JP5783837B2 - 金属箔付積層板および配線基板 - Google Patents

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、該配線基板の製造方法および該配線基板等の資材とされる金属箔付き積層板に関するものである。

配線基板（特にリジッド式）の資材として、絶縁層の両面に金属箔が形成された金属箔付き積層板が知られている。絶縁層は、一般には、紙、ガラスクロス、ガラス不織布もしくは合成繊維布等の基材を含む樹脂層により構成されている。

また、このような金属箔付き積層板をもとにコア基板を作製し、該コア基板に対して絶縁層と導電層とを交互に積み上げて構成したビルドアップ式の配線基板も知られている。

特許文献１には、金属箔の片面にセラミックを溶射してセラミック層を形成し、該金属箔のセラミック層側と接するようにプリプレグを積層して熱圧成形して形成された金属箔付き積層板が記載されている。

特開平２−２５３９４１号公報

特許文献１の金属箔付き積層板では、樹脂層が中央に配置されるとともに、積層板の厚みの大部分を樹脂層が占めている。また、樹脂層には、従来と同様に基材が含まれている。その結果、電気的信頼性を低下させるような種々の不都合が生じる。例えば、スルーホール導体を設けるために孔開け加工を行うと、樹脂層において基材（特に繊維）と樹脂とが剥離し、マイグレーションが生じやすくなり、ひいては、スルーホール導体間の短絡が生じやすくなる。

従って、電気的信頼性を改良した配線基板、該配線基板の製造方法および金属箔付き積層板を提供することが望まれている。

本発明の一形態にかかる金属箔付き積層板は、互いに接続した無機絶縁粒子を含む複数の無機絶縁層および隣接する該無機絶縁層同士の間に配されて該隣接する無機絶縁層それぞれに当接した樹脂層を有するとともに該無機絶縁層および該樹脂層が交互に複数積層された積層板と、該積層板の上下に配された金属箔と、を備える。

本発明の一形態にかかる配線基板の製造方法は、上述の金属箔付き積層板を準備する工程と、前記積層板を厚み方向に貫通するスルーホール導体を形成する工程と、を備える。

本発明の一形態にかかる配線基板は、互いに接続した無機絶縁粒子を含む複数の無機絶縁層および隣接する該無機絶縁層同士の間に配されて該隣接する無機絶縁層それぞれに当接した樹脂層を有するとともに該無機絶縁層および該樹脂層が交互に複数積層された積層板と、前記積層板の一主面に形成された第１導電層と、前記積層板の他主面に形成された第２導電層と、前記積層板を厚み方向に貫通し、前記第１導電層および前記第２導電層に接続したスルーホール導体と、を備える。

上記の構成または手順によれば、電気的信頼性を向上できる。

図１Ａは、本発明の第１実施形態にかかる金属箔付き積層板の厚み方向に切断した断面図であり、図２Ｂは、図１Ａの金属箔付き積層板をもとに作製した配線基板の一例の厚み方向に切断した断面図であり、図２Ｃは、図１Ａの金属箔付き積層板をもとに作製した配線基板の他の例の厚み方向に切断した断面図である。 図２Ａは、図１Ａに示した積層板のＲ１部分を拡大して示した断面図であり、図２Ｂは、図２Ａに示した断面のＲ２部分を拡大して示した断面図である。 図３Ａは、図１Ｂに示した配線基板のＲ３部分を拡大して示す概念的な断面図であり、図３Ｂは、図１Ｂに示した配線基板のＲ４部分を拡大して示す概念的な断面図である。 図４Ａ乃至図４Ｅは、図１Ａに示す金属箔付き積層板の製造工程を説明する厚み方向に切断した断面図である。 図５Ａ乃至図５Ｃは、図１Ａに示す金属箔付き積層板および図１Ｂおよび図１Ｃに示す配線基板の製造工程を説明する厚み方向に切断した断面図である。 図６Ａは、本発明の第２実施形態にかかる金属箔付き積層板の厚み方向に切断した断面図であり、図６Ｂは、図６Ａの金属箔付き積層板の製造工程を説明する厚み方向に切断した断面図である。 図７は、本発明の第１実施形態の変形例に係る金属箔付き積層板の断面図である。

（第１実施形態）
以下に、本発明の第１実施形態に係る金属箔付き積層板および配線基板を、図面に基づいて詳細に説明する。

（金属箔付き積層板および配線基板の概略構成）
図１Ａに示した金属箔付き積層板１は、配線基板の資材として利用されるものである。金属箔付き積層板１は、積層板１ｘと、積層板１ｘの両面に配された金属箔１４ｘとを有している。

積層板１ｘは、複数の第１無機絶縁層１１ａおよび隣接する第１無機絶縁層１１ａ同士の間に配されて隣接する第１無機絶縁層１１ａそれぞれに当接した樹脂層（第１樹脂層１０ａまたは第２樹脂層１０ｂ）を有している。第１無機絶縁層１１ａと、樹脂層（第１樹脂層１０ａまたは第２樹脂層１０ｂ）とは交互に複数積層されている。また、積層板１ｘは、これら複数の第１無機絶縁層１１ａおよびその間の複数の樹脂層（第１樹脂層１０ａまたは第２樹脂層１０ｂ）からなる積層体の外側に重ねられた第３樹脂層１０ｃを有している。

第１樹脂層１０ａは、第１層領域１２ａからなる。第２樹脂層１０ｂは、第１層領域１２ａおよび第２層領域１２ｂからなる。第３樹脂層１０ｃは、第２層領域１２ｂからなる。各第１無機絶縁層１１ａにおいては、一主面に第１層領域１２ａが当接し、他主面に第２層領域１２ｂが当接している。また、第２樹脂層１０ｂの第２層領域１２ｂは、第１無機絶縁層１１ａと、第２樹脂層１０ｂの第１層領域１２ａとの間に介されている。

また、別の観点では、積層板１ｘは、第１積層部４ａと、その両面に重ねられた第２積層部４ｂとを有している。第１積層部４ａは、第１層領域１２ａと、その両面に重ねられた第１無機絶縁層１１ａと、さらにその両面に重ねられた第２層領域１２ｂとを有する。第２積層部４ｂは、金属箔１４ｘに重ねられた第２層領域１２ｂと、その上に重ねられた第１無機絶縁層１１ａと、さらにその上に重ねられた第１層領域１２ａとを有し、当該第１層領域１２ａを第１積層部４ａに当接させている。

図１Ｂに示す配線基板２は、両面式の配線基板として構成されており、積層板１ｘにスルーホールが形成されて構成された積層板１ｙと、積層板１ｙの両面に重ねられた導電層１４と、スルーホール内に設けられ、両面の導電層１４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とを有している。

なお、積層板１ｙを構成する各層（第１無機絶縁層１１ａ等）については、スルーホール等の有無に関わらず（平面形状の相違に関わらず）、同一の符号を用いるものとする。

図１Ｃに示す配線基板３は、ビルドアップ式の配線基板として構成されており、コア基板としての積層板１ｙと、積層板１ｙの両面に重ねられた配線層６と、スルーホール内に設けられ、両面の配線層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とを有している。

各配線層６は、積層板１ｙの第３樹脂層１０ｃ上に形成された導電層１４を有し、その上に、順に積層された第４樹脂層１０ｄ、第２無機絶縁層１１ｂ、第３樹脂層１０ｃ及び導電層１４の組み合わせを１以上有している。また、各配線層６は、第４樹脂層１０ｄ、第２無機絶縁層１１ｂ及び第３樹脂層１０ｃを貫通する複数のビア孔と、該ビア孔内に形成された複数のビア導体１５と、を含んでいる。また、導電層１４及びビア導体１５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/又は信号用配線を構成している。

（金属箔付き積層板の各部の構成および材料）
第１樹脂層１０ａおよび第２樹脂層１０ｂは、導電層１４を支持するとともに、互いに離間した導体同士（スルーホール導体８同士、両面の導電層１４同士等）の短絡を防止するためのものである。また、第１樹脂層１０ａおよび第２樹脂層１０ｂは、第１無機絶縁層１１ａ同士の接着部材や第１無機絶縁層１１ａにクラックが発生した場合に、クラックの進展を防止する保護層としても機能する。

