(57)【要約】【課題】電気的信頼性を改善した配線基板の製造方法を提供する。【解決手段】本発明の一形態にかかる配線基板３の製造方法は、一部が互いに接続した複数の第１無機絶縁粒子９ａと、複数の第１無機絶縁粒子９ａの間に形成された第１空隙Ｖ１とを有する多孔質体７を準備する工程と、インク粒子１１およびインク溶剤１７を含むインク１８を所定のパターンで多孔質体７に塗布し、インク１８からインク溶剤１７を除去してインク粒子１１を多孔質体７に残存させることによって、インク粒子１１のパターンを用いて回路パターン６の少なくとも一部を形成する工程とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一部が互いに接続した複数の第１無機絶縁粒子と、該複数の第１無機絶縁粒子の間に形成された空隙とを有する多孔質体を準備する工程と、
インク粒子および溶剤を含むインクを所定のパターンで前記多孔質体に塗布し、前記インクから前記溶剤を除去して前記インク粒子を前記多孔質体に残存させることによって、前記インク粒子のパターンを用いて回路パターンの少なくとも一部を形成する工程と
を備えたことを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の配線基板の製造方法において、
前記回路パターンの少なくとも一部を形成する工程の後、
前記空隙に樹脂を充填することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の配線基板の製造方法において、
前記回路パターンの少なくとも一部を形成する工程で、
前記第１無機絶縁粒子よりも粒径が大きい前記インク粒子を含む前記インクを前記多孔質体に塗布することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の配線基板の製造方法において、
前記多孔質体を準備する工程で、
互いの間に前記第１無機絶縁粒子を介在させているとともに前記第１無機絶縁粒子よりも粒径が大きい複数の第２無機絶縁粒子をさらに含む前記多孔質体を準備することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載の配線基板の製造方法において、
前記回路パターンの少なくとも一部を形成する工程で、
前記多孔質体に残存した前記インク粒子を加熱して互いに接続させることによって、前記回路パターンの少なくとも一部を形成することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載の配線基板の製造方法において、
前記回路パターンの少なくとも一部を形成する工程で、
銀または銅を含有する前記インク粒子を含む前記インクを前記多孔質体に塗布することによって、前記回路パターンの少なくとも一部として配線を形成することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項７】
請求項１に記載の配線基板の製造方法において、
前記回路パターンの少なくとも一部を形成する工程で、
ニッケル、クロム、コバルトまたは鉄を含有する前記インク粒子を含む前記インクを前記多孔質体に塗布することによって、前記回路パターンの少なくとも一部として抵抗体を形成することを特徴とする配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器（たとえば各種オーディオビジュアル機器、家電機器、通信機器、コンピュータ機器およびその周辺機器）に使用される配線基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、配線基板は、電子部品を実装するものであり、電子機器に用いられている。この配線基板の製造方法に関しては、例えば特許文献１に、インクジェット方式で導電性インクをベースフィルム上に吐出して、ベースフィルム上に配線パターンを形成する方法が記載されている。
【０００３】
ところで、この導電性インクは、インクジェット方式で吐出するために、溶剤を含んで粘度が低くなっていることから、ベースフィルム上で滲みやすい。したがって、導電性インクによって形成される配線の幅にばらつきが生じやすくなるため、配線の電気抵抗にばらつきが生じやすくなる。その結果、配線基板の電気的信頼性が低下しやすい。
【０００４】
したがって、電気的信頼性に優れた配線基板の製造方法を提供することが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２８７２１７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、電気的信頼性に優れた配線基板の製造方法を提供することによって上記要求を解決する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態にかかる配線基板の製造方法は、一部が互いに接続した複数の第１無機絶縁粒子と、該複数の第１無機絶縁粒子の間に形成された空隙とを有する多孔質体を準備する工程と、インク粒子および溶剤を含むインクを所定のパターンで前記多孔質体に塗布し、前記インクから前記溶剤を除去して前記インク粒子を前記多孔質体に残存させることによって、前記インク粒子のパターンを用いて回路パターンの少なくとも一部を形成する工程とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一形態にかかる配線基板の製造方法によれば、インクを所定のパターンで多孔質体に塗布する際に、インクの溶剤を多孔質体の空隙に浸透させることによって、インクから溶剤を効率良く除去することができる。その結果、多孔質体に塗布したインクの滲みを低減することができるため、インクによって形成される回路パターンの電気抵抗をより均一にすることができる。したがって、電気的信頼性に優れた配線基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は、本発明の第１実施形態にかかる実装構造体を厚み方向に切断した断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＲ１部分を拡大して示した断面図であり、図１（ｃ）は、図１（ｂ）のＲ２部分を拡大して示した断面図であり、図１（ｄ）は、２つの第１無機絶縁粒子が接続した様子を模式的に現したものである。
