(57)【要約】  樹脂多層基板（１０２）は、複数の樹脂層（２）を積層して一体化させることによって得られた積層体（１）を備える。積層体（１）には、複数の樹脂層（２）のうちの少なくとも１つを貫通し、積層体（１）の外に向かって直接露出するように配置された層間接続導体が設けられている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の樹脂層を積層して一体化させることによって得られた積層体を備え、
前記積層体には、前記複数の樹脂層のうちの少なくとも１つを貫通し、前記積層体の外に向かって直接露出するように配置された層間接続導体が設けられている、樹脂多層基板。
【請求項２】
前記積層体の一方の主表面の側を向いて、互いに離隔するように２以上の前記層間接続導体が配置されており、前記層間接続導体同士の間には、前記層間接続導体を保持する前記樹脂層の前記層間接続導体が露出する側の面より高くなっている隆起部が設けられている、請求項１に記載の樹脂多層基板。
【請求項３】
前記積層体の一方の主表面の側を向いて、互いに離隔するように２以上の前記層間接続導体が配置されており、前記層間接続導体同士の間には、前記層間接続導体を保持する前記樹脂層の前記層間接続導体が露出する側の面より低くなっている凹部が設けられている、請求項１に記載の樹脂多層基板。
【請求項４】
前記複数の樹脂層のうち前記層間接続導体を保持する樹脂層を第１樹脂層と呼ぶこととしたとき、前記層間接続導体が露出する側から見て、前記層間接続導体の少なくとも中央部を露出させた状態で前記層間接続導体の外縁部の少なくとも一部を覆う第２樹脂層が、前記第１樹脂層に重なっている、請求項１から３のいずれかに記載の樹脂多層基板。
【請求項５】
前記第２樹脂層は、前記層間接続導体の外縁部を全周にわたって覆っている、請求項４に記載の樹脂多層基板。
【請求項６】
前記層間接続導体は、融点変化型接合材によって形成されている、請求項１から５のいずれかに記載の樹脂多層基板。
【請求項７】
前記融点変化型接合材は、
第１金属と、前記第１金属よりも融点が高く、前記第１金属と反応して金属間化合物を生成する第２金属とからなる金属成分を含む導電性材料であって、
前記第１金属はＳｎまたはＳｎを７０重量％以上含む合金であり、
前記第２金属はＣｕ−Ｍｎ合金またはＣｕ−Ｎｉ合金であり、
前記第１金属と前記第２金属とは、３１０℃以上の融点を示す金属間化合物を生成する、導電性材料である、請求項６に記載の樹脂多層基板。
【請求項８】
層間接続導体が厚み方向に貫通している第１樹脂層を配置する工程と、
前記層間接続導体を覆い隠すように前記第１樹脂層上に第２樹脂層を積層する工程と、
前記第１樹脂層および前記第２樹脂層を含む複数の樹脂層を積層したものに対して、加熱および加圧を行なうことによって、一体的な積層体を得る工程と、
前記積層体に含まれる前記第２樹脂層に対して除去加工を施して前記第２樹脂層を貫通する孔をあけることによって、前記第１樹脂層に保持された前記層間接続導体の前記第２樹脂層側の表面を、直接露出させる工程とを含む、樹脂多層基板の製造方法。
【請求項９】
前記除去加工はレーザ加工である、請求項８に記載の樹脂多層基板の製造方法。
【請求項１０】
Ｓｎメッキされた接合面を有する部品が、前記Ｓｎメッキされた面を接合面として前記層間接続導体に接合されている、請求項１から７のいずれかに記載の樹脂多層基板。
【請求項１１】
Ｓｎメッキされた接合面を有する部品が、前記Ｓｎメッキされた面を接合面として前記層間接続導体に接合される工程を含む、請求項８または９に記載の樹脂多層基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂多層基板およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子を内蔵する配線基板の一例が、国際公開第２０１１／１０８３０８号（特許文献１）に開示されている。この配線基板の上部には、配線構造層が形成されている。この配線構造層においては、絶縁層の上面に配線が配置され、この絶縁層のさらに上側を覆うように保護絶縁層が配置されている。ただし、保護絶縁層は開口部を有しており、この開口部を通じて配線の一部が露出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１０８３０８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
樹脂多層基板において、表面に部品を実装する場合がある。昨今、実装部品の端子サイズの小型化、狭ギャップ化が望まれている。しかし、従来採用されているように、部品実装面に露出した銅箔などによる導体パターンを介して部品が実装される構造では、これらのニーズに十分に対応することは難しい。たとえば、特許文献１に記載された配線基板の構造も、最上面に部品を実装しようとした場合は、最上面に部分的に露出した配線としての導体パターンを介して部品を実装することとなるので、同様である。【０００５】
