(57)【要約】【課題】ショート等の発生リスクを低減し、離型キャリアを必要としない部品内蔵モジュールの製造方法を提供する。【解決手段】未硬化の樹脂層よりなる第１層１に層間接続導体用孔３を形成し、この孔に未硬化の導電性ペーストよりなる層間接続導体５を充填する。次に、未硬化の層間接続導体５上に、当該層間接続導体のタック性を利用して回路部品７を実装し、第１層１と層間接続導体５とを硬化させる。硬化後、第１層上に未硬化の樹脂層よりなる第２層８を形成し、回路部品７を第２層８中に埋設する。このように未硬化の層間接続導体上に部品を直接実装するため、はんだを用いた実装を省略でき、はんだフラッシュの発生リスクを解消できる。さらに、離型キャリアも不要になり、材料費の大幅なコストダウンが図れる。【選択図】    図１
2010103695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品内蔵モジュールの製造方法であって、
第１層に層間接続導体用孔を形成し、この孔に未硬化の導電性ペーストよりなる層間接続導体を充填する工程Ａ、
前記未硬化の層間接続導体上に、当該層間接続導体のタック性を利用して回路部品を実装する工程Ｂ、
前記第１層上に未硬化の樹脂層よりなる第２層を形成し、前記回路部品を第２層中に埋設する工程Ｃ、
を備える製造方法。
【請求項２】
前記工程Ｂにおいて、前記第１層も未硬化の樹脂層であり、
当該樹脂層のタック性を利用して前記回路部品を固定することを特徴とする請求項１に記載の部品内蔵モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記工程Ｂと工程Ｃとの間に、前記第１層及び層間接続導体を同時に硬化させる工程を有することを特徴とする請求項２に記載の部品内蔵モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記工程Ａにおいて、前記未硬化の導電性ペーストよりなる層間接続導体を前記第１層の表面から突出するように形成する請求項１乃至３のいずれかに記載の部品内蔵モジュールの製造方法。
【請求項５】
部品内蔵モジュールの製造方法であって、
未硬化の樹脂層よりなる第１層上に、当該樹脂層のタック性を利用して回路部品を固定する工程Ａ、
前記第１層を硬化させた後、硬化した第１層に前記回路部品の端子電極に至る層間接続導体用孔を形成し、この孔に前記回路部品の端子電極に接続される層間接続導体を形成する工程Ｂ、
工程Ｂの前又は後に、前記第１層の上に未硬化の樹脂層よりなる第２層を形成し、前記回路部品を第２層中に埋設する工程Ｃ、
を備える製造方法。
【請求項６】
前記工程Ａの前に、支持板上に前記第１層を形成する工程を有し、
前記工程Ｂにおいて、前記層間接続導体を支持板及び第１層を貫通するように形成する請求項５に記載の部品内蔵モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記支持板は、前記第１層及び第２層と近似した熱膨張係数を有する樹脂基板であることを特徴とする請求項６に記載の部品内蔵モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記支持板は、前記樹脂基板の両面に配線パターンを有する配線基板であることを特徴とする請求項７に記載の部品内蔵モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記支持板は金属箔であり、
前記工程Ｃの後に、前記支持板をパターン化して配線パターンを得る工程を有する請求項６に記載の部品内蔵モジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記工程Ｂにおいて、前記層間接続導体と前記回路部品の端子電極とが固相拡散接合する請求項１乃至９のいずれかに記載の部品内蔵モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記第２層に、前記回路部品の端子電極に接続される層間接続導体を形成する工程をさらに備える請求項１乃至１０のいずれかに記載の部品内蔵モジュールの製造方法。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかの製造方法により製造された部品内蔵モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に回路部品が埋設された樹脂層を有する部品内蔵モジュールの製造方法及び部品内蔵モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化に伴い、回路基板内部に回路部品を埋設してモジュールを作製することにより、回路部品の実装面積を削減し、回路基板の小型化を図ることが行われている。中でも、樹脂基板の内部に回路部品が埋設された部品内蔵基板は、軽量であり、かつセラミック基板のように高温焼成を伴わないため、内蔵する回路部品に制約が少ないという利点がある。【０００３】
特許文献１には、離型キャリア上に配線パターンを形成し、その上に回路部品を実装し、その上に未硬化の樹脂層を圧着して回路部品を樹脂層に埋設し、樹脂層を硬化させた後で離型キャリアを剥離する部品内蔵モジュールの製造方法が開示されている。部品内蔵モジュールを多層化するには、離型キャリア上に配線パターンを形成したものを、未硬化の樹脂層を間にして部品内蔵モジュールに圧着し、離型キャリアを剥離して配線パターンを樹脂層に転写することにより、多層化している。【０００４】
