(57)【要約】【課題】スルーホールに充填された充填材とこの充填材の上面に形成した導体層との密着強度が優れ、熱衝撃試験やプレッシャークッカー試験などにおいて、充填材の上面に積層した導体層、絶縁層、ソルダーレジスト層等の間隙（デラミネーション）や、クラックなどの発生を低減できる充填材及びそれを用いた多層配線板並びに多層配線板の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】フィラーと熱硬化性樹脂と硬化剤とを含有し、所定の温度で熱硬化する充填材であって、前記熱硬化する温度より低い温度域において、熱硬化性樹脂と前記硬化剤とが相溶する充填材を用いる。そして、前記充填材を配線基板に形成されたスルーホールに充填し、この充填材の露出面に導体層と絶縁層とを順次形成して多層配線板を形成する。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィラーと熱硬化性樹脂と硬化剤とを含有し、所定の温度で熱硬化する充填材であって、前記熱硬化する温度より低い温度域において、該熱硬化性樹脂と該硬化剤とが相溶することを特徴とする充填材。
【請求項２】
前記熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂を含むことを特徴とする請求項１に記載の充填材。
【請求項３】
前記フィラーは、平均粒子径が０．１μｍ〜１２μｍ、最大粒子径が７５μｍ以下の略球形であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の充填材。
【請求項４】
配線基板に形成されたスルーホールに請求項１〜請求項３の何れか記載の充填材を充填し、該スルーホールから露出した充填材の上面に導体層を形成したことを特徴とする多層配線板。
【請求項５】
前記導体層の上面に絶縁層を積層し、更に、該絶縁層にバイアホールを形成し、該絶縁層の上面に導体パターン層を形成し、該バイアホールにバイア導体を形成して、該導体パターン層と該導体層を接続したことを特徴とする請求項４に記載の多層配線板。
【請求項６】
前記スルーホールの孔径が２００μｍ以下、前記導体層の厚みが２０μｍ以下であることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の多層配線板。
【請求項７】
配線基板に形成されたスルーホールに請求項１から請求項３の何れか記載の充填材を充填して硬化させ、次いで、該配線基板の表面に露出した該充填材の上面に導体層を形成することを特徴とする多層配線板の製造方法。
【請求項８】
前記導体層の上面に絶縁層を積層し、更に、該絶縁層にバイアホールを形成し、該絶縁層の上面に導体パターン層を形成し、該バイアホールにバイア導体を形成して、該導体パターン層と該導体層を接続することを特徴とする請求項７に記載の多層配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線基板の上面に絶縁層と導体層が複数形成されて構成される多層配線板において、スルーホールに充填される充填材及びそれを用いた多層配線板並びに多層配線板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化や軽量化、高密度実装化に伴い、配線基板の上面に絶縁層と導体層とを複数形成した多層配線板の開発が進められている。
一般に多層配線板は、配線基板にスルーホールを形成し、このスルーホールの内壁に沿って無電解メッキをして導体を形成したり、このスルーホールに導電ペースト充填したりして、前記配線基板の両面に形成した導体層間の電気的接続を行う。前記スルーホールの内壁に導体を形成した場合には、このスルーホールに充填材を充填する。そして、前記充填材の上面を覆うように導体層や絶縁層を複数形成することによって多層配線板が構成される。
【０００３】
