JP2002217544A - 配線基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電子部品を内臓する埋込樹脂と基板本体と密着
性を向上且つ安定させ、電子部品の機能を十分に発揮さ
せ得る配線基板を提供する。 【解決手段】表面４および裏面５を有する基板本体２
と、この基板本体２における表面４と裏面５との間を貫
通する貫通孔６と、この貫通孔６に埋込樹脂１３を介し
て内臓されるチップコンデンサ(電子部品)１０と、を含
み、上記貫通孔６の内壁６ａにおける表面粗さが、中心
線平均粗さＲａで０．５〜５．０μｍの範囲にあり、且
つ十点平均粗さＲｚで５．０〜３０．０μｍの範囲にあ
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、基板本体の貫通孔
などに樹脂を介して電子部品を内臓する配線基板に関す
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、基板本体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７(Ａ)に示す配線基
板１５０は、絶縁性の基板本体(コア基板)１５１の表・
裏面１５２，１５３間を貫通する貫通孔１５４内に埋込
樹脂１５５を介して複数のチップ状の電子部品１５６を
内臓している。かかる電子部品１５６は、図７(Ａ)に示
すように、一対の側辺から上・下に突出する電極１５
７，１５８をそれぞれ対称に複数個有している。電極１
５７，１５８は、基板本体１５１の表・裏面１５２，１
５３に形成される図示しない配線層と個別に接続され
る。尚、上記埋込樹脂１５５は、貫通孔１５４に充填さ
れ且つ複数の電子部品１５６を埋設した状態で、脱泡処
理された後に更に加熱する硬化処理を施される。

【０００３】ところで、図７(Ｂ)に示すように、貫通孔
１５４の側壁１５４ａの表面粗さが小さい場合、硬化処
理後において基板本体１５１と埋込樹脂１５５との密着
性が低くなるため、両者の間に隙間(剥がれ)Ｓが生じる
ことがある。また、かかる隙間Ｓに起因して埋込樹脂１
５５や基板本体１５１の上下に形成されるビルドアップ
層にクラックを形成されてしまう、という問題があっ
た。一方、図７(Ｃ)に示すように、貫通孔１５４の側壁
１５４ｂの表面粗さが大きい場合、基板本体１５１と埋
込樹脂１５５との間に泡Ｖが付着し易くなる。これによ
り、脱泡工程の後でも泡Ｖが除去されずに残り、硬化処
理後において泡Ｖを噛んだままの状態となる。このた
め、基板本体１５１と埋込樹脂１５５との密着性が低下
し、上記と同様にクラックを生じ易くなる、という問題
があった。

【０００４】

【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、電子部品を内臓する
埋込樹脂と基板本体との密着性を向上且つ安定させ、電
子部品の機能を十分に発揮させ得る配線基板を提供す
る、ことを課題とする。

【０００５】

【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、電子部品を内蔵する埋込樹脂が充填される
基板本体の貫通孔などの側壁における表面粗さを適正化
する、ことに着目して成されたものである。即ち、本発
明の配線基板は、表面および裏面を有する基板本体と、
この基板本体における表面と裏面との間を貫通する貫通
孔、あるいは基板本体において表面または裏面に開口す
る凹部と、上記貫通孔または凹部に埋込樹脂を介して内
臓される電子部品と、を含み、上記貫通孔の側壁または
上記凹部の側壁および底面における表面粗さが、中心線
平均粗さＲａで０．５〜５．０μｍの範囲にある、こと
を特徴とする。より好ましくは、上記表面粗さがＲａで
２．０〜５．０μｍの範囲にあると良い。

【０００６】また、本発明の配線基板は、表面および裏
面を有する基板本体と、この基板本体における表面と裏
面との間を貫通する貫通孔、あるいは基板本体において
表面または裏面に開口する凹部と、上記貫通孔または凹
部に埋込樹脂を介して内臓される電子部品と、を含み、
上記貫通孔の側壁または上記凹部の側壁および底面にお
ける表面粗さが、十点平均粗さＲｚで５．０〜３０．０
μｍの範囲にある、ことをも特徴とする。より好ましく
は、上記表面粗さがＲｚで５．０〜１０．０μｍの範囲
にあると良い。これらによれば、電子部品を内臓する埋
込樹脂と基板本体との密着性が向上するため、従来のよ
うに両者間に隙間や泡が介在しなくなる。このため、内
臓した電子部品と基板内部の配線層との間において、安
定した導通が得られる。従って、内臓した電子部品の機
能を十分に発揮させ得る配線基板とすることができる。

