WO2004034759A1 - 部品内蔵配線板、部品内蔵配線板の製造方法 - Google Patents

Description

03012749 明 細 書

部品内蔵配線板、 部品内蔵配線板の製造方法

技術分野

本発明は、 部品内蔵配線板およびその製造方法に係り、 特に、 さらな る部品実装密度向上に適する部品内蔵配線板およびその製造方法に関す る。 背景技術

近年、 エレク トロ二タス技術が進展し電子機器や通信機器が高機能化 され、 かつ小型化も進んでいる。 このような状況で配線板への例えば半 導体の実装では、 実装密度を向上するためパッケージ実装によらないべ ァチップ実装法が実用化されてきている。 また、 コンデンサや抵抗など の受動部品では、 チップ実装型のものが、 0. 6 mm X O . 3 mm ( 0

6 0 3 ) のサイズまで小型化している。

配線板自体としては、 配線層間の電気的接続 （層間接続） 力 スルー ホールの内表面に形成された導電層によるものから、 co₂レーザや U

V— YAGレーザにより各層ごとにプラインドビアを形成しその内表面 にめつきを形成するものや導電性ペース トを充填するものなどに移行し ている。 また、 配線パタ^ "ン形成には、 その微細化のため、 エッチング による方法 （サブトラクティブ工法） に代えてめっきにより配線をメタ ライズ形成する方法 （アディティブ工法） も使用されつつある。 これに より、 L/S (ライン/スペース） = 2 0 μ 2 0 μ m程度まで微細 形成可能となっている。

このような状況でさらに部品実装密度を向上し機器の小型化に資する PC雇睡 12749 には、 例えば、 配線板内に部品を内蔵する部品内蔵配線板を用いること ができる。 部品内蔵配線板には、 例えば、 実開平 5— 5 3 2 6 9号公報 に開示されたものがある。 発明の開示

上記公報に開示されたものでは、 基板内に内蔵して実装される部品は、 基板上に実装される場合と同様に、 部品の端子それぞれに対応して設け られたランド （当然、 板厚み方向とは垂直方向に形成されている） 上に 接続される。 ここで、 部品が基板内に内蔵される場合には、 その部品の 各周りは電気的接続部を除いて絶縁樹脂で覆われ密着されるのが好まし い。 未充填部位が生じると信頼性を劣化させるからである。 この点で、 上記公報のものは、 構造上、 部品とこの部品が直接実装される基板との 間に隙間が生じた場合、 この隙間は非常に狭く樹脂の未充填が生じやす い _D

本発明は、 上記した事情を考慮してなされたもので、 部品内蔵配線板 およびその製造方法において、 信頼性を損なうことなく さらなる部品実 装密度を向上することが可能な部品内蔵配線板およびその製造方法を提 供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、 本発明に係る部品内蔵配線板は、 板厚み 方向に形成されかつ板上下面には表出せずに埋設されている導電層と、 端子を有し、 前記埋設された導電層に前記端子が対向するように板内埋 設された電気/電子部品と、 前記埋設された電気 Z電子部品の前記端子 と前記導電層との間隙に設けられて前記端子と前記導電層とを電気的 - 機械的に接続する接続部材と、 前記埋設された電気/電子部品の外表面 のうち前記接続部材に接続される部位以外を覆いかつ前記電気/電子部 品の板厚み方向上下に密着するように設けられた上下 2つの絶縁層とを 具備する。

この部品内蔵配線板では、 内蔵部品の端子に接続するための導電層が 板厚み方向に形成されている。 したがって、 その部品の端子と導電層と の接続は、 例えば水平方向にプリ ッジした形状の導電部材によりなされ る。 よって、 内蔵部品の周りに間隙を生じにく く した構造であり、 内蔵 部品の周りには上下 2つの絶縁層が密着する。 したがって、 内蔵部品の 周辺に空隙が発生せず信頼性を劣化させない。

また、 本発明に係る部品内蔵配線板の製造方法は、 少なく とも上下両 面に導電層を有するコア配線板を製造する工程と、 前記製造されたコア 配線板に賞通孔を形成する工程と、 前記形成された貫通孔の内表面を含 むように導電層を形成する工程と、 前記上下両面の導電層をパターニン グする工程と、 前記貫通孔に形成された前記導電層を内蔵すべき電気/ 電子部品の端子の数に応じて分断し、 かつ、 内蔵すべき電気 Z電子部品 を位置させるべき空間が生じるように、 前記製造されたコア配線板を加 ェする工程と、 前記空間に電気 Z電子部品を位置させる工程と、 前記位 置させられた電気/電子部品の前記端子と前記分断された導電層とを導 電部材で接続する工程と、 前記導電部材により前記電気 Z電子部品が接 続された前記コア配線板の上下両面それぞれに重ねてかつ前記電気/電 子部品の周りを充填するように絶縁層を積層形成する工程とを具備する。

この製造方法では、 内蔵部品の端子に接続するための導電層をコア配 線板に設けた貫通孔に形成する。 そして、 貫通孔に形成された導電層は 内蔵部品の端子の数に応じて分断され、 かつ、 内蔵すべき電気ノ電子部 品を位置させるべき空間が生じるようにコア配線板が加工される。 した がって、 その部品の端子と導電層との接続は、 例えば水平方向にブリ ツ ジした形状の導電部材によりなされ得る。 よって、 内蔵部品の周りに間 隙を生じにく く した構造であり、 内蔵部品の周りには積層のための絶縁 層が充填 '密着され得る。 したがって、 内蔵部品の周辺に空隙が発生せ ず信頼性を劣化させない配線板を製造することができる。

また、 本発明に係る別の部品内蔵配線板の製造方法は、 少なく とも上 下両面に導電層を有するコア配線板を製造する工程と、 内蔵すべき電気 ノ電子部品を位置させるべき空間が生じるように前記製造されたコア配 線板に貫通孔を形成する工程と、 前記形成された貫通孔の内表面を含む ように導電層を形成する工程と、 前記上下両面の導電層をパターニング する工程と、 前記貫通孔に形成された前記導電層を前記内蔵すべき電気 Z電子部品の端子の数に応じて分断する工程と、 前記空間に電気ノ電子 部品を位置させる工程と、 前記位置させられた電気ノ電子部品の前記端 子と前記分断された導電層とを導電部材で接続する工程と、 前記導電部 材により前記電気 Z電子部品が接続された前記コア配線板の上下両面そ れぞれに重ねてかつ前記電気/電子部品の周りを充填するように絶縁層 を積層形成する工程とを具備する。

この製造方法では、 内蔵部品を位置させるべき空間が生じるようにコ ァ配線板に貫通孔を形成し、 さらに内蔵部品の端子に接続するための導 電層をこの賞通孔に形成する。 そして、 貫通孔に形成された導電層は内 蔵部品の端子の数に応じて分断される。 したがって、 その部品の端子と 導電層との接続は、 例えば水平方向にブリ ッジした形状の導電部材によ りなされ得る。 よって、 内蔵部品の周りに間隙を生じにく く した構造で あり、 内蔵部品の周りには積層のための絶縁層が充填■密着され得る。 したがって、 内蔵部品の周辺に空隙が発生せず信頼性を劣化させない配 線板を製造することができる。 図面の簡単な説明

図 1 A、 図 I Bは、 本発明の一実施形態に係る部品内蔵配線板の構造 を模式的に示す断面図および一部平面図である。

図 2 A、 図 2 B、 ···、 図 2 Fは、 本発明の一実施形態に係る部品内蔵 配線板を製造するプロセスを模式的断面で示す図である。

図 3 A、 図 3 B 1、 ··'、 図 3 C 2は、 図 2 A、 図 2 B、 ···、 図 2 Fの 続図であって、 本発明の一実施形態に係る部品内蔵配線板を製造するプ ロセスを模式的に断面 （または一部平面） にて示す図である。

図 4 A 1、 図 4A 2、 図 4 Bは、 図 3 A、 図 3 B 1、 ···、 図 3 C 2の 続図であって、 本発明の一実施形態に係る部品内蔵配線板を製造するプ ロセスを模式的に断面 （または一部平面） にて示す図である。

図 5 A、 図 5 B 1、 図 5 B 2は、 図 4 A 1、 図 4 A 2、 図 4 Bの続図 であって、 本発明の一実施形態に係る部品内蔵配線板を製造するプロセ スを模式的に断面 （または一部平面） にて示す図である。

図 6 A、 図 6 B、 図 6 Cは、 図 5 A、 図 5 B 1、 図 5 B 2の続図であ つて、 本発明の一実施形態に係る部品内蔵配線板を製造するプロセスを 模式的に断面にて示す図である。

図 7 A、 図 7 Bは、 本発明の別の実施形態に係る部品内蔵配線板の模 式的な構成を示す断面図および一部平面図である。

図 8 A、 図 8 B 1、 ···、 図 8 C 2は、 本発明の別の実施形態に係る部 品内蔵配線板を製造するプロセスを模式的に断面 （または一部平面） に て示す図である。

図 9 Α 1、 図 9 Α 2、 図 9 Β 1、 図 9 Β 2は、 図 8 Α、 図 8 Β 1、 ···, 図 8 C 2の続図であって、 本発明の別の実施形態に係る部品内蔵配線板 を製造するプロセスを模式的に断面 （または一部平面） にて示す図であ る。

