(57)【要約】【課題】液晶ポリマーの上下面に熱硬化性樹脂の被覆層を形成した絶縁フィルムをから成る多層配線基板において、貫通導体に低融点金属を配合した場合、絶縁フィルム中の液晶ポリマー層と貫通導体が接する部分が剥離してしまう。【解決手段】液晶ポリマー層中に位置する部分が６〜１５質量％の熱硬化性樹脂、２．５〜１０質量％の銀および８２．５〜８４質量％の銅から成る第１の導電材で形成され、配線導体と接する部分が６〜１５質量％の熱硬化性樹脂、２〜９質量％の銀、４６〜８７質量％の銅および５〜３０質量％のスズもしくはインジウムから成る第２の導電材で形成されていることを特徴とする多層配線基板。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶ポリマー層の上下面に熱硬化性樹脂から成る被覆層を形成した絶縁フィルムの少なくとも一方の面に金属箔から成る配線導体を配設し、これらを複数積層するとともに、前記絶縁フィルムを挟んで上下に位置する前記配線導体間を、前記絶縁フィルムに形成された貫通孔に導電材を充填して形成された貫通導体を介して電気的に接続して成る多層配線基板において、前記貫通導体は、前記液晶ポリマー層中に位置する部分が６〜１５質量％の熱硬化性樹脂、２．５〜１０質量％の銀および８２．５〜８４質量％の銅から成る第１の導電材で形成され、前記配線導体と接する部分が６〜１５質量％の熱硬化性樹脂、２〜９質量％の銀、４６〜８７質量％の銅および５〜３０質量％のスズもしくはインジウムから成る第２の導電材で形成されていることを特徴とする多層配線基板。
【請求項２】
前記第１の導電材は、前記熱硬化性樹脂の一部がガラス転移点が５０〜１８０℃の熱可塑性樹脂に置換され、該熱可塑性樹脂を１〜１０質量％含有していることを特徴とする請求項１記載の多層配線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種ＡＶ機器や家電機器・通信機器・コンピュータやその周辺機器等の電子機器に使用される回路基板等の配線導体を形成するのに好適な多層配線基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、多層配線基板は、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させてなるプリプレグと呼ばれる有機樹脂を含む絶縁層の表面に銅箔を接着した後、これをエッチングして微細な配線導体を形成し、この配線導体が形成された絶縁層を複数積層した後、所望位置にマイクロドリルにより貫通孔を形成し、貫通孔の内壁にめっき法により金属を付着させて貫通導体を形成して各層間の配線導体の電気的な接続を行なうことにより製作される。
【０００３】
一般に、現在の電子機器は、移動体通信機器に代表されるように小型・薄型・軽量・高性能・高機能・高品質・高信頼性が要求されており、このような電子機器に搭載される混成集積回路等の電子部品も小型・高密度化が要求されるようになってきており、このような高密度化の要求に応えるために、電子部品を構成する多層配線基板も、配線導体の微細化や絶縁層の薄層化・貫通孔の微細化が必要となってきている。
【０００４】
ところが、従来の貫通孔の内壁にめっき法により貫通導体を形成する方法では、貫通孔が配線基板の上面から下面にかけて貫通したものであることから、積層数の増加に伴って貫通孔の数が増加すると配線に必要なスペースが確保できなくなってしまい、その結果、電子機器の軽薄短小化による配線基板へのより多層化への要求に対して対応できないという問題点を有していた。
【０００５】
このような問題点を解決するために、絶縁層毎に上下の配線導体を電気的に接続する貫通導体を形成した後に、絶縁層を積層して多層配線基板を製作する技術が開発されている。
【０００６】
このような多層配線基板は、絶縁層として一般の配線基板と同様にエポキシ樹脂系プリプレグ用いられ、また貫通導体は、貫通孔の内壁にめっき法により金属膜を被着させることによって形成される。しかしながらめっき法により貫通導体を形成する場合、化学的なめっき処理を施すのに用いられる薬品が高価であること、工程が複雑で処理時間が長いこと、あるいは有害な薬品を使用することによって環境への問題も発生する恐れがあること等から、貫通導体を貫通孔内に銅などの低抵抗金属粉末を含む導電性ペーストを充填することによって形成し、しかる後、絶縁層を積層して多層配線基板を製作する方法が特開昭５６−１０１７３９号公報、特開昭５８−４９９６６号公報、特開平８−１３８４３７号公報等にて提案されている。
