(57)【要約】【課題】本発明は電子部品が内蔵された印刷回路基板及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の電子部品内蔵印刷回路基板は、キャビティが設けられ、上下面に内部回路層が形成されるコアと、該キャビティに挿入され、外周面に弾性体が設けられる電子部品と、コアの上下部に積層された絶縁層と、この絶縁層上にパターニングされた外部回路層と、絶縁層に内部回路層と外部回路層とを電気的に接続するビアとを含み、ビアのうち、電子部品と接触されるビアは弾性体を貫いて接続される。【選択図】図１
2015076599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティが設けられ、上下面に内部回路層が形成されたコアと、
前記キャビティに挿入され、外周面に弾性体が設けられた電子部品と、
前記コアの上下部に積層された絶縁層と、
前記絶縁層上にパターニングされた外部回路層と、
前記絶縁層に前記内部回路層と外部回路層とを電気的に接続するビアとを含み、
前記ビアのうち、前記電子部品と接触されるビアは、前記弾性体を貫いて接続される電子部品内蔵印刷回路基板。
【請求項２】
前記電子部品は、両側部に設けられる外部電極と該外部電極間に設けられる本体とを含むＭＬＣＣである請求項１に記載の電子部品内蔵印刷回路基板。
【請求項３】
前記弾性体は、前記電子部品の側面を除く両面または一面に設けられる請求項２に記載の電子部品内蔵印刷回路基板。
【請求項４】
前記弾性体は、前記電子部品の外部電極上に形成される請求項２または３に記載の電子部品内蔵印刷回路基板。
【請求項５】
前記弾性体を貫くビアは、前記電子部品の外部電極に一端が接触する請求項１から４の何れか１項に記載の電子部品内蔵印刷回路基板。
【請求項６】
前記弾性体は、エラストマまたはＰＤＭＳのうちのいずれか一つである請求項１から５の何れか１項に記載の電子部品内蔵印刷回路基板。
【請求項７】
前記弾性体は、Rubber、Low Density polyethlene、HDPE、Polypropylene、Bacteriophage capsids、PET、Polystyrene、Nylon、Diotom frustules、Midium-density fiberboard(MDF)のうちのいずれか一つである請求項６に記載の電子部品内蔵印刷回路基板。
【請求項８】
前記絶縁層は、前記キャビティ及び前記電子部品間の空間を充填する請求項１から７の何れか１項に記載の電子部品内蔵印刷回路基板。
【請求項９】
上下面に内部回路層が設けられたコアにキャビティを形成するステップと、
前記コアの下面に、ベースフィルム上に接着部材が積層されたキャリアを貼り付けるステップと、
前記キャビティ内に電子部品を挿入し、該電子部品をその上部において所定の温度及び圧力を加えて前記キャリア上に固定するステップと、
前記電子部品が内蔵された前記コアの上部に上部絶縁層を形成するステップと、
前記電子部品の外周面に前記接着部材の一部が残渣形態で残存するように、前記コアの下面に貼り付けられた前記キャリアを除去するステップと、
前記上部絶縁層が形成される前記コアの反対面に下部絶縁層を形成するステップと、
前記上下部絶縁層上にビアを介して前記電子部品と電気的に接続される外部回路層を形成するステップ
とを含む電子部品内蔵印刷回路基板の製造方法。
【請求項１０】
前記キャリアを除去するステップにおいて、
前記電子部品の外周面で除去されていない接着部材は、弾性体として機能する請求項９に記載の電子部品内蔵印刷回路基板の製造方法。
【請求項１１】
前記接着部材は、前記コア及び前記電子部品よりモジュラスの低いエラストマまたはＰＤＭＳのうちのいずれか一つである請求項９または１０に記載の電子部品内蔵印刷回路基板の製造方法。
【請求項１２】
前記接着部材は、Rubber、Low Density polyethlene、HDPE、Polypropylene、Bacteriophage capsids、PET、Polystyrene、Nylon、Diotom frustules、Midium-density fiberboard(MDF)のうちのいずれか一つである請求項１１に記載の電子部品内蔵印刷回路基板の製造方法。
【請求項１３】
