(57)【要約】【課題】キャビティ付き配線板の発塵の防止。【解決手段】実施形態のプリント配線板１は、樹脂絶縁層および導体層により構成され、電子部品との接続に用いられる導体パッド３を厚さ方向の一方の表面である第１面１０Ｆに有する第１基板１０と、キャビティ２形成用の貫通孔２１を備える第２基板２０とを有するキャビティ付き配線板である。第２基板２０は樹脂材料によって形成されていて第１基板１０の第１面１０Ｆに接着層４を介して接合されており、導体パッド３は、貫通孔２１および貫通孔２１内に露出する第１基板１０の第１面１０Ｆにより形成されるキャビティ２内に露出しており、キャビティ２の壁面２ａは樹脂または無光沢めっき膜に覆われている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層されている樹脂絶縁層および導体層により構成され、電子部品との接続に用いられる導体パッドを厚さ方向の一方の表面である第１面に有する第１基板と、
キャビティ形成用の貫通孔を備える第２基板と、を有するキャビティ付き配線板であって、
前記第２基板は樹脂材料によって形成されていて前記第１基板の第１面に接着層を介して接合されており、
前記導体パッドは、前記貫通孔および前記貫通孔内に露出する前記第１基板の第１面により形成されるキャビティ内に露出しており、
前記キャビティの壁面は樹脂または無光沢めっき膜に覆われている。
【請求項２】
請求項１記載のキャビティ付き配線板であって、前記キャビティの開口部の周囲に外部の板状部材の固定部が設けられている。
【請求項３】
請求項１記載のキャビティ付き配線板であって、前記キャビティ付き配線板は、前記キャビティ内に、外部のイメージセンサが収容される収容部を備え、かつ、前記キャビティの開口部の周囲に、透光性の板状部材が固定される固定部を備えている。
【請求項４】
請求項１記載のキャビティ付き配線板であって、前記第１基板は、前記導体パッドに接続されていて前記キャビティの外周側に延びる配線パターンを、前記導体パッドを含む導体層に有しており、前記第２基板は前記第１基板の前記配線パターンを含む領域に接合されている。
【請求項５】
請求項４記載のキャビティ付き配線板であって、前記キャビティの壁面の一部が、前記配線パターン上に位置している。
【請求項６】
請求項１記載のキャビティ付き配線板であって、前記第１基板は、前記第１面側の最も外側の樹脂絶縁層である第１樹脂絶縁層と、前記第１樹脂絶縁層上に形成されていて前記導体パッドを含んでいる第１導体層と、を有しており、
前記導体パッドは、前記キャビティの前記壁面の位置において前記第１樹脂絶縁層の前記第１面側と反対側に形成されている導体層を介して、前記第１導体層の前記キャビティの外側に形成されている導体パターンと接続されている。
【請求項７】
請求項１記載のキャビティ付き配線板であって、前記第２基板の前記第１基板との接合面および／または前記接合面と反対側の表面が前記キャビティの壁面を覆う樹脂またはめっき膜と同じ樹脂またはめっき膜により覆われている。
【請求項８】
請求項１記載のキャビティ付き配線板であって、前記第１基板は、さらに、前記キャビティの内部および外部の前記第１面側の最表層の樹脂絶縁層または導体層上に、前記導体パッドを露出させる開口を備えるソルダーレジスト層を有している。
【請求項９】
請求項１記載のキャビティ付き配線板であって、前記キャビティの壁面が被加工面である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャビティ付き配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、基板に設けられた凹部に実装された撮像素子を有するカメラモジュールが開示されている。この凹部は、基板のコア層に形成された貫通孔と、コア層上に積層された絶縁層に形成された貫通孔とにより形成されている。コア層は導電性材料や合成樹脂材料で形成される。また、絶縁層はエポキシ樹脂やポリイミド樹脂により形成される。このようなコア層や絶縁層に形成された貫通孔により、撮像素子の実装用の凹部が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１７０８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電子デバイスのパッケージなどに用いられる基板は、特許文献１の絶縁層のように、主にエポキシなどの樹脂材料で形成されており、さらに、ガラス繊維や、ＳｉＯ2などからなるフィラーなどを含んでいることもある。このような基板にレーザー光やドリルなどによって貫通孔が形成されると、貫通孔の内壁として露出する被加工面から、樹脂やフィラーの粉や繊維片などが脱落し易いと考えられる。樹脂粉などによる塵は、貫通孔内に配置される電子部品上に落下したり、電子部品上を浮遊したりして、電子部品の機能を阻害することがある。特にイメージセンサのように極小領域に区画された受光面への光の入射により動作する電子部品の場合、電子部品を収容する貫通孔の内壁に、その貫通孔の形成時の被加工面が露出していると、発塵が問題になり易いと考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のキャビティ付き配線板は、積層されている樹脂絶縁層および導体層により構成され、電子部品との接続に用いられる導体パッドを厚さ方向の一方の表面である第１面に有する第１基板と、キャビティ形成用の貫通孔を備える第２基板と、を有している。そして、前記第２基板は樹脂材料によって形成されていて前記第１基板の第１面に接着層を介して接合されており、前記導体パッドは、前記貫通孔および前記貫通孔内に露出する前記第１基板の第１面により形成されるキャビティ内に露出しており、前記キャビティの壁面は樹脂または無光沢めっき膜に覆われている。
