(57)【要約】【課題】内蔵する電子部品電極と配線導体との電気的な接続信頼性に優れる部品内蔵配線基板を提供すること。【解決手段】電子部品３を収容するための貫通孔７を有する絶縁板１ａと、貫通孔７内に収容されており、絶縁板１ａの一方の主面側のみに端子３ａを有するとともに高さが絶縁板１ａの厚みよりも小さい電子部品３と、貫通孔７内の電子部品３以外の空間を充填するとともに絶縁板１ａの一方の主面側の表面および他方の主面側の表面が平坦な研磨面である充填樹脂８と、絶縁板１ａの一方の主面に充填樹脂８の研磨面と密着するように積層されており、端子３ａを底面とするビアホール６を有する絶縁層１ｂと、ビアホール６内に端子３ａに接続するように形成された配線導体４と、を具備して成る部品内蔵配線基板１０であって、電子部品３は、端子３ａが一方の主面側の研磨面よりも貫通孔７内に凹んで位置している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を収容するための貫通孔を有する絶縁板と、前記貫通孔内に収容されており、前記絶縁板の一方の主面側のみに端子を有するとともに高さが前記絶縁板の厚みよりも小さい電子部品と、前記貫通孔内の前記電子部品以外の空間を充填するとともに前記絶縁板の前記一方の主面側の表面および他方の主面側の表面が平坦な研磨面である充填樹脂と、前記絶縁板の前記一方の主面に前記研磨面と密着するように積層されており、前記端子を底面とするビアホールを有する絶縁層と、前記ビアホール内に前記端子に接続するように形成された配線導体と、を具備して成る部品内蔵配線基板であって、前記電子部品は、前記端子が前記一方の主面側の前記研磨面よりも前記貫通孔内に凹んで位置していることを特徴とする部品内蔵配線基板。
【請求項２】
前記電子部品は、前記他方の主面側に樹脂から成る突起部が形成されており、該突起部の頂面が前記他方の主面側の前記充填樹脂の表面とともに研磨されていることを特徴とする請求項１記載の部品内蔵配線基板。
【請求項３】
平板状の絶縁板を準備する工程と、該絶縁板に電子部品を収容するための貫通孔を形成する工程と、前記絶縁板の一方の主面に、前記貫通孔を塞ぐ平坦な仮付シートを仮付けする工程と、前記貫通孔内の前記仮付シート上に、高さが前記絶縁板の厚みよりも小さいとともに、前記絶縁板の他方の主面側のみに端子を有する電子部品を、前記端子が前記絶縁板の前記他方の主面よりも前記貫通孔内に凹んで位置するように載置する工程と、前記貫通孔内の前記電子部品以外の空間を充填樹脂で充填するとともに該充填樹脂を硬化させる工程と、前記仮付シートを除去した後、前記一方の主面側の前記充填樹脂の表面を前記電子部品の一部とともに研磨して平坦な研磨面とするとともに、前記他方の主面側の前記充填樹脂の表面を前記端子に到達しない深さまで研磨して平坦な研磨面とする工程と、前記一方の主面および前記他方の主面に、前記研磨面に密着するように絶縁層をそれぞれ積層する工程と、前記他方の主面側の前記絶縁層に、前記端子を底面とするビアホールを形成するとともに、該ビアホール内に、前記端子と接続する配線導体を形成する工程と、を行うことを特徴とする部品内蔵配線基板の製造方法。
【請求項４】
前記電子部品は、前記他方の主面側に樹脂から成る突起部が形成されており、該突起部の頂面が前記他方の主面側の前記充填樹脂の表面とともに研磨されることを特徴とする請求項３記載の部品内蔵配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を内蔵する部品内蔵配線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】
