(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂基板と、
前記樹脂基板を貫通するスルーホールと、
前記スルーホールの内壁面に沿って形成され、第１非金属無機フィラーを含有する樹脂層と、
前記樹脂層の内壁面に沿って形成される筒状のスルーホール導体と、
前記筒状のスルーホール導体によって囲まれる領域に充填され、第２非金属無機フィラーを含有する樹脂体と、を備え、
前記第１非金属無機フィラー及び前記第２非金属無機フィラーは、球状であって、前記第１非金属無機フィラーの径が、前記第２非金属無機フィラーの径より大きいことを特徴とする複合基板。
【請求項２】
請求項１に記載の複合基板において、
前記樹脂基板は、繊維からなる基材と、前記基材を被覆し、第３非金属無機フィラーを含有する樹脂部とを含み、
前記樹脂層に対する第１非金属無機フィラーの体積比率は、前記樹脂部に対する第３非金属無機フィラーの体積比率よりも大きいことを特徴とする複合基板。
【請求項３】
請求項２に記載の複合基板において、
前記樹脂層に対する第１非金属無機フィラーの体積比率は、６０％以上、９０％以下であって、
前記樹脂部に対する第３非金属無機フィラーの体積比率は、２５％以上、６０％以下であることを特徴とする複合基板。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の複合基板において、
前記スルーホールは、複数個形成されており、
前記繊維は、前記スルーホールの内壁面と接していることを特徴とする複合基板。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の複合基板において、
前記第１非金属無機フィラーの一部は、前記スルーホール導体に埋入されていることを特徴とする複合基板。
【請求項６】
請求項１に記載の複合基板において、
前記第１非金属無機フィラーの径は、０．０５μｍ以上、１０μｍ以下であって、
前記第２非金属無機フィラーの径は、０．０４μｍ以上、３μｍ以下であることを特徴とする複合基板。
【請求項７】
請求項２乃至請求項６のいずれかに記載の複合基板において、
前記第１非金属無機フィラー、前記第２非金属無機フィラー及び前記第３非金属無機フィラーは、シリカであることを特徴とする複合基板。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の複合基板と、前記複合基板の一主面及び他主面に形成される導電層と、を備えたことを特徴とする配線基板。
【請求項９】
請求項８に記載の配線基板と、前記配線基板にフリップチップ実装された半導体素子と、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、各種オーディオビジュアル機器や家電機器、通信機器、コンピュータ機器およびその周辺機器などの電子機器に使用される配線基板およびそれに使用される複合基板に関するものである。本発明はさらに、配線基板に半導体素子を実装した実装構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＩＣ（Integrated Circuit）又はＬＳＩ（Large Scale Integration）等の半導体素子を実装する配線基板として、樹脂製の配線基板が用いられている。かかる配線基板には、配線基板の剛性を高めるために、剛性の優れた複合基板が使用されている。
【０００３】
また、近年では、情報伝送量が比較的大きなマイクロ波帯の動作周波数を使用するために、大量の信号を短時間で処理可能な半導体素子が、積極的に利用されつつある。かかる半導体素子は、高速動作を可能にするために、多数のバンプを介して配線基板と接続されるため、配線基板及び配線基板に使用される複合基板には、多数のバンプと接続するために、多数のスルーホール導体が形成されている。
【０００４】
複合基板に、多数のスルーホール導体を形成しようとすると、そのスルーホール導体同士の間隔が狭すぎて、スルーホール導体同士が電気的にショートするという問題がある。
【０００５】
そこで、この問題を解決するために、下記特許文献１に記載の複合基板が提案されている。かかる下記特許文献１に記載の複合基板は、樹脂基板と、樹脂基板を貫通するスルーホールと、スルーホールの内壁面に膜形成される樹脂層と、その樹脂層の内壁面に膜形成されるスルーホール導体と、を備え、スルーホールの内壁面に樹脂層を形成し、スルーホール導体同士が電気的にショートしないようにしている。