配線基板に絶縁層及び導体層を複数形成し、スルーホールやバイア導体によって導体層を接続した構成が、特開平６−２７５９５９号公報に開示されている。特開平６−２７５９５９号公報に開示された多層配線板では、まず、配線基板の両面に形成された導体層が、スルーホールの内壁に沿って形成された導体によって接続される。次いで、スルーホールに有機系高分子からなる充填材が充填され、この充填材の上面に、スルーホールの導体の露出面と接続するように、導体層が形成される。次いで、この導体層の上面に絶縁層が積層され、さらに、この絶縁層の上面に導体パターン層やソルダーレジスト層が形成される。次いで、前記絶縁層にバイア導体が形成され、このバイア導体によって、前記充填材上面の導体層と前記絶縁層上面の導体パターン層が接続される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平６−２７５９５９号公報に開示された技術によれば、充填材とこの充填材の上面に形成した導体層との密着強度が不足すると、熱衝撃試験やプレッシャークッカー試験などにおいて、充填材の上面に形成した導体層、絶縁層、導体パターン層、ソルダーレジスト層等の界面に間隙（デラミネーション）が発生したり、クラックが発生したりしやすい易いという問題点がある。
【０００５】
本発明は、前記問題点を解決するもので、スルーホールに充填された充填材とこの充填材の上面に形成した導体層との密着強度を向上でき、熱衝撃試験やプレッシャークッカー試験などにおいて、充填材とその上面に形成した導体層とに間隙（デラミネーション）やクラックなどの発生を低減できる充填材及びそれを用いた多層配線基板並びに多層配線基板の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、フィラーと熱硬化性樹脂と硬化剤とを含有し、所定の温度で熱硬化する充填材であって、前記熱硬化する温度より低い温度域において、熱硬化性樹脂と前記硬化剤とが相溶することを特徴とする。
【０００７】
充填材は、熱硬化性樹脂と硬化剤を調合する雰囲気温度から熱硬化する温度までの範囲において熱硬化性樹脂と硬化剤が相溶していれば、フィラーが充填材の中で偏ることなく均一に分散したまま硬化される。一方、熱硬化性樹脂と硬化剤との相溶性が悪いと、充填材は、不均一な状態で硬化される。このように熱硬化後に不均一な状態になる充填材を多層配線板のスルーホールに充填して硬化させ、その上に導体層を形成すると、導体層と充填材との密着不良が発生したり、充填材内部に熱膨張のバラツキが発生したりして信頼性試験に悪影響が生ずる。
【０００８】
請求項１に記載の充填材によれば、フィラー、熱硬化性樹脂、硬化剤などが偏り無く均一な状態で硬化するので、配線基板に形成したスルーホールに充填・硬化すると、充填材とこの充填材の上面に形成した導体層との密着強度が向上する。そして、熱衝撃試験やプレッシャークッカー試験などにおいて、充填材の上面に形成した導体層、絶縁層、導体パターン層、ソルダーレジスト層等の間隙（デラミネーション）や、クラックなどの発生を低減できるという作用効果が得られる。
【０００９】
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂は、フェノール樹脂、メラミン樹脂などを使用し、耐熱性や耐水性の優れたものを使用すると良い。
硬化剤は、熱硬化性樹脂を硬化させるものであって、硬化する温度より低い温度範囲で熱硬化性樹脂と相溶するものから選択すると良い。相溶の有無は、熱硬化性樹脂と硬化剤とを混合し、目視で観察して判断できる。例えば、ビーカーに熱硬化性樹脂を５０ｇと硬化剤０．５〜５ｇとを添加し、これらを撹拌しながら、１０〜３０℃／分の昇温速度で加熱し、均一に溶解したときの温度を相溶化温度とする。このとき、相溶化することなく硬化した場合には、熱硬化性樹脂と硬化剤分離した樹脂魂が多く発生するので好ましくない。
【００１０】
熱硬化温度は、充填材の製造プロセスや周辺基材の耐熱性を考慮すると、１００℃〜１７０℃の範囲が好ましい。更に、この充填材を硬化させた後に研磨工程を行うことを考慮すると、１００℃〜１５０℃の範囲が好ましい。このため、前記相溶化温度は、１７０℃以下が好ましく、更には１５０℃以下が好ましい。
【００１１】
フィラーは、充填材が硬化する際にスルーホール内に隙間なく充填され、かつ絶縁体から突き出したりすることがないように充填材の熱膨張を制御する。
本発明の充填剤に添加するフィラーとは、セラミックフィラー、誘電体フィラー、金属フィラー等をいう。セラミックフィラーとしては、シリカ、アルミナ、タルク、窒化アルミ等がよい。誘電体フィラーとしては、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛等がよい。金属フィラーとしては、導、銀、導と銀の合金等がよく、ウイスカーを用いてもよい。また、フィラーや粉末状の硬化剤の沈降を防止するために、文献（日本アエロジル株式会社のＡＥＲＯＳＩＬ技術レポートＮｏ．ｐ．３）に記載された沈降防止剤として、シリカやチタニア、アルミナ無機超微粒子や高分子系の分散材等を含むと良い。また、フィラーの表面に、フィラーと熱硬化性樹脂との密着性を向上させるためにシランカップリング剤等を用いてカップリング処理を行ったり、金属フィラーの防錆を行うために防錆処理を行ったりしても良い。