【０００７】尚、上記貫通孔または凹部の側壁および底
面における表面粗さが、中心線平均粗さＲａで０．５μ
ｍ未満や十点平均粗さＲｚで５．０μｍ未満に小さくな
ると、硬化処理後において基板本体と埋込樹脂との密着
性が低くなり、両者の間に隙間が生じるおそれがある。
一方、表面粗さが、中心線平均粗さＲａで５．０μｍを
越えたり、十点平均粗さＲｚで３０．０μｍを越えて大
きくなると、基板本体と埋込樹脂との間に泡が付着し易
くなり、脱泡工程の後でもかかる泡が除去されずに残
り、硬化処理後でもを噛んだ状態となる。この結果、基
板本体と埋込樹脂との密着性が低下し、同様にクラック
を生じ易くなる。これらを防ぐため、表面粗さを前記範
囲としたものである。尚また、埋込樹脂の体積熱膨張係
数は、４０ｐｐｍ／℃以下、好ましくは３０ｐｐｍ／℃
以下、より好ましくは１５ｐｐｍ／℃以下であるのが良
い。このため、埋込樹脂には、例えばエポキシ樹脂に無
機フィラ(シリカ、アルミナ、窒化ケイ素など)を添加し
たものが用いられる。

【０００８】尚更に、前記電子部品には、コンデンサ、
インダクタ、抵抗、フィルタ等の受動部品や、ローノイ
ズアンプ(ＬＮＡ)、トランジスタ、半導体素子、ＦＥＴ
等の能動部品、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、ダイプレクサなどや、
これらをチップ状にしたものが含まれるがこれらに限ら
ない。また、これらのうちで異種の電子部品同士を同じ
貫通孔や凹部内に内蔵しても良い。更に、電子部品に
は、基板本体の表面または裏面の一方にのみ電極を有す
る形態も含まれる。より好ましくは、配線基板は、表面
および裏面を有する基板本体と、この基板本体における
表面と裏面との間を貫通する貫通孔、あるいは基板本体
において表面または裏面に開口する凹部と、上記貫通孔
または凹部に埋込樹脂を介して内臓される電子部品と、
含み、上記貫通孔の側壁または上記凹部の側壁および底
面における表面粗さが、中心線平均粗さＲａで０．５〜
５．０μｍの範囲にあり、且つ十点平均粗さＲｚで５．
０〜３０．０μｍの範囲にある、ものである。これによ
り、密着性が確実に良好となり且つ泡かみも確実に防止
されるので好ましい。

【０００９】また、前記貫通孔または凹部は、平面視で
ほぼ矩形状であり、側壁間のコーナにアール面または面
取りが形成されている、配線基板も本発明に含まれる。
これによれば、前記表面粗さと相まって、貫通孔または
凹部の側壁同士間や側壁と底面との間のコーナ部におけ
る基板本体と埋設樹脂との密着性も向上し且つ安定させ
ることができるので、かかるコーナ付近における隙間や
クラックの発生を確実に防止することができる。尚、凹
部における側壁と底面との間にも、アール面ゆ面取りを
形成しても良い。

【００１０】更に、前記貫通孔の側壁または凹部の側壁
および底面には、予め有機化合物(カップリング剤)が塗
布されている、配線基板も本発明に含まれる。これによ
れば、前記表面粗さによる物理的作用に化学的作用が加
わって、基板本体と埋設樹脂との密着性をより一層向上
させることができる。尚、有機化合物(カップリング剤)
には、チタン系、アルミニウム系、シラン系の何れかか
らなる有機系化合物、またはこれら有機系化合物の混合
物が含まれる。これらにより、基板本体と埋込樹脂との
界面における両者の密着性と水分不透過性とを一層確実
にすることができる。上記混合物には、チタン系とアル
ミニウム系、チタン系とシラン系、アルミニウム系とシ
ラン系、チタン系とアルミニウム系とシラン系、チタン
系と別のチタン系、アルミニウム系と別のアルミニウム
系、シラン系と別のシラン系、あるいはこれらの３種以
上の組合せによる種類などが含まれる。

【００１１】付言すれば、前記基板本体は、絶縁層と配
線層とを交互に積層した多層基板である、配線基板とす
ることも可能である。これによる場合、コア基板を含む
絶縁層と配線層とを交互に積層した多層基板の基板本体
にも、前記表面粗さの貫通孔または凹部を形成すること
により、各種サイズの電子部品を配線基板内の任意の層
間に密着性をもって内臓した配線基板とすることが可能
となる。また、同一の厚みの配線基板で、単一の絶縁層
の基板本体を有する配線基板と比べ、上記のような多層
基板を基板本体とすることにより、内臓する電子部品と
配線基板の表面に実装するＩＣチップ(半導体素子)との
距離を短くできる。このため、かかる導通経路における
ループインダクタンスを減少させ、スイッチングノイズ
やクロストークノイズを低減できるなど、電気的特性を
高めることが可能となる。

【００１２】尚、貫通孔は、単一の絶縁層の基板本体ま
たは多層基板の基板本体に対しレーザ加工やドリル加工
することにより形成される。一方、凹部は、単一の絶縁
層からなる基板本体ではエンドミルを用いるルータ加工
により形成され、多層基板の基板本体では上記ルータ加
工に加え、予めレーザ加工などした絶縁層を別の絶縁層
や導体層と積層することによっても形成することができ
る。尚また、単一の絶縁層からなる基板本体(コア基板)
は、ガラス布またはガラス繊維を含むエポキシ樹脂から
形成され、その面積熱膨張係数は、１５ｐｐｍ／℃以下
が推奨される。

