特開 2022-57232 配線基板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022057232

(43)【公開日】2022-04-11

(54)【発明の名称】配線基板

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/42 20060101AFI20220404BHJP

   H05K 1/02 20060101ALI20220404BHJP

   H05K 3/46 20060101ALI20220404BHJP

【ＦＩ】

H05K3/42 610C

H05K1/02 C

H05K3/46 B

H05K3/46 N

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020165374

(22)【出願日】2020-09-30

(71)【出願人】

【識別番号】000000158

【氏名又は名称】イビデン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001896

【氏名又は名称】特許業務法人朝日奈特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】君島 康紀

(72)【発明者】

【氏名】川合 悟

【テーマコード（参考）】

5E316

5E317

5E338

【Ｆターム（参考）】

5E316AA02

5E316AA43

5E316CC04

5E316CC05

5E316CC08

5E316CC09

5E316CC13

5E316CC32

5E316CC37

5E316CC55

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5E316DD17

5E316DD23

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5E316FF18

5E316GG15

5E316GG17

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5E317AA24

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5E317BB12

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5E317CC25

5E317CC31

5E317CC32

5E317CC33

5E317CD27

5E317CD32

5E317GG11

5E338AA02

5E338AA03

5E338AA16

5E338BB13

5E338BB22

5E338BB25

5E338EE11

(57)【要約】

【課題】配線基板の特性向上。
【解決手段】実施形態の配線基板は、絶縁層３と、絶縁層３を介して対向する２つの導体層４と、絶縁層３を絶縁層３の厚さ方向に沿って通り抜ける貫通孔２１、２２の内部に形成されていて２つの導体層４を互いに接続する層間接続導体５と、貫通孔２１、２２内を埋める樹脂体６と、を備えている。そして、絶縁層３の厚さ方向において層間接続導体５は１０００μｍ以上、２０００μｍ以下の長さを有し、層間接続導体５による貫通孔２１、２２の内部の体積占有率が４５％以上、７０％以下であり、樹脂体６による貫通孔２１、２２の内部の体積占有率が３０％以上、５５％以下である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶縁層と、
前記絶縁層を介して対向する２つの導体層と、
前記絶縁層を前記絶縁層の厚さ方向に沿って通り抜ける貫通孔の内部に形成されていて前記２つの導体層を互いに接続する層間接続導体と、
前記貫通孔内を埋める樹脂体と、
を備える配線基板であって、
前記厚さ方向において前記層間接続導体は１０００μｍ以上、２０００μｍ以下の長さを有し、
前記層間接続導体による前記貫通孔の内部の体積占有率が４５％以上、７０％以下であり、
前記樹脂体による前記貫通孔の内部の体積占有率が３０％以上、５５％以下である。

【請求項2】

請求項１記載の配線基板であって、前記層間接続導体による前記貫通孔の内部の体積占有率は５０％以上である。

【請求項3】

請求項１記載の配線基板であって、前記貫通孔の内径は、１２０μｍ以上、１９０μｍ以下である。

【請求項4】

請求項１記載の配線基板であって、
前記層間接続導体は、前記貫通孔の内壁上に形成されている金属膜によって構成されており、
前記金属膜の厚さは、２５μｍ以上、４０μｍ以下である。

【請求項5】

請求項１記載の配線基板であって、さらに、前記厚さ方向に沿って前記層間接続導体を貫く中空部を備え、
前記中空部が前記樹脂体で充填されている。

【請求項6】

請求項１記載の配線基板であって、さらに、前記厚さ方向に沿って前記絶縁層を貫く磁性体を備え、前記層間接続導体は前記磁性体を貫いている。

【請求項7】

請求項６記載の配線基板であって、前記磁性体における前記厚さ方向と直交する方向の幅は、３５０μｍ以上、４５０μｍ以下である。

【請求項8】

請求項６記載の配線基板であって、
複数の前記層間接続導体が備えられており、
複数の前記層間接続導体は、前記磁性体に覆われる側面を有する前記層間接続導体、及び、前記絶縁層に覆われる側面を有する前記層間接続導体を含んでいる。

