(57)【要約】【課題】配線導体と貫通導体とが電気的に良好に接続された配線基板およびその製造方法を提供すること。【解決手段】各絶縁層１を挟んで上下に位置する配線導体２同士が導体ペーストの硬化物から成る貫通導体３により電気的に接続されて成る配線基板において、内層の配線導体２は、マット面Ｍと化学的エッチングにより粗化されたシャイニー面Ｓとを有する電解銅箔から成り、貫通導体３は、樹脂と銀コート銅粒子および半田粒子とから成るとともに該銀コート銅粒子および半田粒子が粒径５μｍ以下の微粒ＳＰと粒径１０μｍ以上の粗粒ＬＰとを含み、微粒ＳＰが絶縁層１の一方の主面側に偏在しているとともに粗粒ＬＰが絶縁層１の他方の主面側に複数存在しており、シャイニー面Ｓが一方の主面側の微粒ＳＰまたは他方の主面側の粗粒ＬＰと接触しているとともに、マット面Ｍが他方の主面側の粗粒ＬＰと接触している。【選択図】図２
2017228669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面に銅箔から成る配線導体が転写埋入された樹脂系の電気絶縁材料から成る絶縁層が複数積層されて成るとともに、前記各絶縁層を挟んで上下に位置する前記配線導体同士が前記各絶縁層に形成された貫通孔内に充填された導体ペーストの硬化物から成る貫通導体により電気的に接続されて成る配線基板において、内層の前記配線導体は、マット面と化学的エッチングにより粗化されたシャイニー面とを有する電解銅箔から成り、前記貫通導体は、樹脂と銀コート銅粒子および半田粒子とから成るとともに該銀コート銅粒子および半田粒子が粒径５μｍ以下の微粒と粒径１０μｍ以上の粗粒とを含み、前記微粒が前記絶縁層の一方の主面側に偏在しているとともに前記粗粒が前記絶縁層の他方の主面側に複数存在しており、前記シャイニー面が前記一方の主面側の前記微粒または前記他方の主面側の前記粗粒と接触しているとともに、前記マット面が前記他方の主面側の前記粗粒と接触していることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
熱硬化性樹脂前駆体を含有するシート状の未硬化の絶縁層を複数枚準備する工程と、
前記各絶縁層に貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔内に、熱硬化性樹脂前駆体と銀コート銅粒子および半田粒子とから成るとともに、該銀コート銅粒子および半田粒子が粒径５μｍ以下の微粒と粒径１０μｍ以上の粗粒とを含む導体ペーストを、前記絶縁層の一方の主面側からスクリーン印刷により注入し、前記貫通孔の前記一方の主面側に前記微粒が偏在するとともに他方の主面側に前記粗粒が複数存在するように充填する工程と、
マット面と化学的エッチングにより粗化されたシャイニー面とを有する電解銅箔から成る配線導体を準備するとともに、該配線導体の前記シャイニー面を前記貫通孔内の前記導体ペーストに接続するように前記絶縁層の前記一方の主面に埋入し、該一方の主面側に偏在した前記微粒と前記シャイニー面とを接触させるとともに前記マット面を前記一方の主面に露出させる工程と、
複数の前記絶縁層を、一つの前記絶縁層の前記一方の主面から露出する前記マット面と、別の前記絶縁層の前記貫通孔内に充填された前記導体ペーストの前記他方の主面側の複数の前記粗粒とが接触するように積層して配線基板用の積層体を形成する工程と、
前記積層体における前記絶縁層および前記導体ペースト中の前記熱硬化性樹脂前駆体を熱硬化させる工程と、
を行う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、半導体素子等を搭載するため等に用いられる配線基板およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１２に示すように、半導体素子Ｓを搭載するために用いられる配線基板として、表面に銅箔から成る配線導体１２が転写埋入された樹脂系の電気絶縁材料から成る絶縁層１１が複数積層されて成るとともに、各絶縁層１１を挟んで上下に位置する配線導体１２同士が各絶縁層１１に形成された貫通孔１１ａ内に充填された導体ペーストの硬化物から成る貫通導体１３により電気的に接続されて成る配線基板が知られている。なお、配線基板の上下面には、ソルダーレジスト層１４が配線導体１２の一部を露出させるようにして被着されている。
【０００３】
この配線基板は、例えば下記のようにして製造される。
【０００４】
まず、図１３に示すように、ガラスクロスに熱硬化性樹脂前駆体を含浸させたシート状の未硬化の絶縁層１１Ｐを複数枚準備する。各絶縁層１１Ｐの厚みは、１００〜２００μｍ程度である。
【０００５】
