JP4279090B2 - 部品内蔵配線板の製造方法、部品内蔵配線板 - Google Patents

Description

本発明は、部品内蔵配線板の製造方法および部品内蔵配線板に係り、特に、さらなる部品実装密度向上に適する部品内蔵配線板の製造方法および部品内蔵配線板に関する。

近年、エレクトロニクス技術が進展し電子機器や通信機器が高機能化され、かつ小型化も進んでいる。このような状況で配線板への例えば半導体の実装では、実装密度を向上するためパッケージ実装によらないベアチップ実装法が実用化されてきている。また、コンデンサや抵抗などの受動部品では、チップ実装型のものが、０．６ｍｍ×０．３ｍｍ（０６０３）のサイズまで小型化している。

配線板自体としては、配線層間の電気的接続（層間接続）が、スルーホールの内表面に形成された導電層によるものから、ＣＯ_２レーザやＵＶ−ＹＡＧレーザにより各層ごとにホールを形成しその内側にめっきを形成するものや導電性ペーストを充填するものなど（いわゆるブラインドビア）に移行している。また、配線パターン形成には、その微細化のため、エッチングによる方法（サブトラクティブ工法）に代えてめっきにより配線をメタライズ形成する方法（アディティブ工法）も使用されつつある。これにより、Ｌ／Ｓ（ライン／スペース）＝２０μｍ／２０μｍ程度まで微細形成可能となっている。

このような状況でさらに部品実装密度を向上し機器の小型化に資するには、例えば、配線板内に部品を内蔵する部品内蔵配線板を用いることができる。部品内蔵配線板には、例えば、実開平５−５３２６９号公報に開示されたものがある。
実開平５−５３２６９号公報

上記公報に開示されたものでは、基板内に内蔵して実装される部品は、基板上に実装される場合と同様に、部品の端子それぞれに対応して設けられたランド（当然、板厚み方向とは垂直方向に形成されている）上に接続される。ここで、部品が基板内に内蔵される場合には、その部品の各周りは電気的接続部を除いて絶縁樹脂で覆われ密着されるのが好ましい。未充填部位が生じると信頼性を劣化させるからである。この点で、上記公報のものは、構造上、部品とこの部品が直接実装される基板との間に隙間が生じた場合、この隙間は非常に狭く樹脂の未充填が生じやすい。

本発明は、上記した事情を考慮してなされたもので、部品内蔵配線板の製造方法および部品内蔵配線板において、信頼性を損なうことなくさらなる部品実装密度を向上することが可能な部品内蔵配線板の製造方法および部品内蔵配線板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、本発明に係る部品内蔵配線板の製造方法は、少なくとも上下両面に第１の導電層を有するコア配線板を製造する工程と、前記製造されたコア配線板に横断面外形が４つの円弧からなる貫通孔を、板面内方向に対してほぼ垂直に形成する工程と、前記形成された貫通孔の内壁面上に第２の導電層を形成する工程と、前記第１の導電層をパターニングする工程と、前記貫通孔の内壁面上に形成された前記第２の導電層を２つに分断するように、前記貫通孔の横断面外形の向かい合う円弧の位置に２箇所のドリリングを行う工程と、前記分断で得られた２つの第２の導電層それぞれの横方向ほぼ中央に対して２つの端子のおのおのが向かい合うように、前記貫通孔内に、厚み方向にほぼ面対称の形状を有する２端子の電気／電子部品を位置させる工程と、前記位置させられた電気／電子部品の前記２つの端子と前記２つの第２の導電層とをそれぞれ半田で接続する工程と、前記半田により前記電気／電子部品が接続された前記コア配線板の上下両面それぞれに重ね前記２つの第２の導電層の上下端面を上下から挟んでかつ前記電気／電子部品の周りを板厚み方向にほぼ対称に充填するように絶縁層を積層形成する工程とを具備することを特徴とする。

この製造方法では、内蔵部品の端子に接続するための導電層を、内蔵すべき電気／電子部品を位置させる空間である貫通孔の内表面に形成する。形成された導電層は内蔵部品の端子の数に応じて分断される。したがって、その部品の端子と導電層との接続は、例えば水平方向にブリッジした形状の導電部材によりなされ得る。よって、内蔵部品の周りに間隙を生じにくくした構造となり、内蔵部品の周りには積層のための絶縁層が充填・密着され得る。したがって、内蔵部品の周辺に空隙が発生せず信頼性を劣化させない配線板を製造することができる。