図７は、従来の部品内蔵モジュールの製造方法の一例を示す。（ａ）はＳＵＳ板等よりなる離型キャリア５０に配線パターン（ランド）５１を形成した状態を示す。（ｂ）は配線パターン５１上にはんだペースト５２を塗布し、その上に回路部品５３を実装した状態を示す。（ｃ）は離型キャリア５０上に未硬化の樹脂層５４を間にして金属箔５５を圧着し、樹脂層５４の内部に回路部品５３を埋設した状態を示す。（ｄ）は樹脂層５４の硬化後に離型キャリア５０を剥離する状態を示す。（ｅ）は樹脂層５４の下面に未硬化の薄層配線層５６を間にして金属箔５７を貼り付けると共に、薄層配線層５６に層間接続導体（ビア）５８を形成した状態を示す。（ｆ）は表裏の金属箔５５，５７をパターニングして配線パターン５５ａ，５７ａを形成した状態を示す。【０００５】
上述のように、従来の方法では配線パターンを樹脂層に対して転写するためにＳＵＳ板などの離型キャリア５０を用いており、このキャリアは使い捨てであるため、高い材料費がかかると共に、キャリアを剥離する際に静電気破壊が発生したり、不必要な応力が樹脂層５４や回路部品５３にかかるという問題がある。また、部品を配線パターン（ランド）に実装するため、実装位置精度を考慮してランドを予め大きめに形成する必要があり、部品間距離を短縮するには限界があった。さらに、実装材料としてはんだを使用した場合には、はんだフラッシュによるショートの発生リスクが高くなるという問題があった。離型キャリアに代えて、コア基板を予め作成し、コア基板上に形成された配線パターンに部品を実装し、その後、部品を樹脂層に埋設する方法を採った場合でも、部品間距離やはんだフラッシュの問題は解決されない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２６１４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の好ましい実施形態の目的は、ショート等の発生リスクを低減し、離型キャリアを必要としない部品内蔵モジュールの製造方法及び部品内蔵モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、第１の実施形態に係る発明は以下のＡ〜Ｃの工程を含む部品内蔵モジュールの製造方法を提供する。すなわち、
−工程Ａ：第１層に層間接続導体用孔を形成し、この孔に未硬化の導電性ペーストよりなる層間接続導体を充填する工程、
−工程Ｂ：前記未硬化の層間接続導体上に、当該層間接続導体のタック性を利用して回路部品を実装する工程、
−工程Ｃ：前記第１層上に未硬化の樹脂層よりなる第２層を形成し、前記回路部品を第２層中に埋設する工程。【０００９】
第２の実施形態に係る発明は以下のＡ〜Ｃの工程を含む部品内蔵モジュールの製造方法を提供する。すなわち、
−工程Ａ：未硬化の樹脂層よりなる第１層上に、当該樹脂層のタック性を利用して回路部品を固定する工程、
−工程Ｂ：前記第１層を硬化させた後、硬化した第１層に前記回路部品の端子電極に至る層間接続導体用孔を形成し、この孔に前記回路部品の端子電極に接続される層間接続導体を形成する工程、
−工程Ｃ：工程Ｂの前又は後に、前記第１層の上に未硬化の樹脂層よりなる第２層を形成し、前記回路部品を第２層中に埋設する工程。【００１０】
第１の実施形態に係る発明では、離型キャリア上に配線パターン（ランド）を形成し、その上に回路部品を実装するのではなく、第１層に形成された未硬化の層間接続導体上に、当該層間接続導体のタック性を利用して部品を直接実装している。つまり、層間接続導体用孔に充填された導電性ペーストに部品実装材料としての機能を持たせ、はんだを用いた実装を省略している。そのため、はんだフラッシュによるショートの発生リスクを解消できる。さらに、離型キャリアも不要になり、材料費の大幅なコストダウンを図ることができる。また、フラックス洗浄不足による樹脂充填不良も、フラックスを用いないため発生しない。【００１１】
一般に、実装用ランドは部品の実装位置精度を考慮して、部品の端子電極より大きめに形成されており、その上にはんだ等の接合材を介して部品が実装される。部品の小型化が進むと、ランド間距離も狭める必要があるが、ランドの形状が部品の端子電極より大きいため、部品間距離を狭くするには限界があった。本発明では、部品実装用ランドを形成する必要がなく、層間接続導体に部品が直接接続される。層間接続導体（ビア）の面積はランドに比べて小形に形成できるので、層間接続導体間距離を狭めることができ、さらなる小型化を実現できる。【００１２】
第１層は硬化済みの基板（セラミック基板又は樹脂基板）であってもよいが、第１層として未硬化の樹脂層を使用し、当該樹脂層のタック性を利用して回路部品を固定してもよい。この場合には、未硬化の層間接続導体のタック性だけでなく、未硬化の樹脂層のタック性も利用して回路部品を密着保持することができるので、部品の位置安定性が増すという利点がある。なお、樹脂層及び導電性ペーストのタック性を高めるため、所定温度（例えば５０℃〜７０℃程度）に加熱した状態で回路部品を固定するのがよい。【００１３】
前述のように第１層も未硬化の樹脂層である場合、工程Ｂと工程Ｃとの間に、第１層及び層間接続導体を同時に硬化させる工程を有してもよい。この場合には、硬化した第１層及び層間接続導体に対して第２層を圧着するので、第２層の圧着時に回路部品のずれや外れが発生せず、信頼性が向上する。【００１４】
