JP4365641B2 - 多層配線基板及び多層配線基板の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、配線基板の上面に絶縁層と導体層が複数積層されて構成される多層配線板において、スルーホールや、電子部品を収納した内部空間等に充填される充填材を用いた多層配線基板及び多層配線基板の製造方法に関するものである。
近年、電子機器の小型化や軽量化、高密度実装化に伴い、配線基板の上面に絶縁層と導体層とを複数積層した多層配線基板や、配線基板に形成された貫通孔又は凹部の内部に電子部品を収納するとともに、この配線基板の上面に絶縁層と導体層とを複数積層した多層配線基板などの開発が進められている。
一般に多層配線基板は、配線基板にスルーホールを形成し、このスルーホールの内壁にメッキをして導体を形成したり、このスルーホールに導電ペースト充填したりして、前記配線基板の両面に形成した導体層間の電気的接続が行なわれる。前記スルーホールの内壁に導体を形成した場合には、このスルーホールに充填材が充填される。そして、前記充填材の上面を覆うように導体層や絶縁層を積層することによって多層配線基板が構成される。
また、多層配線基板は、配線基板に貫通孔又は凹部を形成し、この貫通孔又は凹部内に電子部品を配置する際には、貫通孔又は凹部と電子部品との隙間を埋めるように、この貫通孔又は凹部に充填材が充填される。そして、前記充填材の上面を覆うように導体層や絶縁層を積層することによって多層配線基板が構成される。
前述の充填材の組成は、熱硬化性樹脂としてビスフェノール型エポキシ樹脂、硬化剤としてイミダゾール系硬化剤、添加成分として無機粒子が用いられているものがある（例えば、特許文献１参照）。
また、配線基板に絶縁層及び導体層を複数積層し、スルーホールやバイア導体によって導体層を接続した構成を有する多層配線基板がある。この多層配線基板では、まず、配線基板の両面に形成された導体層が、スルーホールの内壁に沿って形成された導体によって接続される。次いで、スルーホールに有機系高分子からなる充填材が充填され、この充填材の上面に、スルーホールの導体の露出面と接続するように、導体層が印刷によって積層される。次いで、この導体層の上面に絶縁層が積層され、さらに、この絶縁層の上面に導体パターン層やソルダーレジスト層が印刷によって積層される。次いで、前記絶縁層にバイア導体が形成され、このバイア導体によって、前記充填材上面の導体層と前記絶縁層上面の導体パターン層が接続される（例えば、特許文献２参照）。
特開平１０−７５０２７号公報（第５−７頁、第１図）
特開平６−２７５９５９号公報（第５−８頁、第１−７図）
しかしながら、特許文献１に開示された技術によれば、耐熱性試験、耐湿性試験、例えばプレッシャークッカー試験などの加速試験などにおいて、充填材とこの充填材の上面に積層した導体層との密着力が、その試験前後で大きく低下するため、充填材とその上面に積層した導体層との剥離が発生し易く、延いてはその上面に積層した絶縁層、導体パターン層、ソルダーレジスト層などの界面に間隙（デラミネーション）が発生したり、クラックが発生したりし易いという問題点がある。
また、特許文献２に開示された技術によれば、充填材とこの充填材の上面に積層した導体層との密着強度が不足すると、熱衝撃試験やプレッシャークッカー試験などにおいて、充填材の上面に積層した導体層、絶縁層、導体パターン層、ソルダーレジスト層等の界面に間隙（デラミネーション）が発生したり、クラックが発生したりしやすい易いという問題点がある。
本発明は、前記問題点を解決するもので、多層配線基板において、スルーホールや電子部品収納用の内部空間等に充填された充填材と、この充填材の上面に印刷した導体層との密着強度を向上でき、しかも熱衝撃試験やプレッシャークッカー試験などにおいても、充填材の上面に積層した導体層、絶縁層、ソルダーレジスト層等の間隙（デラミネーション）やクラックなどの発生を低減できる多層配線基板及び多層配線基板の製造方法を提供することを目的とするものである。
かかる目的を達成するためになされた特許請求の範囲に記載の発明（請求項１）は、配線基板に形成されたスルーホールに充填材を充填し、該スルーホールから露出した充填材の上面に導体層を形成した多層配線基板であって、前記充填材は、フィラーと熱硬化性樹脂と硬化剤と硬化触媒とを含有し、溶剤を含有しない充填材であって、前記熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂、前記硬化剤としてジシアンジアミド系硬化剤、を含有しており、前記フィラーは、平均粒子径が０．１μｍ以上１２μｍ以下、最大粒子径が５μｍ以上７５μｍ以下の略球状であり、前記スルーホールの孔径が２００μｍ以下であることを特徴とする。
本発明によれば、配線基板に形成したスルーホールに、前記充填材を充填して硬化すると、熱衝撃試験やプレッシャークッカー試験などにおいて、充填材とその上面に積層した導体層との密着力の低下が少なく、延いては、充填材とその上面に積層した導体層、絶縁層、導体パターン層、ソルダーレジスト層等との接続界面に間隙（デラミネーション）やクラックなどの発生を低減できるという作用効果が得られる。
本発明では、熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂を用いる。特に、ビスフェノール型、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型、グリシジルアミン型等、脂環式のものを用いると好ましい。その理由は、耐熱性、耐薬品性、流動性などが優れているからである。さらには、グリシジルアミン型やビスフェノール型を主成分とするものが良く、アミノフェノール型、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型が好ましい。その理由は、アミノフェノール型、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型は、耐熱性、耐薬品性、流動性などを考慮すると最も好ましく、これらは、粘度が低いため、スルーホールへの充填材として用いた場合、充填性が優れているからである。
本発明で用いる充填材（以下単に本発明の充填材とも記す）では、フィラーを含むので充填材が硬化するときの熱膨張を制御できる。硬化するときの収縮の抑制、更には硬化後の熱膨張抑制ができる。この充填材に添加するフィラーとは、セラミックフィラー、誘電体フィラー、金属フィラー等をいう。セラミックフィラーとしては、シリカ、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、窒化アルミ等を用いるとよい。誘電体フィラーとしては、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛等を用いるとよい。金属フィラーとしては、銅、銀、銅と銀の合金等やウイスカーを用いてもよい。また、フィラーの表面に熱硬化性樹脂との密着性を向上させるためにシランカップリング材等を塗布してカップリング処理を行ったり、金属フィラーの防錆を行うために防錆処理を行ったりしても良い。また、フィラーや粉末状の硬化剤の沈降を防止するために、シリカ、チタニア、アルミナ無機超微粒子、高分子系の分散材等を含有しても良い。
また、本発明の充填材は硬化剤としてジシアンジアミド系硬化剤を含むので、この充填材が硬化すると耐熱性、耐薬品性及び酸化剤や塩基などに対する耐食性が優れたものとなり、更には、安定して使用できる寿命が長くて好ましい。
一般に充填材は、熱硬化性樹脂に硬化剤を混合すると保存期間中にも硬化が進むので、安定して使用できる寿命が短期間となる。しかし、本発明の充填材によれば、ジシアンジアミド系硬化剤をエポキシ樹脂からなる熱硬化性樹脂に混合しているので、混合した後の経時変化が少なく、寿命が長くなる。よって、本発明の充填材は、スルーホールや電子部品が収納された貫通孔又は凹部に充填する充填材として使用すると作業性が良好となり好ましい。
そして、この充填材には溶剤が含有されていないので、配線基板に形成されたスルーホールに充填すると、この配線基板の製造工程や熱衝撃試験などの信頼性試験において熱負荷が加えられても、充填材のフクレや気泡、クラックなどの密着不良の発生が低減される。
また、硬化剤としてジシアンジアミド系硬化剤を使用した際は、プレッシャークッカー試験前後においての、導体層と充填材との密着強度の劣化が小さいので、この充填材を配線基板に充填して硬化し、この充填材の上面に導体層を形成した際の耐熱試験や耐水試験後のフクレや剥離などを低減することができる。特にフィラーの添加量が３５ｖｏｌ％、更には４０ｖｏｌ％以上となると、ジシアンジアミド系硬化剤を使用することによる密着不良を抑制する効果が大きい。
尚、本発明の充填材には、消泡材、レベリング剤、増粘剤等を添加しても良い。
上記に於いて、各原料の添加量は、熱硬化性樹脂と硬化剤との和を１００質量部とした質量部（ｐｈｒ）で示すと、例えば、次のようにすればよい。熱硬化性樹脂及び硬化剤の添加量は、熱硬化性樹脂を８９ｐｈｒ以上９７ｐｈｒ以下、硬化剤を３ｐｈｒ以上１１ｐｈｒ以下にすればよい。また、硬化触媒及びフィラーの添加量は、硬化触媒を０．５ｐｈｒ以上９ｐｈｒ以下、フィラーを１００ｐｈｒ以上１０００ｐｈｒ以下にすればよい。
特に、本発明では、充填材に含有するフィラーが、平均粒子径が０．１μｍ以上１２μｍ以下、最大粒子径が５μｍ以上７５μｍ以下の略球形であり、スルーホールの孔径が２００μｍ以下である。
この充填材を用いると、配線基板に形成した内径が２００μｍ以下の小径のスルーホールでも目詰まりを生じることなく充填できるという作用効果が得られる。
つまり、フィラーの平均粒子径が１２μｍを越えたり、最大粒子径が７５μｍを越えたりすると、スルーホールに充填材を充填する際に目詰まりが生じて充填不足となりやすいので好ましくない。また、フィラーの平均粒子径が０．１μｍ未満の場合は、充填材の粘度が上昇し、スルーホールに充填材を印刷して充填する際に作業性が悪く、印刷時間が増加したり充填不良が生じたりするので好ましくない。
