JP2015141953A - 部品内蔵配線基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コア基板と配線積層部との密着力の低下を防止することにより、信頼性に優れた部品内蔵配線基板を提供すること。【解決手段】部品内蔵配線基板は、コア基板１１、部品１００，１０１、樹脂充填材９３及び配線積層部を備える。部品１００，１０１は、コア主面と部品主面とを同じ側に向けた状態で複数の収容穴部９０，９１にそれぞれ収容される。樹脂充填材９３は、収容穴部９０，９１の内壁面９２と部品側面１０４との隙間に充填される。また、コア基板１１は、隣接する収容穴部９０，９１間に位置するブリッジ部６１と、裏面側導体層８１が形成された外周部６２とを有する。ブリッジ部６１のコア裏面１３には、裏面側導体層８１から独立し、かつ裏面側導体層８１の表面と同じ高さに突出する島状層２４１が形成される。裏面側導体層８１と島状層２４１との隙間Ｓ２は、樹脂充填材９３の一部で埋められる。【選択図】図２

Description

本発明は、内部にコンデンサなどの部品が収容されている部品内蔵配線基板及びその製造方法に関するものである。

コンピュータのマイクロプロセッサ等として使用される半導体集積回路素子（ＩＣチップ）は、近年ますます高速化、高機能化しており、これに付随して端子数が増え、端子間ピッチも狭くなる傾向にある。一般的にＩＣチップの底面には多数の端子が密集してアレイ状に配置されており、このような端子群はマザーボード側の端子群に対してフリップチップの形態で接続される。但し、ＩＣチップ側の端子群とマザーボード側の端子群とでは端子間ピッチに大きな差があることから、ＩＣチップをマザーボード上に直接的に接続することは困難である。そのため、通常は、ＩＣチップをＩＣチップ搭載用配線基板上に搭載してなるパッケージを作製し、そのパッケージをマザーボード上に搭載するという手法が採用される。また、この種のパッケージを構成するＩＣチップ搭載用配線基板においては、ＩＣチップのスイッチングノイズの低減や電源電圧の安定化を図るために、コンデンサを設けることが提案されている。その一例として、コア基板内にコンデンサを埋め込むとともに、コア基板のコア主面及びコア裏面に層間絶縁層及び導体層を積層してなるビルドアップ層を形成した配線基板が従来提案されている（例えば特許文献１，２参照）。

また、上記したＩＣチップ搭載用配線基板として、コア基板内に複数のコンデンサを埋め込んだ配線基板が提案されている。上記の配線基板の製造方法の一例を以下に説明する。まず、コア主面２０１及びコア裏面２０２の両方にて開口する収容穴部２０３を複数有する樹脂材料製のコア基板２０４を準備する（図２９参照）。なお、コア主面２０１の略全体には主面側導体層２０５が形成され、コア裏面２０２の略全体には裏面側導体層２０６が形成されている。併せて、コンデンサ主面２０７及びコンデンサ裏面２０８を有するコンデンサ２０９（図２９，図３０参照）を準備する。次に、コア裏面２０２側に粘着テープ２１０を貼り付けるテーピング工程を行い、収容穴部２０３のコア裏面２０２側の開口をあらかじめシールする。そして、複数の収容穴部２０３内にそれぞれコンデンサ２０９を収容する収容工程を行い、各コンデンサ２０９のコンデンサ裏面２０８を粘着テープ２１０の粘着面に貼り付けて仮固定する（図２９参照）。次に、収容穴部２０３の内壁面とコンデンサ２０９の側面との隙間Ａ１に樹脂充填材２１１を充填する充填工程を行った後、樹脂充填材２１１を硬化収縮させることにより、コンデンサ２０９を固定する（図３０参照）。そして、粘着テープ２１０を剥離した後、コア主面２０１側に対して、層間絶縁層及び導体層を交互に積層して主面側ビルドアップ層を形成するとともに、コア裏面２０２側に対して、層間絶縁層及び導体層を交互に積層して裏面側ビルドアップ層を形成する。その結果、所望の配線基板が得られる。

特開２０１１−２１６７４０号公報（図１等） 特開２０１３−１８３０２９号公報（図１等）

ところが、コア基板２０４内に埋め込まれるコンデンサ２０９の数が多くなると、これに伴って、隣接する収容穴部２０３間に存在するコア基板２０４のブリッジ部２１２の幅が小さくなり、ブリッジ部２１２のコア裏面２０２に形成された裏面側導体層２０６の幅も小さくなる。その結果、裏面側導体層２０６と粘着テープ２１０との間の密着力が低下するため、上記の樹脂充填材２１１を隙間Ａ１に充填する際に、樹脂充填材２１１の一部が裏面側導体層２０６と粘着テープ２１０との間（図３１の隙間Ａ２参照）に潜り込む可能性がある。この場合、ブリッジ部２１２に形成された裏面側導体層２０６が樹脂充填材２１１に覆われてしまい、裏面側導体層２０６の表面全体の粗化ができなくなる。また、ブリッジ部２１２のコア裏面２０２側に樹脂充填材２１１の盛り上がり部分が形成されてしまう。その結果、コア裏面２０２側に層間絶縁層を形成したとしても、層間絶縁層を裏面側導体層２０６の表面に対して確実に密着させることができなくなる。ゆえに、層間絶縁層と裏面側導体層２０６との密着性に問題が生じ、層間絶縁層のデラミネーションが発生しやすくなるため、製造される配線基板が不良品となり、配線基板の信頼性が低下するおそれがある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コア基板と配線積層部との密着力の低下を防止することにより、信頼性に優れた部品内蔵配線基板及びその製造方法を提供することにある。

そして、上記課題を解決するための手段（手段１）としては、コア主面及びコア裏面を有し、前記コア主面側及び前記コア裏面側の両方にて開口する収容穴部を複数有するコア基板と、部品主面、部品裏面及び部品側面を有し、前記コア主面と前記部品主面とを同じ側に向けた状態で複数の前記収容穴部にそれぞれ収容された複数の部品と、前記コア基板に形成された前記収容穴部の内壁面と前記部品側面との隙間に充填された樹脂充填材と、層間絶縁層及び導体層を前記コア裏面上及び前記部品裏面上にて積層した構造を有する配線積層部とを備える部品内蔵配線基板であって、前記コア基板は、隣接する前記収容穴部間に位置するブリッジ部と、複数の前記収容穴部及び前記ブリッジ部を取り囲む裏面側導体層が前記コア裏面に形成された外周部とを有し、前記ブリッジ部の前記コア裏面に、前記裏面側導体層から独立し、かつ裏面側導体層の表面と同じ高さに突出する島状層が形成され、前記裏面側導体層と前記島状層との隙間が、前記樹脂充填材の一部で埋められていることを特徴とする部品内蔵配線基板がある。

コア基板のコア裏面全体に裏面側導体層が形成されている場合、樹脂充填材を用いて部品を固定する際に、ブリッジ部に形成された裏面側導体層と配線積層部との間に樹脂充填材が潜り込んでしまい、配線積層部と裏面側導体層との密着性に問題が生じるおそれがある。そこで、上記手段１の部品内蔵配線基板では、ブリッジ部を取り囲むように裏面側導体層を形成するとともに、ブリッジ部に、裏面側導体層から独立し、かつ裏面側導体層の表面と同じ高さに突出する島状層を形成している。この場合、収容穴部の内壁面と部品の部品側面との隙間に充填された樹脂充填材の一部が、裏面側導体層と島状層との隙間に流れ込む（逃げ込む）ようになるため、上記した潜り込みが発生しにくくなる。ゆえに、コア基板と配線積層部とが確実に密着するようになるため、信頼性に優れた部品内蔵配線基板を得ることができる。

また、上記した樹脂充填材の潜り込みが防止されることから、ブリッジ部のコア裏面側に樹脂充填材の盛り上がり部分が形成されにくくなる。よって、コア裏面に接する配線積層部の表面を平坦にすることができ、配線積層部の寸法精度が向上する。さらに、上記手段１の部品内蔵配線基板では、コア基板に複数の収容穴部が形成され、１つの収容穴部に１つの部品が収容されるようになっているため、それぞれの収容穴部の開口面積を大きくしなくても済む。よって、部品の搭載数を増やしつつ、コア基板の強度を確保することができる。仮に、１つの収容穴部に複数の部品を収容すると、収容穴部の開口面積が大きくなるため、コア基板の強度が低下してしまう。

上記部品内蔵配線基板を構成するコア基板は、コア主面及びその反対側に位置するコア裏面を有する板状に形成されており、部品を収容するための収容穴部を複数有している。コア基板を形成する材料は特に限定されないが、好適なコア基板は高分子材料を主体として形成される。コア基板を形成するための高分子材料の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド・トリアジン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂などがある。その他、これらの樹脂とガラス繊維（ガラス織布やガラス不織布）やポリアミド繊維等の有機繊維との複合材料を使用してもよい。

