JP2013229465A - 配線基板及び配線基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コア基板31は、チップキャパシタ38を搭載する開口部31bを有し、この開口部31b内には絶縁材39によりチップキャパシタ38が埋設される。絶縁材39は、コア基板31の上面側に形成された配線34,35により略被覆されている。また、絶縁材39は、コア基板31の下面側に形成された配線36により被覆されている。
【選択図】図1
Description
各形態において、同じ部材については同じ符号を付して説明する。
なお、添付図面は、構造の概略を説明するためのものであり、実際の大きさ、比率を表していない。また、断面図では、各部材の断面構造を分かりやすくするために、絶縁層のハッチングを適宜省略している。
図1(a)に示すように、半導体チップ10は、配線基板20の第1の主面(図において上面)に搭載される。この配線基板20は、例えば、マザーボード等の基板に実装される。この配線基板20は、CPU等のチップを搭載する半導体パッケージ用の配線基板として使用することもできる。
コア部21は、コア基板31を有している。コア基板31は、例えば補強材であるガラスクロス(ガラス織布)にエポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性の絶縁性樹脂を含浸させ硬化させた、いわゆるガラスエポキシ基板である。なお、コア基板31として、ガラスやアラミドの織布や不織布にエポキシ等の樹脂を含浸させた基板を用いてもよい。
コア部21の上面側に形成された配線部22は、複数の絶縁層51〜53と、複数の配線層61〜63を含む。絶縁層51,配線層61,絶縁層52,配線層62,絶縁層53,配線層63は、この順番でコア部21の上面側に積層されている。絶縁層51〜53の材料は、例えばエポキシ系の絶縁樹脂である。配線層61〜63の材料は、例えば銅である。
上記の配線基板20において、チップキャパシタ38は、開口部31b内に配置され、絶縁材39により覆われている。この絶縁材39は、コア基板31の上面側に配置された配線34,35により略覆われている。また、絶縁材39は、コア基板31の下面側に配置された配線36により覆われている。したがって、この絶縁材39は、スルーホール32内に充填された絶縁材33と同様に、金属膜である配線34〜36により覆われている。コア基板31の熱膨張率(CTE:Coefficient of Thermal Expansion)と絶縁材39の熱膨張率は互いに異なる場合がある。このような場合であっても、コア基板31の熱膨張率と絶縁材39の熱膨張率との差が配線部22,23に与える影響は、配線34〜36により緩和される。このため、コア基板31や、配線部22,23に亀裂や剥離等の発生が抑制される。
先ず、図2(a)に示すように、上下の両主面に導電層101を有するコア基板31を用意する。導電層101は、例えば銅箔等の銅(Cu)である。次いで、図2(b)に示すように、コア基板31に貫通孔31aを形成する。貫通孔31aの形成には、例えばレーザ加工機やドリル機を用いることができる。例えば、レーザ加工機により貫通孔31aを形成した場合、デスミア処理を行い、貫通孔31a内に残留する樹脂スミア等を除去する。デスミア処理として、例えば過マンガン酸カリウム等を用いることができる。次いで、図2(c)に示すように、貫通孔31aの内面にスルーホール32(貫通部32a)を形成し、コア基板31の上面及び下面に導電層102を形成する。スルーホール32(貫通部32a)及び導電層102は、例えば、無電解銅めっきと電解銅めっきをこの順に施して形成される。次いで、図2(d)に示すように、コア基板31に開口部31bを形成する。開口部31bの形成には、例えば、パンチングプレス装置、ドリル機、ルータ機を用いることができる。次いで、図2(e)に示すように、コア基板31の一方の面(図において下面)に、粘着性フィルム103を貼着する。
(1)コア基板31は、チップキャパシタ38を搭載する開口部31bを有し、この開口部31b内には絶縁材39によりチップキャパシタ38が埋設される。絶縁材39は、コア基板31の上面側に形成された配線34,35により略被覆されている。また、絶縁材39は、コア基板31の下面側に形成された配線36により被覆されている。したがって、絶縁材39の熱膨張率と、コア基板31の熱膨張率の差による影響は、配線部22,23に影響し難い。従って、コア基板31や配線部22,23における亀裂の発生や剥離の発生を抑制することができる。
図5に示すように、配線基板20aのコア部21aはコア基板31を含む。コア基板31に形成された開口部31bは、コア基板31の上面側に形成された1つの配線36により覆われている。また、開口部31bは、コア基板31の下面側に形成された2つの配線34,35により覆われている。開口部31bの内面、上面側の配線36、下面側の配線34,35により囲まれた収容部37はチップキャパシタ38を収容する。チップキャパシタ38の接続端子38a,38bは、コア基板31の下面側に形成された配線34,35に接続されている。そして、収容部37内は、絶縁材39により充たされている。