【０００６】
本発明の実施形態によれば、樹脂またはめっき膜によりキャビティの壁面が覆われているため、キャビティ内での発塵が抑制されると考えられる。キャビティ内に実装される電子部品の正常な動作が得られると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態のプリント配線板の断面図。
【図２】図１のプリント配線板の平面図。
【図３Ａ】一実施形態のプリント配線板の被覆層の他の例を示す断面図。
【図３Ｂ】一実施形態のプリント配線板の被覆層のさらに別の例を示す断面図。
【図４】一実施形態のプリント配線板の接着層の他の例を示す断面図。
【図５Ａ】外部の板状部材の固定部を有する一実施形態のプリント配線板の一例を示す断面図。
【図５Ｂ】外部の板状部材の固定部を有する一実施形態のプリント配線板の他の例を示す断面図。
【図６】一実施形態のプリント配線板の導体層の他の例を示す断面図。
【図７Ａ】一実施形態のプリント配線板の製造方法において用いられる金属箔付き樹脂基板の一例を示す断面図。
【図７Ｂ】一実施形態のプリント配線板の製造方法における第１基板の形成工程の一例を示す断面図。
【図７Ｃ】一実施形態のプリント配線板の製造方法における第１基板の形成工程の一例を示す断面図。
【図７Ｄ】一実施形態のプリント配線板の製造方法における第１基板の形成工程の一例を示す断面図。
【図７Ｅ】一実施形態のプリント配線板の製造方法における第１基板の形成工程の一例を示す断面図。
【図７Ｆ】一実施形態のプリント配線板の製造方法における第１基板の形成工程の一例を示す断面図。
【図７Ｇ】一実施形態のプリント配線板の製造方法における第１基板の形成工程の一例を示す断面図。
【図８Ａ】一実施形態のプリント配線板の製造方法における第２基板の形成工程の一例を示す断面図。
【図８Ｂ】一実施形態のプリント配線板の製造方法における第２基板の形成工程の一例を示す断面図。
【図８Ｃ】一実施形態のプリント配線板の製造方法における第２基板の形成工程の一例を示す断面図。
【図８Ｄ】一実施形態のプリント配線板の製造方法における第１基板と第２基板との接合工程の一例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の一実施形態のプリント配線板が、図面を参照しながら説明される。図１および図２には、一実施形態のプリント配線板１の一例を示す断面図および平面図が、それぞれ示されている。図１は、図２のＩ−Ｉ線での断面図である。図１および図２に示されるように、プリント配線板１は、プリント配線板１内に形成される凹部からなるキャビティ２を備えるキャビティ付き配線板である。キャビティ２内には、プリント配線板１の使用時に外部の電子部品（図示せず）が配置される。プリント配線板１は、第１基板１０と、キャビティ２形成用の貫通孔２１を備える第２基板２０とを有している。
【０００９】
第１基板１０は、主に、積層されている樹脂絶縁層（図１の例では、第１樹脂絶縁層１１ａ、第２樹脂絶縁層１１ｂ、および第３樹脂絶縁層１１ｃ）および導体層（図１の例では、第１導体層１２ａ、第２導体層１２ｂ、第３導体層１２ｃおよび第４導体層１２ｄ）により構成されている。第１基板１０は、厚さ方向の一方の表面である第１面１０Ｆと、第１面１０Ｆと反対側の表面である第２面１０Ｓとを有している。図１の例では、第１基板１０は、さらに、第１面１０Ｆ側および第２面１０Ｓ側のいずれかにそれぞれ形成されている第１および第２のソルダーレジスト層１３ａ、１３ｂを有している。また、第１基板１０は、第１面１０Ｆに、図示されない外部の電子部品との接続に用いられる導体パッド３を有している。導体パッド３は第１導体層１２ａに形成されている。
【００１０】
第２基板２０は、後述のように樹脂材料により形成され、第１基板１０の第１面１０Ｆに接着層４を介して接合されている。第２基板２０は、貫通孔２１を備えている。貫通孔２１および貫通孔２１内に露出する第１基板１０の第１面１０Ｆによりキャビティ２が形成されている。導体パッド３はキャビティ２内に露出している。そして、キャビティ２の壁面２ａは、樹脂またはめっき膜からなる被覆層５によって覆われている。
【００１１】
