(57)【要約】【課題】モバイル機器対応レベルにまで薄型化されたものであっても機械的強度の不足による不具合を生じないようにした電子部品内蔵配線板を提供すること。【解決手段】少なくとも１面に開口するキャビティ３が形成されている厚さが３００μｍを超えないコア基板２と，キャビティ３に収容されている厚さが３００μｍを超えないＭＬＣＣ４と，コア基板２およびＭＬＣＣ４を覆う絶縁樹脂層６１１とを有する電子部品内蔵配線板１を対象とする。ここで，絶縁樹脂層６１１，６２１の上に，ＭＬＣＣ４の電極４１，４２の厚みＨ１よりも薄い上層配線層６１４，６２４が形成されている。もしくは，絶縁樹脂層と上層配線層との積み重ねである上層積層部６１，６２の厚さＴ２，Ｔ３が，コア基板２の厚さＴ１より薄い。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１面に開口するキャビティが形成されている，厚さが３００μｍを超えないコア基板と，
前記キャビティに収容されている，表面に通電電極を有し厚さが３００μｍを超えない電子部品と，
前記コア基板および前記電子部品における前記キャビティが開口している側の面を覆う絶縁樹脂層とを有する電子部品内蔵配線板において，
前記コア基板と前記絶縁樹脂層との間もしくは前記絶縁樹脂層の上に，前記通電電極の厚みよりも薄い上層配線層が形成されていることを特徴とする電子部品内蔵配線板。
【請求項２】
少なくとも１面に開口するキャビティが形成されている，厚さが３００μｍを超えないコア基板と，
前記キャビティに収容されている，厚さが３００μｍを超えない電子部品と，
前記コア基板および前記電子部品における前記キャビティが開口している側の面を覆って，絶縁樹脂層および導体層の積み重ねにより形成された上層積層部とを有する電子部品
内蔵配線板において，
前記上層積層部の厚さが，前記コア基板の厚さより薄いことを特徴とする電子部品内蔵配線板。
【請求項３】
請求項１に記載の電子部品内蔵配線板において，
前記絶縁樹脂層および前記上層配線層の積み重ねにより形成された上層積層部の厚さ
が，前記コア基板の厚さより薄いことを特徴とする電子部品内蔵配線板。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１つに記載の電子部品内蔵配線板において，
前記コア基板が，ガラスクロス入りの絶縁樹脂により構成されており，
前記絶縁樹脂層が，ガラスクロスなしの絶縁樹脂により構成されていることを特徴とする電子部品内蔵配線板。
【請求項５】
請求項１から請求項３までのいずれか１つに記載の電子部品内蔵配線板において，
前記コア基板が，ガラスクロス入りの絶縁樹脂により構成されており，
前記絶縁樹脂層が，ガラスクロス入りの絶縁樹脂とその上層側のガラスクロスなしの絶縁樹脂との２層により構成されていることを特徴とする電子部品内蔵配線板。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１つに記載の電子部品内蔵配線板において，
一方の面が板面上に第２の電子部品を搭載する搭載面であるとともにその裏面は第２の電子部品を搭載しない非搭載面であり，
前記電子部品の通電電極へ通じる前記非搭載面側のビアとしてリセスビアを用い，
前記電子部品の通電電極へ通じる前記搭載面側のビア，およびそれら以外の層間接続ビアとしてフィルドビアを用いていることを特徴とする電子部品内蔵配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，コア基板のキャビティに電子部品が収容されており，それらの上に上層が積層されている電子部品内蔵配線板に関する。さらに詳細には，薄型化された配線板であっても，電子部品を内蔵していることによる配線板の反りや電子部品の割れが問題となることがない電子部品内蔵配線板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子部品内蔵配線板としては，特許文献１に記載されたものがある。