第１層領域１２ａは、第１樹脂層１０ａの全部および第２樹脂層１０ｂの主要部を担うものであり、上述した機能を果たす。また、第１層領域１２ａは、第２層領域１２ｂよりも熱膨張率が低く、積層板１ｘ全体の熱膨張率を低減することに寄与する。その結果、積層板１ｘ全体の熱膨張率を、平面方向においては電子部品に近づけ、厚み方向においてはスルーホール導体に近づけることができる。

また、後述するように、第１層領域１２ａの樹脂は、第２層領域１２ｂの樹脂よりも第１無機絶縁層１１ａにしみ込んでいる。その結果、第１層領域１２ａは、接着強度の高い接着部材として機能する。

積層板１ｘの中央側の第１層領域１２ａ（第１樹脂層１０ａの第１層領域１２ａ）の厚みは、積層板１ｘの両主面側の第１層領域１２ａ（第２樹脂層１０ｂの第１層領域１２ａ）の厚みよりも小さいことが好ましい。積層板１ｘに曲げ応力が印加された場合に応力が集中しやすい積層板１ｘの両主面近傍においては、第１層領域１２ａの厚みを大きくして第１無機絶縁層１１ａのクラックを低減できる。一方、積層板１ｘの中心部においては、第１層領域１２ａの厚みが薄くなり、その比率が下がるので、熱膨張率が下がり、弾性率を高くすることができる。

第１層領域１２ａは、例えば、樹脂部と、多数のフィラー粒子からなるフィラーとを含んで構成されている。フィラーは、第１層領域１２ａの熱膨張率の低減および剛性向上に寄与する。なお、第１層領域１２ａは、基材を含んでいない。ただし、第１層領域１２ａは、基材を含んでいてもよい。第１層領域１２ａの厚みは、例えば１０μｍ以上５０μｍ以下に設定されている。

第１層領域１２ａの樹脂部は、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、ポリフェニレンエーテル樹脂、全芳香族ポリアミド樹脂又はポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂により形成することができる。該樹脂部は、ヤング率が例えば０．１ＧＰａ以上５ＧＰａ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２０ｐｐｍ／℃以上５０ｐｐｍ／℃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。

ここで、第１層領域１２ａの樹脂部のヤング率は、ＩＳＯ１４５７７−１：２００２に準じた次の方法で測定される。まず、第１層領域１２ａの樹脂部を厚み方向に沿って切断し、切断面をアルゴンイオンで研摩する。次に、ナノインデンターを用いて、該ナノインデンターのダイヤモンドからなるバーコビッチ圧子に荷重を印加して、該圧子を研磨面に対して押し込む。次に、押し込む際の荷重と押し込み深さの関係から荷重‐変位曲線を求め、該荷重‐変位曲線からヤング率を算出する。この測定は、例えば、ＭＴＳ社製ナノインデンターＸＰを用いることができる。第１層領域１２ａの樹脂部の熱膨張率は、市販のＴＭＡ（Thermo-Mechanical Analysis）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、第１層領域１２ａの樹脂部の誘電正接は、ＪＩＳＲ１６２７‐１９９６に準じた共振器法により測定される。以下、各部材のヤング率、熱膨張率及び誘電正接は、上記と同様に測定される。

フィラー粒子は、例えば酸化ケイ素、酸化アルミニウム、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することができる。フィラー粒子は、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／℃以下に設定される。また、第１層領域１２ａの樹脂部とフィラーの体積の合計に対するフィラーの体積の割合（フィラーの含有量）が例えば３体積％以上６０体積％以下に設定されている。

ここで、フィラー粒子の粒径は、次のように測定される。まず、第１層領域１２ａ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する。次に、該拡大した断面にて各粒子の最大径を測定し、該測定された最大粒径をフィラー粒子の粒径とする。また、フィラーの含有量(体積％)は、第１層領域１２ａ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、第１層領域１２ａの樹脂部に占める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。

第２層領域１２ｂは、第１無機絶縁層１１ａと導電層１４との間の熱応力を緩和する機能、および／または第１無機絶縁層１１ａのクラックの進展を抑制する機能を有するものであり、樹脂部と該樹脂部に混入されたフィラーとを含む。

また、第２層領域１２ｂは、厚みが例えば０．１μｍ以上５μｍ以下に設定され、ヤング率が例えば０．０１ＧＰａ以上１ＧＰａ以下に設定され、硬度が例えば０．０１ＧＰａ以上０．３ＧＰａ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２０ｐｐｍ／℃以上１００ｐｐｍ／℃以下に設定され、誘電正接が例えば０．００５以上０．０２以下に設定されている。

第２層領域１２ｂは、第１層領域１２ａ及び第１無機絶縁層１１ａと比較して、厚みが小さく設定され、且つヤング率が低く設定されていることが望ましい。この場合、例えば、薄く弾性変形しやすい第２層領域１２ｂによって、第１無機絶縁層１１ａと導電層１４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無機絶縁層１１ａより導電層１４が剥離することが抑制され、導電層１４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。

また、第２層領域１２ｂは、ヤング率が低く接着強度自体は第１樹脂層１０ａよりも高いため、第１無機絶縁層１１ａへしみ込まなくとも接着できる。

金属箔１４上に第２層領域１２ｂ（プライマー層が）あった方が、第１無機絶縁層１１ａが金属箔１４から剥がれにくくなり、製造工程での取扱いが容易になる。また、エッチング等の薬品から第１無機絶縁層１１ａを保護する効果も奏される。

第２層領域１２ｂに含まれる樹脂部は、第２層領域１２ｂ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、シアネート樹脂又はポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂からなる。

第２層領域１２ｂに含まれるフィラーは、第２層領域１２ｂの難燃性を高める機能や後述する取り扱い時に積層シート同士が接着してしまうことを抑制する機能を有し、例えば酸化ケイ素等の無機絶縁材料により形成された多数のフィラー粒子から成る。このフィラー粒子は、粒径が例えば０．０５μｍ以上０．７μｍ以下に設定されており、第２層領域１２ｂにおける含有量が例えば０体積％以上１０体積％以下に設定されている。

第２層領域１２ｂに含まれるフィラーは、第１層領域１２ａに含まれるフィラーよりも体積％が低く設定されている。従って、第２層領域１２ｂは、第１層領域１２ａおよび第１無機絶縁層１１ａに厚み方向へのクラックが生じた場合、該クラックの進展を抑制する。このような第２層領域１２ｂが第１層領域１２ａと第１無機絶縁層１１ａとの間に介在することにより、クラックの進展が効果的に抑制される。

第１無機絶縁層１１ａは、例えば酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭化ケイ素又は酸化カルシウム等の無機絶縁材料により構成されており、樹脂材料と比較して剛性が高いことから、積層板１ｙの剛性を高める機能を有する。

第１無機絶縁層１１ａの平面方向の熱膨張率は、一般的な樹脂材料の平面方向の熱膨張率と比較して低いため、配線基板２または３の平面方向への熱膨張率をこれら配線基板に実装される電子部品（例えばＩＣチップ）の平面方向への熱膨張率に近づけることができる。その結果、例えば、熱応力に起因したバンプ付近の信頼性低下が抑制される。

第１無機絶縁層１１ａの厚み方向の熱膨張率は、平面方向の熱膨張率が低い樹脂フィルムの厚み方向の熱膨張率よりも小さいため、樹脂フィルムを用いた場合に比較して、積層板１ｙの厚み方向の熱膨張率を低減することができ、積層板１ｙとスルーホール導体８との熱膨張率の違いに起因した熱応力を小さくし、スルーホール導体８の断線を低減できる。

一般的に、無機絶縁材料は樹脂材料よりも誘電正接が低く、しかも、第１無機絶縁層１１ａは、第１層領域１２ａよりも導電層１４（配線層６）に対して近接して配置されていることから、第１無機絶縁層１１ａによって、積層板１ｙの上下面に配置された導電層１４の信号伝送特性が高められる。

第１無機絶縁層１１ａの厚みは、例えば３μｍ以上１００μｍ以下、及び／又は第１層領域１２ａの厚みの０．５倍〜１０倍以下に設定され、好ましくは図１Ａに図示するように第１層領域１２ａの厚みの１倍程度である。第１無機絶縁層１１ａの厚みを第１層領域１２ａの厚みと同等とすることによって、第１無機絶縁層１１ａの低熱膨張率および高剛性の特徴を十分に生かしつつ、第１層領域１２ａの靭性によって割れを抑制することができる。また、配線層６と同様に積層体１ｘの内部に導電層１４を配置し、当該導電層１４を第１層領域１２ａに埋め込むことも好適になされる。