図 1 0 Α、 図 1 0 Β 1、 図 1 0 Β 2、 図 1 0 B 3は、 図 9 Α 1、 図 9 Α 2、 図 9 Β 1、 図 9 Β 2の続図であって、 本発明の別の実施形態に係 PC漏 003/012749 る部品内蔵配線板を製造するプロセスを模式的に断面 （または一部平 面） にて示す図である。

図 1 1 A、 図 1 I Bは、 本発明の別の実施形態に係る部品内蔵配線板 の製造に必要な配線板素材の構成を模式的に断面にて示す図である。 図 1 2 A、 図 1 2 B、 図 1 2 Cは、 図 1 0 A、 図 1 0 B 1、 図 1 0 B 2、 図 1 0 B 3の続図であって、 本発明の別の実施形態に係る部品内蔵 配線板を製造するプロセスを模式的に断面にて示す図である。

図 1 3 A、 図 1 3 Bは、 本発明のさらに別の実施形態に係る部品内蔵 配線板の模式的な構成を示す断面図および一部平面図である。

図 1 4 A、 図 1 4 B 1、 ···、 図 1 4 C 2は、 本発明のさらに別の実施 形態に係る部品内蔵配線板を製造するプロセスを模式的に断面 （または —部平面） にて示す図である。

図 1 5 A 1、 図 1 5 A 2、 図 1 5 B 1、 図 1 5 B 2は、 図 1 4 A、 図 1 4 B 1、 ·'·、 図 1 4 C 2の続図であって、 本発明のさらに別の実施形 態に係る部品内蔵配線板を製造するプロセスを模式的に断面 （または一 部平面） にて示す図である。

図 1 6 A、 図 1 6 B 1、 図 1 6 B 2、 図 1 6 B 3は、 図 1 5 A 1、 図 1 5 A 2、 図 1 5 B 1、 図 1 5 B 2の続図であって、 本発明のさらに別 の実施形態に係る部品内蔵配線板を製造するプロセスを模式的に断面 (または一部平面） にて示す図である。

図 1 7 A、 図 1 7 B、 図 1 7 Cは、 図 1 6 A、 図 1 6 B 1、 図 1 6 B 2、 図 1 6 B 3の続図であって、 本発明のさらに別の実施形態に係る部 品内蔵配線板を製造するプロセスを模式的に断面にて示す図である。 発明を実施するための最良の形態

本発明の実施態様として、 前記電気 電子部品は、 半導体チップ、 半 P T/JP2003/012749 導体パッケージ、 チップコンデンサ、 チップ抵抗、 またはチップインダ クタである。 これらは、 電気 /電子部品と して代表的なものである。 ほ 力 にも、 ディスク リートの半導体素子 （トランジスタ、 ダイオードな ど） を使用することができる。

また、 実施態様として、 前記導電層が横方向に電気的接続し得る配線 層をさらに具備し、 その数が 4である。 導電層は、 上述のように、 板上 下面には表出せずに埋設されているが、 この埋設された位置の横方向に 配線層が 4つ設けられているという態様である。 配線層が 4つの場合の その部分の厚さは、 配線層間に位置する各絶縁層 （例えば樹脂層） の厚 さを選択することで、 例えば 0 . 2 m mから 0 . 6 m m程度にすること が容易にできる。 このような寸法は、 チップ抵抗のような電気部品の厚 さと同等またはやや大であり、 したがって部品を内蔵する空間が容易に 確保できる。

また、 実施態様として、 前記配線層は、 互いの間の電気的導通が導電 性バンプによりなされている。 導電性バンプによる層間接続により一層 の高密度実装に適する。

また、 実施態様と して、 前記導電性バンプは、 前記配線層をはさんで 重畳的に位置している。 導電性バンプが配線層をはさんで重畳的に位置 することでさらに一層高密度実装に適する。

また、 実施態様として、 前記上下 2つの絶縁層の内側面それぞれに接 触して設けられた 2つの内層配線層と、 前記上下 2つの絶縁層の外側面 それぞれに接触して設けられた 2つの外層配線層とをさらに具備し、 前 記上下 2つの絶縁層それぞれをはさむ前記内層配線層と前記外層配線層 との電気的導通が導電性バンプによりなされている。 内層配線層と外層 配線層との層間接続が導電性バンプでなされることにより一層の高密度 実装に適する。 また、 実施態様として、 前記接続部材は、 半田または導電性樹脂であ る。 利用可能な電気的 ·機械的接続部材として代表的なものである。 また、 実施態様として、 前記接続部材は、 前記導電層の横方向端部に 接触していない。 すなわち、 導電層の横方向端部に乱れが形成された場 合にもこの乱れに接触しない接続部材となり、 乱れに干渉されないとい う製造上の利点が得られる。

また、 実施態様として、 前記導電層は、 横断面形状として複数の円弧 からなる形状である。 この場合、 上記のように接続部材が導電層の横方 向端部に接触していない態様とするのに向いている。

また、 本発明の製造方法における実施態様として、 少なく とも上下両 面に導電層を有するコア配線板を製造する前記工程は、 配線層を 4つ有 するコア配線板を製造するものであり、 かつ、 これらの配線層同士の電 気的接続が導電性バンプでなされるように製造される。 配線層を 4つと することにより、 その厚さを、 部品内蔵空間が確保しやすい寸法とし、 配線層同士の層間接続を導電性バンプで行なうことにより一層の高密度 実装を実現する。

また、 実施態様として、 前記形成された貫通孔の内表面を含むように 導電層を形成する前記工程は、 無電解めつきにより下地となる導電層を 形成する工程と、 前記形成された下地を種に用いて電解めつきにより上 層となる導電層を形成する工程とを有する。 このような ²段階のめっき を用いることで効率的なめっき形成を行なうことができる。

また、 実施態様として、 前記貫通孔に形成された前記導電層を内蔵す べき電気/電子部品の端子の数に応じて分断し、 かつ、 内蔵すべき電気

Z電子部品を位置させるべき空間が生じるように、 前記製造されたコア 配線板を加工する前記工程は、 ドリ リングによりなされる。 ドリ リング を用いることで、 スルーホール用の穴明け機など既存の製造装置の利用 を図ることができる。

また、 実施態様として、 前記空間に電気 Z電子部品を位置させる前記 工程は、 前記空間からのぞく前記コア配線板の下位置に支持部材をあて がい、 前記支持部材上に前記電気/電子部品を位置させてなされる。 部 品の実装位置は、 コア配線板に形成された空間であるが、 このように支 持部材を利用することで、 通常のマウンタなど既存の製造装置の利用を 図ることができる。

また、 実施態様として、 前記位置させられた電気/電子部品の前記端 子と前記分断された導電層とを導電部材で接続する前記工程は、 前記導 電部材として半田または導電性樹脂が用いられる。 利用可能な電気的 - 機械的接続部材として代表的なものである。

また、 本発明の別の製造方法における実施態様として、 前記形成され た貫通孔の内表面を含むように導電層を形成する前記工程は、 無電解め つきにより下地となる導電層を形成する工程と、 前記形成された下地を 種に用いて電解めつきにより上層となる導電層を形成する工程とを有し てなされる。 このような 2段階のめっきを用いることで効率的なめっき 形成を行なうことができる。

また、 実施態様として、 内蔵すべき電気ノ電子部品を位置させるべき 空間が生じるように前記製造されたコア配線板に貫通孔を形成する前記 工程は、 ドリ リングまたは金型打ち抜きによりなすことができる。 ドリ リングを用いることで、 スルーホール用の穴明け機など既存の製造装置 の利用を図ることができる。 金型打ち抜きでは効率的な貫通孔形成がで さる。

また、 実施態様として、 前記空間に電気 Z電子部品を位置させる前記 工程は、 前記空間からのぞく前記コア配線板の下位置に支持部材をあて がい、 前記支持部材上に前記電気 電子部品を位置させてなすことがで きる。 部品の実装位置は、 コア配線板に形成された空間であるが、 この ように支持部材を利用することで、 通常のマウンタなど既存の製造装置 の利用を図ることができる。

また、 実施態様として、 前記位置させられた電気/電子部品の前記端 子と前記分断された導電層とを導電部材で接続する前記工程は、 前記導 電部材として半田または導電性樹脂が用いられ得る。 利用可能な電気 的 ·機械的接続部材として代表的なものである。

また、 実施態様として、 前記貫通孔に形成された前記導電層を内蔵す べき電気/電子部品の端子の数に応じて分断する工程は、 ドリ リング、 金型打ち抜き、 またはレーザ加工によりなされる。

また、 実施態様と して、 少なく とも上下両面に導電層を有するコア配 線板を製造する前記工程は、 配線層を 4つ有するコア配線板を製造する ものであり、 かつ、 これらの配線層同士の電気的接続が導電性バンプで なされるように製造され得る。 配線層を 4つとすることにより、 コア配 線板の厚さを部品内蔵空間が確保しやすい寸法とし、 配線層同士の層間 接続を導電性バンプで行なうことにより一層の高密度実装を実現する。

また、 実施態様として、 内蔵すべき電気/電子部品を位置させるべき 空間が生じるように前記製造されたコア配線板に貫通孔を形成する前記 工程は、 前記貫通孔としてほぼ円形の貫通孔を形成する、 とすることが できる。

また、 実施態様として、 内蔵すべき電気/電子部品を位置させるべき 空間が生じるように前記製造されたコア配線板に貫通孔を形成する前記 工程は、 前記貫通孔として横断面外形が複数の円弧からなる貫通孔を形 成する、 とすることができる。

