JP2010258335A - 部品内蔵配線板、部品内蔵配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コスト増を招かず、内蔵される部品の放熱性を向上することができる部品内蔵配線板およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】第１の絶縁層と、第１の絶縁層に対して積層状に位置する第２の絶縁層と、第２の絶縁層に埋設された、半導体チップを有する電子部品と、第２の絶縁層にさらに埋設された、電子部品の半導体チップの端面から離間して対向する表面を有する熱伝導体と、第１の絶縁層と第２の絶縁層とに挟まれて設けられた、電子部品用の実装用ランドと熱伝導体の固定用ランドとを含む配線パターンと、電子部品と配線パターンの実装用ランドとの間に挟設された、該電子部品と該実装用ランドとを電気的、機械的に接続する導電部材と、熱伝導体と配線パターンの固定用ランドとの間に挟設された、該熱伝導体と該固定用ランドとを熱的、機械的に接続する導熱部材とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、絶縁板中に部品が埋設、実装された部品内蔵配線板およびその製造方法に係り、特に、半導体チップを有する電子部品が埋設、実装された部品内蔵配線板およびその製造方法に関する。

半導体チップがフリップ接続により埋設、実装された部品内蔵配線板の例として、下記特開２００３−１９７８４９号公報に記載のものがある。半導体チップ（ベアチップ）をフリップ接続すればその実装で生じる厚さは最小限近くに節約され、よってフリップ接続は、半導体チップを有する電子部品を配線板中に内蔵する場合の有力な方法になる。

しかしながら、フリップチップ接続に限らず配線板中に電子部品を内蔵する場合、電子部品が配線板用の絶縁樹脂により封止される構造になるため、電子部品での放熱が問題になる可能性がある。配線板用の絶縁樹脂は、特に熱伝導性が考慮されているわけではなく、放熱は気中より相当に悪化する。半導体チップを有する電子部品は、その定格電圧や集積度により発熱が顕著に増加する。

よって、電子部品内蔵の配線板が高温になり、部品実装部分を破壊したり、配線板の接続部分にダメージを与えたりして、信頼性を低下させたり、過度の場合は、発煙、発火といった状態が引き起こされる可能性もある。対策として、配線板に用いる絶縁樹脂として熱伝導性のよいものに代替することが考えられる。しかし、一般的でなく特殊な材料となることから、入手性やコストの点で不利であり、さらには加工性も異なることから製造工程としてもコスト増になる。

特開２００３−１９７８４９号公報

本発明は、半導体チップを有する電子部品が埋設、実装された部品内蔵配線板およびその製造方法において、コスト増を招かず、内蔵される部品の放熱性を向上することができる部品内蔵配線板およびその製造方法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は、第１の絶縁層と、前記第１の絶縁層に対して積層状に位置する第２の絶縁層と、前記第２の絶縁層に埋設された、半導体チップを有する電子部品と、前記第２の絶縁層にさらに埋設された、前記電子部品の前記半導体チップの端面から離間して対向する表面を有する熱伝導体と、前記第１の絶縁層と前記第２の絶縁層とに挟まれて設けられた、前記電子部品用の実装用ランドと前記熱伝導体の固定用ランドとを含む配線パターンと、前記電子部品と前記配線パターンの前記実装用ランドとの間に挟設された、該電子部品と該実装用ランドとを電気的、機械的に接続する導電部材と、前記熱伝導体と前記配線パターンの前記固定用ランドとの間に挟設された、該熱伝導体と該固定用ランドとを熱的、機械的に接続する導熱部材とを具備することを特徴とする。

すなわち、この部品内蔵配線板では、埋設の電子部品が有する半導体チップの端面から離間して対向するように、熱伝導体が埋設されている。したがって、電子部品が発する熱は、電子部品を埋設する絶縁層、ならびに導電部材、配線パターン、および導熱部材を介するように熱伝導体に移動し、その分電子部品に熱が蓄積される状態が回避される。すなわち、電子部品のより効率的な放熱が達せられる。配線板の絶縁材料として特殊なものを使用するには及ばずコスト増を招くこともない。

