JP2002118368A - 配線基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コア基板にクラックなどを生じにくくして電子
部品を内蔵した配線基板およびその製造方法を提供す
る。 【解決手段】表面３および裏面４を有するコア基板２
と、この表面３および裏面４を貫通する貫通孔５内に樹
脂１３を介して内蔵される電子部品のチップコンデンサ
１０と、を備え、このチップコンデンサ１０は上端およ
び下端に突出する電極１２を有し、上記樹脂１３はシリ
カフィラ(無機フィラ)ｆを含有していると共に、シリカ
フィラｆの最大粒径ｄが上記電極１２の高さｈの２分の
１以下である、配線基板１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コア基板に電子部
品を内蔵している配線基板およびその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、配線基板に対する高密度化および
高性能化の要請に伴って、コア基板に電子部品を内蔵し
た配線基板が提案されている。例えば、図６に示す配線
基板４０は、絶縁層４１の表裏面に図示しない配線層を
介して絶縁層４３，４３を積層したものであり、第１主
面上に電子部品４５を実装している。また、厚さ方向の
中央に位置する絶縁層４１の貫通孔４２や表面側に開口
する凹部４２ａにも、電子部品４４やチップコンデンサ
(電子部品)４６が挿入されると共に、これらをプリプレ
グ接着剤層４７により埋設している。

【０００３】

【発明が解決すべき課題】しかしながら、以上のような
配線基板４０では、凹部４２ａに内蔵されるチップコン
デンサ４６は、薄いプリプレグ接着剤層４７によりモー
ルドされ、埋設されている。このため、かかる接着剤層
４７を貫通する上記チップコンデンサ４６の電極付近で
は、上記接着剤層４７にクラックが生じ易い。かかるク
ラックが形成されると、その付近の絶縁性や気密性が低
下すると共に、上記チップコンデンサ４６の特性も不安
定になる場合もある、という問題があった。本発明は、
以上にて説明した従来の技術における問題点を解決し、
コア基板にクラックなどを生じにくくして電子部品を内
蔵した配線基板およびその製造方法を提供する、ことを
課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、電子部品をモールドして埋設する樹脂に無
機フィラを含ませたり、かかるフィラの粒径を電子部品
の電極と関連付ける、ことに着目して成されたものであ
る。即ち、本発明の第１の配線基板(請求項１)は、表面
および裏面を有するコア基板と、上記表面および裏面を
貫通する貫通孔内に樹脂を介して内蔵される電子部品
と、を備え、上記電子部品は上端および下端の少なくと
も一方に突出する電極を有し、上記樹脂は無機フィラを
含有している、ことを特徴とする。また、本発明の第２
の配線基板(請求項２)は、表面および裏面を有するコア
基板と、上記表面または裏面側に開口する凹部内に樹脂
を介して内蔵される電子部品と、を備え、上記電子部品
は上端および下端の少なくとも一方に突出する電極を有
し、上記樹脂は無機フィラを含有している、ことを特徴
とする。

【０００５】これらによれば、上記樹脂は無機フィラに
よって強化され且つ熱膨張率が低下するため、電子部品
を埋設する樹脂にクラックが生じなくなり、特に電極が
突出する電子部品の上端または下端に隣接する薄い樹脂
部分は、クラックや剥離を生じにくくなる。このため、
コア基板の貫通孔や凹部に電子部品を絶縁性および気密
性をもって内蔵できる。従って、電子部品の機能を確実
に発揮させると共に、上記電極を介して基板内部の配線
層との導通も安定して確保することができる。

【０００６】本発明の第３の配線基板(請求項３)は、表
面および裏面を有するコア基板と、このコア基板に内蔵
される電子部品と、を備え、この電子部品は上端および
下端の少なくとも一方に突出する電極を有し、上記コア
基板は無機フィラを含有している、ことを特徴とする。
これによれば、電子部品を内蔵するコア基板自体が無機
フィラを含有して強化されているため、かかる電子部品
の周囲にクラックが生じなくなり、特に電極が突出する
電子部品の上端や下端に隣接するコア基板の薄肉部分
は、クラックや当該薄肉部分の剥離を生じにくくなる。
このため、コア基板自体に電子部品を絶縁性および気密
性をもって内蔵できるので、当該電子部品の機能を確実
に発揮させ得ると共に、上記電極を介して基板内部の配
線層との導通も安定して確保することが可能となる。

【０００７】尚、上記電子部品には、コンデンサ、イン
ダクタ、フィルタ、抵抗などの受動部品、ローノイズア
ンプ(ＬＮＡ)、トランジスタ、半導体素子、ＦＥＴなど
の能動部品、あるいは、ＳＡＷフィルタ、ＬＣフィル
タ、アンテナスイッチモジュール、カプラ、ダイプレク
サなどが含まれる。且つこれらをチップ状にしたもの
や、かかるチップ状の電子部品を複数個セットした電子
部品ユニットも含まれる。これらのうち、異種の電子部
品同士を同じ貫通孔または凹部に内蔵しても良い。ま
た、無機フィラには、結晶性シリカ、溶融シリカ、アル
ミナ、窒化ケイ素などが含まれるが、これらに限定され
るものではない。上記無機フィラを含有させることによ
り、前記樹脂の熱膨張係数を４０ｐｐｍ／℃以下(但し、
０は含まず)、好ましくは３０ｐｐｍ／℃以下(但し、０
は含まず)、より好ましくは２５ｐｐｍ／℃以下(但し、
０は含まず)、更に好ましくは２０ｐｐｍ／℃以下(但
し、０は含まず)とすることができる。これにより、内蔵
された電子部品の熱膨張係数との差に基づく応力集中を
低減できる。尚、上記何れの熱膨張係数の場合も、その
下限値は１０ｐｐｍ／℃以上とするのが好ましい。

