JP2014090003A

JP2014090003A - 多層配線基板の製造方法

Info

Publication number: JP2014090003A
Application number: JP2012237567A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Hirano; 平野　　聡; Muneyuki Iwata; 宗之岩田; Taku Miyamoto; 卓宮本; Yoshiaki Nagaya; 善明長屋; Yutaka Imanishi; 豊今西; Naoko Mori; 奈緒子森
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2012-10-29
Filing date: 2012-10-29
Publication date: 2014-05-15
Anticipated expiration: 2032-10-29
Also published as: JP6017921B2

Abstract

【課題】樹脂絶縁層の変形や損傷を防止しつつ、貫通導体と配線導体層とを確実に接続することができる多層配線基板の製造方法を提供すること。
【解決手段】電子部品検査用配線基板には、配線導体層２３及び樹脂絶縁層２１，２２を貫通する貫通穴２６が形成される。貫通穴２６内には、導電性ペーストを充填することにより、配線導体層２３に接続されるビア導体２７が形成されている。導電性ペースト５１は、樹脂絶縁層２１，２２が硬化するキュア温度以上の温度で発泡する発泡粒子５２を含有している。ビア導体２７が形成された複数の樹脂絶縁層２１，２２を積層配置し、その積層方向に加圧するとともに発泡粒子５２が発泡するキュア温度以上の温度に加熱して複数の樹脂絶縁層２１，２２を一体化させる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、樹脂絶縁層と、樹脂絶縁層の表面上に形成された配線導体層と、樹脂絶縁層を貫通する貫通穴と、貫通穴内に導電性ペーストを充填することで形成され配線導体層に接続される貫通導体とを備えた多層配線基板の製造方法に関するものである。

コンピュータのマイクロプロセッサ等として使用される半導体集積回路素子（ＩＣチップ）は、近年ますます高速化、高機能化しており、これに付随して端子数が増え、端子間ピッチも狭くなる傾向にある。一般的にＩＣチップの底面には多数の端子が密集してアレイ状に配置されている。このＩＣチップなどの電子部品を検査するために、電子部品検査用配線基板が使用されている。

電子部品検査用配線基板として、複数のセラミック絶縁層及び複数の導体層を積層してなるセラミック基板部の上層側に、複数の樹脂絶縁層及び複数の導体層を積層してなる樹脂絶縁部を形成した配線基板が実用化されている。この電子部品検査用配線基板において、各樹脂絶縁層には、それら絶縁層を貫通する貫通導体（ビア導体）が設けられ、貫通導体によって層間の電気的接続が図られている。

図１２には、配線基板１００において、樹脂絶縁層１０１の厚さ方向に貫通するよう形成された貫通導体１０２と樹脂絶縁層１０１の表面に形成される配線導体層１０３との接続例を示している。図１２の配線基板１００では、樹脂絶縁層１０１及び配線導体層１０３を貫通する貫通穴１０４が形成され、その貫通穴１０４内に貫通導体１０２が形成されている。

このような配線基板１００は、以下の手法で製造される。具体的には、先ず、樹脂絶縁層１０１となる樹脂絶縁材の表面に銅箔が貼り付けられた銅箔付き樹脂フィルムを準備する。次いで、レーザ穴加工などによって樹脂フィルムの樹脂絶縁材及び銅箔を貫通する貫通穴１０４を形成し、貫通穴１０４内に導電性ペーストを充填する。その後、樹脂フィルムの銅箔を、例えばサブトラクティブ法でパターニングすることで配線導体層１０３を形成し、配線導体層１０３に繋がる貫通導体１０２を形成する。

ところで、特許文献１に開示されている配線基板の製造方法では、貫通導体１０２を形成するために、導電性粒子、ポリマー及び発泡ポリマーを含んだ導電性ペーストが用いられている。また、発泡ポリマーは、１００℃〜１５０℃の温度に加熱することで膨張し発泡する物質を含んで構成されている。この導電性ペーストを用いて配線基板１００を製造する場合、貫通穴１０４内に導電性ペースト１１０を充填すると、貫通穴１０４の中には導電性粒子１１１、ポリマー１１２、発泡ポリマー１１３が分散して存在する（図１３参照）。そして、樹脂絶縁層１０１を１００℃〜１５０℃の温度に加熱すると、貫通穴１０４のポリマー１１２が溶融し導電性粒子１１１を固着させるとともに、発泡ポリマー１１３が発泡して膨張することで充填密度が高まる（図１４参照）。このように発泡ポリマーを含んだ導電性ペーストを用いることで、ペースト充填時における印刷回数を少なくしても貫通導体１０２と配線導体層１０３との接続信頼性が得られるようになっている。

