JP5436247B2 - Wiring board - Google Patents

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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に関するものである。   The present invention relates to a wiring board used for electronic equipment (for example, various audiovisual equipment, home appliances, communication equipment, computer equipment and peripheral equipment).

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。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a mounting structure in an electronic device, an electronic component mounted on a wiring board is used.

特許文献1には、樹脂から成る絶縁基板と該絶縁基板上に形成された回路とを備えた配線基板が記載されている。   Patent Document 1 describes a wiring board including an insulating substrate made of a resin and a circuit formed on the insulating substrate.

また、特許文献2には、セラミック基板と該セラミック基板上に形成された配線パターンとを備えた配線基板が記載されている。   Patent Document 2 describes a wiring board including a ceramic substrate and a wiring pattern formed on the ceramic substrate.

ところで、樹脂から成る絶縁基板は誘電正接が高く、回路の信号伝送特性が低下しやすいため、配線基板の電気特性が低下しやすい。   By the way, an insulating substrate made of a resin has a high dielectric loss tangent, and the signal transmission characteristics of the circuit are liable to deteriorate.

一方、絶縁基板をセラミック基板とした場合、セラミック基板は割れやすく、セラミック基板に応力が印加されるとクラックが生じやすいため、該クラックを起点として回路に断線が生じ、ひいては配線基板の電気的信頼性が低下しやすい。   On the other hand, when the insulating substrate is a ceramic substrate, the ceramic substrate is easily cracked, and cracks are likely to occur when stress is applied to the ceramic substrate. Therefore, the circuit is disconnected from the crack, and thus the electrical reliability of the wiring substrate It is easy to deteriorate.

特開平8−116174号公報JP-A-8-116174 特開2001−7524号公報JP 2001-7524 A

本発明は、電気特性及び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。   The present invention provides a wiring board that meets the demand for improving electrical characteristics and electrical reliability.

本発明の一形態にかかる配線基板は、厚み方向に沿って離間した第1及び第2無機絶縁層と、該第1及び第2無機絶縁層の間に部分的に形成された第1導電層と、前記第1及び第2無機絶縁層の間に介在され、前記第1導電層に並設された樹脂層と、を備え、前記第1導電層は、一主面の少なくとも一部が前記第1無機絶縁層に当接され、他主面の少なくとも一部が前記第2無機絶縁層に当接されており、前記第1導電層は、前記他主面において、前記第2無機絶縁層に向って突出し、少なくとも一部が前記第2無機絶縁層と当接した複数の第2凸部を有し、前記樹脂層は、一部が前記第1導電層と前記第2無機絶縁層との間に延在され、該延在部が前記第2凸部間に充填されるとともに前記第1導電層及び前記第2無機絶縁層に接着されている。また、本発明の一形態にかかる配線基板は、厚み方向に沿って離間した第1及び第2無機絶縁層と、該第1及び第2無機絶縁層の間に部分的に形成された第1導電層と、前記第1及び第2無機絶縁層の間に介在され、前記第1導電層に並設された樹脂層と、を備え、前記第1導電層は、一主面の少なくとも一部が前記第1無機絶縁層に当接され、他主面の少なくとも一部が前記第2無機絶縁層に当接されており、前記第1導電層よりも平面視における面積の大きい、接地用配線又は電力供給用配線である第2導電層を更に備え、前記第1導電層は、信号用配線であるとともに、前記第2無機絶縁層との当接領域及び非当接領域の和に対する当接領域の割合が、前記第2導電層よりも大きい。 A wiring board according to an embodiment of the present invention includes a first and second inorganic insulating layers that are separated from each other in the thickness direction, and a first conductive layer that is partially formed between the first and second inorganic insulating layers. And a resin layer interposed between the first and second inorganic insulating layers and juxtaposed with the first conductive layer, wherein the first conductive layer has at least a part of one principal surface thereof The second inorganic insulating layer is in contact with the first inorganic insulating layer, at least a part of the other main surface is in contact with the second inorganic insulating layer, and the first conductive layer is formed on the other main surface with the second inorganic insulating layer. The plurality of second protrusions protruding at least partially in contact with the second inorganic insulating layer, and the resin layer partially including the first conductive layer and the second inorganic insulating layer. extends between, and is bonded to the first conductive layer and the second inorganic insulating layer with the extending portion is filled between the second convex portion That. A wiring board according to an aspect of the present invention includes a first and second inorganic insulating layers that are separated from each other in the thickness direction, and a first part that is partially formed between the first and second inorganic insulating layers. A conductive layer, and a resin layer interposed between the first and second inorganic insulating layers and juxtaposed with the first conductive layer, wherein the first conductive layer is at least part of one main surface. Is in contact with the first inorganic insulating layer, and at least part of the other main surface is in contact with the second inorganic insulating layer, and has a larger area in plan view than the first conductive layer. Or a second conductive layer that is a power supply wiring, wherein the first conductive layer is a signal wiring and is in contact with the sum of the contact area and the non-contact area with the second inorganic insulating layer. The ratio of the region is larger than that of the second conductive layer.

本発明の一形態にかかる配線基板によれば、第1導電層は、一主面の少なくとも一部が第1無機絶縁層に当接され、他主面の少なくとも一部が第2無機絶縁層に当接され、しかも第1及び第2無機絶縁層の間には第1導電層と並接された樹脂層が介在されているため、第1導電層の信号伝送特性を高めつつ、第1及び第2無機絶縁層に印加される応力を緩和させることができ、ひいては電気特性及び電気的信頼性に優れた配線基板を得ることができる。   According to the wiring board according to one aspect of the present invention, the first conductive layer has at least a part of one main surface in contact with the first inorganic insulating layer, and at least a part of the other main surface is the second inorganic insulating layer. In addition, since a resin layer disposed in parallel with the first conductive layer is interposed between the first and second inorganic insulating layers, the first conductive layer is improved in signal transmission characteristics while being improved. In addition, the stress applied to the second inorganic insulating layer can be relaxed, and as a result, a wiring board having excellent electrical characteristics and electrical reliability can be obtained.

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。It is sectional drawing which cut | disconnected the mounting structure concerning one Embodiment of this invention in the thickness direction. 図2(a)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り、図2(b)は、図2(a)のI−I線に沿う平面方向に切断した断面図である。2A is an enlarged cross-sectional view of the R1 portion of the mounting structure shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a plan direction along line I-I in FIG. It is sectional drawing cut | disconnected by. 図3(a)及び(b)は、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3(c)は、図3(b)のR2部分を拡大して示した断面図である。3A and 3B are cross-sectional views cut in the thickness direction for explaining the manufacturing process of the mounting structure shown in FIG. 1, and FIG. 3C shows the R2 portion of FIG. It is sectional drawing expanded. 図4(a)乃至(d)は、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。4A to 4D are cross-sectional views cut in the thickness direction for explaining the manufacturing process of the mounting structure shown in FIG. 図5(a)及び(b)は、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5(c)は、図5(b)のR3部分を拡大して示した断面図である。5A and 5B are cross-sectional views cut in the thickness direction for explaining the manufacturing process of the mounting structure shown in FIG. 1, and FIG. 5C shows the R3 portion of FIG. 5B. It is sectional drawing expanded. 図6(a)は、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6(b)は、図6(a)のR4部分を拡大して示した断面図である。6A is a cross-sectional view taken along the thickness direction for explaining the manufacturing process of the mounting structure shown in FIG. 1, and FIG. 6B is an enlarged view of a portion R4 in FIG. 6A. FIG. 図7(a)及び(b)は、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。7A and 7B are cross-sectional views cut in the thickness direction for explaining the manufacturing process of the mounting structure shown in FIG.

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、図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, a mounting structure including a wiring board according to an embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.

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。   The mounting structure 1 shown in FIG. 1 is used for electronic devices such as various audiovisual devices, home appliances, communication devices, computer devices, and peripheral devices thereof. The mounting structure 1 includes an electronic component 2 and a wiring board 3.

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、厚みが例えば0.1mm以上1mm以下のものを使用することができる。なお、厚みは、電子部品2の研摩面若しくは破断面を走査型電子顕微鏡で観察し、厚み方向(Z方向)に沿った長さを10箇所以上測定し、その平均値を算出することにより測定される。   The electronic component 2 is a semiconductor element such as an IC or LSI, and is flip-chip mounted on the wiring substrate 3 via conductive bumps 4 such as solder. The base material of the electronic component 2 is formed of a semiconductor material such as silicon, germanium, gallium arsenide, gallium arsenide phosphorus, gallium nitride, or silicon carbide. As the electronic component 2, one having a thickness of, for example, 0.1 mm or more and 1 mm or less can be used. The thickness is measured by observing the polished surface or fracture surface of the electronic component 2 with a scanning electron microscope, measuring the length along the thickness direction (Z direction) at 10 or more points, and calculating the average value. Is done.

配線基板3は、コア基板5とコア基板5の上下に形成された一対の配線層6とを含んでいる。   The wiring substrate 3 includes a core substrate 5 and a pair of wiring layers 6 formed above and below the core substrate 5.

コア基板5は、配線基板3の剛性を高めつつ一対の配線層6間の導通を図るものであり、厚みが例えば0.1mm以上3.0mm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、スルーホール導体8、及び絶縁体9を含んでいる。なお、厚みは、電子部品2と同様に測定される。   The core substrate 5 is intended to increase the rigidity of the wiring substrate 3 while achieving conduction between the pair of wiring layers 6 and has a thickness of 0.1 mm to 3.0 mm, for example. The core substrate 5 includes a base body 7, a through hole, a through hole conductor 8, and an insulator 9. The thickness is measured in the same manner as the electronic component 2.

基体7は、コア基板5の剛性を高めるものであり、樹脂基体10と、該樹脂基体10上下に設けられた無機絶縁層11と、を有する。   The base body 7 increases the rigidity of the core substrate 5, and includes a resin base body 10 and inorganic insulating layers 11 provided above and below the resin base body 10.

樹脂基体10は、基体7の主要部をなすものであり、例えば樹脂材料と該樹脂材料に被覆された基材と該樹脂材料内に含有された無機絶縁フィラーとを含む。この樹脂基体10は、厚みが例えば0.1mm以上3.0mm以下に設定され、ヤング率が例えば0.2GPa以上20GPa以下に設定され、平面方向への熱膨張率が例えば3ppm/℃以上20ppm/℃以下に設定され、厚み方向への熱膨張率が例えば30ppm/℃以上50p
pm/℃以下に設定され、誘電正接が例えば0.01以上0.02以下に設定されている。
The resin base 10 is a main part of the base 7 and includes, for example, a resin material, a base material coated with the resin material, and an inorganic insulating filler contained in the resin material. The resin substrate 10 has a thickness set to, for example, 0.1 mm to 3.0 mm, a Young's modulus set to, for example, 0.2 GPa to 20 GPa, and a thermal expansion coefficient in the plane direction of, for example, 3 ppm / ° C. to 20 ppm / Set to ℃ or less, and the coefficient of thermal expansion in the thickness direction is, for example, 30 ppm / ℃ or more and 50p
It is set to pm / ° C. or lower, and the dielectric loss tangent is set to, for example, 0.01 to 0.02.

なお、ヤング率は、MTSシステムズ社製Nano Indentor XP/DCMを用いて測定される。また、熱膨張率は、市販のTMA装置を用いて、JISK7197‐1991に準じた測定方法により、測定される。また、誘電正接は、JISR1627‐1996に準じた共振器法により、測定される。   The Young's modulus is measured using Nano Indentor XP / DCM manufactured by MTS Systems. The coefficient of thermal expansion is measured by a measuring method according to JISK7197-1991 using a commercially available TMA apparatus. The dielectric loss tangent is measured by a resonator method according to JIS R1627-1996.

