JP2015226013A - プリント配線板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プリント配線板の薄型化を達成しながら、樹脂絶縁層内に内蔵される電子部品の熱膨張と収縮による応力を緩和する。
【解決手段】樹脂絶縁層１１の第１面１１ａ側に、第２電子部品２５が接続される第１実装パッド群１２ａと第２実装パッド群１２ｂとを含む第１導体パターン層１２が形成され、樹脂絶縁層１１の第２面１１ｂに、外部回路と接続されるように第２導体パターン層１４が形成されている。第１電子部品２０と第１実装パッド群１２ａとの間には、接着層１７が介在されている。第１電子部品２０の第１電極２１と第１実装パッド群１２ａとが第１ビア導体１５ａにより接続されている。この電子部品内蔵型のプリント配線板１において、第１および第２の実装パッド群１２ｂを含む第１導体パターン層１２は、接着層１７および第１面１１ａ側の樹脂絶縁層１１に埋め込まれ、かつ、その一面が露出している。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品が樹脂絶縁層内に埋め込まれるプリント配線板およびその製造方法に関する。さらに詳しくは、電子部品が樹脂絶縁層内に埋め込まれても、熱による膨張収縮による応力が吸収されやすくされたプリント配線板およびその製造方法に関する。

近年、電子部品等の電極間のファインピッチ化に伴い、プリント配線板においても、導体パターンの各配線はその幅が狭くなり、各配線と樹脂絶縁層との密着性が低下している。さらに、プリント配線板においても薄型化が要求されている。そこで、例えば図４に示されるように、電子部品と接続される導体パターンの配線１２０が樹脂絶縁層１１０内に埋め込まれ、その一面だけが露出する構成が採用されている。図４において、１４０は樹脂絶縁層１１０の反対面の導体パターン層、１５０はビア導体層、１６０はソルダーレジスト層である。

一方、プリント配線板の薄型化の観点から、例えば図５に示されるように、簡単な電子部品２００は樹脂絶縁層１１０内に内蔵することが開示されている（例えば特許文献１参照）。すなわち、図５に示されるように、金属箔１２１の表面に接着剤１７０が塗布され、電極２１０を有する電子部品２００が接着された後に電子部品２００の周囲が樹脂絶縁層１１０により被覆される。そして、電極２１０と接続されたビア導体１５０と連続して形成された電気めっき膜１２２と金属箔１２１とにより導体パターン１２０が形成されている。

また、電子部品を樹脂絶縁層内に内蔵する他の方法として、片面銅張積層板の表面に開口部を有する第２樹脂基板が積層され、その開口部内に電子部品が搭載された後に第３樹脂層が積層され、その後に、銅張積層板および第３樹脂層側から導通用孔が形成され、ビア導体が形成されることにより、多層基板の両面の導体回路と接続されるプリント配線板も知られている（例えば特許文献２参照）。

特表２００６−５２３３７５号公報 特開２００９−１９４３８２号公報

前述のように、金属箔１２１の上に接着剤１７０が塗布され、その接着剤１７０と電子部品２００が接着された後に樹脂絶縁層１１０により被覆され、金属箔１２１を利用して導体パターン１２０が形成される構造では、導体パターン１２０が樹脂絶縁層１１０の表面に突出して形成される。そのため、プリント配線板の厚さを薄くするという薄型化が十分に達成されない。さらに、樹脂絶縁層１１０内に内蔵される電子部品２００の電極２１０に接続されると共に、さらに別の電子部品（図示せず）が接続される接続パッド１２０ａが、樹脂絶縁層１１０上の表面に固定されると、電子部品２００は、その周囲が樹脂絶縁層１１０で被覆され、さらに電極２１０と接続される接続パッド１２０ａも樹脂絶縁層１１０の一面に固定されていることにより、完全に電子部品２００が樹脂絶縁層１１０により保持される構造になる。そのため、電子部品２００の熱膨張率と、樹脂絶縁層１１０の熱膨張率とが異なっていると、電子部品２００の電極２１０と接続パッド１２０ａとの接続部に応力が掛り、信頼性が低下しやすいという問題がある。

さらに、前述の銅張積層板が用いられる方法でも、銅張された銅箔を利用して樹脂層の表面側に導体回路のパターンが形成されるため、ファインパターンの配線形成および薄型化を達成することができない。さらに、回路パターンが樹脂層の表面に突出するため、電子部品が実装される際に不具合が発生しやすいという問題もある。

本発明の目的は、プリント配線板の薄型化が達成されながら、樹脂絶縁層内に内蔵される電子部品の熱膨張と収縮による応力を緩和することができる構造のプリント配線板およびその製造方法を提供することである。