複数の部品は、部品主面、部品裏面及び部品側面を有し、コア主面と部品主面とを同じ側に向けた状態で複数の収容穴部にそれぞれ収容されている。部品の平面視での形状は、任意に設定することが可能であるが、特には、複数の辺を有する平面視多角形状であることがよい。平面視多角形状としては、例えば、平面視略矩形状、平面視略三角形状、平面視略六角形状などを挙げることができるが、特には、一般的な形状である平面視略矩形状であることがよい。ここで、「平面視略矩形状」とは、平面視で完全な形状のみをいうのではなく、角部が面取りされた形状や、辺の一部が曲線となっている形状も含むものとする。

なお、好適な部品としては、コンデンサ、半導体集積回路素子（ＩＣチップ）、半導体製造プロセスで製造されたＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子などを挙げることができる。

また、好適なコンデンサの例としては、誘電体層を介して複数の内部電極層が積層配置された構造を有するチップコンデンサや、誘電体層を介して複数の内部電極層が積層配置された構造を有し、複数の内部電極層に接続される複数のビア導体を備え、複数のビア導体が全体としてアレイ状に配置されたビアアレイタイプのコンデンサなどを挙げることができる。

コンデンサを構成する誘電体層としては、セラミック誘電体層、樹脂誘電体層、セラミック−樹脂複合材料からなる誘電体層などが挙げられる。内部電極層及びビア導体としては特に限定されないが、例えば誘電体層がセラミック誘電体層である場合にはメタライズ導体であってもよい。なお、メタライズ導体は、金属粉末を含む導体ペーストを従来周知の手法、例えばメタライズ印刷法で塗布した後に焼成することにより、形成される。

なお、収容穴部の内壁面と部品側面との隙間には、樹脂充填材が充填される。なお、樹脂充填材は、絶縁性、耐熱性、耐湿性等を考慮して適宜選択することができる。樹脂充填材を形成する高分子材料の好適例としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂などが挙げられる。

上記部品内蔵配線基板を構成する配線積層部は、高分子材料を主体とする層間絶縁層及び導体層をコア裏面上及び部品裏面上にて積層した構造を有している。配線積層部（裏面側配線積層部）はコア裏面上及び部品裏面上にのみ形成されるが、層間絶縁層及び導体層をコア主面上及び部品主面上にて積層した構造を有する配線積層部（主面側配線積層部）がさらに形成されていてもよい。このように構成すれば、裏面側配線積層部のみではなく、主面側配線積層部にも電気回路を形成できるため、部品内蔵配線基板のよりいっそうの高機能化を図ることができる。

層間絶縁層は、絶縁性、耐熱性、耐湿性等を考慮して適宜選択することができる。層間絶縁層を形成するための高分子材料の好適例としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド・トリアジン樹脂、キシレン樹脂、ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリプロピン樹脂などの熱可塑性樹脂等が挙げられる。

なお、導体層は、導電性を有する金属材料などによって形成することが可能である。導体層を構成する金属材料としては、例えば銅、銀、鉄、コバルト、ニッケルなどが挙げられる。特に、導体層は、導電性が高く安価な銅からなることがよい。また、導体層は、めっきによって形成されることがよい。このようにすれば、導体層を簡単かつ低コストで形成することができる。しかし、導体層は、金属ペーストを印刷することによって形成されていてもよい。

また、上記したコア基板は、隣接する収容穴部間に位置するブリッジ部と、複数の収容穴部及びブリッジ部を取り囲む裏面側導体層がコア基板に形成された外周部とを有している。なお、裏面側導体層は、導電性を有する金属材料などによって形成することが可能である。裏面側導体層を構成する金属材料としては、例えば銅、銀、鉄、コバルト、ニッケルなどが挙げられるが、特には、導電性が高く安価な銅からなることがよい。また、裏面側導体層は、めっきによって形成されることがよい。このようにすれば、裏面側導体層を簡単かつ低コストで形成することができる。しかし、裏面側導体層は、金属ペーストを印刷することによって形成されていてもよい。

さらに、ブリッジ部のコア裏面には、裏面側導体層から独立し、かつ裏面側導体層の表面と同じ高さに突出する島状層が形成される。ここで、島状層の平面視での形状は、任意に設定することが可能であるが、例えば、平面視矩形状、平面視三角形状、平面視円形状、平面視楕円形状、平面視十字状などを挙げることができる。また、島状層は、樹脂材料、セラミック材料及び金属材料などによって形成することが可能であるが、特には金属材料であることがよい。金属材料を用いる場合には、裏面側導体層を構成する材料と同じ材料（導電性を有する材料）を用いることができるため、部品内蔵配線基板の製造コストを抑えることができる。かかる金属材料の好適例を挙げると、例えば、銅、銀、鉄、コバルト、ニッケルなどが挙げられるが、特には、導電性が高く安価な銅からなることがよい。また、樹脂材料の好適例としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド・トリアジン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、フェノール樹脂などを挙げることができる。そのほか、これらの樹脂とガラス繊維（ガラス織布やガラス不織布）やポリアミド繊維等の有機繊維との複合材料を使用してもよい。セラミック材料の好適例としては、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化ホウ素、べリリア、ムライト、ガラスセラミックなどが挙げられる。

なお、ブリッジ部のコア裏面に複数の島状層が形成され、隣接する島状層間の領域がスリット状をなしていてもよい。このようにすれば、各島状層の先端面に接する配線積層部の表面と、裏面側導体層の表面に接する配線積層部の表面とを平坦にすることができるため、配線積層部の寸法精度がよりいっそう向上する。

さらに、複数の島状層は、隣接する収容穴部の中心同士を結ぶ仮想線と直交する方向に配置されていてもよいし、仮想線と平行に延びる細長い形状をなしていてもよい。また、島状層は、平面視で曲線状をなしていてもよい。以上のようにすれば、樹脂充填材の一部が、裏面側導体層と島状層との隙間にスムーズに流れ込むようになるため、上記した潜り込みがよりいっそう発生しにくくなる。また、樹脂充填材に熱応力が加わったとしても、島状層の外周部への応力集中が、曲面状の外表面によって緩和される。よって、樹脂充填材へのクラックの発生を防止することができる。

なお、ブリッジ部に、コア主面及びコア裏面を貫通するスルーホール導体が形成され、島状層は、スルーホール導体のコア裏面側端部に電気的に接続されるパッドであってもよい。このようにすれば、ブリッジ部に電気回路を形成できるため、部品内蔵配線基板の高機能化を図ることができる。さらに、ブリッジ部のコア裏面において島状層が存在しない非形成領域に、コア裏面において開口するとともに隣接する収容穴部間を連通する凹部が設けられていてもよい。このようにすれば、樹脂充填材が、裏面側導体層と島状層との隙間に加えて、凹部内にも流れ込む（逃げ込む）ようになるため、上記した潜り込みがよりいっそう発生しにくくなる。

また、上記課題を解決するための別の手段（手段２）としては、上記手段１に記載の部品内蔵配線基板の製造方法であって、前記コア基板を準備するコア基板準備工程と、前記コア基板準備工程後、前記収容穴部を複数形成することにより、前記外周部と前記ブリッジ部とを有する前記コア基板を得る収容穴部形成工程と、前記収容穴部形成工程後、前記外周部の前記コア裏面に前記裏面側導体層を形成する導体層形成工程と、前記収容穴部形成工程後、前記ブリッジ部の前記コア裏面に前記島状層を形成する島状層形成工程と、前記複数の部品を準備する部品準備工程と、前記導体層形成工程、前記島状層形成工程及び前記部品準備工程の終了後、複数の前記収容穴部内にそれぞれ前記部品を収容する収容工程と、前記収容工程後、前記収容穴部の内壁面と前記部品側面との隙間に前記樹脂充填材を充填するとともに、前記裏面側導体層と前記島状層との隙間に前記樹脂充填材の一部を充填する充填工程と、前記充填工程後、前記裏面側導体層と前記島状層との隙間に充填された前記樹脂充填材の表面上及び前記部品裏面上に前記配線積層部を形成する配線積層部形成工程とを含むことを特徴とする部品内蔵配線基板の製造方法がある。

コア基板のコア裏面全体に裏面側導体層が形成されている場合、樹脂充填材を用いて部品を固定する際に、ブリッジ部に形成された裏面側導体層と配線積層部との間に樹脂充填材が潜り込んでしまい、配線積層部と裏面側導体層との密着性に問題が生じるおそれがある。そこで、上記手段２の部品内蔵配線基板の製造方法では、ブリッジ部を取り囲むように裏面側導体層を形成する導体層形成工程を行うとともに、ブリッジ部に、裏面側導体層から独立し、かつ裏面側導体層の表面と同じ高さに突出する島状層を形成する島状層形成工程を行っている。この場合、充填工程を行う際に、収容穴部の内壁面と部品側面との隙間に充填された樹脂充填材の一部が、裏面側導体層と島状層との隙間に流れ込む（逃げ込む）ようになるため、上記した潜り込みが発生しにくくなる。ゆえに、配線積層部形成工程を行う際に、コア基板と配線積層部とが確実に密着するようになるため、信頼性に優れた部品内蔵配線基板を得ることができる。