そこで、本発明は、実装部品の狭ギャップ化に対応しやすい樹脂多層基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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に基づく樹脂多層基板は、複数の樹脂層を積層して一体化させることによって得られた積層体を備え、上記積層体には、上記複数の樹脂層のうちの少なくとも１つを貫通し、上記積層体の外に向かって直接露出するように配置された層間接続導体が設けられている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、樹脂多層基板において層間接続導体が積層体の外に向かって直接露出しているので、実装部品の狭ギャップ化に対応しやすい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に基づく実施の形態１における樹脂多層基板の断面図である。
【図２】本発明に基づく実施の形態１における樹脂多層基板に、バンプを備える部品を実装する様子の説明図である。
【図３】本発明に基づく実施の形態１における樹脂多層基板に、バンプを備える部品を実装した状態の部分断面図である。
【図４】本発明に基づく実施の形態１における樹脂多層基板に、外部電極を備える部品を実装する様子の説明図である。
【図５】本発明に基づく実施の形態１における樹脂多層基板に、外部電極を備える部品を実装した状態の部分断面図である。
【図６】本発明に基づく実施の形態２における樹脂多層基板の断面図である。
【図７】本発明に基づく実施の形態３における樹脂多層基板の断面図である。
【図８】本発明に基づく実施の形態４における樹脂多層基板の部分断面図である。
【図９】本発明に基づく実施の形態１〜４で用いられていた層間接続導体を単独で取り出した状態の斜視図である。
【図１０】本発明に基づく実施の形態５における樹脂多層基板を作製する際に用いられるレーザ光の照射位置の説明図である。
【図１１】本発明に基づく実施の形態５における樹脂多層基板を作製する際に用いられる樹脂層の１つの平面図である。
【図１２】本発明に基づく実施の形態５における樹脂多層基板の断面図である。
【図１３】本発明に基づく実施の形態６における樹脂多層基板の断面図である。
【図１４】本発明に基づく実施の形態６における樹脂多層基板の平面図である。
【図１５】本発明に基づく実施の形態７における樹脂多層基板の製造方法のフローチャートである。
【図１６】本発明に基づく実施の形態７における樹脂多層基板の製造方法の第１の工程の説明図である。
【図１７】本発明に基づく実施の形態７における樹脂多層基板の製造方法の第２の工程の説明図である。
【図１８】本発明に基づく実施の形態７における樹脂多層基板の製造方法の第３の工程の説明図である。
【図１９】本発明に基づく実施の形態７における樹脂多層基板の製造方法の第４の工程の説明図である。
【図２０】本発明に基づく実施の形態７における樹脂多層基板の製造方法の第５の工程の説明図である。
【図２１】本発明に基づく実施の形態７における樹脂多層基板の製造方法の第６の工程の説明図である。
【図２２】本発明に基づく実施の形態７における樹脂多層基板の製造方法の第７の工程の説明図である。
【図２３】本発明に基づく実施の形態８における樹脂多層基板の製造方法で、複数の樹脂層から積層体を得た状態の断面図である。
【図２４】本発明に基づく実施の形態８における樹脂多層基板の製造方法で、積層体に開口部を形成する工程の説明図である。
【図２５】本発明に基づく実施の形態８における樹脂多層基板の製造方法で、積層体に部品を実装する工程の説明図である。
【図２６】本発明に基づく実施の形態８における樹脂多層基板の製造方法で、積層体に部品を実装し終えた状態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施の形態１）
図１を参照して、本発明に基づく実施の形態１における樹脂多層基板について説明する。
【００１０】
本実施の形態における樹脂多層基板１０１は、複数の樹脂層２を積層して一体化させることによって得られた積層体１を備え、積層体１には、前記複数の樹脂層２のうちの少なくとも１つを貫通し、積層体１の外に向かって直接露出するように配置された層間接続導体６が設けられている。このように、複数の樹脂層２のうちの少なくとも１つを貫通して積層体１の外に向かって直接露出するように配置された層間接続導体のことを、以下では説明の便宜上、「ダイレクトビア」とも呼ぶものとする。
【００１１】
層間接続導体６は、積層体１の内部で導体パターン７に接続しており、導体パターン７は適宜他の配線と接続していてよい。図１では、樹脂多層基板１０１の構成を単純化して１つの層間接続導体６のみを備える例を描いているが、実際には、樹脂多層基板１０１は、複数の層間接続導体６を備えていてもよい。樹脂多層基板１０１は、層間接続導体６とは別に、他の部位に外部電極を備えていてもよい。樹脂多層基板１０１は、内蔵部品および／または表面実装部品を備えていてもよい。図１では、積層体１に含まれる樹脂層２の数が２である例を示したが、積層体１の構成はこれに限らず、より多くの樹脂層２を含むものであってもよい。
【００１２】
本実施の形態では、積層体１の外に向かって直接露出するように層間接続導体６が設けられているので、他の部品を実装する際には、この層間接続導体６を利用することができる。
【００１３】
たとえば図２に示すように、下面にバンプ９を備える部品３を積層体１の上面に実装する場合、図３に示すように層間接続導体６でバンプ９と直接接続することができる。
【００１４】