【００１３】

【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、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に示すように、単一の絶縁層からなる基板本体
(コア基板)２と、その表面４上および裏面５下に形成し
た配線層１６，２２，２８，１７，２３，２９と、絶縁
層１４，２０，２６，１５，２１，２７とからなるビル
ドアップ層とを有する多層基板である。上記配線層１６
などの厚さは約１５μｍ程度であり、絶縁層１４などの
厚さは約３０μｍ程度である。基板本体２は、平面視が
ほぼ正方形で厚さ約０．８ｍｍのガラス布入りのエポキ
シ樹脂からなり、その面積熱膨張係数は、１５ｐｐｍ／
℃以下である。また、基板本体２の中央部をドリル加工
やレーザ加工することにより、図２(Ａ)に示すように、
平面視がほぼ正方形で一辺が１２ｍｍの貫通孔６が穿孔
されている。

【００１４】貫通孔６における四周の側壁６ａの表面粗
さは、中心線平均粗さＲａで０．５〜５．０μｍの範囲
であって、十点平均粗さＲｚで５．０〜３０．０μｍの
範囲に入るように設定される。このため、ドリル加工な
どの後、側壁６ａに対し必要に応じて過マンガン酸カリ
ウムやクロム酸による化学的粗化処理が施される。尚、
側壁６ａに対して、更に有機化合物(カップリング剤：
チタン系、アルミニウム系、シラン系の何れかからなる
有機系化合物、またはこれら有機系化合物の混合物)を
塗布しても良い。

【００１５】また、基板本体２の貫通孔６内には、シリ
カフィラなどの無機フィラを含むエポキシ系の埋込樹脂
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。かかる埋込樹脂１３の体積熱膨張係
数は、４０ｐｐｍ／℃以下、好ましくは３０ｐｐｍ／℃
以下、より好ましくは１５ｐｐｍ／℃以下であり、且つ
その下限値としては１０ｐｐｍ／℃以上である。このよ
うにすることで、配線基板１に埋め込まれた電子部品１
０と配線基板１の表面に実装されるＩＣチップ(半導体
素子)との熱膨張係数の差に起因する応力集中を少なく
することが可能となり、クラックの防止に役立つ。尚、
無機フィラとしては、特に制限しないが、結晶性シリ
カ、溶融シリカ、アルミナ、または窒化ケイ素などが用
いられる。また、チップコンデンサ１０は、両側面にお
いて上下端に突出し且つ基板本体２の表面４または裏面
５に位置する電極１１，１２を対称に複数有する。かか
るチップコンデンサ１０は、例えばチタン酸バリウムを
主成分とする誘電層と内部電極となるＮｉ層とを交互に
積層したセラミックスコンデンサであって、３．２ｍｍ
×１．６ｍｍ×０．７ｍｍのサイズを有する。

【００１６】図１に示すように、貫通孔６の周囲には、
所要のスペースを置いて基板本体２の表・裏面４，５間
を貫通する複数のスルーホール７，７が穿孔され、その
内部に銅メッキからなるスルーホール導体８，８および
シリカフィラを含む充填樹脂９，９がそれぞれ形成され
ている。尚、充填樹脂９に替え、多量の金属粉末を含む
導電性樹脂、または金属粉末を含む非導電性樹脂を用い
ても良い。図１に示すように、基板本体２の表面４上に
は、銅メッキからなる配線層１６と、シリカフィラを含
むエポキシ樹脂からなる絶縁層１４とが形成されてい
る。配線層１６は、チップコンデンサ１０の電極１１お
よびスルーホール導体８の上端と接続される。また、図
１に示すように、絶縁層１４内の所定の位置には、複数
のフィルドビア導体１８が形成され、これらビア導体１
８の上端と絶縁層１４との上には配線層２２が形成され
ている。同様にして、配線層２２の上には絶縁層２０が
形成され、且つフィルドビア導体２４が上記ビア導体１
８のほぼ真上の位置にスタックドビア(積み上げビア)と
して形成されると共に、フィルドビア導体２４の上端と
絶縁層２０の上には配線層２８が形成されている。

【００１７】配線層２８の上には、ソルダーレジスト層
(絶縁層)２６と、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(Ｐｂ−
Ｓｎ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｓｂ系、Ｓｎ−Ｚｎ系な
ど))３２とが形成される。かかるハンダバンプ３２は、
第１主面３０上に追って搭載される図示しないＩＣチッ
プ(半導体素子)の底面に突設された接続端子と個別に接
続される。尚、ＩＣチップの接続端子およびハンダバン
プ３２の周囲には、これらを埋設するようにＩＣチップ
と第１主面３０との間に図示しないアンダーフィル材が
充填される。