【０００７】
しかしながらエポキシ樹脂系プリプレグから成る絶縁層は、その樹脂自体の吸湿性が高いことから、耐マイグレーション性が低く、配線密度が高くなるとＨＡＳＴや高温高湿バイアス試験といった絶縁信頼性試験において、配線導体間でショートする等の問題点を有していた。また、エポキシ系樹脂は誘電率・誘電正接が高いことから高周波領域における電気特性にも問題点を有していた。
【０００８】
このような問題点を解決するために、多層配線基板の絶縁層の材料として液晶ポリマーを用いることが検討されている。液晶ポリマーから成る層は、剛直な分子で構成されているとともに分子同士がある程度規則的に並んだ構成をしており分子間力が強いことから、高耐熱性・高弾性率・高寸法安定性・低吸湿性を示し、ガラスクロスのような強化材を用いる必要がなく、また、微細加工性にも優れるという特徴を有している。さらに、高周波領域においても、低誘電率・低誘電正接であり高周波特性に優れるという特徴を有している。
【０００９】
このような液晶ポリマーの特徴を活かし、本願出願人は特願２００１−５３８３４号において液晶ポリマー層の上下面に熱硬化性樹脂から成る被覆層を形成して成る絶縁フィルムの少なくとも一方の面に金属箔から成る配線導体を配設し、これらを複数積層するとともに、絶縁フィルムを挟んで上下に位置する配線導体間を、絶縁フィルムに形成した貫通孔に導電材を充填して成る貫通導体を介して電気的に接続して成る多層配線基板を提案した。
【００１０】
なお、貫通孔に充填されて貫通導体と成る導電材は、貫通孔への充填性を高めるとともに金属粒子間の結合するための有機樹脂を必須の成分として含有する必要がある。また、有機樹脂としては、金属粉末との結合性の高い熱硬化性エポキシ系樹脂が一般的に用いられてきた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような貫通導体と配線導体との導通は、金属粉末と配線導体との単なる接触によって行なわれており、金属粉末と配線導体との接合強度が十分でなく、温度サイクル試験等においてその接触が離れてしまい、導通抵抗が増加したり断線してしまうという問題点を有していた。
【００１２】
また、絶縁層が有機樹脂を含有している関係上、貫通導体を形成後、加熱して銅や銀等の低抵抗金属を焼結し、金属粉末と配線導体とを結合させて両者の結合強度を増加させるということも困難であった。
【００１３】
このような問題点を解決するために、導電材中の導電成分として一般的に用いられる金属である銅・銀といった金属の一部をインジウムあるいはスズといった低融点金属に置き換えて、銅・銀の金属粉末を低融点金属で結合することによって、金属粒子同士および貫通導体と配線導体との接合部分の接続信頼性を向上させる手法が提案されている。
【００１４】
しかしながら、貫通導体にインジウムあるいはスズといった低融点金属を配合した場合、貫通孔の内壁面に露出している液晶ポリマーと貫通導体とが接する部分において、導電材が硬化して貫通導体となる際に、低融点金属の溶融に伴う急激な吸熱反応によって液晶ポリマー層が収縮し、その結果、貫通導体が貫通孔の内壁から剥離してしまうという問題点を有していた。
【００１５】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、接続信頼性に優れた多層配線基板を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の多層配線基板は、液晶ポリマー層の上下面に熱硬化性樹脂から成る被覆層を形成した絶縁フィルムの少なくとも一方の面に金属箔から成る配線導体を配設し、これらを複数積層するとともに、絶縁フィルムを挟んで上下に位置する配線導体間を、絶縁フィルムに形成された貫通孔に導電材を充填して形成された貫通導体を介して電気的に接続して成る多層配線基板において、貫通導体は、液晶ポリマー層中に位置する部分が６〜１５質量％の熱硬化性樹脂、２．５〜１０質量％の銀および８２．