【図２】図２（ａ）および（ｂ）は、図１（ａ）に示す実装構造体の製造工程を説明する断面図であり、図２（ｃ）は、図１（ａ）に示す実装構造体の製造工程を説明する、図１（ｂ）のＲ２部分に相当する部分を拡大して示した断面図であり、図２（ｄ）は、図１（ａ）に示す実装構造体の製造工程を説明する断面図であり、図２（ｅ）は、図１（ａ）に示す実装構造体の製造工程を説明する、図１（ｂ）のＲ２部分に相当する部分を拡大して示した断面図である。
【図３】図３（ａ）は、図１（ａ）に示す実装構造体の製造工程を説明する断面図であり、図３（ｂ）は、図１（ａ）に示す実装構造体の製造工程を説明する、図１（ｂ）のＲ２部分に相当する部分を拡大して示した断面図であり、図３（ｃ）は、図１（ａ）に示す実装構造体の製造工程を説明する断面図であり、図３（ｄ）は、図１（ａ）に示す実装構造体の製造工程を説明する、図１（ｂ）のＲ２部分に相当する部分を拡大して示した断面図である。
【図４】図４（ａ）は、図１（ａ）に示す実装構造体の製造工程を説明する断面図であり、図４（ｂ）および（ｃ）は、図１（ａ）に示す実装構造体の製造工程を説明する、図１（ｂ）のＲ２部分に相当する部分を拡大して示した断面図である。
【図５】図５（ａ）は、図１（ａ）に示す実装構造体の製造工程を説明する断面図であり、図５（ｂ）は、図１（ａ）に示す実装構造体の製造工程を説明する、図１（ｂ）のＲ２部分に相当する部分を拡大して示した断面図であり、図５（ｃ）は、図１（ａ）に示す実装構造体の製造工程を説明する断面図である。
【図６】図６（ａ）は、本発明の第２実施形態にかかる実装構造体を厚み方向に切断した断面図であり、図６（ｂ）ないし（ｇ）は、図６（ａ）に示す実装構造体の製造工程を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１実施形態＞
以下に、本発明の第１実施形態に係る配線基板の製造方法を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１１】
（実装構造体）
まず、本実施形態によって作製される配線基板を用いた実装構造体について、図１に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１（ａ）に示した実装構造体１は、例えば各種オーディオビジュアル機器、家電機器、通信機器、コンピュータ装置またはその周辺機器などの電子機器に使用されるものである。この実装構造体１は、電子部品２と、電子部品２が実装された配線基板３とを含んでいる。
【００１３】
電子部品２は、例えばＩＣまたはＬＳＩ等の半導体素子であり、半田等の導電材料からなるバンプ４を介して回路パターン６に接続されつつ、配線基板３にフリップチップ実装されている。この電子部品２は、例えばシリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素、ガリウム砒素リン、窒化ガリウムまたは炭化珪素等の半導体材料によって形成されている。この電子部品２の厚みは、例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下に設定されている。
【００１４】
配線基板３は、絶縁層５と、絶縁層５上に形成された回路パターン６とを含んでおり、電子部品２を支持するとともに、電子部品２を駆動もしくは制御するための電源や信号を電子部品２へ供給する機能を有する。
【００１５】
絶縁層５は、回路パターン６を支持するものである。この絶縁層５は、図１（ｂ）およ
び（ｃ）に示すように、開気孔の第１間隙Ｇ１を有する無機絶縁材料からなる多孔質体７と、第１間隙Ｇ１に配された第１樹脂部８ａとを含んでいる。また、絶縁層５の厚みは、例えば０．００５ｍｍ以上０．１ｍｍ以下に設定されている。また、絶縁層５は、多孔質体７を例えば６０体積％以上８５体積％以下含み、第１樹脂部８ａを例えば１５体積％以上４０体積％以下含む。
【００１６】
なお、絶縁層５における多孔質体７および第１樹脂部８ａそれぞれの体積％は、次のように算出される。まず、絶縁層５の断面を透過型電子顕微鏡で撮影する。次に、撮影した画像から画像解析装置等を用いて、絶縁層５における多孔質体７および第１樹脂部８ａそれぞれの面積比率（面積％）を測定する。そして、該測定値の平均値を算出することによって、絶縁層５における多孔質体７および第１樹脂部８ａそれぞれの体積％が算出される。
【００１７】
多孔質体７は、無機絶縁材料からなるため、絶縁層５を高剛性かつ低熱膨張にし、ひいては絶縁層５と電子部品２との熱膨張率の差に起因した絶縁層５の反りを低減するものである。この多孔質体７は、図１（ｃ）および（ｄ）に示すように、一部が互いに接続した複数の第１無機絶縁粒子９ａと、互いの間に第１無機絶縁粒子９ａを介在させているとともに第１無機絶縁粒子９ａよりも粒径の大きい複数の第２無機絶縁粒子９ｂと、複数の第１無機絶縁粒子９ａの間に形成された第１間隙Ｇ１とを有している。
【００１８】
また、多孔質体７は、第１無機絶縁粒子９ａと第２無機絶縁粒子９ｂの合計体積に対して第１無機絶縁粒子９ａを１０体積％以上４５体積％以下含み、前記合計体積に対して第２無機絶縁粒子９ｂを５５体積％以上９０体積％以下含んでいる。なお、第１無機絶縁粒子９ａおよび第２無機絶縁粒子９ｂの体積％は、多孔質体７および第１樹脂部８ａの体積％と同様の方法で測定される。
【００１９】
第１無機絶縁粒子９ａは、一部の領域が第１間隙Ｇ１へ露出しつつ、他の領域が隣接する第１無機絶縁粒子９ａと接続することによって、多孔質体７の多孔質構造を形成している。このように第１無機絶縁粒子９ａ同士を互いに接続して多孔質構造とすることによって、第１無機絶縁粒子９ａ同士が互いに拘束されるため、第１無機絶縁粒子９ａを第１樹脂部８ａに分散させた場合と比較して、絶縁層５を高剛性かつ低熱膨張にすることができる。
【００２０】
