(57)【要約】【課題】  チップコンデンサ等の電子部品を内蔵するに際し、電子部品の破損防止に有効なプリント配線板の製造方法を提供する。【解決手段】  絶縁性樹脂板１０の一面上に少なくとも１つのコンデンサ２０を載置する工程と、コンデンサの実装位置に対応する箇所にこのコンデンサの大きさに合わせて穴をあけた絶縁性熱硬化樹脂３０と、この絶縁性熱硬化樹脂の上面側をカバーし得る絶縁性熱硬化樹脂４０とを、コンデンサを載置した前記絶縁性樹脂板に組み合わせて加熱加圧成型を行う工程とを含み、コンデンサを空隙の無い状態に封止すると共に、封止部の表面が平滑になるようにした。【選択図】      図１
2005101021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を内蔵する配線板の製造方法において、
絶縁性樹脂板の一面上に少なくとも１つの前記電子部品を載置する工程と、
前記電子部品の実装位置に対応する箇所に該電子部品の大きさに合わせて穴あるいは切り欠きをあけた第１の絶縁性熱硬化樹脂と該第１の絶縁性熱硬化樹脂の上面側をカバーし得る第２の絶縁性熱硬化樹脂とを、前記電子部品を載置した前記絶縁性樹脂板に組み合わせて加熱加圧成型を行う工程とを含むことにより、
前記電子部品を前記絶縁性樹脂板及び前記第１、第２の絶縁性熱硬化樹脂で空隙の無い状態に封止すると共に、封止部の表面が平滑になるようにしたことを特徴とする電子部品を内蔵する配線板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の配線板の製造方法において、
前記電子部品は第１、第２の電極を有するコンデンサであり、
前記絶縁性樹脂板はその他面側に第１の金属層を有すると共に、前記第２の絶縁性熱硬化樹脂の上面側に第２の金属層を有し、
該製造方法は更に、前記加熱加圧成型工程の後に、前記第１の金属層及び前記絶縁性樹脂板に前記第１、第２の電極の一方に至るビアホールを形成すると共に、前記第２の金属層及び硬化した前記第２の絶縁性熱硬化樹脂に前記第１、第２の電極の他方に至るビアホールを形成する工程と、
形成されたビアホールにそれぞれめっきを施して前記第１の金属層と前記第１、第２の電極の一方とを接続すると共に、前記第２の金属層と前記第１、第２の電極の他方とを接続する工程とを含むことを特徴とする電子部品を内蔵する配線板の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の配線板の製造方法において、
該製造方法は更に、前記電子部品を載置する工程の前に、封止後の電子部品の位置を判別するために、前記第１の金属層及び前記絶縁性樹脂板の予め定められた位置にこれらを貫通する少なくとも１つの位置決め穴を形成する工程を含み、
前記位置決め穴は前記加熱加圧成型工程において硬化した前記第１の絶縁性熱硬化樹脂により塞がれることを特徴とする電子部品を内蔵する配線板の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの製造方法により得られた配線板上に更にビルドアップ層を形成することによりビルドアップ配線板を得ることを特徴とする配線板の製造方法。
【請求項５】
請求項２に記載の配線板の製造方法により、コンデンサを封止した配線板を内層回路基板として複数枚用い、これら複数枚の内層回路基板を、第３の絶縁性熱硬化樹脂を組み合わせて加熱加圧成型することにより多層積層板を製造し、該多層積層板にスルーホールを形成すると共にめっきを施すことにより高周波回路のデカップリングに十分な大容量の静電容量を有する多層回路基板を得ることを特徴とする多層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、チップコンデンサ等の電子部品を内蔵する配線板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
配線基板表面に実装されるＩＣチップ等の電子部品に容量性機能を与えることで電源ノイズの影響を低減できるようにした、以下のような容量性印刷配線基板が知られている。
【０００３】
この容量性印刷配線基板は、エポキシ等の絶縁性樹脂又は誘電性シートの両側に導電性シートを組み合わせ、加熱加圧成型することにより製造されたコンデンサ積層体を持つ。誘電性シートの代表的な例としては、エポキシ樹脂等の絶縁性樹脂と高誘電率フィラのコンポジット材が用いられる。また、導電性シートとしては、金属箔、特に実用的には銅箔が用いられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この場合、静電容量は、例えば１８ｐＦ／ｍｍ2 程度と小さく、特に高周波回路に適用した場合におけるデカップリングには不十分である。
