(57)【要約】【課題】充分に充填部材を充填することができる多層プリント配線板及び多層プリント配線板の製造方法を提供する。【解決手段】多層プリント配線板１は、絶縁性樹脂層１１と、互いに間隔を空けて絶縁性樹脂層１１上に絶縁性接着層１２を介して接着された電子部品１３及びスペーサ１４と、電子部品１３及びスペーサ１４間の間隙に充填された樹脂製の充填部材１６と、充填部材１６上に接着され、充填部材１６を構成する樹脂よりも軟化温度が高い樹脂を含む絶縁性接着層２２と、絶縁性接着層２３上に設置された絶縁性樹脂層２１とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１樹脂層と、
互いに間隔を空けて前記第１樹脂層上に接着された複数の部品と、
前記複数の部品間の間隙に充填された樹脂を含む充填部材と、
前記充填部材上に接着され、前記充填部材を構成する樹脂よりも軟化温度が高い樹脂を含む接着層と、
前記接着層上に設置された第２樹脂層とを備えたことを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項２】
第１樹脂層の一方の面に複数の部品を接着する工程と、前記複数の部品のいずれかに樹脂を含む充填材料を設置する工程とを有する第１基材を作製する工程と、
前記充填材料よりも軟化温度の高い樹脂を含む接着層を第２樹脂層の一方の面に形成する工程を有する第２基材を作製する工程と、
前記接着層の軟化温度よりも高い温度で加熱した状態で、前記接着層により前記充填材料を押圧することによって前記複数の部品間の間隙に充填材料を充填して、前記第１基材上に前記第２基材を積層する工程とを備えたことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項３】
前記第１基材を作製する工程において、前記第１基材の中で、前記充填材料の上面が最も高くなるように設置されることを特徴とする請求項２に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品等の部品の周りに充填部材が充填された多層プリント配線板及び多層プリント配線板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の基板が積層された多層プリント配線板が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、配線基板と、配線基板上に配置された電子部品と、電子部品の周りを囲み電子部品よりも高い第１の絶縁層と、第１の絶縁層と同じ材料からなり電子部品と所定の間隔を開けて第１の絶縁層上に配置された第２の絶縁層と、電子部品の周りの空間に充填された熱硬化性樹脂とを備えた電子部品内蔵基板が開示されている。この電子部品内蔵基板では、第１及び第２の絶縁層が織布または不織布に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグにより構成されている。
【０００４】
特許文献１の電子部品内蔵基板の製造方法では、配線基板上に電子部品を配置し、その周りを囲むように第１の絶縁層を配置する。次に、第１の絶縁層上に第２の絶縁層を載置する。この際、第２の絶縁層により第１の絶縁層を押圧することによって、第１及び第２の絶縁層から熱硬化性樹脂が流れ出し、電子部品の周りに充填される。
【特許文献１】特開２００７−０３５６８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、第２の絶縁層により第１の絶縁層を押圧することによって、電子部品の周りに熱硬化性樹脂を充填させている。即ち、軟化した第２絶縁層により、軟化した第１の絶縁層を押圧している。従って、第１の絶縁層に強い押圧力を作用させることができないので、電子部品の周りに第１の絶縁層を充填させることができないといった課題がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、充分に充填部材を充填することができる多層プリント配線板及び多層プリント配線板の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、第１樹脂層と、互いに間隔を空けて前記第１樹脂層上に接着された複数の部品と、前記複数の部品間の間隙に充填された樹脂を含む充填部材と、前記充填部材上に接着され、前記充填部材を構成する樹脂よりも軟化温度が高い樹脂を含む接着層と、前記接着層上に設置された第２樹脂層とを備えたことを特徴とする多層プリント配線板である。