次に、図１４に示すように、各絶縁層１１Ｐにレーザ加工により貫通孔１１ａを形成する。レーザは、各絶縁層１１Ｐの一方の主面側から入射し、他方の主面側に出射する。このとき、貫通孔１１ａは、その径がレーザの入射側で大きく、出射側で小さい形状となる。貫通孔１１ａの直径は、レーザの入射側で１００〜１５０μｍ、レーザの出射側で８０〜１３０μｍ程度である。
【０００６】
次に、図１５に示すように、各絶縁層１１Ｐに形成した貫通孔１１ａ内に導体ペースト１３Ｐをスクリーン印刷で充填する。導体ペースト１３Ｐは、銀コート銅粒子および低融点半田粒子ならびに熱硬化性樹脂前駆体から成る。銀コート銅粒子および半田粒子の粒度分布は０．５〜３０μｍである。導体ペースト１３Ｐの充填は、貫通孔１１ａの径が大きなレーザ入射側から行う。充填により、銀コート銅粒子および半田粒子のうち、粒径が５μｍ以下の微粒を貫通孔１１ａ内の充填開始側（レーザ入射側）に偏在させるようにする。貫通孔１１ａ内の充填終了側（レーザ出射側）には、銀コート銅粒子および半田粒子のうち、粒径が１０μｍ以上の粗粒が多く含まれる。
【０００７】
次に、図１６に示すように、耐熱性樹脂から成る支持フィルム１５の表面に電解銅箔から成る配線導体１２が剥離可能に支持された転写シート１６を準備する。電解銅箔は、一方の主面がシャイニー面であり、他方の主面がマット主面である。シャイニー面は、電解銅箔が成長を開始する側の面であり、光沢を有する平滑面である。マット面は、電解銅箔が成長を終了する側の面であり、突起状に成長した銅の結晶塊が複数林立する凹凸面である。転写シート１６は、表層の配線導体１２用と内層の配線導体１２用とで、支持フィルム１５に支持される面が異なっている。表層の配線導体１２用の転写シート１６は、電解銅箔のシャイニー面が支持フィルム１５に支持されており、露出するマット面および側面が化学的エッチングにより粗化されている。また、内層の配線導体１２用の転写シートは、電解銅箔のマット面が支持フィルム１５に支持されており、露出するシャイニー面および側面が化学的に粗化されている。
【０００８】
次に、図１７に示すように、貫通孔１１ａ内に導体ペースト１３Ｐが充填された絶縁層１１Ｐの表面に、転写シート１６の配線導体１２側をプレスにて圧接し、配線導体１２を絶縁層１１Ｐに埋入するとともに配線導体１２と貫通孔１１ａ内の導体ペースト１３Ｐとを接続させる。ここで、内層の絶縁層１１Ｐの一つには、その両面に配線導体１２を埋入する。その他の絶縁層１１Ｐには、レーザ出射側の面に配線導体１２を埋入する。これにより、各配線導体１２の化学的エッチングにより粗化された面と導体ペースト１３Ｐとが接続することとなる。
【０００９】
次に、図１８に示すように、各絶縁層１１Ｐから支持フィルム１５を剥離した後、図１９に示すように、配線導体１２が埋入された各絶縁層１１Ｐを積層して配線基板用の積層体を形成する。これにより、各配線導体１２の化学的エッチングにより粗化されていないマット面と貫通孔１１ａ内の導体ペースト１３Ｐとが接触することとなる。なお、この場合、貫通孔１１ａ内の導体ペースト１３Ｐにおける銀コート銅粒子および半田粒子のうち、粒径が５μｍ以下の微粒が偏在する側が化学的エッチングにより粗化されていないマット面と接触することとなる。
【００１０】
最後に、配線基板用の積層体を１８０〜２００℃の温度で数分〜数時間、熱プレスを用いて加熱および加圧し、絶縁層および導体ペースト中の熱硬化性樹脂前駆体を硬化一体化させた後、上下面にソルダーレジスト層１４を被着することにより配線基板を得る。
【００１１】
図２０は、図１２で示した従来の配線基板の内層の一部を示す要部拡大断面図である。図２０に示すように、配線基板の内層においては、上述したように、電解銅箔から成る配線導体１２の化学的に粗化されたシャイニー面Ｓがレーザ出射側の絶縁層１１表面に埋入されている。貫通孔１１ａのレーザ出射側における貫通導体１３には、銀コート銅粒子および半田粒子のうち、粒径が１０〜２０μｍの粗粒ＬＰが多く含まれる。これら粗粒ＬＰと配線導体１２の化学的に粗化されたシャイニー面Ｓとが接触している。粗化されたシャイニー面Ｓは、電解銅箔の結晶粒界に沿ってエッチングが進んだ面であり、微細な凸部が密に形成された凹凸面である。
【００１２】
配線導体１２のマット面Ｍは、絶縁層１１の主面と略同一の高さに位置している。マット面Ｍは、貫通孔１１ａのレーザ入射側で貫通導体１３と接している。レーザ入射側の貫通導体１３には、銀コート銅粒子および半田粒子のうち、粒径が５μｍ以下の微粒ＳＰが多く偏在している。これらの微粒ＳＰと配線導体１２のマット面Ｍとが接触している。マット面Ｍは、銅の結晶塊が突起状に成長した微細な凸部が疎に形成された凹凸面である。
【００１３】
そして、この従来の配線基板によれば、貫通導体１３に含有される銀コート銅粒子および半田粒子と配線導体１２との接触により、貫通導体１３と配線導体１２との電気的接続が形成される。また、配線導体１２における貫通導体１３との接触面には、半田粒子を構成する金属の一部が配線導体１２に拡散した拡散層が形成され、この拡散層により配線導体１２と貫通導体１３との電気的接続が強化される。
