JP6099734B2 - 配線基板およびこれを用いた実装構造体 - Google Patents

配線基板およびこれを用いた実装構造体 Download PDF

Info

Publication number
JP6099734B2
JP6099734B2 JP2015508591A JP2015508591A JP6099734B2 JP 6099734 B2 JP6099734 B2 JP 6099734B2 JP 2015508591 A JP2015508591 A JP 2015508591A JP 2015508591 A JP2015508591 A JP 2015508591A JP 6099734 B2 JP6099734 B2 JP 6099734B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inorganic insulating
layer
resin
insulating layer
conductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015508591A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2014157342A1 (ja
Inventor
梶田 智
智 梶田
光弘 萩原
光弘 萩原
有平 松本
有平 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Publication of JPWO2014157342A1 publication Critical patent/JPWO2014157342A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6099734B2 publication Critical patent/JP6099734B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0306Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0296Conductive pattern lay-out details not covered by sub groups H05K1/02 - H05K1/0295
    • H05K1/0298Multilayer circuits
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
    • H05K1/0353Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/036Multilayers with layers of different types
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/09Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/11Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/115Via connections; Lands around holes or via connections
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/181Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with surface mounted components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/42Plated through-holes or plated via connections
    • H05K3/421Blind plated via connections
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4644Manufacturing multilayer circuits by building the multilayer layer by layer, i.e. build-up multilayer circuits
    • H05K3/4652Adding a circuit layer by laminating a metal foil or a preformed metal foil pattern
    • H05K3/4655Adding a circuit layer by laminating a metal foil or a preformed metal foil pattern by using a laminate characterized by the insulating layer
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01Dielectrics
    • H05K2201/0104Properties and characteristics in general
    • H05K2201/0116Porous, e.g. foam
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01Dielectrics
    • H05K2201/0183Dielectric layers
    • H05K2201/0195Dielectric or adhesive layers comprising a plurality of layers, e.g. in a multilayer structure
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/02Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
    • H05K2201/0203Fillers and particles
    • H05K2201/0206Materials
    • H05K2201/0209Inorganic, non-metallic particles
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/02Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
    • H05K2201/0203Fillers and particles
    • H05K2201/0263Details about a collection of particles
    • H05K2201/0266Size distribution
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09818Shape or layout details not covered by a single group of H05K2201/09009 - H05K2201/09809
    • H05K2201/09845Stepped hole, via, edge, bump or conductor
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09818Shape or layout details not covered by a single group of H05K2201/09009 - H05K2201/09809
    • H05K2201/09854Hole or via having special cross-section, e.g. elliptical
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09818Shape or layout details not covered by a single group of H05K2201/09009 - H05K2201/09809
    • H05K2201/09863Concave hole or via
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/20Details of printed circuits not provided for in H05K2201/01 - H05K2201/10
    • H05K2201/2072Anchoring, i.e. one structure gripping into another
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0011Working of insulating substrates or insulating layers
