JP4885366B2 - 配線基板の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子部品を内蔵した配線基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、集積回路素子（以下、「ＩＣチップ」という）が搭載される配線基板には、ＩＣチップのスイッチングノイズの低減や動作電源電圧の安定化を図るために、コンデンサ素子を配設することが行われている。しかしコンデンサ素子を配線基板に設ける場合、ＩＣチップとコンデンサ素子との間の配線長が長くなるほど配線のインダクタンス成分が増加して、上記目的を十分には図ることが難しくなることから、コンデンサ素子はなるべくＩＣチップの近傍に設けるほうが望ましい。
【０００３】
そこで従来より、次の様な技術が知られている。即ち、まず基板に凹部を設け、その凹部内にコンデンサ素子を配置する。コンデンサ素子を配置すべき位置には予め電極パッドを形成しておき、リフローはんだ付けにより、コンデンサ素子の電極端子を電極パッドを介して基板の配線に接続する。その後、コンデンサ素子を樹脂にて覆うことにより、配線基板の内部にコンデンサ素子を内蔵するというものである。
【０００４】
この様に配線基板にコンデンサ素子を内蔵すれば、コンデンサ素子を表面実装する場合と比較して、ＩＣチップとコンデンサ素子との間の配線長の短縮化が可能となり、スイッチングノイズの低減や動作電源電圧の安定化を図る上で有利となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の様な従来の技術では、基板に設けた凹部にコンデンサ素子を高精度で配置することが容易でない。即ち、コンデンサ素子を所望の位置に高精度で置いても、コンデンサ素子の端子が基板に固定されるまでの間に、外部からの振動等によってコンデンサ素子の位置がずれたり、また、はんだ付けの際、溶融したはんだの表面張力によりコンデンサ素子の位置がずれてしまったりする可能性がある。その結果、基板の配線との電気的接続に不具合が生じる。
【０００６】
そして、この問題は、特に配線基板の複数箇所にコンデンサ素子を内蔵しようとする場合、例えば最終的に分割されて多数の回路基板となる多数個取りの配線基板（所謂、多面取りプリントパネル）にコンデンサ素子を内蔵しようとする場合などには顕著となる。複数箇所にコンデンサ素子を配置する際に、全ての素子の位置を高精度で制御することはより困難だからである。
【０００７】
また、以上の問題は、コンデンサ素子を基板内部に内蔵する場合に限らない。配線基板における寄生インダクタンスや寄生容量など、制御が困難な電気的特性を抑制するには、配線長を短くすることが望ましく、そのためにはコンデンサ素子以外の電子部品も基板に内蔵すればよいと考えられる。内蔵する電子部品としては、例えばチップ形状にされたコンデンサ、インダクタ、抵抗、フィルタ等の受動部品や、メモリ、トランジスタ、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）などの能動部品などが挙げられる。しかし、上記と同様な理由により、電子部品を高い位置精度での配置することは困難である。
【０００８】
本発明は、こうした問題を解決するために為されたものであり、電子部品を基板の複数箇所に高精度で内蔵することができる配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するためになされた本発明（請求項１記載）の態様は、第１主面および第２主面を有する板状をなし、該両主面の一方から他方に貫通する複数の貫通孔を備える配線基板本体と、前記複数の貫通孔内に夫々配置された電子部品と、を備えた配線基板を製造する方法であって、
前記電子部品として、電子部品本体と該電子部品本体より突出した部分の高さを有する電極端子とを備えた電子部品を用いるとともに、
表面に前記電極端子の突出した部分の高さよりも小さい厚みの粘着剤を有するシート材を用意し、
１枚の前記シート材で、前記複数の貫通孔の第２主面側の開口部を同時に、前記粘着剤が該貫通孔の内側に露出するよう塞ぐ閉塞工程と、
前記電子部品を、前記シート材に粘着剤を介して粘着した状態となるよう、前記各貫通孔の内部に配置する配置工程と、
前記電子部品が配置された貫通孔に充填樹脂を充填し硬化させる固定工程と、
を有し、
前記配置工程では、前記電極端子の端部が粘着剤に埋まり、且つ、前記電子部品がシート材に粘着するとともに、前記電子部品本体とシート材との間に充填樹脂が充填可能な隙間が形成されるよう、前記電子部品を配置することを特徴とする。
【００１０】
即ち、本発明（請求項１）の配線基板の製造方法においては、電子部品として、電子部品本体と電子部品本体より突出した部分の高さを有する電極端子とを備えた電子部品を用いるとともに、表面に電極端子の突出した部分の高さよりも小さい厚みの粘着剤を有するシート材を用を用意する。
そして、まず閉塞工程にて、配線基板本体の貫通孔の開口部のうち一方の主面側（塞がれる開口部側の面を便宜的に「第２主面」とする）をシート材にて塞ぐ。シート材は、表面に粘着剤を有するものであり、上記開口部は、その粘着剤が貫通孔内側に露出するよう塞がれる。なお、本明細書で配線基板本体とは、いわゆるコア基板であり、配線基板の骨格となる基板をいう。配線基板本体、即ちコア基板には、その基板内部に導体層（導体パターン）を内蔵するもの、例えば複数の絶縁層と導体層とが交互に積層されたものも含まれる。
【００１１】
また、配置工程においては電子部品を貫通孔の内部に配置するが、その際電子部品が粘着剤を介してシート材に粘着した状態となるようにする。そして、固定工程では、電子部品が配置された貫通孔に樹脂を注入し、その樹脂を硬化させることにより、貫通孔内に電子部品を固定する。
【００１２】
従って、請求項１の配線基板の製造方法によれば、高い位置精度で貫通孔の内部、即ち配線基板の内部に電子部品を配置できる。そのため、電子部品と配線との電気的接続も確実に図ることができ、信頼性の高い配線基板を得ることができる。
【００１３】
また各貫通孔は、夫々別個のシート材にて塞ぐようにしても上記効果を得ることはできるが面倒である。そこで、本発明（請求項１）の閉塞工程では、１枚のシート材で複数の貫通孔を同時に塞ぐこととしている。そのため、製造工程を簡素化することができる。
【００１４】
なお、シート材としては、例えばポリイミド、ポリエステル、ＰＥＴ、テフロン（登録商標）で構成したものが考えられる。この内、耐熱性、耐薬品性の点で優れているテフロン（登録商標）を使用するのが比較的好ましい。また、シート材の表面に付される粘着剤としては、例えばシリコン系の粘着剤、アクリル系の粘着剤、熱可塑性ゴム系の粘着剤などが考えられる。この内、離型性（即ち、剥がし易さ）、耐熱性の点で優れているシリコン系の粘着剤を使用するのが比較的好ましい。
【００１５】
ところで、シート材の表面において電子部品を正確な位置に載置しても、その後注入される充填樹脂に押されることにより、その位置がずれたり、傾いたりする可能性がある。そうすると、電子部品の電極端子と配線パターンとの接続が困難となることも考えられる。
【００１６】
そこで電子部品の位置の精度を上げるには、シート材の粘着力を高くした方が好ましい。具体的には、シート材として、その粘着力が８．０Ｎ／２５ｍｍ以上であるものを用いることが望ましい。この粘着力は、１８０°引きはがし法（ＪＩＳ Ｚ０２３７）により測定されるものである。また、この単位［Ｎ／２５ｍｍ］は、幅２５ｍｍのシート材を試料として測定された力を意味する（以下同様）。
【００１７】
この様にシート材の粘着力が高ければ、電子部品が配置された貫通孔に充填樹脂を注入する際も、電子部品が動きにくくなり、電子部品の位置の精度を高めることができる。
また、シート材は、機械的強度の高いものである方が好ましい。シート材の強度が低すぎると、その表面に電子部品を載置する際にシート材が変形し電子部品の位置ずれが生じるなど、電子部品の載置が困難となるからである。具体的には、シート材としては、その引張強さ（ＪＩＳ Ｚ０２３７）が１００Ｎ／２５ｍｍ以上であるもの（より好ましくは１５０Ｎ／２５ｍｍ以上）を用いるとよい。
【００１８】
尚、配置工程は、必ずしも閉塞工程の後に行う必要はなく、同時に行うようにしても良い。シート材に電子部品を粘着させておき、そのシート材で貫通孔を塞ぐと同時に、電子部品が貫通孔内部に配置されるようにすれば、閉塞工程及び配置工程を同時に行うことができる。
【００１９】
特に本発明（請求項１）では、電極端子の端部が粘着剤に埋まり、且つ、電子部品がシート材に粘着するとともに、電子部品本体とシート材との間に充填樹脂が充填可能な隙間が形成されるよう、電子部品を配置する。電子部品本体とは、電子部品の電極端子（外部電極）以外の部分である。
【００２０】
即ち、充填樹脂の粘性によっては、電子部品本体とシート材との間が狭すぎると、そこに充填樹脂が入り込めない可能性がある。その場合、電子部品本体とシート材との間には、充填されない空間が生じ、その後のビルドアップ層の形成に支障が起こる可能性がある。一方、電子部品本体とシート材との間に全く隙間がない場合には、電子部品本体が、硬化した充填樹脂の外部に露出することとなる。電子部品本体が充填樹脂の内部に埋没しない場合、後の工程にて、電子部品本体がエッチング液に侵されるなどの問題が生じる可能性がある。また、後の工程にて、電子部品本体が研磨されて損傷する可能性もある。
【００２１】
しかし、本発明によれば、電子部品本体とシート材との間に充填樹脂が充填可能な隙間が形成されるようにすることから、そういった問題の発生を防止できる。
電子部品本体とシート材との間に充填樹脂が充填可能な隙間が形成される様にするには、シート材として、シート材の表面の粘着剤の厚みが、電極端子の高さ（電子部品本体から突出した部分の高さ）よりも小さいものを用いる。たとえば、電子部品として、電極端子の高さが３０μｍ〜７０μｍであるものを内蔵させる場合には、粘着剤の厚さは、少なくとも７０μｍ未満であることが必要である。粘着剤の厚みが７０μｍ以上になると、電子部品の電極端子が粘着剤に埋まった場合に、充填樹脂の流入に十分な隙間を電子部品本体とシート材との間に確保することが難しくなるためである。
【００２２】
また、シート材の表面の粘着剤の厚みが小さいと、所定の粘着力が得られ難くなる。そのため、所定の粘着力を確保するためには、粘着剤の厚みは１５μｍ以上であることが望ましい。つまり、シート材として、粘着剤の厚さが１５μｍ以上７０μｍ未満であるものを用いるとよい。
【００２３】
次に、請求項２記載の配線基板の製造方法は、配線基板本体に、電子部品を配置するための貫通孔を形成する貫通孔形成工程を有するとともに、貫通孔形成工程の前に、配線基板本体に、スルーホールを形成するための貫通孔を形成し、その後、スルーホール用の貫通孔に充填樹脂を充填するスルーホール形成工程を有する。
これにより、スルーホールに充填すべき樹脂によって、配線パターンの形成が妨げられる可能性を少なくすることができる。
次に、請求項３記載の配線基板の製造方法は、充填樹脂の硬化後、シート材を除去するシート除去工程を有する。つまり、前記固定工程後、前記シート材を剥離する工程を有する。