工程Ａにおいて、未硬化の導電性ペーストよりなる層間接続導体を第１層の表面から突出するように形成してもよい。層間接続導体用孔に導電性ペーストを充填する方法として、例えば第１層の表面に樹脂フィルムのような保護シートを貼り付けておき、レーザ等を用いて第１層と保護シートとに層間接続導体用孔を形成し、その上から導電性ペーストをスキージングすることで、第１層を傷つけずに層間接続導体用孔に導電性ペーストを充填することができる。この場合、充填後に保護シートを第１層から剥離すると、保護シートの厚み分だけ導電性ペーストが第１層の表面から突出する。このように突出させた導電性ペーストに対して回路部品を押しつけると、導電性ペーストと回路部品の端子電極との接触面積が増大するので、接続信頼性が向上する利点がある。【００１５】
第２の実施形態に係る発明では、未硬化の樹脂層よりなる第１層上に、回路部品が樹脂層のタック性を利用して固定されるため、回路部品の位置が安定する。また、第１層と回路部品とを密着させることができるので、第２層を形成する際、部品下への第２層の樹脂の流動性を考慮する必要がなく、樹脂充填性が向上するという効果がある。第１層には部品実装用ランドを形成しておく必要がなく、第１層に形成された層間接続導体を介して回路部品の端子電極が外部と接続されるので、はんだフラッシュの発生リスクを解消できる。【００１６】
第１層に回路部品の端子電極に至る層間接続導体用孔を形成するには、レーザを使用することができる。部品の端子電極に接続される層間接続導体を形成するために、層間接続導体用孔にめっきを行ってもよいし、導電ペーストを充填してもよい。第１層の上に未硬化の樹脂層よりなる第２層を形成し、部品を第２層中に埋設する工程（工程Ｃ）は、硬化した第１層に回路部品の端子電極に接続される層間接続導体を形成する工程（工程Ｂ）の前でもよいし、後でもよい。工程Ｃを工程Ｂの後で実施する場合には、硬化した第１層の上に未硬化の第２層を形成するため、回路部品が既に安定しており、第２層の形成時に回路部品のずれが発生しにくい。一方、工程Ｃを工程Ｂの前に実施する場合には、第１層と第２層とを同時に硬化させることも可能である。その場合には、反りの発生を抑制できる。【００１７】
工程Ａの前に、支持板上に第１層を形成し、工程Ｂにおいて、層間接続導体を支持板及び第１層を貫通するように形成してもよい。支持板を設けることで、第１層の安定性が向上し、部品の搭載精度が向上する。支持板とは、離型キャリアとは異なり、そのまま基板として使用されるか、あるいは配線パターンとして使用される。【００１８】
支持板は、第１層及び第２層と近似した熱膨張係数を有する樹脂基板を使用してもよい。支持板と第１層、第２層の熱膨張係数が近似するため、反りや剥離が発生しにくい。その場合、支持板として、樹脂基板の両面に配線パターンを有する配線基板を使用してもよく、その場合には後で支持板に配線パターンを形成する必要がない。【００１９】
支持板として金属箔を使用し、工程Ｃの後に、支持板をパターン化して配線パターンを得てもよい。この場合には、樹脂基板を用いる場合に比べてさらに薄型化できる。【００２０】
工程Ｂにおいて、層間接続導体と回路部品の端子電極とを固相拡散接合させてもよい。通常、導電性ペーストとは、ペースト中の金属フィラー同士及び金属フィラーと相手の導体（端子電極又は配線パターン）とが物理的に接触することによって導通を取っている。金属フィラーの組成を工夫することによって、金属フィラー間及び金属フィラーと相手の導体との間に固相拡散による金属間化合物が形成され、より抵抗の低い接続が可能になる。固相拡散ペーストの場合、一般的なコンタクト型ペーストに比べて、樹脂の膨張、収縮による導電性の変化を受けにくい特徴がある。【００２１】
第２層に、回路部品の端子電極に接続される層間接続導体を形成する工程をさらに備えてもよい。部品の端子電極を利用して第２層上面の配線パターンと層間接続することができるので、部品内蔵モジュールのさらなる多機能化、小型化を実現できる。
【発明の効果】
【００２２】
第１の実施形態に係る発明によれば、第１層に形成された未硬化の層間接続導体上に、その層間接続導体のタック性を利用して部品を直接実装するため、はんだを用いた実装を省略でき、はんだフラッシュの発生リスクを解消できる。また、離型キャリアも不要になり、材料費の大幅なコストダウンを図ることができる。さらに、第１層に部品実装用ランドを形成する必要がなく、層間接続導体に部品が直接接続されるので、層間接続導体間の距離をランド間距離より狭めることができ、さらなる小型化を実現できる。【００２３】
第２の実施形態に係る発明によれば、未硬化の樹脂層よりなる第１層上に回路部品を樹脂層のタック性を利用して固定するので、回路部品の位置が安定すると共に、第１層と回路部品とが密着するので、第２層を形成する際、部品下への第２層の樹脂の流動性を考慮する必要がなく、樹脂充填性が向上する。また、第１層に部品実装用ランドを形成しておく必要がなく、第１層に形成された層間接続導体を介して回路部品の端子電極が外部と接続されるので、はんだフラッシュの発生リスクを解消できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施例の部品内蔵モジュールの製造工程図である。