    • H05K3/0017Etching of the substrate by chemical or physical means
    • H05K3/0026Etching of the substrate by chemical or physical means by laser ablation
    • H05K3/0032Etching of the substrate by chemical or physical means by laser ablation of organic insulating material
    • H05K3/0038Etching of the substrate by chemical or physical means by laser ablation of organic insulating material combined with laser drilling through a metal layer
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4602Manufacturing multilayer circuits characterized by a special circuit board as base or central core whereon additional circuit layers are built or additional circuit boards are laminated

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

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、コンピュータ機器およびその周辺機器)に使用される配線基板およびこれを用いた実装構造体に関するものである。
従来、電子部品を配線基板に実装してなる実装構造体が、電子機器に用いられている。
この配線基板として、例えば無機絶縁層(セラミック層)と、無機絶縁層上に配された導電層(ニッケル薄層)とを備えた構成が記載されている(例えば、特開平4−122087号公報参照)。
このような配線基板においては、無機絶縁層の上下に配された導電層を電気的に接続するために、絶縁層を厚み方向に貫通する貫通孔と、貫通孔の内壁に被着しているとともに導電層に電気的に接続した貫通導体とを形成することがある。
この場合には、無機絶縁層と貫通導体との厚み方向の熱膨張率が異なるため、電子部品の実装時または作動時に配線基板に熱が加わると、貫通導体と貫通孔の内壁との間に熱応力が加わり、貫通導体と貫通孔の内壁とが剥離することがある。この剥離が伸長して貫通導体と導電層との接続部に達すると、この接続部にクラックが生じることがある。その結果、配線基板の配線に断線が生じ、配線基板の電気的信頼性が低下する。
したがって、電気的信頼性に優れた配線基板を提供することが要求されている。
本発明は、電気的信頼性に優れた配線基板およびこれを用いた実装構造体を提供することを目的とするものである。
本発明の一形態における配線基板は、厚み方向に貫通した貫通孔を有する無機絶縁層と、該無機絶縁層上に配された導電層と、前記貫通孔の内壁に被着しているとともに前記導電層に接続した貫通導体とを備え、前記無機絶縁層は、一部が互いに接続した複数の無機絶縁粒子および該無機絶縁粒子同士の間隙に配された樹脂部を含む第1部分と、一部が互いに接続した前記複数の無機絶縁粒子および該無機絶縁粒子同士の間隙に配された前記貫通導体の一部からなる導体部を含むとともに前記第1部分と前記貫通導体との間に介在した第2部分とを有し、前記無機絶縁層および前記導電層に接しつつ前記無機絶縁層および前記導電層の間に介在した、前記無機絶縁層よりも厚みの小さい第1樹脂層をさらに備え、前記無機絶縁層の前記第2部分の前記導電層側の一主面は、前記第1樹脂層から露出しており、前記貫通孔の前記内壁は、前記第1樹脂層の側面からなる第1領域と、前記無機絶縁層の前記第1樹脂層から露出した前記一主面からなる第2領域と、前記無機絶縁層の側面からなる第3領域とを含む
本発明の一形態における実装構造体は、上記配線基板と、該配線基板に実装され、前記導電層に電気的に接続された電子部品とを備える。
本発明の一形態における配線基板によれば、一部が互いに接続した複数の第1無機絶縁粒子および第1無機絶縁粒子同士の間隙に配された貫通導体の一部からなる導体部を含む第2部分が、第1部分と貫通導体との間に介在している。
そのため、貫通導体と貫通孔の内壁との間に加わる熱応力を低減することができるため、貫通導体と貫通孔の内壁との剥離を抑制することができる。したがって、貫通導体と導電層との接続部におけるクラックの発生を抑制し、ひいては電気的信頼性に優れた配線基板を得ることができる。
本発明の一形態における実装構造体によれば、前述した配線基板を備えるため、電気的信頼性に優れた実装構造体を得ることができる。
(a)は、本発明の一実施形態における実装構造体を厚み方向に切断した断面図であり、(b)は、図1(a)のR1部分を拡大して示した断面図である。 (a)は、図1(b)のR2部分を拡大して示した断面図であり、(b)は、図1(b)のR3部分を拡大して示した断面図である。 (a)ないし(c)は、図1(a)に示す実装構造体の製造工程を説明する断面図であり、(d)は、図1(a)に示す実装構造体の製造工程を説明する、図1(b)のR2部分に相当する部分を拡大して示した断面図である。 (a)は、図1(a)に示す実装構造体の製造工程を説明する断面図であり、(b)は、図1(a)に示す実装構造体の製造工程を説明する、図1(b)のR2部分に相当する部分を拡大して示した断面図である。 (a)は、図1(a)に示す実装構造体の製造工程を説明する断面図であり、(b)は、図1(a)に示す実装構造体の製造工程を説明する、図1(b)のR2部分に相当する部分を拡大して示した断面図である。 (a)ないし(c)は、図1(a)に示す実装構造体の製造工程を説明する断面図であり、(d)は、図6(c)のR4部分を拡大して示した断面図である。 (a)は、図1(a)に示す実装構造体の製造工程を説明する、図6(c)のR4部分に相当する部分を拡大して示した断面図であり、(b)は、図7(a)のR5部分を拡大して示した断面図である。 (a)は、図7(a)のR6部分を拡大して示した断面図であり、(b)は、図1(a)に示す実装構造体の製造工程を説明する、図6(c)のR4部分に相当する部分を拡大して示した断面図である。 (a)は、図1(a)に示す実装構造体の製造工程を説明する断面図であり、(b)は、図9(a)のR7部分を拡大して示した断面図である。 (a)は、図9(b)のR8部分を拡大して示した断面図であり、(b)は、図1(a)に示す実装構造体の製造工程を説明する断面図である。
以下に、本発明の一実施形態に係る配線基板を備えた実装構造体を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1(a)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、コンピュータ装置また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と、電子部品2が実装された配線基板3とを含んでいる。
電子部品2は、例えばICもしくはLSI等の半導体素子または弾性表面波(SAW)装置もしくは圧電薄膜共振器(FBAR)等の弾性波装置等である。この電子部品2は、配線基板3に半田等の導電材料からなるバンプ4を介してフリップチップ実装されている。電子部品2の厚みは、例えば0.1mm以上1mm以下である。また、電子部品2の各方向への熱膨張率は、例えば2ppm/℃以上14ppm/℃以下である。なお、電子部品2の熱膨張率は、市販のTMA(Thermo-Mechanical Analysis)装置を用いて、JIS K7197−1991に準じた測定方法によって測定される。以下、各部材の熱膨張率は、電子部品2と同様に測定される。
配線基板3は、電子部品2を支持するとともに、電子部品2を駆動もしくは制御するための電源や信号を電子部品2へ供給する機能を有するものである。この配線基板3は、コア基板5と、コア基板5の上下面に形成された一対のビルドアップ層6とを含んでいる。配線基板3の厚みは、例えば0.05mm以上1.5mm以下である。配線基板3の主面方向(XY平面方向)の熱膨張率は、例えば4ppm/℃以上20ppm/℃以下である。
コア基板5は、配線基板3の剛性を高めつつ一対のビルドアップ層6同士間の導通を図るものである。このコア基板5は、ビルドアップ層6を支持する基体7と、基体7を厚み方向に貫通したスルーホール内に配された筒状のスルーホール導体8と、スルーホール導体8に取り囲まれた柱状の絶縁体9とを含んでいる。