【００１８】図１に示すように、基板本体２の裏面５下
にも、銅メッキからなる配線層１７とシリカフィラ入り
のエポキシ樹脂からなる絶縁層１５とが形成されてい
る。配線層１７は、チップコンデンサ１０の電極１２お
よびスルーホール導体８の下端と接続されている。ま
た、絶縁層１５の所定の位置には、複数のフィルドビア
導体１９が形成され、かかるビア導体１９の下端と絶縁
層１５の下には配線層２３が形成されている。同様にし
て配線層２３の下には絶縁層２１およびフィルドビア導
体２５が形成されると共に、当該ビア導体２５の下端と
絶縁層２１の下には配線層２９が形成される。この配線
層２９の下には、ソルダーレジスト層(絶縁層)２７が形
成され、第２主面３５側に開口する開口部３１内に露出
する配線層２９内の配線３３は、その表面にＮｉおよび
Ａｕメッキが被覆され、当該配線基板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。尚、基板本体２を挟んだ上下の配線層１６，
１７は、スルーホール導体８を介して導通する共に、各
チップコンデンサ１０の電極１１，１２を介しても導通
している。

【００１９】図２(Ｂ)，(Ｃ)に示すように、貫通孔６の
コーナには、面取り６ｂまたはアール面６ｃを形成する
こともできる。これにより、チップコンデンサ１０を埋
設した埋込樹脂１３を脱泡処理後に加熱しても、貫通孔
６のコーナに応力集中が発生しにくくなり、かかる面取
り６ｂまたはアール面６ｃを含む各側壁６ａの前記表面
粗さと相まって、基板本体２と埋込樹脂１３との密着性
を更に高められる。また、貫通孔６の面取り６ｂやアー
ル面６ｃを含む各側壁６ａには、予め有機化合物(カッ
プリング剤)を塗布しても良い。

【００２０】上記有機化合物には、チタン系、アルミニ
ウム系、シラン系の何れかからなる有機系化合物、また
はこれら有機系化合物の混合物が含まれる。更に、かか
る有機化合物の厚みは、約０．５μｍ以下(但し０は含
まず)にして被覆するのが望ましい。厚さを０．５μｍ
以下としたのは、これよりも厚くなると、表面にゼリー
状の固まりが生じ、有機系化合物による密着性や防水作
用が低下するためである。更に望ましくは、有機系化合
物は、厚さ約０．２μｍ以下(但し０は含まず)の皮膜に
して被覆するのが望ましい。これにより、表面にゼリー
状の固まりが生じにくくなり、より一層の密着性が得ら
れるためである。かかる有機系化合物は、貫通孔６また
は凹部の側壁６ａなどや基板本体２の表・裏面４，５と
共に、内臓されるチップコンデンサ１０などの電子部品
の表面にも被覆されていても良い。

【００２１】以上のような配線基板１によれば、貫通孔
６の各側壁６ａが前記範囲の表面粗さとされているた
め、チップコンデンサ１０を埋設する埋込樹脂１３と基
板本体２とが確実に密着する。このため、従来のように
埋込樹脂１３と基板本体２との間に隙間や泡かみが生じ
にくくなり、これらに起因するクラックの発生を確実に
防ぐことができる。従って、チップコンデンサ(電子部
品)１０および配線層１６，１７の間は基より、チップ
コンデンサ１０と第１主面３０上に搭載するＩＣチップ
との間や第２主面３５側に接続するマザーボードとの導
通も確実に取れるので、当該チップコンデンサ１０の機
能を十分に発揮させることが可能となる。

【００２２】図３および図４に基づいて、前記配線基板
１の主要な製造工程を説明する。図３(Ａ)に示すよう
に、表・裏面４，５を有する厚さ０．８ｍｍのガラスー
エポキシ樹脂からなる基板本体２を用意する。次に、図
３(Ｂ)に示すように、基板本体２の中央部をドリル加工
して、縦１２ｍｍ×横１２ｍｍの貫通孔６を穿設する。
この際、貫通孔６のコーナに前記面取り６ｂまたはアー
ル面６ｃを同時に形成しても良い。また、貫通孔６の各
側壁６ａに対し、必要に応じて化学的粗化処理を施すこ
とにより、その表面粗さが中心線平均粗さＲａで０．５
〜５．０μｍの範囲で、且つ十点平均粗さＲｚで５．０
〜３０．０μｍの範囲に入るようにされる。より望まし
くはＲａで２．０〜５．０μｍで且つＲｚで５．０〜１
０．０μｍの範囲である。更に、各側壁６ａに対し有機
化合物(カップリング剤)を塗布しても良い。

【００２３】次いで、図３(Ｃ)に示すように、貫通孔６
の裏面５側に当該基板本体２を含む多数個取り用のパネ
ルにおける複数の製品単位(配線基板１)に渉ってテープ
３を貼り付ける。かかるテープ３の粘着面は、貫通孔６
側に向けられている。更に、図３(Ｄ)に示すように、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
を用いて貫通孔６内に挿入すると共に、各チップコンデ
ンサ１０の電極１２をテープ３の粘着面上における所定
の位置に接着する。図示のように、各チップコンデンサ
１０における電極１１，１２の端面は、基板本体２の表
・裏面４，５と同じ位置に位置している。かかる状態
で、図４(Ａ)に示すように、基板本体２の表面４側から
貫通孔６内に、エポキシ樹脂を主成分とする溶けた埋込
樹脂１３を充填した後、脱泡処理および約１００℃に加
熱して約６０分保持する硬化処理を施す。次いで、埋込
樹脂１３の盛り上がった表面１３ａを、例えばバフ研磨
などにより平坦に整面する。