また、本発明に係る部品内蔵配線板は、第１の円弧、該第１の円弧に連なる第２の円弧、該第２の円弧に連なる第３の円弧、該第３の円弧に連なりかつ前記第２の円弧と同一円を構成する第４の円弧、該第４の円弧に連なる第５の円弧、該第５の円弧に連なる第６の円弧、該第６の円弧に連なる第７の円弧、ならびに該第７の円弧および前記第１の円弧に連なりかつ前記第６の円弧と同一円を構成する第８の円弧で構成される縁部を有する開口の形成された第１の絶縁層と、前記開口の前記第３および第７の円弧の内壁面上を除く前記第１、第２、第４、第５、第６、および第８の円弧の内壁面上に、板面内方向に対してほぼ垂直に形成され、かつ板上下面には表出せずに埋設されている導電層と、端子を有し、前記埋設された導電層に前記端子が対向するように板内埋設された、厚み方向にほぼ面対称の形状を有する２端子の電気／電子部品と、前記埋設された電気／電子部品の前記２つの端子と前記導電層との間隙に設けられ、前記導電層の横方向端部に接触せずに前記２つの端子と前記開口の前記第１および前記第５の円弧の内壁面上の前記導電層それぞれとを電気的・機械的におのおの接続する半田と、前記埋設された電気／電子部品の外表面のうち前記半田に接続される部位以外を覆いかつ前記電気／電子部品の板厚み方向上下にほぼ対称に密着するように設けられ、かつ前記導電層を板内埋設すべく該導電層の上下端面を上下から挟むように設けられた上下２つの第２、第３の絶縁層とを具備することを特徴とする。

この部品内蔵配線板では、内蔵部品の端子に接続するための導電層が、板厚み方向に形成されておりかつ横断面形状が複数の円弧からなっているので導電層の横方向幅は接続部材を介する内蔵部品との接続に十分余裕がある。したがって、その部品の端子と導電層との接続は、例えば水平方向にブリッジした形状の導電部材によりなされる。よって、内蔵部品の周りに間隙を生じにくくした構造となり、内蔵部品の周りには上下２つの絶縁層が密着する。したがって、内蔵部品の周辺に空隙が発生せず信頼性を劣化させない。

本発明によれば、内蔵部品の端子に接続するための導電層が板厚み方向に形成され、したがって、その部品の端子と導電層との接続は、例えば水平方向にブリッジした形状の導電部材によりなされる。よって、内蔵部品の周りに間隙を生じにくくした構造となり、内蔵部品の周りには上下２つの絶縁層が密着し得る。ゆえに、内蔵部品の周辺に空隙が発生せず信頼性を劣化させない。

本発明の実施態様として、前記形成された貫通孔の内壁面上に第２の導電層を形成する前記工程が、無電解めっきにより下地となる導電層を形成する工程と、前記形成された下地を種に用いて電解めっきにより上層となる導電層を形成する工程とを有する、とすることができる。このような２段階のめっきを用いることで効率的なめっき形成を行なうことができる。

また、実施態様として、前記貫通孔内に、厚み方向にほぼ面対称の形状を有する２端子の電気／電子部品を位置させる前記工程が、前記貫通孔からのぞく前記コア配線板の下位置に支持部材をあてがい、前記支持部材上に前記電気／電子部品を位置させてなされる、とすることができる。部品の実装位置は、コア配線板に形成された空間であるが、このように支持部材を利用することで、通常のマウンタなど既存の製造装置の利用を図ることができる。

また、実施態様として、少なくとも上下両面に第１の導電層を有するコア配線板を製造する前記工程が、配線層を４つ有するコア配線板を製造するものであり、かつ、これらの配線層同士の電気的接続が導電性バンプでなされるように製造される、とすることができる。配線層を４つとすることにより、コア配線板の厚さを部品内蔵空間が確保しやすい寸法とし、配線層同士の層間接続を導電性バンプで行なうことにより一層の高密度実装を実現する。

また、部品内蔵配線板の実施態様として、前記埋設された導電層に電気的に接続可能な複数の板方向導電層と、前記複数の板方向導電層を層間接続する導電性バンプによる層間接続体とをさらに具備するようにしてもよい。

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模式的な構成を示す断面図（図１（ａ））および一部平面図（図１（ｂ））である。