即ち、請求項３記載の製造方法によれば、シート材を除去することから、その後、第２主面側での配線層及び絶縁層の形成（所謂ビルドアップ）等を支障なく行うことができる。また、シート材の除去を、充填樹脂の硬化が不完全な状態で行うと、貫通孔内の電子部品の位置がずれる可能性があるが、請求項３記載の製造方法では、充填樹脂が硬化した後に、シート材除去を行うことから、かかる心配もない。
【００２４】
ところで、上述の様に、電子部品本体とシート材との間に充填樹脂が流入可能な隙間を形成すると好ましいが、充填樹脂の粘性と電子部品が配置された貫通孔内の隙間との関係によっては、充填樹脂を貫通孔内の全部に行き渡らせるのは必ずしも容易でなく、例えば局所的にボイドが発生することも考えられる。貫通孔内における隙間とは、電子部品本体とシート材との間の他にも、電子部品同士の間、或いは電子部品と貫通孔の内壁（内側面）との間などが考えられるが、そうした貫通孔内の隙間との関係を考慮しつつ充填樹脂の粘性を制御することは容易でない。
【００２５】
そこで、請求項４に記載の製造方法においては、シート除去工程後に、貫通孔に前記第２主面側から充填樹脂を注入し、その注入した充填樹脂を硬化させる再充填工程を有する。この様な方法によれば、シート材で塞いだ開口部側からも、充填樹脂を貫通孔内に注入することから、隙間なく、確実に貫通孔に充填樹脂を充填することが容易となる。
【００２６】
なお、請求項４に記載の方法を採る場合、貫通孔内への充填樹脂の注入は第１主面側および第２主面側から行うこととなる。これを行うには、配線基板本体の位置を定めておいて、充填樹脂を注入するための器具（例えばノズル）を移動させても良いが、器具の位置を定めておいて、配線基板本体を反転させるようにした方が作業効率が良い。そこで、固定工程と再充填工程との間には、配線基板本体を裏表反転させる基板反転工程を有するようにすると望ましい。基板反転工程は、シート除去工程の先であっても後であってもどちらでも良い。
【００２７】
次に、請求項５記載の配線基板の製造方法は、充填樹脂の硬化後、充填樹脂の表面を平坦に整面する工程を有する。この工程は、具体的には例えば、固定工程において充填樹脂を硬化させた後にその硬化した充填樹脂に対して行う態様が考えられ、また再充填工程を有する場合には、再充填工程において充填樹脂を硬化させた後にその硬化した充填樹脂に対して行う態様も考えられるが、どちらか一方のみを行っても良いし、それら両方を行うようにしても良い。
【００２８】
即ち、充填樹脂は、貫通孔内に注入後、硬化により成形されるので、表面が盛り上がったり、凸凹になりやすい。しかし、請求項５記載の製造方法によれば、充填樹脂の表面を平坦化することから、その後、第１主面上又は第２主面上でのビルドアップ層（絶縁層および導体層）の形成を支障なく行うことができる。また、充填樹脂の平坦化を、充填樹脂の硬化が不完全な状態で行うと、貫通孔内の電子部品の位置がずれる可能性があるが、請求項５記載の製造方法では、充填樹脂が硬化した後にシート材の除去を行うことから、そういった心配もない。
【００２９】
充填樹脂の平坦化は、特に機械研磨（例えばバフ研磨や、ベルトサンダーによる研磨など）により行うと好ましく、そうすれば充填樹脂と主面とを簡単に同一平面にすることができる。
例えばベルトサンダーなどにより研磨紙を使用して充填樹脂の研磨を行う場合には、請求項６に記載の様に、＃３２０以上の研磨紙を用いるとよい。即ち、＃３２０以上の番手（ＪＩＳ規格Ｒ６００１「研磨材の粒度」に規定されている。）の研磨紙を用いて充填樹脂を研磨することとすれば、後述の様に、配線基板本体の表面（表面に予め導体層が形成されている場合には、導体層の表面）にキズが付きにくいのである。そのため、配線形成（例えばビルドアップ法による配線形成など）を支障なく行うことができる。
【００３０】
そして特に、＃３２０以上＃６００以下の研磨紙にて、充填樹脂を研磨することとすれば、配線基板本体の表面（第１主面）に予め導体層が形成されている場合であっても、導体層の剥離を抑制できるという効果を奏する。
次に、貫通孔内における電子部品の姿勢は様々考えられるが、例えば、第１及び第２主面の内、配線基板の配線が形成される面側に向くよう（即ち近くなるよう）にすると良く、そうすれば、配線と電子部品との電気的接続が容易となる。
【００３１】
そして、配線基板が、第１主面及び第２主面側に配線を有するものである場合には、請求項７記載の様に、配置工程において、電子部品の電極端子が両主面に向くよう、電子部品を貫通孔内に配置するとよく、そうすれば、配線と電子部品との電気的接続が容易となる。
【００３２】
次に請求項８記載の配線基板の製造方法は、充填樹脂の硬化後、電子部品の電極端子を該充填樹脂の外部に露出させる工程を有する。この工程は、具体的には例えば、固定工程において充填樹脂を硬化させた後にその充填樹脂に処理（例えば研磨や穴開けなど）を施して行う態様が考えられ、また再充填工程を有する場合には、再充填工程において充填樹脂を硬化させた後その充填樹脂に処理を施して行う態様も考えられるが、どちらか一方のみ行っても良いし、それら両方を行うようにしても良い。
【００３３】
即ち、電子部品の大きさ、貫通孔内における姿勢等によっては、電子部品の電極端子が、充填樹脂の中に埋もれてしまう可能性があり、そのままでは、配線基板の配線と電子部品との接続を図ることができないが、請求項８の発明によれば、配線基板の配線と電子部品との電気的接続を図ることが可能となる。
【００３４】
電子部品の端子を充填樹脂外部に露出させる方法としては、例えば、充填樹脂部に光学的加工（例えばレーザ照射）や機械的加工（ドリルなど）により孔（縦孔）を設ける方法、充填樹脂部の表面を研磨する方法が考えられる。また、充填樹脂が感光性材料からなる場合にはフォトリソグラフィ技術により穴開けし、端子を充填樹脂外部に露出させる方法も考えられる。
【００３５】
この内、孔を形成する方法によれば、電極端子と配線とを上下方向に接続（即ち、ビルドアップ法により形成された導体層と、電極端子とを接続）することが容易となる。そのため、配線基板が小型化、高密度化した場合であっても、配線と電極端子とを容易に接続することができる。
【００３６】
特に、レーザによれば、小径の孔を正確・容易に設けることができるので好ましい。また、一つの貫通孔内部に複数の電子部品を設けたり、電子部品が複数の電極端子を有している場合には、電極の高さにばらつきが生じる可能性があるが、レーザによる孔開け加工によれば、問題とならない。レーザとしては、ＣＯ2レーザ、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザなどを使用することが考えられる。
【００３７】
そして、充填樹脂部の表面を研磨することにより電子部品の端子を外部に露出させる方法を採る場合、機械研磨（例えばバフ研磨や、ベルトサンダーによる研磨など）により行うと好ましく、充填樹脂部の平坦化も同時に行うことができるので効率的である。
【００３８】
なお、請求項２の製造方法に請求項３の発明を適用した場合、シート材を剥がすことによって、そのまま電子部品の電極端子（シート材に密着していた部分）が外部に露出されることとなる。即ち、その場合には、シート材を剥がす工程が、”電子部品の電極端子を充填樹脂の外部に露出させる工程”として機能する。
【００３９】
ところで電子部品と配線との接続は、例えば半田付けにて図ることが考えられるが、その場合、次のような問題が生じる。即ち、配線基板の表面にＩＣチップ等を半田付け等にて実装する際、配線基板に内蔵した電子部品と配線との接続部分にまで熱が達して、その接続部分の半田等が溶けてしまい、接続不良が発生したり、また半田くわれが発生したりする可能性がある。これを防ぐには、内蔵の電子部品と配線との接続を図るための半田等として溶解温度の高いものを選択しておけばよいが、基板や電子部品の耐熱温度も考慮する必要がある。そのため、各部（半田等、電子部品、基板）材料の選択肢が狭まり、設計が容易でなくなるし、延いては製造コストにも影響が出る。
【００４０】
そこで配線の内、電子部品の電極と導通する接続部を請求項９記載の様に形成すると良い。
即ち、半田を除く金属のメッキを電子部品の電極端子に施すことにより、配線の内、電極端子と導通する接続部（即ち、配線と電子部品の電極との接続部）を形成する。従って、熱の影響で半田が溶け、配線と電子部品との間における接続不良が発生したり、配線の半田食われが発生したりすることを防止できる。めっきに使用する金属としては、Ｃｕ，Ａｕ，Ｎｉなどが考えられる。この他、半田よりも高融点の金属又は合金によるメッキであればよい。
【００４１】
なお、以上の請求項１〜９記載の製造方法によって得られる配線基板において所望の配線パターンを形成するためには、電子部品を収容するための上記貫通孔（電子部品配設用の貫通孔）に充填された充填樹脂の表面及びその周辺などに導体層（メッキ層）を形成して配線パターンを構成する必要がある。そして配線基板本体には、電子部品配設用の貫通孔の他にも、スルーホール形成用のスルーホール貫通孔を設けてその内側面にメッキを施してスルーホール導体を形成し、配線基板本体の第１主面および第２主面の表面に形成された配線同士を導通させる。そしてそのスルーホール貫通孔内部に樹脂を充填することにより、配線基板本体にスルーホールを構成することが必要な場合が多い。
【００４２】
その場合、スルーホール貫通孔内への樹脂の充填は、電子部品配設用の貫通孔に充填された充填樹脂の表面およびその周辺への導体層の形成よりも先に行うと好ましい。また、その場合、もちろん前記電子部品が配置された貫通孔に充填樹脂を注入し硬化させる固定工程よりも先に、スルーホール貫通孔内への樹脂の充填を行うことが好ましい。
【００４３】
即ち、電子部品配設用の貫通孔に充填された充填樹脂の表面及びその周辺に導体層を形成する際にはその貫通孔の開口部の縁部付近において導体層に窪みが生じやすい。導体層の形成後にスルーホール形成用の貫通孔内への樹脂の充填を行うとすると、その窪みにも樹脂が入り込んでしまう可能性があり、その場合、配線パターン形成に支障を来す結果となる。そのため、スルーホール形成用の貫通孔内への樹脂の充填を、電子部品配設用の貫通孔に充填された充填樹脂の表面およびその周辺への導体層の形成よりも先に行うと好ましいのである。
【００４４】
なお、電子部品の電極の表面は、粗度Ｒｚが０．３〜２０μｍになるように粗化処理されているとよい。電子部品の電極の表面の粗度Ｒｚは、０．５〜１．０μｍがより好ましく、０．５〜５μｍが更に好ましい。充填樹脂が電極表面の凹凸に食い込んで、密着性を向上させるアンカー効果を奏するからである。粗度Ｒｚの制御については、特に制約はなく、マイクロエッチング法や黒化処理等の公知の方法で行えばよい。
【００４５】
一方、充填樹脂には、充填樹脂よりも熱膨張係数が小さいフィラー（例えばＳｉＯ2等）を混合（樹脂を含む複合材料となる。）しておくと好ましい。こうすることにより、充填樹脂とフィラーとの複合体としての熱膨張係数を精度良くコントロールすることが可能となる。その結果、例えば、Ｃｕ等にて形成される配線（導体層）やＳｉ等にて形成されるＩＣチップと配線基板との間で、熱膨張係数の整合をとり易くなり、配線基板上に構成される配線パターンの剥がれ等を防止でき、熱に対する信頼性を向上させることができる。
【００４６】
