JP2002016327A

JP2002016327A - 配線基板およびその製造方法

Info

Publication number: JP2002016327A
Application number: JP2001124970A
Authority: JP
Inventors: Eiji Kodera; 英司小寺; Koju Ogawa; 幸樹小川
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2000-04-24
Filing date: 2001-04-23
Publication date: 2002-01-18

Abstract

(57)【要約】【課題】絶縁基板に内臓した電子部品が外部からの電磁
波に影響されにくく、且つ上記電子部品が構成する回路
が発生するノイズによる影響を低減でき、配線基板内部
の電気的特性や配線層および第１主面上に搭載されるＩ
Ｃチップなどとの導通を安定させ得る配線基板とその製
造方法を提供する。【解決手段】絶縁基板(コア基板)２に設けられ且つ電子
部品１２が内蔵される貫通孔８の内面に、電磁波をシー
ルドする銅メッキ膜からなるシールド層１０が形成さ
れ、且つ上記貫通孔８内に挿入したチップコンデンサ
(電子部品)１２を樹脂１６を介して固着することにより
上記絶縁基板２に内蔵すると共に、絶縁基板２の上・下
方に上記コンデンサ１２の電極１３，１４と導通する配
線層２６，２７などを形成した、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、絶縁基板内に電子
部品を固着して内蔵する配線基板、およびその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年における配線基板の小型化および配
線基板内における配線の高密度化に対応するため、配線
基板の第１主面上にＩＣチップなどの電子部品を搭載す
るだけでなく、絶縁基板の内部に電子部品を内蔵する配
線基板が提案されている。例えば、図８(Ａ)に示す配線
基板１００は、絶縁基板１０１を貫通する貫通孔１０２
にチップコンデンサ(電子部品)１０３を挿入し、その両
端の電極１０４をハンダ１０８を介して、上記基板１０
１と隣接する絶縁層１０６との間に形成したランド１０
７と接続している。上記貫通孔１０２内に樹脂１０９を
充填することで、コンデンサ１０３を固着して内臓す
る。かかるコンデンサ１０３内には内部電極１０５が内
設されている。

【０００３】また、図８(Ｂ)に示す配線基板１１０は、
その絶縁基板１１１を貫通する貫通孔１１２の一方の開
口部を、予め図示しない粘着性の仮固定膜により塞ぎ、
この仮固定膜に内部電極１１５を有するチップコンデン
サ(電子部品)１１３を貼り付けた状態で、貫通孔１１２
内に樹脂１１９を充填し固化させた後、上記仮固定膜を
除去したものである。この配線基板１１０は、上記コン
デンサ１１３の両端に位置する電極１１４を、予め上記
絶縁基板１１１とこれに隣接する絶縁層１１６との間に
設けたランド１１７，１１７にハンダ１１８を介して接
続している。

【０００４】しかしながら、図８(Ａ)の配線基板１００
では、コンデンサ１０３を内臓した貫通孔１０２は、樹
脂１０９を介して絶縁基板１０１や絶縁層１０６に囲ま
れているため、外部からの電波や磁界(以下、電磁波と
する)により誤動作を招き易くなり、配線基板１００の
内部における電気的特性が不安定になる場合があった。
また、図８(Ｂ)の配線基板１１０でも、チップコンデン
サ１１３を内臓した貫通孔１１２は、樹脂１１９を介し
て絶縁基板１１１や絶縁層１１６に囲まれているため、
上記と同様に誤動作を招来し易く、配線基板１１０の内
部における電気的特性が不安定になるおそれがあった。
更に、前記貫通孔１０２，１１２内に高周波でスイッチ
ングが行われる電子部品が内臓される場合、電源系のノ
イズが外部に漏洩する。これにより、配線基板１００，
１１０の表面に実装されるＩＣチップ、或いは配線基板
１００，１１０自体が実装されるマザーボード上の他の
配線基板に実装されるＩＣチップに影響を与え、誤動作
を招くおそれもあった。

【０００５】

【発明が解決すべき課題】本発明は、以上に説明した従
来の技術における問題点を解決し、絶縁基板に内臓した
電子部品が外部からの電磁波に影響されにくく、且つか
かる電子部品が構成する回路が発生するノイズによる影
響を低減できる。しかも、配線基板内部の電気的特性や
配線層および第１主面上に搭載するＩＣチップなどと上
記電子部品との導通を安定させ得る配線基板とその製造
方法を提供することを課題とする。

【０００６】

【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、電子部品を内臓する貫通孔や凹部の内面に
電磁波遮蔽用のシールド機能を与えることに着想して成
されたものである。即ち、本発明の配線基板(請求項１)
は、絶縁基板に設けられ且つ電子部品が内蔵される貫通
孔または凹部の内面にシールド層を形成した、ことを特
徴とする。付言すれば、上記配線基板は、絶縁基板に設
けた電子部品が内蔵される貫通孔または凹部の内面にシ
ールド層を形成した、配線基板と表すこともできる。こ
れによれば、上記貫通孔または凹部は、シールド層によ
りその周囲を囲まれるため、かかる貫通孔または凹部に
内蔵される電子部品を外部の電磁波からシールドでき、
且つ上記電子部品が構成する回路から発生するノイズの
外部への漏れを低減できる。このため、上記電子部品や
第１主面に搭載されるＩＣチップなどを正常に動作させ
ると共に、配線基板内におけるクロストークノイズを低
減できるなどのように、内部の電気的特性を安定させる
こともできる。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や、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、且つこれらをチップ状にしたものも
含まれるが、これらに限るものではない。更に、これら
のうちで異種の電子部品同士を同じ貫通孔または凹部に
内臓しても良い。