【図２】本発明の第２実施例の部品内蔵モジュールの断面図である。
【図３】本発明の第３実施例の部品内蔵モジュールの製造工程図である。
【図４】本発明の第４実施例の部品内蔵モジュールの製造工程図である。
【図５】本発明の第５実施例の部品内蔵モジュールの製造工程図である。
【図６】本発明の第６実施例の部品内蔵モジュールの断面図である。
【図７】従来の部品内蔵モジュールの製造工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
〔実施例１〕
本発明に係る部品内蔵モジュールの製造方法の第１実施例について、図１を参照しながら説明する。この実施例は、請求項１、２に対応するものである。説明を簡単にするため、図１では２個の回路部品（ここではチップ部品）を含む部品内蔵モジュールの製造工程を示しているが、回路部品は１個又は３個以上であってもよい。回路部品はチップ部品に限らず、多端子の集積回路素子や表面波素子等、如何なる部品でもよい。なお、実際の製造工程では、親基板状態の部品内蔵モジュールが作製され、その後で子基板状態にカットされる。
【００２６】
図１の（ａ）は第１工程であり、表裏面にＰＥＴフィルム２ａ，２ｂを貼り付けた薄肉な未硬化の樹脂層（第１層）１を準備する。樹脂層１は、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂シート、無機フィラーを含む熱硬化性樹脂シートといったプリプレグが使用できる。樹脂層１の厚みは、１０〜５０μｍ程度が望ましい。
【００２７】
図１の（ｂ）は第２工程であり、ＰＥＴフィルム２ａ，２ｂを含む樹脂層１に対してビア孔（層間接続導体用孔）３を形成する。ビア孔３の形成方法は、レーザー加工、パンチング等の任意の方法を用いることができる。ビア孔３は、後で実装される回路部品７の端子電極と対応する位置に形成される。レーザー加工を用いた場合は、ビア孔３が下方に向かって縮径するテーパ状の穴になることがある。
【００２８】
図１の（ｃ）は第３工程であり、裏面側のＰＥＴフィルム２ｂを剥離し、樹脂層１の裏面にＣｕ箔などの金属箔４をラミネートした後、表面側から導電性ペースト５をビア孔３に対して充填する。このとき、表面側のＰＥＴフィルム２ａを貼り付けたまま充填するので、スキージ６によって樹脂層１が傷つくのを防止できる。この実施例で使用する導電性ペースト５としては、金属フィラーとしてＣｕ箔に対して固相拡散接合しやすいＳｎを含むペーストが望ましい。
【００２９】
図１の（ｄ）は第４工程であり、導電性ペースト（層間接続導体）５を充填した後、ＰＥＴフィルム２ａを剥離した状態を示す。樹脂層１の表面から導電性ペースト５の一部が、ＰＥＴフィルム２ａの厚み分だけ突出している。
【００３０】
図１の（ｅ）は第５工程であり、樹脂層１の表面に突出している導電性ペースト５に対して回路部品７を搭載した状態を示す。導電性ペースト５は未硬化状態であるため、導電性ペースト５のタック性によって回路部品７は密着保持される。このとき、樹脂層１も未硬化状態であるから、回路部品７を樹脂層１と接触するまで圧着することで、樹脂層１のタック性を利用して回路部品７をさらに安定して保持できる。上述のようにビア孔３が上方に向かって大径となるテーパ孔の場合、回路部品７の端子電極７ａと導電性ペースト５との接触面積を大きくするため、ビア孔３の上側に回路部品７を実装するのがよい。
【００３１】
なお、第５工程を所定温度（例えば５０℃）に加熱したホットプレート上で実施することで、導電性ペースト５及び樹脂層１に含まれる熱硬化性樹脂のタック性を高めることができる。回路部品７を導電性ペースト５及び樹脂層１に対して圧着した状態で、１８０℃のオーブンで導電性ペースト５及び樹脂層１を加熱硬化させることで、回路部品７は固定され、かつ回路部品７の端子電極７ａと導電ペースト５とが電気的に接続される。この時、部品が壊れたり、樹脂が部品周辺から流動しない程度の圧力（例えば２ＭＰａ）をかけながら実施するのがよい。上述のように、金属フィラーとしてＳｎを含む導電性ペーストを使用した場合、Ｃｕ−Ｓｎ間で固相拡散による金属間化合物の形成により導電性をとることができる。この導電性ペーストは、一般的なコンタクト型ペーストのように金属フィラーの物理的な接触により導電性をとるものに比べて、樹脂の膨張、収縮による導電性の変化を受けにくい特徴がある。
【００３２】
図１の（ｆ）は第６工程であり、硬化済みの樹脂層１の上に、未硬化の樹脂層（第２層）８を間にしてＣｕ箔などの金属箔９を圧着し、回路部品７をこの樹脂層８の中に埋設する。樹脂層８の組成は樹脂層１と同質または同種のものがよい。樹脂充填は、回路部品７の周囲に樹脂が回り込むように、例えば１１０℃程度の流動性のよい状態で行うのがよい。その後、１８０℃に加熱して樹脂層８を硬化させることで、樹脂層１と樹脂層８とが一体化されると共に、樹脂層８の表面に金属箔９が固着される。
【００３３】
図１の（ｇ）は第７工程であり、樹脂層１の裏面の金属箔４と樹脂層８の表面の金属箔９とをパターニングし、配線パターン４ａ、９ａを形成することで、部品内蔵モジュールＡを完成する。
【００３４】
上述のように、ＳＵＳ板等の離型キャリアを使用せずに部品内蔵モジュールを作製できるので、材料コストを低減できる。また、層間接続導体（導電性ペースト）と回路部品とを直接接続できるので、はんだを使用せずに実装でき、工数の減少によってコストを大幅に低減できると共に、はんだフラッシュの発生を解消できる。さらに、回路部品を実装するためのランドを形成する必要がないので、狭ピッチ化に対応でき、さらなる小型化が可能になる。