また、本発明の別の態様である部品内蔵配線板の製造方法は、第１の絶縁板上に積層された第１の金属箔をパターニングし、電子部品を実装するための第１のランドおよび熱伝導体を固定するための第２のランドを含む第１の配線パターンを、該第１のランドと該第２のランドとが隣り合うように形成する工程と、前記第１のランド上および前記第２のランド上にクリームはんだを適用する工程と、前記第１のランド上に前記クリームはんだを介して、半導体チップを有する電子部品を載置する工程と、前記第２のランド上に前記クリームはんだを介して、板状の熱伝導体を載置する工程と、前記クリームはんだをリフローして、前記電子部品を前記第１の絶縁板上に実装しかつ前記熱伝導体を前記第１の絶縁板上に固定する工程と、前記第１の絶縁板とは異なる第２の絶縁板上に積層された、前記第１の金属箔とは異なる第２の金属箔をパターニングし、第２の配線パターンを形成する工程と、前記第１、第２の絶縁板とは異なる第３の絶縁板を前記第２の絶縁板の前記第２の配線パターンのある側上に積層する工程と、前記第１ないし第３の絶縁板とは異なる第４の絶縁板中に前記電子部品および前記熱伝導体を埋め込むように、前記第１の絶縁板に積層状に前記第４、第３、第２の絶縁板を該積層位置順で一体化する工程とを具備することを特徴とする。

この製造方法は、上記の部品内層配線板を製造するためのひとつの工程例である。この構成によれば、放熱対策のための熱伝導体は、電子部品などの部品と同じように扱うことができる。すなわち、熱伝導体の（第１の）配線パターン上への固定のため、電子部品と同じように、クリームはんだが適用されたランド上に熱伝導体を載置して、このクリームはんだをリフローする。したがって、生産性をほとんど犠牲にすることなく上記構造の部品内蔵配線板を得ることができる。

本発明によれば、半導体チップを有する電子部品が埋設、実装された部品内蔵配線板およびその製造方法において、コスト増を招かず、内蔵される部品の放熱性を向上することができる部品内蔵配線板およびその製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る部品内蔵配線板の構造を模式的に示す縦断面図。 図１中に示したＡ−Ａａ位置における部品内蔵配線板の構造を模式的に示す横断面図。 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。 図３に示した製造過程の変形例を模式的断面で示す工程図。

本発明の実施態様として、前記熱伝導体が、その材質として銅である、とすることができる。熱伝導体として銅製のものを用いることで、良好な熱伝導性が得られ、かつ、配線パターンとの接続も通常の電子部品と同様に行うことができる。

ここで、前記熱伝導体が、粗化された表面を有する、とすることができる。表面を粗化することで熱伝導体を埋設する絶縁層との密着性を増強することができる。これにより、配線板としての信頼性を向上することができる。

また、実施態様として、前記熱伝導体の前記導熱部材が配される側の面とは反対の面および前記電子部品の前記導電部材が配される側の面とは反対の面から離間して前記第２の絶縁層中に設けられた第２の配線パターンと、前記熱伝導体の前記導熱部材が配される側の面とは反対の前記面と前記第２の配線パターンとの間に挟設された第２の導熱部材とをさらに具備する、とすることができる。これによれば、熱伝導体から第２の導熱部材を介して一層の放熱が進み好ましい。

ここで、前記第２の絶縁層中に前記第２の配線パターンと重層的に設けられた第３の配線パターンと、前記第２の絶縁層の積層方向一部を貫通して前記第２の配線パターンの面と前記第３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、をさらに具備し、前記層間接続体と前記第２の導熱部材とが同じ材料の導電性組成物である、とすることができる。

この態様では、製造途上において、第２の配線パターンの面と第３の配線パターンの面との間に挟設されるべき層間接続体（＝縦方向の配線部）の形成と同時に第２の導熱部材を形成することができる。したがって、生産効率のよい製造が可能である。

