布線基板、布線基板的制造方法及通路膏糊技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)的多層布線基板是具有通路孔導(dǎo)體的多層布線基板，通路孔導(dǎo)體包含金屬部分和樹脂部分，金屬部分具有：包含形成將第一布線與第二布線電連接的路徑的銅粒子的結(jié)合體的第一金屬區(qū)域、以選自錫、錫-銅合金及錫-銅金屬間化合物中的金屬為主成分的第二金屬區(qū)域、以鉍為主成分的第三金屬區(qū)域、及錫-鉍系軟釬料粒子即第四金屬區(qū)域，形成有使形成結(jié)合體的銅粒子彼此互相面接觸的面接觸部，第二金屬區(qū)域的至少一部分與第一金屬區(qū)域接觸，錫-鉍系軟釬料粒子被樹脂部分包圍地散布。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及布線基板、布線基板的制造方法及通路膏糊。詳細(xì)而言，涉及通路孔導(dǎo)體的低電阻化及連接可靠性的改良。
技術(shù)介紹
以往，已知有對在絕緣樹脂層中三維地形成的兩個布線間進(jìn)行層間連接而得到的多層布線基板。作為這樣的層間連接的方法，已知有在形成于絕緣樹脂層中的孔中填充導(dǎo)電性膏糊而形成的通路孔導(dǎo)體。此外，還已知有代替導(dǎo)電性膏糊而填充含有銅(Cu)的金屬粒子、通過金屬間化合物將這些金屬粒子彼此固定而成的通路孔導(dǎo)體。 具體而言，例如，下述專利文獻(xiàn)I公開了一種通路孔導(dǎo)體，其具有使由多個Cu粒子形成的微區(qū)(domain)散布于CuSn化合物的基體中而成的基體微區(qū)結(jié)構(gòu)。此外，例如，下述專利文獻(xiàn)2公開了一種燒結(jié)性組合物，其包含含有Cu的高熔點粒子相材料和從錫(Sn)或錫合金等金屬中選擇的低熔點材料，用于形成通路孔導(dǎo)體。這樣的燒結(jié)性組合物為在液相或過渡態(tài)(transient)液相的存在下進(jìn)行燒結(jié)的組合物。此外，例如，下述專利文獻(xiàn)3公開了一種通路孔導(dǎo)體用材料，其通過對含有錫-鉍(Sn-Bi)系金屬粒子和銅粒子的導(dǎo)電性膏糊在Sn-Bi系金屬粒子的熔點以上的溫度下進(jìn)行加熱，從而在銅粒子的外周形成固相溫度為250°C以上的合金層而得到。并記載了這樣的通路孔導(dǎo)體用材料通過固相溫度為250°C以上的合金層彼此的接合來進(jìn)行層間連接，因此，即使在熱循環(huán)試驗或耐軟熔試驗中合金層也不會熔融，從而能得到高連接可靠性。此外，例如，下述專利文獻(xiàn)4公開了一種具備通路孔導(dǎo)體的多層布線基板，所述通路孔導(dǎo)體含有合計為80 97重量％的銅及錫，且以3 20重量％的比例含有鉍。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2000-49460號公報專利文獻(xiàn)2 :日本特開平10-7933號公報專利文獻(xiàn)3 :日本特開2002-94242號公報專利文獻(xiàn)4 :日本特開2002-290052號公報
技術(shù)實現(xiàn)思路
專利技術(shù)所要解決的課題對于專利文獻(xiàn)I中公開的通路孔導(dǎo)體，參照圖22進(jìn)行詳細(xì)說明。圖22是專利文獻(xiàn)I中公開的多層布線基板的布線I與通路孔導(dǎo)體2的連接部分的示意剖面圖。在圖22的示意剖面圖中，通路孔導(dǎo)體2與形成于多層布線基板的表面上的布線I相接。通路孔導(dǎo)體2包含含有Cu3Sru Cu6Sn5等金屬間化合物4的基體、作為微區(qū)而散布在包含金屬間化合物4的基體中的含銅粉末3。在該通路孔導(dǎo)體2中，通過將用Sn / (Cu +Sn)表示的重量比規(guī)定在O. 25 O. 75的范圍，形成基體微區(qū)結(jié)構(gòu)。但是，在這樣的通路孔導(dǎo)體2中，存在在熱沖擊試驗中容易產(chǎn)生空隙或裂紋(圖22中的5)的問題。這樣的空隙或裂紋相當(dāng)于例如在熱沖擊試驗或軟熔處理中使通路孔導(dǎo)體2受熱時，因Cu向Sn-Bi系金屬粒子中擴(kuò)散而生成Cu3SruCu6Sn5等CuSn化合物而產(chǎn)生的龜裂。此夕卜，這樣的空隙還起因于由于形成于Cu與Sn的界面上的Cu-Sn的擴(kuò)散接合部中所含有的Cu與Sn的金屬間化合物即Cu3Sn因各種可靠性試驗時的加熱而變化為Cu6Sn5，從而在通路孔導(dǎo)體2產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力。此外，專利文獻(xiàn)2中公開的燒結(jié)性組合物例如是在用于對預(yù)成形料進(jìn)行層壓的加熱壓制時產(chǎn)生的、在過渡態(tài)液相的存在下或不存在下進(jìn)行燒結(jié)的組合物。