【特許文献１】特開２００５−２３６１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上述した特許文献１に記載の複合基板は、樹脂基板と、スルーホール導体との熱膨張率が大きく異なるため、半田リフロー時等の加熱工程にて、温度変化に起因して、複合基板全体が歪むことがある。そのため、複合基板が変形することで、スルーホール導体が樹脂層から剥離して、電気的安定性が低下し、ひいては配線基板と半導体素子との電気的接続までもが不安定になることがある。
【０００７】
本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであって、スルーホール導体の剥離を抑制することによって、電気的安定性を良好に維持することが可能な複合基板、配線基板及び実装構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、樹脂基板と、前記樹脂基板を貫通するスルーホールと、前記スルーホールの内壁面に沿って形成され、第１非金属無機フィラーを含有する樹脂層と、前記樹脂層の内壁面に沿って形成される筒状のスルーホール導体と、前記筒状のスルーホール導体によって囲まれる領域に充填され、第２非金属無機フィラーを含有する樹脂体と、を備え、前記第１非金属無機フィラー及び前記第２非金属無機フィラーは、球状であって、前記第１非金属無機フィラーの径が、前記第２非金属無機フィラーの径より大きいことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の複合基板は、前記樹脂基板が、繊維からなる基材と、前記基材を被覆し、第３非金属無機フィラーを含有する樹脂部とを含み、前記樹脂層に対する第１非金属無機フィラーの体積比率は、前記樹脂部に対する第３非金属無機フィラーの体積比率よりも大きいことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の複合基板は、前記樹脂層に対する第１非金属無機フィラーの体積比率が、６０％以上、９０％以下であって、前記樹脂部に対する第３非金属無機フィラーの体積比率が、２５％以上、６０％以下であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の複合基板は、前記スルーホールが、複数個形成されており、前記繊維が、前記スルーホールの内壁面と接していることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の複合基板は、前記第１非金属無機フィラーの一部が、前記スルーホール導体に埋入されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の複合基板は、前記第１非金属無機フィラーの径が、０．０５μｍ以上、１０μｍ以下であって、前記第２非金属無機フィラーの径が、０．０４μｍ以上、３μｍ以下であることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の複合基板は、前記第１非金属無機フィラー、前記第２非金属無機フィラー及び前記第３非金属無機フィラーが、シリカであることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の配線基板は、前記複合基板と、前記複合基板の一主面及び他主面に形成される導電層と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の実装構造体は、前記配線基板と、前記配線基板にフリップチップ実装された半導体素子と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、スルーホール導体の内壁面及び外壁面に、低熱膨張の非金属無機フィラーを含有する樹脂層及び樹脂体を形成し、スルーホール導体の周囲を低熱膨張化することによって、スルーホール導体の剥離を抑制することができ、電気的安定性を良好に維持することが可能な複合基板、配線基板及び実装構造体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明にかかる実装構造体の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。かかる実装構造体は、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、コンピュータ装置又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。
【００２０】
図１は本実施形態に係る実装構造体１の平面図、図２は本実施形態に係る実装構造体１のＡ−Ａ断面図である。
【００２１】
本実施形態に係る実装構造体１は、配線基板２と、配線基板２に半田等のバンプ３を介してフリップチップ実装された、ＩＣ又はＬＳＩ等の半導体素子４と、を含んで構成されている。