前記キャビティ内に前記電子部品を挿入するステップにおいて、
前記電子部品は、１１０℃以上の温度にて３０ｋｇｆ／ｃｍ２以上の圧力で前記電子部品の下面が前記キャリアの接着部材上に一部埋め立てられるように加圧される請求項９から１２の何れか１項に記載の電子部品内蔵印刷回路基板の製造方法。
【請求項１４】
前記キャリアを除去するステップにおいて、
前記弾性体は、前記電子部品の下面に形成され、前記電子部品において応力が集中される前記外部電極上に形成される請求項１０に記載の電子部品内蔵印刷回路基板の製造方法。
【請求項１５】
前記上下部絶縁層に形成される前記ビアのうち、前記電子部品と接続されるビアは、前記外部電極と接触され、該外部電極に形成される前記弾性体を貫いて電気的に接続される請求項１０に記載の電子部品内蔵印刷回路基板の製造方法。
【請求項１６】
前記外部回路層を形成するステップの後、
前記上下部絶縁層上に露出した前記外部回路層以外の部分を保護するためのソルダレジスト層を形成するステップを、さらに含む請求項９から１５の何れか１項に記載の電子部品内蔵印刷回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品内蔵印刷回路基板に関し、特に、内蔵した電子部品の接合信頼性を向上させた電子部品内蔵印刷回路基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話をはじめてＩＴ分野の電子機器が軽薄短小化されるに伴って、基板の大きさが制限され、各電子機器の多機能化が要求されると共に、該基板の制限的な面積により多い機能を具現するための多様な電子部品の実装が必要になっている。
【０００３】
しかし、基板の大きさの制限によって、電子部品の実装面積を充分に確保することが困難になって、ＩＣ、半導体チップなどの能動素子や受動素子などの電子部品を基板内に挿入する技術が要求されている。最近、能動素子及び受動素子を同じ層に内蔵するかまたは相互積層して基板内に内蔵する技術も開発されている。
【０００４】
通常、部品内蔵印刷回路基板の製造方法では、基板のコアにキャビティを形成し、該キャビティ内に各種素子、ＩＣ及び半導体チップなどの電子部品を挿入する。続いて、キャビティ内部及び電子部品の挿入されたコア上にプリプレグなどの樹脂材を塗布し、該電子部品が固定されると共に絶縁層を形成し、該絶縁層にビアホールまたは貫通孔を形成し、またメッキによって回路を形成して電子部品が基板の外部と電気的に通電するようにする。
【０００５】
この場合、ビアホールまたは貫通孔の内部及び上部には、メッキによって回路パターンが形成され、基板に内蔵された電子部品との電気的な接続手段として用いられ、また絶縁層を基板の上下面に順次積層し、該電子部品の内蔵された多層の印刷回路基板が製作される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】韓国公開特許第２０１２-００７１９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような従来の電子部品内蔵印刷回路基板では、製造工程の進行ごとに半田付け及びリフロー工程を繰り返して行うことになり、積層体に高温の熱が加えられ、基板の反りが発生してしまう。この時、基板に内蔵された電子部品は、その外部に接合された絶縁層と異なる熱膨脹係数（ＣＴＥ）を有する材料で構成されることによって、加熱工程ごとに基板の反りが繰り返して発生し、絶縁層との接合界面においてストレスが集中することになる。また、工程が行われるにつれて、熱衝撃によって接合界面の剥離または浮びが発生するという不都合がある。
【０００８】
本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであって、コアに内蔵された電子部品とその外周面を取り囲む絶縁層の剥離を防止し、機械的特性及び信頼性が向上された電子部品内蔵印刷回路基板を提供することに、その目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を解決するために、本発明によれば、キャビティが設けられ、上下面に内部回路層が形成されるコアと、前記キャビティに挿入され、外周面に弾性体が設けられる電子部品と、前記コアの上下部に積層された絶縁層と、前記絶縁層上にパターニングされた外部回路層と、前記絶縁層に前記内部回路層と外部回路層とを電気的に接続するビアとを含み、前記ビアのうち、前記電子部品と接触されるビアは前記弾性体を貫いて接続される、電子部品内蔵印刷回路基板が提供される。
