(57)【要約】  【課題】  無機絶縁粒子同士の結合力を向上できる絶縁シートおよび配線基板ならびに実装構造体を提供する。  【解決手段】  シート部材２と該シート部材２上に配された第１絶縁層４とを備える絶縁シート１であって、第１絶縁層４は、互いの一部が結合した複数の無機絶縁粒子６と、該複数の無機絶縁粒子６同士の間に配された第１樹脂部８とを有するとともに、複数の無機絶縁粒子６は、粒径が５〜８０ｎｍの第１無機絶縁粒子１１と、粒径が０．１〜５μｍの第２無機絶縁粒子１２とを含み、第１無機絶縁粒子１１の表面および第２無機絶縁粒子１２の表面に、同じ官能基を有する。【選択図】  図３
2016092386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート部材と該シート部材上に配された第１絶縁層とを備える絶縁シートであって、前記第１絶縁層は、互いの一部が結合した複数の無機絶縁粒子と、該複数の無機絶縁粒子同士の間に配された第１樹脂部とを有するとともに、前記複数の無機絶縁粒子は、粒径が５〜８０ｎｍの第１無機絶縁粒子と、粒径が０．１〜５μｍの第２無機絶縁粒子とを含み、前記第１無機絶縁粒子の表面および前記第２無機絶縁粒子の表面に、同じ官能基を有することを特徴とする絶縁シート。
【請求項２】
前記第１樹脂部は、前記第１無機絶縁粒子の表面および前記第２無機絶縁粒子の表面に付着した前記官能基と同じ官能基を含むことを特徴とする請求項１に記載の絶縁シート。
【請求項３】
前記第１絶縁層における前記シート部材側の主面と反対側の主面に、少なくとも第２樹脂部を有する第２絶縁層をさらに有しており、前記第１樹脂部と前記第２樹脂部は、同じ樹脂材料で形成され、かつ前記第１絶縁層における無機絶縁粒子の含有量が前記第２絶縁層における無機絶縁粒子の含有量よりも多いことを特徴とする請求項１または２に記載の絶縁シート。
【請求項４】
第１絶縁層と、該第１絶縁層上に配された第２絶縁層と、該第２絶縁層上に配された導電層とを備えてなる配線基板であって、前記第１絶縁層は、互いの一部が結合した複数の無機絶縁粒子と、該複数の無機絶縁粒子同士の間に配された第１樹脂部とを有するとともに、前記複数の無機絶縁粒子は、粒径が５〜８０ｎｍの第１無機絶縁粒子と、粒径が０．１〜５μｍの第２無機絶縁粒子とを含み、前記第１無機絶縁粒子の表面および前記第２無機絶縁粒子の表面に、同じ官能基を有することを特徴とする配線基板。
【請求項５】
請求項４に記載の配線基板と、該配線基板に実装され、前記導電層に電気的に接続された電子部品とを備えたことを特徴とする実装構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器（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、コンピュータ機器およびその周辺機器）等に使用される絶縁シートおよび配線基板ならびに実装構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器における実装構造体としては、配線基板に電子部品を実装したものが使用されている。このような配線基板を形成するための絶縁シートとして、支持シート（シート部材）上に、粒径が３ｎｍ以上１１０ｎｍ以下の第１無機絶縁粒子と、粒径が０．５μｍ以上５μｍ以下の第２無機絶縁粒子とを含有する無機絶縁層を形成したものが記載されている（特許文献１参照）。この特許文献１では、第１無機絶縁粒子同士が互い接着し、第２無機絶縁粒子同士が、第１無機絶縁粒子を介して接着し、３次元網目状構造の骨格を有することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第2011/037260号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の絶縁シートでは、第１無機絶縁粒子同士、第１無機絶縁粒子と第２無機絶縁粒子、第２無機絶縁粒子同士の結合力が未だ低く、取扱い時に無機絶縁粒子が脱落する等の問題が発生する虞があり、無機絶縁粒子による骨格のさらなる強度向上が要求されていた。
【０００５】
本発明は、無機絶縁粒子同士の結合力を向上できる絶縁シートおよび配線基板ならびに実装構造体を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の絶縁シートは、シート部材と該シート部材上に配された第１絶縁層とを備える絶縁シートであって、前記第１絶縁層は、互いの一部が結合した複数の無機絶縁粒子と、該複数の無機絶縁粒子同士の間に配された第１樹脂部とを有するとともに、前記複数の無機絶縁粒子は、粒径が５〜８０ｎｍの第１無機絶縁粒子と、粒径が０．１〜５μｍの第２無機絶縁粒子とを含み、前記第１無機絶縁粒子の表面および前記第２無機絶縁粒子の表面に、同じ官能基を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の配線基板は、第１絶縁層と、該第１絶縁層上に配された第２絶縁層と、該第２絶縁層上に配された導電層とを備えてなる配線基板であって、前記第１絶縁層は、互いの一部が結合した複数の無機絶縁粒子と、該複数の無機絶縁粒子同士の間に配された第１樹脂部とを有するとともに、前記複数の無機絶縁粒子は、粒径が５〜８０ｎｍの第１無機絶縁粒子と、粒径が０．