【０００８】また、本発明には、前記無機フィラの粒径
が、前記電極の高さの２分の１以下(但し、０は含まず)
である、配線基板(請求項４)も含まれる。これによれ
ば、電極が突出する電子部品の上端や下端に隣接する薄
い樹脂部分またはコア基板の薄肉部分が強化されている
ため、熱膨張や熱収縮などによるクラックや薄肉部分の
剥離を防ぐことができる。即ち、電極が突出する電子部
品の上端または下端に隣接する樹脂またはコア基板の薄
肉部分では、無機フィラが回り込みにくいが、本発明に
よれば、電極の高さと比べて前記無機フィラの粒径が相
対的に小さいので、フィラが確実且つ均一に入り込む。
このため、これら樹脂の薄肉部分におけるフィラ充填量
が少なくならず、熱膨張も均一となるので、クラックを
防ぐことができる。

【０００９】また、コア基板の上下にビルドアップ層と
して配線層を形成する場合、樹脂の粗化を酸化剤を用い
て行うが、本発明の配線基板によれば、フィラが均一と
なるため、樹脂も均一に粗化することができる。このた
め、電子部品を埋め込む樹脂とその表面に形成された配
線層との間における密着も確実にすることが可能とな
る。前記フィラの粒径は、当該フィラの粒度分布におけ
る最大粒径を指す。尚、無機フィラの粒度分布による最
大粒径が、電極の高さの２分の１を越える大きさになる
と、却ってクラックなどが発生し易くなるため、かかる
範囲を除いたものである。また、より好ましい無機フィ
ラの粒径は、電極の高さの３分の１以下(但し、０は含
まず)である。また、無機フィラの形状は、前記樹脂や
コア基板を形成する素材の流動性および充填率を高める
ため、ほぼ球形状が望ましいが、長軸と短軸とを有する
楕円形状であっても良い。更に、前記樹脂の低粘度およ
び高充填率を図るため、平均粒径や粒形状が相違する２
種類以上の無機フィラを併用することが望ましい。

【００１０】更に、本発明には、前記無機フィラの粒径
が２５μｍ以下であると共に、前記電極の高さが５０μ
ｍ以上である、配線基板(請求項５)も含まれる。これに
よれば、電極が突出する電子部品の上端や下端に隣接す
る薄肉の樹脂部分またはコア基板の薄肉部分が適正な状
態で強化されているため、クラックや剥離の発生を確実
に予防することが可能となる。ここで、粒径が２５μｍ
以下とは、粒度分布における最大粒径が２５μｍである
ことを指す(但し、０は含まず)。尚、シリカフィラの粒
径が２５μｍを越えると、却って上記薄肉の樹脂部分に
クラックなどが発生し易くなるため、かかる範囲を除い
たものであり、望ましい粒径は２０μｍ以下(但し、０は
含まず)である。但し、シリカフィラの粒径の下限値は
樹脂の流動性を確保するため、０．１μｍまたはこれ以
上であり、望ましくは０．５μｍ以上である。本明細書
において、粒径とは、レーザ回折粒度計により投影画像
を円近似した場合の直径として測定したものである。

【００１１】また、電極の高さが５０μｍ未満になる
と、上記と同様クラックなどが発生し易くなるため、か
かる範囲を除いたものである。尚、電極の高さの上限値
は、電極同士間の短絡を防ぐため、１００μｍまたはこ
れ以下(但し、０は含まず)とするのが好ましい。更に、
電子部品における電極の表面粗さは、十点平均粗度Ｒｚ
で０．３〜２０μｍ、好ましくは０．５〜１０μｍ、よ
り好ましくは０．５〜５μｍである。この結果、前記樹
脂が電極表面の凹凸に食い込むため、密着性を高めるア
ンカー効果が得られる。かかる表面粗さの制御は、特に
制約されず、例えば化学的エッチングによる表面粗化処
理、マイクロエッチング処理、黒化処理などの方法で行
われる。

【００１２】一方、本発明の配線基板の製造方法(請求
項６)は、表面および裏面を有するコア基板と、該表面
および裏面を貫通する貫通孔内あるいは表面側または裏
面側に開口する凹部内に樹脂を介して内蔵される電子部
品と、を備える配線基板の製造方法であって、上端およ
び下端の少なくとも一方に突出する電極を有する電子部
品を貫通孔または凹部に挿入する工程と、無機フィラを
含有する樹脂により上記電子部品を貫通孔または凹部に
埋設して内蔵する工程と、上記樹脂の表面を研磨して整
面することにより上記電極の端面を露出させる工程と、
を含む、ことを特徴とする。

【００１３】これによれば、電極が突出する電子部品の
上端や下端に隣接する薄い樹脂部分またはコア基板の薄
肉部分が強化され、クラックなどが生じにくい配線基板
を確実に提供することができる。また、電子部品の上端
または下端に隣接する薄肉の樹脂部分にも、無機フィラ
が確実に充填されるので、クラックなどが生じにくくな
る。このため、電子部品をコア基板に内蔵した配線基板
を確実に製造することが可能となる。尚、本明細書にお
いて、「埋設する」とは、例えば前記樹脂により埋め込ん
で位置固定し設置することを指す。また、「整面する」と
は、例えば樹脂の表面をほぼ平坦面とすることを指す。

【００１４】付言すれば、前記製造方法は、表面および
裏面を有するコア基板と、該表面および裏面を貫通する
貫通孔内あるいは表面側または裏面側に開口する凹部内
に樹脂を介して内蔵される電子部品と、を備える配線基
板の製造方法であって、上端および下端の少なくとも一
方に突出する電極を有する電子部品を貫通孔または凹部
に挿入する工程と、粒径が上記電極の高さの２分の１以
下である無機フィラを含有する樹脂により上記電子部品
を貫通孔または凹部に埋設して内蔵する工程と、上記樹
脂の表面を研磨して整面することにより上記電極の端面
を露出させる工程と、を含む、とすることもできる。
尚、上記無機フィラの粒径は、電極の高さの３分の１以
下が好ましい。但し、無機フィラの粒径は、研磨後の電
極の高さに対して、常に２分の１以下になる。

