JP2008047843A - 回路装置およびその製造方法、配線基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】金属から成るコア層を備えた回路装置の効率的な製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の回路装置の製造方法は、導電箔３０の上面を部分的に除去して導電箔よりも浅い第１分離溝１７を形成する工程と、第１分離溝１７が充填されるように導電箔３０の表面を第１絶縁層１２で被覆する工程と、第１分離溝１７に充填された第１絶縁層１２が露出するまで導電箔３０を裏面から除去して、第１分離溝１７が設けられた箇所で導電箔３０を分離して導電パターン１１を形成する工程と、導電パターン１１が被覆されるように第２絶縁層３２を形成する工程と、第１絶縁層１２および第２絶縁層１３の主面に、第１配線層１４および第２配線層１５を形成する工程とを具備する。
【選択図】図５

Description

本発明は、回路装置およびその製造方法に関し、特に、厚い金属から成るコア層が内蔵された配線基板を具備する回路装置およびその製造方法に関する。更に、本発明は、厚い金属から成るコア層が内蔵された配線基板およびその製造方法に関する。

携帯電話等の電子機器の小型化および高機能化に伴い、その内部に収納される回路装置においては、多層の配線層を具備するものが主流になっている。図１５を参照して、多層基板１０７を有する回路装置を説明する（下記特許文献１）。

ここでは、多層基板１０７の上面に形成された第１の配線層１０２Ａにパッケージ１０５等の回路素子が実装されることで回路装置が構成されている。

多層基板１０７は、ガラスエポキシ等の樹脂から成る基材１０１の表面及び裏面に配線層が形成されている。ここでは、基材１０１の上面に第１の配線層１０２Ａおよび第２の配線層１０２Ｂが形成されている。第１の配線層１０２Ａと第２の配線層１０２Ｂとは、絶縁層１０３を介して積層されている。基材１０１の下面には、第３の配線層１０２Ｃおよび第４の配線層１０２Ｄが、絶縁層１０３を介して積層されている。また、各配線層は、絶縁層１０３を貫通して設けられた接続部１０４により所定の箇所にて接続されている。

最上層の第１の配線層１０２Ａには、パッケージ１０５が固着されている。ここでは、半導体素子１０５Ａが樹脂封止されたパッケージ１０５が、半田等から成る接続電極１０６を介して面実装されている。多層基板１０７の表面には、パッケージ１０５の他にも、チップコンデンサやチップ抵抗等の受動素子や、ベアの半導体素子等が実装されても良い。ここで、多層基板１０７の厚みは、例えば１ｍｍ程度である。

上記した構成の多層基板１０７の製造方法は次の通りである。先ず、エポキシ樹脂等の樹脂系の材料から成る基材１０１の上面及び下面に第２の配線層１０２Ｂおよび第３の配線層１０２Ｃを形成する。これらの配線層は、貼着された導電膜のエッチングまたは選択的なメッキ処理により形成される。次に、第２の配線層１０２Ｂおよび第３の配線層１０２Ｃを、樹脂から成る絶縁層１０３により被覆する。更に、絶縁層１０３の表面に第１の配線層１０２Ａおよび第４の配線層１０２Ｄを形成する。これらの配線層の形成方法は、上記した第２の配線層１０２Ｂ等と同様である。更に、絶縁層１０３を貫通して第１の配線層１０２Ａと第２の配線層１０２Ｂとを接続する接続部１０４を形成する。
特開２００３−３２４２６３号公報

しかしながら、上述した構成の多層基板（配線基板）を有する回路装置では、多層基板１０７のコア層である基材１０１が、ガラスエポキシ樹脂等の樹脂材料から成るものであったため、熱伝導率が低く、基板を経由した放熱を良好に行えない問題があった。

また、基材１０１の材料として金属を採用する構造もあるが、通常は、１枚の金属板の如き状態のコア基材が用いられるため、このコア基材の電位を例えば接地電位に固定すると、局所的にコア基材の電位を変化させることが困難な問題があった。更に、基材１０１の材料を金属とすると、導電材料である基材１０１の外周端部が、多層基板１０７の側面から外部に露出する。従って、金属から成る基材１０１を外部と絶縁させることが困難になる問題があった。

更に、製法上に於いては、樹脂から成る基材１０１を採用していたので、製造工程の途中段階に於いて基材１０１にクラックが発生して多層基板１０７が不良となる問題があった。具体的には、多層基板１０１の機械的強度を向上させるために、更には、基板全体の放熱性を向上させるために、基材１０１はアルミナ等のフィラーが高充填された樹脂から成る。このことから、基材１０１が脆くなり、搬送の工程や、多層基板１０７に素子を差し込み実装する工程等に於いて、基材１０１にクラックが多発していた。

また、基材１０１の材料として金属を採用する方法もあるが、この場合は、基材の上面に積層される配線層と、基材の下面に積層される配線層とを効率的に導通させる製造方法が確立されていなかった。

本発明は上記問題点を鑑みて成されたものであり、その主な目的は、内層の金属コア層の外部との絶縁性が向上された回路装置および配線基板を提供することにある。更に、本発明の目的は、金属から成るコア層を備えた配線基板と回路装置の効率的な製造方法を提供することにある。

本発明の回路装置は、配線基板と、前記配線基板に実装された回路素子とを具備し、前記配線基板は、金属コア層と、前記金属コア層の上面および下面を被覆する絶縁層と、前記絶縁層の上面および下面に形成された第１配線層および第２配線層とを有し、前記金属コア層は、分離溝により互いに離間された導電パターンから成り、前記分離溝に前記絶縁層が充填されることで前記導電パターン同士は電気的に絶縁されることを特徴とする。

更に、本発明の回路装置は、配線基板と、前記配線基板に実装された回路素子とを具備し、前記配線基板は、金属コア層と、前記金属コア層の上面および下面を被覆する絶縁層と、前記絶縁層の上面および下面に形成された第１配線層および第２配線層とを有し、前記金属コア層の外周端部は、前記絶縁層から成る前記配線基板の外周端部から離間した内側に位置することを特徴とする。

本発明の回路装置の製造方法は、導電箔の一主面を部分的に除去して導電箔よりも浅い分離溝を形成する第１工程と、前記分離溝が充填されるように前記導電箔の前記一主面を第１絶縁層で被覆する第２工程と、前記分離溝に充填された前記第１絶縁層が露出するまで前記導電箔を他主面から除去して、前記分離溝が設けられた箇所で前記導電箔を分離して導電パターンを形成する第３工程と、前記導電パターンが被覆されるように第２絶縁層を形成する第４工程と、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層の主面に、第１配線層および第２配線層を形成する第５工程と、前記第１配線層に回路素子を電気的に接続する第６工程とを具備することを特徴とする。

更に、本発明の回路装置の製造方法は、導電箔の一主面を部分的に除去して導電箔よりも浅い接続孔を形成する第１工程と、前記接続孔が充填されるように前記導電箔の前記一主面を第１絶縁層で被覆する第２工程と、前記接続孔に充填された前記第１絶縁層が露出するまで前記導電箔を他主面から除去する第３工程と、前記導電箔の他主面および前記接続孔から露出する前記第１絶縁層が被覆されるように第２絶縁層を形成する第４工程と、前記接続孔に対応する箇所の前記第１絶縁層および前記第２絶縁層を貫通する貫通孔を形成する第５工程と、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層の主面に、第１配線層および第２配線層を形成して、前記第１配線層と前記第２配線層とを接続する貫通接続部を前記貫通孔の内部に形成する第６工程と、前記第１配線層に回路素子を電気的に接続する第７工程とを具備することを特徴とする。

本発明の配線基板は、金属コア層と、前記金属コア層の上面および下面を被覆する絶縁層と、前記絶縁層の上面および下面に形成された第１配線層および第２配線層とを有し、前記金属コア層は、分離溝により互いに離間された導電パターンから成り、前記分離溝に前記絶縁層が充填されることで前記導電パターン同士は電気的に絶縁されることを特徴とする。

更に、本発明の配線基板は、金属コア層と、前記金属コア層の上面および下面を被覆する絶縁層と、前記絶縁層の上面および下面に形成された第１配線層および第２配線層とを有し、前記金属コア層の外周端部は、前記絶縁層から成る外周端部から離間した内側に位置することを特徴とする。

本発明の配線基板の製造方法は、導電箔の一主面を部分的に除去して導電箔よりも浅い分離溝を形成する第１工程と、前記分離溝が充填されるように前記導電箔の前記一主面を第１絶縁層で被覆する第２工程と、前記分離溝に充填された前記第１絶縁層が露出するまで前記導電箔を他主面から除去して、前記分離溝が設けられた箇所で前記導電箔を分離して導電パターンを形成する第３工程と、前記導電パターンが被覆されるように第２絶縁層を形成する第４工程と、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層の主面に、第１配線層および第２配線層を形成する第５工程とを具備することを特徴とする。

更に、本発明の配線基板の製造方法は、導電箔の一主面を部分的に除去して導電箔よりも浅い接続孔を形成する第１工程と、前記接続孔が充填されるように前記導電箔の前記一主面を第１絶縁層で被覆する第２工程と、前記接続孔に充填された前記第１絶縁層が露出するまで前記導電箔を他主面から除去する第３工程と、前記導電箔の他主面および前記接続孔から露出する前記第１絶縁層が被覆されるように第２絶縁層を形成する第４工程と、前記接続孔に対応する箇所の前記第１絶縁層および前記第２絶縁層を貫通する貫通孔を形成する第５工程と、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層の主面に、第１配線層および第２配線層を形成して、前記第１配線層と前記第２配線層とを接続する貫通接続部を前記貫通孔の内部に形成する第６工程とを具備する。

