JP2001320146A - 配線基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配線基板本体内に電子部品を内蔵するにあた
り、確実に電子部品を固定できるようにする。 【解決手段】 配線基板１においては、コンデンサ素子
１３を貫通孔２１内にて固定するための固定樹脂部４の
内部にファイバー３０を設け、これにより固定樹脂部４
を補強するようにしている。このため、固定樹脂部４に
亀裂などが発生する可能性を少なくすることができ、コ
ンデンサ素子１３を確実に固定することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子部品を内蔵
した配線基板およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、集積回路素子（以下、「ＩＣ
チップ」という）が搭載される配線基板には、ＩＣチッ
プのスイッチングノイズの低減や動作電源電圧の安定化
を図るために、コンデンサ素子を配設することが行われ
ている。しかし、コンデンサ素子を配線基板に設ける場
合、ＩＣチップとコンデンサ素子との間の配線長が長い
と、配線自体のインダクタンス成分が増加するなど、上
記目的を十分には図ることが難しくなる。そのため、コ
ンデンサ素子はなるべくＩＣチップの近傍に設けるほう
が望ましい。また、コンデンサ素子に限らず、その他の
電子部品を配線基板に設けるにあたっても、配線長はな
るべく短い方が望ましい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、発明者らは、
配線基板の支持体となる板状の配線基板本体に電子部品
（即ちコンデンサ素子など）を内蔵することを考えてい
る。具体的には、配線基板本体に電子部品を収容するた
めの収容部（貫通孔或いは凹部など）を設け、その中に
電子部品を配置するのである。この場合、収容部内にお
いて電子部品を固定するには、電子部品の周囲を樹脂で
固めることが考えられるが、硬化した状態の樹脂には適
当な強度が要求される。

【０００４】本発明は、こうした課題を背景としてなさ
れたものであり、配線基板本体内に電子部品を内蔵する
にあたり、確実に電子部品を固定できるようにすること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達成するためになされた本発明（請求項１記載）の配
線基板においては、電子部品を収容部内にて固定するた
めの樹脂部分（本明細書では「固定樹脂部」という）
に、補強用のファイバーを有している。

【０００６】即ち、電子部品の周囲を樹脂で固めるだけ
では、力（例えば熱応力など）が加えられて固定樹脂部
に亀裂等が発生し、電子部品を確実には固定することが
望めなくなったり、或いは亀裂に何らかの物質（例えば
水蒸気など）が侵入したりすることも考えられ、そうし
た不具合を補うための対策が必要となってしまう。

【０００７】そこで本発明（請求項１）の配線基板で
は、固定樹脂部を補強するためのファイバーを、固定樹
脂部に設け、これにより固定樹脂部に亀裂が発生したり
する可能性を抑制している。ファイバーは、固定樹脂部
の表面に設けるようにしても良いし、その一部又は全部
が固定樹脂部の内部にあるようにしても良いが、固定樹
脂部の内部に設けた方が、ファイバーと固定樹脂部との
密着度が高く、固定樹脂部をより確実に補強できると考
えられるので好ましい。

【０００８】また、ファイバーを固定樹脂部の内部に設
ける場合であっても、様々な態様が考えられる。即ち、
短いファイバーを固定樹脂部中に分散（即ち、散り散り
に配置）させてもよいし、長いファイバーを所定方向
（一方向或いは複数方向）に走らせるようにしてもよ
い。

【０００９】ところで複数の電子部品を配線基板に内蔵
するにあたっては、製造工程をなるべく簡単なものとす
るため、一の収容部に複数の電子部品を配置することに
なるが、その場合、電子部品間においては、その他の部
位と比較して応力が集中しやすくなる可能性がある。

【００１０】そこで、請求項２に記載の様に、ファイバ
ーが各電子部品間に位置するようにすると良く、そうす
れば電子部品間において固定樹脂部が割れたり、亀裂を
生じたりする可能性を少なくすることができる。また、
配線基板に形成される配線パターンとの接続を図る上
で、電子部品の間に適当な間隔が形成されることが必要
となる場合があるが、各電子部品間にファイバーがあれ
ば、ファイバーの太さ程度の間隔は容易に確保すること
ができるという効果を奏する。

【００１１】そして、より好ましくは、請求項３に記載
の様に、太さが電子部品の間隔と略等しいファイバーを
選択すればよい。即ち、電子部品同士を必要な大きさの
間隔で離すには、その大きさと略等しい太さのファイバ
ーを電子部品間に配置すればよいのである。請求項３の
配線基板によれば、電子部品の位置関係を確実に保持で
きるという効果も得られ、また、電子部品同士の絶縁に
必要な間隔を確実に保つ効果もある。

【００１２】さて、固定樹脂部の補強を更に確実にする
には、請求項４に記載の様に、ファイバーが縦横に交差
するようにするとよい。そうすれば、多方向からの力に
耐え得るよう固定樹脂部を補強できる。ファイバーを構
成する材料としては、様々考えられる。固定樹脂部を補
強するという観点からは、ファイバーとして導電性材料
および絶縁性材料の何れで構成されたものを採用しても
良いが、導電性材料で構成されたものを採用した場合に
は、短絡を防止するための対策（例えば、導電性材料を
絶縁性材料で被覆したり、電子部品の電極に触れないよ
うファイバーの配置を工夫するなど）が必要となり面倒
である。