また、第１無機絶縁粒子９ａ同士は、第１ネック構造１０ａを介して接続している。第1ネック構造１０ａにおいて、互いに接続した第１無機絶縁粒子９ａそれぞれの幅は接続
部に向かって小さくなっており、第１ネック構造１０ａは括れ形状をなしている。その結果、開気孔の第１間隙Ｇ１を良好に形成することができ、多孔質構造を良好に形成することができる。
【００２１】
本実施形態において、第１無機絶縁粒子９ａは、粒径が３ｎｍ以上１１０ｎｍ以下に設定されている。その結果、多孔質体７を緻密に形成することができ、多孔質体７の剛性を高めることができる。さらに、第１無機絶縁粒子９ａの粒径が非常に小さいことから、第１無機絶縁粒子９ａ同士が結晶化開始温度未満にて互いに強固に結合するため、第１無機絶縁粒子９自体がアモルファス状態のままで該粒子同士を接続することができる。なお、第１無機絶縁粒子９ａの粒径が３ｎｍ以上１１０ｎｍ以下と微小に設定されていると、第１無機絶縁粒子９ａの原子、特に表面の原子が活発に運動するため、結晶化開始温度未満といった低温下でも第１無機絶縁粒子９ａ同士が強固に結合すると推測される。なお、結晶化開始温度は、非晶質の無機絶縁材料が結晶化を開始する温度、すなわち、結晶相領域の体積が増加する温度である。
【００２２】
さらに、第１無機絶縁粒子９ａは、粒径が３ｎｍ以上１５ｎｍ以下に設定されていることが望ましい。その結果、多孔質体７をより緻密に形成することができるとともに、第１無機絶縁粒子９ａ同士をより低温で強固に接続させることができる。
【００２３】
なお、第１無機絶縁粒子９ａの粒径は、絶縁層５の断面を透過型電子顕微鏡で観察し、２０粒子数以上５０粒子数以下の粒子を含むように拡大した断面を撮影し、この撮影した拡大断面にて各粒子の最大径を測定することによって、測定される。
【００２４】
また、第１無機絶縁粒子９ａは、本実施形態のように球状であることが望ましい。その結果、第１無機絶縁粒子９ａを充填しやすくなるため、多孔質体７の内部構造を緻密にできる。
【００２５】
この第１無機絶縁粒子９ａは、例えば酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウムまたは酸化カルシウム等の無機絶縁材料によって形成することができる。なかでも、第１無機絶縁粒子９ａは、低熱膨張率の観点から、酸化ケイ素によって形成することが望ましい。この場合、第１無機絶縁粒子９ａは、酸化ケイ素を９０質量％以上含んでいればよく、酸化ケイ素の他に、例えば酸化アルミニウム等の無機絶縁材料を含んでいても構わない。
【００２６】
また、第１無機絶縁粒子９ａを酸化ケイ素によって形成する場合は、酸化ケイ素はアモルファス（非晶質）状態であることが望ましい。その結果、結晶構造に起因した熱膨張率の異方性を低減することによって、第１無機絶縁粒子９ａ同士の接続部の破断を低減でき、ひいては該破断に起因した多孔質体７におけるクラックの発生を低減できる。このようにアモルファス状態の酸化ケイ素によって形成した第１無機絶縁粒子９ａは、結晶相の領域が例えば１０体積％未満に設定されており、なかでも５体積％未満に設定されていることが望ましい。
【００２７】
なお、第１無機絶縁粒子９ａの結晶相領域の体積比は、以下のように測定される。まず、１００％結晶化した試料粉末と非晶質粉末とを異なる比率で含む複数の比較試料を作製し、これら比較試料をＸ線回折法で測定することによって、これら測定値と結晶相領域の体積比との相対的関係を示す検量線を作成する。次に、測定対象である調査試料をＸ線回折法で測定し、これら測定値と検量線とを比較して、これら測定値から結晶相領域の体積比を算出することによって、調査試料の結晶相領域の体積比が測定される。
【００２８】
一方、第２無機絶縁粒子９ｂは、互いの間に第１無機絶縁粒子９ａを介在させているとともに第１無機絶縁粒子９ａよりも粒径が大きい。その結果、多孔質体７は、第１無機絶縁粒子９ａよりも粒径の大きい第２無機絶縁粒子９ｂを含むため、多孔質体７にクラックが生じても、クラックが第２無機絶縁粒子９ｂに達した際に、粒径の大きい第２無機絶縁粒子９ｂによってクラックの伸長を阻止したり、あるいは、第２無機絶縁粒子の表面に沿ってクラックを迂回させたりすることができる。その結果、クラックが絶縁層５を貫通して回路パターン６に達することが抑制され、クラックを起点とした回路パターン６の断線の発生を低減することができる。なお、このような第２無機絶縁粒子９ｂは、粒径が０．５μｍ以上５μｍ以下に設定されていることが望ましい。この第２無機絶縁粒子９ｂの粒径は、第１無機絶縁粒子９ａの粒径と同様の方法で測定される。
【００２９】
また、第２無機絶縁粒子９ｂは、一部が第１無機絶縁粒子９ａと接続しており、この第１無機絶縁粒子９ａを介して、隣接する第２無機絶縁粒子９ｂと接続している。その結果、粒径が小さく他の粒子との接続強度が高い第１無機絶縁粒子９ａを介在させることによって、第２無機絶縁粒子９ｂ同士を強固に接続させることができる。なお、第１無機絶縁粒子９ａと第２無機絶縁粒子９ｂとは、第２ネック構造１０ｂを介して接続しており、第
２ネック構造１０ｂは、第１ネック構造１０ａと同様の形状を有する。また、第１無機絶縁粒子９ａと第２無機絶縁粒子９ｂとの間には、第１間隙Ｇ１の一部が形成されている。
【００３０】
また、第２無機絶縁粒子９ｂは、本実施形態のように、球状であることがより望ましい。その結果、第２無機絶縁粒子９ｂの表面が滑らかになり、この表面における応力が分散され、第２無機絶縁粒子９ｂの表面を起点としたクラックの発生を低減することができる。
【００３１】
この第２無機絶縁粒子９ｂは、第１無機絶縁粒子９ａと同様の無機絶縁材料によって形成することができ、なかでも第１無機絶縁粒子９ａと同一材料からなることが望ましい。例えば、第１無機絶縁粒子９ａがアモルファス状態の酸化ケイ素からなる場合であれば、第１無機絶縁粒子９ｂもアモルファス状態の酸化ケイ素からなることが望ましい。また、第２無機絶縁粒子９ｂは、第１無機絶縁粒子９ａよりも硬度が高いことが望ましい。その結果、多孔質体７において発生したクラックが第２無機絶縁粒子９ｂに達した際に、このクラックが第２無機絶縁粒子９ｂの内部へ伸長することを低減することができ、ひいては多孔質体７におけるクラックの伸長を低減できる。なお、硬度は、ナノインデンター装置を用いて測定することができる。
