(57)【要約】【課題】部品内蔵樹脂多層基板の厚みを低減する。【解決手段】樹脂多層基板２は、複数の樹脂層２１が積層されて形成されており、主表面４を有している。樹脂多層基板２の内部に導体パターン７とビア導体６とを含む配線８が形成されており、主表面４にキャビティが複数形成されている。複合基板３は、コア基板３１と、複数の部品３２とを含んでいる。コア基板３１は、樹脂多層基板２に対向する対向面を有している。複数の部品３２は、コア基板３１の対向面側に搭載されている。複数の部品３２は、キャビティ内に個々に収容されている。接続端子９は、配線８とコア基板３１とを電気的に接続している。【選択図】図２
2014157857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の樹脂層が積層されて形成され、主表面を有し、内部に導体パターンとビア導体とを含む配線が形成されており、前記主表面にキャビティが複数形成されている、樹脂多層基板と、
前記樹脂多層基板に対向する対向面を有するコア基板と前記コア基板の前記対向面側に搭載された複数の部品とを含む複合基板とを備え、前記部品は前記キャビティ内に個々に収容されており、さらに、
前記配線と前記コア基板とを電気的に接続する接続端子を備える、部品内蔵樹脂多層基板。
【請求項２】
前記接続端子は、前記コア基板の厚み方向に延在し、前記対向面に固定されており、
前記樹脂多層基板の前記主表面には主表面開口部が形成されており、
前記接続端子は前記主表面開口部内に配置されている、請求項１に記載の部品内蔵樹脂多層基板。
【請求項３】
前記接続端子は、前記樹脂多層基板の厚み方向に延在し、前記樹脂多層基板に固定されており、
前記接続端子は、前記主表面から突出する突出部を有し、
前記コア基板の前記対向面側には対向面開口部が形成されており、
前記突出部は前記対向面開口部内に配置されている、請求項１に記載の部品内蔵樹脂多層基板。
【請求項４】
前記接続端子は、前記樹脂多層基板の内部に埋設されており、前記主表面にまで延在して前記コア基板に接続している、請求項１に記載の部品内蔵樹脂多層基板。
【請求項５】
前記主表面は、第１主表面と、前記第１主表面とは反対側の第２主表面とを有し、
前記第１主表面と前記第２主表面との両方に前記複合基板が実装されている、請求項１から４のいずれかに記載の部品内蔵樹脂多層基板。
【請求項６】
前記部品内蔵樹脂多層基板を平面的に見て、前記第１主表面に実装された前記複合基板と、前記第２主表面に実装された前記複合基板とは、互いに重なって配置されている、請求項５に記載の部品内蔵樹脂多層基板。
【請求項７】
前記接続端子は、前記第１主表面に実装された前記複合基板の前記コア基板と、前記第２主表面に実装された前記複合基板の前記コア基板とを電気的に接続する、請求項５または６に記載の部品内蔵樹脂多層基板。
【請求項８】
前記コア基板は、前記対向面と反対側の裏面を有し、
前記複合基板は、前記コア基板の前記裏面側に搭載された第２の部品を含む、請求項１から７のいずれかに記載の部品内蔵樹脂多層基板。
【請求項９】
厚み方向に貫通する複数の貫通孔が形成された樹脂シートを準備する工程と、
前記樹脂シートと、他の樹脂シートとを積層し、樹脂多層基板を形成する工程と、
コア基板と前記コア基板に搭載された複数の部品とを含む複合基板を、前記部品を個々に前記貫通孔に嵌入させて前記樹脂多層基板に実装する工程とを備える、部品内蔵樹脂多層基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品内蔵樹脂多層基板およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子などの電子部品の基板への実装方法および実装構造に関し、電子部品にピン形状の端子を形成し、受け側の基板には開口部を設け、開口部に端子を嵌め込むことで電子部品と基板とを接続する技術が提案されている（たとえば、特開２０１０−２０６０３８号公報（特許文献１）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２０６０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記文献では、半導体素子をパッケージ基板の表面上に実装する構造が例示されており、さらに、半導体素子とパッケージ基板とからなる電子部品を回路基板に実装する場合にも同様の構造が適用できることが記載されている。しかしながら、基板の表面に部品を搭載した複合基板を樹脂多層基板の表面上に実装しようとすると、樹脂多層基板の表面から複合基板が突出する厚みが大きくなり、結果として装置全体の厚みが大きくなる。したがって樹脂多層基板の特徴である薄い形状が損なわれてしまう問題が生じる。
【０００５】
そこで、本発明は、厚みを低減することができる部品内蔵樹脂多層基板およびそ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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に基づく部品内蔵樹脂多層基板は、樹脂多層基板と、複合基板と、接続端子とを備えている。樹脂多層基板は、複数の樹脂層が積層されて形成されている。樹脂多層基板は、主表面を有している。樹脂多層基板の内部に導体パターンとビア導体とを含む配線が形成されており、主表面にキャビティが複数形成されている。複合基板は、コア基板と、複数の部品とを含んでいる。コア基板は、樹脂多層基板に対向する対向面を有している。複数の部品は、コア基板の対向面側に搭載されている。複数の部品は、キャビティ内に個々に収容されている。接続端子は、配線とコア基板とを電気的に接続している。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、樹脂多層基板の表面に形成されたキャビティ内に部品が個々に収容されているので、部品内蔵樹脂多層基板の厚みを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に基づく実施の形態１における部品内蔵樹脂多層基板の平面図である。
