JP2014022551A - プリント配線板及びプリント配線板の製造方法 - Google Patents

プリント配線板及びプリント配線板の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 所望のインダクタ値と電気特性を備えるインダクタ部品を内蔵したプリント配線板を提供する。
【解決手段】 下側のビルドアップ層５０Ｓに形成された開口５０Ｅに、コイル層と樹脂絶縁層とを積層した積層構造のインダクタ部品１１０が収容される。ビルドアップ層を構成する絶縁層とは異なる材質で樹脂絶縁層を形成し、また、樹脂絶縁層の厚みを絶縁層よりも薄くすることで層数を増やし、コイル層の層数を大きくすることができるので、所望のインダクタンス値、Ｑ値を得るインダクタ部品を、プリント配線板内に収容することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インダクタ部品を内蔵するプリント配線板、及び、そのプリント配線板の製造方法に関する。
特許文献１は、インダクタの抵抗を小さくするため、厚い金属板（例えば１００〜３００μｍ）からプレス加工でインダクタ部品を製造している。そのインダクタ部品は特許文献１の図２に示されている。そのインダクタ部品が基板上に接着される。その後、特許文献１の図１０に示されているように、特許文献１は基板とインダクタ部品上にビルドアップ層を形成している。
特開２００８−２７０５３２号公報
特許文献１のインダクタ部品は金属板から形成されているので、特許文献１の技術でスパイラル状のインダクタが積層されると、異なる層のインダクタを接続することは困難であると考えられる。また、特許文献１は特許文献１の第８段落の記載よりインダクタをめっきで形成することを否定していると考えられる。そのため、インダクタ部品上にめっきでインダクタは積層されないと考えられる。これらの観点から、特許文献１からインダクタを積層することは困難と考えられる。特許文献１の方法でインダクタンスの値を高くすることは難しいと考えられる。
本発明の目的は、所望のインダクタンスの値とＱ値を有するインダクタ部品を内蔵しているプリント配線板、及び、そのプリント配線板の製造方法を提供することである。別の目的は、プリント配線板が薄くても十分なインダクタンスの値を有するインダクタ部品を内蔵するプリント配線板を提供することである。
本発明に係るプリント配線板は、第１面と前記第１面と反対側の第２面とを有するコア基板と、
前記コア基板の第１面上に形成されていて、上側の絶縁層と上側の導体層とを有する上側のビルドアップ層と、
前記コア基板の第２面上に形成されていて、下側の絶縁層と下側の導体層とインダクタ部品を収容するためのキャビティを有する下側のビルドアップ層と、前記キャビティに収容されているインダクタ部品とを有する。そして、前記インダクタ部品は、樹脂絶縁層と前記樹脂絶縁層上のコイル層で形成されている。
本発明に係るプリント配線板の製造方法は、第１面と前記第１面と反対側の第２面とを有するコア基板を形成することと、
前記コア基板の第１面上に絶縁層と導体層からなる上側のビルドアップ層を形成することと、
前記コア基板の第２面上に絶縁層と導体層からなる下側のビルドアップ層を形成することと、
前記下側のビルドアップ層にインダクタ部品を収容するためのキャビティを形成することと、
前記キャビティにインダクタ部品を収容することと、を有する。
第１実施形態のプリント配線板の断面図。 第１実施形態のインダクタ部品の断面図。 第１実施形態に係るインダクタ部品の各コイル層を示す平面図。 第１実施形態のインダクタ部品の製造方法を示す工程図。 第１実施形態のインダクタ部品の製造方法を示す工程図。 第１実施形態のインダクタ部品の製造方法を示す工程図。 第１実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図。 第１実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図。 第１実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図。 第１実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図。 第１実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図。 第１実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図。 別の例に係る積層コイルの各コイル層を示す平面図。 別の例に係る積層コイルの各コイル層を示す平面図。 第２実施形態のプリント配線板の断面図。 図１６（Ａ）はキャビティ形成用パターンの平面図、図１６（Ｂ）は剥離フィルムの平面図。 第３実施形態のプリント配線板の断面図。 積層コイルの各コイル層を示す平面図。 第４実施形態のプリント配線板の断面図。
[第１実施形態]
本発明の第１実施形態に係るプリント配線板１０の断面が図１に示される。そのプリント配線板１０は、第１面（Ｆ）とその第１面と反対側の第２面（Ｓ）を有する絶縁性基材２０とその絶縁性基材の第１面上の第１導体層３４Ａとその絶縁性基材の第２面上の第２導体層３４Ｂと第１導体層３４Ａと第２導体層３４Ｂを接続しているスルーホール導体３６とで形成されているコア基板３０を有する。