本発明のプリント配線板は、第１面および該第１面の反対面である第２面を有する樹脂絶縁層と、前記樹脂絶縁層に内蔵され、電極を有する第１電子部品と、前記樹脂絶縁層の前記第１面側に形成され、第２電子部品が接続される第１実装パッド群と第２実装パッド群とを含む第１導体パターン層と、前記樹脂絶縁層の前記第２面に、外部回路と接続されるように形成される第２導体パターン層と、前記樹脂絶縁層を貫通して、前記第１導体パターン層および前記第２導体パターン層を接続するスルーホール導体と、前記第１電子部品と前記第１実装パッド群との間に介在する接着層と、前記第１電子部品の電極と前記第１実装パッド群とが電気的に接続されるように、前記接着層を貫通して形成されるビア導体と、を備えている。そして、前記第１実装パッド群と第２実装パッド群とを含む第１導体パターン層は、前記接着層および前記第１面側の前記樹脂絶縁層に埋め込まれ、かつ、その一面が露出している。

本発明のプリント配線板の製造方法は、ダミー基板上に実装パッド群を有する第１導体パターン層を形成することと、前記第１導体パターン層上の第１電子部品搭載領域に絶縁性接着剤を塗布して接着層を形成することと、前記接着層上に第１電子部品を、少なくとも第１電極が前記接着層側を向くように搭載し、固着することと、前記第１導体パターン層上に、前記第１電子部品が樹脂絶縁層により被覆されるように樹脂絶縁層および金属箔を積層することと、前記ダミー基板を除去することと、前記接着層の前記第１導体層側から前記第１電極が露出するように第１導通用孔を形成することと、前記第１導通用孔内に第１ビア導体を埋め込むと共に、該第１ビア導体と接続して前記接着層の露出面に第１実装パッド群を形成することと、を有している。

本発明では、プリント配線板の樹脂絶縁層中に第１電子部品が埋め込まれると共に、第１導体パターン層が樹脂絶縁層の第１面側表面に埋め込まれて、その一面だけが露出している。その結果、プリント配線板の薄型化が達成される。しかも、電子部品の電極が接着層側に向けて埋め込まれており、接着層に形成されるビア導体により接着層の露出面に形成される第１実装パッド群と接続されている。そのため、電子部品と樹脂絶縁層との間に熱膨張率の差があっても、接着層により吸収される。

また、本発明の製造方法によれば、ダミー基板の表面に金属膜を介して第１導体パターン層が形成された後に、接着層を介して第１電子部品が固着され、その後に、樹脂絶縁層が積層されているので、簡単に第１導体パターン層と電子部品とが樹脂絶縁層内に埋め込まれ、第１導体パターン層の一面だけが露出される。

本発明の一実施形態のプリント配線板の断面説明図。 図１に示されるプリント配線板の第１導体パターン層および第１実装パッド群と第２実装パッド群の配置例を示す説明図。 図１に示されるプリント配線板の第１導体パターン層および第１実装パッド群と第２実装パッド群の配置例を示す説明図。 図１に示されるプリント配線板の製造方法の各工程の断面説明図。 図１に示されるプリント配線板の製造方法の各工程の断面説明図。 図１に示されるプリント配線板の製造方法の各工程の断面説明図。 図１に示されるプリント配線板の製造方法の各工程の断面説明図。 図１に示されるプリント配線板の製造方法の各工程の断面説明図。 図１に示されるプリント配線板の製造方法の各工程の断面説明図。 図１に示されるプリント配線板の製造方法の各工程の断面説明図。 図１に示されるプリント配線板の製造方法の各工程の断面説明図。 図１に示されるプリント配線板の製造方法の各工程の断面説明図。 図１に示されるプリント配線板の製造方法の各工程の断面説明図。 図１に示されるプリント配線板の製造方法の各工程の断面説明図。 図１に示されるプリント配線板の製造方法の各工程の断面説明図。 図１に示されるプリント配線板の製造方法の各工程の断面説明図。 従来の導体層が埋め込まれたプリント配線板の断面説明図。 従来の電子部品が埋め込まれたプリント配線板の断面説明図。

本発明の一実施形態のプリント配線板が、図面を参照して説明される。図１に示されるように、本実施形態のプリント配線板１は、第１面１１ａおよび第１面１１ａの反対面である第２面１１ｂを有する樹脂絶縁層１１に、電極２１を有する第１電子部品２０が内蔵されている。樹脂絶縁層１１の第１面１１ａ側に、第２電子部品２５が接続される第１実装パッド群１２ａと第２実装パッド群１２ｂとを含む第１導体パターン層１２が形成されている。樹脂絶縁層１１の第２面１１ｂに、外部回路と接続されるように第２導体パターン層１４が形成されている。そして、樹脂絶縁層１１を貫通して、第１導体パターン層１２および第２導体パターン層１４を接続するスルーホール導体１９が形成されている。第１電子部品２０と第１実装パッド群１２ａとの間には、接着層１７が介在している。第１電子部品２０の第１電極２１（図１に示される例では第２電極２２も）と第１実装パッド群１２ａとが電気的に接続されるように、接着層１７を貫通して第１ビア導体１５ａが形成されている。この電子部品内蔵型のプリント配線板１において、第１実装パッド群１２ａと第２実装パッド群１２ｂとを含む第１導体パターン層１２は、接着層１７および第１面１１ａ側の樹脂絶縁層１１に埋め込まれ、かつ、その一面が露出している。