基体7は、配線基板3を高剛性かつ低熱膨張率とするものである。この基体7は、例えば、エポキシ樹脂等の樹脂と樹脂に被覆されたガラスクロス等の基材と樹脂中に分散した酸化ケイ素等からなるフィラー粒子とを含んでいる。
スルーホール導体8は、一対のビルドアップ層6同士を電気的に接続するものである。このスルーホール導体8は、例えば銅等の導電材料を含んでいる。
絶縁体9は、スルーホール導体8に取り囲まれた空間を埋めるものである。この絶縁体9は、例えばエポキシ樹脂等の樹脂を含んでいる。
コア基板5の上下面には、前述した如く、一対のビルドアップ層6が形成されている。一対のビルドアップ層6のうち、一方のビルドアップ層6は、バンプ4を介して電子部品2と接続し、他方のビルドアップ層6は、例えば半田ボール(図示せず)を介して外部回路(図示せず)と接続する。
ビルドアップ層6は、厚み方向(Z方向)に貫通したビア孔V(貫通孔)を有する複数の絶縁層10と、基体7上または絶縁層10上に部分的に配された複数の導電層11と、ビア孔Vの内壁Wに被着しているとともに導電層11に接続した複数のビア導体12(貫通導体)とを含んでいる。
絶縁層10は、厚み方向または主面方向に離れた導電層11同士の絶縁部材や主面方向に離れたビア導体12同士の絶縁部材として機能するものである。絶縁層10の厚みは、例えば15μm以上50μm以下である。
また、絶縁層10は、無機絶縁層13と、無機絶縁層13および導電層11に接しつつ無機絶縁層13および導電層11の間に介在した、無機絶縁層13よりも厚みが小さい第1樹脂層14と、無機絶縁層13に接しつつ無機絶縁層13の第1樹脂層14とは反対側に配された、第1樹脂層14よりも厚みが大きい第2樹脂層15とを有している。
その結果、無機絶縁層13と導電層11との間に、無機絶縁層13よりもヤング率が小さい第1樹脂層14が介在しているため、導電層11とビア導体12との接続部に加わる熱応力を低減することができる。また、第1樹脂層14の厚みが無機絶縁層13よりも小さいため、絶縁層10の厚み方向への熱膨張率を低減してビア導体12に近付けることによって、導電層11とビア導体12との接続部に加わる熱応力を低減することができる。
無機絶縁層13は、図1(b)および図2に示すように、一部が互いに接続した複数の無機絶縁粒子16と、無機絶縁粒子16同士の間隙17の一部に配された樹脂部18と、無機絶縁粒子16同士の間隙17の他の一部に配されたビア導体12の一部からなる導体部19とを含む。
この無機絶縁層13は、第1樹脂層14および第2樹脂層15よりもヤング率が大きく、かつ各方向への熱膨張率が小さい。それ故、電子部品2と配線基板3との熱膨張率の差を低減することができるため、電子部品2の実装時や作動時に実装構造体1に熱が加わった際に、電子部品2と配線基板3との熱膨張率の違いに起因した反りを低減することができる。したがって、この反りに起因した電子部品2と配線基板3との接続部の破壊を抑制し、電子部品2と配線基板3との接続信頼性を高めることができる。
また、無機絶縁層13は、無機絶縁粒子16同士が互いに接続することによって三次元網目状構造である多孔質体をなしている。この多孔質体の間隙17の一部には樹脂部18が配されており、間隙17の他の一部には導体部19が配されている。複数の無機絶縁粒子16同士の接続部は、括れ状であり、ネック構造をなしている。無機絶縁層13の厚みは、例えば3μm以上30μm以下である。無機絶縁層13のヤング率は、例えば10GPa以上50GPa以下である。また、無機絶縁層13の各方向への熱膨張率は、例えば0ppm/℃以上10ppm/℃以下である。
複数の無機絶縁粒子16は、一部が互いに接続していることから互いに拘束し合って流動しないため、無機絶縁層13のヤング率を高めるとともに各方向の熱膨張率を低減するものである。この無機絶縁粒子16は、一部が互いに接続した複数の第1無機絶縁粒子20と、第1無機絶縁粒子20よりも粒径が大きく、一部が第1無機絶縁粒子20と接続しているとともに、第1無機絶縁粒子20を挟んで互いに離れた複数の第2無機絶縁粒子21とを含んでいる。第2無機絶縁粒子21と第1無機絶縁粒子20とは一部が互いに接続しており、複数の第2無機絶縁粒子21同士は、第1無機絶縁粒子20を介して互いに接着している。
第1無機絶縁粒子20は、無機絶縁層13において接続部材として機能するものである。また、第1無機絶縁粒子20は、平均粒径が小さいことから後述するように強固に接続するため、無機絶縁層13を低熱膨張率および高ヤング率にすることができる。この第1無機絶縁粒子20は、例えば酸化ケイ素または酸化アルミニウム等の無機絶縁材料からなり、中でも酸化ケイ素を主成分として含有していることが望ましい。酸化ケイ素は、結晶構造に起因した熱膨張率の異方性を低減するため、アモルファス(非晶質)状態であることが望ましい。第1無機絶縁粒子20における酸化ケイ素の含有割合は、例えば99.9質量%以上100質量%以下である。
第1無機絶縁粒子20は、例えば球状である。第1無機絶縁粒子20の平均粒径は、3nm以上110nm以下である。また、第1無機絶縁粒子20のヤング率は、例えば40GPa以上90GPa以下である。また、第1無機絶縁粒子20の各方向への熱膨張率は、例えば0ppm/℃以上15ppm/℃以下である。なお、第1無機絶縁粒子20の平均粒径は、配線基板3の厚み方向への断面において、各粒子の粒径の平均値を算出することによって測定することができる。以下、各部材の平均粒径は、第1無機絶縁粒子20と同様に測定される。
第2無機絶縁粒子21は、無機絶縁層13に生じたクラックの伸長を抑制するものである。第2無機絶縁粒子21は、第1無機絶縁粒子20と同様の材料、特性のものを用いることができる。第2無機絶縁粒子21は、例えば球状であり、第2無機絶縁粒子21の平均粒径は、例えば0.5μm以上5μm以下である。
間隙17は、開気孔であり、無機絶縁層13の一主面および他主面に開口を有する。また、一部が互いに接続した複数の無機絶縁粒子16が多孔質体をなしているため、間隙17の少なくとも一部は、無機絶縁層13の厚み方向への断面において、無機絶縁粒子16に取り囲まれている。
樹脂部18は、無機絶縁材料よりも弾性変形しやすい樹脂材料からなるため、無機絶縁層13に加わった応力を低減し、無機絶縁層13におけるクラックの発生を抑制するものである。本実施形態の樹脂部18は、間隙17に入り込んだ第2樹脂層15の一部である。その結果、無機絶縁層13と第2樹脂層15との接着強度を高めることができる。
第1樹脂層14は、無機絶縁層13と導電層11との間の熱応力を緩和する機能を有するものである。第1樹脂層14の厚みは、例えば0.1μm以上5μm以下である。第1樹脂層14のヤング率は、例えば0.05GPa以上5GPa以下である。第1樹脂層14の各方向への熱膨張率は、例えば20ppm/℃以上100ppm/℃以下である。
第1樹脂層14は、図1(b)に示すように、第1樹脂22および第1樹脂22中に分散した複数の第1フィラー粒子23を含んでいる。第1樹脂層14における第1フィラー粒子23の含有割合は、例えば0.05体積%以上10体積%以下である。なお、第1樹脂層14における第1フィラー粒子23の含有割合は、配線基板3の厚み方向への断面において、第1樹脂層14において第1フィラー粒子23が占める面積の割合を含有割合(体積%)とみなすことによって測定することができる。以下、各部材における各粒子の含有割合は、第1フィラー粒子23と同様に測定される。
第1樹脂22は、例えばエポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、シアネート樹脂またはポリイミド樹脂等の樹脂材料からなり、中でもエポキシ樹脂からなることが望ましい。第1樹脂22のヤング率は、例えば0.1GPa以上5GPa以下である。第1樹脂22の各方向への熱膨張率は、例えば20ppm/℃以上50ppm/℃以下である。
第1フィラー粒子23は、前述した第2無機絶縁粒子21と同様の材料、特性のものを用いることができる。第1フィラー粒子23は、例えば球状であり、第1フィラー粒子23の平均粒径は、例えば0.05μm以上0.7μm以下である。
第2樹脂層15は、絶縁層10同士を接着する接着部材として機能するものである。第2樹脂層15は、一部が主面方向に離れた導電層11同士の間に配されており、第2樹脂層15の厚みは、第1樹脂層14よりも大きい。その結果、第2樹脂層15の厚みが第1樹脂層14よりも大きいことから、第2樹脂層15は導電層11同士の間に容易に充填され、導電層11同士間における隙間の発生を低減することができる。したがって、導電層11同士の絶縁性を高めることができる。第2樹脂層15の厚みは、例えば3μm以上30μm以下である。第2樹脂層15のヤング率は、例えば0.2GPa以上20GPa以下である。第2樹脂層15の各方向への熱膨張率は、例えば20ppm/℃以上50ppm/℃以下である。
