200524495 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種具有小徑的通孔部，並於該通孔部 塡充有塡充材料的硬化體，且藉由蓋狀導體堵塞通孔部的 開口部的多層配線基板者。 【先前技術】 近年來，隨著電子機器小型化、高性能化而要求電子 零件之高密度安裝化，爲了達成如此之高密度安裝化，配 線基板的多層化技術遂受到重視。使用多層化技術之具體 例，眾所周知有在裝設直徑大約300 v m的通孔部之基板 單面或兩面，裝設將層間絕緣膜及配線層交替地層疊形成 之組合層的多層配線基板。 製造如此之多層配線基板時，爲了確保組合層之平坦 性，預先以通孔塡充用糊膠等塡充材料將通孔部埋孔，且 必須有將該塡充材料加熱使其硬化之步驟。然後，先前已 揭示有數種（例如，參照文獻1、2 )針對關於通孔部埋孔 的技術。於專利文獻1，揭示有一種以使用各自特定樹脂 成分及硬化劑種類的的樹脂塡充材料進行通孔部埋孔的方 式，防止層間絕緣層之龜裂等的技術。於專利文獻2，揭 示有一種以使用硬化體的收縮率具有特點的塡充材料進行 通孔部埋孔的方式，防止層間絕緣層等之龜裂的技術。 【專利文獻1】日本特開平1 〇 _ 7 5 〇 2 7號公報 【專利文獻2】日本特開平u_ 1 997 5 9號公報 【發明內容】 但是最近’進而要求高密度安裝化，形成小徑通孔部 200524495 之例不斷地增加。然而，通孔徑比200 # m 生以前不曾見過的不良情況。 即，如第5圖槪略地顯示，在堵塞塡充 硬化體1 0 1的通孔部1 02的開口部之鍍蓋層 在其正上方的穿孔106之界面容易產生脫層 高的連接可靠性。且，鍍蓋層1 03和鍍通孔部 或鍍蓋層103本身會產生龜裂，同樣地不易 接可靠性。 本發明係鑑於上述之問題而硏發者，其 一種不易在堵塞通孔部的開口部的蓋狀導體 體部分產生龜裂或脫層，連接可靠性優良； 板。 因此，本申請案發明人爲了解決上述問 硏究後，就關於堵塞通孔部的開口部的蓋狀 的導體部分的脫層或龜裂之產生原因，做ί 測。 在通常的多層配線基板製造製程中，進 次焊錫平坦化處理而製作配線基板後，對該 各種評價實驗（外觀評價實驗等），獲得最終 塡充材料的硬化體因爲焊錫平坦化處理時的 熱膨脹。尤其因爲塡充材料的硬化體的Ζ軸 基板的厚度方向、通孔部的軸線方向）之膨 的硬化體將位於通孔部的開口部的蓋狀導體 狀導體或其周邊的導體部分施加壓縮、拉伸 於內存有壓縮、拉伸應力之狀態，進行對配 更小時，會產 有塡充材料的 1 0 3，和開設 ，不易確保較 1 0 5的界面， 確保較高的連 目的在於提供 或其周邊的導 之多層配線基 題而刻意進行 導體或其周邊 ϋ如下述之推 行一次或多數 配線基板實施 製品。但是， 力口熱、冷卻而 方向（即配線 脹，塡充材料 上推，且在蓋 應力。如此地 基板賦予熱 200524495 衝擊的可靠性評價實驗時，尤其當通孔部爲小徑的情？兄， 在位於其開口部的蓋狀導體或其周邊的導體部分，@1 生龜裂或脫層。於如此之推測下，本申請案發明人著眼於 塡充材料的硬化體的物性値，尤其線膨脹値，而得知若謀 求其値之適當化，即可有效地防止產生龜裂或脫層。然後， 本申請案發明人進而發展此種見解，最後想到下述解決問 題之手段。 即，用於解決上述問題之手段係一種多層配線基板， 其特徵在於具備：核基板，具有第1主面及第2主面，且 具有通孔部，該通孔部係於開口在前述第1主面及前述第 2主面的直徑200 μ m以下的貫穿孔的之內壁面裝設通孔導 體之構造；層間絕緣層，配置在前述核基板的前述第1主 面及前述第2主面的至少一方側；配線層，配置在前述層 間絕緣層的表面上；塡充材料的硬化體，塡充在前述通孔 部；及蓋狀導體，堵塞前述通孔部的開口部；前述塡充材 料的硬化體的線膨脹値，在從室溫到焊錫平坦化處理溫度 之溫度區域中爲1. 2 %以下。 因而，根據本發明，塡充材料的硬化體的線膨脹値在 從室溫到平坦化處理溫度之溫度區域中，係抑制在1.2 %以 下的極低値。因而，進行焊錫平坦化處理時的塡充材料的 硬化體的熱膨脹量較少，內存於蓋狀導體或其周邊的導體 部分之壓縮、拉伸應力亦自然地較小。因此，即使隨同熱 衝擊進行可靠性評價實驗，亦不易在蓋狀導體或其周邊的 導體部分產生龜裂或脫層，可賦予較高的連接可靠性。 此處，塡充材料的硬化體的線膨脹値，在從室溫到平 200524495 坦化處理溫度之溫度區域中爲1 . 20 %以下（但是0 %除 外）’較佳爲0.30%以上1.20%以下，尤其較佳爲0.80% 以上1.20%以下。前述線膨脹値超過1.20%時，無法充分 地減少塡充材料的硬化體的熱膨脹量，而無法充分地減少 龜裂或脫層的產生率。