【００３２】
上述した多孔質体７の第１間隙Ｇ１に配される第１樹脂部８ａは、樹脂材料からなるため、多孔質体７に印加される応力を緩和するとともに、多孔質体７におけるクラックの伸長を抑制するものである。この第１樹脂部８ａは、例えばエポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、シアネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、全芳香族ポリアミド樹脂またはポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂からなり、なかでもエポキシ樹脂を用いることが望ましい。その結果、第１無機絶縁粒子９ａと第１樹脂部８ａとの密着強度を高め、絶縁層５の剛性を高めることができる。
【００３３】
一方、回路パターン６は、配線または素子として機能するものである。配線としては、接地用配線、電力供給用配線または信号用配線として用いることができる。また、素子としては、例えば、抵抗体、インダクター、バランまたはフィルター等の受動素子として用いることができる。この回路パターン６は、一部が互いに接続した複数のインク粒子１１と、複数のインク粒子１１の間に形成された第２間隙Ｇ２と、第２間隙Ｇ２に配された第２樹脂部８ｂとを有している。また、回路パターン６は、厚みが例えば０．００２ｍｍ以上０．０２ｍｍ以下に設定されている。また、回路パターン６は、インク粒子１１を例えば５５体積％以上８５体積％以下含み、第２樹脂部８ｂを例えば１５体積％以上４５体積％以下含む。なお、インク粒子１１および第２樹脂部８ｂの体積％は、多孔質体７および第１樹脂部８ａの体積％と同様の方法で測定される。
【００３４】
インク粒子１１は、一部が互いに接続することによって、配線における導電部材または素子における機能部材として機能するものである。インク粒子１１を構成する材料は、回路パターン６の機能に応じて、適宜選択することができる。例えば、回路パターン６をインダクター、バラン、フィルターまたは配線として用いる場合であれば、インク粒子１１は、銀または銅等の金属材料によって形成することができる。また、回路パターン６を抵抗体として用いる場合であれば、インク粒子１１は、ニッケル、クロム、コバルト、鉄もしくはそれらの合金等の金属材料またはその酸化物材料を用いることができる。
【００３５】
本実施形態において、インク粒子１１の粒径は、１５ｎｍ以上５０ｎｍ以下に設定されている。インク粒子１１の粒径を１５ｎｍ以上とすることによって、インク粒子１１の酸化を低減し、回路パターン６における電気抵抗のばらつきを低減することができる。また、インク粒子１１の粒径を５０ｎｍ以下とすることによって、回路パターン６におけるインク粒子１１の含有量のばらつきを低減し、回路パターン６における電気抵抗のばらつき
を低減することができる。特に、回路パターン６を配線として用いる場合には、インク粒子１１の粒径を小さくすることによって、インク粒子１１の接点を増やし、回路パターン６の電気抵抗を低くすることができる。なお、インク粒子１１の粒径は、第１無機絶縁粒子９ａの粒径と同様の方法で測定される。
【００３６】
また、インク粒子１１の粒径は、第１無機絶縁粒子９ａの粒径よりも大きいことが望ましい。その結果、インク粒子１１の多孔質体７への入り込みを低減することができる。したがって、回路パターン６の電気抵抗を低減するとともに、回路パターン６における電気抵抗のばらつきを低減することができる。この場合、インク粒子１１の粒径は、例えば１５ｎｍ以上５０ｎｍ以下に設定され、第１無機絶縁粒子９ａは、例えば３ｎｍ以上１５ｎｍ以下に設定されている。また、インク粒子１１の粒径は、例えば、第１無機絶縁粒子９ａの粒径の１．５倍以上５倍以下に設定されている。
【００３７】
また、インク粒子１１の粒径は、第２無機絶縁粒子９ｂの粒径よりも小さいことが望ましい。その結果、インク粒子１１の粒径を小さくすることによって、回路パターン６におけるインク粒子１１の含有量のばらつきを低減することができる。また、第２無機絶縁粒子９ｂの粒径を大きくすることによって、上述した如く、絶縁層５のクラックを低減できる。この場合、インク粒子１１の粒径は、例えば、第２無機絶縁粒子９ｂの粒径の０．００１倍以上０．０５倍以下に設定されている。
【００３８】
また、インク粒子１１は、球状であることが望ましい。その結果、インク粒子１１の充填性を高めることができ、回路パターン６におけるインク粒子１１の密度を高めることができる。その結果、回路パターン６における電気抵抗のばらつきを低減し、さらに回路パターンの電気抵抗を低減することができる。
【００３９】
第２間隙Ｇ２に配された第２樹脂部８ｂは、回路パターン６における応力を緩和するとともに、インク粒子１１への水分の接触を低減するものである。この第２樹脂部８ｂは、第１樹脂部８ａと同様の材料によって形成することでき、なかでも第１樹脂部８ａと同一材料で形成することが望ましく、さらには第１樹脂部８ａと一体形成されていることが望ましい。その結果、第１樹脂部８ａと第２樹脂部８ｂを強固に接続することができ、ひいては絶縁層５と回路パターン６との接続強度を高めることができる。
【００４０】
かくして、上述した実装構造体１は、配線基板３から供給される電源や信号に基づいて電子部品２を駆動もしくは制御することにより、所望の機能を発揮する。
【００４１】
（実装構造体の製造方法）
次に、上述した実装構造体１の製造方法を、図２から図５に基づいて説明する。
【００４２】
（１）図２（ａ）ないし（ｃ）に示すように、複数の第１無機絶縁粒子９ａおよび複数の第２無機絶縁粒子９ｂからなるゾル固形分１２と、ゾル固形分１２が分散したゾル溶剤１３とを有する無機絶縁ゾル１４を準備し、この無機絶縁ゾル１４を支持体１５上に塗布する。
【００４３】