特開２００９−４３７７号公報

ところが、発泡ポリマー１１３が発泡する１００℃〜１５０℃の温度範囲では、樹脂絶縁層１０１（樹脂フィルムの樹脂絶縁材）は硬化しておらず柔らかい未硬化の状態となっている。このため、発泡時の衝撃や発泡時に発生したポリマー１１３の欠片が樹脂絶縁層１０１（貫通穴１０４の内壁面）に接触することにより、樹脂絶縁層１０１が変形したり傷や破れ等の破損が発生したりしてしまう（図１４参照）。なお、図１４では、貫通穴１０４の内壁面における変形箇所が点線の楕円状領域で示されている。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、樹脂絶縁層の変形や損傷を防止しつつ、貫通導体と配線導体層とを確実に接続することができる多層配線基板の製造方法を提供することにある。

そして上記課題を解決するための手段（手段１）としては、熱硬化性樹脂からなる複数の樹脂絶縁層と、前記樹脂絶縁層の表面上に形成された配線導体層と、前記樹脂絶縁層を貫通する貫通穴と、前記貫通穴内に形成され前記配線導体層に接続される貫通導体とを備えた多層配線基板の製造方法であって、前記樹脂絶縁層が硬化するキュア温度以上の温度で発泡する発泡粒子を含有する導電性ペーストを前記貫通穴に充填して前記貫通導体を形成する貫通導体形成工程と、前記貫通導体が形成された前記複数の樹脂絶縁層を積層配置し、その積層方向に加圧するとともに前記発泡粒子が発泡する前記キュア温度以上の温度に加熱して前記複数の樹脂絶縁層を一体化させる加圧加熱工程とを含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法がある。

手段１に記載の発明によると、貫通導体形成工程では、発泡粒子を含有する導電性ペーストが貫通穴に充填されることで貫通導体が形成される。その後、加圧加熱工程では、貫通導体が形成された複数の樹脂絶縁層が積層配置され、積層方向に加圧されるとともに各樹脂絶縁層のキュア温度以上の温度に加熱されて複数の樹脂絶縁層が一体化される。このとき、貫通穴内において導電性ペーストの発泡粒子が発泡して膨張することで貫通導体の体積が増し、その貫通導体が配線導体層と確実に接触する。また、本発明では、各樹脂絶縁層の硬化後であって各樹脂絶縁層に圧力が加わった状態で発泡粒子が発泡する。このため、従来技術のように発泡時の衝撃等によって樹脂絶縁層が変形したり傷や破れ等の破損が発生したりするといった問題が回避される。従って、本発明によれば、樹脂絶縁層の変形や損傷を防止しつつ、貫通導体と配線導体層とを確実に接続することができる。

導電性ペーストの発泡粒子は、内部に空洞を有する導電性粒子であってもよい。また、発泡粒子は、発泡樹脂材料を含んで構成されるものでもよい。発泡粒子として内部に空洞を有する導電性粒子を用いると、樹脂絶縁層のキュア温度以上の比較的高い温度領域で確実に発泡させることができる。さらに、内部に空洞を有する導電性粒子を用いる場合、導電性粒子の見かけ上の体積を増やすことができるため、導電性ペーストの材料コストを低く抑えることができる。

導電性ペーストは、キュア温度以下の温度で溶融するポリマーを含有していてもよい。この場合には、貫通導体形成工程の後かつ加圧加熱工程の前に、キュア温度以下の温度に加熱する加熱工程を行い、導電性ペーストのポリマーを溶融させて貫通導体を貫通穴に密着させてもよい。このようにすると、貫通穴の内壁面（樹脂絶縁層の表面）に導電性ペーストのポリマーが接続されるため、貫通穴内に貫通導体を確実に固定することができる。従って、加熱工程の後工程において、貫通導体の導電性ペーストが貫通穴内から垂れ落ちるといった問題を回避することができる。