なお、要求される仕様によっては、図７に示すように第１無機絶縁層１１ａの厚みを第１層領域１２ａの厚みよりも大きくし、低熱膨張率および高剛性の効果をさらに得ることが好ましい。積層体１ｘ内に導電層を配置しない場合においては、第１層領域１２ａを厚くする必要はないから、積層体１ｘの厚さを低減しつつ、このような態様とすることができる。積層体１ｘ内に導電層を配置しない場合の第１層領域１２ａの厚さは、例えば第１無機絶縁層１１ａの厚さの０．３倍以上０．７倍以下とすることができる。

また、第１無機絶縁層１１ａのヤング率は、例えば１０ＧＰａ以上１００ＧＰａ以下、及び／又は、第１層領域１２ａの樹脂部の１０倍以上１００倍以下に設定される。また、第１無機絶縁層１１ａは、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、誘電正接が例えば０．０００１以上０．００１以下に設定されている。

この第１無機絶縁層１１ａは、上述した無機絶縁材料により形成することができるが、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、第１無機絶縁層１１ａは、アモルファス（非晶質）状態の無機絶縁材料により形成されている。アモルファス状態の無機絶縁材料は、結晶状態の無機絶縁材料と比較して、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、積層板の加熱後積層板が冷却される際に、第１無機絶縁層１１ａの収縮を厚み方向及び平面方向にてより均一にすることができ、第１無機絶縁層１１ａにおけるクラックの発生を低減できる。

このアモルファス状態の無機絶縁材料としては、例えば酸化ケイ素を９０質量％以上含む無機絶縁材料を用いることができ、なかでも、酸化ケイ素を９９質量％以上１００質量％未満含む無機絶縁材料を用いることが望ましい。酸化ケイ素を９０質量％以上１００質量％未満含む無機絶縁材料を用いる場合は、該無機絶縁材料は酸化ケイ素の他に、例えば酸化アルミニウム、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を含んでも構わない。なお、アモルファス状態である無機絶縁材料は、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。

ここで、酸化ケイ素の結晶相領域の体積比は、以下のように測定される。まず、１００％結晶化した試料粉末と非晶質粉末とを異なる比率で含む複数の比較試料を作製し、該比較試料をＸ線回折法で測定することにより、該測定値と結晶相領域の体積比との相対的関係を示す検量線を作成する。次に、測定対象である調査試料をＸ線回折法で測定し、該測定値と検量線とを比較して、該測定値から結晶相領域の体積比を算出することにより、調査試料の結晶相領域の体積比が測定される。

上述した第１無機絶縁層１１ａは、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、複数の第１無機絶縁粒子１３ａと該第１無機絶縁粒子１３ａよりも粒径が大きい複数の第２無機絶縁粒子１３ｂとを含む。この第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂは、例えば、上述した酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウム又は酸化カルシウム等の無機絶縁材料により形成することができる。

また、第１無機絶縁層１１ａは、第１無機絶縁粒子１３ａと第２無機絶縁粒子１３ｂの合計体積に対して第１無機絶縁粒子１３ａを２０体積％以上４０体積％以下含み、前記合計体積に対して第２無機絶縁粒子１３ｂを６０体積％以上８０体積％以下含んでいる。このように、第２無機絶縁粒子１３ｂがある程度多くされることにより、複数の第２無機絶縁粒子１３ｂの間の領域に後述する空隙Ｖを容易に形成することができる。

第１無機絶縁粒子１３ａは、粒径が３ｎｍ以上１１０ｎｍ以下に設定されており、図２Ｂに示すように、第１ネック構造１７ａを介して互いに結合している。これにより、第１無機絶縁層１１ａは、フィラーが混入された樹脂に比較して無機絶縁粒子が緻密に配置されている。また、第１無機絶縁粒子１３ａ同士が互いに結合して骨格構造をなしており、個々の第１無機絶縁粒子１３ａが互いに拘束して流動しにくいため、フィラーを分散させた樹脂と比較して、低熱膨張かつ高剛性の無機絶縁層を得ることができる。なお、第１無機絶縁粒子１３ａのヤング率は、例えば１０ＧＰａ以上３０ＧＰａ以下に設定され、第１無機絶縁粒子１３ａの硬度は、例えば０．５ＧＰａ以上２ＧＰａ以下に設定されている。

また、第２無機絶縁粒子１３ｂは、粒径が０．５μｍ以上５μｍ以下に設定されており、第１無機絶縁粒子１３ａと第２ネック構造１７ｂにおいて結合することによって、第１無機絶縁粒子１３ａを介して互いに接着している。なお、第２無機絶縁粒子１３ｂの粒径は、第１無機絶縁粒子１３ａの粒径の例えば１０倍以上２００倍以下に設定されている。また、第２無機絶縁粒子１３ｂのヤング率は、例えば４０ＧＰａ以上７５ＧＰａ以下に設定され、及び/又は第１無機絶縁粒子１３ａのヤング率の例えば２倍以上７倍以下に設定されている。また、第２無機絶縁粒子１３ｂの硬度は、例えば５ＧＰａ以上１０ＧＰａ以下に設定され、及び/又は第１無機絶縁粒子１３ａの硬度の例えば３倍以上２０倍以下に設定されている。

ここで、第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂは、第１無機絶縁層１１ａ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１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂの体積％および粒径は、上述したフィラー粒子の体積％および粒径と同様に算出される。

第１無機絶縁層１１ａは、微小な粒子（第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂ）が結合してなるため、表面に微細な凹凸が生じやすく、樹脂層（第１層領域１２ａ等）が剥離しにくい。また、後述するように、粒子の隙間に樹脂層の一部が充填されるため、樹脂層が剥離しにくい。

ガラスクロスの各繊維は、平面方向に沿って配されており、厚み方向へ拘束されていない。このため、ガラスクロスに含浸された樹脂は、厚み方向への熱膨張率が大きくなりやすい。一方、第１無機絶縁粒子１３ａおよび第２無機絶縁粒子１３ｂは、３次元網目状構造を構成しており、厚み方向についても拘束されていることから、第１無機絶縁層１１ａは、厚み方向への熱膨張率が低減されやすい。

金属箔１４ｘは好適には銅により形成され、第２層領域１２ｂに当接している。金属箔１４ｘは、第２層領域１２ｂがプライマーとして機能することにより、好適に積層板１ｘに密着している。

（配線基板の各部の構成および材料）
スルーホールは、積層板１ｙ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。スルーホールの内部には、積層板１ｙの上下の導電層１４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。

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いる。絶縁体９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することができる。

配線基板３の配線層６に含まれる第４樹脂層１０ｄ、第２無機絶縁層１１ｂおよび第３樹脂層１０ｃの構成は、積層板１ｙに含まれる第１樹脂層１０ａ（第１層領域１２ａ）、第１無機絶縁層１１ａおよび第３樹脂層１０ｃ（第２層領域１２ｂ）の構成と同様であり、これらと同様の作用を奏する。ただし、第４樹脂層１０ｄは、積層板１ｙに含まれる第１層領域１２ａとは異なり、配線層６に含まれる導電層１４が埋め込まれる。

ただし、これらの各層の具体的な材料および厚みは、コア基板（積層板１ｙ）と配線層６との役割の相違に基づいて互いに異なっていてもよい。

例えば、コア基板においては、第１無機絶縁層１１ａによる低熱膨張率かつ高剛性の効果がより奏されるように、配線層６よりも、第１層領域１２ａの厚みに対する第１無機絶縁層１１ａの厚みが比較的大きく設定されてもよい。

また、例えば、コア基板では、第１無機絶縁層１１ａを第１層領域１２ａよりも厚くして強度を高め、配線層６では、第１無機絶縁層１１ａを第１層領域１２ａよりも薄くして、グランドと信号線との距離を小さくしてインピーダンスを調節してもよい。