【００１０】
前記電子部品は、両側部に設けられる外部電極及び前記外部電極間に設けられる本体を含むＭＬＣＣで構成される。
【００１１】
前記弾性体は、前記電子部品の側面を除く両面または一面に設けられ、前記電子部品の外部電極上に形成される。
【００１２】
前記弾性体を貫くビアは、前記電子部品の外部電極に一端が接触される。
【００１３】
前記弾性体は、エラストマまたはＰＤＭＳのうちのいずれか一つで、またこの他に、Rubber、Low Density polyethlene4、HDPE、Polyproylene、BaCTEriophage capside 5、PET、Polystyrene、Nyion、Diomond frustules、Midium-density fiberboard(MDF)7のうちのいずれか一つである。
【００１４】
また、上記目的を解決するために、本発明によれば、上下面に内部回路層が設けられるコアにキャビティを形成するステップと、前記コアの下面に、ベースフィルム上に接着部材が積層されたキャリアを貼り付けるステップと、前記キャビティ内に電子部品を挿入し、該電子部品をその上部から所定の温度及び圧力を加えて前記キャリア上に固定するステップと、前記電子部品が内蔵された前記コアの上部に上部絶縁層を形成するステップと、前記コアの下面に貼り付けられたキャリアを、前記電子部品の外周面に前記接着部材の一部が残渣形態で残存するように除去するステップと、前記上部絶縁層が形成された前記コアの反上面に下部絶縁層を形成するステップと、前記上下部絶縁層上にビアを介して前記電子部品と電気的に接続される外部回路層を形成するステップとを含む、電子部品内蔵印刷回路基板の製造方法が提供される。
【００１５】
前記キャリアを除去するステップにおいて、前記電子部品の外周面から除去されていない接着部材は弾性体として機能し、前記コア及び電子部品よりモジュラスが低いエラストマまたはＰＤＭＳのうちのいずれか一つである。
【００１６】
また、前記キャビティ内に前記電子部品を挿入するステップにおいて、前記電子部品は、１１０℃以上の温度条件で３０ｋｇｆ／ｃｍ２以上の圧力によって、前記電子部品の下面が前記キャリアの接着部材上に一部埋め立てられるように加圧される。
【００１７】
前記キャリアを除去するステップにおいて、前記弾性体は、前記電子部品の下面に形成され、前記電子部品において応力が集中される前記外部電極上に形成される。
【００１８】
前記上下部絶縁層に形成される前記ビアのうちで前記電子部品と接続されるビアは、前記外部電極と接触され、前記外部電極に形成される前記弾性体を貫いて電気的に接続される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、コア内部に内蔵される電子部品の表面または外部電極上に弾性体を形成して内蔵することによって、該コアの上下部に積層される絶縁層と電子部品の表面との接合信頼性を向上させることができる。また、絶縁層と電子部品との結合性能の向上によって絶縁層の電子部品上からの剥離や浮びを防止することによって、基板の不良を防止し、印刷回路基板製品の歩留まりを向上させるという効果が奏する。
【００２０】
また、本発明によれば、電子部品に形成される弾性体によって、絶縁層と電子部品との界面で形成される弾性力で電子部品に集中される応力が分散されるようにすることによって、電子部品の破損や絶縁層からの浮びを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態による電子部品内蔵印刷回路基板の断面図である。
【図２】本発明による電子部品内蔵印刷回路基板におけるキャビティ形成領域の平面図である。
【図３】本発明による電子部品内蔵印刷回路基板に適用される電子部品のＳＥＭ写真である。
【図４ａ】本実施形態による電子部品内蔵印刷回路基板の製造工程を示す工程図であって、コアにキャビティが形成される状態を示す断面図である。
