JP2009239088A - 部品内蔵配線板の製造方法、部品内蔵配線板 - Google Patents

Abstract

【課題】製造負担を低減し信頼性向上にも資する部品内蔵配線板の製造方法およびその部品内蔵配線板を提供すること。
【解決手段】金属配線パターンを有する第１の絶縁層の金属配線パターン上に電気／電子部品を電気的・機械的に接続する工程と、第１の絶縁層上に積層されるべき、補強材を含有した第２の絶縁層の電気／電子部品に対応する位置に円弧を複数連ねてなる縁部による開口を形成する工程と、第１の絶縁層の金属配線パターンが存在する側上に、電気／電子部品に対応して上記開口が位置するように第２の絶縁層を配置し、さらに該第２の絶縁層上に第３の絶縁層を配置し、積層・一体化する工程とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、絶縁板中に電気／電子部品を埋設して有する部品内蔵配線板の製造方法およびその部品内蔵配線板に係り、特に、製造する負担の低減に適する部品内蔵配線板の製造方法およびその部品内蔵配線板に関する。

部品内蔵配線板の従来技術として下記特許文献１に開示されたものがある。この部品内蔵配線板は、多層配線層のうち内層の配線層のパターン上に電子部品が表面実装された構造を有している。電子部品は絶縁板中に埋設されるが、その絶縁板には、絶縁性樹脂またはこれとフィラとの混合物をドクターブレード法などによりシート状に成形して得られたものが用いられている。積層工程においては、電子部品の相当する位置に特にくぼみや開口などの逃げ部分を持たせないか、または電子部品の占める大きさより小さなくぼみを持たせた絶縁板が用いられる。

上記の構造および製造方法では、絶縁性樹脂の材料として、プリント配線板で一般的なガラスクロスやアラミド樹脂繊維を補強材とするいわゆるプリプレグを用いるのが難しい。すなわち、特殊な絶縁材料を準備する必要がありその入手性やコストの点で不利である。また、無理にプリプレグを用いると、内蔵される電子部品にガラスクロスなどがぶつかり応力が発生して電子部品を破壊する恐れや、内層の配線パターンと電子部品との接続信頼性を損なう恐れを生じる。
特開２００３−１９７８４９号公報

本発明は、上記した事情を考慮してなされたもので、絶縁板中に電気／電子部品を埋設して有する部品内蔵配線板の製造方法およびその部品内蔵配線板において、製造負担を低減し信頼性向上にも資する部品内蔵配線板の製造方法およびその部品内蔵配線板を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の一態様である部品内蔵配線板の製造方法は、金属配線パターンを有する第１の絶縁層の前記金属配線パターン上に電気／電子部品を電気的・機械的に接続する工程と、前記第１の絶縁層上に積層されるべき、補強材を含有した第２の絶縁層の前記電気／電子部品に対応する位置に円弧を複数連ねてなる縁部による開口を形成する工程と、前記第１の絶縁層の前記金属配線パターンが存在する側上に、前記電気／電子部品に対応して前記開口が位置するように前記第２の絶縁層を配置し、さらに該第２の絶縁層上に第３の絶縁層を配置し、積層・一体化する工程とを具備することを特徴とする。

すなわち、「第１の絶縁層上に積層されるべき、補強材を含有した第２の絶縁層の前記電気／電子部品に対応する位置に円弧を複数連ねてなる縁部による開口を形成する」ことで、内蔵されるべき電気／電子部品に対して積層時に第２の絶縁層の補強材がぶつかることを防止する。これにより応力発生を抑制して信頼性を向上する。また、上記開口を、円弧を複数重ねてなる縁部によるものとすることで、開口を形成するのに特殊な装置を必要としない、例えばスルーホール形成と同様のドリル工法を採用できる。これにより製造時の負担増がほとんどない。もとより、第２の絶縁層として配線板で一般的なプリプレグを硬化させたものを使用することが可能であり製造負担の軽減になる。

なお、副次的には、円弧を複数連ねてなる縁部による開口では、開口を単一の丸穴とする場合より、内蔵する電気／電子部品の大きさに沿った開口の大きさとすることができ、開口への樹脂充填性がよくボイドの発生を防止して信頼性を向上できる。また内層の配線形成領域をより大きく残すことができる点も配線板として利点になる。

