(57)【要約】【課題】本発明は、電気的信頼性の優れた部品内蔵基板を提供することを目的とする。【解決手段】平面方向の熱膨張率が厚み方向の熱膨張率よりも小さい第１フィルム層５ａと、第１フィルム層５ａ上に形成される導電層８と、導電層８上に形成され、平面方向の熱膨張率が第１フィルム層５ａの平面方向の熱膨張率よりも大きい絶縁層６と、絶縁層６内に設けられ、導電層８と接続される電子部品７と、絶縁層６上に形成され、平面方向の熱膨張率が厚み方向の熱膨張率よりも小さい第２フィルム層５ｂと、を備えたことを特徴とする部品内蔵基板２。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面方向の熱膨張率が厚み方向の熱膨張率よりも小さい第１フィルム層と、
前記第１フィルム層上に形成される導電層と、
前記導電層上に形成され、平面方向の熱膨張率が前記第１フィルム層の平面方向の熱膨張率よりも大きい絶縁層と、
前記絶縁層内に設けられ、前記導電層と接続される電子部品と、
前記絶縁層上に形成され、平面方向の熱膨張率が厚み方向の熱膨張率よりも小さい第２フィルム層と、を備えたことを特徴とする部品内蔵基板。
【請求項２】
請求項１に記載の部品内蔵基板において、
前記導電層の一部は、前記第１フィルム層内に埋入していることを特徴とする部品内蔵基板。
【請求項３】
請求項１に記載の部品内蔵基板において、
前記第１フィルム層の下面から前記第２フィルム層の上面までを貫通するスルーホール導体が形成されており、
前記スルーホール導体は、前記第１フィルム層の下面に形成された第１導電層と前記第２フィルム層の上面に形成された第２導電層とを電気的に接続することを特徴とする部品内蔵基板。
【請求項４】
請求項３に記載の部品内蔵基板において、
前記絶縁層内に無機質フィラーが設けられており、前記無機質フィラーの一部は前記スルーホール導体の内部に埋入していることを特徴とする部品内蔵基板。
【請求項５】
請求項３に記載の配線基板において、
前記スルーホール導体は、前記第１フィルム層の下面から前記第２フィルム層の上面までを貫通するスルーホールの内壁面に沿って形成されており、前記スルーホール導体によって囲まれる領域には、樹脂体が充填されていることを特徴とする部品内蔵基板。
【請求項６】
請求項１に記載の部品内蔵基板において、
前記第２フィルム層の平面方向の熱膨張率が前記第２フィルム層の平面方向の熱膨張率よりも大きいことを特徴とする部品内蔵基板。
【請求項７】
請求項１に記載の部品内蔵基板において、
前記絶縁層の厚みは、その上下両側に配される前記第１フィルム層及び前記第２フィルム層の両層の厚みの和よりも大きいことを特徴とする部品内蔵基板。
【請求項８】
請求項１に記載の部品内蔵基板において、
前記第１フィルム層及び前記第２フィルム層は、ポリイミドベンゾオキサゾール樹脂又はポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂から成り、前記絶縁層はエポキシ樹脂から成ることを特徴とする部品内蔵基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣ（Integrated Circuit）又はＬＳＩ（Large Scale Integration）等の半導体素子を内蔵した部品内蔵基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内部に半導体素子又はコンデンサ等の電子部品を内蔵した部品内蔵基板が知られている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
かかる特許文献１に記載の部品内蔵基板は、熱硬化性樹脂から成る絶縁層と銅箔とを積層した基体と、基体内に内蔵された電子部品とを備えている。なお、電子部品は、絶縁層の内部であって、絶縁層同士の間に形成された銅箔上に接続されている。
【特許文献１】特開２００２−２６１４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上述した特許文献１に記載の技術では、部品内蔵基板を薄く設計するに従い、絶縁層の熱硬化による収縮の影響が大きくなり、部品内蔵基板が反りやすくなる。そのため、薄型の部品内蔵基板においては、外部からの熱によって絶縁層が熱収縮し、電子部品が銅箔から剥離する虞がある。この結果、部品内蔵基板の電気的信頼性が低下してしまう。
【０００５】
本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであって、電気的信頼性の優れた部品内蔵基板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】