また、例えば、コア基板においては、第１無機絶縁層１１ａを厚くする、もしくはコストを低減する等の目的のため、第２無機絶縁粒子１３ｂの粒径を配線層６よりも大きくしたり、第１無機絶縁粒子１３ａおよび第２無機絶縁粒子１３ｂの全体に対する第２無機絶縁粒子１３ｂの体積％を大きくしたりしてもよい。

ビア導体１５は、厚み方向に互いに離間した導電層１４同士を相互に接続するものであり、コア基板（積層板１ｙ）に向って幅狭となる柱状に形成されている。ビア導体１５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。

導電層１４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することができる。また、導電層１４は、その厚みが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。

（第１及び第２無機絶縁粒子）
熱応力や機械的応力等の応力が積層板１ｙに印加された場合、第１無機絶縁粒子１３ａ同士が剥離することにより、第１無機絶縁層１１ａのクラックが生じることがある。しかし、第１無機絶縁層１１ａは、第１無機絶縁粒子１３ａよりも粒径の大きい第２無機絶縁粒子１３ｂを含む。従って、第１無機絶縁層１１ａにクラックが生じても、クラックが第２無機絶縁粒子１３ｂに達した際に、粒径の大きい第２無機絶縁粒子１３ｂによってクラックの伸長を阻止したり、あるいは、第２無機絶縁粒子の表面に沿ってクラックを迂回させたりすることができる。クラックの伸長を阻止したり、クラックを迂回させたりするには、第２無機絶縁粒子の粒径が０．５μｍ以上である場合が特に好ましい。

また、第２無機絶縁粒子１３ｂは粒径が大きいため、第１無機絶縁層１１ａを第２無機絶縁粒子のみで構成すると、１つの第２無機絶縁粒子の周囲に多くの他の第２無機絶縁粒子を配置することが困難となり、結果的に、第２無機絶縁粒子１３ｂ同士の接触面積が小さくなり、第２無機絶縁粒子１３ｂ同士の接着強度は小さくなりやすい。これに対して、配線基板３においては、第１無機絶縁層１１ａは、粒径の大きな第２無機絶縁粒子１３ｂのみならず粒径の小さい第１無機絶縁粒子１３ａを含み、第２無機絶縁粒子同士は、該第２無機絶縁粒子の周囲に配置された複数の第１無機絶縁粒子１３ａを介して接合している。それ故、第２無機絶縁粒子と第１無機絶縁粒子との接触面積を大きくすることができ、第２無機絶縁粒子１３ｂ同士の剥離を低減することができる。かかる効果は、第１無機絶縁粒子の粒径が１１０ｎｍ以下に設定されている場合に特に顕著となる。

一方、第１無機絶縁粒子１３ａは、粒径が３ｎｍ以上１１０ｎｍ以下と微小に設定されている。このように、第１無機絶縁粒子１３ａの粒径が非常に小さいため、第１無機絶縁粒子１３ａ同士が結晶化開始温度未満にて互いに強固に結合する。その結果、第１及び第２無機絶縁粒子自体がアモルファス状態のままで該粒子同士が結合し、第１無機絶縁層１１ａがアモルファス状態となる。それ故、上述した如く、第１無機絶縁層１１ａの熱膨張率の異方性が小さくなる。なお、第１無機絶縁粒子１３ａの粒径が３ｎｍ以上１１０ｎｍ以下と微小に設定されていると、第１無機絶縁粒子１３ａの原子、特に表面の原子が活発に運動するため、結晶化開始温度未満といった低温下でも第１無機絶縁粒子１３ａ同士が強固に結合すると推測される。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、第２無機絶縁粒子１３ｂ同士が互いに離間するように、個々の第２無機絶縁粒子１３ｂは複数の第１無機絶縁粒子１３ａによって被覆されている。その結果、接着強度が低く且つ剥離しやすい第２無機絶縁粒子１３ｂ同士の接触が防止され、第２無機絶縁粒子１３ｂの剥離を抑制でき、ひいては、第２無機絶縁粒子に起因したクラックの発生及び伸長を低減することができる。

第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂは、同一材料からなることが望ましい。その結果、第１無機絶縁層１１ａにおいて、第１無機絶縁粒子１３ａと第２無機絶縁粒子１３ｂとの材料特性の違いに起因したクラックを低減することができる。また、第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂは、第１層領域１２ａおよび／または第２層領域１２ｂに含まれるフィラーと同一材料からなることが望ましい。その結果、第１樹脂層１０ａ及び第２樹脂層１０ｂの熱膨張率を第１無機絶縁層１１ａの熱膨張率により近づけることができる。

第１無機絶縁粒子１３ａは、球状であることが望ましい。その結果、第２無機絶縁粒子１３ｂ間の空隙に多くの第１無機絶縁粒子１３ａを充填しやすくなる上、第１無機絶縁粒子１３ａ間の空隙の体積が低減され、第１無機絶縁層１１ａの内部構造を緻密にでき、第１無機絶縁層１１ａの剛性を向上させることができる。

また、第２無機絶縁粒子１３ｂは、曲面状であることが望ましく、さらには球状であることがより望ましい。その結果、第２無機絶縁粒子１３ｂの表面が滑らかになり、該表面における応力が分散され、第２無機絶縁粒子１３ｂの表面を起点とした第１無機絶縁層１１ａのクラックの発生を低減することができる。

第２無機絶縁粒子１３ｂは、第１無機絶縁粒子１３ａよりも硬度が高いことが望ましい。この場合、クラックが第２無機絶縁粒子１３ｂに達した際に、該クラックが第２無機絶縁粒子１３ｂの内部へ伸長することを低減し、ひいては第１無機絶縁層１１ａにおけるクラックの伸長を低減することができる。また、後述するように、第２無機絶縁粒子１３ｂは第１無機絶縁粒子１３ａよりも硬度を容易に高めることができるため、第１無機絶縁層１１ａの剛性を容易に高めることができる。なお、硬度は、ナノインデンター装置を用いることにより、測定することができる。

第１ネック構造１７ａの幅Ｗ１は、第２ネック構造１７ｂの幅Ｗ２よりも大きいことが好ましい。第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂは、コンクリートに配合されたセメント及び砂利のように作用する。すなわち、第１無機絶縁粒子１３ａは、セメントと同様に無機絶縁層全体を固める役割を担い、第２無機絶縁粒子１３ｂは、砂利と同様に無機絶縁層全体を強くする役割を担う。従って、第１ネック構造１７ａの幅が大きくされることにより、第１無機絶縁粒子１３ａの無機絶縁層全体を固める作用が大きくなり、全体として好適な無機絶縁層が実現される。

（第１無機絶縁粒子及び第２無機絶縁粒子に取り囲まれた空隙）
第１無機絶縁層１１ａは、図２Ａに示すように、厚み方向又は平面方向に沿った切断した断面において、第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂに取り囲まれた複数の空隙Ｖを有し、該空隙Ｖには、第１層領域１２ａの一部が充填されている（第１充填部１９ａ）。その結果、配線基板３に応力が印加され、第１無機絶縁層１１ａにクラックが生じたとしても、該クラックの伸長を第１充填部１９ａによって阻止したり、迂回させたりすることができる。なお、各空隙Ｖは、複数の第１無機絶縁粒子１３ａおよび複数の第２無機絶縁粒子に取り囲まれている。すなわち、各空隙Ｖは、その内周面が複数の第１無機絶縁粒子１３ａおよび複数の第２無機絶縁粒子１３ｂにより構成されている。

また、第１充填部１９ａは、無機絶縁材料と比較してヤング率の低い樹脂材料を第１無機絶縁層１１ａよりも多く含むことから、配線基板３に応力が印加された場合、第１無機絶縁層１１ａ内の空隙に配された第１充填部１９ａにより第１無機絶縁層１１ａに印加される応力を緩和することができ、該応力に起因した第１無機絶縁層１１ａにおけるクラックの発生を低減することができる。この空隙Ｖは、前記断面における第１無機絶縁層１１ａの厚み方向の高さが０．３μｍ以上５μｍ以下に設定されていることが望ましく、前記断面における第１無機絶縁層１１ａの平面方向の幅が０．３μｍ以上５μｍ以下に設定されていることが望ましい。