以上を踏まえ、 以下では本発明の実施形態を図面を参照しながら説明 する。 図 1 A、 図 I Bは、 本発明の一実施形態に係る部品内蔵配線板の 模式的な構成を示す断面図 （図 1 A ) および一部平面図 （図 1 B ) であ る。

この実施形態は、 図 1 Aに示すように、 絶縁層 1 1〜 1 5を有し、 こ れらの境界付近および上下面に配線層 2 1〜 2 6をそれぞれ有する 6層 配線板である。 各隣り合う配線層間の電気的接続 （層間接続） は導電性 バンプ 4 1〜 4 5によりなされ、 これらの導電性バンプ 4 1〜 4 5は、 重畳的に配置され得るようになつている。 このような導電性バンプ 4 1 〜4 5により、 配線板主面の利用効率が向上し高密度実装に適する。 な お、 上下面の符号 3 1、 3 2は、 半田レジス トである。

また、 内側の配線層 2 2、 2 3、 2 4、 2 5の水平レベル内に含まれ るように電気 電子部品 3 3 (例えばここではチップ抵抗） が内蔵され る。 部品 3 3は、 その両端子が接続部材と しての半田 3 6、 3 7を介し て、 板厚み方向に形成された導電層 3 4、 3 5に向かい合いかつ電気的、 機械的に接続されている。 導電層 3 4、 3 5は、 図示するように、 内側 の配線層 2 2、 2 3、 2 4、 2 5 との直接的な電気的接続が可能となつ ている。

部品 3 3は、 平面的に見ると図 1 Bに示すように配設されている。 す なわち、 部品 3 3を内蔵するため内側の絶縁層 1 2、 1 3、 1 4には貫 通空間が形成され、 この貫通空間は、 部品 3 3および接続するための半 田 3 6、 3 7ならびに上下両側の絶縁層 1 1、 1 5の内側へのはみ出し 部により占められている。 なお、 部品 3 3は、 通常、 図 1 Aに示す厚さ の方が図 1 Bに示す幅より寸法が小さいが、 図 1 Aでは配線板の厚み方 向を強調拡大して示すため部品 3 3についても厚さの方が大きく表示さ れている。

具体的な寸法は、 部品 3 3として 0 6 0 3のチップ抵抗を使用したと き、 絶縁層 1 2、 1 3、 1 4の合計厚が例えば 0 . 2 m m〜 0 . 3 m m 程度となるように、 これらの絶縁層 1 2、 1 3、 1 4それぞれが 0. 0 6 mmないし 0. 1 mm程度の厚さである。

なお、 各部材料は、 絶縁層 1 1〜 1 5には例えばエポキシ樹脂、 ポリ ィミ ド樹脂、 ビスマレイミ ドトリァジン樹脂など、 配線層 2 1〜 2 6や 導電層 3 4、 3 5には例えば銅など、 導電性バンプ 4 1〜 4 5には、 例 えば微細な金属粒 （銀、 銅、 金、 半田など） を樹脂中に分散させた導電 性樹脂などを用いることができる。 また、 半田 3 6、 3 7については、 これに代えて導電性樹脂を用いることができる。

この実施形態の構造の配線板では、 内蔵された部品 3 3の周りを絶縁 層 1 1、 1 5が覆うように密着し、 空隙の発生を防止するので信頼性向 上に極めて好ましい。 なお、 以上の記述では、 電気/電子部品 3 3と し てチップ抵抗を例にして説明したが、 チップコンデンサ、 チップインダ クタ、 チップダイォードなど端子の配置構造がチップ抵抗とほぼ同じも のでは同様な適用が可能である。

チップ型ディスクリート トランジスタゃパッケージに収められた半導 体デバイスなどでも、 例えばパッケージたるモールド樹脂の厚さ方向中 間からリードビンを水平方向に突起させたものであれば、 リードピンの 数だけ配線板側に板厚み方向の導電層を分離して形成することで対応が 可能である。 ベアの半導体チップの場合では、 その周縁のなるべく近く のパッ ド上に突起電極を形設することで、 この突起電極を配線板側の導 電層との電気的、 機械的接続に使用することができる。

次に、 上記のような構造の部品内蔵配線板を製造するプロセスの例を 図 2 A、 図 2 B、 ···、 図 2 F、 ないし図 6 A、 図 6 B、 図 6 Cを参照し て説明する。 図 2 A、 図 2 B、 ···、 図 2 F、 ないし図 6 A、 図 6 B、 図 6 Cは、 本発明の一実施形態に係る部品内蔵配線板を製造するプロセス を模式的に断面 （または一部平面） にて示す図である。 これらの図にお いて、 同一相当の部位には同一符号を付してある。 また、 図 1 A、 図 1 Bに示す配線板と対応する部位にも同一符号を付してある。

図 2 A、 図 2 B、 …ヽ 図 2 Fは、 配線板のうちコア配線板 （部品が 内蔵されるべき層を含む配線板素材） の製造工程を示す断面図である。 まず、 図 2 Aに示すように、 銅箔 （厚さは例えば 1 8 / m) 2 2 aを用 意し、 この銅箔 2 2 a上の必要な位置 （特定の配線板のレイアウ トに従 う位置） にほぼ円錐形の導電性バンプ 4 2 aを形成する。 これには、 例 えばスクリーン印刷を用いて導電性ペース トを銅箔 2 2 a上に印刷して なすことができる。

この場合のスクリーン版には、 例えば 0. 2 mmの貫通孔 （ピッ ト） が穿設されたものを用いることができる。 これにより、 例えば底面径と して 0. 1 5 mm程度以上の導電性バンプを形成することができる。 導 電性ペース トとしては、 例えばエポキシ樹脂のようなペース ト状樹脂の 中に金属粒 （銀、 金、 銅、 半田など） を分散させ、 加えて揮発性の溶剤 を混合させたもの用いることができる。 印刷されたあと、 例えばオーブ ンで乾燥し導電性ペース トを硬化させる。

次に、 専用機を用い、 銅箔 2 2 aに絶縁層 1 2 とすべきプリプレダ (厚さは例えば 0. 0 6 mm) に対向させて、 図 2 Bに示すように、 導 電性バンプ 4 2 aを半硬化状態のプリプレダに貫通させる。 プリプレダ は、 例えば、 エポキシ樹脂のような硬化性樹脂をガラス繊維のような捕 強材に含浸させたものである。 また、 硬化する前には半硬化状態にあり - 熱可塑性 （熱による流動性） および熱硬化性を有する。 なお、 図 2 Bに 示す状態のものを配線板素材 1または l aもしくは l b として後述で参 照する （同様の構成を有するものが l a もしくは l b ) 。

次に、 図 2 Cに示すように、 銅箔 （厚さは例えば 1 8 // m) 2 3 aを '一体化しプリプレダを硬化させる。 このためには、 真空積層熱プ レス機を用いこれを所定の温度および圧力プロファイルに設定する。 積 層 .一体化のとき、 導電性バンプ 4 2 aは、 頭部がつぶされて塑性変形 し （二導電性バンプ 4 2となる） 、 銅箔 2 3 a との電気的接続が確立す る。

次に、 図 2 Dに示すように、 片側の銅箔 2 3 aを回路パターユングし 配線層 2 3を形成する。 このためには、 例えば、 まず、 銅箔 2 3 aの表 面を化学研磨してレジス ト用のドライフィルムとの密着性を向上したう えで、 レジス ト用ドライフィルムを銅箔 2 3 aに積層する。 そして、 フ オ トマスクを介して例えば超高圧水銀灯を有するァライメント露光機で ドライフィルムを露光し、 さらに炭酸ナトリ ウムによってスプレー現像 する。 この現像パターンのドライフィルムを銅箔 2 3 a上に残すことに より、 パターエングされたレジス トが銅箔 2 3 a上に形成される。

レジス トが銅箔 2 3 a上に形成されたら、 これをマスクにエッチヤン トとして塩化第 2鉄をベースとする薬液を用い、 レジス トパターンと し て抜けた位置の銅箔 2 3 aをスプレーエッチングする。 これにより、 銅 箔 2 3 aから配線層 2 3が形成される。 形成された配線層 2 3は、 この あと積層される絶縁層との密着性を向上するために黒化還元処理を行な つておく。 なお、 図 2 Dに示す状態のものを配線板素材 2または 2 a と して後述で参照する （同様の構成を有するものが 2 a ) 。

次に、 図 2 Eに示すように、 パターンニング形成された配線層 2 3上 の必要な位置 （特定の配線板のレイアウ トに従う位置） にほぼ円錐形の 導電性バンプ 4 3 a を形成する。 導電性バンプ 4 3 a の形成は、 例えば 0 . 2 2 m mのピッ トが穿設されたスク リ一ン版を用いて導電性バンプ 4 2 a の形成と同様に行なうことができる。 スク リーン印刷により形成 された導電性ペース トは、 オープンで乾燥し硬化させておく。 なお、 導 電性バンプ 4 3 aは、 導電性バンプ 4 2と配線層 2 3をはさんで重畳的 9 に位置することが可能である。

次に、 専用機を用い、 絶縁層 1 2に、 絶縁層 1 3とすべきプリプレダ (厚さは例えば 0. 0 6 mm) を対向させて、 図 2 Fに示すように、 導 電性バンプ 4 3 aを半硬化状態のプリプレダに貫通させる。 プリプレダ は、 絶縁層 1 2の場合と同様のものを用いることができる。 なお、 図 2 Fに示す状態のものを配線板素材 3 として後述で参照する。