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、第１樹脂層の一方の面に複数の部品を接着する工程と、前記複数の部品のいずれかに樹脂を含む充填材料を設置する工程とを有する第１基材を作製する工程と、前記充填材料よりも軟化温度の高い樹脂を含む接着層を第２樹脂層の一方の面に形成する工程を有する第２基材を作製する工程と、前記接着層の軟化温度よりも高い温度で加熱した状態で、前記接着層により前記充填材料を押圧することによって前記複数の部品間の間隙に充填材料を充填して、前記第１基材上に前記第２基材を積層する工程とを備えたことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法である。
【０００９】
また、請求項３に係る発明は、前記第１基材を作製する工程において、前記第１基材の中で、前記充填材料の上面が最も高くなるように設置されることを特徴とする請求項２に記載の多層プリント配線板の製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、充填部材（充填材料）よりも軟化温度の高い樹脂を含む接着層を備えている。これにより、充填部材（充填材料）上に接着層を積層する際に、先に軟化する充填部材（充填材料）を接着層によって押圧することができるので、複数の部品間の間隙に充填部材（充填材料）を充分に充填することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して、本発明による第１実施形態を説明する。図１は、第１実施形態による多層プリント配線板の断面図である。以下の説明において、図１に矢印で示す上下を上下方向とする。
【００１２】
図１に示すように、第１実施形態による多層プリント配線板１は、３層構造に構成されている。多層プリント配線板１は、第１基材２と、第２基材３と、第３基材４とを備えている。
【００１３】
第１基材２は、絶縁性樹脂層１１と、絶縁性接着層１２と、電子部品１３と、スペーサ１４と、銅配線１５と、充填部材１６とを備えている。電子部品１３及びスペーサ１４が、請求項に記載の複数の部品に相当する。
【００１４】
絶縁性樹脂層１１は、約２５μｍの厚みを有するポリイミドフィルムからなる。
【００１５】
絶縁性接着層１２は、約２５μｍの厚みを有する熱可塑性エポキシフィルムからなる。絶縁性接着層１２は、絶縁性樹脂層１１の上面に貼り合わされている。
【００１６】
電子部品１３は、絶縁性接着層１２を介して、絶縁性樹脂層１１に接着されている。電子部品１３の上面には、電極パッド１３ａが設けられている。
【００１７】
スペーサ１４は、ガラスエポキシ樹脂等の硬質材からなる。スペーサ１４の高さは、電子部品１３と同じ高さに構成されている。スペーサ１４の中央部には、電子部品１３を設置するための開口部１４ａが形成されている。スペーサ１４は、電子部品１３とスペーサ１４の内壁との間に所定の間隔が開くように絶縁性接着層１２上に配置されている。スペーサ１４の上面には、パターニングされた銅配線１５が形成されている。
【００１８】
充填部材１６は、熱可塑性エポキシフィルムからなる。充填部材１６の大部分は、電子部品１３とスペーサ１４との間等に形成された空間に充填されている。
【００１９】
第２基材３は、第１基材２の上面に接着されている。第２基材３は、絶縁性樹脂層２１と、約１２μｍの厚みを有するパターニングされた銅配線２２と、約２５μｍの厚みを有する熱可塑性エポキシフィルムからなる絶縁性接着層２３と、貫通電極２４とを備えている。絶縁性樹脂層２１と絶縁性接着層２３には、両層２１、２３を貫通するビアホール２５が形成されている。
【００２０】
絶縁性樹脂層２１は、可撓性を有する。絶縁性樹脂層２１は、絶縁性接着層２３上に接着されている。絶縁性樹脂層２１は、約２５μｍの厚みを有するポリイミドフィルムからなる。
【００２１】
絶縁性接着層２３は、第１基材２と第２基材３とを接着するためのものである。絶縁性接着層２３を形成する熱可塑性エポキシフィルムは、第１基材２の充填部材１６を構成する熱可塑性エポキシフィルムに比べて軟化温度が高い。尚、軟化温度の高い熱可塑性エポキシ樹脂は、エポキシ樹脂の分子量を大きくしたり、分子構造に水酸基（分子間水素結合）を持たせたり、分子構造の骨格を剛直化させること等によって得ることができる。