【図２】本発明に基づく実施の形態１における部品内蔵樹脂多層基板の断面図である。
【図３】本発明に基づく実施の形態１における複合基板の底面図である。
【図４】本発明に基づく実施の形態１における、複合基板を樹脂多層基板へ実装する前の状態の断面図である。
【図５】本発明に基づく実施の形態２における部品内蔵樹脂多層基板の断面図である。
【図６】本発明に基づく実施の形態２における、複合基板を樹脂多層基板へ実装する前の状態の断面図である。
【図７】本発明に基づく実施の形態３における部品内蔵樹脂多層基板の断面図である。
【図８】本発明に基づく実施の形態３における、複合基板を樹脂多層基板へ実装する前の状態の断面図である。
【図９】本発明に基づく実施の形態４における部品内蔵樹脂多層基板の断面図である。
【図１０】本発明に基づく実施の形態４における、複合基板を樹脂多層基板へ実装する前の状態の断面図である。
【図１１】本発明に基づく実施の形態５における部品内蔵樹脂多層基板の断面図である。
【図１２】本発明に基づく実施の形態６における部品内蔵樹脂多層基板の断面図である。
【図１３】本発明に基づく実施の形態６における部品内蔵樹脂多層基板の製造方法のフローチャートである。
【図１４】本発明に基づく実施の形態６における部品内蔵樹脂多層基板の製造方法の第１の工程の説明図である。
【図１５】本発明に基づく実施の形態６における部品内蔵樹脂多層基板の製造方法の第２の工程の説明図である。
【図１６】本発明に基づく実施の形態６における部品内蔵樹脂多層基板の製造方法の第３の工程の説明図である。
【図１７】本発明に基づく実施の形態６における部品内蔵樹脂多層基板の製造方法の第４の工程の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施の形態１）
（構成）
図１〜図４を参照して、本発明に基づく実施の形態１における部品内蔵樹脂多層基板１０１について説明する。部品内蔵樹脂多層基板１０１は、樹脂多層基板２と複合基板３とを備えている。樹脂多層基板２は、主表面４を有している。主表面４は、第１主表面４ａと、第１主表面４ａとは反対側の第２主表面４ｂとを有している。部品内蔵樹脂多層基板１０１は、樹脂多層基板２の主表面４の両方に複合基板３が実装されて形成されている。すなわち、複合基板３は、第１主表面４ａと第２主表面４ｂとの両方に実装されている。
【００１０】
樹脂多層基板２は、複数の樹脂層２１が積層されて一体化されることによって形成されている。複数の樹脂層２１が積層されている方向、すなわち図２に示す断面図中の上下方向を、樹脂多層基板２の厚み方向と称する。樹脂多層基板２の内部には、導電性の配線８が形成されている。配線８は、複数のビア導体６と、複数の導体パターン７とを含んでいる。ビア導体６は、樹脂層２１の厚み方向に延在しており、樹脂層２１を厚み方向に貫通して形成されている。導体パターン７は、樹脂層２１の厚み方向と直交する面方向に延在しており、樹脂層２１の主表面に配置されている。樹脂層２１を厚み方向に貫通して形成されているビア導体６が、異なる樹脂層２１に形成されている導体パターン７を電気的に接続しており、これにより配線８が形成されている。
【００１１】
図４を参照して、樹脂多層基板２の両側の主表面４には、複数のキャビティ２２と、複数の主表面開口部としての開口部２３とが形成されている。キャビティ２２は、樹脂多層基板２の主表面４の一部が窪んだ形状に形成されている。キャビティ２２は、主表面４に対し開口し、底面と内壁面とを有しており、その内部に中空の空間を規定している。開口部２３は、樹脂多層基板２の主表面４の一部が窪んだ形状に形成されている。開口部２３は、主表面４に対し開口し、底面と内壁面とを有しており、その内部に中空の空間を規定している。
【００１２】
複合基板３は、コア基板３１を含んでいる。コア基板３１は、樹脂多層基板２に対向する対向面３７と、対向面３７と反対側の裏面３８とを有している。コア基板３１は平板状の外形を有しており、一対の主表面のうちの一方が対向面３７として形成されており、他方が裏面３８として形成されている。コア基板３１の対向面３７と裏面３８とには、図示しない表面導体が設けられており、コア基板３１の内部には、図示しない内部導体が設けられている。コア基板３１の対向面３７側には、複数の部品３２が搭載されている。コア基板３１の裏面３８側には、第２の部品３４が搭載されている。複合基板３は、コア基板３１の対向面３７に実装されている複数の部品と、コア基板３１の裏面３８に実装されている第２の部品３４とを含んでいる。複数の部品３２はそれぞれ、対向面３７に設けられた表面導体に電気的に接続されている。
【００１３】
第２の部品３４は、はんだボールなどの接合部材３５によってコア基板３１の裏面３８に接合されており、裏面３８に設けられた表面導体に電気的に接続されている。第２の部品３４は、封止樹脂３６で覆われることにより、応力または水分などの外部環境から保護されている。封止樹脂３６を設けることにより、コア基板３１と第２の部品３４との密着が維持されており、また、複合基板３の実装時のピックアップ性が向上している。一方、コア基板３１の対向面３７側には、封止樹脂は設けられていない。複合基板３は、コア基板３１の主表面の両方に部品が実装された両面実装型の基板であり、かつ、コア基板３１の主表面の片方のみが樹脂で封止された片面封止型の基板である。