たとえば図４に示すように、メッキなどによって形成された外部電極１０を備える部品３を積層体１の上面に実装する場合、図５に示すように層間接続導体６で外部電極１０と直接接続することができる。
【００１５】
本実施の形態では、樹脂多層基板１０１は、層間接続導体６の上を覆うパッド電極としての導体パターンを設ける必要がないので、実装部品の狭ギャップ化にも対応しやすい。
【００１６】
なお、層間接続導体６は、融点変化型接合材によって形成されていることが好ましい。「融点変化型接合材」とは、加熱前の状態であるペースト状態と、このペースト状態を通常のリフロー温度（たとえば２５０℃）で加熱して金属間化合物になった後の状態とで、融点が異なる接合材のことである。融点変化型接合材であれば、必要に応じて高融点の層間接続導体６を実現することができるので、リフロー時などの不所望のタイミングで溶融することのない層間接続導体とすることができる。
【００１７】
ここでいう融点変化型接合材としては、特許５０１８９７８号に記載された導電性材料を用いることが好ましい。すなわち、ここでいう融点変化型接合材は、第１金属と、前記第１金属よりも融点が高く、前記第１金属と反応して金属間化合物を生成する第２金属とからなる金属成分を含む導電性材料であって、前記第１金属はＳｎまたはＳｎを７０重量％以上含む合金であり、前記第２金属はＣｕ−Ｍｎ合金またはＣｕ−Ｎｉ合金であり、前記第１金属と前記第２金属とは、３１０℃以上の融点を示す金属間化合物を生成する、導電性材料であることが好ましい。
【００１８】
この融点変化型接合材は、フラックス成分を含むことが好ましい。この融点変化型接合材においては、前記第１金属はＳｎまたはＳｎを８５重量％以上含む合金であることが好ましい。この融点変化型接合材においては、前記金属成分中に占める前記第２金属の割合が、３０体積％以上であることが好ましい。この融点変化型接合材においては、前記第１金属は、Ｓｎ単体、または、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｓｂ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｐｄ、Ｓｉ、Ｓｒ、Ｔｅ、Ｐからなる群より選ばれる少なくとも１種とＳｎとを含む合金であることが好ましい。この融点変化型接合材においては、前記第２金属は、前記第２金属に占めるＭｎの割合が１０〜１５重量％であるＣｕ−Ｍｎ合金、または、前記第２金属に占めるＮｉの割合が１０〜１５重量％であるＣｕ−Ｎｉ合金であることが好ましい。この融点変化型接合材においては、前記第２金属は、比表面積が０．０５ｍ2・ｇ-1以上のものであることが好ましい。この融点変化型接合材においては、前記第１金属のうち少なくとも一部が、前記第２金属の周りにコートされていることが好ましい。
【００１９】
上述の融点変化型接合材を用いた場合、一般的なリフロープロファイルで高融点化させることが可能となるので好ましい。
【００２０】
従来、表面に露出させた導体パターンを介して部品が実装される構造においては、通常、ハンダが用いられる。しかし、ハンダが用いられている場合、部品の実装を終えた製品に対してリフローを行なった際に、既に付いているハンダが溶融して実装されていた部品の位置がずれてしまうおそれがあった。さらに、このように不所望なタイミングでハンダが溶融することによって、実装されていた部品が外れてしまうおそれもあった。さらに、ハンダを用いた接続の作業時には、ハンダのスプラッシュ現象が問題となる。したがって、ハンダを用いずに部品を実装することができれば好ましいが、従来は、そのための構造および方法は見出されていなかった。これらの問題に関して、上述の融点変化型接合材を用いた場合、以下の効果を得ることができる。
【００２１】
上述の融点変化型接合材を用いた場合、積層体１を一体化させるための熱圧着工程において熱および圧力が加わることによって、Ｃｕ６Ｓｎ５やＣｕ３Ｓｎが形成される。Ｃｕ６Ｓｎ５は融点が４１５℃であり、Ｃｕ３Ｓｎは融点が６７６℃である。ここに、実装されるべき部品が接合面にＳｎメッキを施されたものである場合、接合材が溶融することがなく、さらにＳｎメッキに含まれるＳｎと接合部材との間での金属間化合物が形成されるので、良好な接続が実現される。すなわち、実装すべき部品の接合すべき表面にＳｎメッキが施されている場合、ハンダを用いることなく、この部品を層間接続導体６にそのまま接合することができる。
【００２２】
したがって、樹脂多層基板としては、Ｓｎメッキされた接合面を有する部品が、前記Ｓｎメッキされた面を接合面として、ダイレクトビアとしての層間接続導体に接合されていることが好ましい。
【００２３】
（実施の形態２）
図６を参照して、本発明に基づく実施の形態２における樹脂多層基板について説明する。本実施の形態における樹脂多層基板１０２は、実施の形態１で説明した樹脂多層基板１０１と比べて、基本的な構成は共通するが、以下の点で異なる。
【００２４】
樹脂多層基板１０２においては、積層体１の一方の主表面の側を向いて、互いに離隔するように２以上の層間接続導体６が配置されており、層間接続導体６同士の間には、層間接続導体６を保持する樹脂層２の層間接続導体６が露出する側の面５より高くなっている隆起部１３が設けられている。言い換えれば、最上層の樹脂層２には開口部１５が設けられている。開口部１５を通じて層間接続導体６が露出している。