這樣的燒結(jié)性組合物因含有Cu、Sn及鉛(Pb)而難與市場要求的無Pb化對應(yīng)。此外，這樣的燒結(jié)性組合物因加熱壓制時的溫度達(dá)到180°C至325°C的高溫而難以在通過將環(huán)氧樹脂浸滲在一般的玻璃纖維中而成的絕緣樹脂層(有時也稱為玻璃環(huán)氧樹脂層)中應(yīng)用。此外，在專利文獻(xiàn)3所公開的通路孔導(dǎo)體用材料中，形成于Cu粒子表層上的合金層的電阻值高。因此，與像含有Cu粒子或銀(Ag)粉等的普通導(dǎo)電性膏糊那樣只通過Cu粒 子間或Ag粒子間的接觸而得到的連接電阻值相比，有電阻值高的問題。此外，即使在專利文獻(xiàn)4所公開的通路孔導(dǎo)體中，如后所述，也存在形成于Cu粒子的表層的合金層的電阻值高、不能充分得到低電阻的層間連接的問題。本專利技術(shù)的目的在于提供一種多層布線基板，其是具備用于對在絕緣樹脂層中三維地形成的兩個布線間進(jìn)行層間連接的具有高的連接可靠性的低電阻的通路孔導(dǎo)體的多層布線基板，能應(yīng)對無鉛的需求。用于解決課題的手段本專利技術(shù)的一個方面涉及一種布線基板，其特征在于，其是具有至少I個絕緣樹脂層、配設(shè)在所述絕緣樹脂層的第一面的第一布線和配設(shè)在所述絕緣樹脂層的第二面的第二布線、及以貫通所述絕緣樹脂層的方式設(shè)置的用于將所述第一布線與所述第二布線電連接的通路孔導(dǎo)體的布線基板，所述通路孔導(dǎo)體包含金屬部分和樹脂部分，所述金屬部分具有包含形成將所述第一布線與所述第二布線電連接的路徑的銅粒子的結(jié)合體的第一金屬區(qū)域、以選自由錫、錫-銅合金及錫-銅金屬間化合物所組成的組中的至少一種的金屬為主成分的第二金屬區(qū)域、與所述第二金屬區(qū)域相接且以鉍為主成分的第三金屬區(qū)域、及錫-鉍系軟釬料粒子即第四金屬區(qū)域，通過形成所述結(jié)合體的所述銅粒子彼此互相面接觸而形成面接觸部，所述第二金屬區(qū)域的至少一部分與所述第一金屬區(qū)域接觸，所述錫-鉍系軟釬料粒子被所述樹脂部分包圍地散布。此外，本專利技術(shù)的另一方面涉及布線基板的制造方法，其具備以下工序 第I工序，其將絕緣樹脂片的表面用保護(hù)膜被覆;第2工序，其經(jīng)由所述保護(hù)膜對所述絕緣樹脂片穿孔而形成貫通孔；第3工序，其在所述貫通孔中填充通路膏糊，所述通路膏糊含有銅粒子和錫-鉍系軟釬料粒子和熱固化性樹脂，所述銅粒子的含有比例為30 90質(zhì)量％的范圍，所述銅粒子中的銅(Cu)與所述錫-鉍系軟釬料粒子中的錫(Sn)的重量比(Cu / Sn)為I. 59 21.43的范圍；第4工序，其在所述第3工序后，通過將所述保護(hù)膜剝離，使由所述通路膏糊的一部分從所述貫通孔突出而形成的突出部露出；第5工序，其以覆蓋所述突出部的方式在所述絕緣樹脂片的至少一面配置金屬箔；第6工序，其將所述金屬箔壓接在所述絕緣樹脂片的表面，通過所述突出部將所述通路膏糊在低于所述錫-鉍系軟釬料粒子的共晶溫度的溫度下壓縮，從而形成具有由所述銅粒子彼此互相面接觸而形成的面接觸部的所述銅粒子的結(jié)合體；第7工序，其在所述第6工序后，將所述通路膏糊在所述錫-鉍系軟釬料粒子的共晶溫度以上進(jìn)行加熱；在所述第6工序及第7工序中，使所述錫-鉍系軟釬料粒子的一部分以被所述樹脂部分包圍的狀態(tài)散布。此外，本專利技術(shù)的另一方面涉及一種通路膏糊，其是用于形成上述布線基板的通路膏糊，含有銅粒子和錫-鉍系軟釬料粒子和熱固化性樹脂，銅粒子的含有比例為30 90質(zhì)量％的范圍，銅粒子中的銅(Cu)與錫-鉍系軟釬料粒子中的錫(Sn)的重量比(Cu / Sn)為I. 59 21. 43的范圍。通過以下的詳細(xì)說明及添加的附圖，進(jìn)一步理解本專利技術(shù)的目的、特征、方面及優(yōu)點。專利技術(shù)效果 根據(jù)本專利技術(shù)，通過具有在形成于布線基板中的通路孔導(dǎo)體中含有的銅粒子彼此互相面接觸而形成的面接觸部的銅粒子的結(jié)合體，可形成低電阻的導(dǎo)通路，可實現(xiàn)電阻值低的層間連接。進(jìn)而，在銅粒子的結(jié)合體、包含銅粒子的結(jié)合體的第一金屬區(qū)域、第二金屬區(qū)域、或與第二金屬區(qū)域相接的第三金屬區(qū)域的周圍，使錫-鉍系軟釬料粒子在被樹脂部分包圍的狀態(tài)下散布，從而能提高這些金屬部分的可靠性。附圖說明圖IA是第一實施方式中的多層布線基板11的示意剖面圖。圖IB表示圖IA中的通路孔導(dǎo)體14附近的放大示意剖本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：平井昌吾，檜森剛司，石富裕之，樋口貴之，留河悟，中山豐，
申請(專利權(quán))人：松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社，京都一來電子化學(xué)股份有限公司，
類型：
國別省市：