【００１３】そこで請求項５に記載の様に、ファイバー
としては絶縁性材料（例えば樹脂、ガラスなど）で形成
されたものを用いると良く、そうすれば、ファイバーに
よる短絡の可能性を抑制できるので好ましい。以上の様
な構成の配線基板を製造する方法としては、様々考えら
れるが、収容部内に複数の電子部品を配置する場合に
は、例えば請求項６に記載の様にすることが考えられ
る。

【００１４】即ち、収容部内に複数の電子部品を配置す
る際には、個々の電子部品が互いに接触しないようにす
べき場合があるが、配線基板本体内に配置するための電
子部品自体小さいものであるから、それらの間の所定の
大きさの間隔を確保するのは容易でない。

【００１５】そこで請求項６記載の製造方法では、まず
ファイバー配置工程において、格子状（例えば網目状）
に組まれたファイバーを収容部内に配置することによ
り、収容部内を区分する。即ち、電子部品を配置するた
めの複数の区域に区分するのである。そして、電子部品
配置工程においては、上記形成された各区域に電子部品
を配置し、固定工程においては、電子部品が配置された
収容部内に充填樹脂を注入し硬化させる。

【００１６】つまり、電子部品を配置すべき区域を予め
ファイバーで区切り、その後、個々の電子部品を配置す
ることから、電子部品の間に所定の大きさの間隔を容易
に確保することができる。また、ファイバーがガイドと
して機能し、収容部内における電子部品の位置決めも容
易となる。なお、この場合、ファイバーの太さは、電子
部品間に設けるべき距離（即ち間隔）と略等しければよ
り好ましい。

【００１７】なお、本発明の配線基板を製造する方法
は、請求項６記載の方法に限られるものではなく、例え
ば、配線基板本体の収容部内の所定位置（予め定められ
た位置）に電子部品を配置し、その配置した電子部品同
士の間にファイバー（望ましくは格子状に組まれたファ
イバー）を配置し、その後収容部内に充填樹脂を注入し
硬化させるという方法も採ることができる。

【００１８】また次の方法も考えられる。格子状に組ま
れたファイバーを型（金型その他の成形用型）に配置す
ることにより、その型内を、電子部品を配置するための
複数の区域に区分し、その各区域に電子部品を配置し、
その電子部品が配置された型内に充填樹脂を注入し硬化
させることにより、電子部品集合体を形成する。そし
て、この電子部品集合体を配線基板本体の収容部内の所
定位置（予め定められた位置）に配置し、その後収容部
内に充填樹脂を注入し硬化させることにより、電子部品
集合体（即ち電子部品）を収容部内において固定すると
いう方法も採ることができる。

【００１９】また、電子部品集合体の形成方法として
は、例えば、型内の所定位置（予め定められた位置）に
電子部品を配置し、その配置した電子部品同士の間にフ
ァイバー（望ましくは格子状に組まれたファイバー）を
配置し、型内に充填樹脂を注入し硬化させるという方法
も採ることができる。

【００２０】なお、ファイバーを格子状に組んだもの
は、収容部内に１層だけ配置しても良いし、同様のもの
を複数重ねて（即ち多層状に）配置しても良い。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施例を図面
と共に説明する。 （第１実施例）図１は、第１実施例の配線基板１の構成
を示す図である。図１に示すように、この配線基板１
は、配線基板本体３を支持体（支持材、コア材ともい
う）として構成されている。即ち、厚さ０．８ｍｍ程
の、ガラス−エポキシ樹脂複合材料製の絶縁性基板であ
る配線基板本体３の表裏の両面（第１主面３ａ及び第２
主面３ｂ）には、厚さ約２５μｍ程度のＣｕからなる第
１導体層５ａ，５ｂが形成されている。

【００２２】配線基板本体３には、両主面３ａ，３ｂの
一方から他方に貫通する貫通孔９の内壁にメッキが施さ
れた直径約２５０μｍ程度のスルーホール１１が形成さ
れている。このスルーホール１１により、第１主面３ａ
上の第１導体層５ａと第２主面３ｂ上の第１導体層５ｂ
とは相互に接続されている。なお、スルーホール１１の
内部には樹脂１２が充填されている。

【００２３】また、配線基板本体３には電子部品を配置
するための貫通孔２１（縦横約１２ｍｍ×１２ｍｍ）が
形成されており、その内部には電子部品として複数のコ
ンデンサ素子１３（約３．２ｍｍ×１．６ｍｍ×０．８
ｍｍ）が設けられている。即ち、貫通孔２１は、請求項
の「収容部」に相当するものである。

【００２４】コンデンサ素子１３は、ＢａＴｉＯ₃を主
成分とする高誘電体セラミックから成る本体１５と、Ｃ
ｕを主成分とする電極端子１４と図示しないＮｉからな
る内部電極から構成されている。貫通孔２１の内部にお
いて、コンデンサ素子１３は、硬化した充填樹脂からな
る固定樹脂部４により固定されている。このコンデンサ
素子１３は、配線基板１に設けられることとなるＩＣチ
ップ１６にて発生するスイッチングノイズの抑制や、ま
たＩＣチップ１６に供給すべき動作電源電圧の安定化な
どを図るために使用される。