また、本発明の別の態様である部品内蔵配線板は、第１の絶縁層と、前記第１の絶縁層上に設けられた配線パターンと、前記配線パターン上に実装された電気／電子部品と、前記電気／電子部品に対応する位置に円弧を複数連ねてなる縁部による開口を有し、かつ、補強材を含有する第２の絶縁層と、前記第１の絶縁層の前記配線パターンの側の面と前記第２の絶縁層との間を埋め、かつ前記第２の絶縁層の前記開口の前記縁部と前記電気／電子部品との間を埋めて位置する第３の絶縁層とを具備することを特徴とする。

すなわち、「前記電気／電子部品に対応する位置に円弧を複数連ねてなる縁部による開口を有し、かつ、補強材を含有する第２の絶縁層」を設けることで、内蔵されるべき電気／電子部品に対して積層時に第２の絶縁層の補強材がぶつかることを防止する。これにより応力発生を抑制して信頼性を向上する。また、上記開口を、円弧を複数重ねてなる縁部によるものとすることで、開口を形成するのに特殊な装置を必要としない、例えばスルーホール形成と同様のドリル工法を採用できる。これにより製造時の負担増がほとんどない。もとより、第２の絶縁層として配線板で一般的なプリプレグを硬化させたものを使用することが可能であり製造負担の軽減になる。

本発明によれば、絶縁板中に電気／電子部品を埋設して有する部品内蔵配線板の製造法およびその部品内蔵配線板において、製造負担を低減し信頼性向上にも資する部品内蔵配線板の製造方法およびその部品内蔵配線板を提供することができる。

本発明の実施態様として、前記開口の形成が、ドリルを用いてなされる、とすることができる。ドリルを用いる工法は、一般的なスルーホール配線板で要する穴あけに使われる工法であり、既存の製造装置の流用が可能である。

ここで、前記ドリルによる前記開口の形成が、単一の径のドリルによるものである、とすることができる。単一の径のドリルによる工程とすれば、生産効率がよい。

また、ここで、前記ドリルによる前記開口の形成が、２種以上の径のドリルによるものである、とすることができる。２種以上の径のドリルによる工程とすれば、単一の径のドリルの場合より生産効率は多少劣るものの、内蔵する電気／電子部品の大きさにより近い開口を形成でき、開口への樹脂充填性をより確保し、また内層の配線形成領域をより大きく残すことができる。

また、部品内蔵配線板としての実施態様として、前記第２の絶縁層の前記第１の絶縁層に対向する側の面に設けられた第２の配線パターンと、前記第３の絶縁層を貫通して前記配線パターンの面と前記第２の配線パターンの面との間に挟設され、かつ導電性組成物からなり、かつ積層方向に一致する軸を有し該軸の方向に径が変化している形状である層間接続体とをさらに具備する、とすることができる。この層間接続体は、第１の絶縁層と第２の絶縁層との間に介在する第３の絶縁層を貫通する層間接続体の一例であり、例えば導電性組成物のスクリーン印刷により形成された導電性バンプを由来とする層間接続体である。

また、実施態様として、前記第２の絶縁層の前記開口の前記縁部が、同一の曲率半径の円弧を複数連ねてなる縁である、とすることができる。同一の曲率半径の円弧を複数連ねてなる縁は単一の径のドリルで形成でき、生産効率がよい。

また、実施態様として、前記第２の絶縁層の前記開口の前記縁部が、２種以上の曲率半径の円弧を複数連ねてなる縁である、とすることができる。２種以上の曲率半径の円弧を複数連ねてなる縁を有する開口は、内蔵する電気／電子部品の大きさにより近い開口になり、開口への樹脂充填性をより確保し、また内層の配線形成領域をより大きく残すことができる。

また、実施態様として、前記第２の絶縁層が、少なくとも２つの絶縁層の積層であり、前記少なくとも２つの絶縁層の間に挟設された第３の配線パターンをさらに具備する、とすることができる。第２の絶縁層の多層化により、より層数の多い配線板を提供できる。

以上を踏まえ、以下では本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る部品内蔵配線板の構成を模式的に示す縦断面図（図１（ａ））および横断面図（図１（ｂ））である。ここで図１（ａ）中のＡ−Ａａ位置における矢視方向断面が図１（ｂ）に対応する。