【０００７】また、前記電子部品は、樹脂を介して前記
貫通孔または凹部に内蔵されている、配線基板(請求項
２)も本発明に含まれる。これによれば、電子部品は、
樹脂に包囲されて絶縁されつつ強固に貫通孔や凹部内に
内蔵されると共に、シールド層にも囲まれて外部の電磁
波からもシールドされる。このため、配線基板の絶縁基
板に内蔵される電子部品を、正確且つ確実に動作させる
ことができる。同時に、内蔵した電子部品が構成する回
路が発生するノイズを遮蔽できるので、当該配線基板に
実装されるＩＣチップなどの部品への悪影響を阻止する
か、低減することができる。更に、前記貫通孔または凹
部の開口部にもシールド層が形成されている、配線基板
(請求項３)も本発明に含まれる。これによれば、絶縁基
板に内蔵される電子部品は、その全周囲をシールド層
(グランド層または電源層)に包囲されるため、かかる電
子部品を一層正確且つ確実に動作させたり、発生するノ
イズを確実にシールドすることができる。

【０００８】また、前記絶縁基板の上方および下方の少
なくとも何れか一方に、前記電子部品の電極と導通する
配線層が形成されている、配線基板(請求項４)も本発明
に含まれる。これによれば、電子部品と配線層との間に
おける導通は基より、かかる配線層を介して、配線基板
の第１主面上に搭載されるＩＣチップや第２主面側のマ
ザーボードなどとの導通も安定して取ることができる。
更に、前記配線層のうち、前記絶縁基板の貫通孔または
凹部の開口部を覆う位置にある配線が前記シールド層を
兼ねている、配線基板(請求項５)も含まれる。これによ
れば、専用のシールド層を設けることなく、上記配線層
自体が電子部品をシールドすると共に、電子部品と上記
ＩＣチップなどとの導通も取ることができ、配線基板に
対する小型化および高密度化の要請にも応えることがで
きる。

【０００９】一方、本発明の配線基板の製造方法(請求
項６)は、絶縁基板に電子部品を内蔵するための貫通孔
または凹部を形成する工程と、この貫通孔または凹部の
内面にメッキによりシールド層を形成する工程と、を含
む、ことを特徴とする。これによれば、少ない工程によ
り、上記貫通孔または凹部に内蔵される電子部品を外部
の電磁波からシールドできると共に、かかる電子部品が
構成する回路が発生するノイズの基板内外への漏洩を阻
止できる配線基板を、容易且つ確実に提供することがで
きる。

【００１０】また、前記シールド層を形成する工程の後
に、前記貫通孔または凹部内に電子部品を挿入する工程
と、上記電子部品が挿入された貫通孔または凹部内に樹
脂を充填し且つ固化する工程と、を有する、配線基板の
製造方法(請求項７)も本発明に含まれる。これによれ
ば、上記貫通孔または凹部に内蔵した電子部品を、絶縁
しつつ外部の電磁波からシールドでき、且つかかる電子
部品が構成する回路が発生するノイズの漏洩を阻止でき
る配線基板を、確実に提供することができる。更に、前
記樹脂を充填し且つ固化する工程の後に、前記絶縁基板
の上方および下方の少なくとも一方に、前記内蔵された
電子部品の電極と導通する配線層を形成する工程を更に
有する、配線基板の製造方法(請求項８)も本発明に含ま
れる。これによれば、電子部品と配線層との間における
導通や、配線層を介して配線基板の第１主面上に搭載さ
れるＩＣチップや第２主面側のマザーボードなどとの導
通も安定して取り得る配線基板を、確実に製造すること
ができる。しかも、電子部品と導通する配線層を形成す
ると同時にシールド層も形成可能であるため、製造工程
を少なくでき、そのコストを削減することも可能とな
る。

【００１１】

【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は、平面視で縦横４
０ｍｍずつのサイズを有する本発明(請求項３〜５)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に示すように、絶縁基板(コア基板)２と、この絶縁
基板２の表・裏面３，４を貫通する貫通孔８の内面に形
成したシールド層１０とを含む。また、貫通孔８内に樹
脂１６を介して内蔵された複数のチップコンデンサ(電
子部品)１２と、貫通孔８の上下の開口部に形成したシ
ールド層を兼ねる配線２６ａ，２７ａを含む配線層２
６，２７とを備えている。配線層２６，２７は、グラン
ド層または電源層として用いられる。

