(57)【要約】【課題】層間接続体と配線パターンとの接続の信頼性を向上すること。【解決手段】第１の面と第２の面とを有する絶縁板と、この絶縁板の第１、第２の面上に設けられた第１、第２の金属配線パターンと、絶縁板を貫通して、第１、第２の金属配線パターンの面どうしの間に挟設された層間接続体と、を具備し、この層間接続体が、融点が２６０℃以上の複数元素系相により表面が覆われた第１の金属の粒子を含有し、該複数元素系相が、融点が２４０℃以下である所定の低融点金属の一組成である第２の金属と上記第１の金属との組成系相であり、かつ、第１の金属の粒子の各表面の複数元素系相が互いに連接することにより導電性の骨格構造を形成しており、かつ、第１、第２の金属配線パターンの面との界面においては該第１、第２の金属配線パターンが含む金属と第２の金属とによる組成系の、融点が２６０℃以上の第２の複数元素系相を形成している。【選択図】図１
2011054817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面と該第１の面に対向する第２の面とを有する絶縁板と、
前記絶縁板の前記第１の面上に設けられた第１の金属配線パターンと、
前記絶縁板の前記第２の面上に設けられた第２の金属配線パターンと、
前記絶縁板を貫通して、前記第１の金属配線パターンの面と前記第２の金属配線パターンの面との間に挟設された層間接続体と、を具備し、
前記層間接続体が、融点が２６０℃以上の複数元素系相により表面が覆われた第１の金属の粒子を含有し、該複数元素系相が、融点が２４０℃以下である所定の低融点金属の一組成である第２の金属と前記第１の金属との組成系相であり；前記第１の金属の粒子の各表面の前記複数元素系相が互いに連接することにより導電性の骨格構造を形成しており；前記第１の金属配線パターンの前記面との界面においては該第１の金属配線パターンが含む金属と前記第２の金属とによる組成系の、融点が２６０℃以上の第２の複数元素系相を形成しており；前記第２の金属配線パターンの前記面との界面においては該第２の金属配線パターンが含む金属と前記第２の金属とによる組成系の、融点が２６０℃以上の第３の複数元素系相を形成していること
を特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
前記層間接続体が、前記骨格構造の間隙を埋める樹脂部を有することを特徴とする請求項１記載のプリント配線板。
【請求項３】
前記層間接続体が、前記絶縁板の前記第１、第２の面に直交する方向に一致する軸を有し該軸の方向に径が変化している形状であることを特徴とする請求項２記載のプリント配線板。
【請求項４】
前記層間接続体が、前記絶縁板の前記第１、第２の面に直交する方向に一致する軸を有し該軸の方向に径が変化していない形状であることを特徴とする請求項１または２記載のプリント配線板。
【請求項５】
融点が２４０℃以下である前記所定の低融点金属が、Ｓｎ−Ｉｎ組成系、Ｓｎ−Ｂｉ組成系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ組成系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｉｎ組成系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ組成系、Ｓｎ−Ａｇ組成系、Ｓｎ−Ｃｕ組成系、およびＳｎ−Ｓｂ組成系、ならびにＳｎからなる群より選択された１種の組成系または金属であり、
前記層間接続体が含有する前記第１の金属の粒子が、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、およびＦｅ、ならびにＣｕ−Ｎｉ組成系、Ｃｕ−Ｓｎ組成系、Ａｇ−Ｓｎ組成系、Ｃｕ−Ｚｎ組成系、およびＣｏ−Ｓｂ組成系からなる群より選択された１種以上の金属または組成系の粒子であること
を特徴とする請求項１記載のプリント配線板。
【請求項６】
前記層間接続体の前記複数元素系相が、ＣｕｘＳｎｙ、ＣｏｘＳｎｙ、ＣｕｘＺｎｙ、ＣｕｘＳｂｙ、ＣｏｘＳｂｙ、ＮｉｘＢｉｙ、ＡｇｘＳｎｙ、ＦｅｘＳｎｙ、ＡｇｘＣｕｙＳｎｚ、およびＡｕｘＳｎｙからなる群から選択された１種以上を含む相であることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板。
【請求項７】
融点が２４０℃以下である前記所定の低融点金属が、Ｓｎと、Ａｇ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｉｎ、およびＺｎからなる群より選択された１種以上とを組成とする第１の合金と、Ｓｎと、Ａｇと、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｉｎ、およびＺｎからなる群より選択された１種以上とを組成とする第２の合金とを有し、
前記層間接続体が含有する前記第１の金属の粒子が、Ｃｕと、Ａｇ、Ｂｉ、Ｉｎ、およびＳｎからなる群より選択された１種以上とを組成とする合金の粒子であること
を特徴とする請求項１記載のプリント配線板。
【請求項８】
融点が２４０℃以下である前記所定の低融点金属が、Ｓｎ−Ｉｎ組成系、Ｓｎ−Ｂｉ組成系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ組成系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｉｎ組成系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ組成系、Ｓｎ−Ａｇ組成系、Ｓｎ−Ｃｕ組成系、およびＳｎ−Ｓｂ組成系、ならびにＳｎからなる群より選択された１種の組成系または金属であり、
前記第１の金属配線パターンの材料および前記第２の金属配線パターンの材料がともにＣｕであること
を特徴とする請求項１記載のプリント配線板。
【請求項９】
前記層間接続体の前記第２、第３の複数元素系相が、ともに、ＣｕｘＳｎｙ、ＣｕｘＺｎｙ、ＣｕｘＳｂｙ、およびＡｇｘＣｕｙＳｎｚからなる群から選択された１種以上を含む相であることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板。
【請求項１０】
２６０℃より低い第１の所定温度を熱硬化温度とするプリプレグの層に貫通孔を形成する工程と、
前記プリプレグの前記貫通孔に、融点が前記第１の所定温度より低くかつ２４０℃以下である低融点金属の粒子群と、該低融点金属の一組成である第１の金属とともに融点が２６０℃以上の複数元素系相を形成する第２の金属を組成の粒子群とが混合された粒子混合物を充填する工程と、
前記プリプレグの両面上に、それぞれ、前記第１の金属とともに融点が２６０℃以上の第２の複数元素系相を形成する第３の金属を有する金属箔を配置する工程と、
前記貫通孔に前記粒子混合物が充填された前記プリプレグおよび該プリプレグの両面上に配置された前記両金属箔を前記第１の所定温度より低い第２の所定温度に加熱して前記貫通孔内の前記低融点金属の粒子群を溶融し、前記第１の金属と前記第２の金属とにより融点が２６０℃以上である前記複数元素系相を発現させかつ前記貫通孔の端部である前記粒子混合物と前記両金属箔との界面においては前記第１の金属と前記第３の金属とにより融点が２６０℃以上である前記第２の複数元素系相を発現させる工程と、