従来、電子部品を内蔵する部品内蔵配線基板は、以下のようにして製造されていた。まず、電子部品を収容するための貫通孔を有する絶縁板と電子部品とを準備する。電子部品は、高さが絶縁板の厚みよりも小さく、一方の主面のみに複数の端子を有する。次に絶縁板の下面に仮付シートを密着させる。次に貫通孔内の仮付シート上に端子が下側になるように電子部品を載置する。次に貫通孔内の電子部品以外の空間を充填樹脂により充填する。次に絶縁板の下面から仮付シートを除去する。次に絶縁板の上下面からはみ出す充填樹脂を研磨して平坦化する。次に絶縁板の上下面に絶縁層を積層する。次に端子側の絶縁層に端子を底面とするビアホールを形成する。次に絶縁層の表面およびビアホール内に端子に接続する配線導体を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３３２４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この従来の部品内蔵配線基板においては、絶縁板の上下面からはみ出す充填樹脂を研磨する際に、電子部品の端子が同時に研磨される。このとき、端子が過剰に研磨される場合がある。端子が過剰に研磨された場合、端子の接続面が損傷してビアホールを介した配線導体との接続信頼性が損なわれてしまう。本発明は、このような従来の問題点に鑑み案出させたものであり、その課題は、電子部品の端子と配線導体との電気的な接続信頼性に優れる配線基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の部品内蔵配線基板は、電子部品を収容するための貫通孔を有する絶縁板と、前記貫通孔内に収容されており、前記絶縁板の一方の主面側のみに端子を有するとともに高さが前記絶縁板の厚みよりも小さい電子部品と、前記貫通孔内の前記電子部品以外の空間を充填するとともに前記絶縁板の前記一方の主面側の表面および他方の主面側の表面が平坦な研磨面である充填樹脂と、前記絶縁板の前記一方の主面に前記研磨面と密着するように積層されており、前記端子を底面とするビアホールを有する絶縁層と、前記ビアホール内に前記端子に接続するように形成された配線導体と、を具備して成る部品内蔵配線基板であって、前記電子部品は、前記端子が前記一方の主面側の前記研磨面よりも前記貫通孔内に凹んで位置していることを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明の部品内蔵配線基板の製造方法は、平板状の絶縁板を準備する工程と、該絶縁板に電子部品を収容するための貫通孔を形成する工程と、前記絶縁板の一方の主面に、前記貫通孔を塞ぐ平坦な仮付シートを仮付けする工程と、前記貫通孔内の前記仮付シート上に、高さが前記絶縁板の厚みよりも小さいとともに、前記絶縁板の他方の主面側のみに端子を有する電子部品を、前記端子が前記絶縁板の前記他方の主面よりも前記貫通孔内に凹んで位置するように載置する工程と、前記貫通孔内の前記電子部品以外の空間を充填樹脂で充填するとともに該充填樹脂を硬化させる工程と、前記仮付シートを除去した後、前記一方の主面側の前記充填樹脂の表面を前記電子部品の一部とともに研磨して平坦な研磨面とするとともに、前記他方の主面側の前記充填樹脂の表面を前記端子に到達しない深さまで研磨して平坦な研磨面とする工程と、前記一方の主面および前記他方の主面に、前記研磨面に密着するように絶縁層をそれぞれ積層する工程と、前記他方の主面側の前記絶縁層に、前記端子を底面とするビアホールを形成するとともに、該ビアホール内に、前記端子と接続する配線導体を形成する工程と、を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の部品内蔵配線基板およびその製造方法によれば、絶縁板の貫通孔内に収容された電子部品は、端子が充填樹脂の研磨面よりも貫通孔内に凹んで位置することから、充填樹脂が研磨される際に端子が研磨により損傷を受けることがない。したがって、電子部品の端子と配線導体との電気的な接続信頼性に優れる配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の部品内蔵配線基板の一実施形態例を示す概略断面図である。
【図２】図２は、本発明の部品内蔵配線基板の製造方法の一実施形態例を説明するための工程毎の概略断面図である。
【図３】図２は、本発明の部品内蔵配線基板の製造方法の一実施形態例を説明するための工程毎の概略断面図である。
【図４】図２は、本発明の部品内蔵配線基板の製造方法の一実施形態例を説明するための工程毎の概略断面図である。
【図５】図５は、本発明の部品内蔵配線基板の他の実施形態例を示す概略断面図である。