樹脂絶縁層１１は、第１面１１ａと、第１面１１ａの反対側の第２面１１ｂとを有する絶縁層である。樹脂絶縁層１１は、例えばガラス繊維のような図示しない芯材にフィラーを含む樹脂組成物が含浸されたものでも良く、フィラーを含む樹脂組成物だけで形成されたものでも良い。また、１層であっても良く、複数の絶縁層から形成されていても良い。樹脂絶縁層１１が複数の絶縁層から形成されるならば、例えば熱膨張率、柔軟性、厚さが容易に調整され得る。樹脂としては、エポキシ樹脂等が例示される。樹脂に混ぜ合されるフィラーとしては、シリカ（ＳｉＯ₂）、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、酸化チタン（Ｔｉ₂Ｏ₃）等が例示される。樹脂絶縁層１１の厚さとしては、２５〜１００μｍが例示される。この樹脂絶縁層１１内に、少なくとも第１面１１ａ側に第１電極２１が向くように第１電子部品２０が埋め込まれている。この樹脂絶縁層１１の第１面１１ａ側には後述する回路パターンが形成された第１導体パターン層１２が設けられている。また、樹脂絶縁層１１の第２面１１ｂ側には第２導体パターン層１４が設けられている。

電子部品２０は、特には限定されないが、例えばチップ型コンデンサ等の比較的電極端子の少ないものが挙げられる。この電子部品２０の少なくとも第１電極２１は、樹脂絶縁層１１の第１面１１ａ側を向くように埋め込まれている。図１に示される例では、電子部品２０がチップ型コンデンサの例で、それぞれが、電子部品２０の第１面１１ａに向く面とその反対面とに側面を経て連続した第１電極２１と第２電極２２が形成されている。従って、この電子部品２０の第１電極２１および第２電極２２は、第１導体パターン層１２と第２導体パターン層１４の両方に後述する第１ビア導体１５ａおよび第２ビア導体１５ｂを介して、それぞれ接続されている。この第１電子部品２０は、後述する製造方法で示されるように、第１導体パターン層１２が形成された後に設置されるため、第１導体パターン層１２と充分に位置合せされて組み立てられる。

この電子部品２０と、第１導体パターン層１２との間には接着層１７が介在している。この接着層１７としては、例えば熱硬化性接着剤等の電気絶縁性接着剤が用いられる。しかし、この例に限定されず、シリコーン樹脂等他の接着剤が用いられても良い。熱膨張率が樹脂絶縁層１１と近く、かつ、弾力性のある接着剤が用いられることにより、電子部品２０と樹脂絶縁層１１との間で熱膨張率の差があっても、両者間に生じる応力を吸収することができる。この接着層１７の表面は樹脂絶縁層１１の第１面１１ａと同一面になるように形成されている。そして、この樹脂絶縁層１１の第１面１１ａおよびその第１面１１ａと同一面に形成されている接着層１７の表面に、一面が露出するように埋め込まれて第１導体パターン層１２が形成されている。この接着剤は、短時間で硬化することが好ましい。少なくとも一部を数秒で固着できる接着剤と併用することもできる。

図１に示される例では、電子部品２０の第１面１１ａと対向する面に一対の第１電極２１および第２電極２２が形成され、その一対の電極２１、２２が電子部品２０の側面を介して反対側の面にもそれぞれ延びて、一対の電極２１、２２が形成されている。しかし、一方の面だけに一対の電極が形成されているだけでも良く、また、一方の面に形成される電極とは異なる電極が他方の面に形成されても良い。さらに、電極は一対である必要はなく、さらに異なる電極が一方の面に複数個形成されていても良い。

第１導体パターン層１２は、接着層１７の表面に埋め込まれる第１実装パッド群１２ａと樹脂絶縁層１１の第１面１１ａに埋め込まれる第２実装パッド群１２ｂとを有しており、共に樹脂絶縁層１１の第１面１１ａとほぼ面一で、導体パターン層１２の一面（最上面）だけが露出している。そのため、特に高密度化、ファインピッチ化に伴い配線パターン１２１（図２参照）の幅が狭く、また、樹脂絶縁層１１の薄型化に伴って芯材入りの樹脂が用いられることによる密着性の低下の恐れがある場合でも、このように、第１導体パターン層１２が樹脂絶縁層１１内に埋め込まれることにより、第１導体パターン層１２と樹脂絶縁層１１との密着性の向上に寄与する。

さらに、このような第１導体パターン層１２の下側に第１電子部品２０が埋め込まれているが、製造方法で後述されるように、第１導体パターン層１２が形成された後に、その第１導体パターン層１２上に接着層１７と電子部品２０とが位置合せされて載置され固着されることにより、第１導体パターン層１２と近接して埋め込まれる。そのため、電子部品２０の第１電極２１および第２電極２２の場所に第１導通用孔１１ｄ（図３Ｈ参照）が形成され、その第１導通用孔１１ｄ内に、例えば電気めっき法により銅等の金属材料が埋め込まれることにより第１ビア導体１５ａが形成される。これにより、第１導体パターン層１２と接続され、第１実装パッド群１２ａが形成される。