本実施形態では、キャビティ２は樹脂材料で構成される第２基板２０に形成される。実施形態のプリント配線板１は、セラミックなどからなる基板を用いる場合と比べて安価なキャビティ付き基板となり得る。また、本実施形態では、外部の電子部品がキャビティ２の内部に配置され得る。すなわち、実施形態のプリント配線板１は、キャビティ２内に、外部のイメージセンサなどの電子部品の収容部を備えている。電子部品が外部要素との接触などの機械的ストレスから保護されると考えられる。また、電子部品の保護用の、たとえばキャップ状の部材などが不要となり、電子部品の保護部材を簡略化できることがある。
【００１２】
第２基板２０の貫通孔２１は、たとえば、後述のようにレーザー光の照射やルーター加工、またはドリル加工などにより形成され得る。従って、レーザー加工などの被加工面である第２基板２０の断面が、貫通孔２１の形成と共に貫通孔２１の壁面、すなわちキャビティ２の壁面２ａに露出し得る。第２基板２０は樹脂材料により形成されているため、第２基板２０の断面からなるキャビティ２の壁面２ａからは、前述のように、樹脂粉などによる塵が生じることがある。しかし、本実施形態では、キャビティ２の壁面２ａが被覆層５に覆われているため、塵の発生や、壁面２ａからの塵の落下もしくはキャビティ２内への塵の放散などが防止されると考えられる。キャビティ２内に配置される電子部品の動作への塵による悪影響が防止されると考えられる。従って、一実施形態のプリント配線板によれば、比較的安価な樹脂材料からなる基板を用いながら、塵による電子部品の誤動作などの少ない良好な品質のキャビティ付き配線板を得ることができると考えられる。
【００１３】
なお、第１基板１０の「第１面」は、第１基板１０の一方の表面である。図１の例では、第１面１０Ｆは第１基板１０の第２基板２０側の面である。第１面１０Ｆ側には、第１樹脂絶縁層１１ａ、第１導体層１２ａ、および第１ソルダーレジスト層１３ａが形成されている。従って、第１基板１０の第１面１０Ｆは、たとえば、第１ソルダーレジスト層１３ａの形成領域では、第１ソルダーレジスト層１３ａの厚さ方向と直交する外側の表面である。また、第１導体層１２ａおよび第１ソルダーレジスト層１３ａに覆われていない第１樹脂絶縁層１１ａ上においては、第１樹脂絶縁層１１ａの露出面が、第１基板１０の第１面１０Ｆである。なお、同様に、第１基板１０の第２面１０Ｓは、第３樹脂絶縁層１１ｃ、第４導体層１２ｄ、または第２ソルダーレジスト層１３ｂの、厚さ方向と直交する外側の表面である。また、「被加工面」は、液状やペースト状の状態から熱硬化性の樹脂材料の硬化反応が（少なくともＢステージの状態まで）進んだ後に、型抜きやドリル加工もしくはルーター加工またはレーザー加工などの機械加工が施された面、または、それらの加工により露出した面である。
【００１４】
第１基板１０は、前述のように、図１の例では、第１〜第３の樹脂絶縁層１１ａ〜１１ｃおよび第１〜第４の導体層１２ａ〜１２ｄを含んでいる。各樹脂絶縁層と各導体層とは交互に積層されている。図１には、第２樹脂絶縁層１１ｂと、第２および第３の導体層１２ｂ、１２ｃとからなるコア基板の両面に１層ずつ樹脂絶縁層および導体層を積層してなるビルドアップ基板により構成されている第１基板１０が例示されている。しかし、第１基板１０は、コア基板を有さない基板であってもよく、ビルドアップ層を有さない積層基板であってもよい。また、第１基板１０は、３層よりも多い、または少ない層数の樹脂絶縁層および導体層により構成されてもよい。
【００１５】
第１〜第４の導体層１２ａ〜１２ｄは、それぞれ、導体パッドや配線パターンなどの所定の形状の導体パターンを有している。第１導体層１２ａは、キャビティ２の底面に露出する導体パッド３を含んでいる。導体パッド３は、キャビティ２内に配置される外部の電子部品の実装用のパターンであり、キャビティ２内の第１導体層１２ａのうちの第１ソルダーレジスト層１３ａに覆われていない部分である。図示されない外部の電子部品が、はんだ付けや、ワイヤボンディングなどにより、電気的に、または、電気的および機械的に導体パッド３に接続され得る。図１の例では、導体パッド３は表面保護膜１４に被覆されている。表面保護膜１４は、たとえば、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕなどからなる無電解めっき膜やはんだ膜、または、樹脂材料からなる保護膜などであってよい。
【００１６】
図１および図２に示されるように、第１基板１０は、キャビティ２内の導体パッド３に接続されていて、キャビティ２の外周側に延びる配線パターン１２ａ１を第１導体層１２ａに有している。導体パッド３と、キャビティ２の外周側の第１導体層１２ａに形成されている他の導体パッドや配線とが短い経路で接続され得る。また、第２基板２０のキャビティ２の外周側の部分は、第１基板１０の配線パターン１２ａ１の形成領域上に接合されている。従って、キャビティ２の壁面２ａの一部は配線パターン１２ａ１上に位置している。なお、第１導体層１２ａが所謂ベタパターンやリング状の導体パターンを含み、キャビティ２の壁面２ａが全周にわたって第１導体層１２ａの導体パターン上に位置していてもよい。
【００１７】