【００２２】
貫通電極２４は、ビアホール２５の内部に形成されている。貫通電極２４の一部は、ビアホール２５から突出して、充填材１６に埋設されている。貫通電極２４は、熱硬化性樹脂からなるバインダに錫が混入された導電性ペーストからなる。貫通電極２４の上端部は、銅配線２２に接続されている。貫通電極２４の下端部は、第１基材２の銅配線１５及び電極パッド１３ａに接続されている。
【００２３】
第３基材４は、第２基材３の上面に積層されている。第３基材４は、絶縁性樹脂層３１と、銅配線３２と、絶縁性接着層３３と、ビアホール３５に形成された貫通電極３４とを備えている。第３基材４は、第２基材３と銅配線３２のパターンと貫通電極３４の配置が異なる以外は同様の構成を有する。
【００２４】
次に、上述した第１実施形態による多層プリント配線板１の製造方法について説明する。図２〜図６は、第１基材の作製方法を説明する図である。図７〜図１３は、第３基材の作製方法を説明する図である。図１４は、第１〜第３基材の積層工程を説明する図である。
【００２５】
まず、第１基材２の作製方法について説明する。
【００２６】
図２に示すように、熱プレス機によって、ポリイミドフィルムからなる絶縁性樹脂層１１の上面に、熱可塑性エポキシフィルムからなる絶縁性接着層１２を貼り合わせる。
【００２７】
次に、図３に示すように、絶縁性接着層１２を介して、絶縁性樹脂層１１の上面の所定の位置に電子部品１３を接着する。ここで、電子部品１３は、電極パッド１３ａが上側になるように設置される。
【００２８】
次に、図４に示すように、絶縁性接着層１２を介して、電子部品１３と同じ高さのスペーサ１４を絶縁性樹脂層１１の上面の所定の位置に接着する。ここで、電子部品１３がスペーサ１４の開口部１４ａに収容されるように、且つ、電子部品１３とスペーサ１４の内壁との間に所定の間隔が空くように、スペーサ１４が配置される。
【００２９】
次に、図５に示すように、スペーサ１４上に熱可塑性エポキシフィルムからなる充填材料１６Ａが設置される。ここで、充填材料１６Ａを構成する熱可塑性エポキシフィルムは、絶縁性接着層２３、３３を構成する熱可塑性エポキシ樹脂よりも軟化温度が低いものが選択される。また、充填材料１６Ａの上面は、第１基材２の中で、最も高くなるように設置される。
【００３０】
次に、図６に示すように、充填材料１６Ａとは異なる位置であって、スペーサ１４の上面に銅配線１５が形成される。
【００３１】
これにより、第１基材２が完成する。
【００３２】
次に、第３基材４の作製方法について説明する。
【００３３】
まず、図７に示すように、絶縁性樹脂層３１の上面に銅箔３２Ａが形成された片面銅張積層材（片面ＣＣＬ）を準備する。次に、銅箔３２Ａの上面にエッチングレジストをラミネートする。その後、エッチングレジストに銅配線３２のパターンを露光、現像して、レジスト膜５１をパターニングする。
【００３４】
次に、図８に示すように、レジスト膜５１から露出している銅箔３２Ａを塩化第２銅浴または塩化第２鉄浴によってエッチングする。これにより、パターニングされた銅配線３２が絶縁性樹脂層３１上に形成される。この後、レジスト膜５１を除去する。
【００３５】
次に、図９に示すように、絶縁性樹脂層３１の下面に熱可塑性エポキシフィルムからなる絶縁性接着層３３を熱プレス機によって貼り合せる。
【００３６】
次に、図１０に示すように、熱プレス機によって、約２５μｍの厚みを有するポリイミドフィルムからなるマスクフィルム５２を絶縁性接着層３３の下面に貼り合せる。
【００３７】
次に、図１１に示すように、ＹＡＧレーザ装置によって、マスクフィルム５２側からレーザを照射する。これにより、銅配線３２まで貫通する直径約１００μｍのビアホール３５をマスクフィルム５２、絶縁性接着層３３及び絶縁性樹脂層３１に形成する。この後、ＣＦ４及びＯ２混合ガスを用いたプラズマデスミア処理を行って、ビアホール３５のスミアを除去する。
【００３８】
次に、図１２に示すように、エポキシ系の熱硬化性樹脂からなるバインダに錫が混入された導電性ペーストをスクリーン印刷法により穴埋め充填する。これにより、銅配線３２と接続された貫通電極３４が形成される。
【００３９】
次に、図１３に示すように、マスクフィルム５２を除去する。これにより、貫通電極３４の下端部が、絶縁性接着層３３の下面から露出する。
