(57)【要約】【課題】キャビティ内に電子部品を内蔵するプリント配線板における反りを抑制する。【解決手段】プリント配線板１０は、キャビティ２４を有するコア基板１２と、キャビティ２４内に配置され、片面のみに電極２６ａを有する第１の電子部品２６と、第１の電子部品２６の電極２６ａ上に形成されたビア導体３８と、第１の電子部品２６の、電極を有する面とは反対側の面上に金属膜４２を介して形成されたダミービア導体４４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント配線板であって、
キャビティを有するコア基板と、
前記キャビティ内に配置され、片面のみに電極を有する第１の電子部品と、
前記第１の電子部品の前記電極上に形成されたビア導体と、
前記第１の電子部品の、前記電極を有する面とは反対側の面上に金属膜を介して形成されたダミービア導体とを備える。
【請求項２】
請求項１に記載のプリント配線板であって、前記ビア導体の個数と前記ダミービア導体の個数は同じである。
【請求項３】
請求項１または２に記載のプリント配線板であって、
前記キャビティ内に配置され、両面に電極を有する第２の電子部品と、
前記第２の電子部品の一方の前記面の前記電極上に形成されたビア導体と、
前記第２の電子部品の他方の前記面の前記電極上に形成されたビア導体と、を備える。
【請求項４】
請求項３に記載のプリント配線板であって、
前記第２の電子部品の前記一方の面の前記電極上に形成された前記ビア導体の個数と、前記第２の電子部品の前記他方の面の前記電極上に形成された前記ビア導体の個数は同じである。
【請求項５】
プリント配線板の製造方法であって、
コア基板にキャビティを形成することと、
前記キャビティ内に、片面のみに電極を有する第１の電子部品を配置することと、
前記第１の電子部品の前記電極上にビア導体を形成することと、
前記第１の電子部品の、前記電極を有する面とは反対側の面上に金属膜を介してダミービア導体を形成することと、を含む。
【請求項６】
請求項５に記載のプリント配線板の製造方法であって、前記ビア導体の個数と前記ダミービア導体の個数は同じである。
【請求項７】
請求項５または６に記載のプリント配線板の製造方法であって、
前記キャビティ内に、両面に電極を有する第２の電子部品を配置することと、
前記第２の電子部品の一方の前記面の前記電極上にビア導体を形成することと、
前記第２の電子部品の他方の前記面の前記電極上にビア導体を形成することと、を含む。
【請求項８】
請求項７に記載のプリント配線板の製造方法であって、
前記第２の電子部品の前記一方の面の前記電極上に形成された前記ビアの個数と、前記第２の電子部品の前記他方の面の前記電極上に形成された前記ビアの個数は同じである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品をコア基板に内蔵するプリント配線板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のプリント配線板の高密度化および低背化の要求に対して、電子部品をコア基板に内蔵するとともにそのコア基板上にビルドアップ層を積層するプリント基板のデザインが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この種のプリント配線板では、コア基板上に積層されたビルドアップ層の層間絶縁層に形成されたビア導体が、コア基板のキャビティに収容された電子部品を、ビルドアップ層の導体回路やコア基板上の導体回路に電気的に接続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００１／１９１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、コア基板のキャビティ内に収容される電子部品には電極が片面のみに形成されたものがある。この場合、ビア導体は電子部品の片面側にしか形成されないため、コア基板の表側と裏側とでは使用する導体の量が不均一になり、プリント配線板に反りが発生する可能性がある。このような反りは、電子部品の、層間絶縁層からの剥離の原因にもなる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のプリント配線板は、キャビティを有するコア基板と、前記キャビティ内に配置され、片面のみに電極を有する第１の電子部品と、前記第１の電子部品の前記電極上に形成されたビア導体と、前記第１の電子部品の、前記電極を有する面とは反対側の面上に金属膜を介して形成されたダミービア導体とを備える。
【０００７】
