201206295 六、發明說明： I：發明所屬·^技術領域3 發明領域 本發明係有關於一種多層配線基板，其具有用於層間 連接在絕緣樹脂層三維地形成之2個配線間的通孔導體。詳 而言之，有關於用以層間連接多層配線之通孔導體的改良。 C先前技術3 發明背景 以往，層間連接在絕緣樹脂層三維地形成之2個配線間 所得到的多層配線基板是已知的。作為如此之層間連接的 方法，如在絕緣樹脂層形成之孔中填充導電性糊形成之通 孔導體是已知的。又，填充含有銅(Cu)之金屬粒子，以金 屬間化合物固定該等金屬粒子來代替導電性糊亦是已知 的。 具體而言，例如，下述專利文獻1揭示一種通孔導體， 該通孔導體具有使由多數子形成之領域散布在a% 化合物之基質中的基質領域構造。 ，八嫩“巧，丨、、有（^之高熔點 粒子相材料及選自於錫(Sn)祕合金等之金屬之 · 料，用於形成軌導體之燒結性組餘。如此 成物係在液相或過渡(暫時)之液相之存在 。組 又:例如:下述專™藉；:屬：； 之熔點以上之溫度加熱包含錫-鉍加叫系金" 粒子之導電性糊’使固相溫度2贼以上之合金層形成^ 201206295 粒子之外周的通孔導體用材料。其中記載有如此之通孔導 體用材料由於藉接合固相溫度250°C以上之合金層彼此來 進行層間連接，即使在熱循環試驗或耐迴焊試驗中合金層 亦不會熔化，因此可得到高連接信賴性。 另外’例如，下述專利文獻4揭示具有通孔導體之多層 配線基板，該通孔導體以合計80〜97重量％之比例含有銅及 錫且以3〜20重量％之比例含有祕。 先前技術文獻 專利文獻 【專利文獻1】特開2000-49460號公報 【專利文獻2】特開平10-7933號公報 【專利文獻3】特開2002-94242號公報 【專利文獻4】特開2002-290〇52號公報 【每^明内溶1】 發明概要 發明欲解決之課題 關於專利文獻1揭示之通孔導體，參照第21圖詳細說 明。第21囫是專利文獻1揭示之多層配線基板之配線1與通 孔導體2之連接部份的模式戴面圖。 在第21圖之模式截面圖中，通孔導體2連接於形成在多 層配線基板之表面上的配線1。通孔導體2包含含有CU3Sn CwSri5等之金屬間化合物4的基質，及散布在含有金屬間化 合物4之基質中作為領域之含銅粉末3。在該通孔導體2中， 藉令以Sn/(CU+Sn)表示之重量比係0.25〜0.75之範圍，形成 4 201206295 基質領域構造。但是，在如此之通孔導體2中，有在熱衝擊 試驗中容易發生空洞或裂縫（第21圖中之5)之問題。 如此之空洞或裂缝，相當於因為例如在熱衝擊試驗或 迴焊處理中通孔導體2受熱之情形下，Cu擴散至Sn-Bi系金 屬粒子，生成Cu3Sn、Cu6Sn5等之CuSn化合物造成的龜裂。 此外，造成如此之空洞的原因亦為形成在Cu與Sn界面之 Cu-Sn擴散接合部含有之Cu與Sn金屬間化合物的Cu3Sn由 於各種信賴性試驗時之加熱，變化成Cu6Sn5，因此在通孔 導體2内部產生内部應力。 此外，專利文獻2揭示之燒結性組成物係，例如，在為 了積層預浸材之熱壓時發生之過渡（暫時）之液相之存在下 或不存在下燒結的組成物。如此之燒結性組成物由於包含 Cu、Sn及鉛(Pb)，故難以應付來自市場所要求之無鉛化。 又，如此之燒結性組成物由於熱壓時之溫度為180。至325°C 之高溫，故難以適用於使一般玻璃纖維含浸環氧樹脂之絕 緣樹脂層（亦稱為玻璃環氧樹脂層）。 又，專利文獻3揭示之通孔導體用材料中，在Cu粒子表 層形成之合金層的電阻值高。因此，有與如含有Cu粒子及 銀(Ag)粉等之一般性導電性糊僅藉Cu粒子間及銀粒子間等 之接觸得到之連接電阻值比較，成為高電阻值之問題。 此外，專利文獻4揭示之通孔導體中，如後述，亦有在 Cu粒子表層形成之合金層的電阻值高，無法得到充份低電 阻之層間連接的問題。 本發明之目的在於提供一種多層配線基板，其係以具 201206295 有高連接信賴性且低電阻之通孔導體作層間連接，而可因 應無Pb之需求。 用以解決課題之手段 屬本發明之一層面之多層配線基板具有：至少一層絕 緣樹脂層；配設於絕緣樹脂層之第一面之第一配線；配設 於絕緣樹脂層之第二面之第二配線；及，設置成貫通絕緣 树月曰層且用以電性連接第—配線與第二配線之通孔導體； 其特徵在於：通孔導體包含金屬部份及樹脂部份，金屬部 份具有：第一金屬區域，其含有銅粒子之結合體，且該結 合體形成電性連接第一配線與第二配線之路徑；第二金屬 區域，其係以選自於由錫、錫-銅合金及錫_銅金屬間化合物 所構成群組中之至少一種金屬作為主成分；及，第三金屬 區域，其接觸第二金屬區域，且以鉍作為主成分；且，藉 由形成結合體之銅粒子彼此互相面接觸而形成面接觸部， 並且第二金屬區域之至少一部份接觸第一金屬區域。 此外，屬本發明之另—層面之多層配線基板之製造方 =的特徵則在於包含：W步驟，其仙保護祕覆絕緣樹 月曰片之表面，第2步驟’其透過保護膜穿孔至絕緣樹脂片而 形成貫通孔；第3步驟，其係對貫通孔填充含有銅粒子、錫 -祕系焊料粒子聽硬化性樹脂之通賊：第4步驟，其係 於第3步驟後剝離保護膜，藉此使通孔糊之—部份由貫通孔 大出所形权突出部露出；第5步驟，其係將金屬㈣配置於 絕、彖樹月曰片之至少一面上’以覆蓋突出部；第6步驟，其係 將金屬箱加壓附著在絕緣樹脂片之表面上，並在小於錫_秘 201206295 系焊料粒子之熔點之溫度下透過突出部壓縮通孔糊，而形 成含有銅粒子之結合體的第一金屬區域，該第一金屬區域 具有銅粒子彼此互相面接觸而形成之面接觸部的；第7步 驟，其係於第6步驟後，將通孔糊加熱至錫-鉍系焊料粒子 之熔點以上，藉此生成第二金屬區域與第三金屬區域：該 第二金屬區域之至少一部份接觸第一金屬區域之表面，且 係以選自於由錫、錫-銅合金及錫-銅金屬間化合物所構成群 組中之至少一種金屬作為主成分；該第三金屬區域則連接 第二金屬區域，且以鉍作為主成分。 本發明之目的、特徵、層面及優點藉由以下之詳細說 明及添附圖式而變得更為明白。 發明效果 依據本發明，具有多層配線基板之通孔導體含有之銅 粒子彼此互相面接觸而形成之面接觸部的銅粒子結合體形 成低電阻導通路，藉此可實現電阻值低之層間連接。此外， 以選自於由錫、錫-銅合金及錫-銅金屬間化合物構成之群之 至少一種為主成分的第二金屬區域與該銅粒子之結合體之 表面的至少一部份接觸，藉此補強銅粒子之結合體。因此， 電性連接之信賴性提高。 圖式簡單說明 第1A圖是第一實施形態中之多層配線基板11的模式截 面圖。 第1B圖是第1A圖中之通孔導體14附近的放大模式截 面圖。 7 201206295 第2圖是用以說明藉第一實施形態中之多數銅粒子7互 相面接觸形成之銅粒子之結合體17a成為配線12間之導通 路23的說明圖。 第3圖是用以說明Cu/Sn小於1.59時之通孔導體的模式 截面圖。 第4A圖是顯示用以說明第一實施形態中之多層配線基 板11之製造方法之一步驟的模式截面圖。 第4B圖是顯示用以說明多層配線基板11之製造方法 中，接續第4A圖之一步驟的模式截面圖。 第4C圖是顯示用以說明多層配線基板11之製造方法 中，接續第4B圖之一步驟的模式截面圖。 第4D圖是顯示用以說明多層配線基板11之製造方法 中，接續第4C圖之一步驟的模式截面圖。 第5A圖是顯示用以說明多層配線基板11之製造方法 中，接續第4D圖之一步驟的模式截面圖。 第5B圖是顯示用以說明多層配線基板11之製造方法 中，接續第5A圖之一步驟的模式截面圖。 第5C圖是顯示用以說明多層配線基板11之製造方法 中，接續第5B圖之一步驟的模式截面圖。 第6A圖是顯示用以說明配線基板多層化時之一步驟的 模式截面圖。 第6B圖是顯示用以說明配線基板多層化時，接續第6A 圖之一步驟的模式截面圖。
