JP2010272880A - 部品内蔵配線板、部品内蔵配線板の製造方法 - 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およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】配線パターンと、配線パターンの面上に電気的機械的に接続された電気／電子部品と、電気／電子部品を埋設するように、配線パターンの電気／電子部品の接続された側の面上に積層された、絶縁樹脂と該絶縁樹脂に含有された補強材とを有する絶縁層と、を具備し、配線パターンが、絶縁層に接する面とは反対の面上に多層化配線構造の設けられていない最外の配線層の配線パターンであり、絶縁層のうちの補強材は横方向に電気／電子部品の領域に達せずに絶縁樹脂中に存在し、絶縁層のうちの絶縁樹脂は電気／電子部品の領域に達して該電気／電子部品に密着している。
【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およびその製造方法に係り、特に、製造する負担の低減に適する部品内蔵配線板およびその製造方法に関する。

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。

特開２００３−１９７８４９号公報

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。

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およびその製造方法において、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、配線パターンと、前記配線パターンの面上に電気的機械的に接続された電気／電子部品と、前記電気／電子部品を埋設するように、前記配線パターンの前記電気／電子部品の接続された側の面上に積層された、絶縁樹脂と該絶縁樹脂に含有された補強材とを有する絶縁層と、を具備し、前記配線パターンが、前記絶縁層に接する面とは反対の面上に多層化配線構造の設けられていない最外の配線層の配線パターンであり、前記絶縁層のうちの前記補強材は横方向に前記電気／電子部品の領域に達せずに前記絶縁樹脂中に存在し、前記絶縁層のうちの前記絶縁樹脂は前記電気／電子部品の領域に達して該電気／電子部品に密着していることを特徴とする。

すなわち、電気／電子部品を埋設する絶縁層が、電気／電子部品が埋設された領域を除き該領域以外の領域に補強材を有する構造である。換言すると、電気／電子部品が埋設された領域では補強材を有さず、その以外の領域では補強材を有する。これにより、電気／電子部品と補強材との衝突を避け信頼性を向上する。また、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になる。

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の金属箔上に電気／電子部品を電気的・機械的に接続する工程と、前記第１の金属箔上に、絶縁樹脂と該絶縁樹脂に含有された補強材とを有しかつ前記接続された電気／電子部品に対応する位置に該電気／電子部品より大きな開口を有する硬化前の第２の絶縁層を配置し、該硬化前の第２の絶縁層上に第２の金属箔または第３の絶縁層を配置し、加圧、加熱して前記絶縁樹脂に流動性を与え、前記硬化前の第２の絶縁層のうちの前記補強材は、前記電気／電子部品の領域に達せずに前記絶縁樹脂中に留まり、かつ、前記硬化前の第２の絶縁層のうちの前記絶縁樹脂は、流動性で前記電気／電子部品の領域に達し該電気／電子部品に密着するように、積層・一体化する工程と、前記第２の絶縁層上に位置する前記第１の金属箔をパターニングして配線パターンを形成する工程とを具備することを特徴とする。

この製造方法によれば、電気／電子部品を埋設する絶縁層（第２の絶縁層）が、電気／電子部品が埋設された領域を除き該領域以外の領域に補強材を有する構造になる。これにより、電気／電子部品と補強材との衝突が避けられて信頼性が向上する。また、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およびその製造方法において、製造負担を低減し信頼性向上を図ることができる。

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断面図。 図１に示した部品内蔵配線板の製造過程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断面図。 図３に示した部品内蔵配線板の製造過程を模式的断面で示す工程図。 参考例に係る部品内蔵配線板の構成を模式的に示す断面図。 図５に示した部品内蔵配線板の一部製造過程を模式的断面で示す工程図。 別の参考例に係る部品内蔵配線板の構成を模式的に示す断面図。 図７に示した部品内蔵配線板の一部製造過程を模式的断面で示す工程図。 さらに別の参考例に係る部品内蔵配線板の構成を模式的に示す断面図。 図９に示した部品内蔵配線板の一部製造過程を模式的断面で示す工程図。 さらに別の参考例に係る部品内蔵配線板の構成を模式的に示す断面図。 図１１に示した部品内蔵配線板の一部製造過程を模式的断面で示す工程図。 さらに別の参考例に係る部品内蔵配線板の構成を模式的に示す断面図。

なお、以下の実施形態の説明で行われる各図の最初の説明は、上記の説明と異なる場合がある。この場合は、上記の説明が優先する。また、その場合には、その図を参照する説明は、発明の実施形態の説明ではなく、参考例の説明である。