前記プリプレグおよび前記両金属箔をプレスしつつ該プリプレグおよび該両金属箔を前記第２の所定の温度から前記第１の所定温度に加熱して前記プリプレグを硬化させ、前記両金属箔を一体として有する絶縁板を形成する工程と、
前記絶縁板上の前記両金属箔をパターニングする工程と
を具備することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【請求項１１】
前記粒子混合物が、前記第２の所定温度より高くかつ前記第１の所定温度以下の温度を硬化温度とする熱硬化性樹脂を含有していることを特徴とする請求項１０記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項１２】
前記粒子混合物が、前記第１の所定温度を硬化温度とする熱硬化性樹脂を含有していることを特徴とする請求項１０記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項１３】
融点が２４０℃以下の低融点金属の粒子群と、該低融点金属の一組成である第１の金属とともに融点が２６０℃以上の複数元素系相を形成する第２の金属を組成の粒子群とが、前記低融点金属の融点より高くかつ２６０℃より低い第１の所定温度を硬化温度とする熱硬化性樹脂中に分散されている組成物を用い、前記第１の金属とともに融点が２６０℃以上の第２の複数元素系相を形成する第３の金属を有する第１の金属箔上に、円錐状に突起を形成する工程と、
前記第１の金属箔上に、前記第１の所定温度を熱硬化温度とするプリプレグの層を積層して該プリプレグの層に前記突起を貫通させる工程と、
前記プリプレグの前記第１の金属箔が位置する側の面とは反対の面上に、前記第３の金属を有する第２の金属箔を配置する工程と、
前記第１の金属箔、前記プリプレグ、および前記第２の金属箔を前記第１の所定温度より低い第２の所定温度に加熱して、前記突起が有する前記低融点金属の粒子群を溶融し、前記第１の金属と前記第２の金属とにより融点が２６０℃以上である前記複数元素系相を発現させかつ前記突起と前記第１、第２の金属箔との界面においては前記第１の金属と前記第３の金属とにより融点が２６０℃以上である前記第２の複数元素系相を発現させる工程と、
前記第１の金属箔、前記プリプレグ、および前記第２の金属箔をプレスしつつ該第１の金属箔、該プリプレグ、および該第２の金属箔を前記第２の所定温度から前記第１の所定温度に加熱して前記突起が有する前記熱硬化性樹脂を硬化し、かつ同時に該第１の所定温度で前記プリプレグを硬化させ、前記第１、第２の金属箔を一体として有する絶縁板を形成する工程と、
前記絶縁板上の前記第１、第２の金属箔をパターニングする工程と
を具備することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の配線層を有するプリント配線板およびその製造方法に係り、特に、異なる層の配線パターンの面どうしの間に層間接続体を有する構成のプリント配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
異なる層の配線パターンの面どうしの間に層間接続体を備えたプリント配線板の一例として特開平６−２６８３４５号公報記載のものがある。このプリント配線板の層間接続体は、積層方向に隣り合う配線パターンどうしの間に設けられた、導電性ペーストを由来とする導電体である。
【０００３】
近年、電子機器の小型化、高機能化に伴い、配線板設計の効率化と高密度実装の観点から、配線の収容度と部品の高密度実装とを向上するプリント配線板として、上記公報のような構造が多用されている。すなわち、貫通孔を形成しその内壁面上の銅めっきで層間接続する構造の配線板（いわゆる貫通スルーホール配線板）に代わり、異なる層の配線パターンの面どうしの間を導電性ペーストで接続し、その配置を自由に行うとともに穴が残らない構造の多層配線板（いわゆるビルドアップ配線板）が用いられている。
【０００４】
このような、異なる層の配線パターンの面どうしの間を接続する層間接続体では、その微細化が一層進むにつれ、配線パターンとの接続の信頼性に難が生じ得るという状況がある。これは、層間接続体とこれを埋設する絶縁層の材料とでは、一般に絶縁層のほうが積層方向の熱膨張率が大きく、これにより、配線パターンから層間接続体を引き剥がすような力を発生することが原因と考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２６８３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した事情を考慮してなされたもので、複数の配線層を有するプリント配線板およびその製造方法において、層間接続体と配線パターンとの接続の信頼性を向上することが可能なプリント配線板およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明の一態様であるプリント配線板は、第１の面と該第１の面に対向する第２の面とを有する絶縁板と、前記絶縁板の前記第１の面上に設けられた第１の金属配線パターンと、前記絶縁板の前記第２の面上に設けられた第２の金属配線パターンと、前記絶縁板を貫通して、前記第１の金属配線パターンの面と前記第２の金属配線パターンの面との間に挟設された層間接続体と、を具備し、前記層間接続体が、融点が２６０℃以上の複数元素系相により表面が覆われた第１の金属の粒子を含有し、該複数元素系相が、融点が２４０℃以下である所定の低融点金属の一組成である第２の金属と前記第１の金属との組成系相であり；前記第１の金属の粒子の各表面の前記複数元素系相が互いに連接することにより導電性の骨格構造を形成しており；前記第１の金属配線パターンの前記面との界面においては該第１の金属配線パターンが含む金属と前記第２の金属とによる組成系の、融点が２６０℃以上の第２の複数元素系相を形成しており；前記第２の金属配線パターンの前記面との界面においては該第２の金属配線パターンが含む金属と前記第２の金属とによる組成系の、融点が２６０℃以上の第３の複数元素系相を形成していることを特徴とする。
【０００８】
すなわち、このプリント配線板では、絶縁板両面の第１、第２の金属配線パターンを電気的導通させる層間接続体が、第１、第２の金属配線パターンの面どうしの間に挟設されていることを前提として、この層間接続体が、融点が２６０℃以上の複数元素系相により表面が覆われた第１の金属の粒子を含有している。複数元素系相は、融点が２４０℃以下である所定の低融点金属の一組成である第２の金属と第１の金属との組成系相である。層間接続体は、第１の金属の粒子の各表面の複数元素系相が互いに連接することにより導電性の骨格構造を形成している。
【０００９】
そして、層間接続体の、第１の金属配線パターンの面との界面においては、第１の金属配線パターンが含む金属と第２の金属とによる組成系の、融点が２６０℃以上の第２の複数元素系相を形成しており、同様に、層間接続体の、第２の金属配線パターンの面との界面においては、第２の金属配線パターンが含む金属と第２の金属とによる組成系の、融点が２６０℃以上の第３の複数元素系相を形成している。
【００１０】