【００３５】
第１実施例では、第１層の樹脂層１と導電ペースト５とが共に未硬化の状態で回路部品７を搭載したが、硬化済み又は半硬化状態の樹脂層１のビア孔３に導電性ペースト５を充填し、その導電性ペースト５上に回路部品７を搭載してもよい。この場合には、導電性ペースト５のタック性だけで回路部品７は保持される。さらに、工程（ｆ）において硬化済みの樹脂層１の上に未硬化の樹脂層８を圧着したが、樹脂層８を圧着した際に回路部品７の位置ずれや脱落を生じない程度の強度を有しておれば、樹脂層１及び導電性ペースト５は完全硬化している必要はなく、半硬化状態でもよい。その場合には、樹脂層１と樹脂層８とを同時に硬化させることができるので、反りの発生を抑制できる。
【００３６】
〔実施例２〕
図２は、第１実施例による製造方法と同様の方法で製造した部品内蔵モジュールの第２実施例を示し、回路部品として下面に複数の端子を有する回路素子１０を使用したものである。この部品内蔵モジュールＢでは、回路素子１０の下面に複数の端子電極１１を有し、これら端子電極１１が層間接続導体である導電性ペースト５と直接接続されている。そのため、半田ボールなしで実装でき、その分、部品内蔵モジュールＢの厚みを薄くできる。図２では、回路素子１０の下面と樹脂層１との間に隙間が存在し、その隙間に樹脂層８が充填されているが、回路素子１０の下面と樹脂層１とが接触した状態であってもよい。
【００３７】
〔実施例３〕
図３は、本発明に係る部品内蔵モジュールの製造方法の第３実施例を示し、この実施例は請求項６に対応するものである。図３の（ａ）では、表裏面にＰＥＴフィルム２１ａ，２１ｂを貼り付けた硬化済みの樹脂基板（支持板）２０を準備する。樹脂基板２０としては、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂基板、無機フィラーを含む熱硬化性樹脂基板などが使用できる。
【００３８】
図３の（ｂ）は、表面側のＰＥＴフィルム２１ａを剥離し、その代わりに接着層（第１層）２２を印刷法などにより形成し、その上に接着層２２のタック性を利用して回路部品２３を接着固定した状態を示す。このとき、回路部品２３の下面全面を接着層２２に密着させる。接着層２２の材質は、樹脂基板２０と同質のものが望ましい。回路部品２３を搭載した後、接着層２２を加熱硬化させる。
【００３９】
図３の（ｃ）は、樹脂基板２０の上に、未硬化の樹脂層（第２層）２４を圧着し、回路部品２３をこの樹脂層２４の中に埋設した状態を示す。樹脂層２４の組成は樹脂基板２０と同質または同種のものがよい。樹脂充填は、回路部品２３の周囲に樹脂が回り込むように、例えば１１０℃程度の流動性のよい状態で行うのがよい。その際、回路部品２３の下面が接着層２２に密着しているので、回路部品２３の下面に充填不良は発生しない。その後、１８０℃に加熱して樹脂層２４を硬化させることで、樹脂基板２０と樹脂層２４とが一体化され、多層基板を形成できる。
【００４０】
図３の（ｄ）では、樹脂層２４の上側および樹脂基板２０の下側から回路部品２３の端子電極２３ａに至るビア孔（層間接続導体用孔）２５，２６をレーザー加工により形成する。レーザー加工後、デスミア処理を行う。
【００４１】
図３の（ｅ）では、ビア孔２５，２６に対してフィルドめっきを行う。めっき処理を行うことで、表裏両側のビア孔２５，２６に金属材料（層間接続導体）２７を充填できると同時に、表裏面（樹脂層２４の上面及び樹脂基板２０の下面）に金属被膜２８を形成できる。これにより金属被膜２８と回路部品２３とは電気的に接続される。なお、めっき処理に代えて、表裏両側のビア孔２５，２６にそれぞれ導電性ペーストを充填しても構わない。工程（ｄ）でデスミア処理を行うことで、樹脂の表面が粗化されるので、めっきの剥離強度が高くなる。
【００４２】
図３の（ｆ）では、表裏面の金属被膜２８をパターニングし、配線パターン２８ａを形成することで、部品内蔵モジュールＣを完成する。この実施例では、樹脂基板２０と樹脂層２４の両方にビア孔２５，２６をあけたが、樹脂層２４のビア孔２５は必須ではない。また、樹脂基板２０のビア孔２６を樹脂層２４の形成後に加工したが、樹脂層２４の形成前に加工することもできる。
【００４３】
第３実施例では、硬化した樹脂基板２０をコア基板とし、その上に接着層２２を形成し、その上に回路部品２３を配置して熱を加えることで接着層２２を硬化させた後、樹脂モールドした多層基板に、両面から回路部品の端子電極にむけてビア孔を形成し、めっきを両面同時に充填することで、接続をとっている。コア基板である樹脂基板２０を支持材として利用することで、離型キャリアを必要とせず、部品内蔵モジュールＣを作製できる。ランド上に部品を実装する場合には、実装位置精度を考慮してランドを大きめに形成する必要があるが、この実施例では後から端子電極２３ａに至るビア孔２５，２６をあけて接続するため、さらに狭ピッチ化することができる。ビア孔への導体形成法としてフィルドめっき法を用いているため、表裏両面のビア孔への充填と金属被膜を同時に形成でき、処理工数を削減できる。
【００４４】
〔実施例４〕
図４は、本発明に係る部品内蔵モジュールの製造方法の第４実施例を示し、この実施例は請求項８に対応するものである。