本発明の実施態様として、前記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２の配線パターンをさらに具備するようにしてもよい。配線パターンをさらに多層化する場合に向く。

ここで、前記第２の配線パターンを挟設する前記少なくとも２つの絶縁層のうち前記配線パターンの側ではない絶縁層の、前記第２の配線パターンが位置する側とは反対側に設けられた第３の配線パターンと、前記配線パターンの側ではない前記絶縁層を貫通して前記第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た層間接続体とをさらに具備するようにしてもよい。

さらにここで、前記層間接続体は、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前記軸の方向に径が変化している形状である、とすることができる。この層間接続体は、配線パターンの側ではない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る導電性バンプを由来とする層間接続体である。

また、前記層間接続体は、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前記軸の方向に径が変化していない形状である、とすることもできる。この層間接続体は、配線パターンの側ではない絶縁層を貫通する層間接続体の別の例であり、例えば配線パターンの側ではない絶縁層を貫通する穴に導電性組成物を充填して形成される層間接続体である。

また、前記層間接続体は、金属からなり、かつ、積層方向に一致する軸を有し前記軸の方向に径が変化している形状である、とすることもできる。この層間接続体は、配線パターンの側ではない絶縁層を貫通する層間接続体のさらに別の例であり、例えば金属板をエッチングすることにより形成される導体バンプを由来とする層間接続体である。

また、前記層間接続体は、金属からなり、かつ、積層方向に一致する軸を有し前記軸の方向に径が変化していない形状である、とすることもできる。この層間接続体も、配線パターンの側ではない絶縁層を貫通する層間接続体のさらに別の例であり、例えば金属のめっきにより形成される導体バンプを由来とする層間接続体である。

また、前記少なくとも２つの絶縁層のうち前記配線パターンに接触する方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た層間接続体をさらに具備するようにしてもよい。

ここで、前記層間接続体は、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前記軸の方向に径が変化している形状である、とすることができる。この層間接続体は、配線パターンに接触する方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る導電性バンプを由来とする層間接続体である。

また、前記層間接続体は、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前記軸の方向に径が変化していない形状である、とすることもできる。この層間接続体は、配線パターンに接触する方の絶縁層を貫通する層間接続体の別の例であり、例えば配線パターンに接触する方の絶縁層を貫通する穴に導電性組成物を充填して形成される層間接続体である。

また、製造方法としての実施態様として、前記積層・一体化する工程が、前記第２の絶縁層に代えて、絶縁樹脂と該絶縁樹脂に含有された補強材とを有しかつ前記接続された電気／電子部品に対応する位置に該電気／電子部品より大きな開口を有する硬化前の絶縁層と、該硬化前の絶縁層上に設けられた、該硬化前の絶縁層の前記開口と同じ大きさおよび位置の開口を有する硬化された絶縁層との積層絶縁層を用いる、とすることができる。張り合わせ後に開口を設けることで位置精度の合った開口を設けることができる。

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、配線パターン１２、１３、スルーホール内壁導電層１４、半田１５、電気／電子部品１６を有する。絶縁層１１は、絶縁樹脂１１ａとこれを補強する補強材１１ｂ（例えばガラスクロス）とからなる。

電気／電子部品１６は、絶縁層１１内に埋設され、かつ、半田１５を介して配線パターン１２に電気的・機械的に接続されている。配線パターン１２の電気／電子部品１６の接続された面と同じ面上に絶縁層１１が積層され、さらに絶縁層１１の反対側に配線パターン１３が設けられる。絶縁層１１の補強材１１ｂは、電気／電子部品１６が埋設された領域には存在しない。絶縁層１１の両面の配線パターン１２、１３は、絶縁層１１に設けられたスルーホール内壁導電層１４により電気的に導通され得る。このような構成の部品内蔵配線板では、製造過程で絶縁層１１として容易にガラスエポキシのプリプレグを使用することができる。

以下、図１に示した部品内蔵配線板の製造工程について図２を参照して説明する。図２は、図１に示した部品内蔵配線板の製造過程を模式的断面で示す工程図である。

まず、図２（ａ）に示すように、配線パターン１２とすべき厚さ例えば１８μｍの金属箔（電解銅箔）１２Ａを用意し、その面上所定の位置に例えばスクリーン印刷によりクリーム状の半田１５を印刷付着する。次に、図２（ｂ）に示すように、例えばマウンタを用いて電気／電子部品１６（例えば厚さ０．１ｍｍの０６０３サイズまたは０４０２サイズのチップ抵抗）をその両端子が上記半田１５に接するように載置し、その後半田１５をリフローさせて電気／電子部品１６を金属箔１２Ａ上に電気的・機械的に接続する。