本発明の回路装置および配線基板によれば、分離溝により互いに電気的に絶縁された複数の導電パターンが、金属コア層として配線基板に内蔵されている。従って、金属コア同士の電位を異ならせることが可能となり、更には、導電パターンを配線として用いることもできる。従って、放熱機能以外の機能を金属コア層に持たせることができ、回路装置の多機能化や小型化を実現することができる。

更に、本発明の回路装置および配線基板によれば、金属コア層を、金属コア層を被覆する絶縁層の外周端部よりも内側に位置させている。即ち、金属コア層の外周端部が絶縁層により被覆されており、外部に露出していない。従って、金属コア層と外部とを良好に絶縁させることができる。

本発明の回路装置および配線基板の製造方法に依れば、コア層として機能する導電パターンを容易に形成することができる。具体的には、本発明では、導電箔の一主面に分離溝を設け、第１絶縁層が分離溝に充填されるように導電箔の一主面を第１絶縁層にて被覆し、その後に分離溝が設けられた箇所で導電箔を分離して導電パターンを形成している。従って、コア層として機能する所望の形状の導電パターンを回路装置の内部に容易に形成できる。

更に、本発明の回路装置および配線基板の製造方法に依れば、コア層として機能する導電箔を厚み方向に貫通する貫通接続部により、配線層同士を容易に接続することができる。具体的には、導電箔を部分的に窪ませて接続孔を設け、この接続孔が充填されるように導電箔の一主面を第１絶縁層により被覆し、接続孔に充填された第１絶縁層が露出するまで導電箔を他主面から除去し、更に、配線層同士を接続する貫通接続部を接続孔の内部に形成している。このことから、コアとなる導電箔を貫通して配線層同士を貫通する貫通接続部を、任意の箇所に容易に形成することができる。

＜第１の実施の形態＞
本形態では、図１から図８を参照して、本形態の回路装置の構成を説明する。

図１を参照して、回路装置１０Ａの構成を説明する。図１（Ａ）は回路装置１０Ａの断面図であり、図１（Ｂ）は回路装置１０Ａに内蔵される導電パターン１１を示す平面図である。

図１（Ａ）を参照して、回路装置１０Ａは、金属コア層を有する配線基板５０の上面に半導体素子２１等の回路素子が実装されて構成されている。更に、配線基板５０は、金属コア層として機能する導電パターン１１と、第１絶縁層１２を介して導電パターン１１の上面に積層された第１配線層１４と、第２絶縁層１３を介して導電パターン１１の下面に積層された第２配線層１５とを主要に具備している。そして、配線基板５０の第１配線層１４に半導体素子２１等の回路素子が実装されている。

導電パターン１１は、配線基板５０全体の機械的強度を担い且つ放熱性を向上させる金属コア層として機能している。従って、導電パターン１１は、他の配線層よりも厚く形成され、その厚みは例えば１００μｍ〜２００μｍ程度である。導電パターン１１の材料としては、銅を主材料とする金属、アルミニウムを主材料とする金属、合金等を採用することができる。また、導電パターン１１の材料として、圧延された銅箔等の圧延金属を採用すると、導電パターン１１の機械的強度や放熱性を更に向上させることができる。圧延金属は、メッキ膜と比較すると熱伝導率が数％程度優れている。

導電パターン１１同士は、第１分離溝１７および第２分離溝１８から成る分離溝１６により所定の間隔で離間されている。分離溝１６の幅は例えば１００μｍ〜１５０μｍ程度である。ここで、第１分離溝１７は導電パターン１１の材料である導電箔を上面から選択的にハーフエッチングすることにより設けられ、第２分離溝１８はこの導電箔の裏面を選択的にエッチングすることにより設けられる。また、第１分離溝１７には、導電パターン１１の上面を被覆する第１絶縁層１２が充填され、第２分離溝１８には導電パターン１１の下面を被覆する第２絶縁層１３が充填される。

ここで、第１分離溝１７および第２分離溝１８の側面は湾曲形状となっており、内部に充填される絶縁層との密着強度が向上されている。また、等方性で進行するウェットエッチングにより形成される第１分離溝１７および第２分離溝１８により、分離溝１６が構成されることで、分離溝１６の中央部付近は括れた構成（導電パターン１１の側面が外側に突出する構成）となる。このことによっても、第１絶縁層１２および第２絶縁層１３と導電パターン１１との密着強度が向上されている。

第１絶縁層１２および第２絶縁層１３は、導電パターン１１の上面および下面を被覆している。また、第１絶縁層１２は第１分離溝１７に充填され、第２絶縁層１３は第２分離溝１８に充填されている。第１絶縁層１２および第２絶縁層１３が導電パターン１１を被覆する厚みは、例えば５０μｍ〜１００μｍ程度である。更に、第１絶縁層１２および第２絶縁層１３の材料としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポリエチレン樹脂等の熱可塑性樹脂を採用することができる。

更に、繊維状または粒子状のフィラーが充填された樹脂材料を第１絶縁層１２および第２絶縁層１３の材料として採用すると、これらの樹脂層の熱抵抗が低減されて、配線基板５０の放熱性を向上させることができる。フィラーの材料としてはシリコン酸化物やシリコン窒化物を採用することができる。また、これらのフィラーが第１絶縁層１２および第２絶縁層１３に混入されることにより、絶縁層の熱膨張係数が導電パターン１１等の導電材料に接近して、温度変化が作用した際の配線基板５０の反りが抑制される。

第１配線層１４は、第１絶縁層１２の上面に形成された配線層であり、第１絶縁層１２に貼着された導電膜またはメッキ膜を選択的にエッチングして形成される。薄い導電膜等をエッチングしてパターニングされるため、第１配線層１４は微細化が可能であり、その配線幅は２０μｍ〜５０μｍ程度に細くすることができる。また、第１配線層１４は、第１絶縁層１２を貫通して設けた層間接続部１９を経由して、導電パターン１１と電気的に接続される。

また、第１配線層１４には、チップ素子２２や半導体素子２１等の回路素子が電気的に接続される。チップ素子２２は両端の電極が半田等の導電性の接合材料を介して固着されている。ＬＳＩやトランジスタ等である半導体素子２１は、導電性または絶縁性の接合剤を介して底面がランド状の第１配線層１４に固着され、その上面に設けられた電極は金属細線を介して第１配線層１４と接続される。

第２配線層１５は、第２絶縁層１３の下面に形成された配線層であり、上記した第１配線層１４と同様に、配線幅を２０μｍ〜５０μｍ程度に細くすることができる。また、第２配線層１５は、第２絶縁層１３を貫通して設けた層間接続部２０を介して、導電パターン１１の下面と導通している。第２配線層１５には、半田等の導電性接着材から成る外部電極を溶着させても良い。

層間接続部１９および層間接続部２０は、絶縁層を除去して設けた貫通孔に形成されたメッキ膜等の導電材料から成り、各配線層と導電パターンとを接続する働きを有する。ここでは、第１絶縁層１２を貫通して設けた層間接続部１９により第１配線層１４と導電パターン１１とが接続される。また、第２絶縁層１３を貫通して設けた層間接続部２０により、第２配線層１５と導電パターン１１とが接続される。ここで、各層間接続部は、電気信号が通過する経路して機能しても良いし、電気信号が通過しない所謂ダミーのものでも良い。層間接続部１９が電気信号を通過させないものであっても、層間接続部１９を熱が通過するサーマルビアホールとして用いることができる。

上記した第１配線層１４と第２配線層１５とは、層間接続部１９等を経由して導通させることができる。この場合は、第１配線層１４→層間接続部１９→導電パターン１１→層間接続部２０→第２配線層１５の経路で、両配線層が電気的に接続される。

ここで、上記した第１配線層１４および第２配線層１５は、外部と接続される箇所や回路素子が実装される箇所を除いて、ソルダーレジスト（樹脂膜）により被覆されても良い。ここでは、図１（Ａ）を参照して、最下層の第２配線層１５は略全面的にソルダーレジスト５３により被覆され、部分的にレジスト５３が除去されることで、第２配線層１５が部分的に露出している。更に、レジスト５３から露出する第２配線層１５の下面には、半田等から成る外部電極５４が溶着されている。更に、レジストから露出する第１配線層１４および第２配線層１５は、ボンディング性を向上させるために、金メッキ膜により被覆されても良い。

更に、第１配線層１４、導電パターン１１および第２配線層１５から成る３層の多層配線が構成されているが、絶縁層を介して更に多層の配線層を積層させることにより、４層以上の配線層を構築しても良い。

図１（Ｂ）に、配線基板５０に埋め込まれる導電パターン１１の平面的な形状の一例を示す。ここでは、略等間隔の分離溝１６により、多数個の導電パターン１１が離間されている。換言すると分離溝１６に充填された第１絶縁層１２および第２絶縁層１３により各導電パターン１１同士は電気的に分離（絶縁）されている。従って、各導電パターン１１を層間接続部１９、２０を経由して、第１配線層１４または第２配線層１５と接続することで、各導電パターン１１の電位を異ならせることができる。例えば、これらの導電パターン１１は、第１配線層１４と第２配線層１５に入出力される電気信号が通過する信号パターンとして用いられても良いし、所定の箇所にて固定電位（例えば電源電位や接地電位）を取り出すためのパターンとして用いられても良い。