【請求項9】

請求項１記載の配線基板であって、前記層間接続導体は、前記２つの導体層と一体的に形成されている。

【請求項10】

請求項１記載の配線基板であって、
前記絶縁層及び前記２つの導体層によって前記配線基板のコア基板が構成されており、
前記配線基板は、さらに、前記コア基板上に積層されている１組以上の絶縁層及び導体層を含むビルドアップ層を備えている。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、配線基板に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、コア用の絶縁板を含む絶縁基体を備えた配線基板が開示されている。コア用の絶縁板には、コア用の絶縁板の両面に形成された配線導体同士を接続するスルーホールが形成されており、スルーホールの内部は孔埋め樹脂で充填されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－３９０７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示される樹脂などの非導電性材料で内部が充填されたスルーホールを介した配線導体間の通電では、スルーホールにおいて過大な電圧降下や発熱が生じることがある。そのため、配線基板を用いる機器において所望の特性が得られないことがある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の配線基板は、絶縁層と、前記絶縁層を介して対向する２つの導体層と、前記絶縁層を前記絶縁層の厚さ方向に沿って通り抜ける貫通孔の内部に形成されていて前記２つの導体層を互いに接続する層間接続導体と、前記貫通孔内を埋める樹脂体と、を備えている。そして、前記厚さ方向において前記層間接続導体は１０００μｍ以上、２０００μｍ以下の長さを有し、前記層間接続導体による前記貫通孔の内部の体積占有率が４５％以上、７０％以下であり、前記樹脂体による前記貫通孔の内部の体積占有率が３０％以上、５５％以下である。

【0006】

本発明の実施形態によれば、樹脂体で充填される貫通孔内に形成される層間接続導体の電流定格を従来よりも増大させ得ることがある。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の一実施形態の配線基板の一例を示す断面図。

【図2】本発明の一実施形態における２つの層間接続導体の軸方向と直交する平面での断面図。

【図3A】図１のIIIＡ部の拡大図。

【図3B】図１のIIIＢ部の拡大図。

【図4】本発明の他の実施形態の配線基板の一例を示す断面図。

【図5A】本発明の一実施形態の配線基板の製造工程の一例を示す断面図。

【図5B】本発明の一実施形態の配線基板の製造工程の一例を示す断面図。

【図5C】本発明の一実施形態の配線基板の製造工程の一例を示す断面図。

【図5D】本発明の一実施形態の配線基板の製造工程の一例を示す断面図。

【図5E】本発明の一実施形態の配線基板の製造工程の一例を示す断面図。

【図5F】本発明の一実施形態の配線基板の製造工程の一例を示す断面図。

【図5G】本発明の一実施形態の配線基板の製造工程の一例を示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本発明の一実施形態の配線基板が図面を参照しながら説明される。図１は、一実施形態の配線基板の一例である配線基板１を示す断面図であり、図２には、絶縁層３の厚さ方向と直交する平面での第１及び第２の層間接続導体５１、５２の断面図が示されている。

【0009】

図１に示されるように、本実施形態の配線基板１は、絶縁層３と、絶縁層３を介して対向する２つの導体層４と、２つの導体層４を互いに接続する１以上の層間接続導体５と、を備えている。図１の例の配線基板１には、１以上の層間接続導体５として、第１層間接続導体５１及び第２層間接続導体５２を含む複数の層間接続導体が備えられている。第１層間接続導体５１は第１貫通孔２１の内部に形成されている。第２層間接続導体５２は第２貫通孔２２の内部に形成されている。第１貫通孔２１及び第２貫通孔２２は、それぞれ、絶縁層３を絶縁層３の厚さ方向（以下、絶縁層３の厚さ方向は、単に「Ｚ方向」とも称される）に沿って通り抜けている。各層間接続導体５は、絶縁層３のＺ方向に直交する２つの主面（第１面３ａ及び第２面３ｂ）それぞれに形成された導体層４同士を接続するスルーホール導体である。

【0010】

絶縁層３は、任意の絶縁性樹脂によって形成されている。絶縁性樹脂としては、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴ樹脂）、又はフェノール樹脂などが例示される。これら絶縁性樹脂を用いて形成される絶縁層３は、シリカなどの無機フィラーを含んでいてもよい。図１の例では、絶縁層３は、例えばガラス繊維やアラミド繊維などからなる補強材３１を含んでいる。

【0011】

配線基板１は、さらに、第１貫通孔２１の内部及び第２貫通孔２２の内部それぞれを埋める樹脂体６を備えている。樹脂体６は、第１貫通孔２１及び第２貫通孔２２それぞれの内部において、各層間接続導体５に占有されない領域を埋めている。

【0012】

図１の例の配線基板１は、さらに、Ｚ方向に沿って絶縁層３を貫く磁性体７を備えている。図１の例において第２層間接続導体５２は磁性体７を貫いており、従って第２貫通孔２２も磁性体７を貫いている。第２層間接続導体５２及び第２貫通孔２２は、磁性体７を介して絶縁層３を貫いている。一方、第１層間接続導体５１は絶縁層３を貫いており、従って第１貫通孔２１も絶縁層３を貫いている。前述したように、第１貫通孔２１及び第２貫通孔２２は、それぞれ、絶縁層３をＺ方向に沿って通り抜けている。各貫通孔（又は各層間接続導体）が絶縁層３を「通り抜ける」は、第１貫通孔２１のように絶縁層３を直接貫くことに加えて、第２貫通孔２２のように磁性体７のような介在物を介して絶縁層３を貫くことも含んでいる。