【００２２】
また、配線基板２は、複合基板５と、複合基板５の一主面及び他主面に積層される導電層６と、絶縁層７と、を含んで構成されている。
【００２３】
図３は、本実施形態に係る複合基板５の拡大断面図である。
【００２４】
複合基板５は、樹脂基板８と、樹脂基板８を貫通するスルーホールＳと、スルーホールＳの内壁面に沿って形成され、第１非金属無機フィラーＦ１と含有する樹脂層９と、樹脂層９の内壁面に沿って形成される筒状のスルーホール導体１０と、筒状のスルーホール導体１０によって囲まれる領域Ｈに充填され、第２非金属無機フィラーＦ２を含有する樹脂体１１と、を含んで構成されている。
【００２５】
また、樹脂基板８は、繊維からなる基材１２と、基材１２を被覆し、第３非金属無機フィラーＦ３を含有する樹脂部１３と、を含んでいる。
【００２６】
以下に、複合基板５に積層される導電層６及び絶縁層７について説明する。
【００２７】
導電層６は、所定の電気信号を伝達する機能を備えたライン状の信号線路６ａと、半導体素子４を共通の電位、例えばアース電位にする機能を備えた平板状のグランド層６ｂとを含んでいる。また、信号線路６ａは、グランド層６ｂに対して、絶縁層７を介して対向するように配置されている。また、導電層６は、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル又はクロム等の金属材料からなる。
【００２８】
絶縁層７は、接着層７ａとフィルム層７ｂとから構成されている。フィルム層７ｂは、接着層７ａを介して複合基板５に対して貼り合わされている。
【００２９】
接着層７ａは、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂等が使用される。なお、かかる熱硬化性樹脂としては、例えばポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シアネート樹脂、シリコン樹脂又はビスマレイミドトリアジン樹脂のうち少なくともいずれか一つを使用することができる。熱可塑性樹脂としては、半田リフロー時の加熱に耐える耐熱性を有する必要があることから、構成する材料の軟化温度が２００℃以上であることが望ましく、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等を使用することができる。
【００３０】
フィルム層７ｂは、複合基板５の平坦性を確保するために精密に厚さが制御されている。また、フィルム層７ｂは、弾性変形可能であって、耐熱性と硬さに優れた特性の材料であることが望ましい。この様な特性を有するフィルム層７ｂとしては、例えば、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、全芳香族ポリエステル樹脂、液晶ポリマー樹脂を用いることができる。なお、フィルム層７ｂの厚みは、例えば１μｍ以上、２０μｍ以下となるように設定されている。
【００３１】
絶縁層７は、複合基板５及び導電層６に対して積層し、例えば加熱プレス装置を用いて加熱しながら加圧した後、冷却することによって硬化する。また、絶縁層７は、厚み寸法が例えば１μｍから１０μｍとなるように設定されている。
【００３２】
絶縁層７には、その上下方向を貫くビア導体１４が形成されている。かかるビア導体１４は、上下位置の異なる導電層６同士を電気的に接続するためのものである。かかるビア導体１４は、複合基板５の一主面側から配線基板２の一主面側（複合基板５の他主面側から配線基板２の他主面側）に向けて幅広な逆テーパー状に形成されており、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル又はクロム等の導電材料からなる。
【００３３】
次に、複合基板５について詳述する。
【００３４】
樹脂基板８を構成する基材１２は、樹脂基板８の一端から他端にまで延在されている。基材１２は、一方向に沿って配列した不織布や、縦横に編み込んだ織布を用いることができる。かかる基材１２は、例えば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又は全芳香族ポリエステル樹脂等の低熱膨張樹脂から成る。かかる基材１２の熱膨張率は、繊維の長手方向Ｘに直交する断面方向Ｚの熱膨張率が、繊維の長手方向Ｘの熱膨張率より大きい。その基材１２の断面方向Ｚの熱膨張率は、４０ｐｐｍ／℃以上、１２０ｐｐｍ／℃以下であって、基材１２の長手方向Ｘの熱膨張率は、−１０ｐｐｍ／℃以上、１０ｐｐｍ／℃以下である。なお、熱膨張率は、ＪＩＳＫ７１９７に準ずる。なお、基材１２の直径は、例えば３μｍ以上１５μｍ以下に設定されている。また、基材１２の熱伝導率は、例えば１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下に設定されている。