５〜８４質量％の銅から成る第１の導電材で形成され、配線導体と接する部分が６〜１５質量％の熱硬化性樹脂、２〜９質量％の銀、４６〜８７質量％の銅および５〜３０質量％のスズもしくはインジウムから成る第２の導電材で形成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の多層配線基板は、上記構成において、第１の導電材は、熱硬化性樹脂の一部がガラス転移点が５０〜１８０℃の熱可塑性樹脂に置換され、この熱可塑性樹脂を１〜１０質量％含有していることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の多層配線基板によれば、貫通導体の配線導体と接する部分が６〜１５質量％の熱硬化性樹脂、２〜９質量％の銀、４６〜８７質量％の銅および５〜３０質量％のスズもしくはインジウムから成る第２の導電材で形成されていることから、絶縁層に貫通導体を形成後、多層配線基板を熱処理する工程で低融点金属であるスズもしくはインジウムが溶融し、その結果、配線導体と導電材中の金属粉末とが低融点金属の介在により３次元的な面接触によって接続し、貫通導体と配線導体との接続が強固なものとなり、接続信頼性に優れた多層配線基板とすることができる。また、貫通導体の液晶ポリマー層中に位置する部分が６〜１５質量％の熱硬化性樹脂、２．５〜１０質量％の銀および８２．５〜８４質量％の銅から成る第１の導電材で形成されており低融点金属であるスズおよびインジウムを含有しないことから、多層配線基板を熱処理する工程で金属粉末が溶融することはなく急激な吸熱反応も発生せず、その結果、貫通孔の内壁面に露出している液晶ポリマー層が収縮することがなく、貫通導体が貫通孔の内壁から剥がれてしまうこともない。
【００１９】
また、本発明の多層配線基板によれば、上記構成において、第１の導電材は、熱硬化性樹脂の一部がガラス転移点が５０〜１８０℃の熱可塑性樹脂に置換され、この熱可塑性樹脂を１〜１０質量％含有していることから、導電材を貫通孔に埋め込んだ後熱硬化性樹脂を熱硬化する際、熱可塑性樹脂が溶融するとともにこの溶融した熱可塑性樹脂が貫通導体と貫通孔の壁面に露出した液晶ポリマー層との密着性を向上させるため、温度サイクル試験においても液晶ポリマー層の貫通孔の壁面と貫通導体との界面部分の剥離が発生してしまうことはない。さらに、熱可塑性樹脂は、加熱前の段階で固体で存在することから、導電材中の金属粒子同士の接触を阻害することなく、また硬化する際のガラス転移点を超えた加熱段階で初めて溶融して貫通孔の壁面の液晶ポリマー層との密着性を向上させることから、導電材としての作業性や貯蔵安定性といった基本特性に影響を与えることはない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の多層配線基板を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の多層配線基板の実施の形態の一例を示す断面図、図２は配線導体と貫通導体との接触部の拡大図面、および図３は絶縁層の要部拡大断面図である。
【００２１】
これらの図において、１は貫通導体、２は配線導体、３は絶縁フィルム、４は貫通孔であり、主にこれらで本発明の多層配線基板５が構成されている。また、６は金属粉末、７はスズもしくはインジウムから成る低融点金属、８は液晶ポリマー層、９は被覆層、１ａは第１の導電材で形成された貫通導体、１ｂは第２の導電材で形成された貫通導体である。なお、本例の多層配線基板５では、絶縁フィルム３を４層積層して成るものを示している。
【００２２】
本発明の多層配線基板５は、上下面の少なくとも一方の面に金属箔からなる配線導体２が配設された絶縁フィルム３を複数積層して成るとともに、絶縁フィルム３を挟んで上下に位置する配線導体２間を、絶縁フィルム３に形成された貫通孔４に導電材を埋め込んで形成された貫通導体１を介して電気的に接続することにより形成されている。
【００２３】
絶縁フィルム３は、上下に位置する配線導体２を絶縁する機能を有し、これによって多層配線を可能としている。絶縁フィルム３は、その厚みが１０〜２００μｍであり、また、液晶ポリマー層８は、その厚みが絶縁フィルム３の厚みの４０〜９０％となるように液晶ポリマー層８とその上下面に形成された熱硬化性樹脂から成る被覆層９とから形成されている。液晶ポリマーは剛性に優れるためガラスクロス等の補強材を含有しなくとも良く、また、レーザ加工性に優れ、微細配線を形成することが可能であるとともに、極性基を有しないために誘電率および誘電正接が低く、多層配線基板を高密度配線を有するとともに高周波伝送特性に優れたものとすることができる。
