(57)【要約】【課題】部品内蔵配線板およびその製造方法において、より高いレベルの信頼性確保を図ること。【解決手段】板厚み方向に形成されかつ板上下面には表出せずに埋設されている導電層と、端子を有し、埋設された導電層に端子が対向するように板内埋設された電気／電子部品と、埋設された電気／電子部品の端子と導電層との間隙に設けられ、導電層の上下方向寸法に内包される上下方向の大きさを有し、かつ、端子と導電層とを電気的・機械的に接続する接続部材と、埋設された電気／電子部品の外表面のうち接続部材に接続される部位以外を覆いかつ電気／電子部品の板厚み方向上下に密着するように設けられた上下２つの絶縁層とを具備する。【選択図】図１
2006049457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板厚み方向に形成されかつ板上下面には表出せずに埋設されている導電層と、
端子を有し、前記埋設された導電層に前記端子が対向するように板内埋設された電気／電子部品と、
前記埋設された電気／電子部品の前記端子と前記導電層との間隙に設けられ、前記導電層の上下方向寸法に内包される上下方向の位置および大きさを有し、かつ、前記端子と前記導電層とを電気的・機械的に接続する接続部材と、
前記埋設された電気／電子部品の外表面のうち前記接続部材に接続される部位以外を覆いかつ前記電気／電子部品の板厚み方向上下に密着するように設けられた上下２つの絶縁層と
を具備することを特徴とする部品内蔵配線板。
【請求項２】
前記接続部材が、半田であることを特徴とする請求項１記載の部品内蔵配線板。
【請求項３】
前記接続部材が、導電性接着剤であることを特徴とする請求項１記載の部品内蔵配線板。
【請求項４】
前記上下２つの絶縁層それぞれの上下面付近それぞれに設けられた４つの配線層と、
前記上下２つの絶縁層それぞれを貫通して、かつ前記配線層による導体パターンの面同士の間にそれぞれ挟設された第１および第２の層間接続体と
をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の部品内蔵配線板。
【請求項５】
前記第１および第２の層間接続体が、それぞれ、導電性組成物からなり、かつ、層方向に一致する軸を有し前記軸の方向に径が変化している形状であることを特徴とする請求項４記載の部品内蔵配線板。
【請求項６】
前記第１および第２の層間接続体が、それぞれ、導電性組成物からなり、かつ、層方向に一致する軸を有し前記軸の方向に径が変化していない形状であることを特徴とする請求項４記載の部品内蔵配線板。
【請求項７】
前記第１および第２の層間接続体が、それぞれ、金属からなり、かつ、層方向に一致する軸を有し前記軸の方向に径が変化している形状であることを特徴とする請求項４記載の部品内蔵配線板。
【請求項８】
前記第１および第２の層間接続体が、それぞれ、金属からなり、かつ、層方向に一致する軸を有し前記軸の方向に径が変化していない形状であることを特徴とする請求項４記載の部品内蔵配線板。
【請求項９】
少なくとも上下両面に配線パターンを有し、かつ内蔵すべき電気／電子部品用の空間として開口部を有し、該開口部の内壁の一部に前記電気／電子部品との接続のため板厚み方向の導電層が形成されているコア配線板を製造する第１の工程と、
前記コア配線板の前記空間に前記内蔵すべき電気／電子部品を位置させ、かつ前記コア配線板の上下面それぞれに接触するように２枚の平板を配置して、前記電気／電子部品の前記端子と前記板厚み方向の導電層とを導電部材で接続する第２の工程と、
前記導電部材により前記電気／電子部品が接続された前記コア配線板の上下両面それぞれに重ねてかつ前記電気／電子部品の周りを充填するように絶縁層を積層形成する第３の工程と
を具備することを特徴とする部品内蔵配線板の製造方法。
【請求項１０】
前記第２の工程が、前記２枚の平板の一方の面上に前記電気／電子部品をあらかじめ配置するステップを含むことを特徴とする請求項９記載の部品内蔵配線板の製造方法。
【請求項１１】
少なくとも上下両面に配線パターンを有し、かつ内蔵すべき電気／電子部品用の空間として開口部を有し、該開口部の内壁の一部に前記電気／電子部品との接続のため板厚み方向の導電層が形成されているコア配線板を製造する第１の工程と、
第１の面と第２の面とを有する支持基材の前記第１の面上に前記電気／電子部品を配置する第２の工程と、
前記電気／電子部品が配置された支持基材の前記第１の面上に、前記電気／電子部品が前記コア配線板の前記開口部に位置するように前記コア配線板を積層配置する第３の工程と、
前記支持基材の前記第２の面および前記コア配線板の前記支持基材が位置する側とは反対側の面それぞれに接触して２枚の平板を配置して、前記電気／電子部品の端子と前記板厚み方向の導電層とを導電部材で接続する第４の工程と、
前記導電部材により前記電気／電子部品が接続された前記コア配線板の上下両面それぞれに重ねてかつ前記電気／電子部品の周りを充填するように絶縁層を積層形成する第５の工程と