スルーホール導体３６は、絶縁性基材に形成されている貫通孔２８内をめっき膜で充填することにより形成される。貫通孔２８は、絶縁性基材の第１面側に形成されている第１開口部２８ａと、第２面側に形成されている第２開口部２８ｂで形成されている。第１開口部２８ａは第１面から第２面に向かってテーパしている。第２開口部２８ｂは第２面から第１面に向かってテーパしている。そして、第１開口部２８ａと第２開口部２８ｂは絶縁性基材の内部で繋がっている。
コア基板の第１面と絶縁性基材の第１面は同じ面であり、コア基板の第２面と絶縁性基材の第２面は同じ面である。
プリント配線板１０は、さらに、コア基板３０の第１面Ｆ上に上側のビルドアップ層５０Ｆを有する。上側のビルドアップ層５０Ｆはコア基板３０の第１面Ｆ上に形成されている絶縁層（上側の層間樹脂絶縁層）５０Ａとその絶縁層５０Ａ上の導体層（上側の導体層）５８Ａと絶縁層５０Ａを貫通し第１導体層３４Ａやスルーホール導体３６と導体層５８Ａを接続しているビア導体（上側のビア導体）６０Ａとを有する。上側のビルドアップ層５０Ｆはさらに絶縁層５０Ａと導体層５８Ａ上の絶縁層（最上の層間樹脂絶縁層）５０Ｃと絶縁層５０Ｃ上の導体層（最上の導体層）５８Ｃと絶縁層５０Ｃを貫通し導体層５８Ａやビア導体６０Ａと導体層５８Ｃとを接続するビア導体（最上のビア導体）６０Ｃを有する。
プリント配線板１０は、さらに、コア基板３０の第２面Ｓ上に下側のビルドアップ層５０Ｓを有する。下側のビルドアップ層５０Ｓはコア基板３０の第２面Ｓ上に形成されている絶縁層（下側の層間樹脂絶縁層）５０Ｂとその絶縁層５０Ｂ上の導体層（下側の導体層）５８Ｂと絶縁層５０Ｂを貫通し第２導体層３４Ｂやスルーホール導体３６と導体層５８Ｂを接続しているビア導体（下側のビア導体）６０Ｂとを有する。下側のビルドアップ層５０Ｓはさらに絶縁層５０Ｂと導体層５８Ｂ上の絶縁層（最下の層間樹脂絶縁層）５０Ｄと絶縁層５０Ｄ上の導体層（最下の導体層）５８Ｄと絶縁層５０Ｄを貫通し導体層５８Ｂやビア導体６０Ｂと導体層５８Ｄとを接続するビア導体（最下のビア導体）６０Ｄを有する。
第１実施形態のプリント配線板１０は、さらに、インダクタ部品１１０を収容するためのキャビティ５０Ｅとそのキャビティに収容されているインダクタ部品１１０を有する。キャビティ５０Ｅは下側のビルドアップ層に形成されている。第１実施形態では、キャビティ５０Ｅは下側のビルドアップ層を貫通している。キャビティによりコア基板の第２面とスルーホール導体が露出している（図１１（Ｂ））。そのキャビティ５０Ｅにインダクタ部品１１０が収容されている。キャビティ５０Ｅは下側と最下の層間樹脂絶縁層５０Ｂ、５０Ｄに形成されている。インダクタ部品１１０の電極１５８ＥＤとスルーホール導体３６の下面３６Ｓを導電性部材で電気的に接続することができる。導電性部材は例えば半田や導電性ペーストや異方導電性フィルムである。その他、機械的な接続も可能である。キャビティ５０Ｅにより露出している下側のビルドアップ層の側壁とインダクタ部品との間の隙間は充填樹脂４９で充填されてもよい。コア基板３０の第２面やスルーホール導体とインダクタ部品との間の隙間にも充填樹脂４９が充填されてもよい。充填樹脂４９は磁性粒子を含んでも良い。インダクタ部品のＱ値が低下し難い。磁性粒子として、酸化鉄
（III）やコバルト酸化鉄等が挙げられる。
第１実施形態のプリント配線板は、さらに、上側のビルドアップ層上に開口７１Ａを有するソルダーレジスト層７０Ａと下側のビルドアップ層及びインダクタ部品１１０上に開口７１Ｂを有するソルダーレジスト層７０Ｂを有する。ソルダーレジスト層の開口により露出している導体層５８Ｃ、５８Ｄやビア導体６０Ｃ、６０Ｄの上面はパッドとして機能する。パッド上にＮｉ膜とＡｕ膜で形成されている金属膜７２Ａ、７２Ｂが形成され、その金属膜上に半田バンプ７６Ｕ、７６Ｄが形成されている。上側のビルドアップ層上に形成されている半田バンプ７６Ｕを介してＩＣチップがプリント配線板に搭載される。下側のビルドアップ層上に形成されている半田バンプ７６Ｄを介してプリント配線板はマザーボードに搭載される。
図１中のインダクタ部品１１０の拡大図が図２に示されている。第１実施形態のプリント配線板に収容されているインダクタ部品は、樹脂絶縁層１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃとコイル層１５８Ａ、１５８Ｂ、１５８Ｃとビア導体１６０Ｂ、１６０Ｃで形成されている。樹脂絶縁層とコイル層は交互に積層されていて、異なるコイル層は、それらの間の樹脂絶縁層に形成されているビア導体で接続されている。図２のインダクタ部品は、最下の樹脂絶縁層（第１の樹脂絶縁層）１５０Ａと最下の樹脂絶縁層１５０Ａ上の最下のコイル層（第１のコイル層）１５８Ａと第１のコイル層１５８Ａと第１の樹脂絶縁層１５０Ａ上の第２の樹脂絶縁層１５０Ｂと第２の樹脂絶縁層上の第２のコイル層１５８Ｂと第２の樹脂絶縁層と第２のコイル層上の最上の樹脂絶縁層（第３の樹脂絶縁層）１５０Ｃと最上の樹脂絶縁層上の最上のコイル層（第３のコイル層）１５８Ｃを有し、第１のコイル層と第２のコイル層は第２の樹脂絶縁層を貫通する第１のビア導体１６０Ｂで接続され、第２のコイル層と第３のコイル層は第３の樹脂絶縁層を貫通する第２のビア導体１６０Ｃで接続されている。そして、最上のコイル層は電極１５８ＥＤ（Ｐ３）を有していて、電極１５８ＥＤは、最上のコイル層の一端に形成されている。最上のコイル層の一端に電極が形成されていて、最上のコイル層のもう一方の端にビア導体が接続している。
