(57)【要約】      （修正有）【課題】レーザー光の照射量に大きく依存することなく、表面実装型部品の端子電極を傷つけることなく絶縁樹脂層において十分に露出させて、層間接続導体と表面実装型部品の端子電極を確実に接続することができる部品内蔵モジュールの製造方法を提供する。【解決手段】本発明の部品内蔵モジュールの製造方法は、チップ型電子部品１２を絶縁樹脂層１３内に埋設した部品内蔵モジュールを製造する際に、絶縁樹脂層１３を設ける前に、チップ型電子部品１２の端子電極１２Ｂのうち層間接続孔１８が形成される位置に、デスミア処理の処理液Ｄに対する溶解性を持った保護層１７を設けておき、デスミア処理時に、デスミア処理液Ｄによって第１層間接続孔１８Ａをクリーニングすると同時に保護層１７を除去して、端子電極１２Ｂの上面に達する空洞部（第２層間接続孔）１８Ｂを第１層間接続孔１８Ａに連設する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の主面上に、第１主面及びこの第１主面とは反対側の第２主面を有し、上記第２主面に端子電極の少なくとも一部を備える表面実装型部品を、その第１主面側を前記基板への搭載面として搭載する工程と、
上記基板上に、上記表面実装型部品が埋設されるように絶縁性樹脂層を設ける工程と、
上記絶縁性樹脂層の表面側からレーザー光を照射して、この表面から上記端子電極に至る層間接続孔を形成する工程と、
上記層間接続孔をデスミア処理によってクリーニングする工程と、
上記層間接続孔に層間接続導体を設ける工程と、
を備える部品内蔵モジュールの製造方法において、
上記絶縁樹脂層を設ける前に、上記端子電極のうち上記層間接続孔が形成される位置に、上記デスミア処理の処理液に対する溶解性を持った保護層を設けておき、
上記デスミア処理時に、上記デスミア処理液によって上記層間接続孔をクリーニングすると同時に上記保護層を除去して、上記端子電極の上面に達する空洞部を上記層間接続孔に連設する
ことを特徴とする部品内蔵モジュールの製造方法。
【請求項２】
上記保護層を、上記第２主面における上記端子電極の全体を覆うように設けておく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】
上記空洞部の周囲に上記保護層が残存するように上記保護層を除去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】
上記レーザー光を、上記保護層には到達するが上記端子電極には到達しないように照射することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の部品内蔵モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁樹脂層に表面実装型部品を内蔵する部品内蔵モジュールの製造方法に関し、更に詳しくは、絶縁樹脂層内の表面実装型部品の端子電極を傷つけることなく層間接続導体と表面実装型部品を確実に接続することができる部品内蔵モジュールの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やノートパソコン等、携帯型電子機器の小型化や高機能化が進められている。これに伴い、これらの電子機器に内蔵される電子部品モジュールにおいても、その小型化や高密度化が進められている。
【０００３】
そこで、ＦＲ４のようなプリント配線基板の表面に、チップ型積層セラミックコンデンサ等の受動電子部品を搭載し、これを樹脂等の絶縁層内に埋設した構造の電子部品モジュールが開発されている。このような電子部品モジュールにおいては、例えば特許文献１に記載されているように、絶縁樹脂層に埋設されたセラミックコンデンサの端子電極を絶縁樹脂層の表面に引き出して層間接続導体を形成することがある。この層間接続導体は、絶縁樹脂層の表面から内部のセラミックコンデンサの端子電極に向かってレーザー光を照射して層間接続孔をあけ、更にこの層間接続孔に導電性材料を付与することによって形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３０９３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のようにレーザー光を絶縁樹脂層に照射して層間接続孔を形成する方法では、レーザー光の照射量をコントロールして絶縁樹脂層の一部を溶かすことによって層間接続孔を形成しているが、レーザー光の照射量をコントロールすることが難しく、その結果、セラミックコンデンサ等の表面実装型部品の端子電極が絶縁樹脂層から十分に露出しなこと、並びに、端子電極を傷つけてしまうことなどの問題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、表面実装型部品の端子電極を傷つけることなく十分に露出させ、層間接続導体と表面実装型部品の端子電極を確実に接続する層間接続孔を設けることができる部品内蔵モジュールの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の部品内蔵モジュールの製造方法は、基板の主面上に、第１主面及びこの第１主面とは反対側の第２主面を有し、上記第２主面に端子電極の少なくとも一部を備える表面実装型部品を、その第１主面側を前記基板への搭載面として搭載する工程と、上記基板上に、上記表面実装型部品が埋設されるように絶縁性樹脂層を設ける工程と、上記絶縁性樹脂層の表面側からレーザー光を照射して、この表面から上記端子電極に至る層間接続孔を形成する工程と、上記層間接続孔をデスミア処理によってクリーニングする工程と、上記層間接続孔に層間接続導体を設ける工程と、を備える部品内蔵モジュールの製造方法において、上記絶縁樹脂層を設ける前に、上記端子電極のうち上記層間接続孔が形成される位置に、上記デスミア処理の処理液に対する溶解性を持った保護層を設けておき、上記デスミア処理時に、上記デスミア処理液によって上記層間接続孔をクリーニングすると同時に上記保護層を除去して、上記端子電極の上面に達する空洞部を上記層間接続孔に連設することを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の請求項２に記載の部品内蔵モジュールの製造方法は、請求項１に記載の発明において、上記保護層を、上記第２主面における上記端子電極の全体を覆うように設けておくことを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の請求項３に記載の部品内蔵モジュールの製造方法は、請求項２に記載の発明において、  上記空洞部の周囲に上記保護層が残存するように上記保護層を除去することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の請求項４に記載の部品内蔵モジュールの製造方法は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、上記レーザー光を、上記保護層には到達するが上記端子電極には到達しないように照射することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、レーザー光の照射量にそれほど依存することなく、表面実装型部品の端子電極を傷つけることなく十分に露出させ、層間接続導体と表面実装型部品の端子電極を確実に接続する層間接続孔を設けることができる部品内蔵モジュールの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の部品内蔵モジュールの製造方法の一実施形態によって製造された部品内蔵モジュールを示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ図１に示す部品内蔵モジュールの製造方法の製造工程の初期段階を示す断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ図１に示す部品内蔵モジュールの製造方法の製造工程の中間段階を示す断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ図１に示す部品内蔵モジュールの製造方法の製造工程の最終段階を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図１〜図４に基づいて本発明の部品内蔵モジュールの製造方法の一実施形態について説明する。
【００１４】
まず、本実施形態の部品内蔵モジュールの製造方法によって製造される部品内蔵モジュールについて図１を参照しながら説明した後、図１に示す部品内蔵モジュールの製造方法について図２〜図３を参照しながら説明する。
【００１５】
本実施形態の部品内蔵モジュールの製造方法による部品内蔵モジュール１０は、例えば図１に示すように、基板１１の主面（上面）上に搭載された表面実装型部品（以下、「チップ型電子部品」として説明する。）１２と、チップ型電子部品１２を埋設する絶縁樹脂層１３と、絶縁樹脂層１３の上面に例えば銅箔等の金属箔によって所定のパターンに形成されたランド１４と、絶縁樹脂層１３内のチップ型電子部品１２の端子電極１２Ｂとランド１４を電気的に接続する層間接続導体１５と、を備えている。