【００２４】
また、絶縁フィルム３には、熱膨張係数を調整するためおよび／または機械的強度を向上させるために、有機樹脂材料中に酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化チタン・酸化バリウム・酸化ストロンチウム・酸化ジルコニウム・酸化カルシウム・ゼオライト・窒化珪素・窒化アルミニウム・炭化珪素・チタン酸カリウム・チタン酸バリウム・チタン酸ストロンチウム・チタン酸カルシウム・ホウ酸アルミニウム・スズ酸バリウム・ジルコン酸バリウム・ジルコン酸ストロンチウム等の充填材、あるいは繊維状ガラスを布状に織り込んだガラスクロスや耐熱性有機樹脂繊維の不織布等の補強材を含有してもよい。
【００２５】
なお、上記の充填材の粒子形状は、略球状・針状・フレーク状等があり、充填性の観点からは略球状が好ましい。また、粒子径は、通常０．１〜１５μｍ程度であり、絶縁フィルム３の厚みよりも小さい。
【００２６】
また、絶縁フィルム３の上下面の少なくとも一方の面には、金属箔から成る配線導体２が配設されている。
配線導体２は、厚みが２〜３０μｍで銅・金等の良導電性の金属から成り、多層配線基板５に搭載される電子部品（図示せず）を外部電気回路（図示せず）に電気的に接続する機能を有する。なお、配線導体２は、絶縁フィルム３を複数積層する際、配線導体２の周囲にボイドが発生するのを防止するという観点から、絶縁フィルム３に少なくとも配線導体２の表面と絶縁フィルム３の表面とが平坦になるように埋設されていることが好ましい。
【００２７】
このような配線導体２は、絶縁フィルム３となる前駆体シートに、公知のフォトレジストを用いたサブトラクティブ法によりパターン形成した、例えば銅からなる金属箔を転写法等により被着形成することにより形成される。まず、支持体となるフィルム上に銅から成る金属箔を、接着剤を介して接着した金属転写用フィルムを用意し、次に、フィルム上の金属箔をフォトレジストを用いたサブトラクティブ法を使用してパターン状にエッチングする。そして、この金属転写用フィルムを絶縁フィルム３となる前駆体シートに積層し、温度が１００〜２００℃で圧力が０．５〜１０ＭＰａの条件で１０分〜１時間ホットプレスした後、支持体となるフィルムを剥離除去して金属箔を絶縁フィルム３となる前駆体シート表面に転写することにより、絶縁フィルム３に埋設された配線導体２を形成することができる。
【００２８】
また、絶縁フィルム３には、直径が２０〜１５０μｍ程度の貫通導体１が形成されている。貫通導体１は、絶縁フィルム３を挟んで上下に位置する配線導体２を電気的に接続する機能を有し、絶縁フィルム３にレーザにより穿設加工を施すことにより貫通孔４を形成した後、この貫通孔４に導電材を埋め込むことにより形成される。
【００２９】
本発明の多層配線基板５においては、貫通導体１は、液晶ポリマー層８中に位置する部分が６〜１５質量％の熱硬化性樹脂、２．５〜１０質量％の銀および８２．５〜８４質量％の銅から成る第１の導電材１ａで形成され、配線導体２と接する部分が６〜１５質量％の熱硬化性樹脂、２〜９質量％の銀、４６〜８７質量％の銅および５〜３０質量％のスズもしくはインジウムから成る第２の導電材１ｂで形成されている。また、本発明においては、このことが重要である。
【００３０】
本発明の多層配線基板５によれば、貫通導体１の配線導体２と接する部分が６〜１５質量％の熱硬化性樹脂、２〜９質量％の銀、４６〜８７質量％の銅および５〜３０質量％のスズもしくはインジウムから成る第２の導電材１ｂで形成されていることから、絶縁層３に貫通導体１を形成後、多層配線基板５を熱処理する工程で低融点金属であるスズもしくはインジウムが溶融し、その結果、配線導体２と導電材中の金属粉末６とが低融点金属の介在により３次元的な面接触によって接続し、貫通導体１と配線導体２との接続が強固なものとなり、接続信頼性に優れた多層配線基板５とすることができる。また、貫通導体１の液晶ポリマー層８中に位置する部分が６〜１５質量％の熱硬化性樹脂、２．５〜１０質量％の銀および８２．５〜８４質量％の銅から成る第１の導電材１ａで形成されていることから、多層配線基板５を熱処理する工程で金属粉末６が溶融することはなく急激な吸熱反応も発生せず、その結果、貫通孔の内壁面に露出している液晶ポリマー層８が収縮することがなく、貫通導体１が貫通孔の内壁から剥がれてしまうこともない。