【００３５】
また、樹脂基板８に対する基材１２の体積比率が、３０体積％以上、８０体積％以下に設定されている。樹脂基板８に対する基材１２の体積比率が３０体積％以上だと、樹脂基板８に含有される基材１２が十分に確保され、基材１２の優れた剛性が樹脂基板８に影響を及ぼし、複合基板５全体の反りを少なくすることができる。また、樹脂基板８に対する基材１２の体積比率が８０体積％を超えると、樹脂基板８を作製する際に、基材１２同士の間に空気が多く混入することがある。気泡が多いと、樹脂部１３の硬化後は、その気泡が空隙となって、空隙に導電層等から導電材料が析出し、複合基板５の電気的信頼性が低下する。そのため、樹脂基板８に対する基材１２の体積比率を８０体積％以下にすることで、複合基板５内の気泡を低減することができる。
【００３６】
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、ポリイミド樹脂又はポリフェニレエーテル樹脂等の樹脂から成る。かかる樹脂部１３には、例えば、酸化珪素（シリカ）、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム等から成る非金属無機フィラーＦ３が含有されている。
【００３７】
第３非金属無機フィラーＦ３は、球状であって、樹脂部１３に対する体積比率が、２５％以上、６０％以下であることが好ましい。このような、樹脂部１３の熱膨張率は、１５ｐｐｍ／℃以上、３０ｐｐｍ／℃以下に設定されている。なお、第３非金属無機フィラーＦ３の径は、例えば、０．０５μｍ以上、６μｍ以下に設定されている。
【００３８】
樹脂部１３に対する第３非金属無機フィラーＦ３の体積比率が２５％未満だと、樹脂基板８の熱膨張率が大きくなってしまい、その樹脂基板８に微細なスルーホールＳを形成した場合、スルーホールにクラックが発生しやすくなる。そのため、樹脂部１３に対する第３非金属無機フィラーＦ３の体積比率が２５％以上にすることで、スルーホールにクラックが発生するのを抑制することができる。一方、樹脂部１３に対する第３非金属無機フィラーＦ３の体積比率が６０％を超えると、未硬化の樹脂部１３を基材１２に含浸させる際に、基材１２の間に気泡が混入しやすく、その気泡が樹脂部１３の絶縁性を低下させる原因となっている。そこで、樹脂部１３に対する第３非金属無機フィラーＦ３の体積比率を６０％以下にすることで、気泡が混入する問題を低減することができる。
【００３９】
樹脂基板８には、上下方向に貫通するスルーホールＳが形成されている。なお、スルーホールＳの直径は、例えば１３μｍ以上、９０μｍ以下に設定されている。
【００４０】
スルーホールＳの内壁面に膜形成される樹脂層９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又はそれらの混合物等の熱硬化性樹脂から成り、球状の第１非金属無機フィラーＦ１が含有されている。第１非金属無機フィラーＦ１は、例えば酸化珪素（シリカ）、炭化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム又は水酸化アルミニウム等から成り、樹脂層９に対する体積比率が、６０％以上、９０％以下であることが好ましい。なお、第１非金属無機フィラーＦ１の熱伝導率は、例えば１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下に設定されている。
【００４１】
樹脂層９に対する第１非金属無機フィラーＦ１の体積比率を６０％以上にすることによって、樹脂層９をスルーホール導体１０の熱膨張率と効果的に近づけることができ、樹脂層９とスルーホール導体１０との熱膨張率の不一致による応力を抑制することができる。その結果、スルーホールＳにクラックが発生するのを低減することができ、ひいてはスルーホールＳの信頼性を向上させることができる。一方、樹脂層９に対する第１非金属無機フィラーＦ１の体積比率が９０％を超えると、樹脂層９とスルーホール導体１０との熱膨張率の違いが大きくなってしまい、かえってスルーホールＳにクラックが発生しやすくなってしまう。そこで、樹脂層９に対する第１非金属無機フィラーＦ１の体積比率を９０％以下にすることで、スルーホールＳにクラックが発生するのを効果的に抑制することができる。
【００４２】
