(57)【要約】【課題】内蔵された電子部品を検査することが容易な部品内蔵基板を提供する。【解決手段】電子部品１０が内蔵されてなる部品内蔵基板１００であり、部品内蔵基板１００は、複数の配線層１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）が積層されて構成されており、複数の配線層１１のうち、能動部品１０ｃが実装された内層（１１ｂ、１１ｃ）の少なくとも一層は、部品内蔵基板１００の少なくとも一つの側面部で他の配線層（１１ａ、１１ｄ）から突出し、当該内層（１１ｂ、１１ｃ）の配線パターン１３が露出している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品が内蔵されてなる部品内蔵基板であって、
前記部品内蔵基板は、複数の配線層が積層されて構成されており、
前記複数の配線層のうち、能動部品が実装された内層の少なくとも一層は、他の配線層から突出し、当該内層の配線パターンが露出していることを特徴とする、部品内蔵基板。
【請求項２】
前記配線パターンが露出した部分には、前記配線パターンの端子が形成されている、請求項１に記載の部品内蔵基板。
【請求項３】
前記配線パターンの端子は、検査用端子である、請求項２に記載の部品内蔵基板。
【請求項４】
前記配線パターンの端子には、特性調整用のチップ部品が実装されている、請求項２に記載の部品内蔵基板。
【請求項５】
前記能動部品は、半導体素子であり、
前記半導体素子は、前記配線パターンの端子を介して情報の書き込みが実行されたものであることを特徴とする、請求項２に記載の部品内蔵基板。
【請求項６】
前記複数の配線層からなる積層体には、開口部が形成されており、
前記開口部が形成された配線層の上に、前記能動部品が実装されていることを特徴とする、請求項１に記載の部品内蔵基板。
【請求項７】
前記複数の配線層は、導電性部材を介して積層されていることを特徴とする、請求項１に記載の部品内蔵基板。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一つに記載の部品内蔵基板を備えた電子機器。
【請求項９】
電子部品が内蔵されてなる部品内蔵基板の製造方法であって、
能動部品が実装された内層配線板と、前記内層配線板よりも狭い面積を有し、当該内層配線板を挟む上層配線板および下層配線板とを用意する工程（ａ）と、
前記内層配線板と前記上層配線板との間、および、前記内層配線板と前記下層配線板との間に、シート状樹脂組成物を介在させる工程（ｂ）と、
前記内層配線板と前記上層配線板と前記下層配線板とを積層する工程（ｃ）と
を包含する、部品内蔵基板の製造方法。
【請求項１０】
さらに、前記工程（ｃ）の後、前記上層配線板及び前記下層配線板の外縁から突出した部分の前記内層配線板に形成された検査用端子を用いて、前記内層配線板に実装された能動部品の検査を実行することを特徴とする、請求項９に記載の部品内蔵基板の製造方法。
【請求項１１】
前記工程（ａ）における前記内層配線板に実装された前記能動部品は、半導体素子であり、さらに、前記工程（ｃ）の後、前記上層配線板及び前記下層配線板の外縁から突出した部分の前記内層配線板に形成された電極端子を用いて、前記内層配線板に実装された前記半導体素子に情報の書き込みを実行することを特徴とする、請求項９に記載の部品内蔵基板の製造方法。
【請求項１２】
さらに、前記工程（ｃ）の後、前記内層配線板のうち、前記上層配線板及び前記下層配線板の外縁から突出した部分を切断する工程を実行する、請求項９から１１に記載の部品内蔵基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品が内蔵されてなる部品内蔵基板に関する。本発明はまた、そのような部品内蔵基板を備えた電子機器、および、部品内蔵基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のエレクトロニクス機器の小型化・薄型化、高機能化に伴って、プリント基板に実装される電子部品の高密度実装化、および、電子部品が実装された回路基板の高機能化への要求が益々強くなっている。このような状況の中、例えば、特許文献１のような電子部品を基板中に埋め込んだ部品内蔵基板が開発されている。