【００１６】
基板１１は、基板本体１１Ａと、基板本体１１Ａ内に所定のパターンで形成されたビア導体及び面内導体からなる内部パターン導体１１Ｂと、基板本体１１Ａの上面に形成された表面電極１１Ｃと、基板本体１１Ａの下面に所定のパターンで形成され且つ内部パターン導体１１Ｂを介して表面電極１１Ｃと接続された配線パターン１１Ｄと、を備えている。この基板１１は、例えばＦＲ４等のプリント配線基板やＬＴＣＣ(Low Temperature Co-fired Ceramic)等のセラミック基板によって形成されている。基板１１は、同図に示すように部品内蔵モジュール１０の一部として構成されるものもあれば、部品内蔵モジュール１０を製造する時にだけ用いられるものもある。後者の場合には、表面電極１１Ｃのみが形成され、部品内蔵モジュール１０の製造後に基板１１が表面電極１１Ｃを残して部品内蔵モジュール１０から除去される。
【００１７】
基板１１上に実装されたチップ型電子部品１２は、図１に示すように、第１主面（下面）及びその反対側の第２主面（上面）を有する電子部品本体１２Ａと、電子部品本体１２Ａの両端に形成された端子電極１２Ｂと、を備えている。電子部品本体１２Ａの上面には端子電極１２Ｂの少なくとも一部が形成されている。チップ型電子部品１２としては、例えばチップ型コンデンサ、チップ型インダクタ、チップ型抵抗等の受動部品の他、ＩＣチップ等の能動部品を挙げることができる。本実施形態の部品内蔵モジュール１０は、少なくとも一つのチップ型電子部品１２を含んでいる。このチップ型電子部品１２は、図１に示すように基板１１の表面電極１１Ｃに、はんだ、導電性接着剤等の接合材１６によって接合されている。
【００１８】
チップ型電子部品１２を内蔵する絶縁樹脂層１３は、例えばアルミナやシリカ等のセラミックフィラーとエポキシ樹脂系等の熱硬化性樹脂が所定の割合で均質に混合された複合樹脂層によって形成されている。絶縁樹脂層１３が複合樹脂層によって形成されることにより、チップ型電子部品１２との熱膨張率の差が小さくなって熱サイクルに対する信頼性が高くなる。また、セラミックフィラーの含有量を調整することにより、絶縁樹脂層１３の誘電率を調整し、絶縁樹脂層１３の機械的強度を調整することができる。また、絶縁樹脂層１３は、必要に応じてセラミックフィラー等のフィラーを含まない熱硬化性樹脂によって形成することもできる。
【００１９】
チップ型電子部品１２とランド１４を電気的に接続する層間接続導体１５は、図１に示すようにテーパ面を有する上部導体部１５Ａと、上部導体部１５Ａの下方に連設された下部導体部１５Ｂとからなっている。下部導体部１５Ｂは、必ずしも一様の形態で形成されるものではなく、層間接続導体１５を形成するための層間接続孔を設ける時の処理状況に即して形態が変化する。また、層間接続導体１５は、上端部の周面が絶縁樹脂層１３によって被覆され、上端部以外の周面が保護層１７によって被覆されている。
【００２０】
層間接続導体１５は、例えば、銅、錫−銀合金等の導電性材料を主成分とする導電性ペーストを層間接続導体孔内に充填し、熱処理することによって形成されている。また、層間接続導体１５は、めっき処理によって銅等の導電性材料を層間接続孔内に充填し、あるいは層間接続孔の内周面にめっき膜を形成したものであっても良い。
【００２１】
また、層間接続導体１５を覆う保護層１７は、レーザー光によって層間接続孔を形成する時のレーザー光の照射量の影響を緩和するために設けられたもので、本実施形態の要となる部分である。この保護層１７は、チップ型電子部品１２の左右の端子電極１２Ｂの上面にのみ形成されている。保護層１７の形成方法については後述する。
【００２２】
次いで、本実施形態の部品内蔵モジュールの製造方法について図２〜図４を参照しながら説明する。図２〜図４では一つのチップ型電子部品１２のみが図示されているが、実際には親基板上に複数のチップ型電子部品１２を配列し、複数の部品内蔵モジュール１０を一括して製造した後、個々の部品内蔵モジュール１０に分割している。
【００２３】
まず、基板１１及びチップ型電子部品１２をそれぞれ用意し、図２の（ａ）に示すように、基板１１上面の表面電極１１Ｃとチップ型電子部品１２の端子電極１２Ｂを位置合わせした後、同図の（ｂ）に示すように基板１１の表面電極１１Ｃ上にチップ型電子部品１２を搭載し、はんだ、導電性接着剤等の接合材１６よって接合する。次いで、同図の（ｃ）に示す印刷マスク２０及び印刷スキージ２１をそれぞれ用意する。この印刷マスク２０にはチップ型電子部品１２の端子電極１２Ｂに対応する透孔２０Ａが複数形成されている。この印刷マスク２０を同図の（ｃ）に示すようにチップ型電子部品１２上に配置した後、印刷マスク２０上面に、例えばソルダーレジスト１１７Ａを供給し、印刷スキージ２１を操作して透孔２０Ａからチップ型電子部品１２の端子電極１２Ｂの上面全面にソルダーレジストを印刷して未硬化状態の保護層１１７を形成した後、未硬化状態の保護層１１７を熱処理して保護層１７として硬化させる。尚、保護層１７は端子電極１２の上面だけでなく側面にかかっていても良い。