また、充填工程を行う際に、上記した樹脂充填材の潜り込みが防止されることから、ブリッジ部のコア裏面側に樹脂充填材の盛り上がり部分が形成されにくくなる。よって、コア裏面側に形成された配線積層部の表面を平坦にすることができ、配線積層部の寸法精度が向上する。さらに、上記手段２の部品内蔵配線基板の製造方法では、収容穴部形成工程においてコア基板に複数の収容穴部が形成され、収容工程において１つの収容穴部に１つの部品が収容されるため、それぞれの収容穴部の開口面積を大きくしなくても済む。よって、部品の搭載数を増やしつつ、コア基板の強度を確保することができる。仮に、１つの収容穴部に複数の部品を収容すると、収容穴部の開口面積が大きくなるため、コア基板の強度が低下してしまう。

以下、部品内蔵配線基板の製造方法について説明する。

コア基板準備工程では、上記部品内蔵配線基板を構成するコア基板を、従来周知の手法により作製し、あらかじめ準備しておく。なお、コア基板準備工程では、コア裏面に裏面側導体層及び島状層となる金属箔が貼付された積層板を準備し、導体層形成工程及び島状層形成工程では、複数の収容穴部及びブリッジ部を露出させる開口部と、ブリッジ部のコア裏面上において島状層となる部位を被覆する被覆部とを有するめっきレジストを、金属箔の表面上に形成するレジスト形成工程と、金属箔における開口部からの露出部分であって被覆部の外周側となる部分をエッチングすることにより、金属箔を部分的に除去する金属箔除去工程と、金属箔除去工程後、めっきレジストを除去するレジスト除去工程とを行ってもよい。このようにすれば、裏面側導体層及び島状層を形成するにあたり、裏面側導体層及び島状層を形成するための材料を新たに準備しなくても済むため、裏面側導体層及び島状層を容易に形成することができる。

続く収容穴部形成工程では、収容穴部を複数形成することにより、外周部とブリッジ部とを有するコア基板を得る。収容穴部形成工程後の導体層形成工程では、外周部のコア裏面に裏面側導体層を形成する。また、収容穴部形成工程後の島状層形成工程では、ブリッジ部のコア裏面に島状層を形成する。なお、島状層形成工程では、ブリッジ部のコア裏面に複数の島状層が形成され、複数の島状層は、充填工程において裏面側導体層と島状層との隙間に樹脂充填材が流れ込む方向に沿って延びていてもよい。このようにすれば、樹脂充填材の一部が、裏面側導体層と島状層との隙間にスムーズに流れ込むようになるため、上記した潜り込みがよりいっそう発生しにくくなる。

また、部品準備工程では、上記部品内蔵配線基板を構成する複数の部品を、従来周知の手法により作製し、あらかじめ準備しておく。そして、導体層形成工程、島状層形成工程及び部品準備工程後の収容工程では、複数の収容穴部内にそれぞれ部品を収容する。続く充填工程では、収容穴部の内壁面と部品側面との隙間に樹脂充填材を充填するとともに、裏面側導体層と島状層との隙間に樹脂充填材の一部を充填する。

なお、充填工程が終了した時点で、部品の部品裏面側がブリッジ部のコア裏面を覆う樹脂充填材（裏面側導体層と島状層との隙間に充填された樹脂充填材）の表面と面一になっていないと、配線積層部形成工程において配線積層部を形成する際に、部品裏面側とコア裏面を覆う樹脂充填材の表面とに接する配線積層部の表面を平坦にすることができず、部品内蔵配線基板の寸法精度が低下してしまう。そこで、収容工程及び充填工程は、複数の収容穴部のコア裏面側開口を粘着面を有する粘着テープで塞ぎ、外周部のコア裏面に形成された裏面側導体層とブリッジ部のコア裏面に形成された島状層とに粘着面を密着させた状態で行われ、充填工程後に粘着テープを除去するようにしてもよい。このようにすれば、収容工程において、部品の部品裏面側が粘着テープの粘着面に貼り付けられて仮固定され、それぞれの部品の部品裏面側がコア裏面に形成された裏面側導体層の表面と面一になる。しかも、粘着テープが島状層によって支持された状態となることから、粘着テープの撓みが防止されるため、粘着テープの粘着面に貼り付けられた部品の位置精度の低下が防止される。よって、部品裏面側及び裏面側導体層の表面に接する配線積層部の表面を平坦にすることができるため、部品内蔵配線基板の寸法精度が向上する。

続く配線積層部形成工程では、裏面側導体層と島状層との隙間に充填された樹脂充填材の表面上及び部品裏面上に配線積層部を形成する。以上のプロセスを経て、部品内蔵配線基板が製造される。

本発明を具体化した一実施形態の配線基板を示す概略断面図。 コア基板及びチップコンデンサを示す概略裏面図。 図２のＡ−Ａ線断面図。 図２のＢ−Ｂ線断面図。 チップコンデンサを示す概略平面図。 図５のＣ−Ｃ線断面図。 図５のＤ−Ｄ線断面図。 コア基板準備工程を示す説明図。 スルーホール導体及び充填樹脂を形成する工程と、収容穴部形成工程とを示す説明図。 収容穴部形成工程におけるコア基板を示す概略裏面図。 レジスト形成工程（導体層形成工程、島状層形成工程）を示す説明図。 レジスト形成工程（導体層形成工程、島状層形成工程）におけるコア基板及びめっきレジストを示す概略裏面図。 金属箔除去工程及びレジスト除去工程を示す説明図。 金属箔除去工程及びレジスト除去工程におけるコア基板を示す概略裏面図。 粘着テープを貼付する工程を示す説明図。 収容工程を示す説明図。 収容工程におけるコア基板及びチップコンデンサを示す概略平面図。 充填工程を示す説明図。 層間絶縁層及びビア孔を形成する工程を示す説明図。 導体層及びビア導体を形成する工程を示す説明図。 他の実施形態におけるコア基板及びチップコンデンサを示す概略裏面図。 他の実施形態におけるコア基板を示す概略裏面図。 他の実施形態におけるコア基板を示す概略裏面図。 他の実施形態におけるコア基板を示す概略裏面図。 他の実施形態におけるコア基板を示す要部断面図。 他の実施形態におけるコア基板を示す要部断面図。 他の実施形態におけるセラミックコンデンサを示す概略断面図。 他の実施形態における配線基板を示す概略断面図。 従来技術における配線基板の製造方法を示す説明図。 同じく、配線基板の製造方法を示す説明図。 従来技術の問題点を示す説明図。

以下、本発明の部品内蔵配線基板を具体化した一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。

図１に示されるように、本実施形態の部品内蔵配線基板１０（以下「配線基板１０」という）は、ＩＣチップ搭載用の配線基板である。配線基板１０は、略矩形板状のコア基板１１と、コア基板１１のコア主面１２（図１では上面）上に形成される主面側ビルドアップ層３１と、コア基板１１のコア裏面１３（図１では下面）上に形成される裏面側ビルドアップ層３２（配線積層部）とからなる。

主面側ビルドアップ層３１は、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）からなる２層の層間絶縁層３３，３５と、銅からなる導体層４１とを交互に積層した構造を有している。本実施形態において、主面側ビルドアップ層３１の熱膨張係数は、１０〜６０ｐｐｍ／℃程度（具体的には２０ｐｐｍ／℃程度）となっている。なお、主面側ビルドアップ層３１の熱膨張係数は、３０℃〜ガラス転移温度（Ｔｇ）間の測定値の平均値をいう。また、層間絶縁層３３，３５内には、それぞれ銅めっきによって形成された主面側ビア導体４３が複数存在している。

図１に示されるように、第２層の層間絶縁層３５の表面上には、主面側ビア導体４３を介して導体層４１に電気的に接続される端子パッド４４がアレイ状に形成されている。本実施形態の端子パッド４４は、いわゆるＣ４パッド（Controlled Collapsed Chip Connectionパッド）である。さらに、層間絶縁層３５の表面は、ソルダーレジスト層５０によってほぼ全体的に覆われている。ソルダーレジスト層５０の所定箇所には、端子パッド４４を露出させる開口部４６が形成されている。端子パッド４４の表面上には、複数のはんだバンプ４５が配設されている。