【００１２】
また、充填材は、揮発性物質を含まないことが好ましく、硬化前において、揮発する減量割合が１％以下、更には０．５％以下であることが好ましい。その理由は、硬化物のボイドの発生やクラックの発生を低減できるからである。
さらに、本発明の充填材には、消泡剤、レベリング剤、増粘剤等を添加しても良い。また、熱硬化性樹脂と硬化剤との相溶性を向上させるような相溶化助剤を添加してもよい。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の充填材における熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂を含むことを特徴とする。
請求項２に記載の充填材によれば、熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂を含むので、耐熱性、耐薬品性、流動性などが優れた充填材が得られる。
【００１４】
エポキシ樹脂として、特に、ビスフェノール型、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型、グリシジルアミン型等、脂環式のものを用いると好ましい。その理由は、耐熱性、耐薬品性、流動性などが優れているからである。さらには、グリシジルアミン型やビスフェノール型を主成分とするものが良く、アミノフェノール型、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型が好ましい。その理由は、アミノフェノール型、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型は、耐熱性、耐薬品性、流動性などを考慮すると最も好ましい。これらは、粘度が低いため、スルホールへの充填材として用いた場合、充填性が優れているからである。
【００１５】
また、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いた場合、硬化剤として、イミダゾール系、アミン系、ジシアンジアミド系、アミンアダクト系、酸無水物系、酸発生剤などが挙げられる。
これら硬化剤の形態としては、液状の場合はエポキシ樹脂と比較的相溶性が良くて好ましい。一方、硬化剤が粉末状やフレーク状のものは、エポキシ樹脂と混合した後に、粘度やその他物性の経時変化が少なく使用できる寿命が長いので好ましい。このとき、硬化剤の粉末の平均粒子径が０．１μｍ〜１００μｍの範囲であることが好ましく、更には１μｍ〜３０μｍ、特には１μｍ〜１０μｍの範囲が好ましい。その理由は、平均粒子径がこれらの範囲より大きい場合は、熱硬化性樹脂と硬化剤とが相溶する早さと硬化する早さとのバランスが崩れ、相溶化せずに硬化し、フィラーの含有が偏った硬化物になってしまうからである。また、平均粒子径が０．１μｍより小さい場合は、充填剤の寿命や粘度制御が困難になり好ましくないからである。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の充填材に含有するフィラーが、平均粒子径が０．１〜１２μｍ、最大粒子径が７５μｍ以下の略球形であることを特徴とする。
請求項３に記載の充填材によれば、配線基板に形成した内径２００μｍ以下の小径のスルーホールでも目詰まりを生じることなく充填材を充填できるという作用効果が得られる。
【００１７】
フィラーの平均粒子径が１２μｍを越えたり、最大粒子径が７５μｍを越えたりすると、配線基板の絶縁層に形成したスルーホールに充填する際に目詰まりが生じて充填不足となりやすいので好ましくない。また、フィラーの平均粒子径が０．１μｍ未満の場合は、充填材の粘度が上昇し、スルーホールに印刷して充填する際に作業性が悪く、印刷時間が増加したり充填不良が生じたりするので好ましくない。また、フィラーの形状は特に、最大粒子径７５μｍ以下において略球形であることが好ましい。その理由は、スルーホールの内径が２００μｍ以下の小径でも充填不良が生じることがないからである。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、配線基板に形成されたスルーホールに請求項１〜請求項３の何れか記載の充填材を充填し、このスルーホールから露出した充填材の上面に導体層を形成したことを特徴とする。