また特に、充填樹脂には、酸化剤に溶解し難い成分として無機フィラーを含有させるとよい。充填樹脂の表面は、配線パターンや電子部品との密着性を高めるために、酸化剤により粗化処理をすることがある。そこで、酸化剤に溶解し難い成分として無機フィラーを含有させると、熱膨張係数の調整をすることができるほか、充填樹脂の硬化後において無機フィラーが骨材として機能することによって、粗化処理後における充填樹脂の形状が必要以上に崩れることを防止できる。
【００４７】
酸化剤に実質的に溶解しない無機フィラーとしては、特に制限はないが、結晶性シリカ、溶融シリカ、アルミナ、窒化ケイ素等がよく、充填樹脂の熱膨張係数を効果的に下げることができる。これらの無機フィラーを充填材として高い充填率になるように添加し、充填樹脂の熱膨張係数を４０ｐｐｍ／℃以下（好ましくは３０ｐｐｍ／℃以下、より好ましくは２５ｐｐｍ／℃以下、更に好ましくは２０ｐｐｍ／℃以下。尚、下限値としては、１０ｐｐｍ／℃以上である。）にすることで、埋め込まれた電子部品と実装された半導体素子との熱膨張係数の差に起因する応力集中を少なくすることができる。
【００４８】
無機フィラーの形状は、充填樹脂の流動性と充填率とを高くするために、略球状であるとよい。特にシリカ系の無機フィラーは、容易に球状のものが得られるため、好ましい。充填樹脂の低粘度、高充填率化をさらに向上達成するためには、粒子の形状の異なる無機フィラーを２種類以上添加するとよい。
【００４９】
無機フィラーのフィラー径は、充填樹脂が電子部品の電極間の隙間にも容易に流れ込む必要があるため、粗径５０μｍ以下のフィラーを使用するとよい。この粒径の好ましい範囲は、好ましくは３０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下、更には１０μｍ以下である。５０μｍを越えると、電子部品の電極間の隙間にフィラーが詰まりやすくなり、充填樹脂の充填不良により局所的に熱膨張係数の極端に異なる部分が発生する。また、表面を平坦化するために研磨する際に、フィラーが脱粒して大きな凹部が発生し、その後のメッキによる微細配線の形成を妨げる。フィラー径の下限値としては、０．１μｍ以上がよい。これよりも細かいと、充填樹脂の流動性が確保しにくくなる。好ましくは０．３μｍ以上、更に好ましくは０．５μｍ以上がよい。充填樹脂の低粘度、高充填化を達成するためには、粒度分布を広くするとよい。
【００５０】
無機フィラーの表面は、必要に応じてカップリング剤にて表面処理するとよい。無機フィラーの樹脂成分との濡れ性が良好になり、充填樹脂の流動性を良好にできるからである。カップリング剤の種類としては、シラン系、チタン系、アルミニウム系等が用いられる。
【００５１】
酸化剤に実質的に溶解しない成分としては、他に硬化促進剤、シリコンオイル、反応性シリコンゲル、反応性希釈剤、消泡剤等、改質剤等を用いることができる。
充填樹脂に熱硬化性樹脂を含む場合は、硬化剤の添加が必要である。硬化剤の種類に特に制限はないが、イミダゾール系、アミン系、酸無水物系、ノボラック樹脂系等を用いると良い。特に熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いた場合は、イミダゾール系、アミン系や酸無水物系等の液状硬化剤を用いると、充填樹脂の低粘度化が容易なため、無機フィラー等の充填材を添加する際に有効でよい。
【００５２】
さて充填樹脂は、少なくとも配線との接触界面において粗化されているとよい。粗化面の細かい凹凸が、無電解メッキにより形成される配線との密着性を高めるアンカー効果を奏するからである。粗化面は、表面粗度Ｒｚが０．１〜１５μｍになるように調整するのがよい。好ましくは０．５〜１０μｍ、より好ましくは１〜８μｍ、更に好ましくは３〜７μｍ、特には５〜７μｍである．配線は、この粗化面の細かい凹凸に実質的に食い込んでいるのがよい。配線が凹凸に実質的に食い込んでいないような徹細な隙間や密着不良部があると、信頼性試験において配線フクレが発生しやすくなるからである。
【００５３】
無機フィラーを充填樹脂に含有させることは、充填樹脂に対する粗化後の表面形状（凹凸）を調整する上でも意義がある。即ち、充填樹脂は、少なくとも一種類の無機フィラーを含むものであり、且つ、その無機フィラーの含有量が３５〜６５体積％の範囲（好ましくは４０〜６０体積％、より好ましくは４０〜５０体積％）であるとよい。充填樹脂と配線層との界面が形成する凹凸の十点平均粗さＲｚが所定の範囲となる様に調製するとともに、無機フィラーの含有量を所定の範囲に規定することで、配線層の密着性を得るために必要なアンカー効果がより効果的に得られるとともに、粗化処理後の充填樹脂の形状保持を図って、配線層の下部に過大な大きさの空孔等の潜在的欠陥の発生を抑制できる利点がある。
【００５４】
そして特に、熱硬化性樹脂とその硬化剤と少なくとも一種類の無機フィラーとを含む充填樹脂であって、その熱硬化性樹脂がビスフェノールエポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック樹脂から選ばれる少なくとも一種であり、その無機フィラーの含有量が３５〜６５体積％であり、その硬化剤が酸無水物系の硬化剤である充填樹脂を用いるとよい。配線層の充填樹脂に対する密着力を向上できるとともに、耐熱衝撃試験、耐水性試験などの信頼性試験において高い信頼性が得られるからである。
【００５５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例を図面と共に説明する。
（第１実施例）
図１（ａ）は、第１実施例の方法により製造される配線基板１の内部構成を説明する図である。なお、本実施例の配線基板１は、図１（ｂ）に示す様に、分割により複数の回路基板２（縦横約４０ｍｍ×４０ｍｍ）となる多数個取りの配線基板（縦横約３３０ｍｍ×３３０ｍｍ）である。
【００５６】
図１に示すように、この配線基板１においては、厚さ０．８ｍｍ程の、ガラス−エポキシ樹脂複合材料製の絶縁性基板である配線基板本体３の表裏の両面（第１主面３ａ及び第２主面３ｂ）には、厚さ約２５μｍ程度の第１導体層５ａ，５ｂが形成されている。
【００５７】
配線基板本体３には、両主面３ａ，３ｂの一方から他方に貫通するスルーホール貫通孔９の内壁にメッキが施された直径約２５０μｍ程度のスルーホール１１が形成されている。このスルーホール１１により、第１主面３ａ上の第１導体層５ａと第２主面３ｂ上の第１導体層５ｂとは相互に接続されている。なお、スルーホール１１の内部には樹脂が充填されている。
【００５８】
また、配線基板本体３には電子部品を配置するための貫通孔２１（縦横約１２ｍｍ×１２ｍｍ）が形成されており、その内部には電子部品として複数のコンデンサ素子１３（約３．２ｍｍ×１．６ｍｍ×０．７ｍｍ）が設けられている。コンデンサ素子１３は、ＢａＴｉＯ3を主成分とする高誘電体セラミックから成る本体１５と、Ｐｄを主成分とする電極端子１４から構成される。
【００５９】
貫通孔２１の内部において、コンデンサ素子１３は、硬化した充填樹脂４により固定されている。コンデンサ素子１３は、配線基板１に設けられることとなるＩＣチップ１６にて発生されるスイッチングノイズの抑制や、またＩＣチップ１６に供給すべき動作電源電圧の安定化などを図るためのものである。
【００６０】
そして第１導体層５ａ，５ｂの上には、第１層間絶縁層１０３ａ，１０３ｂ（厚さ約３０μｍ程度）が積層され、更に、第１層間絶縁層１０３ａ，１０３ｂの上には、第２導体層１０５ａ，１０５ｂ（厚さ約１５μｍ程度。幅約２５μｍ程度）が形成されている。即ち、この第１導体層５ａ（５ｂ）と第２導体層１０５ａ（１０５ｂ）とは、第１層間絶縁層１０３ａ（１０３ｂ）を間に挟んで積層されている。また第１導体層５ａ（５ｂ）と第２導体層１０５ａ（１０５ｂ）とは、第１層間絶縁層１０３ａ（１０３ｂ）に形成された開口径約５０μｍ程度のフィルドビア１０４ａ（１０４ｂ）、１１５ａ（１１５ｂ）により接続されている。
【００６１】
そして第２導体層１０５ａ，１０５ｂの上には更に第２層間絶縁層１０７ａ，１０７ｂが積層されている。この内、第１主面３ａ側の第２層間絶縁層１０７ａの上には、破線で示すＩＣチップ１６と配線基板１の配線とを接続するためフリップチップパッド１１１が多数形成され、各フリップチップパッド１１１上には、高温はんだから成る略半球状のフリップチップバンプ１１２が形成されている。なお第１主面３ａ側の第２層間絶縁層１０７ａ上において、フリップチップパッド１１１の周囲には、フリップチップバンプ１１２の形成時に、フリップチップパッド１１１の周囲に半田が流れ出すのを防ぐためのソルダレジスト層１０９ａ（厚さ約２０μｍ程度）が形成されている。
【００６２】
一方、第２主面側の第２層間絶縁層１０７ｂの上には、マザーボードなどの他の配線基板の配線と、当該配線基板１の配線と接続するためのＬＧＡパッド１１３が多数形成されている。そして、第２主面３ｂ側の第２層間絶縁層１０７ｂ上において、ＬＧＡパッド１１３の周囲にもソルダレジスト層１０９ｂが形成されている。
【００６３】
なお、第１主面側３ａにおいて第２導体層１０５ａとフリップチップパッド１１１とは、第２層間絶縁層１０７ａに形成されたフィルドビア１１７ａにより互いに接続されている。そして、第２主面側３ｂにおいて、第２導体層１０５ｂとＬＧＡパッド１１３とは、第２層間絶縁層１０７ｂに形成されたフィルドビア１１７ｂを介して互いに接続されている。この様に層間接続にフィルドビアを用いることで、コンデンサ素子の電極端子１４とフリップチップパッド１１１を一直線で結ぶことができる（即ち、スタックトビアを形成できる）。そのため、ＩＣチップ１６とコンデンサ素子１３とを短い距離で結ぶことが可能となり、電気的特性の向上を図ることが可能となる。
【００６４】
配線基板１は後述の各工程を経た後、ダイシング加工等により分割され、複数の回路基板２となる。
以下に、この配線基板１の製造方法について、図２を参照しながら説明する。図２は、１つの貫通孔２１の近傍を拡大して示している。
【００６５】
図２（ａ）に示す様に、配線基板本体３としては、予め銅張積層板の一部として構成されたものを使用すると好ましい。銅張積層板は、樹脂製の絶縁性基板の両面に銅箔を載せ、加熱および加圧により、絶縁性基板に銅からなる導体層２０ａ，２０ｂを積層したものである。なお、配線基板本体３として、こうした導体層２０ａ，２０ｂが積層されていない絶縁性基板を使用しても良い。
【００６６】
そして、この配線基板本体３に、スルーホール１１を構成するためのスルーホール貫通孔９を多数個形成（例えばドリルにより）すると共に、コンデンサ素子１３を配置するための貫通孔２１を形成（例えばパンチングにより）する。スルーホール貫通孔９や、貫通孔２１は、レーザ（ＣＯ2、ＹＡＧ、エキシマ等）で穿孔することとすれば、径を小さくすることも可能である。なお、図１（ｂ）に示す様に、配線基板１には、多数の貫通孔２１が形成される。
【００６７】
次に図２（ｂ）に示す様に、電子部品配設用の貫通孔２１の開口部の一方（第２主面３ｂ側の開口部２１ａ）を、片面にシリコン系の粘着剤２４を有するポリイミドからなるシート材２３で覆う。その際、粘着剤２４を有する面２３ａが配線基板本体３側に向けられ、シート材２３は配線基板本体３に張り付けられる。
【００６８】
このとき、粘着剤２４は、貫通孔２１の内側に露出する。また、配線基板１には多数の貫通孔２１が形成されているが、これらの開口部２１ａを１枚のシート材２３で覆う（閉塞工程）。