【００２５】
図６に示した例では、２つの層間接続導体６が示されているが、層間接続導体６の数は３以上であってもよい。図６に示したように、隆起部１３は、層間接続導体６を保持する樹脂層２の上に積層した他の樹脂層２の一部を残すことによって形成したものであってもよい。図６に示したように、隆起部１３は、最上層の樹脂層２に開口部１５を形成した結果残る部分であってもよい。
【００２６】
本実施の形態においても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。本実施の形態では、層間接続導体６が露出している箇所同士は隆起部１３によって互いに隔てられているので、層間接続導体６に対する接続で何らかの接合材が用いられ、この接合材が液状になる場合であっても、接合材は隆起部１３によってせき止められる。したがって、隣接する層間接続導体６同士の間で短絡が生じることを防止することができる。
【００２７】
実装される部品にバンプが設けられている場合、バンプが開口部１５に入り込むように開口部１５の寸法を揃えておけば、安定した接合を行なうことができる。部品に設けられたバンプがたとえハンダ製であっても、層間接続導体６同士は隆起部１３によって隔てられているので、短絡が生じることを防止することができる。
【００２８】
（実施の形態３）
図７を参照して、本発明に基づく実施の形態３における樹脂多層基板について説明する。本実施の形態における樹脂多層基板１０３は、実施の形態２で説明した樹脂多層基板１０２と比べて、基本的な構成は共通するが、以下の点で異なる。
【００２９】
樹脂多層基板１０３においては、積層体１の一方の主表面の側を向いて、互いに離隔するように２以上の層間接続導体６が配置されており、層間接続導体６同士の間には、層間接続導体６が露出する面より低くなっている凹部１４が設けられている。
【００３０】
本実施の形態においても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。本実施の形態では、層間接続導体６が露出している箇所同士は凹部１４によって互いに隔てられている。本実施の形態では、層間接続導体６に対する接続で何らかの接合材が用いられ、この接合材が液状になり、面５に沿って流れ出た場合であっても、隣接する層間接続導体６との間には凹部１４があるので、流出した接合材が隣接する層間接続導体６までそのままつながることは防止される。したがって、隣接する層間接続導体６同士の間で短絡が生じることを防止することができる。
【００３１】
実装すべき部品の端子間の部位が膨らんでいる場合、この部品を平坦な基板面に実装しようとすると、膨らんだ部分が端子より先に基板面に当たってしまい、端子が十分に基板面に当接しないという、いわゆる腹打ち現象の問題があったが、本実施の形態のように層間接続導体６同士の間に凹部１４が設けられていれば、腹打ち現象を回避することができるので、好ましい。実装すべき部品の下面にうねりがある場合も、本実施の形態のように凹部１４を設けた構成の樹脂多層基板であれば、うねりの影響をあまり受けることなく実装することができるので、好ましい。
【００３２】
（実施の形態４）
図８を参照して、本発明に基づく実施の形態４における樹脂多層基板について説明する。本実施の形態における樹脂多層基板１０４は、実施の形態１で説明した樹脂多層基板１０１と比べて、基本的な構成は共通するが、以下の点で異なる。
【００３３】
樹脂多層基板１０４においては、層間接続導体６を保持する樹脂層２よりも上側にさらに他の樹脂層２が積層されている。樹脂多層基板１０４においては、複数の樹脂層２のうち層間接続導体６を保持する樹脂層２を第１樹脂層２１と呼ぶこととしたとき、層間接続導体６が露出する側から見て、層間接続導体６の少なくとも中央部６ａを露出させた状態で層間接続導体６の外縁部６ｂの少なくとも一部を覆う第２樹脂層２２が、第１樹脂層２１に重なっている。第２樹脂層２２には開口部１５が形成されている。
【００３４】
本実施の形態では、層間接続導体６の外縁部６ｂの少なくとも一部が第２樹脂層２２によって覆われているので、層間接続導体６が抜けてしまうことが防止され、その結果、部品実装時の接合強度を高めることができる。
【００３５】
なお、図８では断面図で示したが、第２樹脂層２２は層間接続導体６の外縁部６ｂを全周にわたって覆っているとは限らない。ただし、第２樹脂層２２は、層間接続導体６の外縁部６ｂを全周にわたって覆っていることが好ましい。全周にわたって覆っていれば、層間接続導体６の抜けをより確実に防止することができるからである。
【００３６】
（実施の形態５）
これまでの実施の形態で示してきた層間接続導体６は、たとえば主表面に銅箔が形成された樹脂層２に対してレーザ加工を施すことによって樹脂層２を貫通するようにビア孔を形成し、このビア孔にペースト状の材料を充填し、加熱圧着工程において加熱および加圧を経て材料を硬化させることによって形成することができる。このビア孔はレーザ光の１ヶ所への照射で形成されるものを想定していたため、層間接続導体６は限られた面積のものとなっていた。これまでの実施の形態で用いられていた層間接続導体６を単独で取り出したところを図９に示す。層間接続導体６は、このように単純な円錐台形状のものとなっていた。
【００３７】
しかし、ダイレクトビアとしての層間接続導体の形状は、このようなものに限らない。ダイレクトビアとしての層間接続導体を形成するためには、複数回の照射によって１つのビア孔を形成してもよい。