無機絶縁ゾル１４は、後述する工程（２）および工程（３）を経て多孔質体７となるものであり、例えば、ゾル固形分１２を１０％体積以上５０体積％以下含み、溶剤を５０％体積以上９０体積％以下含む。これによって、無機絶縁ゾル１４の粘度を低く保持しつつ、無機絶縁ゾル１４より形成される多孔質体７の生産性を高く維持できる。
【００４４】
無機絶縁ゾル１４のゾル固形分１２は、例えば、第１無機絶縁粒子９ａを２０体積％以上９０体積％以下含み、第２無機絶縁粒子９ｂを１０体積％以上８０体積％以下含む。こ
れによって、後述する工程（２）にて多孔質体７におけるクラックの発生を効果的に低減できる。
【００４５】
なお、第１無機絶縁粒子９ａは、酸化ケイ素からなる場合、例えば、ケイ酸ナトリウム水溶液（水ガラス）等のケイ酸化合物を精製し、化学的に酸化ケイ素を析出させることによって、作製することができる。この場合、低温条件下で第１無機絶縁粒子９ａを作製することができるため、アモルファス状態である第１無機絶縁粒子９ａを作製することができる。
【００４６】
一方、第２無機絶縁粒子９ｂは、酸化ケイ素からなる場合、例えばケイ酸ナトリウム水溶液（水ガラス）等のケイ酸化合物を精製し、化学的に酸化ケイ素を析出させた溶液を火炎中に噴霧し、凝集物の形成を低減しつつ８００℃以上１５００℃以下に加熱することによって、作製することができる。このとき、第２無機絶縁粒子９ｂは、第１無機絶縁粒子９ａと比較して粒径が大きいことから、高温加熱時における凝集体の形成を低減しやすく、高温加熱で容易に作製することができ、ひいては硬度を容易に高めることができる。
【００４７】
また、第２無機絶縁粒子９ｂを作製する際の加熱時間は、１秒以上１８０秒以下に設定されていることが望ましい。その結果、加熱時間を短縮することによって、８００℃以上１５００℃以下に加熱した場合においても、第２無機絶縁粒子９ｂの結晶化を抑制し、アモルファス状態を維持することができる。
【００４８】
一方、無機絶縁ゾル１４に含まれるゾル溶剤１３は、例えばメタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、エチレングリコール、エチレングリコールモノプロピルエーテル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、キシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジメチルアセトアミドまたはこれらから選択された２種以上の混合物を含んだ有機溶剤を使用することができる。
【００４９】
さらに、ゾル溶剤１３は、沸点が８０℃以上１３０℃以下であることが望ましい。この場合には、後述する工程（２）で、ゾル溶剤１３を効率良く蒸発させることができるため、後述する工程（３）で、残存したゾル溶剤１３の急激な蒸発に起因して発生する多孔質体７のクラックを低減することができる。
【００５０】
無機絶縁ゾル１４の塗布は、例えば、ディスペンサー、バーコーター、ダイコーターまたはスクリーン印刷を用いて行なうことができる。このとき、上述した如く、無機絶縁ゾル１４のゾル固形分１２が５０体積％以下に設定されていることから、無機絶縁ゾル１４の粘度が低く設定され、塗布された無機絶縁ゾル１４の平坦性を高くすることができる。また、第１無機絶縁粒子９ａの粒径は、上述したように、３ｎｍ以上に設定されているため、これによっても無機絶縁ゾル１４の粘度が良好に低減され、塗布された無機絶縁ゾル１４の平坦性を向上させることができる。
【００５１】
支持体１５は、無機絶縁ゾル１４から多孔質体７を形成する際の支持部材として機能するものであり、金属箔または樹脂フィルム等を用いることができる。金属箔は、銅またはアルミニウムまたは鉄ニッケル系合金等の金属材料からなるものを用いることができ、樹脂フィルムは、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリイミド樹脂またはポリエチレンナフタレート樹脂等の熱可塑性樹脂からなるものを用いることができる。
【００５２】
（２）続いて、図２（ｄ）および（ｅ）に示すように、無機絶縁ゾル１４を乾燥させてゾル溶剤１３を蒸発させることによって、ゾル固形分１２を残存させる。
【００５３】
この残存したゾル固形分１２においては、第１無機絶縁粒子９ａ同士が近接点で接触しており、接触した第１無機絶縁粒子９ａによって取り囲まれた領域に第１空隙Ｖ１が形成されている。第１空隙Ｖ１は、配線基板３の第１間隙Ｇ１となる空間であり、気体が充填されている空間または真空状態の空間である。この第１空隙Ｖ１は、残存したゾル固形分１２の内部において連続した空間を形成するとともにゾル固形分１２の外部に対する開口を有した開気孔となっており、外部の雰囲気と同じ雰囲気を有する。また、同様にして、第１無機絶縁粒子９ａと第２無機絶縁粒子９ｂとの間に第１空隙Ｖ１が形成される。
【００５４】
また、ゾル溶剤１３の蒸発に伴って無機絶縁ゾル１４が収縮するが、かかるゾル溶剤１３は第１および第２無機絶縁粒子９ａ、９ｂの間に含まれており、第１および第２無機絶縁粒子９ａ、９ｂ自体には含まれていない。このため、無機絶縁ゾル１４が粒径の大きい第２無機絶縁粒子９ｂを含んでいると、その分、ゾル溶剤１３が充填される領域が少なくなり、無機絶縁ゾル１４のゾル溶剤１３の蒸発時に、無機絶縁ゾル１４の収縮量が小さくなる。すなわち、第２無機絶縁粒子９ｂによって無機絶縁ゾル１４の収縮が規制されることとなる。その結果、無機絶縁ゾル１４の収縮に起因するクラックの発生を低減することができる。また、仮にクラックが生じても、粒径の大きい第２無機絶縁粒子９ｂによってクラックの伸長を妨げることができる。
【００５５】
無機絶縁ゾル１４の乾燥は、例えば加熱および風乾によって行われる。乾燥温度が、例えば、２０℃以上ゾル溶剤１３の沸点（二種類以上の溶剤を混合している場合には、最も沸点の低い溶剤の沸点）未満に設定され、乾燥時間が、例えば２０秒以上３０分以下に設定される。その結果、ゾル溶剤１３の沸騰が低減され、沸騰の際に生じる気泡の圧力によって第１および第２無機絶縁粒子９ａ、９ｂが押し出されることが抑制され、これら粒子の分布をより均一にすることが可能となる。
【００５６】