図２では、複数のコイル層が積層されている。そのようなコイルは積層コイルと称されることがある。第１実施形態のインダクタ部品は、このような積層コイルＣＡ、ＣＢ、ＣＣを複数有し、各積層コイルは並列または直列で繋げられる。図２のインダクタ部品は、３つの積層コイルで形成されている（ＣＡ：図中左、ＣＢ：図中真中、ＣＣ：図中右）。各積層コイルは電気的に繋がっている。コイル層で挟まれる樹脂絶縁層は鉄-ニッケル合金、鉄合金、アモルファス合金等の磁性粒子を含むことができる。インダクタンスが高くなる。最下の樹脂絶縁層も磁性粒子を含むことができる。インダクタ部品内の磁束が外部に漏れ難くなる。このような観点から、最上のコイル層と最上の樹脂絶縁層上に磁性粒子を含む磁性体膜を形成することが好ましい。磁性粒子の量は３０〜６０vol％である。インダクタ部品を構成する樹脂絶縁層に磁性粒子を混合することや樹脂絶縁層の厚みを薄くすることで、下側のビルドアップ層の絶縁層の層数や導体層の層数が少なくなる。そのため、ビルドアップ層にインダクタ部品が内蔵されてもプリント配線板の厚みを薄くすることが出来る。
インダクタ部品の最下の樹脂絶縁層下と最上のコイル層と最上の樹脂絶縁層上に磁性体膜が形成されることが好ましい。さらに、インダクタ部品の側壁に磁性体膜が形成されても良い。インダクタ部品内の磁束が外部に漏れ難くなる。磁性体膜はスパッタなどで形成される。ターゲットとして酸化鉄（III）などが用いられる。
各コイル層１５８Ａ、１５８Ｂ、１５８Ｃは配線パターンで形成されている。そのパターンの形状の１例が図３に示される。各コイル層は一つの平面上に形成されている。第１から第３のコイル層１５８Ａ、１５８Ｂ、１５８Ｃはリング状の導体回路で形成されている。各層のコイル層は略１周の導体回路で形成されている。これにより、３ターンのコイルが形成される。各コイル層の電流の向きは同じである。図中の矢印は電流の向きを示している。この例では、向きは反時計回りである。また、各コイル層は断面方向で重なることが好ましい。
以下に第１積層コイルＣＡが説明される。最上のコイル層(第３のコイル層)１５８Ｃは、一端に電極１５８ＥＤ（Ｐ３）を有する。電極Ｐ３の形状は概ね円である。第３のコイル層は電極と反対側の端に第３の樹脂絶縁層に形成されているビア導体１６０Ｃと接続している接続部Ｖ３を有する。ビア導体１６０Ｃを介して第３のコイル層と第２のコイル層１５８Ｂは繋がっている。第２のコイル層はビア導体１６０Ｃと接続するためのビアパッドＰ２を有している。ビアパッドＰ２は第２のコイル層の一端に形成されている。第２のコイル層はビアパッドＰ２と反対側の端に第２の樹脂絶縁層に形成されているビア導体１６０Ｂと接続している接続部Ｖ２を有する。ビア導体１６０Ｂを介して第２のコイル層と第１のコイル層１５８Ａは繋がっている。第１のコイル層はビア導体１６０Ｂと接続するためのビアパッドＰ１を有している。ビアパッドＰ１は第１のコイル層の一端に形成されている。第１のコイル層のビアパッドＰ１と反対側の端は接続配線Ｌ１０に繋がっている。そして、接続配線Ｌ１０は第２積層コイルに繋がっている。第２積層コイルは第１積層コイルと同様であり、第１積層コイルと第２積層コイルに流れる電流の向きは同じである。第２積層コイルの最上のコイル層は第３積層コイルと繋がる接続配線につながっている。
図１３は別の例の積層コイルを示している。この図では最上と最下のコイル層のみ示されている。この例では各層のコイル層が螺旋状に導体回路（配線パターン）で形成されている。最上のコイル層６５８Ａは図３に示されている積層コイルと同様に電極６５８Ａａと接続部６５８Ａｂを有する。図１３（Ａ）のコイルでは、最下のコイル層６５８Ｂのビアパッド６５８Ｐは最下のコイル層の中心に形成されていて、最下のコイル層は接続配線Ｌ６５８と外周で繋がっている。コイル層の層数が偶数の時、電極は最上のコイル層の外周に形成されている（図１３（Ａ））。コイル層の層数が奇数の時、電極６５８Ａａは最上のコイル層６５８Ａの中心に形成され、最下のコイル層のビアパッド６５８Ｐは最下のコイル層の中心に形成されている（図１３（Ｂ））。
積層コイルの別の例が図１４に示されている。