空隙Ｖは、厚み方向又は平面方向に沿った切断した断面においては、第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂに取り囲まれているが、３次元形状においては、一部が第１無機絶縁層１１ａの平面方向に沿って伸長するとともに、他の一部が第１無機絶縁層１１ａの厚み方向に沿って伸長することによって、第１無機絶縁層１１ａの第１層領域１２ａに接する一主面に形成された開口に接続されて開気孔となっている。それ故、第１層領域１２ａの一部は、開口を介して空隙Ｖに充填されている。この開口は、平面方向に沿った幅が１μｍ以上２０μｍ以下に設定されていることが望ましい。

なお、開口に第１層領域１２ａの一部を充填するようにしたが、第１層領域１２ａに代えて第２層領域１２ｂの一部を充填するようにしても構わないし、第１層領域１２ａおよび第２層領域１２ｂの双方の一部を充填するようにしても構わない。後者の場合、第２層領域１２ｂよりも第１層領域１２ａの方が多く開口に充填されるのが好ましい。

また、第１充填部１９ａは、空隙Ｖに完全に充填されている必要はなく、空隙Ｖに樹脂層の一部が配置されていれば良い。

第１無機絶縁層１１ａは、第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂが互いに接着することにより、３次元網目状構造を有することが望ましい。その結果、第１充填部１９ａによる第１無機絶縁層１１ａのクラック低減効果を高めることができる。

（第１無機絶縁粒子間の間隙）
上述のように、第１無機絶縁層１１ａにおいて、複数の第１無機絶縁粒子１３ａは、第１ネック構造１７ａにおいて互いに結合されている。ただし、第１無機絶縁層１１ａは、焼結された無機絶縁層のように粒子同士が一体化しておらず、第１ネック構造１７ａが維持されており、複数の第１無機絶縁粒子１３ａは、その間に第１間隙Ｇ１が形成された骨格構造を構成している。そして、第１間隙Ｇ１には、第１層領域１２ａの樹脂が充填されている（第２充填部１９ｂ）。

従って、第１無機絶縁層１１ａは、無機絶縁材料の骨格構造により低熱膨張率が実現されるとともに、樹脂からなる第２充填部１９ｂによって骨格構造が補強されることにより高強度が実現される。

また、第２無機絶縁粒子１３ｂと、その周囲の複数の第１無機絶縁粒子１３ａとの間においても第２間隙Ｇ２が形成されており、第２間隙Ｇ２にも第１層領域１２ａの樹脂が充填されている（第３充填部１９ｃ）。第３充填部１９ｃも第２充填部１９ｂと同様に、第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂによる骨格構造の補強に寄与している。

第１間隙Ｇ１及び第２間隙Ｇ２は、第１無機絶縁粒子１３ａが緻密化されないことによって形成されており、その大きさは、概略（オーダー的に）、第１無機絶縁粒子１３ａの大きさ程度である。従って、第１無機絶縁粒子１３ａの粒径が３ｎｍ以上１１０ｎｍ以下であることが好ましいことに対応して、第１間隙Ｇ１及び第２間隙Ｇ２の、第１無機絶縁層１１ａの所定断面における径は、３ｎｎｍ以上１１０ｎｍ以下であることが好ましい。また、第１無機絶縁層１１ａの所定断面において、第１間隙Ｇ１もしくは第２間隙Ｇ２の面積は、例えば第１無機絶縁粒子１３ａの面積の２倍以下である。第１間隙Ｇ１及び第２間隙Ｇ２がこのような径および／または面積とされることにより、複数の第１無機絶縁粒子１３ａの緻密性を維持しつつ、樹脂を第１間隙Ｇ１および第２間隙Ｇ２に充填することができる。

なお、後述するように、空隙Ｖは、第２無機絶縁粒子１３ｂの体積％の影響を受ける。そして、空隙Ｖは、概略（オーダー的に）、第２無機絶縁粒子１３ｂ間の間隔程度の大きさとなる。従って、第１間隙Ｇ１及び第２間隙Ｇ２の径は、空隙Ｖの径に比較して、第２無機絶縁粒子１３ｂの大きさと第１無機絶縁粒子１３ａの大きさとの差程度の差で小さい。例えば、第１無機絶縁粒子１３ａの粒径が３ｎｍ以上１１０ｎｍ以下、第２無機絶縁粒子１３ｂの粒径が０．５μｍ以上５μｍ以下であるとすれば、第１間隙Ｇ１及び第２間隙Ｇ２の径は、空隙Ｖの径に対して０．０００６〜０．２２倍（３ｎｍ／５μｍ〜１１０ｎｍ／０．５μｍ）であり、より好ましくは、空隙Ｖの径に対して０．００５〜０．１倍である。なお、第１無機絶縁層１１ａの所定断面において、空隙Ｖの面積は、例えば第２無機絶縁粒子１３ｂの面積の０．５倍以上である。

また、第１無機絶縁層１１ａの所定断面において、空隙Ｖ及び第２間隙Ｇ２が第２無機絶縁粒子１３ｂに接する部分があるのに対し、第１間隙Ｇ１は、第１無機絶縁粒子１３ａに取り囲まれ、第１無機絶縁粒子１３ａのみに接している。この特徴も、第１間隙Ｇ１と空隙Ｖとを区別するのに役立つ。

第１間隙Ｇ１は、空隙Ｖと同様に、所定断面においては、第１無機絶縁粒子１３ａに取り囲まれているが、３次元形状においては、一部が第１無機絶縁層１１ａの平面方向に沿って伸長するとともに、他の一部が第１無機絶縁層１１ａの厚み方向に沿って伸長することによって、第１無機絶縁層１１ａの第１層領域１２ａに接する一主面に形成された不図示の開口に接続されて開気孔となっている。それ故、第１層領域１２ａの一部は、該開口を介して第１間隙Ｇ１に充填されている。なお、第２間隙Ｇ２も、直接又は第１間隙Ｇ１を介して、第１無機絶縁層１１ａの第１層領域１２ａに接する一主面に形成された不図示の開口に接続されている。

また、第１間隙Ｇ１および第２間隙Ｇ２は、第１無機絶縁層１１ａの主面に形成された開口に接続されているのと同様に、空隙Ｖ（第１充填部１９ａ）に通じている。従って、第１間隙Ｇ１および第２間隙Ｇ２には、空隙Ｖを介して第１層領域１２ａの樹脂が供給される。すなわち、複数の空隙Ｖが分布していることにより、第１間隙Ｇ１および第２間隙Ｇ２への樹脂の充填が促進される。

なお、第１間隙Ｇ１及び第２間隙Ｇ２に第１層領域１２ａの一部を充填するようにしたが、第１層領域１２ａに代えて第２層領域１２ｂの一部を充填するようにしても構わないし、第１層領域１２ａおよび第２層領域１２ｂの双方の一部を充填するようにしても構わない。後者の場合、第２層領域１２ｂよりも第１層領域１２ａの方が多く第１間隙Ｇ１及び第２間隙Ｇ２に充填されるのが好ましい。

また、第２充填部１９ｂは、第１間隙Ｇ１に完全に充填されている必要はなく、第１間隙Ｇ１に樹脂層の一部が配置されていれば良い。第３充填部１９ｃについても同様である。

第１間隙Ｇ１及び第２間隙Ｇ２は、比較的小さいことから、第２充填部１９ｂ及び第３充填部１９ｃは、第１層領域１２ａに含まれる第１フィラー粒子を全く若しくは殆ど含まない。例えば、第１フィラー粒子の粒径が０．５μｍ以上５．０μｍ以下であれば、第２充填部１９ｂ及び第３充填部１９ｃは、第１フィラー粒子を含まない。当該特徴も、第１間隙Ｇ１及び第２間隙Ｇ２と空隙Ｖとを区別することに役立つ。

（スルーホールの形状）
図３Ａに示すように、スルーホールの断面形状は、第１無機絶縁層１１ａにおいては導電層１４側が狭くなるテーパ状とされるとともに、第３樹脂層１０ｃ（第２層領域１２ｂ）においては該層の中央側が膨らむ形状とされている。なお、第１無機絶縁層１１ａにおけるテーパは、導電層１４側が広くなるものであってもよい。

また、図３Ｂに示すように、スルーホールは、積層板１ｙの内部側の第１無機絶縁層１１ａにおいてもテーパ状に形成されている。テーパは、第１無機絶縁層１１ａにおいて、第１層領域１２ａ側が広くなるものであってもよいし、第２層領域１２ｂ側が広くなるものであってもよい。第２樹脂層１０ｂも、第３樹脂層１０ｃと同様に、該層の中央側が膨らむ形状となっている。なお、当該形状は、第１層領域１２ａおよび第２層領域１２ｂの区別なく膨らんでいる。