【００１５】尚付言すると、本発明には、表面および裏
面を有するコア基板と、かかる表面および裏面を貫通す
る貫通孔内あるいは表面側または裏面側に開口する凹部
内に樹脂を介して内蔵される電子部品と、を備える配線
基板の製造方法であって、上端および下端の少なくとも
一方に５０μｍ以上で且つ１００μｍ未満の範囲の高さ
で突出する電極を有する電子部品を貫通孔または凹部に
挿入する工程と、粒径が２５μｍ以下の無機フィラを含
有する樹脂により上記電子部品を貫通孔または凹部に埋
設して内蔵する工程と、上記樹脂の表面を研磨して整面
することにより上記電極の端面を露出させる工程と、を
含む、配線基板の製造方法を含むことも可能である。こ
れによる場合、電子部品の上端または下端に隣接する薄
肉の樹脂部分にも無機フィラが確実に充填されるため、
クラックなどが一層生じにくく、電子部品をコア基板に
内蔵した配線基板を確実に製造することが可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下において本発明の実施に好適
な形態を図面と共に説明する。図１(Ａ)は、本発明の一
形態の配線基板１における主要部の断面を示す。配線基
板１は、図１(Ａ)に示すように、コア基板２と、その表
面３上と裏面４下とに形成した配線層１４，２０，２
６，１５，２１，２７、絶縁層１６，２２，２８，１
７，２３，２９からなるビルドアップ層とを有する多層
基板である。コア基板２は、平面視が略正方形で厚さ約
０．８ｍｍのビスマレイミド・トリアジン(ＢＴ)樹脂か
らなり、その中央部をパンチングすることにより、図１
(Ａ)に示すように、平面視がほぼ正方形で一辺が１２ｍ
ｍの貫通孔５が穿孔されている。また、貫通孔５の両側
(周囲)には、表・裏面３，４間を貫通するスルーホール
６と、その内部にスルーホール導体８および充填樹脂９
が形成されている。

【００１７】コア基板２の貫通孔５内には、エポキシ系
の樹脂１３を介して、複数のチップコンデンサ(電子部
品)１０が内蔵されている。各チップコンデンサ１０
は、その上端および下端に複数の電極１２を突設してお
り、例えばチタン酸バリウムを主成分とする誘電体層と
Ｎｉ層とを交互に積層したセラミックスコンデンサであ
る。かかるチップコンデンサ１０は、３．２ｍｍ×１．
６ｍｍ×０．７ｍｍのサイズを有する。図１(Ｂ)に示す
ように、チップコンデンサ１０を埋設する樹脂１３中に
は、最大粒径ｄ約２０〜２５μｍで且つ平均粒径４μｍ
のシリカフィラ(無機フィラ)ｆが互いに接することなく
ほぼ均一に分散して包含されている。チップコンデンサ
１０の上(下)端から突出する電極１２の高さｈは７５μ
ｍであり、その表面にはバレルメッキによる銅メッキ層
が被覆されている。また、シリカフィラｆの最大粒径ｄ
は、電極１２の高さｈの２分の１以下、好ましくは３分
の１以下である。

【００１８】このため、チップコンデンサ１０の上端ま
たは下端と樹脂１３の表面に挟まれた薄い樹脂部分にお
いても、シリカフィラｆが入り込み易い。このため、シ
リカフィラｆは過少にならず、骨材として樹脂１３を強
化すると共に、樹脂１３の熱膨張率の低下(熱膨張係数
３０ｐｐｍ／℃以下)を図ることができる。従って、樹
脂１３を貫通する各電極１２の付近であっも、かかる樹
脂１３の薄肉部分にクラックが生じにくくなり、チップ
コンデンサ１０を絶縁しつつ気密性を保ってコア基板２
に内蔵することができる。

【００１９】図１(Ａ)に示すように、コア基板２の表面
３上には、銅メッキからなる配線層１４と、エポキシ樹
脂からなる絶縁層１６とが形成され、且つスルーホール
導体８の上端にも配線層１４が形成されている。絶縁層
１６の所定の位置には、配線層１４に接続するフィルド
ビア導体１８が形成され、且つその上端と絶縁層１６の
上には配線層２０が形成される。同様にして配線層２０
の上には絶縁層２２とフィルドビア導体２４が形成さ
れ、且つその上端と絶縁層２２上には配線層２６が形成
される。配線層２６の上には、ソルダーレジスト層(絶
縁層)２８が形成され、且つこれを貫通し且つ第１主面
３０よりも高く突出する複数のハンダバンプ(ＩＣ接続
端子)３２が形成される。各バンプ３２は、追って第１
主面３０上に搭載されるＩＣチップ３４の底面に突設さ
れた接続端子３６と個別に接続される。尚、ハンダバン
プ３２と接続端子３６との周囲には、これらを埋設する
ようにＩＣチップ３４の底面側に図示しないアンダーフ
ィル材が充填される。

【００２０】図１(Ａ)に示すように、コア基板２の裏面
４下にも、銅メッキからなる配線層１５と、エポキシ樹
脂からなる絶縁層１７とが形成され、且つスルーホール
導体８の下端にも配線層１５が形成されている。絶縁層
１７の所定の位置には、配線層１５に接続するフィルド
ビア導体１９が形成され、且つその下端と絶縁層１７の
下には配線層２１が形成される。同様にして配線層２１
の下には絶縁層２３とフィルドビア導体２５とが形成さ
れ、且つその下端と絶縁層２３の下には配線層２７が形
成される。配線層２７の下には、ソルダーレジスト層
(絶縁層)２９が形成されると共に、その開口部３１内に
露出する配線層２７内の配線３３は、表面にＡｕおよび
Ｎｉメッキ膜が被覆され、配線基板１自体を搭載する図
示しないプリント基板などのマザーボードとの接続端子
となる。