【００１４】
しかしながら、この従来の配線基板においては、上述したように、内層の配線導体１２のマット面Ｍには、銀コート銅粒子および半田粒子のうち、粒径が５μｍ以下の微粒ＳＰが接触している。マット面Ｍは、銅の結晶塊が突起状に成長した微細な凸部が疎に形成された凹凸面であることから、このマット面Ｍ側に微粒ＳＰが偏在していたとしても、微粒ＳＰとの接触点は、さほど多くはならない。さらに、内層の配線導体１２におけるマット面Ｍは、化学的エッチングされていないことから、表面の酸化膜等が除去されておらず、これにより半田粒子からの金属の良好な拡散が阻害されるとともに、マット面Ｍに接触する半田粒子の微粒ＳＰ自体の体積が小さく、拡散できる金属の絶対量が少ないことから、マット面Ｍに形成される拡散層が少なく、そのため、配線導体１２と貫通導体１３との電気的な接続が不十分なものとなりやすいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２０１１−２５４０９８号公報
【特許文献２】特許第４８４６２４８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、表面に銅箔から成る配線導体が転写埋入された樹脂系の電気絶縁材料から成る絶縁層が複数積層されて成るとともに、各絶縁層を挟んで上下に位置する配線導体同士が各絶縁層に形成された貫通孔内に充填された導体ペーストの硬化物から成る貫通導体により電気的に接続されて成る配線基板において、配線導体と貫通導体とが電気的に良好に接続された配線基板およびその製造方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の配線基板は、主面に銅箔から成る配線導体が転写埋入された樹脂系の電気絶縁材料から成る絶縁層が複数積層されて成るとともに、前記各絶縁層を挟んで上下に位置する前記配線導体同士が前記各絶縁層に形成された貫通孔内に充填された導体ペーストの硬化物から成る貫通導体により電気的に接続されて成る配線基板において、内層の前記配線導体は、マット面と化学的エッチングにより粗化されたシャイニー面とを有する電解銅箔から成り、前記貫通導体は、樹脂と銀コート銅粒子および半田粒子とから成るとともに該銀コート銅粒子および半田粒子が粒径５μｍ以下の微粒と粒径１０μｍ以上の粗粒とを含み、前記微粒が前記絶縁層の一方の主面側に偏在しているとともに前記粗粒が前記絶縁層の他方の主面側に複数存在しており、前記シャイニー面が前記一方の主面側の前記微粒または前記他方の主面側の前記粗粒と接触しているとともに、前記マット面が前記他方の主面側の前記粗粒と接触していることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の配線基板の製造方法は、熱硬化性樹脂前駆体を含有するシート状の未硬化の絶縁層を複数枚準備する工程と、前記各絶縁層に貫通孔を形成する工程と、前記貫通孔内に、熱硬化性樹脂前駆体と銀コート銅粒子および半田粒子とから成るとともに、該銀コート銅粒子および半田粒子が粒径５μｍ以下の微粒と粒径１０μｍ以上の粗粒とを含む導体ペーストを、前記絶縁層の一方の主面側からスクリーン印刷により注入し、前記貫通孔の前記一方の主面側に前記微粒が偏在するとともに他方の主面側に前記粗粒が複数存在するように充填する工程と、マット面と化学的エッチングにより粗化されたシャイニー面とを有する電解銅箔から成る内層用の配線導体を準備するとともに、該配線導体の前記シャイニー面を前記貫通孔内の前記導体ペーストに接続するように内層用の前記絶縁層の前記一方の主面または両主面に埋入するとともに前記マット面を前記一方の主面または両主面に露出させる工程と、複数の前記絶縁層を、内層用の一つの前記絶縁層の前記一方の主面または両主面から露出する前記マット面と別の前記絶縁層の前記貫通孔内に充填された前記導体ペーストの前記他方の主面側の前記粗粒とが接触するように積層して配線基板用の積層体を形成する工程と、前記積層体における前記絶縁層および前記導体ペースト中の前記熱硬化性樹脂前駆体を熱硬化させる工程と、を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の配線基板によれば、内層の配線導体は、そのシャイニー面が絶縁層の一方の主面側に偏在する微粒または他方の主面側に複数存在する粗粒と接触している。シャイニー面は、化学的エッチングにより粗化されているので、微細な凸部が密に形成されている。そのため、半田粒子との接触点が多いものとなる。さらにシャイニー面は、化学的エッチングにより表面の酸化膜等が除去されているので、半田粒子からの金属の拡散が良好に行われる。したがって、十分な量の金属の拡散層が形成される。他方、内層の配線導体のマット面は、絶縁層の他方の主面側に複数存在する粗粒と接触している。マット面は、酸化膜等が除去されておらず、半田粒子からの拡散が良好でないものの、マット面と接触する半田粒子の粗粒の体積が大きく、拡散できる金属の絶対量が多いことから、マット面に十分な量の金属の拡散層が形成される。したがって、これらのシャイニー面およびマット面に形成された金属の拡散層により配線導体と貫通導体とが電気的に良好に接続される。
