結構體及其製造方法

2023-05-13 12:20:31 2

專利名稱：結構體及其製造方法
技術領域：
本發明涉及在電子設備(例如各種視聽設備、家電設備、通信設備、計算機設備及其周邊設備)、輸送機、建築物等所有物體中使用的結構體及其製造方法。
背景技術：
目前為止，作為用於電子設備的布線基板，已知具有樹脂層和陶瓷層的布線基板。例如，日本特開平2-253941號公報中記載了在金屬箔的一面噴鍍陶瓷而形成陶瓷層，以與該金屬箔的陶瓷層側相接的方式層疊預浸坯料，進行熱壓成型而形成的布線基板。但是，通常由於陶瓷層的剛性高，容易破裂，因此對布線基板施加了應力的情形下，容易在陶瓷層產生裂紋。因此，如果該裂紋伸長而到達布線，在該布線容易發生斷線，以至於布線基板的電氣可靠性容易降低。因此，希望提供電氣可靠性改進的布線基板。

發明內容
本發明通過提供電氣可靠性改善的結構體，從而解決上述要求。本發明的一個實施方式涉及的結構體具有無機絕緣層，該無機絕緣層具有相互結合的第1無機絕緣粒子、粒徑比該第1無機絕緣粒子大並且經由上述第1無機絕緣粒子相互結合的第2無機絕緣粒子。本發明的一個實施方式涉及的結構體的製造方法具有塗布包含第1無機絕緣粒子和粒徑比該第1無機絕緣粒子大的第2無機絕緣粒子的無機絕緣溶膠的工序；以及在小於上述第1無機絕緣粒子的結晶化開始溫度和小於上述第2無機絕緣粒子的結晶化開始溫度的條件下將上述第1無機絕緣粒子和上述第2無機絕緣粒子加熱，使上述第1無機絕緣粒子相互結合，同時經由上述第1無機絕緣粒子使上述第2無機絕緣粒子相互結合的工序。


圖1是將具有本發明的第1實施方式涉及的布線基板的安裝結構體沿厚度方向切斷的剖面圖。圖2A是放大表示圖1中所示的安裝結構體的Rl部分的剖面圖，圖2B示意地表示 2個第1無機絕緣粒子結合的情況。圖3A是放大表示圖1中所示的安裝結構體的R2部分的剖面圖，圖;3B是放大表示圖2A中所示的安裝結構體的R3部分的剖面圖。圖4A和圖4B是說明圖1中所示的布線基板的製造工序的沿厚度方向切斷的剖面圖，圖4C是放大表示圖4B的R4部分的剖面圖。圖5A-圖5C是說明圖1中所示的布線基板的製造工序的沿厚度方向切斷的剖面圖。
圖6A-圖6C是說明圖1中所示的布線基板的製造工序的沿厚度方向切斷的剖面圖。圖7A和圖7B是說明圖1中所示的布線基板的製造工序的沿厚度方向切斷的剖面圖。圖8A是將具有本發明的第2實施方式涉及的布線基板的安裝結構體沿厚度方向切斷的剖面圖，圖8B是放大表示圖8A中所示的安裝結構體的R5部分的剖面圖。圖9A是沿圖8B的I-I線的平面方向上切斷的剖面圖，圖9B是放大表示圖8A中所示的安裝結構體的R6部分的剖面圖。圖IOA是說明圖8A中所示的布線基板的製造工序的沿厚度方向切斷的剖面圖，圖 IOB是放大表示圖IOA的R7部分的剖面圖，圖IOC是說明圖8A中所示的布線基板的製造工序、放大表示與圖IOA的R7部分相當的部分的剖面圖。圖IlA和圖IlB是說明圖8A中所示的布線基板的製造工序、放大表示與圖IOA的 R7部分相當的部分的剖面圖。圖12A是將具有本發明的第3實施方式涉及的布線基板的安裝結構體沿厚度方向切斷的剖面圖，圖12B是放大表示圖12A中所示的安裝結構體的R8部分的剖面圖。圖13A是沿圖12B的II-II線的平面方向上切斷的剖面圖，圖1 是放大表示圖 12A中所示的安裝結構體的R9部分的剖面圖。圖14A和圖14B是說明圖12A中所示的布線基板的製造工序的沿厚度方向切斷的剖面圖，圖14C是放大表示圖14B的RlO部分的剖面圖。圖15A和圖15B是說明圖12A中所示的布線基板的製造工序、放大表示與圖14B 的RlO部分相當的部分的剖面圖。圖16A和圖16B是對將試樣1的層疊板沿厚度方向切斷的剖面的一部分用場致發射型電子顯微鏡拍攝的照片。圖17A是將圖16B的Rll部分放大的照片，圖17B是對將試樣5的層疊板沿厚度方向切斷的剖面的一部分用場致發射型電子顯微鏡拍攝的照片。圖18A是將圖17B的R12部分放大的照片，圖18B是對將試樣6的層疊板沿厚度方向切斷的剖面的一部分用場致發射型電子顯微鏡拍攝的照片。圖19A是對將試樣12的層疊板沿厚度方向切斷的剖面的一部分用場致發射型電子顯微鏡拍攝的照片，圖19B是將圖19A的R13部分放大的照片。圖20A是對將試樣16的層疊板沿厚度方向切斷的剖面的一部分用場致發射型電子顯微鏡拍攝的照片，圖20B是對將試樣16的層疊板的無機絕緣層沿平面方向切斷的剖面的一部分用場致發射型電子顯微鏡拍攝的照片。圖21A和圖21B是對將試樣16的層疊板的無機絕緣層沿平面方向切斷的剖面的一部分用場致發射型電子顯微鏡拍攝的照片。圖22A是對將試樣17的層疊板沿厚度方向切斷的剖面的一部分用場致發射型電子顯微鏡拍攝的照片，圖22B是對將試樣18的層疊板沿厚度方向切斷的剖面的一部分用場致發射型電子顯微鏡拍攝的照片。圖23A是對將試樣19的層疊板沿厚度方向切斷的剖面的一部分用場致發射型電子顯微鏡拍攝的照片，圖2 是對將試樣20的層疊板沿厚度方向切斷的剖面的一部分用場致發射型電子顯微鏡拍攝的照片。圖M是對將試樣21的層疊板沿厚度方向切斷的剖面的一部分用場致發射型電子顯微鏡拍攝的照片。圖25A是對將試樣22的層疊板沿厚度方向切斷的剖面的一部分用場致發射型電子顯微鏡拍攝的照片，圖25B是對將試樣22的層疊板沿平面方向切斷的剖面的一部分用場致發射型電子顯微鏡拍攝的照片。
具體實施例方式(第1實施方式)以下根據附圖對本發明的第1實施方式涉及的布線基板詳細說明。圖1中所示的布線基板3在例如各種視聽設備、家電設備、通信設備、計算機裝置或其周邊設備等電子設備中使用。該布線基板3包含芯基板5和在芯基板5的上下面形成的一對布線層6，具有支持電子部件2，同時將用於驅動或控制電子部件2的電源、信號供給於電子部件2的功能。需要說明的是，電子部件2是例如IC或LSI等半導體元件，在布線基板3經由焊錫等導電材料形成的凸點4進行倒裝片式安裝。該電子部件2的母材由例如矽、鍺、鎵砷、 鎵砷磷、氮化鎵或碳化矽等半導體材料形成。以下對布線基板3的構成詳細說明。(芯基板)芯基板5提高布線基板3的剛性的同時，實現一對布線層6間的導通，其包含支持布線層6的基體7、設置於基體7的通孔、設置在該通孔內且將一對布線層6彼此電連接的筒狀的通孔導體8和被該通孔導體8包圍的絕緣體9。基體7具有第1樹脂層IOa和在該第1樹脂層IOa上下面設置的第1無機絕緣層 Ila0第1樹脂層IOa形成基體7的主要部分，包含例如樹脂部和由該樹脂部被覆的基材。將第1樹脂層IOa的厚度設定為例如0. Imm以上3. Omm以下，將楊氏模量設定為例如 0. 2GPa以上20GPa以下，將平面方向上的熱膨脹率設定為例如3ppm/°C以上20ppm/°C以下， 將厚度方向上的熱膨脹率設定為例如30ppm/°C以上50ppm/°C以下，將介電損耗正切設定為例如0.01以上0. 02以下。其中，第1樹脂層IOa的楊氏模量，使用市售的拉伸試驗機，採用按照 IS0527-1 1993的測定方法測定。此外，第1樹脂層IOa的熱膨脹率使用市售的 TMA(Thermo-Mechanical Analysis)裝置，採用按照 JISK7197-1991 的測定方法測定。此外，第1樹脂層IOa的介電損耗正切採用按照JISR1627-1996的共振器法測定。以下以第 2樹脂層10b、第1和第2無機絕緣層IlaUlb為代表的各構件的楊氏模量、熱膨脹率和介電損耗正切與第1樹脂層IOa同樣地測定。第1樹脂層IOa的樹脂部能夠由例如環氧樹脂、雙馬來醯亞胺三嗪樹脂、氰酸酯樹脂、聚苯醚樹脂、全芳香族聚醯胺樹脂或聚醯亞胺樹脂等熱固化性樹脂形成。將上述樹脂部的楊氏模量設定為例如0. IGPa以上5GPa以下，將厚度方向和平面方向上的熱膨脹率設定為例如20ppm/°C以上50ppm/°C以下。