次に、絶縁層１１とすべきガラスエポキシのプリプレグ１１Ａ（厚さ例えば１５０μｍ）を用意し、内蔵される電気／電子部品１６が配置される位置に対応する例えば直径０．８ｍｍの穴あけ（電気／電子部品１６が０６０３サイズの場合）によって、プリプレグ１１Ａに開口１１ｏを形成する。そして、図２（ｃ）に示すように、金属箔１２Ａの電気／電子部品１６が接続された側に対向して、開口１１ｏが形成されたプリプレグ１１Ａ、さらにプリプレグ１１Ａの上側に配線パターン１３とすべき厚さ例えば１８μｍの金属箔（電解銅箔）１３Ａを位置合わせし積層配置する。

積層配置後、加熱しつつ積層方向に加圧してプリプレグ１１Ａを流動化させ全体を一体化する。このとき、プリプレグ１１Ａの絶縁樹脂１１ａの部分が電気／電子部品１６周りの空間を埋めて密着する状態となる。この状態でプリプレグ１１Ａは完全に硬化し絶縁層１１になる。この積層一体化では、電気／電子部品１６が配置される領域のプリプレグ１１Ａにあらかじめ開口１１ｏが設けられているので、電気／電子部品１６が過大に加圧されることがない。したがって、電気／電子部品１６と金属箔１２Ａとの接続部分（半田１５）に過大な応力が発生せず、また電気／電子部品１６の破壊も防止できる。これにより信頼性を向上できる。

積層一体化後、周知のように所定位置穴あけ、めっきの各工程を行い、図２（ｄ）に示すような、スルーホール内壁導電層１４を備えた両面シールド基板を得る。さらに、両面の金属箔１２Ａ、１３Ａ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、これらを配線パターン１２、１３に加工すると、図１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。

なお、上記では電気／電子部品１６の金属箔１２Ａへの接続に半田１５を用いたが、これに代えて例えば導電性接着剤を用いることもできる。また、補強材１１ｂとしてガラスクロスを含有するプリプレグ１１Ａの場合を説明したが、この補強材に代えて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を含有するプリプレグとしてもよい。

次に、本発明の別の実施形態に係る部品内蔵配線板について図３を参照して説明する。図３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３に示すように、この部品内蔵配線板は、絶縁層３１、３２、３３、配線パターン３４、３５、３６、３７、スルーホール内壁導電層３８、半田４０、電気／電子部品４１を有する。絶縁層３１、３２、３３は、それぞれ、絶縁樹脂３１ａ、３２ａ、３３ａとこれを補強する補強材３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ（例えばガラスクロス）とからなる。この実施形態では、図１に示した実施形態の配線板より厚さの厚い電気／電子部品４１を内蔵することができる。配線層数は、２つの内層を含め合計４層となっている。

電気／電子部品４１は、絶縁層３１、３２内に埋設され、かつ、半田４０を介して配線パターン３４に電気的・機械的に接続されている。配線パターン３４の電気／電子部品４１の接続された面と同じ面上に絶縁層３１が積層されている。絶縁層３１とこの上に積層の絶縁層３２との間には配線パターン３５が挟設され、同様に絶縁層３５とこの上に積層の絶縁層３３との間には配線パターン３６が挟設されている。絶縁層３３の配線パターン３６が設けられた側とは反対側（すなわち外側）には配線パターン３７が設けられる。

絶縁層３１、３２の補強材３１ｂ、３２ｂは、電気／電子部品４１が埋設された領域には存在しない。各配線パターン３４、３５、３６、３７は、絶縁層３１、３２、３３を貫通するスルーホール内壁導電層３８により電気的に導通され得る。この構成の部品内蔵配線板でも、製造過程で絶縁層３１、３２として容易にガラスエポキシのプリプレグを使用することができる。

以下、図３に示した部品内蔵配線板の製造工程について図４を参照して説明する。図４は、図３に示した製造過程を模式的断面で示す工程図である。ただし、電気／電子部品４１の金属箔（電解銅箔）３４Ａ上への接続工程については、すでに説明した図２（ａ）、同（ｂ）に示す工程とほぼ同様なので図示省略する。電気／電子部品４１としては、例えば厚さ０．５ｍｍの１００５サイズや２０１２サイズのチップ抵抗を用いる。

