(57)【要約】【課題】  トータル厚みの薄い電子部品内蔵プリント配線板の提供。【解決手段】  少なくとも２層構造から成る支持体の第一層部の不要部分を除去する工程と、次いで、当該第一層部に残された凸状部分の少なくとも一つに電子部品を搭載する工程と、次いで、当該電子部品搭載面に絶縁層を積層する工程と、次いで、支持体の第二層部を除去する工程とを有する絶縁層中への電子部品の埋め込み方法；当該方法によって埋め込まれた電子部品を備えている電子部品内蔵プリント配線板。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２層構造から成る支持体の第一層部の不要部分を除去する工程と、次いで、当該第一層部に残された凸状部分の少なくとも一つに電子部品を搭載する工程と、次いで、当該電子部品搭載面に絶縁層を積層する工程と、次いで、支持体の第二層部を除去する工程とを有することを特徴とする絶縁層中への電子部品の埋め込み方法。
【請求項２】
前記絶縁層が、シート状の絶縁層であることを特徴とする請求項１記載の電子部品の埋め込み方法。
【請求項３】
前記絶縁層に、予め電子部品の大きさに合わせた開口部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の電子部品の埋め込み方法。
【請求項４】
前記絶縁層が、ガラスクロス、ガラス繊維、アラミド繊維又は無機フィラーを含む樹脂からなることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の電子部品の埋め込み方法。
【請求項５】
前記樹脂が、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項４記載の電子部品の埋め込み方法。
【請求項６】
前記電子部品の接続を、異方性導電膜、異方性導電ペースト又は導電性接着剤を使用して行なうことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載の電子部品の埋め込み方法。
【請求項７】
前記少なくとも二層構造の支持体が、選択エッチング可能な２種の金属からなることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項記載の電子部品の埋め込み方法。
【請求項８】
前記少なくとも二層構造の支持体が、金属と、感光性樹脂又は剥離性樹脂とからなることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項記載の電子部品の埋め込み方法。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか１項に記載された方法によって埋め込まれた電子部品を備えていることを特徴とする電子部品内蔵プリント配線板。
【請求項１０】
ビルドアップ多層プリント配線板であることを特徴とする請求項９記載の電子部品内蔵プリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品（能動部品、受動部品）を絶縁層中に埋め込む方法及び電子部品内蔵プリント配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子部品の小型化、薄型化に対する要求は益々大きくなり、電子機器の高機能化、高周波化も進んでいる。このような電子機器に対応すべく、小型高密度化、高周波対応を実現する様々な実装構造、あるいは基板での構造が提案されている。その中でも、基板内に電子部品を内蔵する構造は、電子機器そのもののトータル厚みを薄くすることが可能になり、部品と配線との距離を短くすることができることから注目されている構造である。
【０００３】
従来は、表裏両面に配線回路を備えた二層以上のプリント配線基板に、電子部品を実装し、当該電子部品を実装したプリント配線板の電子部品を搭載した一方の面に絶縁層を介して銅箔を重ねて積層してから貫通スルーホール、ＩＶＨ、ＢＶＨなどで表裏の接続を行なうことにより、電子部品を内蔵したプリント配線板を製造していた（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−５３４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、従来の部品内蔵プリント配線では、必ず、少なくとも一方の面に回路を形成した絶縁基板をコア基板として使用している。すなわち、前記コア基板の回路形成面に電子部品を実装して絶縁層で埋め込み、更に上下にビルドアップ層を積層することにより、多層プリント配線板を製造しているが、当該コアの絶縁基材の存在の故に、その厚さ相当分はどうしてもプリント配線板のトータル厚みを薄くすることはできない、と云う問題があった。