を具備することを特徴とする部品内蔵配線板の製造方法。
【請求項１２】
前記支持基材が、前記コア配線板と同種の絶縁素材からなることを特徴とする請求項１１記載の部品内蔵配線板の製造方法。
【請求項１３】
前記支持基材が、金属板の部分を有し、かつ前記導電部材に対して剥離性を有する表面を有することを特徴とする請求項１１記載の部品内蔵配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品内蔵配線板およびその製造方法に係り、特に、より高い信頼性確保に好適な部品内蔵配線板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
部品内蔵配線板の例として、例えば下記特許文献１に開示されたものある。この開示内容では、内蔵される部品は、基板上に実装される場合と同様に、部品の端子それぞれに対応して設けられたランド上に接続されている。配線板内に内蔵される部品は、その周辺を絶縁樹脂で完全に覆い密着する構造が信頼性上好ましい。この点、下記文献のものは部品とその実装された基板との間に非常に狭い隙間がありしかもこの隙間を樹脂で充填することが非常に困難である。このような隙間は、アプリケーションによっては、絶縁不良や、半田リフロー時の熱による隙間の空気の膨張で層間剥離を引き起こす原因になりやすく、信頼性上の不安がある。
【特許文献１】実開平５−５３２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上記の事情を考慮してなされたもので、部品内蔵配線板およびその製造方法において、より高いレベルの信頼性確保が可能な部品内蔵配線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】
【０００４】
上記の課題を解決するため、本発明に係る部品内蔵配線板は、板厚み方向に形成されかつ板上下面には表出せずに埋設されている導電層と、端子を有し、前記埋設された導電層に前記端子が対向するように板内埋設された電気／電子部品と、前記埋設された電気／電子部品の前記端子と前記導電層との間隙に設けられ、前記導電層の上下方向寸法に内包される上下方向の位置および大きさを有し、かつ、前記端子と前記導電層とを電気的・機械的に接続する接続部材と、前記埋設された電気／電子部品の外表面のうち前記接続部材に接続される部位以外を覆いかつ前記電気／電子部品の板厚み方向上下に密着するように設けられた上下２つの絶縁層とを具備することを特徴とする。
【０００５】
すなわち、この部品内蔵配線板では、内蔵される部品の配線板への接続（実装）は、板厚み方向に形成されかつ板上下面には表出せずに埋設されている導電層に対して接続部材を介して行われる。この導電層はすなわち縦方向の導電層である。そして内蔵される部品は、その外表面のうち接続部材に接続される部位以外が上下２つの絶縁層によって覆われかつ密着される。よって、部品の周りに隙間が生じない。さらに、接続部材の上下方向の位置および大きさは埋設された導電層の上下方向の大きさに内包されている。これにより、上記の上下２つの絶縁層には縦方向に接続部材の導体片が突入せず絶縁層としての絶縁機能を健全に保つことができる。よって、上下２つの絶縁層を貫通する方向のショート不良発生が大きく改善される。したがって、より高いレベルの信頼性確保が可能になる。
【０００６】
また、本発明に係る部品内蔵配線板の製造方法は、少なくとも上下両面に配線パターンを有し、かつ内蔵すべき電気／電子部品用の空間として開口部を有し、該開口部の内壁の一部に前記電気／電子部品との接続のため板厚み方向の導電層が形成されているコア配線板を製造する第１の工程と、前記コア配線板の前記空間に前記内蔵すべき電気／電子部品を位置させ、かつ前記コア配線板の上下面それぞれに接触するように２枚の平板を配置して、前記電気／電子部品の前記端子と前記板厚み方向の導電層とを導電部材で接続する第２の工程と、前記導電部材により前記電気／電子部品が接続された前記コア配線板の上下両面それぞれに重ねてかつ前記電気／電子部品の周りを充填するように絶縁層を積層形成する第３の工程とを具備することを特徴とする。この製造方法は、上記の部品内蔵配線板を製造するひとつの例である。
【０００７】