また、第１非金属無機フィラーＦ１の径は、０．０５μｍ以上、１０μｍ以下に設定されていることが好ましい。第１非金属無機フィラーＦ１の径が、０．０５μｍ以上であれば、樹脂層９に対して均一に第１非金属無機フィラーF１を含有させることができる。一方、第１非金属無機フィラーF１の計が、１０μｍを超えると、スルーホールSに未硬化の樹脂層９を充填するときに、スルーホールSに第１非金属無機フィラーF１を均一に充填することが難しくなり、樹脂層９が部分的に熱膨張しやすくなってしまい剥離しやすくなる問題が発生する。そのため、第１非金属無機フィラーF１の径は、１０μｍ以下にすることで、スルーホールSに形成された樹脂層９に均一に第１非金属無機フィラーF１を充填することができる。このような樹脂層９の熱膨張率は、例えば、１２ｐｐｍ／℃以上、２０ｐｐｍ／℃以下に設定されている。
【００４３】
また、樹脂層９の膜厚は、３μｍ以上、５０μｍ以下に設定されていることが好ましい。樹脂層９の膜厚が３μｍ未満であると、スルーホールSを保護する効果が少なくなって
しまい、スルーホールSにクラックが発生し易くなってしまう。そのため、樹脂層９の膜
厚を３μｍ以上にすることで、スルーホールSにクラックが発生するのを抑制することが
できる。一方、樹脂層９の膜厚が５０μｍを超えると、スルーホールSが大きくなってし
まい、配線パターンの自由度が低下してしまい、ひいては配線基板２が大型化してしまう。そのため、樹脂層９の膜厚は５０μｍ以下にすることで、配線パターンの自由度を効果的に維持し、配線基板２が大型化するのを抑制することができる。
【００４４】
スルーホール導体１０は、例えば銅、ニッケル、クロム、銀、アルミニウム又はそれらの合金等の導電材料から成る。スルーホール導体１０は、複合基板５の一主面又は他主面に形成された導電層６同士を電気的に接続している。なお、スルーホール導体１０の熱膨張率は、例えば１２ｐｐｍ／℃以上、２０ｐｐｍ／℃以下である。また、スルーホール導体１０には、第１非金属無機フィラーＦ１の一部が、埋入されている。そのため、半導体素子４が発する熱がバンプ３を介してスルーホール導体１０に伝導し、その熱が、樹脂層９を構成する熱硬化性樹脂よりも熱伝導率の優れた第１非金属無機フィラーＦ１に伝導する。そして、第１非金属無機フィラーＦ１同士で順々に熱が伝導し、熱を基材１２から配線基板２の外部に放出することができる。その結果、配線基板２が変形するのを抑制することができる。
【００４５】
樹脂体１１は、樹脂基板８の平坦性を良好にするために、スルーホール導体１０によって囲まれる領域Ｈに充填されている。かかる樹脂体１１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又はそれらの混合物等の熱硬化性樹脂から成り、樹脂体１１には、第２非金属無機フィラーＦ２が含有されている。また、樹脂体１１に対する第２非金属無機フィラーＦ２の体積比率は、２５％以上、５０％以下に設定されていることが好ましい。
【００４６】
樹脂体１１に対する第２非金属無機フィラーＦ２の体積比率が２５％未満だと、複合基板５の熱膨張率が大きくなってしまい、その複合基板５に微細なスルーホールＳが設けられる場合、複合基板５が熱膨張することによって、スルーホールSにクラックが発生しやすくなる。そのため、樹脂体１１に対する第２非金属無機フィラーＦ２の体積比率が２５％以上にすることで、複合基板５が熱膨張するのを抑制し、スルーホールSにクラックが発生するのを低減することができる。一方、樹脂体１１に対する第２非金属無機フィラーＦ２の体積比率が５０％を超えると、樹脂よりもフィラーが多いため、未硬化の樹脂体１１をスルーホール導体１０の内壁面によって囲まれた小さな空間である領域Ｈに充填するのが難しくなる。そのため、微細なスルーホールSを形成しにくくなるため、配線基板２の小型化を実現するための障害となりうる。そこで、樹脂体１１に対する第２非金属無機フィラーＦ２の体積比率を５０％以下にすることで、微細なスルーホールSにもフィラーを含有する樹脂体１１を形成しやすくすることができ、樹脂基板８の熱膨張を抑制するとともに、配線基板２の小型化を実現することができる。なお、このような樹脂体１１の熱膨張率は、例えば、２０ｐｐｍ／℃以上、８０ｐｐｍ／℃以下に設定されている。
【００４７】
また、第２非金属無機フィラーＦ２の径は、０．０４μｍ以上、３μｍ以下であって、第１非金属無機フィラーＦ１の径よりも小さいことが好ましい。
【００４８】