【００１２】絶縁基板２は、平面視で略正方形を呈する
厚さ約０．８ｍｍの板材で、例えばガラス−エポキシ樹
脂の複合材からなり、その中央部をパンチングすること
により、平面視が略正方形で一辺が１２ｍｍの貫通孔８
が穿孔されている。また、図１に示すように、絶縁基板
２の貫通孔８の両側には、スルーホール７，７が貫通
し、その内部にスルーホール導体９と充填樹脂９ａとが
形成されている。更に、貫通孔８の四周の内面には、後
述する銅メッキにより形成された厚さ約２５μｍのシー
ルド層１０が形成されている。貫通孔８内に樹脂１６を
介して内蔵されるチップコンデンサ１２は、その上下端
にＣｕ製で複数の電極１３，１４を有し、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。このチップコ
ンデンサ１２は、３．２ｍｍ×１．６ｍｍ×０．７ｍｍ
のサイズを有している。

【００１３】図１に示すように、貫通孔８の上下の開口
部には、各チップコンデンサ１２の電極１３，１４と導
通し且つシールド層を兼ねる配線２６ａ，２７ａを含む
配線層２６，２７が、絶縁基板２の表・裏面３，４上に
沿って形成されている。尚、裏面４側の配線２６ａに
は、上記コンデンサ１２の各電極１４と接続するビア導
体(フィルドビア)２３が形成されている。また、絶縁基
板２の表面３の上方には、図１に示すように、エポキシ
樹脂からなる絶縁層３２，３８，４４とＣｕ製の配線層
３６，４２とが交互に積層され、絶縁層３２，３８には
配線層２７，３６間および配線層３６，４２間を接続す
るビア導体(フィルドビア)３４，４０が形成されてい
る。最上層の配線層４２における所定の位置には、絶縁
層(ソルダーレジスト層)４４を貫通し且つその表面の第
１主面４８よりも高く突出する複数のハンダバンプ４６
が形成される。各バンプ４６は、第１主面４８上に搭載
される図示しないＩＣチップと接続される。

【００１４】更に、絶縁基板２の裏面４の下方には、図
１に示すように、上記と同じ樹脂からなる絶縁層３３，
３９，４５と配線層３７，４３とが交互に積層され、絶
縁層３３，３９には配線層２６，３７間および配線層３
７，４３間を接続するビア導体(フィルドビア)３５，４
１が形成されている。最下層の絶縁層(ソルダーレジス
ト層)４５下の第２主面４７に設けた開口孔４５ａ，４
５ａ内には、上記配線層４３の一部がそれぞれ露出し、
表面にＮｉおよびＡｕメッキ膜を被覆された接続端子４
９が形成されている。これらの接続端子４９は、配線基
板１自体が搭載される図示しないマザーボードなどのプ
リント基板との接続に用いられる。尚、絶縁基板２を挟
んだ配線層２６，２７は、各チップコンデンサ１２を介
して導通されると共に、各スルーホール導体９を介して
も導通されている。

【００１５】以上のような配線基板１によれば、各チッ
プコンデンサ(電子部品)１２は、図１に示すように、樹
脂１６に固着されて内面にシールド層１０を形成した貫
通孔８内に内蔵されると共に、貫通孔８の上下の開口部
も配線層２６，２７内の配線２６ａ，２７ａに覆われつ
つ各コンデンサ１２の電極１４，１３と導通している。
このため、各チップコンデンサ１２は、外部からの電磁
波から確実にシールドされているので、誤動作を生じる
ことなく本来の機能を発揮できると共に、配線層２６，
２７などと導通し、且つこれらを介して第１主面４８上
に搭載されるＩＣチップや第２主面４７側のマザーボー
ドなどとも安定して導通できる。

【００１６】従って、配線基板１によれば、チップコン
デンサ(電子部品)１２が正常に動作し、且つ配線基板１
の内部におけるクロストークノイズを低減できるなどの
ように、電気的特性も向上・安定する。しかも、上記コ
ンデンサ１２が高周波でスイッチングを行う場合に発生
するノイズが、第１主面４８上に搭載されるＩＣチップ
や配線基板１自体が搭載されるマザーボード上の他の配
線基板に搭載されるＩＣチップに影響を与えなくするこ
とができる。尚、上記実施の形態において、絶縁基板２
は、単層の絶縁層(コア基板２)を用いたがこれに限るも
のではなく、複数の絶縁層(コア基板を含む)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。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。

【００１７】図２，図３は、前記図１に示した配線基板
１の製造方法に関する。図２(Ａ)に示すように、厚さ約
０．８ｍｍの絶縁基板２の表・裏面３，４には、厚さ数
１０μｍの銅箔５，６が予め被覆されている。図２(Ｂ)
に示すように、絶縁基板２の略中央をパンチングするこ
とにより、縦・横１２ｍｍずつの貫通孔８が形成され、
且つその両側にドリルによりスルーホール７，７が穿孔
される。次に、上記貫通孔８およびスルーホール７の内
面に、予めＰｄなどのメッキ用触媒核を付着してから無
電解銅メッキおよび電解銅メッキを施す。この結果、図
２(Ｃ)に示すように、貫通孔８の四周の内面には、厚さ
２５μｍの銅メッキ層からなるシールド層１０が形成さ
れ、且つスルーホール７の内面には、スルーホール導体
９が形成された配線基板１１が得られる。この配線基板
１１は、本発明の請求項１に相当する。尚、図２(Ｄ)に
示すように、円筒状のスルーホール導体９の内側に充填
樹脂９ａを形成する。