請求項４に記載の多層配線板によれば、熱硬化性樹脂と硬化剤が硬化する前に相溶し、均一な状態で硬化する充填材をスルーホールに充填しているので、充填材の上面に形成した導体層との密着強度が優れ、熱衝撃試験やプレッシャークッカー試験などにおいて、充填材の上面に形成した導体層、絶縁層、ソルダーレジスト層等の間隙（デラミネーション）や、クラックなどの発生を低減できるという作用効果が得られる。熱硬化性樹脂と硬化剤が硬化する前に相溶しない充填材を用いた場合は、充填材と導体層との界面において、樹脂のみ、又はフィラー量が極端に多いなど偏った状態が形成され、密着不良や剥離が発生し易くなるので好ましくない。
【００１９】
配線基板としては、エポキシ基板、ビスマレイミドートリアジン樹脂基板、フッ素樹脂基板、その他耐熱性樹脂基板、樹脂シートの複合基板、あるいは、これら樹脂とガラスフィラー、ガラス不織布、銅板、金属板等無機成分や金属成分と複合した基板、あるいは、これら基板の銅貼り積層板等がある。
【００２０】
また、絶縁層としては、一般に、液状、フィルム状があり、これらを単独使用、若しくは併用しても良いが、フィルム状のものを用いると多層配線板を製造する工程数が削減されて好ましい。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の多層配線板における導体層の上面に絶縁層を形成し、更に、この絶縁層の上面に導体パターン層を形成し、前記絶縁層にバイア導体形成して前記導体パターン層と前記導体層を接続したことを特徴とする。
【００２１】
請求項５に記載の多層配線板によれば、導体層との密着強度が優れた充填材を用いているので、この導体の上面に絶縁層を形成し、該絶縁層にバイアホールを形成し、該絶縁層の上面に導体パターン層を形成し、該バイアホールにバイア導体を形成して、該導体パターン層と該導体層を接続することにより高密度に多層化された多層配線板であっても、熱衝撃試験やプレッシャークッカー試験などにおいて、充填材の上面に形成した導体層、絶縁層、ソルダーレジスト層等の間隙（デラミネーション）や、クラックなどの発生を低減できるという作用効果が得られる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載の多層配線基板におけるスルーホールの孔径が２００μｍ以下（ただし、０を含まない）、前記導体層の厚みが２０μｍ以下であることを特徴とする。
請求項６に記載の多層配線板によれば、スルーホールの孔径が２００μｍ以下で導体層の厚みが２０μｍ以下のときであっても、良好な充填性と、充填材とこの充填材との露出面を覆う導体層との密着強度を顕著に向上させることができるという作用効果が得られる。
【００２３】
一方、スルーホールの径が２００μｍ以下の小径の場合、充填材を硬化させる温度域において、熱硬化性樹脂と硬化剤が相溶化しない充填材を用いると、スルーホールの開口部において熱硬化性樹脂、硬化剤、フィラー等の偏った組成部が相対的に多くなり、スルーホールに充填した充填材とこの充填材の露出面を覆う導体層との密着強度が低下して剥離しやすくなるからである。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、配線基板に形成されたスルーホールに請求項１から請求項３の何れか記載の充填材を充填して硬化し、次いで、前記配線基板の表面に露出した前記充填材の上面に導体層を形成することを特徴とする多層配線板の製造方法である。
【００２５】
請求項７に記載の多層配線板の製造方法によれば、導体層との密着強度が優れた充填材を用いているので、熱衝撃試験やプレッシャークッカー試験などにおいて、充填材の上面に形成した導体層、絶縁層、ソルダーレジスト層等の間隙（デラミネーション）や、クラックなどの発生を低減できるという作用効果が得られる。
【００２６】
この多層配線板の製造方法は、例えば以下の工程によって行われる。
まず、スルーホールを形成するために、配線基板にドリルやレーザなどを用いて貫通孔を形成する。その後、この貫通孔の内壁に無電解メッキを施し、さらに所定の厚みの導体を得るために電解メッキを行う。
【００２７】
次いで、スクリーン印刷や圧入印刷などの公知の方法を使用してスルーホールに充填材を充填する。その後、この充填材を配線基板と共に所定の温度雰囲気中に放置して硬化させる。その後、配線基板の表面を公知のベルトサンダーやバフ研磨などにより研磨して平坦な面を形成する。充填材の硬化温度は研磨がし易いように、やや低く抑え、研磨の後に再度加熱し硬化しても良い。