図１に示すように、この部品内蔵配線板は、絶縁層１１、同１２、同１３、同１４、同１５、配線層（配線パターン）２１、同２２、同２３、同２４、同２５、同２６（＝合計６層）、層間接続体３１、同３２、同３４、同３５、スルーホール導電体３３、半導体チップ４１、導電性バンプ４２、アンダーフィル樹脂５１、ソルダーレジスト６１、６２を有する。絶縁層１１〜１５は、それぞれ、絶縁樹脂１１ａ〜１５ａとこれを補強する補強材１１ｂ〜１５ｂ（例えばガラスクロス）とからなる。

電気／電子部品としての半導体チップ４１は、フリップ接続により導電性バンプ４２を介して内層の配線層２２に電気的、機械的に接続されている。この接続のため、半導体チップ４１が有する端子パッド（不図示）上にあらかじめ導電性バンプ４２が形設され、この導電性バンプ４２に位置を合わせて配線層２２には内蔵部品実装用ランドがパターン形成されている。導電性バンプ４２は、材質として例えばＡｕであり、あらかじめ端子パッド上にスタッド状に形成されたものである。半導体チップ４１と配線層２２および絶縁層１１との間には、フリップ接続部分の機械的および化学的な保護のためアンダーフィル樹脂５１が満たされている。

配線層２１、２６は配線板としての主面上の（外層の）配線層であり、配線層２２、２３、２４、２５はそれぞれ内層の配線層である。順に、配線層２１と配線層２２の間に絶縁層１１が、配線層２２と配線層２３の間に絶縁層１２が、配線層２３と配線層２４との間に絶縁層１３が、配線層２４と配線層２５との間に絶縁層１４が、配線層２５と配線層２６との間に絶縁層１５が、それぞれ位置しこれらの配線層２１〜２６を隔てている。各配線層２１〜２６は、例えばそれぞれ厚さ１８μｍの金属（銅）箔からなっている。

配線層２１、２６は、その上に各種の部品（不図示）が実装され得る。このような実装のため配線層２１、２６は部品実装用のランドを含んでいる。ランド部分を除いて配線層２１、２６上を含んだ両主面上には、保護層として機能するソルダーレジスト６１、６２が形成されている（厚さはそれぞれ例えば２０μｍ程度）。ランド部分の表層には、耐腐食性の高いＮｉ／Ａｕのめっき層（不図示）を形成するようにしてもよい。

配線層２１と配線層２２とは、それらのパターンの面の間に挟設されかつ絶縁層１１を貫通する層間接続体３１により導通し得る。同様に、配線層２２と配線層２３とは、それらのパターンの面の間に挟設されかつ絶縁層１２を貫通する層間接続体３２により導通し得る。配線層２３と配線層２４とは、絶縁層１３を貫通して設けられたスルーホール導電体３３により導通し得る。配線層２４と配線層２５とは、それらのパターンの面の間に挟設されかつ絶縁層１４を貫通する層間絶縁体３４により導通し得る。配線層２５と配線層２６とは、それらのパターンの面の間に挟設されかつ絶縁層１５を貫通する層間接続体２５により導通し得る。

層間接続体３１、３２、３４、３５は、それぞれ、導電性組成物のスクリーン印刷により形成される導電性バンプを由来とするものであり、その製造工程に依拠して軸方向（図１の図示で上下の積層方向）に径が変化している。その直径は、太い側で例えば２００μｍである。

各絶縁層１１〜１５は、絶縁層１３を除き例えばそれぞれ厚さ１００μｍ、絶縁層１３のみ例えば厚さ３００μｍであり、それらの絶縁樹脂１１ａ〜１５ａの部分は、例えばエポキシ樹脂のようなリジッドな素材である。特に絶縁層１３は、内蔵された半導体チップ４１に相当する位置部分が開口部となっており、半導体チップ４１を内蔵するための空間を提供する。この開口部には、当然補強材１３ｂもない。絶縁層１２、１４の絶縁樹脂１２ａ、１４ａは、内蔵された半導体チップ４１のための絶縁層１３の上記開口部および絶縁層１３のスルーホール導電体３３内部の空間を埋めるように変形進入しており内部に空隙となる空間は存在しない。

絶縁層１３に加えて、絶縁層１２にも半導体チップ４１に相当する位置部分には補強材１２ｂがない。この部品内蔵配線板では、絶縁層１３、１２について、補強材１３ｂ、１２ｂを半導体チップ４１の位置相当部分で存在させない構成にすることで、絶縁層１３、１２として例えばガラスエポキシのプリプレグを容易に利用することができる。すなわち、このようなプリプレグを用いても、内蔵される半導体チップ４１にガラスクロスがぶつかってこれを破壊したり、内層の配線層２２と半導体チップ４１との接続信頼性を損なったりすることがない。