更に、フィラーの形状は、最大粒子径５μｍ以上７５μｍ以下において略球形であるので好適である。つまり、最大粒子径７５μｍ以下において略球形であると、スルーホールの内径が２００μｍ以下の小径でも充填不良が生じることがないからである。また、最大粒子径が５μｍ未満であると、フィラーの粒度分布の制御及び充填性や流動性の制御が困難になったり、製造コストが上がったりする為、好ましくないからである。（なお、フィラーに関する寸法及び形状に関しては以下同様）
また、前記導体層の厚みが２０μｍ以下（但し、０は含まない）であることが好ましい。更に、上記多層配線基板におけるスルーホールの孔径が、５０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。
上記の多層配線基板によれば、スルーホールの孔径が２００μｍ以下で導体層の厚みが２０μｍ以下のとき、充填材とこの充填材の露出面を覆う導体層との密着強度を顕著に向上させることができるという作用効果が得られる。
スルーホールの孔径が２００μｍ以下の場合、フィラー、熱硬化性樹脂、硬化剤などが偏り無く均一な組成の状態で充填材を硬化させないと、スルーホールの開口部において熱硬化性樹脂、硬化剤、フィラー等の偏った組成部が多くなり、スルーホールに充填した充填材とこの充填材の露出面を覆う導体層との密着強度が低下して剥離しやすくなるからである。また、スルーホールの孔径が５０μｍ未満であると、充填材のスルーホールへの充填性が好ましくないからである。
上記に於いて、各原料の添加量は、熱硬化性樹脂と硬化剤との和を１００質量部とした質量部（ｐｈｒ）で示すと、例えば、次のようにすればよい。熱硬化性樹脂及び硬化剤の添加量は、熱硬化性樹脂を８９ｐｈｒ以上９７ｐｈｒ以下、硬化剤を３ｐｈｒ以上１１ｐｈｒ以下にすればよい。また、硬化触媒及びフィラーの添加量は、硬化触媒を０．５ｐｈｒ以上９ｐｈｒ以下、フィラーを１００ｐｈｒ以上１０００ｐｈｒ以下にすればよい。
特に、本発明では、充填材に含有するフィラーが、平均粒子径が０．１μｍ以上１２μｍ以下、最大粒子径が５μｍ以上７５μｍ以下の略球形であり、スルーホールの孔径が２００μｍ以下である。
この充填材を用いると、配線基板に形成した内径が２００μｍ以下の小径のスルーホールでも目詰まりを生じることなく充填できるという作用効果が得られる。
つまり、フィラーの平均粒子径が１２μｍを越えたり、最大粒子径が７５μｍを越えたりすると、スルーホールに充填材を充填する際に目詰まりが生じて充填不足となりやすいので好ましくない。また、フィラーの平均粒子径が０．１μｍ未満の場合は、充填材の粘度が上昇し、スルーホールに充填材を印刷して充填する際に作業性が悪く、印刷時間が増加したり充填不良が生じたりするので好ましくない。
更に、フィラーの形状は、最大粒子径５μｍ以上７５μｍ以下において略球形であるので好適である。つまり、最大粒子径７５μｍ以下において略球形であると、スルーホールの内径が２００μｍ以下の小径でも充填不良が生じることがないからである。また、最大粒子径が５μｍ未満であると、フィラーの粒度分布の制御及び充填性や流動性の制御が困難になったり、製造コストが上がったりする為、好ましくないからである。（なお、フィラーに関する寸法及び形状に関しては以下同様）
また、前記導体層の厚みが２０μｍ以下（但し、０は含まない）であることが好ましい。更に、上記多層配線基板におけるスルーホールの孔径が、５０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。
上記の多層配線基板によれば、スルーホールの孔径が２００μｍ以下で導体層の厚みが２０μｍ以下のとき、充填材とこの充填材の露出面を覆う導体層との密着強度を顕著に向上させることができるという作用効果が得られる。
スルーホールの孔径が２００μｍ以下の場合、フィラー、熱硬化性樹脂、硬化剤などが偏り無く均一な組成の状態で充填材を硬化させないと、スルーホールの開口部において熱硬化性樹脂、硬化剤、フィラー等の偏った組成部が多くなり、スルーホールに充填した充填材とこの充填材の露出面を覆う導体層との密着強度が低下して剥離しやすくなるからである。また、スルーホールの孔径が５０μｍ未満であると、充填材のスルーホールへの充填性が好ましくないからである。
配線基板としては、エポキシ基板やビスマレイミドートリアジン樹脂基板、フッ素樹脂基板、その他耐熱性樹脂基板、樹脂シートの複合基板、あるいは、これら樹脂とガラスフィラー、ガラス不織布、銅板、金属板等無機成分や金属成分と複合した基板、あるいは、これら基板の銅貼り積層基板等がある。
特許請求の範囲に記載の発明（請求項２）は、上記の多層配線板における導体層の上面に形成された絶縁層と、この絶縁層の上面に形成された導体パターン層と、該導体層と該導体パターン層とを電気的に接続するバイア導体とを有する多層配線基板である。
上記の多層配線基板によれば、フィラー、熱硬化性樹脂、硬化剤などが偏り無く均一な組成の状態で硬化可能な、導体層との密着強度が優れた充填材を用いているので、この導体層の上面にバイア導体で接続することにより高密度に多層化された多層配線基板であっても、熱衝撃試験やプレッシャークッカー試験などにおいて、充填材の上面に積層した導体層、絶縁層、ソルダーレジスト層等の間隙（デラミネーション）や、クラックなどの発生を低減できるという作用効果が得られる。
特許請求の範囲に記載の他の発明（請求項３）は、配線基板に形成された貫通孔又は凹部の内部に電子部品を収納し、該貫通孔又は該凹部と該電子部品との隙間に充填材を充填し、該凹部又は該貫通孔から露出した該充填材の上面に導体層を形成した多層配線基板であって、前記充填材は、フィラーと熱硬化性樹脂と硬化剤と硬化触媒とを含有し、溶剤を含有しない充填材であって、前記熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂、前記硬化剤としてジシアンジアミド系硬化剤、を含有しており、前記フィラーは、平均粒子径が０．１μｍ以上１２μｍ以下、最大粒子径が５μｍ以上７５μｍ以下の略球状であることを特徴とする。
上記に記載の多層配線基板によれば、溶剤を含有すること無く、フィラー、熱硬化性樹脂、硬化剤などが均一な組成で硬化する充填材を電子部品が収納された貫通孔又凹部に充填しているので、充填材の上面に印刷した導体層との密着強度が優れ、熱衝撃試験やプレッシャークッカー試験などにおいて、充填材とその上面に形成した導体層との界面に、間隙（デラミネーション）や、クラックなどの発生を低減できるという作用効果が得られる。
配線基板としては、エポキシ樹脂基板やビスマレイミドートリアジン樹脂基板、フッ素樹脂基板、その他耐熱性樹脂基板、樹脂シートの複合基板、あるいは、これら樹脂とガラスフィラー、ガラス不織布、銅板、金属板等無機成分や金属成分と複合した基板、あるいは、これら基板の銅貼り積層基板等がある。
また、配線基板に形成された貫通孔又は凹部の内部に収納する電子部品の数は、一つでもよいし、複数個でもよい。
特許請求の範囲に記載の発明（請求項４）は、前記硬化触媒としてウレア系化合物を含有することが好ましい。
本発明の充填材は、硬化触媒としてウレア系化合物を含むので、フィラー、熱硬化性樹脂、硬化剤等の偏りが少なく、均一な組成で硬化することができ、更に硬化後の耐熱性に優れ、この耐熱性を得るために１２０℃以上１８０℃以下の比較的低い温度で硬化させることができて好ましい。
また、使用されるウレア系化合物は、ジメチルウレア、芳香族系ウレア、脂環族系ウレア、ハロゲン系ウレアなどが挙げられる。ただし、ハロゲンフリーなどの点から、ハロゲン系ウレアについては使用しない方が好ましい。
特許請求の範囲に記載の発明（請求項５）は、上記の充填材に含有するジシアンジアミド系硬化剤として、粉末状、樹枝状及びフレーク状から選ばれる少なくとも一種の形態であるものを用いることが好ましい。
上記の充填材によれば、フィラー、熱硬化性樹脂、硬化剤がムラ無く混合できるので、局部的な未硬化部分の発生が低減できるという作用効果が得られる。
上記のジシアンジアミド系硬化剤の粉末は、平均粒子径が０．１μｍ以上１００μｍ以下の範囲であることが好ましく、更には１μｍ以上３０μｍ以下、更には１μｍ以上１５μｍ以下の範囲が好ましい。その理由は、平均粒子径がこれらの範囲より大きい場合は、配線基板に形成したスルーホールや電子部品が収納された貫通孔又は凹部に充填材を充填するときに目詰まりが生じて充填不足となったり、フィラー、熱硬化性樹脂、硬化剤、エポキシ樹脂の混練が不均一になったりして好ましくないからである。また、平均粒子径が０．１μｍより小さい場合は、充填剤の寿命や粘度制御が困難になり好ましくないからである。
特許請求の範囲に記載の他の発明（請求項６）は、配線基板に形成されたスルーホールに充填材を充填して硬化させ、次いで、前記配線基板の表面に露出した該充填材の上面に導体層を形成することを特徴とする多層配線基板の製造方法であって、前記充填材は、フィラーと熱硬化性樹脂と硬化剤と硬化触媒とを含有し、溶剤を含有しない充填材であって、前記熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂、前記硬化剤としてジシアンジアミド系硬化剤、を含有しており、前記フィラーは、平均粒子径が０．１μｍ以上１２μｍ以下、最大粒子径が５μｍ以上７５μｍ以下の略球状であることを特徴とする。
特許請求の範囲に記載の発明（請求項４）は、前記硬化触媒としてウレア系化合物を含有することが好ましい。
本発明の充填材は、硬化触媒としてウレア系化合物を含むので、フィラー、熱硬化性樹脂、硬化剤等の偏りが少なく、均一な組成で硬化することができ、更に硬化後の耐熱性に優れ、この耐熱性を得るために１２０℃以上１８０℃以下の比較的低い温度で硬化させることができて好ましい。
また、使用されるウレア系化合物は、ジメチルウレア、芳香族系ウレア、脂環族系ウレア、ハロゲン系ウレアなどが挙げられる。ただし、ハロゲンフリーなどの点から、ハロゲン系ウレアについては使用しない方が好ましい。