１〜５μｍの第２無機絶縁粒子とを含み、前記第１無機絶縁粒子の表面および前記第２無機絶縁粒子の表面に、同じ官能基を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の実装構造体は、上記の配線基板と、該配線基板に実装され、前記導電層に電気的に接続された電子部品とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の絶縁シートによれば、第１無機絶縁粒子の表面および第２無機絶縁粒子の表面に、同じ官能基を有しているので、第１無機絶縁粒子および第２無機絶縁粒子の官能基同士が結合し、もしくは絡み合うことによって、第１無機絶縁粒子同士、第２無機絶縁粒子同士、並びに第１無機絶縁粒子と第２無機絶縁粒子との結合力を向上できる。これにより、第１絶縁層の強度を向上せしめることができ、取扱い時に絶縁粒子が脱落する等の問題が発生する恐れを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る絶縁シートの概略を示した断面図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は、図１のシート部材と絶縁層との界面部分を模式的に示す断面図、（ｃ）は、図１の第１絶縁層と第２絶縁層との界面部分を模式的に示す断面図である。
【図３】図１の第１絶縁層を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る配線基板の概略を示した断面図である。
【図５】図４の配線基板の製造方法の一工程を示した断面図である。
【図６】図４の配線基板の製造方法の一工程を示した断面図である。
【図７】図４の配線基板の製造方法の一工程を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態に係る絶縁シートについて、図１および図２を参照しつつ説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００１２】
図１は、絶縁シート１を上下方向（絶縁シートの厚み方向）に切断した断面を模式的に示している。絶縁シート１は、例えば、後述するように配線基板の製造に使用されるものである。この絶縁シート１は、図１に示すように、シート部材２と、シート部材２上に積層されている絶縁層３とを有している。
【００１３】
シート部材２は、絶縁シート１を取り扱う際に、絶縁層３を支持するものである。シート部材２は、配線基板の製造時には絶縁層３から剥離されたり、配線に加工されたりする。シート部材２は、例えば平板状である。シート部材２は、例えば銅等の金属材料、あるいはポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂またはポリエチレン樹脂等の熱可塑性樹脂等の樹脂材料からなる。シート部材２が樹脂材料からなる場合は、シート部材２のしわ等の発生を低減することができる。一方で、シート部材２が金属材料からなる場合は、シート部材２の耐熱性を向上させることができる。
【００１４】
シート部材２は、図２（ａ）に示すように、平坦状のシート部材２の主面に絶縁層３が積層されている。絶縁層３との接着力を向上させるために、図２（ｃ）に示すように、シート部材２の主面に複数の凹部１０を形成し、絶縁層３との接触面積を大きくしてもよい。上下方向に沿った断面において凹部１０のそれぞれの開口幅は、例えば０．０１μｍ以上１０μｍ以下に設定されている。なお、凹部１０の開口幅は、レーザー変位計、原子間力顕微鏡（ＡＳＭ）または走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって測定することができる。以下、樹脂材料からなるシート部材２上に直接絶縁層３を形成する場合について説明する。
【００１５】
樹脂材料からなるシート部材２の厚みは、例えば３μｍ以上１００μｍ以下に設定されている。シート部材２のヤング率は、例えば０．５ＧＰａ以上１２ＧＰａ以下に設定されている。シート部材２の熱膨張率は、例えば２０ｐｐｍ/℃以上１２０ｐｐｍ／℃以下に
設定されている。なお、シート部材２のヤング率は、ＭＴＳシステムズ社製Nano Indentor ＸＰ／ＤＣＭを用いて測定される。また、シート部材２の熱膨張率は、市販のＴＭＡ装置を用いて、ＪＩＳＫ７１９７−１９９１に準じた測定方法によって測定される。
【００１６】
絶縁層３は、作製された配線基板の配線間の絶縁を確保するものである。絶縁層３は、シート部材２の表面に積層された第１絶縁層４と、第１絶縁層４上に積層された第２絶縁層５とを有している。絶縁層３の厚みは、例えば５μｍ以上５０μｍ以下、望ましくは８μｍ以上２０μｍ以下に設定されている。
【００１７】
第１絶縁層４は、配線基板の製造時に表層の一部が除去されて、絶縁層３の表面を粗化する役割を担う場合がある。第１絶縁層４は、例えば層状である。第１絶縁層４の厚みは、例えば１μｍ以上１５μｍ以下に設定されている。
【００１８】
第１絶縁層４は、図２に示すように、複数の無機絶縁粒子６および第１樹脂部８によって形成されている。具体的に、複数の無機絶縁粒子６が粒子形状を保持したまま互いの一部で結合（接触も含む概念）することによって、第１絶縁層４の主要部である骨格が形成されている。複数の無機絶縁粒子６が粒子形状を保持したまま互いの一部で結合しているため、複数の無機絶縁粒子６同士の間には間隙７が存在している。そして、間隙７には、樹脂が配置されて、第１樹脂部８を形成している。
【００１９】