同文献の例えば図５に記載された配線板は，「基板３０」（コア基板）の「凹部３０ａ」（キャビティ）に「チップコンデンサ２０」（電子部品）を収容した電子部品内蔵配線板である。この配線板は，主としてパソコン等の機器への搭載を前提としたものである。このため，配線板の全体厚が１．５ｍｍ程度あり，そのうち電子部品の厚さが５００μｍ程度を占めている。そして，コア基板や電子部品の上に積層されている上層部分の厚さも５００μｍ程度あり，電子部品の厚さとほぼ同等か，もしくはそれより大きいくらいである。また，電子部品の電極の厚さと，上層部分に形成される導体層の厚さはほぼ同等である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２８４８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら近年の配線板ではモバイル等のより小形の機器への対応が迫られており，このために全体厚を２００〜３５０μｍ程度とする薄型化が求められている。このためには当然，コア基板，電子部品，層間絶縁層，導体層のそれぞれに薄型化が求められる。このレベルまで薄型化された電子部品内蔵配線板では，機械的強度を簡単には確保できない。このため，電子部品搭載時に配線板に反りが生じることがあった。この反りにより，その後にさらに配線板に別の部品や別の基板を実装する際，あるいは配線板を機器に搭載する際などに不具合が生じることがあった。また，反りによる内部応力や外部からの応力により電子部品自体に割れが生じることもあった。
【０００５】
本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，モバイル機器対応レベルにまで薄型化された状況でも機械的強度の不足による不具合を生じないようにした電子部品内蔵配線板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の電子部品内蔵配線板は，少なくとも１面に開口するキャビティが形成されている，厚さが３００μｍを超えないコア基板と，キャビティに収容されている，表面に通電電極を有し厚さが３００μｍを超えない電子部品と，コア基板および電子部品におけるキャビティが開口している側の面を覆う絶縁樹脂層とを有しており，コア基板と絶縁樹脂層との間もしくは絶縁樹脂層の上に，通電電極の厚みよりも薄い上層配線層が形成されているものである。
【０００７】
この電子部品内蔵配線板では，電子部品の通電電極が，コア基板と絶縁樹脂層との間もしくは絶縁樹脂層の上に形成されている上層配線層より厚い。このことにより，通電電極の直上の絶縁樹脂層もその分厚く，電子部品が保護されその割れが防止されている。また，絶縁樹脂層上の上層配線層は薄いので，絶縁樹脂層と上層配線層との全体である上層積層部の剛性は比較的低く，電子部品内蔵配線板の反りが防止されている。
【０００８】
本発明の電子部品内蔵配線板はあるいは，少なくとも１面に開口するキャビティが形成されている，厚さが３００μｍを超えないコア基板と，キャビティに収容されている，厚さが３００μｍを超えない電子部品と，コア基板および電子部品におけるキャビティが開口している側の面を覆って，絶縁樹脂層および導体層の積み重ねにより形成された上層積
層部とを有し，上層積層部の厚さが，コア基板の厚さより薄いものであってもよい。このようなものであっても，電子部品内蔵配線板の反りを生じさせようとする上層積層部の作用が弱く，反りが防止されている。むろん本発明は，［０００６］の特徴と［０００８］の特徴とを兼ね備えたものであってもよい。
【０００９】
