構造体１４から反射する可視光の量を低減することができる。したがって、絶縁層８において、上述した再帰性反射による可視光の反射を低減することができるため、導電層１３と絶縁層８との識別性を高めることができる。

また、導電層１３のパターン等の検査に関して、配線基板３に光を照射してその反射光を分析する検査手法を使用する場合には、照射する光の明度、彩度、色相を任意に選択して、選択した光を照射する。そして、反射光について最もコントラスト差が認められるパラメータを基に、導電層１３による配線パターンを認識し、配線パターンの適否を検討することになる。この場合、例えば、明度を基に配線パターンの検査を行なう際には、その明度差が絶縁層８と導電層１３とで例えば１０％以上であれば、両者を確実に識別することができる。ここで、明度は、例えば分光光度計（日立Ｕ−4100）によって測定される。

着色材粒子１７は、明度、彩度または色相のいずれかにおいて、絶縁層８と導電層１３とのコントラストを強調するために機能するものであり、例えばベンガラは褐色、ウルトラマリンは青色、ジンクイエローは黄色、ジンクグリーンおよび孔雀石は緑、マンガンバイオレットおよびメチルバイオレットは紫色、グラファイトは灰色、酸化鉄黒は黒色に絶縁層８を着色する。このうち灰色および黒色は、多くの波長の可視光が吸収された結果の色調なので、絶縁層８が反射する光の量を効率よく低減させるには、グラファイトまたは酸化鉄黒を着色材粒子１７に用いることが好ましい。

なお、上述したように、着色材粒子１７は、無機絶縁構造体１４中に１体積％以上５体積％以下含まれることが望ましい。着色材粒子１７が１体積％以上含まれることで良好に絶縁層８が着色され、５体積％以下含まれていることにより、配線基板３の電気的特性等を良好に保持することができる。

また、無機絶縁構造体１４は、上述したように、複数の第１無機絶縁粒子１６が、複数の複数の着色材粒子１７同士間に介在して形成されている。すなわち、複数の第１無機絶縁粒子１６が着色材粒子１７間に介在することによって、複数の着色材粒子１７同士は凝集が抑制されて互いに離れて、絶縁層８中に一様に分布している。この結果、絶縁層８は、略均一に入射光あるいは反射光を吸収することができ、一様に絶縁層８を着色することができるため、導電層１３による配線パターンとの識別性を向上させることができる。

また、着色材粒子１７を、無機材料とすれば、絶縁層８を低熱膨張にできる点で好ましい。その中でも、着色材粒子１７を酸化物とすれば、着色材粒子１７の酸素原子と第１無機絶縁粒子１６の酸素原子が大気中の水原子を介して水素結合することになり、配線基板３の弾性率を高くし、強度を高くすることができるという点で好ましい。

そして、無機絶縁構造体１４は、第１無機絶縁粒子１６が第１無機絶縁粒子１６同士および第２無機絶縁粒粒子１８と、少なくとも一部でネック構造を介して結合して形成されており、無機絶縁構造体１４に含まれた第１無機絶縁粒子１６、第２無機絶縁粒子１８および着色材粒子１７は、球状で存在していることが好ましい。着色材粒子１７も球状であることによって、様々な方向から入射してくる光が入射角によらずに着色材粒子１７に均一に当たるようになり、あるいは着色材粒子１７によって反射される光は、入射光の角度
の差異によって様々な方向に拡散し、絶縁層８内に光をいきわたらせることができるので、着色された絶縁層８における色斑等の発生を良好に低減することができる。

さらに、着色材粒子１７は、第１無機絶縁粒子１６よりも大きく、第２無機絶縁粒子１８よりも小さいことが好ましい。着色材粒子１７が第１無機絶縁粒子１６よりも大きいことで、着色材粒子１７の周囲に配された複数の第１無機絶縁粒子１６を透過した光、あるいは第１無機絶縁粒子１６によって反射または散乱した光が着色材粒子１７にとらえられやすくなる。また、第２無機絶縁粒子１８は、上述したように再帰性反射を引き起こす主な要因となるが、着色材粒子１７が第２無機絶縁粒子１８よりも小さいことで、着色材粒子１７をより良好に分散して第２無機絶縁粒子１８の周囲に配置することが可能になる。これにより、着色材粒子１７が第２無機絶縁粒子１８の入射光や反射光を効果的にとらえ、第２無機絶縁粒子１８からの反射光を低減することができる。

かくして、上述した実装構造体１は、配線基板３から供給される電源や信号に応じて電子部品２を駆動も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２から図５を参照しつつ説明する。