第１絶縁層４の無機絶縁粒子６の一部は、シート部材２に接した接触部９を有しているものがある。また、複数の無機絶縁粒子６は粒子形状を保持したまま互いの一部で結合しているため、間隙７は第１絶縁層４の両主面にわたって貫通した開気孔となっている。そして、間隙７に配置された第１樹脂部８は、単に間隙７内に配されているだけでなく、シート部材２に接している。言い換えれば、第１樹脂部８は、複数の無機絶縁粒子６同士の間に配され、かつ、接触部９以外の部分で、複数の無機絶縁粒子６の表面とシート部材２の一主面に接している。これによって、シート部材２を剥離すると接触部９を有していた無機絶縁粒子６が露出する。その結果、無機絶縁粒子６を溶かすことによって絶縁層３の表面を粗化できるため、無機絶縁粒子６の大きさを制御することによって、粗化処理時の絶縁層３の表面の凹部の大きさを制御することができる。したがって、粗化処理で形成される絶縁層３表面の凹部を小さく形成しやすくすることができ、例えば微細な配線形成を容易にすることができる。
【００２０】
また、配線基板を作製する前の絶縁シート１の段階において、シート部材２に第１樹脂部８を接触させることによって、シート部材２と絶縁層３との接着強度を向上させることができる。その結果、シート部材２から絶縁層３が剥離することを低減し、絶縁シート１の取り扱いを容易にすることができる。
【００２１】
また、第１絶縁層４は、複数の無機絶縁粒子６同士が結合しているため、単に樹脂中に複数の無機絶縁粒子６が分散されている場合と比較して、第１絶縁層４の剛性を向上させることができる。その結果、第１絶縁層４を含む絶縁層３の変形を低減することができるため、例えばシート部材２を剥がす際に、絶縁層３が歪むことを低減することができる。
【００２２】
また、シート部材２に複数の凹部１０が形成されている場合、凹部１０の内面に、無機絶縁粒子６が接触していてもよい。その結果、配線基板の形成時において、絶縁層３に凹部１０に対応した凸部と、その凸部の表面に微細な複数の凹部を形成することができ、絶縁層３と配線、または絶縁層３とこの絶縁層３に積層される他の絶縁層３との接着強度を向上させることができる。
【００２３】
また、無機絶縁粒子６は、シート部材２の凹部１０の開口部よりも粒子径が小さい第１
無機絶縁粒子１１と、シート部材２の凹部１０の開口部よりも粒子径が大きい第２無機絶縁粒子１２とを含んでいてもよい。これによって、第１無機絶縁粒子１１は、凹部１０内に入り込むことができ、第２無機絶縁粒子１２は、凹部１０内に入り込まないことになる。その結果、第１無機絶縁粒子１１によって、絶縁層３の粗化に寄与するとともに、第２無機絶縁粒子１２によって絶縁層３の剛性等を向上させることができる。
【００２４】
第１無機絶縁粒子１１の粒子径は、５ｎｍ以上８０ｎｍ以下に設定されている。第２無機絶縁粒子１２の粒子径は、０．１μｍ以上５μｍ以下に設定されている。無機絶縁粒子６（第１無機絶縁粒子１１および第２無機絶縁粒子１２）の粒子径は、例えば、まず第１絶縁層４の断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）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、拡大した断面にて各粒子の最大径を測定することによって算出される。
【００２５】
第１無機絶縁粒子１１は、例えば、複数の無機絶縁粒子６中に１０体積％以上４０体積％以下含まれており、第２無機絶縁粒子１２は、例えば複数の無機絶縁粒子６中に６０体積％以上９０体積％以下含まれてもよい。上記の通り、複数の無機絶縁粒子６の粒度分布を設定すれば、第１絶縁層４の間隙７が小さくなりすぎることを抑制して、後述する第２絶縁層５の樹脂をシート部２に接触させるまで入り込ませやすくすることができる。また、さらに望ましくは、第１無機絶縁粒子１１の粒子径が８ｎｍ以上７０ｎｍ以下に設定され、複数の無機絶縁粒子６中に１５体積％以上３０体積％以下含まれており、第２無機絶縁粒子１２の粒子径が０．１５μｍ以上２μｍ以下に設定され、複数の無機絶縁粒子６中に７０体積％以上８５体積％以下含まれているとよい。
【００２６】
無機絶縁粒子６は、第１絶縁層４の主要部（骨格）を形成している。無機絶縁粒子６の形状は、例えば球状である。無機絶縁粒子６は、例えば酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタニウム、酸化マグネシウムまたは酸化ジルコニウム等の無機絶縁材料からなる。また、無機絶縁粒子６は単一の材料からなってもよいし、複数種類の材料からなってもよい。なお、無機絶縁粒子６は、熱膨張率が例えば０．６ｐｐｍ／℃以上１２ｐｐｍ／℃以下である材料からなる。また、無機絶縁粒子６は、ヤング率が例えば１０ＧＰａ以上３００ＧＰａ以下である材料からなる。また、複数の無機絶縁粒子６の第１絶縁層４に対する含有率は、例えば７０体積％以上に設定され、望ましくは７５体積％以上に設定されている。
【００２７】
第１樹脂部８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等からなり、また、第１樹脂部８は、熱膨張率が例えば３０ｐｐｍ／℃以上６０ｐｐｍ／℃以下である材料からなる。また、第１樹脂部８、ヤング率が例えば２ＧＰａ以上１０ＧＰａ以下である材料からなる。第１樹脂部８は、絶縁シート１において未硬化あるいは半硬化状態である。
【００２８】
第２絶縁層５は、配線基板の製造時に、絶縁層３と配線、または絶縁層３とこの絶縁層３に積層される他の絶縁層３とを接着するものである。第２絶縁層５は、図２（ｃ）に示すように、第２樹脂部１３および第２樹脂部１３の樹脂内に配されている無機充填材３５を有している。