本発明のプリント配線板の製造方法は、コア基板にキャビティを形成することと、前記キャビティ内に、片面のみに電極を有する第１の電子部品を配置することと、前記第１の電子部品の前記電極上にビア導体を形成することと、前記第１の電子部品の、前記電極を有する面とは反対側の面上に金属膜を介してダミービア導体を形成することと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態のプリント配線板を説明するための断面図。
【図２Ａ】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。
【図２Ｃ】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。
【図２Ｄ】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。
【図２Ｅ】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。
【図２Ｆ】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。
【図２Ｇ】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。
【図２Ｈ】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。
【図２Ｉ】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。
【図２Ｊ】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。
【図２Ｋ】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。
【図２Ｌ】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。
【図２Ｍ】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。
【図２Ｎ】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。
【図２Ｏ】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。
【図２Ｐ】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。
【図２Ｑ】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。
【図２Ｒ】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明に係るプリント配線板の実施形態について説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態のプリント配線板１０を示す断面図である。実施形態のプリント配線板１０は、コア基板１２とビルドアップ層１４,１６とを備える。
【００１１】
コア基板１２は絶縁性材料で形成される。コア基板１２は、例えば、ガラスクロスなどの基材とエポキシ樹脂などの絶縁性樹脂材とからなる。図１に示す例において、コア基板１２の上側（表側）の面であるＦ面１２Ｆ上、およびコア基板１２の下側（裏側）の面であるＢ面１２Ｂ上にはそれぞれ、導体回路層１８，２０が形成されている。導体回路層１８，２０は、導電性金属、例えば銅で形成される。コア基板１２にはスルーホール導体２２が形成されている。スルーホール導体２２は、導電性金属、例えば銅で形成され、コア基板１２のＦ面１２Ｆ上の導体回路層１８とＢ面１２Ｂ上の導体回路層２０とを電気的に接続する。
【００１２】
また、コア基板１２にはキャビティ２４が形成されている。キャビティ２４はコア基板１２をその厚み方向に貫通する貫通孔からなる。キャビティ２４内には少なくとも１つ、好ましくは複数の電子部品２６，２８が配置されている。電子部品２６，２８は、例えば、半導体素子、ＭＬＣＣ（積層セラミックコンデンサ）などの受動部品、配線層を有するインターポーザ、再配線層を有する半導体素子、ＷＬＰ（Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｐａｃｋａｇｅ）等である。ただし、本発明において、少なくとも１つの電子部品は、片面のみに電極が形成され他方の面には電極が形成されていないものである。図１の断面図にて視認できる２つの電子部品２６，２８のうち左側の電子部品２６は、Ｆ面側のみに電極２６ａを有する第１の電子部品２６であり、右側の電子部品２８は表裏の両面に電極２８ａ，２８ｂをそれぞれ有する第２の電子部品２８である。第１の電子部品２６は例えば半導体素子であり、第２の電子部品２８は例えばＭＬＣＣである。
【００１３】