【００２４】
図３の（ａ）に示すようにチップ型電子部品１２の端子電極１２Ｂの上面に保護層１７を形成した後、同図の（ｂ）に示すようにセラミックフィラーを含有する半硬化状態の複合樹脂シートをチップ型電子部品１２側から基板１１の上面に熱圧着してチップ型電子部品１２を埋設して未硬化状態の絶縁樹脂層１１３を形成する。引き続き、未硬化状態の絶縁樹脂層１１３を熱硬化させて絶縁樹脂層１３を形成した後、同図の（ｃ）に示すように直接的にあるいはコンフォーマル法を用いてレーザー光Ｌを照射して絶縁樹脂層１３から保護層１７の内部の途中まで第１層間接続孔１８Ａを形成する。
【００２５】
この時、チップ型電子部品１２の端子電極１２Ｂの上面に達しないようにレーザー光Ｌの照射量を保護層１７の厚みの範囲で適宜コントロールし、端子電極１２Ｂの上面が露出しないようにすれば良い。このように端子電極１２Ｂの上面が露出しないようにレーザー光の照射量をコントロールするため、チップ型電子部品１２の端子電極１２Ｂを傷つけることがない。また、保護層１７が端子電極１２Ｂの上面全体に形成されているため、レーザー光Ｌの照射位置が多少位置ズレしても、保護層１７に対して第１層間接続孔１８Ａを確実に設けることができる。従って、従来のように端子電極１２Ｂの上面が露出し、傷つけない程度にレーザー光Ｌの照射量をコントロールする場合と比較すれば、レーザー光Ｌの照射量を格段にコントロールしやすくなる。
【００２６】
図３の（ｃ）に示すようにレーザー光Ｌが照射される部分の殆どはセラミックフィラー等のフィラーを含まない、ソルダーレジストからなる保護層１７によって形成されているため、第１層間接続孔１８Ａを形成する際にレーザー光がフィラーによって乱反射されることがなく、形状の安定した第１の層間絶縁層１８Ａを形成することができ、延いてはこの部分に信頼性の高い層間接続導体を形成することができる。絶縁樹脂層１３に層間接続孔を形成する場合には、絶縁樹脂層１３がセラミックフィラーを含んでいるため、レーザー光がフィラーによって乱反射されて形状の安定しない層間接続孔が形成されることになる。
【００２７】
図３の（ｃ）に示すように第１層間接続孔１８Ａを形成した後、図４の（ａ）に示すように第１層間接続孔１８Ａ内にデスミア処理液Ｄを供給して、第１層間接続孔１８Ａ内をクリーニングする。デスミア処理液Ｄとしては、保護層１５を形成するソルダーレジストを溶かす処理液が用いられる。このデスミア処理液Ｄで第１層間接続孔１８Ａをクリーニングするにより、ソルダーレジストがデスミア処理液に溶けて第１層間接続孔１８Ａから保護層１７が徐々に除去されて、第１層間接続孔１８Ａの下方に空洞部が徐々に成長し、端子電極１２Ｂの上面に達し、端子電極１２Ｂの上面が空洞部に露出する。端子電極１２Ｂの露出面積は、第１層間接続孔１８Ａの深さに即してデスミア処理時間を適宜設定することによって設定される。デスミア処理によってできた空洞部は第２層間接続孔１８Ｂとして形成される。従って、層間接続孔１８第１層間接続孔１８Ａに第２層間接続孔１８Ｂが連設されることにより形成される。
【００２８】
ところで、デスミア処理では保護層１７が残存し、層間接続孔１８の壁面が残存する保護層１７によって形成されていることが好ましい。このように層間接続孔１８の壁面が保護層１７によって形成されていると、その後層間接続導体を設ける際に、層間接続導体を形成する導電性ペーストがチップ型電子部品１２と絶縁樹脂層１３との界面に滲出することを防止することができる。また、保護層１７を設けてから絶縁樹脂層１３を設けるため、チップ型電子部品１２と保護層１７との密着性が、チップ型電子部品１２と絶縁樹脂層１３との密着性より優れているため、上述のように導電性ペーストの界面への滲出を防止することができ、信頼性の高い層間接続導体を形成することができる。また、残存する保護層１７がソルダーレジストであれば、導電性ペーストの充填性を向上させることができ、端子電極１２とランド１４との接続信頼性を高めることができる。
【００２９】