第6C圖是顯示用以說明配線基板多層化時，接續第6B 201206295 圖之一步驟的模式截面圖。 第7A圖是顯示第一實施形態中，經填充通孔糊28之樹 脂片25之貫通孔27附近之情形的模式截面圖。 第7B圖是顯示實施形態中，壓縮填充於第7A圖之貫通 孔27中之通孔糊28時之情形的模式截面圖。 第8A圖是第二實施形態中之多層配線基板111的模式 截面圖。 第8B圖是第8A圖中之通孔導體】.4附近的放大模式截 面圖。 第9A圖是顯示用以說明第二實施形態中之多層配線基 板m之製造方法之一步驟的模式截面圖。 第9B圖是顯示用以說明多層配線基板111之製造方法 中，接續第9A圖之一步驟的模式截面圖。 第9C圖是顯示用以說明多層配線基板111之製造方法 中，接續第9B圖之一步驟的模式截面圖。 第9D圖是顯示用以說明多層配線基板111之製造方法 中，接續第9C圖之一步驟的模式截面圖。 第10A圖是顯示用以說明多層配線基板111之製造方法 中，接續第9D圖之一步驟的模式截面圖。 第10B圖是顯示用以說明多層配線基板111之製造方法 中，接續第10A圖之一步驟的模式截面圖。 第10C圖是顯示用以說明多層配線基板111之製造方法 中，接續第10B圖之一步驟的模式截面圖。 第6A圖是顯示用以說明配線基板多層化時之一步驟的 201206295 模式截面圖。 第11B圖是顯示用以說明配線基板多層化時，接續第 11A圖之一步驟的模式截面圖。 第11C圖是顯示用以說明配線基板多層化時接續第 11B圖之一步驟的模式截面圖。 第12A圖是顯示第二實施形態中，經填充通孔糊“之預 浸材125之貫通孔27附近之情形的模式截面圖。 第12B圖是顯示實施形態中，壓縮填充於第12A圖之貫 通孔中之通孔糊28時之情形的模式戴面圖。 第13圖是顯示在實施例中得到之通孔導體中之電阻值 (1通孔/ηιΩ)對Cu/Sn重量比率的圖。 第14A圖顯示在實施例中得到之多層配線基板之通孔 導體截面之3000倍電子顯微鏡(SEM)照片。 第14B圖顯示第14A圖之SEM照片的描圖。 第15A圖顯示在實施例中得到之多層配線基板之通孔 導體截面之6000倍SEM照片。 第15B圖顯示第15A圖之SEM照片的描圖。 第16A圖顯示在實施例中得到之多層配線基板之通孔 導體截面之SEM照片。 第16B圖顯示第15A圖之SEM照片的描圖。 第17A圖顯不在進行第17A圖之随影像之&元素之 映射時之影像。 第ΠΒ顯示第ΠΑ圖之映射影像的描圖。 第18A圖顯示在進行第17A圖之瞻影像之％元素之 10 201206295 映射時之影像。 第⑽顯示第18A圖之映射影像的描圖。 第19圖‘.、、員示在進行第16八圖之sEM影像之則元素之 映射時之影像。 第19B顯n9A@|之映射影像的描圖。 第20圖是比較由習知專利文獻*之導 電性糊得到之通 孔導體與本發明之通孔導體之電阻值的圖。 第21圖疋用以說明習知通孔導體之截面的模式截面 圖。 【實施冷式】 用以實施發明之形態 [第一實施形態] 第1A圖疋本實施形態之多層配線基板u的模式截面 圖。又，第1B圖是第1A圖之多層配線基板n中之通孔導體 14附近的放大模式截面圖。 如第1A圖所示，多層配線基板11係藉貫通絕緣樹脂層 13之通孔導體14電性層間連接在絕緣樹脂層13三維地形成 之由銅箔等金屬箔形成的多數配線12。 第1B圖是通孔導體14附近的放大模式截面圖。第⑴圖 中，12(12a、12b)係配線，13係絕緣樹脂層，14係通孔導體。 通孔導體14包含金屬部份15及樹脂部份16，絕緣樹脂層13 由硬化樹脂層13b積層於耐熱性樹脂片13a之兩表面上的積 層耐熱性樹脂片構成。金屬部份15包含由Cu粒子7形成之第 一金屬區域17,以選自於由錫、錫-銅合金及錫-銅金屬間化 201206295 合物構成之群之至少一種金屬為主成分的第二金屬區域 18，及以叙為主成分之第三金屬區域19。cu粒子7之至少一 部份係藉透過該等銅粒子互相直接面接觸之面接觸部2 〇接 觸結合，在以虛線顯示之部份形成鋼粒子之結合體17a。而 且，結合體17a具有作為電性連接上層之配線12a及下層之 配線Ub之低電阻導通路的功能。
Cu粒子7之平均粒徑係以〇 1〜2〇μ1Ί1之範圍為佳， 1〜ΙΟμηι之範圍更佳。當Cu粒子7之平均粒徑過小時，有在 通孔導體14中，由於接觸點變多故導通電阻變大之傾向。 此外，有如此粒徑之粒子為高價之傾向。另一方面，當Cu 粒子7之平均粒徑過大時，在形成如〜ι5〇μη1ψ之小直徑 通孔導體14之情形下，有不易提高填充率之傾向。
Cu粒子7之純度係以90質量％以上為佳，99質量％以上 更佳。Cu粒子7之銅純度越高越柔軟，因此，由於在後述加 壓步驟中容易被擠扁，故在多數Cu粒子7彼此接觸時Cu粒 子7容易變形，所以Cu粒子7彼此之接觸面積變大。此外， 當純度高時’由Cu粒子7之電阻值較低之觀點來看也是理想 的。 又’在將經形成之多層配線基板埋入樹脂後，藉使用 掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察研磨（依需要亦使用聚焦離子 束等微細加工方法）通孔導體14之截面作成之試料，確認及 測定Cu粒子7之平均粒徑，或Cu粒子7彼此面接觸之面接觸 部20。 多數Cu粒子7藉互相接觸形成結合體17a，在配線12a 12 201206295 與配線12b之間形成低電阻之導通路。藉形成如此之結合體 17a，可降低配線12a與配線12b之連接電阻。 此外’較佳的是在通孔導體14中多數Cu粒子7不是有條 理與整齊的，藉如第糊所示隨意地接觸，以具有複雜網 狀結構之方式形成低電阻之結合體m。結合體％藉形成 如此之網狀結構可提高電性連接之信賴性。又，較^的是 多數Cu粒子7彼此面接觸之位置亦是隨意的。藉使Cu粒子7 彼此在隨意之位置接觸，可藉其變形分散在受熱時在通孔 導體14之内部產生之應力，或由外部施加之外力。 通孔導體14中含有之C u粒子7之體積比例細3 〇〜9 〇體 積/〇為佳，40〜70體積。/。更佳。當Cu粒子7之體積比例過低 時，有藉多數Cu粒子7互相面接觸形成之結合體17&之作為 導通路之電性連接信賴性降低的傾向，當過高時，有電阻 值在信賴性試驗中容易變動之傾向。 如第1B圖所^以選自於祕、錫·銅合金及锡·銅金 屬間化合物構成之群之至少一種金屬為主成分的第二金屬 區域18之至少一部份形成為與金屬區域17之表面接觸。