【０００５】
一方、基板表面に実装されたＩＣチップ等の電子部品と電源との間の配線に起因するループインダクタンスの低減を目的としたプリント配線板の製造方法として、以下のような製造方法が知られている。
【０００６】
プリプレグを積層してなる積層板に、チップコンデンサを収容するための通孔を形成する。この通孔に、電極の表面に導電性ペーストが塗布されているチップコンデンサを収容し、通孔とチップコンデンサとの間に接着剤を充填する。次に、チップコンデンサを収容した積層板の両面に樹脂フィルムをあわせ、両面から加圧して表面を平坦にする。その後、加熱して硬化させることで、チップコンデンサを収容した収容層及び接続層からなるコア基板を完成する。
【０００７】
続いて、コア基板にレーザーにて非貫通孔を、ドリルにてスルーホール用の通孔をそれぞれ明け、デスミア処理後に、無電解めっきを施して公知のセミＡＤＤ工法等で配線パターン、ビアホ一ル、スルーホールを形成する。更に、公知の方法でビルドアップ層を形成することによりループインダクタンスを低減したプリント配線板が提供される（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
上記のプリント配線板の製造方法では、積層板に形成された通孔、つまり収容孔にチップコンデンサを収容するが、積層セラミックコンデンサ等の場合、自動機械による収容はコンデンサに無理な力が加わって破壊されるおそれがあるので、手作業による収容が必要となる。また、埋め込み、内蔵用に開発された薄型コンデンサの収容孔への収容は難しく、収容孔とコンデンサとの間に隙間を設ける必要がある。そして、収容孔とコンデンサ間に隙間があるために、収容孔とコンデンサの側面に接着剤を介在させる必要があるが、コンデンサの形状によっては側面の接着が困難な場合がある。
【特許文献１】特許第２７３８５９０号明細書
【特許文献２】特開２００２−２７１０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、チップコンデンサ等の電子部品を内蔵するに際し、電子部品の破損防止に有効な配線板の製造方法を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の課題は、高周波回路に適用した場合におけるデカップリングに必要な大容量の静電容量を得るのに適した配線板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、電子部品を内蔵する配線板の製造方法において、絶縁性樹脂板の一面上に少なくとも１つの前記電子部品を載置する工程と、前記電子部品の実装位置に対応する箇所に該電子部品の大きさに合わせて穴あるいは切り欠きをあけた第１の絶縁性熱硬化樹脂と該第１の絶縁性熱硬化樹脂の上面側をカバーし得る第２の絶縁性熱硬化樹脂とを、前記電子部品を載置した前記絶縁性樹脂板に組み合わせて加熱加圧成型を行う工程とを含むことにより、前記電子部品を前記絶縁性樹脂板及び前記第１、第２の絶縁性熱硬化樹脂で空隙の無い状態に封止すると共に、封止部の表面が平滑になるようにしたことを特徴とする。
【００１２】
本配線板の製造方法においては、特に前記電子部品が第１、第２の電極を有するコンデンサである場合、前記絶縁性樹脂板はその他面側に第１の金属層を有すると共に、前記第２の絶縁性熱硬化樹脂の上面側に第２の金属層を有し、該製造方法は更に、前記加熱加圧成型工程の後に、前記第１の金属層及び前記絶縁性樹脂板に前記第１、第２の電極の一方に至るビアホールを形成すると共に、前記第２の金属層及び硬化した前記第２の絶縁性熱硬化樹脂に前記第１、第２の電極の他方に至るビアホールを形成する工程と、形成されたビアホールにそれぞれめっきを施して前記第１の金属層と前記第１、第２の電極の一方とを接続すると共に、前記第２の金属層と前記第１、第２の電極の他方とを接続する工程とを含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明による配線板の製造方法は更に、前記電子部品を載置する工程の前に、封止後の電子部品の位置を判別するために、前記第１の金属層及び前記絶縁性樹脂板の予め定められた位置にこれらを貫通する位置決め穴を形成する工程を含むようにしても良く、この場合、前記位置決め穴は前記加熱加圧成型工程において硬化した前記第１の絶縁性熱硬化樹脂により塞がれる。
【００１４】