本発明ではまた，コア基板が，ガラスクロス入りの絶縁樹脂により構成されており，絶縁樹脂層が，ガラスクロスなしの絶縁樹脂により構成されていることが好ましい。このような場合には，コア基板と絶縁樹脂層との熱膨張係数の違いから，本発明を適用することの意義が大きい。ここで絶縁樹脂層は，ガラスクロス入りの絶縁樹脂とその上層側のガラスクロスなしの絶縁樹脂との２層により構成されているものであってもよい。本発明ではさらに，電子部品内蔵配線板の一方の面が板面上に第２の電子部品を搭載する搭載面であるとともにその裏面は第２の電子部品を搭載しない非搭載面である場合には，電子部品の通電電極へ通じる非搭載面側のビアとしてリセスビアを用い，電子部品の通電電極へ通じる搭載面側のビア，およびそれら以外の層間接続ビアとしてフィルドビアを用いていることが望ましい。これにより，電子部品へのアクセス経路の低抵抗と，それ以外の部分でのビアのスタックによる基板面積の有効活用とを両立できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば，モバイル機器対応レベルにまで薄型化された状況でも機械的強度の不足による不具合を生じないようにした電子部品内蔵配線板が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態に係る電子部品内蔵配線板を透視して示す平面図である。
【図２】実施の形態に係る電子部品内蔵配線板の断面図である。
【図３】実施の形態で出発材として用いるコア配線板の断面図である。
【図４】キャビティを形成したコア配線板の断面図である。
【図５】粘着テープをラミネートした状態のコア配線板の断面図である。
【図６】ＭＬＣＣを搭載した状態のコア配線板の断面図である。
【図７】１回目のラミネートを行った状態のコア配線板の断面図である。
【図８】粘着テープを除去した状態のコア配線板の断面図である。
【図９】２回目のラミネートを行った状態のコア配線板の断面図である。
【図１０】外層パターンを形成した状態のコア配線板の断面図である。
【図１１】保護絶縁層等を形成した電子部品内蔵配線板の断面図である。
【図１２】保護絶縁層等を形成した電子部品内蔵配線板の別の例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態に係る電子部品内蔵配線板は，モバイル機器への搭載を主たる用途とした薄型のものであり，図１の平面図および図２の断面図に示すように構成されている。本形態に係る電子部品内蔵配線板１は図１に示すように，コア配線板２の一部分に長方形状のキャビティ３を形成し，キャビティ３の中に電子部品４を配置してなるものである。
【００１３】
コア配線板２は，導電層と絶縁層とを積層してなる公知の配線板である。キャビティ３は，コア配線板２の一部分をくり抜いた貫通孔である。そして，図１の電子部品内蔵配線板１におけるキャビティ３には，電子部品４が収容されている。また，キャビティ３のうち電子部品４が占めている部分以外の部分は，空洞ではなく，充填樹脂５により充填されている。
【００１４】
電子部品４は，本形態においては積層セラミックコンデンサ（multi-layer ceramic capacitor）である。以下，ＭＬＣＣ４という。ＭＬＣＣ４は，全体として長方形の平板状をなしている。ＭＬＣＣ４は，その長手方向の両端に，表面が電極４１，４２で覆われている領域を有している。電極４１，４２は，ＭＬＣＣ４の内部導体に繋がる通電電極である。電極４１，４２は，ＭＬＣＣ４の短辺である１辺およびその対辺に沿って設けられている。電極４１，４２の間には，電極で覆われていない領域４３が存在する。
【００１５】
図２の断面図は，図１におけるＡ−Ａ箇所の断面を描いたものである。図２から分かるように本形態に係る電子部品内蔵配線板１は，表裏面ともに，上層積層部６１，６２に覆われている。上層積層部６１，６２は，コア配線板２とＭＬＣＣ４との主面（図２中におけるコア配線板２やＭＬＣＣ４の上側の面および下側の面）をいずれも覆っている。上層積層部６１，６２の詳細については後述する。
【００１６】