特に図示しないが、第１樹脂層１０ａにおいても、第２樹脂層１０ｂおよび第３樹脂層１０ｃと同様に、中央側が膨らむ形状となる。

スルーホールがこのような形状とされることにより、当該スルーホールの内周面に形成されたスルーホール導体８（場合によってはさらに絶縁体９）も、テーパ状もしくは中央側が膨らむ形状とされる。従って、スルーホール導体８が積層板１ｙから抜けることが抑制される。

＜金属箔付き積層板および配線基板の製造方法＞
次に、上述した金属箔付き積層板１および配線基板２および３の製造方法を、図４及び図５に基づいて説明する。

（１）第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂを含む固形分と、溶剤とを有する無機絶縁ゾル１１ａｘを準備する。

無機絶縁ゾル１１ａｘは、例えば、固形分を１０％体積以上５０体積％以下含み、溶剤を５０％体積以上９０体積％以下含む。これにより、無機絶縁ゾル１１ａｘの粘度を低く保持しつつ、無機絶縁ゾル１１ａｘより形成される無機絶縁層の生産性を高く維持できる。

無機絶縁ゾル１１ａｘの固形分は、例えば、第１無機絶縁粒子１３ａを２０体積％以上４０体積％以下含み、第２無機絶縁粒子１３ｂを６０体積％以上８０体積％以下含む。これにより、後述する（３）の工程にて第１無機絶縁層１１ａにおけるクラックの発生を効果的に低減できる。

なお、第１無機絶縁粒子１３ａは、酸化ケイ素から成る場合、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、化学的に酸化ケイ素を析出させることにより、作製することができる。この場合、低温条件下で第１無機絶縁粒子１３ａを作製することができるため、アモルファス状態である第１無機絶縁粒子１３ａを作製することができる。また、第１無機絶縁粒子１３ａの粒径は、酸化ケイ素の析出時間を調整することによって調整され、具体的には、析出時間を長くするほど第１無機絶縁粒子１３ａの粒径は大きくなる。

一方、第２無機絶縁粒子１３ｂは、酸化ケイ素から成る場合、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、化学的に酸化ケイ素を析出させた溶液を火炎中に噴霧し、凝集物の形成を低減しつつ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。それ故、第２無機絶縁粒子１３ｂは、第１無機絶縁粒子１３ａと比較して粒径が大きいことから、高温加熱時における凝集体の形成を低減しやすく、高温加熱で容易に作製することができ、ひいては硬度を容易に高めることができる。

また、第２無機絶縁粒子１３ｂ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１３ｂ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。

一方、無機絶縁ゾル１１ａｘに含まれる溶剤は、例えばメタノール、イソプロパノール、n-ブタノール、エチレングリコール、エチレングリコールモノプロピルエーテル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、キシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジメチルアセトアミド、及び／またはこれらから選択された２種以上の混合物を含んだ有機溶剤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んだ有機溶剤が望ましい。その結果、無機絶縁ゾル１１ａｘを均一に塗布することができる上、後述する（３）の工程にて、溶剤を効率良く蒸発させることができる。

（２）次に、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、第２層領域１２ｂと金属箔１４ｘとを有する樹脂付き金属箔を準備し、第２層領域１２ｂの一主面に無機絶縁ゾル１１ａｘを塗布して無機絶縁ゾル１１ａｘを層状に形成する。

樹脂付き金属箔は、金属箔１４ｘにバーコーター、ダイコーター、カーテンコーターなどを用いて樹脂ワニスを塗布し、乾燥することにより、形成することができる。本工程にて形成された第２層領域１２ｂは、例えばＢステージ又はＣステージである。

無機絶縁ゾル１１ａｘ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。このとき、上述した如く、無機絶縁ゾル１１ａｘの固形分が５０体積％以下に設定されていることから、無機絶縁ゾル１１ａｘの粘度が低く設定され、塗布された無機絶縁ゾル１１ａｘの平坦性を高くすることができる。

また、第１無機絶縁粒子１３ａの粒径は、上述したように、３ｎｍ以上に設定されているため、これによっても無機絶縁ゾル１１ａｘの粘度が良好に低減され、塗布された無機絶縁ゾル１１ａｘの平坦性を向上させることができる。

（３）続いて、無機絶縁ゾル１１ａｘを乾燥させて溶剤を蒸発させる。

無機絶縁ゾル１１ａｘの乾燥は、例えば加熱及び風乾により行われる。乾燥温度が、例えば、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、例えば２０秒以上３０分以下に設定される。その結果、溶剤の沸騰が低減され、沸騰の際に生じる気泡の圧力によって第１及び第２無機絶縁粒子１３ａ、１３ｂが押し出されることが抑制され、該粒子の分布をより均一にすることが可能となる。

乾燥中、第１及び第２無機絶縁粒子１３ａ、１３ｂの接触部（第１ネック構造１７ａ、第２ネック構造１７ｂ）が太くなる。ただし、高温に加熱しないため、ネック構造を維持することができ、第１無機絶縁粒子１３ａによる骨格構造が形成される（第１間隙Ｇ１および第２間隙Ｇ２が形成される。）。また、第１無機絶縁粒子１３ａは、第２無機絶縁粒子１３ｂに比較して原子の運動が活発なので、第１無機絶縁粒子１３ａ同士の第１ネック構造１７ａの方が第１無機絶縁粒子１３ａと第２無機絶縁粒子１３ｂとの第２ネック構造１７ｂよりも太くなる。

溶剤の蒸発に伴って無機絶縁ゾル１１ａｘが収縮するが、かかる溶剤は第１及び第２無機絶縁粒子１３ａ、１３ｂの間隙に含まれており、第１及び第２無機絶縁粒子１３ａ、１３ｂ自体には含まれていない。このため、無機絶縁ゾル１１ａｘが粒径の大きい第２無機絶縁粒子１３ｂを含んでいると、その分、溶剤が充填される領域が少なくなり、無機絶縁ゾル１１ａｘの溶剤の蒸発時、無機絶縁ゾル１１ａｘの収縮量が小さくなる。すなわち、第２無機絶縁粒子１３ｂによって無機絶縁ゾル１１ａｘの収縮が規制されることとなる。その結果、無機絶縁ゾル１１ａｘの収縮に起因するクラックの発生を低減することができる。また、仮にクラックが生じても、粒径の大きい第２無機絶縁粒子１３ｂによって該クラックの伸長を妨げることができる。

粒径が０．５μｍ以上の第２無機絶縁粒子１３ｂを無機絶縁ゾル１１ａｘの固形分に６０体積％以上含ませると、第２無機絶縁粒子１３ｂ同士が互いに接近し、この第２無機絶縁粒子１３ｂに取り囲まれた領域が数多く形成される。この状態で第２無機絶縁粒子１３ｂ間の間隙に充填された溶剤を蒸発させると、該間隙内で第１無機絶縁粒子１３ａの収縮が起きて、空隙Ｖが形成される。その結果、第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂに取り囲まれた空隙Ｖを形成することができる。

また、粒径が０．５μｍ以上の第２無機絶縁粒子１３ｂを６０体積％以上含ませると、第２無機絶縁粒子１３ｂ同士が近接しやすい。一方、溶剤は第２無機絶縁粒子１３ｂ同士の対向領域に残留しやすく、該残留した溶剤中には多くの第１無機絶縁粒子１３ａが含まれている。そして、残留した溶剤を蒸発させると、溶剤の蒸発に伴って溶剤中に含まれていた第１無機絶縁粒子１３ａが第２無機絶縁粒子の対向領域で凝集する。その結果、第２無機絶縁粒子１３ｂ同士の間に第１無機絶縁粒子１３ａを介在させることができる。第１無機絶縁粒子１３ａを良好に第２無機絶縁粒子１３ｂ同士の間に介在させるには、無機絶縁ゾル１１ａｘの固形分は、第１無機絶縁粒子１３ａを２０体積％以上含むことが望ましい。