且，當前述線膨脹値不滿0.30%時， 塡充材料的硬化體將變硬，而有塡充材料的硬化體本身產 生龜裂，或通孔導體產生龜裂的可能性。 於上述發明中，所謂「線膨脹」係指將構成多層配線 基板的塡充材料的硬化體當作試樣，在從室溫（25 °C )到 焊錫平坦化處理溫度之間，用TM A裝置（熱機械分析裝置） 測定時的試樣延伸率（％ )。此外，選擇錫鉛共晶焊錫 (Sn/3 7Pb :熔點183°C )當作多層配線基板的構成要素所 必須使用的焊錫材料時，前述焊錫平坦化處理溫度係設定 在錫鉛共晶焊錫用的平坦化處理溫度（例如2 1 5 °C )。即， 所謂平坦化處理溫度可爲此種焊錫熔點加上大約30°C之 溫度。且’錫給共晶焊錫以外的S n / P b系焊錫，例如使用 Sn/3 6Pb/2Ag之組成的焊錫（熔點190°C )等，亦可設定相 同程度的焊錫平坦化處理溫度。 再者，當作多層配線基板的構成要素所必須使用的焊 錫材料，如上述的含鉛焊錫以外，亦可選擇無鉛焊錫。所 謂無鉛焊錫意即完全或幾乎不含鉛的焊錫，可舉出例如 Sn-Ag系焊錫、Sn-Ag-Cu系焊錫、Sn-Ag-Bi系焊錫、Sn-Ag-Bi-Cu系焊錫、Sn-Zn系焊錫、Sn-Zn-Bi系焊錫等。此 外，上述各系之焊錫亦可含有微量元素（例如Au、Ni、Ge 等）。 200524495
Sn-Ag系焊錫的具體例，例如有Sn/3.5Ag之組成的焊 錫（熔點221°C )或Sn/3Ag/6-8In之組成的焊錫等。Sn-Ag-Cu 系焊錫的具體例有S η / 3 · 0 A g / 0 · 5 C u之組成的焊錫（熔點2 1 7 °C )等。Sn-Ag-Bi 系焊錫的具體例有 Sn/3.5Ag/0.5Bi/3.0In 之組成的焊錫（熔點214°C )或Sn/3.2Ag/2.7Bi/2.7In之組 成的焊錫（熔點210°C )等。Sn-Ag-Bi-Cu系焊錫的具體例， 有Sn/2.5Ag/l.〇Bi/0.5Cu之組成的焊錫（熔點214°C )等。 Sn-Zn系焊錫的具體例有Sn/9.〇Zn之組成的焊錫（熔點199 C )等。Sn-Zn-Bi系焊錫的具體例有Sn/8Zn/3Bi之組成的 焊錫（熔點19 8 °C )等。 對塡充材料的硬化體之線膨脹測定，本來期望針對實 際塡充在通孔部的狀態之塡充材料的硬化體進行。但是， 亦可代用以藉由如下述的簡便方法測定而獲得的結果，當 作線膨脹的測定結果。 首先’將熱硬化性的塡充材料流入具有大約1 〇 mm X 1 〇 imn X 5 0 mm的成形空間之模型，以和通常利用的步驟相同的 條件將該塡充材料熱硬化。然後，使用旋盤等加工裝置製 作φ5 mm X 2 0 imn的圓柱形實驗片，將其當作試樣使用而進行 TMA法之測定。此處所謂的「TMA」係指熱機械分析，例 如指JIS-K7197 (塑膠的熱機械分析之線膨脹率實驗方法） 所規定者。然後，以跨距2 0 mm於實驗片的長度方向施加大 約lg的壓縮負載之狀態，冷卻到- 55°C，且以l〇°C /分鐘的 升溫速度加熱到2 1 5 °C。此時，測定在2 5 t：、2 1 5 °C的試樣 長度，將所獲得的測定結果代入公式1計算線膨脹値 (% )。此外，針對核基板測定線膨脹時，將通孔部形成 200524495 前的核基板適當切割當作實驗片即可。 ε b= ( L215-L25) /L25 X 1 00···公式 1 ε b :線膨脹（％ ) L 215 : 2 1 5 °C中的試樣長度（mm ) L25 :室溫（25°C )中的試樣長度（mm ) 且，前述塡充材料的硬化體的軸線方向（Z軸方向） 之平均熱膨脹係數値，例如在5ppm/K以上50ppm/K以下 較佳，尤其在20ppm/K以上40ppm/K以下更佳。且，希望 塡充材料的硬化體的軸線方向之平均熱膨脹係數値接近前 述核基板的厚度方向（Z軸方向）之平均熱膨脹係數，具 體而言，兩者之差的絕對値在20ppm/K以下爲佳。若將兩 者之差的絕對値設定在20ppm/K以下，即可在可靠性評價 實驗時減低施加在通孔導體等的應力。 本發明中的前述塡充材料的硬化體之平均熱膨脹係 數，可藉由如下述之方法測定。首先，藉由上述方法由塡 充材料製作Φ5 mm X 2 0 mm的圓柱形實驗片，且將其當作試樣 使用而進行TM A法之測定。此處所謂的「TM A」係指熱機 械分析，例如指JIS-K7 197 (塑膠的熱機械分析之線膨脹 率實驗方法）所規定者。然後，在以跨距20 mm於實驗片的 厚度方向施加大約1 g的壓縮負載之狀態，冷卻到-5 5 °C， 且以1 0 °C /分鐘的升溫速度加熱到2 1 5 °C。