保護層１７にはデスミア処理液に溶けるソルダーレジストが用いられる。ソルダーレジストとしてはデスミア処理液に溶けるものであれば特に制限されるものではない。ソルダーレジストとしては、例えば、水溶性ポリマーのような一般的なフォトソルダーレジストを用いることができ、また、デスミア処理液としては、例えば過マンガン酸塩、クロム酸塩等の公知のものを用いることができる。ソルダーレジストとデスミア処理液は一般的な材料をそれぞれ適宜選択して組み合わせることができる。
【００３０】
図４の（ａ）に示すように層間接続孔１８を形成した後、図４の（ｂ）に示すように層間接続孔１８内に導電性ペーストを充填し、硬化させて層間接続導体１５を形成した後、絶縁樹脂層１３の上面全面を銅箔等の金属箔によって被覆した後、フォトリソグラフィー技術等によって同図の（ｃ）で示すように所定のパターンでランド１４を形成することにより、部品内蔵モジュール１０を得ることができる。
【００３１】
以上説明したように本実施形態によれば、基板１１の上面に、端子電極１２Ｂを有するチップ型電子部品１２を搭載し、基板１１上に、チップ型電子部品１２が埋設されるように絶縁性樹脂１３を設けた後、絶縁性樹脂層１３の表面側からレーザー光Ｌを照射して、この表面から端子電極１２Ｂに至る層間接続孔１８を形成し、層間接続孔１８をデスミア処理によってクリーニングした後、層間接続孔１８に層間接続導体１５を設ける部品内蔵モジュールの製造方法において、絶縁樹脂層１３を設ける前に、チップ型電子部品１２の端子電極１２Ｂのうち層間接続孔１８が形成される位置に、デスミア処理液Ｄに対する溶解性を持った保護層１７を設けておき、デスミア処理時に、レーザー光Ｌで既に形成された第１層間接続孔１８Ａをデスミア処理液Ｄによってクリーニングすると同時に保護層１７を溶解除去して、端子電極１２Ｂの上面に達する空洞部を第２層間接続孔１８Ｂとして第１層間接続孔１８Ａに連設するため、レーザー光Ｌの照射量にそれほど依存することなく、チップ型電子部品１２の端子電極１２Ｂを傷つけることなく十分に露出させて、層間接続導体１５とチップ型電子部品１２の端子電極１２Ｂを確実に接続することができる層間接続孔１８を形成することができ、延いては信頼性の高い部品内蔵モジュール１０を得ることができる。
【００３２】
また、本実施形態によれば、保護層１７を、チップ型電子部品１２の端子電極１２Ｂの上面全体を覆うように設けておくため、レーザー光Ｌの照射位置が多少位置ズレしても、保護層１７に対して第１層間接続孔１８Ａ、延いては層間接続孔１８を確実に設けることができる。
【００３３】
また、本実施形態によれば、第２層間接続孔１８Ｂの周囲に保護層１７が残存するように保護層１７を除去するため、残存する保護層１７とチップ型電子部品１２の密着性が良く、層間接続孔１８内に導電性ペーストを充填しても導電性ペーストがチップ型電子部品１２と保護層１７の界面に滲出することがない。
【００３４】
また、本実施形態によれば、レーザー光Ｌを、保護層１７には到達するがチップ型電子部品１２の端子電極１２Ｂには到達しないように照射するため、レーザー光Ｌの照射量をコントロールしやすく、端子電極１２Ｂを傷つけることなく、層間接続孔１８を形成することができ、部品内蔵モジュール１０の信頼性を一層高めることができる。
【００３５】
尚、本発明は上記の各実施形態に何ら制限されるものではなく、必要に応じて各構成要素を適宜設計変更することができる。要は、部品内蔵モジュールを製造する方法において、絶縁樹脂層に埋設された表面実装型部品の端子電極から絶縁樹脂層の表面に引き出すための層間接続導体が形成される層間接続孔を設けるに当たり、表面実装型部品の端子電極の層間接続孔を設ける位置に予めデスミア処理液に溶ける保護層を設けておき、この保護層の途中までレーザー光で層間接続孔の一部を形成した後、この層間接続孔をデスミア処理して残存する保護層を溶かして端子電極を露出させる方法であれば、全て本発明に包含される。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、絶縁樹脂層に表面実装型部品を内蔵する部品内蔵モジュールの製造方法に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１０    部品内蔵モジュール
１１    基板
１２    チップ型電子部品（表面実装型部品）
１３    絶縁樹脂層
１５    層間接続導体
１６    保護層
１８    層間接続孔
１８Ａ  第１層間接続孔（層間接続孔）
１８Ｂ  第２層間接続孔（空洞部）
Ｌ  レーザー光
Ｄ  デスミア処理液
【図１】
2011061010.tif 000003
【図２】
2011061010.tif 000004
【図３】
2011061010.tif 000005
【図４】
2011061010.tif 000006