JP6224469B2 - 絶縁シート - Google Patents

Description

本発明は、電子機器等に実装される配線基板の絶縁層として使用される絶縁シートに関する。

従来から、配線基板の製造時において、配線と絶縁層との接着強度を向上させるために絶縁層の表面を粗化することが知られている。例えば、特許文献１には、樹脂フィルムの硬化物からなる絶縁層の表面を化学酸化剤の水溶液等を使用して粗化することが記載されている。

特開２０１０−３１１７６号公報

特許文献１に開示されている発明では、絶縁層表面の粗化処理を絶縁層の表面を溶かすことによって行なっているため、絶縁層が劣化しやすい。その結果、例えば絶縁層にクラックが発生して配線基板に絶縁不良が生じやすくなり、配線基板の電気的信頼性が低下するおそれがあった。

本発明は、このような事情に鑑みて案出されたものであり、配線基板の電気的信頼性を向上させるために、絶縁層表面の粗化処理時における絶縁層の劣化を抑制することができる絶縁シートを提供するものである。

本発明の一実施形態に係る絶縁シートは、支持シートと、該支持シート上に積層された、互いの一部で接続している複数の無機粒子および該複数の無機粒子間に形成されている間隙を有している無機物層と、該無機物層上に積層されており、前記無機物層に接触している接触部に配線が形成される樹脂層と、前記樹脂層上に積層された、互いの一部で接続している複数の無機絶縁粒子および該複数の無機絶縁粒子間に形成されている間隙を有している無機絶縁層と、を備え、前記樹脂層に含まれる樹脂の一部が、前記接触部の近傍において前記無機物層の前記間隙に入り込んでおり、前記無機絶縁層の厚さが前記無機物層の厚さよりも大きい。
本発明の一実施形態に係る絶縁シートは、支持シートと、該支持シート上に積層された、互いの一部で接続している複数の無機粒子および該複数の無機粒子間に形成されている間隙を有している無機物層と、該無機物層上に積層されており、前記無機物層に接触している接触部に配線が形成される樹脂層と、前記樹脂層上に積層された、互いの一部で接続している複数の無機絶縁粒子および該複数の無機絶縁粒子間に形成されている間隙を有している無機絶縁層と、を備え、前記樹脂層に含まれる樹脂の一部が、前記接触部の近傍において前記無機物層の前記間隙に入り込んでおり、前記複数の無機絶縁粒子の平均粒子径が前記複数の無機粒子の平均粒子径よりも大きい。

本発明の一実施形態に係る絶縁シートによれば、接触部の近傍において無機物層の間隙に樹脂層の一部が入り込んでいるため、無機物層を除去することによって樹脂層の表面に凸部を形成することができる。その結果、樹脂層の表面に凹凸を形成することができ、樹脂層表面を粗化することができる。

したがって、本発明の一実施形態に係る絶縁シートでは、樹脂層表面の粗化処理時に樹
脂層自体を溶かすことなく樹脂層表面を粗化することができ、樹脂層の劣化を抑制することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る絶縁シートの概略を示した断面図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る絶縁シートの一部を拡大して示した断面図である。 図３は、本発明の一実施形態に係る絶縁シートの一部を拡大して示した断面図である。 図４は、本発明の一実施形態に係る絶縁シートの一部を拡大して示した断面図である。 図５は、本発明の一実施形態に係る絶縁シートを使用して製造した配線基板の概略を示した断面図である。 図６は、本発明の一実施形態に係る絶縁シートを使用して製造する配線基板の製造方法の一工程を示した断面図である。 図７は、本発明の一実施形態に係る絶縁シートを使用して製造する配線基板の製造方法の一工程を示した断面図である。 図８は、本発明の一実施形態に係る絶縁シートを使用して製造する配線基板の製造方法の一工程を示した断面図である。 図９は、本発明の一実施形態に係る絶縁シートを使用して製造する配線基板の製造方法の一工程を示した断面図である。 図１０は、本発明の一実施形態に係る絶縁シートを使用して製造する配線基板の製造方法の一工程を示した断面図である。

＜絶縁シート＞
以下、本発明の一実施形態に係る絶縁シートについて、図１〜４を参照しつつ説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。

図１は、本発明の一実施形態に係る絶縁シートの概略を示した断面図であり、絶縁シートを上下方向に切断した断面を模式的に示している。図２は、本発明の一実施形態に係る絶縁シートの一部を拡大して示した断面図であり、絶縁シートの構造を示している。図３および図４は、本発明の一実施形態に係る絶縁シートの一部を拡大して示した断面図であり、絶縁シートの一部の構造を図２よりもさらに拡大して示している。