上記の課題を解決するため、本発明の部品内蔵基板は、平面方向の熱膨張率が厚み方向の熱膨張率よりも小さい第１フィルム層と、前記第１フィルム層上に形成される導電層と、前記導電層上に形成され、平面方向の熱膨張率が前記第１フィルム層の平面方向の熱膨張率よりも大きい絶縁層と、前記絶縁層内に設けられ、前記導電層と接続される電子部品と、前記絶縁層上に形成され、平面方向の熱膨張率が厚み方向の熱膨張率よりも小さい第２フィルム層と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の部品内蔵基板は、前記導電層の一部が、前記第１フィルム層内に埋入していることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の部品内蔵基板は、前記第１フィルム層の下面から前記第２フィルム層の上面までを貫通するスルーホール導体が形成されており、前記スルーホール導体は、前記第１フィルム層の下面に形成された第１導電層と前記第２フィルム層の上面に形成された第２導電層とを電気的に接続することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の部品内蔵基板は、前記絶縁層内に無機質フィラーが設けられており、前記無機質フィラーの一部は前記スルーホール導体の内部に埋入していることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の部品内蔵基板は、前記スルーホール導体が、前記第１フィルム層の下面から前記第２フィルム層の上面までを貫通するスルーホールの内壁面に沿って形成されており、前記スルーホール導体によって囲まれる領域には、樹脂体が充填されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の部品内蔵基板は、前記第２フィルム層の平面方向の熱膨張率が前記第２フィルム層の平面方向の熱膨張率よりも大きいことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の部品内蔵基板は、前記絶縁層の厚みが、その上下両側に配される前記第１フィルム層及び前記第２フィルム層の両層の厚みの和よりも大きいことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の部品内蔵基板は、前記第１フィルム層及び前記第２フィルム層は、ポリイミドベンゾオキサゾール樹脂又はポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂から成り、前記絶縁層はエポキシ樹脂から成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、電気的信頼性の優れた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】
【００１５】
以下に、本発明の実施形態に係る部品内蔵基板を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に係る部品内蔵基板を含む実装構造体の平面図である。また、図２は、実装構造体の断面図である。
【００１６】
本実施形態に係る実装構造体１は、部品内蔵基板２と、部品内蔵基板２に半田等のバンプ３を介してフリップチップ実装された、ＩＣ又はＬＳＩ等の半導体素子４と、を含んで構成されている。
【００１７】
部品内蔵基板２は、上下に位置する一対のフィルム層５の間に絶縁層６を設けた積層構造であって、内部に電子部品７を内蔵している。また、電子部品７は、絶縁層６内であってフィルム層５上に形成された導電層８と接続されている。
【００１８】
フィルム層５は、部品内臓基板２の積層構造における最上層及び最下層に該当する。ここで、最下層に位置するフィルム層５を第１フィルム層５ａとし、最上層に位置するフィルム層５を第２フィルム層５ｂとする。フィルム層５は、平面方向の熱膨張率が厚み方向の熱膨張率よりも小さい材料からなる。なお、平面方向は、図２に示すＸ方向と対応しており、厚み方向は、図２に示すＺ方向と対応している。
【００１９】
フィルム層５は、部品内蔵基板２の平坦性を確保するために精密に厚さが制御されている。また、フィルム層５は、弾性変形可能であって、耐熱性と硬さに優れた特性の材料であることが望ましい。この様な特性を有するフィルム層５としては、例えば、ポリイミドベンゾオキサゾール樹脂、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂、全芳香族ポリアミド樹脂、全芳香族ポリエステル樹脂又は液晶ポリマー樹脂等、あるいはこれらの樹脂の混合物を用いることができる。なお、液晶ポリマーとは、溶融時に液晶状態あるいは光学的に複屈折する性質を有するポリマーを指し、一般に溶液状態で液晶性を示すリオトロピック液晶ポリマーや溶融時に液晶性を示すサーモトロピック液晶ポリマー、あるいは熱変形温度で分類される１型・２型・３型すべての液晶ポリマーを含むものである。これらのフィルム層５は、図２に示すＸ方向の熱膨張率が−１０ｐｐｍ／℃以上１０ｐｐｍ／℃以下であって、図２に示すＺ方向の熱膨張率が６０ｐｐｍ／以上１２０ｐｐｍ／℃以下である。なお、ポリイミドベンゾオキサゾール樹脂は、ベンゾオキサゾール環を主鎖に有するポリイミドから製造されたものである。