此時，測定在-5 5 t、2 5 °C、1 2 5 °C的試樣長度，將所獲得的測定結果代入 公式2計算平均熱膨脹係數値（p p m / K )。此外，針對核 基板測定平均熱膨脹係數時，將通孔部形成前的核基板適 當切割當作實驗片即可。 -10- 200524495 α = { ( L2L5-L-55 ) / ( L25 X ( 1 2 5 - ( - 5 5 ) ) ) }.··公式 2 α :平均熱膨脹係數（ppm/K) L215 : 1 2 5 °C中的試樣長度（mm ) L - 5 5 : - 5 5 °C中的試樣長度（mm ) L25 :室溫（25°C )中的試樣長度（mm ) 且，前述塡充材料的硬化體的Z軸方向之平均熱膨脹 係數，和前述通孔導體的Z軸方向之平均熱膨脹係數，雨 者之差的絕對値爲20ppm/K以下較佳，在15ppm/K以下更 佳。再者，前述核基板的厚度方向之平均熱膨脹係數和前 述通孔導體的Z軸方向之平均熱膨脹係數，兩者之差的絕 對値爲30ppm/K以下較佳，在25ppm/K以下更佳。任一情 況均可藉由縮小差的絕對値的方式，於可靠性評價實驗時 減少施加在通孔導體、蓋狀導體、層間絕緣層等之應力。 此外，前述層間絕緣層的Z軸方向之平均熱膨脹係 數，在20ppm/K以上60ppm/K以下較佳，在20ppm/K以上 5 5ppm/K以下更佳。該平均熱膨脹係數超過60ppm/K以下 時，可靠性評價實驗時的熱膨脹量較大，將在配線層或穿 孔的焊墊部施加應力，而容易產生龜裂。另一方面，該平 均熱膨脹係數比20ppm/K更低時，層間絕緣層變成較硬的 結果，將有不易充分地塡埋與配線層之間隙，或層間絕緣 層本身容易產生龜裂之虞。 於本發明中可使用的核基板可舉出樹脂基板、陶瓷基 板、金屬基板等，其中亦以樹脂基板較佳。適當的樹脂基 板可舉出由EP樹脂（環氧樹脂）、PI樹脂（聚醯亞胺樹 脂）、BT樹脂（雙馬來硫亞氨二哄（bismaleimide-triazine) 200524495 樹脂）、PPE樹脂（聚苯醚（polyphenykne ether)樹脂、 等所構成的基板。此外’亦可使用該等樹脂和玻璃纖維（玻 璃織布或玻璃不織布）的複合材料所構成的基板。其具P 例有玻璃-BT複合基板、高Tg玻璃環氧複合基板（fR-4、 FR-5等）等高耐熱性層疊板等。且，亦可使用該等樹脂和 聚醯亞胺纖維等有機纖維的複合材料所構成的基板。或 者，亦可使用使環氧樹脂等熱硬化樹脂含浸在連續多孔性 PTFE等三次元網孔狀氟系樹脂基材的樹脂-樹脂複合材料 所構成的基板等。此時，希望核基板係線膨脹或平均熱膨 脹係數値較小者，針對該點以使用高耐熱性層疊板等較適 當。再者，亦可用內部具有配線層的核基板。 將樹脂基板當作核基板使用時，選擇含有粉末狀或纖 維狀的無機塡料者較適當。此種無機塡料有陶磁塡料、金 屬塡料、玻璃塡料等。較適當的陶磁塡料可舉出二氧化5夕、 氧化鋁、碳酸鈣、氮化鋁、氫氧化鋁、氧化鈦、硫酸鋇等。 樹脂中含有無機材料時，線膨脹或平均熱膨脹係數値較 低，且亦提高耐熱性。 前述核基板具有在開口於第1主面及第2主面的貫穿 孔的內壁面裝設通孔導體之構造的通孔部。通孔導體係藉 由將具有導電性的金屬設於貫穿孔的內壁面上的方式形 成。此時，例如藉由使無電解鍍銅析出在貫穿孔的內壁面 上的方式所形成的鍍通孔部，從製造上、成本上的觀點來 看較適當。且，前述核基板的厚度方向的線膨脹値，在從 室溫到平坦化處理溫度之溫度區域中爲0.3%以上1.4%以 下爲佳，0.8 %以上1. 3 %以下較佳。 200524495 通孔導體的表面較少凹凸爲佳，具體而言，Ra < 1 A m 的平滑面爲較佳。例如，在樹脂中印刷添加塡料的塡充材 料而塡充在貫穿孔內時，若有凹凸部則該處將塡入樹脂。 因此，愈靠近貫穿孔的出口側附近，塡料的含有量愈增加， 則塡充材料的黏度極端地增大，塡充性變差。且，即使可 在貫穿孔內塡充塡充材料，在貫穿孔的出口側附近和入口 侧附近亦將產生起因於塡料含有量相異之熱膨張差。因 此，塡充材料的硬化體可能容易產生龜裂。所謂Ra係指 JISB060 1 - 1 994所規定的算術平均槪略數。 於本發明中，前述通孔部比先前者較小徑，形成在直 徑200 // m以下（但是，0 // m除外）的貫穿孔內裝設通孔 導體之構造。其原因爲，堵塞通孔部的開口部的蓋狀導體 或其周邊的導體部分產生龜裂或脫層之問題，因爲貫穿孔 的直徑在200 μ m以下而顯著化。即，本申請案特別要解 決的問題係於貫穿孔的直徑在 200 // m以下時可能產生 的。