【００２１】尚、配線３３の表面には、Ｓｎ−Ｓｂ系の
ハンダ(低融点合金)などを介して、鉄系または銅系合金
製の図示しないピンを接続しても良い。尚また、配線層
１４，２０，２６，１５，２１，２７、絶縁層１６，２
２，２８，１７，２３，２９、および、ビア導体１８，
２４，１９，２５は、公知のビルドアップ技術（セミア
ディテイブ法、フルアディテイブ法、サブトラクティブ
法、フォトリソグラフィ技術、レーザ加工によるビアホ
ールの孔明けなど）によって形成される。尚更に、図１
(Ａ)に示すように、各チップコンデンサ１０の下端に
も、前記同様の高さｈで突設する複数の電極１２が貫通
孔５内に充填された樹脂１３を貫通し、且つこの樹脂１
３に含まれるシリカフィラｆの最大粒径ｄは、上記高さ
ｈの２分の１以下、好ましくは３分の１以下とされてい
る。

【００２２】以上のような配線基板１によれば、コア基
板２の貫通孔５内にチップコンデンサ１０を、シリカフ
ィラｆを含む樹脂１３を介して内蔵し、且つシリカフィ
ラｆの最大粒径ｄがチップコンデンサ１０の電極１２の
高さｈの２分の１以下とされている。このため、電極１
２付近の樹脂１３におけるクラックの発生やかかる樹脂
１３自体の剥離が生じにくくなる。従って、チップコン
デンサ１０を絶縁性および気密性をもって内蔵できるた
め、かかるチップコンデンサ１０の機能を確実に発揮さ
せ得ると共に、その電極１２を介して配線層１４，１５
などやＩＣチップ３４との導通も安定して確保できる。

【００２３】尚、上記実施形態において、コア基板２
は、単層の絶縁板を用いたがこれに限るものではなく、
複数の絶縁層を積層した形態や、複数の絶縁層を積層し
且つこれらの間に配線層を形成した形態も含まれる。ま
た、上述した複数の絶縁層は、１種類または複数種類の
材料を用いても良い。更に、コア基板２に内蔵するチッ
プコンデンサ１０は、その上端側のみに電極１２を突設
したものとしても良い。かかる形態とした場合、コア基
板２を貫通するスルーホール導体８を介して、各チップ
コンデンサ１０と裏面４下方の配線層１５などとが導通
される。

【００２４】図２は、前記配線基板１の製造方法の主要
な工程に関する。図２(Ａ)は、コア基板２をパンチング
することにより、表・裏面３，４間を貫通する平面視が
ほぼ正方形で一辺が１２ｍｍの貫通孔５を形成した状態
を示すと共に、コア基板２の裏面４に当該コア基板２を
含む多数個取り用のパネルにおける多数のコア基板２に
跨って、テープＴを貼り付けた状態を示す。このテープ
Ｔの粘着面は、貫通孔５側に向いている。次に、図２
(Ｂ)に示すように、貫通孔５内に上端および下端の電極
１２がそれぞれ７５μｍずつ突出する複数のチップコン
デンサ１０を図示しないチップマウンタにより挿入し、
且つ各コンデンサ１０の下端側の各電極１２を上記テー
プＴの粘着面に接着する。

【００２５】次いで、図２(Ｃ)に示すように、コア基板
２の表面３側から貫通孔５内に、液状のエポキシ樹脂１
３ａを図示しないディスペンサを用いて充填する。この
エポキシ樹脂１３ａには、例えばビスフェノール型エポ
キシ樹脂が用いられる。かかる樹脂１３ａ中には、最大
粒径が約２０〜２５μｍで且つ平均粒径が４μｍの前記
シリカフィラｆが含有されている。また、シリカフィラ
ｆの表面は、上記樹脂１３ａとの濡れ性を高めると共
に、当該樹脂１３ａの流動性を高めるため、シラン系、
チタネート系、アルミネート系などのカップリング剤に
よる表面処理が施されている。更に、液状のエポキシ樹
脂１３ａには、イミダール系、アミン系、ノボラック
系、または酸無水物系の液状硬化剤が添加され、当該樹
脂１３ａの低粘度化を図ると共に、シリカフィラｆの添
加を容易にしている。

【００２６】尚、貫通孔５内へ液状のエポキシ樹脂１３
ａを充填し、且つチップコンデンサ１０との隙間を埋め
るには、上記ディスペンサによる注入法の他、スクリー
ン印刷法、ロールコート法などの公知の注入法や塗布法
を用いることも可能である。上記樹脂１３ａを貫通孔５
内に充填した後、コア基板２を８０〜１８０℃に加熱し
て、かかる樹脂１３ａを硬化する。この硬化は、８０〜
１２０℃に加熱する１次加熱工程と、１２０〜１８０℃
に加熱する２次加熱工程との２段階に分けて行われる。
即ち、１次加熱によりチップコンデンサ１０と貫通孔５
との隙間や電極１２同士間の上記樹脂１３ａ中に形成さ
れた気泡を効果的に脱泡でき、２次加熱により気泡のな
い状態でキュア処理を施すことができるためである。

【００２７】更に、硬化した樹脂１３の盛り上がった表
面に対し、ベルトサンダによる研磨とラップ研磨による
仕上げ研磨とを施して平坦に整面する。この結果、図２
(Ｄ)に示すように、コア基板２の表面３側に平坦面１３
ｂを有し、且つ各チップコンデンサ１０における上端側
の電極１２の上端面が露出した樹脂１３が形成される。
尚、前記テープＴを剥離した後、コア基板２の裏面４側
の樹脂１３も上記同様に整面した平坦面１３ｃとしてお
くと、各チップコンデンサ１０における下端側の電極１
２の下端面を確実に露出させ得る。また、研磨後におけ
る各電極１２の高さｈは、７５μｍとなる。この後は、
コア基板２の表面３上や裏面４下に、これらの電極１２
に接続する配線層１４，１５をフォトリソグラフィー技
術により形成し、更に配線層２０，２６，２１，２７、
絶縁層１６，２２，２８，１７，２３，２９、および、
フィルドビア導体１８，２４，１９，２５を公知のビル
ドアップ技術(ここでは、サブトラクティブ法など)によ
り形成する。これにより、前記図１(Ａ)に主要部の断面
を示した配線基板１を得ることができる。