この実施形態は、図１（ａ）に示すように、絶縁層１１〜１４を有し、絶縁層１１、１２の境界付近、絶縁層１３、１４の境界付近、および上下面に配線層２１〜２４をそれぞれ有する４層配線板である。配線層２１、２２間、および配線層２３、２４間の電気的接続（層間接続）は導電性バンプ４１、４２によりそれぞれなされている。このような導電性バンプ４１、４２により、配線板主面の利用効率が向上し高密度実装に適する。内側の配線層２２、２３間の層間接続は、縦方向の導電層３４、３５によるもの以外は図示していないが、いわゆるブラインドビアなどの形成により行うことも可能である。なお、上下面の符号３１、３２は、半田レジストである。

また、内側の配線層２２、２３の水平レベル内に含まれるように電気／電子部品３３（例えばここではチップ抵抗）が内蔵される。部品３３は、その両端子が接続部材としての半田３６、３７を介して、板厚み方向に形成された導電層３４、３５に向かい合いかつ電気的、機械的に接続されている。導電層３４、３５は、図示するように、内側の配線層２２、２３との直接的な電気的接続が可能となっている。

部品３３は、平面的に見ると図１（ｂ）に示すように配設されている。すなわち、部品３３を内蔵するため内側の絶縁層１２、１３には、横断面外形が複数の円弧からなる貫通空間が形成され、この貫通空間は、部品３３および接続するための半田３６、３７ならびに上下両側の絶縁層１１、１４の内側へのはみ出し部により占められている。半田３６、３７は、導電層３４、３５の横方向端部（＝製造工程上バリの発生があり得る。詳しくは後述。）までは達していない。なお、部品３３は、通常、図１（ａ）に示す厚さの方が図１（ｂ）に示す幅より寸法が小さいが、図１では配線板の厚み方向を強調拡大して示すため部品３３についても厚さの方が大きく表示されている。

具体的な寸法（厚さ）は、部品３３として０６０３のチップ抵抗を使用したとき、絶縁層１２、１３の合計厚が例えば０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ程度となるように、これらの絶縁層１２、１３それぞれが０．１ｍｍないし０．１５ｍｍ程度の厚さである。部品としてこれより大きい（厚い）ものを用いる場合には、それに応じた厚さを有する絶縁層１２、１３を用いることができる。絶縁層１２、１３は、単一の層のものを用いてもよいが、この実施形態では２つの層の積層により所定の厚さを得ている。

なお、各部材料は、絶縁層１１〜１４に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など、配線層２１〜２４や導電層３４、３５には例えば銅など、導電性バンプ４１、４２には、例えば微細な金属粒（銀、銅、金、半田など）を樹脂中に分散させた導電性樹脂などを用いることができる。また、半田３６、３７については、これに代えて導電性樹脂を用いることができる。

この実施形態の構造の配線板では、内蔵された部品３３の周りを絶縁層１１、１４が覆うように密着し、空隙の発生を防止するので信頼性向上に極めて好ましい。なお、以上の記述では、電気／電子部品３３としてチップ抵抗を例にして説明したが、チップコンデンサ、チップインダクタ、チップダイオードなど端子の配置構造がチップ抵抗とほぼ同じものでは同様な適用が可能である。

次に、上記のような構造の部品内蔵配線板を製造するプロセスの例を図２ないし図６を参照して説明する。図２ないし図６は、本発明の一実施形態に係る部品内蔵配線板を製造するプロセスを模式的に断面（または一部平面）にて示す図である。これらの図において、同一相当の部位には同一符号を付してある。また、図１に示す配線板と対応する部位にも同一符号を付してある。

図２は、コア配線板（部品が内蔵されるべき層を含む配線板素材）に部品内蔵用の貫通孔を形成する途中までの製造工程を示す断面図または一部平面図である。まず、図２（ａ）に示すように、絶縁板１２、１３が積層され、その上下面に銅箔（厚さは例えば１８μｍ）２２ａ、２３ａが配設された両面銅張り板を用意する。これがコア配線板になる。

コア配線板が用意されたら、次に、図２（ｂ１）、（ｂ２）に示すように、コア配線板の必要な位置に、外形（横断面外形）が複数の円弧からなる貫通孔５１を形成する。貫通孔５１は、内蔵部品との接続に用いる、板厚み方向の導電層を形成するためのものであり、かつ内蔵部品を位置させる空間となるものである。ここでは、貫通孔５１を形成するのに、縦横とも０．３ｍｍである十字形の各端部（４箇所）に０．５ｍｍ径のＮＣ（numerical control）ドリルを用いて穴明けする（これにより、ここでの形態では貫通孔５１の横断面外形は図示するように４つの円弧からなる。）。ドリルにより孔を明けたら、孔内を、例えば高圧水洗浄および所定の薬液を用いるデスミア処理で洗浄しておく。なお、貫通孔５１の形成に金型打ち抜きを用いることもできる。