樹脂基体10に含まれる樹脂材料は、樹脂基体10の主要部をなすものであり、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の樹脂材料を使用することができる。該樹脂材料は、ヤング率が例えば0.1GPa以上5GPa以下に設定され、平面方向及び厚み方向への熱膨張率が例えば20ppm/℃以上50ppm/℃以下に設定されている。   The resin material contained in the resin substrate 10 is a main part of the resin substrate 10, for example, epoxy resin, bismaleimide triazine resin, cyanate resin, polyparaphenylenebenzbisoxazole resin, wholly aromatic polyamide resin, polyimide resin. A resin material such as an aromatic liquid crystal polyester resin, a polyether ether ketone resin, or a polyether ketone resin can be used. The resin material has a Young's modulus set to, for example, 0.1 GPa or more and 5 GPa or less, and a coefficient of thermal expansion in a plane direction or a thickness direction set to, for example, 20 ppm / ° C. or more and 50 ppm / ° C. or less.

樹脂材料に被覆された基材は、樹脂基体10の剛性を高めるものであり、平面方向(XY平面方向)への熱膨張率が厚み方向(Z方向)よりも小さいため、配線基板3と電子部品2との平面方向への熱膨張率の差を低減し、配線基板3の反りを低減できる。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、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。   The base material coated with the resin material increases the rigidity of the resin base 10 and has a smaller coefficient of thermal expansion in the plane direction (XY plane direction) than in the thickness direction (Z direction). The difference in the coefficient of thermal expansion in the plane direction with the component 2 can be reduced, and the warp of the wiring board 3 can be reduced. As the base material, a woven fabric or a non-woven fabric composed of fibers or a fiber in which fibers are arranged in one direction can be used. As the fibers, for example, glass fibers, resin fibers, carbon fibers, metal fibers, or the like are used. be able to.

樹脂材料内に含有された無機絶縁フィラーは、樹脂基体10の熱膨張率を低減するとともに、樹脂基体10の剛性を高めるものであり、例えば酸化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、水酸化アルミニウム又は炭酸カルシウム等の無機絶縁材料により形成されたものを用いることができ、粒径が例えば0.5μm以上5.0μm以下に設定され、熱膨張率が例えば0ppm/℃以上15ppm/℃以下に設定され、樹脂基体10の樹脂材料内における含有量が例えば3体積%以上60体積%以下に設定されている。   The inorganic insulating filler contained in the resin material reduces the coefficient of thermal expansion of the resin base 10 and increases the rigidity of the resin base 10, for example, silicon oxide, aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum hydroxide, or carbonic acid. What was formed with inorganic insulating materials, such as calcium, can be used, a particle size is set as 0.5 micrometer or more and 5.0 micrometers or less, for example, and a coefficient of thermal expansion is set as 0 ppm / degrees C or more and 15 ppm / degrees C or less, for example. The content of the resin substrate 10 in the resin material is set to, for example, 3 volume% or more and 60 volume% or less.

なお、無機絶縁フィラーの粒径は、樹脂基体10の研摩面若しく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、該拡大した断面にて各粒子の最大径を測定することにより、測定される。また、樹脂基体10の樹脂部における無機絶縁フィラーの含有量(体積%)は、樹脂基体10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、樹脂基体10の樹脂部に占める無機絶縁フィラーの面積比率(面積%)を10箇所の断面にて測定し、その測定値の平均値を算出して含有量(体積%)とみなすことにより、測定される。   The particle size of the inorganic insulating filler was measured by observing the polished surface or fractured surface of the resin substrate 10 with a field emission electron microscope, and photographing an enlarged cross section so as to include particles of 20 particles or more and 50 particles or less, It is measured by measuring the maximum diameter of each particle in the enlarged cross section. Further, the content (volume%) of the inorganic insulating filler in the resin portion of the resin substrate 10 is obtained by photographing the polished surface of the resin substrate 10 with a field emission electron microscope and using an image analyzer or the like. It is measured by measuring the area ratio (area%) of the inorganic insulating filler in the part at 10 cross-sections, calculating the average value of the measured values, and regarding the content (volume%).

無機絶縁層11は、主要部として無機絶縁材料を含み、無機絶縁材料が樹脂材料と比較して低誘電正接、低熱膨張率、高剛性及び高絶縁性であることから、基体7を低誘電正接、低熱膨張率、高剛性及び高絶縁性のものとする機能を有する。   The inorganic insulating layer 11 includes an inorganic insulating material as a main part, and the inorganic insulating material has a low dielectric loss tangent, a low coefficient of thermal expansion, a high rigidity, and a high insulating property as compared with the resin material. It has a function of having a low coefficient of thermal expansion, high rigidity and high insulation.

したがって、無機絶縁層11は、基体7の誘電正接を低減することにより、基体7上に形成された配線層6の信号伝送特性を高めることができる。また、基体7の平面方向への熱膨張率を低減することにより、配線基板3の反りを低減できるとともに、基体7の厚み方向への熱膨張率を低減することにより、基体7とスルーホール導体8との熱膨張率の違いに起因したスルーホール導体8の断線を低減できる。また、基体7の剛性を高めることにより、配線基板3の厚みを大きくすることなく剛性を高めることができる。また、基体7の絶縁性を高めることにより、コア基板5の上下面に配置された一対の配線層6間の短絡を低減することができる。   Therefore, the inorganic insulating layer 11 can improve the signal transmission characteristics of the wiring layer 6 formed on the substrate 7 by reducing the dielectric loss tangent of the substrate 7. Moreover, the curvature of the wiring board 3 can be reduced by reducing the thermal expansion coefficient in the plane direction of the base body 7, and the base body 7 and the through-hole conductor can be reduced by reducing the thermal expansion coefficient in the thickness direction of the base body 7. As a result, disconnection of the through-hole conductor 8 due to the difference in thermal expansion coefficient with respect to 8 can be reduced. Further, by increasing the rigidity of the substrate 7, the rigidity can be increased without increasing the thickness of the wiring board 3. Further, by increasing the insulating property of the base body 7, a short circuit between the pair of wiring layers 6 disposed on the upper and lower surfaces of the core substrate 5 can be reduced.

なお、無機絶縁層11は、無機絶縁材料を主成分とする無機絶縁部と、図示しないが、該無機絶縁部に空隙が形成されており、該空隙に配された樹脂基体10の一部である樹脂部を含んでも構わない。この場合、樹脂材料が無機絶縁材料と比較して低ヤング率であることから、無機絶縁部に印加される応力が緩和され、該応力に起因した無機絶縁部におけるクラックの発生が低減される。   Note that the inorganic insulating layer 11 includes an inorganic insulating portion mainly composed of an inorganic insulating material and a void formed in the inorganic insulating portion (not shown), and a part of the resin base 10 disposed in the void. A certain resin portion may be included. In this case, since the resin material has a lower Young's modulus compared to the inorganic insulating material, the stress applied to the inorganic insulating portion is relaxed, and the occurrence of cracks in the inorganic insulating portion due to the stress is reduced.

この無機絶縁層11は、例えば、無機絶縁部を85体積%以上100体積%以下含み、樹脂部を含む場合、樹脂部を0.2体積%以上15体積%以下含む。また、無機絶縁層11は、例えば平板状に形成されており、厚みが例えば3μm以上100μm以下に設定され、厚みが例えば樹脂基体10の3%以上10%以下に設定されている。また、無機絶縁層11は、ヤング率が例えば2GPa以上100GPa以下に設定され、厚み方向及び平面方向への熱膨張率が例えば0ppm/℃以上30ppm/℃以下に設定され、誘電正接が例えば0.0001以上0.02以下に設定されている。   The inorganic insulating layer 11 includes, for example, an inorganic insulating part of 85% by volume or more and 100% by volume or less, and when including a resin part, the inorganic insulating layer 11 includes a resin part of 0.2% by volume or more and 15% by volume or less. In addition, the inorganic insulating layer 11 is formed, for example, in a flat plate shape, and the thickness is set to, for example, 3 μm or more and 100 μm or less, and the thickness is set to, for example, 3% or more and 10% or less of the resin substrate 10. The inorganic insulating layer 11 has a Young's modulus set to, for example, 2 GPa or more and 100 GPa or less, a coefficient of thermal expansion in a thickness direction or a plane direction, for example, set to 0 ppm / ° C. or more and 30 ppm / ° C. or less, It is set to 0001 or more and 0.02 or less.

無機絶縁部は、例えば酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタニウム、酸化マグネシウム又は酸化ジルコニウム等の無機絶縁材料により形成されたものを使用することができ、なかでも、低誘電正接及び低熱膨張率の観点から、酸化ケイ素を用いることが望ましい。   As the inorganic insulating part, for example, those formed of an inorganic insulating material such as silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, magnesium oxide, or zirconium oxide can be used, and in particular, from the viewpoint of low dielectric loss tangent and low thermal expansion coefficient. It is desirable to use silicon oxide.

また、無機絶縁部は、無機絶縁材料がアモルファス(非晶質)状態であることが望ましい。その結果、無機絶縁層11において、結晶構造に起因した熱膨張率の異方性を低減することができるため、配線基板3が加熱された場合、配線基板3が加熱された場合、加熱後の冷却の際に無機絶縁層11の収縮を各方向にてより均一にすることができ、無機絶縁層11におけるクラックの発生を低減できる。   In addition, it is desirable that the inorganic insulating portion is in an amorphous (amorphous) state. As a result, in the inorganic insulating layer 11, the anisotropy of the thermal expansion coefficient due to the crystal structure can be reduced. Therefore, when the wiring board 3 is heated, when the wiring board 3 is heated, During cooling, the shrinkage of the inorganic insulating layer 11 can be made more uniform in each direction, and the generation of cracks in the inorganic insulating layer 11 can be reduced.

アモルファス状態の無機絶縁材料は、例えば酸化ケイ素を用いることができ、結晶相の領域が例えば10体積%未満に設定されており、なかでも5体積%未満に設定されていることが望ましい。なお、無機絶縁材料における結晶相領域の体積比は、100%結晶化した試料粉末を非晶質粉末に混合してX線回折法で測定して検量線を作成し、調査試料のデータと検量線のデータを比較することにより測定される。   As the amorphous inorganic insulating material, for example, silicon oxide can be used, and the region of the crystal phase is set to, for example, less than 10% by volume, and more preferably set to less than 5% by volume. Note that the volume ratio of the crystalline phase region in the inorganic insulating material was determined by mixing the 100% crystallized sample powder with the amorphous powder and measuring it by the X-ray diffraction method to create a calibration curve. Measured by comparing line data.

また、無機絶縁部は、無機絶縁材料を例えば97体積%以上100体積%以下含み、無機絶縁材料以外の残部を含む場合、例えば樹脂材料及び空隙を0体積%より多く3体積%以下含む。   In addition, the inorganic insulating portion includes, for example, 97% by volume or more and 100% by volume or less of the inorganic insulating material, and includes a resin material and voids of more than 0% by volume and 3% by volume or less when including the remainder other than the inorganic insulating material.