そして、各はんだバンプ４５は、ＩＣチップ２１（半導体集積回路素子）の面接続端子２２に電気的に接続されている。本実施形態のＩＣチップ２１は、縦１２．０ｍｍ×横１２．０ｍｍ×厚さ０．９ｍｍの平面視矩形状をなす板状物であって、熱膨張係数が３〜４ｐｐｍ／℃程度（具体的には３．５ｐｐｍ／℃程度）のシリコンからなる。なお、各端子パッド４４及び各はんだバンプ４５は、主面側ビルドアップ層３１においてチップコンデンサ１００，１０１の上方の領域に位置しており、この領域がＩＣチップ搭載領域２３となる。ＩＣチップ搭載領域２３は、ソルダーレジスト層５０の表面３８に設定されている。

図１に示されるように、裏面側ビルドアップ層３２は、上述した主面側ビルドアップ層３１とほぼ同じ構造を有している。即ち、裏面側ビルドアップ層３２は、熱膨張係数が１０〜６０ｐｐｍ／℃程度（具体的には２０ｐｐｍ／℃程度）であり、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）からなる２層の層間絶縁層３４，３６と、銅からなる導体層４２とを交互に積層した構造を有している。なお、裏面側ビルドアップ層３２の熱膨張係数は、３０℃〜ガラス転移温度（Ｔｇ）間の測定値の平均値をいう。また、層間絶縁層３４，３６内には、それぞれ銅めっきによって形成された裏面側ビア導体４７が複数存在している。

さらに、第２層の層間絶縁層３６の下面上における複数箇所には、裏面側ビア導体４７を介して導体層４２に電気的に接続されるパッド４８が格子状に形成されている。また、層間絶縁層３６の下面は、ソルダーレジスト層５１によってほぼ全体的に覆われている。ソルダーレジスト層５１の所定箇所には、パッド４８を露出させる開口部４０が形成されている。パッド４８の表面上には、図示しないマザーボードとの電気的な接続を図るための複数のはんだバンプ４９が配設されている。そして、各はんだバンプ４９により、図１に示される配線基板１０は図示しないマザーボード上に実装される。

図１〜図４に示されるように、本実施形態のコア基板１１は、縦２５ｍｍ×横２５ｍｍ×厚さ０．８ｍｍの平面視略矩形状である。コア基板１１は、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）からなり、平面方向（ＸＹ方向）における熱膨張係数が１０〜３０ｐｐｍ／℃程度（具体的には１８ｐｐｍ／℃）となっている。なお、コア基板１１の熱膨張係数は、０℃〜ガラス転移温度（Ｔｇ）間の測定値の平均値をいう。

また、コア基板１１には、複数のスルーホール導体１６がコア主面１２及びコア裏面１３を貫通するように形成されている。かかるスルーホール導体１６は、コア基板１１のコア主面１２側とコア裏面１３側とを接続導通している。なお、スルーホール導体１６の内部は、例えばエポキシ樹脂などの充填樹脂１７で埋められている。

図１〜図３に示されるように、コア基板１１は、コア主面１２側及びコア裏面１３側の両方にて開口する２つの収容穴部９０，９１を有している。即ち、各収容穴部９０，９１は貫通穴である。また、各収容穴部９０，９１は、長辺１０ｍｍ×短辺８ｍｍの平面視略楕円形状をなしている。なお、コア基板１１は、隣接する収容穴部９０，９１間に位置するブリッジ部６１と、各収容穴部９０，９１及びブリッジ部６１を取り囲む外周部６２とを有している。

さらに、外周部６２のコア主面１２には、銅からなる主面側導体層７１が形成され、外周部６２のコア裏面１３には、銅からなる裏面側導体層８１が形成されている。なお、主面側導体層７１は、スルーホール導体１６の上端に電気的に接続され、裏面側導体層８１は、スルーホール導体１６の下端に電気的に接続されている。即ち、スルーホール導体１６は、主面側ビルドアップ層３１と裏面側ビルドアップ層３２とを導通させる機能を有している。

図１〜図４に示されるように、裏面側導体層８１は、各収容穴部９０，９１のコア裏面１３側開口を露出させるとともにブリッジ部６１のコア裏面１３側を露出させる１つの貫通孔８２を有している。裏面側導体層８１は、外周部６２のコア裏面１３のみに形成される厚さ３５μｍのプレーン状導体であり、ブリッジ部６１のコア裏面１３には形成されないようになっている。また、貫通孔８２の開口端は、収容穴部９０，９１の開口端よりも外周側に位置している。さらに、裏面側導体層８１は、貫通孔８２の開口端からブリッジ部６１に向けて張り出してなる一対の張出部８３を備えている。両張出部８３は、貫通孔８２の開口端において互いに反対側に位置しており、互いに接近する方向に張り出している。そして、両張出部８３の先端部は、平面視で曲線状を有している。

一方、主面側導体層７１は、上述した裏面側導体層８１とほぼ同じ構造を有している。即ち、図１，図３，図４，図１７に示されるように、主面側導体層７１は、各収容穴部９０，９１のコア主面１２側開口を露出させるとともにブリッジ部６１のコア主面１２側を露出させる１つの貫通孔７２を有している。主面側導体層７１は、外周部６２のコア主面１２のみに形成される厚さ３５μｍのプレーン状導体であり、ブリッジ部６１のコア主面１２には形成されないようになっている。また、貫通孔７２の開口端は、収容穴部９０，９１の開口端よりも外周側に位置している。さらに、主面側導体層７１は、貫通孔７２の開口端からブリッジ部６１に向けて張り出してなる一対の張出部７３を備えている。両張出部７３は、貫通孔７２の開口端において互いに反対側に位置しており、互いに接近する方向に張り出している。そして、両張出部７３の先端部は、平面視で曲線状を有している。

図１〜図４に示されるように、ブリッジ部６１のコア裏面１３には、銅からなる複数（本実施形態では３個）の裏面側島状層２４１が形成されている。各裏面側島状層２４１は、長径０．６ｍｍ×短径０．１ｍｍ×厚さ３５μｍの平面視楕円形状をなしている。各裏面側島状層２４１は、隣接する収容穴部９０，９１の中心Ｃ１，Ｃ２（図２参照）同士を結ぶ仮想線Ｌ１（図２参照）と平行に延びる細長い形状をなすとともに、平面視で曲線状（丸みを有する形状）をなしている。また、各裏面側島状層２４１は、裏面側導体層８１から独立し、かつ裏面側導体層８１の表面と同じ高さ（厚さ）に突出している。そして、各裏面側島状層２４１の先端面は、裏面側ビルドアップ層３２を構成する層間絶縁層３４に当接している。さらに、各裏面側島状層２４１は、仮想線Ｌ１と直交する方向において互いに等間隔に配置されている。隣接する裏面側島状層２４１間の領域、及び、隣接する張出部８３と裏面側島状層２４１との間の領域は、スリット状をなしている。なお、隣接する裏面側島状層２４１間の隙間Ｓ１（図２，図４参照）の大きさの最小値、及び、張出部８３（裏面側導体層８１）と裏面側島状層２４１との隙間Ｓ２（図２，図４参照）の大きさの最小値は、それぞれ３５μｍである。

図１，図３，図４，図１７に示されるように、ブリッジ部６１のコア主面１２には、銅からなる複数（本実施形態では３個）の主面側島状層２３１が形成されている。主面側島状層２３１は、上述した裏面側島状層２４１とほぼ同じ構造を有している。即ち、各主面側島状層２３１は、長径０．６ｍｍ×短径０．１ｍｍ×厚さ３５μｍの平面視楕円形状をなしている。各主面側島状層２３１は、上述した仮想線Ｌ１と平行に延びる細長い形状をなすとともに、平面視で曲線状（丸みを有する形状）をなしている。また、各主面側島状層２３１は、主面側導体層７１から独立し、かつ主面側導体層７１の表面と同じ高さ（厚さ）に突出している。そして、各主面側島状層２３１の先端面は、主面側ビルドアップ層３１を構成する層間絶縁層３３に当接している。さらに、各主面側島状層２３１は、仮想線Ｌ１と直交する方向において互いに等間隔に配置されている。隣接する主面側島状層２３１間の領域、及び、隣接する張出部７３と主面側島状層２３１との間の領域は、スリット状をなしている。なお、隣接する主面側島状層２３１間の隙間の大きさの最小値、及び、張出部７３（主面側導体層７１）と主面側島状層２３１との隙間の大きさの最小値は、それぞれ３５μｍである。

図１〜図４に示されるように、収容穴部９０内には、チップコンデンサ１００（部品）が埋め込まれた状態で収容され、収容穴部９１内には、同じくチップコンデンサ１０１（部品）が埋め込まれた状態で収容されている。なお、各チップコンデンサ１００，１０１は、コア基板１１のコア主面１２とコンデンサ主面１０２とを同じ側に向け、かつ、コア基板１１のコア裏面１３とコンデンサ裏面１０３とを同じ側に向けた状態で収容されている。また、チップコンデンサ１００，１０１は、コア基板１１においてＩＣチップ搭載領域２３の真下の領域に配置されている。