第2樹脂層15は、図1(b)に示すように、第2樹脂24と第2樹脂24中に分散した複数の第2フィラー粒子25とを含んでいる。第2樹脂層15における第2フィラー粒子25の含有割合は、例えば3体積%以上60体積%以下である。第2樹脂24は、例えば第1樹脂22と同様の材料、特性を有するものを用いることができる。第2フィラー粒子25は、第1フィラー粒子23と同様の材料、特性を有するものを用いることができる。第2フィラー粒子25の平均粒径は、例えば0.5μm以上5μm以下である。
第1樹脂層14における第1フィラー粒子23の含有割合は、第2樹脂層15における第2フィラー粒子25の含有割合よりも少ない。その結果、導電層11とビア導体12との接続部に位置する絶縁層10の角部において、第1樹脂層14のヤング率を低減することができるため、導電層11とビア導体12との接続部に加わる熱応力を低減することができる。また、第1樹脂層14から導電層11およびビア導体12に向かって第1フィラー粒子23が突出することを抑制することができるため、第1フィラー粒子23の突出に起因した導電層11とビア導体12との接続部におけるクラックの発生を低減することができる。
第1フィラー粒子23の平均粒径は、第2フィラー粒子25の平均粒径よりも小さい。その結果、第1フィラー粒子23の突出に起因した導電層11とビア導体12との接続部におけるクラックの発生を低減することができる。
前述した絶縁層10を厚み方向に貫通するビア孔Vの内壁Wは、図1(b)に示すように、第1樹脂層14の側面からなる第1領域W1と、無機絶縁層13の第1樹脂層14側の一主面からなる第2領域W2と、無機絶縁層13の側面からなる第3領域W3とを含んでいる。その結果、ビア孔Vの内壁Wが第1ないし第3領域W1〜W3を含むことから、導電層11とビア導体12との接続部に位置する絶縁層10の角部をR形状に近付けることができるので、導電層11とビア導体12との接続部に加わる熱応力を分散させることができる。したがって、導電層11とビア導体12との接続部におけるクラックの発生を抑制することができるので、配線基板3の配線の断線を抑制し、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。
また、前述した絶縁層10を厚み方向に貫通するビア孔Vの内壁Wは、無機絶縁層13の他主面からなる第4領域W4と、第2樹脂層15の側面からなる第5領域W5とを含む。その結果、配線基板3と電子部品2との熱膨張率の違いに起因して配線基板3に反りが生じた場合に、第4領域W4によってビア導体12を厚み方向に固定することができるので、配線基板3の反りに起因したビア導体12の傾きを抑制することができる。したがって、ビア孔Vの底面Bにおける導電層11からのビア導体12の剥離を抑制できるので、配線基板3の配線の断線を抑制することができる。特に、ビア導体12が配線基板3の厚み方向に沿って一列に配列したスタックビアを構成している場合には、配線基板3の反りに起因した応力がビア導体12に加わりやすいため、導電層11からのビア導体12の剥離を良好に抑制できる。
第2領域W2の幅は、例えば0.2μm以上5μm以下である。第4領域W4の幅は、例えば0.2μm以上5μm以下である。第2領域W2の幅は、第4領域W4の幅と同じであることが望ましい。この場合に、第2領域W2および第4領域W4の幅の誤差は、±30%以内である。なお、第2領域W2の幅は、第2領域W2における、第1領域W1側の一端部と第3領域W3側の他端部との間の長さである。また、第4領域W4の幅は、第4領域W4における、第3領域W3側の一端部と第5領域W5側の他端部との間の長さである。
本実施形態のビア孔Vの内壁Wにおいて、ビア孔Vの貫通方向に対する第1領域W1の傾斜角A1は、ビア孔Vの貫通方向に対する第3領域W3の傾斜角A2よりも大きい。その結果、導電層11とビア導体12との接続部に位置する絶縁層10の角部をよりR形状に近付けることができるので、導電層11とビア導体12との接続部に加わる熱応力をより分散させることができる。なお、傾斜角A1、A2は、貫通方向に平行であってビア孔V内からビア孔Vの内壁Wまで伸長した仮想線分L1、L2と内壁Wとの間の角度である。傾斜角A1は、例えば5°以上70°以下である。傾斜角A2は、例えば2°以上30°以下である。
導電層11は、厚み方向または主面方向に互いに離れており、接地用配線、電力供給用配線または信号用配線等の配線として機能するものである。導電層11は、例えば銅等の導電材料からなる。また、導電層11の厚みは、例えば3μm以上20μm以下である。導電層11の各方向への熱膨張率は、例えば14ppm/℃以上18ppm/℃以下である。また、導電層11のヤング率は、例えば70GPa以上150以下GPaである。なお、導電層11のヤング率は、MTS社製ナノインデンターXPを用いて、ISO14577−1:2002に準じた方法で測定される。以下、各部材のヤング率は、導電層11と同様に測定される。
また、導電層11は、第1樹脂層14に接着した金属箔26と、金属箔26に被着した無電解めっき層27と、無電解めっき層27に被着した電気めっき層28とを有している。
金属箔26は、例えば圧延銅箔または電解銅箔等を用いることができる。圧延銅箔または電解銅箔は、無電解めっきと比較して格子欠陥が少ないため、強度が高い。この金属箔26の厚みは、例えば0.2μm以上4μm以下である。
この金属箔26は、第1樹脂層14に接着した接着部29と、第1樹脂層14からビア孔Vに向かって突出した突出部30とを有している。その結果、金属箔26の突出部30によってビア導体12を厚み方向に固定することができるため、配線基板3の反りに起因したビア導体12の傾きを抑制し、ビア孔Vの底面Bにおける導電層11からのビア導体12の剥離を抑制することができる。
無電解めっき層27は、例えば無電解銅めっき等を用いることができる。この無電解めっき層27の厚みは、例えば0.3μm以上3μm以下である。電気めっき層28は、例えば電気銅めっき等を用いることができる。この電気めっき層28の厚みは、例えば5μm以上30μm以下である。
ビア導体12は、厚み方向に互いに離れた導電層11同士を電気的に接続するものであり、導電層11とともに配線として機能するものである。ビア導体12は、ビア孔V内に充填されている。また、電子部品2側に配されたビルドアップ層6において互いに接続したビア導体12は、配線基板3の厚み方向に沿って一列に配列したスタックビアを構成している。また、ビア導体12は、導電層11と同様の材料からなり、同様の特性を有する。
また、ビア導体12は、ビア孔Vの内壁Wおよび底面Bに被着した無電解めっき膜31と、無電解めっき膜31に被着しているとともにビア孔V内に充填された電気めっき部32とを含んでいる。無電解めっき膜31は、第1樹脂層14に接着した導電層11の無電解めっき層27と一体的に形成されている。電気めっき部32は、第1樹脂層14に接着した導電層11の電気めっき層28と一体的に形成されている。
このビア導体12の電気めっき部32の一部は、第2領域W2と突出部30との間に配されている。その結果、無電解めっき膜31よりも強度の高い電気めっき部32の一部が第2領域W2と突出部30との間に配されているため、ビア導体12を厚み方向により強固に固定することができる。
ところで、無機絶縁層13とビア導体12との厚み方向の熱膨張率が異なるため、電子部品2の実装時または作動時に配線基板3に熱が加わると、ビア導体12とビア孔Vの内壁Wとの間に熱応力が加わる。
一方、本実施形態の無機絶縁層13は、図2(a)および(b)に示すように、一部が互いに接続した複数の無機絶縁粒子16および複数の無機絶縁粒子16の間隙17に配された樹脂部18を含む第1部分33と、一部が互いに接続した複数の無機絶縁粒子16および複数の無機絶縁粒子16の間隙17に配されたビア導体12の一部からなる導体部19を含むとともに第1部分33とビア導体12との間に介在した第2部分34とを有する。
その結果、第1部分33が無機絶縁粒子16および無機絶縁粒子16よりも弾性変形しやすい樹脂部18を有することから、第1部分33の熱膨張率を無機絶縁粒子16の熱膨張率に近付けて、第1部分33の熱膨張率を低減し、ひいては無機絶縁層13の熱膨張率を低減することができる。さらに、第2部分34が無機絶縁粒子16およびビア導体12の一部からなる導体部19を含むことから、第2部分34の熱膨張率を、第1部分33の熱膨張率とビア導体12の熱膨張率との間の値とすることができる。この第2部分34が第1部分33とビア導体12との間に介在していることから、ビア導体12とビア孔Vの内壁Wとの間に加わる熱応力を低減することができるので、ビア導体12とビア孔の内壁Wとの剥離を抑制することができる。したがって、この剥離に起因したビア導体12と導電層11との接続部におけるクラックの発生を抑制することができるので、配線基板3の配線における断線の発生を抑制し、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。