第1樹脂層IOa中所含的上述基材在使第1樹脂層IOa的平面方向的熱膨脹率減小的同時，提高第1樹脂層IOa的剛性。上述基材可由例如多個纖維形成的織布或無紡布或者將多個纖維在一個方向上排列的纖維組形成。作為上述纖維，能夠使用例如玻璃纖維、 樹脂纖維、碳纖維或金屬纖維等。本實施方式中，第1樹脂層IOa還含有由無機絕緣材料形成的多個第1填料粒子構成的第1填料12。其結果能夠使第1樹脂層IOa的熱膨脹率減小，同時可提高第1樹脂層IOa的剛性。第1填料粒子能夠由例如氧化矽、氧化鋁、氮化鋁、氫氧化鋁或碳酸鈣等無機絕緣材料形成。將第1填料粒子的粒徑設定為例如0. 5 μ m以上5. 0 μ m以下，將熱膨脹率設定為例如0ppm/°C以上15ppm/°C以下。此外，相對於第1樹脂層IOa的樹脂部和第1 填料12的體積的合計，將第1填料12的體積的比例(以下稱為「第1填料12的含量」)設定為例如3體積％以上60體積％以下。其中，第1填料粒子的粒徑如下所述測定。首先，用場致發射型電子顯微鏡觀察第 1樹脂層IOa的研磨麵或斷裂面，對經放大以包含20粒子數以上50粒子數以下的粒子的剖面進行拍攝。其次，在該放大的剖面測定各粒子的最大徑，將該測定的最大粒徑作為第1 填料粒子的粒徑。此外，第1填料12的含量(體積％ )，通過用場致發射型電子顯微鏡對第1樹脂層IOa的研磨麵進行拍攝，使用圖像解析裝置等，在10處剖面測定填料12在第1 樹脂層IOa的樹脂部中所佔的面積比率(面積％ )，算出其測定值的平均值，視為含量(體積％)而測定。另一方面，在第1樹脂層IOa的上下面形成的第1無機絕緣層Ila由例如氧化矽、 氧化鋁、氧化硼、氧化鎂或氧化鈣等無機絕緣材料構成，與樹脂材料相比剛性高，因此具有提高基體7的剛性的功能。第1無機絕緣層Ila的平面方向的熱膨脹率比一般的樹脂材料的平面方向的熱膨脹率低，因此能夠使布線基板3的平面方向上的熱膨脹率接近電子部件2的平面方向上的熱膨脹率，能夠減少由熱應力引起的布線基板3的翹曲。第1無機絕緣層Ila的厚度方向的熱膨脹率，由於比平面方向的熱膨脹率低的樹脂膜的厚度方向的熱膨脹率小，因此與使用了樹脂膜的情形相比，能夠使基體7的厚度方向的熱膨脹率減小，能夠使由基體7與通孔導體8的熱膨脹率的不同引起的熱應力變小，能夠減少通孔導體8的斷線。第1無機絕緣層11a，一般由於無機絕緣材料與樹脂材料相比介電損耗正切低，並且與第1樹脂層IOa相比對於布線層6近接地配置，因此能夠提高在芯基板5的上下面配置的布線層6的信號傳送特性。將第1無機絕緣層Ila的厚度設定為例如3 μ m以上100 μ m以下、和/或第1樹脂層IOa的3%以上10%以下。此外，將第1無機絕緣層Ila的楊氏模量設定為例如IOGPa 以上IOOGPa以下、和/或、第1樹脂層IOa的樹脂部的10倍以上100倍以下。此外，將第 1無機絕緣層Ila的厚度方向和平面方向上的熱膨脹率設定為例如0ppm/°C以上10ppm/°C 以下，將介電損耗正切設定為例如0. 0001以上0. 001以下。該第1無機絕緣層Ila可由上述的無機絕緣材料形成，其中，從低介電損耗正切和低熱膨脹率的觀點出發，優選使用氧化矽。此外，本實施方式中，第1無機絕緣層Ila由無定形(非晶)狀態的無機絕緣材料形成。無定形狀態的無機絕緣材料與結晶狀態的無機絕緣材料相比，能夠使由結晶結構導致的熱膨脹率的各向異性減小，因此布線基板3的加熱後將布線基板3冷卻時，能夠使第1 無機絕緣層Ila的收縮在厚度方向和平面方向更均勻，能夠減少第1無機絕緣層Ila中的裂紋的發生。作為該無定形狀態的無機絕緣材料，能夠使用例如含90重量％以上的氧化矽的無機絕緣材料，其中優選使用含99重量％以上且小於100重量％的氧化矽的無機絕緣材料。使用含90重量％以上且小於100重量％的氧化矽的無機絕緣材料的情形下，該無機絕緣材料除了氧化矽以外，還可含有例如氧化鋁、氧化鈦、氧化鎂或氧化鋯等無機絕緣材料。 此外，將無定形狀態的無機絕緣材料的結晶相的區域設定為例如小於10體積％，其中優選設定為小於5體積％。其中，氧化矽的結晶相區域的體積比如下所述測定。首先，通過製作以不同的比率含100%結晶化的試樣粉末和非晶粉末的多個比較試樣，採用X射線衍射法測定該比較試樣，從而製作表示該測定值與結晶相區域的體積比的相對關係的標準曲線。然後，採用X射線衍射法測定作為測定對象的調查試樣，將該測定值與標準曲線進行比較，由該測定值算出結晶相區域的體積比，從而測定調查試樣的結晶相區域的體積比。上述的第1無機絕緣層11a，如圖2A中所示，包含多個第1無機絕緣粒子13a和與該第1無機絕緣粒子13a相比粒徑更大的多個第2無機絕緣粒子13b。該第1無機絕緣粒子13a和第2無機絕緣粒子13b，可由例如上述的氧化矽、氧化鋁、氧化硼、氧化鎂或氧化鈣等無機絕緣材料形成。此外，第1和第2無機絕緣層lla、llb，相對於第1無機絕緣粒子 13a和第2無機絕緣粒子13b的合計體積，含有20體積％以上90體積％以下的第1無機絕緣粒子13a，相對於上述合計體積，含有10體積％以上80體積％以下的第2無機絕緣粒子 13b。將第1無機絕緣粒子13a的粒徑設定為3nm以上IlOnm以下，如圖2B中所示，通過相互結合，緻密地形成第1無機絕緣層Ila的內部。此外，將第2無機絕緣粒子13b的粒徑設定為0. 5 μ m以上5 μ m以下，通過與第1 無機絕緣粒子13a結合，經由第1無機絕緣粒子13a而相互粘合。其中，第1無機絕緣粒子13a和第2無機絕緣粒子13b，通過用場致發射型電子顯微鏡觀察第1無機絕緣層Ila的研磨麵或斷裂面來確認。此外，第1無機絕緣粒子13a和第2無機絕緣粒子1 的體積％如下算出。首先，用場致發射型電子顯微鏡拍攝第1無機絕緣層Ila的研磨麵。然後，由拍攝的圖像使用圖像解析裝置等，測定第1無機絕緣粒子13a 和第2無機絕緣粒子13b的面積比率(面積％ )。然後，通過算出該測定值的平均值，從而算出第1和第2無機絕緣粒子13a、13b的體積％。此外，第1無機絕緣粒子13a和第2無機絕緣粒子1 的粒徑，通過用場致發射型電子顯微鏡觀察無機絕緣層11的研磨麵或斷裂面，拍攝以包含20粒子數以上50粒子數以下的粒子的方式放大的剖面，用該拍攝的放大剖面測定各粒子的最大徑，從而測定。此外，基體7中設置有在厚度方向上貫通該基體7、為例如直徑是0. Imm以上Imm 以下的圓柱狀的通孔。在通孔的內部，將芯基板5的上下的布線層6電連接的通孔導體8 沿通孔的內壁形成為筒狀。作為該通孔導體8，可由例如銅、銀、金、鋁、鎳或鉻等導電材料形成，將熱膨脹率設定為例如14ppm/°C以上18ppm/°C以下。