【００４５】
図４の（ａ）では、表裏面にＣｕ箔のような金属箔３１，３２を貼り付けた硬化済みの樹脂基板（支持板）３０を準備する。
【００４６】
図４の（ｂ）では、表裏両面の金属箔３１，３２をエッチング等によってパターニングし、配線パターン３１ａ，３２ａを形成する。なお、配線パターン３１ａ，３２ａの形成方法はエッチングに限らず、樹脂基板３０上にめっき等によって形成してもよい。
【００４７】
図４の（ｃ）では、樹脂基板３０の上に、配線パターン３１ａを覆うように未硬化の接着層（第１層）３３を印刷等によって形成し、その上に回路部品３４を接着固定する。このとき、回路部品３４は配線パターン３１ａ上の所定の位置に対応するように固定されるが、回路部品３４の端子電極３４ａと配線パターン３１ａとは接触していない。なお、接着層３３は樹脂基板３０の全面である必要はなく、回路部品３４の搭載部分だけでもよい。回路部品３４の下面全面が接着層３３のタック性によって保持されるので、回路部品３４は安定する。その状態で、接着層３３を熱硬化させる。
【００４８】
図４の（ｄ）では、樹脂基板３０の上に、未硬化の樹脂層（第２層）３５を圧着し、回路部品３４をこの樹脂層３５の中に埋設する。樹脂層３５の組成は樹脂基板３０と同質または同種のものがよい。樹脂充填は、回路部品３４の周囲に樹脂が回り込むように、例えば１１０℃程度の流動性のよい状態で行うのがよい。その後、１８０℃に加熱して樹脂層３５を硬化させることで、樹脂基板３０と樹脂層３５とが一体化され、多層基板を形成できる。
【００４９】
図４の（ｅ）では、樹脂層３５の上側および樹脂基板３０の下側から回路部品３４の端子電極３４ａに至るビア孔（層間接続導体用孔）３６，３７をレーザー加工により形成する。このとき、裏面の配線パターン３２ａの開口部を利用してレーザーを照射することで、配線パターン３２ａを損傷せずみ済む。レーザー加工後、デスミア処理を行う。なお、ビア孔３６，３７の中には、樹脂層３５の上面から配線パターン３１ａに至るビア孔３６ａや、樹脂基板３０の下面から配線パターン３１ａに至るビア孔３７ａも含まれている。
【００５０】
図４の（ｆ）では、ビア孔３６，３７に対してフィルドめっきを行う。めっき処理を行うことで、表裏両側のビア孔３６，３７に金属材料（層間接続導体）３８を充填できると同時に、表裏面（樹脂層３５の上面及び樹脂基板３０の下面）に金属被膜３９を形成できる。これにより金属被膜３９と回路部品３４とは、層間接続導体３８を介して電気的に接続される。なお、めっき処理に代えて、表裏両側のビア孔３６，３７にそれぞれ導電性ペーストを充填しても構わない。
【００５１】
図４の（ｇ）では、表裏面の金属被膜３９をパターニングし、配線パターン３９ａを形成することで、部品内蔵モジュールＤを完成する。この実施例では、樹脂基板３０と樹脂層３５の両方にビア孔３６，３７をあけたが、樹脂層３５のビア孔３６は必須ではない。また、樹脂基板３０のビア孔３７を樹脂層３５の形成後に加工したが、樹脂層３５の形成前に加工することもできる。
【００５２】
〔実施例５〕
図５は、本発明に係る部品内蔵モジュールの製造方法の第５実施例を示し、この実施例は請求項９に対応するものである。
【００５３】
図５の（ａ）では、Ｃｕ箔のような金属箔（支持板）４０の上に、印刷法、ディスペンサ等を用いて接着剤（第１層）４１を塗布する。ここでは、接着剤４１を部品実装部分にのみ塗布したが、全面に塗布してもよい。なお、金属箔４０の表面に、密着強度を高めるための粗化処理を施してもよい。
【００５４】
図５の（ｂ）では、回路部品４２を接着剤４１上にそのタック性を利用して接着固定する。その後、接着剤４１を１３０〜１５０℃に加熱して熱硬化させる。この段階では、回路部品４２の端子電極４２ａと金属箔４０とは接続されていない。
【００５５】
図５の（ｃ）では、金属箔４０の上に、未硬化の樹脂層（第２層）４３と金属箔４４とを重ねて圧着し、回路部品４２を樹脂層４３の中に埋設する。樹脂充填は、回路部品４２の周囲に樹脂が回り込むように、例えば１１０℃程度の流動性のよい状態で行うのがよい。その後、１８０℃に加熱して樹脂層４３を硬化させることで、接着剤４１と樹脂層４３とが一体化され、表裏に金属箔４０、４４を備えた基板が形成される。
【００５６】
図５の（ｄ）では、樹脂層４３の上下両側から回路部品４２の端子電極４２ａに至るビア孔（層間接続導体用孔）４５，４６をレーザー加工により形成する。このとき、表裏面に形成した金属箔４０、４４をコンフォーマルマスクとして用いるか、金属箔ごとにＤＬＤ法を用いてレーザービアを形成する。レーザー加工後、デスミア処理を行う。
【００５７】
図５の（ｅ）では、ビア孔４５，４６に対してフィルドめっきを行い、表裏両側のビア孔４５，４６に金属材料（層間接続導体）４７を充填すると同時に、表裏面の金属箔４０，４４と導通させる。これにより金属箔４０，４４と回路部品４２とが、層間接続導体４７を介して電気的に接続される。なお、めっき処理に代えて、表裏両側のビア孔４５，４６にそれぞれ導電性ペーストを充填しても構わない。
【００５８】
図５の（ｆ）では、表裏面の金属箔４０，４４をパターニングし、配線パターン４０ａ，４４ａを形成することで、部品内蔵モジュールＥを完成する。この実施例では、樹脂層４３の上下両側から回路部品４２に至るビア孔４５，４６を形成したが、例えばビア孔４５，４６の少なくとも１つを樹脂層４３の上下方向に貫通するように形成し、表裏面の金属箔４０，４４を導通させてもよい。