【００２４】この結果、図４(Ｂ)に示すように、各チッ
プコンデンサ１０の電極１１が露出する平坦な表面１３
ｂが形成される。この表面１３ｂは、基板本体２の表面
４と同一平面にある。また、図４(Ｂ)に示すように、テ
ープ３を剥離すると、埋込樹脂１３の裏面１３ｃには各
チップコンデンサ１０の電極１２がそれぞれ露出する。
尚、裏面１３ｃも上記同様に整面すると各電極１２を確
実に露出させ得る。かかる裏面１３ｃは、基板本体２の
離面５と同一平面にある。更に、図４(Ｃ)に示すよう
に、基板本体２における所定の位置にドリルまたはレー
ザを用いて、表・裏面４，５間を貫通する直径約０．３
ｍｍのスルーホール７，７を穿孔する。尚、スルーホー
ル７は、貫通孔６の周囲に沿って、平面視でほぼ正方形
を形成する位置に形成される。

【００２５】次に、基板本体２の表・裏面４，５、埋込
樹脂１３の表・裏面１３ｂ，１３ｃ、およびスルーホー
ル７，７内に、予めＰｄなどのメッキ用触媒を付着し無
電解銅メッキを施した後、更に電解銅メッキを施し、銅
メッキ層を形成する。その後、所定パターンの図示しな
いエッチングレジストを表・裏面４，５の銅メッキ層上
に形成して、紫外線などで露光し且つ現像を施す。この
結果、図４(Ｄ)に示すように、基板本体２の表面４上に
は、各チップコンデンサ１０の電極１１と接続される所
要パターンの配線層１６が形成される。また、基板本体
２の裏面４下には、各チップコンデンサ１０の電極１２
と接続される所要パターンの配線層１７が形成される。
また、図４(Ｄ)に示すように、スルーホール７内に円筒
形で且つ基板本体２の表・裏面４，５の配線層１６，１
７に延びるスルーホール導体８が形成される。かかる導
体８の内側には、上記メッキ工程の後、充填樹脂９が充
填される。

【００２６】これ以降は、配線層２２，２８，２３，２
９、絶縁層１４，２０，２６，１５，２１，２７、およ
び、ビア導体１８，２４，１９，２５を、公知のビルド
アップ工程(セミアディティブ法、フルアディティブ
法、サブトラクティブ法、フィルム状樹脂材料のラミネ
ートによる絶縁層の形成、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穿孔など)により形成す
る。これにより、前記図１および図２(Ａ)に示した配線
基板１を得ることができる。

【００２７】

【実施例】ここで本発明の具体的な実施例を比較例と共
に説明する。まず厚さ０．８ｍｍのガラス布入りのエポ
キシ樹脂からなる基板本体２を５個用意した。１つの基
板本体２に対し、炭酸ガスレーザにより縦・横１２ｍｍ
ずつの貫通孔６を形成し、この貫通孔６の側壁６ａを過
マンガン酸カリウムで処理して粗化した。その表面粗さ
(Ｒａ，Ｒｚ)を測定した後、貫通孔６内に前記埋込樹脂
１３と同様のシリカフィラを含むエポキシ系の樹脂を充
填したものを実施例１とした。別の基板本体２の表面４
側から、エンドミルを用いてルータ加工を行って縦・横
１２ｍｍずつで深さ０．５ｍｍの凹部を形成し且つその
側壁を上記同様の粗化処理した。かかる凹部の側壁の表
面粗さ(Ｒａ，Ｒｚ)を測定した後、凹部内に上記と同じ
樹脂を充填したものを実施例２とした。更に別の基板本
体２に対し、ドリル加工により縦・横１２ｍｍずつの貫
通孔６を形成し且つその側壁を上記同様の粗化処理し
た。かかる貫通孔６の側壁６ａの表面粗さ(Ｒａ，Ｒｚ)
を測定した後、貫通孔６内に上記と同じ樹脂を充填した
ものを実施例３とした。

【００２８】また、別個の基板本体２に対し実施例２と
同様のルータ加工を行って前記と同じ凹部を形成し、こ
の凹部の底面を過マンガン酸カリウムで処理して粗化し
た。その表面粗さ(Ｒａ，Ｒｚ)を測定した後、凹部内に
前記と同じ樹脂を充填したものを実施例４とした。一
方、別の基板本体２に対し実施例１と同様のレーザ加工
を行って、縦・横１２ｍｍずつの貫通孔６を形成し、こ
の貫通孔６の側壁６ａを前記同様に粗化処理した。その
表面４の表面粗さ(Ｒａ，Ｒｚ)を測定した後、かかる表
面４上に前記と同じ樹脂を被覆したものを比較例１とし
た。以上の各例の表面粗さ(Ｒａ，Ｒｚ)を表１に示し
た。また、各例について、固着した樹脂の接着面を含む
位置で切断し、かかる切断面を観察することにより、密
着性(剥がれやクラックの有無と程度)および泡かみの有
無を測定した。その結果も表１に示した。