本発明によればまた、上記のいずれかの製造方法により得られた配線板上に更にビルドアップ層を形成することによりビルドアップ配線板を得ることができる。
【００１５】
本発明によれば更に、上記配線板の製造方法により、コンデンサを封止した配線板を内層回路基板として複数枚用い、これら複数枚の内層回路基板を、第３の絶縁性熱硬化樹脂を組み合わせて加熱加圧成型することにより多層積層板を製造し、該多層積層板にスルーホールを形成すると共にめっきを施すことにより高周波回路のデカップリングに十分な大容量、例えば１００μＦ〜１００ｎＦ程度の静電容量を有する多層回路基板を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明による製造方法では、チップコンデンサ等の電子部品を封止するに際し、電子部品は絶縁性樹脂基板上に載せるだけで良いので、無理な力が加わることが無く、従って電子部品の破損を確実に防止できる。
【００１７】
本発明によればまた、任意の位置に大容量のコンデンサ又は複数個のコンデンサを内蔵できることにより、大容量の静電容量を有する配線板を得ることができる。
【００１８】
コンデンサを内蔵した配線板を用いて高周波用配線板を製造することにより、高周波用配線板に表面実装されたＣＰＵのようなＩＣチップと高周波用配線板内に内蔵されたコンデンサとは両面においてビアホールを介して接続されるため、最短の距離で接続できる。これにより、電源からＩＣチップへの瞬時の電圧補完が可能となり、ＣＰＵ駆動電圧を安定させることができる。
【００１９】
また、加熱・加圧により表面が平坦面となったコンデンサ等の電子部品内蔵基板とすることができるため、この基板上に積層を行う場合であっても凹凸に起因する配線の切断等の不良発生は生じない。
【００２０】
コンデンサを内蔵した配線の表裏に、それぞれ電源層とグランド層を形成することにより、配線長が短くなり配線のループインダクタンスが低減する。
【００２１】
本発明によれば更に、コンデンサを封止した配線板を内層回路基板として複数枚用い、これら複数枚の内層回路基板を組み合わせて多層積層板とすることにより高周波回路のデカップリングに十分な大容量、例えば１００μＦ〜１００ｎＦ程度の静電容量を有する多層回路基板を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（実施例１）
図１を参照して、本発明による配線板の製造方法の第１の実施例について説明する。図１（ａ）に示すように、絶縁性樹脂層１１の片面に金属層（第１の金属層）１２を有する絶縁性樹脂板（片面板）１０を用意する。絶縁性樹脂板の材料としては、例えばエポキシ樹脂を用いた日立化成（株）製（商品名「６７９Ｆ材」）のものが知られているが、これに限定されるものではない。続いて、絶縁性樹脂板１０に貫通穴が位置決め穴１０ａとして形成される（図１（ｂ））。この位置決め穴１０ａは、後で説明されるように、コンデンサ内蔵後の内蔵位置を判別できるようにするために設けられる。位置決め穴１０ａは、マウンターを使用する場合には基板１枚につき最低２個、精度向上のためには３個以上が設けられる。
【００２３】
次に、図１（ｃ）に示すように、絶縁性樹脂層１１の片面上の任意の位置に、コンデンサ部品２０を接着性樹脂を用いて実装する。この実装は、マウンターで行うことができ、その際に位置決め穴１０ａから見たコンデンサ部品２０の位置が撮像手段等により観測されて記憶され、後述されるビアホール等の形成に際して位置判別のために利用される。コンデンサ部品２０は、上下に銅めっきを施してなる電極を有する周知のチップコンデンサ、あるいは内蔵用に開発されたコンデンサのいずれでも良い。ここでは、コンデンサ部品２０として、中心に誘電体２１を有し、その上下両面に電極２２、２３を有する大容量のチップコンデンサを用いており、以下ではチップコンデンサと呼ぶ。
【００２４】
次に、予め部品実装位置、つまりチップコンデンサ２０の実装位置に対応する箇所にチップコンデンサ２０の大きさに合わせて穴あるいは切り欠きをあけた支持体を有する未硬化状態（Ｂステージ）の絶縁性熱硬化樹脂（第１の絶縁性熱硬化樹脂）（以下、プリプレグと呼ぶ）３０と、蓋材として穴等をあけていないＢステージの絶縁性熱硬化樹脂（第２の絶縁性熱硬化樹脂）４０とを、チップコンデンサ２０を実装した絶縁性樹脂板１０に組み合わせ（図１（ｄ））、加熱加圧成型することにより、チップコンデンサ２０を封止した銅張積層板５０−１を得る（図１（ｅ））。つまり、加熱加圧成型の結果、チップコンデンサ２０の周囲及び位置決め穴１０ａに溶融樹脂が充填され、固化する。これにより、チップコンデンサ２０は絶縁性樹脂板１０及び絶縁性熱硬化樹脂３０、４０で空隙の無い状態に封止されると共に、銅張積層板５０−１における封止部の表面が平滑になる。なお、絶縁性熱硬化樹脂４０の片面、ここでは上面には金属層（第２の金属層）４１が形成されている。また、絶縁性熱硬化樹脂３０、４０は同じ材料であることが好ましいが、異なる材料でも良い。