第１導体層１２ａは、導体パッド３や配線パターン１２ａ１以外の導体パターンを含んでいてもよい。また、第２〜第４の導体層１２ｂ〜１２ｄも、任意の導体パターンを含み得る。たとえば、第４導体層１２ｄは、第２ソルダーレジスト層１３ｂの開口部に露出し、外部のマザーボードなどに接続される接続パッドを含んでいてもよい。各導体層は、たとえば銅などの良好な導電性を有する材料で形成される。各導体層はニッケルなどの他の金属により形成されてもよい。
【００１８】
第１〜第３の樹脂絶縁層１１ａ〜１１ｃは、導体層との密着性、および適度な熱膨張率などを有する樹脂材料により主に形成される。エポキシ樹脂などが各樹脂絶縁層の材料として用いられる。また、各樹脂絶縁層はガラス繊維やアラミド繊維などの補強材を含んでいてもよい。さらに、各樹脂絶縁層はシリカなどの充填材を含んでいてもよい。
【００１９】
図１の例では、第２樹脂絶縁層１１ｂ内にスルーホール１５ｂが形成され、第１および第３の樹脂絶縁層１１ａ、１１ｃ内にビア導体１５ａ、１５ｃがそれぞれ形成されている。スルーホール１５ｂにより第２導体層１２ｂと第３導体層１２ｃとが接続されている。また、ビア導体１５ａにより第１導体層１２ａと第２導体層１２ｂとが接続され、ビア導体１５ｃにより第３導体層１２ｃと第４導体層１２ｄとが接続されている。スルーホール１５ｂおよびビア導体１５ａ、１５ｃは、たとえば、第１〜第４の導体層１２ａ〜１２ｄと同じ材料で形成され、好ましくは銅により形成される。なお、スルーホール１５ｂの内部はエポキシ樹脂などからなる充填物１５ｂ２で埋められている。スルーホール１５ｂの両端に銅などにより所謂蓋めっきがなされていてもよい。
【００２０】
第１ソルダーレジスト層１３ａは、キャビティ２の内部および外部の第１面１０Ｆ側の最表層の樹脂絶縁層および導体層（図１の例では、第１樹脂絶縁層１１ａおよび第１導体層１２ａ）上に形成されている。第１ソルダーレジスト層１３ａには、導体パッド３を露出させる開口１３ａ１が設けられている。キャビティ２内の第１ソルダーレジスト層１３ａにより、外部の電子部品の実装に関するショート不良などが抑制されると考えられる。第２ソルダーレジスト層１３ｂは、第１基板１０の第２面１０Ｓ側に形成されている。第４導体層１２ｄの接続パッドなどを露出させる開口１３ｂ１が所定の位置に設けられている。各ソルダーレジスト層は任意のパターンに形成され得る。また、各ソルダーレジスト層が全く形成されていなくてもよい。第１および第２のソルダーレジスト層１３ａ、１３ｂの材料としては、感光性のエポキシ樹脂やポリイミド樹脂が例示される。
【００２１】
第２基板２０は、エポキシ樹脂などの樹脂材料で形成される。たとえば、第２基板２０は、ガラス繊維などの芯材に含浸されたエポキシ樹脂からなるプリプレグの本硬化後の樹脂基板である。第２基板２０の材料はエポキシ樹脂に限定されず、ビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴ樹脂）、フェノール樹脂などであってもよい。また、図１の例と異なり、第２基板２０は、両面に導体層を有する所謂両面銅張積層板、または一方の面に導体層を有する樹脂基板であってもよい。
【００２２】
キャビティ２の開口サイズおよび形状は、第２基板２０に形成される貫通孔２１の開口サイズおよび形状により定められる。キャビティ２の底面は、第１基板１０の第１面１０Ｆにより構成されており、キャビティ２の深さは、ほぼ第２基板２０の厚さに相当する。キャビティ２の深さや開口サイズは、たとえば、キャビティ２内に配置される外部の電子部品に応じて任意に選択される。第２基板２０の厚さ、すなわちキャビティ２の深さは、好ましくは、１００μｍ以上、１０００μｍ以下であり、たとえば４５０μｍである。また、第１基板１０の厚さは、好ましくは、３００μｍ以上、１０００μｍ以下であり、たとえば、６５０μｍである。また、接着層４の厚さは、たとえば５０μｍである。従って、プリント配線板１の全体の厚さは、好ましくは、４００μｍ以上、２１００μｍ以下であり、たとえば、１１５０μｍである。しかし各基板の厚さはこれらに限定されない。
【００２３】
図２に示されるように、実施形態のプリント配線板１のキャビティ２は、矩形の開口形状を有している。しかし、キャビティ２の開口形状は、深さなどと同様に、キャビティ２内に配置される電子部品に応じて任意に選択され得る。図２の例では、ほぼ正方形の開口形状のキャビティ２の中央部分に第１ソルダーレジスト層１３ａが形成され、その第１ソルダーレジスト層１３ａの周囲に、表面保護膜１４に覆われた導体パッド３が設けられている。導体パッド３は、キャビティ２の周縁部からキャビティ２の外周側に延びる配線パターン１２ａ１に接続されている。キャビティ２の周縁の内周側には、キャビティ２の外周側に形成されている第１ソルダーレジスト層１３ａが露出している。なお、図２は単なる例示に過ぎず、第１導体層１２ａの導体パターンは、前述のように任意のパターンに形成され得る。
【００２４】