このような構成の層間接続体は、複数元素系相が連接して形成された骨格構造がその導電性を担っている。また、この層間接続体は、第１、第２の金属配線パターンの面との界面においては、上記のような第２、第３の複数元素系相を形成し、単なる圧接による接続ではないため、層間接続体と第１、第２の金属配線パターンとの間の電気的、機械的な接続の信頼性が非常に向上している。そして、これらの複数元素系相と第２、第３の複数元素系相とが、それぞれ、融点が２６０℃以上になるようなものとして選択されている。２６０℃以上に選択することで、このプリント配線板上に部品実装を行うときの加熱（例えば高くとも２５０℃）でも溶融せず、実用性が高められている。
【００１１】
また、本発明の別の実施形態であるプリント配線板の製造方法は、２６０℃より低い第１の所定温度を熱硬化温度とするプリプレグの層に貫通孔を形成する工程と、前記プリプレグの前記貫通孔に、融点が前記第１の所定温度より低くかつ２４０℃以下である低融点金属の粒子群と、該低融点金属の一組成である第１の金属とともに融点が２６０℃以上の複数元素系相を形成する第２の金属を組成の粒子群とが混合された粒子混合物を充填する工程と、前記プリプレグの両面上に、それぞれ、前記第１の金属とともに融点が２６０℃以上の第２の複数元素系相を形成する第３の金属を有する金属箔を配置する工程と、前記貫通孔に前記粒子混合物が充填された前記プリプレグおよび該プリプレグの両面上に配置された前記両金属箔を前記第１の所定温度より低い第２の所定温度に加熱して前記貫通孔内の前記低融点金属の粒子群を溶融し、前記第１の金属と前記第２の金属とにより融点が２６０℃以上である前記複数元素系相を発現させかつ前記貫通孔の端部である前記粒子混合物と前記両金属箔との界面においては前記第１の金属と前記第３の金属とにより融点が２６０℃以上である前記第２の複数元素系相を発現させる工程と、前記プリプレグおよび前記両金属箔をプレスしつつ該プリプレグおよび該両金属箔を前記第２の所定の温度から前記第１の所定温度に加熱して前記プリプレグを硬化させ、前記両金属箔を一体として有する絶縁板を形成する工程と、前記絶縁板上の前記両金属箔をパターニングする工程とを具備することを特徴とする。
【００１２】
この製造方法は、上記のプリント配線板を製造するためのひとつの例である。ここで「第１の金属」、「第２の金属」は、登場順のため、上記のプリント配線板の場合と対応が逆である。また、「第２の複数元素系相」は、上記のプリント配線板の場合における「第２の複数元素系相」および「第３の複数元素系相」に対応している。この製造方法では、プリプレグの層に、層間接続体を設けるための貫通孔をあらかじめ形成する手順を用いる。
【００１３】
また、本発明のさらに別の実施形態であるプリント配線板の製造方法は、融点が２４０℃以下の低融点金属の粒子群と、該低融点金属の一組成である第１の金属とともに融点が２６０℃以上の複数元素系相を形成する第２の金属を組成の粒子群とが、前記低融点金属の融点より高くかつ２６０℃より低い第１の所定温度を硬化温度とする熱硬化性樹脂中に分散されている組成物を用い、前記第１の金属とともに融点が２６０℃以上の第２の複数元素系相を形成する第３の金属を有する第１の金属箔上に、円錐状に突起を形成する工程と、前記第１の金属箔上に、前記第１の所定温度を熱硬化温度とするプリプレグの層を積層して該プリプレグの層に前記突起を貫通させる工程と、前記プリプレグの前記第１の金属箔が位置する側の面とは反対の面上に、前記第３の金属を有する第２の金属箔を配置する工程と、前記第１の金属箔、前記プリプレグ、および前記第２の金属箔を前記第１の所定温度より低い第２の所定温度に加熱して、前記突起が有する前記低融点金属の粒子群を溶融し、前記第１の金属と前記第２の金属とにより融点が２６０℃以上である前記複数元素系相を発現させかつ前記突起と前記第１、第２の金属箔との界面においては前記第１の金属と前記第３の金属とにより融点が２６０℃以上である前記第２の複数元素系相を発現させる工程と、前記第１の金属箔、前記プリプレグ、および前記第２の金属箔をプレスしつつ該第１の金属箔、該プリプレグ、および該第２の金属箔を前記第２の所定温度から前記第１の所定温度に加熱して前記突起が有する前記熱硬化性樹脂を硬化し、かつ同時に該第１の所定温度で前記プリプレグを硬化させ、前記第１、第２の金属箔を一体として有する絶縁板を形成する工程と、前記絶縁板上の前記第１、第２の金属箔をパターニングする工程とを具備することを特徴とする。
【００１４】
この製造方法は、上記のプリント配線板を製造するためのもうひとつの例である。ここで「第１の金属」、「第２の金属」は、登場順のため、上記のプリント配線板の場合と対応が逆である。また、「第２の複数元素系相」は、上記のプリント配線板の場合における「第２の複数元素系相」および「第３の複数元素系相」に対応している。この製造方法では、孔のないプリプレグの層に、あらかじめ突起として形成されていた層間接続体を貫通させる。これにより、プリプレグに貫通孔の形成は必要ない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数の配線層を有するプリント配線板およびその製造方法において、層間接続体と配線パターンとの接続の信頼性を向上することが可能なプリント配線板およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るプリント配線板の構成を模式的に示す断面図。
【図２】図１に示したプリント配線板が有する層間接続体３１の微細な構造を示す説明図。
【図３】図１に示したプリント配線板中の層間接続体３１と金属配線パターン２１との界面における微細な構造を示す説明図。
【図４】図２に示した層間接続体３１中の導電部３０５を得るための材料の例を示す表。
【図５】図２に示した層間接続体３１中の複数元素系相３１２の材料の例、および図３に示した層間接続体３１中の複数元素系相３２２の材料の例を示す表。
【図６】図１に示したプリント配線板の製造過程を模式的断面で示す工程図。
【図７】図６（ｃ）に示す積層プレス工程における温度プロファイルの例を示すグラフ。
【図８】図１に示したプリント配線板を応用して多層プリント配線板を形成する場合の製造過程の一部（最終の積層工程）を模式的断面で示す工程図。
【図９】本発明の別の実施形態に係るプリント配線板の構成を模式的に示す断面図。
【図１０】図９に示したプリント配線板の製造過程を模式的断面で示す工程図。
【図１１】図１０に示したプリント配線板を応用して多層プリント配線板を形成する場合の製造過程の一部を模式的断面で示す工程図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施態様として、前記層間接続体が、前記骨格構造の間隙を埋める樹脂部を有する、とすることができる。この樹脂部は、例えば、層間接続体とすべきもとの組成物に含ませておいた熱硬化性樹脂が硬化した部分である。または、そのような熱硬化性樹脂を含まない組成物（ないしは粒子混合物）を用いている場合は、絶縁板とすべき前駆体（プリプレグ）が熱硬化前に流動性を得て侵入し形成された部分である。骨格構造の隙間を埋める、このような樹脂部を有することで、ボイド発生を抑え層間接続体としての信頼性が向上する。
【００１８】
ここで、前記層間接続体が、前記絶縁板の前記第１、第２の面に直交する方向に一致する軸を有し該軸の方向に径が変化している、とすることができる。これは、層間接続体が、例えば、第１または第２の金属配線パターンとすべき金属箔の上に形成された突起を由来としている場合である。この突起は、例えばスクリーン印刷で微細に効率的に形成でき、プリント配線板として生産効率の向上になる。
【００１９】