絶縁層１３の上記開口部の平面的な形状は、図１（ｂ）に示すように、円弧を複数連ねてなる縁部による開口になっている。これは、半導体チップ４１が、受動部品であるチップ抵抗やチップコンデンサなどと比較して大きな面積を有する場合が多いことに対処して採用した工夫である。まず、円弧を複数連ねた縁部による開口は、ドリルによる加工が可能であり、一般のスルーホール基板を製造するための装置をそのまま利用できるので設備投資を抑制できる。また、ドリル加工は加工を要する板を複数枚重ねて行うことも可能であり生産性がよい。

平面的に面積の小さいチップ抵抗やチップコンデンサでは、そのための開口部の形成にドリル加工による丸穴をひとつ設けることで十分対応ができるものの、これを比較的大きな面積を有する半導体チップ４１にも適用すると、問題がある。すなわち、丸穴の縁と半導体チップ４１との間の空間は、絶縁層１２、１４の絶縁樹脂１２ａ、１４ａで埋められる必要があり、その空間が大きくなってしまうので樹脂充填が不完全でボイドが発生するなどの不良が生じる。そこで、図１（ｂ）に示すように開口部を円弧を複数連ねてなる縁部による開口とすればこのような空間をより小さくでき、不良率を顕著に改善できる。

さらに、このような開口部を形成すれば、絶縁層１３の除去面積がより小さくなるため、その両面上の配線層２３、２４の形成領域をより広く確保することができる。したがって、配線板としてパターン設計の自由度をそれだけ高く維持できる。

なお、上記では半導体チップ４１の配線層２２への接続に、Ａｕのスタッド状の導電性バンプ４２によるフリップ接続を利用しているが、例えばはんだバンプや導電性接着剤を利用したフリップ接続とすることも当然ながら可能である。半導体チップ４１に代えてウエハレベル・チップスケールパッケージによる半導体部品を用いることもできる。また、補強材１１ｂ〜１５ｂとしては、ガラスクロスのほか、アラミドクロスやガラス不織布、アラミド不織布などの補強材としてもよい。絶縁層１１〜１５としては、例えばＦＲ−４相当のもののほか、ＣＥＭ−３材を用いることができる。

次に、図１に示した部品内蔵配線板の製造工程を図２ないし図５を参照して説明する。図２、図３、図５は、それぞれ、図１に示した部品内蔵配線板の製造過程の一部を模式的断面で示す工程図である。図４Ａは、図３（ｅ）中に示す部品用開口部７１の形状を示す平面図であり、図４Ｂ、図４Ｃは、それぞれその変形例である。これらの図において図１中に示した構成要素と同一または同一相当のものには同一符号を付してある。

図２から説明する。図２は、図１中に示した各構成のうち絶縁層１１を中心とした部分の製造工程を示している。まず、図２（ａ）に示すように、厚さ例えば１８μｍの金属箔（電解銅箔）２２Ａ上に例えばスクリーン印刷により、層間接続体３１となるペースト状の導電性組成物をほぼ円錐形のバンプ状（底面径例えば２００μｍ、高さ例えば１６０μｍ）に形成する。この導電性組成物は、ペースト状の樹脂中に銀、金、銅などの金属微細粒または炭素微細粒を分散させたものである。説明の都合で金属箔２２Ａの下面に印刷しているが上面でもよい（以下の各図も同じである）。層間接続体３１の印刷後これを乾燥させて硬化させる。

次に、図２（ｂ）に示すように、金属箔２２Ａ上に厚さ例えば公称１００μｍのＦＲ−４のプリプレグ１１Ａを積層して層間接続体３１を貫通させ、その頭部が露出するようにする。露出に際してあるいはその後その先端を塑性変形でつぶしてもよい（いずれにしても層間接続体３１の形状は、積層方向に一致する軸を有しその軸方向に径が変化する形状である。）。続いて、図２（ｃ）に示すように、プリプレグ３１Ａ上に金属箔（電解銅箔）２１Ａを積層配置して加圧・加熱し全体を一体化する。このとき、金属箔２１Ａは層間接続体３１と電気的導通状態となり、プリプレグ１１Ａは完全に硬化して絶縁層１１になる。