【００１４】
複合基板３はまた、接続端子９を備えている。接続端子９は、導電性の材料により形成されており、コア基板３１の対向面３７に固定されている。接続端子９は、コア基板３１の厚み方向に延在している。図３を参照して、接続端子９はピン状の形状を有しており、複数の接続端子９がコア基板３１の外周に沿って配列されている。コア基板３１の対向面３７側には、複数の部品３２と、複数のピン形状の接続端子９と、半導体素子３９とが配置されている。ピン形状の接続端子９が形成されている対向面３７に、部品３２が搭載されている。
【００１５】
接続端子９は、Ｃｕ、Ｃｕに０．１％〜２０％の割合でＦｅが混合された合金、Ａｕ、ＡｇまたはＡｌなどの金属導体により形成される金属ピンを用いることができる。所望の直径を有し、円柱状または多角形状の断面形状を有する金属導体の線材が、所定の長さでせん断加工されることで、接続端子９は、円柱状または多角形状に形成されている。
【００１６】
図２および図４を参照して、複合基板３が樹脂多層基板２の主表面４に実装されている状態において、複数の部品３２は、複数のキャビティ２２内に個々に収容されている。また複数の接続端子９は、複数の開口部２３内にそれぞれ配置されている。開口部２３は、ピン形状の接続端子９を受け入れ可能な細孔形状に形成されている。樹脂多層基板２の主表面４には、部品３２を埋設するためのキャビティ２２と、ピン形状の接続端子９が挿入される開口部２３とが形成されている。
【００１７】
接続端子９を開口部２３に挿入することにより、複合基板３は樹脂多層基板２の主表面４に実装される。接続端子９が対向面３７から突出する高さは、部品３２が対向面３７から突出する高さよりも大きい。そのため、複合基板３を樹脂多層基板２に実装するときに、複数の接続端子９を各々対応する開口部２３内に挿入することにより、部品３２は各々対応するキャビティ２２内に導かれる。このようにして部品３２は、樹脂多層基板２に内蔵されている。
【００１８】
複合基板３が樹脂多層基板２に実装されている状態において、接続端子９の一方の端部は、コア基板３１に固定されており、対向面３７に形成された表面導体と電気的に接続されている。接続端子９の他方の端部は、配線８の一部を構成する導体パターン７に接触している。これにより接続端子９は、樹脂多層基板２側の電極である配線８と、複合基板３側の電極であるコア基板３１とを、電気的に接続している。接続端子９は、コア基板３１の厚み方向において、樹脂多層基板２の内部に形成された配線８にその先端が確実に到達し得る長さを有している。
【００１９】
（作用・効果）
本実施の形態では、樹脂多層基板２の主表面４には、主表面４が窪んだ形状の中空のキャビティ２２が形成されており、複合基板３が樹脂多層基板２に実装されている状態において、部品３２はキャビティ２２内に収容されている。複合基板３は、その全体が樹脂多層基板２の主表面４から突出して実装されておらず、複合基板３の一部を構成する部品３２は樹脂多層基板２に内蔵されている。これにより、部品内蔵樹脂多層基板１０１において複合基板３が樹脂多層基板２の主表面４から突出する厚みを小さくできるので、部品内蔵樹脂多層基板１０１の厚み方向の寸法を低減でき、低背化を達成することができる。
【００２０】
部品３２は、キャビティ２２内において樹脂多層基板２によって取り囲まれており、樹脂多層基板２によって簡易的に封止されている。部品３２は、樹脂多層基板２によって覆われて外部環境から保護されている。そのため、樹脂多層基板２に複合基板３を安定的に実装することができる。樹脂多層基板２が柔軟性および弾性を有しているために、部品３２の保持力が高められているとともに、部品内蔵樹脂多層基板１０１の落下時などに部品３２に加わる衝撃が緩和されるので耐衝撃性を向上することができる。
【００２１】
部品３２が実装されているコア基板３１の対向面３７側には封止樹脂が設けられていない。複合基板３において、コア基板３１と封止樹脂との界面に隙間ができると、半田スプラッシュによるショートの危険がある。特に複合基板３を小型化するに伴って、樹脂封止は一層困難になっている。しかしながら、本実施の形態の複合基板３では、対向面３７側の封止樹脂が省略されているので、対向面３７側で複合基板３と封止樹脂との間に間隙が形成されず、半田が間隙に入り込まないため、半田スプラッシュが発生することを確実に防止できる。したがって、複合基板３において半田スプラッシュが発生する不具合を抑制することができる。また、対向面３７側に封止樹脂を設ける必要がないことにより、部品内蔵樹脂多層基板１０１の製造コストを一層低減することができる。
【００２２】
部品３２は、積層セラミックコンデンサ、集積回路などの電子部品であって、電流が流れる際に発熱する。本実施の形態の部品３２はコア基板３１に搭載されており、部品３２の全体が樹脂層２１で囲われておらず、部品３２の外周面のうち一面はコア基板３１に接している。部品３２で発生した熱は、部品３２からコア基板３１へ伝達され、コア基板３１を経由して外部に伝達される。これにより、部品３２からの放熱が効率よく行なわれる。部品３２の放熱性を向上することができるので、部品３２の過熱による不具合の発生を抑制することができる。
【００２３】
また、本実施の形態では、複合基板３にピン形状の接続端子９が設けられており、樹脂多層基板２の主表面４には開口部２３が形成されており、複合基板３が樹脂多層基板２の主表面４に実装されている状態において、接続端子９は開口部２３内に配置されている。