また、第1部分33および第2部分34における複数の無機絶縁粒子16は、図1(b)に示すように、一部が互いに接続した複数の第1無機絶縁粒子20と、平均粒径が第1無機絶縁粒子20よりも大きく、かつ第1無機絶縁粒子20を挟んで互いに離れた複数の第2無機絶縁粒子21とを含む。その結果、第1部分33および第2部分34の双方にて、無機絶縁粒子16が第1無機絶縁粒子20および第2無機絶縁粒子21を含むため、第1部分33および第2部分34における無機絶縁粒子16の充填率を互いに近付けて、第1部分33および第2部分34における熱膨張率を互いに近付けることができる。したがって、第1部分33と第2部分34との間に加わる熱応力を低減し、第1部分33と第2部分34との剥離を抑制することができる。それ故、この剥離が伸長して導電層11に達することを抑制し、導電層11におけるクラックの発生を抑制することができる。
また、第2部分34における無機絶縁粒子16の含有割合は、第1部分33における無機絶縁粒子16の含有割合よりも小さい。その結果、第1部分33においては無機絶縁粒子16の含有割合を大きくして熱膨張率を低減しつつ、第2部分34においては無機絶縁粒子16の含有割合を小さくして間隙17にビア導体12の一部からなる導体部19を充填しやすくすることができる。特にビア導体12がめっきからなる場合には、間隙17内のめっき液が入れ替わりやすくなるため、間隙17における導体部19が充填されていないボイドの発生を抑制することができる。したがって、第2部分34とビア導体12との接着強度を高めることができるため、第2部分34とビア導体12との剥離を抑制することができる。
第2部分34は、無機絶縁層13においてビア導体12の近傍に配されており、第2部分34の幅(第2部分34におけるビア導体12側の一端部とビア導体12とは反対側の他端部との間の幅)は、例えば1μm以上5μm以下である。第1部分33における無機絶縁粒子16の含有割合は、例えば60体積%以上90体積%以下である。第2部分34における無機絶縁粒子16の含有割合は、例えば40体積%以上70体積%以下である。
また、第2部分34の導電層11側の一主面は、第1樹脂層14から露出しているとともにビア孔Vの内壁Wを構成している。すなわち、第2部分34の一主面は、内壁Wの第2領域W2を構成している。その結果、第2領域W2に被着したビア導体12の一部が厚み方向にて第2部分34を固定するため、第2部分34とビア導体12との剥離を抑制することができる。したがって、導電層11とビア導体12との接続部におけるクラックの発生を抑制することができる。
また、第2部分34の導電層11とは反対側の他主面は、第2樹脂層15から露出しているとともにビア孔Vの内壁Wを構成している。すなわち、第2部分34の他主面は、内壁Wの第4領域W4を構成している。その結果、第4領域W4に被着したビア導体12の一部が厚み方向にて第2部分34を固定するため、第2部分34とビア導体12との剥離を抑制することができる。したがって、導電層11とビア導体12との接続部におけるクラックの発生を抑制することができる。
また、無電解めっき膜31の一部は、第2部分34の間隙17に入り込んでおり、導体部19を構成している。その結果、第2部分34の間隙17にビア導体12の一部を良好に充填することができるので、第2部分34とビア導体12との剥離を抑制することができる。
また、電気めっき部32の一部は、無電解めっき膜31の一部とともに第2部分34の間隙17に入り込んでおり、導体部19を構成している。導体部19を構成する無電解めっき膜31の一部は、導体部19を構成する電気めっき部32の一部と樹脂部18との間に介在している。また、無電解めっき膜31の他の一部は、内壁Wの第1領域W1および第5領域W5に被着している。
次に、前述した実装構造体1の製造方法を、図3ないし図10を参照しつつ説明する。
(1)図3(a)に示すように、コア基板5を作製する。具体的には、例えば以下のように行なう。
プリプレグを硬化させてなる基体7と基体7の両主面に配された銅箔等の金属箔とからなる積層板を準備する。次に、レーザー加工またはドリル加工等を用いて、積層板にスルーホールを形成する。次に、例えば無電解めっき法、電気めっき法、蒸着法またはスパッタリング法等を用いて、スルーホール内に導電材料を被着させて筒状のスルーホール導体8を形成する。次に、スルーホール導体8の内側に未硬化樹脂を充填して硬化させることによって、絶縁体9を形成する。次に、例えば無電解めっき法および電気めっき法等を用いて、絶縁体9上に導電材料を被着させた後、基体7上の金属箔および導電材料をパターニングして導電層11を形成する。以上のようにして、コア基板5を作製することができる。
(2)図3(b)ないし図6(a)に示すように、銅箔等の金属箔26と、金属箔26上に配された無機絶縁層13と、無機絶縁層13上に配された未硬化樹脂を含む樹脂層前駆体35とを有する積層シート36を作製する。具体的には、例えば以下のように行なう。
まず、図3(b)に示すように、金属箔26および金属箔26上に配された第1樹脂層14を有する樹脂付き金属箔37を準備する。次に、図3(c)および(d)に示すように、無機絶縁粒子16と無機絶縁粒子16が分散した溶剤38とを有するスラリー39を準備し、スラリー39を第1樹脂層14の一主面に塗布する。次に、図4(a)および(b)に示すように、スラリー39から溶剤38を蒸発させて、金属箔26上に無機絶縁粒子16を残存させて、残存した無機絶縁粒子16からなる粉末層40を形成する。この粉末層40において、第1無機絶縁粒子20は近接箇所で互いに接触している。次に、図5(a)および(b)に示すように、粉末層40を加熱して、隣接する第1無機絶縁粒子20同士を近接箇所で接続させることによって、第1樹脂層14よりも厚みの大きい無機絶縁層13を形成する。
次に、図6(a)に示すように、第2樹脂24となる未硬化樹脂および第2フィラー粒子25を含む樹脂層前駆体35を無機絶縁層13上に積層し、積層された無機絶縁層13および樹脂層前駆体35を厚み方向に加熱加圧することによって、樹脂層前駆体35の一部を間隙17内に充填する。以上のようにして、積層シート36を作製することができる。
本実施形態の配線基板3の製造方法においては、平均粒径が3nm以上110nm以下である複数の第1無機絶縁粒子20、およびこの第1無機絶縁粒子20が分散した溶剤38を含むスラリー39を金属箔26上に塗布している。その結果、第1無機絶縁粒子20の平均粒径が3nm以上110nm以下であることから、低温条件下においても、複数の第1無機絶縁粒子20の一部を互いに強固に接続することができる。これは、第1無機絶縁粒子20が微小であることから、第1無機絶縁粒子20の原子、特に表面の原子が活発に運動するため、複数の第1無機絶縁粒子20の一部が互いに強固に接続する温度を低減すると推測される。
したがって、第1無機絶縁粒子20の結晶化開始温度未満、さらには250℃以下といった低温条件下で複数の第1無機絶縁粒子20同士を強固に接続させることができる。また、このように低温で加熱することによって、第1無機絶縁粒子20および第2無機絶縁粒子21の粒子形状を保持しつつ、第1無機絶縁粒子20同士および第1無機絶縁粒子20と第2無機絶縁粒子21とを近接領域のみで接続することができる。その結果、第1無機絶縁粒子20同士および第1無機絶縁粒子20と第2無機絶縁粒子21との接続部においてネック構造を形成するとともに、開気孔の間隙17を容易に形成することができる。なお、第1無機絶縁粒子20同士を強固に接続することができる温度は、例えば、第1無機絶縁粒子20の平均粒径を110nmに設定した場合は250℃程度であり、第1無機絶縁粒子20の平均粒径を15nmに設定した場合は150℃程度である。
また、本実施形態の配線基板3の製造方法においては、平均粒径が0.5μm以上5μm以下である複数の第2無機絶縁粒子21をさらに含むスラリー39を金属箔26上に塗布している。その結果、平均粒径が第1無機絶縁粒子20よりも大きい第2無機絶縁粒子21によって、スラリー39における無機絶縁粒子16の隙間を低減できるため、溶剤38を蒸発させて形成する粉末層40の収縮を低減できる。したがって、主面方向へ大きく収縮しやすい平板状である粉末層40の収縮を低減することで、粉末層40における厚み方向に沿ったクラックの発生を低減することができる。
スラリー39における無機絶縁粒子16の含有割合は、例えば10%体積以上50体積%以下であり、スラリー39における溶剤38の含有割合は、例えば50%体積以上90体積%以下である。溶剤38は、例えばメタノール、イソプロパノール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、キシレン、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等を用いることができる。
スラリー39の乾燥は、例えば加熱および風乾により行なわれる。乾燥温度は、例えば20℃以上溶剤38の沸点未満であり、乾燥時間は、例えば20秒以上30分以下である。