【００２９】

【表１】

【００３０】表１によれば、実施例１〜４は密着性およ
び泡かみの点で許容可能な状態にあり、特に実施例２は
密着性と泡かみとの双方において十分であった。これに
対し、比較例１は粗化処理が不十分で表面粗さ(Ｒａ，
Ｒｚ)が小さ過ぎたため、固着した樹脂との間に剥がれ
が生じおり、密着性が不足していた。実施例１〜４の結
果から、貫通孔６や凹部の表面粗さを、中心線平均粗さ
Ｒａで０．５〜５．０μｍの範囲とし、十点平均粗さＲ
ｚで５．０〜３０．０μｍの範囲とする本発明の効果が
裏付けられた。また、より好ましくはＲａで２．０〜
５．０μｍで且つＲｚで５．０〜１０．０μｍの範囲で
ある。

【００３１】図５は、異なる形態の配線基板４０におけ
る主要部の断面を示す。図５に示すように、配線基板４
０の基板本体４２には、その表面４４側に開口し且つ平
面視が略正方形で一辺が１２ｍｍの凹部４６がエンドミ
ルを用いたルータ加工により形成されている。かかる凹
部４６の各側壁と底面は、その表面粗さが中心線平均粗
さＲａで０．５〜５．０μｍの範囲であって、十点平均
粗さＲｚで５．０〜３０．０μｍの範囲に入るようにさ
れる。尚、凹部４６の側壁と底面とに化学的粗化処理を
したり、有機化合物(カップリング剤)を塗布しても良
い。また、凹部４６には、上端側の電極５１のみを有す
る複数のチップコンデンサ５０が挿入され、且つ前記同
様のエポキシ系の埋込樹脂５３中に埋設されることによ
り、基板本体４２に内蔵されている。

【００３２】図５に示すように、凹部４６の周囲には、
基板本体４２の表・裏面４４，４５間を貫通するスルー
ホール４７が穿孔され、その内部にスルーホール導体４
８および充填樹脂４９がそれぞれ形成されている。図示
のように、基板本体４２の表面４４上には、前記同様に
配線層５６，６２，６８、フィルドビア導体５８，６
４、および、絶縁層５４，６０，６６が形成されてい
る。配線層６８の上には、第１主面７０よりも高く突出
するハンダバンプ７２が形成され、これらは第１主面７
０上に搭載される図示しないＩＣチップの接続端子と個
別に接続される。

【００３３】図５に示すように、基板４２の裏面４５下
にも、前記同様に配線層５７，６３，６９、フィルドビ
ア導体５９，６５、および絶縁層５５，６１が形成され
ている。配線層６９の下には、ソルダーレジスト層(絶
縁層)６７が形成され、その第２主面７５側に開口した
開口部７１内に露出する上記配線層６９内の配線７３
は、表面にＮｉおよびＡｕメッキが被覆された接続端子
である。尚、基板本体４２を挟んだ上下の配線層５６，
５７は、スルーホール導体４８を介して導通され、チッ
プコンデンサ５０の電極５１も配線層５６およびスルー
ホール導体４８を介して裏面４５側の配線層５７などと
導通される。

【００３４】以上の配線基板４０にても、チップコンデ
ンサ５０を埋設する埋込樹脂５３と基板本体４２とが確
実に密着するため、従来のように両者間に隙間や泡噛み
が生じにくくなり、これらに起因するクラックの発生を
確実に防ぐことができる。従って、チップコンデンサ
(電子部品)５０および配線層５６，５７の間は基より、
チップコンデンサ５０と第１主面７０上に搭載するＩＣ
チップや第２主面７５側に接続するマザーボードとの導
通も確実に取れるので、チップコンデンサ５０の誤動作
が生じにくくなり、所定の動作を正確に行わせることが
できる。

【００３５】図６(Ａ)は、前記配線基板１の応用形態で
ある配線基板８０の主要部の断面を示す。配線基板８０
は、図６(Ａ)に示すように、多層基板の基板本体８１
と、その表面８４ａ上と裏面８５ａ下とに形成した配線
層９６，１０２，９７，１０３と、絶縁層９８，１０
４，９９，１０５とを有する。基板本体８１は、ガラス
−エポキシ樹脂からなる絶縁層８２と、エポキシ樹脂か
らなる絶縁層８４，８５と、これらの間に形成した配線
層９４，９５とからなる多層基板である。かかる基板本
体８１を貫通するスルーホール８７には、スルーホール
導体８８およびその内側の充填樹脂８９が形成されてい
る。尚、スルーホール導体８８の中間と配線層９４，９
５とが接続されると共に、スルーホール導体８８の上下
端と配線層９６，９７とが接続されている。