また、本発明に係る別の部品内蔵配線板の製造方法は、少なくとも上下両面に配線パターンを有し、かつ内蔵すべき電気／電子部品用の空間として開口部を有し、該開口部の内壁の一部に前記電気／電子部品との接続のため板厚み方向の導電層が形成されているコア配線板を製造する第１の工程と、第１の面と第２の面とを有する支持基材の前記第１の面上に前記電気／電子部品を配置する第２の工程と、前記電気／電子部品が配置された支持基材の前記第１の面上に、前記電気／電子部品が前記コア配線板の前記開口部に位置するように前記コア配線板を積層配置する第３の工程と、前記支持基材の前記第２の面および前記コア配線板の前記支持基材が位置する側とは反対側の面それぞれに接触して２枚の平板を配置して、前記電気／電子部品の端子と前記板厚み方向の導電層とを導電部材で接続する第４の工程と、前記導電部材により前記電気／電子部品が接続された前記コア配線板の上下両面それぞれに重ねてかつ前記電気／電子部品の周りを充填するように絶縁層を積層形成する第５の工程とを具備することを特徴とする。この製造方法は、上記の部品内蔵配線板を製造する別のひとつの例である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、部品内蔵配線板およびその製造方法においてより高いレベルの信頼性確保が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施態様として、前記接続部材は半田である、とすることができる。また、前記接続部材は導電性接着剤である、とすることもできる。いずれも電気的・機械的に接続する接続部材として向いている。
【００１０】
また、実施態様として、前記上下２つの絶縁層それぞれの上下面付近それぞれに設けられた４つの配線層と、前記上下２つの絶縁層それぞれを貫通して、かつ前記配線層による導体パターンの面同士の間にそれぞれ挟設された第１および第２の層間接続体とをさらに具備する、としてもよい。このような層間接続体は配線層による導体パターンの下側（基板側）に隠れるように配置でき、表面実装部品の実装スペースが増大し部品の配置効率が向上する。
【００１１】
ここで、前記第１および第２の層間接続体は、それぞれ、導電性組成物からなり、かつ、層方向に一致する軸を有し前記軸の方向に径が変化している形状である、とすることができる。また、前記第１および第２の層間接続体は、それぞれ、導電性組成物からなり、かつ、層方向に一致する軸を有し前記軸の方向に径が変化していない形状である、とすることもできる。前者は、例えば、層間接続体を導電性組成物のスクリーン印刷で形成しこれを絶縁層に貫挿させて層間接続体とした場合であり、後者は、例えば、絶縁層に貫通形成されたビアホールに導電性組成物を充填して層間接続体とした場合である。
【００１２】
さらに、前記第１および第２の層間接続体は、それぞれ、金属からなり、かつ、層方向に一致する軸を有し前記軸の方向に径が変化している形状である、とすることもできる。またさらに、前記第１および第２の層間接続体は、それぞれ、金属からなり、かつ、層方向に一致する軸を有し前記軸の方向に径が変化していない形状である、とすることもできる。前者は、例えば、金属板をエッチングしてバンプ（いわゆるエッチングバンプ）を形成しこれを絶縁層に貫挿させて層間接続体とした場合であり、後者は、例えば、金属箔上にめっきでバンプ（いわゆるめっきバンプ）を形成しこれを絶縁層に貫挿させて層間接続体とした場合である。
【００１３】
また、製造方法の実施態様として、前記第２の工程は、前記２枚の平板の一方の面上に前記電気／電子部品をあらかじめ配置するステップを含む、とすることができる。コア配線板ではなく平板の側に電気／電子部品を配置するのはその平面性ゆえ比較的容易である。
【００１４】
また、別の製造方法の実施態様として、前記支持基材は、前記コア配線板と同種の絶縁素材からなる、とすることができる。さらに、前記支持基材は、金属板の部分を有し、かつ前記導電部材に対して剥離性を有する表面を有する、とすることもできる。前者は、コア配線板と同種の絶縁素材が導電部材との剥離性を有するのでこれを利用するものである。後者は、導電部材との剥離性を有する表面の金属板を利用するものである。
【００１５】
以上を踏まえ、以下では本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る部品内蔵配線板の構造を模式的に示す断面図（図１（ａ））および一部平面図（図１（ｂ））である。
【００１６】
この実施形態は、図１（ａ）に示すように、絶縁層１１〜１５を有し、これらの境界付近および上下面に配線層２１〜２６をそれぞれ有する６層配線板である。各隣り合う配線層間の電気的接続（層間接続）は導電性バンプ４１〜４５によりなされ、これらの導電性バンプ４１〜４５は、重畳的に配置され得るようになっている。このような導電性バンプ４１〜４５により、配線板主面の利用効率が向上し高密度実装に適する。なお、上下面の符号３１、３２は、半田レジストである。
【００１７】
また、内側の配線層２２、２３、２４、２５の水平レベル内に含まれるように電気／電子部品３３（例えばここではチップ抵抗）が内蔵される。部品３３は、その両端子が接続部材としての半田３６、３７を介して、板厚み方向に形成された導電層３４、３５に向かい合いかつ電気的、機械的に接続されている。導電層３４、３５は、図示するように、内側の配線層２２から配線層２５までの縦方向広がりを有し、かつ内側の配線層２２、２３、２４、２５との直接的な電気的接続が可能となっている。また、半田３６、３７は、その上下方向の位置および大きさが導電層３４、３５の縦方向寸法に内包されている。