電気／電子部品４１が接続された金属箔３４Ａのほかに、図４（ａ）に示すように、絶縁層３２とプリプレグ３１Ａ（絶縁層３１とすべきもの）が積層されかつ電気／電子部品４１が配置される位置に対応して開口３２ｏを有するもの（コア板）と、金属箔（電解銅箔）３７Ａが積層されたプリプレグ３３Ａ（絶縁層３３とすべきもの）とを用意する。コア板は、あらかじめ以下のような工程により準備する。

厚さ例えば０．５ｍｍのＦＲ−４の両面銅張り基板（絶縁層３２を有する）を準備し、その両面の銅層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、これらを配線パターン３５、３６に加工する。そして、絶縁層３２の配線パターン３５側上に厚さ例えば公称６０μｍのＦＲ−４のプリプレグ３１Ａを熱ラミネートで積層する。続いて、この積層されたものに、内蔵される電気／電子部品４１が配置される位置に対応する例えば直径１．２ｍｍの穴あけ（電気／電子部品４１が１００５サイズの場合）を例えばドリリングで行い、開口３２ｏを設ける。

金属箔３７Ａが積層されたプリプレグ３３Ａ（絶縁層３３とすべきもの）は、厚さ例えば１８μｍの電解銅箔と厚さ例えば公称６０μｍのＦＲ−４プリプレグとの積層体である。以上用意された３者を図４（ａ）に示すように、金属箔３４Ａの電気／電子部品４１が接続された側に対向して、開口３２ｏが形成されたプリプレグ３１Ａと絶縁層３２との積層体（コア板）、さらにその絶縁層３２側上に金属箔３７Ａとプリプレグ３３Ａとの積層体のプリプレグ３３Ａ側をそれぞれ位置合わせし積層配置する。

積層配置後、加熱しつつ積層方向に加圧してプリプレグ３１Ａおよびプリプレグ３３Ａを流動化させ一体化する。このとき、プリプレグ３１Ａおよびプリプレグ３３Ａの絶縁樹脂３１ａ、３３ａの部分が電気／電子部品４１周りの空間を埋めて密着する状態となる。この状態でプリプレグ３１Ａ、３３Ａは完全に硬化し絶縁層３１、３３になる。この積層一体化でも、電気／電子部品４１が配置される領域の、絶縁層３２およびプリプレグ３１Ａにはあらかじめ開口３２ｏが設けられているので、電気／電子部品４１が過大に加圧されることがない。したがって、電気／電子部品４１と金属箔３２Ａとの接続部分（半田４０）に過大な応力が発生せず、また電気／電子部品４１の破壊も防止できる。これにより信頼性を向上できる。

積層一体化後、周知のように所定位置穴あけ、めっきの各工程を行い、図４（ｂ）に示すような、スルーホール内壁導電層３８を備えた両面シールド基板を得る。さらに、両面の金属箔３４Ａ、３７Ａ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、これらを配線パターン３４、３７に加工すると、図３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。

この実施形態でも、電気／電子部品４１の金属箔３４Ａへの接続に半田４０を用いるほか、例えば導電性接着剤を用いることもできる。また、補強材３１ｂ、３３ｂとしてガラスクロスを含有するプリプレグ３１Ａ、３３Ａの場合を説明したが、この補強材に代えて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を含有するプリプレグとしてもよい。また、絶縁層３２にも、ＦＲ−４相当のもののほか、ＣＥＭ−３材を用いることができる。

また、銅張り基板（絶縁層３２を有する）の両面の銅層を配線パターン３５、３６に加工した段階で、通常の所定位置穴あけ、めっきの各工程を行い、絶縁層３２にスルーホール内壁導電層を形成するようにしてもよい。この段階のスルーホール内壁導電層の形成によって配線板として一層のファイン化が可能である。このスルーホール内は、その後の積層工程において絶縁樹脂３１ａ、３３ａが流動して充填される。

また、絶縁層３２、プリプレグ３１Ａへの開口３２ｏの形成は、絶縁層３２とプリプレグ３１Ａとの積層前に個別に行うことも可能である。この場合には積層するときに位置合わせ精度が必要になる。