シート材２３で貫通孔２１を塞いだ後、図２（ｃ）に示す様に、コンデンサ素子１３を、粘着剤２４を介してシート材２３に粘着するよう、貫通孔２１の内部に配置する。この際、コンデンサ素子１３は、その電極端子１４の部分にてシート材２３に粘着すると共に、その本体１５とシート材２３との間には充填樹脂４が流入可能な隙間２５が形成されるよう配置される（配置工程）。また、電極端子１４は互いに反対方向に向いている端部１４ａ，１４ｂを備えており、各端部１４ａ，１４ｂが夫々第１主面３ａ側、第２主面３ｂ側に向けられる。ここでは、第１主面３ａ方向に向けられる端部を上側端部１４ａと称し、第２主面３ｂ側に向けられる端部を下側端部１４ｂと称することとする。
【００６９】
なお、シート材２３として８．８３Ｎ／２５ｍｍの粘着力を有するものを使用したところ、７．１％のピース（１ピースあたりコンデンサ素子１３が８個）において、シート材からの剥がれが確認された。このことから、シート材の上に電子部品を保持するには、粘着力が８．０Ｎ／２５ｍｍ以上であるシート材を使用すると好ましいと思われる。
【００７０】
またシート材２３として、粘着剤２４の厚さが、コンデンサ素子１３の電極端子の高さよりも小さいものを用いた。
以上の様にして貫通孔２１の内部にコンデンサ素子１３を配置した状態とした上で、図２（ｄ）の様に、貫通孔２１の内部に充填樹脂４を注入し、充填樹脂４を硬化させる（固定工程）。これにより、配線基板本体３の内部に電子部品としてのコンデンサ素子１３が埋設されることとなる。また、コンデンサ素子１３の本体１５とシート材２３との間にも、充填樹脂４が充填される。充填樹脂４を貫通孔２１に注入した後、硬化させる前には、充填樹脂４から真空脱泡により気泡を抜く。
【００７１】
充填樹脂４を硬化させるには、充填樹脂４の種類に応じて様々な方法が考えられる。本実施例では充填樹脂４として熱硬化性のエポキシ系樹脂を使用しており、加熱および乾燥により硬化（所謂キュア）させる。具体的には、貫通孔２１に充填した充填樹脂４を、１時間〜３時間程、１００℃〜１２０℃の温度に保つことによってキュアを行う。
【００７２】
なお、充填樹脂４には、充填樹脂４よりも熱膨張係数が小さいフィラー（例えばＳｉＯ2等）を混合（樹脂を含む複合材料となる。）しておくと好ましい。こうすることにより、充填樹脂４とフィラーとの複合体としての熱膨張係数を精度良くコントロールすることが可能となる。その結果、例えば、Ｃｕ等にて形成される配線（導体層）やＳｉ等にて形成されるＩＣチップ１６と配線基板１との間で、熱膨張係数の整合をとり易くなり、配線基板１上に構成される配線の、熱に対する信頼性を向上させることができることになる。
【００７３】
さて充填樹脂４を硬化させた後、次に、シート材２３を、コンデンサ素子１３の電極端子１４、充填樹脂４および配線基板本体３（詳しくは、導体層２０ａ）から除去し、その後、充填樹脂４および配線基板本体３の各主面３ａ，３ｂを、ベルトサンダーにより研磨する（図２（ｅ））。
【００７４】
第１主面３ａ側における充填樹脂４の研磨によって、電極端子１４の上側端部１４ａが、第１主面３ａ側から充填樹脂４の外部に露出される。第２主面３ｂ側からは、シート材２３の除去によって、電極端子１４の下側端部１４ｂが、充填樹脂４の外部に露出される。また、コンデンサ素子１３の本体１５は、充填樹脂４の中に埋没した状態となっている。
【００７５】
また、各主面３ａ，３ｂの研磨の際には、コンデンサ素子１３の周囲に形成した充填樹脂４が平坦化されると共に、導体層２０ａ，２０ｂの表面と充填樹脂４の表面との高さが揃えられる。即ち、第１主面３ａ側において、導体層２０ａと充填樹脂４とが同一平面をなすと共に、第２主面３ｂ側においても導体層２０ｂと充填樹脂４とが同一平面をなすこととなる。その結果、両主面３ａ，３ｂ上には、周知のビルドアップ法により、平坦な導体層および層間絶縁層を形成することが可能となる。
【００７６】
なお、配線基板本体３として、導体層２０ａ，２０ｂが積層されていない絶縁性基板を使用した場合には、研磨の結果、第１主面３ａおよび第２主面３ｂの表面と充填樹脂４の表面との高さが揃えられる。即ち、第１主面３ａと充填樹脂４とが同一平面をなすと共に、第２主面３ｂと充填樹脂４とが同一平面をなすこととなる。
【００７７】
なお、充填樹脂４の研磨に使用する研磨紙は、目の細かさが＃４００のものを使用したが、好ましくは＃３２０又は＃３２０よりも目の細かい研磨紙を使用すればよく、特に＃３２０以上＃６００以下の研磨紙を用いると更に好ましい。理由は次の如くである。
【００７８】
即ち表１に示す様に、＃１２０、＃２４０の研磨紙にて充填樹脂４の研削を行ったところ、導体層２０ａ、２０ｂが剥げたり、導体層２０ａ、２０ｂの表面にキズが見られ、また、＃８００の研磨紙を用いたところ、導体層２０ａ、２０ｂにはキズが見られなかったが、一部に剥げが生じたためである。これは、研磨紙の目が細かくなると、樹脂が削れ難くなるにもかかわらず、その分、金属部分（本実施例では、Ｃｕ）が相対的に削れ易くなり、導体層に剥離が生じてしまったものと考えられる。
【００７９】
【表１】
【００８０】
尚、表１において、○は良好、×は不良を示す。
また本実施例では、シート材２３の粘着剤２４としてシリコン系のものを使用したが、これは、次のような実験に基づいている。表２は、シート材（基材）と粘着剤との種々の組み合わせについて、硬化した充填樹脂４からの剥がし易さ、およびシート材の耐熱性（２００℃の環境における変形、変質の有無）について調べた結果を示している。この実験において、充填樹脂４としてはエポキシ樹脂を使用し、これにシリカフィラーを混入したものを用いた。
【００８１】
【表２】
【００８２】
尚、表２において、○は良好、×は不良、−は未確認であることを示す。
表２に示す様に、基材がポリエステルまたはポリイミドであると、シート材２３は耐熱性に優れたものとなり変形や変質がなく、また、粘着剤がシリコン系である場合には、充填樹脂の硬化後に剥がし易いことがわかる。
【００８３】
本実施例では、シート材２３の基材としてポリイミドを用い、かつシリコン系の粘着剤２４を用いているので、充填樹脂４を熱硬化させる際にシート材２３に変形がなく、そのためシート材２３上に配置した電子部品（コンデンサ素子１３）の位置ずれが少なく、高い位置精度で電子部品を配線基板本体３内に設けることができる。また硬化した充填樹脂４からシート材２３を剥がしやすいため、シート材２３の一部が残渣となって後のビルドアップ工程に支障をきたすことを防ぐことができる。
【００８４】
さて、本実施例では、各主面３ａ，３ｂを研磨した後に、図２（ｆ）に示す様に、スルーホール１１の形成、及び、各主面３ａ，３ｂ上への第１導体層５ａ，５ｂの形成を行う。
第１導体層５ａ，５ｂの形成は、次の様にして行われる。即ち、貫通孔２１内にコンデンサ素子１３を内蔵した配線基板本体３全体に、Ｃｕにて無電解メッキを施した後、更にＣｕにて電解メッキを施すことにより、配線基板本体３全体にパネルめっきを行う。そして、エッチングによって導体層の不要部分を除去することにより、第１導体層５ａ，５ｂを形成する。なお、上記のパネルめっきの際には、スルーホール形成用のスルーホール貫通孔９の内周面にもメッキ層を形成し、その後スルーホール貫通孔９内部に穴埋樹脂１２を充填し硬化させることにより、スルーホール１１を形成する（図２（ｆ））。穴埋樹脂１２には、ＳｉＯ2やＣｕ粉等の無機フィラーや金属フィラーを混合（樹脂を含む複合材料となる。）しておくと良い。
【００８５】
なお、配線基板本体３にスルーホール形成用のスルーホール貫通孔９を形成してその内周面にメッキ層を形成し、更にそのスルーホール貫通孔９内に樹脂１２を充填した後、貫通孔２１を形成して、上記と同様にコンデンサ素子１３を内蔵しても良いが、この実施形態については、第４実施例として後述する。
【００８６】
第１導体層５ａ，５ｂの形成後、以下の様なビルドアップ工程を行う。まず第１主面３ａ側及び第２主面３ｂ側において、充填樹脂４、第１導体層５ａ，５ｂ並びに上側端部１４ａ及び下側端部１４ｂの上に、エポキシ樹脂を主成分とするフィルム化された感光性樹脂を貼付する。そして、この感光性樹脂を露光・現像することにより、上側端部１４ａ及び下側端部１４ｂを露出すべき位置にビアホールを形成し、感光性樹脂を硬化させて、第１層間絶縁層１０３ａ，１０３ｂを形成する。なお、ビアホールは、第１層間絶縁層１０３ａ，１０３ｂを感光性のない樹脂で形成した後、レーザなどを用いて穿設しても良い。
【００８７】
さらに、Ｃｕにて無電解メッキおよび電解メッキを施し、第１層間絶縁層１０３ａ、１０３ｂに形成したビアホールに導電体を充填すると共に、パネルメッキを行ってメッキ層を形成する。このメッキ層の上にドライフィルムを貼り付け、露光現像してエッチングレジストを形成し、メッキ層の内の不要部分をエッチングにより除去する。これにより、第２導体層１０５ａ、１０５ｂから成る配線が形成される。なお、導体層の形成には、周知のサブトラクティブ法の他、フルアディティブ法やセミアディティブ法を用いてもよい。
【００８８】
以降は、同様にして第２層間絶縁層１０７ａ，１０７ｂ、フィルドビア１１７ａ，１１７ｂ、フリップチップパッド１１１（ＬＧＡパッド１１３）を順に形成し、その後ソルダレジスト層１０９ａ，１０９ｂを形成する。そして、ソルダレジスト層１０９ａから露出したフリップチップパッド１１１の上には、Ｎｉ−Ａｕメッキ層を形成し、更にハンダペーストを塗布しリフローすることで、フリップチップバンプ１１２を形成する。
【００８９】
以上の様にして、図１に示す構造の配線基板１が完成する。なお、ＬＧＡパッド１１３の表面には、酸化防止のためにＮｉ−Ａｕメッキ層を形成すると良い。
以上説明した第１実施例の製造方法によれば、以下の効果（１）〜（１１）を奏する。
【００９０】
（１）貫通孔２１の内部にコンデンサ素子１３を配置する前には、まず、粘着剤２４付きのシート材２３にて、その貫通孔２１の一方の開口部２１ａを塞ぐ。その際、シート材２３は、粘着剤２４の付けられた面２３ａが貫通孔２１の内側に向くように、貫通孔２１を塞ぐ。そして、コンデンサ素子１３を貫通孔２１の内部に配置するに当たっては、コンデンサ素子をシート材２３に粘着させ、貫通孔２１内部で当該コンデンサ素子１３の位置がずれないようにしておき、その状態で充填樹脂４を貫通孔２１内部に充填し、硬化させる。このため、高い位置精度で貫通孔２１の内部、即ち配線基板本体３の内部にコンデンサ素子１３を配置できる。そして、コンデンサ素子１３の位置精度が高いため、コンデンサ素子１３と配線との電気的接続も確実に図ることができ、信頼性の高い配線基板１を得ることができる。なお、貫通孔２１内部に複数のコンデンサ素子１３を配置する場合には、この効果は特に顕著なものとなる。
【００９１】
（２）１枚のシート材２３で複数の貫通孔２１を同時に塞ぐこととしているため、製造工程を簡素化することができる。
（３）コンデンサ素子１３の本体１５とシート材２３との間には、充填樹脂４が流入可能な空間２５が形成されるように、コンデンサ素子１３をシート材２３上に配置することから、コンデンサ素子１３の本体を充填樹脂４で覆うことができる。
【００９２】