樹脂にフィラーを含有させる際、径の小さなフィラーを使用すると、フィラー同士の間に空間が出来やすいため、樹脂に気泡が混入しやすくなる。樹脂に気泡が多く混入すると、樹脂の絶縁性が低下する傾向にある。そのため、微細なスルーホールSを多く形成した場合、隣接するスルーホール導体１０同士が短絡しやすくなるのを防止する目的で、スルーホールSの内壁面に形成される樹脂層９は、絶縁性が良好に維持されていることが好ましい。したがって、樹脂層９に含有される第１非金属無機フィラーF１は、比較的大きなフィラーを使用し、スルーホール導体１０の熱膨張率と近い熱膨張率の樹脂層９を形成するとともに、樹脂層９の絶縁性を良好に維持することができる。一方、樹脂体１１は、貫通孔１８の内壁面にスルーホール導体１０を形成したのち、空いた空間に形成されるため、樹脂体１１に含有される第２非金属無機フィラーF２は、樹脂層９に含有される第１非金属無機フィラーF１よりも小さいものを使用し、スルーホール導体１０の内壁面によって囲まれる空間Ｈに充填しやすくすることができる。また、樹脂体１１に含有される第２非金属フィラーF２は、第１非金属無機フィラーF１よりも小さいものを使用することで、狭い空間である領域Ｈにも熱膨張率の低い絶縁物を形成することができ、複合基板５の熱変形を抑制することができる。
【００４９】
また、樹脂体１１をスルーホールＳに充填することによって、スルーホールＳの直上又は直下にビア導体１４を形成することができ、配線基板２の小型化に寄与することができる。
【００５０】
また、半導体素子４には、絶縁層７の熱膨張率と近似する材料が使用され、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、炭化珪素等を用いることができる。なお、半導体素子４の厚み寸法は、例えば０．１ｍｍから１ｍｍのものを使用することができる。
【００５１】
上述したように本実施形態によれば、スルーホールＳにおけるスルーホール導体１０を、スルーホール導体１０と熱膨張率の差が小さい樹脂層９及び樹脂体１１で挟むことで、熱によって、スルーホール導体１０が熱膨張・熱収縮を起こしても、同程度に樹脂層９及び樹脂体１１が熱膨張・熱収縮を起こすため、スルーホール導体１０が、樹脂層９及び樹脂体１１から剥離するのを抑制することができる。
【００５２】
また、複合基板５が変形すると、配線基板２と半導体素子４との電気的接続が不安定になることがあるが、複合基板５全体の熱膨張率を小さくすることで、複合基板５が熱によって変形するのを低減し、スルーホール導体１０が樹脂層９又は樹脂体１１から剥離するのを抑制することができる。その結果、複合基板５の変形を抑制し、ひいては配線基板２と半導体素子４との電気的接続を良好に維持することができ、電気的信頼性に優れた複合基板、配線基板および実装構造体を提供することができる。
【００５３】
次に、上述した実装構造体１の製造方法について、図４から図６を用いて説明する。
【００５４】
まず、実装構造体１を作製する前段階として、複合基板５を準備する。
【００５５】
複合基板５は、以下の工程を得て作製することができる。まず、図４（ａ）に示すように、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂から成る基材１２を、樹脂部１３を構成する熱硬化性樹脂１５によって含浸した樹脂基板前躯体１６を準備する。樹脂基板前躯体１６は、基材１２を複数層積層したものである。また、かかる熱硬化性樹脂１５には、例えばシリカから成る第３非金属無機フィラーを含有しており、熱硬化することで、樹脂部１３となる。
【００５６】
そして、図４（ｂ）に示すように、樹脂基板前躯体１６に、例えば加熱プレス機を用いて、熱硬化性樹脂１５の硬化温度以上の熱を印可し、加圧することで、熱硬化性樹脂１５を硬化して、樹脂基板８を作製する。なお、樹脂基板８は、厚みが例えば０．３ｍｍから１．５ｍｍに設定されている。
【００５７】
次に、作製した樹脂基板８に、図４（ｃ）に示すように、ドリル加工によって、上下方向に貫通したスルーホールＳを形成する。かかるスルーホールＳは、複数個形成され、その直径が例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下に設定されている。そして、図４（ｄ）に示すように、スルーホールＳに、繊維層９を構成する樹脂１７を充填して、例えば加熱プレス機を用いて、樹脂基板８を加熱加圧して、樹脂１７を硬化する。かかる樹脂１７には、シリカから成る第１非金属無機フィラーが含有されている。なお、第１非金属無機フィラーＦ１の径は、例えば０．０５μｍ以上、１０μｍ以下に設定されている。
【００５８】
次に、図５（ａ）に示すように、樹脂１７にレーザー加工によって、上下方向に貫通する貫通孔１８を形成する。その結果、樹脂層９を形成することができる。なお、貫通孔１８の直径は、例えば３０μｍ以上、２００μｍ以下に設定されている。そして、図５（ｂ）に示すように、無電界めっき等により、樹脂基板８の表面にメッキを被着させ、樹脂層９の内壁面にスルーホール導体１０を形成する。なお、スルーホール導体１０の内径は、例えば、１０μｍ以上、５０μｍ以下に設定されている。
【００５９】