この第１導電パターン層１２の平面を示す例の図が図２Ａ〜２Ｂに示されている。便宜上、実装パッド群のうち、接着層１７上に形成される実装パッド群１２ａを第１実装パッド群とし、それ以外の樹脂絶縁層１１上に形成される実装パッドが第２実装パッド群１２ｂと称される。図２Ａに示される例では、接着層１７上の第１実装パッド群１２ａには、配線１２１が接続されていない。すなわち、第１実装パッド群１２ａは、完全に絶縁層１７上のみで、樹脂絶縁層１１上の第１導体パターン層１２とは接続されていない。従って、第１電子部品２０と樹脂絶縁層１１との間に熱膨張係数の差があっても、その差に基づく応力を接着層１７により吸収しやすい。

一方、図２Ｂに示される例では、接着層１７上の第１実装パッド群１２ａにも、樹脂絶縁層１１上の第２実装パッド群１２ｂに配線１２１が接続されているのと同様に、配線１２１が接着層１７上にも延びて第１実装パッド群１２ａにも接続されている。この配線１２１は、樹脂絶縁層１１の第１面１１ａ内に一面が露出するように埋め込んで形成された第１導体パターン層１２であるため、樹脂絶縁層１１側と固着された構造になっている。しかし、このような場合でも、ボンディングされる第１実装パッド群１２ａは完全に接着層１７上にある。従って、図２Ｂに示されるように、配線１２１により第１実装パッド群１２ａが接続されていても、接着層１７上に第１実装パッド群１２ａが設けられることによる効果が現れる。

この第１導体パターン層１２を形成する方法は、特に限定されない。好ましくは、電気めっきにより形成される電気めっき膜であっても良い。第１導体パターン層１２が電気めっき膜であるならば、純粋な金属膜として形成されるという利点がある。第１導体パターン層１２を構成する材料は、銅が例示される。銅は、電気めっきが容易でありながら、抵抗が小さく腐食の問題も生じにくい。この第１導体パターン層１２の厚さは、３〜２０μｍが例示される。

第２導体パターン層１４は、樹脂絶縁層１１の第２面１１ｂ上に形成されている。第２導体パターン層１４を形成する方法は、特に限定されない。第２導体パターン層１４を構成する材料は、銅が例示される。第２導体層１４の厚さは、３〜２０μｍが例示される。第２導体パターン層１４は、図１では１層の例で示されているが、製造方法で後述されるように、例えば金属箔と無電解めっき膜を含むめっき膜により形成されても良い。このめっき膜により形成される場合、予め不要な部分にレジスト膜が形成されて電気めっきが行われるアディティブ法でも良いし、全面に電気めっき膜が形成された後に、不要部分がエッチングにより除去されるサブトラクト法で形成されても良い。いずれにしても所望の回路パターンが形成されることにより、第２導体パターン層１４が形成される。

図１に示される例では、前述のように、第１電子部品２０の両面に亘って一対の電極２１、２２が形成されているため、第２導体パターン層１４とも接続されるように、樹脂絶縁層１１に第２導通用孔１１ｅ（図３Ｈ参照）が形成され、第２導体パターン層１４の形成と同時にその第２導通用孔１１ｅ内に金属が埋め込まれて第２ビア導体１５ｂが形成されている。前述のように、第１電子部品２０の第２面１１ｂ側には電極が形成されていない場合には、このような第２導通用孔１１ｅの形成も、第２導体ビア１５ｂの形成も必要がない。

第１および第２のビア導体１５ａ、１５ｂは、樹脂絶縁層１１の両面から、第１電子部品２０の一対の第１および第２の電極２１、２２が露出するように第１および第２の導通用孔１１ｄ、１１ｅが形成され、その第１および第２の導通用孔１１ｄ、１１ｅ内に導体が埋め込まれることにより形成されている。第１および第２のビア導体１５ａ、１５ｂとしては、銅が例示され、例えば電気めっきにより形成される。電気めっき法により形成される場合、その前に無電解めっき法または蒸着法もしくはスパッタ法等によりシード層とする金属被膜が形成される。また、この第１および第２のビア導体１５ａ、１５ｂの断面形状は特に限定されないが、図１に示されるように、それぞれその断面の幅が、樹脂絶縁層１１の第１面１１ａ側および第２面１１ｂ側よりも、電子部品２０の第１および第２の電極２１、２２側で小さく形成されていても良い。第１および第２のビア導体１５ａ、１５ｂが第１および第２の導通用孔１１ｄ、１１ｅの奥まで完全に埋め込まれる必要があるので、第１および第２の導通用孔１１ｄ、１１ｅの奥が小さい方が好ましいからである。この第１および第２のビア導体１５ａ、１５ｂが形成される第１および第２の導通用孔１１ｄ、１１ｅは、樹脂絶縁層１１の第１面１１ａおよび第２面１１ｂ側から、それぞれレーザ光の照射により加工して形成されることにより、このような形状に形成され得る。