図１４（Ｃ）に第３のコイル層（最上のコイル層）５５８Ｃ１、５５８Ｃ２が示されている。第３のコイル層５５８Ｃ１は一端に電極Ｐ３を有する。電流は電極Ｐ３から反時計回りに略半周流れて、第３のコイル層５５８Ｃ１の入力接続部Ｖ３Ｉに至る（図１４（Ｃ））。第３のコイル層５５８Ｃ１は、ビア導体１６０Ｃを介して第２のコイル層５５８Ｂ１の入力ビアパッドＰ２Ｉに接続される。電流は反時計回りに略半周流れて、第２のコイル層５５８Ｂ１の入力接続部Ｖ２Ｉに至る（図１４（Ｂ））。第２のコイル層５５８Ｂ１は、ビア導体１６０Ｂを介して第１のコイル層５５８Ａの入力ビアパッドＰ１Ｉに接続される（図１４（Ａ））。電流は反時計回りに第１のコイル層５５８Ａを略一周し、第１のコイル層５５８Ａの出力ビアパッドＰ１Ｏに至る。第１のコイル層はビア導体１６０Ｂを介して第２のコイル層５５８Ｂ２の出力接続部Ｖ２Ｏに接続される。電流は反時計回りに半周流れて、第２のコイル層５５８Ｂ２の出力ビアパッドＰ２Ｏに至る（図１４（Ｂ））。第２のコイル層は、ビア導体１６０Ｃを介して第３のコイル層５５８Ｃ２の出力接続部Ｖ３Ｏに接続される（図１４（Ｃ））。電流は反時計回りに略半周流れて接続配線Ｌ１０に至る（図１４（Ｃ））。図１４に示されている積層コイルは接続配線を介して別の積層コイルに直列もしくは並列で接続される。最下のコイル層以外のコイル層（第３のコイル層、第２のコイル層）は配線パターンで形成されている入力回路５５８Ｃ１、５５８Ｂ１と出力回路５５８Ｃ２、５５８Ｂ２で形成されている。各入力回路と各出力回路は略半周の配線パターンで形成されている（図１４）。
第１のコイル層（最下のコイル層）は略１周のコイル形状の配線パターンで形成されている。
最下のコイル層以外のコイル層は２つの配線パターンで形成されている。第１実施形態では、積層コイルは隣接する同形状の積層コイルと接続配線Ｌ１０を介して接続される。第１実施形態のインダクタ部品１１０は、３個の積層コイルで形成されている。
複数の積層コイルが並列で繋げられると、複数の積層コイルが低い抵抗で繋げられる。そのため、複数の積層コイルでインダクタ部品が形成されても、低抵抗なインダクタ部品が得られる。
インダクタ部品は無機粒子を含む樹脂膜で覆われても良い。樹脂膜は磁性を有していない。樹脂膜や磁性体膜は粒子以外にエポキシなどの樹脂を含む。インダクタ部品と充填樹脂との接合強度が高くなる。インダクタ部品と充填樹脂間での剥がれによるプリント配線板内の導体層の断線などの不具合が防止される。磁性体膜は磁性粒子以外に磁性を有さない無機粒子を含んでもよい。磁性を有さない無機粒子としてシリカ粒子やアルミナ粒子が挙げられる。磁性体膜の熱膨張係数を小さくすることができる。
インダクタ部品が交互に積層されている樹脂絶縁層とコイル層で形成され、プリント配線板のスルーホール導体と接続するための電極を有する。また、インダクタ部品はビルドアップ層と別に形成されている。そのため、樹脂絶縁層の層数やコイル層の層数を調整することでインダクタ部品の厚みが調整される。下側のビルドアップ層の厚みを考慮してインダクタ部品が製造される。下側のビルドアップ層が、絶縁層５０Ｂ、絶縁層５０Ｄの２層で形成されている場合、樹脂絶縁層の厚みを絶縁層の厚みよりも薄くすることで、コイル層の層数を増やすことができる。例えば、絶縁層の厚みは４０μｍであり、樹脂絶縁層の厚みは１５μｍである。インダクタンスの値がコイル層の層数で調整される。インダクタの値が大きくなる。ビルドアップ層の絶縁層とは異なり、インダクタ部品の樹脂絶縁層が磁性粒子を含むことで、所望のインダクタンス値、Ｑ値等の電気特性が得られる。第１実施形態のインダクタ部品は下側のビルドアップ層に内蔵されるための部品に適している。インダクタ部品は磁性を有していない樹脂膜で覆われても良い。インダクタ部品の劣化が抑制される。
第１実施形態では、ビルドアップ層とインダクタ部品がプリント配線板の技術分野で使われている技術で製造されている。ビルドアップ層とインダクタ部品が別々に製造されているので、コイル層の配線パターンの厚みをビルドアップ層の導体層の厚みより厚くすることができる。そのため抵抗値の低いインダクタ部品がプリント配線板に内蔵され、微細な導体回路を有するプリント配線板が製造される。（コイル層の配線パターンの厚み）／（ビルドアップ層の導体層の厚み）は１．２〜３倍であることが好ましい。抵抗値が低くインダクタンスの値が大きいインダクタ部品が得られる。薄くて微細な回路を有するプリント配線板が得られる。インダクタ部品の樹脂絶縁層の厚みはビルドアップ層の絶縁層の厚みより薄い。薄いプリント配線板に大きなインダクタンスを有するインダクタ部品が内蔵される。
第１実施形態では、インダクタ部品の電極が、導電性ペースト等の導電性物質を介してスルーホール導体に接続される。プリント配線板上に実装される半導体素子とインダクタ部品間の配線距離が短くなる。そのため、半導体素子への電源供給能力を向上することができる。
第１実施形態では、キャビティ５０Ｅの側壁とインダクタ部品との間、及び、コア基板の第２面とインダクタ部品との間に充填されている充填樹脂４９は磁性粒子を含むことが好ましい。インダクタ部品からの磁束による配線パターンへの影響が軽減される。
第１実施形態では、インダクタ部品上にソルダーレジスト層が直接形成されているので、インダクタ部品上に厚み調整用の絶縁層を形成する必要がない。製造が簡単に成る。
図４〜図６は第１実施形態のインダク部品の製造工程を示す。
（磁性粒子を含む樹脂絶縁層用フィルムの作成）
（Ａ）樹脂含有溶液の作製
MEK６．８ｇとキシレン２７．２ｇの混合溶媒に、エポキシ樹脂（例えば、ジャパン・エポキシ・レジン社製、商品名：エピコート１００７）８５ｇと酸化鉄（III）などの磁性粒子が添加される。磁性粒子の例として、コバルト酸化鉄、バリウムフェライトなどが挙げられる。