【図６】図６は、本発明の部品内蔵配線基板の製造方法の他の実施形態例を説明するための工程毎の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本発明の部品内蔵配線基板の一実施形態例について図１を基に説明する。図１に示すように、本例の部品内蔵配線基板１０は、コア基板１と、ビルドアップ用の絶縁層２と、電子部品３と、配線導体４と、ソルダーレジスト層５とを備えている。
【００１０】
コア基板１は、絶縁板１ａの上下面に絶縁層１ｂが積層されて成る。絶縁板１ａおよび絶縁層１ｂは、例えばガラスクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた電気絶縁材料から成る。絶縁板１ａの厚みは、２０〜１０００μｍである。絶縁層１ｂの厚みは２０〜２００μｍである。コア基板１は、その上面から下面にかけて貫通する複数のスルーホール６を有している。スルーホール６の直径は、５０〜２００μｍ程度である。また、絶縁板１ａには、電子部品３を収容するための貫通孔７が形成されている。貫通孔７の大きさは、電子部品３と貫通孔７の内壁との間に１０〜５００μｍ程度の隙間ができる大きさとなっている。
【００１１】
コア基板１の上下面およびスルーホール６内には、配線導体４の一部が被着されている。なお、配線導体４が被着されたスルーホール６の内部は、孔埋め樹脂で充填されている。
【００１２】
また、貫通孔７の内部には電子部品３が収容されている。電子部品３は、例えばエポキシ樹脂等のモールド樹脂で封止された樹脂モールド半導体素子や樹脂モールド電子部品モジュールである。電子部品３は、幅および長さがそれぞれ１〜５０ｍｍ、高さが０．２〜４ｍｍ程度の概ね直方体形状であり、その上面のみに複数の端子３ａを有している。端子３ａを含む電子部品３の高さは、絶縁板１の厚みよりも０．０３ｍｍ以上小さい。
【００１３】
さらに、貫通孔７内の電子部品３以外の空間は、充填樹脂８により充填されている。充填樹脂８は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂にシリカ等の無機絶縁物フィラーを含有させた電気絶縁材料から成る。充填樹脂８は、貫通孔７内の電子部品３以外の空間にペースト状の充填樹脂を充填するとともに熱硬化させることにより形成される。充填樹脂８の上下面は、研磨処理により平坦化された研磨面となっている。
【００１４】
絶縁層２は、絶縁板１ａや絶縁層１ｂと同様に、ガラスクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた電気絶縁材料から成る。あるいは、ガラスクロスを含まない熱硬化性樹脂材料から成る。絶縁層２の厚みは、１０〜５０μｍ程度である。絶縁層２には、各絶縁層２を貫通する複数のビアホール９が形成されている。絶縁層２の表面およびビアホール９の内部には、配線導体４の一部が被着されている。
【００１５】
配線導体４は、銅箔や銅めっき等の良導電性材料からなる。配線導体４の厚みは５〜５０μｍ程度である。上面側の最表層の配線導体４の一部は、半導体素子Ｓの電極Ｔと接続するための半導体素子接続パッド４ａを形成している。また、下面側の最表層の配線導体４の一部は、外部の電気回路基板に接続するための外部接続パッド４ｂを形成している。これらの半導体素子接続パッド４ａと外部接続パッド４ｂとの間は、ビアホール９およびスルーホール６を介して所定のもの同士が電気的に接続されている。
【００１６】
さらに、配線導体４の一部は、電子部品３の端子３ａの直上に設けられたビアホール９を介して電子部品３の端子３ａに接続されている。これにより電子部品３の端子３ａが所定の半導体素子接続パッド４ａおよび外部接続パッド４ｂに電気的に接続されている。なお、端子３ａの直上に設けられたビアホール９は、絶縁層２のみならず充填樹脂８も貫通して端子３ａに達している。
【００１７】
ソルダーレジスト層５は、アクリル変性エポキシ樹脂等の感光性の熱硬化性樹脂に絶縁フィラーを含有させた電気絶縁材料から成る。ソルダーレジスト層５の厚みは、１０〜３０μｍ程度である。
【００１８】