また、加熱工程の後かつ加圧加熱工程の前に、樹脂絶縁層の表面に配線導体層を形成する配線導体層形成工程を行ってもよい。この場合、加熱工程において貫通穴内の貫通導体が固定されるため、貫通導体の導電性ペーストが貫通穴内から垂れ落ちることがなく、配線導体層を確実に形成することができる。

多層配線基板は、複数の樹脂絶縁層と複数の配線導体層とが積層された樹脂絶縁部と、樹脂絶縁部の下層側に設けられ、複数のセラミック絶縁層と複数の導体層とが積層されたセラミック基板部とを備える電子部品検査用配線基板であってもよい。この場合、加圧加熱工程では、セラミック基板部上に複数の樹脂絶縁層が積層配置され、積層方向の加圧及びキュア温度以上の加熱が行われる。この工程において、複数の樹脂絶縁層が圧着されて樹脂絶縁部が形成されるとともにその樹脂絶縁部がセラミック基板部に一体化される。またこのとき、導電性ペーストの発泡粒子が発泡して膨張することで貫通導体が配線導体層と確実に接触する。このように、本発明では、導電性ペーストの発泡粒子を発泡させる加圧加熱工程と樹脂絶縁層の積層工程とを同時に行うことができる。この場合、加圧加熱工程と積層工程とを別工程で行う場合と比較して、多層配線基板の製造コストを低く抑えることができる。さらに、電子部品検査用配線基板における配線導体層と貫通導体との接続信頼性を確保できるため、多数の端子が密集してアレイ状に配置されている電子部品を確実に検査することができる。

貫通導体（貫通穴）の直径は、５０μｍ以下であってもよい。このように貫通導体の直径を小さくすると、多層配線基板における配線の微細化や高密度化を図ることができる。また、貫通穴は、樹脂絶縁層に加え配線導体層にも連続して貫通形成されていてもよいし、樹脂絶縁層のみに形成されていてもよい。ここで、配線の微細化や高密度化を図る場合、例えば１０μｍ以下の厚さで配線導体層が形成される。そして、その配線導体層及び樹脂絶縁層に貫通穴が形成される場合、貫通導体と配線導体層との接触面積が少なくなる。このような場合、上記発明のように導電性ペーストの発泡粒子を発泡させて貫通導体と配線導体層とを接触させることにより、多層配線基板の接続信頼性を確実に高めることができる。

加圧加熱工程では、キュア温度よりも１００℃以上高い温度に加熱して導電性ペースト中の発泡粒子を発泡させてもよい。このようにすると、導電性ペースト中の発泡粒子を確実に発泡させることができる。

なお、導電性ペーストは、導電性粒子として銀粉末及び／または銅粉末を含んでいてもよい。この場合、一般的に使用される汎用の銀粉末や銅粉末を用いて導電性ペーストが形成されるため、材料コストを抑えることができる。また、銀や銅以外に、金、パラジウム、ニッケル、鉛、インジウムなどの導電性粒子を用いてもよい。さらに、導電性ペーストに含まれるポリマーとしては、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、フェノール系樹脂などの樹脂粉末を含んでいてもよい。

また、樹脂絶縁層は、ポリイミド系の熱硬化性樹脂からなる第１樹脂層と、第１樹脂層の両面に形成され、ポリイミド系の熱可塑性樹脂からなる第２樹脂層とにより構成されていてもよい。この場合、加圧加熱工程を行うことにより、第２樹脂層が接着層として機能するため、複数の樹脂絶縁層を一体化した多層配線基板を確実に製造することができる。

樹脂絶縁層は、ポリイミド系の樹脂以外の樹脂を用いて形成されるものでもよく、絶縁性、耐熱性、耐湿性等を考慮して適宜選択することができる。また、樹脂絶縁層は、樹脂とガラス繊維（ガラス織布やガラス不織布）やポリアミド繊維等の有機繊維との複合材料、あるいは、連続多孔質ＰＴＦＥ等の三次元網目状フッ素系樹脂基材に熱硬化性樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料等を使用してもよい。

配線導体層は、主として銅からなり、サブトラクティブ法、セミアディティブ法、フルアディティブ法などといった公知の手法によって形成される。具体的に言うと、例えば、銅箔のエッチング、無電解銅めっきあるいは電解銅めっきなどの手法が適用される。なお、スパッタやＣＶＤ等の手法により薄膜を形成した後にエッチングを行うことで配線導体層を形成したり、導電性ペースト等の印刷により配線導体層を形成したりすることも可能である。