また、実施態様として、前記導電部材と前記導熱部材とが同じ材料である、とすることができる。これによれば、電子部品の実装と熱伝導体の固定とを同時に行うことが可能であり、効率のよい製造が可能になる。

また、実施態様として、前記熱伝導体が、前記電子部品の全周を取り囲む形状である、とすることができる。これによれば、電子部品からの熱伝導体への熱の移動が効率的になり、一層の放熱に好ましい。

また、製造方法の実施態様として、第２の配線パターンを形成する前記工程のあと、該第２の配線パターン上に導電性組成物を有するバンプを形設する工程をさらに具備し、第３の絶縁板を前記第２の絶縁板の前記第２の配線パターンのある側上に積層する前記工程が、前記バンプが前記第３の絶縁板を貫通するようになされ、前記第１の絶縁板に積層状に前記第４、第３、第２の絶縁板を該積層位置順で一体化する前記工程が、前記バンプが前記熱伝導体の前記第１の絶縁板の側とは反対の側の面に押し付けられて塑性変形するようになされる、とすることができる。

この態様は、熱伝導体からの放熱がこれに押し付けられたバンプを介して一層進むようにすることを意図して構成するものである。このバンプは、絶縁層の積層方向一部を貫通して設けられるべき層間接続体（＝縦方向の配線部）と同時に形成することもできる。同時に形成することで製造効率を犠牲にすることなく高機能化を図ることができる。

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である。

図１に示すように、この部品内蔵配線板は、絶縁層１１（第１の絶縁層）、同１２、同１３、同１４、同１５（１２、１３、１４、１５で第２の絶縁層）、配線層２１、同２２（配線パターン）、同２３、同２４（第３の配線パターン）、同２５（第２の配線パターン）、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、表面実装型受動素子部品４１、電子部品（ウエハレベル・チップスケールパッケージによる半導体素子）４２、熱伝導体（銅板）４３、接続部材（はんだ）５１、導電部材（はんだ）５２、導熱部材（はんだ）５３、はんだレジスト６１、６２、導熱部材３４ａ（第２の導熱部材）を有する。

なお、図２は、図１中に示したＡ−Ａａ位置における、この部品内蔵配線板の構造を模式的に示す横断面図である。以下の説明においては、図２も適宜参照され得る。図２において、図１中に示した構成要素と同一のものには同一符号を付してある。図１との関係で補足すると、図１では、説明の便宜上、板の厚さ方向が現実より相当に大きく描画されている。また、図１、図２における表面実装型受動素子部品４１と電子部品４２との平面的な大きさの関係は、現実には、通常、電子部品４２の方が相当に（例えば長さで１桁程度）大きい。

この配線板は、内蔵の電気／電子部品として、表面実装型受動素子部品４１、電子部品４２を有することができる。これらの内蔵部品のうち特に電子部品４２については、その放熱性改善を意図して、その周りを取り囲むように熱伝導体４３をも内蔵している。

表面実装型受動素子部品４１は、いわゆるチップ部品であり、ここでは例えばチップコンデンサ（あるいはチップ抵抗、チップインダクタ）である。その平面的な大きさは例えば０．６ｍｍ×０．３ｍｍである。両端に端子４１ａを有し、その下側が配線層２２による実装用ランドに対向位置している。表面実装型受動素子部品４１の端子４１ａと実装用ランドとは接続部材（はんだ）５１により電気的・機械的に接続されている。

電子部品４２は、例えば、ウエハレベル・チップスケールパッケージによる半導体素子であり、半導体チップと、該半導体チップ上に形成されたグリッド状配列の表面実装用端子４２ａとを少なくとも備えている。表面実装用端子４２ａは、半導体チップがもともと有する端子パッドから再配線層を介して電気的に導通しつつその位置を再配置して設けられた端子である。このような再配置により、端子としての配置密度が半導体チップ上の端子パッドのそれより粗くなっている。電子部品４２は、表面実装技術により、配線層２２による実装用ランドに導電部材（はんだ）５２を介して実装され、電子部品４２と実装用ランドとは機械的、電気的に接続されている。

