(57)【要約】【課題】厚さが薄く小型の電子部品内蔵基板を製造可能な電子部品内蔵基板の製造方法を提供する。【解決手段】基板１０上に層間接続ビア１１を形成するとともに、電子部品１３を、接続端子１３ａが配列された端子面を上側にして基板１０上に搭載し、接続用電極２０ｂ−１，２０ｂ−２，２０ｃ−１，２０ｃ−２が形成された基板２０上に、熱により流動性を示す絶縁層２１を形成し、基板１０と基板２０を、端子面と絶縁層２１とを対向させて、加熱及び加圧して貼り合わせ、接続端子１３ａ及び層間接続ビア１１を、接続用電極２０ｂ−２，２０ｃ−２に電気的に接続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板上に層間接続ビアを形成するとともに、電子部品を、接続端子が配列された端子面を上側にして前記第１の基板上に搭載する工程と、
接続用電極が形成された第２の基板上に、熱により流動性を示す絶縁層を形成する工程と、
前記第１の基板と前記第２の基板を、前記端子面と前記絶縁層とを対向させて、加熱及び加圧して貼り合わせ、前記接続端子及び前記層間接続ビアを、前記接続用電極に電気的に接続する工程と、
を有することを特徴とする電子部品内蔵基板の製造方法。
【請求項２】
前記層間接続ビアと前記接続端子のうち、前記貼り合わせの際に、弾性率が低くなるほうの、前記第１の基板からの高さを、他方よりも高く形成することを特徴とする請求項１記載の電子部品内蔵基板の製造方法。
【請求項３】
前記電子部品を、加熱及び加圧により弾性変形する部材を介して、前記第１の基板上に搭載することを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品内蔵基板の製造方法。
【請求項４】
前記第１の基板と、前記部材との間に剛直な材料を用いた層を形成することを特徴とする請求項３記載の電子部品内蔵基板の製造方法。
【請求項５】
加熱及び加圧により弾性変形する前記部材は、ゴム系樹脂、アクリル系樹脂、熱可塑性樹脂またはゴム系フィラー含有樹脂であることを特徴とする請求項３または４に記載の電子部品内蔵基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品内蔵基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラや携帯電話などの半導体応用製品では、小型化、薄型化、軽量化などの要求が顕著であり、それに伴い、それらの製品に搭載される電子部品についても小型化や高密度化が急激に進んでいる。この電子部品の高密度化を実現するために、従来、基板上に実装していた電子部品を基板の内部に埋め込む技術、すなわち、電子部品内蔵基板の開発が急速に進められている。
【０００３】
電子部品内蔵基板は、通常、硬い材質のコア基板上に複数の配線層が積層された構造を有している。そして、埋め込まれる電子部品は、その配線層とコア基板の間に配置される場合が一般的である。
【０００４】
このような電子部品内蔵基板においては、上述のような高密度化の要求により、基板全体の厚さを薄くしなければならない。したがって、薄い電子部品内蔵基板内に、電子部品がコンパクトに収まるような形で埋め込まれる必要がある。
【０００５】
このような条件を満たすために、従来、コア基板や配線基板をそれぞれ個別に製造した後、樹脂により封止し、最後にそれらの基板を重ねた形に実装する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２１０８７０号公報
【特許文献２】特開２００３−７９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の電子部品内蔵基板では、貼り合わせた基板間に電子部品を封止するための中間層を設ける必要があるが、この中間層が厚く、電子部品内蔵基板全体の厚さも厚くなるという問題がある。
【０００８】
上記の点を鑑みて、本発明は、薄型で小型の電子部品内蔵基板を製造可能な電子部品内蔵基板の製造方法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】
【０００９】
上記目的を達成するために、以下のような工程を有する電子部品内蔵基板の製造方法が提供される。
この電子部品内蔵基板の製造方法は、第１の基板上に層間接続ビアを形成するとともに、電子部品を、接続端子が配列された端子面を上側にして前記第１の基板上に搭載する工程と、接続用電極が形成された第２の基板上に、熱により流動性を示す絶縁層を形成する工程と、前記第１の基板と前記第２の基板を、前記端子面と前記絶縁層とを対向させて、加熱及び加圧して貼り合わせ、前記接続端子及び前記層間接続ビアを、前記接続用電極に電気的に接続する工程と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
開示の電子部品内蔵基板の製造方法によれば、薄型で小型の電子部品内蔵基板を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施の形態の電子部品内蔵基板の製造方法の各工程での断面図である。