【００１８】
部品３３は、平面的に見ると図１（ｂ）に示すように配設されている。すなわち、部品３３を内蔵するため内側の絶縁層１２、１３、１４には貫通空間が形成され、この貫通空間は、部品３３および接続するための半田３６、３７ならびに上下両側の絶縁層１１、１５の内側へのはみ出し部により占められている。なお、部品３３は、通常、図１（ａ）に示す厚さの方が図１（ｂ）に示す幅より寸法が小さいが、図１では配線板の厚み方向を強調拡大して示すため部品３３についても厚さの方が大きく表示されている。
【００１９】
具体的な寸法は、部品３３として０６０３のチップ抵抗を使用したとき、絶縁層１２、１３、１４の合計厚が例えば０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ程度となるように、これらの絶縁層１２、１３、１４それぞれが０．０６ｍｍないし０．１ｍｍ程度の厚さである。
【００２０】
各部材料は、絶縁層１１〜１５には例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂など、配線層２１〜２６や導電層３４、３５には例えば銅など、導電性バンプ４１〜４５には、例えば微細な金属粒（銀、銅、金、半田など）を樹脂中に分散させた導電性組成物などを用いることができる。また、半田３６、３７については、これに代えて導電性接着剤を用いることもできる。
【００２１】
この実施形態の構造の配線板では、内蔵された部品３３の周りを絶縁層１１、１５が覆うように密着し、空隙の発生を防止するので信頼性向上に極めて好ましい。また、半田３６、３７の配置位置が縦方向の導電層３４、３５の縦方向寸法に内包されているので、絶縁層１１、１５が有すべき縦方向の絶縁機能が損なわれる可能性を確実に排除している。これにより配線板としての信頼性が向上される。
【００２２】
以上の記述では、電気／電子部品３３としてチップ抵抗を例にして説明したが、チップコンデンサ、チップインダクタ、チップダイオードなど端子の配置構造がチップ抵抗とほぼ同じものでは同様な適用が可能である。チップ型ディスクリートトランジスタやパッケージに収められた半導体デバイスなどでも、例えばパッケージたるモールド樹脂の厚さ方向中間からリードピンを水平方向に突起させたものであれば、リードピンの数だけ配線板側に板厚み方向の導電層を分離して形成することで対応が可能である。ベアの半導体チップの場合では、その周縁のなるべく近くのパッド上に突起電極を形設することで、この突起電極を配線板側の導電層との電気的、機械的接続に使用することができる。
【００２３】
図１に示す部品内蔵配線板を製造するには、例えば以下のような工程の適用が考えられる。第１段階として、配線板のうちのコア配線板（部品が内蔵されるべき層を含む配線板素材）を製造する。それにはまず、配線層２２の前段階の銅箔（厚さは例えば１８μｍ）を用意し、この銅箔上の必要な位置（特定の配線板のレイアウトに従う位置）に高さ１６０μｍ、底面径０．２ｍｍ程度のほぼ円錐形の導電性バンプ（導電性バンプ４２の前段階のもの）を形成する。これには、例えばスクリーン印刷を用いて導電性ペーストを銅箔上に印刷してなすことができる。
【００２４】
導電性ペーストとしては、例えばエポキシ樹脂のようなペースト状樹脂の中に金属粒（銀、金、銅、半田など）を分散させ、加えて揮発性の溶剤を混合させたもの用いることができる。印刷されたあと、例えばオーブンで乾燥し導電性ペーストを硬化させる。
【００２５】
次に、専用機を用い、銅箔に絶縁層１２とすべきＦＲ−４プリプレグ（厚さは例えば公称６０μｍ）に対向させて、導電性バンプ４２の前段階のバンプをこの半硬化状態のプリプレグに貫通させる。ＦＲ−４プリプレグは、例えば、エポキシ樹脂のような硬化性樹脂をガラス繊維のような補強材に含浸させたものである。また、硬化する前には半硬化状態にあり、熱による流動性および熱硬化性を有する。この段階と同じ構成の配線板素材を便宜的にＡ素材と呼ぶ。
【００２６】
次に、配線層２３の前段階の銅箔（厚さは例えば１８μｍ）を上記のプリプレグ上に積層・一体化し同時にこのプリプレグを硬化させる。このためには、真空積層熱プレス機を用いこれを所定の温度および圧力プロファイルに設定する。積層・一体化により、導電性バンプ４２が図１に示すような形状で銅箔同士の間に挟設される。
【００２７】
次に、片側の銅箔を回路パターニングし配線層２３を形成する。このためには、例えば、まず、その銅箔の表面を化学研磨してレジスト用のドライフィルムとの密着性を向上したうえで、レジスト用ドライフィルムを銅箔に積層する。そして、フォトマスクを介して例えば超高圧水銀灯を有するアライメント露光機でドライフィルムを露光し、さらに炭酸ナトリウムによってスプレー現像する。この現像パターンのドライフィルムを銅箔上に残すことにより、パターニングされたレジストが銅箔上に形成される。
【００２８】