（Ｂ）樹脂絶縁層用フィルムの作製
前記(Ａ)の樹脂含有溶液に硬化剤としてジシアンジアミド（例えば、ビィ・ティ・アイ・ジャパン社製、商品名：ＣＧ−１２００）と硬化触媒（例えば、四国化成社製、商品名：キュアゾール２Ｅ４ＨＺ）が添加される。その後、これらの混合物は三本ローラで混練され、樹脂絶縁層用溶液が形成される。硬化剤と硬化触媒の添加量はエポキシ１００ｇに対してそれぞれ３．３ｇである。
この樹脂絶縁層用溶液がロールコータ（サーマトロニクス貿易社製）でポリエチレンテレフタレートのシート上に塗布される。そして、その溶液は、１６０℃、５分間の条件で乾燥され、溶媒が除去される。磁性粒子を含む樹脂絶縁層用フィルムが得られる。厚みが約２０μｍ〜５０μｍである。
その樹脂絶縁層用フィルム中の磁性粒子の量は３０ｖｏｌ％から６０ｖｏｌ％である。なお、樹脂絶縁層用フィルムは磁性粒子を含まず、シリカやアルミナなどの無機粒子を含んでも良い。
支持板１７０上に上記（Ｂ）のフィルムが積層され、その後、そのフィルムを硬化することで最下の樹脂絶縁層１５０Ａが形成される（図４（Ａ））。第１実施形態の樹脂絶縁層はエポキシなどの樹脂と磁性粒子で形成されている。図中で支持板は、１枚の板として示されているが、支持板は銅張積層板と銅箔とからなり、銅箔は銅張積層板に超音波接合されている。インダクタ部品は支持板の両面に形成されるが、図では両面にインダクタ部品を形成することは省略されている。
樹脂絶縁層１５０Ａ上に無電解めっき膜１５２Ａが形成される。無電解めっき膜上に所定パターンのめっきレジストが形成され、電解めっきにより、めっきレジストから露出する無電解めっき膜１５２Ａ上に電解めっき膜１５６Ａが形成される。その後、めっきレジストが除去され電解めっき膜１５６Ａ間の無電解めっき膜が除去される。無電解めっき膜１５２Ａと無電解めっき膜上の電解めっき膜１５６Ａで形成される第１のコイル層１５８Ａが形成される（図４（Ｂ））。第１のコイル層と最下の樹脂絶縁層上に上記（Ｂ）のフィルムが積層され、その後、そのフィルムを硬化することで第２の樹脂絶縁層１５０Ｂが形成される（図４（Ｃ））。
レーザで第２の樹脂絶縁層１５０Ｂに第１のコイル層のビアパッドＰ１に至るビア導体用の開口１５１Ｂが形成される（図５（Ａ））。第２の樹脂絶縁層１５０Ｂ上、及び、ビア導体用の開口１５１Ｂ内に無電解めっき膜１５２Ｂが形成される（図５（Ｂ））。
無電解めっき膜１５２Ｂ上に所定パターンのめっきレジスト１５４Ｂが形成される（図５（Ｃ））。電解めっきにより、めっきレジストから露出する無電解めっき膜上に電解めっき膜１５６Ｂが形成される（図６（Ａ））。めっきレジストが除去され電解めっき膜１５６Ｂ間の無電解めっき膜が除去される。無電解めっき膜１５２Ｂと無電解めっき膜上の電解めっき膜１５６Ｂで形成される第２のコイル層１５８Ｂとビア導体１６０Ｂと接続部Ｖ２とビアパッドＰ２が形成される（図６（Ｂ））。ビアパッドＰ２は図示されていない。ビア導体１６０Ｂは第１のコイル層のビアパッドと第２のコイル層の接続部を接続している。第２のコイル層が電極を有すれば、２層のコイル層を有する積層コイルが完成する。第２のコイル層の表面が粗化される（図示せず）。
第２の樹脂絶縁層の形成方法と第２のコイル層の形成方法と同様な方法で第２の樹脂絶縁層と第２のコイル層上に順に第３の樹脂絶縁層１５０Ｃと第３のコイル層（最上のコイル層）１５８Ｃが形成される。図６（Ｃ）では、支持板上に３つの積層コイル（第１積層コイルＣＡ、第２積層コイルＣＢ、第３積層コイルＣＣ）が示されている。この例では、インダクタ部品は第１、第２、第３積層コイルＣＡ、ＣＢ、ＣＣで形成されている。第１積層コイルと第２積層コイルは図示されていない接続配線で繋がっている。第２積層コイルと第３積層コイルは図示されていない接続配線で繋がっている。第１積層コイルと第２積層コイルと第３積層コイルは直列で繋がっている。各コイル層と各積層コイルで流れる電流の向きは同じである。第３の樹脂絶縁層のビア導体１６０Ｃは第２のコイル層と第３のコイル層を接続している。第１積層コイルと第２積層コイルと第３のコイル層の表面は粗化されている。電極１５８ＥＤの表面は粗化されていない。複数の積層コイル（第１積層コイル、第２積層コイル、第３積層コイル）はそれぞれ入力電極Ｐ３Ｉと出力電極ＯＵＴを有し、各積層コイルは並列で繋げられても良い（図１８）。また、各積層コイルは共通電極に並列で繋げられても良い（図１８）。共通電極がスルーホール導体などを介してプリント配線板に繋げられる。
インダクタ部品と支持板１７０が分離され、インダクタ部品１１０が完成する（図２）。支持板とインダクタ部品は接合箇所より内側で切断される。インダクタ部品は支持板から分離される。その後、
銅箔がエッチングで除去されることによりインダクタ部品が完成する。
第１実施形態のプリント配線板１０の製造方法が図７〜図１２に示される。
（１）絶縁性基材２０とその両面に銅箔２２が積層されている両面銅張積層板２０Ａが出発材料である。絶縁性基材の厚さは、１００〜４００μｍである。厚みが１００μｍより薄いと基板強度が低すぎる。厚みが４００μｍを越えるとプリント配線板の厚さが厚くなる。絶縁性基材は第１面Ｆとその第１面と反対側の第２面Ｓを有する。銅箔２２の表面に図示されない黒化処理が施される（図７（Ａ））。