絶縁シート１は、例えば、後述するように配線基板の製造に使用されるものである。この絶縁シート１は、図１に示すように、支持シート２と、支持シート２上に積層されている無機物層３と、無機物層３上に積層されている絶縁層４とを有している。

支持シート２は、絶縁シート１を取り扱う際に、無機物層３および絶縁層４を支持するものであり、配線基板の製造時には無機物層３から剥がされるものである。支持シート２は、例えば平板状である。支持シート２は、例えば銅等の金属材料、あるいはポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂等のポリエステル樹脂またはポリエチレン樹脂等の熱可塑性樹脂等の樹脂材料からなる。支持シート２が樹脂材料からなる場合は、支持シート２上のしわ等の発生を低減することができる。一方で、支持シート２が金属材料からなる場合は、支持シート２の耐熱性を向上させることができる。

支持シート２の厚みは、例えば８μｍ以上１００μｍ以下に設定されている。支持シー
ト２のヤング率は、例えば７ＧＰａ以上１２ＧＰａ以下に設定されている。支持シート２の熱膨張率は、例えば２０ｐｐｍ/℃以上７０ｐｐｍ／℃以下に設定されている。

なお、支持シート２のヤング率は、ＭＴＳシステムズ社製Nano Indentor ＸＰ／ＤＣＭを用いて測定される。また、支持シート２の熱膨張率は、市販のＴＭＡ装置を用いて、ＪＩＳＫ７１９７−１９９１に準じた測定方法によって測定される。

無機物層３は、配線基板の製造時に除去されて、絶縁層４の表面を粗化する役割を担う。無機物層３は、例えば平板状である。無機物層３の厚みは、例えば１μｍ以上３μｍ以下に設定されている。

無機物層３は、図３に示すように、複数の無機粒子５によって形成されている。具体的には、複数の無機粒子５が互いの一部で接続されて、無機物層３が形成されている。そして、複数の無機粒子５が互いの一部で接続されているため、複数の無機粒子５同士間には間隙６（以下、第１間隙６という）が存在している。すなわち、無機物層３は、互いの一部で接続している複数の無機粒子５と、複数の無機粒子５間に形成されている第１間隙６とを有している。なお、無機物層３の厚みは、支持シート２の厚みよりも小さくてもよい。

無機粒子５は、無機物層３の主要部を形成している。上述の通り、無機粒子５は、互いの一部が接続していることによって複数の無機粒子５同士間に第１間隙６を形成している。言い換えれば、第１間隙６は、無機粒子５が壁となって形成されている。無機粒子５の形状は、例えば球状である。無機粒子５は、例えば酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタニウム、酸化マグネシウムまたは酸化ジルコニウム等の無機絶縁材料または、銅等の金属材料からなる。無機粒子５が無機絶縁材料からなる場合は、仮に配線基板の製造時に配線基板中に除去されずに残ったとしても、配線間の絶縁を維持することができる。一方、無機粒子５が金属材料からなる場合は、一般的に金属材料は無機絶縁材料よりも溶かしやすいため、配線基板の製造時において除去しやすくなる。なお、無機粒子５は、熱膨張率が例えば０．６ｐｐｍ／℃以上１０ｐｐｍ／℃以下である材料からなる。また、無機粒子５は、ヤング率が例えば１０ＧＰａ以上１５０ＧＰａ以下である材料からなる。

無機粒子５の平均粒子径は、例えば１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下に設定されている。無機粒子５の平均粒子径は、例えば、まず無機物層３の断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）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、拡大した断面にて各粒子の最大径を測定して、それらの最大径の平均値を計算することによって算出される。

絶縁層４は、配線基板の製造時に配線基板の絶縁層となる。絶縁層４は、無機物層３上に積層されている第１樹脂層７を有している。言い換えれば、第１樹脂層７と支持シート２との間に無機物層３が介在している。ここで、例えば支持シート２と第１樹脂層７との接着力が強すぎる場合には、支持シート２を第１樹脂層７から剥がす際に、支持シート２に引っ張られて第１樹脂層７が歪むおそれがある。これに対して、本発明によれば、第１樹脂層７と支持シート２との間に、一般的に樹脂よりも剛性が大きい無機材料からなる無機物層３が介在している。その結果、無機物層３は変形しにくいため、支持シート２を剥がす際の第１樹脂層７の歪みの発生を抑制することができる。

絶縁層４は、図２に示すように、無機物層３上に積層されている第１樹脂層７と、第１樹脂層７上に積層されている無機絶縁層８と、無機絶縁層８上に積層されている第２樹脂層９とを有していてもよい。このように、第１樹脂層７が無機物層３および無機絶縁層８に挟まれていることによって、例えば配線基板の製造時に、第１樹脂層７を熱硬化させる
際の熱膨張を第１樹脂層７の両側から抑制することができる。