図１，図２，図５〜図７に示されるように、チップコンデンサ１００，１０１は、部品主面である１つのコンデンサ主面１０２（図１では上面）、部品裏面である１つのコンデンサ裏面１０３（図１では下面）、及び、部品側面である４つのコンデンサ側面１０４を有している。なお、コンデンサ主面１０２の上には、主面側ビルドアップ層３１を構成する層間絶縁層３３が形成され、コンデンサ裏面１０３の上には、裏面側ビルドアップ層３２を構成する層間絶縁層３４が形成されている。また、チップコンデンサ１００，１０１は、セラミック誘電体層１０５（誘電体層）を介して電源用内部電極層１４１（内部電極層）とグランド用内部電極層１４２（内部電極層）とが交互に積層配置されたセラミック焼結体１０６を備えている。本実施形態のセラミック焼結体１０６は、縦６．０ｍｍ×横４．０ｍｍ×厚さ０．８ｍｍの平面視略矩形状をなす板状物である。即ち、セラミック焼結体１０６の厚さは、コア基板１１の厚さ（０．８ｍｍ）と等しくなっている。また、セラミック焼結体１０６の熱膨張係数は、８〜１２ｐｐｍ／℃程度であり、具体的には９．５ｐｐｍ／℃程度となっている。なお、セラミック焼結体１０６の熱膨張係数は、３０℃〜２５０℃間の測定値の平均値をいう。また、セラミック誘電体層１０５は、高誘電体セラミックの一種であるチタン酸バリウムの焼結体からなり、電源用内部電極層１４１及びグランド用内部電極層１４２間の誘電体（絶縁体）として機能する。電源用内部電極層１４１及びグランド用内部電極層１４２は、いずれもニッケルを主成分として形成された層であって、セラミック焼結体１０６の内部において一層おきに配置されている。

図１，図２，図５〜図７に示されるように、セラミック焼結体１０６において互いに対向する一対のコンデンサ側面１０４には、電源用電極１１１及びグランド用電極１２１がそれぞれ設けられている。電源用電極１１１のコンデンサ主面側端部１１２及びコンデンサ裏面側端部１１３は、それぞれコンデンサ主面１０２上及びコンデンサ裏面１０３上に位置している。同様に、グランド用電極１２１のコンデンサ主面側端部１２２及びコンデンサ裏面側端部１２３も、それぞれコンデンサ主面１０２上及びコンデンサ裏面１０３上に位置している。さらに、電源用電極１１１は複数の電源用内部電極層１４１に接続され、グランド用電極１２１は複数のグランド用内部電極層１４２に接続されている。また、電極１１１，１２１は、ニッケルを主材料として形成され、表面が図示しない銅めっき層によって被覆されている。

例えば、電極１１１，１２１側から通電を行い、電源用内部電極層１４１−グランド用内部電極層１４２間に電圧を加えると、電源用内部電極層１４１に例えばプラスの電荷が蓄積し、グランド用内部電極層１４２に例えばマイナスの電荷が蓄積する。その結果、チップコンデンサ１００，１０１がコンデンサとして機能する。

また、チップコンデンサ１００，１０１の電源用電極１１１は、主面側ビア導体４３、導体層４１、端子パッド４４及びはんだバンプ４５からなる電源導通経路を介して、ＩＣチップ２１の面接続端子２２に電気的に接続されている。そして、チップコンデンサ１００，１０１のグランド用電極１２１は、主面側ビア導体４３、導体層４１、端子パッド４４及びはんだバンプ４５からなるグランド導通経路を介して、ＩＣチップ２１の面接続端子２２に電気的に接続されている。その結果、チップコンデンサ１００，１０１からＩＣチップ２１への電源供給が可能となる。

図１，図２に示されるように、収容穴部９０の内壁面９２とチップコンデンサ１００のコンデンサ側面１０４との隙間、及び、収容穴部９１の内壁面９２とチップコンデンサ１０１のコンデンサ側面１０４との隙間には、高分子材料（本実施形態では、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂）からなる樹脂充填材９３が充填されている。この樹脂充填材９３は、各チップコンデンサ１００，１０１をコア基板１１に固定する機能を有している。さらに、ブリッジ部６１のコア主面１２（表面）と主面側ビルドアップ層３１を構成する層間絶縁層３３との隙間、及び、ブリッジ部６１のコア裏面１３（表面）と裏面側ビルドアップ層３２を構成する層間絶縁層３４との隙間は、樹脂充填材９３の一部で埋められている。換言すると、主面側導体層７１と主面側島状層２３１との隙間、及び、裏面側導体層８１と裏面側島状層２４１との隙間Ｓ２が、樹脂充填材９３の一部で埋められている。なお、本実施形態では、収容穴部９０，９１の内壁面９２とチップコンデンサ１００，１０１のコンデンサ側面１０４との隙間の大きさが約１ｍｍに設定されている。そして、樹脂充填材９３においてブリッジ部６１のコア主面１２の上に貼付される部分の厚さ、及び、樹脂充填材９３においてブリッジ部６１のコア裏面１３の上に貼付される部分の厚さは、それぞれ３５μｍに設定されている。

次に、本実施形態の配線基板１０の製造方法を説明する。

まず、コア基板準備工程では、コア基板１１の中間製品を従来周知の手法により作製し、あらかじめ準備しておく。具体的に言うと、基材１５１のコア主面１２に主面側導体層７１及び主面側島状層２３１となる銅箔１５２が貼付されるとともに、基材１５１のコア裏面１３に裏面側導体層８１及び裏面側島状層２４１となる銅箔１５２（金属箔）が貼付された銅張積層板１５０（図８参照）を準備し、これをコア基板１１の中間製品とする。なお、本実施形態の基材１５１は、縦４００ｍｍ×横４００ｍｍ×厚さ０．８ｍｍの平面視矩形状をなす板状物である。また、コア基板１１の中間製品とは、コア基板１１となるべき領域を平面方向に沿って縦横に複数配列した構造の多数個取り用コア基板である。

次に、コア基板１１（銅張積層板１５０）に対してドリル機を用いて孔あけ加工を行い、スルーホール導体１６を形成するための貫通孔を所定位置にあらかじめ形成しておく。次に、貫通孔の内壁面、コア主面１２及びコア裏面１３を含むコア基板１１の表面全体に対して無電解銅めっきを行った後に電解銅めっきを行う。その結果、貫通孔の内壁面に、スルーホール導体１６となるめっき層１６１が形成される（図９参照）。さらに、コア主面１２に主面側導体層７１及び主面側島状層２３１となるめっき層１６２が形成されるとともに、コア裏面１３に裏面側導体層８１及び裏面側島状層２４１となるめっき層１６３が形成される（図９参照）。その後、スルーホール導体１６となるめっき層１６１の空洞部を絶縁樹脂材料（エポキシ樹脂）で穴埋めし、充填樹脂１７を形成する（図９参照）。次に、従来公知の手段に従って無電解銅めっきを行うことにより、めっき層１６２，１６３の表面にめっき層１６４（図９参照）を形成する。

コア基板準備工程後の収容穴部形成工程では、コア基板１１に対してルータを用いて孔あけ加工を行い、収容穴部９０，９１を複数形成する（図９，図１０参照）。この時点で、外周部６２とブリッジ部６１とを有するコア基板１１が得られる。

収容穴部形成工程後の導体層形成工程では、外周部６２のコア主面１２に主面側導体層７１を形成するとともに、外周部６２のコア裏面１３に裏面側導体層８１を形成する。また、収容穴部形成工程後の島状層形成工程では、ブリッジ部６１のコア主面１２に複数の主面側島状層２３１を形成するとともに、ブリッジ部６１のコア裏面１３に複数の裏面側島状層２４１を形成する。具体的には、めっき層１６２〜１６４のエッチングを行って、めっき層１６２〜１６４を例えばサブトラクティブ法によってパターニングする。

詳述すると、導体層形成工程及び島状層形成工程では、まず、レジスト形成工程を行い、コア主面１２側のめっき層１６４の表面上、及び、コア裏面１３側のめっき層１６４の表面上に対して、それぞれドライフィルムをラミネートする。次に、各ドライフィルムに対して露光及び現像を行うことにより、開口部１７１と被覆部１７２とを有するめっきレジスト１７０を形成する（図１１，図１２参照）。なお、コア主面１２側に形成されためっきレジスト１７０の開口部１７１からは、各収容穴部９０，９１と、ブリッジ部６１と、外周部６２のコア主面１２上に形成されためっき層１６４の一部とが露出する。また、コア主面１２側に形成されためっきレジスト１７０の被覆部１７２は、ブリッジ部６１のコア主面１２上において主面側島状層２３１となる部位を被覆する。一方、コア裏面１３側に形成されためっきレジスト１７０の開口部１７１からは、各収容穴部９０，９１と、ブリッジ部６１と、外周部６２のコア裏面１３上に形成されためっき層１６４の一部とが露出する。また、コア裏面１３側に形成されためっきレジスト１７０の被覆部１７２は、ブリッジ部６１のコア裏面１３上において裏面側島状層２４１となる部位を被覆する。