また、この第１および第２のビア導体１５ａ、１５ｂが形成されるのと同じ工程で、スルーホール導体１９が形成される。このスルーホール導体１９も、第１および第２のビア導体１５ａ、１５ｂと同様に、樹脂絶縁層１１の両面側から、それぞれ第３および第４の導通用孔１１ｆ、１１ｇ（図３Ｈ参照）が形成され、電気めっき法などにより充填（フィルドめっき）され、スルーホール導体１９が形成される。電気めっき法による場合は、前述のビア導体１５ａ、１５ｂの形成と同様に、予め無電解めっき法などにより、第３および第４の導通用孔１１ｆ、１１ｇの内面にシード層とする金属被膜が形成される必要がある。これにより樹脂絶縁層１１の表面にも電気めっき膜を形成することができる。

樹脂絶縁層１１の両面には、第１導体パターン層１２の第２電子部品２５が搭載される場所を除いた場所、および第２導体パターン層１４の、他の電子部品または回路（これらを纏めて外部回路という）が接続される接続部を除いてソルダーレジストが塗布され、ソルダーレジスト層１６が形成されている。ソルダーレジスト層１６は、例えばエポキシ樹脂等が用いられても良い。このソルダーレジスト層１６は、樹脂絶縁層１１の第２面１１ｂ側に形成されるソルダーレジスト層１６が、第２導体パターン層１４が樹脂絶縁層１１内に埋め込まれないで、表面に突出している分だけ、第１面１１ａ側に形成されるソルダーレジスト層１６よりも厚く形成されている。この第１面１１ａ側のソルダーレジスト層１６の厚さは、１０〜２０μｍ程度に形成され、第２面１２ｂ側のソルダーレジスト層１６は、２０〜３０μｍ程度に形成されている。このソルダーレジスト層１６の開口部は、第２電子部品２５等が搭載されるように形成されている。この開口部から露出するパターンの表面には、ＯＳＰ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ、Ｓｎ等の表面処理が行われる。

本実施形態によれば、第１導体パターン層１２が樹脂絶縁層１１内に埋め込まれていながら、第１電子部品２０も樹脂絶縁層１１内に内蔵されている。そのため、非常に薄型のプリント配線板が得られる。さらに、第１電子部品２０の第１および第２の電極２１、２２と第１導体パターン層１２との接続距離も短くなり、またその間に接着層１７が介在しているため、温度上昇と下降による膨張、収縮による応力を吸収することができる。そのため、信頼性が大幅に向上する。

この応力吸収に関しては、接着層１７上に形成される第１実装パッド群１２ａが樹脂絶縁層１１上の配線１２１と接続されていなければ、特に接着層１７による応力吸収の効果が大きい。しかし、樹脂絶縁層１１上の配線１２１と接続されていても、第１実装パッド群１２ａは完全に接着層１７上のみに形成されているので、応力が緩和されやすい。特に、接着層１７に弾力性のある材料が選ばれることにより、第１電子部品２０と樹脂絶縁層１１との間の熱膨張係数の差に基づく応力を緩和することができる。

次に、図１に示されるプリント配線板の製造方法の一実施形態が、図３Ａ〜３Ｍを参照して説明される。

まず、図３Ａに示されるように、金属箔が両面に形成されたダミー基板（キャリア）１８が用意される。ダミー基板１８としては、例えばプリプレグ樹脂に銅箔が貼り付けられた銅張支持板が用いられるが、これに限定されない。このダミー基板１８の両面に金属膜１３が、接着剤等により貼り付けられる。このダミー基板１８および金属膜１３は、後で除去して廃棄されるもので、材料は特に限定されないが、金属膜１３としては、例えば銅、ニッケル等が用いられる。この金属膜１３とダミー基板１８とは、後で分離されるため、分離しやすい接着剤、例えば熱可塑性樹脂により全面が接着されても良い。このような接着剤で接着されることにより、後の工程で温度を上昇させて引き剥されることにより、金属膜１３とダミー基板１８とは容易に分離される。

または、例えば支持板の周囲だけで通常の接着剤により貼り付けられても良い。周囲が切断除去されることにより、容易に分離されるからである。以下に説明される実施形態では、後者の方法を採用している。このダミー基板１８と金属膜１３の両者間には、熱膨張などの差が無いことが望ましいため、金属膜１３にニッケルが用いられるのであれば、ダミー基板１８の表面に設けられる金属箔もニッケルが望ましく、金属膜１３が銅であるなら、ダミー基板１８の表面も銅箔など、同じ材料であることが好ましい。しかし、これには制約されない。また、このダミー基板１８の金属膜１３が設けられる面には、適宜、剥離層が設けられても良い。

また、図３Ａに示される例では、ダミー基板の両面に金属膜１３が貼り付けられた図が示されている。このようにすることにより、ダミー基板１８は除去されるものであるため、有効利用につながり、また、製造工程の短縮に寄与する。しかし、ダミー基板１８の片面のみに金属膜１３が貼り付けられても良い。ダミー基板１８の両面に金属膜１３が設けられても、図のダミー基板１８の上側と下側は全く同じ構造であり、以下の説明では、主として上側だけについての説明がなされ、図面の符号も下側の部分については適当に省略されている。