【００２０】
また、本発明の配線基板の製造方法によれば、絶縁層に設けた貫通孔内に導体ペーストを充填する際に、導体ペーストに含まれる銀コート銅粒子および半田粒子のうち、粒径が５μｍ以下の微粒が絶縁層の一方の主面側に偏在するとともに粒径が１０μｍ以上の粗粒が他方の主面側に複数存在するように充填し、内層用の配線導体を内層用の絶縁層に埋入する際に、配線導体の化学的エッチングにより粗化されたシャイニー面が貫通孔に充填した導体ペーストに接続するように内層用の絶縁層の一方の主面または両主面に埋入するとともに、その配線導体のマット面を内層用の絶縁層の一方の主面または両主面から露出させ、次に、内層用の一つの絶縁層の一方の主面または両主面から露出するマット面と別の絶縁層の貫通孔内に充填された導体ペーストの他方の主面側の粗粒とが接触するように積層し、最後に、積層体における絶縁層および導体ペースト中の熱硬化性樹脂前駆体を熱硬化させることから、化学的エッチングにより微細な凸部が密に形成されたシャイニー面と半田粒子との接触点が多いものとなるとともに、化学的エッチングにより表面の酸化膜等が除去されたシャイニー面への半田粒子からの金属の拡散が良好に行われるので、シャイニー面と接触する半田粒子が微粒で拡散できる金属の絶対量が少ない場合であっても十分な量の金属の拡散層が形成される。また、マット面は、酸化膜等が除去されておらず、半田粒子からの拡散が良好でないものの、マット面と接触する半田粒子の粗粒の体積が大きく、拡散できる金属の絶対量が多いことから、マット面に十分な量の金属の拡散層が形成される。したがって、これらのシャイニー面およびマット面に形成された金属の拡散層により配線導体と貫通導体とが電気的に良好に接続された配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の配線基板の実施形態例を示す概略断面図である。
【図２】図２は、図１に示す配線基板の要部拡大断面図である。
【図３】図３は、図１に示す配線基板の要部拡大断面図である。
【図４】図４は、図１に示す配線基板の要部拡大断面図である。
【図５】図５は、本発明の配線基板の製造方法の実施形態例の工程の一つを説明するための概略断面図である。
【図６】図６は、本発明の配線基板の製造方法の実施形態例の工程の一つを説明するための概略断面図である。
【図７】図７は、本発明の配線基板の製造方法の実施形態例の工程の一つを説明するための概略断面図である。
【図８】図８は、本発明の配線基板の製造方法の実施形態例の工程の一つを説明するための概略断面図である。
【図９】図９は、本発明の配線基板の製造方法の実施形態例の工程の一つを説明するための概略断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の配線基板の製造方法の実施形態例の工程の一つを説明するための概略断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の配線基板の製造方法の実施形態例の工程の一つを説明するための概略断面図である。
【図１２】図１２は、従来の配線基板を示す概略断面図である。
【図１３】図１３は、従来の配線基板の製造方法の工程の一つを説明するための概略断面図である。
【図１４】図１４は、従来の配線基板の製造方法の工程の一つを説明するための概略断面図である。
【図１５】図１５は、従来の配線基板の製造方法の工程の一つを説明するための概略断面図である。
【図１６】図１６は、従来の配線基板の製造方法の工程の一つを説明するための概略断面図である。
【図１７】図１７は、従来の配線基板の製造方法の工程の一つを説明するための概略断面図である。
【図１８】図１８は、従来の配線基板の製造方法の工程の一つを説明するための概略断面図である。
【図１９】図１９は、従来の配線基板の製造方法の工程の一つを説明するための概略断面図である。
【図２０】図２０は、従来の配線基板の要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明の配線基板の実施形態例を添付の図面を参照して説明する。
【００２３】
図１に、本発明の配線基板の実施形態例の概略断面図を示す。本例の配線基板は、絶縁層１と、配線導体２と、貫通導体３と、ソルダーレジスト層４とから成り、半導体素子Ｓを搭載するために用いられる。この配線基板は、表面に銅箔から成る配線導体２が転写埋入された樹脂系の電気絶縁材料から成る絶縁層１が複数積層されて成るとともに、各絶縁層１を挟んで上下に位置する配線導体２同士が各絶縁層１に形成された貫通導体３により電気的に接続されている。また、その上下面には、ソルダーレジスト層４が配線導体２の一部を露出させるようにして被着されている。