本実施の形態における電子部品検査用配線基板の概略構成を示す断面図。セラミック基板部の貫通穴形成工程を示す説明図。セラミック基板部のビア導体及び導体層の形成工程を示す説明図。セラミック基板部の積層工程を示す説明図。樹脂フィルムの準備工程を示す説明図。貫通穴形成工程を示す説明図。貫通導体形成工程を示す説明図。加熱工程を示す説明図。配線導体層形成工程を示す説明図。積層工程後のビア導体を示す拡大断面図。別の実施の形態のビア導体及び配線導体層を示す断面図。従来の配線基板を示す説明図。従来の配線基板におけるビア導体を示す拡大断面図。従来の配線基板におけるビア導体を示す拡大断面図。

以下、本発明を電子部品検査用配線基板に具体化した一実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本実施の形態の電子部品検査用配線基板の概略構成を示す断面図である。

図１に示される電子部品検査用配線基板１０は、ＩＣチップの電気検査を行うための検査装置の一部に使用される部品である。電子部品検査用配線基板１０は、樹脂絶縁部２０とその樹脂絶縁部２０の下層側に設けられるセラミック基板部３０とを備える。電子部品検査用配線基板１０は、縦横の長さが１０ｃｍ程度、厚さが４ｍｍ程度の基板であり、使用時において配線基板１０の主面１１（樹脂絶縁部２０の表面）が検査対象である電子部品に向けて配置される。

セラミック基板部３０には、複数のセラミック絶縁層３１，３２，３３と複数の導体層３４とが積層されている。セラミック絶縁層３１〜３３は、例えばアルミナの焼結体であり、導体層３４は、例えばタングステン、モリブデン、又はこれらの合金層のメタライズ層である。セラミック基板部３０において、各セラミック絶縁層３１〜３３には厚さ方向に貫通する貫通穴３６が形成されており、その貫通穴３６内には層間の導体層３４に接続されるビア導体３７が形成されている。各貫通穴３６は断面円形状をなしており、それらの内径は６０μｍ程度である。各ビア導体３７も断面円形状をなしており、それらの外径は６０μｍ程度である。ビア導体３７は、導体層３４と同様にタングステン、モリブデン、又はこれらの合金層のメタライズ層からなる。さらに、配線基板１０の裏面１２（セラミック基板部３０の裏面）には、複数の裏面側端子３８がほぼ全域にわたってアレイ状に形成されている。各裏面側端子３８は断面円形状をなし、裏面側端子３８の直径は、１．０ｍｍ程度に設定されている。

樹脂絶縁部２０には、複数の樹脂絶縁層２１，２２と複数の配線導体層２３とが積層されている。樹脂絶縁層２１，２２は、例えばポリイミド系樹脂からなる絶縁層である。具体的には、樹脂絶縁層２１，２２は、ポリイミド系の熱硬化性樹脂からなる第１樹脂層２４と、第１樹脂層２４の両面に形成され、ポリイミド系の熱可塑性樹脂からなる第２樹脂層２５とにより構成されている。本実施の形態において、樹脂絶縁層２１，２２を構成する第１樹脂層２４の厚みは２０μｍ程度であり、第２樹脂層２５の厚みは５μｍ程度である。つまり、樹脂絶縁層２１，２２は３０μｍ程度である。また、配線導体層２３は、例えば銅からなる導体層であり、その厚みは５μｍ程度である。

樹脂絶縁部２０において、樹脂絶縁層２１，２２及び配線導体層２３を貫通する貫通穴２６が形成されており、その貫通穴２６内には層間の配線導体層２３に接続されるビア導体２７（貫通導体）が形成されている。樹脂絶縁部２０の貫通穴２６及びビア導体２７も断面円形状をなし、それらの直径は４０μｍ程度である。本実施の形態において、ビア導体２７は、発泡粒子を含んだ導電性ペーストを貫通穴２６内に充填することで形成されている。

また、電子部品検査用配線基板１０の主面１１（樹脂絶縁部２０の表面）上の中央部分には、配線導体層２３を構成する複数の主面側端子２８がアレイ状に形成されている。主面側端子２８は断面円形状をなし、その直径は例えば５０μｍ程度に設定されている。各主面側端子２８は、ビア導体２７を介して内層側の配線導体層２３に接続され、さらにセラミック基板部３０の導体層３４やビア導体３７を介して裏面側端子３８に接続される。