【００２４】
この構成を採用することにより、配線８とコア基板３１との電気的接続のためにビア導体を使用する構成と比較して、電気抵抗を低減することができる。樹脂多層基板２の厚み方向に金属ピンを延在させることにより、樹脂多層基板２に曲げ応力が作用するときにコア基板３１に作用する曲げ応力を低減できるので、複合基板３と樹脂多層基板２との接続信頼性を向上することができる。
【００２５】
複合基板３を樹脂多層基板２に実装するときに接続端子９を開口部２３に挿入すれば、部品３２を所定の位置（すなわちキャビティ２２内）に配置することができる。したがって、樹脂多層基板２に対する複合基板３の位置ずれを防止でき、部品３２を精度よく配置することができる。加えて、ピン形状の接続端子９を、ピン形状に対応する細孔形状の開口部２３に挿入することで、複合基板３のコア基板３１と樹脂多層基板２とが電気的に接続されている。このとき、先端面に半田を塗布した接続端子９を開口部２３に挿入して先端面を配線８に接触させ、この状態で半田を溶かしその後冷却することにより、接続端子９が配線８に半田を介して金属間接合される。このようにして接続端子９と配線８とを固定すれば、接続端子９が開口部２３から抜けることを抑制できるので、複合基板３を樹脂多層基板２により確実に実装することができる。
【００２６】
また、本実施の形態では、樹脂多層基板２の第１主表面４ａと第２主表面との両方に複合基板３が実装されている。この構成を採用することにより、樹脂多層基板２の両主表面４に部品３２が実装されるので、樹脂多層基板２への部品３２の実装密度を高めることができる。
【００２７】
また、本実施の形態では、複合基板３は、コア基板３１の対向面３７側に搭載された部品３２と、コア基板３１の裏面３８側に搭載された第２の部品３４を含む。この構成を採用することにより、コア基板３１の両面に部品が搭載された複合基板３が樹脂多層基板２に実装されるので、樹脂多層基板２への部品の実装密度をより高めることができる。
【００２８】
（実施の形態２）
（構成）
図５〜図６を参照して、本発明に基づく実施の形態２における部品内蔵樹脂多層基板１０１について説明する。実施の形態２の部品内蔵樹脂多層基板１０１では、一方側の主表面４である第１主表面４ａに実装された複合基板３と、他方側の主表面４である第２主表面４ｂに実装された複合基板３とは、樹脂多層基板２の厚み方向に重なる位置に配置されている。部品内蔵樹脂多層基板１０１を平面的に見て、図５中の上側の第１主表面４ａに実装されている複合基板３と、図５中の下側の第２主表面４ｂに実装されている複合基板３とは、互いに重なって配置されている。
【００２９】
図中上側の第１主表面４ａに実装されている複合基板３から延びる接続端子９は、樹脂多層基板２の内部に形成されたビア導体６に突き通されている。ビア導体６はＡｇを主成分とする導電性ペースト、Ｓｎ−Ａｇ系合金を主成分とする導電性ペースト、ビスマスを主成分とする導電性ペースト、錫系はんだ材料または銅などの導電性材料により形成されている。ビア導体６の形成材料は加熱すれば柔らかくなるので、接続端子９の形成材料がビア導体６の形成材料に比較して相対的に硬くなる。そのため、リフロー温度程度に加熱した状態で、接続端子９を開口部２３に挿入し、さらに接続端子９を樹脂多層基板２の内部へ向かって押し進めることにより、ビア導体６は容易に変形する。これにより、接続端子９がビア導体６に突き刺さった図５に示す構造が得られる。接続端子９は、その先端面に加えて外周面が配線８に接触している。そのため、接続端子９を介した配線８とコア基板３１との電気的接続を、より確実に形成することができる。
【００３０】
（作用・効果）
本実施の形態では、部品内蔵樹脂多層基板１０１を平面視した場合に、樹脂多層基板２の両主表面４に実装された複合基板３が互いに重なって配置されており、一対の複合基板３が樹脂多層基板２を挟んだ構造が形成されている。柔軟性を有している樹脂多層基板２に曲げ応力が作用するとき、樹脂多層基板２のうち複合基板３の設けられていない部分が曲がり、複合基板３で挟まれた部分は曲がりにくい。そのため、複合基板３に作用する曲げ応力をより低減することができる。
【００３１】
図２に断面を示す実施の形態１の部品内蔵樹脂多層基板１０１では、平面視した場合に、樹脂多層基板２の両主表面４に実装された複合基板３は互いに重ならない位置に配置されている。そのため、樹脂多層基板２に曲げ応力が作用するとき、複合基板３の設けられた部分にも変形が生じ易く、樹脂多層基板２内に挿通されている接続端子９に応力が作用しやすくなるので、接続端子９と樹脂多層基板２、またはコア基板３１と接続端子９の密着力が必要であった。これに対し、実施の形態２のように複合基板３を樹脂多層基板２の厚み方向に重ねて配置することにより、コア基板３１に働く曲げ応力が抑えられ、接続端子９とコア基板３１との密着力の課題が解消される。したがって、部品内蔵樹脂多層基板１０１の配線の接続信頼性を向上することができる。
【００３２】
（実施の形態３）
（構成）
図７〜図８を参照して、本発明に基づく実施の形態３における部品内蔵樹脂多層基板１０１について説明する。実施の形態３の部品内蔵樹脂多層基板１０１では、実施の形態２と同様に、部品内蔵樹脂多層基板１０１を平面視した場合に、第１主表面４ａに実装された複合基板３と第２主表面４ｂに実装された複合基板３とが互いに重なって配置されている。複合基板３によって挟まれた樹脂多層基板２の変形を抑制する観点からは、樹脂多層基板２の厚み方向において一対の複合基板３がほぼ完全に重なった、実施の形態２の配置が最も好ましい。ただし、樹脂多層基板２の両側の複合基板３が樹脂多層基板２の厚み方向において一部重なった図７に示す配置であっても、樹脂多層基板２の変形量を低減して複合基板３に作用する応力を低減できる効果を、同様に得ることができる。