（１）まず、図４（ａ）に示すように、第１無機絶縁粒子１６、第２無機絶縁粒子１８、溶剤および着色材粒子１７を含む無機絶縁ゾル２１と、銅箔２２とを準備し、銅箔２２の一主面に無機絶縁ゾル２１を塗布する。

溶剤は、例えばメタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、エチレングリコール、エチレングリコールモノプロピルエーテル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、キシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、またはジメチルアセトアミド等の有機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、イソプロパノールおよび／また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、無機絶縁ゾル１１ｘを均一に塗布することができ、かつ、後の工程にて、溶剤を効率良く蒸発させることができる。

無機絶縁ゾル２１は、例えば、以下のようにして形成することができる。

まず、溶剤と第１無機絶縁粒子１６とを混合した溶液を準備した後、該溶液に着色材粒子１７を混合して攪拌する。このように予め溶液中に第１無機絶縁粒子１６を分散させることによって、着色材粒子１７を溶液に混合して攪拌する際に、比表面積が大きく表面が活性化している第１無機絶縁粒子１６が、その表面を安定化させようとして着色材粒子１７の周囲に凝集することになり、攪拌して分散した着色材粒子９同士が凝集することを良好に低減することができる。したがって、複数の着色材粒子１７間に、良好に第１無機絶縁粒子１６を配することができる。なお、溶液の攪拌は、例えば、ボールミルで約６時間行なうことで、良好に着色材粒子１７の周囲に第１無機絶縁粒子１６が配される。また、第１無機絶縁粒子１６は、溶剤と混合する前に、シランカップリング剤によって表面に水酸基を配置させることが好ましい。その結果、溶剤との親和性が増し、溶液中に良好に分散させることができる。

次に、溶液にさらに第２無機絶縁粒子１８を混合して攪拌する。その結果、第１無機絶縁粒子１６および着色材粒子１７を混合した後、第２無機絶縁粒子１８を混合することによって、着色材粒子１７を、その粒径よりも大きい第２無機絶縁粒子１８の周囲に良好に配することができる。なお、第２無機絶縁粒子１８の攪拌は、例えばボールミルで１２時間行なうことによって、良好に攪拌することができる。

以上の工程によって、無機絶縁ゾル２１を形成することができる。

また、無機絶縁ゾル２１は、以下のようにして形成しても構わない。

まず、上述した方法と同様にして、溶剤と第１無機絶縁粒子１６とを混合して溶液を作製し、この溶液に着色材粒子１７を混合して攪拌する。次に、この攪拌した溶液を噴霧乾燥することによって、溶剤を蒸発させるとともに、第１無機絶縁粒子１６と着色材粒子１７とから成る粉体を作製する。次に、この粉体と溶剤と第２無機絶縁粒子１８とを混合して攪拌することによって、無機絶縁ゾル２１を形成する。

この方法では、第１無機絶縁粒子１６と着色材粒子１７とから成る粉体を作製している。この粉体においては、第１無機絶縁粒子１６が着色材粒子１７を取り囲んでおり、第１無機絶縁粒子１６と着色材粒子１７とが強く結合している。その結果、粉体と溶剤と第２無機絶縁粒子とを混合して攪拌する際に、第１無機絶縁粒子１６と着色材粒子１７との結合を良好に維持することができ、着色材粒子１７と第２無機絶縁粒子との間に第１無機絶縁粒子を良好に配することができる。

なお、噴霧乾燥においては、例えばスプレードライ法を用いて行なうことができる。具体的には、溶液を粒状に噴霧するとともに例えば１００℃で加熱し、溶剤を蒸発させることによって、粉体を形成することができる。また、粉体と溶剤と第２無機絶縁粒子１８とを混合して攪拌する際には、新たに第１無機絶縁粒子１６を加えて攪拌することが好ましい。その結果、新たに表面が活性化している第１無機絶縁粒子１６を混合することによって、良好に第１無機絶縁粒子１６と第２無機絶縁粒子１８とを結合することができる。

一方、無機絶縁ゾル２１の銅箔２２への塗布は、例えばディスペンサー、バーコーター、ダイコーターまたはスクリーン印刷を用いて行なうことができる。

（２）図４（ｂ）および（ｃ）に示すように、溶剤を蒸発させた後、無機絶縁ゾル２１を加熱し、第１無機絶縁粒子１６同士を結合させるともに、第１無機絶縁粒子１６と第２無機絶縁粒子１８とを結合させることにより、無機絶縁ゾル２１を無機絶縁構造体１４にして、銅箔２２と無機絶縁構造体１４とを有する積層シート２３を形成する。