次に、金属箔除去工程を行い、めっき層１６２〜１６４における開口部１７１からの露出部分であって被覆部１７２の外周側となる部分をエッチングすることにより、銅箔１５２とめっき層１６２〜１６４とを部分的に除去する（図１３，図１４参照）。その後、レジスト除去工程を行い、めっきレジスト１７０を剥離（除去）する。その結果、コア主面１２上に主面側導体層７１及び主面側島状層２３１が形成されるとともに、コア裏面１３上に裏面側導体層８１及び裏面側島状層２４１が形成される（図１３，図１４参照）。このとき、コア主面１２側のめっき層１６４の一部が、スルーホール導体１６のコア主面１２側の端面を覆う蓋めっき層となり、コア裏面１３側のめっき層１６４の一部が、スルーホール導体１６のコア裏面１３側の端面を覆う蓋めっき層となる。

また、部品準備工程（コンデンサ準備工程）では、２つのチップコンデンサ１００，１０１を従来周知の手法により作製し、あらかじめ準備しておく。

チップコンデンサ１００，１０１は以下のように作製される。即ち、セラミックのグリーンシートを形成し、このグリーンシートに内部電極用ニッケルペーストをスクリーン印刷して乾燥させる。その結果、後に電源用内部電極層１４１となる電源用内部電極部と、グランド用内部電極層１４２となるグランド用内部電極部とが形成される。次に、電源用内部電極部が形成されたグリーンシートとグランド用内部電極部が形成されたグリーンシートとを交互に積層し、シート積層方向に押圧力を付与することにより、各グリーンシートを一体化してグリーンシート積層体を形成する。

さらに、グリーンシート積層体の上面上、下面上及び側面上にペーストを印刷し、グリーンシート積層体の側面側にて各電極部の側端面を覆うように電源用電極１１１及びグランド用電極１２１を形成する。この後、グリーンシート積層体の乾燥を行い、各電極１１１，１２１をある程度固化させる。次に、グリーンシート積層体を脱脂し、さらに所定温度で所定時間焼成を行う。その結果、チタン酸バリウム及びペースト中のニッケルが同時焼結し、セラミック焼結体１０６となる。次に、得られたセラミック焼結体１０６が有する各電極１１１，１２１に対して無電解銅めっき（厚さ１０μｍ程度）を行う。その結果、各電極１１１，１２１の上に銅めっき層が形成され、チップコンデンサ１００，１０１が完成する。

導体層形成工程、島状層形成工程及び部品準備工程後の収容工程では、まず、各収容穴部９０，９１のコア裏面１３側開口を、剥離可能な粘着テープ１８１でシールする（図１５参照）。このとき、外周部６２のコア裏面１３に形成された裏面側導体層８１、及び、ブリッジ部６１のコア裏面１３に形成された裏面側島状層２４１には、粘着テープ１８１の粘着面が密着した状態になる。なお、粘着テープ１８１は、支持テーブル（図示略）によって支持されている。次に、マウント装置（ヤマハ発動機株式会社製）を用いて、コア主面１２とコンデンサ主面１０２とを同じ側に向け、かつ、コア裏面１３とコンデンサ裏面１０３とを同じ側に向けた状態で、各収容穴部９０，９１内にそれぞれチップコンデンサ１００，１０１を収容する（図１６，図１７参照）。このとき、チップコンデンサ１００，１０１は、コンデンサ裏面１０３側が粘着テープ１８１の粘着面に貼り付けられることにより仮固定される。

続く充填工程では、収容穴部９０の内壁面９２とチップコンデンサ１００のコンデンサ側面１０４との隙間、及び、収容穴部９１の内壁面９２とチップコンデンサ１０１のコンデンサ側面１０４との隙間に、ディスペンサ装置（Ａｓｙｍｔｅｋ社製）を用いて、熱硬化樹脂製の樹脂充填材９３（株式会社ナミックス製）を充填する（図２，図１８参照）。このとき、主面側導体層７１と主面側島状層２３１との隙間に樹脂充填材９３の一部が充填されるとともに、裏面側導体層８１と裏面側島状層２４１との隙間Ｓ２（図２，図４参照）に樹脂充填材９３の一部が充填されるようになる。なお、各主面側島状層２３１は、充填工程において主面側導体層７１と主面側島状層２３１との隙間に樹脂充填材９３が流れ込む方向に沿って延びているため、樹脂充填材９３は、主面側導体層７１と主面側島状層２３１との隙間にスムーズに流れ込む。また、各裏面側島状層２４１は、充填工程において裏面側導体層８１と裏面側島状層２４１との隙間Ｓ２に樹脂充填材９３が流れ込む方向に沿って延びているため、樹脂充填材９３は、裏面側導体層８１と裏面側島状層２４１との隙間Ｓ２にスムーズに流れ込む。

充填工程後の固定工程では、樹脂充填材９３を硬化させることにより、チップコンデンサ１００，１０１を収容穴部９０，９１内に固定する。そして、固定工程後、粘着テープ１８１を剥離（除去）する。その後、導体層７１，８１の表面、島状層２３１，２４１の表面、主面側導体層７１と主面側島状層２３１との隙間に充填された樹脂充填材９３の表面９４、及び、裏面側導体層８１と裏面側島状層２４１との隙間Ｓ２に充填された樹脂充填材９３の表面９５などの粗化を行う。

固定工程後の配線積層部形成工程では、従来周知の手法に基づいて、コア主面１２の上に主面側ビルドアップ層３１を形成するとともに、コア裏面１３の上に裏面側ビルドアップ層３２を形成する。具体的に言うと、まず、樹脂充填材９３の表面９４上及びコンデンサ主面１０２の上に熱硬化性エポキシ樹脂を被着することにより、層間絶縁層３３を形成する（図１９参照）。また、樹脂充填材９３の表面９５上及びコンデンサ裏面１０３の上に熱硬化性エポキシ樹脂を被着することにより、層間絶縁層３４を形成する（図１９参照）。

さらに、ＹＡＧレーザーまたは炭酸ガスレーザーを用いてレーザー孔あけ加工を行い、層間絶縁層３３の主面側ビア導体４３が形成されるべき位置にビア孔１９１を形成するとともに、層間絶縁層３４の裏面側ビア導体４７が形成されるべき位置にビア孔１９２を形成する（図１９参照）。具体的には、層間絶縁層３３を貫通するビア孔１９１を形成し、チップコンデンサ１００，１０１を構成する電極１１１，１２１の表面（コンデンサ主面１０２側の面）を露出させる。また、層間絶縁層３４を貫通するビア孔１９２を形成し、チップコンデンサ１００，１０１を構成する電極１１１，１２１の表面（コンデンサ裏面１０３側の面）を露出させる。そして、層間絶縁層３３，３４の表面上、及び、ビア孔１９１，１９２の内面に対する無電解銅めっきを行った後にエッチングレジストを形成し、次いで電解銅めっきを行う。さらに、エッチングレジストを除去してソフトエッチングを行う。その結果、層間絶縁層３３上に導体層４１がパターン形成されるとともに、層間絶縁層３４上に導体層４２がパターン形成される（図２０参照）。これと同時に、各ビア孔１９１，１９２の内部にビア導体４３，４７が形成される。

次に、層間絶縁層３３上に熱硬化性エポキシ樹脂を被着し、レーザー孔あけ加工を行うことにより、主面側ビア導体４３が形成されるべき位置にビア孔（図示略）を有する層間絶縁層３５を形成する。また、層間絶縁層３４上に熱硬化性エポキシ樹脂を被着し、レーザー孔あけ加工を行うことにより、裏面側ビア導体４７が形成されるべき位置にビア孔（図示略）を有する層間絶縁層３６を形成する。次に、従来公知の手法に従って電解銅めっきを行い、ビア孔の内部にビア導体４３，４７を形成する。これと同時に、層間絶縁層３５上に端子パッド４４を形成するとともに、層間絶縁層３６上にパッド４８を形成する。

次に、層間絶縁層３５，３６上に感光性エポキシ樹脂を塗布することにより、ソルダーレジスト層５０，５１を形成する。次に、所定のマスクを配置した状態で露光及び現像を行い、ソルダーレジスト層５０，５１に開口部４０，４６を形成する。さらに、端子パッド４４上にはんだバンプ４５を形成し、かつ、パッド４８上にはんだバンプ４９を形成する。なお、この状態のものは、配線基板１０となるべき製品領域を平面方向に沿って縦横に複数配列した多数個取り用配線基板であると把握することができる。さらに、多数個取り用配線基板を分割すると、個々の製品である配線基板１０が多数個同時に得られる。