【００２４】
絶縁層１は、例えばガラス繊維の束を縦横に織ってシート状にした耐熱性繊維基材にアリル変性ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた樹脂系の電気絶縁材料から成る。絶縁層１は、複数層が上下に積層されている。各絶縁層１の厚みは、１００〜２００μｍである。なお、この例では、５層の絶縁層１が積層された場合を示しているが、絶縁層１は、４層以下または６層以上の複数層が積層されていてもよい。
【００２５】
配線導体２は、各絶縁層１の表面に埋入されている。配線導体２は、電解銅箔から成る。配線導体２の厚みは、１０〜２０μｍ程度である。配線導体２を形成する電解銅箔は、一方の主面がシャイニー面であり、他方の主面がマット面である。シャイニー面は、電解銅箔が成長を開始する側の面であり、光沢を有する平滑面である。マット面は、電解銅箔が成長を終了する側の面であり、突起状に成長した銅の結晶塊が複数林立する凹凸面である。
【００２６】
配線導体２は、表層の配線導体２と内層の配線導体２とで、その結晶粒径が異なっている。具体的には、表層の配線導体２の結晶粒径は、０．２〜１．０μｍ程度である。これに対して、内層の配線導体２の結晶粒径は、０．６〜１．８μｍ程度である。表層の配線導体２の結晶粒径を小さなものとすることによって、表層の配線導体２を微細配線に加工しやすいものとしている。
【００２７】
また、表層の配線導体２は、そのマット面が化学的エッチングにより粗化されている。そして、このマット面側が絶縁層１に埋入されている。これに対して、内層の配線導体２は、そのシャイニー面が化学的エッチングにより粗化されている。そして、この化学的エッチングにより粗化されたシャイニー面側が絶縁層１に埋入されている。なお、本例では、積層方向の中央に位置する絶縁層１には、その両主面に配線導体２が埋入されている。その他の絶縁層１には、外側の一方の主面にのみ配線導体２が埋入されている。
【００２８】
貫通導体３は、各絶縁層１に形成された貫通孔１ａ内に充填されている。貫通孔１ａの直径は、３０〜２００μｍ程度である。貫通導体３は、熱硬化性樹脂と銀コート銅粒子および半田粒子とから成る。熱硬化性樹脂としては、トリアジン系の熱硬化性樹脂が用いられる。半田粒子としては、錫−銀−ビスマス−銅合金から成る低融点半田が用いられる。貫通導体３における熱硬化性樹脂の含有量は５〜２０重量％程度である。
【００２９】
貫通導体３は、銀コート銅粒子および半田粒子として、粒径が５μｍ以下の微粒と粒径が１０μｍ以上の粗粒とを含んでいる。そして、貫通孔１ａ内において、絶縁層１の一方の主面側に微粒が偏在し、他方の主面側に粗粒が複数存在する。
【００３０】
本例の配線基板においては、内層の絶縁層１の貫通導体３は、積層方向の中央に位置する絶縁層１を除いて、微粒が偏在する側が内層の絶縁層１に埋入された配線導体２の化学的エッチングにより粗化されたシャイニー面側であり、このシャイニー面側に偏在する微粒とシャイニー面とが接触している。また、貫通導体２における粗粒が複数存在する側がマット面側であり、このマット面側に複数存在する粗粒とマット面とが接触している。なお、積層方向の中央に位置する絶縁層１においては、その両主面に配線導体２の化学的エッチングにより粗化されたシャイニー面が埋入されていることから、貫通導体３の微粒が偏在する側および粗粒が複数存在する側の何れもが化学的エッチングにより粗化されたシャイニー面側と接している。また、表層の絶縁層１の貫通導体３は、微粒が偏在する側が表層の配線導体２の化学的エッチングにより粗化されたマット面側であり、このマット面側に偏在する微粒と表層の配線導体２のマット面とが接触しており、粗粒が複数存在する側が次層の配線導体２のマット面側であり、このマット面側に複数存在する粗粒と次層の配線導体２のマット面とが接触している。
【００３１】
ソルダーレジスト層４は、最表層の絶縁層１および配線導体２の表面に、配線導体２の一部を露出させるようにして被着されている。ソルダーレジスト層４は、絶縁層１および配線導体２の保護層であり、アクリル変性エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂から成る。
【００３２】
ここで、図２に、本例の配線基板における上面側の表層の配線導体２および次層の配線導体２を含む一部を要部拡大断面図で示す。表層の配線導体２は、そのマット面Ｍ側が表層の絶縁層１の外側主面に埋入されている。表層の配線導体２のシャイニー面Ｓは、表層の絶縁層１の外側主面と略同一高さに位置している。表層の配線導体２におけるマット面Ｍは、化学的エッチングにより粗化されている。表層の配線導体２におけるマット面Ｍが化学的エッチングにより粗化されていることにより、表層の配線導体２におけるマット面Ｍの表面粗さを大きなものとして表層の配線基板２を絶縁層１に強固に係止することができる。
