JP2004146419A - 複合多層基板およびそれを用いたモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】パッケージの側面にメタルコア層を露出させて、それを電気的接続用の端子として使用できるようにし、もって、ピン端子等を介することなく信号伝送することができ、高周波用途で転送ロスを低減できる複合多層基板およびそれを用いたモジュールを提供する。
【解決手段】複合多層基板４０は、コア部材４１と、コア部材４１を覆う樹脂層（４２、４３）と、コア部材４１の表裏を貫通して前記コア部材に形成された無底穴４４〜４７とを備え、無底穴４４〜４７に電子部品４８〜５１を実装して用いられるが、コア部材４１の表裏面を除く面（端面）に露出部（４１ａ、４１ｂ）を設けたことを特徴とする。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも一つの層をメタルコア層とする複数層からなる積層体で構成された複合多層基板およびそれを用いたモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２（ａ）は、従来の複合多層基板の断面図である（たとえば、特許文献１参照）。図示の複合多層基板１は、ＰＧＡ（Ｐｉｎ　Ｇｒｉｄ　Ａｒｒａｙ）パッケージに適用するものである。
【０００３】
図１２（ａ）において、複合多層基板１は５層構造を有しており、そのうちの１層をメタルコア層としている。すなわち、最下層から順に、絶縁樹脂層２、メタルコア層３、絶縁樹脂層４〜６を順次に積層して構成されている。最下層の絶縁樹脂層２にはメタルコア層３に達する開口部７が形成されており、この開口部７に差し込まれたピン８、８の基部８ａがメタルコア層３に形成されたバッファメタル層９に接続されている。また、上部三つの絶縁樹脂層４〜６の層間にはそれぞれビア導体１０、１１及び配線パターン１２、１３が形成されており、これらのビア導体１０、１１及び配線パターン１２、１３を介して、最上層の絶縁樹脂層６の開口部１４内に形成されたフリップチップ接続用のバッファメタル層１５とメタルコア層３の外部電極１６、１６との間が電気的に接続し、外部電極１６、１６は、バッファメタル層９を介してピン８、８に電気的に接続している。
【０００４】
ここで、メタルコア層３は、表面に絶縁樹脂層４を張り付けた金属板をエッチングして上記のピン８、８の各々に対応した外部電極１６、１６とを形成した後、裏面に絶縁樹脂層３ａをラミネートし、又は、溶融樹脂をスピンコーター等で塗布して形成したものである。先にも説明したように、この複合多層基板１は、ＰＧＡパッケージに適用するものであり、ＰＧＡパッケージは、一般にＩＣパッケージの周縁部を除く裏面全体（もしくは中央のチップ実装部分を避けた部分）から多数のピンを突き出した形態のものであると解されているから、上記の外部電極１６、１６は、ＰＧＡパッケージのピンと同じ配列、つまり、メタルコア層３の層内の周縁部を除く全体に配列されている。
【０００５】
なお、図１２（ａ）においては、メタルコア層３の層内の周縁部に基板補強用の部分（以下「基板補強体」）１７、１７が設けられている。この基板補強体１７、１７は、上記の外部電極１６、１６と同じ金属板からエッチング等によって作り出されたものであり、その名前のとおり、複合多層基板１の周縁部の物理的強度を高めるためのものである。
【０００６】
また、図１２（ａ）においては、基板補強体１７、１７が複合多層基板１の側面に露出するように描かれているが、実際はそのようにならない。図１２（ｂ）に示すように、メタルコア層３は、金属板の裏面に絶縁樹脂層３ａをラミネートし、又は、溶融樹脂をスピンコーター等で塗布して形成されるが、ラミネート又は塗布を行う際に、絶縁樹脂層３ａ（又は溶融樹脂）が金属板（基板補強体１７、１７）の側面（図中のＸ部及びＹ部参照）を覆ってしまうからである。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−３９８０号公報（〔００２９〕、〔００５３〕−〔００７７〕、第２４図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術に係る複合多層基板１は、ＰＧＡパッケージへの適用を意図するものであり、基板との電気的接続は、もっぱらパッケージの下面から突き出した多数のピン８、８を介して行うだけである。そして、それらのピン８、８は、後付けされるものであることから、その分の加工費と、ピンの部材費が必要となる問題点があった。また、パッケージを小型化する場合は、ピンピッチを縮小することになり、これを搭載する基板側のピンを挿入する穴のピッチも縮小しなければならなくなる。しかし、隣り合う穴同士の絶縁性等から、穴ピッチの限界があり、穴ピッチの限界と寸法的に加算されるピン径から、小型化には不利であるという問題点があった。さらに、高周波用途では、ピン部分のインダクタ成分が悪影響を及ぼすという問題点が予想される。