【００３６】また、基板本体８１の表・裏面８４ａ，８
５ａ間には貫通孔８６が形成され、その側壁の表面粗さ
は、前記同様の方法で中心線平均粗さＲａで０．５〜
５．０μｍの範囲で、且つ十点平均粗さＲｚで５．０〜
３０．０μｍの範囲に入るようにされている。尚、貫通
孔８６の各側壁に対し有機化合物(カップリング剤)を塗
布しても良い。かかる貫通孔８６には、チップコンデン
サ(電子部品)９０が埋込樹脂９３を介して内蔵され、か
かるコンデンサ９０の上下端の電極９１，９２は埋込樹
脂９３の表・裏面に露出して、配線層９６，９７と接続
されている。図６(Ａ)に示すように、絶縁層９８,９９
には、配線層９６,１０２間または配線層９７,１０３間
を接続するフィルドビア導体１００,１０１が配置さ
れ、配線層１０２の上には、絶縁層(ソルダーレジスト)
１０４を貫通し、第１主面１０６よりも高く突出するハ
ンダバンプ１０８が形成されている。配線層１０３のう
ち、絶縁層(ソルダーレジスト)１０５に設けた開口部１
０７から第２主面１０５ａ側に露出する配線１０９に
は、ＮｉおよびＡｕメッキが被覆されている。

【００３７】図６(Ｂ)は、前記配線基板４０の応用形態
たる配線基板１１０の主要部の断面を示す。配線基板１
１０は、図６(Ｂ)に示すように、多層基板の基板本体１
１１と、その表面１１４ａ上および裏面１１５ａ下に形
成した配線層１２８，１３４，１２９，１３５と、絶縁
層１３０，１３６，１３１，１３７とを有する。上記基
板本体１１１も、ガラス−エポキシ樹脂からなる絶縁層
１１２，１１４，１１５と、これらの間に形成した配線
層１２４，１２５とからなる多層基板である。かかる基
板本体１１１を貫通するスルーホール１１７には、スル
ーホール導体１１８およびその内側の充填樹脂１１９が
形成されている。また、スルーホール導体１１８の中間
と配線層１２４，１２５とが接続されると共に、かかる
スルーホール導体１１８の上下端と配線層１２８，１２
９とが接続されている。

【００３８】また、図６(Ｂ)に示すように、基板本体１
１１には、その表面１１４ａ側に開口する凹部１１６が
ルータ加工により形成され、その側壁および底面の表面
粗さは、前記同様の方法にて中心線平均粗さＲａで０．
５〜５．０μｍの範囲であり、十点平均粗さＲｚで５．
０〜３０．０μｍの範囲に入るように設定されている。
かかる凹部１１６は、基板本体１１１のうち、絶縁層１
１２，１１４をルータ加工するか、または予めこれらに
貫通孔を穿孔して積層することにより形成される。尚、
凹部１１６の側壁および底面に対して、有機化合物(カ
ップリング剤)を更に塗布しても良い。

【００３９】図６(Ｂ)に示すように、凹部１１６には、
複数のチップコンデンサ(電子部品)１２０が埋込樹脂１
２３を介して内蔵され、かかるコンデンサ１２０の上端
の電極１２１は埋込樹脂１２３の表面に露出して、配線
層１２８と接続されている。また、チップコンデンサ１
２０の下端の電極１２２は、凹部１１６の底面と基板本
体１１１の裏面１１５ａとの間を貫通するスルーホール
導体１２６の上端と予め接続され、且つこれを介して配
線層１２９と導通している。尚、スルーホール導体１２
６の内側には、充填樹脂１２７が形成されている。

【００４０】図６(Ｂ)に示すように、絶縁層１３０，１
３１には、配線層１２８，１３４間または配線層１２
９，１３５間を接続するフィルドビア導体１３２，１３
３が配置され、配線層１３４の上には、絶縁層(ソルダ
ーレジスト)１３６を貫通し、第１主面１３８よりも高
く突出するハンダバンプ１４０が形成されている。ま
た、配線層１３５のうち、絶縁層(ソルダーレジスト)１
３７に設けた開口部１３９から第２主面１４３側に露出
する配線１４１には、その表面にＮｉおよびＡｕメッキ
が被覆されている。尚、チップコンデンサ１２０に替
え、前記チップコンデンサ５０と同様の上端のみに電極
１２１を有するチップコンデンサにしても良い。この場
合には、凹部１１６の底面と基板本体１１１の裏面との
間を貫通するスルーホール導体１２６が省略される。

【００４１】本発明は、以上に説明した各形態や実施例
に限定されるものではない。前記基板本体２，４２など
の材質は、前記ガラス−エポキシ樹脂系の複合材料の
他、ビスマレイミド・トリアジン(ＢＴ)樹脂、エポキシ
樹脂、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ＰＴＦ
Ｅなど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。