【図２】図１の工程にて形成される電子部品内蔵基板の断面図である。
【図３】第２の実施の形態の電子部品内蔵基板の製造方法の各工程での断面図である。
【図４】図３の工程にて形成される電子部品内蔵基板の断面図である。
【図５】第２の実施の形態の電子部品内蔵基板の製造方法の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の電子部品内蔵基板の製造方法の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態の電子部品内蔵基板の製造方法の各工程での断面図である。
【００１３】
また、図２は、図１の工程にて形成される電子部品内蔵基板の断面図である。
基板１０は、たとえば、図１（Ａ）のように多層配線回路基板であり、複数層の層間絶縁層１０ａ−１，１０ａ−２と、複数層の配線層１０ｂ−１，１０ｂ−２，１０ｂ−３を有している。
【００１４】
層間絶縁層１０ａ−１，１０ａ−２は、たとえば、プリプレグである。層間絶縁層１０ａ−１，１０ａ−２の厚さは、たとえば、２０μｍ〜２００μｍである。配線層１０ｂ−１〜１０ｂ−３（厚さは、たとえば、５μｍ〜２０μｍ）は、たとえば、プリプレグの両面に貼り付けられた銅箔をエッチングすることによって形成される。
【００１５】
各配線層１０ｂ−１〜１０ｂ−３間は、図示しない層間接続ビアにより接続されている。
このような基板１０上に、層間接続ビア１１を形成する。層間接続ビア１１は、たとえば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）または半田ペーストなどを用いて、印刷法により形成される。
【００１６】
次に、接着層１２を介して、電子部品１３を、接続端子１３ａが配列された端子面を上側（フェイスアップ）にして、基板１０上に搭載する。なお、図１（Ａ）では、１つの電子部品１３を搭載する場合を例にしているが、複数搭載してもよい。
【００１７】
接着層１２は、たとえば、ＤＡＦ（ダイアタッチフィルム）などである。接続端子１３ａとしては、たとえば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕまたは半田バンプなどが用いられ、たとえば、ワイヤバンプ法を用いて形成される。
【００１８】
層間接続ビア１１を形成する工程と、電子部品１３を搭載する工程は、どちらが先でもよい。
一方、図１（Ｂ）に示すように、基板２０は、絶縁層２０ａと、絶縁層２０ａの両面に形成された接続用電極２０ｂ−１，２０ｂ−２，２０ｃ−１，２０ｃ−２を有している。
【００１９】
絶縁層２０ａは、たとえば、プリプレグである。
接続用電極２０ｂ−２は、基板１０に形成された層間接続ビア１１との接続のための電極であり、接続用電極２０ｃ−２は、電子部品１３の接続端子１３ａとの接続のための電極である。接続用電極２０ｂ−１，２０ｂ−２間は、図示しない層間接続ビアにより接続されている。また、接続用電極２０ｃ−１，２０ｃ−２間も、図示しない層間接続ビアにより接続されている。
【００２０】
接続用電極２０ｂ−１，２０ｂ−２，２０ｃ−１，２０ｃ−２は、たとえば、プリプレグの両面に貼り付けられた銅箔をエッチングすることによって形成される。
なお、基板２０も、基板１０のように多層構造としてもよい。
【００２１】
このような基板２０上に、熱により流動性を示す絶縁層２１を形成する。
絶縁層２１として、たとえば、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、エポキシ樹脂などが用いられる。絶縁層２１の厚さは、たとえば、５０μｍ〜３００μｍである。
【００２２】
ところで、基板１０において、層間接続ビア１１と、接続端子１３ａの基板１０からの高さが等しくなるように設計したとしても、製造ばらつきや基板１０の反りなどにより、両者の高さはばらつく可能性がある。その場合、弾性率が大きいほう（固いほう）の高さが高いと、基板２０との貼り合わせ時に、高さの低いほうが基板２０の接続用電極２０ｂ−２，２０ｃ−２に届かない可能性がある。
【００２３】
そのため、層間接続ビア１１と電子部品１３の接続端子１３ａのうち、後述の基板２０との貼り合わせ時の温度での弾性率が小さいほうの基板１０からの高さを、他方よりも高くする。つまり、柔らかい材料を用いているほうの高さを高くする。たとえば、層間接続ビア１１を、Ａｇペーストを用いて形成し、電子部品１３の接続端子１３ａをＡｕバンプで形成した場合、層間接続ビア１１の基板１０からの高さを接続端子１３ａの基板１０からの高さよりも高く形成する。これにより、基板２０との貼り合わせ時に、基板１０の層間接続ビア１１と接続端子１３ａを両方とも、基板２０の接続用電極２０ｂ−２，２０ｃ−２に確実に接続することができる。
【００２４】
より具体的には、電子部品１３の厚さが５０μｍ〜１００μｍの場合、Ａｇペーストを用いた層間接続ビア１１を高さ１５０μｍ程度形成し、Ａｕバンプを用いた接続端子１３ａを高さ３０μｍ程度形成する。なお、接着層１２としてＤＡＦを用いる場合、電子部品１３を、たとえば、温度１５０℃、圧力０．０４ＭＰａで１分という条件で搭載する。