【０００９】
なお、基板補強体１７、１７は、先に説明したように、あくまでも複合多層基板１の周縁部の物理的強度を高めるためのものであるから、電気的接続用端子としての利用を積極的に意図したものでもないし、しかも、図１２（ｂ）に示したように、ラミネートや溶融樹脂塗布を行った際には、基板補強体１７、１７がそれらのラミネート材や溶融樹脂で覆われてしまうから、上記の基板補強体１７、１７は、その名のとおりの用途（基板補強）に用いられるものに過ぎない。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、パッケージの側面にメタルコア層を露出させて、それを電気的接続用の端子として使用できるようにし、もって、ピン端子等を介することなく信号伝送を行うことができ、高周波用途の転送ロスを低減することができる複合多層基板およびそれを用いたモジュールを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る複合多層基板は、良好な電気伝導性、良好な熱伝導性および高い剛性を兼ね備えた材料からなる平板状のコア部材と、前記コア部材を覆う樹脂層と、前記コア部材の表裏を貫通して前記コア部材に形成された無底穴又は表裏を貫通しない有底穴とを備え、前記無底穴又は有底穴に樹脂により電子部品を埋め込み実装して用いられる複合多層基板において、前記コア部材の表裏面を除く端面に露出部を設けたことを特徴とする。
請求項２に係る複合多層基板は、請求項１記載の複合多層基板において、前記コア部材は金属製コア部材であることを特徴とする。
請求項３に係る複合多層基板は、請求項１、請求項２いずれかに記載の複合多層基板において、前記コア部材から分割形成され、少なくともその端面が前記樹脂層に覆われていない信号伝達部を有し、該信号伝達部を用いて前記電子部品への電源供給又は信号入力もしくは信号出力を行うことを特徴とする。
請求項４に係る複合多層基板は、請求項１乃至請求項３いずれかに記載の複合多層基板において、前記コア部材の少なくとも電子部品が埋め込み実装される無底穴又は有底穴の表面を粗化処理したことを特徴とする。
請求項５に係る複合多層基板は、請求項１乃至請求項４いずれかに記載の複合多層基板において、前記コア部材の端面の露出部に連続する前記コア部材を被覆する樹脂層に配線パターンを設けたことを特徴とする。
ここで、「良好な電気伝導性、良好な熱伝導性および高い剛性を兼ね備えた材料」とは、上記の三つの性質を兼ね備えたものであればよく、特に限定されないが、典型的には、金属（メタル）製コア部材が好ましく、特に銅、４２アロイ、インバー等が好ましい。
【００１２】
また、「無底穴」と「有底穴」は、いずれも電子部品（電子部品とは、半導体チップやトランジスタなどの能動部品、抵抗素子、容量素子またはインダクタンス素子などの受動部品、もしくはその他の電気的部品の総称である。）を実装するためのものであるが、前者は“底のない穴（または貫通穴）”、後者は“底のある穴（または凹部）”の点で相違する。また、「無底穴」および「有底穴」の開口形状は、対象となる電子部品を支障なく実装できる適切な形状（たとえば、その電子部品の外形よりも若干大きな形状）を有していればよい。
【００１３】
これらの特徴を有する複合多層基板では、電子部品が埋め込み実装される前記コア部材の表裏面を除く端面に露出部を設けることにより、それを電気的接続用の端子として使用できるようになり、もって、ピン端子等を介することなく信号伝送することができ、高周波用途で転送ロスを低減することができる複合多層基板およびそれを用いたモジュールを提供することができる。
また、電子部品が埋め込み実装される無底穴又は有底穴の表面を粗化処理したので、電子部品が樹脂により埋め込み実装された際に、埋め込み樹脂層とコア部材との表面の密着性が向上する。このため、コア部材の露出端面を電気的接続用の端子として用いた際、コア部材の露出端面が半田付け等による引張り応力をうけても、埋め込み樹脂とコア部材表面との界面に剥離が生じにくく、半田付け時のフラックス成分や水分等が電子部品埋め込み部に侵入するのを防止することができる。
また、前記コア部材の端面の露出部に連続する前記コア部材を被覆する樹脂層に配線パターンを設けたことにより、前記露出部を電気的接続のための端子として用いる際の露出導体部の面積を拡大して、接合強度を高めることができる。また、コア部材の端面の露出部に連続するへの半田の濡れ上がりを確実にすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の技術思想を適用して作られたモジュールの断面図である。