在形成為筒狀的通孔導體8的中空部，將絕緣體9形成為柱狀。絕緣體9可由例如聚醯亞胺樹脂、丙烯酸系樹脂、環氧樹脂、氰酸酯樹脂、氟樹脂、有機矽樹脂、聚苯醚樹脂或雙馬來醯亞胺三嗪樹脂等樹脂材料形成。(布線層)另一方面，在芯基板5的上下面，如上所述形成了一對布線層6。一對布線層6中，一個布線層6經由焊錫3與電子部件2相接，另一方的布線層6 經由未圖示的接合材料與未圖示的外部布線基板相接。各布線層6包含多個第2樹脂層10b、多個第2無機絕緣層lib、多個導電層14、 多個穿孔和多個穿孔導體15。導電層14和穿孔導體15相互地電連接，構成接地用布線、電力供給用布線和/或信號用布線。第2樹脂層IOb作為防止導電層14彼此的短路的絕緣構件發揮功能。第2樹脂層 IOb可由例如環氧樹脂、雙馬來醯亞胺三嗪樹脂、氰酸酯樹脂、聚苯醚樹脂、全芳香族聚醯胺樹脂或聚醯亞胺樹脂等熱固化性樹脂形成。將第2樹脂層IOb的厚度設定為例如3 μ m以上30 μ m以下，將楊氏模量設定為例如0. 2GPa以上20GPa以下。此外，將第2樹脂層IOb的介電損耗正切設定為例如0. 01以上0. 02以下，將厚度方向和平面方向上的熱膨脹率設定為例如20ppm/°C以上50ppm/°C以下。此外，本實施方式中，第2樹脂層IOb含有由無機絕緣材料形成的多個第2填料粒子構成的第2填料12。該第2填料12可由與第1填料12同樣的材料形成，能夠使第2樹脂層IOb的熱膨脹率減小，提高第2樹脂層IOb的剛性。第2無機絕緣層11b，在第2樹脂層IOb上形成，與上述的基體7中所含的第1無機絕緣層Ila同樣地，由與樹脂材料相比剛性高、熱膨脹率和介電損耗正切低的無機絕緣材料構成，因此產生與上述的基體7中所含的第1無機絕緣層Ila同樣的效果。將第2無機絕緣層lib的厚度設定為例如3 μ m以上30 μ m以下、和/或、第2樹脂層IOb的厚度的0. 5倍以上10倍以下(優選0. 8倍以上1. 2倍以下)。其他的構成如圖 3A中所示，是與上述的第1無機絕緣層Ila同樣的構成。多個導電層14在第2無機絕緣層lib上形成，經由第2樹脂層IOb和第2無機絕緣層lib在厚度方向上相互隔離。導電層14可由例如銅、銀、金、鋁、鎳或鉻等導電材料形成。此外，對於導電層14，將其厚度設定為3 μ m以上20 μ m以下，將熱膨脹率設定為例如 14ppm/°C 以上 18ppm/°C 以下。穿孔導體15將厚度方向上相互隔離的導電層14彼此相互連接，形成向芯基板5 寬度變窄的柱狀。穿孔導體15可由例如銅、銀、金、鋁、鎳或鉻等導電材料形成，將熱膨脹率設定為例如14ppm/°C以上18ppm/°C以下。(第1和第2無機絕緣粒子)例如將由電子部件2與布線基板3的熱膨脹率的不同導致的熱應力、機械應力等應力施加於布線基板3的情形下，由於第1無機絕緣粒子13a彼此剝離，有時產生第1及第 2無機絕緣層IlaUlb的裂紋。另一方面，本實施方式的布線基板3中，第1和第2無機絕緣層IlaUlb包含與第 1無機絕緣粒子13a相比粒徑更大的第2無機絕緣粒子13b。因此，即使在第1和第2無機絕緣層IlaUlb產生裂紋，裂紋到達了第2無機絕緣粒子1 時，粒徑大的第2無機絕緣粒子1 也能夠阻止裂紋的伸長，或者能夠沿第2無機絕緣粒子的表面使裂紋迂迴。其結果能夠抑制裂紋貫通第1或第2無機絕緣層IlaUlb而到達導電層14，能夠減少以該裂紋為起點的導電層14的斷線，從而能夠得到電氣可靠性優異的布線基板3。為了阻止裂紋的伸長或者使裂紋迂迴，第2無機絕緣粒子的粒徑為0. 5 μ m以上的情形特別優選。此外，第2無機絕緣粒子13b由於粒徑大，因此如果只由第2無機絕緣粒子構成第 1和第2無機絕緣層11a、11b，在1個第2無機絕緣粒子的周圍配置大量的其他的第2無機絕緣粒子變得困難，結果第2無機絕緣粒子1 彼此的接觸面積變小，第2無機絕緣粒子 13b彼此的粘合強度容易變小。相對於此，在本實施方式的布線基板3中，第1和第2無機絕緣層IlaUlb不僅包含粒徑大的第2無機絕緣粒子13b，而且包含粒徑小的第1無機絕緣粒子13a，第2無機絕緣粒子彼此經由在該第2無機絕緣粒子的周圍配置的多個第1無機絕緣粒子13a而接合。因此，能夠使第2無機絕緣粒子與第1無機絕緣粒子的接觸面積變大， 能夠減少第2無機絕緣粒子1 彼此的剝離。該效果在將第1無機絕緣粒子的粒徑設定為 IlOnm以下的情形下變得特別顯著。另一方面，本實施方式的布線基板3中，將第1無機絕緣粒子13a的粒徑設定為 3nm以上IlOnm以下這樣微小。這樣，由於第1無機絕緣粒子13a的粒徑非常小，因此第1 無機絕緣粒子13a彼此在小於結晶化開始溫度的條件下相互牢固地結合。其結果第1和第 2無機絕緣粒子自身在無定形狀態下該粒子彼此結合，第1和第2無機絕緣層IlaUlb成為無定形狀態。因此，如上所述，第1和第2無機絕緣層IlaUlb的熱膨脹率的各向異性變小。此外，如果將第1無機絕緣粒子13a的粒徑設定為3nm以上IlOnm以下這樣微小，則第 1無機絕緣粒子13a的原子、特別是表面的原子活躍地運動，因此推測即使在小於結晶化開始溫度的低溫下第1無機絕緣粒子13a彼此也牢固地結合。此外，結晶化開始溫度是非晶的無機絕緣材料開始結晶化的溫度、即結晶相區域的體積增加的溫度。此外，本實施方式中，為了使第2無機絕緣粒子1 彼此相互隔離，將各個第2無機絕緣粒子1 用多個第1無機絕緣粒子13a被覆。其結果防止粘合強度低且容易剝離的第2無機絕緣粒子1 彼此的接觸，能夠抑制第2無機絕緣粒子13b的剝離，從而能夠減少由第2無機絕緣粒子導致的裂紋的發生和伸長。第1無機絕緣粒子13a和第2無機絕緣粒子1 優選由同一材料構成。其結果， 在第1和第2無機絕緣層IlaUlb中，能夠使由第1無機絕緣粒子13a與第2無機絕緣粒子13b的材料特性的差異引起的裂紋減少。此外，第1無機絕緣粒子13a和第2無機絕緣粒子1 優選由與第1和第2填料12相同的材料構成。其結果，能夠使第1樹脂層IOa和第2樹脂層IOb的熱膨脹率與第1和第2無機絕緣層IlaUlb的熱膨脹率接近。第1無機絕緣粒子13a，優選如本實施方式那樣為球狀。其結果變得容易將大量的第1無機絕緣粒子13a填充到第2無機絕緣粒子間的空隙，而且使第1無機絕緣粒子13a 間的空隙的體積減小，能夠使第1和第2無機絕緣層IlaUlb的內部結構緻密，能夠改善第 1和第2無機絕緣層IlaUlb的剛性。此外，第2無機絕緣粒子13b，優選如本實施方式那樣為曲面狀，更優選為球狀。其結果，第2無機絕緣粒子13b的表面變得光滑，將該表面的應力分散，能夠減少以第2無機絕緣粒子1 的表面為起點的第1和第2無機絕緣層IlaUlb的裂紋的發生。
第2無機絕緣粒子13b，優選與第1無機絕緣粒子13a相比硬度高。這種情況下， 裂紋到達了第2無機絕緣粒子13b時，能夠使該裂紋向第2無機絕緣粒子13b的內部伸長減少，從而能夠使第1和第2無機絕緣層IlaUlb中的裂紋的伸長減少。此外，如後所述， 第2無機絕緣粒子13b，由於與第1無機絕緣粒子13a相比能夠容易地提高硬度，因此能夠容易地提高第1和第2無機絕緣層IlaUlb的剛性。此外，硬度能夠通過使用納米壓痕儀裝置而測定。(第3和第4無機絕緣粒子)此外，本實施方式的布線基板3中，如圖;3B中所示，第1無機絕緣粒子13a包含粒徑設定為3nm以上15nm以下的第3無機絕緣粒子13c和粒徑設定為35nm以上IlOnm以下的第4無機絕緣粒子13d。這種情況下，由於第3無機絕緣粒子13c非常小，因此該各第3無機絕緣粒子13c 與其他第3無機絕緣粒子13c或第4無機絕緣粒子13d的接觸面積變大，能夠使第3無機絕緣粒子彼此或第3及第4無機絕緣粒子彼此牢固地結合。此外，即使第3無機絕緣粒子剝離，產生了裂紋，利用與第3無機絕緣粒子13c相比粒徑大的第4無機絕緣粒子13d，也可良好地抑制裂紋的伸長。鄰接的第4無機絕緣粒子13d彼此，優選經由第3無機絕緣粒子13c相互粘合。其結果，能夠將第4無機絕緣粒子13d彼此用第3無機絕緣粒子13c牢固地粘合。此外，鄰接的第2無機絕緣粒子1 和第4無機絕緣粒子13d，優選經由第3無機絕緣粒子13c相互粘合。其結果，能夠將粘合強度低且容易剝離的第2無機絕緣粒子1 和第4無機絕緣粒子13d用第3無機絕緣粒子13c牢固地粘合。進而，各個第4無機絕緣粒子13d，如果以第2和第4無機絕緣粒子IlbUld相互隔離的方式用多個第3無機絕緣粒子13c被覆，則能夠防止第4無機絕緣粒子13d彼此接觸，進一步提高第2無機絕緣粒子 13b與第4無機絕緣粒子13d的粘合強度。第4無機絕緣粒子13d優選由與第3無機絕緣粒子13c相同的材料構成。其結果， 在第1和第2無機絕緣層IlaUlb中，能夠使由第3無機絕緣粒子13c與第4無機絕緣粒子13d的材料特性的差異引起的裂紋減少。此外，第4無機絕緣粒子13d優選為球狀。其結果，能夠使第4無機絕緣粒子13d 的表面的應力分散，能夠使以第4無機絕緣粒子13d的表面為起點的第1和第2無機絕緣層IlaUlb的裂紋的發生減少。第1和第2無機絕緣層11a、11b，優選相對於第1無機絕緣粒子13a和第2無機絕緣粒子13b的合計體積，包含10體積％以上50體積％以下的第3無機絕緣粒子13c，相對於第1無機絕緣粒子13a和第2無機絕緣粒子13b的合計體積，包含10體積％以上40 體積％以下的第4無機絕緣粒子13d。通過包含10體積％以上的第3無機絕緣粒子13c， 能夠以高密度使第3無機絕緣粒子13c配置在第2無機絕緣粒子1 彼此的間隙以及第2 無機絕緣粒子13b與第4無機絕緣粒子13d的間隙，能夠使第3無機絕緣粒子13c彼此相互地結合，能夠使該間隙中的裂紋的發生和伸長減少。此外，通過包含10體積％以上的第 4無機絕緣粒子13d，能夠利用第4無機絕緣粒子13d良好地抑制在第2無機絕緣粒子1 彼此的間隙發生的裂紋的伸長。