（４）シート材２３を除去することから、その後、第２主面３ａ側における第１配線層５ｂや第１層間絶縁層１０３ｂの形成など（即ちビルドアップ工程）を支障なく行うことができる。また、シート材２３の除去を、充填樹脂４が硬化した後に行うことから、コンデンサ素子１３の位置がずれるという心配もない。
【００９３】
（５）コンデンサ素子１３を、その電極端子１４がシート材２３に粘着するよう、貫通孔２１の内部に配置することから、シート材２３を除去すると、そのまま電極端子１４が、第２主面３ｂ側から充填樹脂４の外部に露出される。このため、コンデンサ素子１３の電極端子１４を容易に外部に露出させることができる。そして、第２主面３ｂ側の配線と電極端子１４とを接続することが可能となる。
【００９４】
（６）第１主面３ａおよび第２主面３ｂを研磨により平坦化することから、その後両主面３ａ，３ｂ上でのビルドアップ工程を支障なく行うことができる。しかも、化学研磨ではなく、ベルトサンダーを使用した機械研磨により充填樹脂４の研磨を行うことから、両主面３ａ，３ｂ上の導体層２０ａ，２０ｂと同一面にすることができ、平坦なビルドアップ層（第１導体層５ａ，５ｂや第１層間絶縁層１０３ａ，１０３ｂなど）を形成できる。
【００９５】
（７）電極端子１４の上側端部１４ａを第１主面３ａ側の外部に露出させることから、第１主面３ａ上に設けた配線とコンデンサ素子１３の電極端子１４との接続も図ることができる。
（８）充填樹脂４の第１主面３ａ側を機械研磨により平坦化する際、コンデンサ素子１３の電極端子１４を第１主面３ａ側の外部に露出させることも行うので効率的である。
【００９６】
（９）Ｃｕめっきを施すことにより、コンデンサ素子１３の電極端子１４に直接接触するフィルドビア１１５ａ、１１５ｂを形成することから、熱によって配線とコンデンサ素子１３との間の接続不良が発生したり、配線の半田食われが発生したりすることを防止することができる。
【００９７】
（１０）＃４００の研磨紙を用いて充填樹脂４を研磨するので、配線基板本体３の表面や導体層２０ａ、２０ｂにキズが付きにくい。そのため、例えばビルドアップ法などの、配線形成を支障なく行うことができる。
（１１）＃４００の研磨紙を用いて充填樹脂４を研磨するので、導体層２０ａ、２０ｂの剥離を生じさせる可能性が少ない。
【００９８】
（第２実施例）
次に第２実施例について説明する。上記第１実施例においては、図２（ｅ）と共に説明したように、充填樹脂４の表面を研磨することにより、第１主面３ａ側に上側端部１４ａを露出させるものとして説明した。しかし、コンデンサ素子１３の大きさや、貫通孔２１内における姿勢によっては、充填樹脂４部の表面を研磨しても、図３（ｅ１）の様に、第１主面３ａ側に上側端部１４ａが露出しない場合もある。
【００９９】
そこで、図３（ｅ２）の様に、レーザ光Ｌを照射して充填樹脂４部に穴２１４を形成することにより、コンデンサ素子１３の電極端子１４を第１主面３ａ側に露出させる。そして図３（ｅ３）に示すように、上記形成した穴２１４内にＣｕメッキ（電解メッキが、速度が速いので好ましい）により導電体を形成し、フィルドビア２１５を形成する。
【０１００】
なお、上記手順の前後の手順については、第１実施例の説明にて述べた手順と同様であるので、その説明を省略する。
こうした第２実施例の製造方法によれば、図４に示す様な構成の配線基板１が得られる。即ち、第１実施例により得られる配線基板１（図１参照）とは異なり、第１主面３ａ側において、第１配線層５ａと電極端子１４の上側端部１４ａとは、フィルドビア２１５を介して接続された構成となる。
【０１０１】
以上で説明した第２実施例の製造方法によれば、第１実施例の効果（１）〜（７）、（９）〜（１１）を奏すると共に、以下の効果（１２）、（１３）を奏する。
（１２）穴２１４を形成することにより、コンデンサ素子１３の電極端子１４を充填樹脂４部の外部に露出させることから、電極端子１４と配線とを上下方向に接続することが容易となる。そのため、配線基板１が小型化したり、その配線密度が高密度化した場合であっても、配線と電極端子１４とを容易に接続することができる。
【０１０２】
（１３）レーザ加工により穴２１４を形成することから、小径の孔を正確・容易に設けることができるので、配線基板１の小型化や、その配線密度の高密度化の推進を図ることができる。また、一つの貫通孔２１内部に複数のコンデンサ素子１３があるし、また各コンデンサ素子１３は複数の電極端子１４を有しているおり、電極端子１４の高さにばらつきが生じる可能性があるが、レーザによれば問題なく孔開け加工を行うことができる。
【０１０３】
（第３実施例）
次に第３実施例について説明する。
上記の第１実施例の説明においては、図２（ｄ）に示す様に、第１主面３ａ側（即ち、シート材２３で貫通孔２１を塞がない開口部の側）だけから、貫通孔２１内に充填樹脂４を注入するものとして説明した。
【０１０４】
しかし、充填樹脂４の粘性と貫通孔２１内の隙間との関係によっては、図５（ｄ１）に示す様に、貫通孔２１内において、充填樹脂４が第２主面３ｂ側にまで十分行き渡らない可能性がある。貫通孔２１内における隙間とは、コンデンサ素子１３同士の間、或いはコンデンサ素子１３と貫通孔２１の内壁との間、コンデンサ素子１３の本体１５とシート材２３との間などである。
【０１０５】
そこで、第３実施例においては、更に、第２主面３ｂ側（即ち、シート材２３で貫通孔２１を塞いだ開口部２１ａの側）からも充填樹脂４を注入する。
即ち、図５（ｄ１）に示す様に、第１主面３ａ側から充填樹脂４を貫通孔２１内に注入する。そして、この注入した充填樹脂４から気泡を抜いた後、その充填樹脂４をキュアする。これにより、複数のコンデンサ素子１３が貫通孔２１内において固定される（固定工程）。
【０１０６】
次に、図５（ｄ２）に示す様に配線基板本体３の表裏（即ち、第１主面３ａおよび第２主面３ｂ）を反転させ（反転工程）、図５（ｄ３）の様に、シート材２３を取り除く。なお、シート材２３の剥離の後に配線基板本体３の反転を行っても良い。
【０１０７】
そして、図５（ｄ４）に示す様に、第２主面３ｂ側から貫通孔２１内に充填樹脂４を注入し、その充填樹脂４からの脱泡後、充填樹脂４をキュアする（再充填工程）。
こうして、第１主面３ａおよび第２主面３ｂ側から充填樹脂４を注入し、硬化させることにより、貫通孔２１内に確実に充填樹脂４を充填した後、充填樹脂４および配線基板本体３の各主面３ａ，３ｂを、ベルトサンダーにより研磨する（図２（ｅ）参照）。
【０１０８】
第１主面３ａ側における充填樹脂４部の研磨によって、電極端子１４の上側端部１４ａが、第１主面３ａ側から充填樹脂４の外部に露出される。また、第２主面３ｂ側における充填樹脂４の研磨によって、電極端子１４の下側端部１４ｂが、第２主面３ｂ側から充填樹脂４の外部に露出される。なお、コンデンサ素子１３の本体１５は、充填樹脂４の中に埋没した状態となっている。
【０１０９】
なお、上記手順の前後の手順については、第１実施例の説明にて述べた手順と同様であるので、その説明を省略する。
以上で説明した第３実施例の製造方法によれば、第１実施例の効果（１）〜（４）、（６）〜（１１）を奏すると共に、以下の効果（１４）〜（１６）を奏する。
【０１１０】
（１４）シート材２３で塞いだ開口部２１ａ側からも、充填樹脂４を貫通孔２１内に注入することから、隙間なく、確実に貫通孔２１に充填樹脂４を充填することができる。
（１５）電極端子１４の下側端部１４ｂを第２主面３ｂ側の外部に露出させることから、第２主面３ｂ側に設ける配線とコンデンサ素子１３の電極端子１４との接続も図ることができる。
【０１１１】
（１６）充填樹脂４の第２主面３ｂ側を機械研磨により平坦化する際には、その研磨により、コンデンサ素子１３の電極端子１４を第２主面３ｂ側の外部に露出させることも行うので効率的である。
（第４実施例）
次に第４実施例について説明する。
【０１１２】
上記の第１〜第３実施例では、貫通孔２１内に複数のコンデンサ素子１３を充填樹脂４で固定し、その後、スルーホール１１を構成するものとして説明した。即ち、まず図６（ａ）に示す如くコンデンサ素子１３を貫通孔２１内に充填樹脂４で固定した状態のものに、図６（ｂ）に示す如くパネルめっき（即ち、全面に無電解および電解Ｃｕメッキ）を施すことによりメッキ層１２０を形成する。パネルめっきによって、スルーホール貫通孔９の内周面、配線基板本体３の両主面３ａ，３ｂ（上記実施例では、具体的には導体層２０ａ，２０ｂ）、充填樹脂４の露出した表面にメッキ層１２０を形成するのであるが、その様にして内周面がメッキ層１２０で覆われたスルーホール貫通孔９は、図６（ｃ）に示す様に樹脂１１２により穴埋めされ、こうしてスルーホール１１が構成される。
【０１１３】
しかし、こうした手順を採る場合、次の様な問題が生じる。即ち、コンデンサ素子１３を固定するために貫通孔２１内に充填された充填樹脂４と、配線基板本体３や導体層２０ａ，２０ｂとが完全には密着せず、それらの間にわずかな隙間１１８が生じた場合には、その上に形成されるメッキ層１２０には溝部１２２が生じる可能性がある。溝部１２２は充填樹脂４部分と配線基板本体１３との境目（即ち、貫通孔２１の縁部）に沿って発生する可能性があるが、スルーホール形成用のスルーホール貫通孔９に穴埋用の樹脂１１２を充填する際には、この溝部１２２にもその一部の樹脂１２４が入り込む畏れがある。その結果、エッチングによる配線パターンの形成の際、溝部１２２に入り込んだ樹脂１２４がエッチングを阻害して、所望の配線パターンが得られなくなる可能性がある。
【０１１４】
そこで、以下に図７，８と共に説明する第４実施例の製造方法の様に、スルーホールの構成を先に行うことにしても良い。なお、第４実施例の製造方法では、図７（ａ）に示すように、配線基板本体４０３として、第１実施例の様な導体層２０ａ，２０ｂが積層されていない絶縁性基板を使用するものとして説明する。
【０１１５】
第４実施例では、まず図７（ｂ）に示すように、配線基板本体４０３に、スルーホール１１を構成するためのスルーホール貫通孔４０９をドリルによる穴開けにより多数個形成する。なお、レーザを用いても良い。
次に図７（ｃ）に示す様に、配線基板本体４０３に対してパネルめっきを施すことによって、配線基板本体４０３の第１主面４０３ａ、第２主面４０３ｂおよびスルーホール貫通孔４０９の内周面にＣｕからなるメッキ層４０２を形成し、そして、図７（ｄ）に示すように、スルーホール貫通孔４０９の内部に穴埋め用の樹脂４１２を充填し、その樹脂４１２を硬化させる。なお、スルーホール４１１を構成するスルーホール貫通孔４０９に充填された樹脂４１２は、メッキ層４０２と略同一面を形成するよう、第１実施例と同様にして研磨するとよい。
【０１１６】
その後、図７（ｅ）に示す様に、コンデンサ素子１３を内蔵するための貫通孔４２１を、パンチングにより設ける。貫通孔４２１は、レーザ（ＣＯ2、ＹＡＧ、エキシマ等）で穿設しても良い。また貫通孔４２１は、図１（ｂ）に示した貫通孔２１の様に、多数設けられる。
【０１１７】
次に、図２（ｂ）、（ｃ）と共に上述した手順と同様にして、貫通孔４２１の開口部の一方（本実施例では第２主面側４０３ｂ側）をシート材２３で覆い、このシート材２３に電極端子１４が粘着剤を介して粘着するよう、貫通孔４２１の内部にコンデンサ素子１３を配置する。そして、貫通孔４２１の開口部のうち、シート材２３で閉塞されていない開口部（本実施例では、第１主面４０３ａ側）から貫通孔４２１の内部に充填樹脂４０４を注入する。そして、この充填樹脂４０４から気泡を抜いた後、充填樹脂４０４を硬化させる（図８（ａ））。