なお、絶縁層４の厚みは、例えば１０μｍ以上４０μｍ以下に設定されている。

第１樹脂層７は、配線基板の製造時に、配線を支持するものである。つまり、第１樹脂層７の表面には配線が形成される。具体的には、無機物層３に積層されている第１樹脂層７の無機物層３との接触部１０に配線が形成される。第１樹脂層７は、樹脂部１１および樹脂部１１内に配されている無機充填材（図示せず）を有している。なお、第１樹脂層７の厚みは、例えば１μｍ以上３μｍ以下に設定されている。

第１樹脂層７の厚みは、無機物層３の厚みよりも小さくてもよい。これにより、第１樹脂層７の熱膨張の影響が小さくなり、無機物層３は、第１樹脂層７の熱膨張量を効果的に低減させることができる。また、本発明によれば、無機物層３を利用して第１樹脂層７の表面を粗化することから、第１樹脂層７を溶かして粗化する場合と比較して、第１樹脂層７を溶かす分の厚みを確保する必要がなく、第１樹脂層７を薄くすることができる。したがって、配線基板の製造時における第１樹脂層７の熱膨張量を効果的に低減させることができる。

樹脂部１１は、主に第１樹脂層７を構成するものである。樹脂部１１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またはポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂等からなる。また、樹脂部１１は、熱膨張率が例えば３０ｐｐｍ／℃以上６０ｐｐｍ／℃以下である材料からなる。また、樹脂部１１は、ヤング率が例えば２ＧＰａ以上１０ＧＰａ以下である材料からなる。樹脂部１１は、絶縁シート１において未硬化状態である。すなわち、第１樹脂層７は、配線基板の製造時までは未硬化状態である。

樹脂部１１の一部は、図３に示すように、無機物層３の少なくとも一部の第１間隙６に入り込んでいる。言い換えれば、第１樹脂層７に含まれる樹脂の一部が、接触部１０の近傍において無機物層３の第１間隙６に入り込んでいる。これにより、無機物層３の第１間隙６に入り込んだ第１樹脂層７の一部は、無機物層３を除去することによって第１樹脂層７の表面で凸部を形成する。したがって、本発明に係る絶縁シート１は、第１樹脂層７自体を溶かすことなく第１樹脂層７の表面に凹凸を形成して第１樹脂層７の表面に粗化面を形成することができるため、第１樹脂層７の劣化を抑制することができる。よって、本発明に係る絶縁シート１は、配線基板の電気的信頼性を向上させることができる。

また、本発明によれば、無機物層３中の無機粒子５の平均粒子径および無機粒子５の粒子径のばらつきを調整することによって、複数の無機粒子５同士間の第１間隙６の大きさを調整することができる。その結果、無機物層３を除去した場合における第１樹脂層７の表面の凹凸の程度を調整することができる。したがって、液体を用いて第１樹脂層７の表面を粗化する場合と比較して、凹凸の程度を調整しやすくすることができる。

無機粒子５は、例えば、平均粒子径が３０ｎｍ以下である粒子を０％以上４０％以下含んでおり、平均粒子径が３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である粒子を４０％以上９０％以下含んでおり、平均粒子径が３００ｎｍ以上である粒子を０％以上１０％以下含んでいる。この通り無機粒子５の粒度分布を設定すれば、無機物層３の第１間隙６が小さくなりすぎることを抑制して樹脂部１１を入り込ませやすくすることができると同時に、微細な粗化面を形成することができる。なお、このときの第１樹脂層７の粗化面の凹凸は、例えば０．０３μｍ以上０．５μｍ以下の間隔で形成することができる。また、無機粒子５の粒度分布は、望ましくは平均粒子径が３０ｎｍ以下である粒子を１０％以上２５％以下含んでおり、平均粒子径が３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である粒子を３０％以上７５％以下含んでおり、平均粒子径が３００ｎｍ以上である粒子を０％以上５％以下含んでいるとよい。

無機充填材は、第１樹脂層７の剛性を向上させるものである。無機充填材の形状は、例えば球状である。無機充填材は、例えば酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタニウム、酸化マグネシウムまたは酸化ジルコニウム等の無機絶縁材料等からなる。

無機絶縁層８は、絶縁層４の剛性を向上させるものである。無機絶縁層８は、図４に示すように、互いの一部で接続している複数の無機絶縁粒子１２および複数の無機絶縁粒子１２間に形成されている間隙１３（以下、第２間隙１３という）を有している。無機絶縁層８の厚みは、例えば３μｍ以上１５μｍ以下に設定されている。

無機絶縁層８の厚みは、無機物層３の厚みよりも大きくてもよい。無機絶縁層８の厚みが無機物層３の厚みよりも大きい場合は、絶縁シート１の剛性を無機絶縁層８で担保できると同時に無機物層３を除去しやすくすることができる。