【０００５】
本発明者は上記問題点に鑑み、プリント配線板のトータル厚みを薄くすることができる電子部品の埋め込み方法及びトータル厚みの薄い部品内蔵プリント配線板を提供することも課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、少なくとも２層構造から成る支持体の第一層部の不要部分を除去する工程と、次いで、当該第一層部に残された凸状部分の少なくとも一つに電子部品を搭載する工程と、次いで、当該電子部品搭載面に絶縁層を積層する工程と、次いで、支持体の第二層部を除去する工程とを有することを特徴とする絶縁層中への電子部品の埋め込み方法により上記課題を解決したものである。
【０００７】
上記のとおり本発明においては、支持体の第二層部を除去しているので、プリント配線板のトータルの厚みが薄くなる。また、本発明においては、第１層部に残された凸状部、すなわち接続パッドに搭載された電子部品ごと絶縁層に埋め込まれるため、絶縁層の表面が平坦化され、次工程のビルドアップ層を積層するためにも有利である。
【０００８】
本発明において、前記絶縁層としては、シート状の絶縁層を用いるのが、トータルの厚みのバラツキが少なくなる点で好ましい。
また、前記絶縁層としては、予め電子部品の大きさに合わせた開口部を形成したものが、実装された電子部品に絶縁層の樹脂が溶融し、ボイドをかむことなく樹脂を充填することができる点で好ましい。
【０００９】
また、前記絶縁層としては、補強材が含まれているものが、電子部品が埋め込まれた絶縁層にコシができ、次工程でのビルドアップ層が容易に形成できる点で好ましい。
【００１０】
また、前記電子部品の接続は、異方性導電膜、異方性導電ペースト又は導電性接着剤を使用して行なうのが、はんだ実装した場合のフラックス洗浄がいらなくなる点で好ましい。特に、電子部品の隙間に入ったフラックスを除去することは通常の洗浄では困難であるため、異方性導電膜などを使用することは、大変有効である。
【００１１】
また、前記少なくとも二層構造の支持体としては、選択エッチング可能な２種の金属からなるものが、各層選択的にエッチングできる結果、凸状部を形成して電子部品を実装し、更に絶縁層に埋め込み後、支持体をエッチングにて容易に除去することが可能になる点で好ましいと共に、部品搭載時及び搭載後の熱による収縮が小さいため、部品搭載後の位置精度が高い点でも有利である。
【００１２】
また、本発明は、上記の方法によって埋め込まれた電子部品を備えた電子部品内蔵プリント配線板によって前記課題を解決したものである。すなわち、本発明によれば、トータルの厚みが薄い電子部品内蔵プリント配線板を提供することができる。
本発明において、前記電子部品内蔵プリント配線板としては、ビルドアップ多層プリント配線板とするのが、上下に導体層と絶縁層を交互に積層することで高密度化された電子部品内蔵基板が形成できる点で好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、従来コアの絶縁基材相当分の厚みを薄くし得るので、トータルの基板の厚みが薄くなった電子部品内蔵プリント配線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】
【００１４】
本発明の第１の実施の形態を図１〜２を用いて説明する。
【００１５】
まず、図１（ａ）に示されるように、銅１ａとニッケル１ｂから成る二層構造の支持体１を用意する。
ここで、二層構造の支持体の例としては、金属を用いる場合にはこの実施の形態の如く、第一層部／第二層部を、銅１ａ／ニッケル１ｂで構成したものが挙げられるが、第一層部と第二層部の金属は、選択エッチングできる金属であれば特に限定されない。また、第一層部／第二層部を、銅／感光性樹脂あるいは剥離性樹脂で構成しても構わない。
【００１６】