また、実施態様として、前記層間接続体が、前記絶縁板の前記第１、第２の面に直交する方向に一致する軸を有し該軸の方向に径が変化していない形状である、とすることができる。これは、層間接続体が、例えば、絶縁板とすべきプリプレグにあらかじめ形成の貫通孔に充填された組成物を由来とする場合である。プリプレグに孔明けを行う工程を要する配線板であり、より一般的である。なお、この場合、組成物として熱硬化性樹脂を混ぜておく組成の場合のみでなく、熱硬化性樹脂を混ぜない組成の場合も考えられる。
【００２０】
また、実施態様として、融点が２４０℃以下である前記所定の低融点金属が、Ｓｎ−Ｉｎ組成系、Ｓｎ−Ｂｉ組成系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ組成系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｉｎ組成系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ組成系、Ｓｎ−Ａｇ組成系、Ｓｎ−Ｃｕ組成系、およびＳｎ−Ｓｂ組成系、ならびにＳｎからなる群より選択された１種の組成系または金属であり、前記層間接続体が含有する前記第１の金属の粒子が、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、およびＦｅ、ならびにＣｕ−Ｎｉ組成系、Ｃｕ−Ｓｎ組成系、Ａｇ−Ｓｎ組成系、Ｃｕ−Ｚｎ組成系、およびＣｏ−Ｓｂ組成系からなる群より選択された１種以上の金属または組成系の粒子である、とすることができる。
【００２１】
これによれば、複数元素系相を、ＣｕｘＳｎｙ（融点：６４０．４℃）、ＣｏｘＳｎｙ（同：５２５℃）、ＣｕｘＺｎｙ（同：５９８．８℃）、ＣｕｘＳｂｙ（同：５８６℃）、ＣｏｘＳｂｙ（同：７７０℃）、ＮｉｘＢｉｙ（同：４６９℃）、ＡｇｘＳｎｙ（同：４８０℃）、ＦｅｘＳｎｙ（同：４９６．６℃）、ＡｇｘＣｕｙＳｎｚ（同：５１５℃）、またはＡｕｘＳｎｙ（同：２７８℃）とすることができる。したがって、融点が２６０℃以上の複数元素系相を実現できる。ここで、ｘ、ｙ、ｚは、各元素が複数元素系相を形成可能な正の数である（以下、同じ）。
【００２２】
また、実施態様として、前記層間接続体の前記複数元素系相が、ＣｕｘＳｎｙ、ＣｏｘＳｎｙ、ＣｕｘＺｎｙ、ＣｕｘＳｂｙ、ＣｏｘＳｂｙ、ＮｉｘＢｉｙ、ＡｇｘＳｎｙ、ＦｅｘＳｎｙ、ＡｇｘＣｕｙＳｎｚ、およびＡｕｘＳｎｙからなる群から選択された１種以上を含む相である、とすることができる。これらは上記のように、融点が２６０℃以上である相の例示である。
【００２３】
また、実施態様として、融点が２４０℃以下である前記所定の低融点金属が、Ｓｎと、Ａｇ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｉｎ、およびＺｎからなる群より選択された１種以上とを組成とする第１の合金と、Ｓｎと、Ａｇと、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｉｎ、およびＺｎからなる群より選択された１種以上とを組成とする第２の合金とを有し、前記層間接続体が含有する前記第１の金属の粒子が、Ｃｕと、Ａｇ、Ｂｉ、Ｉｎ、およびＳｎからなる群より選択された１種以上とを組成とする合金の粒子である、とすることができる。これは、融点が２４０℃以下である低融点金属として、２種の合金を用いている態様である。
【００２４】
また、実施態様として、融点が２４０℃以下である前記所定の低融点金属が、Ｓｎ−Ｉｎ組成系、Ｓｎ−Ｂｉ組成系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ組成系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｉｎ組成系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ組成系、Ｓｎ−Ａｇ組成系、Ｓｎ−Ｃｕ組成系、およびＳｎ−Ｓｂ組成系、ならびにＳｎからなる群より選択された１種の組成系または金属であり、前記第１の金属配線パターンの材料および前記第２の金属配線パターンの材料がともにＣｕである、とすることができる。
【００２５】
これによれば、第２、第３の複数元素系相を、ＣｕｘＳｎｙ（融点：６４０．４℃）、ＣｕｘＺｎｙ（同：５９８．８℃）、ＣｕｘＳｂｙ（同：５８６℃）、またはＡｇｘＣｕｙＳｎｚ（同：５１５℃）とすることができる。したがって、融点が２６０℃以上の複数元素系相を実現できる。
【００２６】
また、実施態様として、前記層間接続体の前記第２、第３の複数元素系相が、ともに、ＣｕｘＳｎｙ、ＣｕｘＺｎｙ、ＣｕｘＳｂｙ、およびＡｇｘＣｕｙＳｎｚからなる群から選択された１種以上を含む相である、とすることができる。これらは上記のように、融点が２６０℃以上である相の例示である。
【００２７】
また、製造方法の実施態様として、前記粒子混合物が、前記第２の所定温度より高くかつ前記第１の所定温度以下の温度を硬化温度とする熱硬化性樹脂を含有している、とすることができる。粒子混合物で作られる層間接続体の信頼性を向上するように、粒子混合物に熱硬化性樹脂を含ませておく態様である。
【００２８】
また、製造方法の実施態様として、前記粒子混合物が、前記第１の所定温度を硬化温度とする熱硬化性樹脂を含有している、とすることができる。これも上記と同様に粒子混合物に熱硬化性樹脂を含ませておく態様であるが、その硬化温度を第１の所定温度にすることでプリプレグの硬化工程と同時の硬化工程を適用することができる。
【００２９】
以上を踏まえ、以下では本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るプリント配線板の構成を模式的に示す断面図である。図１に示すように、このプリント配線板は、絶縁板１１、金属配線パターン２１、２２、層間接続体３１を有する。
【００３０】
絶縁板１１は、例えば厚さ７０μｍで、例えばガラスエポキシ樹脂からなるリジッドな素材の板である。ポリイミド樹脂のようなフレキシブルな素材の板である場合も考えられる。
【００３１】
金属配線パターン２１、２２は、配線板としての主面上の配線層（厚さはそれぞれ例えば１８μｍ）であり、その上に各種の部品（不図示）が実装され得る。実装ではんだ（不図示）が載るべき金属配線パターン２１、２２のランド部分を除いて両主面上には、はんだ接続時に溶融したはんだをランド部分に留めかつその後は保護層として機能するはんだレジスト（不図示）が形成され得る（厚さはそれぞれ例えば２０μｍ程度）。ランド部分の表層には、耐腐食性の高いＮｉ／Ａｕのめっき層（不図示）を形成するようにしてもよい。
【００３２】
層間接続体３１は、絶縁板１１（より詳細にはその前駆体であるプリプレグ）に形成された孔に充填された組成物（場合により粒子混合物）を由来とするものであり、その孔形状に依拠して軸方向（図１の図示で上下の積層方向）に径はほぼ一定している。その直径は、例えば１５０μｍである。
【００３３】
層間接続体３１の微細な構造について図２を参照して説明する。図２は、図１に示したプリント配線板が有する層間接続体３１の微細な構造を示す説明図である。層間接続体３１は、図２（ａ）右側に示すように、微細な構造として、硬化されている樹脂部３０３Ａ中に導電部３０５の骨格構造が形成された構成になっている。この骨格構造はその抜けた部位に樹脂部３０３Ａが満たされ、空隙をもたせないようにしている。