本形態の回路装置１０Ａは、半導体素子２１やチップ素子２２等の多数の回路素子が内蔵されるＳＩＰ型のものである。従って、一つの半導体素子が内蔵されるディスクリート型のものと比較すると、本形態の回路装置１０Ａは、装置全体の発熱量は非常に大きく、より大規模且つ複雑な電気回路が内蔵される。このことから、金属コア層である導電パターン１１を互いに分離して電位を異ならせることで、放熱性の向上以外の機能を金属コア層に持たせることが可能となり、装置全体の高機能化および小型化を実現できる。

更に、導電パターン１１は、上面および下面がサーマルビアとして機能する層間接続部１９、層間接続部２０を介して各配線層と熱的に結合されて、放熱を向上させるためのパターンとして用いられても良い。ここでは、半導体素子２１の下方に複数のサーマルビアホール４６が設けられており、半導体素子２１はサーマルビアホール４６を介して直下の導電パターン１１と熱的に結合されている。このことにより、半導体素子２１として発熱量が大きいパワー系のトランジスタが採用されても、発生する多量の熱は、サーマルビアホール４６および導電パターン１１を経由して外部に良好に放出される。

更にまた、図１（Ｂ）を参照して、金属コア層である導電パターン１１の外周端部は、絶縁層５１（第１絶縁層１２および第２絶縁層１３）から離間した内部に位置している。即ち、図１（Ａ）に示すように、導電パターン１１の最外周部の側面は、第１絶縁層１２および第２絶縁層１３から成る絶縁層５１により被覆されて、外部に露出していない。このことにより、全ての導電パターン１１が絶縁層５１により包み込まれて外部に露出しない構造が実現され、導電パターン１１を外部から絶縁することができる。

また、上記した配線基板５０に於いては、各層の残存率（基板全体の面積に対するパターンまたは配線層の面積の比率）は、略一定にした方がよい。例えば、第１配線層１４、導電パターン１１および第２配線層１５の残存率は、８０％±１０％程度が好ましい。このように各層の残存率を略一定にすることで、ワイヤボンディングの工程等の加熱が伴う工程に於ける、配線基板５０の反り上がりを防止することができる。また、金属コア層が図２に示すようにパターニングされていないベタのものである場合は、第１配線層１４および第２配線層１５の残存率を上記した範囲で略同等にしたらよい。

更に、基板全体の放熱性を考慮すると、金属材料から成る第１配線層１４等の方が、樹脂材料から成る第１絶縁層１２等よりも熱伝導率が良いので、第１配線層１４等の各層の残存率は高い方がよい。例えば、第１配線層１４、導電パターン１１および第２配線層１５の残存率は、５０％以上が好ましく、更に好ましいのは７０％以上であり、特に好ましいのは８０％以上である。このように第１配線層１４等の各層の残存率を大きくすることで、定常熱抵抗を小さくし、半導体素子２１等の回路素子から発生する熱を、配線基板５０を経由して良好に外部に放出させることができる。ここで、金属コア層が図２に示すようにパターニングされていないベタのものである場合は、第１配線層１４および第２配線層１５の残存率を上記した範囲で高くしたらよい。

次に、図２を参照して、他の形態の回路装置１０Ｂの構成を説明する。図２（Ａ）は回路装置１０Ｂの断面図であり、図２（Ｂ）は内蔵される導電箔２５を示す平面図である。回路装置１０Ｂの基本的な構成は上述した回路装置１０Ａと同様であり、相違点は貫通接続部２３を有している点にある。この相違点を中心に回路装置１０Ｂの構成を説明する。

図２（Ａ）を参照して、回路装置１０Ｂでは、金属コア層としてパターニングされていないベタの導電箔２５を具備している。導電箔２５の厚み及び材料は、上述した導電パターン１１と同様でよい。導電箔２５は、第１配線層１４に実装された回路素子に入出力される電気信号が通過しても良いし、所定の箇所にて固定電位（接地電位や電源電位）が層間接続部を介して取り出されても良いし、電気的にフローティングにして放熱の為のみに用いられても良い。このような導電箔２５を金属コア層として採用することで、導電箔２５により配線基板５０全体の機械的強度が向上される。更に、任意の箇所で、層間接続部１９、層間接続部２０を経由して、導電箔２５から所定の電位（接地電位や電源電位）を取り出すことができるので、第１配線層１４および第２配線層１５を設計する際の自由度を向上させることができる。

導電箔２５を部分的に厚み方向に貫通して接続孔４２が設けられている。接続孔４２は、導電箔２５の上面から設けた第１接続孔２７と、導電箔２５の下面から設けた第２接続孔２８とから成る。また、第１接続孔２７には第１絶縁層１２が充填され、第２接続孔２８には第２絶縁層１３が充填されている。平面的に円形の形状を呈する接続孔４２の径は、例えば、１００μｍ〜２００μｍ程度である。

図２（Ａ）および図２（Ｂ）を参照して、貫通接続部２３は、接続孔４２の内部に充填された樹脂材料を貫通して設けられ、上層の第１配線層１４と下層の第２配線層１５とを導通させる働きを有する。具体的には、貫通接続部２３は、平面的に貫通孔２４の内部に位置する第１絶縁層１２および第２絶縁層１３が貫通されるように貫通孔を設け、この貫通孔に銅等の導電材料を埋め込むことにより形成される。貫通接続部２３の直径は、例えば５０μｍ〜１００μｍ程度である。貫通接続部２３を設けることにより、導電箔２５を経由せずに第１配線層１４と第２配線層１５とを電気的に接続させることができる。

図２（Ｂ）を参照して、金属コア層である導電箔２５の外周端部は、配線基板５０の外周端部よりも内側に位置している。即ち、導電箔２５の側面は、絶縁層５１により被覆されているので、導電箔２５は外部と絶縁されており耐圧が充分に確保されている。

図３を参照して、更なる他の構成の回路装置１０Ｃを説明する。図３（Ａ）は回路装置１０Ｃの断面図であり、図３（Ｂ）は回路装置１０Ｃに内蔵される導電パターン１１の平面図である。

この図に示す回路装置１０Ｃは、上述した回路装置１０Ａと回路装置１０Ｂとを組み合わせたものである。即ち、導電パターン１１に設けた接続孔４２の内部に貫通接続部２３が設けられている。この構成により、より複雑な電気回路を回路装置１０Ｃに構成することができる。

図３（Ａ）を参照して、第１配線層１４は、第１絶縁層１２を貫通する層間接続部１９を介して、導電パターン１１と電気的または熱的に接続される。同様に、第２配線層１５は、第２絶縁層１３を貫通する層間接続部２０を介して、電気的または熱的に導電パターン１１と接続される。

また、接続孔４２が設けられた領域の第１絶縁層１２および第２絶縁層１３を貫通する貫通接続部２３を介して、第１配線層１４と第２配線層１５が電気的に接続されている。具体的には、図３（Ｂ）を参照して、回路装置１０Ｃの右側下側に設けた導電パターン１１Ａに接続孔４２を設け、この接続孔４２の内部に貫通接続部２３が形成されている。ここで、貫通接続部２３は、必ずしも接続孔４２の内部に設けられる必要はなく、分離溝１６の内部に位置する第１絶縁層１２および第２絶縁層１３を貫通するように貫通接続部２３を設けても良い。

図４の断面図を参照して、他の構成の回路装置１０Ｄを説明する。回路装置１０Ｄの基本的な構成は上述した回路装置１０Ａと同様であり、相違点は絶縁層に回路素子が内蔵された点にある。

ここでは、導電パターン１１の下面を被覆する第２絶縁層１３の内部に内蔵素子２６が内蔵されている。ここでは、内蔵素子２６はチップコンデンサやチップ抵抗であるチップ型素子であり、半田等の接合材を介して両端の電極が導電パターン１１に接続されている。ここで、内蔵素子２６としては、チップ型素子の他にも、ＬＩＳ等の能動素子や受動素子を全般的に採用できる。内蔵素子２６は、第２絶縁層１３に内蔵されても良いし、第１絶縁層１２に内蔵されても良いし、両者に内蔵されても良い。内蔵素子２６を採用することで、回路装置１０Ｄの実装密度を向上させることができる。

図５を参照して、次に、他の構成の回路装置１０Ｅの構造を説明する。図５（Ａ）は回路装置１０Ｅの断面図であり、図５（Ｂ）は分離溝１６Ａの部分を拡大した断面図である。

図５（Ａ）を参照して、回路装置１０Ｅの基本的な構成は、図１に示した回路装置１０Ａと基本的には同様であり、相違点は、分離溝１６Ａを構成する第１分離溝１７Ａと第２分離溝１８Ａとの大きさが異なる点になる。

即ち、図５（Ａ）の左側に示す分離溝１６では、上部に設けた第１分離溝１７と第２分離溝１８の深さや幅は略同一である。このような構成にすることで、例えば分離溝１６の幅を１５０μｍ程度に狭くすることができる。しかしながら、この構成であると、回路装置１０Ｅを上方から見た場合、分離溝１６が設けられた幅が１５０μｍの領域がデッドスペースとなる。即ち、この領域に層間接続部１９や層間接続部２０を設けることができず、これらの層間接続の設計の自由度が低かった。