【００２５】
次に、図１（ｆ）に示すように、チップコンデンサ２０を内蔵した銅張積層板５０−１において、チップコンデンサ２０の電極２２、２３に対応する位置に、それぞれレーザーにてビアホール５０ａを形成する。このビアホール加工に際し、位置決め穴１０ａの箇所が基準位置として利用される。
【００２６】
続いて、図１（ｇ）に示すように、ビアホール５０ａ部分にそれぞれ金属めっき５０ｂを施して、チップコンデンサ２０の電極２２、２３と表裏の金属層１２、４１とをそれぞれ接続することにより大容量の静電容量を有する回路基板５０を得る。
【００２７】
上記のようにして、大容量の静電容量を有する回路基板５０を用いて、公知の工法でスルーホール形成及び回路形成を行うことにより、高周波用の回路基板として適用する場合に、デカップリングに十分な大容量の静電容量を有する回路基板を得ることができる。
【００２８】
更に、図１（ｈ）に示されるように、大容量の静電容量を有する回路基板５０上に公知の工法でビルドアップ層を形成することにより、高周波回路におけるデカップリングに十分な静電容量を有するビルドアップ基板６０を得ることができる。
【００２９】
図２には上記のようにして大容量のコンデンサ２０を内蔵した回路基板５０を用いた６層板ベースの４回ビルドアップ配線板の例を示し、図３には大容量のコンデンサ２０を内蔵した回路基板５０を用いた６層板の例を示す。
【００３０】
（実施例２）
次に、本発明の第２の実施例について説明する。この第２の実施例では、まず大容量のチップコンデンサを封止した配線板を用いて前述したように表裏両面にパターンが形成された内層回路基板を形成する。続いて、この内層回路基板を複数枚用い、これら複数枚の内層回路基板を、Ｂステージの絶縁性熱硬化樹脂を組み合わせて加熱加圧成型することにより大容量の静電容量を有する多層積層板を製造する。更に、この多層積層板に公知の方法でスルーホールを形成すると共にめっきを施して所望の回路を形成することにより高周波回路のデカップリングに十分な大容量、例えば１００μＦ〜１００ｎＦ程度の静電容量を有する多層回路基板を得ることができる。
【００３１】
以上、本発明の実施例を電子部品としてコンデンサを封止する場合について２つの例について説明したが、本発明においては封止される部品はチップコンデンサに限らず、他のコンデンサ部品、あるいはまたコンデンサ以外の部品でも良いことは言うまでも無い。また、絶縁性熱硬化樹脂としては、エポキシ樹脂、ＢＴレジン、エポキシアクリレート樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ＢＣＢ（Ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）、ＰＢＯ（Ｐｏｌｙｂｅｎｚｏｏｘａｚｏｌｅ）等があげられ、特にエポキシ樹脂、ＢＴレジンが好ましいと言えるが、これらに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明による配線板は、電子部品を封止する必要のある配線板の製造全般に適用可能であり、特に電子部品としてコンデンサを封止した場合には高周波回路への適用に優れている。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明による配線板の製造方法の第１の実施例を工程順に示した断面図である。
【図２】図１に示された製造方法により得られた、大容量のコンデンサを内蔵した回路基板を用いた６層板ベースの４回ビルドアップ配線板の例を示す。
【図３】図１に示された製造方法により得られた、大容量のコンデンサを内蔵した回路基板を用いた６層板の例を示す。
【符号の説明】
【００３４】
１０    絶縁性樹脂板
１１    絶縁性樹脂層
１２、４１    金属層
２０    チップコンデンサ（コンデンサ部品）
２１    誘電体
２２、２３    電極
３０、４０    絶縁性熱硬化樹脂
５０    回路基板
５０−１    銅張積層板
６０    ビルドアップ基板
【図１】
2005101021.tif 000003
【図２】
2005101021.tif 000004
【図３】
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