図6に示すように、配線基板20bのコア部21bは、コア基板31を含む。コア基板31には、所定位置に上面と下面との間を貫通する複数の貫通孔31aが形成されている。貫通孔31a内には、コア基板31の上面と下面との間を貫通するスルーホール91が形成されている。このスルーホール91は、内部が導電体(例えば銅)により充たされた、所謂フィルドビアスルーホールである。スルーホール91の形状は、貫通孔31aの形状に対応し、例えば円柱状に形成されている。
先ず、図7(a)に示すように、上下の両主面に導電層101を有するコア基板31を用意する。導電層101は、例えば銅箔等の銅(Cu)である。次いで、図7(b)に示すように、コア基板31に貫通孔31aを形成する。貫通孔31aの形成には、例えばレーザ加工機やドリル機を用いることができる。例えば、レーザ加工機により貫通孔31aを形成した場合、デスミア処理を行い、貫通孔31a内に残留する樹脂スミア等を除去する。デスミア処理として、例えば過マンガン酸カリウム等を用いることができる。図7(c)に示すように、導電層102を形成する。導電層102は、例えば、無電解銅めっきと電解銅めっきをこの順に施して形成される。このとき、貫通孔31aの内面に無電解銅めっきにてシード層を形成し、シード層を電極とした電解銅めっきにより貫通孔31a内に導電層102を充填する。次いで、図7(d)に示すように、コア基板31に開口部31bを形成する。開口部31bの形成には、例えば、パンチングプレス装置、ドリル機、ルータ機を用いることができる。次いで、図7(e)に示すように、コア基板31の一方の面(図において下面)に、粘着性フィルム103を貼着する。
(3)コア基板31の上面と下面との間を貫通するスルーホール91は、コア基板31に形成された貫通孔31aにめっきを充填して形成されている。従って、コア基板31の開口部31bに充填する絶縁材39の材料は、スルーホール91に関わらずに選択することができる。従って、例えば絶縁材39の材料として、コア基板31の熱膨張率に近い熱膨張率の樹脂を用いることもでき、亀裂や剥離等の発生を抑制することができる。
・上記各実施形態において、配線部22,23の層数を適宜変更してもよい。
・配線基板20,20a,20bのコア基板31に形成した開口部31bにチップキャパシタ38を収容したが、チップ抵抗、インダクタ、半導体装置(LSI)等の電子部品を搭載するようにしてもよい。
・配線基板に複数のキャビティを形成して電子部品を搭載するようにしてもよい。1つのキャビティ内に搭載する電子部品は1個に限らず、複数個の電子部品を搭載するようにしてもよい。また、1つの配線基板に搭載する電子部品は1種類に限らず、複数種類の電子部品を搭載するようにしてもよい。
21 コア部
22,23 配線部
31 コア基板
31b 開口部
32 スルーホール
33 絶縁材
34,35 配線
36 配線
38 チップキャパシタ
39 絶縁材
Claims (7)
- 第1の主面と第2の主面とを有し、前記第1の主面と前記第2の主面とを貫通する開口部を有するコア基板と、
前記第1の主面に形成され、前記開口部を覆う第1の導電膜と、
前記第2の主面に形成され、前記開口部を覆う第2の導電膜と、
前記開口部内に配置され、前記第1の導電膜と接続された電子部品と、
前記開口部内に充填された絶縁材と、
前記コア基板の第1主面と前記第1の導電膜を覆い、絶縁層と配線層を積層して形成された第1の配線部と、
前記コア基板の第2主面と前記第2の導電膜を覆い、絶縁層と配線層を積層して形成された第2の配線部と、
を有することを特徴とする配線基板。 - 前記電子部品は、2つの接続端子を有し、
前記第1の導電膜は、先端部が互いに対向し、前記コア基板の前記第1の主面まで延びる形状に形成され、前記電子部品の接続端子にそれぞれ接続された2つの配線を有すること、を特徴とする請求項1に記載の配線基板。 - 前記コア基板の前記第1の主面と前記第2の主面とを貫通して形成され、前記第1の配線部に含まれる配線層と前記第2の配線部に含まれる配線層とを電気的に接続するスルーホールを有することを特徴とする請求項1又は2に記載の配線基板。
- 前記スルーホールは、内部に絶縁材が充填されてなることを特徴とする請求項3に記載の配線基板。
- 前記第1の配線部は、前記第1の配線部の表面に、搭載される半導体チップと接続される電極を含み、
前記第2の配線部は、前記第2の配線部の表面に、他の基板と接続される接続用パッドを含むこと
を特徴とする請求項1〜4のうちの何れか一項に記載の配線基板。 - 電子部品を内蔵するコア基板の両面にそれぞれ絶縁層と配線層を積層して形成された第1及び第2の配線部を有する配線基板の製造方法であって、
第1の主面と第2の主面とを有するコア基板に、前記第1の主面と前記第2の主面とを貫通する開口部を形成する工程と、
前記開口部を覆うフィルムを前記第1の主面に貼付する工程と、
前記開口部内に前記電子部品を配置し前記フィルムに固定する工程と、
前記開口部に絶縁材を充填する工程と、
前記フィルムを剥離する工程と、
前記絶縁材を覆う導電膜を形成する工程と、
を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。 - 前記コア基板に貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔の内面にめっきを形成する工程と、
を含み、
前記開口部に前記絶縁材を充填する工程において、前記貫通孔内に絶縁材を充填すること
を特徴とする請求項6に記載の配線基板の製造方法。
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