【0013】

具体的には、絶縁層３は、図１及び図２に示されるように、絶縁層３をＺ方向に貫通する第１貫通孔２１及び第３貫通孔２３を有している。第１層間接続導体５１は第１貫通孔２１の内壁上に形成されている。従って、第１層間接続導体５１は、Ｚ方向に沿っていて絶縁層３に覆われている外周側面５１ａを有しており、外周側面５１ａは第１貫通孔２１の内壁すなわち絶縁層３に接している。

【0014】

一方、第３貫通孔２３の内部は磁性体７で充填されており、磁性体７にはＺ方向に沿って磁性体７を貫く第２貫通孔２２が形成されている。第２層間接続導体５２は、第２貫通孔２２の内壁上に形成されている。従って、第２層間接続導体５２は、磁性体７に覆われていてＺ方向に沿った外周側面５２ａを有しており、外周側面５２ａは第２貫通孔２２の内壁すなわち磁性体７に接している。

【0015】

このように図１の例では、第１層間接続導体５１及び第２層間接続導体５２は、それぞれ、第１貫通孔２１又は第２貫通孔２２の内壁に沿って形成されていて筒状の形態を有している。従って、配線基板１は、第１層間接続導体５１又は第２層間接続導体５２をＺ方向に貫く中空部５ａを備えており、中空部５ａが樹脂体６で充填されている。

【0016】

図２に示されるように、各層間接続導体５、樹脂体６、並びに磁性体７は、それぞれ、Ｚ方向と直交する断面において略円形の形状を有している。従って、図１及び図２の例において、各層間接続導体５、樹脂体６、並びに磁性体７は、円柱状又は円筒状の形状を有している。しかし、本実施形態において、各層間接続導体５、樹脂体６、並びに磁性体７は、任意の断面形状を有する柱状体又は筒状体であってもよい。

【0017】

図３Ａ及び図３Ｂには、図１のIIIＡ部及びIIIＢ部の拡大図、すなわち、第１層間接続導体５１及び第２層間接続導体５２の拡大図が、それぞれ示されている。

【0018】

図３Ａ及び図３Ｂに示されるように、第１層間接続導体５１及び第２層間接続導体５２は、それぞれ、第１金属膜５０１と、第１金属膜５０１上に形成された第２金属膜５０２とを含んでいる。このように、各層間接続導体５１、５２は、第１貫通孔２１又は第２貫通孔２２の内壁上に形成されている金属膜（第１金属膜５０１及び第２金属膜５０２）によって構成され得る。第２金属膜５０２は、例えば電解めっきで形成されためっき膜である。第１金属膜５０１は、第２金属膜５０２が電解めっきによって形成される場合の給電層及び／又はシード層として機能する。第１金属膜５０１は、例えば、無電解めっき又はスパッタリングなどで形成される。しかし、第１及び第２の層間接続導体５１、５２は、無電解めっきによって形成された金属膜だけを含んでいてもよい。各層間接続導体５１、５２を構成する材料としては、銅やニッケルなどが主に例示されるが、各層間接続導体５１、５２の材料は、これらに限定されない。

【0019】

第１層間接続導体５１及び第２層間接続導体５２それぞれにおけるＺ方向の両端部は、第３金属膜４３及び第４金属膜４４によって覆われている。第３金属膜４３及び第４金属膜４４は、各層間接続導体に対する所謂蓋めっき膜である。第３金属膜４３及び第４金属膜４４が形成されているので、後述するように絶縁層３が多層配線基板の一部として用いられる場合に、各層間接続導体と、その真上に形成されるビア導体とを電気的に接続し得ることがある。第３金属膜４３は、第１金属膜５０１と同様に無電解めっきやスパッタリングなどによって形成される。第４金属膜４４は、第２金属膜５０２と同様に、例えば電解めっきによって形成される。第３金属膜４３及び第４金属膜４４は、例えば、銅又はニッケルなどの金属によって形成される。

【0020】

図３Ａに示されるように、配線基板１において絶縁層３を介して対向する２つの導体層４それぞれは５層構造を有し得る。すなわち、導体層４は、金属箔４０、金属箔４０上の第１金属膜５０１、第１金属膜５０１上の第２金属膜５０２、第２金属膜５０２上の第３金属膜４３、そして第３金属膜４３上の第４金属膜４４によって構成されている。金属箔４０は、任意の金属からなり、例えば金属箔４０は銅箔やニッケル箔である。一方、磁性体７上では、図３Ｂに示されるように、導体層４は、第１金属膜５０１、第２金属膜５０２、第３金属膜４３、及び第４金属膜４４からなる４層構造を有し得る。