熱伝導体４３は、この形態では、銅の板材を加工して用いているが、熱伝導性のよい他の材料の板も使用できる。平面的には、図２に示すように、電子部品４２（の半導体チップ）の端面から離間して隣り合うように配置されている。離間で生じる薄い間隙には、配線板を構成する絶縁樹脂材料が充填され、熱伝導体４３と電子部品４２との電気的な接触を避けるようにしている。電子部品４２が発する熱は、半導体チップの端面からこの薄い絶縁樹脂材料の層を貫通して熱伝導体４３の対向する面に移動する。これが電子部品４２の発する熱のひとつの放熱経路になる。

また、熱伝導体４３は、導熱部材（はんだ）５３によって配線層２２に固定され、これらの間は、機械的、熱的に接続されている。すなわち、熱伝導体４３は、表面実装型受動素子部品４１、電子部品４２などの電気／電子部品と同様の扱いの部品として、導熱部材（はんだ）５３により配線層２２上の専用ランドに実装がなされたものである。

このように熱伝導体４３を取り扱うことで、この配線板の組み立て、製造において特に新規な工程が必要となることがなく、生産効率が低下しない。熱伝導体４３は、内蔵の実装部品として扱われるため、その検品をあらかじめ行っておくことで、熱伝導体４３の不良を原因とする配線板としての歩留まり低下を防止できる。電子部品４３が発する熱は、電子部品４２の端子４２ａを介して、導電部材（はんだ）５２、配線パターン２２、導熱部材（はんだ）５３、熱伝導体４３の経路でも移動することができる。

なお、熱伝導体４３は、図２に示すように、電子部品４３の全周を取り囲むような形状にすることが熱伝導体として一応は好ましい。ただし、全周を取り囲まずに、電子部品４３の特に発熱の大きな部位に近い周上に隣り合うように熱伝導体４３を設けることでも好ましい放熱が可能である。また、熱伝導体４３は配線層２２に電気的にも接続されているので、熱伝導体４３を電子部品４２に対するシールド部材として機能させることも可能である。

また、熱伝導体４３の平面的な形状は、配線パターン２３、同２４の配置されている領域を避けるようにできるだけ大きく設定すると放熱の目的に好ましい。配線パターン２３、同２４の領域を避けるのは、図示で分かるように、この配線板では、内蔵の部品が中央の（コアの）絶縁層１３の開口内に設けられ、この開口によりその領域には配線パターン２３、２４が設けられることがないためである。配線パターン２３、同２４の領域を避ければ、しかしながら、配線パターン２３、２４の配置されない領域に広げて大きく熱伝導体４３を配置することができる。これにより、放熱性をより向上できる。

また、熱伝導体４３は、導熱部材５３が配される側とは反対の側で導熱部材３４ａが接触しており、この導熱部材３４ａの反対側は配線層２５に接触している。したがって、電子部品４２から熱伝導体４３に移動した熱は、この導熱部材３４ａを介してさらに別の各配線層にも移動することができる。よって、一層の放熱性の改善が図られている。なお、導熱部材３４ａは、層間接続体３４と同様の材料からなり、層間接続体３４と同様の工程により形成されたものである（後述する）。したがって、導熱部材３４ａを設けても、この配線板の組み立て、製造において特に新規な工程が必要となることがなく、生産効率が低下しない。

なお、導電部材５２、導熱部材５３は、はんだに代えて例えば導電性組成物を用いることもできる。電子部品４２は、ウエハレベル・チップスケールパッケージによる半導体素子に限らず、例えば（配線層２２に対してフリップ接続された）ベアの半導体チップとすることもできる。

部品内蔵配線板としてのほかの構造について述べると、配線層２１、２６は、配線板としての両主面上の配線層であり、その上に各種の部品（不図示）が実装され得る。実装ではんだ（不図示）が載るべき配線層２１、２６のランド部分を除いて両主面上には、はんだ接続時に溶融したはんだをランド部分に留めかつその後は保護層として機能するはんだレジスト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。