【００３３】
次層の配線導体２は、そのシャイニー面Ｓ側が次層の絶縁層１の外側主面に埋入されている。シャイニー面Ｓは、化学的エッチングにより粗化されている。マット面Ｍは、次層の絶縁層１の外側主面と略同一の高さに位置している。化学的エッチングにより粗化されたシャイニー面Ｓは、電解銅箔の結晶粒界に沿ってエッチングが進んだ面であり、微細な凸部が密に形成された凹凸面である。マット面Ｍは、銅の結晶塊が突起状に成長した微細な凸部が疎に形成された凹凸面である。
【００３４】
貫通導体３は、銀コート銅粒子および半田粒子として、粒径が５μｍ以下の微粒ＳＰと、粒径が１０μｍ以上の粗粒ＬＰとを含んでいる。表層の絶縁層１に形成された貫通導体３は、表層の絶縁層１の外側主面側に微粒ＳＰが偏在している。そして、この微粒ＳＰが表層の配線導体２のマット面Ｍに接触している。また、表層の絶縁層１の内側主面側に粗粒ＬＰが複数存在している。そして、この粗粒ＬＰが次層の配線導体２のマット面Ｍと接触している。
【００３５】
この場合、貫通導体３に含まれる銀コート銅粒子および半田粒子のうち、粒径が５μｍ以下の微粒ＳＰが表層の配線導体２の化学的エッチングにより粗化されたマット面Ｍ側に偏在してそのマット面Ｍと接触している。表層の配線導体２のマット面Ｍは、化学的エッチングにより粗化されているので、微細な凸部が密に形成されている。そのため、半田粒子との接触点が多いものとなる。さらに表層の配線導体２のマット面Ｍは、化学的エッチングにより表面の酸化膜等が除去されているので、半田粒子からの金属の拡散が良好に行われる。したがって、表層の配線導体２のマット面Ｍに接触する半田粒子が微粒ＳＰで拡散できる金属の絶対量が少なくても十分な量の金属の拡散層が形成される。
【００３６】
他方、貫通導体３に含まれる銀コート銅粒子および半田粒子のうち、粒径が１０μｍ以上の粗粒ＬＰが次層の配線導体２のマット面Ｍ側に複数存在してそのマット面Ｍと接触している。次層の配線導体２のマット面Ｍは、酸化膜等が除去されておらず、半田粒子からの拡散が良好でないものの、マット面Ｍと接触する半田粒子の粗粒ＬＰの体積が大きく、拡散できる金属の絶対量が多いことから、マット面Ｍに十分な量の金属の拡散層が形成される。したがって、これらの金属の拡散層により表層および次層の配線導体２とこれらの間を接続する貫通導体３とが電気的に良好に接続される。
【００３７】
次に、図３に、本例の配線基板における上面側の２層目および３層目の内層の配線導体２を含む一部を要部拡大断面図で示す。内層の配線導体２は、マット面Ｍと化学的エッチングにより粗化されたシャイニー面Ｓとを有している。内層の配線導体２は、化学的エッチングにより粗化されたシャイニー面Ｓ側が絶縁層１の主面に埋入されている。マット面Ｍは、絶縁層１の主面と略同一の高さに位置している。化学的エッチングにより粗化されたシャイニー面Ｓは、電解銅箔の結晶粒界に沿ってエッチングが進んだ面であり、微細な凸部が密に形成された凹凸面である。マット面Ｍは、銅の結晶塊が突起状に成長した微細な凸部が疎に形成された凹凸面である。
【００３８】
貫通導体３は、絶縁層１における配線導体２のシャイニー面Ｓが埋入された一方の主面側に微粒ＳＰが偏在している。そして、この微粒ＳＰがシャイニー面Ｓに接触している。また、絶縁層１における配線導体２のマット面Ｍと略同一高さをなす他方の主面側に粗粒ＬＰが複数存在している。そして、この粗粒ＬＰがマット面Ｍと接触している。
【００３９】
この場合、貫通導体３に含まれる銀コート銅粒子および半田粒子のうち、粒径が５μｍ以下の微粒ＳＰが表層の配線導体２の化学的エッチングにより粗化されたシャイニー面Ｓ側に偏在してそのシャイニー面Ｓと接触している。配線導体２のシャイニー面Ｓは、化学的エッチングにより粗化されているので、微細な凸部が密に形成されている。そのため、半田粒子との接触点が多いものとなる。さらに配線導体２のシャイニー面Ｓは、化学的エッチングにより表面の酸化膜等が除去されているので、半田粒子からの金属の拡散が良好に行われる。したがって、配線導体２のシャイニー面Ｓに接触する半田粒子が微粒ＳＰで拡散できる金属の絶対量が少なくても十分な量の金属の拡散層が形成される。
【００４０】
他方、貫通導体３に含まれる銀コート銅粒子および半田粒子のうち、粒径が１０μｍ以上の粗粒ＬＰが配線導体２のマット面Ｍ側に複数存在してそのマット面Ｍと接触している。配線導体２のマット面Ｍは、酸化膜等が除去されておらず、半田粒子からの拡散が良好でないものの、マット面Ｍと接触する半田粒子の粗粒ＬＰの体積が大きく、拡散できる金属の絶対量が多いことから、マット面Ｍに十分な量の金属の拡散層が形成される。したがって、これらの金属の拡散層により上面側の２層目および３層目の配線導体２とこれらの間を接続する貫通導体３とが電気的に良好に接続される。