【００２０】
なかでもポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂を含有する樹脂、あるいはポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂を含有する樹脂シートを使用することが望ましい。ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂は、Ｘ方向の熱膨張率が−５ｐｐｍ／℃以上０ｐｐｍ／℃以下であって、Ｚ方向の熱膨張率が７０ｐｐｍ／℃以上９０ｐｐｍ／℃以下である。
【００２１】
これらの樹脂シートは無機質フィラー９を含有する絶縁層６よりも低熱膨張率である事が望ましい。具体的には、Ｘ方向の熱膨張率は、５ｐｐｍ／℃であることが望ましい。この場合、未硬化の絶縁層６とフィルムを積層し、加熱して未硬化の絶縁層６を硬化させ、その後の冷却によって、絶縁層６がフィルムよりも大きく収縮するため、フィルムには圧縮応力が残留する。この圧縮残留応力により、内部に電子部品を内蔵した薄型配線基板においても、基板の反りを少なくでき、高い寸法精度や平面性を維持することが可能となる。
【００２２】
また、このようなＸ方向の熱膨張しにくい低熱膨張樹脂を使用することによって、半導体素子４を実装する部品内蔵基板自体のＸ方向の熱膨張を抑制することができる。その結果、半導体素子４の熱膨張率に近づけることができ、半導体素子４が破壊されるのを効果的に防止することができる。
【００２３】
また、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂を含有する樹脂、あるいはポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂を含有する樹脂フィルムは、ポリイミドフイルムと比較して吸水率が低いため、積層した場合でも内部の層に水分が蓄積されにくく、大気中に長期間保存された状態であっても、樹脂フィルムの水分を除去する処理を行う必要がなく、製造工程を単純化することができる。
【００２４】
第１フィルム層５ａ及び第２フィルム層５ｂの各層の厚みは、例えば５μｍ以上３０μｍ以下に設定されている。第１フィルム層５ａ及び第２フィルム層５ｂは、Ｚ方向の熱膨張率が絶縁層６よりも大きいため、外部からの熱によってＺ方向に大きく熱膨張しようとする。そこで、第１フィルム層５ａと第２フィルム層５ｂとの間に、第１フィルム層５ａ及び第２フィルム層５ｂの合わせた厚みよりも大きく設定した絶縁層６を介在させることによって、部品内蔵基板において第１フィルム層５ａ及び第２フィルム層５ｂがＺ方向に熱膨張する影響を小さくすることができる。これは、絶縁層６のＺ方向の熱膨張率が第１フィルム層５ａ及び第２フィルム層５ｂのＺ方向の熱膨張率よりも小さいため、コア基板のＺ方向の熱膨張を小さく抑えることができる。その結果、後述するように部品内蔵基板２を貫通するスルーホール導体１０がＺ方向に熱応力を受け、破断するのを抑制することができる。
【００２５】
ここで、フィルム層の熱膨張率の測定方法について説明する。フィルム層の厚み方向の熱膨張率は、所定寸法に切断したフィルムを試料とし、一定の加熱速度（例えば２℃／分）で均一に温度を上げながら、レーザー干渉計等でフィルムの厚みを測定し、試料温度とフィルムの厚みとの関係から試料の厚み方向の熱膨張率を求めることができる。この時、フィルム表面にはレーザー光の反射を高め測定を容易にする目的で、金属等を薄く蒸着しても良い。
【００２６】
フィルム層の平面方向の熱膨張率は、一辺の長さが２０ｍｍ、厚みが２ｍｍ程度の大きさの試料を取り出せる場合は、この試料を既存の熱膨張率測定機にセットし、一定の加熱速度（例えば２℃／分）で均一に温度を上げて、平面方向の熱膨張率を測定することができる。
【００２７】
また、上記大きさの試料を取り出せない場合は、切り出せる範囲で切断したフィルムを試料とし、フィルム表面に測定用のマーカーを少なくとも２ヶ所つける。このマーカーは、四角錐のダイヤモンド圧子などで付けた圧痕でも良く、レーザー光で加工した線でも良く、また、微細な針でけがいた跡でも良い。この試料を、上部に透明な窓を有し、且つ試料の温度を一定の加熱速度(例えば２℃／分)で均一に温度を上げられる装置に取り付ける。この装置を、試料寸法が測定できる顕微鏡にセットし、一定の加熱速度(例えば２℃／分)で均一に温度を上げながらマーカー間の距離を測定する。試料温度とマーカー間距離の関係から試料の平面方向の熱膨張率を求めることができる。この時、フィルム表面にはマーカーの読み取りを容易にする目的で、マーカー部に金属などを薄く蒸着しても良い。また、フィルムの反りを防止する目的で、試料の上部にガラスなどの透明な薄板（厚さ０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍ程度）を載せて測定しても良い。なお、熱膨張率は、室温からガラス転移温度に至る前の温度の間で測定する。これは、配線基板は、そのガラス転移温度以下の温度で使用されるからである。