なお、“モジュール（英：ｍｏｄｕｌｅ）”とは、一般に「規格化された構成単位」のことを意味する。モジュールはユニットや部品の一種とも解されるが、ユニットは通常、交換可能な構成要素として位置づけられ、また、部品はそれ自体が最小の構成単位として位置づけられるのに対して、モジュールは、交換を想定しないことが多く、さらに、特定の機能を持つものとして設計・製作されることが多い。しかしながら、厳密な区分が定められていないことも事実であるから、本明細書においては、この用語（“モジュール”）を以下のように定義して用いることとする。すなわち、モジュールとは、その内部に、半導体チップ、抵抗素子、容量素子またはその他の電子部品（これらを総称して「電子部品」という）を一つまたは複数（異なる種類の電子部品の組み合わせを含む）実装して所要の電子回路機能を実現したものであり、且つ、市場において単独で流通可能なもののことをいう。任意の電子機器に組み込んだ（実装した）後の交換容易性は特に考慮しない。ピンやコネクタ等によって着脱可能な実装形態であってもよいし、半田付け等によってほぼ固定状態で実装される形態であってもよい。
【００１５】
モジュール４０は、たとえば、携帯電話機や無線通信機能付き携帯情報端末におけるＲＦ（高周波）部の構成要素であるパワーアンプモジュール、アンテナスイッチモジュール、または、それらを一体化したＲＦモジュールなどとして機能することができるものであり、それ自体を製品として市場に流通させることができるものである。
【００１６】
モジュール４０は、本発明の技術思想を適用した構造を有する複合多層基板の表面と内部に所要の電子部品を実装することによって、所望の回路機能（パワーアンプモジュール、アンテナスイッチモジュール、または、それらを一体化したＲＦモジュールなど）を実現したものである。
【００１７】
モジュール４０は、その構造を、たとえば、「中間層Ａ」と、中間層Ａの上面に積層された「上位層Ｂ」と、中間層Ａの下面に積層された「下位層Ｃ」とに大きく分けることができる。
【００１８】
中間層Ａは、良好な熱伝導性および高い剛性を兼ね備えた材料（Ｃｕ、４２アロイ、インバー等）からなる平板状のコア部材４１の両面にそれぞれ表面側樹脂層４２と裏面側樹脂層４３を積層し、コア部材４１に複数個（断面図では４個）の無底穴４４〜４７を形成すると共に、それぞれの無底穴４４〜４７に適当な電子部品４８〜５１を樹脂により埋め込んで実装した構造を有している。
【００１９】
今、説明の便宜上、左端の電子部品４８を高さ寸法の小さい半導体チップとし、左から二番目の電子部品４９をコンデンサ（高さ寸法はコア部材４１の厚み寸法程度）とし、左から三番目の電子部品５０を抵抗（高さ寸法はコア部材４１の厚み寸法程度）、右端の電子部品５１を高さ寸法の大きい半導体チップと仮定する。
【００２０】
コア部材４１の厚み寸法程度の高さ寸法を持つ電子部品４９、５０は、それらに対応した無底穴４５、４６に埋め込み実装される。上記のとおり、電子部品４９、５０はそれぞれコンデンサと抵抗であり、比較的発熱の少ない部品であるから、特段の熱対策を要求されない限りにおいては、それらの電子部品４９、５０の固着は、裏面側樹脂層４３との間に充填された接着剤５２、５３によって行ってもよいが、当該部品の発熱が大きい場合は、接着剤５２、５３に熱伝導性のよいものを使用する。
【００２１】
また、高さ寸法の小さい電子部品４８にあっては、適切な高さの高さ寸法調整部材５４を入れて高さ寸法を調整し、且つ、その電子部品４８の発熱が大きい場合には、高さ寸法調整部材５４の材料に熱伝導性のよいものを使用する。さらに、高さ寸法の大きい電子部品５１にあっては、裏面側樹脂層４３に達するように埋め込むことにより、高さ寸法の調整を行い、且つ、その電子部品５１の発熱が大きい場合には、電子部品５１の側面と下面を覆って熱伝導性樹脂５５を被着する。いずれの場合も、高さ寸法調整部材５４と熱伝導性樹脂５５は、その一部分がコア部材４１に接すると共に、その底面部分が中間層Ａの下面から露出する。
【００２２】
また、コア部材４１の任意位置には柱状部５６、５７が設けられており、柱状部５６、５７は、その両端面に接するようにして設けられた電極５８、５９、６０、６１により、中間層Ａの表裏を貫通する信号伝達経路または電源伝達経路を構成している。なお、中間層Ａの６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７５ａは電極である。
【００２３】