図２に見るようにコア配線板２の表裏の表面には，配線パターン２０１，２０２が形成されている。配線パターン２０１，２０２は，その上にさらに上層が積層されて内層パターンとなっている。コア配線板２は，表面の配線パターン２０１，２０２に限らず内部にも内部配線パターンが形成されているものであってもよい。ただし，キャビティ３の領域３０の範囲内には，配線パターン２０１，２０２も内部配線パターンも存在しない。コア配線板２にはまた，キャビティ３以外のところどころに，充填スルーホール２０３，２０４が形成されている。充填スルーホール２０３，２０４は，配線パターン２０１，２０２間の導通をその箇所にて取るものである。
【００１７】
コア配線板２の厚さＴ１は，６０〜２００μｍ程度である。コア配線板２は，絶縁樹脂にガラスクロスを含んだもので構成されている。このためコア配線板２の熱膨張係数は，１０ｐｐｍ／Ｋ以下の低い値である。なお配線パターン２０１，２０２の厚さは７〜１５μｍ程度で，その熱膨張係数は，１６ｐｐｍ／Ｋ程度である。
【００１８】
また，図２に見るように，ＭＬＣＣ４の内部は，第１導体層１４と第２導体層２４とを，層間絶縁物３０を間に挟みつつ交互に積層したものである。第１導体層１４は，電極４１と接続されている。第２導体層２４は，電極４２と接続されている。第１導体層１４と電極４１とのペアと，第２導体層２４と電極４２とのペアとは，互いに絶縁されている。これによりＭＬＣＣ４は，積層型コンデンサとして機能するようになっている。なお，第１導体層１４や第２導体層２４の枚数は，実際にはもっと多い。ＭＬＣＣ４の厚さは，コア配線板２の厚さＴ１とほぼ同等またはそれよりやや薄い程度である。
【００１９】
続いて，上層積層部６１，６２について説明する。上層積層部６１，６２はいずれも，絶縁層と配線パターン層とを交互に積層したものである。図２の例では，上層積層部６１は，２層の層間絶縁層６１１，６１２，最外の保護絶縁層６１３と，それらに挟まれた上層配線層６１４，６１５とにより構成されている。上層積層部６２も同様に，２層の層間絶縁層６２１，６２２，最外の保護絶縁層６２３とそれらに挟まれた上層配線層６２４，６２５とにより構成されている。層間絶縁層６１１，６１２，６２１，６２２は，ガラスクロスを含まない絶縁樹脂により構成されている。その熱膨張係数は，４０ｐｐｍ／Ｋ程度である。
【００２０】
電子部品内蔵配線板１では，ＭＬＣＣ４の電極４１，４２の厚さＨ１は，上層配線層６１４，６１５，６２４，６２５の厚さＨ２よりも厚く，１５〜２０μｍ程度である。配線パターン２０１，２０２の厚さは，上層配線層６１４，６１５，６２４，６２５の厚さＨ２と同程度である。
【００２１】
層間絶縁層６１１には，ＭＬＣＣ４の電極４１，４２を上層配線層６１４と導通させるフィルドビア６４が形成されている。また，層間絶縁層６２１には，電極４１，４２を上層配線層６２４と導通させるリセスビア６３が形成されている。また，層間絶縁層６１１，６１２，６２１，６２２には随所に，配線パターン２０１，２０２や上層配線層６１４，６１５，６２４，６２５の間の導通を取るフィルドビア６４が形成されている。また，保護絶縁層６１３の随所には，外部から電子部品内蔵配線板１に電気的にアクセスするためのバンプ６５が形成されている。上層積層部６１，６２の厚さＴ２，Ｔ３は，コア配線板２の厚さＴ１より薄く，５０〜１５０μｍ程度である。図２の電子部品内蔵配線板１は，板面上にも電子部品を搭載することができ，その場合には図２における上側の面上に搭載するものである。
【００２２】
上記の電子部品内蔵配線板１では，その構造上の特徴により，以下に述べる利点を有している。
【００２３】
第１の特徴点として，ＭＬＣＣ４の電極４１，４２の厚さＨ１が，上層配線層６１４，６１５，６２４，６２５の厚さＨ２よりも厚いことが挙げられる。言い替えると上層配線層６１４，６１５，６２４，６２５の厚さＨ２はＭＬＣＣ４の電極４１，４２の厚さＨ１より薄いのである。ＭＬＣＣ４の電極４１，４２が厚いことにより，ＭＬＣＣ４の実装時におけるＭＬＣＣ４の割れが防止されている。電極４１，４２が厚いということは，その直上の層間絶縁層６１１，６１２もその分厚いということである。このためにＭＬＣＣ４が保護されるのである。また，リセスビア６３形成時のレーザ照射の熱ダメージに対しても，電極４１，４２が厚いことにより，剥離や貫通が防止されている。