そこで、この図に示す回路装置１０Ｅでは、分離溝１６を構成する第１分離溝１７と第２分離溝１８の大きさを異ならせて、配線密度を向上させている。即ち、回路装置１０Ｅの中央部付近に設けた分離溝１６Ａでは、上部の第１分離溝１７Ａを小さく形成し、下部の第２分離溝１８Ａを第１分離溝１７Ａよりも大きく形成している。このことにより、分離溝１６Ａが専有する面積を小さくして、層間接続部１９の設計の自由度を向上させ、更に、第１配線層１４のパターンレイアウトの自由度を向上させることができる。

図５（Ｂ）を参照して、分離溝１６Ａの構造を詳述する。導電パターン１１間に設けられる分離溝１６Ａは、上部の第１分離溝１７Ａと下部の第２分離溝１８Ａから成り、第１分離溝１７Ａよりも第２分離溝１８Ａの方が大きな構成となっている。具体的な大きさの一例を述べると、第１分離溝１７Ａの幅Ｌ１は１００μｍであり、深さＬ３は例えば５０μｍ程度である。それに対して、第２分離溝１８Ａの幅Ｌ２は３００μｍであり、深さＬ４は１００μｍ程度である。

上記のように構成することで、上部に位置する第１分離溝１７Ａの幅を狭くすることができる。例えば、上述した第１分離溝１７と第２分離溝１８の幅が同一の場合、分離溝１６の幅は１５０μｍ程度である。それに対して、ここでは、第１分離溝１７Ａの幅を比較的小さくすることで、分離溝１６Ａの上端の幅Ｌ１は、１００μｍ程度となる。即ち、本形態の構成により、分離溝１６Ａの上端部の幅が５０μｍ狭くなり、その分だけ層間接続部１９が形成可能な導電パターン１１上面の有効面積が増大する。図５（Ｂ）を参照すると、第２分離溝１８Ａの上方に対応する導電パターン１１の上面に層間接続部１９Ａが形成されている。

このことにより、層間接続部１９の設計の自由度が大きくなり、更に、層間接続部１９を介して導電パターン１１と接続される第１配線層１４の設計の自由度も向上する。特に、第１配線層１４は、半導体素子２１等が実装される配線層であるので、微細なパターンが多数必要になる場合が多い。従って、この分離溝１６Ａの構成により、第１配線層１４の設計の自由度を益すことで、より多機能な半導体素子２１を実装することができる。

ここで、上記した分離溝１６Ａは、コア層である導電パターン１１同士を電気的に分離するためのものであったが、この構成は、図２（Ａ）に示した接続孔４２にも適用可能である。この場合は、第１接続孔２７が第２接続孔２８よりも小さく形成される。このような構成によっても、層間接続部１９の位置的制約を少なくして、更に、第１配線層１４の設計の自由度を向上させることができる。

更に、上記説明では、第１分離溝１７Ａよりも第２分離溝１８Ａを大きく形成したが、この大小関係を逆にして、第１分離溝１７Ａを第２分離溝１８Ａよりも大きく形成しても良い。このことにより、導電パターン１１の下面の有効面積が増大し、図５（Ａ）に示す層間接続部２０および第２配線層１５の設計の自由度が大きくなる。

図６を参照して、次に、他の形態の回路装置１０Ｆの構成を説明する。図６（Ａ）は回路装置１０Ｆの断面図であり、図６（Ｂ）は回路装置１０Ｆの配線基板５０に内蔵される導電パターン１１の断面図である。回路装置１０Ｆの基本的な構成は上述した回路装置１０Ａと同様であり、相違点は、導電パターン１１の一部から成る配線４７Ａ、４７Ｂが設けられた点にある。

図６（Ａ）を参照して、配線４７Ａ、４７Ｂは、導電パターン１１の一部から成り、他の導電パターン１１よりも薄く且つ幅が狭い構成となっている。具体的には、導電パターン１１を分離するエッチングの工程にて、分離溝の大きさおよび位置を調節することで配線４７Ａ、４７Ｂは形成される。

先ず、図にて左側に位置する配線４７Ａは、上方に幅広の第１分離溝１７Ｂを設け、この第１分離溝１７Ｂに接触するように下方から２つの第２分離溝１８Ｂ、１８Ｃを設けることで、形成される。このことにより、下面が他の導電パターン１１の下面と同一平面上に位置し、上面が他の導電パターンの上面よりも下方に位置する配線４７Ａが得られる。具体的には、例えば、第１分離溝１７Ｂの幅が５００μｍであり、その下方の両端に幅が１５０μｍの第２分離溝１８Ｂ、１８Ｃを設けると、幅が２００μｍの配線４７Ａが得られる。また、配線４７Ａの厚みは、導電パターン１１の半分程度であり、例えば５０μｍ〜１００μｍ程度である。

更に、幅広の第１分離溝１７Ｂは他の分離溝よりも深くエッチングされるので、パターン分離の為に第２分離溝１８Ｂ、１８Ｃに要求される深さが浅くなり、その分だけ第２分離溝１８Ｂ、１８Ｃの幅を狭くすることができる。例えば、第１分離溝１７Ｂの深さは、導電パターン１１（材料となる導電箔）の厚みの半分以上とされる。従って、第２分離溝１８Ｂ、１８Ｃの幅を例えば１００μｍ程度にすることが可能となり、配線４７Ａと他の導電パターン１１とを接近させることができ、パターンの密度を向上させることができる。

図にて右側に位置する配線４７Ｂは、下方から幅広の第２分離溝１８Ｄを設け、この第２分離溝１８Ｄに接触する２つの第１分離溝１７Ｃ、１７Ｄを上方から設けることで形成される。配線４７Ｂの大きさは、上述した配線４７Ａと同様でよい。配線４７Ｂの上面は、他の導電パターン１１の上面と同一平面上に位置し、下面は他の導電パターン１１よりも上方に位置している。

図６（Ｂ）を参照して、配線４７Ａは他の導電パターン１１と比較すると細長く延在して、層間接続部２０を介して他の配線層と接続される。ここでは、配線４７Ａは、２つの層間接続部２０を経由して、図６（Ａ）に示す第２配線層１５と接続される。一方、配線４７Ｂは、２つの層間接続部１９を経由して、第１配線層１４と接続される。ここで、配線４７Ａ、４７Ｂは、一方が層間接続部１９を経由して第１配線層１４と接続され、他方が層間接続部２０を経由して第２配線層１５と接続されても良い。

更に、上記した配線４７Ｂと同様に、幅広の第２分離溝１８Ｄが深くエッチングされるので、第１分離溝１７Ｃ、１７Ｄの幅を狭くすることが可能となり、結果的に配線４７Ｂと他の導電パターン１１とを接近させることができる。

上記したように、配線４７Ａ等を設けることで、金属コア層として機能する導電パターン１１に、配線を引き回す機能を持たせることが可能となり、より多機能な電気回路を回路装置１０Ｆに内蔵させることができる。

図７を参照して、次に、他の形態の回路装置１０Ｇの構成を説明する。回路装置１０Ｇが上述した回路装置１０Ａと異なる点は、配線基板５０に堀込み部５２Ａ、５２Ｂを設けた点にある。

堀込み部５２Ａは、部分的に第１配線層１４および第１絶縁層１２を除去して設けられており、堀込み部５２Ａの下面には導電パターン１１の上面が露出されている。そして、堀込み部５２Ａの上面には、半田等の接合材を用いて半導体素子２１が実装されている。更に、半導体素子２１の上面の電極は、第１配線層１４から成り堀込み部５２Ａの周辺に設けたパッドに、金属細線を用いて電気的に接続される。このように、堀込み部５２Ａを設けて、導電パターン１１の上面に直に半導体素子２１を実装することにより、半導体素子２１から発生する熱を、導電パターン１１を経由して良好に外部に放出させることができる。

堀込み部５２Ｂは、第２絶縁層１３および第２配線層１５を部分的に除去して設けられており、その上面からは、半導体素子２１が実装された導電パターン１１の裏面が露出している。更に、堀込み部５２Ｂの内部に露出する導電パターン１１の下面には、半田等から成る外部電極５４が溶着されている。このようにすることで、半導体素子２１から発生する熱は、樹脂材料を経由することなく、導電パターン１１および外部電極５４を経由して、良好に外部に放出される。

図８（Ａ）の断面図を参照して、次に、他の形態の回路装置１０Ｈの構成を説明する。回路装置１０Ｈの構成は、封止樹脂４９を具備している点が他の上述した回路装置と異なる。ここでは、チップ素子２２、半導体素子２１および配線基板５０の上面が被覆されるように、封止樹脂４９が形成されている。封止樹脂４９は、熱可塑性樹脂を用いたインジェクションモールドまたは、熱硬化性樹脂を用いたトランスファーモールドにより形成される。この封止樹脂４９の構成は、上述した全ての回路装置に対して適用可能である。

図８（Ｂ）の断面図を参照して、他の形態の回路装置１０Ｉの構成を説明する。回路装置１０Ｉの構成は、上述した回路装置１０Ｆと基本的には同様であり、相違点は配線４７Ａ等の構成にある。この相違点を以下に説明する。