この無機絶縁部は、ヤング率が例えば10GPa以上100GPa以下に設定され、ヤング率が例えば樹脂基体10の1.2倍以上5倍以下に設定され、厚み方向及び平面方向への熱膨張率が例えば0ppm/℃以上10ppm/℃以下に設定され、厚み方向及び平面方向への熱膨張率が例えば樹脂基体10の0.001倍以上0.5倍以下に設定され、誘電正接が例えば0.0001以上0.02以下に設定され、誘電正接が例えば樹脂基体10の0.01倍以上0.5倍以下に設定されている。   The inorganic insulating part has a Young's modulus set to, for example, 10 GPa or more and 100 GPa or less, a Young's modulus set to 1.2 to 5 times that of the resin substrate 10, and the thermal expansion coefficient in the thickness direction and the plane direction is, for example, It is set to 0 ppm / ° C. or more and 10 ppm / ° C. or less, the coefficient of thermal expansion in the thickness direction and the plane direction is set to 0.001 times or more and 0.5 times or less of the resin substrate 10, and the dielectric loss tangent is, for example, 0.0001 or more The dielectric loss tangent is set to be 0.01 times or more and 0.5 times or less of the resin substrate 10, for example.

無機絶縁部は、例えば酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタニウム、酸化マグネシウム又は酸化ジルコニウム等の無機絶縁材料により形成されたものを使用することができ、なかでも、低誘電正接及び低熱膨張率の観点から、酸化ケイ素を用いることが望ましい。また、無機絶縁部は、無機絶縁材料を例えば97体積%以上100体積%以下含み、無機絶縁材料以外の残部を含む場合、例えば樹脂材料及び空隙を0体積%より多く3体積%以下含む。   As the inorganic insulating part, for example, those formed of an inorganic insulating material such as silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, magnesium oxide, or zirconium oxide can be used, and in particular, from the viewpoint of low dielectric loss tangent and low thermal expansion coefficient. It is desirable to use silicon oxide. In addition, the inorganic insulating portion includes, for example, 97% by volume or more and 100% by volume or less of the inorganic insulating material, and includes a resin material and voids of more than 0% by volume and 3% by volume or less when including the remainder other than the inorganic insulating material.

また、無機絶縁部は、図2(a)に示すように、例えば互いに結合した第1無機絶縁粒子11nを含み、第1無機絶縁粒子11nは、粒径が例えば3nm以上110nm以下に設定されている。その結果、第1無機絶縁粒子11nの粒径が110nm以下に設定されていることにより、後述するように、第1無機絶縁粒子11nの接着強度を高めることができる。   Further, as shown in FIG. 2A, the inorganic insulating portion includes, for example, first inorganic insulating particles 11n bonded to each other, and the first inorganic insulating particles 11n have a particle size set to, for example, 3 nm or more and 110 nm or less. Yes. As a result, since the particle diameter of the first inorganic insulating particles 11n is set to 110 nm or less, the adhesive strength of the first inorganic insulating particles 11n can be increased as will be described later.

また、無機絶縁部は、第1無機絶縁粒子11nよりも粒径が大きい、第1無機絶縁粒子11nを介して互いに接着された第2無機絶縁粒子11mを含んでも構わない。その結果、第2無機絶縁粒子11mは、第1無機絶縁粒子11nよりも粒径が大きいことから、無機絶縁部に生じたクラックの伸長を抑制することができる。この第2無機絶縁粒子11mは、粒径が例えば0.5μm以上5μm以下に設定されている。   The inorganic insulating part may include second inorganic insulating particles 11m that are larger in particle size than the first inorganic insulating particles 11n and bonded to each other via the first inorganic insulating particles 11n. As a result, since the second inorganic insulating particles 11m have a larger particle size than the first inorganic insulating particles 11n, it is possible to suppress the extension of cracks generated in the inorganic insulating portion. The particle diameter of the second inorganic insulating particles 11m is set to, for example, 0.5 μm or more and 5 μm or less.

第1無機絶縁粒子11n及び第2無機絶縁粒子11mは、上述した無機絶縁部を構成する無機絶縁材料により形成されたものを使用することができ、同一材料からなることが望ましい。また、第1無機絶縁粒子11n及び第2無機絶縁粒子11mは、球状であることが望ましい。   As the first inorganic insulating particles 11n and the second inorganic insulating particles 11m, those formed by the inorganic insulating material constituting the inorganic insulating portion described above can be used, and it is desirable that they are made of the same material. The first inorganic insulating particles 11n and the second inorganic insulating particles 11m are preferably spherical.

なお、第1無機絶縁粒子11n及び第2無機絶縁粒子11mは、無機絶縁層11の研摩面若しくは破断面を電界放出型電子顕微鏡で観察することにより確認される。また、第1無機絶縁粒子11n及び第2無機絶縁粒子11mの粒径は、無機絶縁層11の研摩面若しく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、該拡大した断面にて各粒子の最大径を測定することにより測定される。   The first inorganic insulating particles 11n and the second inorganic insulating particles 11m are confirmed by observing the polished surface or fracture surface of the inorganic insulating layer 11 with a field emission electron microscope. The particle diameters of the first inorganic insulating particles 11n and the second inorganic insulating particles 11m are determined by observing the polished surface or the fractured surface of the inorganic insulating layer 11 with a field emission electron microscope. It is measured by photographing a cross section enlarged so as to include a particle, and measuring the maximum diameter of each particle in the enlarged cross section.

上述した基体7には、該基体7を厚み方向に貫通し、例えば直径が0.1mm以上1mm以下の円柱状であるスルーホールが設けられている。スルーホールの内部には、コア基板5の上下の配線層6を電気的に接続するスルーホール導体8がスルーホール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等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、熱膨張率が例えば14ppm/℃以上18ppm/℃以下に設定されている。   The above-described base body 7 is provided with a through hole that penetrates the base body 7 in the thickness direction and has a cylindrical shape with a diameter of 0.1 mm to 1 mm, for example. Inside the through-hole, a through-hole conductor 8 that electrically connects the upper and lower wiring layers 6 of the core substrate 5 is formed in a cylindrical shape along the inner wall of the through-hole. As this through-hole conductor 8, for example, a conductor formed of a conductive material such as copper, silver, gold, aluminum, nickel, or chromium can be used, and the coefficient of thermal expansion is, for example, 14 ppm / ° C. or more and 18 ppm / ° C. or less. Is set.

円筒状に形成されたスルーホール導体8の中空部には、絶縁体9が柱状に形成されており、スルーホール導体8の端面と絶縁体9の端面とで、後述するビア導体14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。   In the hollow portion of the through-hole conductor 8 formed in a cylindrical shape, an insulator 9 is formed in a columnar shape, and a support surface of a via conductor 14 to be described later is formed by an end surface of the through-hole conductor 8 and an end surface of the insulator 9. Is forming. As the insulator 9, what was formed with resin materials, such as a polyimide resin, an acrylic resin, an epoxy resin, cyanate resin, a fluororesin, a silicon resin, a polyphenylene ether resin, or a bismaleimide triazine resin, can be used, for example.

一方、コア基板5の上下面には、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、樹脂層12、無機絶縁層11、導電層13、ビア孔、ビア導体14と、を含んでいる。導電層13及びビア導体14は、互いに電気的に接続されており、接地用配線、電力供給用配線及び/又は信号用配線を含む配線部を構成している。   On the other hand, a pair of wiring layers 6 are formed on the upper and lower surfaces of the core substrate 5 as described above. The wiring layer 6 includes a resin layer 12, an inorganic insulating layer 11, a conductive layer 13, a via hole, and a via conductor 14. The conductive layer 13 and the via conductor 14 are electrically connected to each other, and constitute a wiring portion including a ground wiring, a power supply wiring, and / or a signal wiring.

樹脂層12は、主要部として樹脂材料を含み、図2(a)及び(b)に示すように、厚み方向に隣接する無機絶縁層11同士の間に介在されるとともに、導電層13の側方に並設されつつ平面方向に離間した導電層13との間に介在されており、該厚み方向に隣接する無機絶縁層11それぞれの主面及び導電層13の側面に接着されている。   The resin layer 12 includes a resin material as a main part, and is interposed between the inorganic insulating layers 11 adjacent to each other in the thickness direction as shown in FIGS. 2A and 2B, and on the conductive layer 13 side. The conductive layers 13 are arranged in parallel to each other and spaced apart in the plane direction, and are bonded to the main surfaces of the inorganic insulating layers 11 adjacent to the thickness direction and the side surfaces of the conductive layers 13.

したがって、樹脂層12は、厚み方向に隣接する無機絶縁層11同士の間に介在されることにより、樹脂材料が無機絶縁材料と比較して高弾性であることから、配線基板3に応力が印加された際に、樹脂層12が変形し、無機絶縁層11に印加される応力を緩和する
ことができる。それ故、無機絶縁層11のクラックを低減し、該クラックに起因した第1導電層13aの断線を低減し、ひいては電気的信頼性に優れた配線基板3を得ることができる。
Therefore, since the resin layer 12 is interposed between the inorganic insulating layers 11 adjacent to each other in the thickness direction, the resin material has higher elasticity than the inorganic insulating material, so that stress is applied to the wiring board 3. In this case, the resin layer 12 is deformed, and the stress applied to the inorganic insulating layer 11 can be relaxed. Therefore, it is possible to reduce the cracks in the inorganic insulating layer 11, reduce the disconnection of the first conductive layer 13 a due to the cracks, and thus obtain the wiring substrate 3 excellent in electrical reliability.

また、樹脂層12は、平面方向に沿って離間した導電層13同士の間に介在されることにより、該導電層13同士の短絡を抑制することができる。また、隣接する無機絶縁層11の双方に接着することにより、該無機絶縁層11同士を接着させることができる。また、無機絶縁層11の主面及び導電層13の側面に接着することにより、導電層13と第1樹脂接着層12aとの接着強度を高めることができる。   Moreover, the resin layer 12 can suppress a short circuit between the conductive layers 13 by being interposed between the conductive layers 13 separated along the planar direction. Moreover, the inorganic insulating layers 11 can be bonded to each other by bonding to both of the adjacent inorganic insulating layers 11. Further, by adhering to the main surface of the inorganic insulating layer 11 and the side surface of the conductive layer 13, the adhesive strength between the conductive layer 13 and the first resin adhesive layer 12a can be increased.

この樹脂層12は、例えば樹脂材料と該樹脂材料内に含有された無機絶縁フィラーとを含んでおり、厚みが例えば3μm以上20μm以下に設定され、厚みが無機絶縁層11の例えば0.4倍以上3倍以下に設定され、ヤング率が例えば0.2GPa以上20GPa以下に設定され、ヤング率が無機絶縁層11の例えば0.01倍以上0.6倍以下に設定され、誘電正接が例えば0.001以上0.02以下に設定され、誘電正接が無機絶縁層11の例えば4倍以上10倍以下に設定され、平面方向及び厚み方向への熱膨張率が例えば20ppm/℃以上50ppm/℃以下に設定され、平面方向及び厚み方向への熱膨張率が無機絶縁層11の例えば2倍以上10倍以下に設定されている。   The resin layer 12 includes, for example, a resin material and an inorganic insulating filler contained in the resin material. The thickness is set to, for example, 3 μm or more and 20 μm or less, and the thickness is, for example, 0.4 times that of the inorganic insulating layer 11. The Young's modulus is set to, for example, 0.2 GPa to 20 GPa, the Young's modulus is set to, for example, 0.01 times to 0.6 times that of the inorganic insulating layer 11, and the dielectric loss tangent is, for example, 0 .001 or more and 0.02 or less, the dielectric loss tangent is set to 4 to 10 times that of the inorganic insulating layer 11, and the coefficient of thermal expansion in the plane direction and the thickness direction is, for example, 20 to 50 ppm / ° C. The coefficient of thermal expansion in the plane direction and the thickness direction is set to, for example, 2 to 10 times that of the inorganic insulating layer 11.