次に、図２（ｄ）に示すように、片側の金属箔２２Ａに例えば周知のフォトリソグラフィによるパターニングを施し、これを、実装用ランドを含む配線層２２に加工する。続いて、図２（ｅ）に示すように、半導体チップ４１が実装されるべき配線層２２上を含む絶縁層１１上に例えばディスペンサを用いて硬化前のアンダーフィル樹脂５１Ａを適用する。

次に、図２（ｆ）に示すように、導電性バンプ４２を伴った半導体チップ４１を例えばフリップチップボンダを用いて、配線層２２の実装用ランドに位置合わせし圧接する。圧接の後、その接続強度の向上のため、およびアンダーフィル樹脂５１Ａを硬化するため、加熱工程を行う。以上により、導電性バンプ４２を介して半導体チップ４１が配線層２２の実装用ランド上に接続され、かつ半導体チップ４１と配線層２２および絶縁層１１との間にアンダーフィル樹脂５１が満たされた状態の配線板素材１が得られる。この配線板素材１を用いる後の工程については図５で後述する。

次に、図３を参照して説明する。図３は、図１中に示した各構成のうち絶縁層１３および同１２を中心とした部分の製造工程を示している。まず、図３（ａ）に示すように、両面に例えば厚さ１８μｍの金属箔（電解銅箔）２３Ａ、２４Ａが積層された例えば厚さ３００μｍのＦＲ−４の絶縁層１３を用意し、その所定位置にスルーホール導電体を形成するための貫通孔７２をあける。

次に、無電解めっきおよび電解めっきを行い、図３（ｂ）に示すように、貫通孔７２の内壁にスルーホール導電体３３を形成する。続いて、図３（ｃ）に示すように、金属箔２３Ａ、２４Ａを周知のフォトリソグラフィを利用して所定にパターニングし、配線層２３、２４を形成する。

次に、図３（ｄ）に示すように、配線層２３上の所定の位置に層間接続体３２となる導電性バンプ（底面径例えば２００μｍ、高さ例えば１６０μｍ）をペースト状導電性組成物のスクリーン印刷により形成する。続いて、図３（ｅ）に示すように、絶縁層１２とすべきＦＲ−４のプリプレグ１２Ａ（公称厚さ例えば１００μｍ）を配線層２３側にプレス機を用い積層する。

この積層工程では、層間接続体３２の頭部をプリプレグ１２Ａに貫通させる。なお、図３（ｅ）における層間接続体３２の頭部の破線は、この段階でその頭部を塑性変形させてつぶしておく場合と塑性変形させない場合の両者あり得ることを示す。この工程により、配線層２３はプリプレグ１２Ａ側に沈み込んで位置する。

絶縁層１３上にプリプレグ１２Ａを積層後、図３（ｅ）に示すように、絶縁層１３およびプリプレグ１２Ａの所定位置に部品内蔵用の開口部７１をドリル加工により形成する。以上により得られた配線板素材を配線板素材２とする。

図４Ａは、図３（ｅ）中に示した部品用開口部７１の平面的な形状を示している。半導体チップ４１の平面的な大きさは、ここでは例えば３ｍｍ×３ｍｍである。そこで、図示するように、これを収めるための開口部７１の形成に、ドリル加工位置７１１〜７１９でのドリリング（隣と互いに重なる３×３の並びで９箇所）を用いる。ドリリングの各径は例えば１．６ｍｍであり、例えば参照符号の若い順にドリリングを行う。ここでの加工順は、４隅位置、中央、４辺位置の順である。このような単一の径のドリルによる開口形成によれば、ドリル刃交換が不要であり生産効率が上がる。

図４Ｂは、図４Ａに示した部品用開口部の変形例を示している。ここでの半導体チップ４１Ａの平面的な大きさは、例えば１．５６ｍｍ×１．５６ｍｍである。これを収めるための開口部７１Ａの形成に、ドリル加工位置７１Ａ１〜７１Ａ５でのドリリングを用いる。ドリル加工位置７１Ａ〜７１Ａ４では、それぞれ例えば０．８ｍｍの径のドリリングを行い、ドリル加工位置７１Ａ５では、例えば２ｍｍの径のドリリングを行う。加工順は４隅位置、中央の順（ドリル加工位置の参照符号の順）である。