（２）絶縁性基材の第１面Ｆ側から両面銅張積層板２０Ａにレーザが照射される。絶縁性基材の第１面から第２面に向けて細くなっている第１開口部２８ａが形成される（図７（Ｂ））。
（３）絶縁性基材の第２面Ｓ側から両面銅張積層板２０Ａにレーザが照射される。絶縁性基材の第２面から第１面に向けて細くなっている第２開口部２８ｂが形成される（図７（Ｃ））。第２開口部２８ｂは絶縁性基材内で第１開口部２８ａと繋がりスルーホール導体用の貫通孔２８が形成される。
（４）無電解めっき処理により無電解めっき膜３１が貫通孔の内壁と銅箔上に形成される（図８（Ａ））。
（５）電解めっき処理により、無電解めっき膜上に電解めっき膜３２が形成される。貫通孔内にスルーホール導体３６が形成される。スルーホール導体３６は貫通孔の内壁に形成されている無電解めっき膜３１と貫通孔を充填している電解めっき膜３２で形成される（図８（Ｂ））。第１実施形態では、スルーホール導体が、第１面から第２面に向かって細くなると共に、第２面から第１面に向かって細くなる。このため、電界めっき液の入れ替わりが良いのでスルーホール導体内にボイドが発生し難い。
（６）絶縁性基材の表面の電解めっき膜３２に所定パターンのエッチングレジスト４０が形成される（図８（Ｃ））。
（７）エッチングレジストから露出する電解めっき膜３２、無電解めっき膜３１、銅箔２２が除去される（図８（Ｄ））。その後、エッチングレジストが除去され、導体層３４Ａ、３４Ｂ及びスルーホールランド３８Ａ、３８Ｂ、インダクタ部品収容用のキャビティを形成するための導体パターン（キャビティ形成用パターン）３４Ｂｂが形成される（図９（Ａ））。図１６（Ａ）にキャビティ形成用パターンの平面図が示されている。キャビティ形成用パターンはインダクタ部品を収容するためのキャビティの外形に合わせて形成されていて、おおむね枠の形状である。
コア基板の第２面上に剥離フィルム３４Ｂｚが置かれる（図９（Ｂ））。フィルム３４Ｂｚの大きさはキャビティ形成用パターンの外形より小さい。フィルム３４Ｂｚはキャビティ形成パターンの外周より内側に置かれる。剥離フィルムが置かれる位置や剥離フィルムの大きさは図１６（Ｂ）に示される。
（８）コア基板３０上にＢ−ステージのプリプレグが積層される。プリプレグの代わりに樹脂絶縁層用樹脂フィルムが積層されてもよい。プリプレグはガラスクロスなどの補強材を有するが層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムは補強材を有していない。両者ともガラス粒子などの無機粒子を含むことが好ましいが、樹脂絶縁層と異なり磁性粒子を含まない。コア基板の第１面と第２面上のプリプレグが硬化される。コア基板の第１面と第２面上に絶縁層（層間樹脂絶縁層）５０Ａ、５０Ｂが形成される（図９（Ｃ））。コア基板の第２面上に形成されている絶縁層５０Ｂは、コア基板と剥離フィルム３４Ｂｚ上に形成されている。
（９）絶縁層５０Ａ、５０Ｂに導体層３４Ａ、３４Ｂやスルーホール導体３６に至るビア導体用の開口５１Ａ、５１Ｂが形成される（図９（Ｄ））。絶縁層５０Ａ、５０Ｂに粗面が形成される（図示せず）。
（１０）無電解めっき処理により、ビア導体用の開口の内壁と絶縁層上に無電解めっき膜５２Ａ、５２Ｂが形成される（図９（Ｅ））。
（１１）無電解めっき膜５２Ａ、５２Ｂ上にめっきレジスト５４Ａ、５４Ｂが形成される（図１０（Ａ））。
（１２）次に、電解めっき処理により、めっきレジストから露出する無電解めっき膜５２Ａ、５２Ｂ上に電解めっき膜５６Ａ、５６Ｂが形成される（図１０（Ｂ））。
（１３）続いて、めっきレジスト５４Ａ、５４Ｂが５％ＮａＯＨで除去される。その後、電解銅めっき膜から露出する無電解めっき膜５２Ａ、５２Ｂがエッチングにて除去され、無電解めっき膜５２Ａ、５２Ｂと電解めっき膜５６Ａ、５６Ｂからなる導体層５８Ａ、５８Ｂが形成される。導体層５８Ａ、５８Ｂは複数の導体回路やビア導体のランドを含む（図１０（Ｃ））。
（１４）図９（Ｃ）〜図１０（Ｃ）の処理が繰り返され、絶縁層５０Ａ、５０Ｂ上に最上と最下の層間樹脂絶縁層５０Ｃ、５０Ｄが形成される。最上と最下の層間樹脂絶縁層５０Ｃ、５０Ｄ上に導体層５８Ｃ、５８Ｄが形成される。最上と最下の層間樹脂絶縁層５０Ｃ、５０Ｄにビア導体６０Ｃ、６０Ｄが形成され、導体層５８Ａ、５８Ｂと導体層５８Ｃ、５８Ｄはそれらのビア導体６０Ｃ、６０Ｄで接続される（図１１（Ａ））。コア基板３０の第１面Ｆ上に上側のビルドアップ層５０Ｆが形成され、コア基板の第２面Ｓ上に下側のビルドアップ層５０Ｓが形成される。各ビルドアップ層は絶縁層と導体層と異なる導体層を接続するためのビア導体を有する。
（１５）インダクタ部品収容用のキャビティを形成するため、剥離フィルの外周に沿ってキャビティ形成用パターン３４Ｂｂ上にレーザが照射される。レーザ照射箇所は切断位置である。この時、剥離フィルの外周がキャビティ形成用パターン３４Ｂｂよりも内側に位置している。そのため、キャビティ形成用パターン３４Ｂｂがレーザのストッパーとして機能するため、コア基板がダメージを受け難い。切断位置より内側の絶縁層５０Ｂ、５０Ｄは剥離フィルム３４Ｂｚ上に形成されているので、それらの部分（除去部分）は剥離フィルムを介してコア基板から除去される。剥離フィルムもコア基板から除去される。キャビティ５０Ｅが形成される（図１１（Ｂ））。キャビティにより露出されるスルーホール導体上に導電性ペーストが形成される。半田がスルーホール導体上に形成されてもよい。