【図４ｂ】本実施形態による電子部品内蔵印刷回路基板の製造工程を示す工程図であって、コアのキャビティに電子部品が挿入された状態を示す断面図である。
【図４ｃ】本実施形態による電子部品内蔵印刷回路基板の製造工程を示す工程図であって、コア上に上部絶縁層が形成される状態を示す断面図である。
【図４ｄ】本実施形態による電子部品内蔵印刷回路基板の製造工程を示す工程図であって、コア上からキャリアが除去された状態を示す断面図である。
【図４ｅ】本実施形態による電子部品内蔵印刷回路基板の製造工程を示す工程図であって、下部絶縁層が積層された状態を示す断面図である。
【図４ｆ】本実施形態による電子部品内蔵印刷回路基板の製造工程を示す工程図であって、上下部絶縁層上に外部回路層が形成される状態を示す断面図である。
【図５】本発明による電子部品内蔵印刷回路基板のバンディング評価試験の概略図である。
【図６】電子部品内蔵印刷回路基板のバンディング試験結果として、電子部品と絶縁層とが剥離されない正常製品と、電子部品と絶縁層とが剥離された不良製品との間の比較写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施の形態は図面を参考にして詳細に説明する。次に示される各実施の形態は当業者にとって本発明の思想が十分に伝達されることができるようにするために例として挙げられるものである。従って、本発明は以下示している各実施の形態に限定されることなく他の形態で具体化されることができる。そして、図面において、装置の大きさ及び厚さなどは便宜上誇張して表現されることができる。明細書全体に渡って同一の参照符号は同一の構成要素を示している。
【００２３】
本明細書で使われた用語は、実施形態を説明するためのものであって、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において、単数形は文句で特別に言及しない限り複数形も含む。明細書で使われる「含む」 とは、言及された構成要素、ステップ、動作及び／又は素子は、一つ以上の他の構成要素、ステップ、動作及び／又は素子の存在または追加を排除しないことに理解されたい。
【００２４】
まず、図１は本発明による一実施形態による電子部品内蔵印刷回路基板の断面図で、図２は本発明による電子部品内蔵印刷回路基板におけるキャビティ形成領域の平面図で、図３は本発明による電子部品内蔵印刷回路基板に適用される電子部品のＳＥＭ写真である。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態の印刷回路基板１００は、キャビティ１１１が形成されるコア１１０と、前記キャビティ１１１内に挿入された電子部品２００と、前記コア１１０の上下部に積層された絶縁層１２０ａ、１２０ｂと、該絶縁層１２０ａ、１２０ｂ上に設けられる外部回路層１３０とから構成される。
【００２６】
電子部品２００は、その外周面に、正極と負極とから構成される一対の外部電極２０２が形成される。該外部電極２０２の外周面には弾性体２０３がさらに形成される。
【００２７】
前記電子部品内蔵印刷回路基板１００は、コア１１０に内蔵される電子部品２００が一個所のみに内蔵されたことと示されているが、これに限定するものではない。例えば、単位ユニットの印刷回路基板ごとに一定の間隔をおいて内蔵されてもよく、内蔵された電子部品の種類によって一つ以上の電子部品が内蔵されてもよい。
【００２８】
本実施形態の電子部品内蔵印刷回路基板１００の中央部に位置するコア１１０に、レーザー加工またはＣＮＣなどを利用するドリルリング加工によって貫通孔形態のキャビティ１１１が形成される。このキャビティ１１１は、電子部品２００の幅と同じかまたは大きく形成されることが望ましい。
【００２９】
また、コア１１０は上下面に各々回路パターンがパターニングされ、内部回路層１１２を形成する。内部回路層１１２はビアまたは貫通孔１１３を介して上下面の内部回路層１１２を電気的に接続する。
【００３０】
前記コア１１０のキャビティ１１１に挿入された電子部品２００は、ＭＬＣＣ、ＬＴＣＣなどの受動素子の他に、ＩＣ、半導体チップ、ＣＰＵなどの能動素子が挙げられる。電子部品は、コア１１０の高さと同じく形成されてもよく、コア１１０の高さより大きく形成されてもよい。
【００３１】