次に、本発明のさらに別の実施形態について図５を参照して説明する。図５は、本発明のさらに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５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、配線層数がさらに２つ増加して合計６層になっている。この結果、電気／電子部品４１が接続される配線パターン５３が内層の配線パターンになる。また、図４における説明で変形例として述べたが、コア板の絶縁層３２にはこれを貫通するスルーホール内壁導電層４２を有している。

以上のほか、この実施形態は、図３に示した実施形態における配線パターン３４が絶縁層５１およびその両面の配線パターン５２、５３からなる両面配線板に、配線パターン３７が絶縁層６１およびその両面の配線パターン６２、６３からなる両面配線板に、それぞれ置き換わったものである。ここで、絶縁層５１両面の配線パターン５２、５３は、それらの面間に挟設された層間接続体５４により電気的に導通され得、また、絶縁層６１両面の配線パターン６２、６３は、それらの面間に挟設された層間接続体６４により電気的に導通され得る。絶縁層５１、６１は、それぞれ、絶縁樹脂５１ａ、６１ａとこれを補強する補強材５１ｂ、６１ｂ（例えばガラスクロス）とからなる。

以下、図５に示した部品内蔵配線板の製造工程について図６を参照して説明する。図６は、図５に示した部品内蔵配線板の一部製造過程を模式的断面で示す工程図であり、上記説明の、絶縁層５１およびその両面の配線パターン５２、５３からなる両面配線板の部分の製造工程を示すものである。この製造工程は、絶縁層６１およびその両面の配線パターン６２、６３からなる両面配線板の部分についても同様である。

まず、図６（ａ）に示すように、厚さ例えば１８μｍの金属箔（電解銅箔）５３Ａ上に例えばスクリーン印刷により、層間接続体５４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。図示の都合で金属箔５３Ａ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５４の印刷後これを乾燥させて硬化させる。

次に、図６（ｂ）に示すように、金属箔５３Ａ上に厚さ例えば公称６０μｍのプリプレグ５１Ａを積層して層間接続体５４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５４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６（ｃ）に示すように、プリプレグ５１Ａ上に金属箔（電解銅箔）５２Ａ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５２Ａは層間接続体５４と電気的導通状態となり、プリプレグ５１Ａは完全に硬化して絶縁層５１になる。

次に、図６（ｄ）に示すように、片側の金属箔５３Ａ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、これを配線パターン５３に加工する。そして、この図６（ｄ）に示すものを図４（ａ）に示す金属箔３４Ａの代わりに用いる。すなわち、配線パターン５３上へのクリーム状の半田４０の印刷付着を行うことになる。この印刷付着工程では、配線パターン５３への位置合わせが必要である。なお、図４（ａ）に示す金属箔３７Ａの代わりにも、図６（ｄ）に示すものと同様の構成のものを用いる。以上の状態で図４と同様な積層・一体化を行い、最後にスルーホール内壁導電層３８の形成および両面の金属箔５２Ａ、６２Ａのパターニングを行うことで図５に示した部品内蔵配線板を得ることができる。

この実施形態では、図６（ｄ）に示した配線板の部材に代えて図１または図３に示した部品内蔵配線板を用いることもできる（ただし、片面側の配線パターンは、パターニング前の金属箔の状態にしておく。積層一体化後にパターニングする。）。これによれば、部品内蔵配線板として部品の一層の高密度内蔵が可能である。

次に、本発明のさらに別の実施形態について図７を参照して説明する。図７は、本発明のさらに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７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。この実施形態は、図５に示した部品内蔵配線板の層間接続体５４、６４に代えて、金属からなり、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の層間接続体７４、８４を用いたものである。

以下、図７に示した部品内蔵配線板の製造工程について図８を参照して説明する。図８は、図７に示した部品内蔵配線板の一部製造過程を模式的断面で示す工程図であり、上記説明のうち、配線パターン５３と層間接続体７４とからなる部分の製造工程を示すものである。

まず、例えば厚さ１８μｍの金属箔（電解銅箔）５３Ａにごく薄い厚さ例えば２μｍの例えばニッケル合金からなる層（エッチングストッパ層ＥＳ）が積層された積層膜を用意し、このエッチングストッパ層ＥＳ側に金属板（銅板）７４Ａを積層一体化して、図８（ａ）に示すような３層構造のクラッド材を得る。そしてさらに、金属板７４Ａ上の所定位置にエッチングマスク７９を形成する。