（１６）スルーホール導体とインダクタ部品の電極が位置合わせされ、キャビティ５０Ｅ内にインダクタ部品１１０が収容される。インダクタ部品とスルーホール導体が導電性部材で電気的に接続される。スルーホール導体とインダクタ部品の電極が電気的に繋がる。キャビティとインダクタ部品との隙間に樹脂（充填樹脂）４９が充填される（図１１（Ｃ））。充填樹脂はキャビティにより形成される下側のビルドアップ層の側壁とインダクタ部品間に形成される。また、充填樹脂はコア基板とインダクタ部品間に形成される。
（１７）上側のビルドアップ層に開口７１Ａを有する上側のソルダーレジスト層７０Ａが形成される。下側のビルドアップ層及びインダクタ部品１１０上に開口７１Ｂを有する下側のソルダーレジスト層７０Ｂが形成される（図１２（Ａ））。開口７１Ａ、７１Ｂは導体層やビア導体の上面を露出する。その部分はパッドとして機能する。
（１８）パッド上にニッケル層とニッケル層上の金層で形成される金属膜７２Ａ、７２Ｂが形成される（図１２（Ｂ））。ニッケル−金層以外にニッケル−パラジウム−金層からなる金属膜が挙げられる。下側のビルドアップ層がキャビティを有するためプリント配線板に反りが生じ易い。そのため下側のビルドアップ層の絶縁層の厚みは上側のビルドアップ層の絶縁層の厚みより厚いことが好ましい。別の例として、上側のビルドアップ層の絶縁層は補強材を有さず、下側のビルドアップ層は補強材を有することが好ましい。プリント配線板の反りが減少する。
（１９）この後、上側のビルドアップ層のパッドに半田バンプ７６Ｕが形成され、下側のビルドアップ層のパッドに半田バンプ７６Ｄが形成される。半田バンプを有するプリント配線板１０が完成する（図１）。
半田バンプ７６Ｕを介してＩＣチップがプリント配線板１０へ実装される（図示せず）。その後、半田バンプ７６Ｄを介してプリント配線板がマザーボードに搭載される。
[第２実施形態]
図１５は、第２実施形態に係るプリント配線板を示す。
第２実施形態では、第１実施形態と同様に下側のビルドアップ層５０Ｄにインダクタ部品を収容されている。第２実施形態では、下側のビルドアップ層上にチップコンデンサＣ１が実装されている。第２実施形態では、インダクタ部品とチップコンデンサＣ１が短い配線で接続される。従って、これらで、ＤＣ−ＤＣコンバータのフィルターが構成される場合、性能を高くすることができる。
第２実施形態のインダクタ部品の樹脂絶縁層は磁性粒子を含まない。第２実施形態のインダクタ部品の樹脂絶縁層はシリカなどの無機粒子とエポキシなどの樹脂で形成されている。
（無機粒子を含む樹脂絶縁層用フィルムの作成）
（Ａ）樹脂含有溶液の作製
MEK６．８ｇとキシレン２７．２ｇの混合溶媒に、エポキシ樹脂（例えば、ジャパン・エポキシ・レジン社製、商品名：エピコート１００７）８５ｇとシリカなどの無機粒子が添加される。無機粒子は磁性粒子を含まない。
（Ｂ）樹脂絶縁層用フィルムの作製
前記(Ａ)の樹脂含有溶液に硬化剤としてのジシアンジアミド（例えば、ビィ・ティ・アイ・ジャパン社製、商品名：ＣＧ−１２００）と硬化触媒（例えば、四国化成社製、商品名：キュアゾール２Ｅ４ＨＺ）が添加される。その後、これらの混合物は三本ローラで混練され、樹脂絶縁層用溶液が形成される。硬化剤と硬化触媒の添加量はエポキシ１００ｇに対してそれぞれ３．３ｇである。
この樹脂絶縁層用溶液がロールコータ（サーマトロニクス貿易社製）でポリエチレンテレフタレートのシート上に塗布される。そして、その溶液は、１６０℃、５分間の条件で加熱乾燥され、溶媒が除去される。無機粒子を含む樹脂絶縁層用フィルムが得られる。厚みが約２０μｍ〜５０μｍである。なお、硬化後の樹脂絶縁層中の無機粒子の量は３０ｖｏｌ％から６０ｖｏｌ％である。
（Ｃ）インダクタ部品の製造方法
第２実施形態のインダクタ部品の製造方法は第１実施形態のインダクタ部品の製造方法と同様である。
第２実施形態では、この無機粒子を含む樹脂絶縁層用フィルムを用いることで、第１実施形態と同様にインダクタ部品が得られる。第２実施形態では、最下と最上の樹脂絶縁層を含む各樹脂絶縁層が無機粒子とエポキシなどの樹脂で形成されている。
（Ｄ）プリント配線板の製造方法
第２実施形態のプリント配線板の製造方法は第１実施形態のプリント配線板の製造方法と同様である。
[第３実施形態]
図１７は、第３実施形態のプリント配線板を示す。
第３実施形態では、下側のビルドアップ層の絶縁層５０Ｂにキャビティ５０Ｅが形成され、そのキャビティ内にインダクタ部品１１０が収容されている。インダクタ部品上に被覆絶縁層５００Ｄが形成されている。インダクタ部品の直上の被覆絶縁層に導体回路が形成されていない。被覆絶縁層上の導体層５８０Ｄはインダクタ部品直上以外の領域に形成されている。被覆絶縁層は下側のビルドアップ層とインダクタ部品を覆っている。
[第４実施形態]
図１９は、第４実施形態のプリント配線板を示す。