次に、図２（ｃ１）、（ｃ２）に示すように、貫通孔５１の内壁面を含むように例えば銅のめっき層５２を例えば２０μｍ厚で形成する。めっき層５２の形成には、例えば、まず、化学銅めっきのような無電解めっきにより連続面のシード層を形成し、そのあと、形成されたシード層を種に例えば硫酸銅めっき浴にて電解めっき処理することよりなすことができる。このような２段階のめっきにより効率的にめっき層５２を形成することができる。

なお、図２に示す工程は、部品内蔵用の貫通孔５１の形成として説明したが、いわゆるブラインドビアによる層間接続の形成工程としての説明にもほぼなっている。すなわち、銅箔２２ａ、２３ａによる配線層の間の電気的接続が必要な場合には、貫通孔５１と同様な孔（ただし単純な円形でよい。）を形成し、さらにその内壁面にめっき層を形成すれば層間接続を形設することができる。

図３は、コア配線板に部品内蔵用の貫通孔を形成する残りの製造工程を示す断面図または一部平面図である。

図２（ｃ１）、（ｃ２）に示すようにめっき層５２が形成されたら、次に、両面の銅箔２２ａ、２３ａ（、および両面に位置するめっき層５２）にパターニングを施し配線層２２、２３を形成する。このパターニングは、例えば、まず、銅箔２２ａ、２３ａ（両面に位置するめっき層５２を含む。以下、次段落まで同。）の表面を化学研磨してレジスト用のドライフィルムとの密着性を向上したうえで、レジスト用ドライフィルムを銅箔２２ａ、２３ａに積層する。そして、フォトマスクを介して例えば超高圧水銀灯を有するアライメント露光機でドライフィルムを露光し、さらに炭酸ナトリウムによってスプレー現像する。この現像パターンのドライフィルムを銅箔２２ａ、２３ａ上に残すことにより、パターニングされたレジストが銅箔２２ａ、２３ａ上に形成される。

レジストが銅箔２２ａ、２３ａ上に形成されたら、これをマスクにエッチャントとして塩化第２鉄をベースとする薬液を用い、レジストパターンとして抜けた位置の銅箔２２ａ、２３ａをスプレーエッチングする。これにより、銅箔２２ａ、２３ａから配線層２２、２３が形成される。形成された配線層２２、２３は、このあと積層される絶縁層との密着性を向上するために黒化還元処理を行なっておく（これは、後述する図６（ａ）の段階でもよい。）。形成された配線層２２、２３は、図３（ａ２）に示すように、貫通孔５１の内壁面に形成されためっき層５２に対してのランド部分（その幅は例えば０．２ｍｍ）を含む。

次に、図３（ｂ１）に示すように、貫通孔５１内壁面のめっき層５２を分断して内蔵部品との接続部である導電層３４、３５を独立形成するようにコア配線板を加工する。ここでの加工方法は、ＮＣドリルを用いた孔明けによる。すなわち、貫通孔５１の外形輪郭線にかかる向い合う位置に例えば直径０．４〜０．５ｍｍ程度の孔（めっき層分断貫通孔）５３を明ける。このようなドリルによるめっき層５２の分断によれば、既存の装置を用いて容易に導電層３４、３５を分断形成することができる。

ここで、めっき層分断貫通孔５３の直径は貫通孔５１全体の最大幅の半分程度とし、これにより、独立形成される導電層３４、３５の横方向寸法が内蔵実装される部品の幅に対して余裕を有するようにする。このようにすると、図３（ｂ２）に示すように孔５３の形成によってバリ５３Ａ（主にめっき層５２が剥離して切除されずに残ったもの。）が導電層３４、３５との境界に発生する場合にも、このバリ５３Ａが内蔵部品の実装に干渉することを防止できる。換言すると、バリ５３Ａが発生してもこれを取り除く工程を特に必要としないので生産性を向上できる（図４（ｂ３）でも言及する。）。なお、バリ５３Ａは、孔５３を明けるドリルの刃の劣化が進むとより発生しやすいことが分かっている。