【００２８】
次いで、充填材の露出面に、公知の無電解メッキ法によって金属メッキを行い充填材の露出面を覆うように導体層を形成する。その後、前記導体層上にエッチングレジストを形成し、露光、現像、エッチング、剥離などの工程により所定の配線パターンを形成する。この際、充填材の露出面と導体層の密着性を向上させるために、予め、配線基板表面や充填材の露出面に、過マンガン酸塩を用いたウェットエッチングやプラズマ処理を用いたドライエッチングを行うと良い。
【００２９】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の多層配線基板の製造方法において前記導体層の上面に絶縁層を形成し、更に、この絶縁層にバイアホールを形成し、絶縁層の上面に導体パターン層を形成し、前記バイアホールにバイア導体形成して、前記導体パターン層と前記導体層を接続することを特徴とする。
【００３０】
請求項８に記載の多層配線基板の製造方法によれば、スルーホールに充填した充填材と導体層との密着強度が優れているので、導体層と絶縁層が高密度に多層化された配線基板であっても、スルーホールの上面に形成された導体層、絶縁層、導体パターン層、ソルダーレジスト層等の間隙（デラミネーション）やクラックなどの発生を低減できるという作用効果が得られる。
【００３１】
請求項８に記載の多層配線板の製造方法は、例えば請求項７の多層配線板の製造方法に以下の積層工程を追加して行われる。
まず、前記充填材の上面に形成した前記導体層の上面に絶縁層を形成する。この絶縁層は液状、フィルム状のいずれを用いても良く、併用しても良いが、フィルム状のものを用いると工程数が削減されて好ましい。液状のものを用いる場合にはスクリーン印刷工法やロールコーター工法、カーテンコーター工法等を用いて形成すると良い。また、フィルム状のものを用いる場合には、加熱圧着して形成すると良い。
【００３２】
次いで、前記絶縁層にフォトビア工法またはレーザ工法を用いて絶縁層を貫通するバイアホールを形成する。このとき、バイアホールが配線基板に形成した導体層と重なる位置に形成する。次いで、前記バイアホール内に導体を充填してバイア導体を形成し、このバイア導体と前記導体層を接続する。次いで、前記絶縁層の上面に前記バイア導体と接続するように導体パターン層を形成する。これによって、配線基板の上面に形成された導体層と、この配線基板の上面に前記絶縁層を介して積層された導体パターン層とが、バイア導体により接続される。
【００３３】
さらに、前記導体パターン層の上面に、複数の絶縁層、導体パターン層、バイア導体を、前記記載した形成工程を用いて交互に形成することにより、配線基板に複数の絶縁層と導体パターン層を形成した多層配線板が得られる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下に、一実施の形態を用いて請求項１〜請求項８に記載の発明について説明する。
【００３５】
▲１▼相溶性の評価
まず、熱硬化性樹脂と硬化剤の混合材を作製するために下記の原料を準備した。
熱硬化性樹脂として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン製、商品名；エピコート８２８）とグリシジルアミン型のエポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン製、商品名；エピコート６３０）を準備した。硬化剤として、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール（四国化成工業製、商品名；キュアゾール２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）と、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール（四国化成工業製、商品名；キュアゾール１Ｂ２ＭＺ）と、２−シアノエチル−４−メチルイミダゾリウムトリメリテイト（四国化成工業製、商品名；キュアゾール２Ｅ４ＭＺ−ＣＮＳ）と、ジシアンジアミド（ジャパンエポキシレジン製、商品名；ＤＩＣＹ７）とを準備した。
【００３６】
まず、ビーカーに５０ｇのエポキシ樹脂を入れ、これに硬化剤０．５ｇ〜５ｇを添加して撹拌、熱硬化性樹脂と硬化剤との混合材を作成した。
このとき、（表１）に示すように、本発明の実施例として実施例１、実施例２、実施例３の混合組成を有する混合材を作製するととも、本発明の効果と比較するために比較例１と比較例２の混合組成を有する混合材を作製した。