【００１８】次いで、図２(Ｅ)に示すように、絶縁基板
２の裏面４に、粘着面を貫通孔８側に向けたテープ１５
を貼り付け、貫通孔８の裏面４側の開口部を閉鎖する。
尚、テープ１５は、絶縁基板２，２，…を含む絶縁基板
の集合体(パネル)における多数の貫通孔８，８，…を全
て閉鎖するため、図示のように裏面４の全体に渉って貼
り付けられる。この状態で、図２(Ｅ)に示すように、複
数のチップコンデンサ１２を貫通孔８内に挿入し、テー
プ１５の粘着面上における所定の位置にそれぞれ接着す
る。かかる挿入作業は、チップマウンタなどにより行わ
れる。上記コンデンサ１２は、上下端に複数の電極１
４，１３を突設しており、下端側の電極１３の端面は、
テープ１５の粘着面に接着される。

【００１９】更に、図３(Ａ)に示すように、表面３側か
ら貫通孔８内に、エポキシ樹脂を主成分とする溶けた樹
脂１６を充填した後、約１００℃に６０分程度保持する
キュア処理を行う。この結果、図示のように、樹脂１６
が固化することにより、各コンデンサ１２は、その電極
１３の端面を除いて、樹脂１６を介して貫通孔８内の所
定の位置に内臓される。また、図３(Ａ)に示すように、
固化した樹脂１６の表面１７はカーブして盛り上がり、
各コンデンサ１２の電極１４を埋設する。一方、樹脂１
６の裏面１８はテープ１５に倣った平坦面となり、各コ
ンデンサ１２の電極１４の端面が露出する。この段階
で、樹脂１６中に埋設された各コンデンサ１２の設置位
置およびショートの有無が検査される。尚、上記キュア
処理は、樹脂１６内部の気泡を除去して樹脂１６を緻密
な組織にする。また、上記テープ１５は、かかるキュア
処理に耐える耐熱性を有する。

【００２０】次に、図３(Ｂ)に示すように、テープ１５
を剥離した後、絶縁基板２を固定した状態で、樹脂１６
の表面１７を例えばバフ研磨により整面する。この結
果、図示のように、新たに形成される樹脂１６の表面１
９が、絶縁基板２の表面３上の銅箔５と同一平面となっ
た配線基板２０が得られる。この配線基板２０は、本発
明の請求項２に相当する。次いで、図３(Ｃ)に示すよう
に、樹脂１６の表面１９側から垂直にレーザＬを照射す
る。レーザＬの照射位置は、各コンデンサ１２上端の電
極１４の真上に設定される。この結果、図示のように、
各電極１４の真上には、内径が約１００μｍで断面台形
状のビアホール２２が形成され、その底部に電極１４の
端面が露出する。尚、レーザＬには、ＣＯ_２、ＹＡＧ、
エキシマレーザなどが使用される。

【００２１】更に、各ビアホール２２内および樹脂１６
の表・裏面１９，１８に前記触媒核を付着させて、表・
裏面１９，１８および銅箔５，６上に無電解銅メッキお
よび電解銅メッキを施す。この結果、図３(Ｄ)に示すよ
うに、絶縁基板２の表面３側には、ビア導体２３を含む
銅メッキ層２４が形成され、裏面４側には平坦な銅メッ
キ層２５が形成される。各ビア導体２３は、コンデンサ
１２の電極１４と接続され、銅メッキ層２５は、コンデ
ンサ１２の各電極１３と接続されている。

【００２２】かかる状態で、銅メッキ層２４の上および
銅メッキ層２５の下に、図示しない感光性樹脂の層を形
成し、且つ所定パターンによる露光および現像を行っ
て、パターンレジストを形成する。更に、このレジスト
中の間隙を介して、銅メッキ層２４，２５をエッチング
した後、上記レジストを剥離する。この結果、図３(Ｅ)
に示すように、絶縁基板２の表面３側には、貫通孔８お
よび樹脂１６を覆うと共に、ビア導体２３を有する配線
２６ａを含む配線層２６が形成され、裏面４側には、上
記と同様で平坦な配線２７ａを含む配線層２７が形成さ
れる。これにより、本発明の請求項３に相当する配線基
板２８が得られる。

【００２３】上記配線２６ａ，２７ａは、前記シールド
層１０と共に、各コンデンサ１２を外部の電磁波からシ
ールドするシールド層をも兼ねる。また、図３(Ｅ)に示
すように、左右のスルーホール導体９の両端面にも、配
線層２６，２７が形成される。従って、配線層２６，２
７は、各コンデンサ１２を介して互いに導通すると共
に、スルーホール導体９を介しても導通する。上記配線
基板２８の表・裏面を逆にした状態で、配線層２７，２
６の上下に絶縁層３２，３３など、配線層３６，３７な
ど、ビア導体３４，３５など、およびハンダバンプ(フ
リップチップバンプ)４６などを、公知のビルドアップ
技術で形成する。これにより、前記図１に示した多層構
造を有する配線基板１を得ることができる。尚、上記ビ
ルドアップ技術には、フィルム状または液状の樹脂絶縁
層をラミネートする技術、フォトリソグラフィやレーザ
加工によりビアホールを穿設する技術、更には、セミア
ディティブ法、フルアディティブ法、またはサブトラク
ティブ法によりビア導体や配線層を形成する技術が含ま
れるが、これらに限るものではない。