次に、エッチングマスク７９が形成された３層クラッド材の金属板７４Ａを、銅のみエッチング可能なエッチング液でエッチングする。これにより図８（ｂ）に示すように、層間接続体７４を得ることができる。以下の工程は、この図８（ｂ）に示した素材を図６（ａ）に示す素材に代えて、図６（ｂ）以下の工程を行えばよい。以上の説明は、配線パターン６３と層間接続体８４とからなる部分について同様である。

次に、本発明のさらに別の実施形態について図９を参照して説明する。図９は、本発明のさらに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９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。この実施形態は、図５に示した部品内蔵配線板の層間接続体５４、６４に代えて、導電性組成物からなり、積層方向に一致する軸を有しその軸方向に径が変化しない形状の層間接続体９４、１０４を用いたものである。

以下、図９に示した部品内蔵配線板の製造工程について図１０を参照して説明する。図１０は、図９に示した部品内蔵配線板の一部製造過程を模式的断面で示す工程図であり、上記説明のうち、絶縁層５１とその両面の配線パターン５２、５３、および絶縁層５１を貫通する層間接続体９４の部分の製造工程を示すものである。

まず、図１０（ａ）示すように、例えば厚さ公称６０μｍのプリプレグ５１Ａの所定位置に穴あけを行い、その穴内部を導電性組成物で充填し層間接続体９４とする。次に、図１０（ｂ）に示すように、プリプレグ５１Ａの両面に厚さ例えば１８μｍの金属箔（電解銅箔）５２Ａ、５３Ａを積層し加圧・加熱して一体化する。この積層・一体化で各金属箔５２Ａ、５３Ａは層間接続体９４との電気的導通状態を確立し、プリプレグ５１Ａは完全に硬化して絶縁層５１となる。

次に、図１０（ｃ）に示すように、片側の金属箔５３Ａ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、これを配線パターン５３に加工する。そして、この図１０（ｃ）に示す素材を図６（ｄ）に示す素材の代わりに用い、その後の工程は図６における説明と同様である。

次に、本発明のさらに別の実施形態について図１１を参照して説明する。図１１は、本発明のさらに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１１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。この実施形態は、図５に示した部品内蔵配線板の層間接続体５４、６４に代えて、金属からなり、積層方向に一致する軸を有しその軸方向に径が変化しない形状の層間接続体１１４、１２４を用いたものである。

以下、図１１に示した部品内蔵配線板の製造工程について図１２を参照して説明する。図１２は、図１１に示した部品内蔵配線板の一部製造過程を模式的断面で示す工程図であり、上記説明のうち、配線パターン５３と層間接続体１１４とからなる部分の製造工程を示すものである。

まず、図１２（ａ）に示すように、例えば厚さ１８μｍの金属箔（電解銅箔）５３Ａ上に、所定位置にマスク除去部１１９Ａを有するめっき阻止マスク１１９を形成する。マスク除去部１１９Ａの形状は例えばほぼ円筒状である。次に、金属箔５３Ａを電気供給路としてそのめっき阻止マスク１１９側に電解めっき工程を施し、図１２（ｂ）に示すように、マスク除去部１１９Ａ内に例えば銅のめっき層を成長させる。この成長させためっき層が層間接続体１１４になる。めっき層成長後、めっき阻止マスク１１９を除去すると図１２（ｃ）に示すような素材が得られる。以下の工程は、この図１２（ｃ）に示した素材を図６（ａ）に示す素材に代えて、図６（ｂ）以下の工程を行えばよい。以上の説明は、配線パターン６３と層間接続体１２４とからなる部分について同様である。

以上、図５ないし図１２では、絶縁層５１およびその両面の配線パターン５２、５３からなる両面配線板の部分と、絶縁層６１およびその両面の配線パターン６２、６３からなる両面配線板の部分とについての諸例を、その層間接続体の構成という観点から示した。これらの説明以外の層間接続体を有する両面配線板を用いることも無論可能である。例えば、層間接続体としては、周知の、穴あけおよびめっき工程によるスルーホール内壁導電体としてもよい。さらにその他様々な構成の層間接続体を有する両面配線板を用いることができる。

次に、本発明のさらに別の実施形態について図１３を参照して説明する。図１３は、本発明のさらに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１３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５に示したものに比較して、絶縁層３１、３３を貫通して配線パターン面間に挟設される層間接続体２０５、２０１を新たに有する点、および、絶縁層３２が絶縁層３、２、１の３層積層になっている点が異なる。