特許請求の範囲に記載の発明（請求項５）は、上記の充填材に含有するジシアンジアミド系硬化剤として、粉末状、樹枝状及びフレーク状から選ばれる少なくとも一種の形態であるものを用いることが好ましい。
上記の充填材によれば、フィラー、熱硬化性樹脂、硬化剤がムラ無く混合できるので、局部的な未硬化部分の発生が低減できるという作用効果が得られる。
上記のジシアンジアミド系硬化剤の粉末は、平均粒子径が０．１μｍ以上１００μｍ以下の範囲であることが好ましく、更には１μｍ以上３０μｍ以下、更には１μｍ以上１５μｍ以下の範囲が好ましい。その理由は、平均粒子径がこれらの範囲より大きい場合は、配線基板に形成したスルーホールや電子部品が収納された貫通孔又は凹部に充填材を充填するときに目詰まりが生じて充填不足となったり、フィラー、熱硬化性樹脂、硬化剤、エポキシ樹脂の混練が不均一になったりして好ましくないからである。また、平均粒子径が０．１μｍより小さい場合は、充填剤の寿命や粘度制御が困難になり好ましくないからである。
特許請求の範囲に記載の他の発明（請求項６）は、配線基板に形成されたスルーホールに充填材を充填して硬化させ、次いで、前記配線基板の表面に露出した該充填材の上面に導体層を形成することを特徴とする多層配線基板の製造方法であって、前記充填材は、フィラーと熱硬化性樹脂と硬化剤と硬化触媒とを含有し、溶剤を含有しない充填材であって、前記熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂、前記硬化剤としてジシアンジアミド系硬化剤、を含有しており、前記フィラーは、平均粒子径が０．１μｍ以上１２μｍ以下、最大粒子径が５μｍ以上７５μｍ以下の略球状であることを特徴とする。
上記の多層配線基板の製造方法によれば、フィラー、熱硬化性樹脂、硬化剤などが偏り無く均一な組成の状態で硬化が可能で、導体層との密着強度が優れた充填材を用いているので、熱衝撃試験やプレッシャークッカー試験などにおいて、充填材とその上面に積層した導体層との界面に間隙（デラミネーション）や、クラックなどの発生を低減できるという作用効果が得られる。
この多層配線基板の製造方法は、例えば以下の工程によって行われる。
まず、スルホールを形成するために、配線基板にドリルやレーザなどを用いて貫通孔を形成する。その後、この貫通孔の内壁に無電解メッキを施し、さらに所定の厚みの導体を得るために電解メッキを行う。
まず、スルホールを形成するために、配線基板にドリルやレーザなどを用いて貫通孔を形成する。その後、この貫通孔の内壁に無電解メッキを施し、さらに所定の厚みの導体を得るために電解メッキを行う。
次いで、スクリーン印刷や圧入印刷などの公知の方法を使用してスルーホールに充填材を充填する。その後、この充填材を配線基板と共に所定の温度に加熱して硬化させる。その後、配線基板の表面を公知のベルトサンダーやバフ研磨などにより研磨して平坦な面を形成する。充填材の硬化温度は研磨がし易いように、やや低く抑え、研磨の後に再度加熱し硬化しても良い。
次いで、充填材の露出面に、公知の粗化処理、無電解メッキ法及び電解メッキ法によって金属メッキを行い充填材の露出面を覆うように導体層を積層する。その後、前記導体層上にエッチングレジストを形成し、露光、現像、エッチング、剥離などの工程により所定の配線パターンを形成する。この際、充填材の露出面と導体層の密着性を向上させるために、予め、配線基板表面や充填材の露出面に、過マンガン酸塩を用いたウェットエッチングやプラズマ処理を用いたドライエッチングを行うと良い。
特許請求の範囲に記載の発明（請求項７）は、上記の多層配線基板の製造方法において前記導体層の上面に絶縁層を積層し、更に、該絶縁層にバイアホールを穿設し、該絶縁層の上面および該バイアホールの内壁面に導体パターン層およびバイア導体をそれぞれ形成し、該導体パターン層と該導体層を該バイア導体により接続することを特徴とする。
上記の多層配線基板の製造方法によれば、フィラー、熱硬化性樹脂、硬化剤などが偏り無く均一な組成の状態で硬化が可能で、導体層との密着強度が優れた充填材を用いているので、導体層とバイア導体との接続界面に間隙（デラミネーション）やクラックなどの発生を低減できるという作用効果が得られる。
上記の多層配線基板の製造方法は、例えば、配線基板に形成されたスルーホールに充填材を充填し、その上面に導体層を形成した後に、以下の積層工程を追加して行われる。
まず、前記充填材の上面に形成した前記導体層の上面に絶縁層を積層する。この絶縁層は液状、フィルム状のいずれを用いても良く、併用しても良いが、フィルム状のものを用いると工程数が削減されて好ましい。液状のものを用いる場合にはスクリーン印刷工法やロールコーター法、カーテンコーター法等を用いて積層すると良い。また、フィルム状のものを用いる場合には、加熱圧着して積層すると良い。
まず、前記充填材の上面に形成した前記導体層の上面に絶縁層を積層する。この絶縁層は液状、フィルム状のいずれを用いても良く、併用しても良いが、フィルム状のものを用いると工程数が削減されて好ましい。液状のものを用いる場合にはスクリーン印刷工法やロールコーター法、カーテンコーター法等を用いて積層すると良い。また、フィルム状のものを用いる場合には、加熱圧着して積層すると良い。
次いで、前記絶縁層にフォトビア工法またはレーザ工法を用いて絶縁層を貫通するバイアホールを形成する。このとき、バイアホールが配線基板に形成した導体層と重なる位置に形成する。その後、絶縁層の上面からこのバイアホールの内壁を経由し前記導体層の上面に接続するように、導体パターン層とバイア導体とを形成するとよい。
さらに、前記導体パターン層の上面に、複数の絶縁層、導体パターン層、バイア導体を、前記記載した積層工程を用いて交互に積層、形成することにより、配線基板に複数の絶縁層と導体パターン層を積層した多層配線基板が得られる。
特許請求の範囲に記載の他の発明（請求項８）は、配線基板に形成された貫通孔又は凹部の内部に電子部品を収納し、該貫通孔又は該凹部と該電子部品との隙間に充填材を充填し、該凹部又は該貫通孔から露出した該充填材の上面に導体層を形成する多層配線基板の製造方法であって、前記充填材は、フィラーと熱硬化性樹脂と硬化剤と硬化触媒とを含有し、溶剤を含有しない充填材であって、前記熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂、前記硬化剤としてジシアンジアミド系硬化剤、を含有しており、前記フィラーは、平均粒子径が０．１μｍ以上１２μｍ以下、最大粒子径が５μｍ以上７５μｍ以下の略球状であることを特徴とする。
上記の多層配線基板の製造方法によれば、フィラー、熱硬化性樹脂、硬化剤などが偏り無く均一な組成の状態で硬化が可能で、導体層との密着強度が優れた充填材を用いているので、熱衝撃試験やプレッシャークッカー試験などにおいて、充填材とその上面に積層した導体層との界面に間隙（デラミネーション）や、クラックなどの発生を低減できるという作用効果が得られる。
この多層配線基板の製造方法は、例えば以下の工程によって行われる。
まず、配線基板にドリル、パンチング、レーザなどを用いて貫通孔又は凹部を形成する。
まず、配線基板にドリル、パンチング、レーザなどを用いて貫通孔又は凹部を形成する。
次いで、貫通孔又は凹部の内部に電子部品を収納するとともに、スクリーン印刷や圧入印刷などの公知の方法を使用して貫通孔又は凹部の内部に充填材を充填する。その後、この充填材を配線基板と共に所定の温度に加熱して硬化させる。その後、配線基板の表面を公知のベルトサンダーやバフ研磨などにより研磨して平坦な面を形成する。充填材の硬化温度は研磨がし易いように、やや低く抑え、研磨の後に再度加熱し硬化しても良い。
次いで、充填材の露出面に、公知の粗化処理、無電解メッキ法及び電解メッキ法によって金属メッキを行い充填材の露出面を覆うように導体層を積層する。その後、前記導体層上にエッチングレジストを形成し、露光、現像、エッチング、剥離などの工程により所定の配線パターンを形成する。この際、充填材の露出面と導体層の密着性を向上させるために、予め、配線基板表面や充填材の露出面に、過マンガン酸塩を用いたウェットエッチングやプラズマ処理を用いたドライエッチングを行うと良い。
［第１実施例］
以下に、一実施例を用いて特許請求の範囲に記載の発明について説明する。
以下に、一実施例を用いて特許請求の範囲に記載の発明について説明する。
（１）相溶性の評価
まず、熱硬化性樹脂と硬化剤の混合材を作製するために下記の原料を準備した。
熱硬化性樹脂として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン製、商品名；エピコート８２８）とグリシジルアミン型のエポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン製、商品名；エピコート６３０）を準備した。硬化剤として、ジシアンジアミド系硬化剤（ジャパンエポキシレジン製、商品名；ＤＩＣＹ７；平均粒子径７μm、粉末状）を準備した。硬化触媒として、ウレア系化合物である脂環族ジメチルウレア（サンアプロ製、商品名；Ｕ−ＣＡＴ３５０３Ｎ）、芳香族ジメチルウレア（サンアプロ製、商品名；Ｕ−ＣＡＴ３５０２Ｔ）及びイミダゾール化合物の２，４−ジアミノ−６−［２´−ウンデシルイミダゾリル−（１）´］−エチル−ｓ−トリアジン（四国化成工業製、商品名；キュアゾールＣ１１Ｚ−Ａ）を準備した。溶剤として、ジメチルホルムアミドを準備した。
まず、熱硬化性樹脂と硬化剤の混合材を作製するために下記の原料を準備した。