如 此，藉在金屬區域17之表面形成第二金屬區域18，補強金 屬區域17。又，較佳的是第二金屬區域18之至少—部份覆 蓋成跨過Cu粒子7彼此互相面接觸之部份的面接觸部。如 此，藉第二金屬區域18形成為跨過面接觸部2〇， 尺補強面 接觸部20之接觸狀態。 第二金屬區域18含有選自於由錫、錫_銅合金及錫-銅金 屬間化合物構成之群之至少一種金屬作為主成分。具體而 13 201206295 言’例如’包含Sn單體、Cu6Sn5、Ci^Sn等金屬作為主成分。 此外，作為殘餘之成分，亦可在不損害本發明效果之範圍， 具體而言，例如，10質量％以下之範圍内包含Bi及Cu等其 他金屬元素。 此外，較佳地，在金屬部份15中，如第1B圖所示，以 Bi為主成分之第三金屬區域19係以不與Cu粒子7接觸，與第 二金屬區域18接觸之狀態存在。在通孔導體14中，使第三 金屬區域19以不與Cu粒子7接觸之狀態存在時，第三金屬區 域19不使金屬區域17之導電性降低。 第二金屬區域.19含有Bi作為主成分。此外，第三金屬 區域19亦可在不損害本發明效果之範圍，具體而言，例如， 20質量％以下之範圍内包含Bi與sn之合金或金屬間化合物 等其他金屬元素，作為殘餘之成分。 又，由於第二金屬區域18與第三金屬區域19互相接 觸，故通常，均包含Bi及Sn兩者。此時，第二金屬區域18 係Sn之濃度比第三金屬區域19高，第三金屬區域19係出之 濃度比第二金屬區域18高。此外，第二金屬區域18與第三 金屬區域19之界面不明確比明確好。界面不明確時，即使 在熱衝擊試驗等加熱條件中亦可抑制應力集中於界面。 如此，構成通孔導體14之金屬部份15包含由Cu粒子7 形成之金屬區域17,以選自於由錫、錫·銅合金及錫_銅金屬 間化合物構成之群之至少一種金屬為主成分的第二金屬區 域18，及以Bi為主成分之第三金屬區域19。又，較佳地， 金屬部份15之(：11與811之重量比（(211/811)係1.59〜21.43之範 14 201206295 圍。關於該Cu/Sn比之意義將在後面詳述。 另一方面’構成通孔導體Μ之樹脂部份16係由硬化性 樹脂之硬化物形成。硬化性樹脂沒有特別限制，但是具體 而言，例如，由耐熱性優異且線膨脹率低之觀點來看，環 氧樹脂之硬化物特別好。 通孔導體14中之樹脂部份i6的體積比例係以〇.丄〜观 積％為佳’ 0.5〜40體積％更佳。當職部份16之體積比例過 高時，有電阻值變高之傾向，當過低時，有製造時導電性 糊之調製困難的傾向。 接著，關於多層配線基板11中之通孔導體14的作用， 參照第2圖核式地說明。 第2圖疋著眼於藉多數cu粒子7彼此互相接觸形成之一 個結合體17a之導通路23說明之說明圖。此外，為了方便， 樹脂部份16等不顯示。又’ 21是為了方便說明通孔導體14 之作用的假設彈簧。 如第2圖所示，藉多數Cu粒子7彼此互相隨意地面接觸 而形成之結合體17 a成為用以電性層間連接配線丨2 a與配線 12b的導通路23。又，較佳的是在Cu粒子7彼此接觸之面接 觸部20中，以被覆面接觸部20之周圍且跨過面接觸部2〇之 方式形成第二金屬區域18。 在多層配線基板11之内部產生内部應力時，在多層配 線基板11之内部如箭號22a所示地向外施力。如此之内部應 力係，例如，在焊料迴焊時或熱衝擊試驗時，因構成各要 素之材料的熱膨脹係數不同而產生。 15 201206295 藉柔軟性高之Cu粒子7本身變形，藉Cu粒子7彼此接觸 形成之結合體17a彈性變形，或Cu粒子7彼此之接觸位置稍 微偏移，如此之向外力被緩和。此時，由於第二金屬區域 18之硬度比Cu粒子7之硬度更硬，故可抵抗結合體17a之變 形，特別是面接觸部20之變形。因此，當使結合體17a無限 制地追隨變形時，由於第二金屬區域18在某程度範圍内限 制變形，故Cu粒子7間之面接觸部2〇分離後才會變形。這在 以彈蒉比擬Cu粒子7彼此接觸形成之結合體17a時，當施加 某種程度之力至結合體17a時，直到某種程度為止，如彈簀 延伸一樣地追隨變形，但是當變形可能再變大時，藉硬的 第二金屬區域18限制結合體na之變形。這在施加如箭號 22b所示之内向力於多層配線基板u時亦具有相同之作 用。如此，藉如彈簧21般，相對於外力或内力之任一方向 之力，限制結合體l7a之變形，可確保電性連接之信賴性。 接著，為了說明如上述之多層配線基板u之製造方法 之例，就各製造步驟，一面參照圖式一面詳細說明。 在本實施形態之製造方法中，首先，如第4A8]所示， ^樹脂片25之兩表面上貼合保護膜2卜在本實施形態中， 樹腊片250由切化職層仏積層在耐祕職片i3a 日兩表面上之積層體構成的樹脂片。使用如此之樹脂片25 時，與使用預浸材得到之多層配線基板相比，可得到薄厚 ^之多層喊基板。具體而言，例如，可形成即使為如厚 Pm以下’ Χ6μηι之厚度亦具有充分絕緣性之絕緣樹脂 。未硬化樹脂層25a黏結金屬箔及經形成之配線。 16 201206295 使用絕緣樹脂層13沒有特別限制， 溫度之樹脂即可。其具體例係 疋11 4文焊接 聚合物、料醚叫構成之片為°亞胺、液aB 胺片為佳。 ，。，、中，特別以聚醯亞 耐熱性樹脂片13a之厚度係以 更佳，5〜60μηι特佳。 為佳，3〜75μΙη 可舉由環氣樹脂等構成之未硬化黏 結層為例。又，以有助於多層配線 * , ^ ^ η 土板之厚度薄化的觀點 來看’未硬化樹脂層25a之每—而& r 估,1Λ 面的厚度係以1〜3叫爪為 佳’ 5〜ΙΟμηι更佳。 r 保護膜使用各種樹脂膜，其且 、體例係，可擧令制· 苯二甲酸乙二s旨）、PEN(聚2,6蔡 hpE取對 乙二醋）等之樹脂膜 為例。树脂膜之厚度係以0.5〜5〇 μηΐ為佳’ 1〜30μπι更佳。當 為如此厚度時，如後述，藉剝離俾 ^ 、 乐遠膜，可露出由充分高 度之通孔糊構成之突出部。 將保護膜26貼合在樹脂片25上之方法係可兴使用未 硬化樹脂層25a之表面的表面黏性，直接貼合之方法為例。 接著，如第4B圖所示，藉由保護膜26外側對經配置保 護膜26之樹脂片25穿孔’形成貫通孔27。穿孔除了使用二 氧化碳雷射、YAG雷射專非接觸之加工方法以外，可使用 利用鑽頭之穿孔等各種方法。貫通孔之直徑可舉1〇〜5〇〇μπι 左右為例，進一步，可舉50〜300μηι左右為例。 接著，如第4C圖所示，於貫通孔27中填滿通孔糊28。 通孔糊28包含Cu粒子，含有Sn與Bi之S:n-Bi系焊料粒子，及 17 201206295 環氧樹脂等硬化性樹脂成分。
Cu粒子之平均粒徑係以0.1〜20μηι之範圍為佳，1〜ΙΟμιη 之範圍更佳。當Cu粒子之平均粒徑過小時，不易於貫通孔 27中進行高度填充，且有高價之傾向。另一方面，當Cu粒 子之平均粒徑過大時，在形成小直徑之通孔導體時有不易 填充之傾向。 此外，Cu粒子之粒子形狀沒有特別限制。具體而言， 可舉例如：球狀，扁平狀，多角狀，鱗片狀，薄片狀，或 如於表面具有突起之形狀等。又，可為一次粒子，亦可形 成二次粒子。