【００２８】

【実施例】ここで本発明の配線基板１の具体的な実施例
を比較例と共に説明する。表１に示すように、樹脂１３
に粒度分布による最大粒径ｄが２０μｍで且つ平均粒径
が４μｍのシリカフィラｆを７３ｗｔ％含むものを用
い、電極の高さｈ１が７５μｍのチップコンデンサ１０
をコア基板２の貫通孔５内に内蔵した後、樹脂１３の表
裏面を研磨して整面することにより、電極の高さｈ２が
６０μｍとなった実施例１の配線基板１を得た。また、
シリカフィラｆの最大粒径を２５μｍとし、その他の条
件を実施例１と同じくして得た配線基板１を実施例２と
した。一方、表１に示すように、樹脂１３に最大粒径ｄ
が３５μｍであって平均粒径２０μｍのシリカフィラｆ
を８０ｗｔ％含むものを用い、電極の高さｈ１が７５μ
ｍのチップコンデンサ１０を上記と同じコア基板２の貫
通孔５内に内蔵し且つ整面して、電極の高さｈ２が６０
μｍになった比較例１の配線基板を得た。

【００２９】

【表１】

【００３０】各例の配線基板(１)について、チップコン
デンサ１０の上端および下端に隣接する電極１２付近の
樹脂１３を検査した結果、実施例１，２ではクラックや
剥離がなかったのに対し、比較例１ではクラックが発生
していた。この結果によれば、実施例１，２ではシリカ
フィラｆが電極１２付近の樹脂１３でも均一に分布した
のに対し、比較例１ではシリカフィラｆの分布が不均一
になり、特に前記テープＴ側の樹脂１３の薄肉部分で不
均一になったものと思われる。従って、シリカフィラｆ
の最大粒径ｄと研磨後の電極１２の高さｈ２との比ｄ／
ｈ２を、２分の１(０．５)以下にすることの優位性が裏
付けられた。また、シリカフィラｆの最大粒径ｄと当初
の電極１２の高さｈ１との比ｄ／ｈ１を、比較例１の
０．４６６よりも小さくする、即ちシリカフィラｆの最
大粒径ｄを電極１２の高さｈ１の２０分の９(０．４５)
以下にすると、樹脂１３の薄肉部分へのシリカフィラｆ
の回り込みも容易に確保することが可能となる。

【００３１】次に、表２に示すように、樹脂１３は最大
粒径ｄが２０μｍのシリカフィラｆを含むものを共通し
て用い、研磨後における電極の高さｈ２が１５μｍ、５
０μｍ、８０μｍ、１００μｍ、１２０μｍとなる複数
のチップコンデンサ１０を用いて、これらを個別に同じ
コア基板２の貫通孔５内に樹脂１３を介して個別に内蔵
した。その後、樹脂１３の表裏面を研磨して整面するこ
とにより、複数の配線基板(１)を得た。

【００３２】

【表２】

【００３３】これらを検査した結果、電極の高さｈ２が
５０〜１２０μｍの実施例３〜６の各配線基板１では、
何れにも整面後において樹脂１３にクラックが生じず、
その後の表面粗化を含むメッキ工程の後にて樹脂１３の
浮きや脱落を生じなかった。一方、電極の高さｈ２が１
５μｍの比較例２の配線基板は、整面後に樹脂１３にク
ラックが発生しチップコンデンサ１０の本体が露出する
と共に、メッキ工程後で樹脂１３の浮きや脱落を生じ
た。但し、電極の高さｈが１２０μｍの実施例６の配線
基板では、メッキ工程後において、電極１２間の短絡が
生じていた。従って、シリカフィラｆの最大粒径ｄと研
磨後の電極１２の高さｈ２との比ｄ／ｈ２を、２分の１
(０．５)以下にすることの優位性が裏付けられた。以上
の実施例１〜６の配線基板１により、シリカフィラｆの
最大粒径を２５μｍ以下とし、且つ内蔵するチップコン
デンサ１０の電極１２の高さｈを５０μｍ以上(但し１
００μｍ以下が好ましい)とする範囲の優位性が容易に
理解できる。

【００３４】図３(Ａ)は、前記配線基板１の変形形態の
配線基板１ａにおける主要部の断面を示す。尚、以下に
おいて前記形態と同じ部分や要素には共通の符号を用い
る。配線基板１ａのコア基板２には、その表面３側に開
口し且つ平面視がほぼ正方形で一辺が１２ｍｍの凹部５
ａがルータ加工により形成されている。また、凹部５ａ
の底面５ｂとコア基板２の裏面４との間には、スルーホ
ール３７が穿孔され、その内部にスルーホール導体３８
および充填樹脂３９が形成されている。スルーホール導
体３８の上端で且つ凹部５ａの底面５ｂ上には、パッド
３８ａが形成され、ハンダ３８ｂを介して、チップコン
デンサ１０の下端側の電極１２と個別に接続されてい
る。尚、スルーホール導体３８の下端で且つコア基板２
の裏面４下には、前記同様の配線層１５が位置してい
る。

【００３５】凹部５ａ内には、複数のチップコンデンサ
１０を下端側の電極１２を、予め上記パッド３８ａにハ
ンダ３８ｂを介して接続した状態で、前記同様のシリカ
フィラｆを含む液状エポキシ樹脂１３ａが充填され、加
熱による硬化処理を施して樹脂１３とした後、前記同様
に整面される。その後は、図３(Ａ)に示すように、前記
同様の配線層１４，２０，２６，１５，２１，２７、絶
縁層１６，２２，２８，１７，２３，２９、および、フ
ィルドビア導体１８，２４，１９，２５が、公知のビル
ドアップ技術によって形成され、配線基板１ａが得られ
る。図３(Ｂ)に示すように、チップコンデンサ１０を埋
設する樹脂１３中には、最大粒径ｄが約２５μｍのシリ
カフィラｆがほぼ均一に分散して包含されている。チッ
プコンデンサ１０の上端から突出する電極１２の高さｈ
は、８０μｍであり、且つシリカフィラｆの最大粒径ｄ
はその３分の１以下である。

