JP5731984B2 - 構造体 - Google Patents
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Description
前記第1無機絶縁粒子は互いに結合しており、前記第2無機絶縁粒子は前記第1無機絶縁粒子よりも粒径が大きく、前記第2無機絶縁粒子同士が、前記第1無機絶縁粒子を挟んで互いに離れている。
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、配線層6を支持する基体7と、基体7に設けられたスルーホールと、該スルーホール内に設けられ、一対の配線層6同士を電気的に接続する筒状のスルーホール導体8と、該スルーホール導体8に取り囲まれた絶縁体9を含んでいる。
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。
ところで、例えば電子部品2と配線基板3の熱膨張率の違いに起因した熱応力や機械的応力等の応力が配線基板3に印加された場合、第1無機絶縁層11aと樹脂基体10の樹脂部若しくは第1樹脂層12aとが、又は第2無機絶縁層11bと第2樹脂層12b若しくは第3樹脂層12cとが、剥離することがある。
ところで、例えば電子部品2と配線基板3の熱膨張率の違いに起因した熱応力や機械的応力等の応力が配線基板3に印加された場合、第1無機絶縁粒子14a同士が剥離することにより、第1及び第2無機絶縁層11a、11bのクラックが生じることがある。
ところで、アモルファス状態の酸化ケイ素は、分子同士が環状に結合した多員環構造をとることが知られている。この多員環構造は、ラマン分光法を用いることによって、詳細に分析することができ、例えば、ラマンシフトが600cm−1以上620cm−1以下の範囲におけるラマン散乱強度のピークの値は、多員環構造における3員環構造の占める割合を示すことが知られている。また、アモルファス状態の酸化ケイ素において、ラマンシフトが600cm−1におけるラマン散乱強度の値は、ラマンシフトが620cm−1におけるラマン散乱強度の値よりも大きい。
また、本実施形態の配線基板3においては、図3に示すように、第1無機絶縁粒子14aは、粒径が3nm以上15nm以下に設定された第3無機絶縁粒子14cと、粒径が35nm以上110nm以下に設定された第4無機絶縁粒子14dと、を含む。
一方、本実施形態の配線基板3において、第1及び第3樹脂層12a、12cは、第2樹脂層12bと比較して、厚みが小さく設定され、且つ弾性率が低く設定されている。この場合、薄く弾性変形しやすい第1及び第3樹脂層12a、12cによって、第1及び第2無機絶縁層11a、11bと導電層15との熱膨張量の違いに起因した熱応力が緩和される。したがって、第1及び第2無機絶縁層11a、11bより導電層15が剥離することが抑制され、導電層15の断線を低減することができ、ひいては電気的信頼性に優れた配線基板3を得ることが可能となる。なお、第1及び第3樹脂層12a、12cは、第2樹脂層12bだけではなく、樹脂基体10、第1無機絶縁層11a及び第2無機絶縁層11bと比較して、厚みが小さく設定され、且つ弾性率が低く設定されていることが望ましい。
次に、上述した配線基板3の製造方法を、図4から図6に基づいて説明する。
(1)第1無機絶縁粒子14a及び第2無機絶縁粒子14bを含む固形分と、溶剤とを有する無機絶縁ゾル11xを準備する。
(8)樹脂前駆体シート10bxと、金属箔15x、第3樹脂層12c及び第2無機絶縁層11bを有する積層シート17と、を新たに準備した後、図5Aに示すように、樹脂前駆体シート10bx上に積層シート17を積層する。
(評価方法)
金属箔と、無機絶縁粒子からなる第1無機絶縁層と、樹脂基体と、を備えた積層板を作製し、該積層板を厚み方向に切断して研磨した断面を、電界放出型電子顕微鏡(日本電子製JSM‐7000F)を用いて撮影し、第1無機絶縁層の構造を観察した。
まず、第1無機絶縁粒子を含む第1無機絶縁ゾル及び第2無機絶縁粒子を含む第2無機絶縁ゾルを準備した。
試料1の第1無機絶縁層11a′は、図7A及び図7Bに示すように、第1無機絶縁粒子14a′を含んでおり、図8Bに示すように、第1無機絶縁粒子14a′が互いに接続している様子が観察された。