【００２５】そして第１導体層５ａ，５ｂの上には、シ
リカフィラーを含有するエポキシ樹脂からなる第１層間
絶縁層１０３ａ，１０３ｂ（厚さ約３０μｍ程度）が積
層され、更に、第１層間絶縁層１０３ａ，１０３ｂの上
には、第２導体層１０５ａ，１０５ｂ（厚さ約１５μｍ
程度。幅約２５μｍ程度）が形成されている。即ち、こ
の第１導体層５ａ（５ｂ）と第２導体層１０５ａ（１０
５ｂ）とは、第１層間絶縁層１０３ａ（１０３ｂ）を間
に挟んで積層されている。また第１導体層５ａ（５ｂ）
と第２導体層１０５ａ（１０５ｂ）とは、第１層間絶縁
層１０３ａ（１０３ｂ）に形成された開口径約５０μｍ
程度のフィルドビア１０４ａ（１０４ｂ）、１１５ａ
（１１５ｂ）により接続されている。

【００２６】第２導体層１０５ａ，１０５ｂの上には更
に第２層間絶縁層１０７ａ，１０７ｂが積層されてい
る。この内、第１主面３ａ側の第２層間絶縁層１０７ａ
の上には、破線で示すＩＣチップ１６と配線基板１の配
線とを接続するためフリップチップパッド１１１が多数
形成され、各フリップチップパッド１１１上には、高温
はんだから成る略半球状のフリップチップバンプ１１２
が形成されている。なお第１主面３ａ側の第２層間絶縁
層１０７ａ上において、フリップチップパッド１１１の
周囲には、フリップチップバンプ１１２の形成時に、フ
リップチップパッド１１１の周囲に半田が流れ出すのを
防ぐためのソルダレジスト層１０９ａ（厚さ約２０μｍ
程度）が形成されている。ソルダレジスト層１０９ａ
は、シリカフィラーを含有するエポキシ樹脂で形成され
ている。

【００２７】一方、第２主面側の第２層間絶縁層１０７
ｂの上には、マザーボードなどの他の配線基板の配線
と、当該配線基板１の配線と接続するためのＬＧＡパッ
ド１１３が多数形成されている。そして、第２主面３ｂ
側の第２層間絶縁層１０７ｂ上において、ＬＧＡパッド
１１３の周囲にもソルダレジスト層１０９ｂが形成され
ている。

【００２８】なお、第１主面側３ａにおいて第２導体層
１０５ａとフリップチップパッド１１１とは、第２層間
絶縁層１０７ａに形成されたフィルドビア１１７ａによ
り互いに接続されている。そして、第２主面側３ｂにお
いて、第２導体層１０５ｂとＬＧＡパッド１１３とは、
第２層間絶縁層１０７ｂに形成されたフィルドビア１１
７ｂを介して互いに接続されている。この様に層間接続
にフィルドビアを用いることで、コンデンサ素子の電極
端子１４とフリップチップパッド１１１を一直線で結ぶ
ことができる（即ち、スタックトビアを形成できる）。
そのため、ＩＣチップ１６とコンデンサ素子１３とを短
い距離で結ぶことが可能となり、ループインダクタンス
を低減できるなど、電気的特性の向上を図ることができ
る。

【００２９】さて、本実施例の配線基板１において、充
填樹脂部４内には、ファイバ３０が設けられている。図
２は、図１において、第１主面３ａ側から配線基板１の
内部の構成を示す模式図であるが、この図２に示す様
に、複数のファイバー３０が縦方向及び横方向に延びて
網目状（換言すれば格子状）に組まれており、その個々
の網目にはコンデンサ素子１３が配置されている。即ち
ファイバー３０は、各コンデンサ素子１３の間を縦横に
走っており、互いに交差している。そして、コンデンサ
素子１３の間だけでなく、コンデンサ素子１３と貫通孔
２１の側面との間にもファイバー３０が配置されてい
る。ファイバー３０は、絶縁性材料としてのナイロン樹
脂で構成されたものであり、コンデンサ素子１３の間隔
と略等しい太さを有するものである。また、網目の大き
さは、その中に配置すべきコンデンサ素子１３の大きさ
に合わせて適宜設定されたものである。

【００３０】以上の様な構成の配線基板１の製造方法に
ついて、図３を参照しながら以下に説明する。図３
（ａ）に示す様に、配線基板本体３としては、予め銅張
積層板の一部として構成されたものを使用すると好まし
い。銅張積層板は、樹脂製の絶縁性基板の両面に銅箔を
載せ、加熱および加圧により、絶縁性基板に銅からなる
導体層２０ａ，２０ｂを積層したものである。なお、配
線基板本体３として、こうした導体層２０ａ，２０ｂが
積層されていない絶縁性基板を使用しても良い。

【００３１】そして、この配線基板本体３に、スルーホ
ール１１を構成するための貫通孔９を多数個形成（例え
ばドリルにより）すると共に、コンデンサ素子１３を配
置するための貫通孔２１を形成（例えばパンチングによ
り）する。貫通孔９や、貫通孔２１は、レーザ（Ｃ
Ｏ₂、ＹＡＧ、エキシマ等）で穿孔することとすれば、
径を小さくすることも可能である。