【００５９】
従来工法では、実装時の支持体となる金属箔の上に、アディティブめっきやエッチングによって実装パターン（ランド）を形成する必要があるが、本実施例では端子上のビアで直接導通を取るため、実装基板としては接着剤を塗布するだけであり、実装パターンの形成工程が必要ない。また、はんだ、フラックスなどの接合剤や、リフロー、フラックス洗浄工程についても不要となる。回路部品４２の下面は接着剤４１で充填されているので、樹脂層４３に内蔵する際に充填不良が発生しない。金属箔を実装基材として用いると共に、配線材料として使用されるので、材料ロスが少なくなる。ビアは端子電極上にのみ存在するため、ビア配置を考えることなく高密度実装が可能となる。
【００６０】
〔実施例６〕
図６は、第５実施例と同様の方法で製造した部品内蔵モジュールの第６実施例を示す。この部品内蔵モジュールＦでは、回路部品４２を固定するための接着剤４１を、回路部品４２のギャップ部分（端子電極のない部分）にのみ塗布したものである。端子電極４２ａは接着剤４１に触れず、端子電極４２ａの周囲は内蔵用の樹脂層４３で覆われる。これによって、レーザービア加工〜めっきフィルまでのビア導通化プロセスにおいて、上下面の樹脂が同一になることで、同条件で加工することができるようになる。また、実装後に端子電極４２ａと樹脂層４３の間の密着強度を上げる処理（例えば粗化処理）を行う場合、第５実施例では露出した上面側にしか施せず、接着剤４１との密着強度を上げられないが、本実施例では端子電極全面に処理をすることができる。
【符号の説明】
【００６１】
Ａ〜Ｆ      部品内蔵モジュール
１          樹脂層（第１層）
２ａ，２ｂ  キャリアフィルム
３          ビア孔（層間接続導体用孔）
４          金属箔（銅箔）
４ａ        配線パターン
５          導電性ペースト（層間接続導体）
７          回路部品
７ａ        端子電極
８          樹脂層（第２層）
９          金属箔（銅箔）
９ａ        配線パターン
１０，２３，３４    回路部品（多端子回路素子）
２０，３０    硬化済みの樹脂基板（支持板）
２２，３３    接着層（第１層）
２３，３４    回路部品
２４，３５    樹脂層（第２層）
２５，２６，３６，３７    ビア孔（層間接続導体用孔）
２７，３８    金属材料（層間接続導体）
２８，３９    金属被膜
２８ａ，３９ａ      配線パターン
【図１】
2010103695.tif 000003
【図２】
2010103695.tif 000004
【図３】
2010103695.tif 000005
【図４】
2010103695.tif 000006
【図５】
2010103695.tif 000007
【図６】
2010103695.tif 000008
【図７】
2010103695.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成23年8月23日(2011.8.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品内蔵モジュールの製造方法であって、
表裏両面に保護シートを貼り付けた未硬化の第１の樹脂層を準備する工程Ａと、
前記保護シートを含む前記第１の樹脂層の所定位置に表裏貫通するビア孔を形成する工程Ｂと、
前記第１の樹脂層の裏面側に貼り付けられた保護シートを剥離し、前記第１の樹脂層の裏面に当該第１の樹脂層のタック性を利用して金属箔を貼り付ける工程Ｃと、
前記第１の樹脂層の表面側の保護シート上から、前記ビア孔に未硬化の導電性ペーストよりなる層間接続導体を充填する工程Ｄと、
前記第１の樹脂層の表面側に貼り付けられた保護シートを剥離し、前記未硬化の層間接続導体上に、当該層間接続導体のタック性を利用して回路部品を実装する工程Ｅと、
前記第１の樹脂層と層間接続導体とを同時に硬化させる工程Ｆと、
前記第１の樹脂層上に未硬化の第２の樹脂層を積層し、前記回路部品を第２の樹脂層中に埋設する工程Ｇと、
前記第２の樹脂層を硬化させる工程Ｈと、
前記第１の樹脂層の裏面側に貼り付けられた金属箔をパターニングして、配線パターンを形成する工程Ｉと、
を備える製造方法。
【請求項２】
前記工程Ｇの際に、前記第２の樹脂層の上面に金属箔を圧着することで、当該金属箔を第２の樹脂層のタック性を利用して固定し、
前記工程Ｈの後に、前記第２の樹脂層上の金属箔をパターニングして、配線パターンを形成する工程をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の部品内蔵モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記工程Ｅにおいて、前記未硬化の導電性ペーストよりなる層間接続導体を前記第１の樹脂層の表面から突出するように形成する請求項１又は２に記載の部品内蔵モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記工程Ｆにおいて、前記層間接続導体と前記回路部品の端子電極とが固相拡散接合する請求項１乃至３のいずれかに記載の部品内蔵モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記第２の樹脂層に、前記回路部品の端子電極に接続される層間接続導体を形成する工程をさらに備える請求項１乃至４のいずれかに記載の部品内蔵モジュールの製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかの製造方法により製造された部品内蔵モジュール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明は以下のＡ〜Ｉの工程を含む部品内蔵モジュールの製造方法を提供する。すなわち、