【００３１】
このような貫通導体１は、次に述べる方法により形成される。
まず、第１の導電材１ａを従来周知のスクリーン印刷法により貫通孔に埋め込んだ後、市販のコットン製ワイピング材を用いて絶縁フィルム３の表面を拭き取ることで第１の導電材１ａによって充填された貫通孔の上下部分の導電材を拭き取る。この時の拭き取り圧力を調整することにより所望する貫通導体１の上下部分の窪み、すなわち第２の導電材１ｂの埋め込まれる厚みを設定することが重要である。こうして形成された窪み部分に第２の導電材１ｂをスクリーン印刷法により埋め込むことにより、貫通導体１が形成される。
【００３２】
なお、絶縁フィルム１の厚みをＬ１、液晶ポリマー層８の厚みをＬ２、被覆層９の厚みをＬ３とした場合、配線導体２と接する部分に用いる第２の導電材１ｂの厚みｔ２は０．１×Ｌ３＜ｔ２＜Ｌ３を満たすことが重要である。
【００３３】
なお、第２の導電材１ｂの厚みｔ２が被覆層９の厚みＬ３よりも厚く形成された場合、第２の導電材１ｂに含まれる低融点金属が絶縁フィルム３に形成された貫通導体１の内壁面に露出している液晶ポリマー層８と接することとなり、第２の導電材１ｂが硬化して貫通導体１と成る際、低融点金属の溶融に伴う急激な吸熱反応によって液晶ポリマー層８が収縮し、その結果、液晶ポリマー層８と貫通導体１とが剥離してしまう傾向がある。また、第２の導電材１ｂの厚みｔ２が被覆層９の厚みＬ３の１０％未満であると、低融点金属による貫通導体１と配線導体２間の接合が十分に行なわれず、接続信頼性を確保することが困難となる傾向がある。従って，、配線導体２と接する部分に用いる第２の導電材１ｂの厚みｔ２は０．１×Ｌ３＜ｔ２＜Ｌ３を満たすことが重要である。さらに、貫通導体１の内壁の液晶ポリマー層８と接する部分に用いる第１の導電材１ａの厚みは、前述の理由により第２の導電材１ｂが液晶ポリマー層８に触れることが無いようにｔ２＜Ｌ２で形成される。
【００３４】
次に、第１の導電材１ａおよび第２の導電材１ｂ中に含有される金属粉末の形状は、充填性の観点からは略球状であることが好ましく、また、その平均粒径は、２μｍ未満であると、金属粉末の比表面積が大きくなり、ペースト化が困難となる傾向があり、１０μｍを超えると、導電材の埋め込み性・充填性が悪くなる傾向がある。従って、金属粉末の平均粒径は、２〜１０μｍ、特に３〜７μｍ、最適には３〜５μｍであることが好ましい。
【００３５】
また、第１の導電材１ａおよび第２の導電材１ｂに含有される熱硬化性樹脂は、金属粉末の結合用有機樹脂としての作用を成し、金属粉末との結合性の高いエポキシ樹脂や熱硬化性ポリフェニレンエーテル樹脂・フェノール樹脂・メラミン樹脂・アルキド樹脂・ウレタン樹脂・イミド樹脂等の熱硬化性樹脂やこれらの混合体が用いられる。
【００３６】
なお、第１の導電材１ａに含まれる熱硬化性樹脂の含有量が６質量％未満であると、導電材の粘度が高くなって埋め込み性が悪くなる傾向があり、１５質量％を超えると、貫通導体１の抵抗が高くなる傾向がある。したがって、第１の導電材１ａに含まれる熱硬化性樹脂の含有量が６〜１５質量％であることが重要である。
【００３７】
また、第１の導電材１ａに含まれる銀の含有量が２．５質量％未満であると、粒子間の接合が不十分となり貫通導体１の抵抗が高くなる傾向があり、また、１０質量％を超えると、信頼性試験において銀のイオンマイグレーションが発生して絶縁信頼性が劣化する傾向があるとともに導電材のコストアップの要因ともなる。したがって、第１の導電材１ａに含まれる銀の含有量が２．５〜１０質量％であることが重要である。
【００３８】
さらに、第１の導電材１ａに含まれる銅の含有量が８２．５質量％未満であると、導電材１ａ中の金属成分充填量が不十分となり導電性が低下する、もしくは抵抗が高くなる傾向があり、また、８４質量％を超えると、導電材１ａの粘度が高くなって埋め込み性が悪くなる傾向がある。したがって、第１の導電材１ａに含まれる銅の含有量が８２．５〜８４質量％であることが重要である。
【００３９】
また、第２の導電材１ｂに含まれる熱硬化性樹脂の含有量が６質量％未満であると、導電材の粘度が高くなって埋め込み性が悪くなる傾向があり、１５質量％を超えると、貫通導体１の抵抗が高くなる傾向がある。したがって、第２の導電材１ｂに含まれる熱硬化性樹脂の含有量が６〜１５質量％であることが重要である。