下位層Ｃは、樹脂層７６の両面に所要形状の電極パターン（詳細は後述）を形成し、また、上位層Ｂも、樹脂層７７の両面に所要形状の電極パターン（詳細は後述）を形成すると共に、所定の電極パターンの上に電子部品７８〜８２を表面実装し、さらに、それらの電子部品７８〜８２を覆うカバー４０ａ（ＥＭＩ対策のために電磁遮蔽を兼ねるものであることが望ましい）を取り付けている。なお、特に限定しないが、電子部品７８、７９、８１はコンデンサ、電子部品８０、８２は抵抗である。
【００２４】
このように、モジュール４０は、良好な電気伝導性、良好な熱伝導性および高い剛性を兼ね備えた材料（Ｃｕ、４２アロイ、インバー等）からなる平板状のコア部材４１をベースとし、そのコア部材４１の表面側と裏面側とを樹脂層７６、７７によりビルドアップされた構造となっている。ここで、二つの樹脂層７６、７７は、いずれも、たとえば、エポキシ系、ポリイミド系、シアネートエステル系またはテフロン（登録商標）系などの樹脂を主材料（所望により誘電体粉末や磁性体粉末などの機能粉末の混合してもよい）としたもの、若しくは、プリント配線基板に用いられる絶縁材料を主材料としたものであり、ガラスクロスなどの補強材を必要としない点（すなわち、ガラスクロスレス層である点）に特徴がある。モジュール４０の曲げ剛性は、もっぱら中間層Ａのベースであるコア部材４１によって確保されるからであり、ガラスクロスなどの補強材を敢えて必要としないからである。
【００２５】
コア部材４１の四つのキャビティ（無底穴４４〜４７によって形成されるもの）には、それぞれ、半導体チップ（電子部品４８、５１）やコンデンサ（電子部品４９）および抵抗（電子部品５０）が埋め込まれている。そして、それらの電子部品のうち発熱が大きいもの（電子部品４８、５１）については、各部品の底面（要すれば側面も）の一部をそれぞれ熱伝導性のよい材料（高さ寸法調整部材５４、熱伝導性樹脂５５）を介してコア部材４１に接触させると共に、下位層Ｃの上面電極パターン８２、８３にも接触させる。下位層Ｃの上面電極パターン８２、８３は、下位層Ｃの内部電極８４、８５を介して、下位層Ｃの下面電極パターン８６に接続されており、結局、電子部品４８、５１で発生した熱は、無底穴４４、４７の内壁面を介してコア部材４１に逃がされると共に、さらに、下位層Ｃの下面電極パターン８６を介して、当該モジュール４０を実装する電子機器の基板にも逃がされることとなり、充分な放熱効果を得ることができる。
【００２６】
また、高さ寸法の小さい半導体チップ（電子部品４８）については、下位層Ｃに作られたキャビティ（コア部４１の無底穴４４と同一位置の貫通穴によって形成されるもの）に入れられた高さ寸法調整部材５４（独立した部材であってもよいし、あるいは、メッキを成長させたものであってもよい。良好な熱伝導性を持ち、且つ、電子部品４８の高さ寸法調整をできるものであればよい。）により、実装高を所望の位置に嵩上げして、電子部品４８の上面高さ位置とコア部材４１の上面高さ位置との関係を適正に保つことができるようになっている。
【００２７】
また、高さ寸法の大きい半導体チップ（電子部品５１）については、下位層Ｃに作られたキャビティ（コア部４１の無底穴４７と同一位置の貫通穴によって形成されるもの）に入れることによって、電子部品５１の上面高さ位置とコア部材４１の上面高さ位置との関係を適正に保つことができるようになっている。
【００２８】
中間層Ａのコア部材４１のパターニング（無底穴４４〜４７や柱状部５６、５７などの形成）は、コア部材４１の下面に裏面側樹脂層４３を張り合わせた状態で行うべきである。この状態でコア部材４１をパターニングすると、特に、海島構造部における“島”の部分が脱落しないため、当該部分を柱状部５６、５７として利用できるからである。したがって、中間層Ａの表裏を接続するための柱状構造（いわゆる「ポスト」：柱状部５５、５７とその両端に接続された電極５８、５９、６０、６１とにより形成されるもの）をコア部材４１の物理的加工（たとえば、エッチング）によって容易に形成することができる。たとえば、コア部材４１を塩化第二鉄などの通常のエッチャントでエッチングする場合、コア部材４１の素材は、樹脂物性との関係から、Ｃｕ、４２アロイ、インバーなどとすることができる。ただし、４２アロイやインバーを選択した場合は、イオンマイグレーションなどの防止の観点から、４２アロイやインバーの表面にＣｕめっきを施しておくことが好ましい。
【００２９】
次に、上記モジュール４０の製造工程について説明する。
（第一の工程：図２（ａ））
まず、良好な電気伝導性、良好な熱伝導性および高い剛性を兼ね備えた平板状のコア部材４１、たとえば、Ｃｕ、４２アロイまたはインバーなどのコア部材５１の下面（上下は図面に正対したときの方向を指す。以下同様とする。）に樹脂層（裏面側樹脂層４３）を張り合わせ、さらに、その裏面側樹脂層４３の下面に、良好な導電性と良好な熱伝導性を有する薄膜９０を張り合わせる。
【００３０】