【０００３】
部品内蔵基板では、通常、プリント基板の表面に実装している能動部品（例えば、半導体素子）や受動部品（例えば、コンデンサ）を基板の中に埋め込んでいるので、基板の面積を削減することができる。また、表面実装の場合と比較して、電子部品を配置する自由度が高めるため、電子部品間の配線の最適化によって高周波特性の改善なども見込むことができる。
【０００４】
今日、既にセラミック基板の分野においては、電子部品を内蔵したＬＴＣＣ（ｌｏｗ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｃｏｆｉｒｅｄ  ｃｅｒａｍｉｃｓ）基板が実用化されているものの、これは重く割れやすいため大型の基板に適用することが難しく、しかも、高温処理が必要なのでＬＳＩのような半導体素子を内蔵できないなど制約が大きい。最近注目されているのは、樹脂を用いたプリント基板に部品を内蔵した部品内蔵基板であり、これは、ＬＴＣＣ基板とは異なり、基板の大きさに対する制約が少なく、ＬＳＩの内蔵も可能であるという利点も有している。
【０００５】
次に、図８を参照しながら、特許文献１に開示された部品内蔵基板（回路部品内蔵モジュール）について説明する。図８に示した回路部品内蔵モジュール４００は、絶縁性基板４０１ａ、４０１ｂおよび４０１ｃを積層した基板４０１と、基板４０１の主面および内部に形成された配線パターン４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃおよび４０２ｄと、基板４０１の内部に配置され配線パターンに接続された回路部品４０３とから構成されている。配線パターン４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃおよび４０２ｄは、インナービア４０４によって電気的に接続されており、そして、絶縁性基板４０１ａ、４０１ｂおよび４０１ｃは、無機フィラーと熱硬化性樹脂とを含む混合物から構成されている。
【特許文献１】特開平１１−２２０２６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示した回路部品内蔵モジュール４００では、インナービア４０４によって各層（４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、４０２ｄ）の電気的接続を行っている。インナービア接続法を用いると、必要な各層間のみの接続が可能であり、また、回路部品の実装性にも優れているので好適に使用することができる。当該回路部品内蔵モジュール４００を含め従来の部品回路基板は、ビアによって、上面と下面との電気的な導通を確保している。
【０００７】
回路部品内蔵モジュール（部品内蔵基板）４００ではなく、通常の配線基板の表面に電子部品を実装したモジュールやパッケージの場合、実装した電子部品を外部から導通検査するのは比較的容易である。しかしながら、回路部品内蔵モジュール４００の場合、各層（基板４０１ａ〜ｃ）を積層した後に、内層（基板４０１ｂ）に内蔵されている電子部品４０３ｃの検査（例えば、導通検査）を行うことは難しい。
【０００８】
言い換えると、外層（例えば、底面層）に位置する基板（４０１ａ）に実装された電子部品（例えば、基板４０１ａ中の半導体素子４０３ａ）を検査するときと比べて、内層（基板４０１ｂ）に内蔵されている電子部品４０３ｃの検査は非常に難しくなる。また、回路部品内蔵モジュール４００の表面に位置する端子にテスターを接触させて検査を実行したとしても、検査対象の電子部品の特定や、接続不良箇所の特定（例えば、部品接続不良箇所と層間接続不良箇所の切り分けなど）が困難となる。
【０００９】
加えて、回路部品内蔵モジュール４００の表面自体が、部品搭載面として使用することが多いので、回路部品内蔵モジュール４００の表面に、内蔵した電子部品４０３ｃの検査用端子を全て露出させることは無理が生じる。つまり、高密度実装を可能にするために部品内蔵基板の構成を採用したのにもかかわらず、部品内蔵基板の表面（上面や底面）に、内蔵された電子部品を検査するためだけの電気的な取出し電極を設けることは設計上困難であり、そして、そのような設計を採用したならば、部品内蔵基板の面積は増加と、不要端子数の増加をもたらしてしまう。