次に、図３Ｂに示されるように、電子部品が搭載される第１実装パッド群１２ａおよび第２実装パッド群１２ｂを有する第１導体パターン層１２が形成される。第１導体パターン層１２を形成する方法は、所定のパターンを形成するためのレジストパターン（図示せず）が金属膜１３の表面に形成され、金属膜１３を一方の電極として電気めっき法により、金属膜１３が露出している部分に第１導体パターン層１２が形成される。その後、レジストパターンが除去されることにより、図３Ｂに示されるような第１導体パターン層１２が形成される。

次に、図３Ｃに示されるように、第１導体パターン層１２上の、第１電子部品２０（図３Ｄ参照）が搭載される場所に接着剤１７ａが塗布される。接着剤１７ａとしては、例えば熱硬化性エポキシ樹脂等が用いられる。しかし、これに限定されるものではなく、第１電子部品２０を固着できるものであればよい。この接着剤１７ａとしては、前述のように、樹脂絶縁層１１と熱膨張率が近く、かつ、弾力性のある材料であることが、電子部品２０と樹脂絶縁層１１との熱膨張率差に基づく応力を吸収しやすいため好ましい。

次に、図３Ｄに示されるように、第１電子部品２０が接着剤１７ａの上に載置され、例えば１８０℃程度に上昇してキュアされることにより固着される。図３Ｃの接着剤１７ａの塗布、およびこの第１電子部品２０の固着は、片面ごとに行われ、片面の第１電子部品２０が固着された後に、他面側の接着剤１７ａの塗布およびキュアが行われる。接着剤１７ａがキュアされることにより、電子部品２０と第１導体パターン層１２との間に固化した接着層１７が介在する。

図３Ｃ〜３Ｄに示される例では、第１導体パターン層１２上に絶縁性接着剤１７ａが塗布されてから第１電子部品２０が搭載されたが、第１電子部品２０の第１導体パターン層１２に面する面に絶縁性接着剤１７ａが塗布されてから、第１電子部品２０が第１導体パターン層１２に搭載されて固着されても良い。

次に、図３Ｅに示されるように、第１電子部品２０に対応する部分に、第１電子部品２０を埋設する（第１電子部品２０が通る）ための開口部が形成された樹脂フィルム１１ｆが第１電子部品２０の高さを超える高さに重ねられ、さらにその上に、第１電子部品２０の上も覆う樹脂フィルム１１ｇと、第２導体パターン層１４の一部となる金属箔１４ａとが積層される。なお、樹脂フィルム１１ｆは、図３Ｅに示されるように、厚さに応じて複数個重ねられてもよく、或いは、第１電子部品２０の上面の高さに対して十分な厚さを有する場合などは単独で用いられてもよい。

このように第１電子部品２０が固着された第１導体パターン層１２上に、重ね合された樹脂フィルム１１ｆ、１１ｇおよび金属箔１４ａが重ねられた状態で、真空プレスによる加圧および加熱により貼り合せる公知の方法が用いられる。その結果、図３Ｆに示されるように、樹脂絶縁層１１内に第１電子部品２０が内蔵されると共に、第１導体パターン層１２の一面が樹脂絶縁層１１の一面と面一になるように、第１導体パターン層１２が埋め込まれた積層体が得られる。

その後、例えば図３Ｇに示されるように、ダミー基板１８が除去される。なお、ダミー基板１８が除去されることにより２個の積層体が得られるが、図３Ｇにおいて、ダミー基板１８の上側の積層体のみが示されている。前述のように、ダミー基板１８（支持板の表面に設けられる銅箔）と金属膜１３ａとは、例えばダミー基板１８の周囲のみで接着されているため、その周囲部分をトリミングすることにより、ダミー基板１８と金属膜１３との接合部は簡単に分離される。そのため、図３Ｇに示されるように、金属膜１３のダミー基板１８との接合面が露出する。なお、このダミー基板１８と金属膜１３とが熱可塑性樹脂により全面で接着されている場合には、温度を上昇させて引き剥がされることにより、簡単に剥離することができる。

次に、図３Ｈに示されるように、金属膜１３側（樹脂絶縁層１１の第１面１１ａ側）から第１電子部品２０の第１電極２１および第２電極２２に導通するように、第１導通用孔１１ｄが形成される。また、第１導体パターン層１２と第２導体パターン層１４（図１参照）とを接続する場所にスルーホール導体１９（図１参照）用の第３導通用孔１１ｆが形成される。また、図１に示される例では、第１電子部品２０の第１導体パターン層１２側と反対面にも第１電極２１および第２電極２２が形成されているので、金属箔１４ａ側（樹脂絶縁層１１の第２面１１ｂ側）からもその第１電極２１および第２電極２２に導通するように、第２導通用孔１１ｅが形成されている。さらに金属箔１４ａ側からスルーホール導体１９用の第４導通孔１１ｇが形成され、第３導通用孔１１ｆと連結して、中心部が小さく両端面側で大きい断面形状、すなわち鼓状（円錐台形状）または砂時計状の形状をしたスルーホール導体１９が形成されている。この第１ないし第４の導通用孔１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇを形成する方法は、導通用孔が形成される場所の金属膜１３側または金属箔１４ａ側から、その表面に黒化処理が施され、レーザ光が照射される方法が用いられる。すなわち、樹脂絶縁層１１の両面に設けられる金属膜１３と金属箔１４ａの表面から、ＣＯ₂レーザ光等が照射されることにより加工される。