【００３８】
図１０〜図１２を参照して、本発明に基づく実施の形態５における樹脂多層基板について説明する。図１０に示すように、１枚の樹脂層２の限られた領域内に密に並ぶように複数の照射領域２９を設定し、照射位置を毎回ずらしながらレーザ光を繰返し照射してもよい。
【００３９】
樹脂層２に大きなビア孔を形成することができ、図１１に示すように大きな面積の層間接続導体１６を形成することができる。このようにして形成した樹脂層２を用いることによって、図１２に示すような樹脂多層基板１０５を得ることができる。
【００４０】
部品などとの接合のために、広い面積が必要な場合にも、このように必要に応じて大きな面積の層間接続導体１６を形成することによって対応することができる。
【００４１】
本実施の形態では、正方形に並べられた３×３の合計９箇所の領域にレーザ光を照射する例を示したが、これはあくまで一例であり、レーザ光の照射領域の数や位置関係にはさまざまなパターンが考えられる。
【００４２】
（実施の形態６）
図１３を参照して、本発明に基づく実施の形態６における樹脂多層基板について説明する。図１２に示した樹脂多層基板１０５の構成の上側にさらにもう１層の樹脂層２を積層し、この樹脂層２に開口部１５を設けることによって、図１３に示す樹脂多層基板１０６を得ることができる。層間接続導体１６を保持している樹脂層２は第１樹脂層２１とみなすことができ、上側に載せられた樹脂層２は第２樹脂層２２とみなすことができる。
【００４３】
図１３に示した樹脂多層基板１０６を平面的に見たところを図１４に示す。積層体１の上面に形成された正方形の開口部１５を通して層間接続導体１６の一部が露出している。開口部１５は、たとえばパンチング加工によって形成されたものである。層間接続導体１６の中央部１６ａは露出しているのに対して、外縁部１６ｂは樹脂層によって隠されている。図１４に示した例では、外縁部１６ｂは全周にわたってある程度覆い隠されているが、必ずしも全周でなくてもよい。ただし、樹脂層によって覆われた部分は全周にわたって均一に存在することが好ましい。なぜなら、そのような構成になっていれば、どの方向に対しても安定して均一に層間接続導体１６を押さえることができるからである。
【００４４】
特に層間接続導体１６の面積が大きくなった場合は、層間接続導体１６の抜けが起こりやすくなる傾向にあるが、このような構成によって外縁部１６ｂの少なくとも一部を樹脂層２で押さえることとすれば、層間接続導体１６の抜けを起こりにくくすることができるので好ましい。
【００４５】
第２樹脂層２２に設ける開口部１５は、第２樹脂層２２の積層後に形成してもよいが、積層前の第２樹脂層２２の単独のシート状の状態で予め形成してもよい。第２樹脂層２２に開口部１５を予め形成しておく場合は、開口部１５の形成は打抜き加工によってもよい。あるいは、開口部１５はレーザ加工によって形成してもよい。
【００４６】
（実施の形態７）
図１５〜図２２を参照して、本発明に基づく実施の形態７における樹脂多層基板の製造方法について説明する。本実施の形態における樹脂多層基板の製造方法のフローチャートを図１５に示す。
【００４７】
本実施の形態における樹脂多層基板の製造方法は、層間接続導体が厚み方向に貫通している第１樹脂層を配置する工程Ｓ１と、前記層間接続導体を覆い隠すように前記第１樹脂層上に第２樹脂層を積層する工程Ｓ２と、前記第１樹脂層および前記第２樹脂層を含む複数の樹脂層を積層したものに対して、加熱および加圧を行なうことによって、一体的な積層体を得る工程Ｓ３と、前記積層体に含まれる前記第２樹脂層に対して除去加工を施して前記第２樹脂層を貫通する孔をあけることによって、前記第１樹脂層に保持された前記層間接続導体の前記第２樹脂層側の表面を、直接露出させる工程Ｓ４とを含む。
【００４８】
これらの各工程について詳しく、以下に説明する。さらに、樹脂多層基板の製造方法を実施する際に、通常、これらの工程の前後に含まれる工程も含めて説明する。
【００４９】
まず、図１６に示すような導体箔付き樹脂シート１２を用意する。導体箔付き樹脂シート１２は、樹脂層２の片面に導体箔１７が付着した構造のシートである。樹脂層２は、たとえば熱可塑性樹脂である。本実施の形態では、樹脂層２は、たとえば熱可塑性タイプのＰＩ（ポリイミド）を主材料とする。樹脂層２の材料としては、熱可塑性タイプのＰＩの他に、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＰＳ（ポニフェニレンスルファイド）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）などであってもよい。導体箔１７は、たとえばＣｕからなる金属箔である。本実施の形態では、導体箔１７としては、厚み１８μｍの金属箔を用いることとする。なお、導体箔１７の材料はＣｕ以外にＡｇ、Ａｌ、ＳＵＳ、Ｎｉ、Ａｕであってもよく、これらの金属のうちから選択された２以上の異なる金属の合金であってもよい。本実施の形態では、導体箔１７は厚み１８μｍとしたが、導体箔１７の厚みは、たとえば３μｍ以上４０μｍ以下程度のものが用いられる。すなわち、導体箔１７は、回路形成が可能な厚みであればよい。
【００５０】