【００２８】
導電層８は、フィルム層５上に形成されており、その一部がフィルム層５内に埋入している。導電層８は、所定の電気信号を伝達する機能又は半導体素子４等を共通の電位、例えばアース電位にする機能を備えている。なお、導電層８は、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル又はクロム等の金属材料からなる。
【００２９】
導電層８は、フィルム層５内に一部埋入していることにより、フィルム層５との接着力を向上させることができる。つまり、フィルム層５内に埋入した導電層８の一部がアンカー効果を奏して、フィルム層５から導電層８が剥離するのを抑制することができる。
【００３０】
絶縁層６は、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂等が使用される。かかる熱硬化性樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シアネート樹脂、シリコン樹脂又はビスマレイミドトリアジン樹脂のうち少なくともいずれか一つを使用することができる。熱可塑性樹脂としては、半田リフロー時の加熱に耐える耐熱性を有する必要があることから、構成する材料の軟化温度が２００℃以上であることが望ましく、例えば、液晶ポリマー等を使用することができる。なお、絶縁層６の熱膨張率は、図２に示す平面方向としてのＸ方向の熱膨張率と図２に示す厚み方向としてのＺ方向の熱膨張率とは等しく、例えば１０ｐｐｍ／℃以上２５ｐｐｍ／℃以下である。また、絶縁層６は、乾燥後の厚みが例えば１μｍ以上１５μｍ以下となるように設定されている。
【００３１】
また、絶縁層６には、多数の無機質フィラー９が含有されている。絶縁層６に無機質フィラーが含有されていることによって、絶縁層６の硬化前の粘度を調整することができ、絶縁層６の厚み寸法を所望の値に近づけることができる。無機質フィラーは、球状であって、無機質フィラーの径は、例えば０．０５μｍ以上６μｍ以下に設定されており、熱膨張率は、例えば−５ｐｐｍ／℃以上５ｐｐｍ／℃以下である。なお、無機質フィラーは、例えば、酸化珪素、炭化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム又は水酸化アルミニウム等から成る。
【００３２】
ここで、絶縁層６の熱膨張率の測定方法について説明する。絶縁層６の熱膨張率を測定するために、絶縁層６から、例えば一辺の長さが１５ｍｍ、厚みが３ｍｍの試料を切り出す。そして、試料を既存の熱膨張率測定機に取り付けて、試料に対して室温から１５０℃程度までの温度（樹脂のガラス転移温度以下の温度）を加えて、試料寸法の変化を測定する。このようにして、樹脂層の熱膨張率を算出することができる。
【００３３】
また、部品内蔵基板２が小さく、既存の熱膨張率測定機に取り付け可能な寸法の試料を切り出せない場合は、切り出し可能な範囲で試料を切り出して、室温から１５０℃程度までの温度変化に伴う、試料寸法の変化を機械的あるいは光学的な方法によって測定し、上記と同様に熱膨張率を算出することができる。例えば、熱膨張率測定機の試料ホルダーに試料をセットし、レーザー干渉法により、試料の寸法変化を測定することができる。なお、測定は、ＪＩＳ  Ｒ  ３２５１−１９９５に準拠して行う。
【００３４】
また、試料の温度変化に伴う寸法変化は、例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザーを光源とするレーザー干渉計により、レーザー光の波長を基準としてナノメートルオーダーで測定し、試料温度と寸法の関係から、熱膨張率を求めることもできる。なお、試料表面に金又は白金等のレーザー光を反射する材料を蒸着して、測定を行っても良い。
【００３５】