【００２９】
第２絶縁層５の厚みは、第１絶縁層４の厚みよりも小さくてもよい。これにより、第２絶縁層５の熱膨張の影響が小さくなり、第１絶縁層４は、第２絶縁層５の熱膨張量を効果的に低減させることができる。なお、第２絶縁層５の厚みは、例えば１μｍ以上４０μｍ以下に設定されている。
【００３０】
第２絶縁層５の第２樹脂部１３は、第１絶縁層４の第１樹脂部８と接触していてもよい。その結果、第２絶縁層５と第１絶縁層４との接着強度を向上させることができ、例えば第１絶縁層４と第２絶縁層５の熱膨張率の違いによる剥離を低減することができる。
【００３１】
また、第２絶縁層５の第２樹脂部１３は、第１絶縁層４の第１樹脂部８と一体的に形成されてもよい。すなわち、第２絶縁層５を形成する樹脂が、第１絶縁層４の間隙７に入り込んで、第１樹脂部８を形成してもよい。その結果、第２絶縁層５と第１絶縁層４との剥離を効果的に低減することができる。
【００３２】
第２樹脂部１３は、主に第２絶縁層５を構成するものである。第２樹脂部１３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等からなる。また、第２樹脂部１３は、熱膨張率が例えば３０ｐｐｍ／℃以上６０ｐｐｍ／℃以下である材料からなる。また、第２樹脂部１３は、ヤング率が例えば２ＧＰａ以上１０ＧＰａ以下である材料からなる。第２樹脂部１３は、絶縁シート１において未硬化状態あるいは半硬化状態である。
【００３３】
無機充填材３５は、第２絶縁層５の強度を向上させるものである。無機充填材３５の形状は、例えば球状である。無機充填材３５の粒子径は、第２無機絶縁粒子１２の粒子径以上であってもよい。無機充填材３５の粒子径は、例えば０．１μｍ以上５μｍ以下に設定される。また、第２絶縁層５に対する無機充填材３５の含有率は、第１絶縁層４に対する無機絶縁粒子６の含有率よりも小さくてもよい。無機充填材の第２絶縁層５に対する含有率は、例えば６０体積％以下に設定されている。
【００３４】
そして、第１絶縁層４中の第１無機絶縁粒子１１の表面および第２無機絶縁粒子１２の表面は、図３に示すように、カップリング処理されており、第１無機絶縁粒子１１の表面および第２無機絶縁粒子１２の表面に同じ官能基が存在している。官能基は、第１、第２無機絶縁粒子１１、１２の表面に化学的に結合し存在していることが望ましい。これにより、第１無機絶縁粒子１１および第２無機絶縁粒子１２の官能基同士が結合し、もしくは絡み合うことによって、第１無機絶縁粒子１１同士、第２無機絶縁粒子１２同士、並びに第１無機絶縁粒子１１と第２無機絶縁粒子１２とが強固に結合して、強固な骨格を形成できる。
【００３５】
官能基としては、水酸基またはオキサン基以外であり、例えば、炭化水素基、メタクリル基、アクリル基等があり、いわゆる有機官能基である。
【００３６】
このようなカップリング処理としては、例えばシラン系カップリング処理やチタネート系カップリング処理等を用いることができる。
【００３７】
特に、過剰のカップリング剤を用いてカップリング処理することにより、第１、第２無機絶縁粒子１１、１２の表面に、同じ官能基を存在させることができるとともに、過剰分のカップリング剤が第１、第２無機絶縁粒子１１、１２の間に遊離した状態で存在し、骨格（間隙７）中に樹脂を圧入する際に樹脂中に分散し、間隙７の第１樹脂部８中に、第１、第２無機絶縁粒子１１、１２の表面に付着した官能基と同じ官能基を含むカップリング剤が存在することになる。これにより、第１樹脂部８に分散した同じ官能基を含むカップリング剤を介して、第１無機絶縁粒子１１および第２無機絶縁粒子１２を結合させ、或いはカップリング剤同士が絡み合うことにより、第１無機絶縁粒子１１同士、第２無機絶縁粒子１２同士、並びに第１無機絶縁粒子１１と第２無機絶縁粒子１２とをさらに強固に結合させ、さらに強固な三次元網目構造の骨格を形成できる。後述する分散剤についても第１、第２無機絶縁粒子１１、１２の表面のみならず、第１、第２無機絶縁粒子１１、１２
間に分散していることが望ましい。
【００３８】
なお、第１樹脂部８中に官能基を存在させるには、過剰のカップリング剤を用いて無機絶縁粒子６を処理する以外に、第１樹脂部８を構成する樹脂中に、予めカップリング剤を添加しても良い。
【００３９】
同じ官能基が、第１、第２無機絶縁粒子１１、１２の表面に存在しているか否か、また、第１、第２無機絶縁粒子１１、１２の表面に存在している官能基と同じ官能基を有するカップリング剤が第１樹脂部８中に存在しているかは、ＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外分光）、ＭＭＲ（核磁器共鳴）、各種滴定により確認できる。
【００４０】
なお、上記形態ではカップリング剤による官能基について説明したが、分散剤による官能基であっても良く、さらには、カップリング剤と分散剤による官能基であっても良いことは勿論である。また、カップリング剤による官能基と分散剤による官能基とは異なる官能基であっても良い。
【００４１】
次に、上述した絶縁シート１を用いて製造された配線基板１４を、図４を参照しつつ詳細に説明する。図４は、配線基板を上下方向に切断した断面を模式的に示している。
【００４２】
配線基板１４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等の電子機器に使用されるものである。配線基板１４は、例えばビルドアップ多層配線基板であって、図４に示すように、コア基板１５とコア基板１５の上下に形成された一対の配線層１６とを備えている。