【００２４】図４は、前記配線基板１と同様のサイズを
有し且つ異なる形態を有する本発明(請求項３〜５)の配
線基板５０における主要部の断面を示す。配線基板５０
は、図４に示すように、絶縁基板(コア基板)５２と、こ
の絶縁基板５２の表面５３側に開口する凹部５８と、該
凹部５８の内面に形成したシールド層６０ａ，６０ｂと
を含む。また、上記凹部５８内に樹脂６４を介して内蔵
された複数のチップコンデンサ(電子部品)６２と、凹部
５８の開口部に形成したシールド層を兼ねる配線７２ａ
を含む配線層７２とを備えている。配線層７２は、グラ
ンド層または電源層として用いられる。上記絶縁基板５
２も、前記絶縁基板２と同様のサイズと材質からなり、
その中央部をルータ加工することにより、平面視が略正
方形で一辺が１２ｍｍの凹部５８が形成されている。ま
た、図４に示すように、絶縁基板５２の凹部５８の両側
には、スルーホール５７，５７が貫通し、その内部にス
ルーホール導体５９と充填樹脂５９ａとが形成されてい
る。

【００２５】更に、凹部５８の四周面と底面との内面に
は、銅メッキにて形成された厚さ約２５μｍのシールド
層６０ａ，６０ｂが形成されている。かかる凹部５８内
に樹脂６４を介して内蔵されるチップコンデンサ６２
は、その上端にのみ突出したＣｕ製の電極６３を有する
が、その他は前記コンデンサ１２と同様のものである。
図４に示すように、凹部５８上方の開口部には、各チッ
プコンデンサ６２の電極６３と導通し且つシールド層を
兼ねる配線７２ａを含む配線層７２が、絶縁基板５２の
表面５３上に沿って形成されている。配線７２ａには、
チップコンデンサ６２の各電極６３と接続するビア導体
(フィルドビア)６９が形成されている。

【００２６】また、絶縁基板５２の表面５３の上方に
は、図４に示すように、エポキシ樹脂からなる絶縁層７
６，８２，８８と、Ｃｕ製の配線層８０，８６とが交互
に積層されると共に、絶縁層７６，８２には配線層７
２，８０，８６間を接続するビア導体(フィルドビア)７
８，８４が形成されている。最上層の配線層８６におけ
る所定の位置には、絶縁層(ソルダーレジスト層)８８を
貫通し且つ第１主面９０よりも高く突出する複数のハン
ダバンプ９２が形成される。各バンプ９２は、第１主面
９０上に搭載される図示しないＩＣチップと接続され
る。

【００２７】更に、絶縁基板５２の裏面５４の下方に
は、図４に示すように、上記と同じ樹脂からなる絶縁層
７７，８３，８９と、配線層７３，８１，８７とが交互
に積層される。絶縁層７７，８３には、配線層７３，８
１，８７間を接続するビア導体(フィルドビア)７９，８
５が形成されている。最下層の絶縁層(ソルダーレジス
ト層)８９下の第２主面９１に設けた開口孔９３，９３
内には、配線層８７の一部がそれぞれ露出し、表面にＮ
ｉおよびＡｕメッキ膜を被覆された接続端子９４が形成
されている。これらの接続端子９４も、配線基板５０自
体が搭載される図示しないマザーボードなどのプリント
基板との接続に用いられる。尚、絶縁基板５２を挟んだ
配線層７２，７３は、スルーホール導体５９を介して接
続されている。

【００２８】以上のような配線基板５０によれば、各チ
ップコンデンサ(電子部品)６２は、図４に示すように、
樹脂６４に固着されて内面にシールド層６０ａ，６０ｂ
を形成した凹部５８内に内蔵されると共に、凹部５８上
の開口部は配線層７２内の配線７２ａに覆われ、且つか
かる配線７２ａと電極６３とが導通している。このた
め、各チップコンデンサ６２は、外部からの電磁波から
確実にシールドされるので、誤動作を生じることなく本
来の機能を発揮すると共に、配線層７２などと導通し、
且つこれらを介して第１主面９０上に搭載されるＩＣチ
ップや第２主面９１側のマザーボードなどとの間でも安
定して導通できる。

【００２９】従って、配線基板５０においては、内臓し
たチップコンデンサ６２が正常に動作し、且つ内部にお
けるクロストークノイズを低減できるなどの電気的特性
も向上・安定する。しかも、コンデンサ６２が構成する
回路が発生するノイズが凹部５８から外部に漏れる事態
も防げるので、上記ＩＣチップなどに悪影響を与えるこ
とも予防できる。尚、上記実施の形態において、絶縁基
板５２は、単層の絶縁層(コア基板５２)を用いたがこれ
に限るものではない。即ち、複数の絶縁層(コア基板を
含む)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５８を形成するよう
にしても良い。更に、上記複数の絶縁層は、１種類また
は複数種類の材料を用いても良い。尚更に、上記実施の
形態において、凹部５８の開口部は、ＩＣチップなどを
実装するハンダバンプ９２側に開口していたが、これに
限ることはなく、凹部５８の開口部がマザーボードなど
との接続に用いられる接続端子９４側に開口する形態と
しても良い。