【００３２】次に図３（ｂ）に示す様に、電子部品配設
用の貫通孔２１の開口部の一方（第２主面３ｂ側の開口
部２１ａ）を、片面にシリコン系の粘着剤２４を有する
ポリイミドからなるシート材２３で覆う。その際、粘着
剤２４を有する面２３ａが配線基板本体３側に向けら
れ、シート材２３は配線基板本体３（詳しくは導体層２
０ｂ）に張り付けられる。このとき、粘着剤２４は、貫
通孔２１の内側に露出する。また、配線基板１には多数
の貫通孔２１が形成されているが、これらの開口部２１
ａを１枚のシート材２３で覆う。

【００３３】また、貫通孔２１の内部には、図２に示し
た様に網目状に組まれたファイバー３０を配置すること
により、コンデンサ素子１３の配置区域を区分する。な
お、貫通孔２１の内部へのファイバー３０の配置と、シ
ート材２３による貫通孔２１の閉塞はどちらを先に行っ
ても良い。

【００３４】さてシート材２３で貫通孔２１を塞いだ
後、図３（ｃ）に示す様に、コンデンサ素子１３を、粘
着剤２４を介してシート材２３に粘着するよう、貫通孔
２１の内部において、ファイバー３０の網の目に（例え
ばチップマウンタ等により）配置する。この際、コンデ
ンサ素子１３は、その電極端子１４の部分にてシート材
２３に粘着すると共に、その本体１５とシート材２３と
の間には充填樹脂２８が流入可能な隙間が形成されるよ
う配置される。また、電極端子１４は互いに反対方向に
向いている端部１４ａ，１４ｂを備えており、各端部１
４ａ，１４ｂが夫々第１主面３ａ側、第２主面３ｂ側に
向けられる。ここでは、第１主面３ａ方向に向けられる
端部を上側端部１４ａと称し、第２主面３ｂ側に向けら
れる端部を下側端部１４ｂと称することとする。

【００３５】以上の様にして貫通孔２１の内部にコンデ
ンサ素子１３を配置した状態とした上で、図３（ｄ）の
様に、貫通孔２１の内部に充填樹脂２８を注入し、充填
樹脂２８を硬化させる。これにより、配線基板本体３の
内部に電子部品としてのコンデンサ素子１３が固定され
ることとなる。また、コンデンサ素子１３の本体１５と
シート材２３との間にも、充填樹脂２８が充填される。
充填樹脂２８を貫通孔２１に注入した後、硬化させる前
には、充填樹脂２８から真空脱泡により気泡を抜く。

【００３６】充填樹脂２８を硬化させるには、充填樹脂
２８の種類に応じて様々な方法が考えられる。本実施例
では充填樹脂２８として熱硬化性のエポキシ系樹脂を使
用しており、加熱および乾燥により硬化（所謂キュア）
させる。具体的には、貫通孔２１に充填した充填樹脂２
８を、１時間〜３時間程、１００℃〜１２０℃の温度に
保つことによってキュアを行う。

【００３７】なお、充填樹脂２８には、充填樹脂２８よ
りも熱膨張係数が小さいフィラー（例えばＳｉＯ２等）
を混合しておくと好ましい。こうすることにより、充填
樹脂２８とフィラーとの複合体としての固定樹脂部４の
熱膨張係数を精度良くコントロールすることが可能とな
る。その結果、例えば、Ｃｕ等にて形成される配線（導
体層）やＳｉ等にて形成されるＩＣチップ１６と配線基
板１との間で、熱膨張係数の整合をとり易くなり、配線
基板１上に構成される配線の、熱に対する信頼性を向上
させることができることになる。

【００３８】さて充填樹脂２８を硬化させた後、次に、
シート材２３を、コンデンサ素子１３の電極端子１４、
充填樹脂２８および配線基板本体３（詳しくは、導体層
２０ａ）から除去し、その後、充填樹脂２８および配線
基板本体３の各主面３ａ，３ｂを、ベルトサンダーによ
り研磨する（図３（ｅ））。

【００３９】第１主面３ａ側における充填樹脂２８の研
磨によって、電極端子１４の上側端部１４ａが、第１主
面３ａ側から充填樹脂２８の外部に露出される。第２主
面３ｂ側からは、シート材２３の除去によって、電極端
子１４の下側端部１４ｂが、充填樹脂２８の外部に露出
される。また、コンデンサ素子１３の本体１５は、充填
樹脂２８の中に埋没した状態となっている。

【００４０】また、各主面３ａ，３ｂの研磨の際には、
コンデンサ素子１３の周囲に形成した充填樹脂２８が平
坦化されると共に、導体層２０ａ，２０ｂの表面と充填
樹脂２８の表面との高さが揃えられる。即ち、第１主面
３ａ側において、導体層２０ａと充填樹脂２８（即ち固
定樹脂部４）とが同一平面をなすと共に、第２主面３ｂ
側においても導体層２０ｂと充填樹脂２８（即ち固定樹
脂部４）とが同一平面をなすこととなる。その結果、両
主面３ａ，３ｂ上には、周知のビルドアップ法により、
平坦な導体層および層間絶縁層を形成することが可能と
なる。