【００４０】
また、第２の導電材１ｂに含まれる銀の含有量が２質量％未満であると、粒子間の接合が不十分となり貫通導体１の抵抗が高くなる傾向があり、９質量％を超えると、信頼性試験において銀のイオンマイグレーションが発生して絶縁信頼性が劣化する傾向があるとともに、導電材のコストアップの要因ともなる。したがって、第２の導電材１ｂに含まれる銀の含有量が２〜９質量％であることが重要である。
【００４１】
さらに、第２の導電材１ｂに含まれる銅の含有量が４６質量％未満であると、導電材中の金属成分充填量が不十分となり導電性が低下する、もしくは抵抗が高くなる傾向があり、８７質量％を超えると、導電材１ｂの粘度が高くなって埋め込み性が悪くなる傾向がある。したがって、第２の導電材１ｂに含まれる銅の含有量が４２〜８７質量％であることが重要である。
【００４２】
また、第２の導電材１ｂに含まれるスズもしくはインジウムの含有量５質量％未満であると、配線導体層と貫通導体１との接続が不十分な状態となり、信頼性試験において断線もしくは抵抗値が上昇する傾向があり、３０質量％を超えると、スズもしくはインジウム自体は抵抗値が高いため、貫通導体としての抵抗値が高くなる傾向がある。したがって、第２の導電材１ｂに含まれるスズもしくはインジウムの含有量が５〜３０質量％であることが重要である。
【００４３】
また、本発明の多層配線基板においては、第１の導電材１ａは、熱硬化性樹脂の一部がガラス転移点が５０〜１８０℃の熱可塑性樹脂に置換され、この熱可塑性樹脂を１〜１０質量％含有していることがこのましい。
【００４４】
本発明の多層配線基板によれば、第１の導電材１ａは、熱硬化性樹脂の一部がガラス転移点が５０〜１８０℃の熱可塑性樹脂に置換され、この熱可塑性樹脂を１〜１０質量％含有していることから、導電材を貫通孔に埋め込んだ後熱硬化性樹脂を熱硬化する際、熱可塑性樹脂が溶融するとともにこの溶融した熱可塑性樹脂が貫通導体１と貫通孔の壁面に露出した液晶ポリマー層８との密着性を向上させるため、温度サイクル試験においても液晶ポリマー層８の貫通孔の壁面と貫通導体１との界面部分の剥離が発生してしまうことはない。さらに、熱可塑性樹脂は、加熱前の段階で固体で存在することから、導電材中の金属粒子６同士の接触を阻害することなく、また硬化する際のガラス転移点を超えた加熱段階で初めて溶融して貫通孔の壁面の液晶ポリマー層８との密着性を向上させることから、導電材としての作業性や貯蔵安定性といった基本特性に影響を与えることはない。
【００４５】
このような熱可塑性樹脂は、アクリル・ポリオレフィン・ポリエステル・ポリアミド・ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）・ポリエチレン・ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）・変性ポリフェニレンエーテル・液晶ポリマー（ＬＣＰ）等から成り、特に、第１の導電材１ａを室温で貫通孔に埋め込む際に、熱可塑性樹脂が軟化して金属粉末６に粘着することにより金属粉末同士の接触が阻害されることを防止するという観点からは、ガラス転移温度が５０℃以上であることが好ましい。また、加熱硬化する際、第１の導電材１ａ中に分散した熱可塑性樹脂を軟化あるいは溶融させて貫通孔の壁面に強固に粘着させ、絶縁フィルム３との密着性をより強固にするという観点からは、ガラス転移温度が、１８０℃以下であることが好ましい。したがって、熱可塑性樹脂のガラス転移温度は５０〜１８０℃であることが好ましい。
【００４６】
また、熱可塑性樹脂の含有量が１質量％未満であると、第１の導電材１ａと絶縁フィルム３との密着性を向上する効果が得られなくなる傾向があり、１０質量％を超えると金属粒子６同士の接触を阻害して抵抗が高くなってしまう傾向がある。したがって、熱可塑性樹脂の含有量は、１〜１０質量％であることが好ましい。
【００４７】
なお、第１の導電材１ａは、懸濁重合法等の合成方法により作製した熱可塑性樹脂と金属粉末および熱硬化性樹脂を攪拌脱泡機あるいはプラネタリーミキサ・回転ミル・３本ロール等で混練することにより所定粘度の導電性ペーストを作製することができる。
【００４８】