Sn-Bi系焊料粒子沒有特別限制，只要是含有Sn與Bi之 焊料粒子即可。Sn-Bi系焊料粒子藉變化構成比或添加各種 元素，可使其共晶點變化至138°C〜232°C左右。此外，藉添 加銦(In)、銀(Ag)、鋅(Zn)等，可改善濕潤性、流動性等。 其中，共晶點甚至低到138t，考慮環境問題之無鉛焊料的 Sn-58Bi系焊料等是特別好的。
Sn-Bi系焊料粒子之平均粒徑係以0.1〜20μηι之範圍為 佳，2〜15μπι之範圍更佳。當Sn-Bi系焊料粒子之平均粒徑過 小時，有比表面積變大或表面之氧化皮膜比例變大不易熔 融之傾向。另一方面，當Sn-Bi系焊料粒子之平均粒徑過大 時，有對通孔之填充性降低的傾向。 較佳硬化性樹脂成分之環氧樹脂的具體例可使用，例 如，縮水甘油趟型環氧樹脂，脂環式環氧樹脂，縮水甘油 胺型環氧樹脂，縮水甘油酯型環氧樹脂，或其他變性環氧 18 201206295 樹脂等。 此外亦可與環氧樹脂組合，摻合硬化劑。硬化劑之 種類沒有特舰制，但是使用含有在分子巾具有至少一個 以上之羥基之胺化合物的硬化劑是特別好的。由藉作為環 乳樹脂之硬化_作職且縣存在子、及Sn-Bi系悍 料粒子表面之氧化皮膜，亦具有使接合時之接觸電阻減少 之作用的觀點來看’如此之硬化劑是較佳的。其中，由使 接合時之接觸電阻減少之作㈣別高的觀點來看，具有比 Sn-Bi系焊料粒子之魅高之沸點的胺化合物是特別好的。 如此之胺化合物之具體例，可舉例如：2-曱基胺乙醇（沸 點16〇。〇’义二乙基乙醇胺(彿點162。〇，1^二丁基乙 酉予胺G弗點229〇，N-甲基乙醇胺（彿點16〇〇c)，队甲基二乙 醇胺（彿點247<t)，N-乙基乙醇胺（彿點169t)，N-丁基乙醇 胺G弗點195 C)，二異丙醇胺(彿點249t>(： )，N，N_二乙基異丙 醇胺（沸點125.8t)，2,2_二甲基胺乙醇（彿點阶），三乙 醇胺（沸點2〇8。〇等。 通，糊係藉混合Cu粒子，含有Sn飾之Sn_Bi系焊料粒 子’及環氧樹脂等硬化性樹脂成分調製。具體而言，例如， 藉將C樣子及Sn挪、焊料粒子添加至含有環氧樹脂、硬化 劑及預定量有_狀樹脂赫，崎星歧合 調製。 由得到低電阻值並且確保充分加工性之觀點來看，硬 化性樹脂之相對於與含有c推子及Sn_Bi系焊料粒子之金 屬成分之合計量的摻合比例係則.3〜3〇質量％之範圍為 19 201206295 佳，3〜20質量％之範圍更佳。 此外，金屬成分中之Cu粒子的含有比例係以使⑽如 之重量比(Cu/Sn)成為丨·59〜21·43之範圍之方式含有為佳， 其理由將在後面詳述。因此，例如，使用系焊料粒 子作為Sn-Bi系焊料粒子時，相對於Cu粒子及^测系焊 料粒子之合計量的Cu粒子摻合比例係以4㈣質量％為 佳，55.8〜65.5質量％更佳。 通孔糊之填充方法沒有特別限制。具體而言，例如， 可使用網版印刷等方法。又，在本實施形態之製造方法中， 在將通孔糊填充於貫通孔中時’必須填充由形成於樹脂片 25之貫通孔27超出之量，使得在填充步驟後，剝離保護膜 26時，通孔糊28之一部份由形成於樹脂片25之貫通孔27突 出，露出突出部。 接著，如第4D圖所示，藉由樹脂片25之表面剝離保護 膜26，使通孔糊28之一部份由貫通孔27突出作為突出部 29。突出部29之高度亦取決於保護膜之厚度，但是，例如， 以0.5〜50μηι為佳，1〜30μπι更佳。當突出部29之高度過高 時’由於有在後述加壓步驟中糊溢出樹脂片25表面之貫通 孔27周圍使表面平滑性喪失之可能性，故不理想，當過低 時’有在後述加壓步驟中壓力未被充分地傳至經填充之通 孔糊的傾向。 接著，如第5Α圖所示，將銅箔30配置在樹脂片25上， 以箭號顯示之方向衝壓。因此，如第5Β圖所示，藉使樹脂 片25與銅箔30—體化，形成絕緣樹脂層13。在此情形下， 20 201206295 在衝壓之最初’由於力透過銅㈣施加至突出部29，故填 充於貫通似7之軌糊28以高壓力被壓縮。因此，通孔糊 28中包含之多數ClMa子7彼此的間隔變窄，化粒子7彼此互 相變形’進行面接觸。 衝壓條件沒有特別限制，但是以模具溫度設定為由常 皿(20 C)至小於Sn-Bi系焊料粒子熔點之溫度的條件為佳。 此外，在本衝壓步驟中，為了進行未硬化樹脂層25a之硬 化，亦可使用加熱至使硬化進行所需之溫度的熱壓。 在此，關於壓縮具有突出部29之通孔糊28時的情形， 使用第7A圖及第7B圖詳細說明。 第7A圖是經填充通孔糊28之樹脂片25之貫通孔27周邊 之壓縮前的模式截面圖，第7B圖是壓縮後之模式截面圖。 如第7A圖所示，藉透過銅箔3〇推壓由形成於樹脂片25 之貫通孔27突出之突出部29，填充於貫通孔27之通孔糊28 如第7B圖地被壓縮。藉該壓縮時之加壓，硬化性樹脂成分 32之一部份亦被推出至樹脂片25之表面。而且，結果，填 充於貝通孔27之Cu粒子7及Sn-Bi系焊料粒子31的密度變 南。 而且’經如此高密度化之Cu粒子7彼此互相接觸。在壓 縮時，最初Cu粒子7彼此互相點接觸，然後，隨著壓力增加 被擠扁，互相變形且面接觸形成面接觸部。如此，藉多數 Cu粒子7彼此面接觸，形成用以在低電阻之狀態下電性連接 上層配線與下層配線的結合體17a。 此外，在本步驟中，形成通孔糊28中之Cu粒子7彼此透 21 201206295 過面接觸部20接觸之結合體17a。結合體17a係Cu粒子7之表 面全體未被Sn-Bi系焊料粒子31覆蓋，具有Cu粒子7互相直 接面接觸之面接觸部20。結果，可使形成之通孔導體14之 電阻變小。而且，如後述，形成結合體17a後，藉使Sn_Bi 系焊料粒子31熔融’可以熔融之Sn-Bi系焊料濕潤結合體 17a之表面。結果’可於結合體17a之表面’較佳地，以跨 過面接觸部20之方式，形成第二金屬區域18。被覆結合體 17a之表面的第二金屬區域18賦予結合體17a彈性。如此形 成結合體17a後’藉將Sn-Bi系焊料粒子加熱至炫點以上炫 融，形成接觸結合體17a表面之至少一部份的第二金屬區域 18及接觸第二金屬區域之第三金屬區域19。 以Sn-Bi系焊料粒子31炼點以上之溫度加熱藉壓縮形 成結合體17a後之通孔糊28 ^藉該加熱，Sn-Bi系焊料粒子 31熔融。而且，第二金屬區域18形成於Cu粒子7或結合體 之表面或周圍。此時，較佳的是使Cu粒子7彼此面接觸之面 接觸部20被第二金屬區域18跨過覆蓋。藉Cu粒子7與熔融之 Sn-Bi系焊料粒子31接觸，Sn-Bi系焊料粒子31中之％與(^ 粒子7中之Cu反應’形成以包含Cu6Sn5及Cu3Sn等之金屬間 化合物及錫·銅合鱗為域分之第二金屬區域⑴另 面’藉Mi系焊料粉子31包含之殘㈣由Sn分離析出，形 成以Βι為主成分之第三金屬區域19。 眾所周知之在較低溫範圍炫融的焊料材料有& 焊料’ Sn-In系焊料，Sn刪焊料等。這些材料中，^係^ 價，Pb係環境負荷為高。 、呵 22 201206295 另方面，Sn-Bi系烊料之炼點係比表面安裝電子零件 時之-般焊料迴焊溫度低之14(rc以下^因此，只以單體使 用Sn-Bi系烊料作為電路基板之通孔導體日夺因焊料迴焊時 通孔導體之焊料再熔融，有通孔電阻變動之虞。