ここで、裏面側樹脂層４３の材料としては、たとえば、エポキシ系、ポリイミド系、シアネートエステル系またはテフロン（登録商標）系などの樹脂材料若しくはプリント配線基板に用いられる絶縁材料を使用することができる。また、薄膜９０としては、上記の特性を有するもの、典型的には、銅箔を使用することができる。
【００３１】
なお、裏面側樹脂層４３と薄膜９０とを一体化したものを使用してもよい。たとえば、樹脂付銅箔を使用してもよい。あるいは、ドライフィルムに銅箔を張り合わせたものを使用してもよい。
【００３２】
（第二の工程：図２（ｂ））
次に、コア部材４１をパターニングし、無底穴４４〜４７と柱状部５６、５７を形成する。無底穴４４〜４７は、それぞれ、電子部品４８〜５１を埋め込むためのキャビティとなる。コア部材４１のパターニングは、たとえば、サブトラクティブ法によって行うことができる。この場合、塩化第二鉄系や塩化第二銅系エッチャントなどの通常のプリント配線基板で使用しているエッチャントを使用することができる。
【００３３】
（第三の工程：図２（ｃ））
次に、発熱が大きい電子部品（電子部品４８、５１）に対応した無底穴４４、４７については、その下の裏面側樹脂層４３を、無底穴４４、４７と同一の開口形状で除去（波線部分参照）して薄膜９０を露出させる。裏面側樹脂層４３の除去は、たとえば、レーザーアブレーションやプラズマエッチングなどによって行うことができる。
【００３４】
図３は、第三の工程後の外観図であり、（ａ）は上面側斜視図、（ｂ）は下面側斜視図である。なお、図３と上記の工程図（図２）とは厳密に対応していない。図３で理解すべき点は、コア部材４１に形成された“キャビティ”や“ポスト”である。すなわち、図３においては、コア部材４１の下面に樹脂層９１（図２の裏面側樹脂層４３に相当）と銅箔９２（図２の薄膜９０に相当）が張り合わされており、コア部材４１をパターニングしていくつかのキャビティ９３〜９５（図２の無底穴４４〜４７に相当）と、いくつかのポスト９６〜１０３（図２の柱状部５６、５７に相当）が形成されている。
【００３５】
（第四の工程：図４（ａ））
次に、左端の無底穴４４に高さ寸法調整部材５４を入れ込み、その高さ寸法調整部材５４の上に熱導電性樹脂１０４を塗布する。また、左から２番目と３番目の無底穴４５、４６に接着剤５２、５３を塗布し、さらに、右端の無底穴４７に熱伝導性樹脂５５を塗布する。高さ寸法調整部材５４は、独立した部材であってもよいし、あるいは、Ｃｕなどのメッキを成長させたものであってもよい。良好な熱伝導性を持ち、且つ、電子部品４８の高さ寸法を調整をできるものであればよい。熱導電性樹脂１０４、５５は、その名のとおり、放熱作用の機能を有するとともに、埋め込まれた電子部品４８、５１を仮固定する機能も有する。接着剤５２、５３は、もっぱら埋め込まれた電子部品４９、５０を固定する機能を有していればよい。
【００３６】
なお、ここでは、特段の放熱対策を必要としない電子部品４９、５０を接着剤５２、５３で固定しているが、これに限定されない。たとえば、第一の工程（図２（ａ））において、コア部材４１と樹脂層（裏面側樹脂層４３）を積層・接着する際に、その樹脂層をフルキュアせずに未硬化部を残した状態で積層を完了させておき、第五の工程（図４（ｂ））で電子部品４９、５０を実装する際に高温にして樹脂層の粘着力を若干回復させることにより、当該電子部品４９、５０を固定するようにしてもよい。このようにすると、接着剤５２、５３の塗布作業を不要にできる。
【００３７】
（第五の工程：図４（ｂ））
次に、各々の無底穴４４〜４７にそれぞれ対応する電子部品４８〜５１を実装する。放熱が必要な一の電子部品４８については、熱伝導性樹脂１０４と高さ寸法調整部材５４を介してコア部材４１と薄膜９０にその熱を逃がすことができ、また、放熱が必要な二の電子部品５１については、熱伝導性樹脂５５を介してコア部材４１と薄膜９０にその熱を逃がすことができる。
【００３８】
（第六の工程：図４（ｃ））
次に、電子部品４８〜５１を実装した後のコア部材４１を樹脂で封止する。この封止により、前記第一〜第三の実施の形態における表面側樹脂層４２が形成され、この表面側樹脂層４２によって、コア部材４１の表面、キャビティ（無底穴４４〜４７）およびビアポスト（柱状部５６、５７）の周りの隙間が完全にふさがれると共に、コア部材４１の側面（Ｘ部、Ｙ部参照）も表面側樹脂層４２によって覆われる。
【００３９】
ここで、表面側樹脂層４２の材料としては、たとえば、エポキシ系、ポリイミド系、シアネートエステル系またはテフロン（登録商標）系などの樹脂材料若しくはプリント配線基板に用いられる絶縁材料を使用することができる。
【００４０】