以上により、部品を内蔵するための空間（貫通孔５１による空間）が形成されたコア配線板を得ることができる。なお、上記でめっき層５２の分断は、ドリリングによらなくてもなすことは可能である。例えば金型による打ち抜き（パンチング）や切削機、またはレーザ加工を用いる方法が挙げられる。

図４は、コア配線板に部品を内蔵するための部品実装工程を示す断面図または一部平面図である。まず、図４（ａ）に示すように、コア配線板の片側面を支持部材６１にあてがい、この状態において、マウンタなどの実装機器により所定位置（内蔵するための空間）に部品３３を位置させる。ここで、支持部材６１の面上は、粘着層６１ａを設けるようにするとより好ましい。粘着層６１ａにより、マウントされた部品３３がある程度固定されて次工程に供することができるからである。

なお、このような粘着層６１ａを有する支持部材６１に代えて、耐熱性の粘着テープ（または耐熱性の粘着シート）をコア配線板の片面に張り付けるようにしてもよい。

次に、図４（ｂ１）、（ｂ２）に示すように、部品３３の両端子付近の所定位置にクリーム半田３６ａ、３７ａ（半田は、例えばＳｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕの鉛フリーのもの）を塗布する。このような塗布は、例えばスクリーン印刷またはディスペンサにより行なうことができる。ここでは、０．４ｍｍ径のピットを有するスクリーン版によるスクリーン印刷を用いた。なお、クリーム半田３６ａ、３７ａは、これに代えて導電性ペーストを用いてもよい。

部品３３のマウント、およびクリーム半田３６ａ、３７ａの塗布においては、図４（ｂ３）に示すように、部品接続用の導電層３４（３５）の横方向端部にバリ５３Ａが生じている場合にも、これらの工程への干渉が生じない。すなわち、導電層３４（３５）の横方向寸法が部品３３に対して大きく確保されており、バリ５３Ａの発生位置を避けて部品３３のマウント、およびクリーム半田３６ａ、３７ａの塗布が可能だからである。この意味で、部品３３を位置させるためあらかじめ形成する貫通孔５１は、その横断面外形が４つの円弧に限らずさらに多数の円弧からなるように形成されていてもよい。

次に、ここで、部品の実装されたコア配線板の両面に積層すべき絶縁層および導電層を形成する工程について図５を参照して説明する。図５は、コア配線板上に積層するための配線板素材を形成する工程を示す断面図である。このような絶縁層および導電層はあらかじめ配線板素材として形成しておく。

まず、図５（ａ）に示すように、銅箔（厚さは例えば１８μｍ）２１ａ（２４ａ）を用意し、この銅箔２１ａ（２４ａ）上の必要な位置（特定の配線板のレイアウトに従う位置）にほぼ円錐形の導電性バンプ４１ａ（４２ａ）を形成する。これには、例えばスクリーン印刷を用いて導電性ペーストを銅箔２１ａ（２４ａ）上に印刷してなすことができる。

この場合のスクリーン版には、例えば０．２ｍｍの貫通孔（ピット）が穿設されたものを用いることができる。これにより、例えば底面径として０．１５ｍｍ程度以上の導電性バンプを形成することができる。導電性ペーストとしては、例えばエポキシ樹脂のようなペースト状樹脂の中に金属粒（銀、金、銅、半田など）を分散させ、加えて揮発性の溶剤を混合させたもの用いることができる。印刷されたあと、例えばオーブンで乾燥し導電性ペーストを硬化させる。

次に、専用機を用い、銅箔２１ａ（２４ａ）に絶縁層１１（１４）とすべきプリプレグ（厚さは例えば０．０６ｍｍ）に対向させて、図５（ｂ）に示すように、導電性バンプ４１ａ（４２ａ）を半硬化状態のプリプレグに貫通させる。プリプレグは、例えば、エポキシ樹脂のような硬化性樹脂をガラス繊維のような補強材に含浸させたものである。また、硬化する前には半硬化状態にあり、熱可塑性（熱による流動性）および熱硬化性を有する。図５（ｂ）に示す状態のものを配線板素材１ａまたは１ｂとして後述で参照する。

図６は、部品の実装されたコア配線板を用いて完成品としての部品内蔵配線板を形成する工程を断面で示す図である。図４（ｂ１）、（ｂ２）に示すようにクリーム半田３６ａ、３７ａをコア配線板上に塗布したら、次に、クリーム半田３６ａ、３７ａをリフロー炉でリフローさせる。これにより、図６（ａ）に示すような状態となり、接続部材としての半田３６、３７が導電層３４、３５と部品３３の端子との電気的・機械的接続を確立する。なお、クリーム半田３６ａ、３７ａに代えて導電性ペーストを用いた場合には、これを例えばオーブンで乾燥させ硬化させて電気的・機械的接続を確立する。