此處，雖然不了解在有小徑的通孔部時會產生本申請 案特別要解決的問題之詳細原因，但猜測其原因爲相較於 先前尺寸的通孔部，施加在蓋狀導體等的應力之負載較 大。此外，貫穿孔的直徑亦可在1 00 // m以下（但是0 // m 除外）。 於本發明中所使用的塡充材料，希望耐熱性較高，尤 其希望玻璃轉移點較高。一般因爲超過玻璃轉移點時平均 熱膨脹係數增加，因此玻璃轉移點較低的塡充材料的線膨 脹變成較大者。玻璃轉移點較佳爲1 40 °C以上，進而較佳 爲1 5 0 °C以上爲佳。前述塡充材料係例如將賦予熱硬化性 200524495 的樹脂材料當作基材所形成者爲佳，塡充到通孔部內之後 硬化。前述塡充材料係將環氧樹脂當作基材所形成者較適 當。環氧樹脂一般較少硬化收縮，即使硬化後端面亦不易 產生凹陷。 前述環氧樹脂中亦希望使用耐熱性、耐濕性、耐藥品 性優良的芳香族環氧，例如雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型 環氧樹脂、含磷酚醛（phenol nov〇lac )型環氧樹脂、甲酚 醛（cresol nov〇lac )型環氧樹脂等。再者，使用3官能以 上的多吕能環氧樹脂（氨基酣（amin〇phenol)型等）對達 成線膨脹之減低有效。 前述塡充材料以在環氧樹脂添加用於賦予熱硬化性之 硬化劑者較佳。此種硬化劑就耐熱性或耐藥品性優良之點 而言，以咪唑 （imidazole )系硬化劑或雙氰胺 (d i c y a n d i a m i d e )等胺系硬化劑較適當。硬化劑的性狀並 無特別限定，若是粉末狀則有調製後的壽命管理較容易之 優點。 前述塡充材料係以在環氧樹脂加上硬化劑進而添加最 0 大粒徑爲5 // m以上6 0 // m以下的塡料者較佳。此種塡料 係以如陶瓷塡料、金屬塡料、玻璃塡料等的無機塡料較佳。 無機塡料的添加關係到塡充材料的硬化體的線膨脹或平均 熱膨脹係數之降低。較適當的陶瓷塡料可舉出二氧化矽、 氧化鋁、碳酸鈣、氮化鋁、氫氧化鋁、氧化鈦、硫酸鋇等 粒子。較適當的金屬塡料可舉出銅、銀、錫、鉛、鈦、鐵、 鎳等粒子。此外，亦可使用以金屬被覆陶瓷塡料表面的粒 子。亦可使用陶瓷塡料及金屬塡料兩種。 -14 - 200524495 前述塡料的最大粒徑爲5 // m以上6 0 A m以下較佳。 最大粒徑不滿5 // m時，由於無法以高密度塡充塡充材料， 因此不易將塡充材料的硬化體的線膨脹或平均熱膨脹係數 抑制在較低値。另一方面，最大粒徑超過6 0 # m時，在直 徑200 // m以下的貫穿孔塡充塡充材料時，內部容易產生 堵塞。因此，有塡充塡充材料的作業較困難之虞。 使塡充在前述通孔部時的前述塡充材料，在2 2 ± 3 °C 中，剪切速率爲21s_1時，黏度爲300Pa· s以下較佳。進 而在10Pa«s以上200Pa*s以下爲更佳。黏度不滿i〇pa· s時，所塡充的塡充材料有流到通孔部外之虞。另一方面， 黏度超過20 OPa · s時，塡充材料的流動性過小，在通孔部 塡充塡充材料的作業較困難。此外，在通孔部塡充塡充材 料的適當手法有印刷法。此時，介置遮罩印刷塡充材料亦 可，此外不介置遮罩而直接印刷塡充材料亦可。 於本發明，在不造成實質影響的範圍內，亦可在塡充 材料混合上述以外的其他成分。例如，在不造成絕緣性及 耐濕性等實質影響的範圍內，容許添加消泡劑、搖變劑、 著色劑、流平劑、偶合劑。 前述層間絕緣層的表面上配置有配線層。形成配線層 的手法或金屬材料係考慮和導電性或層間絕緣層的密接性 等而適當選擇。使用在配線層的形成的金屬材料之例可舉 出銅、銅合金、銀、銀合金、鎳、鎳合金、錫、錫合金等。 形成配線層的手法可採用減色法、半加成法、全加成法等 眾所周知的手法。具體而言，例如可採用銅箔蝕刻、無電 解鍍銅或電解鍍銅、無電解鍍鎳或電解鍍鎳等手法。此外， -15- 200524495 亦可在藉由濺鍍或C V D等手法形成金屬層後以進行蝕刻 的方式形成配線層，或藉由導電性糊膠等印刷形成配線 層。且，亦可在前述層間絕緣層的最表層上依照需要配置 用於保護配線層的防銲劑。 通孔部的開口部配置有堵塞通孔部的蓋狀導體。此種 蓋狀導體係使用導電性金屬藉由先前眾所周知的手法，以 在通孔部的開口部形成導體層的方式所獲得。蓋狀導體較 適當之例可舉出藉由施加鍍銅的方式所形成的鍍蓋層。將 相關之鍍蓋層的厚度例如設定在5 // m以上50 // m以下， 尤其設定在10#m以上30//m以下較佳。 在前述層間絕緣層中，亦可在的前述蓋狀導體表面上 的位置配置穿孔，尤其配置在穿孔凹部塡充電鍍的埋孔 (filled-via)爲佳。