熱硬化性樹脂として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン製、商品名；エピコート８２８）とグリシジルアミン型のエポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン製、商品名；エピコート６３０）を準備した。硬化剤として、ジシアンジアミド系硬化剤（ジャパンエポキシレジン製、商品名；ＤＩＣＹ７；平均粒子径７μm、粉末状）を準備した。硬化触媒として、ウレア系化合物である脂環族ジメチルウレア（サンアプロ製、商品名；Ｕ−ＣＡＴ３５０３Ｎ）、芳香族ジメチルウレア（サンアプロ製、商品名；Ｕ−ＣＡＴ３５０２Ｔ）及びイミダゾール化合物の２，４−ジアミノ−６−［２´−ウンデシルイミダゾリル−（１）´］−エチル−ｓ−トリアジン（四国化成工業製、商品名；キュアゾールＣ１１Ｚ−Ａ）を準備した。溶剤として、ジメチルホルムアミドを準備した。
まず、ビーカーに５０ｇのエポキシ樹脂を入れ、これに硬化剤１ｇ〜５ｇ、硬化触媒を０．１ｇ〜４ｇ、溶剤添加の際は２５ｇを添加して撹拌、熱硬化性樹脂と硬化剤との混合材を作成した。
このとき、（表１）に示すように、本発明の実施例として実施例（１）と実施例（２）の混合組成を有する混合材を作製するととも、本発明の効果と比較するために比較例（１）と比較例（２）の混合組成を有する混合材を作製した。
実施例（１）は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂を、硬化剤として硬化剤としてジシンアンジアミド系硬化剤を、硬化触媒として芳香族ジメチルウレアを添加した混合材である。
実施例（２）は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂とグリシジルアミン型のエポキシ樹脂の混合樹脂を、硬化剤としてジシンアンジミド系硬化剤を、硬化触媒として脂環族ジメチルウレアを添加した混合材である。
比較例（１）は、ビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂を、硬化剤としてジシンアンジミド系硬化剤を、硬化触媒として２，４−ジアミノ−６−［２´−ウンデシルイミダゾリル−（１）´］−エチル−ｓ−トリアジンを添加し、さらに溶剤としてジメチルホルムアミドを添加した混合材である。
比較例（２）は、エポキシ樹脂ビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂を、硬化剤としてジシンアンジアミド系硬化剤を、硬化触媒として２，４−ジアミノ−６−［２´−ウンデシルイミダゾリル−（１）´］−エチル−ｓ−トリアジンを添加した混合材である。
次いで、ホットプレート上にアルミニウム金属板を介して前記混合材を入れたビーカーを載置し、スパチュラで混合材を撹拌しながら、約２０℃／分の速度で徐々に温度上昇させ、相溶性の変化を確認した。相溶性を満たした温度を表１に相溶化温度として表した。次いで、前記混合材を１００℃から１６０℃の温度雰囲気中に１時間から５時間放置し硬化させた。このとき、硬化した温度を表１に硬化温度として表した。
次いで、混合材の硬化物の断面を顕微鏡で２００倍に拡大して観察し、この硬化物の組成ムラ（熱硬化性樹脂と硬化剤との分離、硬化剤残り）の有無を確認し、分離、硬化剤残りが無く均一に分散しているものを良好とし、分離しムラが有るもの、硬化剤残りがあるものを不良とし、表１に表した。
表１に示すように、本発明の実施例（１）と実施例（２）は、１４０℃以下の温度で相溶し、相溶性が優れたものとなった。また、硬化物は、熱硬化性樹脂と硬化剤との分離が無く均一に相溶し、硬化後の状態が良好であった。
比較例（２）は、本発明の実施例（１）、実施例（２）と比較すると、熱硬化性樹脂と硬化剤は本発明と同等であるが、硬化触媒は本発明の芳香族ジメチルウレアに代えて２，４−ジアミノ−６−［２´−ウンデシルイミダゾリル−（１）´］−エチル−ｓ−トリアジンが添加されている点が本発明とは異なるものである。その結果、比較例（２）は相溶化が硬化温度１６０℃の温度域までに観察されず、相溶性が劣るものとなった。また、硬化物は、熱硬化性樹脂と硬化剤が分離してムラが多く、硬化後の状態が好ましくなかった。
比較例（１）は、本発明の実施例（１）、実施例（２）と比較すると、熱硬化性樹脂と硬化剤は本発明と同等であるが、硬化触媒は本発明の芳香族ジメチルウレア及び脂環族ジメチルウレアに代えて２，４−ジアミノ−６−［２´−ウンデシルイミダゾリル−（１）´］−エチル−ｓ−トリアジンが添加され、さらに溶剤としてジメチルホルムアミドが添加されている点が本発明とは異なるものである。即ち、比較例（１）は比較例（２）の混合材に、更に溶剤としてジメチルホルムアミドを添加したのものである。この結果、比較例（１）は、本発明の実施例（１）、実施例（２）に比べ室温で相溶し、相溶性が優れたものとなった。しかし、比較例（１）のように溶剤を添加した場合には、硬化物内に溶剤が残留し、配線基板のスルーホールに充填する充填材として用いると、配線基板の熱負荷に対する耐久性が劣化すると考えられる。この点は、次のスルーホール充填評価において、詳細を説明する。
（２）多層配線基板の作製とスルーホール充填評価
まず、充填材を作製するために下記の原料を準備した。
熱硬化性樹脂として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン製、商品名；エピコート８２８）を準備した。硬化剤として、ジシアンジアミド系硬化剤（ジャパンエポキシレジン製、商品名；ＤＩＣＹ７；平均粒子径７μm、粉末状）を準備した。硬化触媒として、ウレア系化合物である芳香族ジメチルウレア（サンアプロ製、商品名；Ｕ−ＣＡＴ３５０２Ｔ）と２，４−ジアミノ−６−［２´−ウンデシルイミダゾリル−（１）´］−エチル−ｓ−トリアジン（四国化成工業製、商品名；キュアゾールＣ１１Ｚ−Ａ）を準備した。溶剤として、ジメチルホルムアミドを準備した。
まず、充填材を作製するために下記の原料を準備した。
熱硬化性樹脂として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン製、商品名；エピコート８２８）を準備した。硬化剤として、ジシアンジアミド系硬化剤（ジャパンエポキシレジン製、商品名；ＤＩＣＹ７；平均粒子径７μm、粉末状）を準備した。硬化触媒として、ウレア系化合物である芳香族ジメチルウレア（サンアプロ製、商品名；Ｕ−ＣＡＴ３５０２Ｔ）と２，４−ジアミノ−６−［２´−ウンデシルイミダゾリル−（１）´］−エチル−ｓ−トリアジン（四国化成工業製、商品名；キュアゾールＣ１１Ｚ−Ａ）を準備した。溶剤として、ジメチルホルムアミドを準備した。
フィラーとして、平均粒子径３μｍ、最大粒子径１０μｍのＣｕ粉末（三井金属鉱業製、商品名１３００ＹＭ）、平均粒子径１０μｍ、最大粒子径４４μｍのＣｕ粉末（日本アトマイズ加工製、商品名ＳＦＲ−Ｃｕ−１０）、平均粒子径１６．６μｍ、最大粒子径１２８μｍのＳｉＯ2粉末（電気化学工業製、商品名ＦＢ-４８）、平均粒子径５μｍ、最大粒子径２４μｍのＳｉＯ2粉末（電気化学工業製、商品名ＦＢ―５ＬＤＸ）、平均粒子径１２ｎｍ、最大粒子径５μｍ未満のＳｉＯ2粉末（日本アエロジル製、商品名；ＲＹ２００）を準備した。尚、前記フィラーは、いずれも略球形の粉末を準備した。さらに、消泡剤を（サンノプコ製商品名；ダブローＵ９９）を準備した。
次に、表２に表した調合割合になるように各原料を秤量し、容器に入れて撹拌した後、３本ロールで混練をして充填材を調製した。本発明の実施例として、実施例（３）、実施例（４）、実施例（５）の調合組成を有する充填材を作製するとともに、本発明の実施例と比較するために比較例（３）、比較例（４）、比較例（５）の調合組成を有する充填材を作成した。尚、表２において、各原料の添加量は、熱硬化性樹脂と硬化剤の和を１００質量部とした質量部（ｐｈｒ）で示した。
実施例（３）は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を８９ｐｈｒ、硬化剤としてジシンアンジアミド系硬化剤を１１ｐｈｒ、硬化触媒として芳香族ジメチルウレアを３ｐｈｒ、フィラーとして平均粒子径３μｍ、最大粒子径１０μｍのＣｕ粉末を５００ｐｈｒと、平均粒子径１２ｎｍ、最大粒子径５μｍ未満のＳｉＯ2粉末を２ｐｈｒ、消泡剤を０．１ｐｈｒ、等を添加した充填材である。
実施例（４）は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を９６ｐｈｒ、硬化剤としてジシンアンジアミド系硬化剤を４ｐｈｒ、硬化触媒として芳香族ジメチルウレアを３ｐｈｒ、フィラーとして平均粒子径５μｍ、最大粒子径２４μｍのＳｉＯ2粉末を１００ｐｈｒ、消泡剤を０．１ｐｈｒ、等を添加した充填材である。
実施例（５）は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を９３ｐｈｒ、硬化剤としてジシンアンジアミド系硬化剤を７ｐｈｒ、硬化触媒として芳香族ジメチルウレアを３ｐｈｒ、フィラーとして平均粒子径１０μｍ、最大粒子径４４μｍのＣｕ粉末を５００ｐｈｒと、平均粒子径１２ｎｍ、最大粒子径５μｍ未満のＳｉＯ2粉末を２ｐｈｒ、消泡剤を０．１ｐｈｒ、等を添加した充填材である。
比較例（３）は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を９６ｐｈｒ、硬化剤としてジシンアンジアミド系硬化剤を４ｐｈｒ、硬化触媒として２，４−ジアミノ−６−［２´−ウンデシルイミダゾリル−（１）´］−エチル−ｓ−トリアジンを１ｐｈｒ、溶剤としてジメチルホルムアミドを５５ｐｈｒ、フィラーとして平均粒子径５μｍ、最大粒子径２４μｍのＳｉＯ2粉末を１００ｐｈｒ、消泡剤を０．１ｐｈｒ、等を添加した充填材である。
比較例（４）は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を９６ｐｈｒ、硬化剤としてジシンアンジアミド系硬化剤を４ｐｈｒ、硬化触媒として芳香族ジメチルウレアを３ｐｈｒ、平均粒子径１６．６μｍ、最大粒子径１２８μｍのＳｉＯ2粉末を１００ｐｈｒと平均粒子径１２ｎｍ、最大粒子径５μｍ未満のＳｉＯ2粉末を２ｐｈｒ、消泡剤を０．１ｐｈｒ、等を添加した充填材である。