レジストが銅箔上に形成されたら、これをマスクにエッチャントとして塩化第２鉄をベースとする薬液を用いレジストの除去された位置する（レジストパターンとして抜けた位置の）銅箔をスプレーエッチングする。これにより、銅箔から配線層２３が形成される。形成された配線層２３は、このあと積層される絶縁層との密着性を向上するために黒化還元処理を行なっておく。この段階と同じ構成の配線板素材を便宜的にＢ素材と呼ぶ。
【００２９】
次に、パターンニング形成された配線層２３上の必要な位置（特定の配線板のレイアウトに従う位置）にほぼ円錐形の導電性バンプ（導電性バンプ４３の前段階のもの）を形成する。導電性バンプ４３の形成は、導電性バンプ４２の前段階のバンプ形成における場合と同様に行なうことができる。スクリーン印刷により形成された導電性ペーストは、オーブンで乾燥し硬化させておく。なお、導電性バンプ４３の前段階のバンプは、導電性バンプ４２と配線層２３をはさんで重畳的に位置することが可能である。
【００３０】
次に、専用機を用い、絶縁層１２に、絶縁層１３とすべきプリプレグ（厚さは例えば公称６０μｍ）を対向させて、導電性バンプ４３の前段階のバンプをこの半硬化状態のプリプレグに貫通させる。このプリプレグは、絶縁層１２の場合と同様のものを用いることができる。この段階と同じ構成の配線板素材を便宜的にＣ素材と呼ぶ。
【００３１】
次に、Ｃ素材の絶縁層１３とすべきプリプレグ側と上記のＢ素材のパターニングされた銅箔を有する側とを対向させて積層・一体化し、かつ絶縁層１３とすべきプリプレグを硬化させる。ここでＢ素材は、図１における絶縁層１４、配線層２５とすべき銅箔、導電性バンプ４４、配線層２４の部分に相当することになる。
【００３２】
積層・一体化には、例えばレイアップ装置で位置合わせを行いＣ素材とＢ素材とを重ねて配置し、かつ真空積層熱プレス機を用いこれを所定の温度および圧力プロファイルに設定する。この積層・一体化により導電性バンプ４３が図１に示すような形状で配線層２３、２４の間に挟設される。また、配線層２４は、絶縁層１３となるべきプリプレグの熱による流動性により絶縁層１３側へ沈み込んで位置するようになる。
【００３３】
以上により、両面が銅箔の層になっているコア配線板が形成されたことになる。この実施形態では、このように４つの配線層（または銅箔）を有するコア配線板を形成したが、配線層数は４に限られることはない。例えば２、６、８、…のような偶数の配線層を有する場合や、３、５、７、…のような奇数の配線層を有する場合であってもよい。これらの配線層数の場合も、以上説明した工程を応用することにより形成することができる。さらに、この実施形態ではコア配線板の層間接続が導電性バンプ４２、４３、４４で行なわれる構成としているが、これに限らず、配線板として高密度の実装性は劣るが例えば周知のスルーホールによるものであってもよい。
【００３４】
工程の説明を続けるに、両面銅箔のコア配線板が形成されたら、次に、コア配線板の必要な位置に部品３３用の貫通孔を形成する。貫通孔は、内蔵部品との接続に用いる、板厚み方向の導電層を形成するためのものであり、かつ内蔵部品を位置させる空間の一部となるものである。
【００３５】
次に、貫通孔の内壁面を含むように例えば銅のめっき層を例えば２０μｍ厚で形成する。めっき層の形成には、例えば、まず、化学銅めっきのような無電解めっきにより連続面のシード層を形成し、そのあと、形成されたシード層を種に例えば硫酸銅めっき浴にて電解めっき処理することよりなすことができる。このような２段階のめっきにより効率的にめっき層を形成することができる。なお、貫通孔に形成されためっき層は、コア配線板の中間にある配線層２３、２４とも電気的接続され得る。
【００３６】
次に、両面の銅箔および両面に位置するめっき層にパターニング形成を施し配線層２２、２５を形成する。このパターニングは、それぞれ、配線層２３の形成工程と同様に行なうことができる。すなわち、化学研磨、レジスト用ドライフィルム積層、フォトマスクを介する露光、現像、エッチングという手順である。形成された配線層２２、２５は、貫通孔の内壁面に形成されためっき層に対してのランド部分（その径は例えば０．８ｍｍ）を含む。
【００３７】
次に、貫通孔内壁面のめっき層を分断し、かつ内蔵部品との接続部である導電層３４、３５を独立形成するようにコア配線板を加工する。ここでの加工方法は、ＮＣドリルを用いた穴明けよる。例えば、貫通孔が並ぶ方向と垂直に交わるコア配線板上位置に、０．８ｍｍ径のめっき層分断貫通孔を２つほぼ隣接して明ける。このようなドリルによるめっき層の分断によれば、既存の装置を用いて容易に導電層３４、３５を分断形成することができる。
【００３８】
以上により、部品を内蔵するための空間（貫通孔とめっき層分断貫通孔とによる空間）が形成されたコア配線板を得ることができる。なお、上記でめっき層の分断は、ドリリングによらなくてもなすことは可能である。例えば金型による打ち抜き（パンチング）や切削機を用いる方法が挙げられる。
【００３９】