【００３３】
実施の形態３の部品内蔵樹脂多層基板１０１は、接続端子９の構成において実施の形態１および２とは異なっている。具体的には、実施の形態３では、接続端子９は、樹脂多層基板２の厚み方向に延在し、ピン形状に形成されている。接続端子９は、樹脂多層基板２の内部に埋め込まれて固定されており、その端部が主表面４から突出して設けられている。接続端子９は、主表面４から突出する突出部９ａを有している。突出部９ａは、接続端子９の一部を構成している。
【００３４】
コア基板３１の対向面３７側には、対向面開口部としての開口部３３が形成されている。開口部３３は、コア基板３１の対向面３７の一部が窪んだ形状に形成されている。開口部３３は、対向面３７に対し開口し、底面と内壁面とを有しており、その内部に中空の空間を規定している。複合基板３が樹脂多層基板２に実装されている状態において、接続端子９の突出部９ａは、開口部３３内に配置されている。
【００３５】
（作用・効果）
本実施の形態では、コア基板３１の対向面３７側に形成された開口部３３に樹脂多層基板２の主表面４から突出する接続端子９の突出部９ａが挿入され、コア基板３１に搭載された部品３２が樹脂多層基板２の主表面４に形成されたキャビティ２２に埋設されることにより、複合基板３が樹脂多層基板２に実装されている。この構成を採用することにより、実施の形態１および２と同様に、接続端子９を介した配線８とコア基板３１との電気的接続を確保することができる。加えて、ピン形状の接続端子９が樹脂多層基板２側に形成されていることにより、複合基板３側にピン形状の接続端子を設ける必要がなくなる。その結果、樹脂多層基板２に形成された接続端子９が複合基板３の接続端子と樹脂多層基板２の接続端子の機能とを兼ねているため、より低コストで接続端子９を形成することができる。したがって、部品内蔵樹脂多層基板１０１のさらなる低コスト化を達成することができる。
【００３６】
（実施の形態４）
（構成）
図９〜図１０を参照して、本発明に基づく実施の形態４における部品内蔵樹脂多層基板１０１について説明する。実施の形態４の部品内蔵樹脂多層基板１０１では、実施の形態２と同じく、樹脂多層基板２の両方の主表面４に実装された一対の複合基板３が、樹脂多層基板２の厚み方向において、ほぼ完全に重なって配置されている。接続端子９が挿入される開口部２３は、図１０に示すように、樹脂多層基板２を厚み方向に貫通する貫通孔として形成されている。接続端子９を開口部２３に挿入する前の状態で、配線８の一部を形成する導体パターン７は、開口部２３の内部に突出して配置されており、これにより、開口部２３に挿入された接続端子９は、配線８に確実に電気的に接続される。
【００３７】
接続端子９は、図中下側の第２主表面４ｂに実装されている複合基板３に設けられており、コア基板３１の対向面３７に固定されている。図中上側の第１主表面４ａに実装されている複合基板３のコア基板３１の対向面３７には、表面電極４１が設けられている。樹脂多層基板２の両側の主表面４に複合基板３が実装されている状態において、接続端子９は、樹脂多層基板２の第２主表面４ｂから第１主表面４ａに到達するように樹脂多層基板２を貫通している。このとき接続端子９の先端面は、表面電極４１に接触している。接続端子９の外周面は、樹脂多層基板２の内部に形成された配線８に接触している。接続端子９は、第１主表面４ａに実装された複合基板３のコア基板３１と、第２主表面４ｂに実装された複合基板３のコア基板３１とを電気的に接続している。接続端子９を介して、図中上側のコア基板３１と、図中下側のコア基板３１と、配線８とは、互いに電気的に接続されている。
【００３８】
（作用・効果）
本実施の形態では、樹脂多層基板２の両主表面４に複合基板３が実装されており、両側の複合基板３は樹脂多層基板２の厚み方向において重なって配置されている。ピン形状の接続端子９は、第２主表面４ｂに実装された複合基板３に設けられている。接続端子９の先端面は、第１主表面４ａに実装された複合基板３のコア基板３１に設けられた表面電極４１に接触している。これにより接続端子９は、第２主表面４ｂ側のコア基板３１と、第１主表面４ａ側のコア基板３１とを、電気的に接続している。
【００３９】
この構成を採用することにより、実施の形態１〜３と同様に、接続端子９を介した配線８とコア基板３１との電気的接続を確保することができる。加えて、ピン形状の接続端子９は、樹脂多層基板２の両主表面４に実装された一対の複合基板３のうち、一方の複合基板３にのみ設けられており、他方の複合基板３には接続端子９が設けられていない。これにより、部品内蔵樹脂多層基板１０１の必要とする部品点数を低減することができる。
【００４０】
金属ピン形状の接続端子９が樹脂多層基板２を厚み方向に貫通して配置されているので、複合基板３によって挟まれた部分の樹脂多層基板２は、より変形しにくくなっている。そのため、樹脂多層基板２に曲げ応力が作用するときにコア基板３１に作用する曲げ応力を、一層低減することができる。したがって、部品内蔵樹脂多層基板１０１の接続信頼性をさらに向上することができる。
【００４１】
（実施の形態５）
（構成）