【０１１８】
更に、図５（ｄ２）〜（ｄ４）と共に説明した手順と同様に、第２主面４０３ｂ側からも充填樹脂４０４を充填し、脱泡した後、硬化させる（図８（ｂ））。ここで、もちろん第１主面４０３ａ側からの樹脂注入のみで貫通孔４２１が完全に樹脂で満たされる場合は、第２主面４０３ｂ側からの２回目の樹脂充填は省略しても良い。
【０１１９】
充填樹脂４０４を硬化させた後、充填樹脂４０４の表面を第１実施例と同様にして研磨することにより、第１主面４０３ａおよび第２主面４０３ｂ上のメッキ層４０２と略同一面となるように、平坦化する（図８（ｃ））。これにより、コンデンサ素子１３の電極端子１４の上側端部１４ａおよび下側端部１４ｂが充填樹脂４０４の外部に露出される。なお、上記のスルーホール４１１を構成するスルーホール貫通孔４０９に充填済みの樹脂４１２に対する研磨は、その樹脂４１２の硬化後であればいつでも行いうるが、充填樹脂４０４の研磨と同時に行うと作業効率がよい。
【０１２０】
その後、パネルめっきにより、Ｃｕからなるメッキ層４１４を上記のメッキ層４０２、充填樹脂４０４、電極端子１４の露出表面や、またスルーホール４１１を構成する樹脂４１２の露出表面などに積層し（図８（ｄ））、エッチングによって不要部分を除去することにより、第１導体層４０５ａ、４０５ｂ（第１実施例の第１導体層５ａ、５ｂに相当する）を形成する（図８（ｅ））。
【０１２１】
こうして第１導体層４０５ａ，４０５ｂを形成した後は、第１実施例にて説明した手順と同様のビルドアップ工程を行うことにより、図１（ａ）に示した配線基板１と同様の構成を有する配線基板を得ることができる。
以上説明した第４実施例の製造方法によれば、第３実施例にて得られる効果に加え、スルーホール４１１内に充填すべき樹脂によって、配線パターンの形成がが妨げられる可能性を少なくすることができるという効果を奏する。
【０１２２】
なお、上記いずれの実施例においても、コンデンサ素子１３を内蔵した多数個取りの配線基板１は、例えばダイシング加工などにより、分割されて最終製品である回路基板２となる。
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば以下の様な種々の態様も本発明の技術的範囲に属する。
【０１２３】
例えば、上記実施例では、各貫通孔２１にコンデンサ素子１３を複数内蔵するものとして図示して説明したが、これに限らず単数のコンデンサ素子１３を内蔵してもよい。
また、上記実施例では、電子部品として、コンデンサ素子１３を配線基板に内蔵するものとして説明したが、これに限らず、チップ状の抵抗体、インダクタ、フィルタ（ＳＡＷフィルタ、ＬＣフィルタ等）、トランジスタ、メモリ、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）、半導体素子、ＦＥＴ、アンテナスイッチモジュール、カプラ、ダイプレクサなど、各種の電子部品を内蔵させてもよい。また、これらのうちで異種の電子部品同士を同じ貫通孔内に内蔵してもよい。
【０１２４】
なお、第３実施例においては、配線基板本体３の表裏を反転させた（図５（ｄ２））後、シート材２３を除去する（図５（ｄ３））ものとして説明したが、これに限られない。即ち、シート材２３の除去後、配線基板本体３を反転させても良い。
【０１２５】
また、上記実施例では、配線基板本体３の材質として、ガラス−エポキシ樹脂複合材料を用いたが、これに限られることなく、耐熱性、機械強度、可撓性、加工の容易さ等を考慮して選択すればよい。従って、例えばガラス織布、ガラス不織布などのガラス繊維と、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＴ樹脂等の樹脂との複合材料であるガラス繊維−樹脂複合材料を用いることができる。また、ポリイミド繊維などの有機繊維と樹脂との複合材料、連続気孔を有するＰＴＦＥなど３次元網目構造のフッ素系樹脂にエポキシ樹脂等の樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料などを用いることができる。
【０１２６】
また、配線基板本体としては、導体層（導体パターン）が内蔵されているものを用いてもよい。例えば、図９に示す配線基板の配線基板本体５０３の内部には、導体層５０５ａ，５０５ｂが形成されている。この配線基板本体５０３は、例えば図１０の様な手順により得ることができる。
【０１２７】
まず、図１０（ａ）に示す様な銅張積層板を用意する。これは、例えば、ＢＴ樹脂、ＦＲ−４、ＦＲ−５などからなる絶縁基板５０６の両面に銅を積層して導体層５０５ａ、５０５ｂを形成したものである。この絶縁基板５０６の両面に形成された銅製の導体層５０５ａ、５０５ｂをエッチングすることにより、所要のパターンを形成する（図１０（ｂ）参照）。
【０１２８】
次に銅張積層板の両面を粗化し、図１０（ｃ）に示す様に、両面に絶縁材５０７ａ，５０７ｂをラミネートする。絶縁材５０７ａ、５０７ｂは、上記の絶縁基板５０６を構成する樹脂とは異なる材料であっても同じ材料であってもよく、例えばエポキシ樹脂など、種々の樹脂のものを使用できる。この様にして、内部に導体層５０５ａ，５０５ｂを有する配線基板本体５０３を得ることができる。
【０１２９】
次に、図１０（ｄ）に示す様に、ビアを形成するための穴部５０８を絶縁材５０７ａ，５０７ｂにレーザで形成したり、スルーホールを形成するためのスルーホール貫通孔５０９をレーザやドリルにより形成する。
次に図１０（ｅ）に示す様に、パネルめっきを施すことにより、絶縁材５０７ａ，５０７ｂの表面、穴部５０８の内面およびスルーホール貫通孔５０９の内周面に、Ｃｕからなるメッキ層５１２を形成し、そして、図１０（ｆ）に示すように、スルーホール貫通孔５０９の内部には、シリカフィラーを含有するエポキシ樹脂などの穴埋樹脂５１４を充填し、硬化させる。この穴埋樹脂５１４は、絶縁材５０７ａ，５０７ｂの表面のメッキ層５１２と略同一面を形成するように研磨する。
【０１３０】
電子部品を内蔵するためには、図１０（ｇ）に示す様に、電子部品配置用の貫通孔５２１を形成する。そして、例えば図８と共に説明した手順によって、電子部品を配線基板本体５０３に内蔵でき、更にビルドアップ層を形成することができる。
【０１３１】
また、例えば図１１に示す様に、予め内部に導体層６０５ａ，６０５ｂを有する配線基板本体６０３を用いてもよい。これを用いて図９と略同様な配線基板を得るには、まず図１１（ａ）に示す配線基板本体６０３に、スルーホール貫通孔６０７やビア形成用の穴部（図示せず）などを形成する（図１１（ｂ））。次にパネルめっきにより配線基板本体６０３の両面およびスルーホール貫通孔６０７の内周面にメッキ層６０９を積層し（図１１（ｃ））、そしてスルーホール貫通孔６０７の内部に穴埋樹脂６１１を充填する（図１１（ｄ））。そして更に、電子部品配置用の貫通孔６２１を形成する（図１１（ｅ））。この後、図８と共に説明した手順によって、電子部品を配線基板本体６０３に内蔵でき、更にビルドアップ層を形成することができる。
【０１３２】
以上の様に、配線基板本体として、導体層が内蔵されているものを用いると、配線基板本体の上に積層すべき導体層の数を減らすことができる。例えば、図１等では、配線基板本体の両主面の上に導体層を３層ずつ積層したものを示したが、これに対し、配線基板本体として導体層を内蔵したものを用いた場合には、図９に示す様に、両主面の上に積層すべき導体層の数が２層ずつに減少している。
【０１３３】
そのため、電子部品とＩＣチップとの間の導通経路を短くすることができ、ループインダクタンス、スイッチングノイズ、クロストークノイズなどの低減、即ち、配線基板の電気的特性の向上を図ることが可能となる。
また、配線基板本体の両主面の上に積層すべき導体層の数が２層ずつになっていることから、スタックトビア（積み上げビア）を形成する必要がなくなる。そして、スタックトビアが不要となるため、フィルドビア（導体で完全に充填されたビア）を形成する必要がなくなり、コンフォーマルビア（導体で完全には充填されないビア）で足りることになるので、ビアの形成にかかるコストを抑制することができる。
【０１３４】
なお、図９などでは、配線基板本体５０３の両主面上に２層の導体層を積層したものを示したが、その層数はこれに限定されない。また、配線基板本体５０３の内部には２層の導体層５０５ａ，５０５ｂを有するものとして説明したが、その層数はこれに限定されるものではない。
【０１３５】
さて、上記実施例では、第１層間絶縁層１０３ａ，１０３ｂ、第２層間絶縁層１０７ａ，１０７ｂとしてエポキシ樹脂を主成分とするものを用いたが、耐熱性、パターン成形性等を考慮して適宜選択すればよい。例えば、ポリイミド樹脂、ＢＴ樹脂、ＰＰＥ樹脂、連続気孔を有するＰＴＦＥなど３次元網目構造のフッ素系樹脂にエポキシ樹脂等の樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料などを用いることができる。絶縁層の形成には、絶縁層をフィルム化したものを熱圧着する方法の他、液状樹脂をロールコータなどにより塗布して形成しても良い。
【０１３６】
また、上記実施例では、第１導体層５ａ，５ｂ、第２導体層１０５ａ，１０５ｂ等を無電解Ｃｕメッキ及び電解メッキによって形成したが、他の材質、例えばＮｉ，Ｎｉ−Ａｕ等によって形成しても良く、さらには、メッキによらず、導電性樹脂を塗布するなどの手法によって形成しても良い。
【０１３７】
また、上記実施例では、ビア導体にフィルドビアを用いたが、ビアホールがメッキにより完全には埋まっていない形態も採ることは可能である。
また、上記実施例では、ＩＣチップ１６との接続のために、配線基板上面にフリップチップパッド１１１やフリップチップバンプ１１２を多数設けるものとして説明した。しかし、ＩＣ接続端子としては、接続するＩＣチップに形成された端子に応じて、適切な形態のものを使用すれば良く、フリップチップバンプを形成したものの他、フリップチップパッドのみのもの、或いはワイヤボンディングパッドやＴＡＢ接続用のパッドを形成したものなどが挙げられる。
【０１３８】
また、上記実施例では、コンデンサ素子１３の本体１５にＢａＴｉＯ3を主成分とする高誘電体セラミックを用いたが、この材質に限定されず、例えばＰｂＴｉＯ3、ＰｂＺｒＯ3、ＴｉＯ2、ＳｒＴｉＯ3、ＣａＴｉＯ3、ＭｇＴｉＯ3、ＫＮｂＯ3、ＮａＴｉＯ3、ＫＴａＯ3、ＲｂＴａＯ3、（Ｎａ1/2Ｂｉ1/2）ＴｉＯ3、Ｐｂ（Ｍｇ1/2Ｗ1/2）Ｏ3、（Ｋ1/2Ｂｉ1/2）ＴｉＯ3などが挙げられ、要求されるコンデンサの静電容量その他に応じて適宜選択すればよい。
【０１３９】
また、電極端子１４には、Ｐｄを主成分とする材料を使用したが、本体１５の材質等との適合性を考慮して選択すれば良く、例えば、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｔ、Ａｇ−Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉ等が挙げられる。
さらに、高誘電体セラミックを主成分とする誘電体層や Ａｇ−Ｐｄ等から成る電極層と、樹脂やＣｕメッキ、Ｎｉメッキ等から成るビア導体や配線層とを複合させてコンデンサとして構成したものを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施例の製造方法により製造される配線基板の構成を示す説明図である。