以上により得られた部品装着のコア配線板４は、その両面の配線層２２、２３についてこのあと積層される絶縁層との密着性を向上するため黒化還元処理を行なっておく（これは、すでに図３（ａ１）、（ａ２）の段階でなされている場合もある。）。

次に、図６（ｂ）に示すように、コア配線板４の両側に配線板素材１ａ、１ｂを積層し、これらを一体化する。このとき絶縁層１１、１４とすべきプリプレグを硬化させる。配線板素材１ａ、１ｂは、図５に示したようにして得られたものである。

この積層・一体化には、例えばレイアップ装置で位置合わせを行いコア配線板４と配線板素材１ａ、１ｂとを重ねて配置し、かつ真空積層熱プレス機を用いこれを所定の温度および圧力プロファイルに設定する。この積層・一体化により導電性バンプ４１、４２は、頭部がつぶされて塑性変形し、配線層２２または２３との電気的接続が確立する。

また、配線層２２は、絶縁層１１となるべきプリプレグの熱可塑性（熱による流動性）により絶縁層１１側へ沈み込んで位置し、配線層２３は、絶縁層１４となるべきプリプレグの熱可塑性（熱による流動性）により絶縁層１４側へ沈み込んで位置するようになる。さらに、絶縁層１１、１４となるべきプリプレグの熱可塑性（熱による流動性）により、内蔵された部品３３を覆いかつ密着するようにその周辺にも絶縁層が絶縁層１１、１４と一体的に形成される。これにより部品３３周りの穴埋め工程は不要であり工程の簡素化が実現するともに、間隙（ボイド）の発生を防止して信頼性を向上できる。

なお、外側に積層する配線板素材１ａ、１ｂは図５（ｂ）に示す形態のものに代えて、さらに配線層数が多いものでもよい（例えば、図５（ａ）に示す銅箔２１ａの代わりにパターニング後の両面銅張り板を用いれば、図５（ｂ）の段階では配線層数は２つになる。）。また、外側に積層する配線板素材１ａ、１ｂは、必ずしも、図５（ｂ）に示すように導電性バンプ４１ａ（４２ａ）を伴っていなくてもよい。この場合、導電性バンプ４１ａ（４２ａ）がないので、銅箔２１ａ（２４ａ）と配線層２２（２３）との層間接続は、導電性バンプによって行なうことはできないが、積層後の配線板にスルーホールを設けこのスルーホールによる層間接続構造を形成することはできる。

外側に位置すべき絶縁層をコア配線板４と積層・一体化したら、次に、図６（ｃ）に示すように、両外側の銅箔２１ａ、２４ａに対してパターニングを施し配線層２１、２４を形成する。このパターニングは、図３（ａ１）、（ａ２）を参照した配線層２２、２３の形成工程と同様に行なうことができる。すなわち、化学研磨、レジスト用ドライフィルム積層、フォトマスクを介する露光、現像、エッチングという手順である。なお、以上の外側絶縁層１１、１４の積層、配線層２１、２４の形成のあと、さらにこの外側に同様の要領により絶縁層と銅箔とを積層・一体化（ビルドアップ）してもよい。

次に、図６（ｃ）に示すように、最外側面の所定の位置に半田レジスト３１、３２を形成する。さらに、配線層２１または２４の半田レジストの形成されない部位には腐蝕防止のため無電解めっき法によりニッケル／金（ニッケルが下地）の層（図示せず）を形成する。そして、配線板をルータ加工機により所定の外形となるように切り出す。以上により本実施形態に係る部品内蔵配線板を得ることができる。

この実施形態では、製造設備として既存のものをほとんどそのまま使用することができ、配線板の製造コストの抑制につながる。また、最外の配線層２１、２４下の層間接続に導電性バンプ４１、４２を用いたので配線長を短くし電気的特性を向上して効率的に配線板としてレイアウトができる。また、比較的実装点数が多くなるチップ抵抗、チップコンデンサを内蔵できるので、現行設計ルールの緩和および一層の高密度実装が可能である。さらに、部品３３をマウント・内蔵するための工程では、部品マウントでの不良発生が極めて小さく歩留まりのよい製造が可能である。加えて、内蔵された部品３３の周りを絶縁層１１、１４が覆うように密着し、空隙の発生を防止するので信頼性の向上がなされる。