無機絶縁ゾル２１の加熱は、例えば、１５０℃〜２３０℃で２時間加熱することによって、無機絶縁ゾル２１を完全に乾燥させて、無機絶縁粒子同士がネック構造を介して接続した無機絶縁構造体１４が形成される。ここで、無機絶縁ゾル２１は粒径が微小に設定された第１無機絶縁粒子１６を含むため、無機絶縁ゾル２１の加熱温度が第１無機絶縁粒子１６の結晶化開始温度未満と低温であっても、無機絶縁粒子同士を強固に結合させることができる。

（３）図５（ａ）に示すように、基体前駆体２４を準備する。基体前駆体２４は、例えば、未硬化樹脂と基材１２とを含む複数の樹脂シートを積層することによって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Ｂ−ステージの状態である。

（４）図５（ｂ）に示すように、基体前駆体２４の上下面それぞれに無機絶縁構造体１４を含む積層シート２３を積層して積層体２５とし、この積層体２５を上下方向に加熱加圧することによって、基体前駆体２４の未硬化樹脂を、無機絶縁構造体１４の網目状構造の間隙中に充填しつつ熱硬化する。これにより、無機絶縁構造体１４に樹脂材１５が充填された絶縁層８を基体７の両主面に形成することができる。

積層体２５の加熱加圧は、温度が基体前駆体２４の硬化開始温度以上熱分解温度未満に設定されていることが望ましい。具体的には、積層体２５の加熱加圧は、温度が例えば１７０℃以上２３０℃以下に設定され、圧力が例えば２ＭＰａ以上３ＭＰａ以下に設定され、時間が例えば０．５時間以上２時間以下に設定されている。なお、硬化開始温度は、樹脂が、ＩＳＯ４７２：１９９９に準ずるＣ−ステージの状態となる温度である。また、熱分解温度は、ＩＳＯ１１３５８：１９９７に準ずる熱質量測定において、樹脂の質量が５％減少する温度である。

（５）図５（ｃ）に示すように、基体７を上下方向に貫通するスルーホール導体９を形成し、基体７上に導電層１３を形成する。具体的には、以下のように行なう。

まず、例えばドリル加工やレーザー加工等により、基体７を厚み方向に貫通するスルーホールＴを複数形成する。次に、例えば無電解めっき法、蒸着法、ＣＶＤ法あるいはスパッタリング法等により、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９を形成する。次に、円筒状のスルーホール導体９の内部に、樹脂材料等を充填し、絶縁体１０を形成する。次に、例えば無電解めっき法、蒸着法、ＣＶＤ法あるいはスパッタリング法等により、導電材料を絶縁体１０の露出部に被着させる。次に、フォトリソグラフィー技術、エッチング等を用いて銅箔２２をパターニングすることにより、配線パターン形状の導電層１３を形成する。

（６）導電層１３における配線パターンの検査を行なう。配線パターンの検査は、例えば、光学式自動外観検査（Automated Optical Inspection）装置によって行なうことができる。具体的には、配線基板３に可視光を照射し、その反射光をＣＣＤ等の受光素子でとらえ、配線部（主に銅からなる）とその他の部分（主に樹脂からなる）とを画像処理して、色調の差を識別して配線形状を割り出し、これを設計データと比較して適否を判定する。

ここで、上述した如く、絶縁層６が着色材粒子１７を含むため、第１無機絶縁粒子１６および第２無機絶縁粒子１８による可視光の反射を低減することができる。その結果、絶縁層６と導電層１３による配線パターンとの識別性を向上させることによって、配線パターンの検査を良好に行なうことができる。

以上のようにして、コア基板５を作製することができる。

（７）図６（ａ）に示すように、（１）および（２）の工程と同様に、銅箔２２と無機絶縁構造体１４とを有する積層シート２３を形成し、未硬化の樹脂材料から成る接着層前駆体２６を、無機絶縁構造体１４を介して積層シート２３上に貼り合わせる。

接着層前駆体２６は、例えば真空ラミネーター、ロールラミネーターあるいは真空プレスによって、無機絶縁構造体１４と接するように貼り合わせる。この貼り合わせの工程では、貼り合わせ時に加圧するともに、樹脂が熱硬化しない温度範囲（樹脂のガラス転移点温度以上、重合開始温度未満）で接着層前駆体２６を加熱することにより、接着層前駆体２６の樹脂を流動化させ、この流動化した樹脂を無機絶縁構造体１４の網目状構造の間隙中に充填させる。なお、接着層前駆体２６のうち、無機絶縁構造体１４の間隙に充填された未硬化樹脂は、後の工程で硬化されることによって、絶縁層８の樹脂材１５と成る。