なお、第１無機絶縁粒子１３ａ若しくは第２無機絶縁粒子１３ｂの粒径若しくは含有量、無機絶縁ゾル１１ａｘの溶剤の種類若しくは量、乾燥時間、乾燥温度、乾燥時の風量若しくは風速、又は、乾燥後の加熱温度若しくは加熱時間を適宜調整することにより、空隙Ｖを所望の形状に形成することができる。

（４）残存した無機絶縁ゾル１１ａｘの固形分を加熱し、無機絶縁ゾル１１ａｘから第１無機絶縁層１１ａを形成する。その結果、図４Ｃに示すような金属箔１４ｘ、第３樹脂層１０ｃ及び第１無機絶縁層１１ａを有する第１積層シート１６ａが得られる。

ここで、本実施形態の無機絶縁ゾル１１ａｘは、粒径が１１０ｎｍ以下に設定された第１無機絶縁粒子１３ａを有している。その結果、無機絶縁ゾル１１ａｘの加熱温度が比較的低温、例えば、第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂの結晶化開始温度未満と低温であっても、第１無機絶縁粒子１３ａ同士を強固に結合させることができる。なお、第１無機絶縁粒子１３ａとして酸化ケイ素により形成されたものを用いる場合、第１無機絶縁粒子１３ａ同士を強固に結合させることができる温度は、例えば、第１無機絶縁粒子１３ａの粒径を１１０ｎｍ以下に設定した場合は２５０℃程度であり、前記粒径を１５ｎｍ以下に設定した場合は１５０℃程度である。また、第１及び第２無機絶縁粒子１３ａ、１３ｂが酸化ケイ素から成る場合、その結晶化開始温度は１３００℃程度である。

また、本実施形態においては、無機絶縁ゾル１１ａｘの加熱温度を、第２層領域１２ｂの熱分解開始温度未満に設定している。その結果、第２層領域１２ｂの特性低下を抑制することができる。なお、第２層領域１２ｂがエポキシ樹脂から成る場合、その熱分解開始温度は２８０℃程度である。また、熱分解開始温度は、ＩＳＯ１１３５８：１９９７に準ずる熱重量測定において、樹脂の質量が５％減少する温度である。

無機絶縁ゾル１１ａｘの加熱温度は、残存した溶剤を蒸発させるため、溶剤の沸点以上で行うことが望ましい。また、前記加熱温度は、第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂの結晶化開始温度未満に設定されていることが望ましい。この場合、第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂ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、結晶化した第１無機絶縁層１１ａが相転移によって収縮することを低減し、第１無機絶縁層１１ａにおけるクラックの発生を低減できる。

なお、無機絶縁ゾル１１ａｘの加熱は、温度が例えば１００℃以上２２０℃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おり、例えば大気雰囲気中で行われる。なお、加熱温度を１５０℃以上にする場合、金属箔１４ｘの酸化を抑制するため、無機絶縁ゾル１１ａｘ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。

（５）図４Ｄに示すように、未硬化の熱硬化性樹脂からなる第１樹脂前駆体シート１２ａｘを準備し、第１積層部４ａの第１樹脂前駆体シート１２ａｘの上下面に第１積層シート１６ａを積層する。第１積層シート１６ａは、金属箔１４ｘと第１樹脂前駆体シート１２ａｘとの間に第１無機絶縁層１１ａが介在されるように積層される。

（６）次に、前記積層体を上下方向に加熱加圧することにより、図４Ｅに示すように、第１樹脂前駆体シート１２ａｘを硬化させて第１層領域１２ａを形成する。

前記積層体の加熱温度は、第１樹脂前駆体シート１２ａｘの硬化開始温度以上熱分解温度未満に設定されている。具体的には、第１樹脂前駆体シート１２ａｘがエポキシ樹脂、シアネート樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂又はポリフェニレンエーテル樹脂からなる場合、前記加熱温度が例えば１７０℃以上２３０℃以下に設定される。また、前記積層体の圧力は、例えば２ＭＰａ以上３ＭＰａ以下に設定され、加熱時間及び加圧時間は、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。

硬化のための加熱により第１樹脂前駆体シート１２ａｘは一時液状化し、第１無機絶縁層１１ａに浸透する。これにより、空隙Ｖに樹脂が充填されて第１充填部１９ａが形成される。また、第１間隙Ｇ１及び第２間隙Ｇ２に樹脂が充填されて第２充填部１９ｂ及び第３充填部１９ｃが形成される。

なお、浸透は毛細管力によって起きると考えられる。毛細管力は隙間径に反比例して大きくなる。従って、第１無機絶縁粒子１３ａの粒径が小さいことにより、第１間隙Ｇ１および第２間隙Ｇ２の隙間径は狭いが、その一方で毛細管力が大きくなることから、樹脂は第１無機絶縁層１１ａに十分に浸透する。

（７）図５Ａに示すように、例えば硫酸および過酸化水素水の混合液、塩化第二鉄溶液または塩化第二銅溶液等の薬液を用いたエッチング法により、金属箔１４ｘを除去する。これにより、第１積層部４ａが作製される。

（８）図５Ｂに示すように、第１樹脂前駆体シート１２ａｘと、第１積層シート１６ａとを新たに２組準備した後、第１積層部４ａの両面に第１樹脂前駆体シート１２ａｘを介して第１積層シート１６ａを積層する。

そして、積層体を上下方向に加熱加圧することにより、図１Ａに示した金属箔付き積層板１が作製される。なお、加熱温度等の条件は、第１積層部４ａの作製時と同様である。

（９）金属箔付き積層板１から配線基板２または３を作製するときは、図５Ｃに示すように、金属箔付き積層板１を厚み方向に貫通するスルーホールを形成する。なお、スルーホールは、積層板１ｙを貫通していればよいから、一対の金属箔１４ｘのうち一方を貫通していなくてもよい。

スルーホールの形成は、例えば、硬度の高い第１無機絶縁層１１ａの加工を容易に行うために、レーザにより行われる。なお、第１無機絶縁層１１ａの孔開け加工はレーザにより行い、第１層領域１２ａの孔開け加工はドリルで行うようにしてもよい。第１無機絶縁層１１ａにおける孔開け加工をレーザによって行うと、光の照射時間の相違や深部における光の散乱等によって、スルーホールは深部側が狭くなるテーパ状に形成される。また、スルーホールは、樹脂層（１０ａ、１０ｂまたは１０ｃ）においても同様に深部側が細くなるように形成されるが、第１無機絶縁層１１ａ側においては樹脂層よりも加工が進みにくい第１無機絶縁層１１ａが樹脂層の加工を抑制するマスクとして機能することによって、樹脂層全体においては、中央側が広がる形状となる。

その後、配線基板２の作製については、一般的な配線基板の作製と同様に行われる。すなわち、サブトラクティブ法、フルアディティブ法もしくはセミアディティブ法等によってスルーホール導体８および導電層１４が形成され、また、絶縁体９となる樹脂が充填される。

配線基板３の作製においては、配線基板２に対して、第１積層シート１６ａと同様の第２積層シートを、第１樹脂前駆体シート１２ａｘと同様の第２樹脂前駆体シートを介して積層し、（６）の工程等と同様の加熱加圧工程を行い、（７）の工程と同様に金属箔１４ｘを除去する。その後は、一般的な配線基板の作製と同様に、サブトラクティブ法、フルアディティブ法もしくはセミアディティブ法等によってビア導体１５や導電層１４が形成される。

なお、配線基板２または３の導電層１４の形成においては、金属箔１４ｘを剥離せずに、金属箔１４ｘをパターニングすることによって導電層１４を形成してもよい。

（第２の実施形態）
図６Ａに示す金属箔付き積層板１０１の積層板１０１ｘは、複数（本実施形態では３つ）の第１積層部４ａを、その間に第１層領域１２ａを介在させて積層した構成となっている。

なお、互いに重ねられた第２層領域１２ｂ、第１層領域１２ａおよび第２層領域１２ｂを第５樹脂層１０ｅとして捉えると、積層板１０１ｘは、複数の第１無機絶縁層１１ａと、隣接した複数の第１無機絶縁層１１ａ同士の間に配されて隣接する第１無機絶縁層１１ａに当接した樹脂層（１０ａ、１０ｂおよび１０ｅ）とを有するとともに、第１無機絶縁層１１ａおよび樹脂層（１０ａ、１０ｂもしくは１０ｅ）が交互に積層されている。