【図２】 第１実施例の製造方法を示す説明図である。
【図３】 第２実施例の製造方法を示す説明図である。
【図４】 第２実施例の製造方法により製造される配線基板の構成を示す説明図である。
【図５】 第３実施例の製造方法を示す説明図である。
【図６】 樹脂が導体層の溝部に入り込む様子を示す説明図である。
【図７】 第４実施例の製造方法を示す説明図である。
【図８】 第４実施例の製造方法を示す説明図である。
【図９】 配線基板本体の変形例を説明する図である。
【図１０】 変形例の配線基板本体の製造方法を示す図である。
【図１１】 配線基板本体の別の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１…配線基板
３，４０３，５０３，６０３…配線基板本体
３ａ，４０３ａ…第１主面
３ｂ，４０３ｂ…第２主面
４，４０４…充填樹脂
５ａ，５ｂ，４０５ａ，４０５ｂ…第１導体層（配線、配線の接続部）
１３…コンデンサ素子（電子部品）
１４…電極端子 １５…本体（電子部品本体）
２１，４２１，５２１，６２１…貫通孔
２１ａ…開口部
２３…シート材 ２４…粘着剤
１０５ａ，１０５ｂ…第２導体層（配線）
１１１…フリップチップパッド（配線）
１１５，１１７…フィルドビア（配線）
２１５…フィルドビア（配線と電極端子との接続部）
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子部品を内蔵した配線基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、集積回路素子（以下、「ＩＣチップ」という）が搭載される配線基板には、ＩＣチップのスイッチングノイズの低減や動作電源電圧の安定化を図るために、コンデンサ素子を配設することが行われている。しかしコンデンサ素子を配線基板に設ける場合、ＩＣチップとコンデンサ素子との間の配線長が長くなるほど配線のインダクタンス成分が増加して、上記目的を十分には図ることが難しくなることから、コンデンサ素子はなるべくＩＣチップの近傍に設けるほうが望ましい。
【０００３】
そこで従来より、次の様な技術が知られている。即ち、まず基板に凹部を設け、その凹部内にコンデンサ素子を配置する。コンデンサ素子を配置すべき位置には予め電極パッドを形成しておき、リフローはんだ付けにより、コンデンサ素子の電極端子を電極パッドを介して基板の配線に接続する。その後、コンデンサ素子を樹脂にて覆うことにより、配線基板の内部にコンデンサ素子を内蔵するというものである。
【０００４】
この様に配線基板にコンデンサ素子を内蔵すれば、コンデンサ素子を表面実装する場合と比較して、ＩＣチップとコンデンサ素子との間の配線長の短縮化が可能となり、スイッチングノイズの低減や動作電源電圧の安定化を図る上で有利となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の様な従来の技術では、基板に設けた凹部にコンデンサ素子を高精度で配置することが容易でない。即ち、コンデンサ素子を所望の位置に高精度で置いても、コンデンサ素子の端子が基板に固定されるまでの間に、外部からの振動等によってコンデンサ素子の位置がずれたり、また、はんだ付けの際、溶融したはんだの表面張力によりコンデンサ素子の位置がずれてしまったりする可能性がある。その結果、基板の配線との電気的接続に不具合が生じる。
【０００６】
そして、この問題は、特に配線基板の複数箇所にコンデンサ素子を内蔵しようとする場合、例えば最終的に分割されて多数の回路基板となる多数個取りの配線基板（所謂、多面取りプリントパネル）にコンデンサ素子を内蔵しようとする場合などには顕著となる。複数箇所にコンデンサ素子を配置する際に、全ての素子の位置を高精度で制御することはより困難だからである。
【０００７】
また、以上の問題は、コンデンサ素子を基板内部に内蔵する場合に限らない。配線基板における寄生インダクタンスや寄生容量など、制御が困難な電気的特性を抑制するには、配線長を短くすることが望ましく、そのためにはコンデンサ素子以外の電子部品も基板に内蔵すればよいと考えられる。内蔵する電子部品としては、例えばチップ形状にされたコンデンサ、インダクタ、抵抗、フィルタ等の受動部品や、メモリ、トランジスタ、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）などの能動部品などが挙げられる。しかし、上記と同様な理由により、電子部品を高い位置精度での配置することは困難である。
【０００８】
本発明は、こうした問題を解決するために為されたものであり、電子部品を基板の複数箇所に高精度で内蔵することができる配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するためになされた本発明（請求項１記載）の態様は、第１主面および第２主面を有する板状をなし、該両主面の一方から他方に貫通する複数の貫通孔を備える配線基板本体と、前記複数の貫通孔内に夫々配置された電子部品と、を備えた配線基板を製造する方法であって、
前記電子部品として、電子部品本体と該電子部品本体より突出した部分の高さを有する電極端子とを備えた電子部品を用いるとともに、
表面に前記電極端子の突出した部分の高さよりも小さい厚みの粘着剤を有するシート材を用意し、
１枚の前記シート材で、前記複数の貫通孔の第２主面側の開口部を同時に、前記粘着剤が該貫通孔の内側に露出するよう塞ぐ閉塞工程と、
前記電子部品を、前記シート材に粘着剤を介して粘着した状態となるよう、前記各貫通孔の内部に配置する配置工程と、
前記電子部品が配置された貫通孔に充填樹脂を充填し硬化させる固定工程と、
を有し、
前記配置工程では、前記電極端子の端部が粘着剤に埋まり、且つ、前記電子部品がシート材に粘着するとともに、前記電子部品本体とシート材との間に充填樹脂が充填可能な隙間が形成されるよう、前記電子部品を配置することを特徴とする。
【００１０】
即ち、本発明（請求項１）の配線基板の製造方法においては、電子部品として、電子部品本体と電子部品本体より突出した部分の高さを有する電極端子とを備えた電子部品を用いるとともに、表面に電極端子の突出した部分の高さよりも小さい厚みの粘着剤を有するシート材を用を用意する。
そして、まず閉塞工程にて、配線基板本体の貫通孔の開口部のうち一方の主面側（塞がれる開口部側の面を便宜的に「第２主面」とする）をシート材にて塞ぐ。シート材は、表面に粘着剤を有するものであり、上記開口部は、その粘着剤が貫通孔内側に露出するよう塞がれる。なお、本明細書で配線基板本体とは、いわゆるコア基板であり、配線基板の骨格となる基板をいう。配線基板本体、即ちコア基板には、その基板内部に導体層（導体パターン）を内蔵するもの、例えば複数の絶縁層と導体層とが交互に積層されたものも含まれる。
【００１１】
また、配置工程においては電子部品を貫通孔の内部に配置するが、その際電子部品が粘着剤を介してシート材に粘着した状態となるようにする。そして、固定工程では、電子部品が配置された貫通孔に樹脂を注入し、その樹脂を硬化させることにより、貫通孔内に電子部品を固定する。
【００１２】
従って、請求項１の配線基板の製造方法によれば、高い位置精度で貫通孔の内部、即ち配線基板の内部に電子部品を配置できる。そのため、電子部品と配線との電気的接続も確実に図ることができ、信頼性の高い配線基板を得ることができる。
【００１３】
また各貫通孔は、夫々別個のシート材にて塞ぐようにしても上記効果を得ることはできるが面倒である。そこで、本発明（請求項１）の閉塞工程では、１枚のシート材で複数の貫通孔を同時に塞ぐこととしている。そのため、製造工程を簡素化することができる。
【００１４】
なお、シート材としては、例えばポリイミド、ポリエステル、ＰＥＴ、テフロン（登録商標）で構成したものが考えられる。この内、耐熱性、耐薬品性の点で優れているテフロン（登録商標）を使用するのが比較的好ましい。また、シート材の表面に付される粘着剤としては、例えばシリコン系の粘着剤、アクリル系の粘着剤、熱可塑性ゴム系の粘着剤などが考えられる。この内、離型性（即ち、剥がし易さ）、耐熱性の点で優れているシリコン系の粘着剤を使用するのが比較的好ましい。
【００１５】
ところで、シート材の表面において電子部品を正確な位置に載置しても、その後注入される充填樹脂に押されることにより、その位置がずれたり、傾いたりする可能性がある。そうすると、電子部品の電極端子と配線パターンとの接続が困難となることも考えられる。
【００１６】
そこで電子部品の位置の精度を上げるには、シート材の粘着力を高くした方が好ましい。具体的には、シート材として、その粘着力が８．０Ｎ／２５ｍｍ以上であるものを用いることが望ましい。この粘着力は、１８０°引きはがし法（ＪＩＳ Ｚ０２３７）により測定されるものである。また、この単位［Ｎ／２５ｍｍ］は、幅２５ｍｍのシート材を試料として測定された力を意味する（以下同様）。
【００１７】
この様にシート材の粘着力が高ければ、電子部品が配置された貫通孔に充填樹脂を注入する際も、電子部品が動きにくくなり、電子部品の位置の精度を高めることができる。
また、シート材は、機械的強度の高いものである方が好ましい。シート材の強度が低すぎると、その表面に電子部品を載置する際にシート材が変形し電子部品の位置ずれが生じるなど、電子部品の載置が困難となるからである。具体的には、シート材としては、その引張強さ（ＪＩＳ Ｚ０２３７）が１００Ｎ／２５ｍｍ以上であるもの（より好ましくは１５０Ｎ／２５ｍｍ以上）を用いるとよい。
【００１８】
尚、配置工程は、必ずしも閉塞工程の後に行う必要はなく、同時に行うようにしても良い。シート材に電子部品を粘着させておき、そのシート材で貫通孔を塞ぐと同時に、電子部品が貫通孔内部に配置されるようにすれば、閉塞工程及び配置工程を同時に行うことができる。
【００１９】
特に本発明（請求項１）では、電極端子の端部が粘着剤に埋まり、且つ、電子部品がシート材に粘着するとともに、電子部品本体とシート材との間に充填樹脂が充填可能な隙間が形成されるよう、電子部品を配置する。電子部品本体とは、電子部品の電極端子（外部電極）以外の部分である。
【００２０】
即ち、充填樹脂の粘性によっては、電子部品本体とシート材との間が狭すぎると、そこに充填樹脂が入り込めない可能性がある。その場合、電子部品本体とシート材との間には、充填されない空間が生じ、その後のビルドアップ層の形成に支障が起こる可能性がある。一方、電子部品本体とシート材との間に全く隙間がない場合には、電子部品本体が、硬化した充填樹脂の外部に露出することとなる。電子部品本体が充填樹脂の内部に埋没しない場合、後の工程にて、電子部品本体がエッチング液に侵されるなどの問題が生じる可能性がある。また、後の工程にて、電子部品本体が研磨されて損傷する可能性もある。
【００２１】
しかし、本発明によれば、電子部品本体とシート材との間に充填樹脂が充填可能な隙間が形成されるようにすることから、そういった問題の発生を防止できる。