在穿孔凹部塡充電鍍的埋孔比未在穿 孔凹部塡充電鍍的穿孔，對於來自通孔部的上推較弱，由 於本身的塑性變形而不易對抗應力。因而，該位置有埋孔 時，容易產生蓋狀導體或其周邊的導體部分產生龜裂或脫 層之本申請案特別要解決的問題。埋孔係例如在層間絕緣 層開口穿孔凹部後，藉由在該穿孔凹部的內部施加電解鍍 銅使上面大致平坦的方式形成。且埋孔係於層間絕緣層開 口穿孔凹部後，在該穿孔凹部的內部施加無電解鍍銅，進 而藉由在穿孔內的凹陷塡充電解鍍銅或導電性糊膠等使上 面大致平坦的方式形成。 且，用於解決上述問題的另一手段係一種多層配線基 板，其特徵在於具備：核基板，具有第1主面及第2主面， 且具有通孔部，該通孔部係於開口在前述第1主面及前述 -16- 200524495 第2主面之直徑200//m以下的貫穿孔的內壁面，裝設通 孔導體之構造；層間絕緣層，配置在前述核基板的前述第 1主面及前述第2主面的至少一方側；配線層，配置在前 述層間絕緣層的表面上；塡充材料的硬化體，塡充在前述 通孔部；及蓋狀導體，堵塞前述通孔部的開口部；從室溫 到焊錫平坦化處理溫度之溫度區域中的前述塡充材料的硬 化體的線膨脹値，和從室溫到焊錫平坦化處理溫度之溫度 區域中的前述核基板的厚度方向的線膨脹値，兩者之差的 絕對値爲0.1 %以下。 因而，根據本發明，從室溫到焊錫平坦化處理溫度之 溫度區域中的前述塡充材料的硬化體的線膨脹値，和該溫 度區域中的前述核基板的厚度方向的線膨脹値，兩者之差 的絕對値係抑制在0.1 %以下的極低値。因而，進行焊錫平 坦化處理時的塡充材料的硬化體的熱膨脹量較少，內存於 蓋狀導體或其周邊的導體部分之壓縮、拉伸應力亦自然地 較小。因此，即使隨同熱衝擊進行可靠性評價實驗，蓋狀 導體或其周邊的導體部分亦不易產生龜裂或脫層，可賦予 較高的連接可靠性。 【實施方式】 以下，根據第1圖〜第4圖詳細地說明將本發明具體化 的實施形態的多層配線基板1 1。 如第1圖所示，該多層配線基板1 1係於兩面具備組合 層的兩面組合多層配線基板。構成多層配線基板11的核基 板1 2的平面形狀爲大致矩形的板形構件（厚度0.8 mm )， 具有上面13(第1主面）及下面14(第2主面）。在核基 -17- 200524495 板1 2的多數處以等間隔形成貫穿上面1 3及下面1 4的通孔 部1 5。該等通孔部1 5具有在開口於上面1 3及下面1 4的 貫穿孔1 6的內壁面裝設鍍通孔部1 7的構造。本實施形態 的情形，鍍通孔部1 7係由無電解鍍銅後的電解鍍銅所構 成，其析出厚度設定成大約20 // m。鍍通孔部丨7的表面爲 平滑面且幾乎沒有凹凸，Ra亦不滿1/zm。通孔部15內塡 充有塡充材料的硬化體1 8。此處塡充材料係使闱將環氧樹 脂當作基材且於其添加硬化劑及塡料的糊膠。關於其詳細 情形將後述。通孔部1 5的上側開口部形成有上側鍍蓋層 2 1 (蓋狀導體），通孔部1 5的下側開口部形成有下側鍍蓋 層22(蓋狀導體）。其結果，藉由該等鍍蓋層21、22堵 塞通孔部1 5。於本實施形態，在無電解電鍍後藉由電解鍍 銅形成鍍蓋層21、22，並將其厚度（詳述爲接觸在塡充材 料的硬化體18端面之處的厚度）設定成大約15 β m〜25 μ m。鍍蓋層21、22接觸在通孔部15的壁面部分處的厚度 比前述厚度更厚，形成大約35 // m〜45 # m。 核基板1 2的上面1 3形成有層間絕緣層3 1，核基板1 2 的下面1 4形成有層間絕緣層3 2。層間絕緣層3 1、3 2任一 種其厚度均爲大約3 0 // m，例如由使環氧樹脂含浸在連續 多孔性PTFE的樹脂-樹脂複合材料所構成。在位於上面1 3 側的第1層層間絕緣層31的表面上形成配線層2 3的圖 案，在位於下面1 4側的第1層層間絕緣層3 2的表面上形 成配線層24的圖案。且，在第1層層間絕緣層3 1的特定 處’即通孔部1 5的正上部，設有直徑大約7 0 // m的穿孔 凹部41。在第1層層間絕緣層3 2的特定處，即通孔部15 -18- 200524495 的正下部，同樣地設有直徑大約70 // m的穿孔凹部44。穿 孔凹部4 1、44塡充有穿孔導體之電解鍍銅，藉此形成埋孔 43、46。上面13側的埋孔43係將其內側面對鍍蓋層21連 接’此外將其外側面對配線層23連接。其結果，經由埋孔 4 3導通通孔部1 5和配線層2 3。且，下面14側的埋孔4 6 係將其內側面對鍍蓋層22連接，此外將其外側面對配線層 24連接。其結果，經由埋孔46導通通孔部15和配線層24。 在第1層層間絕緣層3 1的表面上形成第2層層間絕緣 層5 1，在第1層層間絕緣層3 2的表面上形成第2層層間 絕緣層52。