粉末層40を加熱する際の加熱温度は、溶剤38の沸点以上、第1無機絶縁粒子20の結晶化開始温度未満であり、さらには、100℃以上250℃以下である。また、加熱時間は、例えば0.5時間以上24時間以下である。
積層された無機絶縁層13および樹脂層前駆体35を加熱加圧する際の加圧圧力は、例えば0.05MPa以上0.5MPa以下であり、加圧時間は、例えば20秒以上5分以下であり、加熱温度は、例えば50℃以上100℃以下である。なお、この加熱温度は、樹脂層前駆体35の硬化開始温度未満であるため、樹脂層前駆体35を未硬化の状態で維持することができる。
(3)図6(b)ないし図10(a)に示すように、コア基板5上に積層シート36を積層して絶縁層10を形成し、絶縁層10にビア孔Vを形成した後、導電層11およびビア導体12を形成する。具体的には、例えば以下のように行なう。
まず、樹脂層前駆体35をコア基板5側に配しつつ、コア基板5上に積層シート36を積層する。次に、積層されたコア基板5および積層シート36を厚み方向に加熱加圧することによって、コア基板5に積層シート36を接着させる。次に、図6(b)に示すように、樹脂層前駆体35を加熱することによって、未硬化樹脂を硬化させて第2樹脂24として、樹脂層前駆体35を第2樹脂層15とする。その結果、第1樹脂層14および第1樹脂層14よりも厚みの大きい無機絶縁層13を有する絶縁層10を形成することができる。この際に、工程(2)で間隙17に入り込んでいた樹脂層前駆体35の一部が樹脂部18となる。
次に、図6(c)および(d)に示すように、レーザー加工を用いて、金属箔26側から絶縁層10側に向かってレーザー光を照射することによって、絶縁層10を厚み方向に貫通するビア孔Vを形成する。この際に、ビア孔Vの底面Bに導電層11を露出させる。また、樹脂付き金属箔37に無機絶縁層13からビア孔Vに向かって突出した突出部30を形成する。
次に、図7(a)ないし図8(a)に示すように、エッチング液を用いて、無機絶縁層13におけるビア孔Vの内壁Wに近接した間隙17の一部から樹脂部18を除去して空隙とする。また、無機絶縁層13における間隙17の他の部分においては樹脂部18を残存させることによって第1部分33を形成する。また、このエッチング液によって第1樹脂層14の一部を除去し、無機絶縁層13の第1樹脂層14側の一主面からなる第2領域W2をビア孔Vの内壁Wに露出させる。この際に、金属箔26に無機絶縁層13からビア孔Vに向かって突出した突出部30を形成する。また、このエッチング液によって第2樹脂層15の一部を除去し、無機絶縁層13の第2樹脂層15側の一主面からなる第4領域W4をビア孔Vの内壁Wに露出させる。また、このエッチング液によって無機絶縁粒子16の一部を溶解することによって、第2部分34における無機絶縁粒子16の含有割合を第1部分33における無機絶縁粒子16の含有割合よりも小さくなる。
次に、図8(b)に示すように、無電解めっき法を用いて、金属箔26に被着した無電解めっき層27と、ビア孔Vの内壁Wおよび底面Bに被着した無電解めっき膜31とを一体的に形成する。この際に、無電解めっき膜31の一部が、樹脂部18を除去した間隙17の一部に配される。次に、無電解めっき層27に所望のパターンのレジストを形成する。次に、図9(a)ないし10(a)に示すように、電気めっき法を用いて、無電解めっき層27に被着した電気めっき層28と、無電解めっき膜31に被着した電気めっき部32とを一体的に形成する。この際に、樹脂部18を除去した間隙17の一部に電気めっき部32の一部を配して導体部19を形成することによって第2部分34を形成する。次に、例えば水酸化ナトリウム水溶液等によってレジストを除去した後、例えば塩化第二銅水溶液または硫酸等によって無電解めっき層27のレジストで被覆されていた部分を除去する。
以上のようにして、ビア孔Vの内壁Wに被着したビア導体12および第1樹脂層14上に配された導電層11を形成するとともに、樹脂部18を除去した間隙17の一部にビア導体12の一部からなる導体部19を配して無機絶縁層13に第2部分34を形成することができる。
また、本実施形態の配線基板3の製造方法においては、エッチング液を用いて第1樹脂層14の一部を除去する際に、突出部30の金属箔26を残しつつ、突出部30の第1樹脂層14を除去している。その結果、ビア導体12と導電層11との接続部に、ビア導体12および導電層11とは材質が異なる第1樹脂層14が残存しないため、ビア導体12と導電層11との接続部におけるクラックの発生を抑制することができる。
また、本実施形態の配線基板3の製造方法においては、金属箔26側から絶縁層10側に向かってレーザー光を照射することによって、絶縁層10を厚み方向に貫通するビア孔Vを形成した後、エッチング液を用いて第1樹脂層14の一部を除去している。その結果、レーザー光を照射した際に、金属箔26から第1樹脂層14に熱が伝わるため、第1樹脂層14の金属箔26近傍の領域がエッチング液で除去されやすくなる。したがって、エッチング液を用いて第1樹脂層14の一部を除去する際に、第1領域W1の傾斜角A1を第3領域W3の傾斜角A2よりも大きくすることができる。
ビア孔Vを形成する際のレーザー加工は、COレーザーまたはUV−YAGレーザーを用いることができる。中でも、COレーザーを用いることが望ましい。COレーザーは波長が大きく銅の反射率が高いことから、絶縁層10と比較して金属箔26が加工されにくいため、金属箔26の突出部30を容易に形成することができる。また、金属箔26の加工に時間がかかることから、金属箔26から第1樹脂層14に熱が伝わりやすいため、第1領域W1の傾斜角A1を第3領域W3の傾斜角A2よりも容易に大きくすることができる。
また、COレーザーの出力を小さくすると、金属箔26がより加工されにくくなるため、金属箔26の突出部30をさらに容易に形成することができる。また、金属箔26の加工により時間がかかることから、第1領域W1の傾斜角A1を第3領域W3の傾斜角A2よりもさらに容易に大きくすることができる。COレーザーの出力は、例えば4mJ以上6mmJ以下である。
コア基板5に積層シート36を接着させる際の加熱加圧は、工程(2)と同様の条件を用いることができる。
未硬化樹脂を硬化させて第2樹脂24とする際の加熱温度は、例えば未硬化樹脂の硬化開始温度以上、熱分解温度未満であり、加熱時間は、例えば10分以上120分以下である。
第1樹脂層14の一部を除去するエッチング液としては、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ性のものを用いることができる。エッチング液の処理時間は、例えば1分以上15分以下である。
(4)図10(b)に示すように、工程(2)および(3)を繰り返すことによって、コア基板5上にビルドアップ層6を形成し、配線基板3を作製する。なお、本工程を繰り返すことにより、ビルドアップ層6をより多層化することができる。
(5)配線基板3に対してバンプ4を介して電子部品2をフリップチップ実装することにより、図1(a)に示した実装構造体1を作製する。なお、電子部品2は、ワイヤボンディングにより配線基板3と電気的に接続してもよいし、あるいは、配線基板3に内蔵させてもよい。
本発明は、前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。
例えば、前述した本発明の実施形態においては、ビルドアップ層6が無機絶縁層13、第1樹脂層14および第2樹脂層15を有する構成を例に説明したが、コア基板5が無機絶縁層13、第1樹脂層14および第2樹脂層15に相当する構成を有していても構わない。この場合には、コア基板5の無機絶縁層の第2部分は、スルーホール導体(貫通導体)の一部からなる導体部を含む。
例えば、前述した本発明の実施形態においては、ビルドアップ層6が無機絶縁層13、第1樹脂層14および第2樹脂層15を有し、ビア孔Vの内壁Wが第1ないし第5領域W1〜W5を有する構成を例に説明したが、コア基板5が無機絶縁層13、第1樹脂層14および第2樹脂層15に相当する構成を有し、コア基板5を厚み方向に貫通するスルーホール(貫通孔)の内壁が第1ないし第5領域W1〜W5に相当する領域を有していても構わない。このスルーホールの内壁にはスルーホール導体8(貫通導体)が被着している。
また、前述した本発明の実施形態においては、配線基板3としてコア基板5およびビルドアップ層6からなるビルドアップ多層基板を用いた例について説明したが、配線基板3として他のものを用いてもよく、例えば、コア基板5のみの単層基板またはビルドアップ層6のみのコアレス基板を用いても構わない。
また、前述した本発明の実施形態においては、絶縁層10が無機絶縁層13、第1樹脂層14および第2樹脂層15を有する構成を例に説明したが、絶縁層10は無機絶縁層13を有していればよく、第1樹脂層14および第2樹脂層15を有していなくても構わない。