部品内蔵基板２には、上下方向に貫通するスルーホールＳと、スルーホールＳの内壁面に沿って形成されるスルーホール導体１０と、スルーホール導体１０によって囲まれる領域に充填される樹脂体１１が形成されている。スルーホール導体１０は、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル又はクロム等の導電材料から成る。また、樹脂体１１は、スルーホールＳによって囲まれる残存空間を埋めるためのものである。樹脂体１１は、例えばポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シアネート樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂又はビスマレイミドトリアジン樹脂等から成る。樹脂体１１がスルーホールＳによって囲まれる残存空間を埋めることによって、樹脂体１１の直上直下に導電層８の一部を形成することができ、スルーホール導体１０から導電層６まで引き回す配線の距離を短くすることができ、部品内蔵基板２の小型化を実現することができる。また、配線の距離を短くすることによって、配線抵抗を小さくすることができ、消費電力を低減することができる。
【００３６】
また、スルーホール導体１０には、絶縁層６に含有される無機質フィラー９の一部が埋入している。つまり、スルーホールＳの内壁面に無機質フィラー９の一部が突出しており、かかる突出箇所をスルーホール導体１０が被覆することによって、スルーホール導体１０とスルーホールＳの内壁面との接触面積を大きくし、両者の接着力を大きくすることができ、スルーホール導体１０がスルーホールＳの内壁面から剥離するのを抑制することができる。
【００３７】
また、フィルム層５には、上下方向を貫通するビア導体１２が形成されている。ビア導体１２は、上下に位置する導電層８同士を電気的に接続する機能を備えている。ビア導体１２は、銅、銀、金、白金、アルミニウム、ニッケル又はクロム等の導電材料から成る。本実施形態に係る部品内蔵基板２のビア導体１２においては、平面視して半導体素子４又は電子部品７と重なる領域に形成されているため、半導体素子４或いは電子部品７との間の配線距離を短くすることができ、両者の間の配線抵抗を小さくすることができる。ひいては消費電極を抑制することができる。
【００３８】
電子部品７は、絶縁層６内に設けられている。電子部品７としては、例えば、半導体素子、積層セラミックコンデンサ、スパッタ等の真空プロセスによって作製された薄膜コンデンサ、薄膜抵抗又はインピーダンス、並びにこれらを組み合わせて作製された高周波フィルター又はバラン等の機能素子、ＭＥＭＳ等を用いることができる。
【００３９】
電子部品７は、半田等から成る接続部１３を介して第１フィルム層５ａ上に形成された導電層８と接続されている。また、電子部品７と第１フィルム層５ａとの間には、電子部品７と第１フィルム層５ａとの接着性を向上させるためにアンダーフィル１４が形成されている。なお、アンダーフィル１４は、例えば球状シリカを含有するエポキシ樹脂、シアネート樹脂又はポリイミド樹脂等の材料から成る。
【００４０】
半導体素子４には、絶縁層６の熱膨張率と近似する材料が使用され、例えばシリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素、ガリウム砒素リン、窒化ガリウム又は炭化珪素等を用いることができる。なお、半導体素子４の厚み寸法は、例えば０．１ｍｍから１ｍｍのものを使用することができる。
【００４１】
上述したように本実施形態によれば、平面方向の熱膨張率が小さいフィルム層を部品内蔵基板の上層及び下層に用いて、部品内蔵基板の平面方向の熱膨張率を小さくし、電子部品を接続したフィルム層が平面方向に大きく熱膨張するのを抑制することができ、電子部品がフィルム層上に形成された導電層から剥離するのを有効に抑制することができる。さらに、電子部品の周囲を厚み方向の熱膨張率が小さい絶縁層にて被覆することによって、電子部品の周囲が厚み方向に大きく熱膨張するのを抑制することができ、電子部品が導電層から剥離するのを有効に抑制することができる。その結果、部品内蔵基板の電気的信頼性を良好に維持することができる。
【００４２】
次に、上述した部品内蔵基板２を含む実装構造体１の製造方法について、図３から図１０を用いて説明する。
【００４３】
図３（Ａ）に示すように、無機質フィラー９を含有する未硬化の絶縁層６ｘを準備する。絶縁層６ｘは、エポキシ樹脂、ビスマレイドトリアジン樹脂又はシアネート樹脂等をトルエン、アセトン又はアルコール等の有機系溶剤に溶かしてワニスにしたものを用いる。このとき、ワニスにしたものには、酸化珪素等から成る無機質フィラー９を添加する。
【００４４】
そして、ワニスをＰＥＴフィルム等の支持フィルム上に対して、例えばダイコート法又はドクターブレード法等を用いて塗布します。その後、塗布したワニスを乾燥させて絶縁層６ｘを作製することができる。なお、絶縁層６ｘの厚みは、内蔵する電子部品７の厚みよりも１μｍから１０μｍ程度厚く設定しておく。
【００４５】