層間絕緣層51、52任一種其厚度均爲大約30 M m，由使環氧樹脂含浸在連續多孔性PTFE的樹脂-樹脂 複合材料所構成。在第2層層間絕緣層5 1、5 2的表面上各 自設有防銲劑7 1、7 2。在第2層層間絕緣層5 1、5 2的特 定處各自設有直徑大約70 // m的穿孔凹部6 1、64。在穿孔 凹部6 1、64塡充有穿孔導體之電解鍍銅，藉此形成埋孔 6 3、6 6 ° 上面1 3側的埋孔6 3係將其內側面對配線層2 3連接， 此外將其外側面藉由防銲劑7 1的開口部8 1露出。然後， 埋孔6 3的外側面上設有用於和不圖示的IC晶片側的焊墊 連接的焊錫突起8 3。下面1 4側的埋孔66係將其內側面對 配線層24連接，此外將其外側面藉由防銲劑72的開口部 84露出。然後，埋孔66的外側面上設有用於和不圖示的 母基板側的焊墊連接的焊錫突起86。 【實施例】 以下說明關於比本實施形態更具體化的實施例。 -19- 200524495 (1 )用於塡充通孔部1 5的塡充材料之製作 如桌1表之組成，混合環氧樹脂、硬化劑及塡料，使 用3支轉動式銑刀混練，調製塡充材料之通孔部塡充用糊 膠。此處使用的原材料之詳細內容如下述。第1表中，使 環氧樹脂和硬化劑之和爲丨00份，將各成分之量顯示在重 量部。除了下述成分以外，在通孔部塡充用糊膠添加少量 的觸媒核、增黏劑、消泡劑。 <塡充材料> • E-8 28 :雙酚a型環氧樹脂（日本環氧樹脂製） • E-807 :雙酚F型環氧樹脂（日本環氧樹脂製） • E-630 :氨基酚型環氧樹脂（日本環氧樹脂製） <硬化劑> • 2MAZ-PW:咪嗤（imidazole)系硬化劑（四國化成 工業製） • D IC Y7 :雙氰胺系硬化劑（日本環氧樹脂製） <塡料> • f 1 :分級成平均粒徑3 // m，最大粒徑1 〇 # m的霧化 Cu粉末 • f2 :分級成平均粒徑6 # m，最大粒徑24 μ m的二氧 化矽粉末 • f 3 :分級成未達平均粒徑2 // m，最大粒徑1 〇 # m的 碳酸鈣粉末表面處理品 (2 )多層配線基板1 1之製作 製作多層配線基板1 1時，使用如下述的核基板1 2 ° 第2表顯示關於其物性。 -20- 200524495 <核基板>
•核基板A : Β Τ /玻璃布複合基板a •核基板B :環氧/玻璃布/塡料複合基板 •核基板C : BT/玻璃布複合基板C 此外’首先在上述核基板1 2 (厚度0 · 8 nun )裝設直徑 100 μ m、200 // m或3 0 0 // m的貫穿孔。然後，依照先前眾 所周知的手法進行無電解鍍銅、電解電鍍，在前述貫穿孔 16的內壁面裝設鍍通孔部17當作通孔部15。接著，藉由 將第1表所示的塡充材料以先前眾所周知的印刷方法印 刷，而將塡充材料塡充在通孔部1 5內。然後，以1 5Ot X 5 小時的條件將核基板1 2加熱硬化，當作塡充材料的硬化體 1 8。此種熱硬化處理後，藉由帶式硏磨機硏磨而將核基板 1 2的上面1 3及下面1 4平滑化之後，在包含塡充材料的硬 化體1 8端面的核基板1 2全體無電解電鍍後，施加電解鍍 銅。接著，在所形成的導體層上裝設乾式膜進行曝光、顯 像後進行蝕刻，形成導體層圖案。藉此在通孔部1 5的開口 部形成鍍蓋層2 1、22。再者，藉由組合法形成層間絕緣層 31、32 (味之素：ABF-GX、Z軸方向的平均熱膨脹係數爲 5 5 ppm/K)後，將通孔部15的正上方以碳酸氣體雷射開孔。 然後，在藉由該開孔所形成的穿孔凹部4 1、44內無電解電 鍍後，以電解鍍銅塡埋而形成埋孔43、46，同時在層間絕 緣層3 1、3 2的表面上形成配線層2 3、2 4。再者，以同樣 的手法進行藉由層間絕緣層5 1、5 2的形成、雷射開孔、無 電解電鍍、電解鍍銅等而形成埋孔63、66，接著，進行形 成防銲劑7 1、7 2。然後，最後在從防銲劑7 1、7 2露出的 -21- 200524495 埋孔63、66印刷焊錫，且以2 1 5 t： X 1 〇利、於‘ k餐的加熱條件進 行平坦化處理，完成具有焊錫突起83、^ Ό的弟1圖的多層 配線基板1 1。此外，本實施例係使闲飽& 〜™踢給共晶焊錫 (Sn/3 7Pb :熔點183°C )當作形成焊鍚突ip ' 切大起8 3、8 6的焊錫 材料。 如第3表所示’此處將核基板A和塡充材料fi的組 合當作「樣品編號1」’將核基板A和塡充材料F2的組合 當作「樣品編號2」’將核基板A和塡充材料F 3的組合當 作「樣品編號3」，將核基板A和塡充材料的組合當作 「樣品編號4」。且，將核基板B和塡充材料F丨的組合當 作「樣品編號5」。