JP2007189202A - 回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板の内層に受動部品あるいは能動部品を搭載する際に回路部品の位置ずれをなくし、回路部品を所定の搭載位置に確実に搭載可能とする回路基板の製造方法を提供する。
【解決手段】基板の内層に回路部品を搭載して形成する回路基板の製造方法において、前記回路部品１０を搭載する絶縁層５の表面に、当該回路部品１０の搭載領域から外側に位置ずれ許容範囲分のクリアランスをとった位置に合わせて回路部品の位置ずれ防止パターン２０を形成し、該位置ずれ防止パターン２０の内側の領域に前記回路部品１０を搭載した後、前記位置ずれ防止パターン２０により前記回路部品１０の位置ずれを規制して、前記絶縁層５の表面に樹脂フィルム６をラミネートすることにより基板の内層に回路部品１０を搭載する。
【選択図】図１

Description

本発明は回路基板の製造方法に関し、より詳細には基板の内層に回路部品を搭載して形成する回路基板の製造方法に関する。

配線層を積層して形成する回路基板には、電気的配線層を介して配線層を積層して形成する際に抵抗、キャパシタ等の受動部品や半導体チップといった能動部品を内層に搭載して形成する製品がある（特許文献１、２参照）。
図４は、回路基板の内層に回路部品１０を搭載する従来方法を示す。すなわち、従来は、絶縁層５に接着剤１２を用いて回路部品１０を接着し、上層の絶縁層となる樹脂フィルム６をラミネートして回路部品１０を搭載している。
特開２００５−１０１０２１号公報 特開２００４−１４６４９５号公報

このように内層に回路部品を１０搭載して回路基板を形成する際に、従来方法では回路部品１０が基準位置から位置ずれして搭載されるという問題が生じている。回路部品１０が位置ずれして搭載されるのは、樹脂フィルム６をラミネートする際に樹脂フィルム６を加圧する加圧力が回路部品１０に均等に作用しないことがあり、これによって絶縁層５に接着して取り付けられた回路部品１０が位置ずれしてしまうためと考えられる。
回路部品１０の搭載位置精度には高精度が求められるから、回路部品１０の位置ずれ量が位置ずれ量の許容範囲を超えると、その回路基板は不良品となる。図４では、回路部品１０の位置ずれ量の許容範囲をＤ１、回路部品１０が位置ずれして搭載された範囲をＤ２として示している。

本発明は、このように回路基板に回路部品が位置ずれして搭載される問題を解消すべくなされたものであり、回路基板の内層に受動部品あるいは能動部品を搭載する際に回路部品の位置ずれをなくし、回路部品を正規の搭載位置に搭載することを可能にする回路基板の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は次の構成を備える。
すなわち、基板の内層に回路部品を搭載して形成する回路基板の製造方法において、前記回路部品を搭載する絶縁層の表面に、当該回路部品の搭載領域から外側に位置ずれ許容範囲分のクリアランスをとった位置に合わせて回路部品の位置ずれ防止パターンを形成し、該位置ずれ防止パターンの内側の領域に前記回路部品を搭載した後、前記位置ずれ防止パターンにより前記回路部品の位置ずれを規制して、前記絶縁層の表面に樹脂フィルムをラミネートすることにより基板の内層に回路部品を搭載することを特徴とする。

また、基板の内層に回路部品を搭載して形成する回路基板の製造方法において、前記回路部品を搭載する絶縁層の表面に、当該回路部品の搭載領域から外側に位置ずれ許容範囲分のクリアランスをとった位置に合わせて回路部品の位置ずれ防止パターンを形成し、該位置ずれ防止パターンを含む前記絶縁層の表面を接着性を有する樹脂材により被覆し、前記位置ずれ防止パターンにより前記回路部品の位置ずれを規制して、位置ずれ防止パターンの内側の領域に回路部品を搭載した後、ワークの表面に樹脂フィルムをラミネートすることにより、基板の内層に回路部品を搭載することを特徴とする。
また、前記位置ずれ防止パターンの内側の領域に回路部品を搭載した後、ワークの表面を平坦面に研磨し、平坦面に研磨されたワークの表面に樹脂フィルムをラミネートすることにより、表面を平坦化した回路基板を得ることができる。
また、前記絶縁層に配線パターンを形成する工程において、配線パターンを形成する工程とともに、前記位置ずれ防止パターンを形成することにより、従来の回路基板の製造工程を変えることなく位置ずれ防止パターンを形成することができる。