【００４３】
コア基板１５は、配線基板１４の剛性を高めつつ一対の配線層１６間の導通を図るものである。コア基板１５は、樹脂基体１７と、樹脂基体１７を上下方向に貫通して形成されている筒状のスルーホール導体１８と、スルーホール導体１８に取り囲まれた領域に配された柱状の絶縁体１９とを含んでいる。
【００４４】
樹脂基体１７は、コア基板１５の剛性を高めるものである。この樹脂基体１７は、例えば樹脂と、この樹脂に被覆された基材および無機絶縁フィラーとを含んでいる。
【００４５】
樹脂基体１７に含まれた樹脂は、樹脂基体１７の主要部を形成するものである。この樹脂は、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、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂、全芳香族ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、芳香族液晶ポリエステル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂またはポリエーテルケトン樹脂等の樹脂材料からなる。
【００４６】
樹脂基体１７に含まれた基材は、樹脂基体１７を高剛性化および低熱膨張化するものである。この基材は、繊維によって構成された織布もしくは不織布または繊維を一方向に配列したものからなる。また、この繊維は、例えばガラス繊維または樹脂繊維等からなる。
【００４７】
樹脂基体１７に含まれた無機絶縁フィラーは、樹脂基体１７を高剛性化および低熱膨張化するものである。この無機絶縁フィラーは、例えば酸化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、水酸化アルミニウムまたは炭酸カルシウム等の無機絶縁材料からなる複数の粒子により構成されている。
【００４８】
スルーホール導体１８は、コア基板１５の上下の配線層１６を電気的に接続するものである。このスルーホール導体１８は、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケルまたはクロム等の導電材料からなる。
【００４９】
絶縁体１９は、後述するビア導体２０の支持面を形成するものである。この絶縁体１９は、例えばポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シアネート樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂またはビスマレイミドトリアジン樹脂等の樹脂材料からなる。
【００５０】
一方、コア基板１５の上下には、上述した如く、一対の配線層１６が形成されている。配線層１６は、厚み方向に沿ったビア孔が形成された絶縁層３と、樹脂基体１７上または絶縁層３上に部分的に形成された配線２１と、ビア孔内に形成されたビア導体２０とを含んでいる。
【００５１】
絶縁層３は、コア基板１５側に位置している第２絶縁層５と、第２絶縁層５上に積層されている第１絶縁層４とを含んでいる。なお、第１絶縁層４および第２絶縁層５は、上述した絶縁シート１が備えていたものである。また、絶縁シート１上では第１絶縁層４の第１樹脂部８および第２絶縁層５の第２樹脂部１３は未硬化であったが、配線基板１４では、第１樹脂部８および第２樹脂部１３は硬化している。
【００５２】
第２絶縁層５は、配線２１の側面および上面に接着しつつ、樹脂基体１７と絶縁層３とを接着、または積層された絶縁層３同士を接着するものである。第１絶縁層４は、絶縁層３の主要部をなし、厚み方向に沿って離れて配された配線２１同士の絶縁部材として機能するものである。第１絶縁層４は、樹脂材料と比較して低熱膨張率および高剛性であるから、絶縁層３の平面方向への熱膨張率を低減することができる。したがって、配線基板１４と配線基板１４上に実装される電子部品（図示せず）との平面方向への熱膨張率の差を低減し、ひいては配線基板１４の反りを低減することができる。
【００５３】
配線２１は、平面方向または厚み方向に沿って互いに離れて配されており、接地用配線、電力供給用配線または信号用配線として機能するものである。この配線２１は、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケルまたはクロム等の導電材料からなる。配線２１の厚みは、例えば３μｍ以上２０μｍ以下に設定されている。配線２１の熱膨張率は、例えば１４ｐｐｍ／℃以上１８ｐｐｍ／℃以下に設定されている。配線２１のＬ／Ｓ（ライン／スペース）は、例えば３／３μｍ以上２０／２０μｍ以下に設定されている。
【００５４】
ビア導体２０は、厚み方向に互いに離れて配された配線２１同士を電気的に接続するものであり、コア基板１５に向って幅狭となる柱状に形成されている。ビア導体２０は、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケルまたはクロムの導電材料からなる。また、ビア導体２０は、熱膨張率が例えば１４ｐｐｍ／℃以上１８ｐｐｍ／℃以下に設定されている。
【００５５】
本発明の実施形態に係る絶縁シート１を用いた配線基板１４の製造方法について、図５〜図７を参照しつつ説明する。配線基板の製造方法は、主に準備工程、積層工程、露出工程、粗化工程および配線形成工程を有している。なお、本発明は、以下の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。なお、図５〜図７は、本発明の一実施形態に係る絶縁シートを使用して製造する配線基板の製造方法の一工程を示した断面図である。