また、前述した本発明の実施形態においては、無機絶縁粒子16が第2無機絶縁粒子21を含む構成を例に説明したが、無機絶縁粒子16は、第2無機絶縁粒子21を含まなくても構わない。
前述した本発明の実施形態においては、樹脂部18が間隙17に入り込んだ第2樹脂層15の一部である構成を例に説明したが、樹脂部18は、間隙17に入り込んだ第1樹脂層14の一部であっても構わないし、第1樹脂層14の一部および第2樹脂層15の一部からなるものであっても構わない。この場合には、無機絶縁層13と第1樹脂層14との接着強度を高めることができる。
前述した本発明の実施形態においては、ビア導体12がビア孔V内に充填された構成を例に説明したが、ビア導体12は、ビア孔Vの内壁Wに被着していればよく、例えば膜状であっても構わない。
前述した本発明の実施形態においては、第1領域W1の傾斜角A1が第3領域W3の傾斜角A2よりも大きい構成を例に説明したが、第1領域W1の傾斜角A1と第3領域W3の傾斜角A2とは同じであっても構わない。この場合には、金属箔26の接着部29がビア孔V側に向かってより大きく形成されるため、突出部30によってビア導体12を厚み方向により強固に固定することができる。
前述した本発明の実施形態においては、第1樹脂層14が第1フィラー粒子23を含む構成を例に説明したが、第1樹脂層14は、第1フィラー粒子23を含まずに、第1樹脂22のみからなるものであっても構わない。
前述した本発明の実施形態においては、導電層11が金属箔26を有する構成を例に説明したが、導電層11は、金属箔26を有しておらず、無電解めっき層27および電気めっき層28からなるものであっても構わない。この場合には、工程(3)において、絶縁層10を形成した後、かつビア孔Vを形成する前に金属箔26を化学的または機械的に除去し、無電解めっき層27および電気めっき層28を形成すればよい。また、金属箔26の代わりに支持体としてPETフィルム等の樹脂シートを用いても構わない。
前述した本発明の実施形態においては、金属箔26が突出部30を有する構成を例に説明したが、金属箔26は突出部30を有しておらず、接着部29のみからなるものであっても構わない。
また、前述した本発明の実施形態においては、工程(2)において溶剤38の蒸発と粉末層40の加熱とを別々に行なった構成を例に説明したが、これらを同時に行なっても構わない。

Claims (8)

  1. 厚み方向に貫通した貫通孔を有する無機絶縁層と、該無機絶縁層上に配された導電層と、前記貫通孔の内壁に被着しているとともに前記導電層に接続した貫通導体とを備え、
    前記無機絶縁層は、一部が互いに接続した複数の無機絶縁粒子および該無機絶縁粒子同士の間隙に配された樹脂部を含む第1部分と、一部が互いに接続した前記複数の無機絶縁粒子および該無機絶縁粒子同士の間隙に配された前記貫通導体の一部からなる導体部を含むとともに前記第1部分と前記貫通導体との間に介在した第2部分とを有し、
    前記無機絶縁層および前記導電層に接しつつ前記無機絶縁層および前記導電層の間に介在した、前記無機絶縁層よりも厚みの小さい第1樹脂層をさらに備え、
    前記無機絶縁層の前記第2部分の前記導電層側の一主面は、前記第1樹脂層から露出しており、
    前記貫通孔の前記内壁は、前記第1樹脂層の側面からなる第1領域と、前記無機絶縁層の前記第1樹脂層から露出した前記一主面からなる第2領域と、前記無機絶縁層の側面からなる第3領域とを含むことを特徴とする配線基板。
  2. 厚み方向に貫通した貫通孔を有する無機絶縁層と、該無機絶縁層上に配された導電層と、前記貫通孔の内壁に被着しているとともに前記導電層に接続した貫通導体とを備え、
    前記無機絶縁層は、一部が互いに接続した複数の無機絶縁粒子および該無機絶縁粒子同士の間隙に配された樹脂部を含む第1部分と、一部が互いに接続した前記複数の無機絶縁粒子および該無機絶縁粒子同士の間隙に配された前記貫通導体の一部からなる導体部を含むとともに前記第1部分と前記貫通導体との間に介在した第2部分とを有し、
    前記無機絶縁層に接しつつ前記無機絶縁層の前記導電層とは反対側に配された第2樹脂層をさらに備え、
    前記無機絶縁層の前記第2部分の前記導電層とは反対側の他主面は、前記第2樹脂層から露出しており、
    前記貫通孔の内壁は、前記無機絶縁層の前記第2樹脂層から露出した前記他主面からなる第4領域と、前記第2樹脂層の側面からなる第5領域とを含むことを特徴とする配線基板。
  3. 請求項に記載の配線基板において、
    前記貫通孔の貫通方向に対する前記第1領域の傾斜角は、前記貫通孔の貫通方向に対する前記第3領域の傾斜角よりも大きいことを特徴とする配線基板。
  4. 厚み方向に貫通した貫通孔を有する無機絶縁層と、該無機絶縁層上に配された導電層と、前記貫通孔の内壁に被着しているとともに前記導電層に接続した貫通導体とを備え、
    前記無機絶縁層は、一部が互いに接続した複数の無機絶縁粒子および該無機絶縁粒子同士の間隙に配された樹脂部を含む第1部分と、一部が互いに接続した前記複数の無機絶縁粒子および該無機絶縁粒子同士の間隙に配された前記貫通導体の一部からなる導体部を含むとともに前記第1部分と前記貫通導体との間に介在した第2部分とを有し、
    前記無機絶縁層および前記導電層に接しつつ前記無機絶縁層および前記導電層の間に介在した第1樹脂層を有し、
    前記無機絶縁層に接しつつ前記無機絶縁層の前記第1樹脂層とは反対側に配された、前記第1樹脂層よりも厚みの大きい第2樹脂層をさらに有しており、
    前記第1樹脂層は、第1樹脂および該第1樹脂中に分散した複数の第1フィラー粒子を含み、
    前記第2樹脂層は、第2樹脂および該第2樹脂中に分散した複数の第2フィラー粒子を含み、
    前記第1樹脂層における前記第1フィラー粒子の含有割合は、前記第2樹脂層における前記第2フィラー粒子の含有割合よりも少ないことを特徴とする配線基板。
  5. 厚み方向に貫通した貫通孔を有する無機絶縁層と、該無機絶縁層上に配された導電層と、前記貫通孔の内壁に被着しているとともに前記導電層に接続した貫通導体とを備え、
    前記無機絶縁層は、一部が互いに接続した複数の無機絶縁粒子および該無機絶縁粒子同士の間隙に配された樹脂部を含む第1部分と、一部が互いに接続した前記複数の無機絶縁粒子および該無機絶縁粒子同士の間隙に配された前記貫通導体の一部からなる導体部を含むとともに前記第1部分と前記貫通導体との間に介在した第2部分とを有し、
    前記無機絶縁層および前記導電層に接しつつ前記無機絶縁層および前記導電層の間に介在した第1樹脂層を有し、
    前記無機絶縁層の前記第2部分の前記導電層側の一主面は、前記第1樹脂層から露出しており、
    前記貫通孔の前記内壁は、前記無機絶縁層の前記第1樹脂層から露出した前記一主面からなる第2領域を含み、
    前記導電層は、前記第1樹脂層に接着した金属箔と、該金属箔上に配された電気めっき層とを有しており、
    前記金属箔は、前記第1樹脂層に接着した接着部と、前記第1樹脂層から前記貫通孔に向かって突出した突出部とを有しており、
    前記第2領域と前記突出部との間には、前記貫通導体の一部が配されていることを特徴とする配線基板。
  6. 請求項1ないし5のいずれかに記載の配線基板において、
    前記第1部分および前記第2部分における前記複数の無機絶縁粒子は、一部が互いに接続した複数の第1無機絶縁粒子と、平均粒径が該第1無機絶縁粒子よりも大きく、かつ前記第1無機絶縁粒子を挟んで互いに離れた複数の第2無機絶縁粒子とを含むことを特徴とする配線基板。
  7. 請求項に記載の配線基板において、
    前記第1無機絶縁粒子の平均粒径は、3nm以上110nm以下であり、
    前記第2無機絶縁粒子の平均粒径は、0.5μm以上5μm以下であることを特徴とする配線基板。
  8. 請求項1ないし7のいずれかに記載の配線基板と、該配線基板に実装され、前記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。
JP2015508591A 2013-03-27 2014-03-26 配線基板およびこれを用いた実装構造体 Active JP6099734B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013066115 2013-03-27
JP2013066115 2013-03-27
JP2013092259 2013-04-25
JP2013092259 2013-04-25
PCT/JP2014/058548 WO2014157342A1 (ja) 2013-03-27 2014-03-26 配線基板およびこれを用いた実装構造体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2014157342A1 JPWO2014157342A1 (ja) 2017-02-16