【００３７】
【表１】
2004055888.tif 000002
【００３８】
実施例１は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂を、硬化剤として１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾールを添加した混合材である。
実施例２は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂を、硬化剤として１−ベンジル−２−メチルイミダゾールを添加した混合材である。
【００３９】
実施例３は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂とグリジルアミン型のエポキシ樹脂を、硬化剤として１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾールを添加した混合材である。
比較例１は、エポキシ樹脂ビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂を、硬化剤として２−シアノ−４−メチルイミダゾリウムトリメリテイトを添加した混合材である。
【００４０】
比較例２は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂を、硬化剤としてジシアンジアミドを添加した混合材である。
次いで、ホットプレート上にアルミニウム金属板を介して前記混合材を垂らし、スパチュラで混合材を撹拌しながら、約２０℃／分の速度で徐々に温度上昇させ、相溶性の変化を確認した。相溶性を満たした温度を表１に相溶化温度として表した。次いで、前記混合材を１００℃から１６０℃の温度雰囲気中に１時間から５時間放置し硬化させた。このとき、硬化した温度を表１に硬化温度として表した。
【００４１】
次いで、混合材の硬化物の断面を顕微鏡で２００倍に拡大して観察し、この硬化物の組成ムラ（熱硬化性樹脂と硬化剤との分離、硬化剤残り）の有無を確認し、分離や硬化剤残りが無く均一に分散しているものを良好とし、分離しムラや硬化剤残りが有るものを不良とし、表１に表した。
【００４２】
表１に示すように、本発明の実施例１、実施例２、実施例３は、それぞれ５０℃、２３℃、５０℃の温度（硬化温度１５０℃より低い温度）で相溶し、相溶性が優れたものとなった。また、硬化物は、熱硬化性樹脂と硬化剤との分離が無く均一に相溶し、硬化後の状態が良好であった。
【００４３】
一方、比較例例１、比較例２は、熱硬化性樹脂と硬化剤とが硬化する前に相溶が観察されず、相溶性が劣るものとなり、その結果、充填材が硬化すると、熱硬化性樹脂と硬化剤が分離してムラが多く、硬化後の状態が好ましくなかった
▲２▼スルホール充填評価
まず、充填材を作製するために下記の原料を準備した。
【００４４】
エポキシ樹脂として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン製、商品名；エピコート８２８）を準備した。硬化剤として、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール（四国化成工業製、商品名；キュアゾール１Ｂ２ＭＺ）と、２−シアノエチル−４−メチルイミダゾリウムトリメリテイト（四国化成工業製、商品名；キュアゾール２Ｅ４ＭＺ−ＣＮＳ）を準備した。
【００４５】
フィラーとして、平均粒子径３μｍ、最大粒子径１０μｍのＣｕ粉末（三井金属鉱業製、商品名１３００ＹＭ）、平均粒子径１６．６μｍ、最大粒子径１２８μｍのＳｉＯ２粉末（電気化学工業製、商品名；ＦＢ−４８）、平均粒子径３μｍ、最大粒子径１０μｍのＳｉＯ２粉末（日本電気化学製、商品名；ＦＢ−３ＬＤＸ）、平均粒子径１２ｎｍ、最大粒子径５μｍ以下のＳｉＯ２粉末（日本アエロジル製、商品名；ＲＹ２００）を準備した。尚、前記フィラーは、いずれも略球形の粉末を準備した。
【００４６】
次に、表２に表した調合割合になるように各原料を秤量し、容器にいれて撹拌した後、３本ロールで混練後、真空脱泡をして充填材を調製した。本発明の実施例として、実施例４、実施例５、実施例６の調合組成を有する充填材を作製するとともに、本発明の実施例と比較するために比較例３、比較例４、比較例５の調合組成を有する充填材を作成した。表２において、各原料の添加量は、全体量を１００質量部とした質量部（ｐｈｒ）で示した。
【００４７】
【表２】