本発明においては、前記した通り少なくとも二層構造の支持体であることが必須である。換言すれば、第一層部と第二層部の材質によっては三層構造以上の支持体を使用しても構わない。
例えば、部品実装パッドを含む第一層部と第二層部の材質の厚みが薄い場合、部品実装時の負荷に耐えうるために三層構造の支持体を使用することができる。
ここで、三層構造の支持体としては、例えば後述する第２の実施の形態のように、第一層部／第二層部／第三層部を、銅／ニッケル／銅で構成したものが挙げられるが、当該第一層部と第二層部の金属は、選択エッチングできる金属であれば特に限定されない。また、第一層部／第二層部／第三層部を、銅／感光性樹脂あるいは剥離する樹脂／銅で構成しても構わない。
【００１７】
次いで、図１（ｂ）に示されるように、前記二層構造の支持体１の表裏にエッチングレジスト２を形成した後、一方の面のみ露光・現像しエッチングマスク２ａを形成する。エッチングレジストとしては、例えば感光性ドライフィルムレジスト、感光性液状樹脂などが用いられる。
【００１８】
次いで、図１（ｃ）に示されるように、露出している銅１ａの部分のみエッチングにて除去する。この時のエッチングは例えばアルカリエッチング液を用いて行なわれる。次いで、図１（ｄ）に示されるように、エッチングレジスト２とエッチングマスク２ａを剥離し、銅１ａの部分が凸状となった二層構造の支持体１とする。
【００１９】
次いで、図１（ｅ）に示されるように、この凸状の銅１ａの部分に電子部品、例えばＬＳＩ３ａやチップ抵抗３ｂを実装する。この時の電子部品の実装は、はんだ接続（図示せず）でも構わないが、実装後のフラックスの洗浄等を考慮すると異方性導電膜や異方性導電ペーストあるいは導電性接着剤、接着剤などを使用するのが洗浄工程を省略できるので好ましい。
【００２０】
次いで、図１（ｆ）に示されるように、電子部品搭載面に、絶縁層４を積層する。ここで、絶縁層４に予め電子部品の大きさに合わせて開口部を設けておくと、実装された電子部品に絶縁層４の樹脂が積層の際に溶融し、うまく樹脂が充填されるため、ボイドをかむ恐れがなく好ましい。
また、絶縁層は、厚みが均一なシート状のものが好ましく、補強材が含まれているとより好ましい。補強材としては、例えばガラスクロス、ガラス繊維、アラミド繊維や無機フィラーが挙げられ、これらに樹脂を含浸せしめた絶縁シートが好適に使用される。
当該樹脂としては、有機成分もしくは高分子成分のものが好適に使用でき、就中熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂が特に好適に用いられる。
熱硬化性樹脂としては、主にフェノール樹脂とエポキシ樹脂が使用されるが、特にポリイミド、ビスマレイミドトリアジン樹脂、メラミン樹脂、シアネート樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、不飽和ポリエステル、ポリベンゾオキサゾール、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンオキサイド、ジアリルフタレート樹脂などが好適に使用される。
また、熱可塑性樹脂としては、ポリイミド、ポリエステル、液晶ポリマー、フッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、ポリノルボルネン、ポリエチレンテレフタレート、シクロオレフィン樹脂、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、アクリル樹脂などが好適に使用される。
【００２１】
次いで、図１（ｇ）に示されるように、絶縁層４側にエッチングレジスト２を形成した後、ニッケル１ｂを硝酸系のエッチング液などで除去する。次いで、エッチングレジスト２を剥離し、図１（ｈ）に示されるように、支持体の金属、すなわちニッケル１ｂがなく、かつ電子部品が絶縁層４中に埋め込まれた構造体を得る。
斯様に支持体の金属（ニッケル）を除去することで、当該金属（ニッケル）の厚さ相当分、基板の厚みが薄くなる結果、プリント配線板のトータル厚みを薄くすることが可能となる。
【００２２】
次いで、図２（ｉ）に示されるように、前記電子部品を埋め込んだ絶縁層５の上下にビルドアップ材６と銅箔７を重ねて積層する。
【００２３】
次いで、図２（ｊ）に示されるように、層間接続部にレーザ加工にて、非貫通穴８を設けた後、貫通穴９をドリル加工あるいはレーザ加工で形成し、更に全面にパネルメッキを施す。