前記電子部品２００には、例えば、図中のＭＬＣＣを例に挙げると、内部電極が形成される本体２０１と、この本体２０１の両側部に正極及び負極の外部電極２０２が形成される。両側の外部電極２０２が各々外部回路層１３０とビア１２１を介して物理的または電気的に接続される。
【００３２】
このように、コア１１０のキャビティ１１１内に電子部品２００が内蔵された印刷回路基板１００は、リフロー及び半田付け工程を繰り返して製作され、積層部材の上下非対称及び熱膨脹係数の差によって凹にまたは凸に曲がり（warpage）が繰り返して生じることになる。
【００３３】
このような印刷回路基板１００は、製作工程中の曲がりの発生によって、異種材料の電子部品２００と絶縁材が挿入されたキャビティ１１１の形成部位においてコア１１０と電子部品２００との間の熱膨脹係数の差によって局所的な応力の集中が発生する。この実施形態に適用されるＭＬＣＣの場合、モジュラス（modulus）が比較的高い金属材料で構成された両側部の外部電極２０２の形成部位に応力が最大で集中される。これによって、電子部品２００の破損、絶縁材の浮きなどの不良が発生してしまう。
【００３４】
そのため、コア１１０に埋め立てられた電子部品２００の外部に弾性体２０３を塗布し、電子部品２００に伝達される応力の集中を緩和することによって、電子部品２００を囲む絶縁材からの浮びを防止するようにすることが望ましい。
【００３５】
前記弾性体２０３は、電子部品２００の外周面全体を取り囲むように形成する。また、弾性体２０３は、応力が集中する部位に制限的に塗布することが、工程上且つ原価節減面から有利する。モジュラスの高い材料から成る外部電極２０２の一面または両面に塗布される。弾性体２０３が外部電極２０２の一面に局所的に塗布される場合、電子部品２００挿入位置の全体的な熱膨脹係数を低下させなくてもよい。
【００３６】
印刷回路基板１００のコア１１０を構成する材料が略２５〜２９ＧＰａのモジュラスを有し、またコア１１０に内蔵された電子部品２００の外部電極２０２を構成する銅（Ｃｕ）材料のモジュラスは略１１７ＧＰａになる。そのため、前記弾性体２０３は、これらの材料より低いモジュラスを有する材料で構成されることが望ましい。
【００３７】
代表として、前記弾性体２０３はＰＤＭＳ（polydimethylsilozane）で構成されることが望ましい。弾性体２０３をＰＤＭＳで構成する理由は、モジュラスが３６０ＫＰａ〜１．８ＭＰａで、コア１１０及び電子部品２００の外部電極２０２より極めて低いモジュラスを有するため、コア１１０及び電子部品２００に比べて相対的な弾性率を有することになって、高いモジュラスを有する部位において応力の集中を防止することができる。また、延伸率（elongation）が最大１６０％までに可能な材料であるため、薄膜形態で構成されることができ、印刷回路基板１００の全厚さを阻害しないような範囲内で使用可能であるためである。
【００３８】
また、前記弾性体２０３は、ＰＤＭＳの他、下記の表１に示すような材料で構成されてもよい。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
前記弾性体２０３は、図２及び図３に示すように、電子部品２００の外部電極２０２のうちの一部に形成されるように塗布されてもよく、場合によっては、一面の外部電極２０２の全体がカバーされるように塗布されてもよい。
【００４１】
また、弾性体２０３はモジュラスの小さい材料で構成され、液状の材料を硬化させて形成されることができる。液状樹脂塗布機（dispenser）を利用して液状材料のＰＤＭＳを均一な厚さに塗布して硬化させることによって、弾性体２０３に弾性が付与されるようにできる。その他にも、プリンティング方式、スクイズ方式、テーピング方式など多様な方式によって弾性体が設けられてもよい。これについては、後述の印刷回路基板製造方法において詳細に説明する。
【００４２】
このように、電子部品２００が内蔵されたコア１１０の上下部には各々絶縁層１２０ａ、１２０ｂが形成される。絶縁層１２０ａ、１２０ｂは、プリプレグのような絶縁樹脂材が積層され、硬化されて形成される。絶縁層１２０ａ、１２０ｂの積層及び硬化の際において、電子部品２００の外周面と互いに堅固に密結される。
【００４３】