（３）図３（ａ）および（ｂ）に示すように、残存したゾル固形分１２を加熱して、開気孔の第１空隙Ｖ１を残存させつつ、第１無機絶縁粒子９ａ同士を互いに一部で接続させるとともに、第１無機絶縁粒子９ａと第２無機絶縁粒子９ｂとを互いに一部で接続させることによって、多孔質体７を形成する。
【００５７】
本実施形態において、第１無機絶縁粒子９ａは、粒径が１１０ｎｍ以下に設定されている。その結果、ゾル固形分１２の加熱温度が比較的低温、例えば、第１無機絶縁粒子９ａおよび第２無機絶縁粒子９ｂの結晶化開始温度未満と低温であっても、第１無機絶縁粒子９ａ同士を強固に接続させることができる。
【００５８】
なお、第１無機絶縁粒子９ａ同士を強固に接続させることができる温度は、例えば、第１無機絶縁粒子９ａの粒径を１１０ｎｍ以下に設定した場合は２５０℃程度であり、前記粒径を１５ｎｍ以下に設定した場合は１５０℃程度である。また、第１および第２無機絶縁粒子９ａ、９ｂに含まれる酸化ケイ素の結晶化開始温度は１３００℃程度である。
【００５９】
ゾル固形分１２の加熱温度は、第１無機絶縁粒子９ａおよび第２無機絶縁粒子９ｂの結晶化開始温度未満に設定されていることが望ましい。その結果、結晶化した粒子が相転移によって収縮することを低減し、第１無機絶縁粒子９ａ同士の接続部および第１無機絶縁粒子９ａと第２無機絶縁粒子９ｂとの接続部における破断を低減することができる。
【００６０】
さらに、このように低温でゾル固形分１２を加熱することによって、第１無機絶縁粒子９ａの粒子形状を保持しつつ、第１無機絶縁粒子９ａ同士を近接領域のみで接続させて、第１ネック構造１０ａを形成することができる。その結果、第１無機絶縁粒子９ａ同士の間に開気孔の第１空隙Ｖ１を良好に維持しつつ、第１無機絶縁粒子９ａ同士を接続させることができる。また、第１無機絶縁粒子９ａ同士の接続と同様に、第１無機絶縁粒子９ａ
と第２無機絶縁粒子９ｂとの間に開気孔の第１空隙Ｖ１を維持しつつ、第１無機絶縁粒子９ａと第２無機絶縁粒子９ｂとを、第２ネック構造１０ｂを介して接続させることができる。
【００６１】
また、ゾル固形分１２の加熱温度は、残存したゾル溶剤１３を蒸発させるため、ゾル溶剤１３の沸点以上で行なうことが望ましい。なお、ゾル固形分１２の加熱は、温度が例えば１００度以上７００度未満に設定され、時間が例えば０．５時間以上２４時間以下に設定されていることが望ましい。
【００６２】
以上のようにして、第１無機絶縁粒子９ａ、第２無機絶縁粒子９ｂおよび第１空隙Ｖ１を含む多孔質体７を形成することができる。
【００６３】
（４）図３（ｃ）および（ｄ）に示すように、複数のインク粒子１１からなるインク固形分１６と、インク固形分１６が分散したインク溶剤１７とを有するインク１８を準備し、このインク１８を所定のパターンで多孔質体７上に塗布する。
【００６４】
インク１８は、後述する工程（５）を経て回路パターン６となるものであり、例えば、インク固形分１６を１０％体積以上５０体積％以下含み、溶剤を５０％体積以上９０体積％以下含む。これによって、インク１８の粘度を低く保持しつつ、インク１８より形成される回路パターン６の生産性を高く維持できる。
【００６５】
一方、インク１８に含まれるインク溶剤１７は、例えば水、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、エチレングリコール、エチレングリコールモノプロピルエーテル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、キシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドまたはこれらから選択された２種以上の混合物を含んだ有機溶剤を使用することができる。
【００６６】
さらに、インク溶剤１７は、沸点が１００℃以上２００℃以下であることが望ましい。その結果、インクジェット法でインク１８を吐出する際にインク溶剤１７の蒸発を低減して、インク溶剤１７の粘度を低く保つことができる。したがって、インク１８の吐出ノズルにおけるインク詰まりを低減することができる。
【００６７】
また、インク溶剤１７は、沸点がゾル溶剤１３よりも高いことが望ましい。その結果、ゾル溶剤１３の沸点を低くして、上述した工程（２）でゾル溶剤１３を蒸発しやすくしつつ、インク溶剤１７の沸点を高くして、インクジェット法でインク１８を吐出する際に、インク溶剤１７の粘度を低く保つことができる。
【００６８】
インク１８の塗布は、例えば、インクジェット法またはスクリーン印刷法を用いて行なうことができ、なかでも、インクジェット法を用いることが望ましい。インクジェット法を用いる場合は、生産工程を簡易にし、生産効率を高めることができる。特に、インクジェット法は、スクリーン印刷法と比較して、マスクが不要であるため、回路パターン６の設計変更を容易に行なうことができる。
【００６９】
ところで、インク１８は、インク溶剤１７を含むことによって粘度が低下しているため、インク１８を所定のパターンで塗布すると、滲むことがある。特に、インクジェット法を用いる場合には、インク１８の吐出ノズルにおけるインク詰まりを低減することを目的として、インク１８の粘度を低くするため、インク１８を塗布した際にインク１８のパターンが滲みやすい。
【００７０】
一方、本実施形態においては、インク１８を所定のパターンで多孔質体７に塗布している。これにより、インク１８を塗布した際に、インク溶剤１７がインク１８から多孔質体７の第１空隙Ｖ１に速やかに浸透するため、インク１８からインク溶剤１７を速やかに除去して、インク１８の粒子の密度を高くし、粘度を高めることができる。したがって、多孔質体７に塗布したインク１８の滲みを低減することができるため、インク１８のパターンの幅を小さくすることができ、ひいてはインク１８によって形成される回路パターン６を微細化することができる。
【００７１】
さらに、インク１８の滲みを低減することによって、インク１８の高さを高くすることができるため、回路パターン６における電気抵抗を低減することができ、ひいては電気抵抗のばらつきを少なくすることができる。
【００７２】