紙面上にて左側に形成される配線４７Ａの上面には、内蔵素子２６が固着されている。ここで、内蔵素子２６としては、チップコンデンサやチップ抵抗等が採用される。配線４７Ａの上面は、第１分離溝１７Ｂの深さに応じて、上面の位置が他の導電パターン１１よりも低く形成されている。従って、内蔵素子２６を実装することによる配線基板５０の厚みの増加が抑制される。

更に、紙面上の右側には、２つの配線４７Ｂ、４７Ｃが接近して形成されている。上部に位置している配線４７Ｂは、第１分離溝１７Ｃ、１７Ｄにより分離されており、第１分離溝１７Ｄは、第１分離溝１７Ｃよりも幅が広く形成されている。更に、下部に位置する配線４７Ｃは、第２分離溝１８Ｄ、１８Ｅにより分離されており、第２分離溝１８Ｄの方が第２分離溝１８Ｅよりも幅が広く形成されている。

ここでは、上部の第１分離溝１７Ｄと下部の第２分離溝１８Ｄとを平面的に重畳するように配置することで、配線４７Ｂと配線４７Ｃとを極めて接近させることができる。例えば、配線４７Ｂと配線４７Ｃとが離間する距離Ｄ１は、２０μｍ程度まで短くすることができる。このことは、パターンの微細化に大きく寄与する。

＜第２の実施の形態＞
本形態では、図９および図１０の断面図を参照して、図１に示した構成の回路装置１０Ａを製造する方法を説明する。

図９（Ａ）を参照して、先ず、導電箔３０の表面を部分的にエッチングすることにより第１分離溝１７を形成する。導電箔３０は、銅またはアルミニウムを主材料とする金属もしくは合金から成り、その厚みは例えば１００μｍ〜２００μｍ程度である。また、導電箔３０の材料として、圧延処理が施された圧延金属を採用すると、圧延金属は機械的強度に優れているため、製造工程の途中段階に於いて基板の割れや変形が発生することを抑制することができる。

ここでは、第１分離溝１７が形成される予定の領域を除外した導電箔３０の上面をレジスト（不図示）にて被覆した後に、このレジストをエッチングマスクとして用いて導電箔３０を上面からエッチングしている。本工程では、塩化鉄または塩化銅を含むエッチャントを用いて、導電箔３０をウェットエッチングする。

本工程で形成される第１分離溝１７の深さは、導電箔３０の厚みの半分程度が好適である。このことにより、等方性に進行するウェットエッチングで形成される第１分離溝１７および第２分離溝１８により分離溝１６を構成でき、分離溝１６の幅を分離溝の厚みの半分程度に狭くすることができる（図９（Ｃ）参照）。結果的に、配線基板全体に占める導電パターンの面積が増大し、配線基板の機械的強度および放熱特性が向上される。

例えば、導電箔３０の厚みが１００μｍ〜２００μｍの範囲であれば、第１分離溝１７の深さは５０μｍ〜１００μｍ程度でよい。また、本工程のウェットエッチングが等方性に進行することを考慮すると、導電箔３０の厚みに応じて、第１分離溝１７の幅は５０μｍ〜１００μｍとなる。

上記工程により第１分離溝１７が形成された後に、エッチングマスクとして用いた不図示のレジストは導電箔３０から剥離されて除去される。

図９（Ｂ）を参照して、次に、第１分離溝１７に充填されるように導電箔３０の上面を第１絶縁層１２により被覆して、第１絶縁層１２の上面に第１導電膜３１を貼着する。第１絶縁層１２の製造方法としては、半固形状または液状の樹脂材料を導電箔３０の上面に塗布した後に加熱硬化しても良いし、フィルム状の樹脂材料を導電箔３０の上面に真空プレスで密着させても良い。本工程では、第１分離溝１７は導電箔３０を貫通せずに厚み方向の途中で終端しているので、液状または半固形状の第１絶縁層１２を導電箔３０に塗布しても、第１分離溝１７からの樹脂材料の漏れ等の問題は発生しない。

第１分離溝１７の側面はウェットエッチングにより形成される湾曲面と成っているので、第１絶縁層１２は第１分離溝１７の側面と嵌合して、両者の密着強度は強固である。

更に、第１絶縁層１２の上面は全面的に第１導電膜３１により被覆される。ここで、第１導電膜３１が貼着された第１絶縁層１２を、導電箔３０に積層させても良いし、第１絶縁層１２が導電箔３０に密着された後に、第１導電膜３１を第１絶縁層１２に貼着しても良い。また、第１導電膜３１は、圧延金属から構成しても良いしメッキ法により形成されても良い。第１導電膜３１の厚みは、例えば２０μｍ〜５０μｍ程度である。

第１絶縁層１２を構成する樹脂材料としては、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂の両方が採用可能である。また、繊維状または粒子状のフィラーが混入された樹脂材料を第１絶縁層１２として採用しても良い。導電箔３０の上面を被覆する第１絶縁層１２の厚みは、例えば５０μｍ〜１００μｍ程度である。

図９（Ｃ）を参照して、次に、導電箔３０の裏面から選択的にエッチングして第２分離溝１８を形成して、導電箔３０を分離して各導電パターン１１を得る。具体的な方法は、先ず、第１分離溝１７に対応する領域の導電箔３０の裏面が露出されるようにレジスト（不図示）を形成する。次に、不図示のレジストから露出する部分の導電箔３０の裏面をウェットエッチングして、第２分離溝１８を形成する。ここでは、第１分離溝１７に充填された第１絶縁層１２が露出するまで、ウェットエッチングにより第２分離溝１８が形成される。換言すると、第２分離溝１８は第１分離溝１７に到達するまで形成され、第１分離溝１７に充填された第１絶縁層１２は、第２分離溝１８から露出する。

第２分離溝１８の深さは、少なくとも第１分離溝１７に充填された第１絶縁層１２が露出する深さ以上である必要がある。従って、例えば、導電箔３０の厚みが１００μｍ〜２００μｍであり、第１分離溝１７の深さが５０μｍ〜１００μｍである場合は、第２分離溝１８の深さは５０μｍ〜１００μｍ程度である。即ち、第１分離溝１７の深さと第２分離溝１８の深さとを加算した距離は、導電箔３０の厚み以上である必要がある。第１分離溝１７に充填された第１絶縁層１２を、確実に第２分離溝１８から露出させるためには、第１分離溝１７の深さと第２分離溝１８の深さとを加算した距離は、導電箔３０の厚みよりも数十μｍ程度長い方が好適である。

上記工程により、図１（Ｂ）に示すような形状の導電パターンが得られる。

ここで、第２分離溝１８は必ずしも設けられる必要はない。例えば、本工程でエッチングマスクを用いずに導電箔３０を裏面から全面的に除去して、第１分離溝１７に充填された第１絶縁層１２を下方に露出させても良い。この場合は、第１分離溝１７のみによって導電パターン１１が分離される。

図９（Ｄ）を参照して、次に、導電パターン１１の裏面を第２絶縁層１３により被覆し、第２絶縁層１３の表面に第２導電膜３２を貼着する。ここでは、導電パターン１１の下面が被覆され、更に第２分離溝１８が充填されるように第２絶縁層１３が形成される。第２絶縁層１３の厚み、組成および形成方法は、上述した第１絶縁層１２と同様でよい。更に、第２絶縁層１３の下面に形成される第２導電膜３２の厚み、組成および形成方法も、上述した第１導電膜３１と同様でよい。

図１０（Ａ）を参照して、次に、導電パターン１１と接続される予定の領域の第１導電膜３１および第２導電膜３２を部分的に除去する。具体的には、第１導電膜３１の上面全域にエッチングマスクとして機能するレジスト４５を塗布した後に、露光・現像の処理を行い、導電パターン１１と接続される箇所の第１導電膜３１の表面を露出させる。更に、ウェットエッチングを行い、レジスト４５から露出する第１導電膜３１を除去する。同様の工程を、第２導電膜３２に対しても行い、第２導電膜３２を部分的に除去する。本工程が終了した後に、レジスト４５は剥離して除去される。

図１０（Ｂ）を参照して、次に、第１導電膜３１をマスクとして用いたレーザー処理を行い、第１導電膜３１の露出部から露出する第１絶縁層１２を除去して、露出孔３３を形成する。ここでは、露出孔３３の底部から導電パターン１１の上面が露出するように、第１導電膜３１から露出する第１絶縁層１２をレーザーエッチングする。更に、本工程では、第２導電膜３２から露出する第２絶縁層１３を除去して、底部に導電パターン１１が露出する露出孔３４を形成する。本工程のレーザー照射により、露出孔３３等の底部に蒸発された樹脂材料等の残渣が残存する場合は、デスミア処理を行ってこの残渣を除去する。本工程で形成される露出孔３３等の側面は、外側に向かって開口面積が増大する傾斜面である。従って、メッキ処理を行う次工程にて、露出孔３３内部に於けるメッキ液の流動が促進され、露出孔３３の内壁に容易にメッキ膜が付着できる利点がある。

図１０（Ｃ）を参照して、次に、露出孔３３の内部に層間接続部１９等を形成して、各配線層と導電パターンとを導通させる。層間接続部１９は、メッキ法により露出孔３３内部に形成される金属膜から構成しても良いし、半田や導電性樹脂ペースト等の導電材料を露出孔３３に埋め込んでも良い。メッキ法により層間接続部１９が形成される場合は、先ず、無電解メッキ法による薄い金属膜（シード層）を少なくとも露出孔３３の内壁に設けた後に、このシード層に電圧を印加して電解メッキ法により厚みが数μｍ程度の銅から成るメッキ膜を形成する。同様の方法により、第２絶縁層１３を貫通する露出孔３４の側面に、層間接続部２０を設ける。ここで、フィリングメッキを行うと、露出孔３３、露出孔３４が埋め込まれるようにメッキ膜を生成することができる。