【００３４】
導電部３０５は、さらに詳細には、図２（ｂ）に示す拡大断面図に描かれるように、粒子状の金属の種部３０２Ａとこの表面を覆う複数元素系相３１２とを有し、種部３０２Ａを覆う複数元素系相３１２が互いに連接することによって骨格構造になっている。なお、層間接続体３１中には、種部３０２Ａ、複数元素系相３１２のほかに、残留はんだ３０１Ａも多少存在する。複数元素系相３１２は、はんだ粒子３０１（図２（ａ）左側を参照）の一組成の金属と種部３０２Ａの組成金属とによる複数元素系相であり、はんだ粒子３０１の融点が２４０℃以下、複数元素系相３１２の融点が２６０℃以上となるように、はんだ粒子３０１および種部３０２Ａ（種粒子３０２）の材料が選ばれている。
【００３５】
層間接続体３１の上記微細構造には、それらの形成過程が関連している。概略的には、図２（ａ）左側に示すように、層間接続体３１は、硬化される前の状態として、ペースト状の熱硬化性樹脂３０３中にはんだ粒子３０１と種粒子３０２とが分散された構成を有している（硬化前の層間接続体３１Ａ）。
【００３６】
このような硬化前の層間接続体３１Ａを加熱してはんだ粒子３０１を溶解させると、その成分金属と種粒子３０２が含有する金属とが反応して（または溶け合って。以下では「反応」で溶け合う場合も含むこととする）種粒子３０２表面が複数元素系相３１２に変化し、はんだ粒子３０１の溶解に由来して複数元素系相３１２は互いに連接する。複数元素系相３１２が発現するとその融点ははんだ粒子３０１より高いので、上記加熱の温度程度では固相となって骨格構造になる。種粒子３０２のうちの未反応部（中心に近い部位）は、複数元素系相３１２の中に種となって残り種部３０２Ａになる。はんだ粒子３０１のうち複数元素系相３１２への変化に残留した分は凝固して残留はんだ３０１Ａになる。
【００３７】
上記で、はんだ粒子３０１を溶解させる温度では、熱硬化性樹脂３０３は硬化しないようにその材料が選択されている。これにより、はんだ粒子３０１が溶解したときのその移動を妨げずに溶解金属と種粒子３０２との反応が円滑になされるようになっている。このような溶解、反応を生じさせた後に、加熱温度を上げて熱硬化性樹脂３０３を熱硬化させる。この熱硬化により、上記形成された骨格構造を固定化するように骨格構造の隙間に樹脂部３０３Ａが満たされた構造ができあがる。
【００３８】
このような構成の層間接続体３１では、とりわけ、上記導電部３０５中において複数元素系相３１２が連接して形成された骨格構造がその導電性を担っており、この複数元素系相３１２は、上記のように、融点が２６０℃以上になっている。２６０℃以上とすることで、このプリント配線板に部品を実装するときの加熱（例えば高くとも２５０℃）でも溶融せず、導電性の骨格構造は崩壊しない。
【００３９】
また、この導電性の骨格構造は硬化された樹脂部３０３Ａ中に形成されており、骨格構造の隙間はこれにより埋められている。したがって、層間接続体３１中にボイドが発生し信頼性が損なわれることがない。さらに、層間接続体３１の導電性が導電体による骨格構造によっているので、低抵抗の接続部にすることができる。なお、残留はんだ３０１Ａがこのプリント配線板に部品を実装するときの加熱で再溶融することはあり得るが、複数元素系相３１２へ変化せずに残留した分なのでその量はわずかでありかつ樹脂部３０３Ａ中に閉じ込められているので、信頼性に対する影響は最小限である。
【００４０】
次に、層間接続体３１と金属配線パターン２１、２２との界面における微細な構造について図３を参照して説明する。図３は、図１に示したプリント配線板中の層間接続体３１と金属配線パターン２１との界面における微細な構造を示す説明図であり、金属配線パターン２２との界面（図示せず）も同様の構造である。図３において、図２ですでに登場の構成要素には同一の符号を付してある。
【００４１】
上記界面においては、層間接続体３１は、図３右側に示すように、微細な構造として、金属配線パターン２１が含む金属と、はんだ粒子３０１（図３左側を参照）の一組成の金属とによる組成系の、融点が２６０℃以上の複数元素系相３２２を有している。ここで、はんだ粒子３０１の融点はすでに述べたように２４０℃以下、複数元素系相３２２の融点は２６０℃以上となるように、はんだ粒子３０１および金属配線パターン２１の材料が選ばれている。
【００４２】
層間接続体３１と金属配線パターン２１との界面の上記微細構造には、それらの形成過程が関連している。層間接続体３１は、すでに述べたが、図３左側に示すように、硬化される前の状態として、ペースト状の熱硬化性樹脂３０３中にはんだ粒子３０１と種粒子３０２とが分散された構成を有している（硬化前の層間接続体３１Ａ）。この時点では、金属配線パターン２１（より正確にはその加工前の金属箔）との界面には何らの変化もない。
【００４３】
次に、上記金属箔および硬化前の層間接続体３１Ａを加熱してはんだ粒子３０１を溶解させると、はんだ粒子３０１の一組成金属と金属箔が含有する金属とが反応して複数元素系相３２２が発現し、はんだ粒子３０１の溶解に由来してこの複数元素系相３２２は、はんだ粒子３０１の溶解で生じた導電部３０５につながる。複数元素系相３２２が発現するとその融点ははんだ粒子３０１より高いので、上記加熱の温度程度では固相になる。金属箔のうちの未反応部（界面から深い部位）は、そのままの金属状態を保つ。
【００４４】
上記で、はんだ粒子３０１を溶解させる温度では、すでに述べたように、熱硬化性樹脂３０３は硬化しないようにその材料が選択されている。これにより、はんだ粒子３０１が溶解したときその移動を妨げずに溶解金属と金属箔との界面での反応が円滑になされるようになっている。このような溶解、反応を生じさせた後に、加熱温度を上げて熱硬化性樹脂３０３を熱硬化させる。
【００４５】
複数元素系相３２２も、上記のように、融点が２６０℃以上になっている。２６０℃以上とすることで、このプリント配線板に部品を実装するときの加熱（例えば高くとも２５０℃）で溶融しない。さらに重要な点は、このような、層間接続体３１と金属配線パターン２１の面と接続状態が、単なる圧接による接続ではないため、それら間の電気的、機械的な接続の信頼性が非常に向上していることである。すなわち、絶縁板１１の厚み方向の熱膨張によって発生する、金属配線パターン２１、２２から層間接続体３１を引き剥がす方向の力に対抗して大きな信頼性向上が図られている。
【００４６】
図４は、図２に示した層間接続体３１中の導電部３０５を得るための材料の例を示す表であり、図４（ａ）は、硬化前の層間接続体３１Ａ中に含まれるはんだ粒子（低融点金属粒子）３０１の材料例、図４（ｂ）は、同じく種粒子３０２の材料例である。図４（ａ）に示すように、これらのはんだ粒子３０１では、その融点が２４０℃以下である。図４（ｂ）に示す組成系または金属は、はんだ粒子３０１の組成金属のひとつと反応してできる複数元素系相が、融点として２６０℃以上となる組成系または金属として選択されている。
【００４７】
図５（ａ）は、図２に示した層間接続体３１を構成する複数元素系相３１２の材料例を示す表であり、図４に示した材料のはんだ粒子３０１と種粒子３０２とから形成され得る複数元素系相を示している。図５（ａ）に示すように、これらの複数元素系相３１２は、その融点が２６０℃以上になっている。このような複数元素系相３１２により、このプリント配線板に部品を実装するときの加熱（例えば高くとも２５０℃）でも溶融せず、その導電性の骨格構造は崩壊しない。これにより信頼性が高い。