2004055888.tif 000003
【００４８】
実施例４は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を９５ｐｈｒ、硬化剤として１−ベンジル−２−メチルイミダゾールを５ｐｈｒ、フィラーとして平均粒子径３μｍ、最大粒子径１０μｍのＣｕ粉末を５００ｐｈｒと、平均粒子径１２ｎｍ、最大粒子径５μｍ以下ＳｉＯ２粉末を１ｐｈｒ、消泡剤を０．１ｐｈｒ、等を添加した充填材である。
【００４９】
実施例５は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を９５ｐｈｒ、硬化剤として１−ベンジル−２−メチルイミダゾールを５ｐｈｒ、フィラーとして平均粒子径３μｍ、最大粒子径１０μｍのＳｉＯ２粉末を１００ｐｈｒ、消泡剤を０．１ｐｈｒ、等を添加した充填材である。
【００５０】
実施例６は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を９５ｐｈｒ、硬化剤として１−ベンジル−２−メチルイミダゾールを５ｐｈｒ、フィラーとして平均粒子径３μｍ、最大粒子径１０μｍのＣｕ粉末を１００ｐｈｒ、消泡剤を０．１ｐｈｒ、等を添加した充填材である。
【００５１】
比較例３は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を９５ｐｈｒ、硬化剤として２−シアノエチル−４−メチルイミダゾリウムトリメリテイトを５ｐｈｒ、フィラーとして平均粒子径３μｍ、最大粒子径１０μｍのＣｕ粉末を１００ｐｈｒ、消泡剤を０．１ｐｈｒ、等を添加した充填材である。
【００５２】
比較例４は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を９５ｐｈｒ、硬化剤として１−ベンジル−２−メチルイミダゾールを５ｐｈｒ、フィラーとして平均粒子径１６．６μｍ、最大粒子径１２８μｍのＳｉＯ２粉末を１００ｐｈｒと平均粒子径１２ｎｍ、最大粒子径５μｍ以下のＳｉＯ２粉末を１ｐｈｒ、消泡剤を０．１ｐｈｒ、等を添加した充填材である。
【００５３】
比較例５は、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を９５ｐｈｒ、硬化剤として１−ベンジル−２−メチルイミダゾールを５ｐｈｒ、フィラーとして平均粒子径１２ｎｍ、最大粒子径５μｍ以下のＳｉＯ２粉末を１０ｐｈｒ、消泡剤を０．１ｐｈｒ、等を添加した充填材である。
【００５４】
次いで、厚みが８００μｍのビスマレイミドートリアジン樹脂材料からなる配線基板に２００μｍの貫通孔を形成し、この貫通孔の内壁にＣｕメッキをして導体を形成しスルーホールを形成した。
次いで、前記配線基板の上面に厚み１５０μｍの印刷マスクを設置し、充填材を印刷してスルーホールに充填した。その後、１００℃〜１５０℃の温度雰囲気中にこの配線基板を放置し充填材の仮硬化（完全に硬化が飽和していない状態）を行った。
【００５５】
次いで、配線基板の表面を研磨し、前記配線基板の充填材を充填した部分を、顕微鏡で５０倍に拡大して観察し、充填材の上面が配線基板の上下面より突き出しているか否かを確認し、突き出しているものは、研磨後凹みがなく、次のメッキ工程において問題がないので印刷性が良品とし、へこんでいるものは印刷性が不良とし表２に表した。
【００５６】
次いで、この研磨した表面に公知のデスミア及びメッキ法によってＣｕメッキを行い充填材の露出面を覆うように導体層を形成した。その後、この配線基板を１５０℃〜１７０℃の温度雰囲気中に放置し、充填材を硬化させた。
このとき、導体層の厚みを２０μｍに成るようにＣｕメッキを行った。その後、前記導体層に、露光、現像、エッチング、剥離などの工程を加えて所定の導体パターン層を形成した。
【００５７】
次いで、前記導体層の上面にフィルム状の樹脂材を加熱圧着して絶縁層を形成した。
次いで、ＣＯ２レーザを用いて前記絶縁層を貫通するバイアホールを形成した。このとき、前記バイアホールが配線基板に形成した導体層と重なる位置に形成した。その後、絶縁層の上面に導体パターン層を形成し、この導体パターン層と前記充填材の露出面を覆う導体層とが接続されるようにバイアホールの内壁にそってバイア導体を形成した。次いで、前記記載した形成工程を繰り返し、前記導体パターン層の上面に複数の絶縁層と導体パターン層を交互に形成することにより、配線基板に複数の絶縁層と導体パターン層を形成した。その後、形成された最上面において、ソルダーレジスト層を形成した。更に、形成された最上面の導体パターンにＮｉメッキを行い、このＮｉメッキの表面にＡｕメッキを行って多層配線板を形成した。