ここで、絶縁層３、２間、配線層２、１間にはそれぞれ配線パターン６、５が挟設され、絶縁層３、２、１をそれぞれ貫通しかつ配線パターン面間に挟設されて層間接続体２０４、２０３、２０２が存在する。層間接続体５４、６４に加えて層間接続体２０５、２０１、２０４、２０３、２０２を備えることでスルーホール内壁導電層による層間接続の必要のない構成になっている。

絶縁層３、２、１は、それぞれ、絶縁樹脂３ａ、２ａ、１ａとこれを補強する補強材３ｂ、２ｂ、１ｂ（例えばガラスクロス）とからなる。配線パターン７、４は、それぞれ図５に示した実施形態における配線パターン３５、３６に相当する。

この実施形態においても、電気／電子部品４１が埋設された領域では絶縁層１、２、３、３１が補強材１ｂ、２ｂ、３ｂ、３１ｂを有さず、それ以外の領域で補強材１ｂ、２ｂ、３ｂ、３１ｂを有する。よって、電気／電子部品４１と補強材１ｂ、２ｂ、３ｂ、３１ｂとの衝突を避け信頼性を向上することができる。また、絶縁層１、２、３、３１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になる。

この図１３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５１、３、１、６１それぞれに相当して４枚製造する。その工程は図６に示した通りである。

次に、そのうち絶縁層１に相当するものの配線パターン５上に、層間接続体２０３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２とすべきプリプレグを積層する。そして、その絶縁層２とすべきプリプレグ側に、絶縁層３に相当する両面基板の配線パターン６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パターン７、４が形成される。

次に、形成された配線パターン７上に、層間接続体２０５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３１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、内蔵する電気／電子部品４１に対応する位置の開口（例えば０．８ｍｍ径）を例えばドリリングにより形成する。

一方、絶縁層６１に相当するものの配線パターン６３上には、層間接続体２０１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３３とすべきプリプレグを積層しておく。絶縁層５１に相当するものの配線パターン５３上には電気／電子部品４１を半田４０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４（ａ）に示した配置と同様に積層配置し加圧しつつ積層方向に加圧する。このとき、絶縁層３１とすべきプリプレグおよび絶縁層３３とすべきプリプレグの絶縁樹脂３１ａ、３３ａの部分が電気／電子部品４１周りの空間を埋めて密着する状態となる。この状態で両プリプレグは完全に硬化し絶縁層３１、３３になる。さらに、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、これらを配線パターン５２、６２に加工すると、図１３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。

以上説明の図１３に示す部品内蔵配線板は、層間接続体２０４、２０２を、層間接続体７４、８４（図７）、同９４、１０４（図９）、同１１４、１２４（図１１）のいずれかのようにして形成されたものに代えることが可能である。また、層間接続体２０５、２０１は、層間接続体９４、１０４（図９（ａ））のようにして形成されたものに代えることが可能である。後者の場合、最後の積層工程が３つの素材の積層ではなく５つの素材の積層になる。

１…絶縁層、１ａ…絶縁樹脂、１ｂ…補強材、２…絶縁層、２ａ…絶縁樹脂、２ｂ…補強材、３…絶縁層、３ａ…絶縁樹脂、３ｂ…補強材、４，５，６，７…配線パターン、１１…絶縁層、１１ａ…絶縁樹脂、１１ｂ…補強材、１１Ａ…プリプレグ、１１ｏ…開口、１２，１３…配線パターン、１２Ａ，１３Ａ…金属箔（銅箔）、１４…スルーホール内壁導電層、１５…半田、１６…部品、３１…絶縁層、３１ａ…絶縁樹脂、３１ｂ…補強材、３１Ａ…プリプレグ、３２…絶縁層、３２ａ…絶縁樹脂、３２ｂ…補強材、３２ｏ…開口、３３…絶縁層、３３ａ…絶縁樹脂、３３ｂ…補強材、３３Ａ…プリプレグ、３４，３５，３６，３７…配線パターン、３４Ａ，３７Ａ…金属箔（銅箔）、３８…スルーホール内壁導電層、４０…半田、４１…部品、５１…絶縁層、５１ａ…絶縁樹脂、５１ｂ…補強材、５２，５３…配線パターン、５２Ａ，５３Ａ…金属箔（銅箔）、５４…層間接続体（導電性組成物印刷による導電性バンプ）、６１…絶縁層、６１ａ…絶縁樹脂、６１ｂ…補強材、６２，６３…配線パターン、６４…層間接続体（導電性組成物印刷による導電性バンプ）、７４，８４…層間接続体（金属板エッチングによる導体バンプ）、７４Ａ…金属板、７９…エッチングマスク、９４，１０４…層間接続体（導電性組成物充填）、１１４，１２４…層間接続体（めっきによる導体バンプ）、１１９…めっき阻止マスク、１１９Ａ…マスク除去部、２０１，２０２，２０３，２０４，２０５…層間接続体（導電性組成物印刷による導電性バンプ）、ＥＳ…エッチングストッパ層。