ところで、本例の部品内蔵配線基板１０においては、貫通孔７内に収容された電子部品３は、下面が充填樹脂８の下面と同一高さの研磨面となっている。さらに電子部品３は、端子３ａが充填樹脂８の上面よりも貫通孔８内に凹んで位置している。
【００１９】
このように、貫通孔７内に収容された電子部品３は、端子３ａが充填樹脂８の研磨された上面よりも貫通孔７内に凹んで位置することから、充填樹脂８が研磨される際に端子３ａが研磨により損傷を受けることがない。したがって、電子部品３の端３ａ子と配線導体４との電気的な接続信頼性に優れる配線基板１０を提供することができる。
【００２０】
次に、本発明の部品内蔵配線基板の製造方法の実施形態の一例について図２〜図４を基に説明する。なお、上述の部品内蔵配線基板１０の説明において説明した部位と同一の部位には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００２１】
まず、図２（ａ）に示すように、絶縁板１ａを準備する。絶縁板１ａは、両面銅張板の銅箔をエッチングにより除去することにより形成される。
【００２２】
次に、図２（ｂ）に示すように、絶縁板１ａに貫通孔７を形成する。貫通孔７の形成は、ルータ加工により行われる。
【００２３】
次に、図２（ｃ）に示すように、絶縁板１ａの下面に貫通孔７を塞ぐようにして仮付シート１１を仮付する。仮付シート１１としては、絶縁板１ａ側に微粘着剤を塗布した粘着性を有する樹脂から成るシートを用いる。仮付シート１１の厚みは１０〜３００μｍ程度が好ましい。
【００２４】
次に、図２（ｄ）に示すように、貫通孔７内の仮付シート１１上に電子部品３を載置する。電子部品３は、端子３ａが上側になるように載置される。このとき、端子３ａが絶縁板１ａの上面より０．１ｍｍ以上貫通孔７内に凹んで位置するようにする。
【００２５】
次に、図２（ｅ）に示すように、貫通孔７内の電子部品３以外の空間にペースト状の封止樹脂８を充填するとともに熱硬化させる。ペースト状の封止樹脂８は、未硬化のエポキシ樹脂組成物とシリカ等の無機絶縁物フィラーを含有し、貫通孔７内の電子部品３以外の空間を良好に充填可能な粘度を有している。
【００２６】
次に、図３（ｆ）に示すように、絶縁板１ａの下面から仮付シート１１を剥ぎ取って除去する。このとき、電子部品３の下面が露出する。また、電子部品３の電極３ａは、充填樹脂８内に埋没した状態となる。
【００２７】
次に、図３（ｇ）に示すように、充填樹脂８の上下面を研磨処理して平坦な研磨面とする。このとき、電子部品３の下面は充填樹脂８とともに研磨される。また、充填樹脂８の上面は、電子部品３の端子３ａに到達しない深さまで研磨する。このとき、端子３ａを充填樹脂８の上面側の研磨面から１０μｍ以上貫通孔７に凹んで位置させる。この場合、絶縁板１ａの貫通孔７内に収容された電子部品３は、端子３ａが充填樹脂８の研磨面よりも貫通孔７内に凹んで位置することから、充填樹脂８が研磨される際に端子３ａが研磨により損傷を受けることがない。
【００２８】
次に、図３（ｈ）に示すように、絶縁板１ａの上下面に絶縁層１ｂを積層するとともにさらにその表面に銅箔１２積層する。絶縁層１ｂおよび銅箔１２は、絶縁板１ａの上下面に絶縁層１ｂ用のプリプレグと銅箔１２とを重ね、上下からプレスするとともに加熱してプリプレグを硬化させることにより積層される。これにより、上面側の絶縁層１ｂと絶縁板１ａ上面および充填樹脂８上面ならびに下面側の絶縁層１ｂと絶縁板１ａの下面および充填樹脂８下面ならびに電子部品３下面とが強固に密着する。絶縁層１ｂ用のプリプレグは、ガラスクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂の未硬化樹脂を含浸させたプものを用いる。銅箔１２は、厚みが５〜１８μｍ程度の電解銅箔を用いる。
【００２９】
次に、図３（ｉ）に示すように、積層された絶縁板１ａおよび絶縁層１ｂならびに銅箔１２を貫通するように、スルーホール６を形成する。スルーホール６の形成は、ドリル加工により行う。あるいは、レーザ加工やブラスト加工を用いても良い。
【００３０】