図 3 A、 図 3 B 1、 ··'、 図 3 C 2は、 図 2 Fに示した配線板素材 3 と図 2 Dに示した配線板素材 2と同様の構成のもの 2 a とを用いてコア 配線板 （部品が内蔵されるべき層を含む配線板素材） を形成し、 さらに このコア配線板に部品内蔵用の貫通孔を形成する途中までの製造工程を 示す断面図または一部平面図である。

まず、 図 3 Aに示すように、 配線板素材 3 と配線板素材 2 a とを積 層 '一体化し、 かつ絶縁層 1 3 とすべきプリプレダを硬化させる。 配線 板素材 2 aは、 図 2 Dに示した配線板素材 2と同様の構成を有するもの であって、 かつ導電性バンプ 4 4と配線層 2 4とが所定の位置またはパ ターン （特定の配線板のレイアウ トに従う位置またはパターン） に形成 されているものである。

積層 ·一体化には、 例えばレイアップ装置で位置合わせを行い配線板 素材 3と配線板素材 2 a とを重ねて配置し、 かつ真空積層熱プレス機を 用いこれを所定の温度および圧力プロファイルに設定する。 この積層 ' 一体化により導電性バンプ 4 3 aは、 頭部がつぶされて塑性変形し （= 導電性バンプ 4 3 となる） 、 配線層 2 4との電気的接続が確立する。 ま た、 配線層 2 4は、 絶縁層 1 3 となるべきプリプレダの熱可塑性 （熱に よる流動性） により絶縁層 1 3側へ沈み込んで位置するようになる。 以上によりコア配線板が形成されたことになる。 この実施形態では、 このように 4つの配線層 （または銅箔） 2 2 a、 2 3、 2 4、 2 5 aを 有するコア配線板を形成したが、 配線層数は 4に限られることはない。 例えば 2、 6、 8、 …のような偶数の配線層を有する場合や、 3、 5、 7、 …のよ うな奇数の配線層を有する場合であってもよい。 これらの配 線層数の場合も、 以上説明した工程を応用することにより形成すること ができる。

例えば、 6の場合であれば、 図 3 Aに示す 4層配線板 （ただし片面の 銅箔をパターエング形成したもの） と図 2 Fに示す配線板素材 3の構成 のものとを積層 '一体化することにより得られる。 また、 3の場合であ れば、 図 2 Bに示す配線板素材 1に代えて図 2 Fに示す配線板素材 3の 構成のものを用い、 これに対して図 2 Cに示す工程を行なうことにより 得られる。 同様に、 適宜組み合わせればそのほかの層数のものも得られ る。

また、 この実施形態では、 プリプレダを貫通する高さに層間接続たる 導電性バンプ 4 2 a、 4 3 a、 4 4 aが形成される必要があり、 かつ、 導電性バンプ 4 2 a、 4 3 a、 4 4 aの形成高さにはある程度制限があ るので、 コア配線板の配線層数は、 これに内蔵する部品の厚さを考慮し て好ましい数が存在する。 上記の説明の場合では、 絶縁層 1 2、 1 3、 1 4をそれぞれ 0. 0 6 mm厚とし、 総厚を約 0. 2 mm程度として 0 6 0 3または 1 0 0 5サイズのチップ抵抗が収まるように考えている。 0. 0 6 mm厚の絶縁層 1 2、 1 3、 1 4であれば、 底面径が 1 5 0 μ m程度以上である導電性バンプ 4 2 a、 4 3 a、 4 4 aの形成高さで、 容易に十分な貫通ができる。 これらの結果、 配線層数が 4となったもの である。

ただし、 導電性バンプ 4 2 a、 4 3 a、 4 4 aの形成高さをより高く すればより厚いプリプレダを貫通させることが可能であり、 この結果、 同じ部品 3 3を内蔵するとしてもコア配線板の配線層の数を少なくする 12749 ことができる。 逆に、 導電性バンプ 4 2 a 4 3 a、 4 4 aの形成高さ をより低くすればより薄いプリプレダを用いることになり、 この結果コ ァ配線板の配線層の数を多くすることができる。

さらに、 この実施形態では、 コア配線板の層間接続が導電性バンプ 4 2、 4 3、 4 4で行なわれる構成としているが、 これに限らず、 配線板 として高密度の実装性は劣るが例えば周知のスルーホールによるもので あってもよい。

プロセスの説明を続けるに、 コア配線板が形成されたら、 次に、 図 3 B l、 B 2に示すように、 コア配線板の必要な位置に貫通孔 5 1を形成 する。 貫通孔 5 1は、 内蔵部品との接続に用いる、 板厚み方向の導電層 を形成するためのものであり、 かつ内蔵部品を位置させる空間の一部と なるものである。 ここでは、 貫通孔 5 1 と して 0. 4 mm径の N C (numerical control) ドリノレを用!/、ほぼ、隣接するように内蔵き 品 1 つについて 2つ設ける。 ドリルにより孔を明けたら、 孔内を、 例えば高 圧水洗浄および所定の薬液を用いるデスミァ処理で洗浄しておく。

次に、 図 3 C 1、 C 2に示すように、 貫通孔 5 1の内壁面を含むよう に例えば銅のめっき層 5 2を例えば 2 0 μ m厚で形成する。 めっき層 5 2の形成には、 例えば、 まず、 化学銅めつきのような無電解めつきによ り連続面のシード層を形成し、 そのあと、 形成されたシード層を種に例 えば硫酸銅めつき浴にて電解めつき処理することよりなすことができる。 このような 2段階のめっきにより効率的にめっき層 5 2を形成すること ができる。 なお、 貫通孔 5 1に形成されためつき層 5 2は、 図示するよ うに、 コア配線板の中間にある配線層 2 3、 2 4とも電気的接続され得 る。

図 4 A 1、 図 4 A 2、 図 4 Bは、 コア配線板に部品内蔵用の貫通孔 を形成する残りの製造工程を示す断面図または一部平面図である。 P T/JP2003/012749 図 3 C 1、 C 2に示すようにめつき層 5 2が形成されたら、 次に、 両 面の銅箔 2 2 a、 2 5 a (、 および両面に位置するめつき層 5 2 ) にパ ターユング形成を施し配線層 2 2、 2 5を形成する。 このパターユング は、 それぞれ、 図 2 Dを参照した配線層 2 3の形成工程と同様に行なう ことができる。 すなわち、 化学研磨、 レジス ト用ドライフィルム積層、 フォ トマスクを介する露光、 現像、 エッチングという手順である。 形成 された配線層 2 2、 2 5は、 図 4 A 2に示すように、 貫通孔 5 1の内壁 面に形成されためつき層 5 2に対してのランド部分 （その径は例えば 0 . 8 m m ) を含む。

次に、 図 4 Bに示すように、 貫通孔 5 1内壁面のめっき層 5 2を分断 し、 かつ内蔵部品との接続部である導電層 3 4、 3 5を独立形成するよ うにコア配線板を加工する。 ここでの加工方法は、 N C ドリルを用いた 孔明けよる。 すなわち、 貫通孔 5 1が並ぶ方向と垂直に交わるコア配線 板上位置に、 0 . 8 m m径のめつき層分断貫通孔 5 3を 2つほぼ隣接し て明ける。 このようなドリルによるめつき層 5 2の分断によれば、 既存 の装置を用いて容易に導電層 3 4、 3 5を分断形成することができる。 また、 ここでめつき層分断貫通孔 5 3を図示のように貫通孔 5 1に対 して大きめに形成すると、 このあとの部品実装工程において部品が正常 に実装されなかった場合に、 このめつき層分断貫通孔 5 3を部品実装の リペアのための空間として機能させることができる利点がある。

なお、 めっき層分断貫通孔 5 3は、 上記のような 2つの孔の組み合わ せに限らず、 2つの貫通孔 5 1のちよ う ど真中を中心とするひとつの孔 によって形成するようにしてもよい。 この場合、 リペアのための空間は 小さくなるが、 めっき層分断のための孔形成がひとつで済むので効率は 向上する。

以上により、 部品を内蔵するための空間 （貫通孔 5 1 とめつき層分断 貫通孔 5 3とによる空間） が形成されたコア配線板を得ることができる。 ちなみに、 上記でめっき層 5 2の分断は、 ドリ リングによらなくてもな すことは可能である。 例えば金型による打ち抜き （パンチング） や切削 機を用いる方法が挙げられる。

図 5 A、 図 5 B 1、 図 5 B 2は、 コァ配線板に部品を内蔵するため の部品実装工程を示す断面図または一部平面図である。 まず、 図 5 Aに 示すように、 コア配線板の片側面を支持部材 6 1にあてがい、 この状態 において、 マウンタなどの実装機器により所定位置 （内蔵するための空 間） に部品 3 3を位匱させる。 ここで、 支持部材 6 1の面上は、 粘着層 6 1 aを設けるようにするとより好ましい。 粘着層 6 1 aにより、 マウ ントされた部品 3 3がある程度固定されて次工程に供することができる からである。

なお、 このよ うな粘着層 6 1 aを有する支持部材 6 1に代えて、 耐熱 性の粘着テープ （または耐熱性の粘着シート） をコア配線板の片面に張 り付けるようにしてもよい。