然後，根據圖4-圖7對上述的布線基板3的製造方法進行說明。
布線基板3的製造方法包括芯基板5的製作工序和布線層6的構建工序。
(芯基板5的製作工序)
(1)準備具有包含第1無機絕緣粒子13a和第2無機絕緣粒子13b的固體成分和溶劑的無機絕緣溶膠llx。
無機絕緣溶膠llx，例如，包含10%體積以上50體積％以下的固體成分，包含50% 體積以上90體積％以下的溶劑。由此，能夠將無機絕緣溶膠Ilx的粘度保持得低，同時能夠將由無機絕緣溶膠Ilx形成的無機絕緣層的生產率維持得較高。
無機絕緣溶膠Ilx的固體成分，例如，包含20體積％以上90體積％以下的第1無機絕緣粒子13a，包含10體積％以上80體積％以下的第2無機絕緣粒子13b。此外，上述固體成分，例如，包含10體積％以上50體積％以下的構成第1無機絕緣粒子13a的第3無機絕緣粒子13c，包含10體積％以上40體積％以下的構成第1無機絕緣粒子13a的第4無機絕緣粒子13d。由此，在後述的(3)的工序中能夠有效地減少第1無機絕緣層Ila中的裂紋的發生。
此外，第1無機絕緣粒子13a，由氧化矽構成的情況下，例如，能夠通過將矽酸鈉水溶液(水玻璃)等矽酸化合物精製，化學性地使氧化矽析出而製作。這種情況下，由於能夠在低溫條件下製作第1無機絕緣粒子14a，因此能夠製作無定形狀態的第1無機絕緣粒子 14a。此外，第1無機絕緣粒子13a的粒徑，通過調節氧化矽的析出時間來調整，具體而言， 使析出時間越長，第1無機絕緣粒子13a的粒徑越大。因此，為了製作包含第3無機絕緣粒子13c和第4無機絕緣粒子13d的第1無機絕緣粒子13a，可將使氧化矽的析出時間彼此不同而形成的2種的無機絕緣粒子混合。
另一方面，第2無機絕緣粒子13b由氧化矽構成的情況下，能夠通過例如將矽酸鈉水溶液(水玻璃)等矽酸化合物精製，將化學性地使氧化矽析出的溶液在火焰中噴霧，在使凝聚物的形成減少的同時加熱到800°C以上1500°C以下而製作。因此，第2無機絕緣粒子 13b，由於與第1無機絕緣粒子13a相比粒徑大，因此容易使高溫加熱時的凝聚體的形成減少，能夠在高溫加熱下容易地製作，從而能夠容易地提高硬度。
此外，製作第2無機絕緣粒子13b時的加熱時間，優選設定為1秒以上180秒以下。其結果，通過縮短該加熱時間，在加熱到800°C以上1500°C以下的情況下，也能夠抑制第2無機絕緣粒子13b的結晶化，維持無定形狀態。
另一方面，無機絕緣溶膠Ilx中所含的溶劑，能夠使用例如甲醇、異丙醇、正丁醇、 乙二醇、乙二醇單丙醚、甲乙酮、甲基異丁基酮、二甲苯、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、二甲基乙醯胺、和/或包含從這些中選擇的2種以上的混合物的有機溶劑。其中優選包含甲醇、異丙醇或丙二醇單甲醚的有機溶劑。其結果，能夠將無機絕緣溶膠Ilx均勻地塗布，而且在後述的(3)的工序中能夠高效率地使溶劑蒸發。
( 然後，如圖4A中所示，在由銅等導電材料形成的金屬箔Hx的一個主面塗布無機絕緣溶膠llx，將無機絕緣溶膠Ilx形成為層狀。
無機絕緣溶膠Ilx的塗布，能夠使用例如分配器、棒塗機、模壓塗布機或絲網印刷進行。此時，如上所述，由於將無機絕緣溶膠Ilx的固體成分設定為50體積％以下，因此能夠將無機絕緣溶膠Ilx的粘度設定得低，提高塗布的無機絕緣溶膠Ilx的平坦性。
此外，第1無機絕緣粒子13a的粒徑，如上所述，由於設定為3nm以上，由此也能夠良好地使無機絕緣溶膠Ilx的粘度減小，改善塗布的無機絕緣溶膠Ilx的平坦性。
(3)接下來，將無機絕緣溶膠Ilx乾燥而使溶劑蒸發。
其中，伴隨著溶劑的蒸發，無機絕緣溶膠Ilx收縮，該溶劑包含於第1和第2無機絕緣粒子13a、13b的間隙，不包含在第1和第2無機絕緣粒子13a、13b自身中。因此，如果無機絕緣溶膠Ilx包含粒徑大的第2無機絕緣粒子13b，相應地填充溶劑的區域變小，無機絕緣溶膠Ilx的溶劑的蒸發時，無機絕緣溶膠Ilx的收縮量變小。即，利用第2無機絕緣粒子1 來限制無機絕緣溶膠Ilx的收縮。其結果，能夠使由無機絕緣溶膠Ilx的收縮引起的裂紋的發生減少。此外，即使發生裂紋，也能夠利用粒徑大的第2無機絕緣粒子1 來防止該裂紋的伸長。
此外，多個第1無機絕緣粒子13a，由於包含粒徑大的第4無機絕緣粒子13d和粒徑小的第3無機絕緣粒子13c，因此第2無機絕緣粒子1 的間隙中的無機絕緣溶膠Ilx的收縮受到第4無機絕緣粒子13d的限制，進一步使第2無機絕緣粒子13b的間隙的裂紋的發生減少。
無機絕緣溶膠Ilx的乾燥，通過例如加熱和風乾進行。將乾燥溫度設定為例如 20°C以上且小於溶劑的沸點(將二種以上的溶劑混合的情形下，沸點最低的溶劑的沸點)， 將乾燥時間設定為例如20秒以上30分鐘以下。其結果，可減輕溶劑的沸騰，抑制由於沸騰時產生的氣泡的壓力而將第1和第2無機絕緣粒子13a、1 擠出，使該粒子的分布更均勻成為可能。
(4)將殘存的無機絕緣溶膠Ilx的固體成分加熱，由無機絕緣溶膠IlX形成第1無機絕緣層11a。其結果，得到如圖4B和圖4C中所示的具有金屬箔Hx和第1無機絕緣層 Ila的層疊片16。
其中，本實施方式的無機絕緣溶膠Ilx具有將粒徑設定為IlOnm以下的第1無機絕緣粒子13a。其結果，即使無機絕緣溶膠Ilx的加熱溫度為比較低的溫度，例如，為小於第1無機絕緣粒子13a和第2無機絕緣粒子13b的結晶化開始溫度的低溫，也能夠將第1 無機絕緣粒子13a彼此牢固地結合。此外，使用由氧化矽形成的無機絕緣粒子作為第1無機絕緣粒子13a的情形下，能夠使第1無機絕緣粒子13a彼此牢固地結合的溫度，例如，將第1無機絕緣粒子13a的粒徑設定為IlOnm以下的情形下為250°C左右，將上述粒徑設定為 15nm以下的情形下為150°C左右。此外，第1和第2無機絕緣粒子13a、13b由氧化矽構成的情形下，其結晶化開始溫度為1300°C左右。
無機絕緣溶膠Ilx的加熱溫度，為了使殘存的溶劑蒸發，優選在溶劑的沸點以上進行。此外，上述加熱溫度優選設定為小於第1無機絕緣粒子13a和第2無機絕緣粒子1 的結晶化開始溫度。這種情形下，能夠使第1無機絕緣粒子13a和第2無機絕緣粒子1 的結晶化減少，提高無定形狀態的比例。其結果，能夠使結晶化的第1無機絕緣層Ila由於相轉變而收縮減少，使第1無機絕緣層Ila中的裂紋的發生減少。此外，第1和第2無機絕緣粒子13a、i;3b由氧化矽構成的情形下，將無機絕緣溶膠Ilx的加熱的溫度設定為例如100 度以上且小於600度，將時間設定為例如0. 5小時以上M小時以下，例如在大氣氣氛中進行。此外，使加熱溫度為150°C以上的情形下，為了抑制金屬箔14x的氧化，無機絕緣溶膠 Ilx的加熱優選在真空、氬等惰性氣氛或氮氣氛中進行。
(5)準備圖5A中所示的第1樹脂前體片10ax，在第1樹脂前體片IOax的上下面