【００４１】この様な研磨の後、図３（ｆ）に示す様
に、スルーホール１１の形成、及び、各主面３ａ，３ｂ
上への第１導体層５ａ，５ｂの形成を行う。第１導体層
５ａ，５ｂの形成は、次の様にして行われる。即ち、貫
通孔２１内にコンデンサ素子１３を内蔵した配線基板本
体３全体に、Ｃｕにて無電解メッキを施した後、更にＣ
ｕにて電解メッキを施すことにより、配線基板本体３全
体にパネルめっきを行う。そして、エッチングによって
導体層の不要部分を除去することにより、第１導体層５
ａ，５ｂを形成する。なお、上記のパネルめっきの際に
は、貫通孔９の内周面にもメッキ層を形成し、その後貫
通孔９内部に樹脂１２を充填し硬化させることにより、
スルーホール１１を形成する（図３（ｆ））。

【００４２】なお、配線基板本体３に貫通孔９を形成
し、内周面にメッキ層を形成し、樹脂を充填した後、貫
通孔を形成し、同様にコンデンサ素子１３を内蔵しても
良い。第１導体層５ａ，５ｂの形成後、第１主面３ａ側
及び第２主面３ｂ側において、充填樹脂２８、第１導体
層５ａ，５ｂ並びに上側端部１４ａ及び下側端部１４ｂ
の上に、エポキシ樹脂を主成分とするフィルム化された
感光性樹脂を貼付する。そして、この感光性樹脂を露光
・現像することにより、上側端部１４ａ及び下側端部１
４ｂを露出すべき位置にビアホールを形成し、感光性樹
脂を硬化させて、第１層間絶縁層１０３ａ，１０３ｂを
形成する。なお、ビアホールは、第１層間絶縁層１０３
ａ，１０３ｂを感光性のない樹脂で形成した後、レーザ
などを用いて穿設しても良い。また、層間絶縁層の形成
は、フィルム化された樹脂の貼付の他、液状の樹脂をロ
ールコータなどで塗布することにより行っても良い。

【００４３】さらに、Ｃｕにて無電解メッキおよび電解
メッキを施し、第１層間絶縁層１０３ａ、１０３ｂに形
成したビアホールに導電体を充填すると共に、パネルメ
ッキを行ってメッキ層を形成する。このメッキ層の上に
ドライフィルムを貼り付け、露光現像してエッチングレ
ジストを形成し、メッキ層の内の不要部分をエッチング
により除去する。これにより、第２導体層１０５ａ、１
０５ｂから成る配線が形成される。なお、導体層の形成
には、周知のサブトラクティブ法の他、フルアディティ
ブ法やセミアディティブ法を用いてもよい。

【００４４】以降は、同様にして第２層間絶縁層１０７
ａ，１０７ｂ、フィルドビア１１７ａ，１１７ｂ、フリ
ップチップパッド１１１（ＬＧＡパッド１１３）を順に
形成し、その後ソルダレジスト層１０９ａ，１０９ｂを
形成する。そして、ソルダレジスト層１０９ａから露出
したフリップチップパッド１１１の上には、Ｎｉ−Ａｕ
メッキ層を形成し、更にハンダペーストを塗布しリフロ
ーすることで、フリップチップバンプ１１２を形成す
る。

【００４５】以上の様にして、図１に示す構造の配線基
板１が完成する。なお、ＬＧＡパッド１１３の表面に
は、酸化防止のためにＮｉ−Ａｕメッキ層を形成すると
良い。以上の様にして本実施例の配線基板１が構成され
るが、この配線基板１によれば以下の効果を奏する。

【００４６】（１）本実施例の配線基板１においては、
コンデンサ素子１３を貫通孔２１内にて固定するための
固定樹脂部４の内部にファイバー３０を設けて、これに
より固定樹脂部４を補強するようにしている。このた
め、固定樹脂部４に亀裂などが発生する可能性を少なく
することができ、コンデンサ素子１３の固定の確実性を
高くすることができる。

【００４７】（２）ファイバー３０が各コンデンサ素子
１３の間に位置するようにしているので、コンデンサ素
子１３間において固定樹脂部４が割れたり、亀裂を生じ
たりする可能性を少なくすることができる。また、コン
デンサ素子１３同士の間隔を確保することも可能とな
る。

【００４８】（３）ファイバー３０は、コンデンサ素子
１３と貫通孔２１の側面との間にも配置されていること
から、コンデンサ素子１３と配線基板本体３との位置関
係も正確に保持することができる。 （４）ファイバー３０の太さは、要求されるコンデンサ
素子１３の間隔と略等しいものとされている。即ち、コ
ンデンサ素子１３を所望の間隔で配置することが容易で
ある。コンデンサ素子１３の位置関係を確実に保持で
き、また、コンデンサ素子１３同士の絶縁に必要な間隔
を確実に保つことができる。

【００４９】（５）ファイバー３０を縦横に交差するよ
うに配置していることから、様々な方向からの力に固定
樹脂部４が耐え得るよう補強することができる。 （６）ファイバー３０は、絶縁性の材料であるナイロン
樹脂で構成されている。そのため、ファイバー３０が、
短絡を発生させることがなく好ましい。