次に、 図 5 B 1、 B 2に示すように、 部品 3 3の両端子付近の所定位 置にクリーム半田 3 6 a、 3 7 a (半田は、 例えば S n— 3. O A g— 0. 5 C uの鉛フリーのもの） を塗布する。 このような塗布は、 例えば スク リーン印刷またはデイスペンサにより行なうことができる。 ここで は、 0. 5 mm径のピッ トを有するスク リーン版によるスク リーン印刷 を用いた。 なお、 クリーム半田 3 6 a、 3 7 aは、 これに代えて導電性 ペース トを用いてもよい。

図 6 A、 図 6 B、 図 6 Cは、 部品の実装されたコア配線板を用いて完 成品としての部品内蔵配線板を形成する工程を断面で示す図である。 図 5 B 1、 B 2に示すようにクリーム半田 3 6 a、 3 7 aをコア配線板上 に塗布したら、 次に、 クリーム半田 3 6 a、 3 7 aをリフロー炉でリ フ 3 012749 ローさせる。 これにより、 図 6 Aに示すような状態となり、 接続部材と しての半田 3 6、 3 7が導電層 3 4、 3 5 と部品 3 3の端子との電気 的 ·機械的接続を確立する。 なお、 クリーム半田 3 6 a、 3 7 aに代え て導電性ペース トを用いた場合には、 これを例えばオープンで乾燥させ 硬化させて電気的 ·機械的接続を確立する。

以上により得られた部品装着のコア配線板 4は、 その両面の配線層 2 2、 2 5についてこのあと積層される絶縁層との密着性を向上するため 黒化還元処理を行なっておく。

次に、 図 6 Bに示すように、 コア配線板 4の両側に配線板素材 1 a、 l bを積層し、 これらを一体化する。 このとき絶縁層 1 1、 1 5 とすべ きプリプレダを硬化させる。 配線板素材 1 a、 l bは、 図 2 Bに示した 配線板素材 1 と同様の構成を有するものであって、 かつ導電性バンプ 4 1または 4 5が所定の位置 （特定の配線板のレイアウ トに従う位置） に 形成されているものである。

この積層 .一体化には、 例えばレイアップ装置で位置合わせを行いコ ァ配線板 4と配線板素材 1 a、 l b とを重ねて配置し、 かつ真空積層熱 プレス機を用いこれを所定の温度および圧力プロファイルに設定する。 この積層 ■一体化により導電性バンプ 4 1、 4 5は、 頭部がつぶされて 塑性変形し、 配線層 2 2または 2 5との電気的接続が確立する。

また、 配線層 2 2は、 絶縁層 1 1 となるべきプリプレダの熱可塑性 (熱による流動性） により絶縁層 1 1側へ沈み込んで位置し、 配線層 2 5は、 絶縁層 1 5となるべきプリプレダの熱可塑性 （熱による流動性） により絶縁層 1 5側へ沈み込んで位置するようになる。 さらに、 絶縁層 1 1、 1 5となるべきプリプレダの熱可塑性 （熱による流動性） により、 内蔵された部品 3 3を覆いかつ密着するようにその周辺にも絶縁層が絶 縁層 1 1、 1 5 と一体的に形成される。 これにより部品 3 3周りの穴埋 め工程は不要であり工程の簡素化が実現するともに、 間隙 （ボイ ド） の 発生を防止して信頼性を向上できる。

なお、 外側に積層する配線板素材は図 2 Bに示す形態のものに代えて、 さらに配線層数が多いものでもよい。 例えば、 図 2 Fに示す 2つの配線 層を有するもの、 同様に 3以上の配線層を有するものでもよい。 また、 外側に積層する配線板素材は、 必ずしも、 図 2 Bに示すように導電性バ ンプ 4 2 aを伴っていなくてもよい。 この場合、 導電性バンプ 4 2 aが ないので、 銅箔 2 l a ( 2 6 a ) と配線層 2 2 ( 2 5 ) との層間接続は、 導電性バンプによって行なうことはできないが、 積層後の配線板にスル 一ホールを設けてこのスルーホールによりこれらの層間接続を行なうこ とができる。

外側に位置すべき絶縁層をコア配線板と積層 ■ 一体化したら、 次に、 図 6 Cに示すように、 両外側の銅箔 2 1 a、 2 5 aに対してパターニン グ形成を施し配線層 2 1、 2 6を形成する。 このパターニングは、 それ ぞれ、 図 2 Dを参照した配線層 2 3の形成工程と同様に行なうことがで きる。 すなわち、 化学研磨、 レジス ト用 ドライフィルム積層、 フォ トマ スクを介する露光、 現像、 エッチングという手順である。 なお、 以上の 外側絶縁層 1 1、 1 5の形成のあと、 さらにこの外側に同様の要領によ り絶縁層を積層 '一体化 （ビルドアップ） してもよい。

次に、 図 6 Cに示すように、 最外側面の所定の位置に半田レジス ト 3 1、 3 2を形成する。 さらに、 配線層 2 1または 2 6の半田レジス トの 形成されない部位には腐蝕防止のため無電解めつき法によりェッケル / 金 (ニッケルが下地) の層 （図示せず） を形成する。 そして、 配線板を ルータ加工機により所定の外形となるように切り出す。 以上により本実 施形態に係る部品内蔵配線板を得ることができる。

この実施形態では、 製造設備として既存のものをほとんどそのまま使 用することができ、 配線板の製造コス トの抑制につながる。 また、 層間 接続に、 重畳的位置への配置が可能な導電性バンプ 4 1〜 4 5を用いた ので配線長を短く して効率的かつ電気的特性を向上して配線板としてレ ィアウ トができる。 特に、 比較的実装点数が多くなるチップ抵抗、 チッ プコンデンサを内蔵できるので、 現行設計ルールの緩和および一層の高 密度実装が可能である。

次に、 本発明の別の実施形態に係る部品内蔵配線板を図 7 A、 図 7 B を参照して説明する。 図 7 A、 図 7 Bは、 本発明の別の実施形態に係る 部品内蔵配線板の模式的な構成を示す断面図 （図 7 A) および一部平面 図 （図 7 B) である。

この実施形態は、 上記の図 1 A、 図 1 Bに示した実施形態たる部品内 蔵配線板の変形例であって、 電気 Z電子部品 3 3をより円滑に配置する ためコア配線板に形成する貫通部の形状を異ならせたものである。 また. ここでは一例としてコア配線板は、 4層の配線層を有するものから 2層 の配線層を有するものに変更している。 図 7 A、 図 7 Bにおいて、 すで に説明した部位と同一相当のものには同一符合を付し、 その説明は可能 な限り省略する。

図 7 Aに示すように、 この部品内蔵配線板は、 絶縁層 1 1、 1 1 2、 1 1 4、 1 5を有し、 絶縁層 1 1、 1 1 2の境界付近、 絶縁層 1 1 4、 1 5の境界付近、 および上下面に配線層 2 1、 2 2、 2 5、 2 6をそれ ぞれ有する 4層配線板である。 内側の配線層 2 2、 2 3間の層間接続は、 縦方向の導電層 3 4 A、 3 5 Aによるもの以外は図示していないが、 導 電性組成物によるいわゆるブラインドビアなどの形成により行うことも 可能である。

部品 3 3は、 平面的に見ると図 7 Bに示すように配設されている。 半 田 3 6、 3 7は、 導電層 3 4 A、 3 5 Aの横方向端部 （=製造工程上バ リの発生があり得る。 詳しくは後述。 ） までは達していない。 絶縁層 1 1 2、 1 1 4は、 単一の層のものを用いてもよいが、 この実施形態では 2つの層の積層により所定の厚さを得ている。

この実施形態の構造の配線板は、 図 1 A、 図 I Bに示したものと同様 に、 内蔵された部品 3 3の周りを絶縁層 1 1、 1 5が覆うように密着し. 空隙の発生を防止するので信頼性向上に極めて好ましい。 また、 半田 3 6、 3 7カ 、 導電層 3 4八、 3 5 Aの横方向端部まで達していないので. 部品 3 3や半田 3 6、 3 7を配置する工程がより容易になる （詳しくは 後述） 。

上記のような構造の部品内蔵配線板を製造するプロセスの例を図 8 A. 図 8 B 1、 ···、 図 8 C 2、 ないし図 1 2 A、 図 1 2 B、 図 1 2 Cを参照 して説明する。 図 8 A、 図 8 B 1、 ···、 図 8 C 2、 ないし図 1 2 A、 図 1 2 B、 図 1 2 Cは、 本発明の別の実施形態に係る部品内蔵配線板を製 造するプロセスを模式的に断面 （または一部平面） にて示す図である。 これらの図において、 同一相当の部位には同一符号を付してある。 また, 図 7 A、 図 7 Bに示す配線板と対応する部位にも同一符号を付してある _c 図 8 A、 図 8 B 1、 ···、 図 8 C 2は、 コア配線板 （部品が内蔵される べき層を含む配線板素材） に部品内蔵用の貫通孔を形成する途中までの 製造工程を示す断面図または一部平面図である。 まず、 図 8 Aに示すよ うに、 絶縁板 1 1 2、 1 1 4が積層され、 その上下面に銅箔 （厚さは例 えば 1 8 μ ιη) 2 2 a、 2 5 aが配設された両面銅張り板を用意する。 これがコア配線板になる。