比較例（５）は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を９６ｐｈｒ、硬化剤としてジシンアンジアミド系硬化剤を４ｐｈｒ、硬化触媒として芳香族ジメチルウレアを３ｐｈｒ、フィラーとして平均粒子径１２ｎｍ、最大粒子径５μｍ未満のＳｉＯ2粉末を１５ｐｈｒ、消泡剤を０．１ｐｈｒ、等を添加した充填材である。
これら作製した充填材は、印刷をする前にカールフィッシャー水分計を用い、各充填材の水分量を測定した。
次に、前述の各充填材を用いて、図１に示す多層配線基板１を形成した。図１は、本発明が適用された多層配線基板１の構成を表す断面図である。図１に基づいて多層配線基板１の構成及び製造方法と、この多層配線基板１におけるスルーホール充填評価結果について説明する。
次に、前述の各充填材を用いて、図１に示す多層配線基板１を形成した。図１は、本発明が適用された多層配線基板１の構成を表す断面図である。図１に基づいて多層配線基板１の構成及び製造方法と、この多層配線基板１におけるスルーホール充填評価結果について説明する。
まず、厚みが８００μｍのビスマレイミドートリアジン樹脂材料からなる配線基板２に２４０μｍの貫通孔を形成し、この貫通孔の内壁に厚みが２０μｍのＣｕメッキをして導体３を形成し孔径が２００μｍのスルーホール４を形成した。
次いで、配線基板２の上面に厚み１５０μｍの印刷マスクを設置し、充填材５を印刷してスルーホール４に充填した。その後、１００℃〜１５０℃の温度雰囲気中にこの配線基板２を放置し充填材５の仮硬化（完全に硬化が飽和していない状態）を行った。
次いで、配線基板２の表面を研磨し、配線基板２の充填材５を充填した部分を、顕微鏡で５０倍に拡大して観察し、充填材５の上面が配線基板２の上下面より突き出しているか否かを確認し、突き出しているものは、研磨後凹みがなく、次のメッキ工程において問題がないので印刷性が良品とし、へこんでいるものは印刷性が不良とし表２に表した。
次いで、この研磨した表面に公知のデスミア及びメッキ法によって、充填材５の露出面を覆うように導体層６を積層した。その後、この配線基板２を１５０℃〜１７０℃の温度雰囲気中に放置し、充填材５を硬化させた。
このとき、導体層６の厚みを２０μｍに成るようにＣｕメッキを行った。その後、前記導体層６に、露光、現像、エッチング、剥離などの工程を加えて所定の導体パターンを形成した。
次いで、導体層６の上面にフィルム状の樹脂材を加熱圧着して絶縁層７を積層した。
次いで、ＣＯ2レーザを用いて絶縁層７を貫通するバイアホール８を形成した。このとき、バイアホール８が配線基板２に形成した導体層６と重なる位置に形成した。その後、絶縁層７の上面に導体パターン層９を形成し、この導体パターン層９と充填材５の露出面を覆う導体層６とが接続されるようにするようにバイアホール８の内壁にそってバイア導体１０を形成した。
次いで、ＣＯ2レーザを用いて絶縁層７を貫通するバイアホール８を形成した。このとき、バイアホール８が配線基板２に形成した導体層６と重なる位置に形成した。その後、絶縁層７の上面に導体パターン層９を形成し、この導体パターン層９と充填材５の露出面を覆う導体層６とが接続されるようにするようにバイアホール８の内壁にそってバイア導体１０を形成した。
次いで、前記記載した積層工程を繰り返し、導体パターン層９の上面に絶縁層１１と導体パターン層１２を交互に積層することにより、配線基板２に複数の絶縁層７、１１と導体層６、導体パターン層９、１２を積層した。その後、積層された最上面において、ソルダーレジスト層１３を形成した。更に、積層された最上面の導体パターン層１２にＮｉメッキを行い、このＮｉメッキの表面にＡｕメッキを行って多層配線基板１を形成した。
次いで、多層配線基板１を、雰囲気温度を−５５℃〜＋１３０℃で２０００サイクル繰り返して熱衝撃試験を行った。その後、多層配線基板１を取り出し、スルーホール４の断面を、顕微鏡で２００倍に拡大して観察し、充填材５と充填材５上面の導体層６又はスルーホール４内の導体３との剥離の有無、クラックの有無を確認した。更に、導体層６の上面に積層した絶縁層７、導体パターン層９、１２、ソルダーレジスト層１３等の剥離やクラックの有無を確認した。前記剥離又はクラックの何れかが発生したものは不良として計数し表２に表した。
表２に示すように、本発明の実施例（３）、実施例（４）、実施例（５）は、充填材４上面への導体層６を形成するにあたって印刷性が優れ、熱衝撃試験後に充填材５と充填材５上面の導体層６又はスルーホール４内の導体３との剥離やクラックが無く、更に、導体層６の上面に積層した絶縁層７、導体パターン層９、１２、ソルダーレジスト層１３等の剥離やクラックがない多層配線基板１が得られた。
比較例（３）は、本発明の実施例（４）と比較すると、熱硬化性樹脂、硬化剤、フィラーは同一の原料が添加されているが、硬化触媒として本発明の芳香族ジメチルウレアに代えて２，４−ジアミノ−６−［２´−ウンデシルイミダゾリル−（１）´］−エチル−ｓ−トリアジンが添加され、更に溶剤が添加されたことにより、剥離やクラックが発生しており好ましくないことが判る。
比較例（４）は、本発明の実施例（３）と比較すると、熱硬化性樹脂、硬化剤、硬化触媒は同一の原料が添加されているが、比較例（４）に含有されているフィラーは平均粒子径が１６．６μｍ、最大粒子径が１２８μｍとのものが添加され、実施例（３）に添加されているフィラーの平均粒子径及び最大粒子径より大きい。その結果、比較例（４）はスルーホールに対し充填材５の充填性が悪く、充填材５の下面は配線基板２の表面からへこんで形成され導体層６の印刷性が悪くなくなったことが判る。比較例（４）は、メッキ及び絶縁層７のラミネートが正常に行うことができなかったので、剥離又はクラックの発生数の評価は行わず、評価不可として表した。
比較例（５）は、本発明の実施例（４）と比較すると、熱硬化性樹脂、硬化剤、硬化触媒は実施例（４）と同一の原料が添加されているが、比較例（５）に添加されているフィラーは平均粒子径が１２ｎｍ、最大粒子径が５μｍ未満であり、実施例（４）に添加したフィラーの平均粒子径及び最大粒子径より小さい。その結果、比較例（５）は充填材の粘度が上昇し、スルーホールに印刷して充填する際に作業性が悪く、充填不良が生じた。そして、充填材５の下面は配線基板２の表面からへこんで形成され充填材５の印刷性が悪くなくなったことが判る。比較例（５）は、メッキ及び絶縁層７のラミネートが正常に行うことができなかったので、剥離又はクラックの発生数の評価は行わず、評価不可として表した。
（３）ピール強度の評価
まず、充填材を作製するために下記の原料を準備した。
（３）ピール強度の評価
まず、充填材を作製するために下記の原料を準備した。
熱硬化性樹脂として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン製、商品名；エピコート８２８）を準備した。硬化剤として、ジシアンジアミド系硬化剤（ジャパンエポキシレジン製、商品名；ＤＩＣＹ７；平均粒子径７μm、粉末状）を準備した。硬化触媒として、ウレア系化合物である芳香族ジメチルウレア（サンアプロ製、商品名；Ｕ−ＣＡＴ３５０２Ｔ）と２，４−ジアミノ−６−［２´−ウンデシルイミダゾリル−（１）´］−エチル−ｓ−トリアジン（四国化成工業製、商品名；キュアゾールＣ１１Ｚ−Ａ）を準備した。
フィラーとして、平均粒子径５μｍ、最大粒子径２４μｍのＳｉＯ2粉末（電気化学工業製、商品名ＦＢ―５ＬＤＸ）を準備した。尚、前記フィラーは、いずれも略球形の粉末を準備した。さらに、消泡剤を（サンノプコ製商品名；ダブローＵ９９）を準備した。
次に、表３に表した調合割合になるように各原料を秤量し、容器にいれて撹拌した後、３本ロールで混練をして充填材を調製した。本発明の実施例として、実施例４の調合組成を有する充填材を作製するとともに、本発明の実施例（４）と比較するために比較例（６）の調合組成を有する充填材を作成した。尚、表３において、各原料の添加量は、熱硬化性樹脂と硬化剤の和を１００質量部とした質量部（ｐｈｒ）で示した。
実施例（４）は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を９６ｐｈｒ、硬化剤としてジシンアンジアミド硬化剤を４ｐｈｒ、硬化触媒として芳香族ジメチルウレアを３ｐｈｒ、フィラーとして平均粒子径５μｍ、最大粒子径２４μｍのＳｉＯ2粉末を１００ｐｈｒ、消泡剤を０．１ｐｈｒ、等を添加した充填材である。
比較例（６）は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を９５ｐｈｒ、硬化剤としてイミダゾール硬化剤（２ＭＺ−Ａ：２，４−ジアミノ−６−〔２‘−メチルイミダゾリルー（１’）〕−エチル−ｓ−トリアジンを５ｐｈｒ、フィラーとして平均粒子径５μｍ、最大粒子径２４μｍのＳｉＯ2粉末を１００ｐｈｒ、消泡剤を０．１ｐｈｒ、等を添加した充填材である。
これら作製した充填材を用い、厚みが８００μｍのビスマレイミドートリアジン樹脂材料からなる配線基板上に１００μｍ厚みになる様にスクリーン印刷を行った。その後、１００℃〜１５０℃の温度雰囲気中にこの配線基板を放置し充填材の仮硬化（完全に硬化が飽和していない状態）を行った。
次いで、配線基板の表面を研磨し、表面に公知のデスミア及びメッキ法によって、充填材の上面を覆うように導体層を積層した。この際、導体層は、材質がＣｕであって、幅１０ｍｍの帯状に形成した。
その後、この配線基板を１５０℃〜１７０℃の温度雰囲気中に放置し、充填材を硬化させた。
次いで、この配線基板を、プレッシャークッカー試験槽に入れ、ＰＣＴ（プレッシャークッカー試験）を行うとともに、ＰＣＴ前後における導体層と充填材とのピール強度試験を行った。この際、ピール強度試験は、充填材表面に形成した幅１０ｍｍの導体層の端部を僅かに引き剥がし、この端部を把持し、配線基板の面に対して垂直方向に５０±１ｍｍ／ｍｉｎ．の速度で引き上げ、導体層が充填材から剥離する強度を測定した。また、ＰＣＴは、配線基板を、槽内温度が１２１℃、槽内気圧が２．１ａｔｍ、のプレッシャークッカー試験槽に１６８時間放置した。そして、ＰＣＴ前のピール強度とＰＣＴ後のピール強度を表３に表した。