【００２４】
次いで、図２（ｋ）に示されるように、ドライフィルムレジストを上下に形成し、露光・現像後、エッチングにて回路１０と層間接続ビア１１、貫通めっきスルーホール１２を形成する。
【００２５】
次いで、上記図２（ｉ）〜（ｋ）工程を繰り返し、図２（ｌ）に示される２段目のビルドアップ層を備えたビルドアップ基板を得る。次いで、図２（ｍ）に示されるように、最外層にソルダーレジスト１３を形成する。
斯様に、電子部品を埋め込んだ絶縁層４をコアとしてその上下に、ビルドアップ材を積層してビルドアップ多層プリント配線板を製造すれば、電子部品を埋め込んだ絶縁層を中心に上下対象構造となり、プリント配線板が反ることがなくなる。
【００２６】
以上第１の実施の形態では、支持体１に実装した電子部品を、絶縁層にその片側から埋め込む例を説明した。
【００２７】
次に、本発明の第２の実施の形態を図３を用いて説明する。
【００２８】
まず、図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、図１（ａ）〜（ｄ）に示す工程と同様にして得られた第１層部が凸状の三層構造、すなわち銅２１ａ，ニッケル２１ｂ，銅２１ｃから成る三層構造の支持体２１を２枚用意し、それぞれに、ＩＣやＬＳＩ２３ａ、チップ抵抗２３ｂやチップコンデンサなどを実装する。
【００２９】
次いで、図３（ｃ）に示されるように、絶縁層２４の上下両面から、ＩＣやＬＳＩ２３ａ、チップ抵抗２３ｂやチップコンデンサなどの電子部品を実装した前記三層構造の支持体２１を積層する。ここで、絶縁層２４に予め部品の大きさに合わせて開口部を設けておくと、実装された電子部品に絶縁層２４の樹脂が積層の際に溶融し、うまく樹脂が充填されるため、ボイドをかむ恐れがなく好ましい。尚、絶縁層としては、前記したものが好適に使用される。
【００３０】
次いで、図３（ｄ）に示されるように、支持体２１の銅２１ｃをアルカリ液でエッチング除去した後、硝酸系のエッチング液などでニッケル２１ｂを除去し、図３（ｅ）に示されるように、支持体の金属、すなわちニッケル２１ｂがなく、かつ電子部品が絶縁層２４中に埋め込まれた構造体を得る。
斯様に支持体の金属（ニッケル）を除去することで、当該金属（ニッケル）の厚さ相当分が薄くなる結果、プリント配線板のトータル厚みを薄くすることが可能となる。しかも、三層構造の支持体２１を使用することで電子部品実装時の合成にも耐え得ることができる。
【００３１】
次いで、前記図２（ｉ）〜（ｋ）の工程を表裏上下に施し、図３（ｆ）に示されるように、一層のビルドアップ層を備えると共に、回路３０、層間接続ビア３１、貫通めっきスルーホール３２を備えたビルドアップ多層基板を得る。
次いで、前記図２（ｉ）〜（ｋ）の工程を繰り返し、図３（ｇ）に示されるように、二層のビルドアップ層を備えたビルドアップ多層基板を得、最後に、図３（ｈ）に示されるように、最外層にソルダーレジスト３３を形成する。
【００３２】
以上第２の実施の形態では、２枚の三層構造の支持体２１を用意し、当該支持体に実装した電子部品を、絶縁層にその上下から埋め込む例を説明した。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す概略断面工程説明図。
【図２】図１に引き続く概略断面工程説明図。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す概略断面工程説明図。
【符号の説明】
【００３４】
１：二層構造の支持体
２１：三層構造の支持体
１ａ，２１ａ：銅
１ｂ，２１ｂ：ニッケル
２１ｃ：銅
２：エッチングレジスト
２ａ：エッチングマスク
３ａ，２３ａ：ＬＳＩ
３ｂ，２３ｂ：チップ抵抗
４，２４：絶縁層
５，２５：電子部品を埋め込んだ絶縁層
６，２６：ビルドアップ基材
７，２７：銅箔
８：非貫通穴
９：貫通穴
１０，３０：回路
１１，３１：層間接続ビア
１２，３２：貫通めっきスルーホール
１３，３３：ソルダーレジスト
【図１】
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【図２】
2007088009.tif 000004
【図３】
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