第４実施形態では、下側のビルドアップ層の最下の層間樹脂絶縁層５０Ｄにキャビティ５０Ｅが形成され、そのキャビティにインダクタ部品が収容されている。キャビティは下側の層間樹脂絶縁層に形成されていない。下側の層間樹脂絶縁層５０Ｂ上であって最下の層間樹脂絶縁層に形成されているキャビティ内に収容されている。インダクタ部品とコア基板とは下側の層間樹脂絶縁層５０Ｂのビア導体６０Ｂを介して接続される。第４樹脂絶縁層では、インダクタ部品とプリント配線板は下側の導体層５８Ｂまたは下側のビア導体を介して繋げられる。
各実施形態で、インダクタ部品内の各コイル層は重なっていることが好ましい。つまり、各コイル層がコア基板の第１面に等倍に投影されると各コイル層の像は重なる。
各実施形態で内蔵されているインダクタ部品の熱膨張係数の値は絶縁性基材の熱膨張係数の値よりも小さい。各実施形態でインダクタ部品の樹脂絶縁層の層数は下側のビルドアップ層の絶縁層（層間樹脂絶縁層）の層数より多い。各実施形態でインダクタ部品のコイル層の層数は下側のビルドアップ層の導体層の層数より多い。薄いプリント配線板に大きなインダクタンスを有するインダクタ部品が内蔵される。インダクタ部品の導体の面積は少ない。インダクタ部品のコイル層の層数がビルドアップ層の導体層の層数より多いため、上側と下側のビルドアップ層で導体の体積が近くなる。プリント配線板の反りが小さくなる。
１０ プリント配線板
３０ コア基板
３４Ａ、３４Ｂ 導体層
５０Ａ 上側の層間樹脂絶縁層
５０Ｅ キャビティ
５０Ｆ 上側のビルドアップ層
５０Ｓ 下側のビルドアップ層
５８Ａ 上側の導体層
６０Ａ ビア導体
１１０ インダクタ部品
１５０Ｄ 樹脂絶縁層
１５８Ｄ コイル層
１６０Ｄ ビア導体

Claims (13)

  1. 第１面と前記第１面と反対側の第２面とを有するコア基板と、
    前記コア基板の第１面上に形成されていて、上側の絶縁層と上側の導体層とを有する上側のビルドアップ層と、
    前記コア基板の第２面上に形成されていて、下側の絶縁層と下側の導体層とインダクタ部品を収容するためのキャビティを有する下側のビルドアップ層と、
    前記キャビティに収容されているインダクタ部品とを有するプリント配線板であって、
    前記インダクタ部品は、樹脂絶縁層と前記樹脂絶縁層上のコイル層で形成されている。
  2. 請求項１のプリント配線板であって、前記インダクタ部品は、
    複数の樹脂絶縁層と複数のコイル層とビア導体で形成され、前記コイル層と前記樹脂絶縁層は交互に積層され、異なる層のコイル層は前記インダクタ部品のビア導体で接続されている。
  3. 請求項２のプリント配線板であって、
    前記コア基板は、さらに、スルーホール導体を有し、
    前記キャビティは前記コア基板の第２面と前記スルーホール導体を露出し、
    前記インダクタ部品の前記樹脂絶縁層は最下の樹脂絶縁層を含み、前記インダクタ部品は、前記最下の樹脂絶縁層上に電極を有し、
    前記電極が前記スルーホール導体に接続されている。
  4. 請求項２のプリント配線板であって、
    前記インダクタ部品の樹脂絶縁層の厚みは、前記下側のビルドアップ層の絶縁層の厚みより薄い。
  5. 請求項２のプリント配線板であって、
    前記下側のビルドアップ層は複数の絶縁層で形成されていて、前記インダクタ部品の樹脂絶縁層の層数は前記下側のビルドアップ層の絶縁層の層数より多い。
  6. 請求項２のプリント配線板であって、
    さらに、前記キャビティから露出する前記下側のビルドアップ層の側壁と前記インダクタ部品との間の隙間に形成されている充填樹脂を有する。
  7. 請求項６のプリント配線板であって、
    前記充填樹脂は磁性粒子を含む。
  8. 請求項６のプリント配線板であって、
    前記充填樹脂は前記コア基板と前記インダクタ部品の間に形成されている。
  9. 請求項１のプリント配線板であって、
    更に、前記インダクタ部品と前記下側のビルドアップ層を覆う被覆絶縁層を含み、前記インダクタ部品上の前記被覆絶縁層上に導体回路は形成されていない。
  10. 請求項１のプリント配線板であって、
    さらに、前記下側のビルドアップ層と前記インダクタ部品上にソルダーレジスト層を有し、前記ソルダーレジスト層は前記インダクタ部品を覆っている。
  11. 請求項３のプリント配線板であって、
    前記インダクタ部品の電極と前記スルーホール導体は導電性部材で接続されている。
  12. 請求項１のプリント配線板であって、
    さらに、前記下側のビルドアップ層上にチップコンデンサが実装されている。
  13. 第１面と前記第１面と反対側の第２面とを有するコア基板を形成することと、
    前記コア基板の第１面上に絶縁層と導体層からなる上側のビルドアップ層を形成することと、
    前記コア基板の第２面上に絶縁層と導体層からなる下側のビルドアップ層を形成することと、
    前記下側のビルドアップ層にインダクタ部品を収容するためのキャビティを形成することと、
    前記キャビティにインダクタ部品を収容することと、を有するプリント配線板の製造方法。
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