【００５８】
次いで、前記多層配線板を、雰囲気温度を−５５℃〜＋１３０℃で２０００サイクル繰り返して熱衝撃試験を行った。その後、多層配線板を取り出し、スルーホールの断面を、顕微鏡で２００倍に拡大して観察し、充填材と充填材上面の導体層又はスルーホール内の導体との剥離の有無、クラックの有無を確認した。更に、導体層の上面に形成した絶縁層、導体パターン層、ソルダーレジスト層等の剥離やクラックの有無を確認した。前記剥離又はクラックの何れかが発生したものは不良として計数し表２に表した。
【００５９】
表２に示すように、本発明の実施例４、実施例５、実施例６は、充填材上面に導体層を形成するにあたって印刷性が優れ、熱衝撃試験後に充填材と充填材上面の導体層又はスルホール内の導体との剥離やクラックが無く、更に、導体層の上面に形成した絶縁層、導体パターン層、ソルダーレジスト層等の剥離やクラックが無い多層配線板が得られた。
【００６０】
比較例３は、本発明の実施例６と比較すると、熱硬化性樹脂、フィラーは同一の原料が添加されているが、硬化剤が２−シアノエチル−４−メチルイミダゾリウムトリメリテイトを用いており実施例６の１−ベンジル−２−メチルイミダゾールとは異なる。その結果、比較例の充填材は前記表１に示すように相溶性が悪く、剥離やクラックが発生したことが判る。
【００６１】
比較例４は、実施例４と比較すると、熱硬化性樹脂と硬化剤は同一の原料が添加されているが、比較例４に含有されているフィラーは平均粒子径が１６．６μｍ、最大粒子径が１２８μｍのものが添加され、実施例４に添加されているフィラーの平均粒子径及び最大粒子径より大きい。その結果、比較例４はスルーホールに対し充填材の充填性が悪く、充填材の下面は配線基板の表面からへこんで形成され導体層の印刷性が悪くなくなったことが判る。比較例４は、メッキ及び絶縁層のラミネートが正常に行うことができなかったので、剥離又はクラックの発生数の評価は行わず、評価不可として表した。
【００６２】
比較例５は、本発明の実施例５と比較すると、熱硬化性樹脂、硬化剤、硬化触媒は実施例５と同一の原料が添加されているが、比較例５に添加されているフィラーは平均粒子径が１２ｎｍ、最大粒子径が５μｍ以下であり、実施例５に添加したフィラーの平均粒子径及び最大粒子径より小さくフィラーの充填量は少ない。比較例５は、フィラーの平均粒子径が０．１μｍより小さいので、充填材の粘度が上昇して制御の制御が困難となり、フィラーの添加量も１０ｐｈｒと少ない量しか添加できなかった。その結果、この充填材は、２００μｍの孔径のスルーホールに印刷して充填する際に作業性が悪くて充填不良が生じ、スルーホールの表裏面がへこんで硬化したり、硬化した充填材の表面へのメッキ性が悪くなった。比較例５は、メッキ及び絶縁層の形成を正常に行うことができなかったので、剥離又はクラックの発生数の評価は行わず、評価不可として表した。
【００６３】
前記の構成を有する本発明の充填材及びそれを用いた多層配線板並びに多層配線板の製造方法の作用効果を、以下に記載する。
本発明の実施の形態による充填材は、熱硬化性樹脂と硬化剤が相溶した樹脂にフィラーが均一に含有されるので、配線基板に形成したスルーホールに充填して用いると、充填材上面に導体層を形成する際に印刷性が向上し導体層との密着強度が良好であった。そして、この充填材を用いた多層配線板は、サーマルサイクル試験を行うと、充填材と充填材上面の導体層又はスルーホール内の導体との剥離やクラックが低減でき、更に、導体層の上面に積層した絶縁層、導体パターン層、ソルダーレジスト層等の剥離（デラミネーション）やクラックが低減でき信頼性が良好であった。
【００６４】
また、本発明の充填剤に含有されるフィラーの平均粒子径が０．１〜１２μｍ、最大粒子径が７５μｍ以下の略球形を用いることによって、スルーホールの孔径が２００μｍであっても、スルーホール内にまんべんなく充填され、硬化した後は配線基板の表面からへこむことがないので、導体層に凹凸が形成されることがなく、平坦性を高めることができた。
【００６５】
尚、本発明の実施の形態において、Ｃｕをメッキして導体層や導体パターン層を形成したが、低抵抗を有し精度良く形成できる他の金属をメッキしても良い。
また、本発明の実施の形態において、多層配線板の上面の導体パターン層にＮｉをメッキし、さらにその上面にＡｕをメッキしたが、この導体パターン層の上面には低抵抗を有する他の金属をメッキしても良い。