ビルドアップ層１４,１６は、交互に積層された層間絶縁層３０，３２と導体回路層３４，３６とを有する。層間絶縁層３０，３２は、例えばシリカやアルミナ等の無機フィラーを含有するエポキシ樹脂やＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂等の樹脂組成物からなる。層間絶縁層３０，３２は、ガラスクロス等の補強材を含むものでもよい。導体回路層３４，３６は、導電性金属、例えば銅で形成される。
【００１４】
コア基板１２のＦ面１２Ｆ上のビルドアップ層１４の導体回路層３４は、コア基板１２のＦ面１２Ｆ上の導体回路層１８に層間絶縁層３０を貫通するビア導体３８を介して電気的に接続されている。同様に、コア基板１２のＢ面１２Ｂ上のビルドアップ層１６の導体回路層３６は、コア基板１２のＢ面上の導体回路層２０に層間絶縁層３２を貫通するビア導体４０を介して電気的に接続されている。ビア導体３８，４０は、導電性金属、例えば銅で形成される。
【００１５】
ビア導体３８は、第２の電子部品２８のＦ面側の各電極２８ａ上と、第１の電子部品２６のＦ面側の各電極２６ａ上にもそれぞれ形成されている。ビア導体４０は、第２の電子部品２８のＢ面側の各電極２８ｂ上にも形成されている。
【００１６】
第１の電子部品２６の、電極２６ａが設けられていない面（例えばシリコン面）上には金属膜４２を介してダミービア導体４４が形成されている。ダミービア導体４４は、好ましくは、第１の電子部品２６の反対側の面上に形成されたビア導体３８と同じ材料で形成される。また、ダミービア導体４４の個数は、好ましくは、第１の電子部品２６の反対側の面上に形成されたビア導体３８の個数と同じである。
【００１７】
コア基板１２のＦ面１２Ｆ上のビルドアップ層１４の導体回路層３４は、導体パッド３４ａを含む。導体パッド３４ａには、ＩＣチップやメモリチップ等の電子部品（図示せず）を実装することができる。コア基板１２のＢ面１２Ｂ上のビルドアップ層１６の導体回路層３６は、導体パッド３６ａと放熱パッド３６ｂとを含む。導体パッド３６ａは、マザーボード等の基板（図示せず）にこのプリント配線板１０を搭載する際に、その基板にプリント配線板１０を電気的に接続するために用いることができる。放熱パッド３６ｂはダミービア導体４４に繋がっている。各ビルドアップ層１４，１６の表面にはソルダーレジスト層４６，４８が形成されている。ソルダーレジスト層４６，４８には、導体パッド３４ａ，３６ａおよび放熱パッド３６ｂを露出させる開口４６ａ，４８ａが形成されている。
【００１８】
本実施形態のプリント配線板１０によれば、第１の電子部品２６の、電極２６ａが形成されていない面（Ｂ面）上にも金属膜４２を介してダミービア導体４４が形成されている。これにより、第１の電子部品２６のＦ面側とＢ面側とで使用する導体材料の量は均一化され、プリント配線板１０の反りは防止され、第１の電子部品２６の電極２６ａとその電極２６ａに直接繋がっているビア導体３８との間の接続信頼性が向上する。また、第１の電子部品２６のＦ面側のビア導体３８の個数とＢ面側のダミービア導体４４と個数とを同じとすることで、第１の電子部品２６のＦ面側とＢ面側とで使用する導体材料の量をほぼ等しくすることができるので、プリント配線板１０の反りをより確実に防止することができ、接続信頼性はさらに向上する。
【００１９】
次に、本発明のプリント配線板の製造方法の一実施形態として、図１に示されるプリント配線板１０の製造方法の一例を、図２Ａ〜図２Ｒを参照して説明する。図１を参照して説明された要素と同様の要素には、同じ符号が付され、適宜説明が省略される。
【００２０】
図２Ａに示すステップでは、コア基板１２の材料として、ガラスクロス等の基材とエポキシ樹脂やＢＴ樹脂等の絶縁樹脂材とからなる絶縁板５０ａの表裏の両面に銅箔５０ｂがそれぞれラミネートされた銅張積層板５０が用意される。
【００２１】
図２Ｂに示すステップでは、銅張積層板５０のＦ面５０Ｆ側から例えば炭酸ガスレーザが照射されて、スルーホール導体２２用の貫通孔を形成するためのテーパ孔５２ａが形成される。
【００２２】
図２Ｃに示すステップでは、銅張積層板５０のＢ面５０Ｂ側うち前述したＦ面５０Ｆ側のテーパ孔５２ａの真裏となる位置に例えば炭酸ガスレーザが照射されてテーパ孔５２ｂが形成される。Ｆ面側およびＢ面側のテーパ孔５２ａ，５２ｂが繋がることで、スルーホール導体２２用の貫通孔５２が形成される。
【００２３】
図２Ｃのステップの後、無電解めっき処理が行われ、銅箔５０ｂ上と貫通孔５２の内面に無電解めっき膜（図示せず）が形成される。
【００２４】
図２Ｄに示すステップでは、銅箔５０ｂの無電解めっき膜上に、所定パターンのめっきレジスト５４が形成される。めっきレジスト５４は、貫通孔５２を露出させる。
【００２５】