【００４０】
この結果、貫通電極３４が下方へ突出しているＩＶＨ（Ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ  Ｖｉａ  Ｈｏｌｅ）構造の第３基材４が完成する。
【００４１】
尚、第２基材３の作製工程は、第３基材４と略同様のため省略する。
【００４２】
次に、図１４に示すように、各貫通電極２４、３４と電極パッド１３ａまたは銅配線１５、２２とが接続されるように、第１基材２、第２基材３、第３基材４を位置合わせする。この後、各層２〜４の周りの雰囲気を１ｋＰａ以下に減圧する。この状態で、熱プレス機によって、各層２〜４を絶縁性接着層２３の軟化温度よりも高い温度になるように加熱しつつ加圧する。これにより、まず、充填材料１６Ａが軟化する。この軟化した充填材料１６Ａを、ある程度の硬度を保った絶縁性接着層２３により押圧することによって、充填材料１６Ａが充填部材１６として、電子部品１３の周り等に充填される。この後、絶縁性接着層２３、３３が、軟化して、各層２〜４が接着される。また、この加熱により、導電性ペーストからなる貫通電極２４、３４も硬化される。次に、冷却することにより、絶縁性接着層２３、３３及び充填部材１６が硬化される。この結果、各層２〜４が、一括で積層される。
【００４３】
次に、カバーレイ（ＣＬ）やソルダレジスト（ＳＲ）等の表面保護層や、表面に錫めっきや金めっき等を外部に露出している電極パッド（図示略）に形成する。その後、外形加工等の加工を行う。この結果、図１に示す多層プリント配線板１が完成する。
【００４４】
上述したように第１実施形態による多層プリント配線板１では、絶縁性接着層２３よりも軟化温度の低い充填部材１６（充填材料１６Ａ）を電子部品１３の周りに充填している。これにより、各層２〜４を接着する際に、硬度の残っている絶縁性接着層２３により、軟化した充填部材１６を押圧することができる。このため、軟化した充填部材１６を電子部品１３等の周りの空間に充填することが容易にできる。この結果、充填部材１６に気泡ができることや充填不足を抑制できるので、信頼性を向上させることができる。
【００４５】
また、多層プリント配線板１では、硬質材からなるスペーサ１４により厚みを設定しているので、全体の厚みの制御の精度を向上させることができる。
【００４６】
（第２実施形態）
次に、上述した実施形態を部分的に変更した第２実施形態について説明する。図１５は、第２実施形態の製造工程における図１４相当図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００４７】
図１５に示すように、第２実施形態による多層プリント配線板１Ａは、電子部品１３の電極パッド１３ａが下側に配置されている。絶縁性樹脂層１１の下面には、電子部品１３と接続される銅配線１５が形成されている。電子部品１３の電極パッド１３ａと銅配線１５との間には、ビアホール１８に充填された貫通配線１７が形成されている。
【００４８】
（第３実施形態）
次に、上述した実施形態を部分的に変更した第３実施形態について説明する。図１６は、第３実施形態の製造工程における図１４相当図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００４９】
図１６に示すように、第３実施形態による多層プリント配線板１Ｂは、電子部品１３の上面に充填部材１６を構成する充填材料１６Ａが配置される。この状態で、熱プレス機によって加熱及び加圧されて、各層２〜４が積層される。
【００５０】
（第４実施形態）
次に、上述した実施形態を部分的に変更した第４実施形態について説明する。図１７は、第４実施形態の製造工程における図１４相当図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００５１】
図１７に示すように、第４実施形態による多層プリント配線板１Ｃは、電子部品１３の電極パッド１３ａが上下両側に配置されている。
【００５２】
以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。
【００５３】
上述した各構成の材料、形状、数値等は、一例であって適宜変更可能である。
【００５４】
例えば、絶縁性樹脂層は、ポリイミド樹脂、液晶ポリマー、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）等の他の樹脂によって構成してもよい。また、絶縁性樹脂層として、ＵＶ（紫外線）照射によって硬化する樹脂を適用してもよい。