次いで、この配線基板を、プレッシャークッカー試験槽に入れ、ＰＣＴ（プレッシャークッカー試験）を行うとともに、ＰＣＴ前後における導体層と充填材とのピール強度試験を行った。この際、ピール強度試験は、充填材表面に形成した幅１０ｍｍの導体層の端部を僅かに引き剥がし、この端部を把持し、配線基板の面に対して垂直方向に５０±１ｍｍ／ｍｉｎ．の速度で引き上げ、導体層が充填材から剥離する強度を測定した。また、ＰＣＴは、配線基板を、槽内温度が１２１℃、槽内気圧が２．１ａｔｍ、のプレッシャークッカー試験槽に１６８時間放置した。そして、ＰＣＴ前のピール強度とＰＣＴ後のピール強度を表３に表した。
表３に示すように、比較例（６）は、ＰＣＴ前のピール強度が０．６０ｋＮ／ｍ、ＰＣＴ後のピール強度が０．３９ｋＮ／ｍであって、ＰＣＴによってピ−ル強度が約３５％低下し、好ましくなかった。一方、本発明の実施例（４）は、ＰＣＴ前のピール強度が０．６１ｋＮ／ｍ、ＰＣＴ後のピール強度が０．５４ｋＮ／ｍであって、ＰＣＴによるピール強度の低下を約１４％まで抑制することができ、顕著な改善効果を得ることができた。
（４）各原料の添加量とフィラーの粒子径を変化させたスルホール充填評価
次に、実施例（３）に用いた充填剤、硬化剤、硬化触媒を用い、更に各原料の添加量とフィラーの粒子径を変化させ、前記の「（２）多層配線基板の作製とスルーホール充填評価」と同様に、多層配線基板１を作製し、スルーホール充填評価を行った。まず、充填材を作製するために下記の原料を準備した。
次に、実施例（３）に用いた充填剤、硬化剤、硬化触媒を用い、更に各原料の添加量とフィラーの粒子径を変化させ、前記の「（２）多層配線基板の作製とスルーホール充填評価」と同様に、多層配線基板１を作製し、スルーホール充填評価を行った。まず、充填材を作製するために下記の原料を準備した。
熱硬化性樹脂として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン製、商品名；エピコート８２８）、硬化剤として、ジシアンジアミド系硬化剤（ジャパンエポキシレジン製、商品名；ＤＩＣＹ７；平均粒子径７μm、粉末状）、硬化触媒として、ウレア系化合物である芳香族ジメチルウレア（サンアプロ製、商品名；Ｕ−ＣＡＴ３５０２Ｔ）を準備した。
また、フィラーとして、平均粒子径３μｍ、最大粒子径１０μｍのＣｕ粉末（三井金属鉱業製、商品名１３００ＹＭ）、平均粒子径１０μｍ、最大粒子径４４μｍのＣｕ粉末（日本アトマイズ加工製、商品名ＳＦＲ−Ｃｕ−１０）、平均粒子径１．５μｍ、最大粒子径１０μｍのＣｕ粉末、平均粒子径２．５μｍ、最大粒子径１０μｍのＣｕ粉末、平均粒子径１２ｎｍ、最大粒子径５μｍ以下のＳｉＯ2粉末（日本アエロジル製、商品名；ＲＹ２００）、平均粒子径０．１μｍ、最大粒子径５μｍのＳｉＯ2粉末、平均粒子径１２μｍ、最大粒子径７５μｍのＳｉＯ2粉末、等を準備した。尚、前記フィラーは、いずれも略球形の粉末を準備した。さらに、消泡剤を（サンノプコ製商品名；ダブローＵ９９）を準備した。
次に、表４に表した調合割合になるように各原料を秤量し、容器にいれて撹拌した後、３本ロールで混練をして充填材を調製した。尚、表４において、各原料の添加量は、熱硬化性樹脂と硬化剤の和を１００質量部とした質量部（ｐｈｒ）で示した。
実施例（３）は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を８９ｐｈｒ、硬化剤としてジシンアンジアミド系硬化剤を１１ｐｈｒ、硬化触媒として芳香族ジメチルウレアを３ｐｈｒ、フィラーとして平均粒子径３μｍ、最大粒子径１０μｍのＣｕ粉末を５００ｐｈｒと、平均粒子径１２ｎｍ、最大粒子径５μｍ以下のＳｉＯ2粉末を２ｐｈｒ、消泡剤を０．１ｐｈｒ、等を添加した充填材である。
実施例（６）は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を９６ｐｈｒ、硬化剤としてジシンアンジアミド系硬化剤を４ｐｈｒ、硬化触媒として芳香族ジメチルウレアを０．５ｐｈｒ、フィラーとして平均粒子径１０μｍ、最大粒子径４４μｍのＣｕ粉末を５００ｐｈｒと、平均粒子径１２ｎｍ、最大粒子径５μｍ以下のＳｉＯ2粉末を２ｐｈｒ、消泡剤を０．１ｐｈｒ、等を添加した充填材である。
実施例（７）は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を９６ｐｈｒ、硬化剤としてジシンアンジアミド系硬化剤を４ｐｈｒ、硬化触媒として芳香族ジメチルウレアを９ｐｈｒ、フィラーとして平均粒子径１０μｍ、最大粒子径４４μｍのＣｕ粉末を５００ｐｈｒと、平均粒子径１２ｎｍ、最大粒子径５μｍ以下のＳｉＯ2粉末を２ｐｈｒ、消泡剤を０．１ｐｈｒ、等を添加した充填材である。
実施例（８）は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を９５ｐｈｒ、硬化剤としてジシンアンジアミド系硬化剤を５ｐｈｒ、硬化触媒として芳香族ジメチルウレアを３ｐｈｒ、フィラーとして平均粒子径１０μｍ、最大粒子径４４μｍのＣｕ粉末を５００ｐｈｒと、平均粒子径１２ｎｍ、最大粒子径５μｍ以下のＳｉＯ2粉末を２ｐｈｒ、消泡剤を０．１ｐｈｒ、等を添加した充填材である。
実施例（９）は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を９７ｐｈｒ、硬化剤としてジシンアンジアミド系硬化剤を３ｐｈｒ、硬化触媒として芳香族ジメチルウレアを３ｐｈｒ、フィラーとして平均粒子径１０μｍ、最大粒子径４４μｍのＣｕ粉末を５００ｐｈｒと、平均粒子径１２ｎｍ、最大粒子径５μｍ以下のＳｉＯ2粉末を２ｐｈｒ、消泡剤を０．１ｐｈｒ、等を添加した充填材である。
実施例（１０）は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を９６ｐｈｒ、硬化剤としてジシンアンジアミド系硬化剤を４ｐｈｒ、硬化触媒として芳香族ジメチルウレアを３ｐｈｒ、フィラーとして平均粒子径１．５μｍ、最大粒子径１０μｍのＣｕ粉末を１５０ｐｈｒと、平均粒子径１２ｎｍ、最大粒子径５μｍ以下のＳｉＯ2粉末を２ｐｈｒ、消泡剤を０．１ｐｈｒ、等を添加した充填材である。
実施例（１１）は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を９６ｐｈｒ、硬化剤としてジシンアンジアミド系硬化剤を４ｐｈｒ、硬化触媒として芳香族ジメチルウレアを３ｐｈｒ、フィラーとして平均粒子径１０μｍ、最大粒子径４４μｍのＣｕ粉末を７５０ｐｈｒと、平均粒子径２．５μｍ、最大粒子径１０μｍのＣｕ粉末を２５０ｐｈｒ、消泡剤を０．１ｐｈｒ、等を添加した充填材である。
実施例（１２）は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を９６ｐｈｒ、硬化剤としてジシンアンジアミド系硬化剤を４ｐｈｒ、硬化触媒として芳香族ジメチルウレアを３ｐｈｒ、フィラーとして平均粒子径０．１μｍ、最大粒子径５μｍのＳｉＯ2粉末を１００ｐｈｒ、消泡剤を０．１ｐｈｒ、等を添加した充填材である。
実施例（１３）は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を９６ｐｈｒ、硬化剤としてジシンアンジアミド系硬化剤を４ｐｈｒ、硬化触媒として芳香族ジメチルウレアを３ｐｈｒ、フィラーとして平均粒子径１２μｍ、最大粒子径７５μｍのＳｉＯ2粉末を１００ｐｈｒ、消泡剤を０．１ｐｈｒ、等を添加した充填材である。
次に、前述の各充填材を用いて、前記の「（２）多層配線基板の作製とスルーホール充填評価」と同様に、厚みが８００μｍのビスマレイミドートリアジン樹脂材料からなる配線基板２に２４０μｍの貫通孔を形成し、この貫通孔の内壁に厚みが２０μｍのＣｕメッキをして導体３を形成し孔径が２００μｍのスルーホール４を形成し、多層配線基板１を作製し、印刷性、剥離又はクラック等を評価し、その結果を表４に表した。更に、実施例（１０）の充填材については、厚みが４００μｍのビスマレイミドートリアジン樹脂材料からなる配線基板２に１００μｍの貫通孔を形成し、この貫通孔の内壁に厚みが２５μｍのＣｕメッキをして導体３を形成し孔径が５０μｍのスルーホール４を形成し、多層配線基板１を作製し、印刷性、剥離又はクラック等を評価し、その結果を表４に表した。
表４に示すように、本発明の実施例（３）、実施例（６）〜（１３）は、充填材５上面への導体層６を形成するにあたって印刷性が優れ、熱衝撃試験後に充填材５と充填材５上面の導体層６又はスルーホール４内の導体３との剥離やクラックが無く、更に、導体層６の上面に積層した絶縁層７、導体パターン層９、１２、ソルダーレジスト層１３等の剥離やクラックがない多層配線基板１が得られた。すなわち、各原料の添加量は、熱硬化性樹脂と硬化剤との和を１００質量部とした質量部（ｐｈｒ）で示すと、熱硬化性樹脂が８９ｐｈｒ以上９７ｐｈｒ以下、硬化剤が３ｐｈｒ以上１１ｐｈｒ以下、硬化触媒が０．５ｐｈｒ以上９ｐｈｒ以下、フィラーが１００ｐｈｒ以上１０００ｐｈｒ以下、の範囲で、印刷性が優れ剥離やクラックがない多層配線基板１が得られた。また、フィラーは、平均粒子径が０．１μｍ以上１２μｍ以下、最大粒子径が５μｍ以上７５μｍ以下、の範囲で印刷性が優れ剥離やクラックがない多層配線基板１が得られた。
前記の構成を有する第１実施例の充填材及びそれを用いた多層配線基板並びに多層配線基板の製造方法の作用効果を、以下に記載する。
本第１実施例による充填材５は、熱硬化性樹脂と硬化剤が相溶した樹脂にフィラーが均一に含有されるので、配線基板２に形成したスルーホール４に充填して用いると、充填材５上面への導体層６を形成する際に印刷性が向上し導体層６との密着強度が良好であった。そして、この充填材５を用いた多層配線基板１は、サーマルサイクル試験を行うと、充填材５と充填材５上面の導体層６又はスルーホール４内の導体３との剥離やクラックが低減でき、更に、導体層６の上面に積層した絶縁層７、１１、導体パターン層９、１２、ソルダーレジスト層１３等の剥離（デラミネーション）やクラックが低減でき信頼性が良好であった。