シリカガラスの弾性率は、表1の試料38に示すように、71.9GPaであるのに対し、第1無機絶縁層の弾性率は、表1の試料1、5〜8及び10〜37に示すように、10.8GPa以上39.4GPa以下であった。
(評価方法)
第1及び第2無機絶縁粒子を測定試料として、株式会社堀場製作所製レーザーラマン分光装置LabRAM HR‐800を用いて、波長514.53nmのレーザーを用いてラマンスペクトルを観察することによって、ラマン散乱強度を測定した。
第1無機絶縁粒子は、日産化学工業株式会社製「PGM‐ST」を乾燥させたものを用いた。また、第2無機絶縁粒子は、扶桑化学工業株式会社製「クォートロンSP‐1B」を乾燥させたものを用いた。
第1無機絶縁粒子は、図14に示すように、ラマンシフトが600cm−1以上620cm−1以下の範囲において、3員環構造を示すラマン散乱強度のピークを識別することができなかった。
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
11a 第1無機絶縁層
11b 第2無機絶縁層
11x 無機絶縁ゾル
12a 第1樹脂層
12b 第2樹脂層
12bx 樹脂前駆体シート
13a 第1フィラー
13b 第2フィラー
13c 第3フィラー
14a 第1無機絶縁粒子
14b 第2無機絶縁粒子
14c 第3無機絶縁粒子
14d 第4無機絶縁粒子
15 導電層
15x 金属箔
16 ビア導体
17 積層シート
Claims (15)
- アモルファス状態の酸化ケイ素を含む複数の第1無機絶縁粒子およびアモルファス状態の酸化ケイ素を含む複数の第2無機絶縁粒子を有した、弾性率が45GPa以下である無機絶縁層を備え、
前記第1無機絶縁粒子は互いに結合しており、前記第2無機絶縁粒子は前記第1無機絶縁粒子よりも粒径が大きく、前記第2無機絶縁粒子同士が、前記第1無機絶縁粒子を挟んで互いに離れている構造体。 - 請求項1に記載の構造体において、
前記第2無機絶縁粒子は、前記第1無機絶縁粒子と結合している構造体。 - 請求項1に記載の構造体において、
前記第2無機絶縁粒子は、複数の前記第1無機絶縁粒子によって被覆されていることを特徴とする構造体。 - 請求項1に記載の構造体において、
前記第1無機絶縁粒子と前記第2無機絶縁粒子との合計体積に対して前記第1無機絶縁粒子が占める割合は、20体積%以上90体積%以下である構造体。 - 請求項1に記載の構造体において、
前記第1無機絶縁粒子の弾性率は、前記第2無機絶縁粒子の弾性率よりも小さい構造体。 - 請求項1に記載の構造体において、
前記無機絶縁層のラマンシフトが600cm−1以上620cm−1以下の範囲におけるラマン散乱強度のピークの値は、前記第2無機絶縁粒子のラマンシフトが600cm−1以上620cm−1以下の範囲におけるラマン散乱強度のピークの値よりも小さい構造体。 - 請求項1に記載の構造体において、
前記第1無機絶縁粒子の多員環構造における3員環構造の占める割合は、前記第2無機絶縁粒子の多員環構造における3員環構造の占める割合よりも小さい構造体。 - 請求項1に記載の構造体において、
前記第1無機絶縁粒子の粒径は、3nm以上110nm以下であり、
前記第2無機絶縁粒子の粒径は、0.5μm以上5μm以下である構造体。 - 請求項1に記載の構造体において、
前記無機絶縁層の厚みは、3μm以上100μm以下である構造体。 - 請求項1に記載の構造体において、
前記無機絶縁層上に配された第1樹脂層をさらに備えた構造体。 - 請求項10に記載の構造体において、
前記第1樹脂層上に部分的に形成された導電層をさらに備えた構造体。 - 請求項11に記載の構造体において、
前記第1樹脂層の前記導電層が形成されていない領域上に形成された第2樹脂層をさらに備え、
前記導電層は、一主面が第1樹脂層に当接し、側面及び他主面が第2樹脂層に当接しており、
前記第1樹脂層は、前記第2樹脂層よりも厚みが小さく、且つ弾性率が低い構造体。 - 請求項12に記載の構造体において、
前記無機絶縁層は、複数積層されており、
隣接する前記無機絶縁層は、前記第1及び第2樹脂層を介して互いに接続した構造体。 - 請求項1に記載の構造体において、
前記無機絶縁層は、弾性率が10GPa以上である構造体。 - 請求項14に記載の構造体において、
前記無機絶縁層は、硬度が0.5GPa以上4GPa以下である構造体。
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