絶縁層１２０ａ、１２０ｂには多数のビア１２１が形成される。これらのビア１２１は、キャビティ１１１と同様に、レーザー加工またはＣＮＣを利用したドリルリング加工によって形成される。ビアホールの加工後、ビアホールの内部を含む絶縁層１２０ａ、１２０ｂの上面にメッキ層を形成することによって、メッキ層が充填されたビア１２１で構成される。絶縁層１２０ａ、１２０ｂ上のメッキ層をパターニングし、ビア１２１を介して電子部品２００と電気的に接続される外部回路層１３０が形成される。
【００４４】
また、前記外部回路層１３０が形成される絶縁層１２０ａ、１２０ｂ上には、外部へ露出する回路パターンの他の部分を保護するためのソルダレジスト層１４０がさらに形成される。
【００４５】
一方、前記絶縁層１２０ａ、１２０ｂに形成されたビア１２１のうち、電子部品２００と直接接続されるビア１２１は、電子部品２００の両側の外部電極２０２と一端が接続され、他端が外部回路層１３０を構成する回路パターンと接続され、電子部品２００と外部回路層１３０との間の電気的接続が得られる。電子部品２００はビア１２１を介して外部回路層１３０と接続されるとき、外部電極２０２の上下面の両面にビア１２１が連結されてもよく、上面及び下面のうちのいずれか一つのみにビア１２１が連結されてもよい。
【００４６】
前述のように、電子部品２００の外周面全体または該電子部品２００の外部電極２０２に弾性体２０３が形成されることによって、外部電極２０２と接続されるビア１２１は一端が弾性体２０３を貫いて形成されることが望ましい。
【００４７】
このように構成された電子部品内蔵印刷回路基板１００は、コア１１０上に内蔵された電子部品２００の表面全体または一部の外周面にＰＤＭＳ材料の弾性体２０３を塗布し、絶縁層１２０ａ、１２０ｂと電子部品２００との間の界面で形成された弾性力によって、電子部品２００に集中する応力が分散され、電子部品２００の破損や絶縁層からの浮びを防止することができる。
＜電子部品内蔵印刷回路基板の製造方法＞
【００４８】
以下、本発明の一実施形態による印刷回路基板の製造方法について説明する。
【００４９】
図４ａから図４ｆは、本実施形態による電子部品内蔵印刷回路基板の製造工程を示す工程図である。
【００５０】
まず、図４ａは、コアにキャビティが形成される状態を示す断面図である。同図のように、絶縁材料で構成されたコア１１０に貫通孔形態のキャビティ１１１を形成する。このキャビティ１１１は、レーザー加工またはドリルリング加工によって形成される。キャビティ１１１は所定の大きさに形成され、内部に挿入される電子部品２００の幅と同じかまたは大きく形成される。
【００５１】
前記キャビティ１１１の形成条件の他に、コア１１０上にビア１１３が形成され、内部回路層１１２が電気的に接続されてもよい。キャビティ１１１は、ビア１１３の形成時に共に形成される。
【００５２】
続いて、前記コア１１０の下面にキャリアＣが貼り付けられる。キャリアＣは、貫通孔形態のキャビティ１１１内への電子部品の挿入の際、電子部品２００の位置が固定されるようにするための部材であって、電子部品２００がキャビティ１１１内から離脱しないようにすると共に、上面に弾性付き接着部材が塗布されることによって電子部品２００が固定される。
【００５３】
前記キャリアＣは、図４ａに示すようなベースフィルム１５１上に弾性付き接着部材１５２が塗布される。ベースフィルム１５１は主に、ＰＩ、ＰＥＴなどの樹脂材から成る。ベースフィルム１５１上に塗布された接着部材１５２は、エラストマまたはＰＤＭＳなどの材料から成る。この他、上記表１に示すような所定の弾性付き材料のうちのいずれか一つが選択されてもよい。
【００５４】
続いて、図４ｂは、コアのキャビティに電子部品が挿入された状態を示す断面図である。同図のように、コア１１０のキャビティ１１１内に電子部品２００を挿入してキャリアＣ上に位置するようにする。電子部品２００は、コア１１０の厚さと同じ高さ有するものが望ましい。
【００５５】
前記キャビティ１１１に電子部品２００が挿入されるステップの後に、前記電子部品２００はキャリアＣ上において所定の温度及び圧力によってキャリアＣ上に固定される。電子部品２００はｍキャリアＣ上に固定される時、下面の全体または一部がキャリアＣの接着部材１５２上に接触されてもよい。望ましくは、下面の全体または一部が前記接着部材１５２上に埋め立てられてもよい。