図１１を参照して、本発明に基づく実施の形態５における部品内蔵樹脂多層基板１０１について説明する。実施の形態５の部品内蔵樹脂多層基板１０１は、接続端子の構成において、上述した実施の形態１〜４とは異なっている。実施の形態１〜４の接続端子は、樹脂多層基板２の厚み方向に直線的に延びる棒状の形状を有している。これに対し、実施の形態５では、接続端子９は、第２主表面４ｂ側の端部において拡径している形状を有している。そのため、図１１に示す断面図では、接続端子９はＴ字を上下反転させた形状を有しており、Ｔ字の縦線が樹脂多層基板２の厚み方向に延在しており、Ｔ字の横線が接続端子９の第２主表面４ｂ側の端部を形成している。接続端子９は、樹脂多層基板２の内部に埋設されており、端部が第１主表面４ａにまで延在している。接続端子９の第１主表面４ａ側の端部は、コア基板３１の対向面３７に設けられた表面電極に電気的に接続されており、これにより複合基板３が樹脂多層基板２に実装されている。
【００４２】
（作用・効果）
本実施の形態では、接続端子９の一方の端部は第１主表面４ａに露出しており、かつ、接続端子９は、第１主表面４ａから離れる側の端部においてその径が拡大した形状を有している。この構成を採用することにより、接続端子９は、その形状的に樹脂多層基板２に対する引っ掛かりを有しているため、樹脂多層基板２から抜けにくく構成されている。これにより、複合基板３と樹脂多層基板２との接続信頼性を一層向上することができる。
【００４３】
（実施の形態６）
（構成）
図１２を参照して、本発明に基づく実施の形態６における部品内蔵樹脂多層基板１０１について説明する。実施の形態６の部品内蔵樹脂多層基板１０１は、接続端子の構成において、上述した実施の形態１〜５とは異なっている。具体的には、実施の形態６では、接続端子は、樹脂多層基板２の内部に埋設されている。ピン形状に形成された実施の形態１〜５の接続端子とは異なり、実施の形態６の接続端子は、樹脂層２１を厚み方向に貫通するビア状に形成されている。つまり実施の形態６では、図１２に示すビア導体６が、接続端子９として機能する。
【００４４】
樹脂多層基板２の内部に埋め込まれたビア導体６は、樹脂多層基板２の主表面４にまで延在して、ビア導体６の一部が主表面４に露出している。主表面４の、ビア導体６が露出している位置に複合基板３が実装されることにより、ビア導体６がコア基板３１の対向面３７に設けられた表面電極４１に電気的に接続される。このようにして、接続端子を介してコア基板３１が配線８と電気的に接続される。主表面４に露出しているビア導体６の先端面が主表面４と同一平面上に配置されているので、平板状のコア基板３１を主表面４上に実装することにより、コア基板３１とビア導体６とを容易に電気的に接続することができる。
【００４５】
（作用・効果）
本実施の形態では、ビア状の接続端子が樹脂多層基板２に内蔵されており、接続端子は樹脂多層基板２の内部に埋設されている。接続端子の一部が樹脂多層基板２の主表面４にまで延在して、主表面４と同一平面上に配置されている。複合基板３を主表面４上に実装することにより、接続端子はコア基板３１に設けられた表面電極４１に接続している。この構成を採用することにより、実施の形態１〜３と同様に、接続端子を介した配線８とコア基板３１との電気的接続を確保することができる。
【００４６】
ピン形状の接続端子を開口部２３に挿入することによって配線８とコア基板３１とを電気的に接続する実施の形態１，２の構成では、接続端子は樹脂多層基板２の内部において配線８と接合されることになる。この場合において、半田転写によって半田による接合を行なおうとすると、半田の付いたコア基板３１を実装するときの半田自体の落下、接続端子の開口部２３への挿入時の半田飛び散りなどの不具合が懸念され、半田による接合には困難が伴う。これに対し、実施の形態６の構成では、接続端子は樹脂多層基板２の内部に埋め込まれて形成されており、接続端子の先端が主表面４に露出しており、主表面４と接続端子の先端とは平坦な面を形成している。そのため、当該平坦な面に半田印刷で半田を形成し、その上に複合基板３を搭載することが可能になる。したがって、コア基板３１と配線８とを半田を用いて容易に接合できるので、部品内蔵樹脂多層基板１０１の接続信頼性を一層向上することができる。
【００４７】
加えて、コア基板３１の対向面３７には部品３２が搭載されており、部品３２は対向面３７に対して突出して設けられている。樹脂多層基板２の主表面４に複合基板３が実装されている状態において、対向面３７は半田により樹脂多層基板２の主表面４に接合されており、このとき部品３２は主表面４に形成されているキャビティ２２の内部に収容されて樹脂多層基板２に内蔵されている。複合基板３に固定されている部品３２が、樹脂多層基板２に対する引っ掛かりとして機能することにより、複合基板３は樹脂多層基板２からより外れにくくなっている。したがって、樹脂多層基板２に曲げ応力が作用するときに複合基板３と樹脂多層基板２との接続が外れることを抑制でき、部品内蔵樹脂多層基板１０１の接続信頼性をさらに向上することができる。
【００４８】
（製造方法）
図１３〜図１７を参照して、本発明に基づく実施の形態６における部品内蔵樹脂多層基板１０１の製造方法について説明する。本実施の形態における部品内蔵樹脂多層基板１０１の製造方法のフローチャートを図１３に示す。
【００４９】
本実施の形態における部品内蔵樹脂多層基板１０１の製造方法は、厚み方向に貫通する複数の貫通孔が形成された孔空き樹脂シートを準備する工程Ｓ１０と、貫通孔に接続端子を挿入する工程Ｓ２０と、樹脂シートと、他の樹脂シートとを積層圧着し、樹脂多層基板２を形成する工程Ｓ３０と、コア基板３１とコア基板３１に搭載された複数の部品３２とを含む複合基板３を、部品３２を個々に貫通孔に嵌入させて樹脂多層基板２に実装する工程Ｓ４０とを備えている。本実施の形態における部品内蔵樹脂多層基板１０１の製造方法について、以下により詳細に説明する。