層疊層疊片16。第1樹脂前體片lOax，例如，能夠通過將包含未固化的熱固化性樹脂和基材的多個樹脂片層疊而製作。需要說明的是，未固化為按照IS0472 1999的A-階或B-階的狀態。以第1無機絕緣層Ila介於金屬箔Hx和第1樹脂前體片IOax之間的方式，將層
疊片16層疊。(6)然後，通過將上述層疊體在上下方向上加熱加壓，如圖5B中所示，使第1樹脂前體片IOax固化而形成第1樹脂層10a。將上述層疊體的加熱溫度設定為第1樹脂前體片IOax的固化開始溫度以上且小於熱分解溫度。具體地，第1樹脂前體片由環氧樹脂、氰酸酯樹脂、雙馬來醯亞胺三嗪樹脂或聚苯醚樹脂構成的情形下，將上述加熱溫度設定為例如170°C以上230°C以下。此外，將上述層疊體的壓力設定為例如2MPa以上3MPa以下，將加熱時間和加壓時間設定為例如0. 5 小時以上2小時以下。需要說明的是，固化開始溫度為樹脂成為根據IS0472 :1999的C-階的狀態的溫度。此外，熱分解溫度為在根據IS011358 1997的熱重測定中樹脂的質量減少 5%的溫度。(7)如圖5C中所示，形成在厚度方向上貫通基體7的通孔導體8，在通孔導體8的內部形成絕緣體9，然後，在基體7上形成與通孔導體8連接的導電層14。通孔導體8和絕緣體9如下所述形成。首先，採用例如鑽孔加工、雷射加工等，形成多個在厚度方向上貫通基體7和金屬箔14x的通孔。然後，採用例如無電鍍敷、蒸鍍法、 CVD法或濺射法等，使通孔的內壁被覆導電材料，從而形成圓筒狀的通孔導體8。然後，在圓筒狀的通孔導體8的內部填充樹脂材料等，從而形成絕緣體9。此外，導電層14，通過從在金屬箔14x上形成的通孔內露出的絕緣體9和通孔導體 8上，採用例如無電鍍敷法、蒸鍍法、CVD法或濺射法等，被覆由與金屬箔Hx相同的金屬材料構成的金屬層。然後，通過使用光刻技術、蝕刻等將金屬箔14x和/或金屬層圖案化，從而形成導電層14。此外，一旦將金屬箔Hx剝離後，可在基體7上形成金屬層，將該金屬層圖案化，形成導電層14。如上所述能夠製作芯基板5。(布線層6的構建工序)(8)重新準備第2樹脂前體片IObx和具有第2無機絕緣層lib和金屬箔Hx的層疊片16後，如圖6A中所示，在第2樹脂前體片IObx上將層疊片16層疊。第2樹脂前體片IObx由構成第2樹脂層IOb的上述的未固化的熱固化性樹脂形成。此外，以第2無機絕緣層lib介於第2樹脂前體片IObx與金屬箔Hx之間的方式， 將層疊片16載置於第2樹脂前體片IObx上。(9)然後，在芯基板5的上下面分別經由第2樹脂前體片IObx將層疊片16層疊。(10)通過將芯基板5和層疊片16的層疊體在上下方向上加熱加壓，從而如圖6B 中所示，使第2樹脂前體片IObx的熱固化性樹脂固化，使第2樹脂前體片IObx成為第2樹脂層10b。此外，上述層疊體的加熱加壓例如能夠與(6)的工序同樣地進行。
(11)如圖6C中所示，採用使用了例如硫酸和過氧化氫水的混合液、氯化鐵溶液或氯化銅溶液等的蝕刻法，從第2無機絕緣層lib將金屬箔Hx剝離。(1 如圖7A中所示，形成將第2樹脂層IOb和第2無機絕緣層1 Ib在厚度方向上貫通的穿孔導體15，同時在第2無機絕緣層lib上形成導電層14。穿孔導體15和導電層14，具體地如下所述形成。首先，採用例如YAG雷射裝置或二氧化碳雷射裝置，形成貫通第2樹脂層IOb和第2無機絕緣層lib的穿孔。然後，採用例如半添加法、減去法或全添加法等，在穿孔中形成穿孔導體15，同時在第2無機絕緣層lib 上被覆導電材料而形成導電層14。此外，該導電層14可在工序(11)中不剝離金屬箔13的情況下，通過將該金屬箔13圖案化而形成。(13)如圖7B中所示，通過反覆進行(8)-(12)的工序，從而在芯基板5的上下形成布線層6。此外，通過反覆進行本工序，能夠將布線層6進一步多層化。如上所述，能夠製作布線基板3。此外，通過對於得到的布線基板3，經由凸點4而將電子部件2倒裝式安裝，從而能夠製作圖1中所示的安裝結構體1。此外，電子部件2可通過引線接合與布線基板3電連接，或者可內藏於布線基板3。(第2實施方式)其次根據附圖對本發明的第2實施方式涉及的布線基板詳細說明。需要說明的是，關於與上述的第1實施方式同樣的構成，有時省略記載。第2實施方式與第1實施方式不同，第1無機絕緣層1 la，如圖8A、圖8B和圖9B中所示，具有位於其一個主面側(第1樹脂層IOa側)的第1無機絕緣部17a、位於另一主面側(導電層14側)的第2無機絕緣部17b，該第2無機絕緣部17b與第1無機絕緣部17a 相比，包含更大量第2無機絕緣粒子13b。其結果，將應力施加於布線基板3的情形下，在第 1無機絕緣層Ila的第2無機絕緣部17b，第2無機絕緣粒子1 抑制裂紋的生長，能夠使以該裂紋為起點的導電層14的斷線減少，能夠得到電氣可靠性優異的布線基板3。此外，本實施方式中，第1無機絕緣部17a不具有第2無機絕緣粒子13b，第2無機絕緣部17b具有第2無機絕緣粒子13b。這種情況下，第1無機絕緣部17a與第2無機絕緣部17b的邊界B，由厚度方向上最位於無機絕緣層11的一主面側的第2無機絕緣粒子13b 的表面構成。將該第1無機絕緣部17a的厚度設定為例如第1和第2無機絕緣層IlaUlb的 10%以上65%以下。此外，將第2無機絕緣部17b的厚度設定為例如第1和第2無機絕緣層1 la、1 Ib的35 %以上90 %以下，包含例如55體積％以上75體積％以下的第2無機絕緣粒子。此外，第1無機絕緣部17a和第2無機絕緣部17b的厚度通過在厚度方向上的切斷面的場致發射型電子顯微鏡照片中算出厚度的平均值而測定。此外，本實施方式中，第2無機絕緣部17b具有向第1無機絕緣部17a突出的、包含多個第2無機絕緣粒子Ila的第1突出部18a。此外，將第1突出部18a的突出方向上的長度設定為例如2. 5 μ m以上10 μ m以下，將寬度方向上的長度設定為例如5 μ m以上30 μ m 以下。此外，第1無機絕緣層11a，如圖8B中所示，具有隻在一主面側具有開口的沿厚度方向的溝部G，在該溝部G中填充第1樹脂層IOa的一部分(第1填充部19a)。其結果，將應力施加於布線基板3時，楊氏模量低的第1填充部19a在溝部G內將施加於第1無機絕緣層Ila的應力緩和，因此能夠減少第1無機絕緣層Ila的裂紋。此外，溝部G只在第1無機絕緣層Ila的一主面側具有開口，將導電層14形成於沒有溝部G的開口的第1無機絕緣層Ila的另一主面側，因此能夠使由第1填充部19a的剝離造成的導電層14的斷線減少。此外，由於配置於溝部G的第1填充部19a的熱膨脹率比無機絕緣材料高，因此在第1無機絕緣層Ila的另一主面側能夠降低熱膨脹率而接近導電層14的熱膨脹率，同時在第1無機絕緣層Ila的一主面側能夠提高熱膨脹率而接近第1樹脂層IOa的熱膨脹率。此外，第1樹脂層IOa與第1無機絕緣層Ila的一主面抵接，並且將第1填充部配置在溝部G內。其結果，利用錨定效應，能夠提高第1樹脂層IOa與第1無機絕緣層Ila的粘合強度，使第1樹脂層IOa與第1無機絕緣層Ila的剝離減少。該溝部G的底部，優選與第2無機絕緣粒子1 抵接，特別是與構成第2無機絕緣部與第1無機絕緣部的邊界B的第2無機絕緣粒子1 抵接。這種情況下，與在溝部G的底部與第2無機絕緣粒子1 之間存在間隔的情形相比，由第1填充部19a的剝離造成的裂紋難以在第1無機絕緣層Ila內伸長。此外，這種情形下，優選溝部G內的第1填充部19a 與第2無機絕緣粒子1 密合。此外，溝部G，如圖9A中所示，以平視在不同的多個方向伸長的方式形成，將與縱向正交的寬度設定為例如0. 3 μ m以上5 μ m以下。通過使溝部G的寬度為0. 3 μ m以上，能夠容易地將第1填充部19a配置在溝部G內。