図２の例では、キャビティ２の壁面２ａ全周にわたって、壁面２ａを覆う被覆層５が形成されている。しかし、被覆層５は、必ずしも壁面２ａ全体に形成されていなくてもよい。壁面２ａに部分的に形成されているだけでも、その形成部分からの発塵が防止され得る。被覆層５の厚さは、特に限定されないが、最も薄いところでも、３μｍ以上の厚さとなるように形成される。キャビティ２の壁面２ａが多少凹凸を有していても、確実に発塵が防止されると考えられる。また、キャビティ２内の有効エリア確保の観点から、被覆層５の厚さとしては、５０μｍ以下が好ましい。
【００２５】
被覆層５は、たとえばエポキシ樹脂の塗布によって形成される。エポキシ樹脂以外の、たとえば、アクリル系樹脂などが、被覆層５に用いられてもよい。被覆層５は、また、めっき膜により形成されてもよい。たとえば、銅の無電解めっき膜や、ニッケルやスズからなるめっき膜が例示される。被覆層５が金属のめっき膜である場合、被覆層５は、好ましくは、銅、スズまたはニッケルなどの無光沢めっき膜である。たとえば、キャビティ２内に光学系の電子部品が配置される場合、金属めっき膜からなる被覆層５での光の反射が防止または低減される。反射光の影響による電子部品の誤動作が抑制されると考えられる。
【００２６】
被覆層５の材料や形成方法は特に限定されないため、被覆層５の断面形状は、図１に示されるような、貫通孔２１の内壁に沿ったほぼ平坦な断面形状を有するほぼ均一な厚さを有する形状に限定されない。たとえば、図３Ａに示されるように、被覆層５は、第２基板２０の厚さ方向の中央部分でキャビティ２の内周側に盛り上がった断面形状を有する被膜として形成されてもよい。
【００２７】
また、キャビティ２の壁面２ａだけでなく、第２基板２０の第１基板１０との接合面およびその接合面と反対側の表面の両方またはいずれか一方が、被覆層５と同じ材料から成る樹脂部またはめっき膜により覆われていてもよい。図３Ｂには、第２基板２０の両面が、被覆層５と同材料で覆われている例が示されている。後述のように、被覆層５は、第２基板２０と第１基板１０とが接合される前に形成されてもよい。その場合に、第２基板２０の両表面のマスキングなしに被覆層５が形成されることにより、図３Ｂに示されるような両面を被覆された第２基板２０が形成され得る。
【００２８】
接着層４には、第１基板１０と第２基板２０とを容易に剥離し得ない強度で接合できるものであれば、任意の接着性材料が用いられ得る。たとえば、ポリイミド系の接着剤が、接着層４の材料として例示される。キャビティ２への電子部品の実装時の高温雰囲気にも耐え得る耐熱性を有していると考えられる。しかし、接着層４の材料はポリイミド系の接着剤に限定されず、シリコーン系樹脂や耐熱性エポキシ樹脂などからなる接着剤が用いられてもよい。
【００２９】
図１および図３Ａ、３Ｂなどでは、接着層４のキャビティ２側の端面は、キャビティ２の壁面２ａとほぼ面一である。しかし、接着層４のキャビティ２側の端面は、壁面２ａよりもキャビティ２の外側または内側に位置していてもよい。たとえば、図４に示されるように、接着層４の端面が壁面２ａよりもキャビティ２の内側に位置していると、第１基板１０と第２基板２０との接合後の工程において、両基板の界面へのめっき液や溶剤などの意図されない浸透が効果的に防がれると考えられる。なお、図示されていないが、キャビティ２の壁面２ａと導体パッド３との間に、図１に示されるキャビティ２の外周側の第１ソルダーレジスト層１３ａのパターンと分離されていて壁面２ａに沿った枠状のソルダーレジストパターンが第１ソルダーレジスト層１３ａに形成されていてもよい。第１基板１０と第２基板２０との接合時にペースト状などに軟化した接着層４の導体パッド３に達する広がりが防止されると考えられる。
【００３０】
図５Ａには、実施形態のプリント配線板の使用時の状態の一例が示されている。図５Ａに示されるプリント配線板１ａでは、図１に示される一実施形態のプリント配線板１に、さらに、キャビティ２を覆う外部の板状部材８１の固定用の固定部６ａが設けられている。また、キャビティ２内の中央部には、第１ソルダーレジスト層１３ａは形成されていない。なお、図１に示されるプリント配線板１の構成要素と同じ構成要素には同じ符号が付されるか符号が省略され、その詳細な説明も適宜省略される。図５Ａ以降の他の図面についても、同様に、図中の符号やその構成要素の説明は適宜省略される。
【００３１】
図５Ａでは、外部の電子部品８０ａが、キャビティ２内の中央部のダイボンドパッド１２ａ３上に配置されている。電子部品８０ａの図示されない電極と導体パッド３とがボンディングワイヤ８２により接続されている。電子部品８０ａは、たとえば、エポキシ系の接着剤や金またはスズなどの導電性材料で、ダイボンドパッド１２ａ３に接続されている。
【００３２】
固定部６ａは、キャビティ２の開口部の周囲に少なくとも部分的に、好ましくは、その全周にわたって形成されている。固定部６ａは、たとえば、銅などの金属からなる導体により構成される。たとえば、第２基板２０の材料として前述のように両面銅張積層板が用いられる場合、キャビティ２の形成領域の周囲の領域だけを残して両面の銅箔が除去される。その残された領域からなる固定部６ａが得られる。また、選択的な無電解めっきやスパッタリングなどにより新たに銅などの金属膜からなる固定部６ａが形成されてもよい。固定部６ａに板状部材８１が、任意の接着剤やはんだなどのろう材で接合され得る。