また、インク粒子１７の粒径は、第１無機絶縁粒子９ａの粒径よりも大きいことが望ましい。その結果、インク粒子１７の粒径が第１空隙Ｖ１の幅よりも大きいため、インク粒子１７が第１空隙Ｖ１に入り込みにくくなる。したがって、インク１８中のインク溶剤１７を多孔質体７の第１空隙Ｖ１に浸透させつつ、多孔質体７上にインク粒子１７が残存することによって、回路パターン６を多孔質体７上に形成することができる。それ故、回路パターン６の内部に第１無機絶縁粒子９ａが入り込みにくくなるため、回路パターン６の電気抵抗を低減するとともに、回路パターン６における電気抵抗のばらつきを低減することができる。
【００７３】
（５）図４（ａ）および（ｂ）に示すように、インク１８を乾燥させてインク溶剤１７を蒸発させることによって、インク固形分１６を多孔質体７上に残存させる。
【００７４】
このインク固形分１６においては、インク粒子１１同士が互いに近接点で接触しており、接触したインク粒子１１によって取り囲まれた領域に第２空隙Ｖ２が形成されている。第２空隙Ｖ２は、配線基板３の第２間隙Ｇ２となる空間であり、気体が充填されている空間または真空状態の空間である。この第２空隙Ｖ２は、インク固形分１６の内部にて連続した空間を形成するとともに開気孔となっており、インク固形分１６の外部の雰囲気と同じ雰囲気を有する。
【００７５】
インク１８の乾燥は、例えば加熱および風乾によって行われる。乾燥温度が、例えば、２０℃以上インク溶剤１７の沸点（二種類以上の溶剤を混合している場合には、最も沸点の低い溶剤の沸点）未満に設定され、乾燥時間が、例えば２０秒以上３０分以下に設定される。その結果、インク溶剤１７の沸騰が低減され、沸騰の際に生じる気泡の圧力によってインク粒子１１が押し出されることが抑制され、これら粒子の分布をより均一にすることが可能となる。
【００７６】
（６）図４（ｃ）に示すように、残存したインク固形分１６を加熱して、開気孔の第２空隙Ｖ２を残存させつつ、インク粒子１１同士を互いに一部で接続させる。
【００７７】
本実施形態において、インク粒子１１は、粒径が５０ｎｍ以下に設定されている。その結果、上述した第１無機絶縁粒子９ａと同様に、インク固形分１６の加熱温度が比較的低温、例えば、５０℃未満と低温であっても、インク粒子１１同士を強固に接続させることができる。
【００７８】
なお、インク粒子１１同士を強固に接続させることができる温度は、例えば、インク粒子１１の粒径を１５ｎｍ程度に設定した場合は２５０℃程度である。
【００７９】
このように低温でインク固形分１６を加熱することによって、インク粒子１１の粒子形
状を保持しつつ、インク粒子１１同士を近接領域のみで接続させることができる。その結果、インク粒子１１同士の間に開気孔の第２空隙Ｖ２を良好に維持しつつ、インク粒子１１同士を接続させることができる。
【００８０】
また、インク固形分１６の加熱温度は、残存したインク溶剤１７を蒸発させるため、インク溶剤１７の沸点以上で行なうことが望ましい。なお、インク固形分１６の加熱は、温度が例えば１００度以上７００度未満に設定され、時間が例えば０．５時間以上２４時間以下に設定されていることが望ましい。
【００８１】
（７）図５（ａ）および（ｂ）に示すように、未硬化樹脂を第１空隙Ｖ１および第２空隙Ｖ２に充填し、未硬化樹脂を加熱して硬化させることによって、第１空隙Ｖ１を第１間隙Ｇ１とし、第２空隙Ｖ２を第２間隙Ｇ２としつつ、第１樹脂部８ａおよび第２樹脂部８ｂを形成する。その結果、上述した絶縁層５および回路パターン６を形成することができる。
【００８２】
未硬化樹脂は、例えば液状樹脂を用いることができる。この場合、液状樹脂を多孔質体７およびインク固形分１６に塗布し、第１空隙Ｖ１および第２空隙Ｖ２に浸透させることによって、第１空隙Ｖ１および第２空隙Ｖ２に未硬化樹脂を充填させることができる。また、未硬化樹脂として、樹脂シートを用いても構わない。この場合、樹脂シートを多孔質体７およびインク固形分１６上に積層し、この積層体を熱プレスすることによって、第１空隙Ｖ１および第２空隙Ｖ２に未硬化樹脂を充填させることができる。なお、未硬化樹脂は、ＩＳＯ４７２：１９９９に準ずるＡ−ステージまたはＢ−ステージの状態である。
【００８３】
なお、未硬化樹脂の加熱温度は、例えば１５０℃以上２５０℃以下に設定され、未硬化樹脂の加熱時間は、例えば０．５時間以上６時間以下に設定されている。
【００８４】
（８）図５（ｃ）に示すように、絶縁層５から支持体１５を除去することによって、配線基板３を形成する。
【００８５】
支持体１５の除去は、絶縁層５から物理的に剥離させることによって、行なうことができる。また、支持体１５として金属箔を用いる場合は、支持体１５を化学的にエッチングしても構わない。このように化学的にエッチングする際には、金属箔の一部を残存させることによって、金属箔からなる回路パターンの一部を形成しても構わない。
【００８６】
以上のようにして、配線基板３を作製することができる。
【００８７】
（９）配線基板３に対してバンプ４を介して電子部品２をフリップチップ実装することによって、図１（ａ）に示した実装構造体１を作製することができる。
【００８８】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る配線基板の製造方法を、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、上述した第１実施形態と同様の構成に関しては、記載を省略する。
【００８９】
（実装構造体）
まず、本実施形態によって作製される配線基板を用いた実装構造体について、図６（ａ）に基づいて詳細に説明する。
【００９０】
第２実施形態は、第１実施形態と異なり、絶縁層５が、厚み方向に貫通する貫通孔Ｐと、この貫通孔Ｐに充填された貫通導体１９とを有しており、貫通導体１９は、一端部が回路パターン６に接続し、他端部がバンプ４を介して電子部品２に接続している。その結果
、第１実施形態と比較して、回路パターン６を複雑な回路にすることができる。
【００９１】