本第１実施例による充填材５は、熱硬化性樹脂と硬化剤が相溶した樹脂にフィラーが均一に含有されるので、配線基板２に形成したスルーホール４に充填して用いると、充填材５上面への導体層６を形成する際に印刷性が向上し導体層６との密着強度が良好であった。そして、この充填材５を用いた多層配線基板１は、サーマルサイクル試験を行うと、充填材５と充填材５上面の導体層６又はスルーホール４内の導体３との剥離やクラックが低減でき、更に、導体層６の上面に積層した絶縁層７、１１、導体パターン層９、１２、ソルダーレジスト層１３等の剥離（デラミネーション）やクラックが低減でき信頼性が良好であった。
また、本発明の充填材５に含有されるフィラーの平均粒子径が０．１μｍ以上１２μｍ以下、最大粒子径が７５μｍ以下の略球形を用いることによって、スルーホール４の孔径が２００μｍ以下であっても、スルーホール４内にまんべんなく充填され、硬化した後は配線基板２の表面からへこむことがないので、導体層６を印刷するための印刷性が良好であった。
尚、本実施例において、Ｃｕをメッキして導体層６や導体パターン層９、１２を形成したが、低抵抗を有し精度良く積層できる他の金属をメッキしても良い。
また、本実施例において、多層配線基板１の上面の導体パターン層１２にＮｉをメッキし、さらにその上面にＡｕをメッキしたが、この導体パターン層１２の上面には低抵抗を有する他の金属をメッキしても良いし、しなくても良い。
［第２実施例］
次に、前述の各充填材２４、３２を用いて、図２に示す多層配線基板２１を形成した。図２は、本発明が適用された第２実施例の多層配線基板２１の構成を表す断面図である。
また、本実施例において、多層配線基板１の上面の導体パターン層１２にＮｉをメッキし、さらにその上面にＡｕをメッキしたが、この導体パターン層１２の上面には低抵抗を有する他の金属をメッキしても良いし、しなくても良い。
［第２実施例］
次に、前述の各充填材２４、３２を用いて、図２に示す多層配線基板２１を形成した。図２は、本発明が適用された第２実施例の多層配線基板２１の構成を表す断面図である。
図２に示すように、この多層配線基板２１は、厚さ０．８ｍｍ程の、ガラスを含有したエポキシ樹脂材料からなる配線基板２３の両面の第１主面２３ａ及び第２主面２３ｂに、厚さ約２５μｍ程度の導体層２５ａ、２５ｂが形成されている。
配線基板２３は、第１主面２３ａ及び第２主面２３ｂの一方から他方に貫通する貫通孔２９の内壁にメッキが施された直径約２５０μｍ程度のスルーホール３１が形成され、このスルーホール３１により、導体層２５ａと導体層２５ｂとは相互に接続されている。尚、スルーホール３１の内部には上記実施の形態１における本発明の実施例の充填材３２が充填されている。
また、配線基板２３には電子部品を配置するための貫通孔４１（縦横約１２ｍｍ×１２ｍｍ）が形成されており、その内部には電子部品として複数のコンデンサ素子３３（約３．２ｍｍ×１．６ｍｍ×０．７ｍｍ）が収納されている。コンデンサ素子３３は、ＢａＴｉＯ3を主成分とする高誘電体セラミックから成る本体３５と、Ｐｄを主成分とする電極端子３４から構成されている。
そして、貫通孔４１の内部において、コンデンサ素子３３と貫通孔４１との隙間に本発明の充填材２４が充填され、この充填材２４が硬化してコンデンサ素子３３が固定されている。また、充填材２４の上面及び電極端子３４の上面に導体層２５ａ、２５ｂが形成され、導体層２５ａ、２５ｂは、コンデンサ３３の電極端子３４に接続されている。
また、導体層２５ａ、２５ｂの上には、第１層間絶縁層１０３ａ、１０３ｂ（厚さ約３０μｍ程度）が積層され、更に、第１層間絶縁層１０３ａ、１０３ｂの上には、導体パターン層１０５ａ、１０５ｂ（厚さ約１５μｍ程度。幅約２５μｍ程度）が形成されている。即ち、導体層２５ａと導体パターン層１０５ａとは、第１層間絶縁層１０３ａを間に挟んで積層され、導体層２５ｂと導体パターン層１０５ｂとは、第１層間絶縁層１０３ｂを間に挟んで積層されている。また導体層２５ａと導体パターン１０５ａとは、第１層間絶縁層１０３ａに形成された開口径約５０μｍ程度のバイア導体１０４ａにより接続され、導体層２５ｂと導体パターン層１０５ｂとは、第１層間絶縁層１０３ｂに形成された開口径約５０μｍ程度のバイア導体１０４ｂにより接続されている。
そして第２導体層１０５ａ、１０５ｂの上面には更に第２層間絶縁層１０７ａ、１０７ｂが積層されている。この内、第２層間絶縁層１０７ａの上には、ＩＣチップ３６と多層配線基板２１の配線とを接続するためフリップチップ導体１１１が多数形成され、フリップチップ導体１１１上には、高温半田から成る略半球状のフリップチップバンプ１１２が形成されている。尚、第２層間絶縁層１０７ａ上において、フリップチップ導体１１１の周囲には、フリップチップバンプ１１２の形成時に、フリップチップ導体１１１の周囲に半田が流れて広がるのを防ぐためのソルダーレジスト層１０９ａ（厚さ約２０μｍ程度）が形成されている。
一方、第２層間絶縁層１０７ｂの上面には、配線基板３１の配線と図示されない他の配線基板の配線とを接続するための導体パターン層１１３が多数形成されている。そして、第２層間絶縁層１０７ｂ上において、導体パターン層１１３の周囲にソルダーレジスト層１０９ｂが形成されている。
なお、第１主面２３ａ側において、導体パターン層１０５ａとフリップチップ導体１１１とは、第２層間絶縁層１０７ａに形成されたバイア導体１１７ａにより互いに接続されている。そして、バイア導体１１７ａを介してコンデンサ素子３３の電極端子３４とフリップチップ導体１１１とが電気的に接続され、ＩＣチップ３６とコンデンサ素子３３とが電気的に接続されている。また、第２主面２３ｂ側において、第２導体層１０５ｂと導体パターン層１１３とは、第２層間絶縁層１０７ｂに形成されたバイア導体１１７ｂを介して互いに接続されている。
次に、上記多層配線基板２１の製造方法について、図３を参照しながら説明する。図３は、多層配線基板２１の製造方法を示す説明図であって、図２における貫通孔４１の近傍を示している。
まず、配線基板２３は、予めその両面に銅などの導体層４０ａ、４０ｂが積層されている。
次いで、図３（ａ）に示すように、配線基板２３に、スルーホール３１を形成するための貫通孔２９を（例えばドリル加工やレーザ加工により）多数個形成すると共に、コンデンサ素子３３を収納するための貫通孔４１を（例えばパンチング加工により）形成した。
次いで、図３（ａ）に示すように、配線基板２３に、スルーホール３１を形成するための貫通孔２９を（例えばドリル加工やレーザ加工により）多数個形成すると共に、コンデンサ素子３３を収納するための貫通孔４１を（例えばパンチング加工により）形成した。
次いで、図３（ｂ）に示すように、配線基板２３の第２主面２３ｂの表面に粘着剤４４を有するシート材４３を貼り付け、貫通孔４１の一方の開口部をシート材４３で覆った。また、この際、シート材４３の粘着剤４４を有する面４３ａが貫通孔４１の内方側に露出するように貼り付けた。尚、シート材４３として、ポリイミドからなるシートの表面にシリコン系の粘着剤４４を有するものを用いた。
次いで、図３（ｃ）に示すように、複数のコンデンサ素子３３を貫通孔４１の内部に収納し、粘着剤４４を介してシート材４３に粘着させた。
次いで、図３（ｄ）に示すように、配線基板２３の第１主面２３ａの上面に印刷マスクを設置し、充填材２４を印刷して貫通孔４１に充填した。その後、１００℃〜１５０℃の温度雰囲気中にこの配線基板２３を放置し充填材２４の仮硬化（完全に硬化が飽和していない状態）を行った。尚、充填材２４がコンデンサ素子３３と貫通孔４１との隙間に十分充填されるように、真空脱泡を行って充填材２４から気泡を抜き、その後に上記仮硬化を行った。
次いで、図３（ｄ）に示すように、配線基板２３の第１主面２３ａの上面に印刷マスクを設置し、充填材２４を印刷して貫通孔４１に充填した。その後、１００℃〜１５０℃の温度雰囲気中にこの配線基板２３を放置し充填材２４の仮硬化（完全に硬化が飽和していない状態）を行った。尚、充填材２４がコンデンサ素子３３と貫通孔４１との隙間に十分充填されるように、真空脱泡を行って充填材２４から気泡を抜き、その後に上記仮硬化を行った。
次いで、図３（ｅ）に示すように、シート材４３を、コンデンサ素子３３および配線基板２３から剥離し、その後、充填材２４および第１主面２３ａ及び第２主面２３ｂの表面をベルトサンダーにより研磨し、充填材２４の表面を平坦化すると共に、導体層４０ａ、４０ｂの表面と充填材２４の表面が同一平面になるように揃えた。
次いで、配線基板２３を１５０℃〜１７０℃の温度雰囲気中に放置し、貫通孔４１に充填した充填材２４を硬化させた。
次いで、充填材２４の露出面及び配線基板２３の表面を覆うように公知のデスミア及びメッキ法によって導体層を積層した。また、上記導体層を積層する際には、スルーホール形成用の貫通孔２９の内周面にも導体３１ａを形成した。
次いで、充填材２４の露出面及び配線基板２３の表面を覆うように公知のデスミア及びメッキ法によって導体層を積層した。また、上記導体層を積層する際には、スルーホール形成用の貫通孔２９の内周面にも導体３１ａを形成した。
次いで、配線基板２３の上面に印刷マスクを設置し、充填材３２を印刷して貫通孔２９に充填した。その後、１００℃〜１５０℃の温度雰囲気中にこの配線基板２３を放置し充填材３２の仮硬化（完全に硬化が飽和していない状態）を行い、仮硬化後に配線基板２３の表面から露出した充填材３２の表面を研磨し、導体層と充填材３２の表面が同一平面になるように揃えた。
次いで、配線基板２３を１５０℃〜１７０℃の温度雰囲気中に放置し、貫通孔２９に充填した充填材３２を硬化させた。
次いで、充填材３２の露出面及び配線基板３２の表面を覆うように公知のデスミア及びメッキ法によって導体層を積層した。その後、エッチングによって導体層の不要部分を除去し、図３（ｆ）に示すように、導体層２５ａ、２５ｂを形成した。