次に、本実施の形態における電子部品検査用配線基板１０の製造方法を説明する。先ず、アルミナ粉末を主成分とするセラミック材料を用いてグリーンシートを複数枚形成する。そして、複数枚のグリーンシート４１に対し、レーザ照射加工、パンチング加工、ドリル加工等による穴あけを行って、所定の位置に複数の貫通穴３６を多数形成する（図２参照）。その後、従来周知のペースト印刷装置（図示略）を用い、各グリーンシート４１の貫通穴３６に導電性ペースト（例えばタングステンペースト）を充填し、未焼成のビア導体３７を形成する。さらに、従来周知のペースト印刷装置を用いて、導電性ペーストを印刷して未焼成の導体層３４や裏面側端子３８を形成する（図３参照）。なお、導電性ペーストの充填及び印刷の順序は逆にしてもよい。

そして、導電性ペーストの乾燥後、それら複数枚のグリーンシート４１を積み重ねて配置し、シート積層方向に押圧力を付与することにより、各グリーンシート４１を圧着、一体化してセラミック積層体４３を形成する（図４参照）。次に、セラミック積層体４３を脱脂し、さらに所定温度で所定時間焼成を行う。その結果、グリーンシート４１のアルミナ及びペースト中のタングステンが同時焼結し、セラミック基板部３０が形成される。

また、樹脂絶縁部２０を構成する樹脂絶縁層２１，２２を以下の手法で作製する。具体的には、図５に示されるように、樹脂絶縁層２１，２２となる樹脂絶縁材４５の片面４６（図５では上面）に、配線導体層２３となる銅箔４７が形成された銅箔付き樹脂フィルム４８を準備する（準備工程）。本実施の形態において、樹脂絶縁材４５は、ポリイミド系の熱硬化性樹脂からなる第１樹脂層２４と、第１樹脂層２４の両面に配設されポリイミド系の熱可塑性樹脂からなる第２樹脂層２５とから構成される。そして、樹脂絶縁材４５の上面４６側に、厚さが５μｍである銅箔４７が貼り付けられている。なおここで、樹脂フィルム４８の樹脂絶縁材４５は、未硬化の状態の絶縁材である。また、樹脂絶縁材４５（第１樹脂層２４）が硬化するキュア温度は、例えば１７０℃である。

次に、樹脂フィルム４８の銅箔４７側からレーザ加工を施すことにより、銅箔４７及び樹脂絶縁材４５を貫通する貫通穴２６を形成する（図６参照）。また、ペースト印刷装置（図示略）を用い、図７に示されるように、樹脂フィルム４８の貫通穴２６内に導電性ペースト５１を充填することでビア導体２７（貫通導体）を形成する。本実施の形態で用いられる導電性ペースト５１は、導電性の発泡粒子５２（例えば、銀からなる導電性粒子）と、バインダーとして機能するポリマー５３（例えば、エポキシ系樹脂等からなる粒子）とを含む。導電性ペーストに含まれる発泡粒子５２は、内部に空洞を有する導電性粒子であり、略球形状に形成されている。発泡粒子５２は、数μｍ程度の直径を有し、内部の空洞には空気が閉じ込められている。この発泡粒子５２は、樹脂絶縁層２１，２２が硬化するキュア温度以上の温度（例えば、２００℃以上の温度）に加熱されると、内部の空気が膨張して発泡する。また、導電性ペースト５１に含まれるポリマー５３は、樹脂絶縁層２１，２２のキュア温度以下の温度（例えば、１５０℃）で溶融する。

貫通穴２６への導電性ペースト５１の充填後、樹脂フィルム４８を１６０℃程度の温度に加熱し、導電性ペースト５１中のポリマー５３を溶融させる（加熱工程）。この結果、導電性ペースト５１のポリマー５３が貫通穴２６の内壁面（樹脂絶縁材４５の表面）に接続され、その内壁面にビア導体２７が密着される（図８参照）。なおこの状態では、ポリマー５３は溶融して形状がわからなくなる。