【００３３】
図５Ｂには、板状部材８１の固定部の他の例の固定部６ｂを有するプリント配線板１ｂが示されている。固定部６ｂは、固定部６ｂの周囲の部分よりもキャビティ２の底面側に凹んだ部位である。図５Ｂの例では、第２基板２０のキャビティ２の開口部の周縁部をザグリ加工などにより部分的に除去することにより固定部６ｂが形成されている。図５Ｂのような固定部６ｂが形成されると、板状部材８１の位置決めが容易である。また、板状部材８１の表面と、その周囲の部分の表面とを面一にすることも可能になる。周囲よりも突出する板状部材８１に外部から機械的衝撃が加わることが回避され得る。後述のように板状部材８１がガラスからなる場合、図５Ｂのような固定部６ｂはより有益であると考えられる。周囲の部分よりも凹んだ部位からなる固定部６ｂは、図５Ｂの例に限定されない。たとえば、第２基板２０の表面に全面的にソルダーレジスト層が設けられ、そのソルダーレジスト層のキャビティ２の周囲の部分が除去されてもよい。図５Ｂの例においても、板状部材８１は、図示されない任意の接着剤などで固定部６ｂに接合され得る。
【００３４】
図５Ｂの例では、電子部品８０ｂが所謂フェイスダウン方式で実装されている。電子部品８０ｂの図示されない電極と導体パッド３とは、はんだボール８３などの導電性接合材で電気的かつ機械的に接合されている。電子部品８０ａ（図５Ａ参照）および電子部品８０ｂは特に限定されず、半導体素子などの任意の能動部品やコンデンサなどの任意の受動部品が電子部品８０ａ、８０ｂとしてキャビティ２内に配置され得る。キャビティ２内での発塵が抑制される実施形態のプリント配線板は、塵の影響を受け易いイメージセンサやその他の受光素子もしくは発光素子などの、光学的事象を利用する電子部品の実装に対して特に有益である。イメージセンサなどが電極と同一面に受光（発光）面を有する場合は、図５Ａのようにフェイスアップ式の実装方式が用いられ、イメージセンサなどが相反する面に電極と受光（発光）面を有する場合は、図５Ｂのようにフェイスダウン式の実装方式が用いられる。
【００３５】
板状部材８１は、キャビティ２内の電子部品８０ａ、８０ｂを適度に保護できるものであれば特に限定されない。電子部品８０ａ、８０ｂがイメージセンサなどの光学的素子の場合、板状部材８１は、ガラス板やアクリル板または各種レンズなどの透光性の部材により形成される。従って、実施形態のプリント配線板１は、キャビティ２の開口部の周囲に、透光性の板状部材８１が固定される固定部６ｂを備えていてもよい。
【００３６】
図６には、実施形態のプリント配線板１の第１導体層の他の例である第１導体層１２ａａが示されている。第１導体層１２ａａでは、導体パッド３は、第２導体層１２ｂを介して、キャビティ２の外部に形成されている第１導体層１２ａａの他の導体パターン１２ａ２と接続されている。図６の例では、キャビティ２の壁面２ａの位置（平面視で壁面２ａと重なる位置）において、第２導体層１２ｂ側に迂回して導体パッド３と他の導体パターン１２ａ２とが接続されている。実施形態のプリント配線板が周囲の温度変化に晒されると、第１基板１０と第２基板２０との熱膨張率の違いにより生じ得る応力は、両基板の界面においてキャビティ２の壁面２ａの位置に集中し易いと推察される。図６の例では、導体パッド３と他の導体パターン１２ａ２との接続経路は、キャビティ２の壁面２ａの位置で第２導体層２ｂ側に迂回している。第２導体層１２ｂは、第１導体層１２ａａよりも第２基板２０から離れているため、温度変化による応力の影響を受け難いと考えられる。従って、第１導体層１２ａａだけで両者が接続される場合と比べて、そのような応力による接続配線のクラックなどのリスクが少ないと考えられる。なお、導体パッド３は、第１樹脂絶縁層１１ａの第１基板１０の第２面１０Ｓ側に形成されている任意の導体層（プリント配線板１では第２〜第４の導体層のいずれか）を介して、他の導体パターン１２ａ２と接続され得る。
【００３７】
一実施形態のプリント配線板１の製造方法が、図７Ａ〜７Ｇおよび図８Ａ〜８Ｄを参照して説明される。まず、図７Ａ〜７Ｇを参照しながら、第１基板１０の製造方法が説明される。プリント配線板１の第１基板１０は、コア基板を有する一般的なビルドアップ配線板の製造方法により製造され得る。
【００３８】
図７Ａに示されるように、第２樹脂絶縁層１１ｂの両面に数μｍ程度の厚さの金属箔１２１、１２２を有する金属箔付き樹脂基板１０ａが用意される。金属箔付き樹脂基板１０ａは、たとえば両面銅張積層板である。第２樹脂絶縁層１１ｂは、たとえば、ガラス繊維およびガラス繊維に含浸されたエポキシなどの樹脂材料によって構成されている。
【００３９】
図７Ｂに示されるように、スルーホール１５ｂ（図１参照）形成用の貫通孔１５ｂ１が、ＣＯ2ガスレーザー光の照射などにより第２樹脂絶縁層１１ｂおよび金属箔１２１、１２２の所定の位置に形成される。その後、第２および第３の導体層１２ｂ、１２ｃ（図１参照）形成用のめっきレジスト５１が、貫通孔１５ｂ１の形成パターン、ならびに形成される第２および第３の導体層１２ｂ、１２ｃの導体パターンに応じたパターンで形成される。その後、めっきレジスト５１の開口５１ａ内に、電解めっきにより銅などのめっき膜が形成され、めっきレジスト５１が除去される。さらに、めっきレジスト５１の除去により露出する金属箔１２１、１２２がエッチングにより除去される。