【００５６】
（１）まず、絶縁シート１を準備する。絶縁シート１は、以下の工程（２）〜（４）を経て準備される。
【００５７】
（２）複数の無機絶縁粒子６、および水あるいは有機溶剤、適切な分散剤を準備し、秤量、混合し、無機絶縁粒子６を含有したスラリーを作製する。複数の無機絶縁粒子６であ
る第１、第２無機絶縁粒子１１、１２はカップリング処理され、その表面に同じ官能基を有している。前記スラリーは、例えば無機絶縁粒子６を１０体積％以上６０体積％以下含み、水あるいは有機溶剤および分散剤をその合量で４０％体積以上９０体積％以下含む。前記有機溶剤には、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。
【００５８】
分散剤としては、カチオン系、アニオン系、ノニオン系等の公知の分散剤が例として挙げられる。
【００５９】
（３）シート部材２を、例えば樹脂を押出成形等によってシート状に成形することによって形成する。シート部材２に凹部１０を形成するには、シート部材２が銅箔の場合には、銅箔をメッキで形成する際の条件を制御することにより、シート部材２が樹脂の場合には、過マンガン酸カリウムまたは過マンガン酸ナトリウム等の水溶液で溶解させることにより形成できる。
【００６０】
次いで、樹脂材料からなるシート部材２上に直接前記スラリーをシート状に成形（塗布）する。成形方法としては、既存の成形方法、例えばドクターブレード法、ディスペンサー法、バーコーター法、ダイコーター法またはグラビア印刷法等を用いて行い、水あるいは溶剤を乾燥除去することにより行い、第１絶縁層４の骨格を形成することができる。
【００６１】
（４）第２絶縁層５を、第１絶縁層４の骨格上に形成する。具体的には、まず、溶剤、無機充填材および未硬化の樹脂の混合物を第１絶縁層４の骨格の主面に塗布する。次いで、第１絶縁層４の主面に塗布された混合物を乾燥させて混合物から溶剤を蒸発させることによって、第２絶縁層５を形成する。混合物の塗布は、既存の成形方法、例えばドクターブレード法、ディスペンサー法、バーコーター法、ダイコーター法またはグラビア印刷法等を用いて行なうことができる。
【００６２】
第２絶縁層５の一部（第２樹脂部１３の一部）を第１絶縁層４の骨格の間隙７に入り込ませて第１樹脂部８を形成する。具体的には、シート部材２、第１絶縁層４の骨格および第２絶縁層５を上下方向に加熱加圧することによって、第１絶縁層４の間隙７に第２絶縁層５（第２樹脂部１３）の一部を入り込ませる。シート部材２等の加熱温度は、例えば６０℃以上１６０℃以下に設定される。シート部材２等の加圧圧力は、例えば０．１ＭＰａ以上２ＭＰａ以下に設定される。シート部材２等の加熱加圧時間は、例えば０．５分以上１０分以下に設定される。第２絶縁層５の樹脂材料の上記加熱時間における溶融粘度は、例えば１００００Ｐａ・ｓ以下に設定される。第１絶縁層４の骨格の厚み、シート部材２等の加圧圧力および第２絶縁層５の樹脂材料の溶融粘度を適宜調整することによって、第１絶縁層５の間隙７に入り込んだ樹脂（第１樹脂部８）をシート部材２に接触させることができる。
【００６３】
あるいは、第２絶縁層５をシート部材２と同様のキャリアフィルム上に、前述の溶剤、無機充填材および未硬化の樹脂の混合物を、前述と同様の既存の成形方法によりシート状に成形したものを準備し、第２絶縁層５の一部（第２樹脂部１３の一部）上に載置し、前述と同様の方法で加熱加圧することによっても、第１絶縁層４の間隙７に第２絶縁層５（第２樹脂部１３）の一部を入り込ませることが可能である。
【００６４】
以上のようにして、シート部材２、第１絶縁層４および第２絶縁層５を備える絶縁シート１を作製する。
【００６５】
（５）コア基板１５（基板）を作製する。コア基板１５の作製には、まず、例えば金属箔上に複数の樹脂層が積層された樹脂基体１７を形成する。次いで、例えばドリル加工やレーザー加工等によって樹脂基体１７にスルーホールを形成した後、例えば無電解めっき法、電気めっき法、蒸着法、ＣＶＤ法またはスパッタリング法等により、スルーホールの内壁に筒状のスルーホール導体１８を形成する。次いで、スルーホール導体１８に取り囲まれた領域に樹脂材料を充填することによって絶縁体１９を形成し、導電材料を絶縁体１９の露出部に被着させた後、従来周知のフォトリソグラフィー技術またはエッチング等により、金属箔をパターニングして配線２１を形成する。
【００６６】
以上のようにして、コア基板１５を準備する。
【００６７】
（６）図５に示すように、絶縁シート１をコア基板１５上に積層する。具体的には絶縁シート１の積層は、絶縁シート１の第２絶縁層５がコア基板１５に接触するように行なう。
【００６８】
（７）第１樹脂部８および第２樹脂部１３を熱硬化させる。具体的には、絶縁シート１およびコア基板１５を、第１樹脂部８および第２樹脂部１３の熱硬化開始温度以上加熱することによって、絶縁シート１中の未硬化状態の第１樹脂部８および第２樹脂部１３を熱硬化させる。絶縁シート１等の加熱温度は、例えば８０℃以上１８０℃以下に設定される。
【００６９】
（８）シート部材２をコア基板１５に積層した絶縁シート１から除去する。シート部材２の除去は、例えば機械的に引き剥がすことによって行なう。シート部材２を剥がすことによって、図６に示すように、シート部材２に積層されていた第１絶縁層４が表面に露出する。
【００７０】