次に、このコア配線板に部品３３を装着する工程について図２を参照して説明する。図２は、図１に示した部品内蔵配線板の製造過程の一例を模式的な断面で示す工程図であり、特に、半田３６、３７の上下方向の位置および大きさが導電層３４、３５の縦方向寸法に確実に内包されるようにするための工程例を示す図である。
【００４０】
まず、図２（ａ）に示すように、平板５１を用意し、その上の所定位置に例えばスクリーン印刷によりクリーム半田３６Ａ、３７Ａ（フラックス中に例えばスズ、銀、銅からなる合金の微粉末を分散させたもの）を印刷する。平板５１は、例えば厚さ１ｍｍのアルミニウム製であり、表面には溶融半田との剥離性を有するフッ素樹脂の皮膜がコーティングされている。次に、図２（ｂ）に示すように、０６０３サイズの部品３３を例えばマウンタを用いて平板５１上の所定位置に（すなわちここでは部品３３の両端子がクリーム半田３６Ａ、３７Ａ付近に位置するように）載置する。
【００４１】
次に、図２（ｃ）に示すように、上記説明したコア配線板を例えばマウンタを用いて平板５１の所定位置に（すなわちここでは部品３３がコア配線板の部品内蔵用の空間内に位置するように）載置する。次に、図２（ｄ）に示すように、コア配線板の上側にも別の平板５２を接触させて積層配置する。この平板５２は平板５１と同様の構成のものを用いることができる。そしてこの状態でリフロー炉に適用してピーク温度２５０℃のリフローを行う。
【００４２】
これにより、クリーム半田３６Ａ、３７Ａは、溶融して部品３３の端子と導電層３６、３７との間に位置する接続部材（導電部材）としての半田３６、３７になる。このリフロー過程では、溶融した半田に対して濡れ性を呈するものが部品３３の端子と導電層３６、３７であり、平板５１、５２に対しては剥離性を呈するので、確実に半田３６、３７の上下方向の位置および大きさが導電層３４、３５の縦方向寸法に内包されるようになる。リフロー後にコア配線板からその上下の平板５１、５２を取り除くことで、図２（ｅ）に示すような部品装着されたコア配線板を得ることができる。
【００４３】
なお、変形例としては、平板５１、５２としてフッ素樹脂コーティングのアルミ板に代えてＦＲ−４相当のガラスエポキシ板を用いることができる。この場合も溶融半田に対して剥離性が発揮される。また、リフロー炉に適用する以外に、オーブン加熱を適用してもよい。さらに、クリーム半田３６Ａ、３７Ａを用いる代わりに、導電性接着剤を例えばスクリーン印刷により平板５１上に印刷するようにしてもよい。以上により得られた部品装着のコア配線板は、その両面の配線層２２、２５についてこのあと積層される絶縁層との密着性を向上するため黒化還元処理を行なっておく。
【００４４】
次に、部品３３が装着されたコア配線板に、上下２つの絶縁層１１、１５を含む部分を積層する。それには、部品装着のコア配線板の両側それぞれに上記説明のＡ素材のプリプレグ側を対向させて積層し、これらを一体化する。このとき絶縁層１１、１５とすべきそのプリプレグを硬化させる。ここで、Ａ素材は、図１における絶縁層１１、配線層２１とすべき銅箔、導電性バンプ４１の部分、および絶縁層１５、配線層２６とすべき銅箔、導電性バンプ４５の部分にそれぞれ相当することになる。
【００４５】
この積層・一体化には、例えばレイアップ装置で位置合わせを行いコア配線板とＡ素材とを重ねて配置し、かつ真空積層熱プレス機を用いこれを所定の温度および圧力プロファイルに設定する。この積層・一体化により導電性バンプ４１、４５が図１に示すような形状で銅箔または配線層間に挟設される。
【００４６】
また、配線層２２は、絶縁層１１となるべきプリプレグの熱による流動性により絶縁層１１側へ沈み込んで位置し、配線層２５は、絶縁層１５となるべきプリプレグの熱による流動性により絶縁層１５側へ沈み込んで位置するようになる。さらに、絶縁層１１、１５となるべきプリプレグの熱による流動性により、内蔵された部品３３を覆いかつ密着するようにその周辺にも絶縁層が絶縁層１１、１５と一体的に形成される。これにより部品３３周りの穴埋め工程は不要であり工程の簡素化が実現するともに、間隙（ボイド）の発生を防止して信頼性を向上できる。
【００４７】
外側に積層するＡ素材は、これに代えてさらに配線層数が多いものでもよい。また、外側に積層するＡ素材は、必ずしも、図１に示すように導電性バンプ４１（または４５）を伴っていなくてもよい。この場合、導電性バンプ４１がないので、配線層２１（２６）とすべき銅箔と配線層２２（２５）との層間接続は、導電性バンプによって行なうことはできないが、積層後の配線板にスルーホールを設けてこのスルーホールによりこれらの層間接続を行なうことができる。
【００４８】
外側に位置すべき絶縁層１１、１５をコア配線板と積層・一体化したら、次に、両外側の銅箔に対してパターニング形成を施し配線層２１、２６を形成する。このパターニングは、それぞれ、先に説明した配線層２３の形成工程と同様に行なうことができる。すなわち、化学研磨、レジスト用ドライフィルム積層、フォトマスクを介する露光、現像、エッチングという手順である。なお、以上の外側絶縁層１１、１５の形成のあと、さらにこの外側に同様の要領により絶縁層を積層・一体化（ビルドアップ）してもよい。