【００４２】また、前記貫通孔６や凹部４６に内蔵する
電子部品は、１つのみでも良い。逆に、多数の基板本体
２を含む多数個取りの基板(パネル)内における製品単位
１個内に、複数の貫通孔６や凹部４６を形成しても良
い。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６または凹
部４６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などの他、
チップ状にしたインダクタ、抵抗、フィルタ等の受動部
品や、トランジスタ、半導体素子、ＦＥＴ、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、基板本体２の同じ貫通孔６ま
たは凹部内に併せて内蔵することも可能である。

【００４３】更に、絶縁層１４，１５などの材質は、前
記エポキシ樹脂を主成分とするもののほか、同様の耐熱
性、パターン成形性等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ＰＴＦＥ
など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。尚、絶縁層の形成には、絶縁性の樹脂
フィルムを熱圧着する方法のほか、液状の樹脂をロール
コータにより塗布する方法を用いることもできる。尚ま
た、絶縁層に混入するガラス布またはガラスフィラの組
成は、Ｅガラス、Ｄガラス、Ｑガラス、Ｓガラスの何れ
か、またはこれらのうちの２種類以上を併用したものと
しても良い。

【００４４】

【発明の効果】以上において説明した本発明の配線基板
によれば、電子部品を内臓する埋込樹脂と基板本体との
密着性が向上するので、従来のように両者間に隙間や泡
が介在しなくなり、内臓した電子部品と基板内部の配線
層との間において、安定した導通が得られる。従って、
内臓した電子部品の機能を十分に発揮させ得る配線基板
とすることができる。また、請求項３の配線基板によれ
ば、前記表面粗さと相まって、貫通孔または凹部の側壁
同士間や側壁と底面との間のコーナ部における基板本体
と埋設樹脂との密着性も向上し、かかるコーナ付近にお
ける隙間やクラックの発生をも確実に防止することがで
きる。更に、請求項４の配線基板によれば、前記表面粗
さによる物理的作用に化学的作用が加わるため、基板本
体と埋設樹脂との密着性をより一層向上させ得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の配線基板における主要部を示す断面
図。

【図２】(Ａ)は図１中のＡ−Ａ線に沿った視角における
断面図、(Ｂ)，(Ｃ)は(Ａ)と同様な貫通孔におけるコー
ナ付近を示す部分断面図。

【図３】(Ａ)〜(Ｄ)は図１，２の配線基板を得るための
製造方法における主要な工程を示す概略図。

【図４】(Ａ)〜(Ｄ)は図２(Ｄ)に続く前記製造方法にお
ける工程を示す概略図。

【図５】本発明の異なる形態の配線基板における主要部
を示す断面図。

【図６】(Ａ)は図１の配線基板の応用形態を示す部分断
面図、(Ｂ)は図５の配線基板の応用形態を示す部分断面
図。

【図７】(Ａ)は従来の配線基板における主要部を示す断
面図、(Ｂ)，(Ｃ)は(Ａ)中の一点鎖線部分Ｂ，Ｃを拡大
して示す異なる状態の断面図。

【符号の説明】

１，４０，８０，１１０……………………配線基板 ２，４２，８１，１１１……………………基板本体 ４，４４，８４ａ，１１４ａ………………表面 ５，４５，８５ａ，１１５ａ………………裏面 ６，８６………………………………………貫通孔 ６ａ……………………………………………側壁 ６ｂ……………………………………………面取り ６ｃ……………………………………………アール面 １０，５０，９０，１２０…………………チップコンデ
ンサ(電子部品) １３，５３，９３，１２３…………………埋込樹脂 ４６，１１６…………………………………凹部

───────────────────────────────────────────────────── 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） 5E346 AA02 AA12 AA43 CC09 CC32 EE31 EE33 FF01 FF15 GG15 GG17 GG22 GG27 HH07 HH11

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面および裏面を有する基板本体と、 上記基板本体における表面と裏面との間を貫通する貫通
   孔、あるいは基板本体において表面または裏面に開口す
   る凹部と、 上記貫通孔または凹部に埋込樹脂を介して内臓される電
   子部品と、を含み、 上記貫通孔の側壁または上記凹部の側壁および底面にお
   ける表面粗さが、中心線平均粗さＲａで０.５〜５.０μ
   ｍの範囲にある、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基板本体と、 上記基板本体における表面と裏面との間を貫通する貫通
   孔、あるいは基板本体において表面または裏面に開口す
   る凹部と、 上記貫通孔または凹部に埋込樹脂を介して内臓される電
   子部品と、を含み、 上記貫通孔の側壁または上記凹部の側壁および底面にお
   ける表面粗さが、十点平均粗さＲｚで５.０〜３０.０μ
   ｍの範囲にある、ことを特徴とする配線基板。
3. 【請求項３】前記貫通孔または凹部は、平面視でほぼ矩
   形状であり、側壁間のコーナにアール面または面取りが
   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。
4. 【請求項４】前記貫通孔の側壁または凹部の側壁および
   底面には、予め有機化合物が塗布されている、 ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の配線
   基板。