樹脂層12に含まれる樹脂材料は、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の樹脂材料を使用することができる。該樹脂材料は、ヤング率が例えば0.1GPa以上5GPa以下に設定され、平面方向及び厚み方向への熱膨張率が例えば20ppm/℃以上50ppm/℃以下に設定されている。   The resin material contained in the resin layer 12 is, for example, epoxy resin, bismaleimide triazine resin, cyanate resin, polyparaphenylene benzbisoxazole resin, wholly aromatic polyamide resin, polyimide resin, aromatic liquid crystal polyester resin, polyether ether ketone resin. Alternatively, a resin material such as polyetherketone resin can be used. The resin material has a Young's modulus set to, for example, 0.1 GPa or more and 5 GPa or less, and a coefficient of thermal expansion in a plane direction or a thickness direction set to, for example, 20 ppm / ° C. or more and 50 ppm / ° C. or less.

無機絶縁フィラーは、上述した樹脂基体10に含まれる無機絶縁フィラーと同様のものを用いることができ、なかでも、樹脂基体10に含まれる無機絶縁フィラーと同一材料のものを用いることが望ましい。   The inorganic insulating filler can be the same as the inorganic insulating filler contained in the resin base 10 described above, and among them, it is desirable to use the same material as the inorganic insulating filler contained in the resin base 10.

配線層6に含まれる無機絶縁層11は、樹脂層12上に形成され、上述した基体7に含まれる無機絶縁層11と同様の機能を有し、厚みが例えば3μm以上30μm以下に設定され、厚みが例えば樹脂層12の0.5倍以上10倍以下に設定されている。また、樹脂部が形成されている場合、該樹脂部は、例えば樹脂層12の一部である。   The inorganic insulating layer 11 included in the wiring layer 6 is formed on the resin layer 12 and has the same function as that of the inorganic insulating layer 11 included in the substrate 7 described above, and the thickness is set to, for example, 3 μm or more and 30 μm or less. The thickness is set to 0.5 times or more and 10 times or less of the resin layer 12, for example. Moreover, when the resin part is formed, this resin part is a part of resin layer 12, for example.

この無機絶縁層11のその他の構成は、上述した基体7に含まれる無機絶縁層11と同様の構成である。   Other configurations of the inorganic insulating layer 11 are the same as those of the inorganic insulating layer 11 included in the substrate 7 described above.

導電層13は、接地用配線、電力供給用配線又は信号用配線として機能するものであり、無機絶縁層11上に形成されており、無機絶縁層11を介して厚み方向に互いに離間している。導電層13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、厚みが3μm以上20μm以下に設定され、熱膨張率が例えば14ppm/℃以上18ppm/℃以下に設定されている。   The conductive layer 13 functions as a ground wiring, a power supply wiring, or a signal wiring, is formed on the inorganic insulating layer 11, and is separated from each other in the thickness direction via the inorganic insulating layer 11. . As the conductive layer 13, for example, a layer formed of a metal material such as copper, silver, gold, aluminum, nickel, or chromium can be used. The thickness is set to 3 μm or more and 20 μm or less, and the thermal expansion coefficient is, for example, 14 ppm. / ° C. or more and 18 ppm / ° C. or less.

また、導電層13は、隣接した無機絶縁層11同士の間に部分的に形成され、樹脂層12が並設されている。それ故、無機絶縁層11内部に導電層13を形成した場合と比較して、配線基板3における無機絶縁層11の体積を大きくすることができるため、配線基板3をより低誘電正接、低熱膨張及び高剛性とすることができる。   The conductive layer 13 is partially formed between the adjacent inorganic insulating layers 11, and the resin layer 12 is arranged in parallel. Therefore, as compared with the case where the conductive layer 13 is formed inside the inorganic insulating layer 11, the volume of the inorganic insulating layer 11 in the wiring substrate 3 can be increased, so that the wiring substrate 3 is made to have a lower dielectric loss tangent and lower thermal expansion. And high rigidity.

ビア導体14は、厚み方向に互いに離間した導電層13同士を相互に接続するものであり、コア基板5に向って幅狭となる柱状に形成されている。ビア導体14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、熱膨張率が例えば14ppm/℃以上18ppm/℃以下に設定されている。   The via conductor 14 connects the conductive layers 13 that are spaced apart from each other in the thickness direction, and is formed in a columnar shape that becomes narrower toward the core substrate 5. As the via conductor 14, for example, a conductor formed of a conductive material such as copper, silver, gold, aluminum, nickel, or chromium can be used, and the coefficient of thermal expansion is set to, for example, 14 ppm / ° C. or more and 18 ppm / ° C. or less. Yes.

ここで、本実施形態の配線基板3において、無機絶縁層11は、樹脂基板10上に形成されたものを第1無機絶層11aとし、樹脂層12を介して、該第1無機絶縁層11aに対して厚み方向に沿って離間したものを第2無機絶層11bとする。   Here, in the wiring substrate 3 of this embodiment, the inorganic insulating layer 11 is formed on the resin substrate 10 as the first inorganic insulating layer 11a, and the first inorganic insulating layer 11a is interposed through the resin layer 12. In contrast, a layer separated along the thickness direction is defined as a second inorganic layer 11b.

また、導電層13は、基体7上に形成され、スルーホール導体8に接続されたものを第1導電層13aとし、該第1導電層13aに対して平面方向に沿って離間したものを第2導電層13bとし、第2無機絶縁層11bを介して、第1導電層13aに対して厚み方向に沿って離間したものを第3導電層13cとする。   The conductive layer 13 is formed on the base body 7 and connected to the through-hole conductor 8 as the first conductive layer 13a, and the conductive layer 13 spaced apart from the first conductive layer 13a in the planar direction is the first conductive layer 13a. The second conductive layer 13b is separated from the first conductive layer 13a in the thickness direction via the second inorganic insulating layer 11b, and is defined as the third conductive layer 13c.

一方、本実施形態の配線基板3においては、図2(a)に示すように、第1導電層13aは、一主面の少なくとも一部が第1無機絶縁層11aに当接され、他主面の少なくとも一部が、第2無機絶縁層に当接されている。それ故、無機絶縁材料が樹脂材料と比較して低誘電正接であることから、第1導電層13aを第1無機絶縁層11a及び第2無機絶縁層11bに当接させることにより、第1導電層13aの信号伝送特性を高め、ひいては電気特性に優れた配線基板3を得ることができる。なお、かかる当接の有無は、配線基板3を厚み方向に切断した断面の電子顕微鏡写真によって、観察することができる。   On the other hand, in the wiring substrate 3 of the present embodiment, as shown in FIG. 2A, the first conductive layer 13a has at least a part of one main surface in contact with the first inorganic insulating layer 11a and the other main layer. At least a part of the surface is in contact with the second inorganic insulating layer. Therefore, since the inorganic insulating material has a low dielectric loss tangent as compared with the resin material, the first conductive layer 13a is brought into contact with the first inorganic insulating layer 11a and the second inorganic insulating layer 11b to thereby provide the first conductive layer. It is possible to obtain the wiring board 3 with improved signal transmission characteristics of the layer 13a and thus excellent electrical characteristics. The presence or absence of such contact can be observed by an electron micrograph of a cross section obtained by cutting the wiring board 3 in the thickness direction.

また、第1導電層13aは、一主面において、第1無機絶縁層11aに向って突出し、少なくとも一部が第1無機絶縁層11aと当接した複数の第1凸部15aを有し、第1無機絶縁層11aは、一部が第1凸部15a間に充填されている。それ故、第1導電層13aと第1無機絶縁層11aとの当接領域を大きくし、第1導電層13aの信号伝送特性を高めることができる。   In addition, the first conductive layer 13a has a plurality of first protrusions 15a that protrude toward the first inorganic insulating layer 11a on one main surface and at least a part of which is in contact with the first inorganic insulating layer 11a. Part of the first inorganic insulating layer 11a is filled between the first protrusions 15a. Therefore, the contact area between the first conductive layer 13a and the first inorganic insulating layer 11a can be increased, and the signal transmission characteristics of the first conductive layer 13a can be enhanced.

また、第1導電層13aは、他主面において、第2無機絶縁層11bに向って突出し、少なくとも一部が第2無機絶縁層11bと当接した複数の第2凸部15bを有し、樹脂層12は、一部が第1導電層13aと第2無機絶縁層11bとの間に延在され、該延在部12aが第2凸部15b間に充填されるとともに第1導電層13a及び第2無機絶縁層11bに接着されている。   Further, the first conductive layer 13a has a plurality of second convex portions 15b that protrude toward the second inorganic insulating layer 11b on the other main surface and at least part of which is in contact with the second inorganic insulating layer 11b. A part of the resin layer 12 extends between the first conductive layer 13a and the second inorganic insulating layer 11b, and the extended portion 12a is filled between the second convex portions 15b and the first conductive layer 13a. And bonded to the second inorganic insulating layer 11b.

それ故、延在部12aが第1導電層13a及び第2無機絶縁層11bに接着されることにより、第1導電層13aと第2無機絶縁層11bとの接着強度を高めるとともに、低弾性の延在部12aが第2凸部15b間に充填されることにより、第1導電層13aと第2無機絶縁層11bとの境界にて生じる厚み方向へのクラックを低減することができる。   Therefore, the extending portion 12a is bonded to the first conductive layer 13a and the second inorganic insulating layer 11b, thereby increasing the adhesive strength between the first conductive layer 13a and the second inorganic insulating layer 11b and reducing the elasticity. By filling the extended portion 12a between the second convex portions 15b, cracks in the thickness direction generated at the boundary between the first conductive layer 13a and the second inorganic insulating layer 11b can be reduced.

また、第1導電層13aは、信号用配線であり、第2導電層13bは、第1導電層13aよりも平面視における面積の大きい、接地用配線又は電力供給用配線であり、第1導電層13aは、第2無機絶縁層11bとの当接領域及び非当接領域の和に対する当接領域の割合(以下、当接領域比という)が第2導電層13bよりも大きい。その結果、第1導電層13aにおいては、第2無機絶縁層11bとの当接領域を大きくすることにより信号伝送特性を高め、第2導電層13bにおいては、延在部11aの接着領域を大きくすることにより、第2導電層13bと第2無機絶縁層11bとの剥離を低減することができる。   The first conductive layer 13a is a signal wiring, and the second conductive layer 13b is a ground wiring or power supply wiring having a larger area in plan view than the first conductive layer 13a. In the layer 13a, the ratio of the contact area to the sum of the contact area and the non-contact area with the second inorganic insulating layer 11b (hereinafter referred to as the contact area ratio) is larger than that of the second conductive layer 13b. As a result, in the first conductive layer 13a, the signal transmission characteristics are improved by increasing the contact area with the second inorganic insulating layer 11b, and in the second conductive layer 13b, the adhesion area of the extending portion 11a is increased. By doing so, peeling between the second conductive layer 13b and the second inorganic insulating layer 11b can be reduced.