【0021】

第１金属膜５０１及び第２金属膜５０２は、それぞれ、第１層間接続導体５１又は第２層間接続導体５２を構成する部分と、導体層４を構成する部分とを含んでおり、これら２つの部分が一体的に形成されている。すなわち、第１及び第２の層間接続導体５１、５２それぞれは、第１金属膜５０１及び第２金属膜５０２に関して、２つの導体層４と一体的に形成されている。従って、第１及び第２の層間接続導体５１、５２それぞれと、２つの導体層４それぞれとの間の剥離が生じ難いと考えられる。

【0022】

樹脂体６の材料は、中空部５ａを満たし得るものであれば特に限定されない。樹脂体６は、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、及びフェノール樹脂などの絶縁性樹脂を含み得る。また、樹脂体６の材料は、銀粒子などの導電性粒子とエポキシ樹脂などとを含む導電性樹脂を含んでいてもよい。樹脂体６は、好ましくは、エポキシ樹脂などで形成される絶縁層３の熱膨張率と近い熱膨張率を有している材料を含んでいる。

【0023】

図３Ａ及び図３Ｂに例示される第１及び第２の貫通孔２１、２２それぞれの内部全体が第１及び第２の金属膜５０１、５０２で充填されると、第１及び第２の金属膜５０１、５０２を含む導体層４が所望の厚さよりも厚くなることがある。その場合、エッチングなどの簡便な方法で導体層４に微細なピッチで並ぶ配線パターン（ファインピッチパターン）を設けることが困難になることがある。そのため、本実施形態では、第１層間接続導体５１又は第２層間接続導体５２を構成する第１及び第２の金属膜５０１、５０２は、第１及び第２の貫通孔２１、２２の内部の全体には形成されていない。

【0024】

そして各貫通孔の内部において各層間接続導体に占有されていない領域は、例えばエポキシ樹脂などを含む樹脂体６で埋められている。各貫通孔の内部の空き領域が埋められるので、後述される他の実施形態のように絶縁層３が多層配線基板の一部として用いられる場合に、各層間接続導体の真上にビア導体を形成することができる。各種樹脂材料を含む樹脂体６は、各金属膜を構成する例えば銅などの金属よりも絶縁層３の熱膨張率と近い熱膨張率を有し易く、例えば熱応力が軽減されることがある。

【0025】

一方、樹脂体６は、エポキシ樹脂などで構成される場合、一般的には絶縁体となり得る。樹脂体６は、導電性粒子を含む場合でも、第１及び第２の層間接続導体５１、５２の材料よりも低い導電性を有し得る。そのため、従来の配線基板では、スルーホール導体などの層間接続導体で接続される２つの導体層同士の間の電気抵抗が、所望の抵抗値よりも大きくなることがある。その場合、その２つの導体層間の通電において、過大な電圧降下や発熱が生じてしまって配線基板において所望の特性が得られなかったり、スルーホール導体の断線が生じたりすることがある。

【0026】

そこで本実施形態では、導体層４がファインピッチパターンを有し得るように、且つ、所望の特性や信頼性が得られるような態様で、各層間接続導体及び樹脂体６が設けられている。具体的には、各貫通孔２１、２２に対して所定の体積占有率を有するように、各層間接続導体５１、５２及び樹脂体６が形成されている。

【0027】

まず、各層間接続導体５１、５２は、各層間接続導体５１、５２それぞれによる各貫通孔２１、２２の内部の体積占有率（以下、この体積占有率は単に「体積占有率α」とも称される）として、４５％以上、７０％以下の体積占有率を有している。各層間接続導体５１、５２は、好ましくは、体積占有率αとして５０％以上の体積占有率を有し得る。具体的には、第１層間接続導体５１による第１貫通孔２１の内部の体積占有率、及び、第２層間接続導体５２による第２貫通孔２２の内部の体積占有率は、いずれも、４５％以上、７０％以下である。

【0028】

一方、本実施形態において樹脂体６は、樹脂体６による各貫通孔２１、２２の内部の体積占有率（以下、この体積占有率は単に「体積占有率β」とも称される）として、３０％以上、５５％以下の体積占有率を有している。樹脂体６は、好ましくは、体積占有率βとして、３０％以上、５０％以下の体積占有率を有し得る。換言すると、樹脂体６による第１貫通孔２１及び第２貫通孔２２それぞれの内部の体積占有率は、３０％以上、５５％以下である。

【0029】

本実施形態では、第１及び第２の層間接続導体５１、５２、並びに樹脂体６が、各貫通孔に対して、上記の体積占有率を有するように構成されている。そのため、２つの導体層４それぞれの厚さが過大となることを回避しながら、２つの導体層４同士の間の電気抵抗が過大となることを回避し得ることがある。従って、導体層４の厚さ、及び、導体層４同士の間の電気抵抗の両方に関して好ましい値が得られることがある。