此外，通過使溝部G的寬度為5 μ m以下，能夠提高相對於第1無機絕緣層Ila和第1填充部19a的合計的第1無機絕緣層Ila的比例， 能夠提高第1無機絕緣層Ila的剛性，使熱膨脹率和介電損耗正切減小。此外，溝部G的寬度優選從第1無機絕緣層的一主面側向第2無機絕緣部17b變小。其結果，向第2無機絕緣部17b，第1填充部19a的量減少，在第1無機絕緣部17a與第 2無機絕緣部17b的邊界B附近能夠降低第1無機絕緣部17a的熱膨脹率而接近第2無機絕緣部17b的熱膨脹率，在第1無機絕緣層Ila的一主面側能夠提高第1無機絕緣部17a 的熱膨脹率而接近第1樹脂層IOa的熱膨脹率。此外，溝部G的底部的寬度優選設定為溝部G的開口部的0. 5倍以上0. 97倍以下。另一方面，第2無機絕緣層11b，如圖9B中所示，與配置在上述的第1樹脂層IOa 上的第1無機絕緣層Ila同樣地，具有隻在第1無機絕緣層10的一主面側具有開口的沿厚度方向的溝部G，在該溝部G中配置了作為第2樹脂層IOb的一部分的第2填充部19b。該第2填充部19b優選具有與上述的第1填充部19a同樣的構成。上述的本實施方式的第1和第2無機絕緣層IlaUlb能夠如下所述形成。(IA)如圖IOA-圖IOC中所示，在第1實施方式中的(3)的工序前，利用重力和/ 或離心力使無機絕緣溶膠Ilx的第2無機絕緣粒子1 在第1無機絕緣層Ila的金屬箔 14x側沉降，使第1無機絕緣層Ila的金屬箔Hx側大量含有第2無機絕緣粒子13b。該沉降，例如，通過將無機絕緣溶膠Ilx配置在密閉容器內，維持無機絕緣溶膠 Ilx難以乾燥的狀態，使無機絕緣溶膠Ilx的粘度長時間保持得低而進行。此外，第2無機絕緣粒子13b的沉降時間，利用重力使其沉降的情形下，設定為例如3分鐘以上30分鐘以下。此外，使用離心力使其沉降的情形下，能夠使該沉降時間更短。通過適當調節第2無機絕緣粒子13b的沉降時的密閉容器內的溶劑蒸汽的密度、溫度、無機絕緣溶膠Ilx的粘度、離心力或沉降時間等條件，從而能夠調節第2無機絕緣粒子1 的沉降量，控制第1和第2無機絕緣部的厚度。特別地，沉降時間和無機絕緣溶膠Ilx 的粘度容易影響第2無機絕緣粒子13b的沉降量，沉降時間越長，第2無機絕緣粒子13b的沉降量越增加，無機絕緣溶膠Ilx的粘度越低，第2無機絕緣粒子13b的沉降量越增加。此外，使第2無機絕緣粒子13b的沉降量增加的情形下，由於第1無機絕緣粒子 13a也在金屬箔Hx側沉降，因此能夠提高金屬箔Hx側的第1無機絕緣粒子13a的密度。此外，為了形成上述的第1突出部18a，可通過使無機絕緣溶膠Ilx的塗布量不均勻而在其表面形成凹凸。(2A)如圖IlA中所示，與第1實施方式中的(3)的工序同樣地，使無機絕緣溶膠 Ilx的溶劑蒸發。其中，通過(IA)的工序，第1和第2無機絕緣層在金屬箔Hx側大量含有第2無機絕緣粒子13b，因此使無機絕緣溶膠Ilx的溶劑蒸發時，第1無機絕緣層Ila的一平面方向的收縮量與另一主面側相比，在一主面側變大。其結果，能夠在第1無機絕緣層Ila的一主面側的區域形成沿厚度方向的溝部G。這樣的溝部G，其寬度容易從溝G的開口部向底部變小。此外，即使溝部G向另一主面側進一步伸長，該溝部G到達第2無機絕緣粒子13b， 利用該第2無機絕緣粒子13b也可抑制伸長。其結果，溝部G的底面與第2無機絕緣粒子 13b抵接。(3A)如圖IlB中所示，與第1實施方式中的(6)的工序同樣，對第1樹脂前體片與層疊片的層疊體加熱加壓時，將第1樹脂前體片的一部分填充到溝部G。此外，同樣地，與第 1實施方式中的(10)的工序同樣，對第2樹脂前體片與層疊片的層疊體加熱加壓時，將第2 樹脂層IOb的一部分填充到溝部G。如上所述能夠形成本實施方式的布線基板3。(第3實施方式)然後，根據附圖對包含本發明的第3實施方式涉及的布線基板的安裝結構體詳細說明。需要說明的是，關於與上述的第1實施方式和第2實施方式同樣的構成，省略記載。第3實施方式與第1實施方式和第2實施方式不同，布線基板3，如圖12A、圖12B 和圖1 中所示，具有介於第1及第2無機絕緣層11a、11b，與導電層14之間的第3樹脂層 10c。該第3樹脂層IOc具有緩和第1及第2無機絕緣層lla、llb，與導電層14之間的熱應力的功能和使由第1和第2無機絕緣層IlaUlb的裂紋導致的導電層14的斷線減少的功能，一主面與第1和第2無機絕緣層11a、lib抵接，另一主面與導電層14抵接，包含例如樹脂部和由該樹脂部被覆的填料。此外，將第3樹脂層IOc的厚度設定為例如0. Ιμπι以上5μπι以下，將楊氏模量設定為例如0. 05GPa以上5GPa以下，將厚度方向和平面方向上的熱膨脹率設定為例如 20ppm/°C以上100ppm/°C以下，將介電損耗正切設定為例如0. 005以上0. 02以下。該第3樹脂層10c，優選如本實施方式那樣，與第1樹脂層10a、第2樹脂層IOb以及第1和第2無機絕緣層11a、lib相比，將厚度設定得小，並且將楊氏模量設定得低。這種情況下，利用薄且容易彈性變形的第3樹脂層10c，使由第1和第2無機絕緣層IlaUlb與導電層14的熱膨脹量的不同導致的熱應力得以緩和。因此，能夠通過第1和第2無機絕緣層IlaUlb來抑制導電層14剝離，減少導電層14的斷線，從而能夠得到電氣可靠性優異的布線基板3。第3樹脂層IOc中所含的樹脂部形成第3樹脂層IOc的主要部分，由例如環氧樹月旨、雙馬來醯亞胺三嗪樹脂、氰酸酯樹脂或聚醯亞胺樹脂等樹脂材料形成。第3樹脂層IOc中所含的第3填料，具有提高第3樹脂層IOc的阻燃性的功能、抑制後述的處理時層疊片彼此粘合的功能，可由例如氧化矽等無機絕緣材料形成。將該第3 填料的粒徑設定為例如0. 05 μ m以上0. 7 μ m以下，將第3樹脂層IOc中的含量設定為例如 0體積％以上10體積％以下。另一方面，第3實施方式與第1實施方式和第2實施方式不同，在第1樹脂層IOa 上配置的第1無機絕緣層11a，如圖12B和圖13A中所示，在沿厚度方向切斷的剖面中，具有被第1無機絕緣粒子13a和第2無機絕緣粒子1 包圍的多個空隙V，在該空隙V中填充了第1樹脂層IOa的一部分(第3填充部19c)。其結果，即使將應力施加於布線基板3，在第 1無機絕緣層Ila中產生了裂紋，也能夠利用第3填充部19c阻止該裂紋的伸長，或者使該裂紋迂迴。因此，能夠使由該裂紋導致的導電層14的斷線減少，能夠得到電氣可靠性優異的布線基板3。此外，第3填充部19c，由於與第1無機絕緣層Ila相比包含大量的比無機絕緣材料楊氏模量低的樹脂材料，因此將應力施加於布線基板3的情形下，能夠利用在第1無機絕緣層Ila內的空隙配置的第3填充部19c來緩和施加於第1無機絕緣層Ila的應力，能夠使由該應力引起的第1無機絕緣層Ila的裂紋的發生減少。對於該空隙V，優選將上述剖面中的第1無機絕緣層Ila的厚度方向的高度設定為0. 3μπι以上5μπι以下，將上述剖面中的第1無機絕緣層Ila的平面方向的寬度設定為0. 3 μ m以上5 μ m以下。如上所述，空隙V在沿厚度方向切斷的剖面中被第1無機絕緣粒子13a和第2無機絕緣粒子1 包圍，但在三維形狀中，一部分沿對於剖面的正交方向(Y方向)伸長，同時另一部分沿第1無機絕緣層Ila的厚度方向(Z方向)伸長，由此與在第1無機絕緣層Ila 的與第1樹脂層IOa相接的一主面形成的開口 0接續而成為了開氣孔。因此，第1樹脂層 IOa的一部分經由開口 0而填充到空隙V中。優選將該開口 0的沿平面方向的寬度設定為 Ιμ 以上20μπι以下。此外，在開口 0中將第1樹脂層IOa的一部分填充，但也可代替第1樹脂層IOa而填充第3樹脂層IOc的一部分，還可以將第1樹脂層IOa和第3樹脂層IOc的兩者的一部分填充。