その後、図示されていないが、全面に無電解めっき法等により、金属被膜が形成される。この金属被膜は、次の電気めっきの際の通電用とするもので、真空蒸着またはＣＶＤ法などにより形成されても良い。

次に、図３Ｉに示されるように、樹脂絶縁層１１の第１面１１ａ側では、第１および第３の導通用孔１１ｄ、１１ｆが露出し、それ以外はカバーされるようにレジスト膜３１が形成される。さらに、樹脂絶縁層１１の第２面１１ｂ側には、第２導体パターン層１４が形成される以外のところにレジスト膜３１が形成される。

次に、図３Ｊに示されるように、第１ないし第４の導通用孔１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ内および金属箔１４ａおよび図示しない金属被膜上で、レジスト膜３１から露出している部分に電気めっきが施され、第１面１１ａ側の第１ビア導体１５ａおよび第２面１１ｂ側の第２ビア導体１５ｂ、スルーホール内のスルーホール導体１９並びに金属箔１４ａおよび図示しない金属被膜上で、レジスト膜３１が形成されていない部分に電気めっき膜１４ｂが形成される。その結果、金属箔１４ａと、図示しない金属被膜と、電気めっき膜１４ｂとにより第２導体パターン層１４が形成される（図３Ｊの状態では、金属箔１４ａがまだパターニングされていないため、完全なパターンは形成されていない）。なお、第１ビア導体１５ａおよびスルーホール導体１９は、金属膜１３の上側にも出っ張り部１５ａ１、１９ａが形成される。

次に、図３Ｋに示されるように、第１面側のレジスト膜３１が研磨により除去される。この際、第１ビア導体１５ａおよびスルーホール導体１９上の出っ張り部１５ａ１、１９ａも研磨されて、第１ビア導体１５ａ、およびスルーホール導体１９の第１面１１ａ側は、金属膜１３の表面と面一になる。

その後、図３Ｌに示されるように、樹脂絶縁層１１の第２面１１ｂ側のレジスト膜３１が除去される。その結果、第２導体パターン層１４が顕在化する。なお、前述のように、この時点では、まだ金属箔１４ａがパターニングされていないので、完全な第２導体パターン層１４にはなっていない。

この図３Ｊ〜３Ｌに示される工程例では、樹脂絶縁層１１の第１面１１ａ側のレジスト膜３１が研磨により除去されてから、第２面側のレジスト膜が除去されたが、両面のレジスト膜３１が、同時にまず除去されて、その後に、第１ビア導体１５ａおよびスルーホール導体１９の出っ張り部１５ａ１、１９ａが研磨される工程でも良い。図３Ｊ〜３Ｌに示される例のように、まず、第１面側が研磨されることにより、安定した研磨を行えるため、金属膜１３との同一面を得やすく樹脂絶縁層１１と平行に研磨しやすい点で好ましい。一方、先に両面のレジスト膜３１が除去される工程で行われると、レジスト膜３１の除去工程１回だけで、同時にレジスト膜３１が除去されるため、研磨工程も出っ張り部１５ａ１、１９ａの研磨だけで済み、工数の節約になる。

その後、全面がエッチング液に浸漬されることにより、電気めっき膜１４ｂが形成されないで露出している金属箔１４ａおよび第１面１１ａ側の金属膜１３がエッチングにより除去される。この金属箔１４ａおよび金属膜１３は非常に薄いため、レジスト膜によるマスクを形成しないで、全面が軽くエッチングされるだけで、金属箔１４ａの露出部分および金属膜１３が除去されて、他の金属層の表面は殆ど影響を受けない。その結果、図３Ｍに示されるように、樹脂絶縁層１１の第１面１１ａ側では、第１導体パターン層１２が樹脂絶縁層１１の第１面１１ａと面一で露出し、第２面１１ｂ側では、金属箔１４ａと図示しない無電解めっき膜のような金属被膜と、電気めっき膜１４ｂとからなる、第２導体パターン層１４が形成される。

その後、第１導体パターン層１２の第２電子部品２５が搭載される部分および第２導体パターン層１４の他の電子部品等の外部回路が接続される部分以外の表面にソルダーレジスト層１６が設けられることにより、図１に示されるプリント配線板１が得られる。なお、図１では、図３Ｍの図が反転して示されている。なお、このソルダーレジスト層１６から露出する第１および第２の実装パッド１２ａ、１２ｂ、および第２導体パターン層１４には、ＯＳＰ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ、Ｓｎ等の表面処理が行われる。

この方法によれば、第１導体パターン層１２の樹脂絶縁層１１内への埋め込みと、第１電子部品２０の内蔵とを同時に行うことができる。しかも、接着層１７が第１電子部品２０に近接して設けられ、その接着層１７上のみに第１実装パッド群が形成されるので、非常に信頼性の高いプリント配線板１が得られる。さらに、薄型化も容易に達成することができる。