【００２５】
次に、図１（Ｃ）の工程では、層間接続ビア１１を形成し電子部品１３を搭載した基板１０と、絶縁層２１を形成した基板２０とを位置合わせして、真空ラミネータを用いて加熱及び加圧して貼り合わせる。
【００２６】
このとき、電子部品１３の端子面と、基板２０の絶縁層２１とを対向させて貼り合わせる。加熱により、絶縁層２１は流動性が増し、電子部品１３や層間接続ビア１１を覆っていき、層間接続ビア１１は、基板２０の接続用電極２０ｂ−２に接合され、電子部品１３の接続端子１３ａは、基板２０の接続用電極２０ｃ−２に接合される。
【００２７】
たとえば、絶縁層２１として、１３０℃の加熱で流動性が増す、味の素ファインテクノ社製のＡＢＦ（Ajinomoto Build-Up Film）を用いた場合、貼り合わせは、たとえば、温度１８０℃、圧力１ＭＰａで約１時間程度行う。
【００２８】
これにより、図２で示されるような電子部品内蔵基板が形成される。
上記のような電子部品内蔵基板の製造方法では、加熱により絶縁層２１を流動化させた状態で、基板１０，２０を貼り合わせ、層間接続ビア１１と電子部品１３の上面の接続端子１３ａを、基板２０の接続用電極２０ｂ−２，２０ｃ−２と接合させている。これにより、貼り合わせ後の基板１０，２０間の厚さを薄くすることができ、簡単な工程で、薄型で小型の電子部品内蔵基板が製造可能となる。
【００２９】
なお、貼り合わせ時の温度での、接着層１２の弾性率が、絶縁層２１の弾性率よりも小さくなるような材料を選択することで、より均一な接合が可能となり、接続不良を防止できる。たとえば、接着層１２として弾性率１．８ＧＰａ程度のＤＡＦを用いた場合、絶縁層２１として弾性率４．８ＧＰａ程度の絶縁樹脂材料を用いる。
【００３０】
次に第２の実施の形態の電子部品内蔵基板の製造方法を説明する。
（第２の実施の形態）
図３は、第２の実施の形態の電子部品内蔵基板の製造方法の各工程での断面図である。
【００３１】
また、図４は、図３の工程にて形成される電子部品内蔵基板の断面図である。
図１で示した構成要素と同じものについては同一符号を付し、説明を省略する。
第２の実施の形態の電子部品内蔵基板の製造方法では、第２の実施の形態と異なり、電子部品１３を、接着層１２の代わりに、クッション層３１を介して基板１０に搭載する（図３（Ａ））。
【００３２】
クッション層３１は、たとえば、ゴム系樹脂、アクリル系樹脂、熱可塑性樹脂、ゴム系フィラー含有樹脂など、基板１０と基板２０との貼り合わせ時の熱と圧力により、弾性率が小さくなり、弾性変形する部材である。クッション層３１は、貼り合わせ時の圧力に対して反発性を有している。
【００３３】
基板２０に対しては、図３（Ｂ）のように絶縁層２１を形成し、電子部品１３の端子面と絶縁層２１とを対向させて、基板１０と貼り合わせる（図３（Ｃ））。貼り合わせる際の製造条件は、第１の実施の形態の電子部品内蔵基板の製造方法と同じでよい。
【００３４】
これにより、図４で示されるような電子部品内蔵基板が形成される。
以上のような構造とすることで、第１の実施の形態と同様の効果が得られるとともに、以下のような効果をさらに有する。たとえば、電子部品１３が傾くなどして、接続端子１３ａの高さにばらつきがあっても、基板１０，２０の貼り合わせ時にクッション層３１が変形し、そのばらつきを吸収し、確実に接続用電極２０ｃ−２に接続可能になる。また、クッション層３１により貼り合わせ時の圧力を緩和できるので、薄い電子部品１３に対して、基板２０を押し付けることによる破損を防止することができる。
【００３５】
なお、基板１０とクッション層３１との間に剛直な材料を用いた層を形成してもよい。
図５は、第２の実施の形態の電子部品内蔵基板の製造方法の変形例を示す図である。
図３で示した構成要素と同じものについては同一符号を付している。
【００３６】
ここでは、基板１０とクッション層３１との間に、基板１０との密着性を上げるために、剛直な材料（たとえば、ポリイミド樹脂、無機フィラー５０重量％以上含有のエポキシ樹脂など）を用いた層３２を形成している。このような構成によれば、電子部品１３の基板１０への沈みこみを防止することができる。
【００３７】
以上、複数の実施の形態に基づき、本発明の電子部品内蔵基板の製造方法の一観点について説明してきたが、これらは一例にすぎず、上記の記載に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３８】
１０，２０  基板
１０ａ−１，１０ａ−２  層間絶縁層
１０ｂ−１，１０ｂ−２，１０ｂ−３  配線層
１１  層間接続ビア
１２  接着層
１３  電子部品
１３ａ  接続端子
２０ａ，２１  絶縁層
２０ｂ−１，２０ｂ−２，２０ｃ−１，２０ｃ−２  接続用電極
【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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