Claims (12)

1. 配線パターンと、
   前記配線パターンの面上に電気的機械的に接続された電気／電子部品と、
   前記電気／電子部品を埋設するように、前記配線パターンの前記電気／電子部品の接続された側の面上に積層された、絶縁樹脂と該絶縁樹脂に含有された補強材とを有する絶縁層と、を具備し、
   前記配線パターンが、前記絶縁層に接する面とは反対の面上に多層化配線構造の設けられていない最外の配線層の配線パターンであり、
   前記絶縁層のうちの前記補強材は横方向に前記電気／電子部品の領域に達せずに前記絶縁樹脂中に存在し、前記絶縁層のうちの前記絶縁樹脂は前記電気／電子部品の領域に達して該電気／電子部品に密着していること
   を特徴とする部品内蔵配線板。
2. 前記絶縁層が、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２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１記載の部品内蔵配線板。
3. 前記第２の配線パターンを挟設する前記少なくとも２つの絶縁層のうち前記配線パターンの側ではない絶縁層の、前記第２の配線パターンが位置する側とは反対側に設けられた第３の配線パターンと、
   前記配線パターンの側ではない前記絶縁層を貫通して前記第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た層間接続体と
   をさらに具備することを特徴とする請求項２記載の部品内蔵配線板。
4. 前記層間接続体が、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前記軸の方向に径が変化している形状であることを特徴とする請求項３記載の部品内蔵配線板。
5. 前記層間接続体が、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前記軸の方向に径が変化していない形状であることを特徴とする請求項３記載の部品内蔵配線板。
6. 前記層間接続体が、金属からなり、かつ、積層方向に一致する軸を有し前記軸の方向に径が変化している形状であることを特徴とする請求項３記載の部品内蔵配線板。
7. 前記層間接続体が、金属からなり、かつ、積層方向に一致する軸を有し前記軸の方向に径が変化していない形状であることを特徴とする請求項３記載の部品内蔵配線板。
8. 前記少なくとも２つの絶縁層のうち前記配線パターンに接触する方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た層間接続体をさらに具備することを特徴とする請求項２記載の部品内蔵配線板。
9. 前記層間接続体が、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前記軸の方向に径が変化している形状であることを特徴とする請求項８記載の部品内蔵配線板。
10. 前記層間接続体が、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前記軸の方向に径が変化していない形状であることを特徴とする請求項８記載の部品内蔵配線板。
11. 第１の金属箔上に電気／電子部品を電気的・機械的に接続する工程と、
    前記第１の金属箔上に、絶縁樹脂と該絶縁樹脂に含有された補強材とを有しかつ前記接続された電気／電子部品に対応する位置に該電気／電子部品より大きな開口を有する硬化前の第２の絶縁層を配置し、該硬化前の第２の絶縁層上に第２の金属箔または第３の絶縁層を配置し、加圧、加熱して前記絶縁樹脂に流動性を与え、前記硬化前の第２の絶縁層のうちの前記補強材は、前記電気／電子部品の領域に達せずに前記絶縁樹脂中に留まり、かつ、前記硬化前の第２の絶縁層のうちの前記絶縁樹脂は、流動性で前記電気／電子部品の領域に達し該電気／電子部品に密着するように、積層・一体化する工程と、
    前記第２の絶縁層上に位置する前記第１の金属箔をパターニングして配線パターンを形成する工程と
    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。
12. 前記積層・一体化する工程が、前記第２の絶縁層に代えて、絶縁樹脂と該絶縁樹脂に含有された補強材とを有しかつ前記接続された電気／電子部品に対応する位置に該電気／電子部品より大きな開口を有する硬化前の絶縁層と、該硬化前の絶縁層上に設けられた、該硬化前の絶縁層の前記開口と同じ大きさおよび位置の開口を有する硬化された絶縁層との積層絶縁層を用いることを特徴とする請求項１１記載の部品内蔵配線板の製造方法。

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