１ プリント配線板
１１ 樹脂絶縁層
１１ａ 第１面
１１ｂ 第２面
１１ｄ〜１１ｇ 第１ないし第４の導通用孔
１２ 第１導体パターン層
１２ａ 第１実装パッド群
１２ｂ 第２実装パッド群
１２１ 配線
１３ 金属膜
１４ 第２導体パターン層
１４ａ 金属箔
１４ｂ 電気めっき膜
１５ａ、１５ｂ 第１および第２のビア導体
１６ 第１ソルダーレジスト層
１７ 接着層
１７ａ 接着剤
１８ ダミー基板
１９ スルーホール導体
２０ 第１電子部品
２１、２２ 第１および第２の電極
２５ 第２電子部品
３１ レジスト膜

Claims (13)

1. 第１面および該第１面の反対面である第２面を有する樹脂絶縁層と、
   前記樹脂絶縁層に内蔵され、電極を有する第１電子部品と、
   前記樹脂絶縁層の前記第１面側に形成され、第２電子部品が接続される第１実装パッド群と第２実装パッド群とを含む第１導体パターン層と、
   前記樹脂絶縁層の前記第２面に、外部回路と接続されるように形成される第２導体パターン層と、
   前記樹脂絶縁層を貫通して、前記第１導体パターン層および前記第２導体パターン層を接続するスルーホール導体と、
   前記第１電子部品と前記第１実装パッド群との間に介在する接着層と、
   前記第１電子部品の電極と前記第１実装パッド群とが電気的に接続されるように、前記接着層を貫通して形成されるビア導体と、
   を備えた、電子部品内蔵型プリント配線板であって、
   前記第１実装パッド群と第２実装パッド群とを含む第１導体パターン層は、前記接着層および前記第１面側の前記樹脂絶縁層に埋め込まれ、かつ、その一面が露出している。
2. 請求項１記載のプリント配線板であって、前記第１実装パッド群は、前記接着層の前記電子部品と反対側の面に形成されている。
3. 請求項１または２記載のプリント配線板であって、前記第１電子部品がチップ型コンデンサである。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のプリント配線板であって、前記第１電子部品が両面に電極を有し、それぞれにビア導体が接続されている。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のプリント配線板であって、前記接着層は、熱硬化型接着剤からなっている。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のプリント配線板であって、前記スルーホール導体は、フィルドめっきで形成され、かつ、中心部が小さく両端面側で大きい断面形状に形成されている。
7. プリント配線板の製造方法であって、
   ダミー基板上に実装パッド群を有する第１導体パターン層を形成することと、
   前記第１導体パターン層上の第１電子部品搭載領域に接着層を介して前記第１電子部品を、少なくとも第１電極が前記第１導体パターン層側を向くように固着することと、
   前記第１導体パターン層上に、前記第１電子部品が樹脂絶縁層により被覆されるように樹脂絶縁層および金属箔を積層することと、
   前記ダミー基板を除去することと、
   前記接着層の前記第１導体層側から前記第１電極が露出するように第１導通用孔を形成することと、
   前記第１導通用孔内に第１ビア導体を埋め込むと共に、該第１ビア導体と接続して前記接着層の露出面に第１実装パッド群を形成することと、
   を有している。
8. 請求項７記載のプリント配線板の製造方法であって、前記第１電子部品の固着が、前記第１導体パターン層の所定の領域に絶縁性接着剤を塗布してから前記第１電子部品を搭載して固着することにより前記接着層を介在させる。
9. 請求項７記載のプリント配線板の製造方法であって、前記第１電子部品の固着が、前記第１電子部品の前記第１導体パターン層と対向する面に前記絶縁性接着剤を塗布してから前記第１導体パターン層の所定の領域に前記第１電子部品を搭載して固着することにより前記接着層を介在させる。
10. 請求項７〜９のいずれか１項に記載のプリント配線板の製造方法であって、前記第１電子部品を被覆する前記樹脂絶縁層および金属箔を積層する工程が、
    前記第１電子部品に対応する部分に開口部が形成されたプリプレグ層を前記電子部品の高さを超える高さに重ねることと、
    前記第１電子部品の上をカバーするプリプレグおよび前記金属箔を積み重ねることと、
    真空プレスによる熱圧着法により固着することと、
    を有する。
11. 請求項７〜１０のいずれか１項に記載のプリント配線板の製造方法であって、
    前記第１電子部品は、前記第１電極が設けられる面と反対側の面に少なくとも１つの電極が設けられており、
    前記第１導通用孔を形成する工程において、前記樹脂絶縁層の前記第１導体パターン層が設けられる面と反対面から前記少なくとも１つの電極が露出するように第２導通用孔を形成する。
12. 請求項１１記載のプリント配線板の製造方法であって、
    前記第１導通用孔内に第１ビア導体を埋め込む工程において、前記第２導通用孔内に第２ビア導体を埋め込むと共に、前記金属箔上に第２導体パターン層を形成する。
13. 請求項７〜１２のいずれか１項に記載のプリント配線板の製造方法であって、前記第１電子部品上の前記接着層の露出面に形成された第１実装パッド群、および前記第１導体パターン層の第２実装パターン群と接続するように第２電子部品を搭載する。

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