另一方面， 使用本實施形態之通孔糊時，藉Sn_B丨系焊料粒子之％與cu 粒子之表面反應，Sn濃度由Sn_Bi系焊料粒子減少，另外， 藉經過加熱冷卻步驟，Bi析出形成Bi相。而且，由於如此 析出存在Bi相，即使提供焊料迴焊，通孔導體之焊料亦不 易再熔融。結果，即使焊料迴焊後，亦不易產生電阻值之 變動。 加熱壓縮後之通孔糊28之溫度係Sn_Bi系焊料粒子31 之熔點以上之溫度，只要在不分解樹脂片25之構成成分之 溫度範圍即可，沒有特別限制。具體而言，例如，使用 Sn-58Bi系焊料粒子作為Sn_Bi系焊料粒子時，以15〇〜25〇<t 左右之範圍為佳，16〇〜230 C左右之範圍更佳。又，藉此時 適當地選擇溫度，可使通孔糊28中包含之硬化性樹脂成分 硬化。 如此’形成用以層間連接上層配線與下層配線之通孔 導體14。 在本實施形態中，通孔糊28中包含之金屬成分中的^^ 粒子之含有比例係如前述地以使Cu與Sn之重量比（Cu/Sn) 成為1.59〜21.43之範圍之方式含有為佳，其理由將在以下說 明。 第3圖是顯示Cu/Sn小於1.59時之通孔導體之一例的模 23 201206295 式截面圖。 如第3圖所述，當cu/sn之比小於[59時，通孔導體中 之Cu比例變少，多數Cu粒子7彼此不易互相面接觸，有Cu 粒子7以分散在由金屬間化合物4構成之基質中之方式存在 的傾向。在此情形下’由於多數Cu粒子7被堅硬之金屬間化 合物4堅硬地束缚，故通孔導體本身亦有成為彈性低之堅硬 狀態之傾向。與Cu粒子7相比’如Cu6Sn5、Cu3Sn之金屬間 化合物4堅硬，不易變形。依據發明人之調查，維克氏硬度 以 Cu6Sn5s十約為 378Kg/mm2 ’ 以 Cu6Sn計約為 343Kg/mm2， 明顯高於Cu之117Kg/mm2。 而且，Cu粒子7與金屬間化合物4由於彼此之熱膨脹係 數不同’故在焊料迴焊時，產生因該熱膨脹係數不同造成 之内部應力，結果，容易產生裂縫或空洞24。 此外，當Cu/Sn之重量比小於1.59時，容易產生空洞。 如此之空洞產生原因之重要原因可舉Cu與Sn之接觸擴散之 克根達(Kirkendall)效應產生之克根達空洞為例。克根達空 洞容易產生在Cu粒子表面與填充於Cu粒子彼此之間隙之 Sn或包含Sn之合金的界面。 如第3圖所示，當裂縫或空洞24存在Cu粒子7與金屬間 化合物4之界面時，有裂縫或空洞24容易傳播擴散之傾向。 克根達空洞產生時，有裂縫或空洞24亦容易傳播擴散之傾 向。特別地，當通孔導體之直徑小時，裂縫或空洞24容易 成為發生金屬間化合物4之凝集破壞’或進一步通孔導體之 斷線的原因。而且，該等凝集破壞或界面破壞在通孔導體 24 201206295 之内部發生時’通孔部份之電阻增加，對通孔部份之信賴 性產生影響。 另一方面，關於Cu/Sn之比為1.59以上之情形，一面參 戶，?、第1B圖及第2圖一面模式性地說明。 當Cu/Sn之比為1.59以上時，如第1B圖所示，金屬部份 15包含之第二金屬區域18物理性地保護多數Cu粒子7彼此 面接觸之面接觸部20及Cu粒子7之表面等。第2圖顯示之箭 號22a、22b顯示施加於通孔導體14之外力，及在通孔導體 14產生之内部應力等。如箭號22a所示之外力及内部應力 22b施加於通孔導體14時，藉柔軟之Cu粒子7變形緩和力。 又，例如，即使於第二金屬區域18產生裂縫，藉多數Cu粒 子7彼此面接觸，亦可充分確保結合體na之導通路，不會 對電氣特性或信賴性產生大影響。此外，如第比圖所示， 由於以樹脂部份16彈性地保護金屬部份15全體，故變形更 被抑制在-定之範圍。因此，不易產生凝集破壞或界面破 壞。 此外’當Cu/Sn之比為159以上時，容易以跨過面接觸 部20之方式形成第二金屬區域18。而且，當Cu/Sn之比為 1.59以上時’克根達空洞不產生在填充在Cu粒子彼此之間 隙之Sn_Bi系焊料粒子内部或其界面上，容易在第二金屬區 域18側產生。在第二金屬區域丨8產生之克根達空洞不易對 通孔導體14之信賴性或電氣特性產生影響這是因為電性 導通藉⑽子7彼此之接觸充分地麵的緣故。 接著4所示’形成配線】2。配線12可藉在經 25 201206295 貼合於表層之銅箔30表面形成光阻膜，藉逯過光罩選擇性 曝光形成圖案後，進行顯像，藉蝕刻選擇性地去除配線部 以外之銅箔後，去除光阻膜等形成。光阻祺之形成可使用 液狀之抗蝕劑，亦可使用乾膜。 藉如此之步驟，得到透過通孔導體14層間連接上層之 配線12a與下層之配線12b且於兩面形成電袼的配線其板 41。藉再多層化如此之配線基板41，得到如第a圖所示之 多數層電路經層間連接之多層配線基板U。關於配線基板 41之多層化方法，參照第6A圖〜第6C圖說明。 首先’如第6A圖所示，在如上述所得《配線基板狀 兩表面，配置具有與在第侧得到者同樣^通孔糊_ 成之突出部29的樹脂片25。此外，分別在各樹脂片25之外 表面配置銅箔30，形成重合體。而且，將讀重合體夾入模 具，藉以如上述之條件衝壓及加熱，得到如苐6B圖所示之 積層體。而且，藉使用如上述之光製程形成靳配線π。藉 再重覆如此之多層化製程，得到多層配線基板u。 [第二實施形態] 在第二實施形態中，說明關於在製造第一實施形態之 多層配線基板11時，使用藉使纖維片含浸樹脂清漆後乾燥 知·到之’所謂未硬化狀態或半硬化狀態（B—階段）之預浸材 125取代樹脂片25的例子。此外，除了使用預浸材125取代 樹脂片25以外’由於與第一實施形態相同，故關於共通部 份顯示相同之符號。又，關於與第一實施形態相同之事項， 省略詳細之說明。 26 201206295 第8A圖是本實施形態之多層配線基板111的模式截面 圖又’第8B圖疋第8A圖之多層配線基板111中之通孔導 體14附近的放大模式截面圖。第8B圖中，I2(12a、12b)係 配線’ 113係絕緣樹脂|，14係通孔導體。通孔導體i4包含 至屬部份15及樹脂部份16，絕_脂層113由纖維片 113a 被 樹脂硬化物U3b含仅含纖維樹㈣顧。金4部份15包 3由Cu粒子7形成之第—金屬區域17，以選自於由錫錫-鋼合金及錫·銅金相化合物構成之群之至少—種金屬為 主成分的第二金屬區域18，及以料主成分之第三金屬區 域19。Cu粒子7之至少—部份係該等銅粒子互相面接觸，形 成如以虛線顯示之區域包含的結合體173。而且，結合體i7a 具有作為電性連接上層之配線12a及下層之配線12b之低電 阻導通路的功能。 接著，一面參照圖式一面詳細說明如上述之多層配線 基板111之製造方法的一例。 在本實施形態之製造方法中，首先，如第9八圖所示， 在未硬化狀態或半硬化狀態（B階段）之預浸材丨2 5之兩表面 上貼合保護膜26。 預浸材125最好使用，例如，藉使纖維基材含浸熱硬化 性樹脂清漆後乾燥得到之，所謂未硬化狀態或半硬化狀態 (B-階段)之預浸材125。纖維基材可為織布，亦可為不織布。 