【0030】

本実施形態では、２つの導体層４の間に介在する絶縁層３は、１０００μｍ以上の厚さを有している。すなわち第１層間接続導体５１及び第２層間接続導体５２それぞれは、Ｚ方向において１０００μｍ以上の長さを有している。Ｚ方向における各層間接続導体の両端間の電気抵抗は、各層間接続導体のＺ方向の長さＤの増大に伴って増大する。特に各層間接続導体がＺ方向において１０００μｍ以上のような長さを有していると、Ｚ方向における各層間接続導体の両端間の電気抵抗は過大になり易い。しかし本実施形態では、第１及び第２の層間接続導体５１、５２、並びに樹脂体６が、各貫通孔に対して前述した体積占有率を有するように構成されているので、各層間接続導体の両端間の電気抵抗の増加が抑制され易い。本実施形態は、１０００μｍ以上の厚さを有する絶縁層を有する配線基板において特に有益であると考えられる。

【0031】

しかし、各層間接続導体のＺ方向の長さＤが顕著に長い場合、２つの導体層４同士の間の電気抵抗が所望値を上回ることがある。従って、Ｚ方向における各層間接続導体５１、５２の長さＤ、すなわち絶縁層３の厚さとしては、２０００μｍ以下が好ましいことがある。

【0032】

図３Ａの例において、第１及び第２の金属膜５０１、５０２並びに金属箔４０を含む各導体層４の厚さＴ４は、例えば、３５μｍ以上、５０μｍ以下である。絶縁層４がこの程度の範囲の厚さ有していると、所望のファインピッチパターンと、所望の電流定格を有する導体パターンとを導体層４に共存させ得ることがある。

【0033】

各層間接続導体５１、５２の体積占有率αが４５％以上であり、樹脂体６の体積占有率βが５５％以下であり、絶縁層３の厚さが２０００μｍ以下である場合、数十アンペア以上の電流を、顕著な温度上昇及び／又は電圧降下を伴わずに各層間接続導体５１、５２に流し得ることがある。好ましくは、このような大きさの電流を流し得るように、第１及び第２の貫通孔２１、２２それぞれの内径Ｒ、及び／又は、各層間接続導体５１、５２を構成する金属膜の厚さＴ５（第１金属膜５０１の厚さと第２金属膜５０２の厚さの和）が調整される。

【0034】

各層間接続導体５１、５２の体積占有率αが７０％以下であり、樹脂体６の体積占有率βが３０％以上である場合、各導体層４において、６０μｍ／６０μｍ（配線幅／配線間隔）の配線ルールでファインピッチパターンを形成し得ることがある。好ましくは、このような配線ルールを適用し得るように、各貫通孔の内径Ｒ、各層間接続導体５１、５２を構成する金属膜の厚さＴ５、さらに、金属箔４０並びに第３及び第４の金属膜４３、４４の厚さが調整される。

【0035】

本実施形態において第１及び第２の貫通孔２１、２２それぞれの内径Ｒは、例えば１２０μｍ以上、１９０μｍ以下である。なお、便宜上「内径」という用語が用いられているが、第１及び第２の貫通孔２１、２２、並びに第３貫通孔２３の平面形状（Ｚ方向と直交する平面での断面形状）は円形に限定されない。第１～第３の貫通孔２１、２２、２３の「内径」は、各貫通孔の平面形状における外周上の２点間の最大距離である。

【0036】

また本実施形態において、第１及び第２の層間接続導体５１、５２それぞれを構成する金属膜の厚さＴ５は、例えば、２５μｍ以上、４０μｍ以下である。このような厚さＴ５を有する第１及び第２の層間接続導体５１、５２は、従来の配線基板におけるスルーホールなどと比べて、各層間接続導体を介した熱の伝導性の向上に寄与することがあり、配線基板の放熱性向上に寄与することがある。また、このような厚さＴ５を有する各層間接続導体５１、５２では、各層間接続導体５１、５２と、２つの導体層４それぞれとの連結部分である屈折部Ｃにおいて、従来の配線基板と比べて断線が生じ難いと考えられる。

【0037】

第１及び第２の貫通孔２１、２２の内径Ｒ、並びに第１及び第２の層間接続導体５１、５２それぞれを構成する金属膜の厚さＴ５が上記に例示の値を有していると、第１及び第２の層間接続導体５１、５２が、前述した４５％以上、７０％以下の体積占有率αを有し易い。換言すると、樹脂体６が、前述した３０％以上、５５％以下の体積占有率βを有し易い。

【0038】

なお、各導体層４の積層構造は、図３Ａ及び図３Ｂに示されるような５層構造又は４層構造に限定されず、各導体層４は任意の層数を有し得る。例えば、第３金属膜４３及び第４金属膜４４は形成されなくてもよい。また金属箔４０が設けられなくてもよい。