このような多層配線基板５は、上述したような方法で製作した絶縁フィルム３となる前駆体シートの所望の位置に貫通導体１を形成した後、パターン形成した例えば銅の金属箔を、温度が１００〜２００℃で圧力が０．５〜１０ＭＰａの条件で１０分〜１時間ホットプレスして転写し、これらを積層して最終的に温度が１５０〜３００℃で圧力が０．５〜１０ＭＰａの条件で３０分〜２４時間ホットプレスして完全硬化させることにより製作される。
【００４９】
なお、本発明の多層配線基板５は、上述の実施例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であれば種々の変更あるいは付加が可能であり、例えば、上述の実施例では４層の絶縁フィルム３を積層することによって多層配線基板５を製作したが、２層や３層、あるいは５層以上の絶縁フィルム３を積層して多層配線基板５を製作してもよい。また、本発明の多層配線基板５の上下表面に、１層や２層、あるいは３層以上の有機樹脂を主成分とする絶縁層からなるビルドアップ層やソルダーレジスト層を形成してもよい。
【００５０】
【実施例】
次に本発明の多層配線基板を、以下の試料を製作して評価した。
（実施例）
まず、第１の導電材として、表１に示す配合比で金属粉末と、熱可塑性樹脂としてアクリルビーズ（総研化学製、平均粒径３．５μｍ）と、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ製、エピコート８２８）と、硬化剤としてアミンアダクト硬化剤（味の素製、ＭＹ−２４）を３本ロールにて混練し、第１の導電材を作製した。
【００５１】
さらに第２の導電材として表１に示す配合比で金属粉末と、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ製、エピコート８２８）と、硬化剤としてアミンアダクト硬化剤（味の素製、ＭＹ−２４）を３本ロールにて混練し、第２の導電材を作製した。
【００５２】
次に、熱硬化性ポリフェニレンエーテル樹脂に平均粒径が０．６μｍの球状溶融シリカをその含有量が４０体積％となるように加え、これに溶剤としてトルエン、さらに有機樹脂の硬化を促進させるための触媒を添加し、１時間混合してワニスを調整した。次に、融点が３２０℃で厚みが３５μｍの液晶ポリマー層の上面に上記ワニスをドクターブレード法により塗布し、厚さ約２０μｍの乾燥状態の熱硬化性ポリフェニレンエーテル被覆層を成形した。そして、この液晶ポリマー層の下面にも同様にポリフェニレンエーテル被覆層を成形し、絶縁フィルムを製作した。
【００５３】
さらに、この絶縁フィルムに、ＵＶ−ＹＡＧレーザにより直径４０μｍの貫通孔を形成し、まずこの貫通孔に第１の導電材を従来周知のスクリーン印刷法により埋め込んだ後、市販のコットン製ワイピング材（小津産業製、ベンコット）を用いて絶縁フィルム表面を拭き取り圧力０．４ＭＰａとして拭き取ることで第１の導電材によって充填された貫通孔上下部分の導電材を拭き取った。こうして形成された窪み部分に第２の導電材をスクリーン印刷法にて埋め込むことで貫通導体を形成した。
【００５４】
次に、回路状に形成した厚さ１２μｍの銅箔が付いた転写用支持フィルムと、貫通導体が形成された絶縁フィルムとを位置合わせして真空積層機により３ＭＰａの圧力で３０秒加圧した後、転写用支持フィルムを剥離して配線導体を絶縁フィルム上に埋設した。最後に、この配線導体が形成された絶縁フィルムを４枚重ね合わせ、３ＭＰａの圧力下で２００℃の温度で５時間加熱処理して完全硬化させて多層配線基板を得た。
【００５５】
なお、導通信頼性の評価を行なうためのテスト基板は、その内部に多層配線基板の絶縁層を介して位置する上下の２層の配線導体と両者を電気的に接続する貫通導体とでビアチェーンを形成したものとした。また、導通信頼性の評価は、試料を温度が−５５℃の条件で３０分、１２５℃の条件で３０分を１サイクルとする温度サイクル試験（ＴＣＴ）を行ない、１０００サイクル後のビアチェーンの導通抵抗を測定し、試験前後の導通抵抗の変化率を比較することにより評価した。
表１に導通信頼性の評価結果を示す。
【００５６】
【表１】
2004031816.tif 000003
【００５７】