【００３６】このため、チップコンデンサ１０の上端と
樹脂１３の表面に挟まれた薄い樹脂部分においても、シ
リカフィラｆは過少にならず、骨材として樹脂１３を強
化し且つ熱膨張率の低下を図ることが可能である。従っ
て、各電極１２の付近の樹脂１３でも、クラックが生じ
にくく且つ当該樹脂１３が剥離しにくくなり、チップコ
ンデンサ１０を絶縁しつつ気密性を保ってコア基板２に
内蔵することができる。尚、チップコンデンサ１０の下
端側の電極１２も上記同様の高さｈで突出している。こ
のため、下端側の電極１２およびハンダ３８ｂにより、
チップコンデンサ１０と凹部５ａの底面５ｂとの隙間が
十分となり、かかる隙間にシリカフィラｆが入り込み易
くなる。尚、図３(Ａ)においては、下端側の電極１２お
よびパッド３８ａは、ハンダ３８ｂを介して接続される
が、かかる形態に限らない。例えば、下端側の電極１２
とパッド３８ａとを直に接するように接続しても良い。

【００３７】図４(Ａ)は、前記配線基板１ａの変形形態
の配線基板１ｂにおける主要部の断面を示す。配線基板
１ｂのコア基板２は、その裏面４側に開口し且つ平面視
がほぼ正方形で一辺が１２ｍｍの凹部５ｃがルータ加工
で形成されている。凹部５ｃの底面(天井面)５ｄとコア
基板２の表面３との間には、スルーホール３７が穿孔さ
れ、その内部にスルーホール導体３８および充填樹脂３
９が形成される。スルーホール導体３８の下端で且つ凹
部５ｃの底面５ｄには、パッド３８ａが形成され、ハン
ダ３８ｂを介してチップコンデンサ１０の上端側(ＩＣ
チップ３４側)の電極１２と個別に接続されている。
尚、スルーホール導体３８の上端で且つコア基板２の表
面３上には、前記同様の配線層１４が形成されている。

【００３８】図４(Ａ)に示すように、凹部５ｃ内には、
複数のチップコンデンサ１０を上端側の電極１２を、予
め上記パッド３８ａにハンダ３８ｂを介して接続した状
態で、前記同様のシリカフィラｆを含む液状エポキシ樹
脂１３ａが充填され、前記同様の硬化処理を施し樹脂１
３とした後、その表面が前記同様に整面される。その後
は、図４(Ａ)に示すように、前記同様の配線層１４，２
０，２６，１５，２１，２７、絶縁層１６，２２，２
８，１７，２３，２９、および、フィルドビア導体１
８，２４，１９，２５が公知のビルドアップ技術により
形成され、コア基板２にチップコンデンサ１０を内蔵し
た配線基板１ｂが得られる。図４(Ｂ)に示すように、チ
ップコンデンサ１０を埋設する樹脂１３中には、最大粒
径ｄが約２５μｍのシリカフィラｆがほぼ均一に分散し
て包含されている。チップコンデンサ１０の下端から突
出する電極１２の高さｈは、５０〜１００μｍであり、
且つシリカフィラｆの最大粒径ｄは、上記高さｈの２分
の１以下、好ましくは３分の１以下である。

【００３９】図４(Ａ)に示すように、チップコンデンサ
１０の上端側の電極１２も前記同様の高さｈで突出して
いる。このため、上端側の電極１２およびハンダ３８ｂ
により、チップコンデンサ１０と凹部５ｃの底面５ｄと
の隙間が十分となり、かかる隙間にシリカフィラｆが入
り込み易くなる。尚、図４(Ａ)にては、上端側の電極１
２とパッド３８ａとは、ハンダ３８ｂを介して接続され
るが、かかる形態に限らない。例えば、上端側の電極１
２とパッド３８ａとを直に接するように接続しても良
い。また、配線基板１ｂでは、コア基板２に内蔵するチ
ップコンデンサ１０は、その上端側(ＩＣチップ３４側)
のみに電極１２を突設したものとしても良い。かかる形
態とした場合、コア基板２を貫通するスルーホール導体
８を介して、各チップコンデンサ１０と表面３上方の配
線層１４などとが導通される。

【００４０】尚、上記配線基板１ａ，１ｂの形態におい
て、コア基板２は、単層の絶縁板を用いたがこれに限る
ものではなく、複数の絶縁層を積層した形態や、複数の
絶縁層を積層し且つこれらの間に配線層を形成した形態
も含まれる。また、上記複数の絶縁層の一部に貫通孔を
予め穿孔しておき、他の絶縁層と積層した際に、前記凹
部５ａ，５ｃを形成するようにしても良い。更に、上述
した複数の絶縁層は、１種類または複数種類の材料を用
いても良い。尚また、上記配線基板１ｂにて、コア基板
２の裏面４の下方に、絶縁層１７，２３，２９、配線層
２１，２７、およびフィルドビア導体１９，２５からな
るビルドアップ層を形成したが、かかる形態に限らな
い。即ち、コア基板２の裏面４の下方には、絶縁層２９
と配線層１５(配線３３を含む)のみを形成した形態のよ
うに、コア基板２の表面３上方にのみビルドアップ層を
形成する図示しない片面積層の配線基板とすることもで
きる。

【００４１】図５は、異なる形態の配線基板１ｃにおけ
る製造方法の主要な工程に関する。図５(Ａ)は、複数の
チップコンデンサ１０の上下に、ＢＴ樹脂からなり且つ
最大粒径が約２５μｍの前記シリカフィラｆを含有する
樹脂シート２ａ，２ｂを配置した状態を示す。各チップ
コンデンサ１０の上端または下端から突出する電極１２
の高さｈは７５μｍで、シリカフィラｆの最大粒径は、
該高さｈの２分の１以下、好ましくは３分の１以下であ
る。樹脂シート２ａ，２ｂは、チップコンデンサ１０全
体の高さの約半分の厚みを有する。図５(Ａ)中の矢印で
示すように、樹脂シート２ａ，２ｂを加熱しつつ垂直方
向に沿って互いに接近するように加圧する。その結果、
図５(Ｂ)に示すように、樹脂シート２ａ，２ｂは溶融し
合うと共に、チップコンデンサ１０，１０間に入り込み
一体化したコア基板２となる。