【００５０】
まず、導体箔付き樹脂シートを用意する。導体箔付き樹脂シートは、樹脂層２１の片面に導体箔が付着した構造のシートである。樹脂層２１は、たとえば熱可塑性樹脂製である。熱可塑性樹脂は、たとえばＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＰＳ（ポニフェニレンスルファイド）、熱可塑性ＰＩ（ポリイミド）などであってもよい。導体箔の材料は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、ＳＵＳ、Ｎｉ、Ａｕであってもよく、これらの金属のうちから選択された２以上の異なる金属の合金であってもよい。導体箔の厚みは、２μｍ以上５０μｍ以下程度の回路形成が可能な厚みであればよく、たとえば導体箔は厚さ１８μｍの箔であってもよい。導体箔は、たとえば表面粗さＲｚが３μｍとなるように表面が形成されている。
【００５１】
複数枚の短冊状の導体箔付き樹脂シートを用意してから以下の導体パターンの形成作業などを進めてもよいが、他の方法として、大判の１枚の導体箔付き樹脂シートの中に、のちに複数の樹脂シートとして個別に切り出されるべき短冊状の領域が設定されたものを用意して、大判サイズのまま以下の導体パターンなどの形成作業を進め、その後に短冊状に切り出してもよい。ここでは、既に短冊状の導体箔付き樹脂シートに切り出されているものとして説明を続ける。
【００５２】
次に、導体箔付き樹脂シートの導体箔が付着する面とは反対側の樹脂層２１側の表面に炭酸ガスレーザ光を照射することによって、樹脂層２１を貫通するようにビア孔を形成する。ビア孔は、樹脂層２１を貫通しているが導体箔は貫通していない。その後、必要に応じて、過マンガン酸などの薬液処理によりビア孔のスミアを除去する。こうして形成されたビア孔の一部がキャビティ２２となり、ビア孔の他の一部が後工程で接続端子が挿入される端子形成孔２４となる。ビア孔を形成するために炭酸ガスレーザ光と異なる種類のレーザ光を用いてもよい。ただし、樹脂層２１は貫通するが導体箔は貫通しないレーザ光を用いることが好ましい。また、ビア孔を形成するために、たとえばパンチ加工などの、レーザ光照射以外の方法を採用してもよい。なお、キャビティ２２に相当する貫通孔は、接続端子を挿入する工程の後に任意の加工法で形成されてもよい。
【００５３】
次に、導体箔付き樹脂シートの導体箔の表面に、スクリーン印刷などの方法で、所望の回路パターンに対応するレジストパターンを印刷する。次に、レジストパターンをマスクとしてエッチングを行ない、導体箔のうちレジストパターンで被覆されていない部分を除去する。導体箔のうちエッチングの後に残った部分が導体パターン７となる。その後、洗浄液などを用いて、レジストパターンを除去する。
【００５４】
このようにして、樹脂層２１を厚み方向に貫通するビア孔が複数形成されており、かつ樹脂層２１の一方の表面に所望の導体パターン７が形成されている、図１４に示す孔空き樹脂シートが得られる。ここまでが工程Ｓ１０に相当する。なお、ビア孔の形成と導体パターン７の形成との順序は、上述した順序に限定されず、導体パターン７を形成した後にビア孔を形成する順序としてもよい。
【００５５】
次に、工程Ｓ２０として、樹脂層２１に形成されたビア孔のうち、端子形成孔２４に、スクリーン印刷などにより導電性ペーストを充填する。スクリーン印刷は、端子形成孔２４の両側の開口のうち、導体パターン７が配置されていない側の面、すなわち図１４における上側の面から行なわれる。実際には、スクリーン印刷を行なう際には、孔空き樹脂シートの姿勢を適宜変えてもよい。充填する導電性ペーストは、導電性を発揮するための主成分として銀または銅を含んでもよい。この導電性ペーストは、のちに積層した樹脂層を熱圧着する際の温度において導体パターン７の材料である金属との間で合金層を形成するような、金属粉を適量含むものであることが好ましい。この導電性ペーストは、主成分の他に、Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉのうち少なくとも１種類と、Ｓｎ，Ｂｉ，Ｚｎのうち少なくとも１種類とを含むことが好ましい。
【００５６】
こうして導電性ペーストを充填したことにより、接続端子として機能するビア導体６が形成され、孔空き樹脂シートの貫通孔に接続端子が挿入された図１５に示す構成が得られる。
【００５７】
ここまで、ある１枚の樹脂層２１における処理を例にとって説明したが、他の樹脂層２１においても、同様に処理を行なって所望の領域に導体パターン７を適宜形成し、必要に応じてビア導体６を形成する。
【００５８】
次に、工程Ｓ３０として、工程Ｓ１０およびＳ２０を経て作製された図１５に示す孔空き樹脂シートと他の樹脂シートとを含む複数の樹脂層２１を積層して、積層体を形成する。続いて、複数の樹脂層２１の積層体に圧力および熱を加える。こうして、積層体に含まれていた複数の樹脂層２１が互いに熱圧着し、その結果として、図１６に示す樹脂多層基板２が形成される。積層体の上下面に離型材を重ね、そのさらに上下からプレス板で挟み込むことによって加熱および加圧してもよい。離型材を用いることによって、熱圧着後に得られる樹脂多層基板２をプレス板の間から取り出す作業を、円滑に行なうことができる。
【００５９】
次に、複合基板３を準備する。複合基板３は以下の各工程によって製造される。まず、各種のチップ部品や集積回路などの電子部品である部品３２が、コア基板３１の一方主面である対向面３７の所定位置に、はんだリフローや超音波振動接合などの一般的な表面実装技術により実装される。同様に、電子部品である第２の部品３４が、コア基板３１の他方主面である裏面３８の所定位置に、接合部材３５を用いて実装される。