【００２４】
一方，上層配線層６１４，６１５，６２４，６２５が薄いことにより，電子部品内蔵配線板１全体としての反りが抑制されている。電子部品内蔵配線板１の反りを生じさせる原因としては，コア配線板２と上層積層部６１，６２との間の熱膨張係数の差が挙げられる。電子部品内蔵配線板１はかなりの薄型板であり，この薄さは反りの原因に対する抵抗力が低いこと，つまり反りが生じやすいことを意味する。本形態では前述のように上層配線層６１４，６１５，６２４，６２５，層間絶縁層６１１，６１２，６２１，６２２とも，コア配線板２よりも熱膨張係数が高い。つまり上層積層部６１，６２はコア配線板２より高熱膨張である。しかしながら，上層配線層６１４，６１５，６２４，６２５が薄いことにより，上層積層部６１，６２の剛性が低い。このことにより，電子部品内蔵配線板１の反りが抑制されている。
【００２５】
第２の特徴点として，上層積層部６１，６２の厚さＴ２，Ｔ３自体がコア配線板２の厚さＴ１より薄いことが挙げられる。このことは，電子部品内蔵配線板１の反りを生じさせようとする上層積層部６１，６２の作用が小さいことを意味する。よってこの厚さの関係も，電子部品内蔵配線板１の反りの抑制に貢献している。なお，第１の特徴点と第２の特徴点とは，何れか一方が単独で採用された場合でもある程度の効果を奏するものである。
【００２６】
第３の特徴点として，図２中の下面側におけるＭＬＣＣ４の電極４１，４２の直上のビアにはリセスビア６３を用い，それ以外のビア（上面側における電極４１，４２の直上のビアおよびその他の層間ビア）にはフィルドビア６４を用いていることが挙げられる。リセスビアはフィルドビアに比べて大面積に形成することが容易である。一方，フィルドビアは上面が平坦であるため，ビアの直上にビアを重ねるスタック構造を取りやすい利点がある。このため電子部品内蔵配線板１では，大面積の電極４１，４２に対して，板面上に電子部品を搭載しない下面側ではリセスビア６３を用いることで，ＭＬＣＣ４へのアクセス経路を低抵抗にしている。また，板面上に電子部品を搭載することとなる上面側では，フラット性を優先してフィルドビア６４を用いている。さらに，それ以外の箇所ではフィルドビア６４をスタックすることで基板面積の有効活用を図っている。むろん，下面側の電極４１，４２の直上の箇所においても，スタック構造を優先するならばフィルドビアを用いてもかまわない。
【００２７】
上記のような電子部品内蔵配線板の製造プロセスを，図３〜図１１の断面図により説明する。図３は，本形態で出発材として使用するコア配線板２を示している。配線パターン２０１，２０２や充填スルーホール２０３，２０４は，形成済みであるが，キャビティ３はまだ形成されていない。キャビティ３を形成した状態が図４である。ここで配線パターン２０１，２０２について公知の粗面化処理を行っておく。続いて，粗面化処理後のコア配線板２に粘着テープ６６をラミネートして，図５の状態とする。そして，テープラミネート後のコア配線板２にＭＬＣＣ４を搭載して，図６の状態とする。すなわち，コア配線板２のキャビティ３にＭＬＣＣ４を収納する。
【００２８】
続いて，１面目の層間絶縁層のラミネートを行い，図７の状態とする。図７の状態では，層間絶縁層６１１が形成されている。また，キャビティ３の隙間が充填されている。そして，粘着テープ６６を除去してから（図８），２面目の層間絶縁層のラミネートを行い，図９の状態とする。図９の状態では，層間絶縁層６１１に加えて，層間絶縁層６２１が形成されている。その後，層間絶縁層６１１，６１２の硬化，上層配線層の形成を行い，図１０の状態とする。図１０の状態では，上層配線層６１４，６２４，リセスビア６３，フィルドビア６４が形成されている。そして，保護絶縁層６１３，６２３やバンプ６５を形成すると，図１１の電子部品内蔵配線板１０となる。電子部品内蔵配線板１０では，層間絶縁層６１１，上層配線層６１４，保護絶縁層６１３により上層積層部６１が構成されている。同様に，層間絶縁層６２１，上層配線層６２４，保護絶縁層６２３により上層積層部６２が構成されている。