貫通導体１９は、絶縁層５における層間接続を行なうものである。この貫通導体１９は、上述した回路パターン６と同様の構成を有しており、一部が互いに接続した複数のインク粒子１１と、複数のインク粒子１１の間に形成された第２間隙Ｇ２と、この第２間隙Ｇ２に配された第２樹脂部８ｂとを有している。さらに、貫通導体１９は、回路パターン６と一体形成されている。その結果、貫通導体１９と回路パターン６との接続強度を高めることができる。
【００９２】
また、貫通導体１９は、一端部から他端部に向かって幅が狭いテーパ状に形成されている。その結果、貫通導体１９は、一端部の幅を大きくすることによって、回路パターン６との接続強度を高めつつ、他端部の幅を小さくすることによって、狭ピッチである電子部品２のパッドとの接続を可能とする。
【００９３】
本実施形態において、回路パターン６は、外部回路との接続パッドとして機能させても構わないし、配線として機能させても構わない。
【００９４】
（実装構造体の製造方法）
次に、上述した実装構造体１の製造方法を、図６（ｂ）から図６（ｇ）に基づいて説明する。
【００９５】
まず、図６（ｂ）および（ｃ）に示すように、第１実施形態と同様に工程（１）から（３）を行なう。
【００９６】
次に、図６（ｄ）に示すように、多孔質体７における支持体１５と反対側の主面に向かってレーザー光を照射することによって、多孔質体７に貫通孔Ｐを形成する。
【００９７】
次に、図６（ｅ）に示すように、第１実施形態の工程（４）と同様に、インク１８を多孔質体７に塗布する。この際、貫通孔Ｐ内にもインク１８を塗布し、貫通孔Ｐ内にインク１８を充填させる。
【００９８】
次に、図６（ｆ）および（ｇ）に示すように、第１実施形態と同様に工程（５）から（８）を行なう。
【００９９】
次に、配線基板３に対してバンプ４を介して電子部品２をフリップ実装することによって、図２（ａ）に示した実装構造体１を作製することができる。この際、貫通導体１９の他端部にバンプ４を接続する。
【０１００】
本発明は、上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、改良、組合せ等が可能である。
【０１０１】
例えば、上述した本発明の実施形態においては、本発明に係る配線基板の例として絶縁層を一層有する単層基板を挙げたが、本発明に係る配線基板の例としては、単層基板以外にも、例えば、ビルドアップ多層基板、コア基板、コアレス基板、メタルコア基板、メタルベース基板も含まれる。
【０１０２】
また、上述した本発明の実施形態においては、電子部品を配線基板にフリップチップ実装したが、電子部品を配線基板にワイヤボンディング実装してもよいし、電子部品を配線基板に内蔵させてもよい。
【０１０３】
また、上述した本発明の実施形態においては、絶縁層に第１無機絶縁粒子および第２無機絶縁粒子を含んでいたが、絶縁層には第１無機絶縁粒子が含まれていればよく、第２無機絶縁粒子が含まれていなくても構わないし、第１無機絶縁粒子および第２無機絶縁粒子とは粒径の異なる無機絶縁粒子が絶縁層に含まれていても構わない。
【０１０４】
また、上述した本発明の実施形態においては、インク粒子同士を互いに一部で接続させたが、インク粒子同士は、互いに接触していればよく、接続していなくても構わないし、インク粒子同士が融合して一体化していても構わない。
【０１０５】
また、上述した本発明の実施形態においては、インク粒子同士の空隙に樹脂を充填したが、空隙に樹脂を充填しなくても構わないし、空隙に樹脂以外の絶縁部材を配しても構わない。
【０１０６】
また、上述した本発明の実施形態においては、多孔質体の空隙に樹脂を充填したが、空隙に樹脂を充填しなくても構わないし、空隙に樹脂以外の絶縁部材を配しても構わない。
【０１０７】
また、上述した本発明の実施形態においては、インク粒子の粒径を第１無機絶縁粒子の粒径よりも大きくしたが、インク粒子の粒径は第１無機絶縁粒子の粒径と同じでも構わないし、インク粒子の粒径は第１無機絶縁粒子の粒径よりも小さくても構わない。インク粒子の粒径を第１無機絶縁粒子の粒径よりも小さくした場合は、インク粒子が絶縁層の第１間隙に入り込むため、回路パターンと絶縁層との接着強度を高めることができる。
【０１０８】
また、上述した本発明の実施形態においては、回路パターンをインクの塗布によって形成していたが、回路パターンの少なくとも一部をインクの塗布によって形成すればよく、回路パターンの他の部分をめっき法等によって形成してもよい。
【０１０９】
また、上述した本発明の実施形態においては、貫通導体をインクの塗布によって形成していたが、貫通導体をめっき法等によって形成してもよい。
【０１１０】
また、上述した本発明の実施形態においては、工程（２）におけるゾル溶剤の蒸発と工程（３）におけるゾル固形分の加熱とを別々に行っていたが、工程（２）と工程（３）とを同時に行っても構わない。
【０１１１】
また、上述した本発明の実施形態においては、工程（５）におけるインク溶剤の蒸発と工程（６）におけるインク固形分の加熱とを別々に行っていたが、工程（５）と工程（６）とを同時に行っても構わない。
【符号の説明】
【０１１２】
１        実装構造体
２        電子部品
３        配線基板
４        バンプ
５        絶縁層
６        回路パターン
７        多孔質体
８ａ      第１樹脂部
８ｂ      第２樹脂部
９ａ      第１無機絶縁粒子
９ｂ      第２無機絶縁粒子
１０ａ    第１ネック構造
１０ｂ    第２ネック構造
１１      インク粒子
１２      ゾル固形分
１３      ゾル溶剤
１４      無機絶縁ゾル
１５      支持体
１６      インク固形分
１７      インク溶剤
１８      インク
１９      貫通導体
Ｇ１      第１間隙
Ｇ２      第２間隙
Ｖ１      第１空隙
Ｖ２      第２空隙
Ｐ        貫通孔
【図１】
2013110369.tif 000003
【図２】
2013110369.tif 000004
【図３】
2013110369.tif 000005
【図４】
2013110369.tif 000006
【図５】
2013110369.tif 000007
【図６】
2013110369.tif 000008