【0039】

図３Ｂに示されるように、磁性体７は第３貫通孔２３の内部を充填しており、第２層間接続導体５２のＺ方向に沿う外周側面５２ａを覆っている。磁性体７は、第３貫通孔２３の内壁と第２層間接続導体５２との間に介在している。第２層間接続導体５２が磁性体７を貫通しているので、第２層間接続導体５２の周囲には大きな磁束密度が生じ得る。従って第２層間接続導体５２を用いて、配線基板１において高いインダクタンスを有するインダクタンスを形成し得ると考えられる。磁性体７におけるＺ方向と直交する方向の幅Ｗ、すなわち第３貫通孔２３の内径は、例えば、３５０μｍ以上、４５０μｍ以下である。例えば１２０μｍ以上、１９０μｍ以下の内径Ｒを有する第２貫通孔２２内に形成される第２層間接続導体５２の周囲において効率よく磁束密度を高めることができると考えられる。

【0040】

磁性体７は、少なくとも、絶縁層３よりも磁性を帯び易い材料を含んでいる。磁性体７は、例えば、鉄、酸化鉄、コバルト、又はニッケルなどの強磁性を示す材料を含んでいる。磁性体７は、これらの強磁性を示す材料の他に、エポキシ樹脂又はウレタン樹脂などの樹脂材料を含んでいてもよい。

【0041】

なお、図１などに例示の配線基板１は、第１層間接続導体５１及び第２層間接続導体５２を備えているが、実施形態の配線基板は、磁性体７を貫かない第１層間接続導体５１だけを備えていてもよく、磁性体７を貫く第２接続導体５２だけを備えていてもよい。

【0042】

つぎに、図４を参照して、本発明の他の実施形態が説明される。図４には、他の実施形態の一例である配線基板１０が示されている。図４に示されるように、配線基板１０は、コア基板１１と、ビルドアップ層１２と、ビルドアップ層１３とを備える多層配線基板である。コア基板１１は、図１に例示される一実施形態の配線基板１の絶縁層３及び２つの導体層４によって構成されている。絶縁層３の第１面３ａ上にビルドアップ層１２が形成され、第２面３ｂ上にビルドアップ層１３が形成されている。ビルドアップ層１２及びビルドアップ層１３は、それぞれ、コア基板１１上に積層されている１組以上の絶縁層及び導体層を含んでいる。

【0043】

図４の例においてビルドアップ層１２は、絶縁層３の第１面３ａ上に積層されている絶縁層１４、絶縁層１４上に形成されている導体層１６、並びに、絶縁層１４及び導体層１６の上に交互に積層されている２つの絶縁層１５及び２つの導体層１７を含んでいる。ビルドアップ層１３は、絶縁層３の第２面３ｂ上に積層されている絶縁層１４、絶縁層１４上に形成されている導体層１６、並びに、絶縁層１４及び導体層１６の上に交互に積層されている２つの絶縁層１５及び２つの導体層１７を含んでいる。

【0044】

なお、本実施形態の配線基板１０の説明では、配線基板１０の厚さ方向においてコア基板１１から遠い側は「上側」もしくは「上方」、又は単に「上」とも称され、コア基板１１に近い側は「下側」もしくは「下方」、又は単に「下」とも称される。さらに、各導体層及び各絶縁層において、コア基板１１と反対側を向く表面は「上面」とも称され、コア基板１１を向く表面は「下面」とも称される。

【0045】

配線基板１０では、さらに、ビルドアップ層１２及びビルドアップ層１３それぞれの上に、ソルダーレジスト１９が形成されている。ソルダーレジスト１９には、ビルドアップ層１２、１３それぞれの最表層の導体層１７の一部を露出させる開口１９ａが設けられている。開口１９ａ内には、例えばはんだなどの導電性の材料を用いてバンプ１７ｂが形成されている。

【0046】

また、ビルドアップ層１２、１３それぞれの絶縁層１４には、絶縁層１４を貫通するビア導体１８ａが形成されている。ビア導体１８ａは、絶縁層１４を挟む導体層４と導体層１６とを接続している。さらに、ビルドアップ層１２、１３それぞれの絶縁層１５には、絶縁層１５を貫通するビア導体１８ｂが形成されている。ビア導体１８ｂは、絶縁層１５を挟む導体層１７同士、又は絶縁層１５を挟む導体層１６と導体層１７とを接続している。

【0047】

絶縁層１４及び絶縁層１５は、絶縁層３と同様に、任意の絶縁性樹脂によって形成される。絶縁性樹脂としては、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴ樹脂）又はフェノール樹脂などが例示される。絶縁層１４、１５は、シリカなどの無機フィラーを含んでいてもよく、ガラス繊維やアラミド繊維などによる織布状又は不織布状の補強材を含んでいてもよい。図４の例では、絶縁層１４は補強材１４１を含んでいる。