【００４８】
図５（ｂ）は、図３に示した、層間接続体３１と金属配線パターン２１との界面に形成の複数元素系相３２２の材料例を示す表であり、図４（ａ）に示した材料のはんだ粒子３０１と、金属配線パターン２１としての銅箔とで形成され得る複数元素系相を示している。図５（ｂ）に示すように、これらの複数元素系相３２２は、その融点が２６０℃以上になっている。このような複数元素系相３２２は、このプリント配線板に部品を実装するときの加熱（例えば高くとも２５０℃）で溶融しない。また、複数元素系相３２２により、層間接続体３１と金属配線パターン２１の面と接続状態が、単なる圧接の接続ではなくなり、それら間の電気的、機械的な接続の信頼性が非常に向上している。
【００４９】
なお、図５に示す複数元素系相３１２、３２２におけるｘ、ｙ（、ｚ）の比は、単純な整数比になる場合（＝化学量論的組成；金属間化合物）のみならず、これからはずれて例えばｘの値を固定したときにｙ（、ｚ）が幅をもった値で存在できる場合もある。例えば、合金（固溶体）相の場合や、組成比の異なる２種以上の金属間化合物が混晶している相の場合である。
【００５０】
図５に示す複数元素系相３１２、３２２としての例示的な金属間化合物としては、Ｃｕ６Ｓｎ５、ＣｕＺｎ３、Ｃｕ２Ｓｂ、Ａｇ３Ｓｎ、ＦｅＳｎ２、ＡｕＳｎ２が知られている。Ｃｕ６Ｓｎ５は、これと組成元素が同じで組成比が異なる異種の金属間化合物であるＣｕ３Ｓｎと混在して形成される場合があり、この混在比に応じて全体としてｘ、ｙの比は単純な整数比ではなくなる。Ｃｕ３Ｓｎは、Ｃｕ６Ｓｎ５と比較してもろい性質があるが、その融点が２６０℃以上であることに変わりはなく、また、導電部３０５の構造が樹脂部３０３Ａにより補強される構造により、その悪影響を小さく留めることができる。
【００５１】
次に、図１に示したプリント配線板を製造する方法を図６を参照して説明する。図６は、図１に示したプリント配線板の製造過程を模式的断面で示す工程図である。図６において図１中に示した構成要素と同一または同一相当のものには同一符号を付してある。
【００５２】
まず、図６（ａ）に示すように、絶縁板１１とすべきプリプレグ１１Ａ（厚さ例えば７０μｍ）の層に、層間接続体３１を形成するための貫通孔１１ｈ（孔径例えば１５０μｍ）を例えばドリル加工やレーザ加工で所定位置に設ける。プリプレグ１１Ａは、ここでは、例えば、硬化温度が１８０℃のガラスエポキシ樹脂のプリプレグを用いる。
【００５３】
次に、図６（ｂ）に示すように、プリプレグ１１Ａに設けた貫通孔１１ｈに、所定の組成物（硬化前の層間接続体３１Ａ）を例えばスクリーン印刷で充填する。この組成物は、ここでは、例えば、硬化温度が１８０℃のエポキシ樹脂（熱硬化性樹脂３０３（図２、図３参照、以下同）に相当）中に、はんだ粒子３０１（図２、図３参照、以下同）としてのＳｎ−５８Ｂｉの鉛フリーはんだ（融点１３９℃）の粒子と、種粒子３０２（図２、図３参照、以下同）としてのＣｕ粒子とが分散された組成物を用いる。Ｃｕ粒子は、はんだ粒子３０１に対する重量比としてそれらの全体に対して例えば３０ｗｔ％の含有とする。また、はんだ粒子３０１とＣｕ粒子とは、エポキシ樹脂に対する重量比としてそれらの全体に対して例えば７５ｗｔ％の含有とする。
【００５４】
この組成物には、さらに、はんだ粒子３０１を加熱、溶解させたときにこれを活性化させる性質を有するフラックス成分を含ませておくことができる。このような組成物によれば、フラックスを別途加える工程を行うことを要せず、生産性を向上させる上で好ましい。
【００５５】
次に、図６（ｃ）に示すように、プリプレグ１１Ａの両面に金属箔２１Ａ、２２Ａ（厚さは例えばそれぞれ１８μｍの銅箔）を配置し、積層プレスにより積層体を形成する。より具体的には、まず、硬化前の層間接続体３１Ａが有するはんだ粒子３０１が溶融し、そのエポキシ樹脂が硬化しない温度（したがって、プリプレグ１１Ａも硬化しない温度；例えば１４５℃〜１５０℃）に保ち、すでに説明したように層間接続体３１中に複数元素系相３１２を、層間接続体３１と金属箔２１Ａ、２２Ａとの界面に複数元素系相３２２を、それぞれ発現させる。
【００５６】
そして、上記温度から、層間接続体３１Ａが含有のエポキシ樹脂およびプリプレグ１１Ａに共通する硬化温度である１８０℃にさらに加熱しその温度を一定時間（例えば１時間程度）保つことにより、硬化前の層間接続体３１Ａが含有のエポキシ樹脂とプリプレグ１１Ａとを硬化させる。これにより、金属箔２１Ａ、２２Ａに電気的、機械的に強固に接続された状態の層間接続体３１が完成し、また、金属箔２１Ａ、２２Ａを伴ってプリプレグ１１Ａは完全に硬化し絶縁板１１になる。
【００５７】
以上説明の、２段階の積層加熱工程での温度プロファイルは例えば図７に示すように設定することができる。図７は、図６（ｃ）に示す積層プレス工程における温度プロファイルの例を示すグラフである。図７に示すように、徐々に加熱して１４５℃ないし１５０℃程度に達したときに一旦この温度を例えば約２０分間保つ。この保持時間は、プリプレグ１１Ａの予備加熱としての時間でもある。その後温度を１８０℃に上げてこの温度状態を例えば１時間保つ。
【００５８】
２段階の積層加熱工程は、第１段としてはんだ粒子３０１を溶融させ、第２段として熱硬化性樹脂３０３およびプリプレグ１１Ａを硬化させるが、変形例として、これを３段階に行う構成も考えられる。例えば、硬化前の層間接続体３１Ａが有する熱硬化性樹脂３０３として、はんだ粒子３０１の溶融温度より高くかつプリプレグ１１Ａの硬化温度より低い温度を硬化温度として有する材料を選択した場合は、第１段と第２段との間で、熱硬化性樹脂３０３を硬化させる段階を設けることになる。
【００５９】
図６（ｃ）に示す積層体を形成後、上下両面の金属箔２１Ａ、２２Ａを周知のフォトリソグラフィを利用して所定にパターニングして、図１に示したようなプリント配線板を得ることができる。この形態の配線板（両面配線板）として使用する場合には、さらにその両面に、例えばはんだレジストの層を形成する。
【００６０】
次に、図１に示したプリント配線板を応用して多層プリント配線板を形成する態様について図８を参照して説明する。図８は、図１に示したプリント配線板を応用して多層プリント配線板を形成する場合の製造過程の一部（最終の積層工程）を模式的断面で示す工程図である。図８において、すでに説明した図中に登場の構成要素と同一または同一相当のものには同一符号を付してある。
【００６１】
図８に示すような配置により、３つの素材を積層プレス（同時に上記説明の２段階の加熱）することにより、４層のプリント配線板を得ることができる。図８中の上下２つの素材は、それぞれ、図１に示したものと同一の構成である。図８中の中間に示す素材は、図６（ｂ）に示した段階のものと同一の構成である。この積層工程は、図６（ｃ）で説明した積層工程と比較すると、上下の積層物が単なる金属箔２１Ａ、２２Ａから、両面配線板に代わったものとみることができる。よって、その積層工程中の作用についてはすでに説明したとおりである。なお、積層によって最外の配線層となる金属箔については、この最終の積層後にパターン形成を行うようにすることもできる。
【００６２】