コア配線板が用意されたら、 次に、 図 8 B 1、 B 2に示すように、 コ ァ配線板の必要な位置に円形の貫通孔 5 1 Aを形成する。 貫通孔 5 1 A は、 内蔵部品との接続に用いる、 板厚み方向の導電層を形成するための ものであり、 かつ内蔵部品を位置させる空間となるものである。 ここで は、 貫通孔 5 1 Aとして 0. 8 111111径の 〇 (numerical control) ドリルを用いて内蔵部品ごとにひとつずつ設ける， ドリノレにより孔を明 けたら、 孔内を、 例えば高圧水洗浄および所定の薬液を用いるデスミア 処理で洗浄しておく。 なお、 貫通孔 5 1の形成に金型打ち抜きを用いる こともできる。

次に、 図 8 C 1、 C 2に示すように、 貫通孔 5 1 Aの内壁面を含むよ うに例えば銅のめつき層 5 2を例えば 2 0 m厚で形成する。 この工程 は、 図 3 C 1、 C 2に示したものと同様である。

なお、 図 8 A、 図 8 B 1、 ··'、 図 8 C 2に示す工程は、 部品内蔵用の 貫通孔 5 1 Aの形成として説明したが、 いわゆるブラインドビアによる 層間接続の形成工程としての説明にもほぼなつている。 すなわち、 銅箔 2 2 a , 2 5 aによる配線層の間の電気的接続が必要な場合には、 貫通 孔 5 1 Aと同様な孔 （ただし直径はそれより小） を形成し、 さらにその 内壁面にめっき層を形成すれば層間接続を形設することができる。

図 9 A 1、 図 9 A 2、 図 9 B 1、 図 9 B 2は、 コア配線板に部品内蔵 用の貫通孔を形成する残りの製造工程を示す断面図または一部平面図で ある。

図 8 C 1、 C 2に示すようにめつき層 5 2が形成されたら、 次に、 図 9 A 1、 A 2に示すように、 両面の銅箔 2 2 a、 2 5 a (、 および両面 に位置するめつき層 5 2 ) にパターユングを施し配線層 2 2、 2 5を形 成する。 これは、 図 4 A 1、 A 2での説明と同様である。 形成された配 線層 2 2、 2 5は、 このあと積層される絶縁層との密着性を向上するた めに黒化還元処理を行なっておく （これは、 後述する図 1 2 Aの段階で もよい。）。 形成された配線層 2 2、 2 5は、 図 9 A 2に示すように、 貫 通孔 5 1 Aの内壁面に形成されためつき層 5 2に対してのランド部分 (その外径は例えば 1 . 2 mm) を含む。 次に、 図 9 B 1に示すように、 貫通孔 5 1 A内壁面のめっき層 5 2を 分断して内蔵部品との接続部である導電層 3 4 A、 3 5 Aを独立形成す るようにコア配線板を加工する。 ここでの加工方法は、 NC ドリルを用 いた孔明けによる。 すなわち、 貫通孔 5 1 Aの外形上向い合う位置に貫 通孔 5 1 Aより小さい直径 （例えば 0. 5 mm) の孔 （めっき層分断貫 通孔） 5 3 Aを明ける。 このようなドリルによるめつき層 5 2の分断に よれば、 既存の装置を用いて容易に導電層 3 4、 3 5を分断形成するこ とができる。

また、 めっき層 5 2の分断が、 貫通孔 5 1 Aの直径に対して小さい直 径の孔 5 3 Aによりなされるので、 独立形成される導電層 3 4 A、 3 5 Aの横方向寸法は比較的大きな幅になる。 このため、 図 9 B 2に示すよ うに孔 5 3 Aの形成によるバリ 1 5 3 (主にめつき層 5 2が剥離して切 除されずに残ったもの。） が導電層 3 4 A、 3 5 Aとの境界に発生する 場合にも、 このバリ 1 5 3が内蔵部品の実装に干渉することを防止でき る。 換言すると、 バリ 1 5 3が発生してもこれを取り除く工程を特に必 要としないので生産性を向上できる （図 1 0 B 3でも言及する。）。 なお、 バリ 1 5 3は、 孔 5 3 Aを明ける ドリルの刃の劣化が進むとより発生し やすいことが分かっている。

以上により、 部品を内蔵するための空間 （貫通孔 5 1 Aによる空間） が形成されたコア配線板を得ることができる。 なお、 上記でめっき層 5 2の分断は、 ドリ リングによらなくてもなすことは可能である。 例えば 金型による打ち抜き （パンチング） や切削機、 またはレーザ加工を用い る方法が挙げられる。

図 1 0 A、 図 1 0 B 1、 図 1 0 B 2、 図 1 0 B 3は、 コア配線板に部 品を内蔵するための部品実装工程を示す断面図または一部平面図である _c まず、 図 1 O Aに示すように、 コア配線板の片側面を支持部材 6 1にあ PC蘭難 12749 てがい、 この状態において、 マウンタなどの実装機器により所定位置

(内蔵するための空間） に部品 3 3を位置させる。 これは、 図 5 Aに示 したものと同様である。

次に、 図 1 0 B 1、 B 2に示すように、 部品 3 3の両端子付近の所定 位置にクリーム半田 3 6 a、 3 7 a (半田は、 例えば S n— 3. 0 A g - 0. 5 C uの鉛フリーのもの） を塗布する。 これは、 図 5 B 1に示し たものと同様である。

ここで、 部品 3 3のマウント、 およぴク リーム半田 3 6 a、 3 7 aの 塗布においては、 図 1 0 B 3に示すように、 部品接続用の導電層 3 4 A ( 3 5 A) の横方向端部にバリ 1 5 3が生じている場合にも、 これらの 工程への干渉が生じない。 すなわち、 導電層 3 4 A ( 3 5 A) の横方向 寸法が部品 3 3に対して大きく確保されており、 バリ 1 5 3の発生位置 を避けて部品 3 3のマウント、 およびク リーム半田 3 6 a、 3 7 aの塗 布が可能だからである。

次に、 次工程の準備として、 部品の実装されたコア配線板の両面に積 層すべき絶縁層および導電層を形成する工程について図 1 1 A、 図 1 1 Bを参照して説明する。 図 1 1 A、 図 1 1 Bは、 コア配線板上に積層す るための配線板素材を形成する工程を示す断面図である。 このような絶 縁層および導電層はあらかじめ配線板素材として形成しておく。

図 1 1 A、 図 1 1 Bについての説明は、 参照符合が異なるが、 それぞ れ、 図 2 A、 図 2 Bの説明と一致する。 すなわち、 銅箔 2 1 a ( 2 6 a ) 'を銅箔 2 2 a と、 導電性バンプ 4 1 a (4 5 a ) を導電性バンプ 4 2 a と、 絶縁層 1 1 ( 1 5 ) を絶縁層 1 2と、 それぞれ読み替えれば同 じになる。 図 1 1 Bに示す状態のものを配線板素材 1 aまたは 1 bとし て後述で参照する。

図 1 2 A、 図 1 2 B、 図 1 2 Cは、 部品の実装されたコア配線板を用 P T/JP2003/012749 いて完成品としての部品内蔵配線板を形成する工程を断面で示す図であ る。 図 1 0 B 1、 B 2に示すようにク リーム半田 3 6 a、 3 7 aをコア 配線板上に塗布したら、 次に、 クリーム半田 3 6 a、 3 7 aをリフロー 炉でリフローさせる。 これにより、 図 1 2 Aに示すような状態となり、 接続部材としての半田 3 6、 3 7が導電層 3 4 A、 3 5 Aと部品 3 3の 端子との電気的 ■機械的接続を確立する。 これは、 図 6 Aの説明と同様 である。

次に、 図 1 2 Bに示すように、 部品 3 3の実装されたコア配線板 4 A の両側に配線板素材 l a、 l bを積層し、 これらを一体化する。 このと き絶縁層 1 1、 1 5とすべきプリプレダを硬化させる。 配線板素材 1 a、 1 bは、 図 1 1 A、 図 1 1 Bに示したようにして得られたものである。 この工程の積層 ·一体化は、 図 6 Bでの説明と同様である。 これにより 部品 3 3周りの穴埋め工程は不要であり工程の簡素化が実現するともに、 間隙 （ポイ ド） の発生を防止して信頼性を向上できる。

なお、 外側に積層する配線板素材 1 a、 1 bは図 1 1 Bに示す形態の ものに代えて、 さらに配線層数が多いものでもよい （例えば、 図 1 1 A に示す銅箔 2 1 aの代わりにパターユング後の両面銅張り板を用いれば、 図 1 1 Bの段階では配線層数は 2つになる。）。 また、 外側に積層する配 線板素材 1 a、 1 bは、 必ずしも、 図 1 1 Bに示すように導電性バンプ 4 1 a (4 5 a ) を伴っていなくてもよい。 これらは、 図 6 Bに示した 工程と同様である。

外側に位置すべき絶縁層をコア配線板 4と積層 ■一体化したら、 次に、 図 1 2 Cに示すように、 両外側の銅箔 2 1 a、 2 6 aに対してパター二 ングを施し配線層 2 1、 2 6を形成する。 また、 最外側面の所定の位置 に半田レジス ト 3 1、 3 2の層を形成する。 これらは、 図 6 Cに示した ものと同様である。 以上により本実施形態に係る部品内蔵配線板を得る ことができる。

この実施形態は、 特に、 半田 3 6、 3 7が導電層 3 4 A、 3 5 Aの横 方向端部まで達していないので、 部品 3 3や半田 3 6、 3 7を配置する 工程がより容易になる利点がある。