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７を参照して説明する。図７は、本発明の別の実施形態に係る部品内蔵配線板の模式的な構成を示す断面図である。図７において、すでに図１ないし図６において説明したものと同一の部位には同一の符合を付してある。以下重複を避けて説明する。

この実施形態では、内側積層の絶縁層１２、１３に代えて絶縁層１５、１６、１７を用い、それらの境界付近には配線層２５、２６が設けられている。また、配線層２２、２３と配線層２５、２６の４層でもそれらの隣接する配線層間の層間接続には導電性バンプ４３、４４、４５が用いられている。部品３３が半田３６、３７を介して接続される導電層３４、３５は、内側の配線層２５、２６とも直接的な電気的接続が可能となっている。なお、導電性バンプ４３、４４、４５は、その製造工程として例えば図５で説明したようなスクリーン印刷を用いて形成することができる。

この実施形態の利点は、部品３３を内蔵するためのコア配線板の総厚（絶縁層１５、１６、１７の総厚：例えば０．２ｍｍ）に対して、３つの導電性バンプ４３、４４、４５で層間接続を行うことにより、すべての層間接続を導電性バンプによりなすようにしたことである。ここで、コア配線板を３つの導電性バンプ４３、４４、４５により層間接続したのは、これより数が少ない場合には高いバンプ形成が必要となり効率的な導電性バンプの形成が難しいからである。このように３つ程度とすれば、０．２ｍｍ程度の総厚に対して必要な形成高さにはさほどの困難さは生じない。この結果、コア配線板は４層の配線層となり、全体として６層の配線層となっている。

ただし、導電性バンプ４３、４４、４５の形成高さをより高くすればより厚いプリプレグを貫通させることが可能であり、この結果、同じ部品３３を内蔵するとしてもコア配線板の配線層の数を少なくすることができる。逆に、導電性バンプ４３、４４、４５の形成高さをより低くすればより薄いプリプレグを用いることになり、この結果コア配線板の配線層の数を多くすることができる。

図７に示す部品内蔵配線板を製造するには、図２（ａ）に示した両面銅張り板に代えて、絶縁板１５、１６、１７、銅箔２２ａ、２３ａ、配線層２５、２６、導電性バンプ４３、４４、４５を構成要素とする４層板を用いればよい。その後のプロセスは図２から図６に示したものと本質的に同様である。４層板を得るには、導電性バンプの印刷・形成、形成された導電性バンプにプリプレグを貫通（以上は図５を参照できる。）、貫通後に対向する側に銅箔（または配線層付きの絶縁層）を積層、というプロセスを繰り返せばよい。

この実施形態では、先の実施形態と同様に製造設備として既存のものをほとんどそのまま使用することができ、配線板の製造コストの抑制につながる。また、部品３３をマウント・内蔵するための工程では部品マウントでの不良発生が極めて小さく歩留まりのよい製造が可能であることも同様である。さらに、コア配線板における配線層を４つとすることにより、コア配線板の厚さを部品内蔵空間が確保しやすい寸法とし、配線層同士の層間接続をすべて導電性バンプ４１〜４５で行うことにより一層の高密度実装を実現することが可能である。

本発明の一実施形態に係る部品内蔵配線板の模式的な構成を示す断面図および一部平面図。 本発明の一実施形態に係る部品内蔵配線板を製造するプロセスを模式的に断面（または一部平面）にて示す図。 図２の続図であって、本発明の一実施形態に係る部品内蔵配線板を製造するプロセスを模式的に断面（または一部平面）にて示す図。 図３の続図であって、本発明の一実施形態に係る部品内蔵配線板を製造するプロセスを模式的に断面（または一部平面）にて示す図。 本発明の一実施形態に係る部品内蔵配線板の製造に必要な配線板素材の構成を模式的に断面にて示す図。 図４の続図であって、本発明の一実施形態に係る部品内蔵配線板を製造するプロセスを模式的に断面にて示す図。 本発明の別の実施形態に係る部品内蔵配線板の模式的な構成を示す断面図。