本発明に係る回路基板の製造方法によれば、絶縁層に設けた位置ずれ防止パターンにより回路基板を位置ずれさせずに搭載することができ、回路基板が搭載された回路基板の信頼性を向上させることができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について添付図面にしたがって詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は本発明に係る回路基板の製造方法についての第１の実施の形態を示す説明図である。本実施の形態における回路基板の製造方法では、回路部品１０を搭載する絶縁層５の表面に、回路部品１０の搭載位置に合わせてあらかじめ位置ずれ防止パターン２０を形成し、この位置ずれ防止パターン２０によって回路部品１０の搭載位置を規制して回路部品１０を搭載することを特徴とする。

図１（ａ）は、絶縁層５の上に位置ずれ防止パターン２０を形成した状態を示す。なお、図１では説明上、回路部品１０を搭載する絶縁層５のみを示すが、この絶縁層５は回路部品１０を搭載する絶縁層として示したものであり、この絶縁層５よりも下層の配線層等については適宜積層構造とすることができる。
位置ずれ防止パターン２０は絶縁層５の表面に搭載する回路部品１０の配置位置に合わせて形成される。

図２に、絶縁層５の表面に形成する位置ずれ防止パターン２０の平面配置例を示す。この位置ずれ防止パターン２０は、平面形状が長方形の回路部品１０を搭載する例で、回路部品１０の搭載領域をＡで示す。位置ずれ防止パターン２０は搭載領域Ａの４つのコーナー部に、平面形状がL字形に形成されている。回路部品１０の搭載領域Ａの縁部と位置ずれ防止パターン２０の内側面位置との間隔（クリアランス）が、回路部品１０を絶縁層５に搭載する際の位置ずれ許容範囲Ｄ１に相当する。すなわち、位置ずれ防止パターン２０は回路部品１０の搭載領域Ａから外側に、位置ずれ許容範囲分のクリアランスをとった位置に形成する。

位置ずれ防止パターン２０は、絶縁層５の表面に配線パターンを形成する際に同時に形成することができる。図２では位置ずれ防止パターン２０と絶縁層５の表面に形成した配線パターン２２を示している。絶縁層５の表面に配線パターン２２を形成するには、公知の配線パターンの形成方法、たとえばサブトラクト法、セミアディティブ法によればよい。サブトラクト法による場合は、位置ずれ防止パターン２０を形成する部位を残すように銅箔等の導体層をエッチンして形成する。セミアディティブ法の場合は、位置ずれ防止パターン２０を形成する部位にめっきを盛り上げて形成する。

いずれの場合も、絶縁層５の表面に配線パターンを形成する際に、同時に位置ずれ防止パターン２０を形成することにより、従来の回路基板の製造工程をそのまま利用して位置ずれ防止パターン２０を形成することができるという利点がある。なお、従来の配線パターンを形成する工程で同時に位置ずれ防止パターン２０を形成したのでは位置ずれ防止パターン２０が所要の高さ（厚さ）に形成されない場合には、位置ずれ防止パターン２０を形成する部位のみに電解めっきを施して所要の厚さになるように形成すればよい。

図１（ｂ）は、絶縁層５の表面に位置ずれ防止パターン２０を形成した後、位置ずれ防止パターン２０の内側に、接着性を有する樹脂材１２により回路部品１０を接着した状態を示す。接着性を有する樹脂材１２としては、たとえばBステージ（半硬化状態）の樹脂が使用できる。
回路部品１０を位置合わせして絶縁層５の表面に接着した後、絶縁層５の上方から樹脂フィルム６をラミネートし、加圧・加熱して樹脂材１２を硬化させ絶縁層６ａ内に回路部品１０を搭載する。図１（ｃ）は、樹脂フィルム６をラミネートして絶縁層６ａの内部に回路部品１０を搭載した状態を示す。