【００２９】
なお，図１１の電子部品内蔵配線板１０は，次の２点で図２の電子部品内蔵配線板１と仕様が異なるが，本発明の特徴をいずれも有しているものである。第１に，上層積層部６１，６２における層間絶縁層および上層配線層の積層数が片面当たり１層である。この場合でも，上層積層部６１，６２の全厚は，コア配線板２の厚さより薄くなっている。第２に，ＭＬＣＣ４の電極４１，４２へのアクセス経路が，リセスビアでなくフィルドビア６４とされていることである。このため図１１の電子部品内蔵配線板１０では，ＭＬＣＣ４へのフィルドビア６４の直上にバンプ６５をスタックすることができている。
【００３０】
また，図１１の電子部品内蔵配線板１０を図１２に示すように変形してもよい。図１２の電子部品内蔵配線板１１は，図１１の電子部品内蔵配線板１０における層間絶縁層６１１，６１２を，それぞれ２層としたものである。すなわち図１２の電子部品内蔵配線板１１では，図中上面側および下面側の当該層間絶縁層が，下層絶縁層６１１，６２１と，上層絶縁層６３１，６４１との２層構成となっている。下層絶縁層６１１，６２１はガラスクロス入りの絶縁述層であり，上層絶縁層６３１，６４１はガラスクロス入りの絶縁述層である。他の点は図１１の電子部品内蔵配線板１０と同じである。図１２の電子部品内蔵配線板１１は，図１１の電子部品内蔵配線板１０と比較して剛性面で有利で，反りがさらに生じにくい。
【００３１】
以上詳細に説明したように本実施の形態に係る電子部品内蔵配線板１，１０，１１では，ＭＬＣＣ４の電極４１，４２の厚さＨ１を，上層配線層６１４，６１５，６２４，６２５の厚さＨ２よりも厚くしている。また，上層積層部６１，６２の厚さＴ２，Ｔ３をコア配線板２の厚さＴ１より薄くしている。これにより，モバイル機器対応レベルの薄型
板でありながら，上層積層部６１，６２とコア配線板２との間の熱膨張係数の差に起因する電子部品内蔵配線板１，１０，１１の反りを巧く抑制している。また，ＭＬＣＣ４へのダメージを防止し，その割れを防いでいる。つまり，薄型板であることによる機械的強度の不足を巧く補った電子部品内蔵配線板が実現されている。
【００３２】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，電子部品内蔵配線板１，１０，１１における各配線層の配線パターンや，ビアやスルーホールの位置などは任意である。また，板状にさらに別の部品や基板を搭載するものであってもよい。また，コア配線板２におけるキャビティ３は，貫通穴に限らず，一面側のみに開口した有底キャビティであってもよい。
【符号の説明】
【００３３】
２              コア基板
３              キャビティ
４              ＭＬＣＣ（電子部品）
４１，４２      電極
６１，６２      上層積層部
６１１，６１２  層間絶縁層（絶縁樹脂層）
６１４，６１５  上層配線層
６２１，６２２  層間絶縁層（絶縁樹脂層）
６２４，６２５  上層配線層
６３１，６４１  層間絶縁層（絶縁樹脂層）
６３            リセスビア
６４            フィルドビア
Ｈ１            電極の厚さ
Ｈ２            上層配線層の厚さ
Ｔ１            コア基板の厚さ
Ｔ２，Ｔ３      上層積層部の厚さ
【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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