無機絶縁層８の厚みは、第１樹脂層７の厚みよりも大きくてもよい。これにより、無機絶縁層８は、第１樹脂層７の熱膨張量を効果的に低減することができる。

複数の無機絶縁粒子１２は、無機絶縁層８の主要部を形成している。無機絶縁粒子１２の形状は、例えば球状である。無機絶縁粒子１２は、例えば酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタニウム、酸化マグネシウムまたは酸化ジルコニウム等の無機絶縁材料からなる。複数の無機絶縁粒子１２は、例えば熱膨張率が０．２ｐｐｍ／℃以上１０ｐｐｍ／℃以下である材料からなる。複数の無機絶縁粒子１２は、例えばヤング率が５０ＧＰａ以上５００ＧＰａ以下である材料からなる。

無機絶縁粒子１２は、無機粒子５と同じ材料からなっていてもよいし、異なる材料からなっていてもよい。無機絶縁粒子１２が無機粒子５と同じ材料からなる場合は、絶縁シート１の両主面側における平面方向の熱膨張率を近づけることができるため、熱膨張に起因した絶縁シート１の変形を低減することができる。

複数の無機絶縁粒子１２の平均粒子径は、複数の無機粒子５の平均粒子径よりも大きくてもよい。これにより、絶縁シート１の剛性を無機絶縁層８で担保できると同時に無機物層３を除去しやすくすることができる。

複数の無機絶縁粒子１２の粒子径のばらつきは、複数の無機粒子５の粒子径のばらつきよりも大きくてもよい。これにより、無機絶縁層８の無機絶縁粒子１２は、無機物層３の無機粒子５と比較して密に配置されやすくなり、無機絶縁層８の剛性を向上させることができる。

第２樹脂層９は、配線基板の製造時に絶縁層４を接着させるものである。第２樹脂層９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またはポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂等からなる。また、第２樹脂層９には、例えば酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタニウム、酸化マグネシウムまたは酸化ジルコニウム等の無機絶縁材料からなる粒子が充填されている。なお、熱硬化性樹脂は絶縁シート１においては未硬化状態であり、第２樹脂層９は、配線基板の製造時までは未硬化状態を保っている。

第２樹脂層９の厚みは、例えば５μｍ以上３０μｍ以下に設定されている。熱硬化性樹脂は、例えば、熱膨張率が２０ｐｐｍ／℃以上８０ｐｐｍ／℃以下であり、ヤング率は２ＧＰａ以上１０ＧＰａ以下である材料からなる。

第２樹脂層９の厚みは、無機絶縁層８の厚みよりも薄くてもよい。この場合には、無機絶縁層８は効果的に第２樹脂層９の熱膨張量を低減することができる。なお、第２樹脂層９の厚みは、支持シート２の厚みよりも小さくてもよい。また、第２樹脂層９の厚みは、第１樹脂層７の厚みよりも大きくてもよい。この場合には、第２樹脂層９の材料は、第１樹脂層７の材料よりも熱膨張率が小さい材料からなるとよい。これにより、絶縁シート１の熱膨張量を低減することができる。

＜配線基板＞
次に、上述した絶縁シート１を用いて製造された配線基板１４を、図５を参照しつつ詳細に説明する。図５は、本発明の一実施形態に係る絶縁シートを使用して製造した配線基板の概略を示した断面図であり、配線基板を上下方向に切断した断面を模式的に示している。

配線基板１４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等の電子機器に使用されるものである。配線基板１４は、例えばビルドアップ多層配線基板であって、図５に示すように、コア基板１５とコア基板１５の上下に形成された一対の配線層１６とを備えている。

コア基板１５は、配線基板１４の剛性を高めつつ一対の配線層１６間の導通を図るものである。コア基板１５は、樹脂基体１７と、樹脂基体１７を上下方向に貫通して形成されている筒状のスルーホール導体１８と、スルーホール導体１８に取り囲まれた領域に配された柱状の絶縁体１９とを含んでいる。

樹脂基体１７は、コア基板１５の剛性を高めるものである。この樹脂基体１７は、例えば樹脂と、この樹脂に被覆された基材および無機絶縁フィラーとを含んでいる。

樹脂基体１７に含まれた樹脂は、樹脂基体１７の主要部を形成するものである。この樹脂は、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またはポリエーテルケトン樹脂等の樹脂材料からなる。

樹脂基体１７に含まれた基材は、樹脂基体１７を高剛性化および低熱膨張化するものである。この基材は、繊維によって構成された織布もしくは不織布または繊維を一方向に配列したものからなる。また、この繊維は、例えばガラス繊維または樹脂繊維等からなる。