符号の説明

１ａ、１ｂ…配線板素材、４…配線板素材（コア配線板）、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７…絶縁層、２１、２２、２３、２４、２５、２６…配線層、２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａ…銅箔、３１、３２…半田レジスト、３３…電気／電子部品、３４、３５…導電層、３６、３７…半田、３６ａ、３７ａ…クリーム半田、４１、４２、４３、４４、４５…導電性バンプ（接続形成後）、４１ａ、４２ａ…導電性バンプ（接続形成前）、５１…貫通孔、５２…めっき層、５３…めっき層分断貫通孔、５３Ａ…バリ、６１…支持部材、６１ａ…粘着層。

Claims (6)

1. 少なくとも上下両面に第１の導電層を有するコア配線板を製造する工程と、
   前記製造されたコア配線板に横断面外形が４つの円弧からなる貫通孔を、板面内方向に対してほぼ垂直に形成する工程と、
   前記形成された貫通孔の内壁面上に第２の導電層を形成する工程と、
   前記第１の導電層をパターニングする工程と、
   前記貫通孔の内壁面上に形成された前記第２の導電層を２つに分断するように、前記貫通孔の横断面外形の向かい合う円弧の位置に２箇所のドリリングを行う工程と、
   前記分断で得られた２つの第２の導電層それぞれの横方向ほぼ中央に対して２つの端子のおのおのが向かい合うように、前記貫通孔内に、厚み方向にほぼ面対称の形状を有する２端子の電気／電子部品を位置させる工程と、
   前記位置させられた電気／電子部品の前記２つの端子と前記２つの第２の導電層とをそれぞれ半田で接続する工程と、
   前記半田により前記電気／電子部品が接続された前記コア配線板の上下両面それぞれに重ね前記２つの第２の導電層の上下端面を上下から挟んでかつ前記電気／電子部品の周りを板厚み方向にほぼ対称に充填するように絶縁層を積層形成する工程と
   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。
2. 前記形成された貫通孔の内壁面上に第２の導電層を形成する前記工程が、無電解めっきにより下地となる導電層を形成する工程と、前記形成された下地を種に用いて電解めっきにより上層となる導電層を形成する工程とを有することを特徴とする請求項１記載の部品内蔵配線板の製造方法。
3. 前記貫通孔内に、厚み方向にほぼ面対称の形状を有する２端子の電気／電子部品を位置させる前記工程が、前記貫通孔からのぞく前記コア配線板の下位置に支持部材をあてがい、前記支持部材上に前記電気／電子部品を位置させてなされることを特徴とする請求項１記載の部品内蔵配線板の製造方法。
4. 少なくとも上下両面に第１の導電層を有するコア配線板を製造する前記工程が、配線層を４つ有するコア配線板を製造するものであり、かつ、これらの配線層同士の電気的接続が導電性バンプでなされるように製造されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載の部品内蔵配線板の製造方法。
5. 第１の円弧、該第１の円弧に連なる第２の円弧、該第２の円弧に連なる第３の円弧、該第３の円弧に連なりかつ前記第２の円弧と同一円を構成する第４の円弧、該第４の円弧に連なる第５の円弧、該第５の円弧に連なる第６の円弧、該第６の円弧に連なる第７の円弧、ならびに該第７の円弧および前記第１の円弧に連なりかつ前記第６の円弧と同一円を構成する第８の円弧で構成される縁部を有する開口の形成された第１の絶縁層と、
   前記開口の前記第３および第７の円弧の内壁面上を除く前記第１、第２、第４、第５、第６、および第８の円弧の内壁面上に、板面内方向に対してほぼ垂直に形成され、かつ板上下面には表出せずに埋設されている導電層と、
   端子を有し、前記埋設された導電層に前記端子が対向するように板内埋設された、厚み方向にほぼ面対称の形状を有する２端子の電気／電子部品と、
   前記埋設された電気／電子部品の前記２つの端子と前記導電層との間隙に設けられ、前記導電層の横方向端部に接触せずに前記２つの端子と前記開口の前記第１および前記第５の円弧の内壁面上の前記導電層それぞれとを電気的・機械的におのおの接続する半田と、
   前記埋設された電気／電子部品の外表面のうち前記半田に接続される部位以外を覆いかつ前記電気／電子部品の板厚み方向上下にほぼ対称に密着するように設けられ、かつ前記導電層を板内埋設すべく該導電層の上下端面を上下から挟むように設けられた上下２つの第２、第３の絶縁層と
   を具備することを特徴とする部品内蔵配線板。
6. 前記埋設された導電層に電気的に接続可能な複数の板方向導電層と、
   前記複数の板方向導電層を層間接続する導電性バンプによる層間接続体と
   をさらに具備することを特徴とする請求項５記載の部品内蔵配線板。

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