図８に示すようにして得られた４層のプリント配線板について、ホットオイルや、はんだフロート、リフロー、ＴＣＴなどにより信頼性試験を行ってみたところ、不良発生は見られなかった。このプリント配線板において層間接続体３１の部位を縦に切断しその断面状態を観察したところ、図２（ａ）右側の図、および図３右側の図に示したような構造が確かめられた。すなわち、Ｃｕ−Ｓｎ系相やＣｕ−Ｂｉ系相が連接する骨格構造が見られ、この骨格構造は金属配線パターン２１、２２に強固につながって終端しており、骨格構造の間隙は樹脂部で埋められていた。骨格構造内には残留はんだ（Ｓｎ−５８Ｂｉ）も認められたが、上記の信頼性試験の結果から配線板としての信頼性に影響していないことがわかった。
【００６３】
以上、実施形態を説明したが、上記では、絶縁板１１とすべきプリプレグ１１Ａとして、例えば、硬化温度が１８０℃のガラスエポキシ樹脂のプリプレグを用い、硬化前の層間接続体３１Ａとして、例えば、硬化温度が１８０℃のエポキシ樹脂中に、はんだ粒子３０１としてのＳｎ−５８Ｂｉの鉛フリーはんだ（融点１３９℃）の粒子と、種粒子３０２としてのＣｕ粒子とが分散された組成物を用いた。
【００６４】
このほかの例として、絶縁板１１とすべきプリプレグ１１Ａとして、例えば、硬化温度が２３０℃のエポキシ変性ポリイミド樹脂のプリプレグを用い、硬化前の層間接続体３１Ａとして、例えば、硬化温度２３０℃のエポキシ変性ポリイミド樹脂たる熱硬化性樹脂３０３中に、はんだ粒子３０１たるＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ（融点２１７℃）の組成の粒子と、種粒子３０２たるＣｕ粒子とが分散された組成物を用いることが挙げられる。
【００６５】
この場合、はんだ粒子３０１の溶融温度（２１７℃）とエポキシ変性ポリイミド樹脂の硬化温度（２３０℃）との差があまりなく、２段階の加熱時の温度制御がその分難しくなる点はあるが、より一般的なはんだ材を利用することが可能である。この場合、硬化前の層間接続体３１Ａの組成比として、例えば、ＣｕをＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕとの全体に対して３０ｗｔ％、ＣｕおよびＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕを熱硬化性樹脂３０３との全体に対して７５ｗｔ％とすることができる。なお、組成がＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕのはんだ粒子３０１は、その粒径として例えば１０μｍないし２０μｍ、Ｃｕの種粒子３０２は、その粒径として例えば３μｍないし４０μｍとすることができる。
【００６６】
さらに別の例として、絶縁板１１とすべきプリプレグ１１Ａとして、例えば、硬化温度が２３０℃のエポキシ変性ポリイミド樹脂のプリプレグを用い、硬化前の層間接続体３１Ａとして、例えば、硬化温度２３０℃のエポキシ変性ポリイミド樹脂たる熱硬化性樹脂３０３中に、以下の粒子を分散させたものを用いることを挙げることができる。
【００６７】
まず、はんだ粒子３０１として、Ｓｎと、Ａｇ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｉｎ、およびＺｎからなる群より選択された１種以上とを含む第１の合金の粒子と、Ｓｎと、Ａｇと、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｉｎ、およびＺｎからなる群より選択された１種以上とを含む第２の合金の粒子との混合物を用いる。また、種粒子３０２として、Ｃｕと、Ａｇ、Ｂｉ、Ｉｎ、およびＳｎからなる群より選択された１種以上とを含む合金の粒子とする。上記３種の合金は、熱硬化性樹脂３０３との全体に対して８０ｗｔ％の含有率とする。
【００６８】
以上の、合金の粒子と熱硬化性樹脂との混合体についてＤＳＣ（示差走査熱量測定）による融点観察を行うと、１００℃ないし２００℃の間に複数の融点があり、さらに、３００℃ないし５００℃の間にも複数の融点があることがわかる。よって、この合金粒子分散の熱硬化性樹脂を用いれば、１００℃ないし２００℃の間に存在する融点により、一般的に言われるはんだづけが可能である。
【００６９】
また、１００℃ないし２００℃に存在する融点での融解を生じしめたあとに生じる凝固組成物について同様にＤＳＣによる融点観察を行うと、１００℃ないし２００℃の間に存在する融点はほとんど消失し（∵融点の高い複数元素系相に変化している）、３００℃以上に融点が残るのみとなることがわかる。この性質から、上記の合金粒子分散の熱硬化性樹脂は、図２に示した硬化前の層間接続体３１Ａとして利用できる。
【００７０】
さらに別の例として、絶縁板１１とすべきプリプレグ１１Ａとして、例えば、硬化温度が１８０℃のガラスエポキシ樹脂のプリプレグを用い、硬化前の層間接続体３１Ａとして、例えば、硬化温度が１８０℃のエポキシ樹脂中に、はんだ粒子３０１としてのＳｎ−５８Ｂｉの鉛フリーはんだ（融点１３９℃）の粒子と、種粒子３０２としてのすずめっきＣｕ粒子およびＮｉ粒子とが分散された組成物を用いることが挙げられる。
【００７１】
このような材料を用い、図８に示すようにして得られた４層のプリント配線板について、リフローを想定し加熱試験を２６０℃のピーク温度で３回行ったところ、信頼性に問題は生じなかった。このプリント配線板において層間接続体３１の部位を縦に切断しその断面状態を観察したところ、図２（ａ）右側の図、および図３右側の図に示したような構造が確かめられた。すなわち、Ｃｕ−Ｓｎ系相やＮｉ−Ｂｉ系相が連接する骨格構造が見られ、この骨格構造は金属配線パターン２１、２２に強固につながって終端しており、骨格構造の間隙は樹脂部で埋められていた。
【００７２】
また、硬化前の層間接続体３１Ａの、上記各変形例とは異種の変形例として、下記があり得る。前述の場合は、いずれも、硬化前の層間接続体３１Ａには、熱硬化性樹脂３０３を含ませていた。これに対し、硬化前の層間接続体３１Ａとして、熱硬化性樹脂３０３を組成として持たない、Ｓｎ−５８Ｂｉの鉛フリーはんだの粒子と、Ｃｕ粒子とが混合された粒子混合物（パウダー）を用いる態様である。ただし、すでに述べたように、この硬化前の層間接続体３１Ａには、はんだ粒子を加熱、溶解させたときにこれを活性化させる性質を有するフラックス成分をあらかじめ含ませておくことはできる（この場合はペースト状になるので熱硬化性樹脂３０３を含む場合と同じように扱える）。
【００７３】
熱硬化性樹脂３０３を組成として有していない粒子混合物を用いた場合、できあがる層間接続体３１において骨格構造の間隙を埋める樹脂部３０３Ａ（図２を参照）が形成されず、一見信頼性に難があるように考えられるが、プリプレグ１１Ａが加熱で流動性を持つことにより、その流動で骨格構造の間隙に侵入し樹脂部３０３Ａの形成が十分見込める。わずかに間隙が残る場合も考えられるが、問題となるような信頼性劣化がない範囲で許容できる。
【００７４】
次に、本発明の別の実施形態に係るプリント配線板について図９を参照して説明する。図９は、別の実施形態に係るプリント配線板の構成を模式的に示す断面図である。同図においてすでに説明した図中に登場の構成要素と同一または同一相当のものには同一符号を付してある。その部分については加えるべき事項がない限り説明を省略する。
【００７５】