また、配線層２２、２３、２４、２５は、それぞれ、内層の配線層であり、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。

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、それぞれ例えばガラスエポキシ樹脂からなるリジッドな素材である。特に絶縁層１３は、内蔵された表面実装型受動素子部品４１および電子部品４２、熱伝導体４３に相当する位置部分が開口部となっており、これらを埋設するための空間を提供する。絶縁層１２、１４は、この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。

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３５により導通し得る。

層間接続体３１、３２、３４、３５（および導熱部材３４ａ）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。

次に、図１、図２に示した部品内蔵配線板の製造工程を図３ないし図５を参照して説明する。図３ないし図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。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３から説明する。図３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３（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３（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している。）。続いて、図３（ｃ）に示すように、プリプレグ１１Ａ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３（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、部品の実装用ランドおよびその一部に隣り合う熱伝導体４３用の専用ランドを含む配線パターン２２に加工する。そして、加工により得られた実装用ランド上および熱伝導体４３用の専用ランド上に、図３（ｅ）に示すように、クリームはんだ５１Ａ、５２Ａ、５３Ａを適用する。これらは、例えばスクリーン印刷を用いて適用することができる。スクリーン印刷によれば容易に効率的に所定パターンに印刷できる。なお、スクリーン印刷に代えてディスペンサで適用することもできる。

次に、表面実装型受動素子部品４１、電子部品４２、および熱伝導体４３を、それぞれ、クリームはんだ５１Ａ、５２Ａ、５３Ａを介した各ランド上にそれぞれ例えばマウンタで載置する。続いて、例えばリフロー炉で加熱してクリームはんだ５１Ａ、５２Ａ、５３Ａをリフローする。これにより、図３（ｆ）に示すように、表面実装型受動素子部品４１、電子部品４２、および熱伝導体４３が、それぞれ、接続部材５１、導電部材５２、導熱部材５３を介して配線層２２の各ランド上に接続された状態の配線板素材１を得ることができる。この配線板素材１を用いる後の工程については図５で述べる。

次に、図４を参照して説明する。図４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４（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８３をあけ、かつ内蔵する表面実装型受動素子部品４１、および電子部品４２、熱伝導体４３に相当する部分に部品用開口部８１、８２を形成する。部品用開口部８２は、放熱対応部品用開口部である。

次に、無電解めっきおよび電解めっきを行い、図４（ｂ）に示すように、貫通孔８３の内壁にスルーホール導電体３３を形成する。このとき開口部８１、８２の内壁にも導電体が形成される。さらに、図４（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て配線層２３、２４を形成する。配線層２３、２４のパターニング形成により、開口部８１、８２の内壁に形成された導電体も除去される。

次に、図４（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４（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。プリプレグ１２Ａには、絶縁層１３と同様の、内蔵する表面実装型受動素子部品４１、および電子部品４２、熱伝導体４３に相当する部分の開口部をあらかじめ設けておく。

図４（ｅ）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４（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。以上により得られた配線板素材を配線板素材２とする。

以上の図４に示した工程は、以下のような手順とすることも可能である。図４（ａ）の段階では、貫通孔８３のみ形成し内蔵部品用の開口部８１、８２を形成せずに続く図４（ｂ）から図４（ｄ）までの工程を行う。次に、図４（ｅ）に相当する工程として、プリプレグ１２Ａ（開口のないもの）の積層を行う。そして、絶縁層１３およびプリプレグ１２Ａに部品内蔵用の開口部を同時に形成する、という工程である。

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。ここで、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。配線板素材３において、層間接続体３４と導熱部材３４ａとは同一の工程により形成できる。

ただし、配線板素材３は、部品（表面実装型受動素子部品４１、および電子部品４２、熱伝導体４３）およびこれを接続するための部位（各ランド）のない構成であり、さらにプリプレグ１４Ａには、表面実装型受動素子部品４１用の開口部、および電子部品４２用で熱伝導体４３用の開口部を設けない。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（導熱部材３４ａ）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、表面実装型受動素子部品４１、および電子部品４２、熱伝導体４３の周りの空間、ならびに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、熱伝導体４３の背面には導熱部材３４ａが塑性変形して接触する。