然後，將核基板C和塡充材料F丨的組 合當作「樣品編5虎6」’將核基板C和塡充材料2的，組合 當作「樣品編號7」。 (3 )熱衝擊實驗 針對依照上述（2 )所製作的多層配線基板丨丨，根據 下述要領實施熱衝擊實驗，用以比較連接可靠性的良否。 具體而言，將- 55°C X5分鐘〜125°C X5分鐘當作1個循環， 在進行5 0 0次該熱循環時沿著通孔部1 5的軸線方向切開核 基板12，用SEM觀察該切開面。然後，調查鍍蓋層21、 22及接觸在該鍍蓋層21、22的導體部分（通孔部15的壁 面部分、埋孔43、46 )的龜裂或脫層的產生狀況。第3表 表示其結果。同時，於進行熱衝擊實驗前的多層配線基板 1 1，尤其不認爲有龜裂或脫層等不良情況。 (4 )塡充材料的硬化體1 8及核基板1 2的線膨脹、平 均熱膨脹係數的測定 -22- 200524495 •塡充材料的硬化體1 8 :首先將塡充材料流入具有 約1 0 mm X 1 0 mm X 5 0 mm的成形用空間之模型，以1 5 0 °C 小時的條件（即，與通常用的步驟相同的條件）將該塡 材料熱硬化。然後，使用旋盤製作φ5 inm X 2 0 mm的圓柱形 驗片，將該圓柱形實驗片當作試樣使用而進行TMA法的 定。即’以在跨距2 0 irnn於實驗片的長度方向加上大約 的壓縮負載之狀態，冷卻到-55°C，且以10°C /分鐘的升 速度加熱到2 1 5 °C。此時，測定在2 5 °C、2 1 5 °C的試樣之 度’將所獲得的測定結果代入上述公式1而計算線膨賬 (% )。且，測定在-5 5 °C、2 5 °C、1 2 5 °C的試樣之長度 將該測定結果代入上述公式2而計算平均熱膨脹係數 (Ppm/K )。將該等結果顯示在第1、2表。 •核基板12 :使用切割裝置切開成厚度0.8匪X縱 5 ·〇 nun的正方形實驗片，將該實驗片當作試樣使用而進 TMA法的測定。即，以在實驗片的厚度方向加上大約 的壓縮負載之狀態，冷卻到-55°C，且以10°C /分鐘的升 速度加熱到2 1 5 °C。此時，測定在2 5 t：、2 1 5。(：的試樣之 度’將該測定結果代入上述公式1而計算線膨脹値（％ ) 且’測定在-5 5 °C、2 5 °C、1 2 5 °C的試樣之厚度，將該測 結果代入上述公式2而計算平均熱膨賬係數値（ppm/K) 亦將該等結果顯示在第1、2表。 (5 )結果及考察 塡充材料的硬化體1 8的線膨膜.如第1表所示， 塡充材料FI、F2的硬化體18任一線膨脹値均爲丨.20 % 下’其値係屬於適當範圍內。相對之，於塡充材料F3、 大 X 5 充 實 測 1 g 溫 長 値 値 橫 行 1 g 溫 厚 〇 定 於 以 F4 200524495 的硬化體18任一線膨脹値均超過1·2〇% ’其値不屬於適當 範圍內。因而，顯示選擇塡充材料F 1、F2時可獲得良好的 結果。 •核基板1 2的線膨脹、平均熱膨脹係數：如第2表所 示，關於核基板 A、Β ’任一線膨膜値均爲1 · 3 0 %以下’ 其値係屬於適當範圍內。相對之’關於核基板C ’線膨脹 値超過1 . 3 0 %，其値不屬於適當範圍內。此外’關於平均 熱膨脹係數亦認爲有同樣的傾向，核基板A、B比核基板C 較低値。由以上結果顯示選擇核基板A、B時可獲得良好 的結果。 •塡充材料對核基板1 2的印刷性：樣品編號1、2、3、 5、6顯示對1 0 0 // m之極小徑的通孔部1 5亦有良好的印刷 性。相對之，得知樣品編號4、7對小徑的通孔部1 5的印 刷性較差，形成塡充不足。即，從印刷性的觀點來看，得 知使用塡充材料FI、F2、F3比使用塡充材料F4時可獲得 良好的結果。 •熱衝擊實驗的連接可靠性：樣品編號1、2、5即使 在通孔部1 5的直徑變成1 0 0 // m時，仍可將龜裂或脫層的 產生率抑制爲0 %。因而，在樣品編號1、2、5的多層配 線基板1 1中，鍍蓋層2 1、2 2或其周邊的導體部分可確保 極闻的連接可靠性。另一方面，其他的樣品在通孔部15 變成200//m以下時，會高頻率地產生龜裂或脫層。 因而’根據本實施形態可獲得以下的效果。即，塡充 材料的硬化體1 8的線膨脹値，在從室溫（2 5 °C )到焊錫平 坦化處理溫度（2 1 5 °C )之溫度區域中可抑制在1 . 2 %以下 200524495 的極低値。且，從室溫（25 °C )到焊錫平坦化處理溫度（2 1 5 °C )之溫度區域中的塡充材料的硬化體1 8的線膨脹値，和 該溫度區域中的核基板1 2的厚度方向的線膨脹値，兩者之 差的絕對値係抑制在0.1 %以下之極低値。