その後、樹脂フィルム４８の銅箔４７を、サブトラクティブ法でパターニングすることで、樹脂絶縁層２２上に配線導体層２３を形成する（図９参照）。具体的には、樹脂絶縁材４５の上面４６及び下面４９上において、ドライフィルムをラミネートし、同ドライフィルムに対して露光及び現像を行う。これにより、樹脂絶縁層２２の下面４９にその全面を覆うようにエッチングレジストを形成するとともに、樹脂絶縁層２２の上面４６に所定のパターンのエッチングレジストを形成する。この状態で、樹脂フィルム４８の銅箔４７に対してエッチングによるパターニングを行うことにより、樹脂絶縁層２２上に配線導体層２３を形成する（配線導体層形成工程）。その後、剥離液に接触させることにより、配線導体層２３上に残存するエッチングレジストを除去するとともに、裏面４９側のエッチングレジストを除去する。

このような工程を経て、配線導体層２３とその配線導体層２３に接続されるビア導体２７とを有する樹脂絶縁層２２が形成される。また、上述した準備工程〜配線導体層形成工程を同様に行うことで、主面側端子２８とその端子２８に接続されるビア導体２７とを有する樹脂絶縁層２１が形成される。

次いで、セラミック基板部３０の上層側に、樹脂絶縁層２１と樹脂絶縁層２２とを積層配置する。そして、その積層方向に７５ｋｇｆ／ｃｍ^２程度の圧力で加圧するとともに、３５０℃程度の温度に加熱する（加圧加熱工程としての積層工程）。この工程において、複数の樹脂絶縁層２１，２２が圧着されて樹脂絶縁部２０が形成されるとともにその樹脂絶縁部２０がセラミック基板部３０に一体化される。この結果、図１に示される電子部品検査用配線基板１０が製造される。また、加圧加熱工程において、樹脂絶縁層２１，２２のキュア温度以上の温度である３５０℃に加熱することにより、樹脂絶縁層２１，２２が硬化した後、ビア導体２７（導電性ペースト５１）において導電性の発泡粒子５２の内部に閉じ込められた空気が膨張して発泡粒子５２が発泡（破裂）する。この結果、図１０に示されるように、発泡粒子５２は、導電性材料の破片が広がってそれらが複雑に絡まった状態となる。このため、貫通穴２６内においてビア導体２７の体積が増してそのビア導体２７が配線導体層２３と確実に接触することで、ビア導体２７と配線導体層２３とが導通する。

従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。

（１）本実施の形態では、導電性の発泡粒子５２を含有する導電性ペースト５１が貫通穴２６に充填されることでビア導体２７が形成されている。そして、加圧加熱工程では、ビア導体２７が形成された複数の樹脂絶縁層２１，２２が積層配置され、積層方向に加圧されるとともに各樹脂絶縁層２１，２２のキュア温度以上の温度に加熱されて複数の樹脂絶縁層２１，２２が一体化される。このとき、貫通穴２６内において導電性ペースト５１の発泡粒子５２が発泡することでビア導体２７の体積が増してそのビア導体２７が配線導体層２３と確実に接触する。また、本実施の形態では、各樹脂絶縁層２１，２２の硬化後であって各樹脂絶縁層２１，２２に圧力が加わった状態で発泡粒子５２が発泡する。このため、従来技術のように発泡時の衝撃等によって樹脂絶縁層２１，２２が変形したり傷や破れ等の破損が発生したりするといった問題が回避される。このように、本実施の形態によれば、樹脂絶縁層２１，２２の変形や損傷を防止しつつ、ビア導体２７と配線導体層２３とを確実に接続することができ、製品信頼性に優れた電子部品検査用配線基板１０を製造することができる。また、発泡粒子５２を発泡させる加圧加熱工程と樹脂絶縁層２１，２２の積層工程とを同時に行うことができるため、それら工程を別々に行う場合と比較して、電子部品検査用配線基板１０の製造コストを低く抑えることができる。さらに、電子部品検査用配線基板１０における配線導体層２３とビア導体２７との接続信頼性を確保できるため、多数の端子が密集してアレイ状に配置されているＩＣチップを確実に検査することができる。

（２）本実施の形態では、導電性ペースト５１の発泡粒子５２として、内部に空洞を有する導電性粒子を用いている。この場合、樹脂絶縁層２１，２２のキュア温度以上の比較的高い温度領域で確実に発泡粒子５２を発泡させることができる。さらに、内部に空洞を有する導電性粒子を発泡粒子５２として用いる場合、導電性粒子の見かけ上の体積を増やすことができ、導電性ペースト５１の材料コストを低く抑えることができる。