このような２種の径のドリルによる開口形成では、ドリル刃交換やドリル機器自体を複数用意するなどの対応が必要であり、生産負担上は単一のドリル径の場合より多少劣る。しかしながら、内蔵する半導体チップ４１Ａの大きさにより沿った開口を形成し得るため、開口への樹脂充填性をより確保し、また内層の配線形成領域をより大きく確保する上では好ましい。また、ドリリングを行う回数を少なくする効果もある。同様に、生産負担とこれらの各利点とを比較考量し、３種以上のドリルによる開口形成を採用することもできる。

図４Ｃは、図４Ａに示した部品用開口部の別の変形例を示している。ここでの半導体チップ４１Ｂの平面的な大きさは、例えば１．６６ｍｍ×１．２１ｍｍである。これを収めるための開口部７１Ｂの形成に、ドリル加工位置７１Ｂ１〜７１Ｂ７でのドリリングを用いる。ドリル加工位置７１Ｂ１〜７１Ｂ４では、それぞれ例えば０．８ｍｍの径のドリリングを行い、ドリル加工位置７１Ｂ５〜７１Ｂ７では、それぞれ例えば１．５５ｍｍの径のドリリングを行う。加工順は４隅位置、中央やや右、中央、中央やや左（ドリル加工位置の参照符号の順）である。

この場合も図４Ｂに示す場合と同様に、２種の径のドリルによる開口形成であるため生産負担上は単一のドリル径の場合より多少劣る。しかし、内蔵する半導体チップ４１Ｂの大きさにより沿った開口を形成でき、開口への樹脂充填性をより確保し内層の配線形成領域をより大きく確保する上では好ましい。

次に、図５を参照して説明する。図５は、上記で得られた配線板素材１、２などを積層する配置関係を示す図である。

図５において、図示上側の配線板素材３は、下側の配線板素材１と同様な工程を適用し、かつそのあと層間接続体３４およびプリプレグ１４Ａを図示中間の配線板素材２における層間接続体３２およびプリプレグ１２Ａと同様にして形成し得られたものである。ただし、部品（半導体チップ４１）およびこれを接続するための部位（実装用ランド）のない構成であり、さらにプリプレグ１４Ａには半導体チップ４１用の開口部も設けない。そのほかは、金属箔（電解銅箔）２６Ａ、絶縁層１５、層間接続体３５、配線層２５、プリプレグ１４Ａ、層間接続体３４とも、それぞれ配線板素材１の金属箔２１Ａ、絶縁層１１、層間接続体３１、配線層２２、配線板素材２のプリプレグ１２Ａ、層間接続体３２と同じである。

図５に示すような配置で各配線板素材１、２、３を積層配置してプレス機で加圧・加熱する。これにより、プリプレグ１２Ａ、１４Ａが完全に硬化し全体が積層・一体化する。このとき、加熱により得られるプリプレグ１２Ａ、１４Ａの流動性により、半導体チップ４１の周りの空間およびスルーホール導電体３３内部の空間にはプリプレグ１２Ａ、１４Ａが変形進入し空隙は発生しない。また、配線層２２、２４は、層間接続体３２、３４にそれぞれ電気的に接続される。

図５に示す積層工程の後、上下両面の金属箔２６Ａ、２１Ａを周知のフォトリソグラフィを利用して所定にパターニングし、さらにソルダーレジスト６１、６２の層を形成することにより、図１に示したような部品内蔵配線板を得ることができる。

なお、変形例として、中間の絶縁層１３に設けられたスルーホール導電体３３については、層間接続体３１や同３２と同様なものとするもできる。また、外側の配線層２１、２６は、最後の積層工程のあとにパターニングして得る以外に、各配線板素材１、３の段階で（例えば図２（ｄ）の段階で）形成するようにしてもよい。

次に、本発明の別の実施形態について図６を参照して説明する。図６は、本発明の別の実施形態に係る部品内蔵配線板の構成を模式的に示す断面図である。図６において、すでに説明した構成部分と同一または同一相当の部分には同一符号を付し、その説明は省略する。

この実施形態の部品内蔵配線板は、図１に示したものに比較して、絶縁層１３が絶縁層７、６、５の３層積層になっている点、絶縁層７、６、５の隣り合う絶縁層間に配線層９、８を備える点、スルーホール導電体３３の代わりに配線層２３のパターン面と配線層９のパターン面との間に挟設された層間接続体３３１、配線層９のパターン面と配線層８のパターン面との間に挟設された層間接続体３３３、配線層８のパターン面と配線層２４のパターン面との間に挟設された層間接続体３３２を備える点が異なる。