【００３０】図５，６は、前記図４に示した配線基板５
０の製造方法に関する。図５(Ａ)に示すように、前記同
様の絶縁基板５２の表・裏面５３，５４にも、厚さ数１
０μｍの銅箔５５，５６が予め被覆されている。図５
(Ｂ)に示すように、絶縁基板５２の略中央をルータ加工
して、表面５３側に開口した凹部５８を形成し、且つそ
の両側にドリルによりスルーホール５７，５７を穿孔す
る。次に、上記凹部５８およびスルーホール５７の内面
に、前記と同様にして銅メッキを施す。この結果、図５
(Ｃ)に示すように、凹部８の四周の壁面(内面)と底面
(内面)には、厚さ２５μｍの銅メッキ層からなるシール
ド層６０ａ，６０ｂが形成され、スルーホール５７の内
面には、スルーホール導体５９が形成された配線基板６
１が得られる。この配線基板６１も、本発明の請求項１
に相当する。

【００３１】更に、図５(Ｄ)に示すように、スルーホー
ル導体５９の内側に充填樹脂５９ａを形成する。尚、ス
ルーホール導体５９およびシールド層６０ａ，６０ｂ
は、銅箔５５，５６と連続している。次いで、図５(Ｅ)
に示すように、複数のチップコンデンサ６２を凹部５８
内に挿入し、シールド層６０ｂ上における所定の位置に
それぞれ配置する。上記コンデンサ６２は、上端のみに
複数の電極６３を突設している。各電極６３の上端面
は、銅箔５５の表面よりも低い位置にある。更に、図６
(Ａ)に示すように、表面５３側から凹部５８内に、前記
同様の溶けた樹脂６４を充填した後、且つ前記同様のキ
ュア処理を行う。この結果、図示のように、樹脂６４が
固化することにより、各コンデンサ６２は、樹脂６４を
介して凹部５８内の所定の位置に内臓される。尚、図６
(Ａ)に示すように、固化した樹脂６４の表面６５は盛り
上がり、各コンデンサ６２の電極６３を埋設する。

【００３２】次に、絶縁基板５２を固定した状態で、樹
脂６４の表面６５を例えばバフ研磨により整面する。こ
の結果、図６(Ｂ)に示すように、新たに形成される樹脂
６４の表面６６が、絶縁基板５２の表面５３上の銅箔５
５と同一平面となった配線基板６７を得ることができ
る。この配線基板２０も本発明の請求項２に相当する。
更に、図６(Ｃ)に示すように、樹脂６４の表面６６側か
ら垂直に前記同様のレーザＬを、各コンデンサ６２上端
の電極６３の真上に照射する。この結果、図示のよう
に、各電極６３の真上には、内径が約１００μｍで断面
台形状のビアホール６８が形成され、その底部に電極６
３の上端面が露出する。

【００３３】次いで、各ビアホール６８内および樹脂６
４の表面６６に前記触媒核を付着させて、表面６６およ
び銅箔５５，５６上に前記同様の銅メッキを施す。この
結果、図６(Ｄ)に示すように、絶縁基板５２の表面５３
側には、ビア導体６９を含む銅メッキ層７０が形成さ
れ、裏面５４側には平坦な銅メッキ層７１が形成され
る。各ビア導体６９は、コンデンサ６２の電極６３と接
続されている。かかる状態で、銅メッキ層７０の上およ
び銅メッキ層７１の下に、図示しない感光性樹脂の層を
形成し、且つ所定パターンによる露光および現像を行っ
て、パターンレジストを形成する。更に、このレジスト
中の間隙を介して、銅メッキ層７０，７１をエッチング
した後、上記レジストを剥離する。

【００３４】この結果、図６(Ｅ)に示すように、絶縁基
板５２の表面５３上には、凹部５８および樹脂６４を覆
い且つビア導体６９を有する配線７２ａを含む配線層７
２が形成され、裏面４上には、配線層７３が形成され
る。これにより、本発明の請求項３に相当する配線基板
７５が得られる。上記配線７２ａは、前記シールド層６
０ａ，６０ｂと共に、各コンデンサ６２を外部の電磁波
からシールドするシールド層をも兼ねる。また、図６
(Ｅ)に示すように、左右のスルーホール導体５９の両端
面にも、配線層７２，７３が形成されるため、配線層７
２，７３は、スルーホール導体５９を介して導通する。
そして、配線基板７５における配線層７２，７３の上ま
たは下に、絶縁層７６，７７など、配線層８０，８１な
ど、ビア導体７８，７９など、およびハンダバンプ(フ
リップチップバンプ)９２などを、前述した公知のビル
ドアップ技術にて形成することにより、前記図４に示し
た多層構造を有する配線基板５０を得ることができる。