樹脂基体１７に含まれた無機絶縁フィラーは、樹脂基体１７を高剛性化および低熱膨張化するものである。この無機絶縁フィラーは、例えば酸化珪素、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または炭酸カルシウム等の無機絶縁材料からなる複数の粒子により構成されている。

スルーホール導体１８は、コア基板１５の上下の配線層１６を電気的に接続するものである。このスルーホール導体１８は、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケルまたはクロム等の導電材料からなる。

絶縁体１９は、後述するビア導体２０の支持面を形成するものである。この絶縁体１９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またはビスマレイミドトリアジン樹脂等の樹脂材料からなる。

一方、コア基板１５の上下には、上述した如く、一対の配線層１６が形成されている。配線層１６は、厚み方向に沿ったビア孔が形成された絶縁層４と、樹脂基体１７上または絶縁層４上に部分的に形成された配線２１と、ビア孔内に形成されたビア導体２０とを含んでいる。

絶縁層４は、コア基板１５側に位置している第２樹脂層９と、第２樹脂層９上に積層されている無機絶縁層８と、無機絶縁層８上に積層されている第１樹脂層７とを含んでいる。なお、第１樹脂層７、無機絶縁層８および第２樹脂層９は、上述した絶縁シート１が備えていたものである。また、絶縁シート１上では第１樹脂層７および第２樹脂層９は未硬化であったが、配線基板１４では、第１樹脂層７および第２樹脂層９は硬化している。

第２樹脂層９は、配線２１の側面および上面に接着しつつ、樹脂基体１７と絶縁層４とを接着、または積層された絶縁層４同士を接着するものである。無機絶縁層８は、絶縁層４の主要部をなし、厚み方向に沿って離れて配された配線２１同士の絶縁部材として機能するものである。無機絶縁層８は、樹脂材料と比較して低熱膨張率および高剛性であるから、絶縁層４の平面方向への熱膨張率を低減することができる。したがって、配線基板１４と配線基板１４上に実装される電子部品（図示せず）との平面方向への熱膨張率の差を低減し、ひいては配線基板１４の反りを低減することができる。

第１樹脂層７は、無機絶縁層８と配線２１との間に介在して接着部材として機能するものである。第１樹脂層７には、配線２１との境界部に凹凸が形成されている。この凹凸はアンカー効果を利用して第１樹脂層７への配線２１の接着を向上させるものである。第１樹脂層７の凸部の高さは、例えば０．０６μｍ以上２μｍ以下に設定されている。また、第１樹脂層７の凸部同士の間隔は、例えば０．０３μｍ以上０．５μｍ以下に設定されている。

第１樹脂層７は、第２樹脂層９、無機絶縁層８および配線２１よりも、厚みが小さく、且つヤング率が低く設定されてもよい。この場合には、薄く弾性変形しやすい第１樹脂層７が変形することにより、無機絶縁層８と配線２１との熱膨張率の違いに起因した応力を緩和することができる。その結果、無機絶縁層８と配線２１との剥離を低減し、配線２１の断線を低減することができる。

また、ヤング率の低い第１樹脂層７の厚みを薄くすることによって、配線基板１４の剛性の低下を抑制できる。また、熱膨張率の高い第１樹脂層７の厚みを薄くすることによって、配線基板１４の熱膨張率の上昇を抑制できる。また、第１樹脂層７のヤング率を低くすることによって、無機絶縁層８と配線２１との接着強度を高めることができる。

配線２１は、平面方向または厚み方向に沿って互いに離れて配されており、接地用配線、電力供給用配線または信号用配線として機能するものである。この配線２１は、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケルまたはクロム等の導電材料からなる。配線２１の厚みは、例えば３μｍ以上２０μｍ以下に設定されている。配線２１の熱膨張率は、例えば１４ｐｐｍ／℃以上１８ｐｐｍ／℃以下に設定されている。配線２１のＬ／Ｓ（ライン／スペース）は、例えば３／３μｍ以上２０／２０μｍ以下に設定されている。

ビア導体２０は、厚み方向に互いに離れて配された配線２１同士を電気的に接続するものであり、コア基板１５に向って幅狭となる柱状に形成されている。ビア導体２０は、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケルまたはクロムの導電材料からなる。また、ビア導体２０は、熱膨張率が例えば１４ｐｐｍ／℃以上１８ｐｐｍ／℃以下に設定されている。

＜配線基板の製造方法＞
実施形態に係る絶縁シート１を用いた配線基板の製造方法について、図６〜１０を参照しつつ説明する。配線基板の製造方法は、主に準備工程、積層工程、支持シート除去工程、無機物層除去工程および配線形成工程を有している。なお、本発明は、以下の実施形態
に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。なお、図６〜１０は、本発明の一実施形態に係る絶縁シートを使用して製造する配線基板の製造方法の一工程を示した断面図である。