【００４９】
次に、最外側面の所定の位置に半田レジスト３１、３２を形成する。さらに、配線層２１または２６の半田レジストの形成されない部位には腐蝕防止のため無電解めっき法によりニッケル／金（ニッケルが下地）の層（図示せず）を形成する。そして、配線板をルータ加工機により所定の外形となるように切り出す。以上により本実施形態に係る部品内蔵配線板を得ることができる。
【００５０】
次に、本発明の別の実施形態に係る部品内蔵配線板について図３を参照して説明する。図３は、本発明の別の実施形態に係る部品内蔵配線板の構造を示す模式的な断面図であり、図１中に示した構成要素と同一または同一相当のものには同一符号を付してある。その部分ついては加えることがない限り説明を省略する。
【００５１】
この部品内蔵配線板は、導電性バンプ４１〜４５に代えてそれぞれ導電性組成物充填による層間接続体６１〜６５を用いる点が異なっている。このような配線板は例えば次のようにして製造することができる。まず、例えば、絶縁層１２、１４とすべき樹脂シートを用意し、その所定位置に例えばレーザ加工でビアホール（貫通穴）を形成しそのビアホール内に導電性組成物を充填して層間接続体６２、６４をそれぞれ形成する。そして、この絶縁層の両面それぞれに対向して銅箔を配置し積層プレスで一体化する。一体化後、片面の銅箔をパターニングして配線層２３、２４に加工し、片面のみパターニングされた２枚の両面配線板を得る。
【００５２】
次に、別に絶縁膜１３とすべき樹脂シートを用意し、その所定位置にビアホール形成後、同様に導電性組成物を充填して層間接続体６３を形成する。さらに、絶縁層１３とすべきこの樹脂シートの両面それぞれに上記の両面配線板のパターニングされた銅箔側（配線層２３または２４側）を対向配置し積層プレスで一体化する。この段階で部品３３を内蔵するための貫通穴をあける前の状態のコア配線板になる。以下は、すでに述べたように部品３３を内蔵するための穴あけなどの工程を適用することにより、部品装着のコア配線板を得ることができる。
【００５３】
部品装着がされたら次に、上下２つの絶縁層１１、１５を含む部分の積層を行う。これには、絶縁層１１（１５）とすべき樹脂シートを用意し、その所定位置にビアホール形成後、同様に導電性組成物を充填して層間接続体６１（６５）を形成する。さらに、絶縁層１１（１５）とすべきこの樹脂シートの両面それぞれに部品装着のコア配線板または銅箔を対向配置し積層プレスで一体化する。以下は、両外側の銅箔のパターニングなどすでに説明した通りの工程を行う。以上により図３に示すような構成になる。
【００５４】
この実施形態の層間接続体６１〜６５は、軸の方向が積層方向に一致する円柱状（すなわち軸の方向に径が変化していない形状）になる。この実施形態では、絶縁層１１〜１５に穴をあける工程が効率的とは言えないが、内蔵する部品３３を接続する部材である半田３６、３７の形状に関しては先の実施形態と同様に絶縁層１１または１５が有すべき縦方向の絶縁機能を損なうものではない。
【００５５】
次に、本発明のさらに別の実施形態に係る部品内蔵配線板について図４を参照して説明する。図４は、本発明のさらに別の実施形態に係る部品内蔵配線板の構造を示す模式的な断面図であり、図１または図３中に示した構成要素と同一または同一相当のものには同一符号を付してある。その部分については加えることがない限り説明を省略する。
【００５６】
この部品内蔵配線板は、導電性バンプ６１、６２、６４、６５に代えてそれぞれめっきにより形成された金属の層間接続体７１、７２、７４、７５（導電性バンプ）を用いる点が異なっている。層間接続体６３については図３の実施形態と同じである。このような配線板は例えば次のようにして製造することができる。すなわち、図１に示した実施形態におけるスクリーン印刷による導電性バンプの各形成に代えて、めっきのためのパターン化されたレジストを銅箔上に形成して、そのレジストの抜けた部分へのめっき成長でバンプを形成する。このように形成されたバンプを図１に示した実施形態における導電性バンプの代わりとして扱うことにより、それ以外ほぼ同様な工程で図４に示すような構成の部品内蔵配線板を得ることができる。
【００５７】
層間接続体６１、６２、６４、６５は、めっきのためのレジストのパターン形状に倣って、軸の方向が積層方向に一致する柱状または錐台状の形状（すなわち軸の方向に径が変化するかまたは変化していない形状）になる。この実施形態は、絶縁層１３に穴をあける工程が残る点でが生産効率性がやや劣るが、内蔵する部品３３を接続する部材である半田３６、３７の形状に関しては先の実施形態と同様に絶縁層１１または１５が有すべき縦方向の絶縁機能を損なうものではない。
【００５８】