そのあと、図５（ｃ）に示すように、スルーホール導体１０によって囲まれる領域Ｈに、第２非金属無機フィラーＦ２を含有するポリイミド等の樹脂を充填し、樹脂体１１を形成する。第２非金属無機フィラーＦ２は、第１非金属無機フィラーＦ１よりも小さく設定されているため、スルーホール導体１０の内径のように小さい空間である領域Ｈにも容易に樹脂を充填することができる。さらに、図５（ｄ）に示すように、樹脂体１１の直上を被覆するように、従来周知の蒸着法、ＣＶＤ法又はスパッタリング法等によって、導電層を構成する材料を被着する。このようにして、複合基板５を作製することができる。
【００６０】
次に、図６（ａ）に示すように、複合基板５の一主面及び他主面に、レジストを塗布し、露光現像を行った後、エッチング処理をして、グランド層６ｂを形成する。さらに、図６（ｂ）に示すように、グランド層６ｂ上に、ポリイミド樹脂等を介してフィルム層７ｂを貼り合わせる。そして、例えば加熱プレス機を用いて、加熱・加圧することで、フィルム層７ｂを複合基板５に固着する。なお、フィルム層７ｂに接着させた樹脂は、硬化後に接着層７ａとなる。このようにして、接着層７ａとフィルム層７ｂとから成る絶縁層７を形成することができる。
【００６１】
そして、図６（ｃ）に示すように、絶縁層７に、例えばＹＡＧレーザー装置又はＣＯ２レーザー装置を用いて、ビア孔１９を形成する。ビア孔１９は、絶縁層７の一主面に対して垂直方向から、絶縁層７の一主面に向けてレーザー光が照射されることによって形成される。なお、ビア孔１９は、レーザーの出力を調整することによって、上部よりも下部が幅狭な逆テーパー状に形成することができる。さらに、図６（ｄ）に示すように、ビア孔１９に、従来周知のめっき処理を施し、導電材料を充填することによってビア導体１４を形成する。
【００６２】
次に、絶縁層７の上面に対して、従来周知の蒸着法、ＣＶＤ法又はスパッタリング法等によって、信号線路６ａを構成する材料を被着させる。そして、その表面にレジストを塗布し、露光現像を行った後、エッチング処理をして信号線路６ａを形成する。信号線路６ａは、絶縁層７を介してグランド層６ｂと対向する箇所に形成される。このようにして、配線基板２を作製することができる。
【００６３】
さらに、上述した絶縁層７及び導電層６の積層工程を繰り返すことで、多層配線の配線基板も作製することができる。そして、配線基板２に対してバンプ３を介して半導体素子４を実装することによって、実装構造体１を作製することができる。
【００６４】
なお、本発明は上述の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、改良等が可能である。
【００６５】
上述した実施形態では、第２非金属無機フィラーF２は、第１非金属無機フィラーF１よりも小さいものを使用しているが、全ての第２非金属無機フィラーF２が、全ての第１非金属無機フィラーF１よりも小さいものでなくても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態に係る複合基板の平面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る複合基板の断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るスルーホールの拡大断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る複合基板の製造工程を説明する断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る複合基板の製造工程を説明する断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る複合基板の製造工程を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１    実装構造体
２    配線基板
３    バンプ
４    半導体素子
５    複合基板
６    導電層
６ａ  信号線路
６ｂ  グランド層
７    絶縁層
７ａ  接着層
７ｂ  フィルム層
８    樹脂基板
９    樹脂層
１０    スルーホール導体
１１    樹脂体
１２    基材
１３    樹脂部
１４    ビア導体
１５    熱硬化性樹脂
１６    樹脂基板前躯体
１７    樹脂
１８    貫通孔
１９    ビア孔
Ｓ    スルーホール
Ｆ１  第１非金属無機フィラー
Ｆ２  第２非金属無機フィラー
Ｆ３  第３非金属無機フィラー
【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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