（準備工程）
（１）まず、絶縁シート１を準備する。絶縁シート１は、以下の工程（２）〜（７）を経て準備される。

（２）複数の無機粒子５および複数の無機粒子５が分散した溶剤を有する無機物ゾルを準備する。無機物ゾルは、例えば無機粒子５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。

無機粒子５は、酸化珪素からなる場合であれば、例えば珪酸ナトリウム水溶液等の珪酸化合物を精製し、化学的に酸化珪素を析出させることによって形成することができる。溶剤には、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。

（３）支持シート２を、例えば樹脂を押出成形によってシート状に成形することによって形成する。次いで、支持シート２上に無機物ゾルを層状に塗布する。無機物ゾルの塗布は、例えばディスペンサー、バーコーター、ダイコーターまたはスクリーン印刷機を用いて行なうことができる。

（４）無機物層３を、無機物ゾルを加熱することによって形成する。具体的には、まず無機物ゾルから溶剤を蒸発させて無機物ゾルを乾燥させる。無機物ゾルの乾燥は、例えば加熱および風乾によって行なわれる。無機物ゾルの乾燥温度は、例えば２０℃以上溶剤の沸点未満に設定される。無機絶縁ゾルの乾燥時間は、例えば２０秒以上３０分以下に設定される。

無機絶縁ゾルを乾燥させた後、支持シート２上に残存している複数の無機粒子５を加熱することによって、複数の無機粒子５同士を互いの一部で接続させ、無機物層３を形成する。無機粒子５の加熱温度は、例えば１００℃以上３００℃未満に設定される。無機粒子５の加熱時間は、例えば０．５時間以上２４時間以下に設定される。

無機粒子５は、粒子径が例えば３ｎｍ以上１１０ｎｍ以下に設定されている微小な粒子を含んでいるため、加熱温度が比較的低温であっても複数の無機粒子５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、無機粒子５が形状を保持しつつ、無機粒子５同士で近接領域のみで接続させることができる。すなわち、無機物層３は、例えばセラミックスを焼成したときにセラミックスの粒子が粒子同士間の間隙を埋めるように粒成長した緻密な構造体になるのではなく、複数の無機粒子５が一部で接続して無機粒子５同士間に第１間隙６を残した構造体を形成する。その結果、後述する工程において、複数の無機粒子５間の第１間隙６に第１樹脂層７の一部を第１間隙６に入り込ませることができる。

（５）第１樹脂層７を、無機物層３の主面に形成する。具体的には、まず、溶剤、無機充填材および未硬化の樹脂の混合物を無機物層３の主面に塗布する。次いで、無機物層３の主面に塗布された混合物を乾燥させて混合物から溶剤を蒸発させることによって、第１樹脂層７を形成する。混合物の塗布は、例えばバーコーター、ダイコーターまたはカーテンコーター等によって行なう。

第１樹脂層７の一部（樹脂部１１の一部）を無機物層３の第１間隙６に入り込ませる。具体的には、支持シート２、無機物層３および第１樹脂層７を上下方向に加熱加圧することによって、無機物層３の第１間隙６の一部に樹脂部１１の一部を入り込ませる。支持シート２等の加熱加圧は、樹脂部１１の熱硬化開始温度未満で行なう。支持シート２等の加熱温度は、例えば６０℃以上１６０℃以下に設定される。支持シート２等の加圧圧力は、例えば０．１ＭＰａ以上２ＭＰａ以下に設定される。支持シート２等の加熱加圧時間が例えば０．５時間以上２時間以下に設定される。

支持シート２、無機物層３および第１樹脂層７をさらに加熱することによって、第１樹脂層７の硬化を進める。その結果、後述する工程において、第１樹脂層７上に無機絶縁ゾルを塗布したときに、無機絶縁ゾルの溶剤に第１樹脂層７の樹脂部１１が溶け出すことを低減することができる。一方で、第１樹脂層７は、完全に硬化させなくてもよい。言い換えれば、第１樹脂層７の樹脂部１１は未硬化のままでよい。これにより、第１樹脂層７上に積層される無機絶縁層８との接着力を向上させることができる。第１樹脂層７の加熱温度は、例えば６０℃以上２２０℃以下に設定される。第１樹脂層７の加熱時間は、例えば１分以上１０分以下に設定される。なお、本工程において、第１樹脂層７の硬化度は、例えば６０％以上９０％以下に設定される。

（６）複数の無機絶縁粒子１２および複数の無機絶縁粒子１２が分散した溶剤を有する無機絶縁ゾルを準備して、第１樹脂層７上に塗布する。無機絶縁ゾルの塗布は、例えばディスペンサー、バーコーター、ダイコーターまたはスクリーン印刷機を用いて行なうことができる。