なお、 以上の実施形態では、 コア配線板 4 Aと して、 絶縁板 1 1 2、 1 1 4を積層した構造の両面銅張り板を素材に用いたが、 当然ながら、 図 1 Aから図 6 Cまでで説明された実施形態と同様な 4層配線板を用い てもよい。

次に、 本発明のさらに別の実施形態に係る部品内蔵配線板を図 1 3 A、 図 1 3 Bを参照して説明する。 図 1 3 A、 図 1 3 Bは、 本発明のさらに に別の実施形態に係る部品内蔵配線板の模式的な構成を示す断面図 （図

1 3 A ) および一部平面図 （図 1 3 B ) である。

この実施形態も、 上記の図 1 A、 図 1 Bに示した実施形態たる部品内 蔵配線板の変形例であって、 上記の図 7 Aから図 1 2 Cで説明された実 施形態と同趣旨の改良を加えたものである。 また、 ここでは一例として コア配線板は、 上記と同様に、 4層の配線層を有するものから 2層の配 線層を有するものに変更している。 図 1 3 A、 図 1 3 Bにおいて、 すで に説明した部位と同一相当のものには同一符合を付し、 その説明は可能 な限り省略する。

この実施形態では、 部品 3 3は、 平面的に見ると図 1 3 Bに示すよう に配設されている。 すなわち、 部品 3 3を内蔵するため内側の絶縁層 1 1 2、 1 1 4には、 横断面外形が複数の円弧からなる貫通空間が形成さ れ、 この貫通空間は、 部品 3 3および接続するための半田 3 6、 3 7な らびに上下両側の絶縁層 1 1、 1 5の内側へのはみ出し部により占めら れている。 半田 3 6、 3 7は、 導電層 3 4 B、 3 5 Bの横方向端部 （= 製造工程上パリの発生があり得る。） までは達していない。 したがって、 PC霞 00纖 ₂₇₄₉ やはり部品 3 3や半田 3 6、 3 7を配置する工程がより容易になる 上記のような構造の部品内蔵配線板を製造するプロセスの例を図 1 4 A、 図 1 4 B 1、 ·'·、 図 1 4 C 2、 ないし図 1 7 A、 図 1 7 B、 図 1 7 Cを参照して説明する。 図 1 4 A、 図 1 4 B 1、 ···、 図 1 4 C 2、 ない し図 1 7 A、 図 1 7 B、 図 1 7 Cは、 本発明のさらに別の実施形態に係 る部品内蔵配線板を製造するプロセスを模式的に断面 （または一部平 面） にて示す図である。 これらの図において、 同一相当の部位には同一 符号を付してある。 また、 図 1 3 A、 図 1 3 Bに示す配線板と対応する 部位にも同一符号を付してある。

図 1 4 A、 図 1 4 B 1、 ···、 図 1 4 C 2は、 コア配線板 （部品が内蔵 されるべき層を含む配線板素材） に部品内蔵用の貫通孔を形成する途中 までの製造工程を示す断面図または一部平面図である。 まず、 図 1 4 A に示すように、 コア配線板とすべき両面銅張り板を用意する。 これは、 図 8 Aと同じである。

コア配線板が用意されたら、 次に、 図 1 4 B 1、 B 2に示すように、 コア配線板の必要な位置に、 外形 （横断面外形） が複数の円弧からなる 貫通孔 5 1 Bを形成する。 貫通孔 5 1 Bは、 内蔵部品との接続に用いる、 板厚み方向の導電層を形成するためのものであり、 かつ内蔵部品を位置 させる空間となるものである。 ここでは、 貫通孔 5 1 Bを形成するのに、 縦横とも 0. 3 mmである +字形の各端部 （4箇所） に 0. 5 mm径の N C (numerical control) ドリルを用いて穴明けする （これにより、 ここでの形態では貫通孔 5 1 Bの横断面外形は図示するように 4つの円 弧からなる。）。 ドリルにより孔を明けたら、 孔内を、 例えば高圧水洗浄 および所定の薬液を用いるデスミア処理で洗浄しておく。 なお、 貫通孔 5 1 Bの形成に金型打ち抜きを用いることもできる。

次に、 図 1 4 C 1、 C 2に示すように、 貫通孔 5 1 Bの内壁面を含む JP2003/012749 ように例えば銅のめっき層 5 2を例えば 2 0 μ m厚で形成する。 このェ 程は、 図 3 C 1、 C 2に示したものと同様である。

図 1 5 A 1、 図 1 5 A 2、 図 1 5 B 1、 図 1 5 B 2は、 コァ配線板に 部品内蔵用の貫通孔を形成する残りの製造工程を示す断面図または一部 平面図である。

図 1 4 C 1、 C 2に示すようにめつき層 5 2が形成されたら、 次に、 図 1 5 A 1、 A 2に示すように、 両面の銅箔 2 2 a、 2 5 a (、 および 両面に位置するめつき層 5 2 ) にパターエングを施し配線層 2 2、 2 5 を形成する。 これは、 図 4 A 1、 A 2での説明と同様である。 形成され た配線層 2 2、 2 5は、 このあと積層される絶縁層との密着性を向上す るために黒化還元処理を行なっておく （これは、 後述する図 1 7 Aの段 階でもよい。）。 形成された配線層 2 2、 2 5は、 図 1 5 A 2に示すよう に、 貫通孔 5 1 Bの内壁面に形成されためつき層 5 2に対してのランド 部分 （その幅は例えば 0. 2 mm) を含む。

次に、 図 1 5 B 1に示すように、 貫通孔 5 1 B内壁面のめっき層 5 2 を分断して内蔵部品との接続部である導電層 3 4 B、 3 5 Bを独立形成 するようにコア配線板を加工する。 ここでの加工方法は、 N C ドリルを 用いた孔明けによる。 すなわち、 貫通孔 5 1 Bの外形輪郭線にかかる向 い合う位置に例えば直径 0. 4〜0. 5 mm程度の孔 （めっき層分断貫 通孔） 5 3 Bを明ける。 このようなドリルによるめつき層 5 2の分断に よれば、 既存の装置を用いて容易に導電層 3 4、 3 5を分断形成するこ とができる。

ここで、 めっき層分断貫通孔 5 3 Bの直径は貫通孔 5 1 B全体の最大 幅の半分程度と し、 これにより、 独立形成される導電層 3 4 B、 3 5 B の横方向寸法が内蔵実装される部品の幅に対して余裕を有するようにす る。 このようにすると、 図 1 5 8 2に示すょぅに孔5 3 Bの形成によつ P2003/012749 てバリ 1 5 3 (主にめつき層 5 2が剥離して切除されずに残ったも の。） が導電層 3 4 B、 3 5 Bとの境界に発生する場合にも、 このバリ 1 5 3が内蔵部品の実装に干渉することを防止できる。 換言すると、 バ リ 1 5 3が発生してもこれを取り除く工程を特に必要としないので生産 性を向上できる。

以上により、 部品を内蔵するための空間 （貫通孔 5 1 Bによる空間） が形成されたコア配線板を得ることができる。

図 1 6 A、 図 1 6 B 1、 図 1 6 B 2、 図 1 6 B 3は、 コア配線板に部 品を内蔵するための部品実装工程を示す断面図または一部平面図である。 まず、 図 1 6 Aに示すように、 コア配線板の片側面を支持部材 6 1にあ てがい、 この状態において、 マウンタなどの実装機器により所定位置 (内蔵するための空間） に部品 3 3を位置させる。 これは、 図 5 Aに示 したものと同様である。

次に、 図 1 0 B 1、 B 2に示すように、 部品 3 3の両端子付近の所定 位置にク リーム半田 3 6 a、 3 7 a (半田は、 例えば S n— 3. 0 A g

- 0. 5 C uの鉛フリーのもの） を塗布する。 これは、 図 5 B 1に示し たものと同様である。

ここで、 部品 3 3のマウント、 およびク リーム半田 3 6 a、 3 7 aの 塗布においては、 図 1 6 B 3に示すように、 部品接続用の導電層 3 4 B ( 3 5 B) の横方向端部にバリ 1 5 3が生じている場合にも、 これらの 工程への干渉が生じない。 すなわち、 導電層 3 4 B ( 3 5 B) の横方向 寸法が部品 3 3に対して大きく確保されており、 バリ 1 5 3の発生位置 を避けて部品 3 3のマウント、 およぴク リーム半田 3 6 a、 3 7 aの塗 布が可能だからである。 この意味で、 部品 3 3を位置させるためあらか じめ形成する貫通孔 5 1 Bは、 その横断面外形が 4つの円弧に限らずさ らに多数の円弧からなるように形成されていてもよい。 03012749 図 1 7 A、 図 1 7 B、 図 1 7 Cは、 部品の実装されたコア配線板を用 いて完成品としての部品内蔵配線板を形成する工程を断面で示す図であ る。 図 1 6 B 1、 B 2に示すようにク リーム半田 3 6 a、 3 7 aをコア 配線板上に塗布したら、 次に、 クリーム半田 3 6 a、 3 7 aをリフロー 炉でリフローさせる。 これにより、 図 1 7 Aに示すような状態となり、 接続部材としての半田 3 6、 3 7が導電層 3 4 B、 3 5 Bと部品 3 3の 端子との電気的 ·機械的接続を確立する。 これは、 図 6 Aの説明と同様 である。