【００３５】図７(Ａ)は、前記図３(Ｂ)に対応した断面
図で、絶縁基板２の貫通孔８内に内臓された各チップコ
ンデンサ１２は、上下端の電極１４，１３の端面を樹脂
１６の表・裏面１９，１８に露出させている。かかる表
・裏面１９，１８および絶縁基板２の銅箔５，６上に前
記同様の銅メッキ層を形成し、且つエッチングレジスト
を形成した後、前記同様にエッチングする。これによ
り、図７(Ｂ)に示すように、各コンデンサ１２の電極１
４，１３と接続する配線９５ａ，９６ａを含む配線層９
５，９６を表・裏面３，４に有する配線基板９７を得る
ことができる。配線９５ａ，９６ａは、貫通孔８内面の
シールド層１０と共に、各コンデンサ１２をシールドす
るシールド層をも兼ねる。また、配線基板９７では、各
コンデンサ１２の電極１４，１３は、配線９５ａ，９６
ａと直に接続できるため、製造工程が少なくなり、且つ
コンデンサ１２と配線層９５などとの導通も、前記ビア
導体２３を介在させる配線基板２８に比べて安定したも
のとなる。

【００３６】図７(Ｃ)は、前記図６(Ｂ)に対応した断面
図で、絶縁基板５２の凹部５８内に内臓された各チップ
コンデンサ６２は、上端の電極６３の端面を樹脂６４の
表面６６に露出させている。かかる表面６６および絶縁
基板５２の銅箔５５，５６上に前記同様の銅メッキ層を
形成し、且つエッチングレジストを形成した後、前記同
様にエッチングする。これにより、図７(Ｄ)に示すよう
に、各コンデンサ６２の電極６３と接続する配線９８ａ
を含む配線層９８を表面５３側に有し、且つ裏面５４側
に配線層７３を有する配線基板９９を得ることができ
る。上記配線９８ａは、凹部５８内面のシールド層６０
ａ，６０ｂと共に、各コンデンサ６２をシールドするシ
ールド層をも兼ねる。また、配線基板９９では、各コン
デンサ６２の電極６３は、配線９８ａと直に接続される
ため、製造工程が少なくなり、且つ各チップコンデンサ
６２と配線層９８などとの導通も、前記ビア導体６９を
介在させる配線基板７５に比べて安定したものにでき
る。

【００３７】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８や凹部
５８内に内蔵する電子部品は、１つのみでも良い。逆
に、複数の絶縁基板２，５２を含む多数個取り用のパネ
ル内における製品単位(絶縁基板２，５２)１個内に複数
の貫通孔８や凹部５８を形成しても良い。また、前記絶
縁基板２の貫通孔８内に、上端のみに電極６３を有する
前記コンデンサ６２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８
または凹部５８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１２
などの他、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ると共に、互い
に異種の電子部品同士を、同じ貫通孔や凹部内に併設し
て内蔵することも可能である。

【００３８】更に、絶縁基板２などの材質は、前記ガラ
ス−エポキシ樹脂の複合材料の他、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等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−樹脂の複
合材料などを用いることも可能である。また、シールド
層１０，６０ａ，６０ｂおよび配線層２６，７２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、或いは、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て形成することも可能である。
更に、前記ビア導体３４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、ビアホールに倣
った円錐形状の形態としても良い。

【００３９】また、絶縁層３２，７６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、或いは、連続気孔を有するＰＴＦＥ
等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、配線基板
１，５０の第１主面４８，９０上に搭載されるＩＣチッ
プとの接続端子には、前記フリップチップバンプ(ハン
ダバンプ)４６，９２の他に、フリップチップパッド、
ワイヤボンディングパッド、或いはＴＡＢ接続用パッド
を形成したものなどを用いても良い。また、コンデンサ
１２，６２ではＢａＴｉＯ_３を主成分とする高誘電体セ
ラミックを用いたが、ＰｂＴｉＯ_３，ＰｂＺｒＯ_３，Ｔ
ｉＯ_２，ＳｒＴｉＯ_３，ＣａＴｉＯ_３，ＭｇＴｉＯ_３，
ＫＮｂＯ_３，ＮａＴｉＯ_３，ＫＴａＯ_３，ＰｂＴａ
Ｏ _３，(Ｎａ_１／２Ｂｉ_１／２)ＴｉＯ_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。

【００４０】更に、前記コンデンサ１２などの電極１３
などの材質は、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，Ｐ
ｄ，Ａｕ，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１２などは、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１，５０の第１主面４８，９０上
において複数の搭載エリアを形成し、複数のＩＣチップ
を各エリアに個別に搭載することも可能である。

【００４１】

【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)によれば、貫通孔または凹部は、シールド層
により周囲を囲まれるため、かかる貫通孔などに内蔵さ
れる電子部品を外部の電磁波からシールドしたり、逆に
電子部品が構成する回路のノイズが配線基板の内外に漏
れる事態を低減できる。このため、上記電子部品やＩＣ
チップなどを正常に作動させると共に、配線基板内にお
けるクロストークノイズを低減できるなどの電気的特性
も安定させることができる。また、請求項３の配線基板
によれば、絶縁基板に内蔵される電子部品は、その全周
囲をシールド層に包囲されるため、かかる電子部品自
体、当該配線基板に実装するＩＣチップ、或いは、マザ
ーボードを介して導通する他の配線基板に実装されるＩ
Ｃチップを一層正確且つ確実に作動させることができ
る。更に、請求項４，５の配線基板によれば、上記に加
え、内蔵される電子部品と配線層との導通は基より、こ
の配線層を介して配線基板の表面に実装されるＩＣチッ
プや第２主面側のマザーボードなどとの導通も安定して
取ることができる。