なお、第2導電層13bは、平面視における面積が第1導電層13aの例えば10倍以上20倍以下に設定されている。また、第1導電層13aは、第2無機絶縁層11bとの
当接領域比(第1当接領域比)が例えば30%以上90%以下に設定されており、第2導電層13bは、第2無機絶縁層11bとの当接領域比(第2当接領域比)が例えば0%以上40%以下に設定されている。また、第1当接領域比は、第2当接領域比の例えば1.8倍以上2.2倍以下に設定されている。なお、当接領域比は、配線基板3を厚み方向に切断した断面の電子顕微鏡写真を観察し、界面において当接した部分(当接領域)の長さと、当接していない部分(非当接領域)の長さと、を10箇所以上測定することにより算出する。
The area of the second conductive layer 13b in plan view is set to be, for example, 10 times or more and 20 times or less of the first conductive layer 13a. The first conductive layer 13a has a contact area ratio (first contact area ratio) with the second inorganic insulating layer 11b set to, for example, 30% or more and 90% or less, and the second conductive layer 13b The contact area ratio (second contact area ratio) with the second inorganic insulating layer 11b is set to, for example, 0% to 40%. Further, the first contact area ratio is set to be 1.8 times or more and 2.2 times or less of the second contact area ratio, for example. The contact area ratio is determined by observing an electron micrograph of a cross section obtained by cutting the wiring board 3 in the thickness direction, and the length of the contact part (contact area) at the interface and the non-contact part (non-contact). The area is calculated by measuring 10 or more locations.

また、第1導電層13aは、一主面の面積が側面の面積よりも大きいことが望ましい。その結果、第1導電層13aと第1無機絶縁層11aとの当接領域大きくし、第1導電層13aの信号伝送特性を高めることができる。なお、第1導電層13aは、一主面の面積が側面の例えば1.2倍以上10倍以下に設定されている。   Moreover, as for the 1st conductive layer 13a, it is desirable that the area of one main surface is larger than the area of a side surface. As a result, the contact area between the first conductive layer 13a and the first inorganic insulating layer 11a can be increased, and the signal transmission characteristics of the first conductive layer 13a can be enhanced. The first conductive layer 13a has an area of one main surface set to, for example, 1.2 times to 10 times the side surface.

ビア導体14は、第2無機絶縁層11bを厚み方向に貫通し、第1導電層13a及び第3導電層13cに電気的に接続されている。それ故、ビア導体14を第2無機絶縁層11bに当接させることができ、ビア導体14における信号伝送特性を高めることができる。   The via conductor 14 penetrates the second inorganic insulating layer 11b in the thickness direction, and is electrically connected to the first conductive layer 13a and the third conductive layer 13c. Therefore, the via conductor 14 can be brought into contact with the second inorganic insulating layer 11b, and the signal transmission characteristics of the via conductor 14 can be improved.

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2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。   Thus, the mounting structure 1 described above exhibits a desired function by driving or controlling the electronic component 2 based on the power and signals supplied via the wiring board 3.

次に、上述した実装構造体1の製造方法を、図3から図7に基づいて説明する。   Next, the manufacturing method of the mounting structure 1 mentioned above is demonstrated based on FIGS.

(積層板16の作製)
(1)図3(a)に示すように、銅箔13xと、第1無機絶縁粒子11n、第2無機絶縁粒子11m及び溶剤を含む無機絶縁ゾル11xと、を準備し、銅箔13xの一主面に無機絶縁ゾル11xを塗布する。
(Preparation of laminated plate 16)
(1) As shown in FIG. 3A, a copper foil 13x and an inorganic insulating sol 11x containing a first inorganic insulating particle 11n, a second inorganic insulating particle 11m, and a solvent are prepared. An inorganic insulating sol 11x is applied to the main surface.

銅箔13xは、例えば一主面が蟻酸等の有機酸を主成分とするエッチング液により粗化されており、凹凸が形成されている。   For example, the copper foil 13x is roughened by an etchant whose main surface is mainly composed of an organic acid such as formic acid, thereby forming irregularities.

無機絶縁ゾル11xは、固形分と溶剤とを含む。無機絶縁ゾル11xは、固形分を5%体積以上50体積%以下含み、溶剤を50体積%以上95体積%以下含むことが望ましい。その結果、溶剤を無機絶縁ゾル11xの50体積%以上含むことにより、無機絶縁ゾル11xの粘度を低減し、無機絶縁層11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。また、溶剤を無機絶縁ゾル11xの95体積%以下含むことにより、無機絶縁ゾル11xの固形物成分量を増加させることにより、無機絶縁層11の生産性を向上させることができる。また、該固形分は、第1無機絶縁粒子11nを5体積%以上50体積%以下含み、第2無機絶縁粒子11mを50体積%以上95体積%以下含むことが望ましい。   The inorganic insulating sol 11x includes a solid content and a solvent. The inorganic insulating sol 11x preferably contains 5% to 50% by volume of solid content and 50% to 95% by volume of solvent. As a result, by containing 50% by volume or more of the solvent in the inorganic insulating sol 11x, the viscosity of the inorganic insulating sol 11x is reduced, the flatness of the upper surface of the inorganic insulating layer 11 is improved, and the flatness of the upper surface of the wiring substrate 3 is increased. Can be improved. Moreover, productivity of the inorganic insulating layer 11 can be improved by increasing the amount of solid components of the inorganic insulating sol 11x by including 95% by volume or less of the solvent in the inorganic insulating sol 11x. Further, it is desirable that the solid content includes 5% to 50% by volume of the first inorganic insulating particles 11n and 50% to 95% by volume of the second inorganic insulating particles 11m.

粒径の小さい第1無機絶縁粒子11nは、ケイ酸ナトリウム水溶液(水ガラス)等のケイ酸化合物等のケイ酸化合物を精製し、加水分解等の方法で化学的に酸化珪素を析出させることにより作製することができる。また、このように作製することにより、第1無機絶縁粒子11nの結晶化を抑制し、アモルファス状態を維持することができる。なお、このように作製した場合、第1無機絶縁粒子11nは、酸化ナトリウム等の不純物を1ppm以上5000ppm以下含んでいても構わない。   The first inorganic insulating particles 11n having a small particle size are obtained by purifying a silicate compound such as a silicate compound such as a sodium silicate aqueous solution (water glass) and chemically depositing silicon oxide by a method such as hydrolysis. Can be produced. Moreover, by producing in this way, crystallization of the 1st inorganic insulating particle 11n can be suppressed and an amorphous state can be maintained. In addition, when produced in this way, the 1st inorganic insulating particle 11n may contain 1 ppm or more and 5000 ppm or less of impurities, such as sodium oxide.

また、第1無機絶縁粒子11nの粒径は、3nm以上に設定されていることが望ましい。その結果、無機絶縁ゾル11xの粘度を低減し、無機絶縁層11の上面の平坦性を向上させることができる。   In addition, the particle diameter of the first inorganic insulating particles 11n is desirably set to 3 nm or more. As a result, the viscosity of the inorganic insulating sol 11x can be reduced and the flatness of the upper surface of the inorganic insulating layer 11 can be improved.

粒径の大きい第2無機絶縁粒子11mは、例えばケイ酸ナトリウム水溶液(水ガラス)等のケイ酸化合物を精製し、化学的に酸化珪素を析出させた溶液を火炎中に噴霧し、凝集物の形成を抑制しつつ800℃以上1500℃以下に加熱することにより、作製することができる。ここで、第2無機絶縁粒子11mは、第1無機絶縁粒子11nと比較して、凝集体の形成を低減しつつ、高温の加熱で作製することが容易であるため、第2無機絶縁粒子11mを高温の加熱で作製することによって、第2無機絶縁粒子11mの硬度を第1無機絶縁粒子11nよりも容易に高めることができる。   The second inorganic insulating particle 11m having a large particle size is formed by, for example, purifying a silicate compound such as an aqueous sodium silicate solution (water glass) and spraying a solution in which silicon oxide is chemically deposited in a flame to It can be manufactured by heating to 800 ° C. or higher and 1500 ° C. or lower while suppressing formation. Here, since the second inorganic insulating particles 11m can be easily produced by heating at a high temperature while reducing the formation of aggregates as compared with the first inorganic insulating particles 11n, the second inorganic insulating particles 11m. Is produced by heating at a high temperature, the hardness of the second inorganic insulating particles 11m can be more easily increased than that of the first inorganic insulating particles 11n.

なお、第2無機絶縁粒子11mを作製する際の加熱時間は、1秒以上180秒以下に設定されていることが望ましい。その結果、該加熱時間を短縮することにより、800℃以上1500℃以下に加熱した場合においても、第2無機絶縁粒子11mの結晶化を抑制し、アモルファス状態を維持することができる。   In addition, as for the heating time at the time of producing the 2nd inorganic insulating particle 11m, it is desirable to set to 1 second or more and 180 seconds or less. As a result, by shortening the heating time, the crystallization of the second inorganic insulating particles 11m can be suppressed and the amorphous state can be maintained even when heated to 800 ° C. or higher and 1500 ° C. or lower.

溶剤としては、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、又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、無機絶縁ゾル11xを均一に塗布することができ、且つ、(2)の工程にて、溶剤を効率良く蒸発させることができる。   Examples of the solvent include organic solvents such as methanol, isopropanol, n-butanol, ethylene glycol, ethylene glycol monopropyl ether, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, xylene, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, or dimethylacetamide. Things can be used. Among these, it is desirable to use one containing methanol, isopropanol or propylene glycol monomethyl ether. As a result, the inorganic insulating sol 11x can be uniformly applied, and the solvent can be efficiently evaporated in the step (2).

無機絶縁ゾル11xの塗布は、例えば、ディスペンサー、バーコーター、ダイコーター又はスクリーン印刷を用いて行うことができる。   The inorganic insulating sol 11x can be applied using, for example, a dispenser, a bar coater, a die coater, or screen printing.

銅箔13xの一主面に塗布された無機絶縁ゾル11xは、平板状に形成されており、乾燥後の厚みが例えば3μm以上110μm以下に設定されている。   The inorganic insulating sol 11x applied to one main surface of the copper foil 13x is formed in a flat plate shape, and the thickness after drying is set to, for example, 3 μm or more and 110 μm or less.

(2)図3(b)及び(c)に示すように、無機絶縁ゾル11xを乾燥させて溶剤を蒸発させた後、無機絶縁ゾル11xの固形分を加熱し、第1無機絶縁粒子11n同士を結合させるとともに、第1無機絶縁粒子11nと第2無機絶縁粒子11mとを結合させることにより、無機絶縁ゾル11xを無機絶縁層11の無機絶縁部にして、銅箔13x及び無機絶縁層11を含む積層シート17を形成する。   (2) As shown in FIGS. 3B and 3C, after drying the inorganic insulating sol 11x and evaporating the solvent, the solid content of the inorganic insulating sol 11x is heated to form the first inorganic insulating particles 11n. And the first inorganic insulating particles 11n and the second inorganic insulating particles 11m are combined to make the inorganic insulating sol 11x as an inorganic insulating portion of the inorganic insulating layer 11, so that the copper foil 13x and the inorganic insulating layer 11 are formed. The laminated sheet 17 containing is formed.

ここで、無機絶縁ゾル11xの固形分を加熱する際、粒径が小さく結合しやすい第1無機絶縁粒子11n同士が互いに結合するとともに、第1無機絶縁粒子11nと第2無機絶縁粒子11mとが結合するため、粒径が大きく結合しにくい第2無機絶縁粒子11m同士を、第1無機絶縁粒子11nを介して互いに接着させることができ、剛性の高い無機絶縁層11を形成することができる。   Here, when the solid content of the inorganic insulating sol 11x is heated, the first inorganic insulating particles 11n having a small particle size and easily bonded to each other are bonded to each other, and the first inorganic insulating particles 11n and the second inorganic insulating particles 11m are combined. Because of the bonding, the second inorganic insulating particles 11m having a large particle size and difficult to bond can be bonded to each other through the first inorganic insulating particles 11n, and the highly rigid inorganic insulating layer 11 can be formed.