（３）本実施の形態では、導電性ペースト５１は、導電性の発泡粒子５２に加えて、１５０℃の温度で溶融するポリマー５３を含有している。従って、貫通導体形成工程の後かつ加圧加熱工程の前に、加熱工程を行ってキュア温度（１７０℃）以下である１６０℃の温度に加熱すると、導電性ペースト５１のポリマー５３が溶融して貫通穴２６の内壁面に接続される。この結果、貫通穴２６内においてビア導体２７を確実に固定することができる。従って、配線導体層形成工程において、ビア導体２７の導電性ペースト５１が貫通穴２６内から垂れ落ちるといった問題を回避することができ、配線導体層２３を確実に形成することができる。

（４）本実施の形態の電子部品検査用配線基板１０において、ビア導体２７（貫通穴２６）の直径は４０μｍである。このようにビア導体２７の直径を小さくすると、電子部品検査用配線基板１０における配線の微細化や高密度化を図ることができる。

（５）本実施の形態の電子部品検査用配線基板１０において、貫通穴２６は、樹脂絶縁層２１，２２に加え配線導体層２３にも連続して貫通形成されている。また、電子部品検査用配線基板１０では、配線の微細化や高密度化を図るため、配線導体層２３の厚みを５μｍ程度としている。この場合、ビア導体２７と配線導体層２３との接触面積が少なくなるが、上記のように発泡粒子５２を発泡させてビア導体２７と配線導体層２３とを接触させることにより、電子部品検査用配線基板１０の接続信頼性を確実に高めることができる。

（６）本実施の形態の場合、加圧加熱工程では、樹脂絶縁層２１，２２のキュア温度（１７０℃）よりも１００℃以上高い３５０℃の温度に加熱しているため、導電性ペースト５１中の発泡粒子５２を確実に発泡させることができる。

（７）本実施の形態の場合、貫通導体形成工程を行った後に配線導体層形成工程を行っている。これとは逆に、配線導体層形成工程後に貫通導体形成工程を行うと、配線導体層２３の端部等に導電性ペースト５１が付着する場合があり、その場合には導電性ペースト５１を拭き取るなどの余分な工程が必要となる。これに対して、本実施の形態のように貫通導体形成工程後に配線導体層形成工程を行う場合には、導電性ペースト５１の拭き取りなどの作業工程が不要となり、電子部品検査用配線基板１０を比較的容易に製造することができる。

（８）本実施の形態の電子部品検査用配線基板１０において、樹脂絶縁層２１，２２は、ポリイミド系の熱硬化性樹脂からなる第１樹脂層２４と、第１樹脂層２４の両面に形成され、ポリイミド系の熱可塑性樹脂からなる第２樹脂層２５とにより構成されている。この場合、樹脂絶縁層２１，２２を積層配置した状態で加圧及び加熱を行うことにより、樹脂絶縁層２１，２２の第２樹脂層２５が接着層として機能するため、複数の樹脂絶縁層２１，２２を一体化した配線基板１０を確実に製造することができる。

なお、本発明の各実施の形態は以下のように変更してもよい。

・上記実施の形態の電子部品検査用配線基板１０では、樹脂絶縁層２１，２２及び配線導体層２３を貫通する貫通穴２６内にビア導体２７が形成されるものであったが、これに限定されるものではない。図１１に示されるように、樹脂絶縁層２２に形成された貫通穴２６内にビア導体２７を形成してもよい。なお、図１１の場合、ビア導体２７の上端面が配線導体層２３の下面に接続されている。このようにすると、ビア導体２７と配線導体層２３との接触面積が増し、電子部品検査用配線基板１０の接続信頼性を高めることが可能となる。

・上記実施の形態において、導電性ペースト５１に含まれる発泡粒子５２は、銀からなる導電性粒子であったが、これに限定されるものではなく、銅や、銀と銅との合金などの他の導電性材料からなる粒子を用いてもよい。また、発泡粒子５２としては、樹脂絶縁層のキュア温度以上で発泡するものであればよく、例えば、発泡樹脂材料からなる粒子の表面に導電性材料をコーティングした粒子を用いてもよい。

・上記実施の形態においてセラミック絶縁層３１〜３３としてアルミナの焼結体を用いたが、これに限定されるものではない。アルミナ以外の、例えばガラス−セラミックでもよい。ガラス−セラミックを用いた場合、導体層３４及びビア導体３７は銀、銅、又はこれらの合金を用いる。