本実施形態の回路基板の製造方法によれば、樹脂フィルム６をラミネートする際に、回路部品１０を位置ずれさせるような力が作用しても、位置ずれ防止パターン２０によって回路部品１０の位置ずれ位置が規制されるから、位置ずれ許容範囲を超えて回路部品１０が搭載されることを防止することができる。位置ずれ防止パターン２０は回路部品１０の側面とのクリアランスが位置ずれ許容範囲内となるように設けられているから、位置ずれ防止パターン２０の内側で回路部品１０が搭載されている限り、回路部品１０は所定の搭載位置精度内で搭載される。

本実施形態では位置ずれ防止パターン２０をＬ字形として、回路部品１０が平面内のいずれの方向（Ｘ−Ｙ方向）にも位置ずれしないように規制している。位置ずれ防止パターン２０は、回路部品１０の搭載位置を位置ずれ許容範囲内に規制することができる位置であれば、適宜位置に形成することができ、そのパターンおよび配置位置が限定されるものではない。

絶縁層内に回路部品１０を埋没させて搭載した後、回路部品１０と配線パターンとを電気的に接続する場合には、絶縁層６ａの表面に配線パターンを形成する方法と同様に、レーザ加工等により絶縁層６ａの表面側から、内底面で接続端子１１が露出するビア穴７を形成し、電解めっき等によりビア穴７の内面と絶縁層６ａの表面に導体層を形成し、導体層をパターニングすることによって、接続端子１１と配線パターンとを電気的に接続することができる。

（第２の実施の形態）
図３は本発明に係る回路基板の製造方法についての第２の実施の形態を示す説明図である。本実施の形態においては、回路部品１０を搭載する絶縁層５に位置ずれ防止パターン２０を形成した後、接着性を有する樹脂材１２により絶縁層５の表面を被覆し、位置ずれ防止パターン２０により回路部品１０を位置合わせして搭載する。

図３（ａ）は、絶縁層５の表面に位置ずれ防止パターン２０を形成した状態を示す。この状態は、図１（ａ）と同一の状態である。
本実施形態では、次に、位置ずれ防止パターン２０を覆うように接着性を有する樹脂材１２により絶縁層５の表面を被覆する（図３（ｂ））。接着性を有する樹脂材１２としてはたとえば、Ｂステージ（半硬化状態）の樹脂が使用できる。液状に形成された樹脂材１２をコーティングする方法、あるいはフィルム状に形成された樹脂材１２により絶縁層５の表面を被覆する。

次に、位置ずれ防止パターン２０によって囲まれた内側に回路部品１０を搭載する。図３（ｃ）は、回路部品１０を加圧して位置ずれ防止パターン２０の内側に回路部品１０を搭載した状態を示す。回路部品１０を加圧して搭載する際に回路部品１０および基板を加熱し、樹脂材１２を硬化させて回路部品１０を接合する。
回路部品１０を搭載した際に、回路部品１０の周縁部で樹脂材１２が盛り上がるようになった場合は、ワークの表面を研磨し、回路部品１０の外面（上面）と硬化した樹脂材１２の表面が略平坦面となるように加工する。ワークの表面を平坦化することにより、回路基板の表面のうねりを抑えることができ、上層の絶縁層に高精度に配線パターン等を形成することができる。なお、回路部品１０を搭載した状態で、ワークの表面の凹凸がそれほど大きくなければ、そのまま次の工程へ進んでよい。