【００４０】
図７Ｃに示されるように、所定のパターンを有する第２および第３の導体層１２ｂ、１２ｃならびにスルーホール１５ｂが形成される。さらに、第２樹脂絶縁層１１ｂの一方の表面へのエポキシ樹脂などの印刷および他方の面からの吸引などにより、スルーホール１５ｂ内に充填物１５ｂ２が充填される。図示されていないが、充填物１５ｂ２の充填後、スルーホール１５ｂの両端を塞ぐめっき膜が形成されてもよい。
【００４１】
図７Ｄに示されるように、第２樹脂絶縁層１１ｂの両面に第１および第３の樹脂絶縁層１１ａ、１１ｃとなる樹脂フィルムなどが、銅などの金属箔１２３、１２４と共に積層され、加熱雰囲気中でプレスされる。それにより、第１および第３の樹脂絶縁層１１ａ、１１ｃが形成される。
【００４２】
図７Ｅに示されるように、ビア導体１５ａ、１５ｃ（図１参照）形成用のビアホール１５１が、ＣＯ2レーザー光の照射などにより形成される。さらに、金属箔１２３、１２４上に、第１および第４の導体層１２ａ、１２ｄ（図１参照）形成用のめっきレジスト５２が形成される。めっきレジスト５２の導体パッド３および配線パターン１２ａ１（図１参照）の形成箇所に対応する領域には、開口５２ａが設けられる。なお、図６に示される第１導体層１２ａａが形成される場合は、第１導体層１２ａａに応じた開口５２ａを有するめっきレジスト５２が形成される。
【００４３】
図７Ｆに示されるように、第１および第４の導体層１２ａ、１２ｄならびにビア導体１５ａ、１５ｃが形成される。この第１導体層１２ａなどは、第２および第３の導体層１２ｂ、１２ｃならびにスルーホール１５ｂの形成方法と同様の方法で形成され得る。第１導体層１２ａには、導体パッド３および配線パターン１２ａ１が形成されている。
【００４４】
図７Ｇに示されるように、第１および第２のソルダーレジスト層１３ａ、１３ｂが第１導体層１２ａ側および第４導体層１２ｄ側の両表面に形成される。たとえば、感光性のエポキシ樹脂などがほぼ全面に印刷や吹き付けなどにより塗布され、フォトリソグラフィ技術を用いて開口１３ａ１、１３ｂ１が形成される。その後、必要に応じて、表面保護膜１４が、導体パッド３上などにニッケルやパラジウムまたは金などの無電解めっきにより形成される。以上の工程を経ることにより第１基板１０が完成する。なお、図７Ａ〜７Ｇは、主にセミアディティブ法による各導体層の形成方法の例であるが、第１基板１０の各導体層は、サブトラクティブ法やフルアディティブ法により形成されてもよい。また、図７Ａ〜７Ｇに示される例と異なり、ビルドアップ工法により第１基板１０の全層が形成されてもよく、パターニング済みの両面配線板の積層により第１基板１０が形成されてもよい。
【００４５】
つぎに、図８Ａ〜８Ｄを参照して、第２基板２０の準備からプリント配線板１の完成までの工程が説明される。
【００４６】
図８Ａに示されるように、エポキシ樹脂などの樹脂材料からなる第２基板２０が準備される。図８Ａの例では、まず、第２基板２０に貫通孔２１が形成される。貫通孔２１は、たとえば、貫通孔２１の形成領域の縁部へのレーザー光５３の照射により形成される。第２基板２０がプリプレグの硬化により準備される場合は、プリプレグの状態で、貫通孔２１の形成領域がプレスにより型抜きされてもよい。その後のプリプレグの加熱により、貫通孔２１を備えた第２基板２０が準備され得る。
【００４７】
図８Ｂに示されるように、第２基板２０の貫通孔２１の内壁に被覆層５が形成される。被覆層５は、たとえば、エポキシ樹脂などの適切な樹脂材料の塗布により形成される。塗布された樹脂材料は、加熱、紫外線照射、自然乾燥などをされることにより硬化する。樹脂材料の塗布には種々の方法が用いられ得る。たとえば、貫通孔２１以外の部分をマスキングされた第２基板２０に、エポキシ樹脂などが印刷や吹き付けなどにより塗布される。その際、第２基板２０の一方の表面に樹脂材料が塗布され、塗布された樹脂材料が他方の表面側から吸引されてもよい。また、液状の樹脂材料中に第２基板２０が浸漬されてもよい。また、貫通孔２１以外の部分のマスキングが省略され、塗布や浸漬により第２基板２０の露出面全面が被覆層５と同様の樹脂材料で被覆されてもよい。貫通孔２１以外に付着した樹脂材料は、その後研磨などにより除去されてもよいし、除去されずにそのまま残されてもよい。研磨などの除去工程が省略されると、被覆層５と同じ樹脂材料で両面を覆われた第２基板２０が得られる（図３Ｂ参照）。また、被覆層５は、貫通孔２１の開口に応じた端面形状を有する柱状部を備えた塗布治具への樹脂材料の塗布、および、この柱状部の貫通孔２１内への挿入により形成されてもよい。
【００４８】