すなわち、絶縁層７、６、５をそれぞれ貫通して配線層のパターン面間に挟設されて層間接続体３３１、３３３、３３２を設けることで、スルーホール導電体３３による層間接続の必要のない構成になっている。絶縁層７、６、５は、それぞれ、絶縁樹脂７ａ、６ａ、５ａとこれを補強する補強材７ｂ、６ｂ、５ｂ（例えばガラスクロス）とからなる。

絶縁層７、６、５は、内蔵の半導体チップ４１に相当する位置が開口部になっており、この開口部には補強材７ｂ、６ｂ、５ｂは、当然存在しない。また、半導体チップ４１が埋設された領域で絶縁層１２も補強材１２ｂを有さず、それ以外の領域で補強材１２ｂを有する。これにより、半導体チップ４１と補強材７ｂ、６ｂ、５ｂ、１２ｂとの衝突を避け信頼性を向上することができる。

絶縁層７、６、５の上記開口部の平面的な形状は、図１に示した実施形態と同様に、円弧を複数連ねてなる縁部による開口になっている。よって、ドリルによる加工が可能であり、一般のスルーホール基板を製造するための装置をそのまま利用できるので設備投資を抑制できる。ここで、ドリル加工は加工を要する板を複数枚重ねて行うことも可能であり生産性がよい。さらに、開口部の縁と半導体チップ４１との間の空間をより小さくでき、樹脂充填を十分に確保して不良率を顕著に改善できる。また、配線層２３、２４、９、８の形成領域をより広く確保することができ、配線板としてパターン設計の自由度をそれだけ高く維持できる。

この図６に示す部品内蔵配線板の製造方法を概略的に述べると以下のようである。まず、両面にそれぞれ配線パターンと金属箔とを有しそれらの層間接続が積層方向に径の変化する形状の層間接続体によりされている両面基板を、絶縁層１１、７、５、１５それぞれに相当して４枚製造する。その工程は図２（そのうちの（ｄ）まで）に示した通りである。

次に、そのうち絶縁層５に相当するものの配線層８上に、層間接続体３３３となる導電性バンプを印刷形成しさらにその面に絶縁層６とすべきプリプレグを積層する。そして、その絶縁層６とすべきプリプレグ側に、絶縁層７に相当する両面基板の配線層９側を対向させて加圧・加熱により積層・一体化する。これにより配線層が４つの基板（コア基板）ができる。続いてその外側の金属箔をパターニングすることで配線層２３、２４が形成される。

次に、形成された配線層２３上に、層間接続体３２となる導電性バンプを印刷形成しさらにその面に絶縁層１２とすべきプリプレグを積層する。そして、これにより得られた積層体に、内蔵する半導体チップ４１に対応する位置の開口をドリリングにより形成する。

一方、絶縁層１５に相当するものが有する配線層２５上には、層間接続体３４となる導電性バンプを印刷形成しさらにその面に絶縁層１４とすべきプリプレグを積層しておく。絶縁層１１に相当するものが有する配線層２２上には半導体チップ４１を導電性バンプ４２を介して接続しておく。

以上のようにして得られた３つの部材を、図５に示した配置と同様に積層配置し加熱しつつ積層方向に加圧する。このとき、絶縁層１２とすべきプリプレグおよび絶縁層１４とすべきプリプレグの絶縁樹脂１２ａ、１４ａの部分が半導体チップ４１周りの空間を埋めて密着する。この状態で両プリプレグは完全に硬化し絶縁層１２、１４になる。

そして、両面に位置する金属箔に例えば周知のフォトリソグラフィによるパターニングを行い、これらを配線層２１、２６に加工し、さらにソルダーレジスト６１、６２の層を形成することにより、図６に示したような構成の部品内蔵配線板を得ることができる。

本発明の一実施形態に係る部品内蔵配線板の構成を模式的に示す縦断面図および横断面図。 図１に示した部品内蔵配線板の製造過程の一部を模式的断面で示す工程図。 図１に示した部品内蔵配線板の製造過程の別の一部を模式的断面で示す工程図。 図３（ｅ）中に示した部品用開口部７１の形状を示す平面図。 図４Ａに示した部品用開口部の変形例を示す平面図。 図４Ａに示した部品用開口部の別の変形例を示す平面図。 図１に示した部品内蔵配線板の製造過程のさらに別の一部を模式的断面で示す工程図。 本発明の別の実施形態に係る部品内蔵配線板の構成を模式的に示す縦断面図。