因而，進行焊錫 平坦化處理時的塡充材料的硬化體1 8的熱膨脹量較少，內 存在鍍蓋層21、22或其周邊的導體部分之壓縮、拉伸應力 亦自然地較小。因此，即使進行如上述之熱衝擊實驗，鍍 蓋層21、22或其周邊的導體部分亦不易產生龜裂或脫層， 而可在多層配線基板1 1賦予較高的連接可靠性。 · 接著，於以下列舉藉由前述實施形態所把握的申請專 利範圍。 (1 ) 一種多層配線基板，其特徵在於具備：核基板， 具有第1主面及第2主面，且具有通孔部，該通孔部係於 開口在前述第1主面及前述第2主面的直徑200 // m以下的 貫穿孔之內壁面裝設通孔導體之構造；層間絕緣層，配置 在前述核基板的前述第1主面及前述第2主面的至少一方 側；配線層，配置在前述層間絕緣層的表面上；塡充材料 _ 的硬化體，塡充在前述通孔部；及蓋狀導體，堵塞前述通 孔部的開口部；前述塡充材料的硬化體的線膨脹値，在從 室溫到焊錫平坦化處裡溫度之溫度區域中爲 0.30%以上 1.20%以下。 (2 )如申請專利範圍第1項之多層配線基板，其中前 述塡充材料的硬化體之平均熱膨脹係數和前述核基板的厚 度方向之平均熱膨脹係數，兩者之差的絕對値爲20ppm/K 以下。 -25- 200524495 (3 )如申請專利範圍第1項或第2項之多層配線基 板，其中前述塡充材料的硬化體之平均熱膨脹係數和前述 通孔導體的平均熱膨脹係數，兩者之差的絕對値爲 20ppm/K 以下。 (4 )如申請專利範圍第1項至第3項中之任一項多層 配線基板，其中前述核基板的厚度方向之平均熱膨脹係數 和前述通孔導體的平均熱膨脹係數，兩者之差的絕對値爲 30ppm/K 以下。 (5 )如申請專利範圍第1項至第4項中之任一項多層 配線基板，其中前述層間絕緣層的平均熱膨脹係數爲 20ppm/K 以上 60ppm/K 以下。 (6 ) —種多層配線基板，其特徵在於具備：核基板， 具有第1主面及第2主面，且具有通孔部，該通孔部係於 開口在前述第1主面及前述第2主面的直徑200/zm以下的 貫穿孔的內壁面裝設通孔導體之構造；層間絕緣層，配g 在前述核基板的前述第1主面及前述第2主面的至少 側；配線層，配置在前述層間絕緣層的表面上；塡充材半斗 的硬化體，塡充在前述通孔部；蓋狀導體，堵塞前述通 部的開口部；及穿孔，配置在前述蓋狀導體的表面上；前 述塡充材料的硬化體的線膨脹値，在從室溫到焊錫平坦十七 處理溫度之溫度區域中爲1. 2 %以下。 (7 ) —種多層配線基板用通孔部塡充材料，其特_ 在於其係一糊膠狀塡充材料，塡充在具有直徑200 # m以 下的通孔部的多層配線基板之前述通孔部，前述塡充材料 的硬化體的線膨脹値在從室溫到平坦化處理溫度之溫度]g 域中爲1.2 %以下。 (8 ) —種配線基板製造用核基板，其特徵在於其係^ -26- 200524495 配線基板製造用核基板，具備：第1主面；第2主面；通 孔部，在開口於前述第1主面及前述第2主面的直徑200 //m以下的貫穿孔的內壁面裝設通孔導體之構造；塡充材 料的硬化體，塡充在前述通孔部；及蓋狀導體，堵塞前述 通孔部的開口部；前述塡充材料的硬化體的線膨脹値在從 室溫到焊錫平坦化處理溫度之溫度區域中爲1.2 %以下。 (9 ) 一種通孔部構造，其特徵在於其係在形成於基板 的直徑200 // m以下的貫穿孔的內壁面裝設孔導體者，在 從室溫到焊錫平坦化處理溫度之溫度區域中，藉由線膨脹 値爲1.2%以下的塡充材料的硬化體塡充其內部，且藉由蓋 狀導體堵塞其開口部。 【圖式簡單說明】 第1圖係將本發明具體化之一實施形態的多層配線基 板的主要部分放大剖視圖。 第2圖係表示於實施例的熱衝擊實驗所使用的塡充材 料的組成及物性之表。 第3圖係表示於實施例的熱衝擊實驗所使用的核基板 的物性等之表。 第4圖係表示實施例的熱衝擊實驗的結果等之表。 第5圖係用於說明先前技術之問題的多層配線基板的 主要部分放大剖視圖。 【主要元件符號說明】 1 1…多層配線基板 1、2、3、4、5、6、7…樣品編號 12、A、B、C…核基板 -27- 200524495 13…當作第1主面的上面 14…當作第2主面的下面 1 5、1 0 2…通孔部 1 6…貫穿孔 17、 105…當作通孔導體的鍍通孔部 18、 101…塡充材料的硬化體 21、22、103…當作蓋狀導體的鍍蓋層 2 3、2 4…配線層
3 1、32、5 1、52···層間絕緣層 41、44、61、64···穿孔凹部 43、46、63、66 …埋孑L 71、72···防銲劑 81、84…開口部 83、86···焊錫突起 105···鍍通孔部 106…穿孔
FI、F2、F3、F4···塡充材料 -28-