【００４２】この際、前記図１(Ｂ)や図３(Ｂ)に示した
ように、チップコンデンサ１０の上端および下端とコア
基板２の表面３および裏面４に挟まれた薄い樹脂部分に
おいても、シリカフィラｆは過少にならず、骨材として
コア基板２の強化と熱膨張率の低下を図ることが可能と
なる。従って、図５(Ｂ)に示すように、コア基板２の薄
い樹脂部分を貫通する各電極１２の付近でも、コア基板
２自体にクラックが生じにくくなり、チップコンデンサ
１０を絶縁し且つ気密性を保ちつつコア基板２に内蔵す
ることができる。次いで、図５(Ｃ)に示すように、コア
基板２の所定の位置にスルーホール６，６を穿設した
後、各ホール６内およびコア基板２の表面３上や裏面４
下に銅メッキ層を形成し、且つフォトリソグラフィー技
術を施す。これによって、図５(Ｄ)に示すように、スル
ーホール導体８，８および配線層１４，１５を形成した
配線基板１ｃが得られる。

【００４３】以上の配線基板１ｃによれば、コア基板２
に貫通孔５や凹部５ａ，５ｃを形成したり、これらに液
状の樹脂１３ａを充填する必要がなくなる。しかも、複
数のチップコンデンサ１０を挟んで前記シリカフィラｆ
を含有する樹脂シート２ａ，２ｂを配置し、これらを加
熱しつつ加圧することにより、一体化したコア基板２自
体にチップコンデンサ１０を内蔵することができる。従
って、均一なコア基板２によりチップコンデンサ１０を
絶縁し且つ気密性を保って当該コア基板２に内蔵でき
る。尚、前記配線層２０，２６，２１，２７、絶縁層１
６，２２，２８，１７，２３，２９、および、フィルド
ビア導体１８，２４，１９，２５を、公知のビルドアッ
プ技術によって形成することにより、前記図１(Ａ)に示
した配線基板１と同様な多層構造の配線基板が得られる
ことも明らかである。

【００４４】本発明は、以上において説明した各形態に
限定されるものではない。例えば、前記貫通孔５や凹部
５ａ，５ｃ内、あるいはコア基板２に内蔵する電子部品
は、１つのみでも良い。逆に、多数のコア基板２を含む
パネル内における製品単位１個内に、複数の貫通孔５や
凹部５ａ，５ｃを形成しても良い。また、前記コア基板
２の貫通孔５内に上端(ＩＣチップ３４)側のみに電極１
２を有する前記コンデンサ１０のような電子部品を内蔵
することも可能である。更に、複数のチップ状電子部品
を互いの側面間で予め接着したユニットとし、これを前
記貫通孔５または凹部５ａ，５ｃ内に挿入し内蔵するこ
ともできる。また、チップ状電子部品には、前記チップ
コンデンサ１０の他、チップ状にしたインダクタ、抵
抗、フィルタなどの受動部品や、トランジスタ、メモ
リ、ローノイズアンプ(ＬＮＡ)などの能動部品も含ま
れ、且つ互いに異種の電子部品同士を、同じ貫通孔や凹
部内またはコア基板に併設して内蔵することも可能であ
る。尚、コア基板２の表・裏面３，４の両面において、
電子部品の電極と配線層とを接続する他、表面および裏
面のうちの一方でのみ接続しても良い。

【００４５】更に、コア基板２の材質は、前記ＢＴ樹脂
の他、同様の耐熱性、機械強度、可撓性、加工容易性な
どを有するガラス織布やガラス織布などのガラス繊維と
エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、またはＢＴ樹脂などの
樹脂との複合材料であるガラス繊維−樹脂系の複合材料
を用いても良い。あるいは、ポリイミド繊維などの有機
繊維と樹脂との複合材料や、連続気孔を有するＰＴＦＥ
などの３次元網目構造のフッ素系樹脂にエポキシ樹脂な
どの樹脂を含浸させた樹脂−樹脂系の複合材料などを用
いることも可能である。また、配線層１４，１５などの
材質は、前記銅メッキの他、Ｎｉや、Ｎｉ−Ａｕなどに
しても良く、あるいは、金属メッキを用いず、導電性樹
脂を塗布するなどの方法によって形成することも可能で
ある。更に、前記ビア導体１８などは、ビアホール内を
埋め尽くす前記フィルドビアの形態に限らず、ビアホー
ルの形状に倣った円錐形状の形態としても良い。

【００４６】また、絶縁層１６，１７などの材質は、前
記エポキシ樹脂を主成分とするものの他、同様の耐熱
性、パターン成形性などを有するポリイミド樹脂、ＢＴ
樹脂、ＰＰＥ樹脂、あるいは、連続気孔を有するＰＴＦ
Ｅなどの３次元網目構造のフッ素系樹脂にエポキシ樹脂
などの樹脂を含浸させた樹脂−樹脂系の複合材料などを
用いることもできる。且つ絶縁層の形成には、液状樹脂
をロールコータにより塗布する方法の他、絶縁性のフィ
ルムを熱圧着する方法を用いることもできる。更に、前
記チップコンデンサ１０には、ＢａＴｉＯ_３などを主成
分とする高誘電体セラミックを用いたが、ＰｂＴｉ
Ｏ_３，ＰｂＺｒＯ_３，ＴｉＯ_２，ＳｒＴｉＯ_３，ＣａＴ
ｉＯ_３，ＭｇＴｉＯ_３，ＫＮｂＯ_３，ＮａＴｉＯ_３，Ｋ
ＴａＯ_３，ＰｂＴａＯ_３，(Ｎａ_１／２Ｂｉ_１／２)Ｔｉ
Ｏ_３，Ｐｂ(Ｍｇ_１／２Ｗ_１／２)Ｏ _３，(Ｋ_１／２Ｂｉ
_１／２)ＴｉＯ_３などを主成分とするものを用いても良
い。