【0048】

導体層１６、１７は、導体層４と同様に、銅又はニッケルなどの任意の金属によって形成される。導体層１６、１７それぞれは、金属箔、無電解めっき膜若しくはスパッタリング膜、及び／又は電解めっき膜などを含む多層構造を有し得る。また、導体層１６、１７は、それぞれ、任意の導体パターンを含み得る。ビルドアップ層１２、１３それぞれの最表層の導体層１７は、外部の電子部品や配線基板などが接続される接続パッド１７ａを含んでいる。接続パッド１７ａを露出させるようにソルダーレジスト層１９に開口１９ａが設けられており、接続パッド１７ａ上にバンプ１７ｂが形成されている。

【0049】

ビア導体１８ａ、１８ｂは、それぞれの上側の導体層１６又は導体層１７と一体的に形成されており、例えば無電解めっき膜及び電解めっき膜によって形成されている。図４の例では、一部のビア導体１８ａは、コア基板１１のスルーホール導体（第１層間接続導体５１又は第２層間接続導体５２）の上に積層されている。

【0050】

図４の例のように、第１層間接続導体５１及び／又は第２層間接続導体５２を貫通孔（第１貫通孔２１又は第２貫通孔２２）内に含む絶縁層３は、多層配線基板のコア基板を構成していてもよい。絶縁層３及び２つの導体層４によって構成されるコア基板１１の両面それぞれには、３組よりも少ない、又は３組よりも多い、絶縁層及び導体層が積層されていてもよい。

【0051】

つぎに、図１の配線基板１の製造方法の一例が、図５Ａ～図５Ｇを参照して説明される。

【0052】

図５Ａに示されるように、配線基板１の絶縁層３となる１０００μｍ以上、２０００μｍ以下の厚さを有する絶縁層と、この絶縁層の両表面にそれぞれ積層された金属箔４０を含む出発基板１ａが用意される。出発基板１ａの絶縁層は、例えばエポキシ樹脂などの絶縁性樹脂を用いて形成されており、ガラス繊維などによって構成される補強材３１（図１参照）を含んでいる。

【0053】

そして、出発基板１ａを貫通する貫通孔（第３貫通孔２３）が形成される。第３貫通孔２３は、第２層間接続導体が形成されるべき所定の位置に形成される。第３貫通孔２３は、例えば、炭酸ガスレーザー光が照射されるレーザー加工、又はドリル加工などによって形成される。レーザー光のスポット径、又はドリル径は、形成される第３貫通孔２３が所定の内径、例えば３５０μｍ以上、４５０μｍ以下の内径を有するように選択される。

【0054】

図５Ｂに示されるように、第３貫通孔２３の内部が、磁性体７で充填される。第３貫通孔２３の内壁面が磁性体７によって覆われる。例えば、鉄、酸化鉄、又はコバルトなどの強磁性を示す材料からなる粒子を含むエポキシ樹脂又はウレタン樹脂などが、絶縁層３の第１面３ａ側、及び第１面３ａ側と反対側の第２面３ｂ側のいずれか又は両方から注入される。必要に応じて、第１面３ａ側及び第２面３ｂ側のうちの一方から供給されたエポキシ樹脂などが、第３貫通孔２３を通じて他方から吸引されてもよい。第３貫通孔２３内に注入された磁性材を含む樹脂は、必要に応じて加熱などによって固化される。その結果、第３貫通孔２３内を充填する磁性体７が形成される。

【0055】

磁性体７における絶縁層３の第１面３ａ側及び第２面３ｂ側それぞれの端面は、必要に応じて化学機械研磨などの任意の方法で研磨される。磁性体７の両端面それぞれと、第１面３ａ上及び第２面３ｂ上それぞれの金属箔４０の表面とが、好ましくは略面一にされる。

【0056】

図５Ｃに示されるように、第１貫通孔２１及び第２貫通孔２２が形成される。第１貫通孔２１は第１層間接続導体が形成されるべき所定の位置に形成される。第２貫通孔２２は、第２層間接続導体が形成されるべき所定の位置、すなわち、第３貫通孔２３内の磁性体７を貫通する位置に形成される。

【0057】

第１及び第２の貫通孔２１、２２は、第３貫通孔２３と同様に、例えば、炭酸ガスレーザー光によるレーザー加工、又はドリル加工などによって形成される。レーザー光のスポット径、又はドリル径は、形成される第１貫通孔２１及び第２貫通孔２２が所定の内径Ｒ、例えば１２０μｍ以上、１９０μｍ以下の内径Ｒを有するように、選択される。