次に、 図 1 7 Bに示すように、 コア配線板 4 Bの両側に配線板素材 1 a、 l b (図 1 1 A、 図 1 1 Bを参照） を積層し、 これらを一体化する。 このとき絶縁層 1 1、 1 5とすべきプリプレダを硬化させる。 この積 層 ·一体化の工程は、 図 6 Bでの説明と同様である。 これにより部品 3 3周りの穴埋め工程は不要であり工程の簡素化が実現するともに、 間隙 (ポイ ド） の発生を防止して信頼性を向上できる。

外側に位置すべき絶縁層をコア配線板 4 Bと積層 ·一体化したら、 次 に、 図 1 7 Cに示すように、 両外側の銅箔 2 1 a、 2 6 aに対してパタ 一エングを施し配線層 2 1、 2 6を形成する。 また、 最外側面の所定の 位置に半田レジス ト 3 1、 3 2の層を形成する。 これらは、 図 6 Cに示 したものと同様である。 以上により本実施形態に係る部品内蔵配線板を 得ることができる。

この実施形態も、 特に、 半田 3 6、 3 7が導電層 3 4 B、 3 5 Bの横 方向端部まで達していないので、 部品 3 3や半田 3 6、 3 7を配置する 工程がより容易になる利点がある。 産業上の利用可能性

本発明に係る部品内蔵配線板は、 部品実装用基板の製造産業において 製造することができ、 また、 電子機器の製造産業全般において使用する ことができる。 本発明に係る部品内蔵配線板の製造方法は、 部品実装用 基板の製造産業において使用することができる。 したがって、 いずれも 産業上の利用可能性を有する。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 板厚み方向に形成されかつ板上下面には表出せずに埋設されている 導電層と、

端子を有し、 前記埋設された導電層に前記端子が対向するように板内 埋設された電気ノ電子部品と、

前記埋設された電気/電子部品の前記端子と前記導電層との間隙に設 けられて前記端子と前記導電層とを電気的 ·機械的に接続する接続部材 と、

前記埋設された電気/電子部品の外表面のうち前記接続部材に接続さ れる部位以外を覆いかつ前記電気/電子部品の板厚み方向上下に密着す るように設けられた上下 2つの絶縁層と

を具備する部品内蔵配線板。

2 . 前記電気 Z電子部品が、 半導体チップ、 半導体パッケージ、 チップ コンデンサ、 チップ抵抗、 またはチップインダクタである請求項 1記載 の部品内蔵配線板。

3 . 前記導電層が横方向に電気的接続し得る配線層をさらに具備し、 そ の数が 4である請求項 1記載の部品内蔵配線板。

4 . 前記配線層が、 互いの間の電気的導通が導電性バンプによりなされ ている請求項 3記載の部品內蔵配線板。

5 . 前記導電性バンプが、 前記配線層をはさんで重畳的に位置している 請求項 4記載の部品内蔵配線板。

6 . 前記上下 2つの絶縁層の内側面それぞれに接触して設けられた 2つ の内層配線層と、

前記上下 2つの絶縁層の外側面それぞれに接触して設けられた 2つの 外層配線層とをさらに具備し、 前記上下 2つの絶縁層それぞれをはさむ前記内層配線層と前記外層配 線層との電気的導通が導電性バンプによりなされている請求項 1記載の 部品内蔵配線板。

7 . 前記接続部材が、 半田または導電性樹脂である請求項 1記載の部品 内蔵配線板。

8 . 前記接続部材が、 前記導電層の横方向端部に接触していない請求項 1記載の部品内蔵配線板。

9 . 前記導電層が、 横断面形状として複数の円弧からなる形状である請 求項 1記載の部品内蔵配線板。

1 0 . 少なく とも上下両面に導電層を有するコア配線板を製造する工程 と、

前記製造されたコア配線板に貫通孔を形成する工程と、

前記形成された貫通孔の内表面を含むように導電層を形成する工程と- 前記上下両面の導電層をパターユングする工程と、

前記貫通孔に形成された前記導電層を内蔵すべき電気 Z電子部品の端 子の数に応じて分断し、 かつ、 内蔵すべき電気 電子部品を位置させる べき空間が生じるように、 前記製造されたコア配線板を加工する工程と. 前記空間に電気/電子部品を位置させる工程と、

前記位置させられた電気 Z電子部品の前記端子と前記分断された導電 層とを導電部材で接続する工程と、

前記導電部材により前記電気/電子部品が接続された前記コア配線板 の上下両面それぞれに重ねてかつ前記電気/電子部品の周りを充填する ように絶縁層を積層形成する工程と

を具備することを特徴とする部品内蔵配線板の製造方法。

1 1 . 少なく とも上下両面に導電層を有するコア配線板を製造する前記 工程が、 配線層を 4つ有するコア配線板を製造するものであり、 かつ、 これらの配線層同士の電気的接続が導電性バンプでなされるように製造 される請求項 1 0記載の部品内蔵配線板の製造方法。

1 2 . 前記形成された貫通孔の内表面を含むように導電層を形成する前 記工程が、 無電解めつきにより下地となる導電層を形成する工程と、 前 記形成された下地を種に用いて電解めつきにより上層となる導電層を形 成する工程とを有する請求項 1 0記載の部品内蔵配線板の製造方法。

1 3 . 前記貫通孔に形成された前記導電層を内蔵すべき電気/電子部品 の端子の数に応じて分断し、 かつ、 内蔵すべき電気/電子部品を位置さ せるべき空間が生じるように、 前記製造されたコア配線板を加工する前 記工程が、 ドリ リングまたは金型打ち抜きによりなされる請求項 1 0記 載の部品内蔵配線板の製造方法。

1 4 . 前記空間に電気 Z電子部品を位置させる前記工程が、 前記空間か らのぞく前記コア配線板の下位置に支持部材をあてがい、 前記支持部材 上に前記電気/電子部品を位置させてなされる請求項 1 0記載の部品内 蔵配線板の製造方法。

1 5 . 前記位置させられた電気ノ電子部品の前記端子と前記分断された 導電層とを導電部材で接続する前記工程が、 前記導電部材として半田ま たは導電性樹脂が用いられる請求項 1 0記載の部品内蔵配線板の製造方 法。

1 6 . 少なく とも上下両面に導電層を有するコア配線板を製造する工程 と、

内蔵すべき電気/電子部品を位置させるべき空間が生じるように前記 製造されたコア配線板に貫通孔を形成する工程と、

前記形成された貫通孔の内表面を含むように導電層を形成する工程と. 前記上下両面の導電層をパターニングする工程と、

前記貫通孔に形成された前記導電層を前記内蔵すべき電気 電子部品 の端子の数に応じて分断する工程と、

前記空間に電気/電子部品を位置させる工程と、

前記位置させられた電気/電子部品の前記端子と前記分断された導電 層とを導電部材で接続する工程と、

前記導電部材により前記電気/電子部品が接続された前記コア配線板 の上下両面それぞれに重ねてかつ前記電気/電子部品の周りを充填する ように絶縁層を積層形成する工程と

を具備する部品内蔵配線板の製造方法。

1 7 . 前記形成された貫通孔の内表面を含むように導電層を形成する前 記工程が、 無電解めつきにより下地となる導電層を形成する工程と、 前 記形成された下地を種に用いて電解めつきにより上層となる導電層を形 成する工程とを有する請求項 1 6記載の部品内蔵配線板の製造方法。

1 8 . 内蔵すべき電気/電子部品を位置させるべき空間が生じるように 前記製造されたコア配線板に貫通孔を形成する前記工程が、 ドリ リング または金型打ち抜きによりなされる請求項 1 6記載の部品内蔵配線板の 製造方法。

1 9 . 前記空間に電気/電子部品を位置させる前記工程が、 前記空間か らのぞく前記コア配線板の下位置に支持部材をあてがい、 前記支持部材 上に前記電気 Z電子部品を位置させてなされる請求項 1 6記載の部品內 蔵配線板の製造方法。

2 0 . 前記位置させられた電気 Z電子部品の前記端子と前記分断された 導電層とを導電部材で接続する前記工程が、 前記導電部材と して半田ま たは導電性樹脂が用いられる請求項 1 6記載の部品内蔵配線板の製造方 法。

2 1 . 前記貫通孔に形成された前記導電層を内蔵すべき電気/電子部品 の端子の数に応じて分断する工程が、 ドリ リング、 金型打ち抜き、 また はレーザ加工によりなされる請求項 1 6記載の部品内蔵配線板の製造方 法。

2 2 . 少なく とも上下両面に導電層を有するコア配線板を製造する前記 工程が、 配線層を 4つ有するコア配線板を製造するものであり、 かつ、 これらの配線層同士の電気的接続が導電性バンプでなされるように製造 される請求項 1 6記載の部品内蔵配線板の製造方法。

2 3 . 内蔵すべき電気/電子部品を位置させるべき空間が生じるように 前記製造されたコア配線板に貫通孔を形成する前記工程が、 前記貫通孔 と してほぼ円形の貫通孔を形成する請求項 1 6記載の部品内蔵配線板の 製造方法。

2 4 . 内蔵すべき電気/電子部品を位置させるべき空間が生じるように 前記製造されたコア配線板に貫通孔を形成する前記工程が、 前記貫通孔 として横断面外形が複数の円弧からなる貫通孔を形成する請求項 1 6記 載の部品内蔵配線板。