次に、本発明のさらに別の実施形態に係る部品内蔵配線板について図５を参照して説明する。図５は、本発明のさらに別の実施形態に係る部品内蔵配線板の構造を示す模式的な断面図であり、図１中に示した構成要素と同一または同一相当のものには同一符号を付してある。その部分については加えることがない限り説明を省略する。
【００５９】
この実施形態では、導電性バンプ４１〜４５に代えて金属板エッチングによる層間接続体８１〜８５（導電性バンプ）を用いる点が異なっている。このような配線板は例えば次のようにして製造することができる。すなわち、図１に示した実施形態におけるスクリーン印刷による導電性バンプの各形成に代えて、ある程度の厚みを有する金属板（銅板）を用意してこの金属板の面上をバンプ形成部位を除いてエッチングしバンプを形成する。このように形成されたバンプを図１に示した実施形態における導電性バンプの代わりとして扱うことにより、それ以外ほぼ同様な工程で図５に示すような構成の部品内蔵配線板を得ることができる。
【００６０】
層間接続体８１〜８５は、バンプ形成における金属板へのサイドエッチングの程度により、軸の方向が積層方向に一致する錐体状または錐台状の形状（すなわち軸の方向に径が変化する形状）になる。この実施形態は、バンプ形成がスクリーン印刷ほどには効率的ではないが、内蔵する部品３３を接続する部材である半田３６、３７の形状に関しては先の実施形態と同様に絶縁層１１または１５が有すべき縦方向の絶縁機能を損なうものではない。
【００６１】
次に、図２に示した工程に代えて採用することができる工程について図６を参照して説明する。図６は、図１に示した部品内蔵配線板の製造過程の別の例を模式的な断面で示す工程図であり、特に、半田３６、３７の上下方向の位置および大きさが導電層３４、３５の縦方向寸法に確実に内包されるようにするための工程例を示す図である。図６において、すでに説明したものと同一または同一相当の部位には同一符号を付してある。
【００６２】
まず、支持基材として平板５１を用意する。この平板５１は図２におけるものと同様の構成のものでよい。図６（ａ）、同（ｂ）、同（ｃ）と図２に示した場合と同様である。次に、図６（ｄ）に示すように、コア配線板の上側と平板５１の下側にそれぞれそれらに接触させて加熱器内蔵平板９２、９３を配置する。そしてこの状態で加熱器内蔵平板９２、９３の加熱機能を動作させピーク温度２５０℃で加熱する。
【００６３】
これにより、クリーム半田３６Ａ、３７Ａは、溶融して部品３３の端子と導電層３６、３７との間に位置する接続部材（導電部材）としての半田３６、３７になる。この加熱過程では、溶融した半田に対して濡れ性を呈するものが部品３３の端子と導電層３６、３７であり、平板５１に対しては剥離性を呈するので、確実に半田３６、３７の上下方向の位置および大きさが導電層３４、３５の縦方向寸法に内包されるようになる。加熱後にコア配線板からその上下の加熱器内蔵平板９２、９３、平板５１を取り除くことで、図６（ｅ）に示すような部品装着されたコア配線板を得ることができる。
【００６４】
この実施形態でも変形例として、平板５１としてフッ素樹脂コーティングのアルミ板に代えてＦＲ−４相当のガラスエポキシ板を用いることができる。さらに、図２に示したようにコア配線板の上下に平板５１、５２を配置させ、さらにその外側に加熱器内蔵平板９２、９３を配置させて加熱するようにしてももちろんよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態に係る部品内蔵配線板の構造を模式的に示す断面図および一部平面図。
【図２】図１に示した部品内蔵配線板の製造過程の一例を模式的な断面で示す工程図。
【図３】本発明の別の実施形態に係る部品内蔵配線板の構造を模式的に示す断面図。
【図４】本発明のさらに別の実施形態に係る部品内蔵配線板の構造を模式的に示す断面図。
【図５】本発明のさらに別の実施形態に係る部品内蔵配線板の構造を模式的に示す断面図。
【図６】図１に示した部品内蔵配線板の製造過程の別の例を模式的な断面で示す工程図。
【符号の説明】
【００６６】
１１，１２，１３，１４，１５…絶縁層、２１，２２，２３，２４，２５，２６…配線層、３１，３２…半田レジスト、３３…電気／電子部品、３４，３５…導電層、３６，３７…半田（接続部材、導電部材）、３６Ａ，３７Ａ…クリーム半田、４１，４２，４３，４４，４５…導電性バンプ（層間接続体）、５１，５２…平板、６１，６２，６３，６４，６５…導電性組成物充填による層間接続体、７１，７２，７４，７５…めっきにより形成された層間接続体、８１，８２，８３，８４，８５…金属板エッチングにより形成された層間接続体、９２，９３…加熱器内蔵平板。
【図１】
2006049457.tif 000003
【図２】
2006049457.tif 000004
【図３】
2006049457.tif 000005
【図４】
2006049457.tif 000006
【図５】
2006049457.tif 000007
【図６】
2006049457.tif 000008