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、さらにはんだレジスト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。図５において、配線層１１は第１の絶縁板、プリプレグ１２Ａおよび絶縁層１３は第４の絶縁板、プリプレグ１４Ａは第３の絶縁板、絶縁層１５は第２の絶縁板に相当する。

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構成も当然ながらあり得る。また、層間接続体３１、３２、３４、３５について、説明した導電性組成物印刷による導電性バンプを由来とするもの以外に、例えば、金属板エッチングにより形成された金属バンプ、導電性組成物充填による接続体、めっきにより形成された導体バンプなどを由来とするものなどのうちから適宜選択、採用することもできる。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３（ｄ）の段階で）形成するようにしてもよい。

次に、図６は、図３に示した製造過程の変形例を模式的断面で示す工程図である。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てある。図６は、より具体的には、図３（ｆ）に示した配線板素材１についてさらに処理を進めてこれを配線板素材１に代わる新たな配線板素材１Ａに改変する工程を示している。

まず、図６（ａ）は、図４（ｆ）とまったく同じ図示である。次に、図６（ｂ）に示すように、配線層２２のこの時点で露出されている表面および熱伝導体４３のこの時点で露出されている表面を粗化処理して、それぞれ粗化表面２２ａ、粗化表面４３ａに改質する。これには、具体的に、例えば、黒化還元処理やマイクロエッチング処理を採用することができる。マイクロエッチング処理としては、例えば、ＣＺ処理（メック社商品名）やボンドフィルム処理（アトテック社商品名）がある。

図６（ｂ）に示す形態の配線板素材１Ａは、図５に示した積層工程における配線板素材１の代わりに用いられる。この積層工程では、配線層２２の表面が粗化表面２２ａになっており、かつ熱伝導体４３の表面も粗化表面４３ａになっているので、プリプレグ１２Ａ、プリプレグ１４Ａと、配線層２２、熱伝導体４３との機械的な接続信頼性（密着性）の向上がもたらされる。これにより部品内蔵配線板として信頼性を増すことができる。

１…配線板素材、１Ａ…配線板素材、２…配線板素材、３…配線板素材、１１…絶縁層、１１Ａ…プリプレグ、１２…絶縁層、１２Ａ…プリプレグ、１３…絶縁層、１４…絶縁層、１４Ａ…プリプレグ、１５…絶縁層、２１…配線層（配線パターン）、２１Ａ…金属箔（銅箔）、２２…配線層（配線パターン）、２２Ａ…金属箔（銅箔）、２２ａ…粗化表面、２３…配線層（配線パターン）、２３Ａ…金属箔（銅箔）、２４…配線層（配線パターン）、２４Ａ…金属箔（銅箔）、２５…配線層（配線パターン）、２６…配線層（配線パターン）、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、３４ａ…導熱部材（第２の導熱部材；導電性組成物印刷による導電性バンプ）、４１…表面実装型受動素子部品、４１ａ…端子、４２…電子部品（ウエハレベル・チップスケールパッケージによる半導体素子）、４２ａ…表面実装用端子、４３…熱伝導体（銅板）、４３ａ…粗化表面、５１…接続部材（はんだ）、５１Ａ…クリームはんだ、５２…導電部材（はんだまたは導電性組成物）、５２Ａ…クリームはんだ、５３…導熱部材（はんだまたは導電性組成物）、５３Ａ…クリームはんだ、６１，６２…はんだレジスト、８１…部品用開口部、８２…放熱対応部品用開口部、８３…貫通孔。

Claims (9)