次に、配線基板１０を構成する主面側ビルドアップ層３１のＩＣチップ搭載領域２３にＩＣチップ２１を載置する。このとき、ＩＣチップ２１側の面接続端子２２と、各はんだバンプ４５とを位置合わせするようにする。そして、２２０℃〜２４０℃程度の温度に加熱して各はんだバンプ４５をリフローすることにより、各はんだバンプ４５と面接続端子２２とを接合し、配線基板１０側とＩＣチップ２１側とを電気的に接続する。その結果、ＩＣチップ搭載領域２３にＩＣチップ２１が搭載される（図１参照）。

従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。

（１）例えば、図２９〜図３１に示されるように、コア基板２０４のコア裏面２０２全体に裏面側導体層２０６が形成されていると、裏面側導体層２０６と粘着テープ２１０との間に樹脂充填材２１１が潜り込んでしまい、コア裏面２０２側に形成される裏面側ビルドアップ層と裏面側導体層２０６との密着性に問題が生じるおそれがある。そこで、本実施形態の配線基板１０では、ブリッジ部６１を取り囲むように裏面側導体層８１を形成するとともに、ブリッジ部６１に、裏面側導体層８１から独立した裏面側島状層２４１を形成している。この場合、収容穴部９０，９１の内壁面９２とチップコンデンサ１００，１０１のコンデンサ側面１０４との隙間に充填された樹脂充填材９３の一部が、隣接する裏面側島状層２４１間の隙間Ｓ１（図２，図４参照）や、裏面側導体層８１と裏面側島状層２４１との隙間Ｓ２（図２，図４参照）に流れ込む（逃げ込む）ようになるため、上記した潜り込みが発生しにくくなる。ゆえに、コア基板１１と裏面側ビルドアップ層３２とが確実に密着するようになるため、信頼性に優れた配線基板１０を得ることができる。換言すると、樹脂充填材９３の一部が隙間に流れ込む構造となっていれば、ブリッジ部６１に配線パターン（島状層）を設置することができるため、配線の自由度が大きくなる。

（２）本実施形態では、上記した樹脂充填材９３の潜り込みが防止されることから、ブリッジ部６１のコア裏面１３側に樹脂充填材９３の盛り上がり部分が形成されにくくなる。よって、コア裏面１３に接する裏面側ビルドアップ層３２において、層間絶縁層３４，３６の厚さのバラツキが軽減されるため、裏面側ビルドアップ層３２（ソルダーレジスト層５１）の表面３９を平坦にすることができ、裏面側ビルドアップ層３２の寸法精度が向上する。

（３）本実施形態の収容工程及び充填工程は、収容穴部９０のコア裏面１３側開口を粘着テープ１８１で塞ぎ、外周部６２のコア裏面１３に形成された裏面側導体層８１とブリッジ部６１のコア裏面１３に形成された裏面側島状層２４１とに粘着面を密着させた状態で行っている。このため、収容工程では、チップコンデンサ１００，１０１のコンデンサ裏面１０３側が粘着テープ１８１の粘着面に貼り付けられて仮固定され、それぞれのチップコンデンサ１００，１０１が備える電極１１１，１２１のコンデンサ裏面側端部１１３，１２３の表面がコア裏面１３に形成された裏面側導体層８１の表面と面一になる。しかも、粘着テープ１８１が裏面側島状層２４１によって支持された状態となることから、粘着テープ１８１の撓みが防止されるため、粘着テープ１８１の粘着面に貼り付けられたチップコンデンサ１００，１０１の位置精度の低下が防止される。よって、コンデンサ裏面１０３側及び裏面側導体層８１の表面に接する裏面側ビルドアップ層３２の表面３９を平坦にすることができるため、配線基板１０の寸法精度が向上する。

（４）本実施形態では、ブリッジ部６１のコア裏面１３に配線パターン（裏面側島状層２４１）が形成されているため、配線パターン（裏面側導体層８１、裏面側島状層２４１）と裏面側ビルドアップ層３２を構成する層間絶縁層３４との接触面積が確保されて両者の密着強度が高くなる。その結果、コア基板１１と裏面側ビルドアップ層３２とが確実に密着するようになる。しかも、本実施形態では、ブリッジ部６１のコア主面１２にも配線パターン（主面側島状層２３１）が形成されているため、配線パターン（主面側導体層７１、主面側島状層２３１）と主面側ビルドアップ層３１を構成する層間絶縁層３３との接触面積が確保されて両者の密着強度が高くなる。その結果、コア基板１１と主面側ビルドアップ層３１とが確実に密着するようになる。ゆえに、デラミネーション等の発生を防止することができるため、よりいっそう信頼性に優れた配線基板１０を得ることができる。また、ブリッジ部６１の表面（コア主面１２及びコア裏面１３）に配線パターンを設けた分だけ、ブリッジ部６１の表面とビルドアップ層３１，３２との隙間に流れ込む樹脂充填材９３の量を減らすことができるため、配線基板１０の製造コストを抑えることができる。

（５）本実施形態では、２つのチップコンデンサ１００，１０１がＩＣチップ搭載領域２３に搭載されたＩＣチップ２１の直下に配置されている。このため、各チップコンデンサ１００，１０１とＩＣチップ２１とをつなぐ配線が短くなり、配線のインダクタンス成分の増加が防止される。従って、各チップコンデンサ１００，１０１によるＩＣチップ２１のスイッチングノイズを確実に低減できるとともに、電源電圧の確実な安定化を図ることができる。また、ＩＣチップ２１とチップコンデンサ１００，１０１との間で侵入するノイズを極めて小さく抑えることができるため、誤動作等の不具合を生じることもなく高い信頼性を得ることができる。

なお、上記実施形態を以下のように変更してもよい。

・上記実施形態の収容穴部９０，９１は平面視略楕円形状の孔であった。しかし、図２１のコア基板２２１に示されるように、収容穴部２２２，２２３は、四隅が平面視で曲線形状をなす平面視略正方形状の孔であってもよい。

・上記実施形態の裏面側島状層２４１は平面視楕円形状をなしていた。しかし、図２２，図２３のコア基板２５１，２５２に示されるように、島状層は、例えば、平面視矩形状の裏面側島状層２５３であってもよいし、平面視円形状の裏面側島状層２５４であってもよい。また、図２４のコア基板２６１に示されるように、ブリッジ部２６２のコア裏面２６３には、複数種類の島状層（ここでは、平面視矩形状の裏面側島状層２６４及び平面視十字状の裏面側島状層２６５）が形成されていてもよい。

・図２５のコア基板２７１に示されるように、ブリッジ部２７２に、コア主面２７３及びコア裏面２７４を貫通するスルーホール導体２７５が形成されていてもよい。この場合、主面側島状層２７６は、スルーホール導体２７５のコア主面２７３側端部に電気的に接続されるパッドとなり、裏面側島状層２７７は、スルーホール導体２７５のコア裏面２７４側端部に電気的に接続されるパッドとなる。このようにすれば、ブリッジ部２７２に電気回路を形成できるため、配線基板の高機能化を図ることができる。

・図２６のコア基板２８１に示されるように、ブリッジ部２８２のコア裏面２８３において裏面側島状層２８４が存在しない非形成領域に、コア裏面２８３において開口するとともに隣接する収容穴部間を連通する凹部２８５が設けられていてもよい。このようにすれば、樹脂充填材２８６が、隣接する裏面側島状層２８４間の隙間や、裏面側導体層と裏面側島状層２８４との隙間に加えて、凹部２８５内にも流れ込む（逃げ込む）ようになるため、上記した潜り込みがよりいっそう発生しにくくなる。

・上記実施形態では、ブリッジ部６１のコア裏面１３に裏面側島状層２４１が形成され、ブリッジ部６１のコア主面１２に主面側島状層２３１が形成されていた。しかし、主面側島状層２３１は形成されていなくてもよい（図２８参照）。また、この場合、主面側導体層７１が、外周部６２のコア主面１２に加えて、ブリッジ部６１のコア主面１２に形成されていてもよい。

・上記実施形態では、２つの収容穴部９０，９１にそれぞれチップコンデンサ１００，１０１が収容されていたが、コア基板１１に３つ以上の収容穴部を設け、各収容穴部にそれぞれチップコンデンサを収容してもよい（図２４参照）。