【００４２】一方、本発明の配線基板の製造方法(請求
項６)によれば、少ない工程により、上記貫通孔または
凹部に内蔵される電子部品を外部の電磁波からシールド
したり、電子部品が構成する回路のノイズが配線基板の
内外に漏れるのを予防できる配線基板を、容易且つ確実
に提供することができる。また、請求項７の配線基板の
製造方法によれば、貫通孔または凹部に内蔵した電子部
品を絶縁しつつ外部の電磁波からシールドし、且つ電子
部品が構成する回路が発生するノイズが漏洩しない配線
基板を、確実に提供することができる。更に、請求項８
の配線基板の製造方法によれば、上記に加えて、内蔵す
る電子部品と配線層との間における導通や、配線層を介
して配線基板の第１主面上に搭載されるＩＣチップや第
２主面側のマザーボードなどとの導通も安定して取れる
配線基板を、確実に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の配線基板の主要部を示す断面図。

【図２】(Ａ)〜(Ｅ)は図１に示した配線基板を製造する
ための各工程を示す概略図。

【図３】(Ａ)〜(Ｅ)は図２(Ｅ)に続く各製造工程を示す
概略図。

【図４】異なる形態の配線基板の主要部を示す断面図。

【図５】(Ａ)〜(Ｅ)は図４に示した配線基板を製造する
ための各工程を示す概略図。

【図６】(Ａ)〜(Ｅ)は図５(Ｅ)に続く各製造工程を示す
概略図。

【図７】(Ａ)〜(Ｄ)は変形形態の配線基板を製造するた
めの各工程を示す概略図。

【図８】(Ａ)，(Ｂ)は従来の配線基板を示す断面図。

【符号の説明】

１，１１,２０,２８,５０,６１,６７,７５,９７,９９…
配線基板２，５２………………………………………………………
絶縁基板８………………………………………………………………
貫通孔１０，６０ａ，６０ｂ………………………………………
シールド層１２，６２……………………………………………チップ
コンデンサ(電子部品) １３，１４，６３……………………………………………
電極１６，６４……………………………………………………
樹脂２６,２７,36,37,42,43,72,73,80,81,86,87,95,96,98…
配線層２６ａ，２７ａ,７２ａ,９５ａ,９６ａ,９８ａ…………
配線(兼シールド層)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０５Ｋ 3/46 Ｈ０５Ｋ 3/46 ＺＦターム(参考） 5E336 AA07 AA08 AA11 AA16 BB02 BB03 BC02 BC15 BC26 BC34 CC32 CC43 CC53 GG11 5E338 AA02 AA03 BB03 BB13 BB19 BB25 BB75 CC01 CC04 CC05 CC06 CD01 CD23 EE13 5E346 AA05 AA06 AA12 AA15 AA43 AA60 BB02 BB03 BB04 BB07 CC08 CC31 DD01 DD22 EE31 FF04 FF45 GG15 GG17 GG40 HH01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁基板に設けられ且つ電子部品が内蔵さ
れる貫通孔または凹部の内面にシールド層を形成した、
ことを特徴とする配線基板。
【請求項２】前記電子部品は、樹脂を介して前記貫通孔
または凹部に内蔵されている、ことを特徴とする請求項
１に記載の配線基板。
【請求項３】前記貫通孔または凹部の開口部にもシール
ド層が形成されている、ことを特徴とする請求項１また
は２に記載の配線基板。
【請求項４】前記絶縁基板の上方および下方の少なくと
も一方に、前記内臓された電子部品の電極と導通する配
線層が形成されている、ことを特徴とする請求項２または３に記載の配線基板。
【請求項５】前記配線層のうち、前記絶縁基板の貫通孔
または凹部の開口部を覆う位置にある配線が前記シール
ド層を兼ねている、ことを特徴とする請求項４に記載の配線基板。
【請求項６】絶縁基板に電子部品を内蔵するための貫通
孔または凹部を形成する工程と、上記貫通孔または凹部
の内面にメッキによりシールド層を形成する工程と、を
含む、ことを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項７】前記シールド層を形成する工程の後に、前記貫通孔または凹部内に電子部品を挿入する工程と、上記電子部品が挿入された貫通孔または凹部内に樹脂を
充填し且つ固化する工程と、を有する、ことを特徴とす
る請求項６に記載の配線基板の製造方法。
【請求項８】前記樹脂を充填し且つ固化する工程の後
に、前記絶縁基板の上方および下方の少なくとも一方
に、前記内臓された電子部品の電極と導通する配線層を
形成する工程を更に有する、ことを特徴とする請求項７に記載の配線基板の製造方
法。