【００１０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、内蔵された電子部品を検査することが容易な部品内蔵基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の部品内蔵基板は、電子部品が内蔵されてなる部品内蔵基板であり、前記部品内蔵基板は、複数の配線層が積層されて構成されており、前記複数の配線層のうち、能動部品が実装された内層の少なくとも一層は、他の配線層から突出し、当該内層の配線パターンが露出している。
【００１２】
ある好適な実施形態において、前記配線パターンが露出した部分には、前記配線パターンの端子が形成されている。
【００１３】
ある好適な実施形態において、前記配線パターンの端子は、検査用端子である。
【００１４】
ある好適な実施形態において、前記配線パターンの端子には、特性調整用のチップ部品が実装されている。
【００１５】
ある好適な実施形態において、前記能動部品は、半導体素子であり、前記半導体素子は、前記配線パターンの端子を介して情報の書き込みが実行されたものである。
【００１６】
ある好適な実施形態において、前記複数の配線層からなる積層体には、開口部が形成されており、前記開口部が形成された配線層の上に、前記能動部品が実装されている。
【００１７】
ある好適な実施形態において、前記複数の配線層は、導電性部材を介して積層されている。
【００１８】
本発明の電子機器は、上記部品内蔵基板を備えた電子機器である。
【００１９】
本発明の部品内蔵基板の製造方法は、電子部品が内蔵されてなる部品内蔵基板の製造方法であり、能動部品が実装された内層配線板と、前記内層配線板よりも狭い面積を有し、当該内層配線板を挟む上層配線板および下層配線板とを用意する工程（ａ）と；前記内層配線板と前記上層配線板との間、および、前記内層配線板と前記下層配線板との間に、シート状樹脂組成物を介在させる工程（ｂ）と；前記内層配線板と前記上層配線板と前記下層配線板とを積層する工程（ｃ）とを包含する。
【００２０】
ある好適な実施形態では、さらに、前記工程（ｃ）の後、前記上層配線板及び前記下層配線板の外縁から突出した部分の前記内層配線板に形成された検査用端子を用いて、前記内層配線板に実装された能動部品の検査を実行する。
【００２１】
ある好適な実施形態では、前記工程（ａ）における前記内層配線板に実装された前記能動部品は、半導体素子であり、さらに、前記工程（ｃ）の後、前記上層配線板及び前記下層配線板の外縁から突出した部分の前記内層配線板に形成された電極端子を用いて、前記内層配線板に実装された前記半導体素子に情報の書き込みを実行する。
【００２２】
ある好適な実施形態では、さらに、前記工程（ｃ）の後、前記内層配線板のうち、前記上層配線板及び前記下層配線板の外縁から突出した部分を切断する工程を実行する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によると、部品内蔵基板を構成する複数の配線層のうち、能動部品が実装された内層の少なくとも一層は、他の配線層から突出し、当該内層の配線パターンが露出しているので、内蔵された電子部品を検査することが容易な部品内蔵基板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
【００２５】
（実施形態１）
図１および図２を参照しながら、本発明の実施形態に係る部品内蔵基板について説明する。図１は、本実施形態の部品内蔵基板１００の断面構成を模式的に示している。なお、図２は、本実施形態の部品内蔵基板１００の上面構成の一例である。
【００２６】