【００５０】（７）貫通孔２１内にコンデンサ素子１３
を配置するにあたっては、まず、網目状（即ち格子状）
に組まれたファイバー３０を貫通孔２１内に配置するこ
とにより貫通孔２１内を複数の配置用区域（配置すべき
区域）に区分する。従って、各コンデンサ素子１３を配
置すると同時に、コンデンサ素子１３の間に所定の大き
さの間隔を確保することができる。即ち、所定の大きさ
の間隔の確保が容易となる。また貫通孔２１内における
コンデンサ素子１３の位置決めも容易である。

【００５１】（第２実施例）次に、第２実施例について
説明する。この第２実施例の配線基板２０１において
は、固定樹脂部の構成が第１実施例とは異なっている。
即ち、本実施例の配線基板２０１の固定樹脂部２０４
は、図４（ａ）に示す様に、電子部品としてのコンデン
サ素子１３の周囲に形成（いわゆるモールド）されたモ
ールド樹脂部２０６と、貫通孔２１内に注入された充填
樹脂が硬化して形成された充填樹脂部２０８とから構成
されている。そして、このモールド樹脂部２０６の内部
に、固定樹脂部２０４を補強するためのファイバー２３
０が設けられている。

【００５２】こうした構成は、図４（ｂ）、（ｃ）に示
す様なコンデンサ集合体２４０を予め構成しておき、こ
れを貫通孔２１の内部に配置した後、充填樹脂を貫通孔
２１の内部に充填し硬化させることにより実現できる。
なお、図４（ｃ）は、（ｂ）におけるＡ−Ａ断面図であ
る。

【００５３】コンデンサ集合体２４０は、例えば、次の
ようにして構成される。まず、複数のコンデンサ素子１
３を成形用の型内に配置し、そして、各コンデンサ素子
１３の間に、この間隔と略同等の太さを有するナイロン
樹脂製のファイバー２３０を、縦横方向に交差するよう
配置する。そして、エポキシ樹脂を型内に注入し硬化さ
せることにより、図４（ｂ）、（ｃ）に示す様なコンデ
ンサ集合体２４０を得ることができる。なお、コンデン
サ素子１３を型内に配置する前に、ファイバー２３０を
型内に配置するようにしても良く、そうすれば、当該型
内におけるコンデンサ素子１３の位置決めが容易であ
る。

【００５４】この様にコンデンサ集合体２４０を構成す
る一方、図５（ａ）に示す様に、配線基板本体３に、ス
ルーホール１１を構成するための貫通孔９を多数個形成
し（例えばドリルにより）、また、コンデンサ素子１３
を配置するための貫通孔２１を形成（例えばパンチング
により）する。この工程は、図３（ａ）に示すものと同
様である。

【００５５】次に図５（ｂ）に示す様に、電子部品配設
用の貫通孔２１の開口部の一方（第２主面３ｂ側の開口
部２１ａ）を、片面にシリコン系の粘着剤２４を有する
ポリイミドからなるシート材２３で覆う。この工程は図
３（ｂ）と共に説明したものと同様であるので、これ以
上の説明は省略するが、シート材２３で貫通孔２１を塞
いだ後、図５（ｃ）に示す様に、粘着剤２４を介してシ
ート材２３に粘着するよう、コンデンサ集合体２４０を
貫通孔２１の内部に配置する。この際、コンデンサ素子
１３の電極端子１４をシート材２３に粘着させる。

【００５６】そして、図５（ｄ）の様に、貫通孔２１の
内部に充填樹脂２８を注入し、充填樹脂２８を硬化させ
る。この様に充填樹脂２８が硬化することで、上述の充
填樹脂部２０８が構成される。そして、充填樹脂２８の
硬化により、配線基板本体３の内部に電子部品としての
コンデンサ素子１３が固定されることとなる。なお、充
填樹脂２８の硬化は、第１実施例の場合と同様にして行
われ、また硬化させる前には、真空脱泡により充填樹脂
２８から気泡が抜かれる。

【００５７】充填樹脂２８を硬化させた後、次に、シー
ト材２３を、コンデンサ素子１３の電極端子１４、充填
樹脂２８および配線基板本体３（詳しくは、導体層２０
ａ）から除去し、その後、充填樹脂２８および配線基板
本体３の各主面３ａ，３ｂを、ベルトサンダーにより研
磨する（図５（ｅ））。

【００５８】第１主面３ａ側における充填樹脂２８の研
磨によって、電極端子１４の上側端部１４ａが、第１主
面３ａ側から充填樹脂２８の外部に露出される。第２主
面３ｂ側からは、シート材２３の除去によって、電極端
子１４の下側端部１４ｂが、充填樹脂２８の外部に露出
される。

【００５９】以下、第１実施例の配線基板１の製造方法
と同様の手順にして、本実施例の配線基板２０１が構成
される。従って、本実施例の配線基板２０１の製造方法
に関し、これ以上の説明は省略するが、本実施例の配線
基板２０１によれば、第１実施例の効果と同様の効果
（１）、（２）、（４）〜（６）を奏する。