其具體例係，例如，除了玻璃布、玻璃紙、玻璃墊等之玻 璃纖維布以外，可舉由牛皮紙、棉紙、天然纖維布、醯胺 纖維構成之有機纖維布等為例。樹脂清漆含有之樹脂成分 27 201206295 更包含無機填 可舉環氧樹脂等為例’此外，樹脂清漆亦可 充材等。 保護膜26使用與在第-實施形態中說明之保護膜相同 者。將保護膜26貼合在預浸材125上之方法係，可舉當在預 浸材125表面具有黏性時藉其黏性貼合之方法為例。^ 接著’如第9Β_*，藉由保護膜26外側對經配置保 護膜26之預浸材125穿孔，形成貫通孔27。穿孔除了使用_ 氧化碳雷射、YAG雷射等非接觸之加工方法以外， 利用鑽頭之穿孔等各種方法。貫通孔之直徑可舉1〇〜5〇〇μπι 左右為例，進一步，可舉50〜300μπι左右為例。 接著，如第9C圖所示，於貫通孔27中填滿通孔糊28。 通孔糊28包含Cu粒子，含有Sn與Bi之Sn-Bi系焊料粒子，及 環氧樹脂等硬化性樹脂成分。又，通孔糊28使用與在第一 實施形態中說明之通孔糊相同者。 接著’如第9D圖所示，藉由預浸材125之表面剝離保護 膜26，使通孔糊28之一部份由形成於預浸材125之貫通孔27 突出作為突出部29。突出部29之高度亦取決於保護膜之厚 度，但是，例如，以0.5〜50μηι為佳，1〜30μπι更佳。當突出 部之高度過高時，由於有在後述加壓步驟中糊溢出貫通孔 27周圍之預浸材125表面使表面平滑性降低之可能性，故不 理想，當過低時，有在後述加壓步驟中壓力未被充分地傳 至經填充之通孔糊的傾向。 接著，如第10Α圖所示，將銅箔30配置在預浸材125之 兩表面上，以箭號顯示之方向衝壓。因此，如第10Β圖所示， 28 201206295 藉使預浸材125與銅㈣3G_體化，形成絕緣樹脂層ιΐ3。在 此情形下’在衝壓之最初，由於力透過㈣观加至突出 部29’故填充於霞材125之貫通狀通雜观高壓力被 壓縮。因此，通孔糊28中包含之多數Cu粒子7彼此的間隔變 窄，Cu粒子7彼此接觸。 衝壓條件沒有特別限制，但是以模具溫度設定為由常 溫(20°C)至小於Sn-Bi系焊料粒子熔點之溫度的條件為佳。 在此，關於壓縮經填充於預浸材125之貫通孔具有突出 部29之通孔糊28時的情形，參照第12A圖及第12B圖詳細地 說明。 第12A圖是經填充通孔糊28之預浸材125之貫通孔27周 邊之壓縮前的模式戴面圖，第12B圖是壓縮後之模式截面 圖。纖維片113a是預浸材125包含之纖維基材。 如第12A圖所示，藉透過銅箔30推壓由形成於預浸材 125之貫通孔27突出之突出部29，填充於貫通礼27之通孔糊 28如第12B圖地被壓縮。藉該壓縮時之加壓，硬化性樹脂成 分32之一部份浸透至預浸材125中。而且，結果，填充於貫 通孔27之Cu粒子7及Sn-Bi系焊料粒子31的密度變高。 而且’經如此高密度化之Cu粒子7彼此互相接觸。在壓 縮時’最初Cu粒子7彼此互相點接觸，然後，隨著壓力增加 被擠扁，互相變形且面接觸形成面接觸部。如此，藉多數 Cu粒子7彼此面接觸，形成用以在低電阻之狀態下電性連接 上層配線與下層配線的結合體。如此，形成用以層間連接 上層配線與下層配線之通孔導體14。 29 201206295 接著，如第10C圊所示，形成配線12。配線丨2可藉在經 貼合於表層之銅箔30表面形成光阻臈，藉透過光罩選擇性 曝光形成圖案後，進行顯像，藉蝕刻選擇性地去除配線部 以外之銅箔後，去除光阻膜等形成。光阻膜之形成可使用 液狀之抗蝕劑，亦可使用乾膜。 藉如此之步驟，得到透過通孔導體14層間連接上層之 配線12a與下層之配線12b且於兩面形成電路的配線基板 141。藉再多層化如此之配線基板141，得到多數層電路經 層間連接之多層配線基板111。關於配線基板141之多層化 方法，參照第11A圖〜第11C圖說明。 首先，如第11A圖所示，在如上述所得之配線基板141 之兩表面，配置具有與在第9D圖得到者同樣之由通孔糊28 構成之突出部29的預浸材125。此外，分別在各預浸材125 之外表面配置銅箔30，形成重合體。而且，將該重合體夾 入模具，藉以如上述之條件衝壓及加熱，得到如第nB圖所 示之積層體。而且，藉使用如上述之光製程形成新配線42。 藉再重覆如此之多層化製程，得到多層配線基板lu。 接著藉實施例更具體地說明本發明。此外，本發明之 範圍完全不會因本實施例之内容而被限定地解釋。 實施例 首先，以下共同地說明在本實施例中使用之原料。 .Cu粒子：平均粒徑印阳之三井金屬（股份公司）製 1100Υ .Sn-Bi系焊料粒子：Sn42-Bi58，平均粒徑5μηι，熔點 201206295 138°C，山石金屬（股份公司）製 •環氧樹脂：Japan Epoxy Resins(股份公司）製jeR871 .硬化劑1 : 2-甲胺乙醇’沸點160°C，曰本乳化劑（股 份公司）製 .硬化劑2 :胺加成物系硬化劑（固形物），炼點12〇〜140 °C，Ajinomoto Fine-Techno(股份公司）製 .硬化劑3 : 2,2'-二甲胺乙醇，沸點135°C •樹脂片：縱500mmx橫500mm，在厚度75μιη之聚醯 亞胺膜之兩表面上積層厚度12·5μπι之未硬化環氧樹脂層者 .保護膜：厚度25μηι之PET製片 *銅箔（厚度25μιη) (通孔糊之調整） 以記載於表1之摻合比例掺合(：11粒子，811_刖系焊料粒 子，環氧樹脂，硬化劑，藉以行星式混合器混合，調製通 孔糊。 (多層配線基板之製造） 將保護膜貼合在樹脂片之兩表面上。而且，由經貼合 保護膜之樹脂片外側藉雷射穿出1〇〇個以上直徑15叫瓜之 孔。 接著，將經調製之通孔糊填滿貫通孔。而且，藉剝離 兩表面之保護膜，使通孔糊之一部份由貫通孔突出形成之 突出部露出。 接著，在樹脂片之兩表面上，配置銅箔以便覆蓋突出 部。而且，在熱壓之一對模具之下模上，透過離型紙載置 31 201206295 與起' 配置銅ϋ自之樹脂片的積層體，以60分鐘由常溫2 5度昇 溫至最高溫度220°C保持220°C60分鐘後，花費6〇分鐘冷卻 至常溫。此外，衝壓壓力為3MPa。如此可得到多層配線基 板。 (評價） <電阻值試驗> 藉4端子法測定求出在得到之多層配線基板上形成的 100個通孔導體之電阻值。而且，求出100個平均電阻值與 最大電阻值。而且，求出100個平均電阻值與最大電阻值。 又’將最大電阻值小於2γπΩ之情形判定為A，2〜3γπΩ之情形 判定為Β，大於3ιώΩ之情形判定為C。此外，當最大電阻值 小時’可說是電阻值之標準偏差〇亦小。 <剝離試驗> 調查剝離（或破壞)得到之多層配線基板表面之銅箔時 之通孔導體的密接性。此時，岁,】定無法剝離時為A，雖困難 但仍可剝離時為B，容易剝離時為c。 <初期電阻值> 藉4端子法測定形成在多層配線基板上之丨〇 〇個通孔之 連結連接電阻值。此外，初期電阻值為1〇以下者判斷為A， 1Ω以下者與超過ιω者混合者判斷為B，全部超過⑴者判斷 為C。 <連接信賴性> 進行經測定初期電阻值之多層配線基板之5〇〇次循環 的熱循環試驗，相對初期電阻值之變化率為以下者判 32 201206295 斷為A，超過10%者判斷為B。 