【００４７】また、前記コンデンサ１０の電極１２の材
質には、Ｃｕを主成分としたが、電子部品との適合性を
有するＰｔ，Ａｇ，Ａｇ−Ｐｔ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｐｄ，Ａ
ｕ，Ｎｉなどを用いることができる。加えて、前記電子
部品のコンデンサ１０は、高誘電体セラミックを主成分
とする誘電体層やＡｇ−Ｐｄなどからなる電極層と、樹
脂やＣｕメッキ、Ｎｉメッキなどからなるビア導体や配
線層とを複合させたコンデンサとしても良い。尚、前記
配線基板１，１ａ，１ｂの第１主面３０において複数の
搭載エリアを形成し、複数のＩＣチップ３４を各エリア
に個別に搭載することも可能である。

【００４８】

【発明の効果】以上において説明した本発明の配線基板
(請求項１，２)によれば、電子部品を埋設する樹脂にク
ラックが生じなくなり、特に電極が突出する電子部品の
上端や下端に隣接する薄い樹脂部分は、クラックや剥離
を生じにくくなる。このため、コア基板の貫通孔または
凹部に電子部品を絶縁性および気密性をもって内蔵でき
るので、かかる電子部品の機能を確実に発揮させ得ると
共に、上記電極を介して基板内部の配線層との導通も安
定して確保することができる。また、請求項３の配線基
板によれば、電子部品を内蔵するコア基板自体が無機フ
ィラを含有して強化されているため、この電子部品の周
囲にクラックが生じにくくなり、特に電極が突出する電
子部品の上端や下端に隣接するコア基板の薄肉部分は、
クラックを生じにくくなる。このため、コア基板自体に
電子部品を絶縁性および気密性をもって内蔵でき、当該
電子部品の機能を確実に発揮させ得ると共に、上記電極
を介して基板内部の配線層との導通も安定して確保でき
る。

【００４９】更に、請求項４または請求項５の配線基板
によれば、電極が突出する電子部品の上端や下端に隣接
する薄い樹脂部分またはコア基板の薄肉部分が強化され
ているため、熱膨張や熱収縮によるクラックなどを確実
に防止することができる。一方、本発明の配線基板の製
造方法(請求項６)によれば、電極が突出する電子部品の
上端や下端に隣接する薄い樹脂部分またはコア基板の薄
肉部分が強化されるため、クラックなどが生じにくい配
線基板を確実に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(Ａ)は本発明の一形態の配線基板における主要
部の断面図、(Ｂ)は(Ａ)中の一点鎖線部分Ｂの拡大図。

【図２】(Ａ)〜(Ｄ)は図１(Ａ)の配線基板を製造するた
めの主な工程を示す概略図。

【図３】(Ａ)は図１(Ａ)の配線基板の変形形態における
主要部の断面図、(Ｂ)は(Ａ)中の一点鎖線部分Ｂの拡大
図。

【図４】(Ａ)は図３(Ａ)の配線基板の変形形態における
主要部の断面図、(Ｂ)は(Ａ)中の一点鎖線部分Ｂの拡大
図。

【図５】(Ａ)〜(Ｄ)は異なる形態の配線基板を製造する
ための主な工程を示す概略図。

【図６】従来の配線基板を示す断面図。

【符号の説明】

１，１ａ〜１ｃ…配線基板 ２…………………コア基板 ３…………………表面 ４…………………裏面 ５…………………貫通孔 ５ａ，５ｃ………凹部 １０………………チップコンデンサ(電子部品) １２………………電極 １３………………樹脂 ｆ…………………シリカフィラ(無機フィラ) ｄ…………………シリカフィラの最大粒径(粒径) ｈ(ｈ１,ｈ２)…電極の高さ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 幸樹 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E314 AA24 AA42 BB06 BB13 CC01 FF08 GG09 5E336 AA07 AA16 BB03 BB15 BC02 BC31 CC32 CC51 GG12 GG16 5E346 AA02 AA05 AA06 AA12 AA15 AA41 AA60 BB01 CC08 CC16 CC31 DD01 DD31 EE31 FF45 GG01 GG15 GG28 GG40 HH08 HH11

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面および裏面を有するコア基板と、 上記表面および裏面を貫通する貫通孔内に樹脂を介して
   内蔵される電子部品と、を備え、 上記電子部品は上端および下端の少なくとも一方に突出
   する電極を有し、 上記樹脂は無機フィラを含有している、ことを特徴とす
   る配線基板。
2. 【請求項２】表面および裏面を有するコア基板と、 上記表面側または裏面側に開口する凹部内に樹脂を介し
   て内蔵される電子部品と、を備え、 上記電子部品は上端および下端の少なくとも一方に突出
   する電極を有し、 上記樹脂は無機フィラを含有している、ことを特徴とす
   る配線基板。
3. 【請求項３】表面および裏面を有するコア基板と、 上記コア基板に内蔵される電子部品と、を備え、 上記電子部品は上端および下端の少なくとも一方に突出
   する電極を有し、 上記コア基板は無機フィラを含有している、ことを特徴
   とする配線基板。
4. 【請求項４】前記無機フィラの粒径が、前記電極の高さ
   の２分の１以下である、ことを特徴とする請求項１乃至
   ３の何れか一項に記載の配線基板。
5. 【請求項５】前記無機フィラの粒径が２５μｍ以下であ
   ると共に、前記電極の高さが５０μｍ以上である、 ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の
   配線基板。
6. 【請求項６】表面および裏面を有するコア基板と、かか
   る表面および裏面を貫通する貫通孔内あるいは表面側ま
   たは裏面側に開口する凹部内に樹脂を介して内蔵される
   電子部品と、を備える配線基板の製造方法であって、 上端または下端の少なくとも一方に突出する電極を有す
   る電子部品を貫通孔または凹部に挿入する工程と、 無機フィラを含有する樹脂により上記電子部品を貫通孔
   または凹部に埋設して内蔵する工程と、 上記樹脂の表面を研磨して整面することにより上記電極
   の端面を露出させる工程と、を含む、ことを特徴とする
   配線基板の製造方法。