導体箔付き樹脂シート１２を用意する際には、複数枚の導体箔付き樹脂シート１２を用意してもよく、１枚の導体箔付き樹脂シート１２の中に、のちに複数の樹脂シートとして個別に切り出されるべき領域が設定されたものを用意してもよい。
【００５１】
次に、導体箔付き樹脂シート１２の導体箔１７の表面に、スクリーン印刷などの方法で、所望の回路パターンに対応するレジストパターンを印刷する。次に、このレジストパターンをマスクとしてエッチングを行ない、導体箔１７のうちレジストパターン１３で被覆されていない部分を除去する。導体箔１７のうち、このエッチングの後に残った部分を「導体パターン」と称する。その後、洗浄液などを用いて、レジストパターンを除去する。こうして図１７に示すように、樹脂層２の一方の表面に所望の導体パターン７が得られる。
【００５２】
次に、図１８に示すように、導体箔付き樹脂シート１２の導体パターン７が付着する面とは反対側の樹脂層２の表面に炭酸ガスレーザ光を照射することによって樹脂層２を貫通するようにビア孔１１を形成する。ビア孔１１は、樹脂層２を貫通しているが導体パターン７は貫通していない。その後、必要に応じてビア孔１１のスミア（図示せず）を除去する。ここではビア孔１１を形成するために炭酸ガスレーザ光を用いたが、他の種類のレーザ光を用いてもよい。ただし、樹脂層２は貫通するが導体パターン７は貫通しないレーザ光を用いることが好ましい。また、ビア孔１１を形成するためにレーザ光照射以外の方法を採用してもよい。
【００５３】
次に、図１９に示すように、ビア孔１１に、スクリーン印刷などにより導電性ペーストを充填する。充填する導電性ペーストは、ハンダより融点が高いものが好ましい。充填する導電性ペーストは、融点変化型接合材であることが好ましい。融点変化型接合材の詳細な条件については、実施の形態１で既に説明したとおりである。こうして導電性ペーストを充填することによって、層間接続導体３６が形成される。
【００５４】
ここでは、樹脂層２の表面に導体パターン７を形成してから、ビア孔１１を形成して導電性ペーストの充填を行なうことによって層間接続導体３６を形成したが、順序はこれに限らない。樹脂層２にビア孔１１を形成して導電性ペーストの充填を行なうことによって層間接続導体３６を形成した後で、樹脂層２の表面に導体パターン７を形成してもよい。
【００５５】
図２０に示すように、複数の樹脂層２を積層して基板を形成する。基板の最下層では、基板の下面に導体パターン７が配置されるよう、樹脂層２の導体パターン７が形成された側の面を下に向けた状態で樹脂層２が配置されている。これにより基板の下面に配置された導体パターン７は外部電極１８となる。
【００５６】
一方、基板の最上面付近では、基板の最上面に導体パターン７が配置されるよう、樹脂層２の導体パターン７が形成された側の面を上に向けた状態で樹脂層２が配置されている。これにより基板の最上面に配置された導体パターン７は外部電極１９となる。樹脂多層基板は、断面で見たときに単純な矩形状となるものであってもよいが、図２０に示すように部位によって厚みが異なるものであってもよい。図２０に示した形状はあくまで一例であって、これに限るものではない。
【００５７】
図２０に示すように複数の樹脂層２を積層する中で、工程Ｓ１，Ｓ２が行なわれる。すなわち、工程Ｓ１として、層間接続導体３６が厚み方向に貫通している第１樹脂層２１が配置される。次に、工程Ｓ２として、層間接続導体３６を覆い隠すように第１樹脂層２１上に第２樹脂層２２が積層される。図２０に示すように全ての樹脂層２を積層し終えた状態で、工程Ｓ３として全体に加熱および加圧を施し、一体的な積層体１とする。
【００５８】
なお、全ての樹脂層２を積層し終える前に、一部の樹脂層２のみを積層し終えた時点で、熱圧着温度より低い温度で仮圧着することとしてもよい。仮圧着の温度は、たとえば１５０℃以上２００℃以下である。仮圧着することにより、この時点までに積層した樹脂層２が仮固定される。
【００５９】
次に、工程Ｓ４として、図２０に示したように一体化した積層体１に含まれる第２樹脂層２２に対して除去加工を施すことによって、第２樹脂層２２を貫通する孔をあける。すなわち、図２１に示すように開口部１５を形成する。これによって、第１樹脂層２１に保持された層間接続導体３６の第２樹脂層２２側の表面が、直接露出し、層間接続導体３６は層間接続導体６となる。こうして、樹脂多層基板１０７が得られる。
【００６０】
さらに、図２２に示すように、外部電極１０を備える部品３を実装してもよい。部品３は、開口部１５から露出していた層間接続導体６を介して電気的に接続される。外部電極１０の一部が溶融したものである接合材料は、開口部１５に入り込んで層間接続導体６に達する。この状態で接合材料が硬化することによって、部品３は固定されている。
【００６１】
本実施の形態によれば、このようにして、実装部品の狭ギャップ化に対応しやすい樹脂多層基板を得ることができる。また、本実施の形態によれば、ハンダを用いないか、あるいは、ハンダを用いたとしても問題を生じずに、部品を実装することができるような樹脂多層基板を得ることができる。特に、積層体１を形成した後で加工を行なうことにより開口部１５をあけて層間接続導体６を露出させることとしているので、小さなサイズの層間接続導体６にも容易に対応することができる。また、層間接続導体６を露出させる箇所の位置精度が高くなる。開口部１５をあけるためには、公知の加工方法を適宜用いることができる。積層体１を一体化させるための加熱および加圧の際には、樹脂層２の材料が流動化するので、既に孔があけられている場合にはその孔が樹脂によって塞がれたり狭くなったりするおそれがあったが、本実施の形態では、複数の樹脂層２を積層体１として既に一体化させた後で開口部１５をあけることとしているので、そのような問題を回避することができる。