【００５５】
また、片面ＣＣＬとしては、銅箔にポリイミドワニスを塗布してワニスを硬化させた、いわゆるキャスティング法により作製された片面ＣＣＬを適用してもよい。他の片面ＣＣＬとして、ポリイミド樹脂フィルム上にシード層をスパッタした後、シード層上に銅を成長させた片面ＣＣＬを適用してもよい。他の片面ＣＣＬとして、圧延または電解銅箔とポリイミド樹脂フィルムとを接着剤によって貼り合わせた片面ＣＣＬを適用してもよい。
【００５６】
また、絶縁性接着層としては、ポリイミド系樹脂等からなる他の熱可塑性樹脂フィルム、エポキシ系樹脂等からなる熱硬化性フィルム、ワニス状の樹脂を適用してもよい。
【００５７】
また、ビアホールを形成する際には、炭酸ガスレーザ装置、エキシマレーザ装置等によってレーザを照射してもよい。更に、ビアホールをドリル加工や化学エッチング等によって形成してもよい。
【００５８】
また、ビアホールのプラズマデスミア処理は、Ａｒガス等の不活性ガスによって行ってもよい。更に、薬液等を用いたウェットデスミア処理よりビアホールのスミアを除去してもよい。
【００５９】
また、貫通電極を構成する導電性ペーストには、電気抵抗の小さい金属粒子と低融点金属とをバインダに混入したものを適用することができる。ここで、電気抵抗が小さい金属粒子には、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）から選択される少なくとも１種類の金属粒子を適用してもよい。また、低融点金属粒子には、ビスマス（Ｂｉ）、インジウム（Ｉｎ）、鉛（Ｐｂ）、亜鉛（Ｚｎ）から選択される少なくとも１種類の低融点金属粒子を適用してもよい。ここで、低融点金属粒子としては、銅配線と合金化が可能な錫等が好ましい。
【００６０】
また、スペーサをポリイミド系樹脂等の軟質材によって構成してもよい。更に、スペーサには、汎用の両面ＣＣＬ、ＴＨ（Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｈｏｌｅ）めっきまたはＬＶＨ（Ｌａｓｅｒ  Ｖｉａ  Ｈｏｌｅ）めっき等を導通したＣＣＬを適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１実施形態による多層プリント配線板の断面図である。
【図２】第１基材の作製方法を説明する図である。
【図３】第１基材の作製方法を説明する図である。
【図４】第１基材の作製方法を説明する図である。
【図５】第１基材の作製方法を説明する図である。
【図６】第１基材の作製方法を説明する図である。
【図７】第３基材の作製方法を説明する図である。
【図８】第３基材の作製方法を説明する図である。
【図９】第３基材の作製方法を説明する図である。
【図１０】第３基材の作製方法を説明する図である。
【図１１】第３基材の作製方法を説明する図である。
【図１２】第３基材の作製方法を説明する図である。
【図１３】第３基材の作製方法を説明する図である。
【図１４】第１〜第３基材の積層工程を説明する図である。
【図１５】第２実施形態の製造工程における図１４相当図である。
【図１６】第３実施形態の製造工程における図１４相当図である。
【図１７】第４実施形態の製造工程における図１４相当図である。
【符号の説明】
【００６２】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 多層プリント配線板
２     第１基材
３     第２基材
４     第３基材
１１、２１、３１     絶縁性樹脂層
１２、２３、３３     絶縁性接着層
１３   電子部品
１３ａ 電極パッド
１４   スペーサ
１５、２２、３２     銅配線
１６   充填部材
１６Ａ 充填材料
２４、３４    貫通電極
２５、３５    ビアホール
３２Ａ 銅箔
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2010034391.tif 000016
【図１５】
2010034391.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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