【００６０】
コア基板３１は、複数のセラミックグリーンシートが積層されて焼成された多層セラミック基板である。セラミックグリーンシートは、アルミナおよびガラスなどの混合粉末が有機バインダおよび溶剤などと一緒に混合されたスラリーがシート化されたものである。セラミックグリーンシートの所定位置に、レーザー加工などによりビアホールが形成され、形成されたビアホールにＡｇやＣｕなどを含む導体ペーストが充填されて層間接続用のビア導体が形成され、導体ペーストによる印刷により種々の電極パターンが形成される。その後、各セラミックグリーンシートが積層、圧着されることによりセラミック積層体が形成されて、セラミック積層体が約１０００℃前後の低い温度で、所謂、低温焼成されることにより、コア基板３１が形成される。
【００６１】
このように、コア基板３１には、内部配線、端子集合体および部品３２が実装される実装用電極および外部接続用電極などの、種々の電極パターンが設けられている。コア基板３１は、樹脂やポリマー材料などを用いた、プリント基板（ＰＣＢ）、低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ）、アルミナ系基板、ガラス基板、複合材料基板、単層基板、多層基板などで形成することができ、複合基板３の使用目的に応じて、適宜最適な材質を選択してコア基板３１を形成すればよい。
【００６２】
続いて、コア基板３１の裏面３８に封止樹脂３６が充填され、コア基板３１の裏面３８に実装された第２の部品３４が封止樹脂３６により封止される。封止樹脂３６は、エポキシ樹脂やフェノール樹脂、シアネート樹脂などの熱硬化性の樹脂に、酸化アルミニウムやシリカ（二酸化ケイ素）、二酸化チタンなどの無機フィラーが混合されて形成された複合樹脂により形成することができる。
【００６３】
たとえば、ＰＥＴフィルム上に複合樹脂を成型して半硬化させた樹脂シートを用いて封止樹脂３６を形成する場合には、所望の厚みを有するスペーサ（型）が周囲に配置された状態のコア基板３１に樹脂シートを被せ、樹脂の厚みがスペーサの厚みになるように樹脂シートを加熱プレスした後、コア基板３１をオーブンにより加熱して樹脂を硬化させる。これにより、所望の厚みを有する封止樹脂３６を形成することができる。なお、封止樹脂３６は、液状の樹脂を用いたポッティング技術やトランスファーモールド技術、コンプレッションモールド技術など、樹脂層を形成する一般的な成型技術を用いて形成すればよい。
【００６４】
上記した工程に従って個別に複合基板３を製造してもよいが、複数の複合基板３の集合体を形成した後に、個々の複合基板３に個片化することにより複合基板３を製造してもよい。
【００６５】
このようにして製造された複合基板３を、工程Ｓ４０として、樹脂多層基板２の主表面４に実装する。樹脂多層基板２の主表面４にはビア導体６が露出しており、主表面４とビア導体６とは平面を形成している。この平面上に半田を転写し、部品３２を個々にキャビティ２２に嵌入するようにして複合基板３を樹脂多層基板２の主表面４上に載置する。その状態で加熱して半田を溶かし、その後冷却することにより、複合基板３を樹脂多層基板２の主表面４に接合する。このようにして、複合基板３の樹脂多層基板２への実装が完了し、図１２に示す部品内蔵樹脂多層基板１０１が得られる。
【００６６】
このようにして製造方法を実施することにより、部品３２がキャビティ２２内に収容されて厚みが低減した部品内蔵樹脂多層基板１０１を容易に得ることができる。樹脂多層基板２を使用して部品３２が樹脂封止されていることにより、部品内蔵樹脂多層基板１０１の製造コストを低減することができる。複合基板３と樹脂多層基板２とは半田を用いて接合されているので、樹脂多層基板２に曲げ応力が作用した場合にも、複合基板３が樹脂多層基板２から外れることを抑制できる。したがって、部品内蔵樹脂多層基板１０１の接続信頼性を向上することができる。
【００６７】
なお、これまでの説明においては、樹脂多層基板２の両主表面４に実装される複合基板３は、コア基板３１の対向面３７に部品３２が実装され、裏面３８には第２の部品３４が実装されかつ封止樹脂３６で封止された、同一の構成を有しているが、本発明はこの構成に限定されるものではない。樹脂多層基板２の主表面４の一方と他方とに実装される複合基板３が異なる構成を有していてもよい。たとえば、一方の複合基板３のみが対向面３７に実装された部品３２を有していてもよく、任意の構成の複合基板３が樹脂多層基板２のいずれかの主表面４に実装されてもよい。
【００６８】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【００６９】
２  樹脂多層基板、３  複合基板、４  主表面、４ａ  第１主表面、４ｂ  第２主表面、６  ビア導体、７  導体パターン、８  配線、９  接続端子、９ａ  突出部、２１  樹脂層、２２  キャビティ、２３，３３  開口部、２４  端子形成孔、３１  コア基板、３２  部品、３４  第２の部品、３５  接合部材、３６  封止樹脂、３７  対向面、３８  裏面、３９  半導体素子、４１  表面電極、１０１  部品内蔵樹脂多層基板。
【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】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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