次に、図３（ｊ）に示すように、スルーホール６の内壁および銅箔１２の表面に銅めっき層１３を被着する。銅めっき層１３は、無電解銅めっき層と電解銅めっき層とを順次析出させることにより被着される。無電解銅めっき層の厚みは、０．１〜１μｍ程度である。電解銅めっき層の厚みは、５〜２５μｍ程度である。
【００３１】
次に、図４（ｋ）に示すように、銅めっき層１３が被着されたスルーホール６内に孔埋め樹脂１４を充填するとともに硬化させる。孔埋め樹脂１４の充填は、スクリーン印刷法により行う。
【００３２】
次に、図４（ｌ）に示すように、孔埋め樹脂１４の上下端を研磨処理して平坦化する。このとき、絶縁層１ｂ表面の銅箔１２および銅めっき層１３も同時に研磨されて厚みが薄くなる。
【００３３】
次に、図４（ｍ）に示すように、上面側の絶縁層１ｂに、電子部品３の端子３ａを底面とするビアホール９を形成する。ビアホール９の形成は、レーザ加工により行う。
【００３４】
次に、図４（ｎ）に示すように、研磨された銅箔１２の表面および孔埋め樹脂１４の表面ならびにビアホール９の表面に銅めっき層１５を被着する。銅めっき層１５は、無電解銅めっき層と電解銅めっき層とを順次析出させることにより被着される。無電解銅めっき層の厚みは、０．１〜１μｍ程度である。電解銅めっき層の厚みは、５〜２５μｍ程度である。
【００３５】
次に、図４（ｏ）に示すように、銅箔１２および銅めっき層１５を所定のパターンにエッチングすることにより、コア基板１の上下面におよびビアホール９内に配線導体４を形成する。このとき、ビアホール９の底面を形成する端子３ａは、研磨による損傷を受けていないので、ビアホール９内の配線導体４と端子３ａとが極めて良好に接続される。したがって、本例の部品内蔵配線基板の製造方法によれば、電子部品３の端子３ａと配線導体４との電気的な接続信頼性に優れる配線基板１０を提供することができる。
【００３６】
次に、コア用の配線導体４が形成されたコア基板１の上下面にビルドアップ用の絶縁層２および配線導体４を常法により必要層形成した後、最後にソルダーレジスト層５を形成することによって図１に示した配線基板１０が完成する。
【００３７】
なお、本発明は、上述の実施形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。
【００３８】
例えば上述の実施形態例では、電子部品３の下面は平坦面であったが、図５に示すように、電子部品３の下面にモールド樹脂から成る突起部３ｂが形成されており、この突起部３ｂの頂面が充填樹脂８の下面とともに研磨処理されていてもよい。この場合、突起部３ｂは、モールド樹脂から形成されていることから、充填樹脂８の下面を研磨処理する際に、突起部３ｂの頂面のみが研磨面に表れるように研磨処理することにより、電子部品３の内部に封止された半導体素子や電子部品モジュールに研磨が到達することがなく、それにより電子部品３内部の半導体素子や電子部品モジュールが研磨により損傷することを有効に防止することができる。
【００３９】
また、上述の実施形態例では、図４（ｍ）に示すように、スルーホール６内壁に銅めっき層１３を被着するとともにスルーホール６内を孔埋め樹脂１４で充填した後、上面側の絶縁層１ｂに、電子部品３の端子３ａを底面とするビアホール９を設けたが、図２（ａ）〜図３（ｈ）までの工程を行った後、図６（ｉ）に示すように、積層された絶縁板１ａおよび絶縁層１ｂならびに銅箔１２を貫通するようにスルーホール６を形成するとともに、上面側の絶縁層１ｂに手剣士部品３の端子３ａを底面とするビアホール９を設け、次に図６（ｊ）に示すように、スルーホール６の内壁および銅箔１２ならびにビアホール９内の表面に銅めっき層１３を被着してもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１ａ・・・絶縁板
１ｂ・・・絶縁層
３・・・・電子部品
３ａ・・・端子
４・・・・配線導体
７・・・・貫通孔
８・・・・充填樹脂
９・・・・ビアホール
１１・・・・仮付シート
【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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