【0058】

図５Ｄに示されるように、第１層間接続導体５１及び第２層間接続導体５２が、第１貫通孔２１内及び第２貫通孔２２内にそれぞれ形成される。図５Ｄでは各層間接続導体５１、５２の図示が簡略化されているが、前述した第１金属膜５０１及び第２金属膜５０２（図３Ａ及び図３Ｂ参照）が、第１及び第２の貫通孔２１、２２それぞれの内壁面に形成される。その結果、それぞれ２層の金属膜からなる第１層間接続導体５１及び第２層間接続導体５２が形成される。第１及び第２の金属膜５０１、５０２は、絶縁層３の第１面３ａの上及び第２面３ｂの上にも形成され、第１面３ａ及び第２面３ｂそれぞれに、図５Ｃの金属箔４０を含む３層構造の金属層５００が形成される。

【0059】

各層間接続導体５１、５２を構成する各金属膜は、例えばスパッタリングや無電解めっき、又は、電解めっきによって形成される。無電解めっきや電解めっきの条件は、各層間接続導体５１、５２による、第１貫通孔２１又は第２貫通孔２２の内部の体積占有率が、４５％以上、７０％以下となるように調整される。その結果、第１貫通孔２１又は第２貫通孔２２の内部に対する体積占有率が、３０％以上、５５％以下となる中空部５ａが残される。無電解めっきや電解めっきの条件は、各層間接続導体５１、５２を構成する金属膜の厚さＴ５が、例えば２５μｍ以上、４０μｍ以下となるように調整されてもよい。各層間接続導体５１、５２は、例えば銅又はニッケルなどの金属によって形成される。

【0060】

図５Ｅに示されるように、中空部５ａが樹脂体６で充填される。例えば、エポキシ、アクリル又はフェノールなどの樹脂が、絶縁層３の第１面３ａ側及び第２面３ｂ側のいずれか又は両方から中空部５ａに注入される。必要に応じて、第１面３ａ側及び第２面３ｂ側のうちの一方から供給されたエポキシ樹脂などが他方から吸引されてもよい。中空部５ａに注入された樹脂は、必要に応じて加熱などによって固化される。その結果、樹脂体６が形成される。

【0061】

必要に応じて、樹脂体６における第１面３ａ側及び第２面３ｂ側それぞれの端面が、化学機械研磨などの任意の方法で研磨される。樹脂体６の両端面それぞれと、第１面３ａ側及び第２面３ｂ側それぞれの金属層５００の表面とが、好ましくは略面一にされる。

【0062】

図５Ｆに示されるように、絶縁層３の第１面３ａ上及び第２面３ｂ上に導体層４が形成される。具体的には、図５Ｅの金属層５００上及び樹脂体６上に、前述した第３金属膜４３及び第４金属膜４４（図３Ａ及び図３Ｂ参照）が、例えばスパッタリングや無電解めっき、又は電解めっきによって形成される。第１及び第２の層間接続導体５１、５２それぞれに対する所謂蓋めっき膜が形成される。その結果、５層構造を有し得る導体層４が形成される。その後、導体層４上に、導体層４が有するべき導体パターンに応じた開口Ｍ１を有するエッチングマスクＭが形成される。

【0063】

図５Ｇに示されるように、導体層４がパターニングされる。導体層４の不要部分が、例えばウェットエッチングやドライエッチングによって除去される。その結果、図１に示される、各層間接続導体５１、５２を備える配線基板１が完成する。

【0064】

なお、先に参照した図４に例示の配線基板１０は、図５Ｇの状態の配線基板１の一面にビルドアップ層１２を形成すると共に、他面にビルドアップ層１３を形成することによって形成される。ビルドアップ層１２、１３それぞれは、例えば、フィルム状のエポキシ樹脂若しくはプリプレグなどの積層による絶縁層の形成と、アディティブ法又はサブトラクティブ法などの任意の方法による導体層及びビア導体の形成とを繰り返すことによって形成され得る。

【0065】

実施形態の配線基板は、各図面に例示される構造、並びに、本明細書において例示される構造、形状、及び材料を備えるものに限定されない。前述したように、実施形態の配線基板は任意の積層構造を有し得る。実施形態の配線基板は、任意の数の導体層及び絶縁層を含み得る。

【符号の説明】

【0066】

１、１０ 配線基板
１１ コア基板
１２、１３ ビルドアップ層
１４、１５ 絶縁層
１６、１７ 導体層
３ 絶縁層
３ａ 第１面
３ｂ 第２面
４ ２つの導体層
５ １以上の層間接続導体
５１ 第１層間接続導体
５２ 第２層間接続導体
５ａ 中空部
２１ 第１貫通孔
２２ 第２貫通孔
２３ 第３貫通孔
６ 樹脂体
７ 磁性体
Ｄ 各層間接続導体のＺ方向の長さ
Ｒ 第１及び第２の貫通孔の内径
Ｔ５ 層間接続導体を構成する金属膜の厚さ
Ｗ 磁性体の幅
Ｚ 絶縁層の厚さ方向

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図5F】

【図5G】