後者的情形下，優選與第3樹脂層IOc相比，將第1樹脂層IOa更多地填充於開口 O0此外，不必完全地將第3填充部19c填充於空隙V，在空隙V可配置第1樹脂層的一部分。本實施方式中，第1無機絕緣層Ila中包含20體積％以上40體積％以下的第1 無機絕緣粒子13a，第1無機絕緣層Ila中包含例如60體積％以上80體積％以下的第2無機絕緣粒子13b。第1無機絕緣粒子13a的上限值和第2無機絕緣粒子13b的下限值與第 1實施方式不同的理由在於，第2無機絕緣粒子1 在某種程度上越多，在多個第2無機絕緣粒子1 之間的區域越能夠容易地形成空隙V。第1無機絕緣層11a，優選通過第1無機絕緣粒子13a和第2無機絕緣粒子1 相互粘合而具有三維網狀結構。其結果，能夠提高第3填充部19c產生的無機絕緣層11的裂紋減少效果。此外，第1無機絕緣層11a，優選第1無機絕緣粒子13a介於第2無機絕緣粒子13b 與第3填充部19c之間。其結果，與第2無機絕緣粒子13b的表面和第3填充部19c直接抵接的情形相比，能夠利用第1無機絕緣粒子13a來提高第1無機絕緣層Ila表面對於第 3填充部19c的潤溼性，能夠高效率地將第3填充部19c填充到空隙V內。此外，第1無機絕緣層1 la,優選如本實施方式那樣，具有從空隙V的內壁向第3填充部19c突出的、包含1個第2無機絕緣粒子1 的至少一部分的第2突出部18b。這種情況下，在空隙V的內壁的表面形成大的凹凸，能夠利用錨定效應來提高第1無機絕緣層Ila 和第3填充部19c的粘合強度，使第1無機絕緣層Ila與第3填充部19c的剝離減少。對於該第2突出部18b，將突出方向上的長度設定為例如0. 1 μ m以上2 μ m以下，將寬度設定為例如0. 1 μ m以上2 μ m以下。此外，第2突出部18b也可包含多個第2無機絕緣粒子13b。此外，第2突出部18b，優選如本實施方式那樣，具有一對寬幅部20a和在其間設置的窄幅部20b，用窄幅部20b和寬幅部20a的側面構成凹部D。這種情況下，能夠利用凹部 D的錨定效應來提高第1無機絕緣層Ila與第3填充部19c的粘合強度。該凹部D，例如， 如圖12B中所示，通過以粒徑小的第1無機絕緣粒子13a介於粒徑大的一對第2無機絕緣粒子1 之間的方式使第1無機絕緣粒子lib和第2無機絕緣粒子結合而形成。此外，第1無機絕緣層11a，優選具有向第1樹脂層IOa突出的、包含1個第2無機絕緣粒子1 的至少一部分的第3突出部18c。其結果，能夠利用第3突出部18c的錨定效應提高第1樹脂層IOa與第1無機絕緣層Ila的粘合強度，使第1樹脂層IOa與第1無機絕緣層Ila的剝離減少。此外，空隙V，優選如圖13A中所示，在沿平面方向切斷的剖面中為細長形狀，並且第3填充部19c也同樣為細長形狀。這種情況下，即使對布線基板3施加熱而產生翹曲，也能夠通過第3填充部19c以沿平面方向伸長的方式變形來使施加於第1無機絕緣層Ila的拉伸應力減小，從而能夠使第1無機絕緣層Ila的裂紋減少。該空隙V，優選如圖1 中所示，在平面方向上的剖面視中具有彎曲部VI。其結果， 對布線基板3施加熱而產生了翹曲的情況下，利用彎曲部Vl的彈簧效應，第3填充部19c 以沿平面方向伸長的方式容易變形，能夠更有效地使施加於第1無機絕緣層Ila的拉伸應力減小。此外，優選第3填充部19c具有由無機絕緣材料形成的第3填料粒子構成的第3 填料，該第3填料與第1樹脂層IOa中所含的第1填料12相比含量少。其結果，能夠提高第3填充部19c中的樹脂材料的含量，能夠提高第3填充部19c產生的減少第1無機絕緣層Ila裂紋的效果。將該第3填充部19c中的第3填料12的含量設定為例如0體積％以上10體積％以下，將第1樹脂層IOA中的第1填料12的含量設定為例如0%以上30%以下。此外，對於在第2樹脂層IOb上配置的第2無機絕緣層11b，也如圖1 中所示，具有與第1無機絕緣層Ila同樣的結構。此外，第2無機絕緣層lib中，在空隙V中填充第2 樹脂層IOb的一部分(第4填充部19d)。上述的本實施方式的第1和第2無機絕緣層IlaUlb能夠如下所述地形成。
(IB)如圖14A中所示，在第1實施方式中的⑵的工序中，準備具有第3樹脂層 IOc和金屬箔14x的帶有樹脂的金屬箔，如圖14B、圖14C中所示，在第3樹脂層IOc的一主面塗布無機絕緣溶膠llx。其中，作為無機絕緣溶膠Ilx的固體成分，使用包含20體積％以上40體積％以下的第1無機絕緣粒子13a、包含60體積％以上80體積％以下的第2無機絕緣粒子13b的固體成分。帶有樹脂的金屬箔能夠通過使用棒塗機、模壓塗布機、簾式塗布機等將樹脂清漆塗布於金屬箔14x，進行乾燥而形成。本工序中形成的第3樹脂層IOc為例如B階或C階。(2B)如圖15A中所示，在第1實施方式中的(3)的工序中，使無機絕緣溶膠Ilx的溶劑蒸發。其中，無機絕緣溶膠1 lx，如果包含60體積％以上的粒徑為0. 5μπι以上的第2無機絕緣粒子13b，則第2無機絕緣粒子1 彼此相互接近，形成大量的由該第2無機絕緣粒子1 包圍的區域。如果在該狀態下使在第2無機絕緣粒子1 間的間隙填充的溶劑蒸發， 則在該間隙內第1無機絕緣粒子13a的收縮發生，形成空隙V。其結果能夠形成由第1無機絕緣粒子13a和第2無機絕緣粒子1 包圍的空隙V。此外，如果含有60體積％以上的粒徑為0. 5 μ m以上的第2無機絕緣粒子13b，則第2無機絕緣粒子1 彼此容易接近。另一方面，溶劑容易在第2無機絕緣粒子1 彼此的對向區域中殘留，在該殘留的溶劑中包含大量的第1無機絕緣粒子13a。然後，如果使殘留的溶劑蒸發，則伴隨溶劑的蒸發，溶劑中所含的第1無機絕緣粒子13a在第2無機絕緣粒子的對向區域中凝聚。其結果能夠使第1無機絕緣粒子13a介於第2無機絕緣粒子1 彼此之間。為了使第1無機絕緣粒子13a良好地介於第2無機絕緣粒子1 彼此之間，無機絕緣溶膠Ilx的固體成分優選包含20體積％以上的第1無機絕緣粒子13a。此外，與包含第2無機絕緣粒子13b的區域相比，在包含第1無機絕緣粒子13a的區域中溶劑大量蒸發而大幅度收縮，因此形成第3突出部18c。此外，通過適當調節第1無機絕緣粒子13a或第2無機絕緣粒子13b的粒徑或含量、無機絕緣溶膠Ilx的溶劑的種類或量、乾燥時間、乾燥溫度、乾燥時的風量或風速、或者、乾燥後的加熱溫度或加熱時間，能夠將空隙V形成為所需的形狀。(3B)在第1實施方式中的的工序中，將無機絕緣溶膠Ilx的加熱溫度設定為溶劑的沸點以上且小於第3樹脂層IOc的熱分解開始溫度。其結果能夠抑制第3樹脂層IOc的特性下降。此外，第3樹脂層IOc由環氧樹脂形成的情況下，其熱分解開始溫度為280°C左右。此外，熱分解開始溫度是在按照IS011358 1997的熱重測定中樹脂的質量減少5%的溫度。(4B)如圖15B中所示，在第1實施方式中的(6)的工序中，加熱加壓時將第1樹脂層IOa的一部分填充到空隙V中。此外，同樣地，在第1實施方式中的(10)的工序中，加熱加壓時將第2樹脂層IOb的一部分填充到空隙V中。如上所述能夠形成本實施方式的第1和第2無機絕緣層11a、lib。本發明並不限定於上述的實施方式，在不脫離本發明的要旨的範圍內，各種的變形、改進、組合等是可能的。上述的實施方式中，對將本發明應用於布線基板的實例進行了說明，但並不限於布線基板，可應用於具有上述的包含第1無機絕緣粒子和第2無機絕緣粒子的無機絕緣層的全部的結構體。例如，本發明也可應用於行動電話等電子設備的殼體。這種情形下，無機絕緣層作為保護殼體的耐磨性的保護膜使用。此外，本發明也可用於汽車、房屋中使用的窗。這種情形下，無機絕緣層能夠作為被覆窗表面的透光性的耐磨性被膜使用，其結果能夠抑制由於窗材料表面的損傷而使透明性下降。此外，本發明也可應用於模鑄中使用的模具。 這種情形下，無機絕緣層能夠作為被覆模具表面的耐磨性被膜或絕緣膜使用。