結果顯示於表1中。此外，繪製相對於Cu/Sn之質量比 的平均電阻值之圖顯示於第13圖。 33 201206295 CN Ο ο ο τ-Η Ο <N I 1 1 〇 CN Ό v〇 υ < u < ο (Ν 1 1 1 〇 \〇 〇 ON m o (N υ < u < Ο Ο § ο <Ν 1 1 1 CS »—Η \〇 (N (N On (N CQ < PQ < ο οο ^Τ) (Ν ^f· 寸 ο I 1 1 CN r〇 (N 寸 〇 < < < CQ οο οο m CN 寸 ο I 1 CN 1 rn (N m o 00 < < < < 卜 00 们 CN Tt ο (Ν 1 1 1 m O cn r-H o 00 t—H < < < < § Ο ο CN 1 1 1 卜 i〇 m 00 CN r—H 卜 v〇 »—H < < < < in iT) \〇 m ο (Ν 1 1 1 CN 寸 oo iT) < < < < 寸 g 宕 ο (Ν 1 1 1 (N 00 o o m H < CQ < < m 窆 ο ο (Ν 1 1 1 rn CN 芩 o o cn < OQ < < <Ν o o T-H ο ο I (Ν 1 1 1 〇\ o o 寸 H C 〇 < CQ τ—Η o o ο ο (Ν 1 1 1 1 m ON o o m < U < ffl 蓬 屮 4 P o 屮 ♦ *«Η CQ 00 in 1 (Ν 寸 00 DtQ ns； 率 —® CN w Jj (Ν ^ 冢、淹 Ϊ S ^C lTt» Z ^ 货Μ 1 (Ν 寸c ^ ¢- ^ '1 1 (N (N G 00 'p u S' B tv 迴 a 旦 l|5P 冢 i«l |sP M $r MA m 岜 tf'itjl Tjjor 踩 ±1 i dj5 5 iml > w 屑嘀(鉍ΦΊ拿） 34 201206295 由第13圖可知’ Cu/Sn之重量比率係由1.59附近，又由 3附近，電阻值急劇地下降。吾人認為這是因為由於c u粒子 之比例變高’低電阻之Cu粒子彼此互相面接觸之比例變高 的緣故。即’吾人認為是因為具有比Cai高之電阻值的金屬 幾乎不夾雜在鄰接之Cu粒子間的緣故。 換言之，吾人認為是因為當電阻值急劇地增加之cu/Sn 小於1.59時，具有高電阻值之金屬夾雜在多數⑶粒子7彼此 之間的緣故。 又，由表1可判斷，當Sn42-58Bi粒子之比例在60質量％ 以下時’平均電阻值及最大電阻值極低地成為3ιηΩ以下， 當2質量％以下時為2mQ以下。但是，可理解的是當不含有 Sn42-58Bi粒子時剝離容易產生。另一方面，可理解的是隨 著Sn42-58Bi粒子之比例增加，剝離變成不易產生。 此外’可理解的是Sn42-58Bi粒子之比例在1 〇〜60質量％ 範圍中時低電阻化與高信賴性可並存。當Sn42_58Bi粒子之 比例過低時’由於存在CU粒子彼此接觸之面接觸部周圍之 第二金屬區域減少，故連接信賴性變成不充足。另一方面， 當Sn42-58Bi粒子之比例過高時，由於第二金屬區域變成過 多’故Cu粒子彼此接觸之面接觸部減少，因此，有電阻值 變大之傾向。 又’可理解的是比較使用糊第7〜9號得到之多層配線基 板’在硬化劑之沸點比Sn42-58Bi粒子之熔點高之糊第7 號’第8號之情形令，電阻值之低電阻化與高信賴性的平衡 較優異。當沸點低時，還原位在焊料表面之氧化層，硬化 35 201206295 劑在溶融前開始揮發，故金屬部之區域變小，因此在通孔 之連接信賴性方面發生問題。此外，硬化劑之沸點最好在 300 C以下。當比300 C咼時，硬化劑是特殊的，有影響其 反應性之情形。 在此，代表性地，顯示使用本發明之糊第6號得到之多 層配線基板的通孔導體截面之電子顯微鏡(SEM)照片及其 描圖。第MA圖是3000倍，第15A圖是6000倍之SEM照片。 又，第14B圖是第14A圖之描圖，第15B圖是第15A圖之描 圖。第16A圖是用於ΕΡΜΑ(電子探針微分析器）之通孔導體 之截面的影像，第16Β圖是其描圖。 由各圖式可知’得到之通孔導體係多數c u粒子7被高度 填充，互相面接觸形成面接觸部2〇。因此，可理解的是形 成電阻值低之導通路。此外’可了解的是以跨過面接觸部 20或Cu粒子7之表面’或該面接觸部默方式形成以錫 (Sn)、錫-銅金屬間化合物或錫_銅合金為主成分之第二金屬 區域18。又，可理解的是以電阻值高之出為主成分之第三 金屬區域19實質上不與㈣子接觸。吾人認為該第三金屬 區域藉Sn42_58Bi粒子中之如奶粒子7表面之㈣成合金 (例如金屬間化合物），高濃度之Bi析出。 此外，在進行第16A圖之EPM々Cu元素映射時的影像 顯示在第17A®巾’其描隨示在第nB圖中。 多數Cu粒子高密度地隨意 ，可理解的是多數Cu粒子 由第17A圖及第17B圖可知，冬 地存在得到之通孔導體中。此外， 彼此藉直接面接觸而電性連接。 36 201206295 此外，第16A圖之ΕΡΜΑ之Sn元素映射影像顯示在第 18A圖中，其描圖顯示在第18B圖中。 由第18A圖及第18B圖可判斷，第二金屬區域在多數(：11 粒子彼此直接接觸之面接觸部的表面，以跨過其面接觸部 之方式形成。 此外，在第18A圖及第18B圖中，可看見〇11粒子之表面 之大部份呈被苐二金属區域覆蓋之狀態。但是，在Ερμα 中’由於透過環氧樹脂，不僅檢出觀察面表層之Sn元素， 亦檢出底層之Sn元素。因此’實際上，第二金屬區域不覆 蓋Cu粒子表面之大部份’而是以跨過其表面，又，面接觸 部之方式存在。這亦可由在第14A圖〜第16A圖中顯示之 SEM影像了解。而且，依據如此之構造，在比較硬之第二 金屬區域產生之應力藉柔軟之Cu粒子吸收。因此，抑制在 第二金屬區域產生之裂縫傳播擴散。 此外，第16A圖之ΕΡΜΑ之Bi元素映射影像顯示在第 19A圖中，其描圖顯示在第19B圖中。 由第19A圖及第19B圖可知，Bi係以第三金屬區域不與 Cu粒子接觸之方式存在。由此可知，電阻值高之Bi不會對 藉Cu粒子之接觸形成之導通路造成影響。 [與先前技術之比較] 接著，說明關於比較上述實施例之多層配線基板之通 孔導體的電阻值與上述專利文獻4之通孔導體的電阻值之 結果。 第20圖是比較實施例之多層配線基板之通孔導體的電 37 201206295 阻值與專利文獻4之多層配線基板之通孔導體的電阻值之 圖0 在第20圖中，橫軸(X軸)是以實質％顯示通孔導體中包 含之鉍的含有比例，縱軸(Y軸）是以相對值（以最低電阻值為 1之相對值）表示之通孔導體的電阻值。 第20圖中之I線是以相對值表示實施例丨之[表之結果 的電阻值變化。 另一方面，第20圖中之II線是以相對值表示專利文獻4 之[表1]之(Sn-：2Ag-0.5Cu-2〇Bi)中的電阻值變化。又，第2〇 圖中之III線是以相對值表示專利文獻4之[表丨]之 (Sn-2Ag-0.5Cu-15Bi)中的電阻值變化。