図５は、第五の工程後の外観図（ａ）および第六の工程後の外観図（ｂ）である。なお、図５と上記の工程図（図４）とは厳密に対応していない。図５で理解すべき点は、コア部材４１に形成された“キャビティ”への電子部品の実装状態と、樹脂（表面側樹脂層４２）による封止状態である。すなわち、図５においては、コア部材４１に形成されたキャビティ９３〜９５にはそれぞれ対応する電子部品１０５〜１０７（図４の電子部品４８〜５１に相当）が実装されており、電子部品１０５〜１０７を実装した状態のコア部材４１を樹脂１０８（図４の表面側樹脂層４２に相当）で完全に封止している。なお、図５（ｂ）では、樹脂１０８で封止した後のコア部材４１の側面が露出しているが、これは図示の都合である。実際にはコア部材４１の側面も樹脂１０８で完全に覆われている。
【００４１】
（第七の工程：図６（ａ））
次に、薄膜９０をパターニングする。このパターニングにより、放熱対策を必要とする電子部品４８、５１のうち熱導電性樹脂５５を介して薄膜９０に直接熱を逃がすための放熱パターン８３を形成する。すなわち、当該放熱パターン８３だけを残すように薄膜９０をエッチアウトする。
【００４２】
（第八の工程：図６（ｂ））
次に、表面側樹脂層４２と裏面側樹脂層４３のそれぞれに小穴１０９、１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１８ａ、１１９、１２０、１２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２５ａをあける。たとえば、各層の樹脂をＣＯ_２ガスレーザー、ＵＶレーザーまたはエキシマレーザーなどで部分的に除去した後、樹脂の残渣を過マンガン酸やプラズマアッシングなどで除去することにより、小穴１０９、１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１８ａ、１１９、１２０、１２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２５ａを形成する。
【００４３】
（第九の工程：図６（ｃ））
次に、小穴１０９１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１８ａ、１１９、１２０、１２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２５ａに銅めっきを施し、電子部品４８〜４９の端子との電気的な層間接続を行うための電極６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７５ａや、コア部材４１を介した層間接続を行うための電極５８〜６１などを形成する。なお、樹脂とめっき銅との密着性を確保するために、必要に応じて、過マンガン酸等による樹脂表面の粗化を行い、表面積の増大処理を施してもよい。なお、１２６〜１５４は、表面側樹脂層４２と裏面側樹脂層４３の各露出面に形成された電極または配線パターンである。この第九の工程により、図１における中間層Ａが作られる。
【００４４】
（第十の工程：図７（ａ））
次に、表面側樹脂層４２と裏面側樹脂層４３にそれぞれ樹脂を貼り合せ、それらの樹脂の表裏に必要なソルダーレジストパターンを形成することにより、図１における上位層Ｂと下位層Ｃが作られる。
【００４５】
（第十一の工程：図７（ｂ））
次に、上位層Ｂ、中間層Ａ及び下位層Ｃの４辺端部近傍を切断し、コア部材４１の端面（Ｘ部、Ｙ部参照）を露出させる。
【００４６】
図８は、第十一の工程後の外観図であり、（ａ）は上面側斜視図、（ｂ）は下面側斜視図である。図８で理解すべき重要な点は、基板４辺の各端面からコア部材４１が露出していることにある。
【００４７】
以上の工程を実行後、所要の表面実装部品（図１の電子部品７８〜８２）を取り付け、必要であればカバー４０ａを取り付けることにより、図１に示すモジュール４０が完成する。
【００４８】
このような構造を有するモジュール４０は、（１）良好な電気伝導性、良好な熱伝導性および高い剛性を兼ね備えた材料（Ｃｕ、４２アロイ、インバー等）からなる平板状のコア部材４１をベースとして構成されているので、基板の曲げ応力をコア部材４１の剛性で受け止めることができ、好ましくない基板変形を回避し、または抑制することができる。したがって、ガラスクロスなどの補強材を敢えて必要としないため、ガラスクロスにまつわる諸々の問題（イオンマイグレーションの問題や、キャビティ形成時のガラスクロス切断加工に伴う製造コストアップの問題）を生じないし、（２）また、コア部材４１の片面（実施の形態では裏面）に樹脂（裏面側樹脂層４３）を貼り付けた状態で、所要部に“海島”を形成した場合、“島”の部分が脱落しないため、その部分を島状部５６、５７として使用することができる。