次に、回路部品１０が搭載されているワークの表面に樹脂フィルムをラミネートし、加圧・加熱してワークの表面に絶縁層６ａを被着する（図３(e)）。
第１の実施の形態と同様に、回路部品１０と配線パターンとを電気的に接続する場合には、レーザ加工等によって絶縁層６ａの表面側から、回路部品１０の接続端子１１が内底面で露出するビア穴７を形成し、電解めっき等によりビア穴７の内面と絶縁層６ａの表面に導体層を形成し、導体層をパターニングすることによって、接続端子１１と電気的に接続する配線パターンを形成することができる。

本実施形態の方法による場合は、絶縁層５の上に回路部品１０を搭載する際に、接着剤層に回路部品１０を沈み込ませるようにして搭載するが、この場合も回路部品１０の搭載位置が位置ずれ防止パターン２０によって規制されるから、回路部品１０が位置ずれ許容範囲を超えて搭載されることを防止することができる。

本実施形態においても、絶縁層５の表面に位置ずれ防止パターン２０を形成する際には、絶縁層５の表面に配線パターンを形成する工程で配線パターンと同時に形成することができる。また、ワークの表面を樹脂材１２によって被覆する工程や、樹脂フィルムをラミネートする工程は、従来の回路基板を製造する工程がそのまま利用できるという利点がある。また、回路部品１０と配線パターンとを電気的に接続するといった場合も、電解めっき等を利用して絶縁層の層間で配線パターンを電気的に接続するといった回路基板を製造する従来方法がそのまま利用できるという利点もある。

本発明に係る回路基板の製造方法によれば、上述した各実施形態において説明したように、回路基板の内層に受動部品あるいは能動部品を搭載する際に、これらの回路部品を精度よく位置決めして搭載することができ、回路部品を内蔵した回路基板の製造歩留まりを向上させることが可能となる。

本発明に係る回路基板の製造方法についての第１の実施の形態の製造工程を示す説明図である。 位置ずれ防止パターンの平面図である。 本発明に係る回路基板の製造方法についての第２の実施の形態の製造工程を示す説明図である。 回路部品を搭載する従来方法を示す説明図である。

符号の説明

５、６ａ 絶縁層
６ 樹脂フィルム
６ａ 絶縁層
７ ビア穴
１０ 回路部品
１１ 接続端子
１２ 樹脂材
２０ 位置ずれ防止パターン
２２ 配線パターン

Claims (4)

1. 基板の内層に回路部品を搭載して形成する回路基板の製造方法において、
   前記回路部品を搭載する絶縁層の表面に、当該回路部品の搭載領域から外側に位置ずれ許容範囲分のクリアランスをとった位置に合わせて回路部品の位置ずれ防止パターンを形成し、
   該位置ずれ防止パターンの内側の領域に前記回路部品を搭載した後、
   前記位置ずれ防止パターンにより前記回路部品の位置ずれを規制して、前記絶縁層の表面に樹脂フィルムをラミネートすることにより基板の内層に回路部品を搭載することを特徴とする回路基板の製造方法。
2. 基板の内層に回路部品を搭載して形成する回路基板の製造方法において、
   前記回路部品を搭載する絶縁層の表面に、当該回路部品の搭載領域から外側に位置ずれ許容範囲分のクリアランスをとった位置に合わせて回路部品の位置ずれ防止パターンを形成し、
   該位置ずれ防止パターンを含む前記絶縁層の表面を接着性を有する樹脂材により被覆し、
   前記位置ずれ防止パターンにより前記回路部品の位置ずれを規制して、位置ずれ防止パターンの内側の領域に回路部品を搭載した後、
   ワークの表面に樹脂フィルムをラミネートすることにより、基板の内層に回路部品を搭載することを特徴とする回路基板の製造方法。
3. 位置ずれ防止パターンの内側の領域に回路部品を搭載した後、ワークの表面を平坦面に研磨し、
   平坦面に研磨されたワークの表面に樹脂フィルムをラミネートすることを特徴とする請求項２記載の回路基板の製造方法。
4. 前記絶縁層に配線パターンを形成する工程において、配線パターンを形成する工程とともに、前記位置ずれ防止パターンを形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の回路基板の製造方法。