第１実施形態と同様に、各第１無機絶縁層１１ａにおいて、一方の主面には第１層領域１２ａが当接し、他方の主面には第２層領域１２ｂが当接している。また、第２樹脂層１０ｂ又は第５樹脂層１０ｅの第２層領域１２ｂは、第１無機絶縁層１１ａと第１層領域１２ａとの間に介されている。

なお、特に図示しないが、金属箔付き積層板１０１も、第１実施形態の金属箔付き積層板１と同様に、スルーホールが形成され、スルーホール導体８、絶縁体９および導電層１４（配線層６）が設けられることにより、両面式の配線基板もしくはビルドアップ式の配線基板等の配線基板に資される。

金属箔付き積層板１０１の製造方法においては、まず、第１の実施形態の（１）〜（６）の工程と同様の工程によって、第１積層部４ａの両面に金属箔１４ｘが重ねられた積層体（図４Ｅ）を複数（３つ）作製する。

次に、図６Ｂに示すように、該複数の積層体のうち、一部（１つ）の積層体については両面の金属箔１４ｘを除去し、他（２つ）の積層体については片面の金属箔１４ｘのみを除去する。そして、（８）の工程と同様に、第１樹脂前駆体シート１２ａｘを介してこれらを積層し、加熱加圧することによって、金属箔付き積層板１０１が作製される。

このように金属箔付き積層板１０１は、複数の第１積層部４ａを一度に積層できることから、プレス回数を減らしつつ厚い積層板を作製することができる。また、各層の材料が同じ回数の熱履歴を受けることから、積層板の反りや変形が少なくなる。

本発明は、上述の実施形態に限定されず、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、組合せ等が可能である。

第１実施形態においては、第１積層部（４ａ）が一つのみであったが、２つ以上積層されてもよい。第２実施形態においては、第１積層部（４ａ）が３であったが、２つでもよいし、４つ以上でもよい。金属箔付き積層板の一方の金属箔側は第１実施形態の構成とされ、他方の金属箔側は第２実施形態の構成とされてもよい。

また、上述した本発明の実施形態においては、無機絶縁層に第１無機絶縁粒子及び第２無機絶縁粒子を含んでいたが、無機絶縁層には適宜な粒径の無機絶縁粒子が含まれていればよく、第１無機絶縁粒子及び第２無機絶縁粒子の一方のみが無機絶縁層に含まれていても構わないし、第１無機絶縁粒子及び第２無機絶縁粒子に代えて、もしくは加えて、これらとは粒径の異なる他の粒径の無機絶縁粒子が無機絶縁層に含まれていても構わない。

また、上述した本発明の実施形態においては、積層板や配線基板が第１層領域および第２層領域を備えていたが、１種の層のみを備えていても構わないし、３種以上の層を備えていても構わない。例えば、積層板は、第２層領域を有さず、第１層領域のみを有していてもよい。この場合、第１無機絶縁層（第２無機絶縁層）上に導電層が形成される。また、工程（２）にて金属箔上に無機絶縁ゾルが塗布される。

また、上述した本発明の実施形態においては、無機絶縁層は、第１無機絶縁粒子及び第２無機絶縁粒子に取り囲まれた空隙及び当該空隙に充填された樹脂を有したが、これらは設けられなくてもよい。この場合、無機絶縁層に含まれる第１無機絶縁粒子の体積％の上限値は実施形態よりも小さくてよく、無機絶縁層に含まれる第２無機絶縁粒子の体積％の下限値は実施形態よりも大きくてよい。例えば、無機絶縁層は、第１無機絶縁粒子を２０体積％以上９０体積％以下含み、第２無機絶縁粒子を１０体積％以上８０体積％以下含んでよい。同様に、第１無機絶縁粒子間の間隙には、樹脂が充填されていなくても構わない。

また、上述した本発明の実施形態においては、工程（３）における溶剤の蒸発と工程（４）における溶剤の加熱を別々に行っていたが、工程（３）と工程（４）を同時に行っても構わない。

また、上述した本発明の実施形態においては、（５）の工程にて未硬化の第１樹脂前駆体シートを用いたが、未硬化で液状の第１樹脂層前駆体を第１無機絶縁層に塗布しても構わない。

実施形態では、金属箔に対して無機絶縁ゾルを塗布して積層シートを作製したが、金属箔に代えてＰＥＴフィルムに無機絶縁ゾルを塗布して積層シートを作製してもよい。

また、実施形態では、第１積層部の作製に利用された金属箔を除去したが、除去する代わりにパターニングして配線を形成してもよい。

１ 金属箔付き積層板
１ｘ 積層板
１ｙ 積層板
２ 配線基板
３ 配線基板
４ａ 第１積層部
４ｂ 第２積層部
６ 配線層
８ スルーホール導体
９ 絶縁体
１０ａ 第１樹脂層
１０ｂ 第２樹脂層
１０ｃ 第３樹脂層
１０ｄ 第４樹脂層
１０ｅ 第５樹脂層
１１ａ 第１無機絶縁層
１１ｂ 第２無機絶縁層
１１ａｘ 第１無機絶縁ゾル
１２ａ 第１層領域
１２ｂ 第２層領域
１２ａｘ 第１樹脂前駆体シート
１３ａ 第１無機絶縁粒子
１３ｂ 第２無機絶縁粒子
１４ 導電層
１４ｘ 金属箔
１５ ビア導体
１６ａ 第１積層シート
１７ａ 第１ネック構造
１７ｂ 第２ネック構造
１９ａ 第１充填部
１９ｂ 第２充填部
１９ｃ 第３充填部
１０１ 金属箔付き積層板
１０１ｘ 積層板
Ｖ 空隙
Ｇ１ 第１間隙
Ｇ２ 第２間隙

Claims (8)

1. 互いに接続した無機絶縁粒子を含む複数の無機絶縁層および隣接する該無機絶縁層同士の間に配されて該隣接する無機絶縁層それぞれに当接した樹脂層を有するとともに該無機絶縁層および該樹脂層が交互に積層されてなり、前記樹脂層に基材を含まない積層板と、
   該積層板の上下に配された金属箔と、
   を備えたことを特徴とするコア基板用の金属箔付き積層板。
2. 前記樹脂層の厚みは、前記無機絶縁層の厚み以下である請求項１に記載のコア基板用の金属箔付き積層板。
3. 前記無機絶縁層間には、導電層を含まないことを特徴とする請求項１または２に記載のコア基板用の金属箔付き積層板。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属箔付き積層板において、
   前記樹脂層は、第１層領域および第２層領域を有し、
   該第１層領域は、該第２層領域よりも、熱膨張率が小さく、ヤング率が高く、且つ厚みが大きいことを特徴とするコア基板用の金属箔付き積層板。
5. 請求項４に記載の金属箔付き積層板において、
   前記無機絶縁層の一主面には、該一主面側に配された前記樹脂層の前記第１層領域が当接しており、
   前記無機絶縁層は、前記無機絶縁粒子がネック構造を介して互いに接続しており、
   前記無機絶縁粒子同士の間隙には、前記第１層領域の一部が配されていることを特徴とするコア基板用の金属箔付き積層板。
6. 請求項５に記載の金属箔付き積層板において、
   前記無機絶縁層の前記一主面と反対側の他主面には、該他主面側に配された前記樹脂層の前記第２層領域が当接していることを特徴とするコア基板用の金属箔付き積層板。
7. 請求項６に記載の金属箔付き積層板において、
   前記第２層領域は、前記無機絶縁層と該無機絶縁層の前記他主面側に配された前記樹脂層の前記第１層領域との間に介されていることを特徴とするコア基板用の金属箔付き積層板。
8. 互いに接続した無機絶縁粒子を含む複数の無機絶縁層および隣接する該無機絶縁層同士の間に配されて該隣接する無機絶縁層それぞれに当接した樹脂層を有するとともに該無機絶縁層および該樹脂層が交互に積層されてなり、前記樹脂層に基材を含まないコア基板用の積層板と、
   前記積層板の一主面に形成された第１導電層と、
   前記積層板の他主面に形成された第２導電層と、
   前記積層板を厚み方向に貫通し、前記第１導電層および前記第２導電層に接続したスルーホール導体と、
   を備えたことを特徴とする配線基板。

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