【００６２】
また、各層間接続導体６に対応して個別に開口部１５が設けられていることによって、接合材料同士が短絡することを防ぎやすい。したがって、実装部品の狭ギャップ化にも有利である。
【００６３】
なお、工程Ｓ４で行なう除去加工はレーザ加工であることが好ましい。この除去加工はレーザ加工以外の方法によって行なうこととしてもよいが、レーザ加工であれば、迅速かつ高精度に行なうことができるので、好ましい。
【００６４】
なお、樹脂多層基板の製造方法としては、Ｓｎメッキされた接合面を有する部品が、前記Ｓｎメッキされた面を接合面として前記層間接続導体に接合される工程を含むことが好ましい。このような工程を含んでいれば、ハンダを用いることなく、部品を層間接続導体にそのまま接合することができるからである。
【００６５】
（実施の形態８）
図２３〜図２６を参照して、本発明に基づく実施の形態８における樹脂多層基板の製造方法について説明する。本実施の形態における樹脂多層基板の製造方法も、図１５に示したフローチャートに沿ったものである。
【００６６】
一体化した積層体１を得るまでの各工程は、基本的には実施の形態７で説明したものと同様である。
【００６７】
工程Ｓ１〜Ｓ４を経て、図２３に示すように一体化した積層体１に含まれる第２樹脂層２２に対して除去加工を施すことによって、第２樹脂層２２を貫通する孔をあける。すなわち、図２４に示すように開口部１５を形成する。これによって、第１樹脂層２１に保持された層間接続導体３６の第２樹脂層２２側の表面が、直接露出し、層間接続導体３６は層間接続導体６となる。こうして、樹脂多層基板１０８が得られる。
【００６８】
さらに、図２５に示すように、部品３１，３２を表面実装する。部品３１は外部電極１０を備える。部品３２は下面にバンプ９を備える。ここで示す部品３１，３２はあくまで一例である。部品３１，３２とも、それぞれ開口部１５から露出していた層間接続導体６を介して電気的に接続される。外部電極１０の一部が溶融したものである接合材料は、開口部１５に入り込んで層間接続導体６に達している。バンプ９は開口部１５内で溶融して開口部１５の形状に合わせて変形し、開口部１５の底に露出していた層間接続導体６に達する。こうして、図２６に示すような樹脂多層基板１０８が得られる。
【００６９】
本実施の形態に示したように、複数の部品を実装する場合であっても、さらに、異なる種類の部品を混載する場合であっても、このように対応することができる。本実施の形態においても、実施の形態７において説明したのと同様の効果を得ることができる。
【００７０】
なお、今回開示した上記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。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、樹脂多層基板およびその製造方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１  積層体、２  樹脂層、３，３１，３２  部品、５  （層間接続導体が露出する側の）面、６，１６  層間接続導体、６ａ，１６ａ  （層間接続導体の）中央部、６ｂ，１６ｂ  （層間接続導体の）外縁部、７  導体パターン、９  バンプ、１０  外部電極、１１  ビア孔、１２  導体箔付き樹脂シート、１３  隆起部、１４  凹部、１５  開口部、１７  導体箔、２１  第１樹脂層、２２  第２樹脂層、２９  照射領域、３６  層間接続導体、１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７，１０８  樹脂多層基板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年6月14日(2016.6.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の樹脂層を積層して一体化させることによって得られた積層体を備え、
前記積層体には、前記複数の樹脂層のうちの少なくとも１つを貫通し、前記積層体の外に向かって直接露出するように配置された層間接続導体が設けられており、
前記層間接続導体は、部品が実装されるための導体であり、
前記積層体の一方の主表面の側を向いて、互いに離隔するように２以上の前記層間接続導体が配置されており、前記層間接続導体同士の間には、前記層間接続導体を保持する前記樹脂層の前記層間接続導体が露出する側の面より高くなっている隆起部が設けられており、
２以上の前記層間接続導体は、前記隆起部と間隔をおいて配置されている、樹脂多層基板。
【請求項２】
前記複数の樹脂層のうち前記層間接続導体を保持する樹脂層を第１樹脂層と呼ぶこととしたとき、前記層間接続導体が露出する側から見て、前記層間接続導体の少なくとも中央部を露出させた状態で前記層間接続導体の外縁部の少なくとも一部を覆う第２樹脂層が、前記第１樹脂層に重なっている、請求項１に記載の樹脂多層基板。
【請求項３】