図２Ｅに示すステップでは、無電解めっき膜をシード層として電解めっき処理が行われ、電解めっきが貫通孔５２内に充填されてスルーホール導体２２が形成されるとともに、銅箔５０ｂ上の無電解めっき膜（図示せず）のうちめっきレジスト５４から露出している部分に電解めっき膜が形成される。
【００２６】
図２Ｆに示すステップでは、めっきレジスト５４が剥離されるとともに、めっきレジスト５４の下方の無電解めっき膜（図示せず）および銅箔５０ｂが除去され、残された電解めっき膜と無電解めっき膜（図示せず）と銅箔５０ｂとにより、銅張積層板５０のＦ面５０Ｆ上とＢ面５０Ｂ上とに導体回路層１８，２０がそれぞれ形成される。これらの導体回路層１８，２０はスルーホール導体２２によって互いに電気的に接続される。
【００２７】
図２Ｇに示すステップでは、銅張積層板５０にルータまたは炭酸ガスレーザによって、銅張積層板５０をその厚み方向に貫くキャビティ２４が形成され、キャビティ２４を有するコア基板１２が完成する。
【００２８】
図２Ｈに示すステップでは、例えばＰＥＴフィルムからなるテープ５６が、図では下向きとされているコア基板１２のＦ面１２Ｆ側の導体回路層１８上に、キャビティ２４を塞ぐように貼り付けられる。
【００２９】
図２Ｉに示すステップでは、複数の電子部品２６，２８がマウンタ（図示せず）によってキャビティ２４から露出するテープ５６上の所定位置に配置される。複数の電子部品２６，２８には、片面のみに電極２６ａを有する第１の電子部品２６と、表裏の両面側に電極２８ａ，２８ｂを有する第２の電子部品２８とが含まれる。本実施形態では、第１の電子部品２６の、電極２６ａを有する面とは反対側の面上には金属膜４２があらかじめ形成されている。金属膜４２は、例えば、第１の電子部品２６をウェーハからダイシングする前に、ウェーハの表面に銅箔などの金属箔を貼り付けるか、無電解めっき、スパッタリング、真空蒸着等を施すことにより形成することができる。片面のみに電極２６ａを有する第１の電子部品２６は、その電極２６ａを有する面がテープ５６と対向する向きでキャビティ２４内に配置するのが好ましい。これにより、電極２６ａの高さをコア基板１２のＦ面１２Ｆ上に形成された導体回路層１８の表面の高さと一致させることができ、その後のステップで電極２６ａ上に形成されるビア導体３８との接続信頼性を向上させることができる。
【００３０】
図２Ｊに示すステップでは、図では上向きとされているコア基板１２のＢ面側の導体回路層２０上に、層間絶縁層３２を形成するための、ガラスクロス等の基材にエポキシ樹脂やＢＴ樹脂等の絶縁性樹脂を含浸したＢステージのプリプレグ５８が積層される。プリプレグ５８には銅箔（図示せず）が積層されており、プリプレグ５８は銅箔を介して加熱プレスされる。この加熱プレスの際、プリプレグ５８がコア基板１２のＢ面１２Ｂ側の導体回路層２０の間を埋めるとともに、そのプリプレグ５８から染み出た樹脂成分は、キャビティ２４と第１，２の電子部品２６，２８との間の隙間、および第１，２の電子部品２６，２８同士の隙間に流入してそれらの隙間を充填する。
【００３１】
図２Ｋに示すステップでは、テープ５６が、コア基板１２のＦ面側の導体回路層１８上および第１，２の電子部品２６，２８の電極２６ａ，２８ａ上から剥がされて除去される。
【００３２】
図２Ｌに示すステップでは、上向きとされたコア基板１２のＦ面１２Ｆ側の導体回路層１８上にも層間絶縁層３０を形成するため、ガラスクロス等の基材にエポキシ樹脂やＢＴ樹脂等の絶縁性樹脂を含浸したＢステージのプリプレグ６０が積層される。プリプレグ６０には銅箔（図示せず）が積層されており、プリプレグ６０は銅箔を介して加熱プレスされる。この加熱プレスの際、プリプレグ６０がコア基板１２のＦ面１２Ｆ側の導体回路層１８の間を埋めるとともに、そのプリプレグ６０から染み出た樹脂成分が、キャビティ２４の内面と第１，２の電子部品２６，２８との間の隙間、および第１，２の電子部品２６，２８同士の隙間のうち、コア基板１２のＢ面側のプリプレグ５８の樹脂成分で埋め残された空間にも流入してそれらの隙間を充填する。
【００３３】
プリプレグ５８，６０の樹脂成分が加熱プレスにより固化されてコア基板１２のＦ面１２ＦおよびＢ面１２Ｂ上に層間絶縁層３０，３２が形成された後、図２Ｍに示すステップでは、それらの層間絶縁層３０，３２上の銅箔（図示せず）の上から例えば炭酸ガスレーザが照射され、銅箔および層間絶縁層３０，３２を貫くビア導体３８，４０用の貫通孔６２，６４とダミービア導体４４用の貫通孔６６が形成される。ビア導体３８，４０用の貫通孔６２，６４は、導体回路層１８，２０および第１，２の電子部品２６，２８の電極２６ａ，２８ａを部分的に露出させる。ダミービア導体４４用の貫通孔６６は、第１の電子部品２６の、電極２６ａが形成されていない側の面上の金属膜４２を部分的に露出させる。
【００３４】