【００４１】
次に、図４に、本例の配線基板における積層方向の中央に位置する絶縁層１およびその両主面に埋入された配線導体２を含む一部を要部拡大断面図で示す。配線導体２は、化学的エッチングにより粗化されたシャイニー面Ｓ側が積層方向の中央に位置する絶縁層１の両主面に埋入されている。マット面Ｍは、積層方向の中央に位置する絶縁層１の主面と略同一の高さに位置している。化学的エッチングにより粗化されたシャイニー面Ｓは、電解銅箔の結晶粒界に沿ってエッチングが進んだ面であり、微細な凸部が密に形成された凹凸面である。マット面Ｍは、銅の結晶塊が突起状に成長した微細な凸部が疎に形成された凹凸面である。
【００４２】
貫通導体３は、積層方向の中央に位置する絶縁層１における配線導体２のシャイニー面Ｓが埋入された一方の主面側に微粒ＳＰが偏在している。そして、この微粒ＳＰがシャイニー面Ｓに接触している。また、積層方向の中央に位置する絶縁層１における貫通導体３の微粒ＳＰが偏在する側と反対側の他方の主面側に粗粒ＬＰが複数存在している。そして、この粗粒ＬＰがシャイニー面Ｓと接触している。
【００４３】
この場合、積層方向の中央に位置する絶縁層１に形成された貫通導体３に含まれる銀コート銅粒子および半田粒子のうち、粒径が５μｍ以下の微粒ＳＰが配線導体２の化学的エッチングにより粗化されたシャイニー面Ｓ側に偏在してそのシャイニー面Ｓと接触している。配線導体２のシャイニー面Ｓは、化学的エッチングにより粗化されているので、微細な凸部が密に形成されている。そのため、半田粒子との接触点が多いものとなる。さらに、配線導体２のシャイニー面Ｓは、化学的エッチングにより表面の酸化膜等が除去されているので、半田粒子からの金属の拡散が良好に行われる。したがって、配線導体２のシャイニー面Ｓに接触する半田粒子が微粒ＳＰで拡散できる金属の絶対量が少なくても十分な量の金属の拡散層が形成される。
【００４４】
他方、積層方向の中央に位置する絶縁層１に形成された貫通導体３に含まれる銀コート銅粒子および半田粒子のうち、粒径が１０μｍ以上の粗粒も配線導体２のシャイニー面Ｓ側に複数存在してそのシャイニー面Ｓと接触している。配線導体２のシャイニー面Ｓは、化学的エッチングにより粗化されているので、微細な凸部が密に形成されている。そのため、半田粒子との接触点が多いものとなる。さらに配線導体２のシャイニー面Ｓは、化学的エッチングにより表面の酸化膜等が除去されているので、半田粒子からの金属の拡散が良好に行われる。またさらに、このシャイニー面Ｓと接触する半田粒子の粗粒ＬＰの体積が大きく、拡散できる金属の絶対量が多いことから、シャイニー面Ｓに十分な量の金属の拡散層が形成される。したがって、これらの金属の拡散層により、積層方向の中央に位置する絶縁層１の両主面に埋入された配線導体２とこれらの間を接続する貫通導体３とが電気的に良好に接続される。
【００４５】
次に、本発明の配線基板の製造方法の実施形態例を上述の配線基板の実施形態例を製造する場合を例にとって添付の図面を参照して説明する。
【００４６】
まず、図５に示すように、ガラスクロスに熱硬化性樹脂前駆体を含浸させたシート状の未硬化の絶縁層１Ｐを複数枚準備する。各絶縁層１Ｐの厚みは、１００〜２００μｍ程度である。
【００４７】
次に、図６に示すように、各絶縁層１Ｐにレーザ加工により貫通孔１ａを形成する。レーザは各絶縁層１Ｐの一方の主面側から入射し、他方の主面側に出射する。このとき、貫通孔１ａは、その径がレーザの入射側で大きく、出射側で小さい形状となる。貫通孔１ａの直径は、レーザの入射側で１００〜１５０μｍ、レーザの出射側で８０〜１３０μｍ程度である。
【００４８】
次に、図７に示すように、各絶縁層１Ｐに形成した貫通孔１ａ内に導体ペースト３Ｐをスクリーン印刷で充填する。導体ペースト１Ｐは、銀コート銅粒子および低融点半田粒子ならびに熱硬化性樹脂前駆体から成る。銀コート銅粒子および半田粒子の粒度分布は０．５〜３０μｍである。導体ペースト３Ｐの充填は、貫通孔１ａの径が小さなレーザ出射側から行う。充填により、銀コート銅粒子および半田粒子のうち、粒径が５μｍ以下の微細粒子を貫通孔１ａ内の充填開始側（レーザ出射側）に偏在させるようにする。貫通孔１ａ内の充填終了側（レーザ入射側）には、粒径が１０μｍ以上の銀コート銅粒子および半田粒子が多く含まれる。
【００４９】