1. 第１の絶縁層と、
   前記第１の絶縁層に対して積層状に位置する第２の絶縁層と、
   前記第２の絶縁層に埋設された、半導体チップを有する電子部品と、
   前記第２の絶縁層にさらに埋設された、前記電子部品の前記半導体チップの端面から離間して対向する表面を有する熱伝導体と、
   前記第１の絶縁層と前記第２の絶縁層とに挟まれて設けられた、前記電子部品用の実装用ランドと前記熱伝導体の固定用ランドとを含む配線パターンと、
   前記電子部品と前記配線パターンの前記実装用ランドとの間に挟設された、該電子部品と該実装用ランドとを電気的、機械的に接続する導電部材と、
   前記熱伝導体と前記配線パターンの前記固定用ランドとの間に挟設された、該熱伝導体と該固定用ランドとを熱的、機械的に接続する導熱部材と
   を具備することを特徴とする部品内蔵配線板。
2. 前記熱伝導体が、その材質として銅であることを特徴とする請求項１記載の部品内蔵配線板。
3. 前記熱伝導体が、粗化された表面を有することを特徴とする請求項２記載の部品内蔵配線板。
4. 前記熱伝導体の前記導熱部材が配される側の面とは反対の面および前記電子部品の前記導電部材が配される側の面とは反対の面から離間して前記第２の絶縁層中に設けられた第２の配線パターンと、
   前記熱伝導体の前記導熱部材が配される側の面とは反対の前記面と前記第２の配線パターンとの間に挟設された第２の導熱部材と
   をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の部品内蔵配線板。
5. 前記第２の絶縁層中に前記第２の配線パターンと重層的に設けられた第３の配線パターンと、
   前記第２の絶縁層の積層方向一部を貫通して前記第２の配線パターンの面と前記第３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、をさらに具備し、
   前記層間接続体と前記第２の導熱部材とが同じ材料の導電性組成物であること
   を特徴とする請求項４記載の部品内蔵配線板。
6. 前記導電部材と前記導熱部材とが同じ材料であることを特徴とする請求項１記載の部品内蔵配線板。
7. 前記熱伝導体が、前記電子部品の全周を取り囲む形状であることを特徴とする請求項１記載の部品内蔵配線板。
8. 第１の絶縁板上に積層された第１の金属箔をパターニングし、電子部品を実装するための第１のランドおよび熱伝導体を固定するための第２のランドを含む第１の配線パターンを、該第１のランドと該第２のランドとが隣り合うように形成する工程と、
   前記第１のランド上および前記第２のランド上にクリームはんだを適用する工程と、
   前記第１のランド上に前記クリームはんだを介して、半導体チップを有する電子部品を載置する工程と、
   前記第２のランド上に前記クリームはんだを介して、板状の熱伝導体を載置する工程と、
   前記クリームはんだをリフローして、前記電子部品を前記第１の絶縁板上に実装しかつ前記熱伝導体を前記第１の絶縁板上に固定する工程と、
   前記第１の絶縁板とは異なる第２の絶縁板上に積層された、前記第１の金属箔とは異なる第２の金属箔をパターニングし、第２の配線パターンを形成する工程と、
   前記第１、第２の絶縁板とは異なる第３の絶縁板を前記第２の絶縁板の前記第２の配線パターンのある側上に積層する工程と、
   前記第１ないし第３の絶縁板とは異なる第４の絶縁板中に前記電子部品および前記熱伝導体を埋め込むように、前記第１の絶縁板に積層状に前記第４、第３、第２の絶縁板を該積層位置順で一体化する工程と
   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。
9. 第２の配線パターンを形成する前記工程のあと、該第２の配線パターン上に導電性組成物を有するバンプを形設する工程をさらに具備し、
   第３の絶縁板を前記第２の絶縁板の前記第２の配線パターンのある側上に積層する前記工程が、前記バンプが前記第３の絶縁板を貫通するようになされ、
   前記第１の絶縁板に積層状に前記第４、第３、第２の絶縁板を該積層位置順で一体化する前記工程が、前記バンプが前記熱伝導体の前記第１の絶縁板の側とは反対の側の面に押し付けられて塑性変形するようになされること
   を特徴とする請求項８記載の部品内蔵配線板の製造方法。

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