図２Ｎに示すステップでは、層間絶縁層３０，３２上の銅箔（図示せず）の上と、貫通孔６２，６４，６６の内面と、電極２６ａ，２８ａ，２８ｂの上と、第１の電子部品２６の上の金属膜４２のうち貫通孔６６から露出する部分の上に、例えば無電解めっき処理により金属膜６７が形成される。金属膜６７は、スパッタリングや真空蒸着により形成されてもよい。
【００３５】
図２Ｏに示すステップでは、層間絶縁層３０，３２上の金属膜６７の上に、例えばフォトリソグラフィ法によって、導体パッド３４ａ，３６ａを含む導体回路層３４，３６が形成される位置に開口を有するめっきレジスト７０が形成される。Ｂ面側に配置されるめっきレジスト７０には、ダミービア導体４４用の貫通孔６６を露出させる開口が形成されている。
【００３６】
図２Ｐに示すステップでは、金属膜６７をシード層とした電解めっき処理により、ビア導体３８と、金属膜４２上のダミービア導体４４と、金属膜６７上のめっき膜７２が形成される。電解めっき処理は、好ましくは電解銅めっき処理である。その後、めっきレジスト７０は剥離により除去される。
【００３７】
図２Ｑに示すステップでは、めっきレジスト７０で覆われていた金属膜６７の部分がエッチングにより除去される。これにより、層間絶縁層３０，３２上に、銅箔、金属膜６７およびめっき膜７２からなる導体回路層３４，３６が形成される。コア基板１２のＦ面１２Ｆ上の導体回路層３４は導体パッド３４ａを含む。コア基板１２のＢ面１２Ｂ上の導体回路層３６は、導体パッド３６ａと、ダミービア導体４４に繋がる放熱パッド３６ｂとを含む。
【００３８】
図２Ｒに示すステップでは、コア基板１２のＦ面１２ＦおよびＢ面１２Ｂのビルドアップ層１４，１６の導体回路層３４，３６上にソルダーレジスト層４６，４８が形成される。ソルダーレジスト層４６，４８は、導体パッド３４ａ，３６ａおよび放熱パッド３６ｂを露出させるパッド用孔４６ａ，４８ａが形成される。
【００３９】
その後、パッド用孔４６ａ，４８ａ内の導体パッド３４ａ，３６ａおよび放熱パッド３６ｂ上に、ニッケル層、パラジウム層および金層がその順に積層されて金属層（図示せず）が形成される。金属層の代わりに、ＯＳＰ（プリフラックス）による表面処理を行ってもよい。以上のステップにより、図１に示される実施形態のプリント配線板１０が完成する。
【００４０】
本発明は、上記実施形態に限定されず、請求の範囲の記載から逸脱しない範囲で種々の変更、修正、追加が可能である。例えば、先の実施形態のプリント配線板１０の製造方法では、第１の電子部品２６をキャビティ２４内に配置する際、その電極２６ａがテープ５６に対向する向きで配置すると説明したが、図２Ｉのステップにおいて第１の電子部品２６の金属膜４２側をテープ５６に貼り付けてもよい。なお、金属膜４２は第１の電子部品２６の、電極２６ａを有する面とは反対側の面全体に形成することが放熱性能上好ましいが、金属膜４２は少なくとも、ダミービア導体４４が形成される領域にあればよい。
【符号の説明】
【００４１】
１０  プリント配線板
１２  コア基板
１４，１６  ビルドアップ層
１８，２０，３４，３６  導体回路層
２２  スルーホール導体
２４  キャビティ
２６  第１の電子部品
２８  第２の電子部品
３０，３２  層間絶縁層
３８，４０  ビア導体
４２  金属膜
４４  ダミービア導体
４６，４８  ソルダーレジスト層
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【図２Ｈ】
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【図２Ｉ】
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【図２Ｊ】
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【図２Ｋ】
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【図２Ｌ】
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【図２Ｍ】
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【図２Ｎ】
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【図２Ｏ】
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【図２Ｐ】
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【図２Ｑ】
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【図２Ｒ】
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