また、(1)の工程にて、銅箔13xの一主面に凹凸が形成されている場合、該凹凸に沿って無機絶縁層11が形成されため、無機絶縁層11において銅箔13x側の主面に第1凸部15aを形成するとともに、該第1凸部15a間に無機絶縁層11の一部を充填させることができる。   Further, in the step (1), when an unevenness is formed on one main surface of the copper foil 13x, the inorganic insulating layer 11 is formed along the unevenness, so that the inorganic insulating layer 11 has a copper foil 13x side. While forming the 1st convex part 15a in a main surface, a part of inorganic insulating layer 11 can be filled between this 1st convex part 15a.

無機絶縁ゾル11xの乾燥は、例えば加熱及び風乾により行われ、温度が20℃以上溶剤の沸点(二種類以上の溶剤を混合している場合には、最も沸点の低い溶剤の沸点)未満に設定され、乾燥時間が20秒以上30分以下に設定されていることが望ましい。その結果、溶剤の沸騰を低減することにより、第2無機絶縁粒子11mの充填密度を高めることが
できる。
The inorganic insulating sol 11x is dried by, for example, heating and air drying, and the temperature is set to 20 ° C. or higher and lower than the boiling point of the solvent (the boiling point of the lowest boiling point when two or more solvents are mixed). It is desirable that the drying time is set to 20 seconds or more and 30 minutes or less. As a result, the filling density of the second inorganic insulating particles 11m can be increased by reducing the boiling of the solvent.

なお、溶剤を蒸発させる際、溶剤は第2無機絶縁粒子11mと濡れ性が良いことから、第2無機絶縁粒子11m同士の近接点に残留しやすい。その結果、該近接点への溶剤の移動に伴って、第1無機絶縁粒子11nが該近接点へ移動するため、第2無機絶縁粒子11m同士の間に第1無機絶縁粒子11nを介在させることができる。   In addition, when evaporating the solvent, since the solvent has good wettability with the second inorganic insulating particles 11m, the solvent tends to remain at the proximity point between the second inorganic insulating particles 11m. As a result, since the first inorganic insulating particles 11n move to the proximity point as the solvent moves to the proximity point, the first inorganic insulating particles 11n are interposed between the second inorganic insulating particles 11m. Can do.

また、粒径の大きい第2無機絶縁粒子11mを含む領域と比較して、粒径の小さい第1無機絶縁粒子11nを含む領域において溶剤が多く蒸発するため、第1無機絶縁粒子11n及び第2無機絶縁粒子11mに取り囲まれた空隙を形成することができる。   Further, since the solvent evaporates more in the region including the first inorganic insulating particles 11n having a small particle size than in the region including the second inorganic insulating particles 11m having a large particle size, the first inorganic insulating particles 11n and the second A void surrounded by the inorganic insulating particles 11m can be formed.

無機絶縁ゾル11xの加熱は、温度が溶剤の沸点以上第1無機絶縁粒子11n及び第2無機絶縁粒子11mの結晶化開始温度以下に設定されていることが望ましい。その結果、該加熱温度が溶剤の沸点以上であることにより、残存した溶剤を効率良く蒸発させることができる。また、該加熱温度が、第1無機絶縁粒子11n及び第2無機絶縁粒子11mの結晶化開始温度未満であることにより、第1無機絶縁粒子11n及び第2無機絶縁粒子11m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、無機絶縁層11にて、結晶化に伴う相転移によって生じるクラックを低減できる。特に、第1無機絶縁粒子11n及び第2無機絶縁粒子11mの無機絶縁材料として酸化ケイ素を使用した場合、第1無機絶縁粒子11nの結晶化を効果的に低減することができる。なお、結晶化開始温度は、非晶質の無機絶縁材料が結晶化を開始する温度、すなわち、結晶相領域の体積が増加する温度である。また、例えば酸化ケイ素の結晶化開始温度は1300℃程度である。   The heating of the inorganic insulating sol 11x is desirably set to a temperature not lower than the boiling point of the solvent and not higher than a crystallization start temperature of the first inorganic insulating particles 11n and the second inorganic insulating particles 11m. As a result, when the heating temperature is equal to or higher than the boiling point of the solvent, the remaining solvent can be efficiently evaporated. Further, the heating temperature is lower than the crystallization start temperature of the first inorganic insulating particles 11n and the second inorganic insulating particles 11m, thereby reducing the crystallization of the first inorganic insulating particles 11n and the second inorganic insulating particles 11m. The ratio of the amorphous state can be increased. As a result, in the inorganic insulating layer 11, cracks caused by phase transition accompanying crystallization can be reduced. In particular, when silicon oxide is used as the inorganic insulating material of the first inorganic insulating particles 11n and the second inorganic insulating particles 11m, crystallization of the first inorganic insulating particles 11n can be effectively reduced. Note that the crystallization start temperature is a temperature at which the amorphous inorganic insulating material starts to crystallize, that is, a temperature at which the volume of the crystal phase region increases. For example, the crystallization start temperature of silicon oxide is about 1300 ° C.

なお、無機絶縁ゾル11xの加熱は、温度が100度以上600度未満に設定され、時間が例えば0.5時間以上24時間以下に設定されていることが望ましい。また、無機絶縁ゾル11xの加熱は、例えば大気雰囲気中で行うことができる。また、温度を150℃以上に上げる場合、銅箔13xの酸化を抑制するため、無機絶縁ゾル11xの加熱は、真空、アルゴン等の不活性雰囲気又は窒素雰囲気にて行われることが望ましい。   In addition, as for the heating of the inorganic insulating sol 11x, it is desirable that the temperature is set to 100 degrees or more and less than 600 degrees, and the time is set to 0.5 hours or more and 24 hours or less, for example. The inorganic insulating sol 11x can be heated, for example, in an air atmosphere. When the temperature is raised to 150 ° C. or higher, it is desirable that the inorganic insulating sol 11x is heated in an inert atmosphere such as vacuum or argon or a nitrogen atmosphere in order to suppress oxidation of the copper foil 13x.

一方、無機絶縁ゾル11xの加熱前における第1無機絶縁粒子11nの粒径は、110nm以下、特に50nm以下に設定されていることが望ましい。その結果、無機絶縁ゾル11xの加熱温度が、第1無機絶縁粒子11nの結晶化開始温度未満及び第1樹脂接着層12aの熱分解温度未満と低温であっても、第1無機絶縁粒子11n同士を強固に結合させることができる。これは、第1無機絶縁粒子11nの粒径が110nm以下と超微小に設定されているため、第1無機絶縁粒子11n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無機絶縁粒子11n同士が強固に結合すると推測される。   On the other hand, the particle diameter of the first inorganic insulating particles 11n before heating the inorganic insulating sol 11x is preferably set to 110 nm or less, particularly 50 nm or less. As a result, even if the heating temperature of the inorganic insulating sol 11x is lower than the crystallization start temperature of the first inorganic insulating particle 11n and the thermal decomposition temperature of the first resin adhesive layer 12a, the first inorganic insulating particles 11n Can be firmly bonded. This is because the first inorganic insulating particles 11n have an extremely small particle size of 110 nm or less, and the atoms of the first inorganic insulating particles 11n, particularly the atoms on the surface, actively move. It is estimated that 1 inorganic insulating particle 11n couple | bonds firmly.

また、かかる第1無機絶縁粒子11nの粒径は、より小さく設定することによって、より低温にて第1無機絶縁粒子11n同士を強固に結合させることができる。第1無機絶縁粒子11n同士を強固に結合させることができる温度は、例えば、かかる粒径を110nm以下に設定した場合は250℃程度であり、かかる粒径を50nm以下に設定した場合は150℃程度である。   In addition, by setting the particle diameter of the first inorganic insulating particles 11n to be smaller, the first inorganic insulating particles 11n can be firmly bonded to each other at a lower temperature. The temperature at which the first inorganic insulating particles 11n can be firmly bonded to each other is, for example, about 250 ° C. when the particle size is set to 110 nm or less, and 150 ° C. when the particle size is set to 50 nm or less. Degree.

また、無機絶縁ゾル11xの固形分は、第1無機絶縁粒子11nを5体積%以上含むことが望ましい。その結果、第2無機絶縁粒子11m同士の近接点に介在される第1無機絶縁粒子11nの量を確保し、第2無機絶縁粒子11m同士が接触する領域を低減することで、無機絶縁部の剛性を高めることができる。   In addition, the solid content of the inorganic insulating sol 11x desirably includes 5% by volume or more of the first inorganic insulating particles 11n. As a result, the amount of the first inorganic insulating particles 11n interposed between the adjacent points of the second inorganic insulating particles 11m is secured, and the area where the second inorganic insulating particles 11m are in contact with each other is reduced, thereby Stiffness can be increased.

以上のようにして、積層シート17を形成することができる。   The laminated sheet 17 can be formed as described above.

(3)図4(a)に示すように、樹脂基体前駆体10xを準備する。樹脂基体前駆体10x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す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。   (3) As shown in FIG. 4A, a resin base precursor 10x is prepared. The resin base precursor 10x can be produced, for example, by laminating a plurality of resin sheets including an uncured resin and a base material. The uncured state is an A-stage or B-stage according to ISO 472: 1999.

(4)図4(b)及び図4(c)に示すように、樹脂基体前駆体10xの上下面それぞれに無機絶縁層11を介して積層シート17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、樹脂基体前駆体10xを熱硬化させて樹脂基体10とし、樹脂基体10の上下に無機絶縁層11を備えた積層板16を形成する。   (4) As shown in FIGS. 4B and 4C, a laminated sheet 17 is laminated on each of the upper and lower surfaces of the resin substrate precursor 10x via the inorganic insulating layer 11, and the laminated body is vertically oriented. By applying heat and pressure, the resin substrate precursor 10x is thermally cured to form the resin substrate 10, and the laminated plate 16 including the inorganic insulating layers 11 on and below the resin substrate 10 is formed.

該積層体の加熱加圧は、温度が樹脂基体10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、該積層体の加熱加圧は、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10MPa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。   It is desirable that the heat and pressure of the laminate is set to a temperature not lower than the thermal decomposition temperature of the resin substrate 10 and lower than the thermal decomposition temperature. Specifically, the heat and pressure of the laminate is set such that the temperature is set to 170 ° C. or higher and 230 ° C. or lower, the pressure is set to 2 MPa or higher and 10 MPa or lower, and the time is set to 0.5 hours or longer and 2 hours or shorter, for example. Is set. The curing start temperature is a temperature at which the resin becomes a C-stage according to ISO 472: 1999.

なお、該積層体の加熱加圧の際に、樹脂基体前駆体10xが軟化流動するため、例えば平坦な金属板で加熱加圧することにより、平坦性に優れた積層板16を形成することができる。   In addition, since the resin base precursor 10x softens and flows when the laminated body is heated and pressed, the laminated board 16 having excellent flatness can be formed by, for example, heating and pressing with a flat metal plate. .