此外，特別是第3實施方式中的無機絕緣層，能夠作為被覆由樹脂纖維等形成的過濾器表面的過濾器用多孔體使用。這種情形下，第3實施方式中的無機絕緣層能夠用於汽油發動機的催化劑載體、柴油發動機用的粉塵除去過濾器。此外，上述的本發明的實施方式中，作為本發明涉及的布線基板的實例，列舉了由芯基板和布線層組成的組合多層基板，作為本發明涉及的布線基板的實例，除了構建多層基板以外，還包括例如插入式基板、無芯基板或只由芯基板組成的單層基板或陶瓷基板、金屬基板、包含金屬板的芯基板。此外，上述的本發明的實施方式中，在無機絕緣層中包含了第1無機絕緣粒子和第2無機絕緣粒子，但無機絕緣層中只要含第1無機絕緣粒子和第2無機絕緣粒子即可，在無機絕緣層中可包含粒徑與第1無機絕緣粒子和第2無機絕緣粒子不同的無機絕緣粒子。此外，上述的本發明的實施方式中，第1無機絕緣粒子包含第3無機絕緣粒子和第 4無機絕緣粒子，但第1無機絕緣粒子可只含第3無機絕緣粒子或第4無機絕緣粒子的任一方。這種情形下，從結合強度的觀點出發，優選只含第3無機絕緣粒子。此外，上述的本發明的實施方式中，第1樹脂層和第2樹脂層由熱固化性樹脂形成，但第1樹脂層和第2樹脂層的至少一方或者雙方可由熱塑性樹脂形成。作為該熱塑性樹月旨，可使用例如氟樹脂、芳香族液晶聚酯樹脂、聚醚酮樹脂、聚苯醚樹脂或聚醯亞胺樹脂等。此外，上述的本發明的實施方式中，芯基板和布線層雙方具有無機絕緣層，但布線基板的芯基板或布線層的至少任一方可具有無機絕緣層。此外，上述的本發明的實施方式中，分別進行了工序(3)中的溶劑的蒸發和工序 (4)中的溶劑的加熱，但也可同時進行工序(3)和工序0)。此外，上述的本發明的實施方式中，在(6)的工序中將未固化的第2樹脂前體片載置於第2無機絕緣層上，但也可將未固化的液體的第2樹脂層前體塗布於第2無機絕緣層。此外，可將上述的第1 第3的實施方式的芯基板和布線層任意組合。此外，可在第1和第2實施方式涉及的布線基板中追加上述的第3的實施方式中的第3樹脂層。實施例以下通過實施例對本發明詳細地說明，但本發明不受下述實施例限定，不脫離本發明的主旨的範圍的變形、實施方式均包含在本發明的範圍內。(評價方法)製作具有金屬箔、由無機絕緣粒子構成的第1無機絕緣層、和第1樹脂層的層疊板，將該層疊板沿厚度方向切斷並研磨的剖面使用場致發射型電子顯微鏡(日本電子制 JSM-7000F)進行拍攝，觀察無機絕緣層內部的裂紋的有無。(層疊板的製作條件)
首先，準備包含第1無機絕緣粒子的第1無機絕緣溶膠和包含第2無機絕緣粒子的第2無機絕緣溶膠。作為第1無機絕緣溶膠，使用了日產化學工業株式會社制「PGM-ST」、「IPA-ST_ZL」 和「 IPA-ST-L」的任一種。此外，作為第2無機絕緣溶膠，使用了扶桑化學工業株式會社制「Quotron SP-1B」 和宇部日東化成株式會社制「Hyperecica FQ N2N」的任一種。然後，將第1無機絕緣溶膠和第2無機絕緣溶膠調和為規定量，裝入塑料容器，使用塑料球攪拌，均勻地混合。採用該方法準備試樣1 22的無機絕緣溶膠。試樣1 22的無機絕緣溶膠，作為固體成分，包含表1中所示的粒徑和固體成分比(固體成分中的體積％)的第1無機絕緣粒子和第2無機絕緣粒子，包含45 71重量％的溶劑。然後，將試樣1 22的無機絕緣溶膠塗布到金屬箔上或帶有樹脂的金屬箔的第3 樹脂層上。第3樹脂層由環氧樹脂形成。然後，用蓋子覆蓋試樣16的無機絕緣溶膠的表面，放置20分鐘，使第2無機絕緣粒子沉澱。然後，在溫度150°C、時間2小時、氣氛大氣的條件下將無機絕緣溶膠加熱，同時使溶劑蒸發，製作層疊片。然後，在包含未固化的熱固化性樹脂的第1樹脂前體片的上下面分別將層疊片層疊，在時間1小時、壓力3MPa、溫度180°C的條件下將該層疊體加熱加壓，從而使第1樹脂前體片成為第1樹脂層，製作層疊板。[表 1]
權利要求
1.一種結構體，其特徵在於，具備無機絕緣層，該無機絕緣層具有相互結合的第1無機絕緣粒子、以及粒徑比該第1無機絕緣粒子大且經由所述第1無機絕緣粒子相互粘合的第 2無機絕緣粒子。
2.如權利要求1所述的結構體，其特徵在於，所述第1無機絕緣粒子的粒徑為3nm以上 IlOnm以下，所述第2無機絕緣粒子的粒徑為0. 5 μ m以上5 μ m以下。
3.如權利要求2所述的結構體，其特徵在於，所述第1無機絕緣粒子和所述第2無機絕緣粒子為無定形狀態。
4.如權利要求2所述的結構體，其特徵在於，所述第1無機絕緣粒子還具有將粒徑設定為3nm以上15nm以下的第3無機絕緣粒子和將粒徑設定為35nm以上IlOnm以下的第4無機絕緣粒子，將所述第3無機絕緣粒子和第4無機絕緣粒子配置在所述第2無機絕緣粒子彼此之間。
5.如權利要求4所述的結構體，其特徵在於，所述第4無機絕緣粒子彼此經由所述第3 無機絕緣粒子相互粘合。
6.如權利要求5所述的結構體，其特徵在於，所述第2無機絕緣粒子和所述第4無機絕緣粒子經由所述第3無機絕緣粒子相互粘合。
7.如權利要求1所述的結構體，其特徵在於，還具有導電層，所述無機絕緣層具有第1無機絕緣部和比第1無機絕緣部更接近於所述導電層的第2 無機絕緣部，所述第2無機絕緣部的所述第2無機絕緣粒子的含量比所述第1無機絕緣部的所述第2無機絕緣粒子的含量多。
8.如權利要求1所述的結構體，其特徵在於，還具有導電層，所述無機絕緣層包含第1無機絕緣部和與該第1無機絕緣部相比更與所述導電層鄰接的所述第2無機絕緣部，所述第2無機絕緣部具有所述第2無機絕緣粒子，所述第1無機絕緣部不具有所述第2無機絕緣粒子。
9.如權利要求8所述的結構體，其特徵在於，所述第2無機絕緣部具有向所述第1無機絕緣部突出的、且包含所述第2無機絕緣粒子的第1突出部。
10.如權利要求1所述的結構體，其特徵在於，還具有在所述無機絕緣層的一個主面上設置的樹脂層，所述無機絕緣層具有在所述一個主面上具有開口的溝部，在所述溝部配置了所述樹脂層的一部分。
11.如權利要求1所述的結構體，其特徵在於，在所述無機絕緣層上還具有樹脂層，所述無機絕緣層具有空隙，所述樹脂層的一部分配置在所述空隙內。
12.如權利要求11所述的結構體，其特徵在於，所述無機絕緣層具有向所述空隙突出的、且包含所述第2無機絕緣粒子的第2突出部。
13.如權利要求1所述的結構體，其特徵在於，在所述無機絕緣層上還具有樹脂層，所述無機絕緣層具有向所述樹脂層突出的、且包含所述第2無機絕緣粒子的第3突出部。
14. 一種結構體的製造方法，其特徵在於，具有塗布包含第1無機絕緣粒子和粒徑比該第1無機絕緣粒子大的第2無機絕緣粒子的無機絕緣溶膠的工序，以及在低於所述第1無機絕緣粒子的結晶化開始溫度和低於所述第2無機絕緣粒子的結晶化開始溫度的條件下將所述第1無機絕緣粒子和所述第2無機絕緣粒子加熱，使所述第1 無機絕緣粒子相互結合，同時經由所述第1無機絕緣粒子使所述第2無機絕緣粒子相互結合的工序。
全文摘要
布線基板3具有第1無機絕緣層11a，該第1無機絕緣層11a具有相互結合的第1無機絕緣粒子13a、粒徑比該第1無機絕緣粒子13a大並且介由第1無機絕緣粒子13a相互粘合的第2無機絕緣粒子13b。此外，布線基板3的製造方法具有塗布包含第1無機絕緣粒子13a和粒徑比該第1無機絕緣粒子13a大的第2無機絕緣粒子13b的無機絕緣溶膠13x的工序；在小於第1無機絕緣粒子13a的結晶化開始溫度和小於第2無機絕緣粒子13b的結晶化開始溫度的溫度下將第1無機絕緣粒子13a和第2無機絕緣粒子13b加熱，使第1無機絕緣粒子13a相互結合，同時介由第1無機絕緣粒子13a使第2無機絕緣粒子13b相互結合的工序。
文檔編號H05K1/02GK102550139SQ20108004356
公開日2012年7月4日 申請日期2010年9月28日 優先權日2009年9月28日
發明者林桂 申請人:京瓷株式會社