そして、その島状部５６、５７を介して層間の電気信号伝達経路や電源伝達経路を簡単に構成することができ、モジュール設計の容易化を図ることができることに加え、（３）コア部材４１にキャビティ（無底穴４４〜４７）を形成し、そのキャビティ内に電子部品４８〜５１を容易に埋め込むことができ、表面実装と相まって基板の実装密度を向上することができると共に、（４）さらに、高さ寸法の大きいまたは高さ寸法の小さい電子部品を埋め込む場合は、高さ寸法調整部材５４を入れたり、または、裏面側樹脂層４３の穴を利用したりして、電子部品の高さ寸法を容易に調節することができ、コア部材４１の上面高さ位置を電子部品の上面高さ位置が超えないように適正に設定することができる。このため、多層基板製造時における荷重をコア部材４１で受け止めることができ、電子部品の破損を防止することができるうえ、（５）電子部品の熱を逃がす場合は、コア部材４１を放熱経路に利用したり、または、下位層Ｃの露出面に形成した放熱パターン（図８（ｂ）の電極パターン１６６）を放熱経路に利用したりでき、とりわけ発熱の大きい電子部品４８、５１を埋め込んで構成されるモジュール４０に用いて好適なものとすることができる。
【００４９】
（６）しかも、基板４辺の各端面を切削加工してコア部材４１を積極的に露出させたので、たとえば、図１に示すように、コア部材４１の図面上部左端に位置する部分４１ａと、同コア部材４１の図面下部右端に位置する部分４１ｂとを外部に露出させることができる。そして、これらの部分４１ａ、４１ｂには、同様に外部に露出する電極６２、７１、７０、７５ａが接続されており、要するに、電源やグランド又は信号などの伝達経路として用いられているから、その信号伝達経路を上記の露出部分４１ａ、４１ｂ（及び電極６２、７１、７０、７５ａ）を介して基板側面から取り出すことができる。したがって、露出部分４１ａ、４１ｂは、たとえば、冒頭で説明した従来技術のピン８、８（図１２参照）を介した信号の伝達でないため、高周波用途での信号遅延が軽減できるという格別の効果を得ることができる。
【００５０】
本発明は、以上の実施の形態に限定されない。発明の思想の範囲において、様々な変形態様を含むことはもちろんである。
図９は、第一の変形態様を示す図である。この図において、良好な電気伝導性、良好な熱伝導性および高い剛性を兼ね備えた材料（Ｃｕ、４２アロイ、インバー等）からなる平板状のコア部材２００には、電子部品実装用のキャビティ２０１と、信号伝達部２０２、２０３が形成されており、コア部材２００の表裏面の各々は、エポキシ系、ポリイミド系、シアネートエステル系またはテフロン（登録商標）系などの樹脂を主材料（所望により誘電体粉末や磁性体粉末などの機能粉末の混合してもよい）としたもの、若しくは、プリント配線基板に用いられる絶縁材料を主材料とした絶縁樹脂層２０４、２０５によって封止されている。また、かかる構造を有する複合多層基板２０６の４辺端部近傍に切削加工等が施されており、少なくとも、コア部材２００に形成された信号伝達部２０２、２０３の各端面２０２ａ、２０３ａが外部に露出するようになっている。
【００５１】
このような構造において、キャビティ２０１に半導体チップ等の任意の電子部品を実装し、その電子部品の電極と信号伝達部２０２、２０３との間を、たとえば、ボンディングワイヤ等によって接続することにより、当該電子部品に対する電源電位や接地電位の供給、あるいは、入出力信号のやり取りを、信号伝達部２０２、２０３の各端面２０２ａ、２０３ａを介して行うことができる。そして、信号伝達部２０２、２０３の各端面２０２ａ、２０３ａには、直接信号が伝送するので、たとえば、冒頭で説明したピン８、８（図１２参照）を介さずに信号伝送できるから、高周波用途で転送ロスが低減できると言う格別の効果を得ることができる。
【００５２】
図１０は、第二の変形態様を示す図である。この図において、２０６は図１のコア部材４１に相当するもの（以下、同様にコア部材という）、２０７は図１の裏面側樹脂層４３に相当するものである。コア部材２０６の少なくとも電子部品が埋め込み実装される無底穴又は有底穴の表面には微細な凹凸２０６ａが形成されており、いわゆる“粗化処理”が施されている。
【００５３】
これによれば、（ｂ）に示すように、コア部材２０６をシート状絶縁樹脂２０８（図１の表面側樹脂層４２に相当するもの）で覆う際に、コア部材２０６の表面の凹凸２０６ａを介してシート状絶縁樹脂２０８とコア部材２０６が接触する（図中の符号Ｚで示す部分を参照）から、その凹凸２０６ａによって両者の実質的な接触面積を拡大し、シート状絶縁樹脂２０８とコア部材２０６との接合強度を堅固なものとして、剥離等の不都合を回避し、信頼性の向上を図ることができる。
【００５４】