この実施形態は、図１に示したものと比較して、層間接続体が異なり、その軸方向（図９の図示で上下の積層方向）に径が変化している。このような層間接続体３２は、例えば、金属配線パターン２１とすべき金属箔の上に形成された突起（バンプ）を由来として構成される。この突起は、例えばスクリーン印刷で微細に効率的に形成でき、プリント配線板として生産効率の向上になる。層間接続体３２の微細な構造については、すでに説明した図２、図３での層間接続体３１の場合と同様である。したがって、層間接続体３２の構造に関しての利点や、その金属配線パターン２１、２２との接続状態に関しての利点は、層間接続体３１の場合と同様である。
【００７６】
図１０は、図９に示したプリント配線板の製造過程を模式的断面で示す工程図である。図１０において図９中に示した構成要素と同一または同一相当のものには同一符号を付してある。
【００７７】
まず、図１０（ａ）に示すように、厚さ例えば１８μｍの金属箔（電解銅箔）２１Ａ上に例えばスクリーン印刷により、層間接続体３２とすべきペースト状の所定組成物の突起（硬化前の層間接続体）３２Ａを、ほぼ円錐形（底面径例えば１５０μｍ、高さ例えば１２０μｍ）に形成する。このような突起３２Ａは、スクリーン印刷により効率的に形成できる。所定組成物は、すでに図６などで説明の組成のものを使用できる。突起３２Ａの印刷後これを乾燥させて半硬化させる。
【００７８】
次に、図１０（ｂ）に示すように、金属箔２１Ａ上に厚さ例えば公称７０μｍのプリプレグ１１Ａ（具体的には、例えば、図６での説明と同様）を積層して突起３２Ａを貫通させ、その頭部が露出するようにする。露出に際してあるいはその後その先端を塑性変形でつぶしてもよい（いずれにしても、層間接続体３２の形状は、積層方向に一致する軸を有しその軸方向に径が変化する形状になる。）。続いて、図１０（ｃ）に示すように、プリプレグ１１Ａ上に金属箔（電解銅箔）２２Ａ（厚さ例えば１８μｍ）を積層配置して加圧および２段階の加熱を行い、全体を一体化する。この加圧、および２段階の加熱については、図６（ｃ）および図７を参照する説明とほぼ同様である。
【００７９】
これにより、金属箔２１Ａ、２２Ａに電気的、機械的に強固に接続された状態の層間接続体３２が完成し、また、金属箔２１Ａ、２２Ａを伴ってプリプレグ１１Ａは完全に硬化し絶縁板１１になる。
【００８０】
図１０（ｃ）に示す積層体を形成後、上下両面の金属箔２１Ａ、２２Ａを周知のフォトリソグラフィを利用して所定にパターニングして、図９に示したようなプリント配線板を得ることができる。この形態の配線板（両面配線板）として使用する場合には、さらにその両面に、例えばはんだレジストの層を形成する。
【００８１】
次に、図９に示したプリント配線板を応用して多層プリント配線板を形成する態様について図１１を参照して説明する。図１１は、図９に示したプリント配線板を応用して多層プリント配線板を形成する場合の製造過程を模式的断面で示す工程図である。図１１において、すでに説明した図中に登場の構成要素と同一または同一相当のものには同一符号を付してある。
【００８２】
まず、図１１（ａ）に示すように、図９に示したプリント配線板と同じ構成のプリント配線板の金属配線パターン２２上に例えばスクリーン印刷により、層間接続体３２とすべきペースト状の所定組成物の突起３２Ａを、ほぼ円錐形（底面径例えば１５０μｍ、高さ例えば１２０μｍ）に形成する。このような突起３２Ａは、スクリーン印刷により効率的に形成できる。所定組成物は、すでに図６などで説明の組成のものを使用できる。突起３２Ａの印刷後これを乾燥させて半硬化させる。
【００８３】
次に、図１１（ｂ）に示すように、金属配線パターン２２上に厚さ例えば公称７０μｍのプリプレグ１１Ａ（具体的には、例えば、図６での説明と同様）を積層して突起３２Ａを貫通させ、その頭部が露出するようにする。露出に際してあるいはその後その先端を塑性変形でつぶしてもよい（いずれにしても、この突起３２Ａによる層間接続体３２の形状も、積層方向に一致する軸を有しその軸方向に径が変化する形状になる。）。
【００８４】
続いて、図１１（ｃ）に示すような配置で、プリプレグ１１Ａ上に、図９に示したプリント配線板と同じ構成のプリント配線板を積層し、加圧および２段階の加熱を行い、全体を一体化する。この加圧、および２段階の加熱については、図６（ｃ）および図７を参照する説明とほぼ同様である。この積層工程は、図１０（ｃ）で説明した積層工程と比較すると、上下の積層物が単なる金属箔２１Ａ、２２Ａから、両面配線板に代わったものとみることができる。よって、その積層工程中の作用についてはすでに説明したとおりである。なお、積層によって最外の配線層となる金属箔については、この最終の積層後にパターン形成を行うようにすることもできる。
【００８５】
このようにして得られた４層のプリント配線板について、図８に示した工程で得られたプリント配線板と同様に、すでに説明したような各種の信頼性試験を行ったところ、不良発生は見られなかった。また、このプリント配線板においても、層間接続体３２の部位を縦に切断しその断面状態を観察したところ、図２（ａ）右側の図、および図３右側の図に示したような構造が確かめられた。
【００８６】
以上の図９ないし図１１を参照して説明した、層間接続体３２がその軸方向に径が変化する、突起３２Ａを由来とするプリント配線板の場合は、その製造工程の変形例として、以下のものが考えられる。
【００８７】
上記説明の製造方法では、突起３２Ａの印刷、形成後、これを乾燥させて半硬化させ、この時点では、その含まれるはんだ粒子３０１は溶融に至っていない。これに対して、変形例としては、この乾燥時点ではんだ粒子３０１が溶融するような温度（ただし熱硬化性樹脂３０３は硬化しない温度）に加熱する。すなわち、この時点で、複数元素系層３１２を含む導電性の骨格構造と、金属箔２１Ａないしは金属配線パターン２２との界面に複数元素系層３２２を発現させる。これにより、次工程であるプリプレグ１１Ａの積層においては、硬化が進んだ突起３２Ａが貫通するのでより容易な積層工程になる。
【００８８】
次に、突起３２Ａの頭部に接して金属箔２２Ａないしは金属配線パターン２１を積層する時点で、再度はんだ粒子３０１（より正確には残留はんだ３０１Ａ）が溶融する温度に加熱し、金属箔２２Ａないしは金属配線パターン２１との界面に、残留はんだ３０１Ａによって複数元素系相３２２を発現させる。そのあとの第２段の加熱については図６（ｃ）などでの説明と同じである。
【符号の説明】
【００８９】
１１…絶縁板、１１Ａ…プリプレグ、１１ｈ…貫通孔、２１、２２…金属配線パターン（銅箔パターン）、２１Ａ、２２Ａ…金属箔（銅箔）、３１…層間接続体（貫通孔に充填された組成物を由来とする）、３１Ａ…硬化前の層間接続体、３２…層間接続体（組成物印刷による突起を由来とする）、３２Ａ…突起（硬化前の層間接続体）、３０１…はんだ粒子、３０１Ａ…残留はんだ部、３０２…種粒子、３０２Ａ…種部、３０３…熱硬化性樹脂、３０３Ａ…樹脂部（硬化後熱硬化性樹脂）、３０５…導電部、３１２…複数元素系相、３２２…複数元素系相。
【図１】
2011054817.tif 000003
【図２】
2011054817.tif 000004
【図３】
2011054817.tif 000005
【図４】
2011054817.tif 000006
【図５】
2011054817.tif 000007
【図６】
2011054817.tif 000008
【図７】
2011054817.tif 000009
【図８】
2011054817.tif 000010
【図９】
2011054817.tif 000011
【図１０】
2011054817.tif 000012
【図１１】
2011054817.tif 000013