層間接続部１９、２０が形成された後に、第１導電膜３１および第２導電膜３２を選択的にエッチングして、第１配線層１４および第２配線層１５をパターニングする。第１導電膜３１および第２導電膜３２の厚みは例えば１０μｍ程度で薄いため、その配線幅は２０μｍ〜５０μｍ程度に微細にすることができる。

なお、ここでは、導電パターン１１の上方に第１配線層１４が積層され、下方に第２配線層１５が積層されて３層の多層配線が実現されているが、絶縁層を介して更に配線層を積層させることにより、４層以上の配線層を実現しても良い。積層される配線層の数を増加させることにより、より大規模な電気回路を配線基板に組み込むことができる。

上記工程が終了した後は、回路素子の実装や外部との接続が行われる箇所を除いて、第１配線層１４および第２配線層１５を、樹脂膜から成るソルダーレジストにより被覆しても良い。

図１０（Ｄ）を参照して、次に、第１配線層１４に回路素子を実装して電気的に接続する。ここでは、チップ素子２２が半田等の接合材を介して第１配線層１４に接続される。更に、ＬＳＩ等である半導体素子２１の裏面が接合材を介してランド状の第１配線層１４に実装され、表面の電極は金属細線を介して第１配線層１４と接続される。

更に、第２配線層１５が被覆されるようにレジスト５３を形成した後に、部分的に第２配線層１５が露出されるようにレジスト５３を除去し、露出する部分の第２配線層１５に半田から成る外部電極５４を溶着する。更に、一点鎖線が示された箇所で、各ユニットに配線基板５０を分離する。また、半導体素子２１等が被覆されるように封止樹脂を配線基板５０の上面に形成した後に、上記分離の工程を行っても良い。本工程に於いて、レジスト５３から露出する各配線層は、金メッキ膜により被覆されても良い。

本工程では、分離溝１６が形成された箇所で（即ち、導電パターン１１や第１配線層１４等が存在しない場所で）、配線基板５０を分離しているので、ダイシングソー等の切除手段の摩耗を抑制して、分離を行うことができる。また、銅等の導電材料を分離しないので、分離に伴うバリの発生も抑制される。

上記工程により、例えば、図１に構成を示す回路装置１０Ａが製造される。

ここで、上記した製造方法では、膜状の導電膜（第１導電膜３１および第２導電膜３２）をエッチングすることにより配線層を形成したが、導電膜に替えてメッキ膜を用いることもできる。この場合は、第１導電膜３１および第２導電膜３２は設けられずに、図１０（Ｂ）に示す露出孔３３等を形成した後に、メッキ法により第１絶縁層１２および第２絶縁層１３を被覆する金属膜を設ける。その後にこの金属膜を選択的にエッチングして、図１０（Ｃ）に示す第１配線層１４および第２配線層１５を形成する。このメッキ膜により配線層を設ける製造方法によると、厚みが５μｍ〜１０μｍ程度の薄い金属膜をエッチングすることにより配線層を形成するので、幅が４０μｍ程度以下の微細な配線層を構成することができる。

また、図４に示す回路装置１０Ｄを製造する場合は、第２絶縁層１３を形成する前に、内蔵素子２６を導電パターン１１に実装すればよい。更に、図５に示す回路装置１０Ｅを製造する場合は、上記工程にて、第２分離溝１８の幅を第１分離溝１７よりも大きくすればよい。

＜第３の実施の形態＞
次に、図１１および図１２の断面図を参照して、図２に構成を示した回路装置１０Ｂの製造方法を説明する。回路装置１０Ｂの製造方法は、基本的には上述した回路装置１０Ａの製造方法と同様である。両者の相違点は、各絶縁層を貫通する貫通接続部２３を形成する点、パターニングされていないベタの導電箔２５により金属コアを構成する点にある。この相違点を中心に回路装置１０Ｂの製造方法を説明する。

図１１（Ａ）を参照して、先ず、導電箔２５を上面から部分的にエッチングして、第１接続孔４０を設ける。導電箔２５の材料としては、厚みが１００μｍ〜２００μｍ程度の金属が採用され、具体的には、銅を主材料とする金属、アルミニウムを主材料とする金属、合金、圧延金属等が採用される。

第１接続孔４０は、導電箔２５の上面を選択的にエッチングマスク（不図示）で被覆した後に、エッチングマスクから露出する導電箔２５をウェットエッチングすることにより形成される。ここで、第１接続孔４０は、導電箔２５を貫通して配線層同士を接続する貫通接続部が設けられる箇所に対応して形成される。第１接続孔４０の深さは、例えば導電箔２５の厚みの半分程度であり、５０μｍ〜１００μｍ程度である。また、等方性に進行するウェットエッチングにより形成される第１接続孔４０の幅（直径）は、その深さと同様に、５０μｍ〜１００μｍ程度である。

図１１（Ｂ）を参照して、次に、第１接続孔４０に充填されるように導電箔２５の上面を第１絶縁層１２で被覆して、第１絶縁層１２の上面に第１導電膜３１を貼着する。更に、第１接続孔４０に充填された第１絶縁層１２が露出されるように、導電箔２５を裏面から除去する。ここでは、厚み方向に連続する第１接続孔４０および第２接続孔４１から接続孔４２が構成される。本工程の基本的なプロセスは、上述した第２の実施の形態と同様である。

ここでは、第１接続孔４０の下方の領域の導電箔２５を選択的にウェットエッチングすることにより、第２接続孔４１を形成している。第１接続孔４０に充填された第１絶縁層１２は、第２接続孔４１から露出する。ここでも、第１接続孔４０に充填された第１絶縁層１２を外部に露出させるためには、第１接続孔４０の深さと第２接続孔４１の深さを加算した長さは、導電箔２５の厚みよりも長くなる必要がある。ここで、第２接続孔４１を形成するための選択的なエッチングを行わずに、エッチングマスクを使用しない所謂マスクレスなエッチングにより、導電箔２５を裏面から全面的に除去して、第１接続孔４０に充填された第１絶縁層１２を導電箔２５の裏面に露出させても良い。

図１１（Ｃ）を参照して、次に、第２接続孔４１に充填されるように、第２絶縁層１３により導電箔２５の裏面を被覆して、更に、第２絶縁層１３の下面に第２導電膜３２を貼着する。この工程の詳細も、上述した第２の実施の形態と同様である。

図１１（Ｄ）を参照して、次に、第１導電膜３１および第２導電膜３２を部分的にエッチングして、露出部４３および露出部４４を設ける。露出部４３は、第１導電膜３１または第２導電膜３２と、導電パターン１１とを接続する層間接続部が形成される箇所に対応して設けられている。更に、露出部４４は、接続孔４２の上方に位置する第１導電膜３１を除去して設けられる。更に、接続孔４２の下方にも、第２導電膜３２を除去して露出部４４が設けられる。露出部４３および露出部４４を設けることにより、第１導電膜３１および第２導電膜３２をマスクとしたレーザーエッチングを行い、第１絶縁層１２および第２絶縁層１３を部分的に除去することができる。

図１２（Ａ）を参照して、次に、第１導電膜３１から露出する第１絶縁層１２にレーザーを照射して除去し、露出孔３３および貫通孔２４を形成する。露出孔３３の底部からは導電パターン１１の上面を露出させる。また、第２導電膜３２から露出する第２絶縁層１３をレーザーにて除去して露出孔３４を形成し、露出孔３４の底部から導電パターン１１の下面を露出させる。また、貫通孔２４に関しては、一主面からレーザーを照射させることにより、接続孔４２に充填された第１絶縁層１２および第２絶縁層１３を除去して、他主面まで到達させても良い。更には、一主面から照射されるレーザーにより貫通孔２４を途中まで形成し、他主面から照射されるレーザーにより残りの部分の貫通孔２４を形成しても良い。

本工程では、接続孔４２の内部に充填された第１絶縁層１２および第２絶縁層１３を貫通する貫通孔２４が設けられる。貫通孔２４の径は接続孔４２よりも細く形成され例えば５０μｍ〜１００μｍ程度である。更に、後に貫通孔２４の内部に形成される接続部と導電パターン１１とを絶縁させるために、貫通孔２４は接続孔４２の側壁から離間して設けられている。

図１２（Ｂ）を参照して、次に、無電解メッキ法および電解メッキ法により金属膜を形成して、層間接続部１９、２０および貫通接続部２３を形成する。第１絶縁層１２を貫通する露出孔３３の内部にメッキ膜から成る層間接続部１９を形成して、第１導電膜３１と導電パターン１１とを接続する。また、第２絶縁層１３を貫通する露出孔３４の内部にメッキ膜から成る層間接続部２０を設けて、第２導電膜３２と導電パターン１１とを接続する。更に、貫通孔２４の内部に生成された金属膜により、貫通接続部２３が形成される。貫通接続部２３により、導電パターン１１を挟んで積層された第１導電膜３１と第２導電膜３２とが、導電箔２５を経由せずに電気的に接続される。