（９）図７に示すように、第１絶縁層４の表面から第１絶縁層４および第２絶縁層５を厚み方向に貫通する貫通穴を形成する。貫通穴の形成は、例えばＹＡＧレーザー装置または炭酸ガスレーザー装置を用いて第１絶縁層４の上面にレーザー光を照射することによって行なう。
【００７１】
（１０）第１絶縁層４の表層の一部（無機絶縁粒子６の一部）を除去する。第１絶縁層４の一部の表面を除去することによって、絶縁層３の表面を粗化することができる。第１絶縁層４の一部の表面の除去は、例えば無機絶縁粒子６が酸化珪素からなる場合であれば、無機絶縁粒子６を溶かす強アルカリ性の水溶液によって行なう。第１絶縁層４の一部の表面の除去と同時に、貫通穴の表面処理を行う。強アルカリ性の水溶液としては、例えば過マンガン酸カリウムまたは過マンガン酸ナトリウム等の水溶液である。なお、第１絶縁層４の無機絶縁粒子６の一部が除去される一方で、第２絶縁層５は残存させることから、第２絶縁層５は上記水溶液には溶けにくい材料で形成する。なお、このとき、無機絶縁粒子６を複数の材料から形成することによって、粗化の度合いを調整することができる。また、複数の無機絶縁粒子６中に、例えば、酸化アルミニウム等の異なる単一の材料からなる無機絶縁粒子６を混ぜることによっても粗化の度合いを調整することができる。
【００７２】
（１１）貫通穴にビア導体２０を形成する。ビア導体２０は、例えば無電解めっき、蒸着法、ＣＶＤ法またはスパッタリング法を用いて、貫通穴内に導電材料を埋めることによって形成される。
【００７３】
（１２）表面が粗化された第１絶縁層４の粗化面に配線２１を形成する。具体的には、まず、例えば無電解めっき法等を用いて第１絶縁層４上に導電材料を被着させる。次いで
、例えばフォトリソグラフィー技術またはエッチング技術等を用いて第１絶縁層４上に被着した導電材料をパターニングすることにより、第１絶縁層４上に配線２１を形成することができる。
【００７４】
以上のようにして、図４に示したような、配線基板１４を製造する。
【００７５】
なお、上記形態では、樹脂材料からなるシート部材２の表面に直接第１絶縁層４を形成したが、シート部材２と第１絶縁層４との間に樹脂層を形成した場合であっても、複数の無機絶縁粒子６同士の結合力を向上できるという本発明の効果を有する。
【００７６】
また、上記形態では、樹脂材料からなるシート部材２を用い、このシート部材２を剥離して別途配線２１を形成した場合について説明したが、本発明は、金属材料（銅箔）からなるシート部材２を用い、このシート部材２の一部をエッチング等によって除去し、シート部材２自体を配線２１とする場合であっても、複数の無機絶縁粒子６同士の結合力を向上できるという本発明の効果を有することは勿論である。
【００７７】
銅箔からなるシート部材２を用いる場合の絶縁シート、配線基板について説明する。先ず、シート部材２の表面に、第１絶縁層４の骨格を形成するための上記スラリーを塗布し、この第１絶縁層４の骨格の上に、第２絶縁層５を構成する樹脂を塗布し、この樹脂の一部を第１絶縁層４の骨格の間隙７に入り込ませるとともに、第１絶縁層４上に第２絶縁層５を形成して、絶縁シートを作製する。
【００７８】
この場合、無機絶縁粒子６の表面に、同じ官能基を存在させることができるとともに、官能基を無機絶縁粒子６の間に遊離した状態で存在させ、無機絶縁粒子６とシート部材２とを結合させることにより、第１絶縁層４の第１無機絶縁粒子１１とシート部材２の接合強度を向上できる。
【００７９】
そして、この絶縁シートを、絶縁シートの第２絶縁層５がコア基板１５に接触するように積層する。この後、シート部材２の表面からシート部材２、第１絶縁層４および第２絶縁層５を厚み方向に貫通する貫通穴を形成し、貫通穴の表面処理を行う、例えば無機絶縁粒子６が酸化珪素からなる場合であれば、無機絶縁粒子６を溶かす強アルカリ性の水溶液によって行なう。
【００８０】
この後、貫通穴にビア導体２０を形成し、銅箔からなるシート部材２を、例えばフォトリソグラフィー技術を用いてエッチング加工することにより、第１絶縁層４上に配線層２１を形成する。
【００８１】
なお、絶縁層３の表面を粗化する場合には、シート部材２の一部をエッチングして除去して露出した第１絶縁層４の表層の一部（無機絶縁粒子６の一部）を除去し、絶縁層３の表面を粗化することができる。第１絶縁層４の一部の表面の除去は、例えば無機絶縁粒子６が酸化珪素からなる場合であれば、無機絶縁粒子６を溶かす強アルカリ性の水溶液によって行なう。次に、絶縁層３を複数層形成すべく、表面が粗化された第１絶縁層４の粗化面、および配線層２１の表面に、さらに、絶縁シート１の未硬化の第２絶縁層５を積層し、絶縁層３を複数層形成する。第１絶縁層４の粗化面に、未硬化の第２絶縁層５がアンカー効果により、強固に接合できる。
【００８２】
なお、銅箔からなるシート部材２を用いる場合に、シート部材２の表面に樹脂層を形成した後、第１絶縁層４を形成する場合には、シート部材２と第１絶縁層との接合強度を向上できる。
【００８３】
このようにして形成された配線基板１４の上面に電子部品を配置し、配線２１にバンプや半田等の接合部材を介して電子部品を実装することによって、実装構造体を作製する。
【００８４】
本発明は上述した実施形態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において種々の変更、改良、組合せ等が可能である。
【００８５】
上述した本発明の実施形態は、シート部材２が樹脂材料からなる場合には、絶縁層３を１層のみ積層した構成を、シート部材２が銅箔からなる場合には、絶縁層３を２層積層した構成を例に説明したが、絶縁層３は何層積層しても構わない。