次に、図３（Ｂ）に示すように、乾燥後の絶縁層６ｘをＰＥＴフィルム等の支持フィルムが付いた状態で、例えばレーザー加工又はパンチ加工を用いて、絶縁層６ｘに貫通孔Ｈを形成する。貫通孔Ｈは、平面視して内蔵する電子部品７よりも一回り大きなサイズに設計する。なお、レーザー加工の場合、切り抜く形状の外周を切除し、その外周の内側を切り取るトレパン加工を用いることで、貫通孔Ｈの壁面にクラックが入り、絶縁層６ｘの一部が剥がれるのを抑制することができる。このようにして、貫通孔Ｈが形成された絶縁層６ｘを準備することができる。
【００４６】
また、部品内蔵基板２の上層又は下層に位置するフィルム層５を準備する。ここでは、図４（Ａ）に示すように、第１フィルム層５ａについて説明する。フィルム層５ａは、例えばポリパレフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂あるいは、ポリパレフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂とポリイミド樹脂との混合物から成り、その厚みが、例えば５μｍ以上、３０μｍ以下のものを用いる。
【００４７】
そして、図４（Ｂ）に示すように、第１フィルム層５ａの上面に、例えばスパッタ法、電気めっき法又は無電解めっき法を用いて、銅等の導電性材料から成る導電層８を形成する。なお、導電層８は、フォトリソグラフィー技術を用いて、銅の不要部をエッチングで除去し、必要な配線部分を残すようにパターニングして形成される。
【００４８】
次に、図５（Ａ）に示すように、導電層８を第１フィルム層５ａ上に形成した後、かかる導電層８上に電子部品７を半田等から成る接続部１３を介して接続する。かかる接続部１３は、半田等の導電性金属材料の他に、導電性の接着材であっても構わない。また、第２フィルム層５ｂにも同様な方法を用いて、導電層８を形成しておく。なお、本実施形態においては、電子部品７として半導体素子を用いる。
【００４９】
そして、図５（Ｂ）に示すように、電子部品７と第１フィルム層５ａとの間に、例えば球状シリカとエポキシ樹脂から成るアンダーフィル１４を充填し、電子部品７を第１フィルム層５ａに固着する。その結果、電子部品７を第１フィルム層５ａから剥離しにくくすることができる。なお、アンダーフィル１４には、電子部品７との熱膨張率の差が小さい材料を用いることで、外部から電子部品７とアンダーフィル１４に熱が加わったときに、両者の熱膨張の差を小さくすることができ、電子部品７をアンダーフィル１４から剥離しにくくすることが出来る。このようにして、電子部品７を第１フィルム層５ａ上に形成することができる。
【００５０】
次に、図６（Ａ）に示すように、電子部品７が上面に形成された第１フィルム層５ａ上に、貫通孔Ｈが形成された絶縁層６ｘを対向配置する。なお、貫通孔Ｈは、平面視して電子部品７と重なるようにする。
【００５１】
さらに、貫通孔Ｈが形成された絶縁層６ｘ上に、貫通孔Ｈが形成されていない絶縁層６ｘ及び第２フィルム層５ｂを積層するように配置する。なお、第２フィルム層５ｂの下面には、パターニングされた導電層８が形成されている。
【００５２】
そして、図６（Ｂ）に示すように、第１フィルム層５ａと第２フィルム層５ｂとの間に、絶縁層６ｘを二層介在させて、これらの層を重ね合わせて積層体を作製する。なお、積層後は、電子部品７と絶縁層６ｘとの間に、隙間Ｇが形成される。
【００５３】
次に、図７（Ａ）に示すように、第１フィルム層５ａから第２フィルム層５ｂを、加熱加圧することによって、未硬化の絶縁層６ｘの一部を溶融させる。そして、溶融した絶縁層６ｘの一部を隙間Ｇに充填して、電子部品７の側面と絶縁層６ｘの内壁面とを接触させる。そして、溶融した絶縁層６ｘを硬化させる。なお、硬化後の絶縁層６ｘを絶縁層６とする。
【００５４】
また、積層体を加圧する際に、電子部品７に上下方向から応力が加わるが、電子部品７と第１フィルム層５ａとの間にアンダーフィル１４を充填しておいたことにより、電子部品に加わる応力の一部をアンダーフィル１４にて吸収し、電子部品７が破損されるのを抑制することができる。
【００５５】
次に、図７（Ｂ）に示すように、積層体に対して、機械式ドリル加工又はレーザー加工を行うことによって、スルーホールＳを形成することができる。スルーホールＳは、第２フィルム層５ｂから第１フィルム層５ａまでを貫通して形成される。
【００５６】
また、スルーホールＳの内壁面からは、絶縁層６に含有されている無機質フィラー９の一部が露出する。なお、絶縁層６には、スルーホールＳから無機質フィラー９が露出するように、無機質フィラー９の含有量が調整されている。なお、スルーホールＳは、その直径が３０μｍ以上３００μｍ以下に設定されている。
【００５７】
次に、図８（Ａ）に示すように、スルーホールＳの内壁面に対して、無電解めっきを施すことによって、スルーホールＳの内壁面にスルーホール導体１０を形成することができる。なお、スルーホール導体１０は、例えば銅、銀、錫などの導電性材料から成る。そして、図８（Ｂ）に示すように、スルーホールＳのスルーホール導体１０によって囲まれた領域に対して、例えば印刷法を用いて、例えばエポキシ系樹脂から成る樹脂体１１を充填することができる。