・上記実施形態では、収容穴部９０，９１に収容される部品として、チップコンデンサ１００，１０１が用いられていた。しかし、図２７に示されるように、ビアアレイタイプのセラミックコンデンサ３０１を収容穴部９０，９１に収容される部品として用いてもよい。なお、セラミックコンデンサ３０１は、セラミック誘電体層３０２を介して電源用内部電極層３０３とグランド用内部電極層３０４とが交互に積層配置された構造を有している。また、セラミックコンデンサ３０１には、コンデンサ主面３０５（部品主面）及びコンデンサ裏面３０６（部品裏面）間を連通するビア導体３０７，３０８が形成されている。電源用ビア導体３０７は、各電源用内部電極層３０３を貫通しており、それら同士を互いに電気的に接続している。グランド用ビア導体３０８は、各グランド用内部電極層３０４を貫通しており、それら同士を互いに電気的に接続している。ビア導体３０７，３０８は、全体としてアレイ状に配置されている。そして、コンデンサ主面３０５上には、主面側電源用電極３０９と主面側グランド用電極３１０とが突設されている。主面側電源用電極３０９は、電源用ビア導体３０７のコンデンサ主面３０５側の端部に接続されており、主面側グランド用電極３１０は、グランド用ビア導体３０８のコンデンサ主面３０５側の端部に接続されている。また、コンデンサ裏面３０６には、裏面側電源用電極３１１と裏面側グランド用電極３１２とが突設されている。裏面側電源用電極３１１は、電源用ビア導体３０７のコンデンサ裏面３０６側の端部に接続されており、裏面側グランド用電極３１２は、グランド用ビア導体３０８のコンデンサ裏面３０６側の端部に接続されている。なお、ＩＣチップ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、レジスターなどを、収容穴部９０，９１に収容される部品として用いてもよい。

・上記実施形態では、収容穴部９０，９１の内壁面９２とチップコンデンサ１００，１０１のコンデンサ側面１０４との隙間が、樹脂充填材９３によって埋められていた。しかし、図２８の配線基板３２０に示されるように、収容穴部３２１，３２２の内壁面３２３とチップコンデンサ３２４，３２５（部品）のコンデンサ側面３２６（部品側面）との隙間を、主面側ビルドアップ層３２７を構成する層間絶縁層３２８の一部で埋めるようにしてもよい。即ち、層間絶縁層３２８は、樹脂充填材としての機能を有していてもよい。

・上記実施形態では、１つのＩＣチップ２１に対して２つのチップコンデンサ１００，１０１が電気的に接続されていた。しかし、主面側ビルドアップ層３１に設定されたＩＣチップ搭載領域２３に２つのＩＣチップを搭載し、各ＩＣチップに２つのチップコンデンサ１００，１０１をそれぞれ電気的に接続してもよい。

次に、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。

（１）上記手段１において、前記島状層の先端面が前記配線積層部に当接していることを特徴とする部品内蔵配線基板。

（２）上記手段２において、前記充填工程後かつ前記配線積層部形成工程前に、前記樹脂充填材を硬化させて前記部品を固定する固定工程を行うことを特徴とする部品内蔵配線基板の製造方法。

１０，３２０…部品内蔵配線基板（配線基板）
１１，２２１，２５１，２５２，２６１，２７１，２８１…コア基板
１２，２７３…コア主面
１３，２６３，２７４，２８３…コア裏面
３２…配線積層部としての裏面側ビルドアップ層
３４，３６…層間絶縁層
４２…導体層
６１，２６２，２７２，２８２…ブリッジ部
６２…外周部
８１…裏面側導体層
９０，９１，２２２，２２３，３２１，３２２…収容穴部
９２，３２３…収容穴部の内壁面
９３，２８６…樹脂充填材
９５…樹脂充填材の表面
１００，１０１，３２４，３２５…部品としてのチップコンデンサ
１０２，３０５…部品主面としてのコンデンサ主面
１０３，３０６…部品裏面としてのコンデンサ裏面
１０４，３２６…部品側面としてのコンデンサ側面
１５０…積層板としての銅張積層板
１５２…金属箔としての銅箔
１７０…めっきレジスト
１７１…開口部
１７２…被覆部
１８１…粘着テープ
２４１，２５３，２５４，２６４，２６５，２７７，２８４…島状層としての裏面側島状層
２７５…スルーホール導体
２８５…凹部
３０１…部品としてのセラミックコンデンサ
３２８…樹脂充填材としての層間絶縁層
Ｃ１，Ｃ２…収容穴部の中心
Ｌ１…仮想線
Ｓ２…裏面側導体層と島状層との隙間

Claims (11)

1. コア主面及びコア裏面を有し、前記コア主面側及び前記コア裏面側の両方にて開口する収容穴部を複数有するコア基板と、
   部品主面、部品裏面及び部品側面を有し、前記コア主面と前記部品主面とを同じ側に向けた状態で複数の前記収容穴部にそれぞれ収容された複数の部品と、
   前記コア基板に形成された前記収容穴部の内壁面と前記部品側面との隙間に充填された樹脂充填材と、
   層間絶縁層及び導体層を前記コア裏面上及び前記部品裏面上にて積層した構造を有する配線積層部と
   を備える部品内蔵配線基板であって、
   前記コア基板は、隣接する前記収容穴部間に位置するブリッジ部と、複数の前記収容穴部及び前記ブリッジ部を取り囲む裏面側導体層が前記コア裏面に形成された外周部とを有し、
   前記ブリッジ部の前記コア裏面に、前記裏面側導体層から独立し、かつ裏面側導体層の表面と同じ高さに突出する島状層が形成され、
   前記裏面側導体層と前記島状層との隙間が、前記樹脂充填材の一部で埋められている
   ことを特徴とする部品内蔵配線基板。
2. 前記ブリッジ部の前記コア裏面に複数の前記島状層が形成され、隣接する前記島状層間の領域がスリット状をなしていることを特徴とする請求項１に記載の部品内蔵配線基板。
3. 複数の前記島状層は、隣接する前記収容穴部の中心同士を結ぶ仮想線と直交する方向に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の部品内蔵配線基板。
4. 複数の前記島状層は、前記仮想線と平行に延びる細長い形状をなしていることを特徴とする請求項３に記載の部品内蔵配線基板。
5. 前記島状層は、平面視で曲線状をなしていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の部品内蔵配線基板。
6. 前記ブリッジ部に、前記コア主面及び前記コア裏面を貫通するスルーホール導体が形成され、
   前記島状層は、前記スルーホール導体の前記コア裏面側端部に電気的に接続されるパッドである
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の部品内蔵配線基板。
7. 前記ブリッジ部の前記コア裏面において前記島状層が存在しない非形成領域に、前記コア裏面において開口するとともに隣接する前記収容穴部間を連通する凹部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の部品内蔵配線基板。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の部品内蔵配線基板の製造方法であって、
   前記コア基板を準備するコア基板準備工程と、
   前記コア基板準備工程後、前記収容穴部を複数形成することにより、前記外周部と前記ブリッジ部とを有する前記コア基板を得る収容穴部形成工程と、
   前記収容穴部形成工程後、前記外周部の前記コア裏面に前記裏面側導体層を形成する導体層形成工程と、
   前記収容穴部形成工程後、前記ブリッジ部の前記コア裏面に前記島状層を形成する島状層形成工程と、
   前記複数の部品を準備する部品準備工程と、
   前記導体層形成工程、前記島状層形成工程及び前記部品準備工程の終了後、複数の前記収容穴部内にそれぞれ前記部品を収容する収容工程と、
   前記収容工程後、前記収容穴部の内壁面と前記部品側面との隙間に前記樹脂充填材を充填するとともに、前記裏面側導体層と前記島状層との隙間に前記樹脂充填材の一部を充填する充填工程と、
   前記充填工程後、前記裏面側導体層と前記島状層との隙間に充填された前記樹脂充填材の表面上及び前記部品裏面上に前記配線積層部を形成する配線積層部形成工程と
   を含むことを特徴とする部品内蔵配線基板の製造方法。
9. 前記コア基板準備工程では、前記コア裏面に前記裏面側導体層及び前記島状層となる金属箔が貼付された積層板を準備し、
   前記導体層形成工程及び前記島状層形成工程では、
   複数の前記収容穴部及び前記ブリッジ部を露出させる開口部と、前記ブリッジ部の前記コア裏面上において前記島状層となる部位を被覆する被覆部とを有するめっきレジストを、前記金属箔の表面上に形成するレジスト形成工程と、
   前記金属箔における前記開口部からの露出部分であって前記被覆部の外周側となる部分をエッチングすることにより、前記金属箔を部分的に除去する金属箔除去工程と、
   前記金属箔除去工程後、前記めっきレジストを除去するレジスト除去工程と
   を行うことを特徴とする請求項８に記載の部品内蔵配線基板の製造方法。
10. 前記収容工程及び前記充填工程は、複数の前記収容穴部の前記コア裏面側開口を粘着面を有する粘着テープで塞ぎ、前記裏面側導体層と前記島状層とに前記粘着面を密着させた状態で行われ、
    前記充填工程後に前記粘着テープを除去する
    ことを特徴とする請求項８または９に記載の部品内蔵配線基板の製造方法。
11. 前記島状層形成工程では、前記ブリッジ部の前記コア裏面に複数の前記島状層が形成され、
    複数の前記島状層は、前記充填工程において前記裏面側導体層と前記島状層との隙間に前記樹脂充填材が流れ込む方向に沿って延びている
    ことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の部品内蔵配線基板の製造方法。

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