・上記実施の形態では、樹脂絶縁部２０とセラミック基板部３０とを備える電子部品検査用配線基板１０に具体化したが、他の用途で使用される多層配線基板に本発明を具体化してもよい。例えば、複数の樹脂絶縁層からなる多層配線基板の製造時に本発明を具体化してもよい。

次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。

（１）手段１において、前記導電性ペーストは、前記キュア温度以下の温度で溶融するポリマーを含有し、前記貫通導体形成工程の後かつ前記加圧加熱工程の前に、前記キュア温度以下の温度に加熱して前記導電性ペーストの前記ポリマーを溶融させて前記貫通導体を前記貫通穴に密着させる加熱工程と、前記加熱工程の後かつ前記加圧加熱工程の前に、前記樹脂絶縁層の表面に前記配線導体層を形成する配線導体層形成工程とをさらに含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法。

（２）手段１において、前記貫通導体の直径は、５０μｍ以下であることを特徴とする多層配線基板の製造方法。

（３）手段１において、前記貫通穴は、前記樹脂絶縁層に加え前記配線導体層にも連続して貫通形成されていることを特徴とする多層配線基板の製造方法。

（４）手段１において、前記加圧加熱工程では、前記キュア温度よりも１００℃以上高い温度に加熱して前記導電性ペースト中の前記発泡粒子を発泡させることを特徴とする多層配線基板の製造方法。

（５）手段１において、前記導電性ペーストは、前記導電性粒子として銀粉末及び／または銅粉末を含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法。

（６）手段１において、前記樹脂絶縁層は、ポリイミド系の熱硬化性樹脂からなる第１樹脂層と、前記第１樹脂層の両面に形成され、ポリイミド系の熱可塑性樹脂からなる第２樹脂層とにより構成されていることを特徴とする多層配線基板の製造方法。

１０…配線基板としての電子部品検査用配線基板
２０…樹脂絶縁部
２１，２２…樹脂絶縁層
２３…配線導体層
２６…貫通穴
２７…貫通導体としてのビア導体
２８…配線導体層を構成する主面側端子
３０…セラミック基板部
３１，３２，３３…セラミック絶縁層
３４…導体層
５１…導電性ペースト
５２…発泡粒子
５３…ポリマー

Claims

熱硬化性樹脂からなる複数の樹脂絶縁層と、前記樹脂絶縁層の表面上に形成された配線導体層と、前記樹脂絶縁層を貫通する貫通穴と、前記貫通穴内に形成され前記配線導体層に接続される貫通導体とを備えた多層配線基板の製造方法であって、
前記樹脂絶縁層が硬化するキュア温度以上の温度で発泡する発泡粒子を含有する導電性ペーストを前記貫通穴に充填して前記貫通導体を形成する貫通導体形成工程と、
前記貫通導体が形成された前記複数の樹脂絶縁層を積層配置し、その積層方向に加圧するとともに前記発泡粒子が発泡する前記キュア温度以上の温度に加熱して前記複数の樹脂絶縁層を一体化させる加圧加熱工程と
を含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法。
前記発泡粒子は、内部に空洞を有する導電性粒子であることを特徴とする請求項１に記載の多層配線基板の製造方法。
前記導電性ペーストは、前記キュア温度以下の温度で溶融するポリマーを含有し、
前記貫通導体形成工程の後かつ前記加圧加熱工程の前に、前記キュア温度以下の温度に加熱して前記導電性ペーストの前記ポリマーを溶融させて前記貫通導体を前記貫通穴に密着させる加熱工程と
をさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載の多層配線基板の製造方法。
前記多層配線基板は、複数の前記樹脂絶縁層と複数の前記配線導体層とが積層された樹脂絶縁部と、前記樹脂絶縁部の下層側に設けられ、複数のセラミック絶縁層と複数の導体層とが積層されたセラミック基板部とを備える電子部品検査用配線基板であり、
前記加圧加熱工程では、前記セラミック基板部上に複数の前記樹脂絶縁層を積層配置し、前記積層方向の加圧及び前記キュア温度以上の加熱を行うことで前記複数の樹脂絶縁層が圧着された前記樹脂絶縁部を形成するとともに前記樹脂絶縁部を前記セラミック基板部に一体化させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の多層配線基板の製造方法。