無機絶縁ゾルは、例えば無機絶縁粒子１２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。無機絶縁粒子１２は、酸化珪素からなる場合であれば、例えば珪酸ナトリウム水溶液等の珪酸化合物を精製し、化学的に酸化珪素を析出させることによって形成することができる。なお、溶剤は、無機物ゾルと同様の材料の中から任意に選択される。

無機絶縁層８を複数の無機絶縁粒子１２を加熱して複数の無機絶縁粒子１２同士を互いの一部で接続させることによって形成する。無機絶縁粒子１２の加熱は、温度が例えば１００℃以上３００℃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る。なお、無機絶縁粒子１２は、粒子径が例えば３ｎｍ以上１１０ｎｍ以下に設定されている微小な粒子を含んでいるため、無機絶縁粒子１２の加熱温度が比較的低温であっても、複数の無機絶縁粒子１２同士を強固に接続させることができる。また、複数の無機絶縁粒子１２同士が一部で接続しているため、複数の無機絶縁粒子１２同士間には第２間隙１３が形成されている。

（７）第２樹脂層９を無機絶縁層８の主面に形成する。具体的には、未硬化の樹脂に無機充填材を分散させた未硬化の樹脂を層状に成形した後、その成形体を無機絶縁層８の主面に積層することによって、第２樹脂層９を形成する。

第２樹脂層９の一部を無機絶縁層８の第２間隙１３に入り込ませる。具体的には、まず
、支持シート２、無機物層３、第１樹脂層７、無機絶縁層８および第２樹脂層９を上下方向に加熱加圧することによって、無機絶縁層８の第２間隙１３の一部に第２樹脂層９の一部を入り込ませる。支持シート２等の加熱加圧は、第２樹脂層９の熱硬化開始温度未満で行なう。具体的には、支持シート２等の加熱温度は、例えば６０℃以上１６０℃以下に設定される。支持シート２等の加圧圧力は、例えば０．１ＭＰａ以上２ＭＰａ以下に設定される。支持シート２等の加熱加圧時間は、例えば０．５時間以上２時間以下に設定される。

以上のようにして、支持シート２、無機物層３、第１樹脂層７、無機絶縁層８および第２樹脂層９を備える絶縁シート１を作製する。

（８）次いで、コア基板１５（基板）を作製する。コア基板１５の作製には、まず、例えば金属箔上に複数の樹脂層が積層された樹脂基体１７を形成する。次いで、例えばドリル加工やレーザー加工等によって樹脂基体１７にスルーホールを形成した後、例えば無電解めっき法、電気めっき法、蒸着法、ＣＶＤ法またはスパッタリング法等により、スルーホールの内壁に筒状のスルーホール導体１８を形成する。次いで、スルーホール導体１８に取り囲まれた領域に樹脂材料を充填することによって絶縁体１９を形成し、導電材料を絶縁体１９の露出部に被着させた後、従来周知のフォトリソグラフィー技術またはエッチング等により、金属箔をパターニングして配線２１を形成する。

以上のようにして、コア基板１５を準備する。

（積層工程）
（９）図６に示すように、絶縁シート１をコア基板１５上に積層する。具体的には絶縁シート１の積層は、絶縁シート１の第２樹脂層９がコア基板１５に接触するように行なう。

（１０）第１樹脂層７および第２樹脂層９を熱硬化させる。具体的には、絶縁シート１およびコア基板１５を第１樹脂層７および第２樹脂層９の熱硬化開始温度以上加熱することによって、絶縁シート１中の未硬化状態の第１樹脂層７および第２樹脂層９を熱硬化させる。絶縁シート１等の加熱温度は、例えば８０℃以上１８０℃以下に設定される。

（支持シート除去工程）
（１１）支持シート２をコア基板１５に積層した絶縁シート１から除去する。支持シート２の除去は、例えば機械的に引き剥がすことによって行なう。支持シート２を剥がすことによって、図７に示すように、支持シート２に積層されていた無機物層３が表面に露出する。

（１２）図８に示すように、無機物層３の表面から無機物層３、第１樹脂層７、無機絶縁層８および第２樹脂層９を厚み方向に貫通する貫通穴を形成する。貫通穴の形成は、例えばＹＡＧレーザー装置または炭酸ガスレーザー装置を用いて無機物層３の上面にレーザー光を照射することによって行なう。