図１２（Ｃ）を参照して、次に、第１導電膜３１および第２導電膜３２を選択的にエッチングして、第１配線層１４および第２配線層１５をパターニングする。ここで、第１配線層１４と第２配線層１５とは、貫通接続部２３を経由して電気的に接続される。

図１２（Ｄ）を参照して、次に、第１配線層１４に回路素子を実装する。ここでは、チップ素子２２および半導体素子２１が第１配線層１４に接続される。

以上の工程により、図２に構造を示した回路装置１０Ｂが製造される。ここで、図３に構造を示した回路装置１０Ｃを製造する場合は、分離溝１６を製造する工程にて同時に接続孔４２が設けられ、層間接続部２０を形成する工程と同時に貫通接続部２３が設けられる。

＜第４の実施の形態＞
本形態では、図１３を参照して、図６に構成を示す回路装置１０Ｆの製造方法を説明する。この製造方法は、基本的には上述した第２の実施の形態と同様であり、相違点は配線４７Ａ等を形成するために各分離溝の幅および位置を調節することにある。

図１３（Ａ）を参照して、先ず、ウェットエッチングにより導電箔３０の上面から第１分離溝１７を形成する。単に後の工程にて導電パターン１１を分離するのが目的であれば、第１分離溝１７の幅は均一にすればよいが、ここでは、配線を形成するために、幅広の第１分離溝を設けている。具体的には、紙面上にて左側に設けられる第１分離溝１７Ｂの幅は、例えば５００μｍ程度である。それに対して、第１分離溝１７Ｃ、１７Ｄの幅は、例えば１５０μｍ程度である。本工程では、導電箔３０の上面を選択的にエッチングマスクで被覆して、ウェットエッチングを行うことで上記第１分離溝１７が形成される。

図１３（Ｂ）を参照して、次に、第１分離溝１７Ｂ等に充填されるように、導電箔３０の上面を第１絶縁層１２により被覆して、更に、第１絶縁層１２の上面に膜状の第１導電膜３１を貼着する。

図１３（Ｃ）を参照して、次に、導電箔３０を選択的に裏面からウェットエッチングして、各導電パターン１１を分離し、更に配線４７Ａ等を形成する。先ず、図面にて右端には、第１分離溝１７と略同等の幅の第２分離溝１８が形成されており、これらの分離溝により、電気的に分離された導電パターン１１が得られる。

一方、幅広の第１分離溝１７Ｂの下方には、２つの第２分離溝１８Ｂ、１８Ｃが設けられる。そして、第２分離溝１８Ｂ、１８Ｃの間に残存する導電箔が配線４７Ａとなる。第２分離溝１８Ｂ、１８Ｃの幅は、導電パターン１１の分離のために設けられる他の第２分離溝１８と同様でよい。具体的には、第１分離溝１７Ｂの幅を５００μｍ、その下方に位置する第２分離溝１８Ｂ、１８Ｃの幅を１５０μｍとすると、配線４７Ａの幅は２００μｍ程度である。ここで、第２分離溝１８Ｂ、１８Ｃは、全ての部分が第１分離溝１７Ｂの下方に位置する必要は無く、第２分離溝１８Ｂ、１８Ｃの一部が第１分離溝１７Ｂの下方に位置し、他の部分が外側にはみ出ても良い。即ち、第２分離溝１８Ｂ、１８Ｃと第１分離溝１７Ｂとの断面が接触して、配線４７Ａが隣接する導電パターン１１と分離されてば良い。上記構成の第１分離溝１７Ｂ等により形成される配線４７Ａは、その下面が他の導電パターン１１の下面と同一平面上に位置し、上面が他の導電パターン１１の上面よりも下方に位置している。

第１分離溝１７Ｃ、１７Ｄの下方には、幅が広い第２分離溝１８Ｄが形成される。第２分離溝１８Ｄの幅は、上述した第１分離溝１７Ｂと同様で良く、例えば５００μｍ程度である。第１分離溝１７Ｃ、１７Ｄおよび第２分離溝１８Ｄで囲まれる部分が、配線４７Ｂである。配線４７Ｂの断面の大きさは上述した配線４７Ａと同様でよい。配線４７Ｂの上面は、他の導電パターン１１の上面と同一平面上に位置し、その下面は他の導電パターン１１よりも上方に位置する。

図１３（Ｅ）を参照して、次に、層間接続部１９、２０を設けて、第１配線層１４および第２配線層１５を形成した後に、半導体素子２１等の回路素子を配線基板５０に実装して、図６に示す回路装置１０Ｆが製造される。この工程の詳細は、上述した他の実施の形態と同様である。本工程では、層間接続部１９、２０は、配線４７Ａ、４７Ｂが設けられた箇所にも形成されて、これらの配線は第１配線層１４または第２配線層１５と接続される。

＜第５の実施の形態＞
次に、図１４を参照して、図７に構成を示した回路装置１０Ｇの製造方法を説明する。この製造方法は、基本的には上述した第２の実施の形態と同様であり、相違点は堀込み部５２Ａ等を設ける点にある。

図１４（Ａ）を参照して、先ず、導電パターン１１等が形成された基板を用意する。ここでは、分離溝で分離された導電パターン１１の上面および下面が第１絶縁層１２および第２絶縁層１３により被覆され、第１絶縁層１２の上面が第１導電膜３１により覆われ、第２絶縁層１３の下面が第２導電膜３２により被覆される。

図１４（Ｂ）を参照して、次に、堀込み部５２Ａは、回路素子が実装される予定の部分およびその周辺部に対応する、第１導電膜３１および第１絶縁層１２を除去して設けられる。具体的な除去方法は、レーザー照射のみにより行われても良いし、エッチング処理とレーザー照射とを組み合わせて行われても良い。第１導電膜３１の厚みは数μｍ程度であるので、出力が大きいレーザーを照射することで、第１導電膜３１とその下方の第１絶縁層１２を除去することができる。また、エッチングとレーザーとを組み合わせて堀込み部５２Ａを形成する場合は、先ず、エッチングマスクを用いた選択的なエッチングにより、堀込み部５２Ａが形成予定の領域の第１導電膜３１を除去して第１絶縁層１２を露出させる。次に、第１導電膜３１から露出する第１絶縁層１２をレーザー照射により除去する。いずれの方法によっても、導電パターン１１の上面を堀込み部５２Ａの底面に露出させる。

また、堀込み部５２Ｂの形成方法も堀込み部５２Ａと同様である。この場合は、第２導電膜３２およびその上方の第２絶縁層１３を部分的に除去して、導電パターン１１の下面が露出する堀込み部５２Ｂが設けられる。ここで、堀込み部５２Ｂは、半田等から成る外部電極を導電パターン１１の裏面に接触させるために設けられているので、その平面的な大きさは、後に実装される半導体素子２１よりも小さくても良い。

図１４（Ｃ）を参照して、次に、第１配線層１４等を形成した後に回路素子を実装して、回路装置を完成させる。具体的には、第１配線層１４および第２配線層１５を形成した後に、半導体素子２１およびチップ素子２２を、第１配線層１４に電気的に接続する。本形態では、堀込み部５２Ａに半導体素子２１を収納し、半田等の接合材を介して、半導体素子２１を導電パターン１１の上面に固着する。そして、堀込み部５２Ａの周辺部に位置する第１配線層１４から成るパッドと、半導体素子２１の上面に形成された電極とを、金属細線により電気的に接続する。

更に、堀込み部５２Ｂから露出する導電パターン１１の下面には、半田等から成る外部電極５４が溶着される。このように形成することで、半導体素子２１は導電パターン１１にダイレクトに固着される。従って、半導体素子２１から発生した熱は、導電パターン１１および外部電極５４を経由して良好に外部に放出される。

本発明の回路装置を示す図であり、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は平面図である。 本発明の回路装置を示す図であり、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は平面図である。 本発明の回路装置を示す図であり、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は平面図である。 本発明の回路装置を示す断面図である。 本発明の回路装置を示す図であり、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は拡大された断面図である。 本発明の回路装置を示す図であり、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は平面図である。 本発明の回路装置を示す断面図である。 本発明の回路装置を示す図であり、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は断面図である。 本発明の回路装置の製造方法を示す図であり、（Ａ）−（Ｄ）は断面図である。 本発明の回路装置の製造方法を示す図であり、（Ａ）−（Ｄ）は断面図である。 本発明の回路装置の製造方法を示す図であり、（Ａ）−（Ｄ）は断面図である。 本発明の回路装置の製造方法を示す図であり、（Ａ）−（Ｄ）は断面図である。 本発明の回路装置の製造方法を示す図であり、（Ａ）−（Ｅ）は断面図である。 本発明の回路装置の製造方法を示す図であり、（Ａ）−（Ｃ）は断面図である。 背景技術の多層基板の構成および製造方法を示す断面図である。

符号の説明

１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ、１０Ｈ、１０Ｉ 回路装置
１１、１１Ａ 導電パターン
１２ 第１絶縁層
１３ 第２絶縁層
１４ 第１配線層
１５ 第２配線層
１６、１６Ａ 分離溝
１７、１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ 第１分離溝
１８、１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄ、１８Ｅ 第２分離溝
１９、１９Ａ、２０ 層間接続部
２１ 半導体素子
２２ チップ素子
２３ 貫通接続部
２４ 貫通孔
２５ 導電箔
２６ 内蔵素子
２７ 第１接続孔
２８ 第２接続孔
３０ 導電箔
３１ 第１導電膜
３２ 第２導電膜
３３、３４ 露出孔
４０ 第１接続孔
４１ 第２接続孔
４２ 接続孔
４３、４４ 露出部
４５ レジスト
４６ サーマルビアホール
４７Ａ、４７Ｂ、４７Ｃ 配線
４８ 金属細線
４９ 封止樹脂
５０ 配線基板
５１ 絶縁層
５２Ａ、５２Ｂ 堀込み部
５３ レジスト
５４ 外部電極