（８）図６（ｂ）に示すように、コア基板５の上下面それぞれに接着層前駆体２６を介して積層シート２３を積層し、該積層体を上下方向に加熱加圧することにより、接着層前駆体２６を硬化させて接着層２０にする。なお、この積層体の加熱加圧は、例えば（４）
の工程と同様に行なうことができる。

（９）図６（ｃ）に示すように、例えば硫酸および過酸化水素水の混合液、塩化第二鉄溶液塩化第二銅溶液等を用いたエッチング法により、絶縁層８から銅箔２２を剥離する。

（１０）図７（ａ）に示すように、第２樹脂層２２および絶縁層８を上下方向に貫通するビア導体１９を形成し、絶縁層８上に導電層１３を形成する。具体的には、以下のように行なう。

まず、例えばＹＡＧレーザー装置あるいは炭酸ガスレーザー装置により、第２樹脂層２２および絶縁層８にビア孔Ｖを形成し、ビア孔Ｖ内に導電層１３の少なくとも一部を露出させる。次に、例えばセミアディティブ法、サブトラクティブ法あるいはフルアディティブ法等により、ビア孔Ｖにビア導体１９を形成するとともに絶縁層８上に導電層１３を形成する。

なお、導電層１３を形成した後は、（５）と同様に配線パターンの検査を行なう。

（１１）図７（ｂ）に示すように、（７）〜（１０）の工程を繰り返すことにより、コア基板５の上下面にビルドアップ層６を形成する。そして、本工程を繰り返すことにより、ビルドアップ層６を多層化することができる。

以上のようにして、配線基板３を作製することができる。

（１２）バンプ４を介して配線基板３に電子部品２をフリップチップ実装することにより、図１に示した実装構造体１を作製することができる。

なお、本発明は、以上の実施の形態の例によって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の変更を加えた実施の態様は、いずれも本発明の範囲内に含まれる。

例えば、上述した本発明の実施形態においては、着色材粒子として無機材料から成るものを用いたが、着色材粒子として有機材料から成るものを用いても構わない。この場合には、無機材料と比較して、有機材料が有するπ電子によって分子が活発に運動するため、絶縁層をより効果的に着色することができる。

この着色材粒子に用いる有機材料は、金属を配位結合してなる錯体を含むことが望ましい。その結果、紫外線が照射された場合に、着色材粒子の錯体が紫外線を吸収するため、紫外線に起因した着色材粒子の有機材料の重合を良好に低減することができる。したがって、有機材料の重合に起因した着色材粒子の変色を低減することができるため、絶縁層の色むらを低減できる。このような有機材料としては、銅フタロシアニンブルーおよび銅フタロシアニングリーンを用いることができる。なお、着色材粒子として有機材料から成るものを用いる場合には、上述した（２）の工程で、着色材粒子を構成する有機材料の分解温度以下で、無機絶縁ゾルを加熱する必要がある。

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 ビルドアップ層
７ 基体
８ 絶縁層
９ スルーホール導体
１０ 絶縁体
１１ 樹脂部
１２ 基材
１３ 導電層
１４ 無機絶縁構造体
１５ 樹脂材
１６ 第１無機絶縁粒子
１７ 着色材粒子
１８ 第２無機絶縁粒子
１９ ビア導体
２０ 接着層
２１ 無機絶縁ゾル
２２ 銅箔
２３ 積層シート
２４ 基体前駆体
２５ 積層体
２６ 接着層前駆体

Claims (5)

1. 絶縁層と、該絶縁層上に形成された導電層とを備え、
   前記絶縁層が、可視光の波長よりも粒径が小さく、かつネック構造を介して少なくとも一部が互いに接続している複数の第１無機絶縁粒子と、該第１無機絶縁粒子よりも粒径が大きく、互いの間に該第１無機絶縁粒子を介在させている複数の着色材粒子と、複数の前記第１無機絶縁粒子および複数の前記着色材粒子の周りに充填された樹脂材とを有することを特徴とする配線基板。
2. 請求項１に記載の配線基板において、
   前記絶縁層が、可視光の波長よりも粒径が大きく、かつ前記第１無機絶縁粒子を介して少なくとも一部が互いに接続されている複数の第２無機絶縁粒子をさらに有していることを特徴とする配線基板。
3. 請求項２に記載の配線基板において、
   前記第２無機絶縁粒子の原子の配列構造が、非晶質であることを特徴とする配線基板。
4. 請求項３に記載の配線基板において、
   前記第１無機絶縁粒子および前記着色材粒子が、酸化物から成ることを特徴とする配線基板。
5. 請求項３に記載の配線基板において、
   前記着色材粒子が、有機材料から成ることを特徴とする配線基板。

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