次に、図８に示すように、耐熱性樹脂から成る支持フィルム５の表面に電解銅箔から成る配線導体２が剥離可能に支持された転写シート６を準備する。電解銅箔は、一方の主面がシャイニー面であり、他方の主面がマット面である。シャイニー面は、電解銅箔が成長を開始する側の面であり、光沢を有する平滑面である。マット面は、電解銅箔が成長を終了する側の面であり、突起状に成長した銅の結晶塊が複数林立する凹凸面である。転写シート６は、表層の配線導体２用と内層の配線導体２用とで、電解銅箔の結晶粒径が異なっているとともに支持フィルム５に支持される面が異なっている。表層の配線導体２用の電解銅箔の結晶粒径は、０．２〜１．０μｍ程度である。これに対して、内層の配線導体２用の電解銅箔の結晶粒径は、０．６〜１．８μｍ程度である。表層の配線導体２用の電解銅箔の結晶粒径を小さなものとすることによって、表層の配線導体２を微細配線に加工しやすいものとしている。また、表層の配線導体２用の転写シート６は、電解銅箔のシャイニー面が支持フィルム５に支持されており、露出するマット面および側面が化学的エッチングにより粗化されている。また、内層の配線導体２用の転写シートは、電解銅箔のマット面が支持フィルム５に支持されており、露出するシャイニー面および側面が化学的に粗化されている。
【００５０】
次に、図９に示すように、貫通孔１ａ内に導体ペースト３Ｐが充填された絶縁層１Ｐの表面に、転写シート６の配線導体２側をプレスにて圧接し、配線導体２を絶縁層１Ｐに埋入するとともに配線導体２と貫通孔１ａ内の導体ペースト３Ｐとを接続させる。ここで、内層の絶縁層１Ｐの一つには、その両面に配線導体２を埋入する。その他の絶縁層１Ｐには、レーザ出射側の面に配線導体２を埋入する。これにより、各配線導体２の化学的エッチングにより粗化された面と導体ペースト３Ｐとが接続することとなる。
【００５１】
次に、図１０に示すように、各絶縁層１Ｐから支持フィルム５を剥離した後、図１１に示すように、配線導体２が埋入された各絶縁層１Ｐを積層して配線基板用の積層体を形成する。これにより、各配線導体２の化学的エッチングにより粗化されていないマット面と貫通孔１ａ内の導体ペースト３Ｐとが接触することとなる。なお、この場合、貫通孔１ａ内の導体ペースト３Ｐにおける銀コート銅粒子および半田粒子のうち、粒径が１０μｍ以上の粗粒が複数存在する側が化学的エッチングにより粗化されていないマット面と接触することとなる。
【００５２】
最後に、配線基板用の積層体を１８０〜２００℃の温度で数分〜数時間、熱プレスを用いて加熱および加圧し、絶縁層および導体ペースト中の熱硬化性樹脂前駆体を硬化一体化させた後、上下面にソルダーレジスト層４を被着することにより配線基板を得る。
【００５３】
このように、本例の配線基板の製造方法によれば、絶縁層１に設けた貫通孔１ａ内に導体ペースト３Ｐを充填する際に、導体ペースト３Ｐに含まれる銀コート銅粒子および半田粒子のうち、粒径が５μｍ以下の微粒ＳＰが絶縁層１の一方の主面側に偏在するとともに粒径が１０μｍ以上の粗粒ＬＰが他方の主面側に複数存在するように充填し、内層用の配線導体２を内層用の絶縁層１に埋入する際に、配線導体２の化学的エッチングにより粗化されたシャイニー面Ｓが貫通孔１ａに充填した導体ペースト３Ｐに接続するように内層用の絶縁層１の一方の主面または両主面に埋入するとともに、その配線導体２のマット面Ｍを内層用の絶縁層１の一方の主面または両主面から露出させ、内層用の一つの絶縁層１の一方の主面または両主面から露出するマット面Ｍと別の絶縁層１の貫通孔１ａ内に充填された導体ペースト３Ｐの他方の主面側の粗粒ＬＰとが接触するように積層し、最後に、積層体における絶縁層１および導体ペースト３Ｐ中の熱硬化性樹脂前駆体を熱硬化させることから、化学的エッチングにより微細な凸部が密に形成されたシャイニー面Ｓと半田粒子との接触点が多いものとなるとともに、化学的エッチングにより表面の酸化膜等が除去されたシャイニー面Ｓへの半田粒子からの金属の拡散が良好に行われるので、シャイニー面Ｓと接触する半田粒子が微粒ＳＰで拡散できる金属の絶対量が少ない場合であっても十分な量の金属の拡散層が形成される。また、マット面Ｍは、酸化膜等が除去されておらず、半田粒子からの拡散が良好でないものの、マット面Ｍと接触する半田粒子の粗粒ＬＰの体積が大きく、拡散できる金属の絶対量が多いことから、マット面Ｍに十分な量の金属の拡散層が形成される。したがって、これらのシャイニー面Ｓおよびマット面Ｍに形成された金属の拡散層により配線導体２と貫通導体３とが電気的に良好に接続された配線基板を提供することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１    絶縁層
１ａ    貫通孔
１Ｐ    未硬化の絶縁層
２    配線導体
３    貫通導体
３Ｐ    導体ペースト
ＬＰ    粗粒
Ｍ    マット面
Ｓ    シャイニー面
ＳＰ    微粒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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