此外，第2〇圖中之w 線是以相對值表示專利文獻4之[表1]之（Sn_58Bi)中的電阻 值變化。 由第20圖可判斷，在以線I表示本實施例之多層配線基 板之通孔導體的情形中，即使通孔導體中包含之鉍之含有 比例增加，通孔電阻亦幾乎不増加。這可說是因為在本實 知例之多層配線基板之通孔導體中，由銅粒子彼此互相直 接面接觸形成由銅粒子構成之結合體，該結合體電性連接 夕數配線彼此的緣故。因此，即使纽之含有比例增加，電 阻值亦幾乎不增加。 另一方面，可判斷的是在以線n、ln、IV表示之專利 文獻4之[表1]之多層配線基板之通孔導體的情形中，隨著通 孔導體中包含之鉍之含有比例增加，通孔電阻急劇地增 加。吾人認為這是因為在專利文獻4之多層配線基板之通孔 38 201206295 導體中，銅粒子彼此透過高電阻之金屬成分電性連接的緣 故。吾人認為這是因為在專利文獻4之段落號碼[0015]中「溶 解之金屬成分參與連接」的緣故。即’可考慮是因為如果 鉍之含有比例越增加，存在銅粒子間之高電阻金屬成分之 厚度會越厚的緣故。 如上所述，在本實施例之多層配線基板之通孔導體的 情形中，由於銅粒子透過多數銅粒子互相面接觸之部份之 面接觸部形成互相接觸的結合體，該結合體電性連接多數 配線彼此，故即使增加通孔導體中之鉍的含有比例，通孔 電阻亦幾乎不會急劇地增加，因此保持低電阻。 產業上之可利用性 依據本發明，可實現使用於行動電話等之多層配線基 板之更低成本化、小型化、高機能化、高信賴性化。此外， 由通孔糊方面來說，亦提出最適於形成通孔之小徑化通孔 糊的反應物’因此對多層配線基板之小型化、高信賴性化 有貢獻。 【圖式簡單說明】 第1A圖是第一實施形態中之多層配線基板11的模式截 面圖。 第1B圖是第1A圖中之通孔導體14附近的放大模式戴 面圖。 第2圖是用以說明藉第一實施形態中之多數鋼粒子7互 相面接觸形成之銅粒子之結合體17a成為配線12間之導通 路23的說明圖。 39 201206295 第3圖是用以說明Cu/Sn小於1.59時之通孔導體的模式 截面圖。 第4A圖是顯示用以說明第一實施形態中之多層配線基 板11之製造方法之一步驟的模式截面圖。 第4B圖是顯示用以說明多層配線基板11之製造方法 中，接續第4A圖之一步驟的模式截面圖。 第4C圖是顯示用以說明多層配線基板11之製造方法 中，接續第4B圖之一步驟的模式截面圖。 第4D圖是顯示用以說明多層配線基板11之製造方法 中，接續第4C圖之一步驟的模式截面圖。 第5A圖是顯示用以說明多層配線基板11之製造方法 中，接續第4D圖之一步驟的模式截面圖。 第5B圖是顯示用以說明多層配線基板11之製造方法 中，接續第5A圖之一步驟的模式截面圖。 第5C圖是顯示用以說明多層配線基板11之製造方法 中，接續第5B圖之一步驟的模式截面圖。 第6A圖是顯示用以說明配線基板多層化時之一步驟的 模式截面圖。 第6B圖是顯示用以說明配線基板多層化時，接續第6A 圖之一步驟的模式截面圖。 第6C圖是顯示用以說明配線基板多層化時，接續第6B 圖之一步驟的模式截面圖。 第7A圖是顯示第一實施形態中，經填充通孔糊28之樹 脂片25之貫通孔27附近之情形的模式截面圖。 40 201206295 第7B圖是顯示實施形態中，壓縮填充於第7關之貫通 孔27中之通孔糊28時之情形的模式截面圖。 第8A圖是第二實施形態中之多層配線基板m的模式 截面圖。 第8B圖是第8A圖中之通孔導體14附近的放大模式截 面圖。 第9A圖是顯示用以說明第二實施形態中之多層配線基 板111之製造方法之一步驟的模式截面圖。 第9B圖疋顯示用以說明多層配線基板ln之製造方法 中，接續第9A圖之一步驟的模式截面圖。 第9C圖是顯示用以說明多層配線基板1U之製造方法 中，接續第9B圖之一步驟的模式截面圖。 第9D圖是顯示用以說明多層配線基板1U之製造方法 中，接續第9C圖之一步驟的模式截面圖。 第10A圖是顯示用以說明多層配線基板U1之製造方法 中，接續第9D圖之一步驟的模式截面圖。 第10B圖是顯示用以說明多層配線基板1U之製造方法 中，接續第10A圖之一步驟的模式截面圖。 第ioc圖是顯示用以說明多層配線基板U1之製造方法 中，接續第10B圖之一步驟的模式截面圖。 第6A圖是顯示用以說明配線基板多層化時之一少驟的 模式截面圖。 第11B圖是顯示用以說明配線基板多層化時，接續第 11A圖之一步驟的模式截面圖。 41 201206295 第lie圖是顯示用以說明配線基板多層化時接續第 11B圖之一步驟的模式截面圖。 第12A圖是顯示第二實施形態中，經填充通孔糊“之預 浸材125之貫通孔27附近之情形的模式截面圖。 第12B圖是顯示實施形態中，壓縮填充於第μ圖之貫 通孔中之通孔糊28時之情形的模式截面圖。 第13圖是顯示在實施例令得到之通孔導體中之電阻值 (1通孔/γπΩ)對Cu/Sn重量比率的圖。 第14A圖顯示在實施例中得到之多層配線基板之通孔 導體截面之3000倍電子顯微鏡(SEM)照片。 第14B圖顯示第14A圖之SEM照片的描圖。 第15A圖顯示在實施例中得到之多層配線基板之通孔 導體截面之6000倍SEM照片。 第15B圖顯示第15A圖之SEM照片的描圖。 第16A圖顯示在實施例中得到之多層配線基板之通孔 導體截面之SEM照片。 第16B圖顯示第15A圖之SEM照片的描圖。 第17A圖顯示在進行第17A圖之随影像之&元素之 映射時之影像。 第17B顯不第17AS)之映射影像的描圖。 第18A圖顯示在進行第17A圖之SEM影像之如元素之 映射時之影像。 第18B顯示第18A圖之映射影像的描圖。 第脱圖顯示在進行第16八圖之圓影像之出元素之 42 201206295 映射時之影像。 第19B顯示第19A圖之映射影像的描圖。 第20圖是比較由習知專利文獻4之導電性糊得到之通 孔導體與本發明之通孔導體之電阻值的圖。 第21圖是用以說明習知通孔導體之截面的模式截面 圖。 【主要元件符號說明】 1...配線 19...第三金屬區域 2...通孔導體 20...面接觸部 3...含銅粉末 21…彈簧 4...金屬間化合物 22a...箭號(夕卜力） 5...空洞或裂縫 22b···箭號(内部應力) 7.. .Cu粒子 24...裂缝或空洞 11...多層配線基板 25...樹脂片 12，12a,12b...配線 25a...未硬化樹脂層 13...絕緣樹脂層 26...保護膜 13a...耐熱性樹脂片 27...貫通孔 13b...硬化樹脂層 28...通孔糊 14...通孔導體 29...突出部 15...金屬部份 30...銅箔 16...樹脂部份 31...Sn-Bi系焊料粒子 17...第一金屬區域 32...硬化性樹脂成分 17a...結合體 41...配線基板 18...第二金屬區域 42...配線 43 201206295 111···多層配線基板 113...樹脂硬化物 113a...纖維片 113b...樹脂硬化物 125.. .預浸材 141.. .配線基板 44