【００５６】
上記において、電子部品２００に所定の圧力及び温度を加えて、該電子部品２００の一部が接着部材１５２上に埋め立てられるようにする理由は、後述のキャリアＣの除去ステップにおいて、接着部材１５２の残渣が電子部品２００の一面に残っているようにするためである。これについての詳細は、後述する事にする。
【００５７】
図４ｃは、コア上に上部絶縁層が形成される状態を示す断面図である。同図のように、電子部品２００が内蔵されたコア１１０の上部に上部絶縁層１２０ａを形成する。この上部絶縁層１２０ａは、絶縁材の積層によって形成され、該絶縁材の加熱や圧着によって所定の厚さに硬化される。絶縁材の加熱や圧着の時、コア１１０のキャビティ１１１と電子部品２００との間の空間へと絶縁材の一部が流入され、硬化されることによって、電子部品２００が固定されることになる。これと別に、上部絶縁層１２０ａを形成する前に、電子部品２００とキャビティ１１１の側壁との間には別の接着剤が注入され、電子部品２００の固定が行われてもよい。
【００５８】
図４ｄは、コア上からキャリアが除去された状態を示す断面図である。同図のように、電子部品２００が内蔵されたコア１１０への上部絶縁層１２０ａの積層が完了すると、コア１１０下面に貼り付けられたキャリアＣを除去する。このキャリアＣの除去と併せて、ベースフィルム１５１及び接着部材１５２から構成される複数層が同時にコア１１０の下面から除去される。キャリアＣの除去の際、電子部品２００との接着面に接着部材１５２の一部が残渣の形態で存在するようになる。この残渣形態の接着部材１５２は、弾性体２０３として機能し、主にコア１１０または電子部品２００よりモジュラスの低いエラストマまたはＰＤＭＳなどの樹脂材で構成されることが望ましい。
【００５９】
前記弾性体２０３は、接着部材１５２が接触された電子部品２００の一面に全体として形成されるが、ＭＬＣＣの場合は、外部電極２０２が本体２０１の外側に突き出されることによって、接着部材１５２と主に接触される外部電極２０２上のみに一部形成される。キャリアＣの除去の際に、接着部材１５２の残渣が弾性体２０３として形成されるためには、キャビティ１１１に電子部品２００を挿入するステップにおいて加熱及び圧着時に特定の圧力と温度以上に維持することが望ましい。つまり、電子部品２００の固定の際に特定な温度と圧力以下に維持されると、キャリアＣの除去の際に接着部材１５２が全て除去されてしまって、弾性体２０３を備えることができないからである。
【００６０】
このような電子部品２００の挿入の際における加圧条件は、下記の表２に示すようである。温度及び圧力の条件を２因子４水準のＤＯＥによって評価した。表２から分かるように、評価結果１１０℃以上、３０ｋｇｆ／ｃｍ２以上の加圧条件において、弾性体２０３として機能する接着部材１５２の残渣が残存する可能性があることを分かる。
【００６１】
【表２】
2015076599.tif 000004
【００６２】
図４ｅは、下部絶縁層が積層された状態を示す断面図である。同図のように、上部絶縁層１２０ａが形成されたコア１１０を覆して、上部絶縁層１２０ａの反上面に下部絶縁層１２０ｂを上部絶縁層１２０ａと同じ方式で積層する。同様に、下部絶縁層１２０ｂを加熱及び圧着によって硬化させ、図４ｅに示すように絶縁層１２０ａ、１２０ｂの形成を完了する。
【００６３】
最後に、図４ｆは、上下部絶縁層の両方上に外部回路層が形成される状態を示す断面図である。同図のように、上部絶縁層１２０ａ及び下部絶縁層１２０ｂ上に多数のビアホール１２１を形成し、これらのビアホール１２１の内部及び上部絶縁層１２０ａ及び下部絶縁層１２０ｂ上にメッキ層を形成し、該メッキ層をエッチングし、パターニングすることによって、外部回路層１３０を形成する。こうして、電子部品内蔵印刷回路基板の製作を完了される。
【００６４】
上部絶縁層１２０ａ及び下部絶縁層１２０ｂ上にビアホールを形成するステップにおいて、弾性体２０３が設けられた電子部品２００の外部電極２０２と接触するビア１２１は、該弾性体２０３を貫いて電気的に接続されることが望ましい。
【００６５】
前記弾性体２０３は電子部品２００の外部電極２０２上に形成されるが、これに限定するものではない。例えば、外部電極２０２の一面のみに形成されてもよく、外部電極２０２の両面共に形成されてもよい。