次いで、充填材３２の露出面及び配線基板３２の表面を覆うように公知のデスミア及びメッキ法によって導体層を積層した。その後、エッチングによって導体層の不要部分を除去し、図３（ｆ）に示すように、導体層２５ａ、２５ｂを形成した。
次いで、充填材２４、３２が硬化後の配線基板２３に、図３中に図示されない以下の工程を行った。まず第１主面２３ａ側及び第２主面２３ｂ側の上面全体を覆うように、エポキシ樹脂を主成分とするフィルム状の感光性樹脂を貼付した。そして、この感光性樹脂を露光、現像することにより、バイア導体１１５ａ、１１５ｂ、１１７ａ１１７ｂ等を形成するためのバイアホールを形成するとともに感光性樹脂を硬化させて、第１層間絶縁層１０３ａ、１０３ｂを形成した。尚、この際、バイアホールを露光、現像によって形成するのではなく、レーザなどを用いて第１層間絶縁層１０３ａ、１０３ｂに穿設しても良い。
次いで、無電解メッキおよび電解メッキを施し、第１層間絶縁層１０３ａ、１０３ｂに形成したバイアホールにＣｕからなる導電体を充填してバイア導体１０４ａ、１０４ｂを形成すると共に、このバイア導体１０４ａ、１０４ｂ及び第１層間絶縁層１０３ａ、１０３ｂの上面にメッキを行って導体層を形成した。そして、この導体層の上にドライフィルムを貼り付け、露光現像してエッチングレジストを形成し、導体層の内の不要部分をエッチングにより除去し、導体パターン層１０５ａ、１０５ｂを形成した。
次いで、上記と同じく、第２層間絶縁層１０７ａ、１０７ｂ、バイア導体１１７ａ、１１７ｂ、フリップチップ導体１１１、導体１１３を順次形成し、最表面にソルダーレジスト層１０９ａ、１０９ｂを形成した。そして、ソルダーレジスト層１０９ａから露出したフリップチップ導体１１１の表面には、Ｎｉ−Ａｕメッキを行い、更にその表面にペースト状の半田を塗布し、これを加熱して溶融することで、フリップチップバンプ１１２を形成し、導体１１３の表面には、酸化防止のためにＮｉ−Ａｕメッキを行い、図２に示す多層配線基板２１を形成した。
次いで、上記の多層配線基板２１を、雰囲気温度を−５５℃〜＋１３０℃で２０００サイクル繰り返して熱衝撃試験を行った。その後、充填材２４を充填した貫通孔４１及び充填材３２を充填した貫通孔２９の断面を、顕微鏡で２００倍に拡大して剥離やクラックの有無を観察した。
上記観察の結果、貫通孔２９の断面において、充填材２４とこの上面の導体層２５ａ、２５ｂ及び第一層間絶縁層１０３ａ、１０３ｂとの剥離やクラックが無く、貫通孔２９内にはコンデンサ素子３３との隙間に充填材２４が十分に充填されて良好であった。
また、貫通孔４１の断面において、充填材３２とこの上面の第一層間絶縁層１０３ａ、１０３ｂとの剥離やクラックが無く、貫通孔４１内に充填材３２が十分に充填されるとともに、スルーホール３１内の導体３１ａと充填材３２との剥離やクラックが無く良好であった。
前記の構成を有する本発明の第２実施例の充填材及びそれを用いた多層配線基板並びに多層配線基板の製造方法の作用効果を、以下に記載する。
本第２実施例による多層配線基板２１によれば、溶剤を含有すること無く、フィラー、熱硬化性樹脂、硬化剤などが均一な組成で硬化する充填材２４をコンデンサ素子３３が収納された貫通孔４１に充填したので、充填材２４の上面に印刷した導体層２５ａ、２５ｂとの密着強度が優れ、熱衝撃試験やプレッシャークッカー試験などにおいて、充填材２４とその上面に形成した導体層２５ａとの界面に、間隙（デラミネーション）や、クラックなどの発生を低減でき、信頼性が良好であった。
本第２実施例による多層配線基板２１によれば、溶剤を含有すること無く、フィラー、熱硬化性樹脂、硬化剤などが均一な組成で硬化する充填材２４をコンデンサ素子３３が収納された貫通孔４１に充填したので、充填材２４の上面に印刷した導体層２５ａ、２５ｂとの密着強度が優れ、熱衝撃試験やプレッシャークッカー試験などにおいて、充填材２４とその上面に形成した導体層２５ａとの界面に、間隙（デラミネーション）や、クラックなどの発生を低減でき、信頼性が良好であった。
尚、本実施例において、配線基板２３に貫通孔４１を形成して貫通孔４１内にコンデンサ素子３３を収納し、配線基板２３の両面においてコンデンサ素子３３の端子電極３４を導体層２５ａ、２５ｂに接続したが、配線基板２３に貫通孔４１の代わりに凹部を形成し、この凹部にコンデンサ素子３３などの電子部品を収納し、凹部の開口側において電子部品に備えられた複数の端子電極を凹部から露出させて導体層に接続してもよい。
また、上記実施例では、電子部品として、コンデンサ素子３３を配線基板２１に内蔵するものとして説明したが、これに限らず、チップ状の抵抗体、インダクタ、フィルタ（ＳＡＷフィルタ、ＬＣフィルタ）、トランジスタ、メモリ、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）、ＩＣチップ、半導体素子、ＦＥＴ、アンテナスイッチモジュール、カプラ、ダイプレクサなど、各種電子部品を内蔵させてもよい。また、これらのうちで異種の電子部品同士を同じ貫通孔内に内蔵してもよい。
１,２１…多層配線基板、２，２３…配線基板、３，３１ａ…導体、４,３１…スルーホール、５,２４，３２…充填材、６，２５ａ，２５ｂ，４０ａ，４０ｂ…導体層、７,１１…絶縁層、８…バイアホール、１０，１１７ａ，１１７ｂ…バイア導体、９,１２，１０５ａ，１０５ｂ，１１３…導体パターン層、１３，１０９ａ，１０９ｂ…ソルダーレジスト層、２９,４１…貫通孔、３３…コンデンサ素子、３４…電極端子、３６…ＩＣチップ、４３…シート材、４４…粘着剤、１０３ａ，１０３ｂ…第１層間絶縁層、１０４ａ，１０４ｂ，１１５ａ，１１５ｂ…ビア導体、１０７ａ，１０７ｂ…第２層間絶縁層、１１１…フリップチップ導体、１１２…フリップチップバンプ。
Claims (10)
- 配線基板に形成されたスルーホールに充填材を充填し、該スルーホールから露出した充填材の上面に導体層を形成した多層配線基板であって、
前記充填材は、フィラーと熱硬化性樹脂と硬化剤と硬化触媒とを含有し、溶剤を含有しない充填材であって、
前記熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂、前記硬化剤としてジシアンジアミド系硬化剤、を含有しており、
前記フィラーは、平均粒子径が０．１μｍ以上１２μｍ以下、最大粒子径が５μｍ以上７５μｍ以下の略球状であり、
前記スルーホールの孔径が２００μｍ以下であることを特徴とする多層配線基板。 - 前記導体層の上面に形成された絶縁層と、この絶縁層の上面に形成された導体パターン層と、該導体層と該導体パターン層とを電気的に接続するバイア導体とを有することを特徴とする請求項１に記載の多層配線基板。
- 配線基板に形成された貫通孔又は凹部の内部に電子部品を収納し、該貫通孔又は該凹部と該電子部品との隙間に充填材を充填し、該凹部又は該貫通孔から露出した該充填材の上面に導体層を形成した多層配線基板であって、
前記充填材は、フィラーと熱硬化性樹脂と硬化剤と硬化触媒とを含有し、溶剤を含有しない充填材であって、
前記熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂、前記硬化剤としてジシアンジアミド系硬化剤、を含有しており、
前記フィラーは、平均粒子径が０．１μｍ以上１２μｍ以下、最大粒子径が５μｍ以上７５μｍ以下の略球状であることを特徴とする多層配線基板。 - 前記硬化触媒として、少なくともウレア系化合物を含有したことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の多層配線基板。
- 前記ジシアンジアミド系硬化剤として、粉末状、樹枝状及びフレーク状から選ばれる少なくとも一種の形態であるものを用いたことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の多層配線基板。
- 配線基板に形成されたスルーホールに充填材を充填して硬化させ、次いで、前記配線基板の表面に露出した該充填材の上面に導体層を形成することを特徴とする多層配線基板の製造方法であって、
前記充填材は、フィラーと熱硬化性樹脂と硬化剤と硬化触媒とを含有し、溶剤を含有しない充填材であって、
前記熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂、前記硬化剤としてジシアンジアミド系硬化剤、を含有しており、
前記フィラーは、平均粒子径が０．１μｍ以上１２μｍ以下、最大粒子径が５μｍ以上７５μｍ以下の略球状であることを特徴とする多層配線基板の製造方法。 - 前記導体層の上面に絶縁層を積層し、更に、該絶縁層にバイアホールを穿設し、該絶縁層の上面および該バイアホールの内壁面に導体パターン層およびバイア導体をそれぞれ形成し、該導体パターン層と該導体層を該バイア導体により接続することを特徴とする請求項６に記載の多層配線基板の製造方法。
- 配線基板に形成された貫通孔又は凹部の内部に電子部品を収納し、該貫通孔又は該凹部と該電子部品との隙間に充填材を充填し、該凹部又は該貫通孔から露出した該充填材の上面に導体層を形成する多層配線基板の製造方法であって、
前記充填材は、フィラーと熱硬化性樹脂と硬化剤と硬化触媒とを含有し、溶剤を含有しない充填材であって、
前記熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂、前記硬化剤としてジシアンジアミド系硬化剤、を含有しており、
前記フィラーは、平均粒子径が０．１μｍ以上１２μｍ以下、最大粒子径が５μｍ以上７５μｍ以下の略球状であることを特徴とする多層配線基板の製造方法。 - 前記硬化触媒として、少なくともウレア系化合物を含有したことを特徴とする請求項６〜８の何れか一項に記載の多層配線基板の製造方法。
- 前記ジシアンジアミド系硬化剤として、粉末状、樹枝状及びフレーク状から選ばれる少なくとも一種の形態であるものを用いたことを特徴とする請求項６〜９の何れか一項に記載の多層配線基板の製造方法。
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