【００６０】なお、発明者らは、上記実施例の様な構成
を有する配線基板１、２０１の効果を確かめるため、以
下の様な実験を行った。即ち、図６に示す様に、図４
（ｂ）（ｃ）に示したものと略同様のコンデンサ集合体
を構成する。このコンデンサ集合体は、コンデンサ素子
（図６中に破線で示す。なおサイズは約３．２ｍｍ×
１．６ｍｍ×０．８ｍｍである）を２×５個を集合させ
たものである。モールド樹脂には、エポキシ樹脂を使用
している。ファイバーワイヤは、約１３０μｍの太さを
有するナイロン樹脂製のものであり、図６中の一点鎖線
で示す位置に配置されている。なお、コンデンサ素子の
間隔は、ファイバーの太さと略等しい。

【００６１】このようなコンデンサ集合体について、３
点曲げ強度測定を行った。即ち、３ｍｍのスパンで、コ
ンデンサ集合体を下から支持し、こうして支持したコン
デンサ素子の中央付近に上から荷重Ｆを加える。コンデ
ンサ集合体がどの程度の荷重Ｆまで耐えることができる
かを測定した。

【００６２】その結果、上記構成のコンデンサ集合体
（試料１）は、表１に示すように、２９Ｎ程度の荷重Ｆ
に対しても破断を生じなかった。

【００６３】

【表１】

【００６４】一方、形は同じながら、ファイバーのみを
なくした構成のコンデンサ集合体（試料２）を作成し、
これについて同様の実験を行ったところ、１７Ｎ程度の
荷重で破断が起こった。なお、試料２では、破断後、コ
ンデンサ素子同士は分裂したが、試料１では、ファイバ
ーを介して繋がりが保たれていた。

【００６５】以上、本発明の一実施例について説明した
が、本発明の実施形態は、上記実施例に限定されるもの
ではない。例えば、以下の様な種々の態様を採ることが
できる。例えば、上記実施例では、各貫通孔２１にコン
デンサ素子１３を複数内蔵するものとして図示して説明
したが、これに限らず単数のコンデンサ素子１３を内蔵
してもよい。

【００６６】また、上記実施例では、請求項の「収容
部」として、貫通孔２１を例にとって説明したが、これ
に限られない。収容部を、例えば凹部として構成した場
合であっても、本発明を適用でき、同様の効果を得るこ
とができる。なお、コンデンサ集合体２４０を配線基板
本体（コア基板）として構成し、その片面又は両面に導
体層、樹脂絶縁層等のビルドアップ層を形成しても良
い。

【００６７】また、上記実施例では、網目状に組まれた
ファイバー３０，２３０を固定樹脂部４，２０４内に配
置するものとして説明したが、これに限られるものでは
ない。例えば、固定樹脂部４，２０４にファイバーを散
り散りに含有させるようにしても良い。

【００６８】また、上記第１実施例では、網目状に組ま
れたファイバー３０（即ち、シート状に構成されている
もの）を一層だけ固定樹脂部４内に配置するものとして
説明したが、これに限られない。例えば、同様のシート
状のものを固定樹脂部４内に複数層設ける（図１におい
て上下方向に重ねる）ようにしても良い。

【００６９】また、上記第１実施例では、貫通孔２１に
ファイバー３０を配置した後に、コンデンサ素子１３を
配置するものとして説明したが、これに限られるもので
はない。ファイバー３０よりも先に、貫通孔２１内にコ
ンデンサ素子１３を配置しても、本発明に係る配線基板
を製造することができることは言うまでもない。

【００７０】また、上記実施例では、ファイバー３０を
構成する材料として、ナイロン樹脂を採用するものして
説明したがこれに限られるものではない。この他にも、
様々な樹脂で構成されたファイバーを採用することが可
能であるし、また、グラスファイバーを採用しても良
い。また、炭素繊維、絶縁被覆金属線（Ｃｕ線）を用い
ることもできる。

【００７１】また、上記実施例では、電子部品として、
コンデンサ素子１３を配線基板に内蔵するものとして説
明したが、これに限らず、チップ状の抵抗体、インダク
タ、フィルタ、トランジスタ、メモリなど、各種の電子
部品を内蔵させてもよい。また、上記実施例では、配線
基板本体３の材料として、ガラス−エポキシ樹脂複合材
料を用いたが、これに限られることなく、耐熱性、機械
強度、可撓性、加工の容易さ等を考慮して選択すればよ
い。従って、例えばガラス織布、ガラス不織布などのガ
ラス繊維と、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＴ樹脂
等の樹脂との複合材料であるガラス繊維−樹脂複合材料
を用いることができる。また、ポリイミド繊維などの有
機繊維と樹脂との複合材料、連続気孔を有するＰＴＦＥ
など３次元網目構造のフッ素系樹脂にエポキシ樹脂等の
樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料などを用いること
ができる。

【００７２】また、上記実施例では、第１層間絶縁層１
０３ａ，１０３ｂ、第２層間絶縁層１０７ａ，１０７ｂ
としてエポキシ樹脂を主成分とするものを用いたが、耐
熱性、パターン成形性等を考慮して適宜選択すればよ
い。例えば、ポリイミド樹脂、ＢＴ樹脂、ＰＰＥ樹脂、
連続気孔を有するＰＴＦＥなど３次元網目構造のフッ素
系樹脂にエポキシ樹脂等の樹脂を含浸させた樹脂−樹脂
複合材料などを用いることができる。