【００５８】
さらに、図９（Ａ）に示すように、樹脂体１１の直上及び直下に対して、例えば無電解めっき法又は電気めっき法を用いて、導電層８の一部を形成する。その後、図９（Ｂ）に示すように、平面視して積層体の内部に形成された導電層８と重なる領域に、例えばＹＡＧレーザー装置又はＣＯ２レーザー装置を用いて、レーザー光を照射し、絶縁層６を貫通するビア孔Ｂを形成する。ビア孔Ｂは、絶縁層６に対して垂直方向から、レーザー光が照射されることによって、導電層８の一部を露出して形成される。なお、ビア孔Ｂは、上部よりも下部が幅狭な逆テーパー状に形成されている。
【００５９】
そして、図１０に示すように、ビア孔Ｂに対して、無電解めっき法を用いて、ビア孔Ｂにビア導体１２を充填することができる。なお、ビア導体８は、例えば銅などの導電性材料から成る。このようにして、部品内蔵基板２を作製することができる。
【００６０】
そして、部品内蔵基板２に対してバンプ３を介して半導体素子４をフリップチップ実装することによって、図２に示す実装構造体１を作製することができる。
【００６１】
上述したように本発明の実施形態に係る配線基板の製造方法によれば、部品内蔵基板の表面に沿った平面方向の熱膨張率と部品内蔵基板の厚み方向の熱膨張率とを、合わせることによって、外部からの熱によって、部品内蔵基板を熱膨張しにくくすることができる。その結果、電子部品を導電層から剥離するのを有効に抑制することができる。その結果、部品内蔵基板の電気的信頼性を良好に維持することができる。
【００６２】
なお、本発明は上述の形態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において種々の変更、改良等が可能である。例えば、スルーホールＳとビア孔Ｂを形成した後、例えば無電解めっき法を用いて、一度に両方の孔にスルーホール導体８及びビア導体１２を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態に係る部品内蔵基板を含む実装構造体の平面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る部品内蔵基板を含む実装構造体の断面図である。
【図３】図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る部品内蔵基板を含む実装構造体の製造方法を説明する断面図である。
【図４】図４（Ａ）、図４（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る部品内蔵基板を含む実装構造体の製造方法を説明する断面図である。
【図５】図５（Ａ）、図５（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る部品内蔵基板を含む実装構造体の製造方法を説明する断面図である。
【図６】図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る部品内蔵基板を含む実装構造体の製造方法を説明する断面図である。
【図７】図７（Ａ）、図７（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る部品内蔵基板を含む実装構造体の製造方法を説明する断面図である。
【図８】図８（Ａ）、図８（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る部品内蔵基板を含む実装構造体の製造方法を説明する断面図である。
【図９】図９（Ａ）、図９（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る部品内蔵基板を含む実装構造体の製造方法を説明する断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態に係る部品内蔵基板を含む実装構造体の製造方法を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１    実装構造体
２    部品内蔵基板
３    バンプ
４    半導体素子
５    フィルム層
５ａ  第１フィルム層
５ｂ  第２フィルム層
６    絶縁層
７    電子部品
８    導電層
９    無機質フィラー
１０    スルーホール導体
１１    樹脂体
１２    ビア導体
１３    接続部
１４    アンダーフィル
Ｓ    スルーホール
【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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