前記第２樹脂層は、前記層間接続導体の外縁部を全周にわたって覆っている、請求項２に記載の樹脂多層基板。
【請求項４】
前記層間接続導体は、融点変化型接合材によって形成されている、請求項１から３のいずれかに記載の樹脂多層基板。
【請求項５】
前記融点変化型接合材は、
第１金属と、前記第１金属よりも融点が高く、前記第１金属と反応して金属間化合物を生成する第２金属とからなる金属成分を含む導電性材料であって、
前記第１金属はＳｎまたはＳｎを７０重量％以上含む合金であり、
前記第２金属はＣｕ−Ｍｎ合金またはＣｕ−Ｎｉ合金であり、
前記第１金属と前記第２金属とは、３１０℃以上の融点を示す金属間化合物を生成する、導電性材料である、請求項４に記載の樹脂多層基板。
【請求項６】
Ｓｎメッキされた接合面を有する部品が、前記Ｓｎメッキされた面を接合面として前記層間接続導体に接合されている、請求項１から５のいずれかに記載の樹脂多層基板。
【請求項７】
層間接続導体が厚み方向に貫通している第１樹脂層を配置する工程と、
前記層間接続導体を覆い隠すように前記第１樹脂層上に第２樹脂層を積層する工程と、
前記第１樹脂層および前記第２樹脂層を含む複数の樹脂層を積層したものに対して、加熱および加圧を行なうことによって、一体的な積層体を得る工程と、
前記積層体に含まれる前記第２樹脂層に対してレーザ加工により除去加工を施して前記第２樹脂層を貫通する孔をあけることによって、前記第１樹脂層に保持された前記層間接続導体の前記第２樹脂層側の表面を、直接露出させる工程とを含み、
前記層間接続導体は、部品が実装されるための導体であり、
前記積層体の一方の主表面の側を向いて、互いに離隔するように２以上の前記層間接続導体が配置されており、前記層間接続導体同士の間には、前記層間接続導体を保持する前記樹脂層の前記層間接続導体が露出する側の面より高くなっている隆起部が設けられており、
２以上の前記層間接続導体は、前記隆起部と間隔をおいて配置されている、樹脂多層基板の製造方法。
【請求項８】
Ｓｎメッキされた接合面を有する部品が、前記Ｓｎメッキされた面を接合面として前記層間接続導体に接合される工程を含む、請求項７に記載の樹脂多層基板の製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月7日(2016.9.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の樹脂層を積層して一体化させることによって得られた積層体を備え、
前記積層体には、前記複数の樹脂層のうちの少なくとも１つを貫通し、前記積層体の外に向かって直接露出するように配置された層間接続導体が設けられており、
前記層間接続導体は、部品が実装されるための導体であり、
前記積層体の一方の主表面の側を向いて、互いに離隔するように２以上の前記層間接続導体が配置されており、前記層間接続導体同士の間には、前記層間接続導体を保持する前記樹脂層の前記層間接続導体が露出する側の面より高くなっている隆起部が設けられており、
２以上の前記層間接続導体は、前記隆起部と間隔をおいて配置されている、樹脂多層基板。
【請求項２】
前記層間接続導体は、融点変化型接合材によって形成されている、請求項１に記載の樹脂多層基板。
【請求項３】
前記融点変化型接合材は、
第１金属と、前記第１金属よりも融点が高く、前記第１金属と反応して金属間化合物を生成する第２金属とからなる金属成分を含む導電性材料であって、
前記第１金属はＳｎまたはＳｎを７０重量％以上含む合金であり、
前記第２金属はＣｕ−Ｍｎ合金またはＣｕ−Ｎｉ合金であり、
前記第１金属と前記第２金属とは、３１０℃以上の融点を示す金属間化合物を生成する、導電性材料である、請求項２に記載の樹脂多層基板。
【請求項４】
Ｓｎメッキされた接合面を有する部品が、前記Ｓｎメッキされた面を接合面として前記層間接続導体に接合されている、請求項１から３のいずれかに記載の樹脂多層基板。
【請求項５】
層間接続導体が厚み方向に貫通している第１樹脂層を配置する工程と、
前記層間接続導体を覆い隠すように前記第１樹脂層上に第２樹脂層を積層する工程と、
前記第１樹脂層および前記第２樹脂層を含む複数の樹脂層を積層したものに対して、加熱および加圧を行なうことによって、一体的な積層体を得る工程と、
前記積層体に含まれる前記第２樹脂層に対してレーザ加工により除去加工を施して前記第２樹脂層を貫通する孔をあけることによって、前記第１樹脂層に保持された前記層間接続導体の前記第２樹脂層側の表面を、直接露出させる工程とを含み、
前記層間接続導体は、部品が実装されるための導体であり、
前記積層体の一方の主表面の側を向いて、互いに離隔するように２以上の前記層間接続導体が配置されており、前記層間接続導体同士の間には、前記層間接続導体を保持する前記樹脂層の前記層間接続導体が露出する側の面より高くなっている隆起部が設けられており、
２以上の前記層間接続導体は、前記隆起部と間隔をおいて配置されている、樹脂多層基板の製造方法。
【請求項６】
Ｓｎメッキされた接合面を有する部品が、前記Ｓｎメッキされた面を接合面として前記層間接続導体に接合される工程を含む、請求項５に記載の樹脂多層基板の製造方法。
【国際調査報告】
2015170539.tif 000029
2015170539.tif 000030
2015170539.tif 000031
2015170539.tif 000032