【００７３】また、上記実施例では、第１導体層５ａ，
５ｂ、第２導体層１０５ａ，１０５ｂ等を無電解Ｃｕメ
ッキ及び電解メッキによって形成したが、他の材質、例
えばＮｉ，Ｎｉ−Ａｕ等によって形成しても良く、さら
には、メッキによらず、導電性樹脂を塗布するなどの手
法によって形成しても良い。

【００７４】また、上記実施例では、ＩＣチップ１６と
の接続のために、配線基板上面にフリップチップパッド
１１１やフリップチップバンプ１１２を多数設けた。し
かし、ＩＣ接続端子としては、接続するＩＣチップに形
成された端子に応じて、適切な形態のものを使用すれば
良く、フリップチップバンプを形成したものの他、フリ
ップチップパッドのみのもの、或いはワイヤボンディン
グパッドやＴＡＢ接続用のパッドを形成したものなどが
挙げられる。

【００７５】また、上記実施例では、コンデンサ素子１
３の本体１５にＢａＴｉＯ₃を主成分とする高誘電体セ
ラミックを用いたが、この材質に限定されず、例えば、
ＰｂＴｉＯ₃、ＰｂＺｒＯ₃、ＴｉＯ₂、ＳｒＴｉＯ₃、Ｃ
ａＴｉＯ₃、ＭｇＴｉＯ₃、ＫＮｂＯ₃、ＮａＴｉＯ₃、Ｋ
ＴａＯ₃、ＲｂＴａＯ₃、（Ｎａ_1/2Ｂｉ_1/2）ＴｉＯ₃、
Ｐｂ（Ｍｇ_1/2Ｗ_1/2）Ｏ₃、（Ｋ_1/2Ｂｉ_1/2）ＴｉＯ₃な
どが挙げられ、要求されるコンデンサの静電容量その他
に応じて適宜選択すればよい。

【００７６】また、電極端子１４には、Ｃｕを主成分と
する材料を使用したが、本体１５の材質等との適合性を
考慮して選択すれば良く、例えば、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｇ−
Ｐｔ、Ａｇ−Ｐｄ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ等が挙げられる。
さらに、高誘電体セラミックを主成分とする誘電体層や
Ａｇ−Ｐｄ等から成る電極層と、樹脂やＣｕメッキ、
Ｎｉメッキ等から成るビア導体や配線層とを複合させて
コンデンサとして構成したものを用いることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例の配線基板の構成を示す説明図で
ある。

【図２】 貫通孔内部のファイバー、コンデンサ素子の
配置を示す図である。

【図３】 第１実施例の配線基板の製造方法を示す説明
図である。

【図４】 第２実施例の配線基板の構成およびコンデン
サ集合体の構成を示す図である。

【図５】 第２実施例の配線基板の製造方法を示す説明
図である。

【図６】 発明の効果を確かめるための実験を説明する
図である。

【符号の説明】

１，２０１…配線基板 ３…配線基板本体 ４，２０４…固定樹脂部 １３…コンデンサ素子（電子部品） ２１…貫通孔（収容部） ２８…充填樹脂 ３０，２３０…ファイバー ２０６…モールド樹脂部 ２０８…充填樹脂部 ２４０…コンデンサ集合体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E336 AA04 AA07 BC01 BC25 CC32 CC53 GG16 5E338 AA02 AA03 BB03 BB19 BB63 BB72 CC01 EE28 5E346 AA06 AA60 BB01 BB16 CC01 CC02 CC08 CC09 CC16 CC31 FF45 GG40 HH21 HH31

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品を収容可能な収容部を有する配
   線基板本体と、 前記収容部内に配置された電子部品と、 該電子部品を前記収容部内にて固定する固定樹脂部と、 を備えた配線基板において、 前記固定樹脂部に、該固定樹脂部を補強するためのファ
   イバーを設けたことを特徴とする配線基板。
2. 【請求項２】 請求項１記載の配線基板において、 前記収容部には、複数の電子部品が配置され、 前記ファイバーは、各電子部品間に配置されていること
   を特徴とする配線基板。
3. 【請求項３】 請求項２記載の配線基板において、 前記電子部品間に配置されたファイバーは、該電子部品
   の間隔と略等しい太さを有することを特徴とする配線基
   板。
4. 【請求項４】 請求項１〜３の何れか記載の配線基板に
   おいて、 前記ファイバーは、縦横に交差するよう配置されている
   ことを特徴とする配線基板。
5. 【請求項５】 請求項１〜４の何れか記載の配線基板に
   おいて、 前記ファイバーは絶縁性材料からなっていることを特徴
   とする配線基板。
6. 【請求項６】 電子部品を収容可能な収容部を有する配
   線基板本体の該収容部内に複数の電子部品を配置するこ
   とにより配線基板を製造する方法であって、 格子状に組まれたファイバーを前記収容部内に配置する
   ことにより、該収容部内を、電子部品を配置するための
   複数の区域に区分するファイバー配置工程と、 前記各区域に、電子部品を配置する電子部品配置工程
   と、 前記電子部品が配置された収容部内に充填樹脂を注入し
   硬化させる固定工程と、 を有することを特徴とする配線基板の製造方法。