表裏両面に保護シートを貼り付けた未硬化の第１の樹脂層を準備する工程Ａ、
前記保護シートを含む前記第１の樹脂層の所定位置に表裏貫通するビア孔を形成する工程Ｂ、
前記第１の樹脂層の裏面側に貼り付けられた保護シートを剥離し、前記第１の樹脂層の裏面に当該第１の樹脂層のタック性を利用して金属箔を貼り付ける工程Ｃ、
前記第１の樹脂層の表面側の保護シート上から、前記ビア孔に未硬化の導電性ペーストよりなる層間接続導体を充填する工程Ｄ、
前記第１の樹脂層の表面側に貼り付けられた保護シートを剥離し、前記未硬化の層間接続導体上に、当該層間接続導体のタック性を利用して回路部品を実装する工程Ｅ、
前記第１の樹脂層と層間接続導体とを同時に硬化させる工程Ｆ、
前記第１の樹脂層上に未硬化の第２の樹脂層を積層し、前記回路部品を第２の樹脂層中に埋設する工程Ｇ、
前記第２の樹脂層を硬化させる工程Ｈ、
前記第１の樹脂層の裏面側に貼り付けられた金属箔をパターニングして、配線パターンを形成する工程Ｉ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
他の方法として、以下のＡ〜Ｃの工程を含む部品内蔵モジュールの製造方法を用いることもできる。すなわち、
−工程Ａ：未硬化の樹脂層よりなる第１層上に、当該樹脂層のタック性を利用して回路部品を固定する工程、
−工程Ｂ：前記第１層を硬化させた後、硬化した第１層に前記回路部品の端子電極に至る層間接続導体用孔を形成し、この孔に前記回路部品の端子電極に接続される層間接続導体を形成する工程、
−工程Ｃ：工程Ｂの前又は後に、前記第１層の上に未硬化の樹脂層よりなる第２層を形成し、前記回路部品を第２層中に埋設する工程。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
前述のように第１層も未硬化の樹脂層である場合、工程Ｅと工程Ｇとの間に、第１層及び層間接続導体を同時に硬化させる工程Ｆを有してもよい。この場合には、硬化した第１層及び層間接続導体に対して第２層を圧着するので、第２層の圧着時に回路部品のずれや外れが発生せず、信頼性が向上する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
工程Ｅにおいて、未硬化の導電性ペーストよりなる層間接続導体を第１層の表面から突出するように形成してもよい。層間接続導体用孔に導電性ペーストを充填する方法として、例えば第１層の表面に樹脂フィルムのような保護シートを貼り付けておき、レーザ等を用いて第１層と保護シートとに層間接続導体用孔を形成し、その上から導電性ペーストをスキージングすることで、第１層を傷つけずに層間接続導体用孔に導電性ペーストを充填することができる。この場合、充填後に保護シートを第１層から剥離すると、保護シートの厚み分だけ導電性ペーストが第１層の表面から突出する。このように突出させた導電性ペーストに対して回路部品を押しつけると、導電性ペーストと回路部品の端子電極との接触面積が増大するので、接続信頼性が向上する利点がある。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
他の方法では、未硬化の樹脂層よりなる第１層上に、回路部品が樹脂層のタック性を利用して固定されるため、回路部品の位置が安定する。また、第１層と回路部品とを密着させることができるので、第２層を形成する際、部品下への第２層の樹脂の流動性を考慮する必要がなく、樹脂充填性が向上するという効果がある。第１層には部品実装用ランドを形成しておく必要がなく、第１層に形成された層間接続導体を介して回路部品の端子電極が外部と接続されるので、はんだフラッシュの発生リスクを解消できる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
層間接続導体と回路部品の端子電極とを固相拡散接合させてもよい。通常、導電性ペーストとは、ペースト中の金属フィラー同士及び金属フィラーと相手の導体（端子電極又は配線パターン）とが物理的に接触することによって導通を取っている。金属フィラーの組成を工夫することによって、金属フィラー間及び金属フィラーと相手の導体との間に固相拡散による金属間化合物が形成され、より抵抗の低い接続が可能になる。固相拡散ペーストの場合、一般的なコンタクト型ペーストに比べて、樹脂の膨張、収縮による導電性の変化を受けにくい特徴がある。
【国際調査報告】
2010103695.tif 000010
2010103695.tif 000011
2010103695.tif 000012
2010103695.tif 000013
2010103695.tif 000014
2010103695.tif 000015
2010103695.tif 000016