＜電子部品内蔵印刷回路基板の電子部品接合信頼性の評価＞
【００６６】
前述のような製造工程によって、図１のように製作された電子部品内蔵印刷回路基板の電子部品接合信頼性を標準規格によって評価したところ、電子部品の外周面に弾性体を形成しないで印刷回路基板を製作した場合に比べて、電子部品の外周面に弾性体を形成して印刷回路基板を製作した場合が、接合信頼性が向上していることを分かる。
【００６７】
本発明の製造方法によって製作された電子部品内蔵印刷回路基板において、該印刷回路基板に内蔵された電子部品と絶縁層との接合信頼性の評価は、印刷回路基板の製作を完了してから、図５に示すようなＪＥＳＤＥＣ-９７０２標準規格のバンディング試験によって施した。印刷回路基板のバンディング評価は、常用のバンディング評価試験機器を用いて四つの地点に圧力を加えて、１００μｍの深みに加圧し、反りを引き起こして、２Ｈｚの頻度で秒当たり２回ずつ２０，０００回のバンディングを繰り返して、その結果を評価した。
【００６８】
このような規格による評価において、印刷回路基板の内部で弾性体２０３が形成された電子部品２００と弾性体２０３の形成されない電子部品２００とが内蔵された各印刷回路基板間を比べて、電子部品２００と絶縁層１２０との内部剥離（Delamination）の有無を超音波顕微鏡で確認した。図６は、部品内蔵印刷回路基板のバンディング試験結果として、電子部品が絶縁層から剥離されない正常の製品と電子部品が絶縁層から剥離されている不良製品との比較写真であって、電子部品が絶縁層から剥離された場合、右側の写真のように電子部品の剥離位置が黒色で確認される。実際で、印刷回路基板の断面分析を通じて電子部品と絶縁層との間の剥離が発生されたことを確認した。
【００６９】
下記の表３に示すように、電子部品の外部電極に弾性体を形成した場合と電子部品の外部電極に弾性体を形成しない場合とにおけるバンディング試験結果として、電子部品に接合コーティング層を形成した二つの場合が、電子部品に接合コーティング層を形成しない場合に比べて接合信頼性が大きく向上していることが認められた。
【００７０】
表３に示すように、外部電極２０２への弾性体２０３の塗布の有無によって、接合信頼性が大きく改善されることを分かる。外部電極の一面または両面への弾性体２０３の塗布によって、接合信頼性の向上程度は微小であることが認められた。従って、本発明による電子部品内蔵印刷回路基板は電子部品の外部電極のうちのいずれか一つの面に弾性体を具備して接合信頼性を向上させることが望ましい。
【００７１】
【表３】
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【００７２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７３】
１１０  コア
１１１  キャビティ
１１２  内部回路層
１２０ａ  上部絶縁層
１２０ｂ  下部絶縁層
１２１  ビアホール
１３０  外部回路層
２００  電子部品
２０１  本体
２０２  外部電極
２０３  弾性体
【図１】
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【図２】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
2015076599.tif 000009
【図４ｃ】
2015076599.tif 000010
【図４ｄ】
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【図４ｅ】
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【図４ｆ】
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【図５】
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【図３】
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【図６】
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