【００８６】
また、上述した本発明の実施形態は、第１樹脂部８と第２樹脂部１３を一体的に形成する例を説明したが、第１樹脂部８と第２樹脂部１３は別々に形成しても構わない。この場合、第１樹脂部８を間隙７に配した後に、第２絶縁層５（第２樹脂部）を形成することになる。
【００８７】
また、上述した本発明の実施形態は、絶縁シート１を用いてビルドアップ多層配線基板を製造した構成を例に説明したが、絶縁シート１を用いて製造する配線基板は他のものでも構わない。他の配線基板としては、例えばインターポーザー基板、コアレス基板または単層基板が挙げられる。ここで、インターポーザー基板とは、１層の絶縁層３と、絶縁層３を貫通する貫通導体と、絶縁層３上に配され、貫通導体に電気的に接続する配線２１とを備えている配線基板である。また、コアレス基板とは、絶縁層３と、絶縁層３を貫通するビア導体２０と、絶縁層３上に配され、ビア導体２０に電気的に接続する配線２１とを備え、絶縁層３と配線２１とが交互に複数積層されてなるものであって、コア基板１５を有していない配線基板である。
【００８８】
また、上記実施形態では、第１絶縁層４は、配線基板の製造時に表層の一部が除去されて、絶縁層３の表面を粗化する場合について説明したが、配線基板の製造時に第１絶縁層４の表層の一部を除去しない場合であっても良い。
【００８９】
さらに、上記形態では、第１絶縁層４に第１、第２無機絶縁粒子１１、１２を含む場合について説明したが、第１、第２無機絶縁粒子１１、１２以外の無機絶縁粒子を含有していても良い。この無機絶縁粒子についてもカップリング処理されていることが望ましい。
【実施例１】
【００９０】
シート部材として厚さ１８μｍの銅箔と、表１に示す平均粒径とシランカップリング処理を施すことにより粒子表面に表１に示す官能基を導入した第１、２無機絶縁粒子を準備した。この後、表１に示す組成で第１、２無機絶縁粒子と、溶剤としてＭＥＫ（メチルエチルケトン）とを混合しスラリーを作製した。
【００９１】
このスラリーを、シート部材の表面にドクターブレード法を用いて厚み５μｍとなるように成形乾燥し、第１絶縁層の骨格を作製した。なお、試料Ｎｏ．６は、樹脂材料からなるシート部材を用いた。第１絶縁層は、粒径が５〜８０ｎｍの第１無機絶縁粒子と、粒径が０．１〜５μｍの第２無機絶縁粒子を有しており、第１無機絶縁粒子と第２無機絶縁粒子の表面には、表１に示す官能基を有していた。
【００９２】
この第１絶縁層の骨格と銅箔とを挟み込むように粘着テープを貼り付け、粘着テープを引き剥がすときのピール強度をオートグラフにて測定した。粘着テープは、第１絶縁層の骨格側の粘着テープが、骨格を構成する無機絶縁粒子の一部をもっていくように剥離した。結果を表１に示す。
【００９３】
【表１】
2016092386.tif 000003
【００９４】
この表１から、第１、２無機絶縁粒子の表面に同じ官能基を有する場合には、第１、２無機絶縁粒子同士の結合力が向上し、第１絶縁層の骨格の強度が大きくなることがわかる。
【実施例２】
【００９５】
シート部材として厚さ１８μｍの銅箔と、表２に示す平均粒径とシランカップリング処理を施すことにより粒子表面に表２に示す官能基を導入した第１、２無機絶縁粒子を準備した。この後、表２に示す組成で第１、２無機絶縁粒子と、溶剤としてＭＥＫ（メチルエチルケトン）と、表２に示す官能基を有する分散剤とを混合しスラリーを作製した。
【００９６】
このスラリーをシート部材の表面にドクターブレード法を用いて厚み５μｍとなるように成形乾燥し、第１絶縁層の骨格を作製した。なお、試料Ｎｏ．１３は、樹脂材料からなるシート部材を用いた。第１絶縁層は、粒径が５〜８０ｎｍの第１無機絶縁粒子と、粒径が０．１〜５μｍの第２無機絶縁粒子を有しており、第１無機絶縁粒子と第２無機絶縁粒子の表面には、表２に示すシランカップリング剤と分散剤による官能基を有していた。
【００９７】
この第１絶縁層の骨格と銅箔とを挟み込むように粘着テープを貼り付け、粘着テープを引き剥がすときのピール強度をオートグラフにて測定した。粘着テープは、第１絶縁層の骨格側の粘着テープが、骨格を構成する無機絶縁粒子の一部をもっていくように剥離した。結果を表２に示す。
【００９８】
【表２】
2016092386.tif 000004
【００９９】
この表２から、第１、２無機絶縁粒子の表面に同じ官能基を有する場合には、第１、２無機絶縁粒子同士の結合力が向上し、第１絶縁層の骨格の強度が大きくなることがわかる。さらに、シランカップリング剤と分散剤による官能基を有する場合には、シランカップリング剤による官能基を有する実施例１の場合よりも、第１絶縁層の骨格の強度が大きくなることがわかる。
【符号の説明】
【０１００】
１    絶縁シート
２    シート部材
３    絶縁層
４    第１絶縁層
５    第２絶縁層
６    無機絶縁粒子
７    間隙
８    第１樹脂部
１１  第１無機絶縁粒子
１２  第２無機絶縁粒子
１３  第２樹脂部
１４  配線基板
【図１】
2016092386.tif 000005
【図２】
2016092386.tif 000006
【図３】
2016092386.tif 000007
【図４】
2016092386.tif 000008
【図５】
2016092386.tif 000009
【図６】
2016092386.tif 000010
【図７】
2016092386.tif 000011