また、無電解めっきやスパッタリングなどにより、銅やニッケルまたは金などの金属膜からなる被覆層５が形成されてもよい。無電解めっきなどにより被覆層５が形成される場合も、貫通孔２１以外の部分はマスキングされてもよいし、されなくてもよい。また、マスキングされずに被覆層５が形成された場合に、貫通孔２１以外の部分に形成された金属膜が選択エッチングにより除去されてもよいし、されなくてもよい。なお、金属膜などにより被覆層５が形成される場合は、好ましくは、被覆層５は、銅、スズまたはニッケルの無光沢めっきによって形成される。前述のように、キャビティ２（図１参照）内にイメージセンサなどが配置される場合、無光沢の被覆層５は有益となり得る。
【００４９】
図８Ｃに示されるように、第２基板２０の一方の表面に接着層４（図１参照）が設けられる。図８Ｃの例では、第２基板２０の貫通孔２１に応じた開口４ａを有する接着フィルム４１が第２基板２０に貼り合わされる。接着フィルム４１は、好ましくは、光学的手段などによる位置合わせ手段を用いて第２基板２０に貼り合わされる。開口４ａは、たとえばポリイミドなどからなる接着フィルム４１の成型と同時に、または、その前もしくは後に型抜きなどにより形成され得る。開口４ａは、たとえば、貫通孔２１の開口サイズよりも大きめに形成されてもよい。接着フィルム４１と第２基板２０との貼り合せの際に多少位置ずれが生じても、加熱などにより軟化した接着フィルム４１の貫通孔２１内へのはみ出しが防止され得る。それとは逆に、貫通孔２１内に接着層４が確実に露出するように（図４参照）、開口４ａが貫通孔２１の開口サイズより小さく形成されてもよい。なお、接着層４は、液状やペースト状のポリイミド樹脂の塗布などにより第２基板２０に設けられてもよい。
【００５０】
図８Ｄに示されるように、接着層４を介して第１基板１０と第２基板２０とが貼り合わされる。接着層４の特性に応じて、加熱などの硬化プロセスが行われる。第２基板２０には、好ましくは、所定の位置への特定の形状の凹凸や金属膜の形成などにより図示されない認識マークが設けられている。この認識マークを用いて第１基板１０と第２基板２０との位置合わせが行われてもよい。第１基板１０と第２基板２０との接合により、第１基板１０の第１面１０Ｆで構成される底面を有するキャビティ２が形成される。硬化の際に軟化した接着フィルム４１がキャビティ２内へ滲み出すことにより図４に示されるような接着層４が形成されてもよい。以上の工程を経ることにより図１に示されるプリント配線板１が完成する。
【００５１】
なお、図８Ａ〜８Ｄに示される工程の順序は任意に変更され得る。たとえば、貫通孔２１の形成の前に、開口４ａを有さない接着フィルム４と第２基板２０との貼り合せにより接着層４が設けられ、その後、貫通孔２１と共に接着層４の開口４ａがレーザー光の照射などにより形成されてもよい。そして、貫通孔２１の内壁に樹脂材料の塗布などにより被覆層５が形成され、さらに、第１基板１０と第２基板２０とが貼り合わされてもよい。その場合、第１基板１０と第２基板２０との貼り合せの後に被覆層５が形成されてもよい。接着層４の形成や第１基板１０と第２基板２０との貼り合せの後に被覆層５が形成される場合は、被覆層５の形成時に、接着層４や第１基板１０の露出面は適宜マスキングされる。被覆層５が無電解めっきなどにより形成される場合も、接着層４の形成後に被覆層５が形成されてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１、１ａ、１ｂ  プリント配線板
２    キャビティ
２ａ  キャビティの壁面
３    導体パッド
４    接着層
４１  接着フィルム
５    被覆層
６ａ、６ｂ  固定部
１０    第１基板
１０Ｆ  第１面
１０Ｓ  第２面
１１ａ  第１樹脂絶縁層
１１ｂ  第２樹脂絶縁層
１１ｃ  第３樹脂絶縁層
１２ａ、１２ａａ  第１導体層
１２ｂ  第２導体層
１２ｃ  第３導体層
１２ｄ  第４導体層
１３ａ  第１ソルダーレジスト層
１３ｂ  第２ソルダーレジスト層
１４    表面保護膜
１５ａ、１５ｃ  ビア導体
１５ｂ  スルーホール
２０    第２基板
２１    貫通孔
８０ａ、８０ｂ  電子部品
８１  板状部材
【図１】
2018164021.tif 000003
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
2018164021.tif 000009
【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
2018164021.tif 000012
【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
2018164021.tif 000014
【図７Ｅ】
2018164021.tif 000015
【図７Ｆ】
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【図７Ｇ】
2018164021.tif 000017
【図８Ａ】
2018164021.tif 000018
【図８Ｂ】
2018164021.tif 000019
【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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