Claims (27)

1. 配線基板と、前記配線基板に実装された回路素子とを具備し、
   前記配線基板は、金属コア層と、前記金属コア層の上面および下面を被覆する絶縁層と、前記絶縁層の上面および下面に形成された第１配線層および第２配線層とを有し、
   前記金属コア層は、分離溝により互いに離間された導電パターンから成り、前記分離溝に前記絶縁層が充填されることで前記導電パターン同士は電気的に絶縁されることを特徴とする回路装置。
2. 前記導電パターンの側面は、部分的に外側に突出する湾曲面であることを特徴とする請求項１記載の回路装置。
3. 前記第１配線層と前記導電パターンまたは前記第２配線層と前記導電パターンとは、前記絶縁層を貫通する層間接続部を経由して電気的に接続されることを特徴とする請求項１記載の回路装置。
4. 全ての前記導電パターンは、前記絶縁層から成る前記配線基板の外周端部から離間した内側に位置することを特徴とする請求項１記載の回路装置。
5. 前記導電パターンを厚み方向に貫通する接続孔を設け、
   前記接続孔の内部に、前記第１配線層と前記第２配線層とを電気的に接続させる貫通接続部を設けることを特徴とする請求項１記載の回路装置。
6. 前記金属コア層の一部から成り、前記導電パターンよりも厚みが薄く形成された配線を具備することを特徴とする請求項１記載の回路装置。
7. 前記分離溝は、前記金属コア層の上面から設けた第１分離溝と、前記金属コア層の下面から設けた第２分離溝とから成り、
   前記第２分離溝を前記第１分離溝よりも大きく形成し、前記第２分離溝の上方に対応する領域に、前記第１配線層と前記導電パターンとを接続する層間接続部を設けることを特徴とする請求項１記載の回路装置。
8. 前記絶縁層を部分的に除去して前記金属コア層を露出させ、露出する部分の前記金属コア層に前記回路素子を固着することを特徴とする請求項１記載の回路装置。
9. 前記絶縁層を部分的に除去して前記金属コア層を露出させ、露出する部分の前記金属コア層に外部電極を溶着することを特徴とする請求項１記載の回路装置。
10. 配線基板と、前記配線基板に実装された回路素子とを具備し、
    前記配線基板は、金属コア層と、前記金属コア層の上面および下面を被覆する絶縁層と、前記絶縁層の上面および下面に形成された第１配線層および第２配線層とを有し、
    前記金属コア層の外周端部は、前記絶縁層から成る前記配線基板の外周端部から離間した内側に位置することを特徴とする回路装置。
11. 前記第１配線層と前記金属コア層または前記第２配線層と前記金属コア層とは、前記絶縁層を貫通する層間接続部を経由して電気的に接続されることを特徴とする請求項１０記載の回路装置。
12. 前記金属コア層を厚み方向に貫通する接続孔を設け、
    前記接続孔の内部に、前記第１配線層と前記第２配線層とを電気的に接続させる貫通接続部を設けることを特徴とする請求項１０記載の回路装置。
13. 導電箔の一主面を部分的に除去して導電箔よりも浅い分離溝を形成する第１工程と、
    前記分離溝が充填されるように前記導電箔の前記一主面を第１絶縁層で被覆する第２工程と、
    前記分離溝に充填された前記第１絶縁層が露出するまで前記導電箔を他主面から除去して、前記分離溝が設けられた箇所で前記導電箔を分離して導電パターンを形成する第３工程と、
    前記導電パターンが被覆されるように第２絶縁層を形成する第４工程と、
    前記第１絶縁層および前記第２絶縁層の主面に、第１配線層および第２配線層を形成する第５工程と、
    前記第１配線層に回路素子を電気的に接続する第６工程とを具備することを特徴とする回路装置の製造方法。
14. 前記分離溝は、ウェットエッチングにより形成されることを特徴とする請求項１３記載の回路装置の製造方法。
15. 前記第３工程では、前記分離溝が設けられた領域に対応する前記導電箔の他主面を選択的に除去して、前記導電パターンを分離することを特徴とする請求項１３記載の回路装置の製造方法。
16. 前記第３工程では、前記導電箔の他主面をマスクを用いずに全面的に除去して前記導電パターンを分離することを特徴とする請求項１３記載の回路装置の製造方法。
17. 前記分離溝に充填された前記第１絶縁層および前記第２絶縁層を貫通して、前記第１配線層と前記第２配線層とを導通させる貫通接続部を形成することを特徴とする請求項１３記載の回路装置の製造方法。
18. 前記第１絶縁層または前記第２絶縁層を貫通する層間接続部を設けて、前記第１配線層または前記第２配線層と前記導電パターンを導通させる工程を具備することを特徴とする請求項１３記載の回路装置の製造方法。
19. 前記分離溝は、導電箔の上面から形成された第１分離溝と、導電箔の下面から形成された第２分離溝から成り、両分離溝の幅を異ならせることを特徴とする請求項１３記載の回路装置の製造方法。
20. 前記第２分離溝を前記第１分離溝よりも大きく形成し、
    １つの前記第２分離溝に２つの前記第１分離溝が接触するように両分離溝を形成することで、前記第１分離溝同士の間に、前記導電パターンよりも厚みが薄い配線を形成することを特徴とする請求項１９記載の回路装置の製造方法。
21. 導電箔の一主面を部分的に除去して導電箔よりも浅い接続孔を形成する第１工程と、
    前記接続孔が充填されるように前記導電箔の前記一主面を第１絶縁層で被覆する第２工程と、
    前記接続孔に充填された前記第１絶縁層が露出するまで前記導電箔を他主面から除去する第３工程と、
    前記導電箔の他主面および前記接続孔から露出する前記第１絶縁層が被覆されるように第２絶縁層を形成する第４工程と、
    前記接続孔に対応する箇所の前記第１絶縁層および前記第２絶縁層を貫通する貫通孔を形成する第５工程と、
    前記第１絶縁層および前記第２絶縁層の主面に、第１配線層および第２配線層を形成して、前記第１配線層と前記第２配線層とを接続する貫通接続部を前記貫通孔の内部に形成する第６工程と、
    前記第１配線層に回路素子を電気的に接続する第７工程とを具備することを特徴とする回路装置の製造方法。
22. 前記第３工程では、前記接続孔に対応する領域の前記導電箔の他主面を選択的にエッチングすることで、接続孔に充填された前記第１絶縁層を露出させることを特徴とする請求項２１記載の回路装置の製造方法。
23. 前記第３工程では、前記導電箔の他主面を全面的にエッチングすることで、前記接続孔に充填された前記第１絶縁層を露出させることを特徴とする請求項２１記載の回路装置の製造方法。
24. 金属コア層と、前記金属コア層の上面および下面を被覆する絶縁層と、前記絶縁層の上面および下面に形成された第１配線層および第２配線層とを有し、
    前記金属コア層は、分離溝により互いに離間された導電パターンから成り、前記分離溝に前記絶縁層が充填されることで前記導電パターン同士は電気的に絶縁されることを特徴とする配線基板。
25. 金属コア層と、前記金属コア層の上面および下面を被覆する絶縁層と、前記絶縁層の上面および下面に形成された第１配線層および第２配線層とを有し、
    前記金属コア層の外周端部は、前記絶縁層から成る外周端部から離間した内側に位置することを特徴とする配線基板。
26. 導電箔の一主面を部分的に除去して導電箔よりも浅い分離溝を形成する第１工程と、
    前記分離溝が充填されるように前記導電箔の前記一主面を第１絶縁層で被覆する第２工程と、
    前記分離溝に充填された前記第１絶縁層が露出するまで前記導電箔を他主面から除去して、前記分離溝が設けられた箇所で前記導電箔を分離して導電パターンを形成する第３工程と、
    前記導電パターンが被覆されるように第２絶縁層を形成する第４工程と、
    前記第１絶縁層および前記第２絶縁層の主面に、第１配線層および第２配線層を形成する第５工程とを具備することを特徴とする配線基板の製造方法。
27. 導電箔の一主面を部分的に除去して導電箔よりも浅い接続孔を形成する第１工程と、
    前記接続孔が充填されるように前記導電箔の前記一主面を第１絶縁層で被覆する第２工程と、
    前記接続孔に充填された前記第１絶縁層が露出するまで前記導電箔を他主面から除去する第３工程と、
    前記導電箔の他主面および前記接続孔から露出する前記第１絶縁層が被覆されるように第２絶縁層を形成する第４工程と、
    前記接続孔に対応する箇所の前記第１絶縁層および前記第２絶縁層を貫通する貫通孔を形成する第５工程と、
    前記第１絶縁層および前記第２絶縁層の主面に、第１配線層および第２配線層を形成して、前記第１配線層と前記第２配線層とを接続する貫通接続部を前記貫通孔の内部に形成する第６工程とを具備することを特徴とする配線基板の製造方法。

Images