表１から、比較例の第２の導電材に低融点金属を含まない多層配線基板（Ｎｏ．２９）は、貫通導体と配線導体間の接続が不十分であるため、温度サイクル試験において抵抗変化率が１００％以上となり、導通信頼性に劣ることがわかった。また第２の導電材に低融点金属を適正量以下の３％しか含まない多層配線基板（Ｎｏ．３０）においても抵抗変化率が１０％を超える値となり、導通信頼性に劣ることがわかった。導電材１に熱可塑性樹脂を０．５％しか含まない第１の導電材を用いた多層配線基板（試料Ｎｏ．２７）と、は、導電材より成る貫通導体と貫通孔壁面との接着性が悪いため、温度サイクル試験中に発生する熱ストレスにより界面剥離が発生し、この界面剥離に伴って貫通導体部分にクラックが発生したため、抵抗値変化率が１００％以上と大きくなり、導通信頼性に劣ることがわかった。また、比較例の試料Ｎｏ．２５は、第１の導電材の樹脂成分の含有量が１５％と適正含有量より多いために、絶縁性の成分の体積が大きくなり、導通性に関与する導体成分である金属粉末の占める体積が減少し、貫通孔内での導体成分の密度が低くなったため、初期抵抗が大きくなった。
【００５８】
それらに対して、本発明の多層配線基板（試料Ｎｏ．３〜２４）は、初期抵抗がいずれも２０μΩ・ｃｍ以下で、かつ温度サイクル試験後の抵抗変化率が１０％以下と優れた効果を示した。
【００５９】
なお、以上はあくまで本発明の実施の形態の例示であって、本発明はこれら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で種々の変更や改良を加えることは何ら差し支えない。
【００６０】
【発明の効果】
本発明の多層配線基板によれば、貫通導体の配線導体と接する部分が６〜１５質量％の熱硬化性樹脂、２〜９質量％の銀、４６〜８７質量％の銅および５〜３０質量％のスズもしくはインジウムから成る第２の導電材で形成されていることから、絶縁層に貫通導体を形成後、多層配線基板を熱処理する工程で低融点金属であるスズもしくはインジウムが溶融し、その結果、配線導体と導電材中の金属粉末とが低融点金属の介在により３次元的な面接触によって接続し、貫通導体と配線導体との接続が強固なものとなり、接続信頼性に優れた多層配線基板とすることができる。また、貫通導体の液晶ポリマー層中に位置する部分が６〜１５質量％の熱硬化性樹脂、２．５〜１０質量％の銀および８２．５〜８４質量％の銅から成る第１の導電材で形成されていることから、多層配線基板を熱処理する工程で金属粉末が溶融することはなく急激な吸熱反応も発生せず、その結果、貫通孔の内壁面に露出している液晶ポリマー層が収縮することがなく、貫通導体が貫通孔の内壁から剥がれてしまうこともない。
【００６１】
また、本発明の多層配線基板によれば、第１の導電材は、熱硬化性樹脂の一部がガラス転移点が５０〜１８０℃の熱可塑性樹脂に置換され、この熱可塑性樹脂を１〜１０質量％含有していることから、導電材を貫通孔に埋め込んだ後熱硬化性樹脂を熱硬化する際、熱可塑性樹脂が溶融するとともにこの溶融した熱可塑性樹脂が貫通導体と貫通孔の壁面に露出した液晶ポリマー層との密着性を向上させるため、温度サイクル試験においても液晶ポリマー層の貫通孔の壁面と貫通導体との界面部分の剥離が発生してしまうことはない。さらに、熱可塑性樹脂は、加熱前の段階で固体で存在することから、導電材中の金属粒子同士の接触を阻害することなく、また硬化する際のガラス転移点を超えた加熱段階で初めて溶融して貫通孔の壁面の液晶ポリマー層との密着性を向上させることから、導電材としての作業性や貯蔵安定性といった基本特性に影響を与えることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多層配線基板の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】配線導体と貫通導体との接触部の拡大図面である。
【図３】多層配線基板の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・貫通導体
１ａ・・・・第１の導電材から成る貫通導体
１ｂ・・・・第２の導電材から成る貫通導体
２・・・・・配線導体
３・・・・・絶縁フィルム
４・・・・・貫通孔
５・・・・・多層配線基板
６・・・・・金属粉末
７・・・・・低融点金属
８・・・・・液晶ポリマー層
９・・・・・被覆層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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