符号の説明

１，２，３…配線板素材、５，６，７…絶縁層、５ａ，６ａ，７ａ…絶縁樹脂、５ｂ，６ｂ，７ｂ…補強材、８，９…配線層（配線パターン）、１１，１２，１３，１４，１５…絶縁層、１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ…絶縁樹脂、１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ…補強材、１１Ａ，１２Ａ，１４Ａ…プリプレグ、２１，２２，２３，２４，２５，２６…配線層（配線パターン）、２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ，２４Ａ，２６Ａ…金属箔（銅箔）、３１，３２，３４，３５…層間接続体（導電性組成物印刷による導電性バンプ）、３３…スルーホール導電体、４１，４１Ａ，４１Ｂ…半導体チップ、４２…導電性バンプ（Ａｕスタッドバンプ）、５１…アンダーフィル樹脂、５１Ａ…アンダーフィル樹脂（硬化前）、６１，６２…ソルダーレジスト、７１，７１Ａ，７１Ｂ…部品用開口部、７２…貫通孔、３３１，３３２，３３３…層間接続体（導電性組成物印刷による導電性バンプ）、７１１，７１２，７１３，７１４，７１５，７１６，７１７，７１８，７１９…ドリル加工位置、７１Ａ１，７１Ａ２，７１Ａ３，７１Ａ４，７１Ａ５…ドリル加工位置、７１Ｂ１，７１Ｂ２，７１Ｂ３，７１Ｂ４，７１Ｂ５，７１Ｂ６，７１Ｂ７…ドリル加工位置。

Claims (9)

1. 金属配線パターンを有する第１の絶縁層の前記金属配線パターン上に電気／電子部品を電気的・機械的に接続する工程と、
   前記第１の絶縁層上に積層されるべき、補強材を含有した第２の絶縁層の前記電気／電子部品に対応する位置に円弧を複数連ねてなる縁部による開口を形成する工程と、
   前記第１の絶縁層の前記金属配線パターンが存在する側上に、前記電気／電子部品に対応して前記開口が位置するように前記第２の絶縁層を配置し、さらに該第２の絶縁層上に第３の絶縁層を配置し、積層・一体化する工程と
   を具備することを特徴とする部品内蔵配線板の製造方法。
2. 前記開口の形成が、ドリルを用いてなされることを特徴とする請求項１記載の部品内蔵配線板の製造方法。
3. 前記ドリルによる前記開口の形成が、単一の径のドリルによるものであることを特徴とする請求項２記載の部品内蔵配線板の製造方法。
4. 前記ドリルによる前記開口の形成が、２種以上の径のドリルによるものであることを特徴とする請求項２記載の部品内蔵配線板の製造方法。
5. 第１の絶縁層と、
   前記第１の絶縁層上に設けられた配線パターンと、
   前記配線パターン上に実装された電気／電子部品と、
   前記電気／電子部品に対応する位置に円弧を複数連ねてなる縁部による開口を有し、かつ、補強材を含有する第２の絶縁層と、
   前記第１の絶縁層の前記配線パターンの側の面と前記第２の絶縁層との間を埋め、かつ前記第２の絶縁層の前記開口の前記縁部と前記電気／電子部品との間を埋めて位置する第３の絶縁層と
   を具備することを特徴とする部品内蔵配線板。
6. 前記第２の絶縁層の前記第１の絶縁層に対向する側の面に設けられた第２の配線パターンと、
   前記第３の絶縁層を貫通して前記配線パターンの面と前記第２の配線パターンの面との間に挟設され、かつ導電性組成物からなり、かつ積層方向に一致する軸を有し該軸の方向に径が変化している形状である層間接続体と
   をさらに具備することを特徴とする請求項５記載の部品内蔵配線板。
7. 前記第２の絶縁層の前記開口の前記縁部が、同一の曲率半径の円弧を複数連ねてなる縁であることを特徴とする請求項５または６記載の部品内蔵配線板。
8. 前記第２の絶縁層の前記開口の前記縁部が、２種以上の曲率半径の円弧を複数連ねてなる縁であることを特徴とする請求項５または６記載の部品内蔵配線板。
9. 前記第２の絶縁層が、少なくとも２つの絶縁層の積層であり、
   前記少なくとも２つの絶縁層の間に挟設された第３の配線パターンをさらに具備することを特徴とする請求項５ないし８のいずれか１項記載の部品内蔵配線板。

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