JP6099734B2 true JP6099734B2 (ja) 2017-03-22

Family

ID=51624306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015508591A Active JP6099734B2 (ja) 2013-03-27 2014-03-26 配線基板およびこれを用いた実装構造体

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9877387B2 (ja)
EP (1) EP2981158B1 (ja)
JP (1) JP6099734B2 (ja)
KR (1) KR101739401B1 (ja)
CN (1) CN105191514B (ja)
WO (1) WO2014157342A1 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104584701B (zh) * 2012-06-22 2018-11-13 株式会社尼康 基板、拍摄单元及拍摄装置
CN105637987A (zh) * 2013-10-29 2016-06-01 京瓷株式会社 布线基板、使用了该布线基板的安装结构体以及层叠片
KR101650938B1 (ko) * 2014-09-25 2016-08-24 코닝정밀소재 주식회사 집적회로 패키지용 기판
DE102015226712A1 (de) * 2014-12-26 2016-06-30 Omron Automotive Electronics Co., Ltd. Leiterplatte
WO2016136964A1 (ja) * 2015-02-27 2016-09-01 株式会社フジクラ 配線体、配線基板、配線構造体、及びタッチセンサ
JP6333215B2 (ja) * 2015-05-19 2018-05-30 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 プリント基板、電子装置
US9706639B2 (en) * 2015-06-18 2017-07-11 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Circuit board and method of manufacturing the same
KR102627620B1 (ko) * 2016-05-23 2024-01-22 삼성전기주식회사 캐패시터 및 이를 포함하는 회로기판
EP3322267A1 (en) 2016-11-10 2018-05-16 AT & S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft Component carrier with adhesion promoting shape of wiring structure
MY202414A (en) 2018-11-28 2024-04-27 Intel Corp Embedded reference layers fo semiconductor package substrates
JP7533834B2 (ja) * 2019-02-27 2024-08-14 住友電工プリントサーキット株式会社 プリント配線板及びプリント配線板の製造方法
JP2022182717A (ja) 2021-05-28 2022-12-08 イビデン株式会社 配線基板及び配線基板の製造方法
KR20230128976A (ko) * 2022-02-28 2023-09-05 이비덴 가부시키가이샤 프린트 배선판

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04122087A (ja) 1990-09-13 1992-04-22 Hitachi Chem Co Ltd ニッケル薄層付きセラミック複合配線板
JP2003168860A (ja) * 2001-11-30 2003-06-13 Cmk Corp プリント配線板及びその製造方法
JP4395388B2 (ja) 2004-02-20 2010-01-06 京セラ株式会社 配線基板およびその製造方法
JP2007129180A (ja) * 2005-10-03 2007-05-24 Cmk Corp プリント配線板、多層プリント配線板及びその製造方法
JP5066427B2 (ja) * 2007-11-02 2012-11-07 日本シイエムケイ株式会社 プリント配線板の製造方法
JP5127431B2 (ja) * 2007-12-25 2013-01-23 京セラ株式会社 配線基板及びその製造方法、並びに実装構造体
US20120189818A1 (en) * 2009-09-28 2012-07-26 Kyocera Corporation Structure and method for manufacturing the same
US8530755B2 (en) * 2010-03-31 2013-09-10 Ibiden Co., Ltd. Wiring board and method for manufacturing the same
JP5562121B2 (ja) * 2010-05-28 2014-07-30 京セラ株式会社 インターポーザー及びそれを用いた実装構造体
JP5307298B2 (ja) 2010-08-31 2013-10-02 京セラ株式会社 配線基板およびその実装構造体
JP5687092B2 (ja) * 2011-02-28 2015-03-18 京セラ株式会社 配線基板およびそれを用いた実装構造体
JP5783837B2 (ja) 2011-07-29 2015-09-24 京セラ株式会社 金属箔付積層板および配線基板
KR101287761B1 (ko) * 2011-11-10 2013-07-18 삼성전기주식회사 인쇄회로기판 및 그의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP2981158B1 (en) 2018-09-19
WO2014157342A1 (ja) 2014-10-02
CN105191514B (zh) 2018-01-23
US9877387B2 (en) 2018-01-23
KR20150119246A (ko) 2015-10-23
US20160150642A1 (en) 2016-05-26
CN105191514A (zh) 2015-12-23
KR101739401B1 (ko) 2017-05-24
EP2981158A1 (en) 2016-02-03
JPWO2014157342A1 (ja) 2017-02-16
EP2981158A4 (en) 2017-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6099734B2 (ja) 配線基板およびこれを用いた実装構造体
JP5307298B2 (ja) 配線基板およびその実装構造体
KR101835452B1 (ko) 배선 기판 및 이것을 사용한 실장 구조체
JP5961703B2 (ja) 配線基板およびその実装構造体
JP6151724B2 (ja) 実装構造体の製造方法
JP6258347B2 (ja) 配線基板およびこれを用いた実装構造体
JP5436247B2 (ja) 配線基板
JP6294024B2 (ja) 配線基板およびこれを用いた実装構造体
JP6105316B2 (ja) 電子装置
JP6096538B2 (ja) 配線基板、これを用いた実装構造体および配線基板の製造方法
JP5988372B2 (ja) 配線基板およびその実装構造体
JP6133689B2 (ja) 配線基板およびこれを用いた実装構造体
JP6001439B2 (ja) 配線基板および実装構造体
JP6603124B2 (ja) 樹脂基板および実装構造体ならびに樹脂基板用シート
JP2015012082A (ja) 配線基板およびこれを用いた実装構造体
JP2016167637A (ja) 積層配線基板および積層体
JP6633390B2 (ja) 樹脂基板および実装構造体ならびに樹脂基板用シート
JP5952153B2 (ja) 積層配線基板およびそれを用いた実装構造体
JP5902559B2 (ja) 配線基板およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170207

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170221

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6099734

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150