本実施形態の部品内蔵基板１００は、電子部品１０（例えば、１０ａ、１０ｂ）が内蔵されてなる部品内蔵基板である。部品内蔵基板１００は、複数の配線層１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）が積層されて構成されている。本実施形態の構成では、複数の配線層１１のうち、内蔵部品（半導体素子）１０ｃが実装された内層（１１ｂ、１１ｃ）の少なくとも一層は、他の配線層（１１ａ又は１１ｄ）から突出している。そして、その突出した領域５０において、内層（１１ｂ、１１ｃ）の配線パターン１３が露出している。図１および図２に示した例のように、領域５０における配線パターン１３が露出した部分には、配線パターンの端子１５が形成されている。
【００２７】
図１に示した例の部品内蔵基板１００では、下層配線板１１ａとして、半導体チップ実装用の基板を使用している。ここでは、下層配線板１１ａは、多層配線基板からなる。下層配線板１１ａの上には、半導体素子１０ａ（例えば、ベアチップなど）の他、チップ部品（例えば、チップコンデンサ、チップインダクタ、チップ抵抗）１０ｂも実装されている。
【００２８】
下層配線板１１ａの上には、層間接続樹脂組成物１２を介して、内層配線板１１ｂが積層されている。層間接続樹脂組成物１２は、シート状樹脂組成物にビア１７が形成された構成を有している。この例では、内層配線板１１ｂの上に、層間接続樹脂組成物１２を介して、第２の内層配線板１１ｃも形成されている。層間接続樹脂組成物１２を構成するシート状樹脂組成物としては、例えば、無機フィラーと樹脂とからなるコンポジット材料を用いることができる。また、ビア（層間接続部材）１７は、例えば、導電性ペーストから形成されている。
【００２９】
内層配線板１１ｃの上には、層間接続樹脂組成物１２を介して、上層配線板１１ｄが積層されている。そして、上層配線板１１ｄの上には、半導体素子２０ａやチップ部品２０ｂのような電子部品２０を実装することもできる。
【００３０】
内層配線板１１ｂまたは１１ｃには、能動部品である半導体素子１０ｃが実装されている。半導体素子１０ｃは、内層配線板１１ｂ、１１ｃに形成された配線パターン１３の端子（ランド）１３ａ上に電気的に接続されている。なお、内層配線板１１ｂ、１１ｃには、半導体素子１０ｃだけでなく、チップ部品も実装することができる。内層配線板１１ｂ、１１ｃは、例えば、ガラス織布含浸エポキシ樹脂、アラミド不織布含浸エポキシ樹脂から構成されている。本実施形態では、内層配線板１１ｂ、１１ｃとして両面配線基板を用い、配線パターン１３は、例えば銅からなる。なお、上層配線板１１ｄも、内層配線板１１ｂ、１１ｃと同様のものを使用している。
【００３１】
図１及び図２に示すように、内層配線板１１ｂまたは１１ｃは、下層配線板１１ａ、上層配線板１１ｄよりも突出するように形成されており、突出した領域５０に配線パターン１３は延びており、そこには配線パターン１３の端子１５が形成されている。端子１５は、例えば、検査用端子として機能し、この端子１５を用いて、内層配線板１１ｂ、１１ｃに実装された半導体素子１０ｃの接続状態などを検査することができる。また、図１に示すように配線パターン１３の端子１５に特性調整用の電子部品（例えば、チップ部品）３０を実装させることもできるし、あるいは、突出した領域５０の配線パターン１３をトリミングして特性を調整することもできる。ここでいう特性の調整とは、電気的な定数の調整であり、例えば、特性インピーダンスの整合などである。
【００３２】
本発明の実施形態に係る構成によれば、部品内蔵基板１００を構成する複数の配線層１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）のうち、内蔵部品（半導体素子）１０ｃが実装された内層１１ｂ、１１ｃの少なくとも一層は、他の配線層（１１ａ、１１ｄ）から突出し、それにより、内層（１１ｂ、１１ｃ）の配線パターン１３は領域５０において露出している。したがって、領域５０に位置する配線パターン１３を用いて、内蔵された内蔵部品（半導体素子）１０ｃを検査することが容易となる。つまり、配線層１１の積層後においても、内蔵部品１０ｃの接続検査や動作検査を容易に行うことができる。また、検査後の調整も可能になる。なお、検査後は、領域５０に位置する配線パターン１３は切断により除去してもよい。あるいは、図１に示すように、特性調整用の電子部品３０を取り付けた形態で使用してもよい。