また、該積層体の加熱加圧の際に、樹脂基体前駆体10xを軟化流動させて、樹脂基体前駆体10xの一部を無機絶縁層11の空隙に開口を介して充填し、該樹脂基体前駆体10xの一部を熱硬化させることにより、樹脂部を形成することができる。その結果、空隙に樹脂基体前駆体10xの一部を充填することにより、無機絶縁層11の絶縁性を高めることができる。   Further, when the laminate is heated and pressurized, the resin substrate precursor 10x is softened and fluidized, and a part of the resin substrate precursor 10x is filled into the voids of the inorganic insulating layer 11 through the openings, and the resin substrate A resin part can be formed by thermosetting a part of the precursor 10x. As a result, the insulating property of the inorganic insulating layer 11 can be enhanced by filling a part of the resin base precursor 10x in the gap.

以上のようにして、積層板16を作製することができる。   The laminated board 16 can be produced as described above.

(コア基板5の作製)
(5)図4(d)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8を形成し、基体7上に導電層13を形成する。具体的には、以下のように行う。
(Preparation of core substrate 5)
(5) As shown in FIG. 4 (d), a through-hole conductor 8 that penetrates the base body 7 in the vertical direction is formed, and a conductive layer 13 is formed on the base body 7. Specifically, this is performed as follows.

まず、例えばドリル加工やレーザー加工等により、基体7を厚み方向に貫通したスルーホールを複数形成する。次に、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、スルーホール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。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、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、導電材料を絶縁体9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13xをパターニングすることにより、導電層13を形成する。   First, a plurality of through holes penetrating the base body 7 in the thickness direction are formed by, for example, drilling or laser processing. Next, a cylindrical through-hole conductor 8 is formed by depositing a conductive material on the inner wall of the through-hole by, for example, electroless plating, vapor deposition, CVD, sputtering, or the like. Next, the inside of the cylindrical through-hole conductor 8 is filled with a resin material or the like to form an insulator 9. Next, a conductive material is deposited on the exposed portion of the insulator 9 by, for example, electroless plating, vapor deposition, CVD, sputtering, or the like. Next, the conductive layer 13 is formed by patterning the copper foil 13x using a photolithography technique, etching, or the like.

このように導電層13を形成することにより、導電層13(第1導電層13a)の一主面の少なくとも一部を無機絶縁層11(第1無機絶縁層11a)に当接させることができる。   By forming the conductive layer 13 in this manner, at least a part of one main surface of the conductive layer 13 (first conductive layer 13a) can be brought into contact with the inorganic insulating layer 11 (first inorganic insulating layer 11a). .

また、導電層13は、パターニングにより形成された後、蟻酸等の有機酸を主成分とするエッチング液により、表面が粗化されていることが望ましい。その結果、第2凸部15bが形成される。   In addition, the conductive layer 13 is preferably formed by patterning, and then the surface is roughened by an etching solution mainly containing an organic acid such as formic acid. As a result, the second convex portion 15b is formed.

以上のようにして、コア基板5を作製することができる。   The core substrate 5 can be manufactured as described above.

(配線基板3の作製)
(6)図5(a)に示すように、(1)乃至(2)の工程と同様に銅箔13xと無機絶縁層11xとを有する積層シート17を形成した後、未硬化の樹脂層前駆体12xを、無機絶縁層11xを介して積層シート17上に載置する。
(Preparation of wiring board 3)
(6) As shown in FIG. 5A, after forming the laminated sheet 17 having the copper foil 13x and the inorganic insulating layer 11x as in the steps (1) to (2), the uncured resin layer precursor is formed. The body 12x is placed on the laminated sheet 17 via the inorganic insulating layer 11x.

(7)図5(b)及び(c)と、図6(a)及び(b)と、に示すように、コア基板5の上下面それぞれに樹脂層前駆体12xを介して積層シート17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、樹脂層前駆体12xを熱硬化させて樹脂層12とし、コア基板5上下に樹脂層12、無機絶縁層11を形成する。   (7) As shown in FIGS. 5 (b) and 5 (c) and FIGS. 6 (a) and 6 (b), the laminated sheet 17 is placed on the upper and lower surfaces of the core substrate 5 via the resin layer precursor 12x. By laminating and heating and pressing the laminated body in the vertical direction, the resin layer precursor 12x is thermally cured to form the resin layer 12, and the resin layer 12 and the inorganic insulating layer 11 are formed above and below the core substrate 5.

ここで、該積層体を上下方向に加熱加圧する際に、該加熱によって積層シート17の無機絶縁層11(第2無機絶縁層11b)と第1導電層13aとの間の樹脂層前駆体12xを軟化流動させるとともに、該加圧によって樹脂層前駆体12xをコア基板5上の導電層13同士の間に移動させることにより、第2無機絶縁層11bを第1導電層13aの少なくとも一部に当接させることができる。なお、第1導電層13aにおける第2無機絶縁層11bとの当接領域比は、樹脂層前駆体12xの厚み、加熱加圧時の圧力、又は加圧に用いる押圧部材の硬さ等を適宜調整することにより、調節することができる。   Here, when the laminated body is heated and pressurized in the vertical direction, the resin layer precursor 12x between the inorganic insulating layer 11 (second inorganic insulating layer 11b) and the first conductive layer 13a of the laminated sheet 17 by the heating. And the resin layer precursor 12x is moved between the conductive layers 13 on the core substrate 5 by the pressurization, whereby the second inorganic insulating layer 11b is made at least part of the first conductive layer 13a. It can be made to contact. In addition, the contact area ratio of the first conductive layer 13a with the second inorganic insulating layer 11b is determined by appropriately determining the thickness of the resin layer precursor 12x, the pressure at the time of heating and pressing, the hardness of the pressing member used for pressing, or the like. It can be adjusted by adjusting.

また、コア基板5の上下面それぞれに積層シート17を積層する際、第2凸部15b同士の間に隙間が形成されるため、該積層体を上下方向に加熱加圧する際に、軟化流動した樹脂層前駆体12xを該隙間に移動させることにより、延在部12aを形成することができる。   Further, when the laminated sheet 17 is laminated on each of the upper and lower surfaces of the core substrate 5, a gap is formed between the second convex portions 15b, so that when the laminated body is heated and pressurized in the vertical direction, it softened and flows. The extending part 12a can be formed by moving the resin layer precursor 12x into the gap.

また、該積層体の加熱加圧の際に、軟化流動した樹脂層前駆体12xが、平面視における面積の大きい第2導電層13b上に残留しやすいため、第2導電層13bにおいて、第2無機絶縁層11bとの当接領域比を大きくすることができる。   In addition, since the softened and fluidized resin layer precursor 12x is likely to remain on the second conductive layer 13b having a large area in plan view when the laminate is heated and pressurized, the second conductive layer 13b includes the second conductive layer 13b. The contact area ratio with the inorganic insulating layer 11b can be increased.

また、該積層体の加熱加圧の際に、樹脂層前駆体12xを軟化させて流動させて、樹脂層前駆体12xの一部を無機絶縁部の空隙に開口を介して充填し、樹脂層前駆体12xの一部を熱硬化させることにより、樹脂部を形成することができる。   Further, when the laminated body is heated and pressurized, the resin layer precursor 12x is softened and fluidized, and a part of the resin layer precursor 12x is filled into the voids of the inorganic insulating portion through the openings. A resin part can be formed by thermosetting a part of the precursor 12x.

なお、該積層体の加熱加圧は、例えば(4)の工程と同様に行うことができる。   In addition, the heating and pressurization of this laminated body can be performed similarly to the process of (4), for example.

(8)図7(a)に示すように、樹脂層12、無機絶縁層11及び銅箔13xを上下方向に貫通するビア導体14を形成し、第1樹脂接着層12a上に導電層13を形成する。具体的には、以下のように行う。   (8) As shown in FIG. 7A, a via conductor 14 that penetrates the resin layer 12, the inorganic insulating layer 11 and the copper foil 13x in the vertical direction is formed, and the conductive layer 13 is formed on the first resin adhesive layer 12a. Form. Specifically, this is performed as follows.

まず、例えばYAGレーザー装置又は炭酸ガスレーザー装置により、樹脂層12、無機絶縁層11(第2無機絶縁層11b)及び銅箔13xにビア孔を形成し、ビア孔内に導電層13(第1導電層13a)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又はサブトラクティブ法等により、ビア孔にビア導体14を形成するとともに無機絶縁層11上に導電層13を形成する。   First, via holes are formed in the resin layer 12, the inorganic insulating layer 11 (second inorganic insulating layer 11b), and the copper foil 13x by, for example, a YAG laser device or a carbon dioxide gas laser device, and the conductive layer 13 (first layer) is formed in the via hole. At least part of the conductive layer 13a) is exposed. Next, the via conductor 14 is formed in the via hole and the conductive layer 13 is formed on the inorganic insulating layer 11 by, for example, a semi-additive method or a subtractive method.

ここで、第1導電層13a上にビア孔を形成する際、第1導電層13aの少なくとも一部が第2無機絶縁層11bに当接しているため、ビア孔が貫通される樹脂層12を低減することができる。その結果、ビア孔に残留する樹脂材料の残渣を低減することができるため、第1導電層13aとビア導体14と接続信頼性を高めることができる。   Here, when forming the via hole on the first conductive layer 13a, since at least a part of the first conductive layer 13a is in contact with the second inorganic insulating layer 11b, the resin layer 12 through which the via hole passes is formed. Can be reduced. As a result, since the residue of the resin material remaining in the via hole can be reduced, the connection reliability between the first conductive layer 13a and the via conductor 14 can be improved.

(9)図7(b)に示すように、(6)乃至(8)の工程を繰り返すことにより、コア基板5上下に配線層6を形成する。なお、本工程を繰り返すことにより、配線層6をより多層化することができる。   (9) As shown in FIG. 7B, the wiring layers 6 are formed above and below the core substrate 5 by repeating the steps (6) to (8). Note that the wiring layer 6 can be made more multilayered by repeating this step.

以上のようにして、配線基板3を作製することができる。   The wiring board 3 can be produced as described above.

(実装構造体1の作製)
(10)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。
(Production of mounting structure 1)
(10) By mounting the electronic component 2 on the wiring substrate 3 via the bumps 4 by flip chip mounting, the mounting structure 1 shown in FIG. 1 can be manufactured.

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。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications, improvements, combinations, and the like can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上述した本発明の実施形態は、配線層にて樹脂層及び無機絶縁層それぞれを2層積層した構成を例に説明したが、樹脂層及び無機絶縁層は何層積層しても構わない。   For example, in the above-described embodiment of the present invention, the configuration in which the resin layer and the inorganic insulating layer are each laminated in the wiring layer has been described as an example, but any number of resin layers and inorganic insulating layers may be laminated. .

また、上述した本発明の実施形態は、無機絶縁部が第1無機絶縁粒子及び第2無機絶縁粒子を含む構成を例に説明したが、無機絶縁部は、どちらか一方のみ含んでも構わないし、双方を含んでいなくても構わないし、第1無機絶縁粒子及び第2無機絶縁粒子とは粒径の異なる無機絶縁粒子がさらに含まれていても構わない。   Moreover, although embodiment mentioned above demonstrated the example in which the inorganic insulating part contains the 1st inorganic insulating particle and the 2nd inorganic insulating particle as an example, the inorganic insulating part may contain only either one, Both of them may not be included, and inorganic insulating particles having different particle diameters from the first inorganic insulating particles and the second inorganic insulating particles may be further included.