なお、図１１は、粗化処理を施す前（ａ）と粗化処理を施した後（ｂ）を比較するためのコア部材２０６の表面写真を示す図である。これらの写真は、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）によって撮影したものである。撮影条件はいずれも、１５ＫＶ（印加電圧）、×５０００（倍率）である。両者を見比べると、（ａ）は、ほぼ無視できる程度の微小で滑らかなうねりしか観察されないのに対して、（ｂ）では、ほぼ等間隔で繰り返される微細な凹凸で表面が埋め尽くされており、明らかに（ｂ）の方に表面粗化の痕跡が認められる。
さらに、前記コア部材の端面の露出部に連続する前記コア部材を被覆する樹脂層に配線パターンを設けたことにより、前記露出部を電気的接続のための端子として用いる際の露出導体の面積を拡大して、接合強度を高めることができる。
また、コア部材の端面の露出部に連続する前記コア部材を被覆する少なくとも下面側の樹脂層に配線パターンを設けることにより、前記コア部材の端面の露出部への半田の濡れ上がりを良好にすることができる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明に係る複合多層基板によれば、前記コア部材の表裏面を除く端面に露出部を設けたので、それを電気的接続用の端子として使用できるようになり、もって、ピン端子等を介することなく信号伝送することができ、高周波用途で転送ロスを低減することができる複合多層基板およびそれを用いたモジュールを提供することができる。
また、電子部品が埋め込み実装される無底穴又は有底穴の表面を粗化処理したので、電子部品が樹脂により埋め込み実装された際に、埋め込み樹脂層とコア部材との表面の密着性が向上する。このため、コア部材の露出端面を電気的接続用の端子として用いた際、コア部材の露出端面が半田付け等による引張り応力をうけても、埋め込み樹脂とコア部材表面との界面に剥離が生じにくく、半田付け時のフラックス成分や水分等が電子部品埋め込み部に侵入するのを防止することができる。
さらに、前記コア部材の端面の露出部に連続する前記コア部材を被覆する樹脂層に配線パターンを設けたことにより、前記露出部を電気的接続のための端子として用いる際の露出導体の面積を拡大して、接合強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の技術思想を適用して作られたモジュールの断面図である。
【図２】モジュール４０の製造工程図（第一の工程〜第三の工程）である。
【図３】第三の工程後の外観図である。
【図４】モジュール４０の製造工程図（第四の工程〜第六の工程）である。
【図５】第五の工程後の外観図である。
【図６】モジュール４０の製造工程図（第七の工程〜第九の工程）である。
【図７】モジュール４０の製造工程図（第十の工程〜第十一の工程）である。
【図８】第十一の工程後の外観図である。
【図９】第一の変形態様を示す図である。
【図１０】第二の変形態様を示す図である。
【図１１】粗化処理前後の表面状態を示す図である。
【図１２】従来の複合多層基板の断面図である。
【符号の説明】
４１　コア部材
４２　表面側樹脂層（樹脂層）
４３　裏面側樹脂層（樹脂層）
４４〜４７　無底穴
４８〜５１　電子部品
４０　複合多層基板
２０２、２０３　信号伝達部

Claims (6)

1. 良好な電気伝導性、良好な熱伝導性および高い剛性を兼ね備えた材料からなる平板状のコア部材と、
   前記コア部材を覆う樹脂層と、
   前記コア部材の表裏を貫通して前記コア部材に形成された無底穴又は表裏を貫通しない有底穴とを備え、
   前記無底穴又は有底穴に樹脂により電子部品を埋め込み実装して用いられる複合多層基板において、
   前記コア部材の表裏面を除く端面に露出部を設けたことを特徴とする複合多層基板。
2. 前記コア部材は金属製コア部材であることを特徴とする請求項１記載の複合多層基板。
3. 前記コア部材から分割形成され、少なくともその端面が前記樹脂層に覆われていない信号伝達部を有し、該信号伝達部を用いて前記電子部品への電源供給又は信号入力もしくは信号出力を行うことを特徴とする請求項１、請求項２いずれかに記載の複合多層基板。
4. 前記コア部材の少なくとも前記電子部品が埋め込み実装される無底穴又は有底穴の表面を粗化処理したことを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれかに記載の複合多層基板。
5. 前記コア部材の端面の露出部に連続する前記コア部材を被覆する樹脂層に配線パターンを設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれかに記載の複合多層基板。
6. 請求項１乃至請求項５いずれかに記載の複合多層基板を用いて構成されたことを特徴とするモジュール。

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