【００３３】
次に、図３から図５を参照しながら、本実施形態の部品内蔵基板１００の製造方法を説明する。
【００３４】
まず、図３（ａ）に示すように、下層配線板１１ａに電子部品１０を用意し、それを実装する。電子部品１０は、例えば、半導体素子（ベアチップやＣＳＰパッケージなど）１０ａや、チップ部品１０ｂである。電子部品１０を下層配線板１１ａに実装すると、図３（ｂ）に示すような回路基板１４になる。この例では、半導体素子１０ａは、フリップチップ実装されている。また、チップ部品１０ｂは、半田によって接続されている。
【００３５】
一方、図４（ａ）から（ｃ）に示すようにして、各配線板１１にて挟まれることとなる層間接続樹脂組成物１２を形成する。すなわち、図４（ａ）に示すように、シート状樹脂組成物２１を用意した後、それに貫通孔２２を形成して、図４（ｂ）に示した構造にする。その後、図４（ｃ）に示すように、貫通孔２２に導電性ペーストを充填して、ビア１７を形成する。
【００３６】
本実施形態のシート状樹脂組成物（シート状基体）２１は、樹脂（例えば、熱硬化性樹脂および／または熱可塑性樹脂）と無機フィラーとを含むコンポジット材料から形成されている。本実施形態では、樹脂として、熱硬化性樹脂を用いている。なお、無機フィラーを実質的に用いずに、専ら熱硬化性樹脂のみからシート状樹脂組成物２１を構成することも可能である。熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂などであり、無機フィラーを添加する場合、その無機フィラーは、例えば、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＭｇＯ、ＢＮ、ＡｌＮなどである。無機フィラーの添加により、種々の物性を制御することができるので、無機フィラーを含むコンポジット材料からシート状樹脂組成物２１を形成することが好適である。
【００３７】
次に、図５（ａ）に示すように、下層配線板１１ａと上層配線板１１ｄとを用意し、その間に、下層配線板１１ａおよび上層配線板１１ｄよりも面積の広い内層配線板１１ｂ、１１ｃを配置する。下層配線板１１ａと内層配線板１１ｂと内層配線板１１ｃと上層配線板１１ｄとのそれぞれの間には、層間接続樹脂組成物１２を介在させておく。
【００３８】
その後、各配線板（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）を積層すると、図５（ｂ）に示すように、層間接続樹脂組成物１２に能動部品１０ａ、チップ部品１０ｂ、内蔵部品１０ｃが埋め込まれて、本実施形態の部品内蔵基板１００が得られる。
【００３９】
部品内蔵基板１００中に埋設された半導体素子１０ｃの検査は、検査用端子１５を用いて行うことができる。検査後は、突出した領域５０を切断してもよい。また、電極端子１５を利用して、埋設された半導体素子（例えば、メモリチップ）１０ｃのデータの書き込み、書き換えを実行できるような構造にしてもよい。すなわち、各配線板１１を積層した後においても、本実施形態の構成によれば、埋設された半導体素子１０ｃに対して情報の書き込みを行うことができる。例えば、この書き込みにより、設計後ないし製造後のソフトウエアのデバッグ処理を行うことも可能である。ここで、情報の書き込みを行った後、領域５０に位置する突出部分の内層配線板１１ｃ、１１ｂを切断して、端子１５を除去してしまえば、その後の半導体素子１０ｃのアクセスができなくなり、その結果、例えば半導体素子１０ｃ内のデータの完全な保持を達成することができる。
【００４０】
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。
【００４１】
例えば、上述した本発明の実施形態では、埋め込み型の部品内蔵基板１００について説明したが、本発明は、他の形態の部品内蔵基板であっても適用することができる。図６は、内蔵される能動部品１０ａ、内蔵部品１０ｃが層間接続樹脂組成物１２によって埋設されていなタイプ（非埋め込み型）の部品内蔵基板１００の構成を模式的に示している。