また、上述した本発明の実施形態は、樹脂基体が基材を含む構成を例に説明したが、樹脂基体は基材を含まなくても構わない。配線基板が、基材を含まない樹脂基体と無機絶縁層とを備えている場合、無機絶縁層により配線基板の剛性を高めつつ平面方向への熱膨張率を低減し、基材を含まないことにより配線基板の厚みを小さくしつつ平坦性を高めることができる。   Moreover, although embodiment of this invention mentioned above demonstrated to the example the structure in which a resin base | substrate contains a base material, the resin base | substrate does not need to contain a base material. When the wiring board includes a resin base that does not include a base material and an inorganic insulating layer, the inorganic insulating layer increases the rigidity of the wiring board while reducing the coefficient of thermal expansion in the plane direction, and does not include the base material. Thus, the flatness can be improved while reducing the thickness of the wiring board.

また、上述した本発明の実施形態は、基体が樹脂基体を備えた構成を例に説明したが、基体は金属板を樹脂で被覆したものを用いても構わない。   Moreover, although embodiment mentioned above demonstrated the example in which the base | substrate was equipped with the resin base | substrate, you may use for a base | substrate what coat | covered the metal plate with resin.

また、上述した本発明の実施形態は、配線基板がコア基板及び配線層の両方に無機絶縁層を備えた構成を例に説明したが、配線基板は少なくとも2層の無機絶縁層を備えていればよく、コア基板又は配線層のどちらか一方のみに無機絶縁層を備えていても構わない。また、配線基板が配線層のみに無機絶縁層を有する場合、配線基板は、コア基板として例えばセラミック基板等を備えていても構わないし、コア基板を備えていなくても構わない。   In the above-described embodiment of the present invention, the wiring board is described as an example in which both the core substrate and the wiring layer are provided with the inorganic insulating layer. However, the wiring board may include at least two inorganic insulating layers. The inorganic insulating layer may be provided only on either the core substrate or the wiring layer. When the wiring board has an inorganic insulating layer only in the wiring layer, the wiring board may include, for example, a ceramic substrate or the like as the core substrate, or may not include the core substrate.

また、上述した本発明の実施形態は、第1導電層の一主面の少なくとも一部が当接する第1無機絶縁層を、樹脂基体上に形成された無機絶縁層とした構成を例に説明したが、第1無機絶縁層は、配線基板内のいずれに形成されていてもよく、樹脂層上に形成されていても構わない。   The above-described embodiment of the present invention is described by taking as an example a configuration in which the first inorganic insulating layer with which at least a part of one main surface of the first conductive layer abuts is an inorganic insulating layer formed on a resin substrate. However, the first inorganic insulating layer may be formed anywhere in the wiring substrate, or may be formed on the resin layer.

また、上述した本発明の実施形態は、第1導電層及び第2導電層が同一層に形成されている構成を例に説明したが、異なる層に形成されていても構わない。   Moreover, although embodiment mentioned above demonstrated the example in which the 1st conductive layer and the 2nd conductive layer were formed in the same layer as an example, you may form in a different layer.

また、上述した本発明の実施形態は、第1導電層が、一主面に第1凸部を有し、他主面に第2凸部を有する構成を例に説明したが、どちらか一方のみ形成されても構わない。   In the above-described embodiment of the present invention, the configuration in which the first conductive layer has the first convex portion on one main surface and the second convex portion on the other main surface has been described as an example. May be formed only.

また、上述した本発明の実施形態は、(1)の工程にて銅箔を用いた構成を例に説明したが、例えば銅箔以外の金属箔を用いても構わない。   Moreover, although embodiment mentioned above demonstrated the structure which used copper foil in the process of (1) as an example, you may use metal foil other than copper foil, for example.

また、上述した本発明の実施形態は、(2)の工程にて溶剤を蒸発させた後、無機絶縁ゾルを加熱する構成を例に説明したが、溶剤の蒸発と無機絶縁ゾルの加熱とを同時に行っても構わない。   Moreover, although embodiment of this invention mentioned above demonstrated the structure which heats inorganic insulation sol after evaporating a solvent in the process of (2) as an example, evaporation of a solvent and heating of inorganic insulation sol are carried out. You can go at the same time.

また、上述した本発明の実施形態は、(6)の工程にて未硬化の第2樹脂接着層前駆体を積層シート上に載置した構成を例に説明したが、未硬化で液状の第2樹脂接着層前駆体を無機絶縁層に塗布しても構わない。   Moreover, although embodiment of this invention mentioned above demonstrated to the example the structure which mounted the uncured 2nd resin contact bonding layer precursor on the lamination sheet at the process of (6), uncured and liquid 1st is demonstrated. Two resin adhesive layer precursors may be applied to the inorganic insulating layer.

また、上述した本発明の実施形態は、(8)の工程にてセミアディティブ法又はサブトラクティブ法等により導電層を形成する構成を例に説明したが、例えば硫酸及び過酸化水素水の混合液、塩化第二鉄溶液又は塩化第二銅溶液等を用いたエッチング法により、第2樹脂接着層上から銅箔を剥離した後、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導電層を形成しても構わない。   In the above-described embodiment of the present invention, the configuration in which the conductive layer is formed by the semi-additive method or the subtractive method in the step (8) has been described as an example. After removing the copper foil from the second resin adhesive layer by an etching method using a ferric chloride solution or a cupric chloride solution, the conductive layer is formed by a semi-additive method, a subtractive method, a full additive method, or the like. It may be formed.

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 樹脂基体
10x 樹脂基体前駆体
11 無機絶縁層
11x 無機絶縁ゾル
12 樹脂層
12a 延在部
12x 樹脂層前駆体
13 導電層
13x 銅箔
14 ビア導体
15a 第1凸部
15b 第2凸部
16 積層板
17 積層シート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mounting structure 2 Electronic component 3 Wiring board 4 Bump 5 Core board 6 Wiring layer 7 Base body 8 Through-hole conductor
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Insulator 10 Resin base | substrate 10x Resin base | substrate precursor 11 Inorganic insulating layer 11x Inorganic insulating sol 12 Resin layer 12a Extension part 12x Resin layer precursor 13 Conductive layer 13x Copper foil 14 Via conductor 15a 1st convex part 15b 2nd convex part 16 Laminated plate 17 Laminated sheet

Claims (7)

厚み方向に沿って離間した第1及び第2無機絶縁層と、該第1及び第2無機絶縁層の間に部分的に形成された第1導電層と、前記第1及び第2無機絶縁層の間に介在され、前記第1導電層に並設された樹脂層と、を備え、
前記第1導電層は、一主面の少なくとも一部が前記第1無機絶縁層に当接され、他主面の少なくとも一部が前記第2無機絶縁層に当接されており、
前記第1導電層は、前記他主面において、前記第2無機絶縁層に向って突出し、少なくとも一部が前記第2無機絶縁層と当接した複数の第2凸部を有し、
前記樹脂層は、一部が前記第1導電層と前記第2無機絶縁層との間に延在され、該延在部が前記第2凸部間に充填されるとともに前記第1導電層及び前記第2無機絶縁層に接着されていることを特徴とする配線基板。
First and second inorganic insulating layers separated along the thickness direction, a first conductive layer partially formed between the first and second inorganic insulating layers, and the first and second inorganic insulating layers A resin layer disposed in parallel with the first conductive layer,
In the first conductive layer, at least a part of one main surface is in contact with the first inorganic insulating layer, and at least a part of the other main surface is in contact with the second inorganic insulating layer ,
The first conductive layer has a plurality of second protrusions that protrude toward the second inorganic insulating layer on the other main surface, and at least a part of which is in contact with the second inorganic insulating layer,
The resin layer partially extends between the first conductive layer and the second inorganic insulating layer, and the extended portion is filled between the second convex portions, and the first conductive layer and A wiring board, which is bonded to the second inorganic insulating layer .
厚み方向に沿って離間した第1及び第2無機絶縁層と、該第1及び第2無機絶縁層の間に部分的に形成された第1導電層と、前記第1及び第2無機絶縁層の間に介在され、前記第1導電層に並設された樹脂層と、を備え、First and second inorganic insulating layers separated along the thickness direction, a first conductive layer partially formed between the first and second inorganic insulating layers, and the first and second inorganic insulating layers A resin layer disposed in parallel with the first conductive layer,
前記第1導電層は、一主面の少なくとも一部が前記第1無機絶縁層に当接され、他主面の少なくとも一部が前記第2無機絶縁層に当接されており、In the first conductive layer, at least a part of one main surface is in contact with the first inorganic insulating layer, and at least a part of the other main surface is in contact with the second inorganic insulating layer,
前記第1導電層よりも平面視における面積の大きい、接地用配線又は電力供給用配線である第2導電層を更に備え、A second conductive layer that is a grounding wiring or a power supply wiring having a larger area in plan view than the first conductive layer;
前記第1導電層は、信号用配線であるとともに、前記第2無機絶縁層との当接領域及び非当接領域の和に対する当接領域の割合が、前記第2導電層よりも大きいことを特徴とする配線基板。The first conductive layer is a signal wiring, and the ratio of the contact area to the sum of the contact area and the non-contact area with the second inorganic insulating layer is larger than that of the second conductive layer. A characteristic wiring board.
請求項1または2に記載の配線基板において、
前記樹脂層は、前記第1及び第2無機絶縁層に接着されていることを特徴とする配線基板。
In the wiring board according to claim 1 or 2 ,
The wiring board, wherein the resin layer is bonded to the first and second inorganic insulating layers.
請求項1または2に記載の配線基板において、
前記第1及び第2無機絶縁層の間に介在され、前記第1導電層に対して平面方向に沿って離間した第2導電層を更に備え、
前記第1及び第2導電層の間には、前記樹脂層が介在されていることを特徴とする配線基板。
In the wiring board according to claim 1 or 2 ,
A second conductive layer interposed between the first and second inorganic insulating layers and spaced apart from the first conductive layer along a planar direction;
The wiring board, wherein the resin layer is interposed between the first and second conductive layers.
請求項1または2に記載の配線基板において、
前記第1導電層は、前記一主面において、前記第1無機絶縁層に向って突出し、少なくとも一部が前記第1無機絶縁層と当接した複数の第1凸部を有し、
前記第1無機絶縁層は、一部が前記第1凸部間に充填されていることを特徴とする配線基板。
In the wiring board according to claim 1 or 2 ,
The first conductive layer has a plurality of first protrusions that protrude toward the first inorganic insulating layer on the one principal surface, and at least a part of the first conductive layer is in contact with the first inorganic insulating layer;
A part of said 1st inorganic insulating layer is filled between said 1st convex parts, The wiring board characterized by the above-mentioned.
請求項1または2に記載の配線基板において、
前記第2無機絶縁層を介して、前記第1導電層に対して厚み方向に沿って離間した第3導電層と、
前記第2無機絶縁層を厚み方向に貫通し、前記第1及び前記第3導電層に電気的に接続されたビア導体と、
を更に備えたことを特徴とする配線基板。
In the wiring board according to claim 1 or 2 ,
A third conductive layer spaced along the thickness direction with respect to the first conductive layer via the second inorganic insulating layer;
A via conductor penetrating through the second inorganic insulating layer in the thickness direction and electrically connected to the first and third conductive layers;
A wiring board further comprising:
請求項1または2に記載の配線基板と、
前記配線基板に搭載され、前記第1導電層に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。
The wiring board according to claim 1 or 2 ,
An electronic component mounted on the wiring board and electrically connected to the first conductive layer;
A mounting structure characterized by comprising:
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