（無機物層除去工程）
（１３）無機物層３を除去する。無機物層３を除去することによって、図９に示すように、第１樹脂層７が表面に露出する。無機物層３の除去は、例えば無機粒子５が酸化珪素からなる場合であれば、無機粒子５を溶かす強アルカリ性の水溶液によって行なう、強アルカリ性の水溶液としては、例えば過マンガン酸カリウムまたは過マンガン酸ナトリウム等の水溶液である。その結果、無機物層３が除去された第１樹脂層７の表面が粗化されて、第１樹脂層７の表面に粗化面が形成される。なお、無機物層３が除去される一方で、第１樹脂層７は残存させることから、第１樹脂層７は上記水溶液には溶けにくい材料で形成する。

（配線形成工程）
（１４）貫通穴にビア導体２０を形成する。ビア導体２０は、例えば無電解めっき、蒸着法、ＣＶＤ法またはスパッタリング法を用いて、貫通穴内に導電材料を埋めることによって形成される。

（１５）表面が粗化された第１樹脂層７の粗化面に配線２１を形成する。具体的には、まず、例えば無電解めっき法等を用いて第１樹脂層７上に導電材料を被着させる。次いで、例えばフォトリソグラフィー技術またはエッチング技術等を用いて第１樹脂層７上に被着した導電材料をパターニングすることにより、図１０に示すように、第１樹脂層７上に配線２１を形成することができる。

以上のようにして、配線基板１４を製造する。

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、組合せ等が可能である。

また、上述した本発明の実施形態は、絶縁シート１の絶縁層４が第１樹脂層７と無機絶縁層８と第２樹脂層９とを備えた構成を例に説明したが、絶縁層４が第１樹脂層７のみを備えていなくても構わない。

また、上述した本発明の実施形態は、配線層１６にて絶縁層４を１層のみ積層した構成を例に説明したが、絶縁層４は何層積層しても構わない。

また、上述した本発明の実施形態は、無機物層３の形成時に無機物ゾルの溶剤を蒸発させた後、複数の無機粒子５を加熱する構成を例に説明したが、溶剤の蒸発および無機粒子５の加熱は同時に行なっても構わない。

また、上述した本発明の実施形態は、絶縁シート１を用いてビルドアップ多層配線基板を製造した構成を例に説明したが、絶縁シート１を用いて製造する配線基板は他のものでも構わない。他の配線基板としては、例えばインターポーザー基板、コアレス基板または単層基板が挙げられる。ここで、インターポーザー基板とは、１層の絶縁層４と、絶縁層４を貫通する貫通導体と、絶縁層４上に配され、貫通導体に電気的に接続する配線２１とを備えている配線基板である。また、コアレス基板とは、絶縁層４と、絶縁層４を貫通するビア導体２０と、絶縁層４上に配され、ビア導体２０に電気的に接続する配線２１とを備え、絶縁層４と配線２１とが交互に複数積層されてなるものであって、コア基板１５を有していない配線基板である。

１ 絶縁シート
２ 支持シート
３ 無機物層
４ 絶縁層
５ 無機粒子
６ 第１間隙
７ 第１樹脂層
８ 無機絶縁層
９ 第２樹脂層
１０ 接触部
１１ 樹脂部
１２ 無機絶縁粒子
１３ 第２間隙
１４ 配線基板
１５ コア基板
１６ 配線層
１７ 樹脂基体
１８ スルーホール導体
１９ 絶縁体
２０ ビア導体
２１ 配線

Claims (3)

1. 支持シートと、
   該支持シート上に積層された、互いの一部で接続している複数の無機粒子および該複数の無機粒子間に形成されている間隙を有している無機物層と、
   該無機物層上に積層されており、前記無機物層に接触している接触部に配線が形成される樹脂層と、
   前記樹脂層上に積層された、互いの一部で接続している複数の無機絶縁粒子および該複数の無機絶縁粒子間に形成されている間隙を有している無機絶縁層と、
   を備え、
   前記樹脂層に含まれる樹脂の一部が、前記接触部の近傍において前記無機物層の前記間隙に入り込んでおり、
   前記無機絶縁層の厚さが前記無機物層の厚さよりも大きい、絶縁シート。
2. 前記複数の無機絶縁粒子の平均粒子径が前記複数の無機粒子の平均粒子径よりも大きい請求項１に記載の絶縁シート。
3. 支持シートと、
   該支持シート上に積層された、互いの一部で接続している複数の無機粒子および該複数の無機粒子間に形成されている間隙を有している無機物層と、
   該無機物層上に積層されており、前記無機物層に接触している接触部に配線が形成される樹脂層と、
   前記樹脂層上に積層された、互いの一部で接続している複数の無機絶縁粒子および該複数の無機絶縁粒子間に形成されている間隙を有している無機絶縁層と、
   を備え、
   前記樹脂層に含まれる樹脂の一部が、前記接触部の近傍において前記無機物層の前記間隙に入り込んでおり、
   前記複数の無機絶縁粒子の平均粒子径が前記複数の無機粒子の平均粒子径よりも大きい、絶縁シート。

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