【００４２】
図６に示した非埋め込み型の部品内蔵基板１００でも、図１に示した埋め込み型の部品内蔵基板１００と同様の効果を得ることができる。すなわち、半導体素子１０ｃが実装された内層配線板１１ｃが、他の配線板（１１ａ、１１ｄ）よりも突出しており、突出した領域５０に位置する配線パターン１３の端子１５を用いて、内蔵された半導体素子１０ｃを検査すること等が容易となる。あるいは、図７に示した部品内蔵基板１００でも、本発明の効果を得ることができる。図７は、層間接続樹脂組成物１２のビア１７ではなく半田ボール（導電性部材）１８によって層間接続を達成された構造の部品内蔵基板１００を示している。
【００４３】
上述したような部品内蔵基板１００は、電子機器に搭載されて好適に使用される。特に、実装面積に厳しい制限がある携帯用電子機器（例えば、携帯電話、ＰＤＡなど）に好適に用いられるが、いわゆるデジタル家電（デジタルテレビなど）のような電子機器にも用いられる。
【００４４】
なお、本発明の実施形態の部品内蔵基板と本質的に構成を異にするものであるが、関連する構造のものとして、例えば、特開平１０−３２１７６０号公報、特開２００４−２６６２３８号公報に記載されたリジッド・フレキシブル基板の構成がある。リジッド・フレキシブル基板は、リジッド基板とフレキシブル基板とを重ね合わせて構成されたものであり、その基本構成上、リジッド基板よりも面積の大きいフレキシブル基板を備えているが、そのフレキシブル基板は、内蔵された電子部品を検査するために存在しているのではない。その証拠に、リジッド・フレキシブル基板において、はみ出しているフレキシブル基板を切断することはできない。なぜならば、そのような切断を行うと、リジッド・フレキシブル基板の利点がなくなってしまうとともに、もはや、リジッド・フレキシブル基板でなくなってしまうからである。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明によれば、内蔵された電子部品を検査することが容易な部品内蔵基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態に係る部品内蔵基板１００の構成を模式的に示す断面図
【図２】本発明の実施形態に係る部品内蔵基板１００の構成を模式的に示す上面図
【図３】（ａ）および（ｂ）は、本実施形態の部品内蔵基板１００の製造方法を説明するための工程断面図
【図４】（ａ）から（ｃ）は、本実施形態の部品内蔵基板１００の製造方法を説明するための工程断面図
【図５】（ａ）および（ｂ）は、本実施形態の部品内蔵基板１００の製造方法を説明するための工程断面図
【図６】本発明の実施形態に係る部品内蔵基板１００の改変例を模式的に示す断面図
【図７】本発明の実施形態に係る部品内蔵基板１００の改変例を模式的に示す断面図
【図８】従来の部品内蔵基板の構成を示す斜視図
【符号の説明】
【００４７】
１０    電子部品
１０ａ  能動部品（半導体素子）
１０ｂ  チップ部品
１０ｃ  内蔵部品（半導体素子）
１１    配線板（配線層）
１１ａ  下層配線板
１１ｂ、１１ｃ  内層配線板
１１ｄ  上層配線板
１２    層間接続樹脂組成物
１３    配線パターン
１４    回路基板
１５    端子（検査用端子、電極端子）
１７    ビア
２０    電子部品
２１    シート状樹脂組成物
２２    貫通孔
３０    電子部品
１００  部品内蔵基板
４００  回路部品内蔵モジュール（部品内蔵基板）
【図１】
2008311243.tif 000003
【図２】
2008311243.tif 000004
【図３】
2008311243.tif 000005
【図４】
2008311243.tif 000006
【図５】
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【図６】
2008311243.tif 000008
【図７】
2008311243.tif 000009
【図８】
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