電子部品本体とシート材との間に充填樹脂が充填可能な隙間が形成される様にするには、シート材として、シート材の表面の粘着剤の厚みが、電極端子の高さ（電子部品本体から突出した部分の高さ）よりも小さいものを用いる。たとえば、電子部品として、電極端子の高さが３０μｍ〜７０μｍであるものを内蔵させる場合には、粘着剤の厚さは、少なくとも７０μｍ未満であることが必要である。粘着剤の厚みが７０μｍ以上になると、電子部品の電極端子が粘着剤に埋まった場合に、充填樹脂の流入に十分な隙間を電子部品本体とシート材との間に確保することが難しくなるためである。
【００２２】
また、シート材の表面の粘着剤の厚みが小さいと、所定の粘着力が得られ難くなる。そのため、所定の粘着力を確保するためには、粘着剤の厚みは１５μｍ以上であることが望ましい。つまり、シート材として、粘着剤の厚さが１５μｍ以上７０μｍ未満であるものを用いるとよい。
【００２３】
次に、請求項２記載の配線基板の製造方法は、配線基板本体に、電子部品を配置するための貫通孔を形成する貫通孔形成工程を有するとともに、貫通孔形成工程の前に、配線基板本体に、スルーホールを形成するための貫通孔を形成し、その後、スルーホール用の貫通孔に充填樹脂を充填するスルーホール形成工程を有する。
これにより、スルーホールに充填すべき樹脂によって、配線パターンの形成が妨げられる可能性を少なくすることができる。
次に、請求項３記載の配線基板の製造方法は、充填樹脂の硬化後、シート材を除去するシート除去工程を有する。つまり、前記固定工程後、前記シート材を剥離する工程を有する。
即ち、請求項３記載の製造方法によれば、シート材を除去することから、その後、第２主面側での配線層及び絶縁層の形成（所謂ビルドアップ）等を支障なく行うことができる。また、シート材の除去を、充填樹脂の硬化が不完全な状態で行うと、貫通孔内の電子部品の位置がずれる可能性があるが、請求項３記載の製造方法では、充填樹脂が硬化した後に、シート材除去を行うことから、かかる心配もない。
【００２４】
ところで、上述の様に、電子部品本体とシート材との間に充填樹脂が流入可能な隙間を形成すると好ましいが、充填樹脂の粘性と電子部品が配置された貫通孔内の隙間との関係によっては、充填樹脂を貫通孔内の全部に行き渡らせるのは必ずしも容易でなく、例えば局所的にボイドが発生することも考えられる。貫通孔内における隙間とは、電子部品本体とシート材との間の他にも、電子部品同士の間、或いは電子部品と貫通孔の内壁（内側面）との間などが考えられるが、そうした貫通孔内の隙間との関係を考慮しつつ充填樹脂の粘性を制御することは容易でない。
【００２５】
そこで、請求項４に記載の製造方法においては、シート除去工程後に、貫通孔に前記第２主面側から充填樹脂を注入し、その注入した充填樹脂を硬化させる再充填工程を有する。この様な方法によれば、シート材で塞いだ開口部側からも、充填樹脂を貫通孔内に注入することから、隙間なく、確実に貫通孔に充填樹脂を充填することが容易となる。
【００２６】
なお、請求項４に記載の方法を採る場合、貫通孔内への充填樹脂の注入は第１主面側および第２主面側から行うこととなる。これを行うには、配線基板本体の位置を定めておいて、充填樹脂を注入するための器具（例えばノズル）を移動させても良いが、器具の位置を定めておいて、配線基板本体を反転させるようにした方が作業効率が良い。そこで、固定工程と再充填工程との間には、配線基板本体を裏表反転させる基板反転工程を有するようにすると望ましい。基板反転工程は、シート除去工程の先であっても後であってもどちらでも良い。
【００２７】
次に、請求項５記載の配線基板の製造方法は、充填樹脂の硬化後、充填樹脂の表面を平坦に整面する工程を有する。この工程は、具体的には例えば、固定工程において充填樹脂を硬化させた後にその硬化した充填樹脂に対して行う態様が考えられ、また再充填工程を有する場合には、再充填工程において充填樹脂を硬化させた後にその硬化した充填樹脂に対して行う態様も考えられるが、どちらか一方のみを行っても良いし、それら両方を行うようにしても良い。
【００２８】
即ち、充填樹脂は、貫通孔内に注入後、硬化により成形されるので、表面が盛り上がったり、凸凹になりやすい。しかし、請求項５記載の製造方法によれば、充填樹脂の表面を平坦化することから、その後、第１主面上又は第２主面上でのビルドアップ層（絶縁層および導体層）の形成を支障なく行うことができる。また、充填樹脂の平坦化を、充填樹脂の硬化が不完全な状態で行うと、貫通孔内の電子部品の位置がずれる可能性があるが、請求項５記載の製造方法では、充填樹脂が硬化した後にシート材の除去を行うことから、そういった心配もない。
【００２９】
充填樹脂の平坦化は、特に機械研磨（例えばバフ研磨や、ベルトサンダーによる研磨など）により行うと好ましく、そうすれば充填樹脂と主面とを簡単に同一平面にすることができる。
例えばベルトサンダーなどにより研磨紙を使用して充填樹脂の研磨を行う場合には、請求項６に記載の様に、＃３２０以上の研磨紙を用いるとよい。即ち、＃３２０以上の番手（ＪＩＳ規格Ｒ６００１「研磨材の粒度」に規定されている。）の研磨紙を用いて充填樹脂を研磨することとすれば、後述の様に、配線基板本体の表面（表面に予め導体層が形成されている場合には、導体層の表面）にキズが付きにくいのである。そのため、配線形成（例えばビルドアップ法による配線形成など）を支障なく行うことができる。
【００３０】
そして特に、＃３２０以上＃６００以下の研磨紙にて、充填樹脂を研磨することとすれば、配線基板本体の表面（第１主面）に予め導体層が形成されている場合であっても、導体層の剥離を抑制できるという効果を奏する。
次に、貫通孔内における電子部品の姿勢は様々考えられるが、例えば、第１及び第２主面の内、配線基板の配線が形成される面側に向くよう（即ち近くなるよう）にすると良く、そうすれば、配線と電子部品との電気的接続が容易となる。
【００３１】
そして、配線基板が、第１主面及び第２主面側に配線を有するものである場合には、請求項７記載の様に、配置工程において、電子部品の電極端子が両主面に向くよう、電子部品を貫通孔内に配置するとよく、そうすれば、配線と電子部品との電気的接続が容易となる。
【００３２】
次に請求項８記載の配線基板の製造方法は、充填樹脂の硬化後、電子部品の電極端子を該充填樹脂の外部に露出させる工程を有する。この工程は、具体的には例えば、固定工程において充填樹脂を硬化させた後にその充填樹脂に処理（例えば研磨や穴開けなど）を施して行う態様が考えられ、また再充填工程を有する場合には、再充填工程において充填樹脂を硬化させた後その充填樹脂に処理を施して行う態様も考えられるが、どちらか一方のみ行っても良いし、それら両方を行うようにしても良い。
【００３３】
即ち、電子部品の大きさ、貫通孔内における姿勢等によっては、電子部品の電極端子が、充填樹脂の中に埋もれてしまう可能性があり、そのままでは、配線基板の配線と電子部品との接続を図ることができないが、請求項８の発明によれば、配線基板の配線と電子部品との電気的接続を図ることが可能となる。
【００３４】
電子部品の端子を充填樹脂外部に露出させる方法としては、例えば、充填樹脂部に光学的加工（例えばレーザ照射）や機械的加工（ドリルなど）により孔（縦孔）を設ける方法、充填樹脂部の表面を研磨する方法が考えられる。また、充填樹脂が感光性材料からなる場合にはフォトリソグラフィ技術により穴開けし、端子を充填樹脂外部に露出させる方法も考えられる。
【００３５】
この内、孔を形成する方法によれば、電極端子と配線とを上下方向に接続（即ち、ビルドアップ法により形成された導体層と、電極端子とを接続）することが容易となる。そのため、配線基板が小型化、高密度化した場合であっても、配線と電極端子とを容易に接続することができる。
【００３６】
特に、レーザによれば、小径の孔を正確・容易に設けることができるので好ましい。また、一つの貫通孔内部に複数の電子部品を設けたり、電子部品が複数の電極端子を有している場合には、電極の高さにばらつきが生じる可能性があるが、レーザによる孔開け加工によれば、問題とならない。レーザとしては、ＣＯ2レーザ、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザなどを使用することが考えられる。
【００３７】
そして、充填樹脂部の表面を研磨することにより電子部品の端子を外部に露出させる方法を採る場合、機械研磨（例えばバフ研磨や、ベルトサンダーによる研磨など）により行うと好ましく、充填樹脂部の平坦化も同時に行うことができるので効率的である。
【００３８】
なお、請求項２の製造方法に請求項３の発明を適用した場合、シート材を剥がすことによって、そのまま電子部品の電極端子（シート材に密着していた部分）が外部に露出されることとなる。即ち、その場合には、シート材を剥がす工程が、”電子部品の電極端子を充填樹脂の外部に露出させる工程”として機能する。
【００３９】
ところで電子部品と配線との接続は、例えば半田付けにて図ることが考えられるが、その場合、次のような問題が生じる。即ち、配線基板の表面にＩＣチップ等を半田付け等にて実装する際、配線基板に内蔵した電子部品と配線との接続部分にまで熱が達して、その接続部分の半田等が溶けてしまい、接続不良が発生したり、また半田くわれが発生したりする可能性がある。これを防ぐには、内蔵の電子部品と配線との接続を図るための半田等として溶解温度の高いものを選択しておけばよいが、基板や電子部品の耐熱温度も考慮する必要がある。そのため、各部（半田等、電子部品、基板）材料の選択肢が狭まり、設計が容易でなくなるし、延いては製造コストにも影響が出る。
【００４０】
そこで配線の内、電子部品の電極と導通する接続部を請求項９記載の様に形成すると良い。
即ち、半田を除く金属のメッキを電子部品の電極端子に施すことにより、配線の内、電極端子と導通する接続部（即ち、配線と電子部品の電極との接続部）を形成する。従って、熱の影響で半田が溶け、配線と電子部品との間における接続不良が発生したり、配線の半田食われが発生したりすることを防止できる。めっきに使用する金属としては、Ｃｕ，Ａｕ，Ｎｉなどが考えられる。この他、半田よりも高融点の金属又は合金によるメッキであればよい。
【００４１】
なお、以上の請求項１〜９記載の製造方法によって得られる配線基板において所望の配線パターンを形成するためには、電子部品を収容するための上記貫通孔（電子部品配設用の貫通孔）に充填された充填樹脂の表面及びその周辺などに導体層（メッキ層）を形成して配線パターンを構成する必要がある。そして配線基板本体には、電子部品配設用の貫通孔の他にも、スルーホール形成用のスルーホール貫通孔を設けてその内側面にメッキを施してスルーホール導体を形成し、配線基板本体の第１主面および第２主面の表面に形成された配線同士を導通させる。そしてそのスルーホール貫通孔内部に樹脂を充填することにより、配線基板本体にスルーホールを構成することが必要な場合が多い。
【００４２】
その場合、スルーホール貫通孔内への樹脂の充填は、電子部品配設用の貫通孔に充填された充填樹脂の表面およびその周辺への導体層の形成よりも先に行うと好ましい。また、その場合、もちろん前記電子部品が配置された貫通孔に充填樹脂を注入し硬化させる固定工程よりも先に、スルーホール貫通孔内への樹脂の充填を行うことが好ましい。
【００４３】
即ち、電子部品配設用の貫通孔に充填された充填樹脂の表面及びその周辺に導体層を形成する際にはその貫通孔の開口部の縁部付近において導体層に窪みが生じやすい。導体層の形成後にスルーホール形成用の貫通孔内への樹脂の充填を行うとすると、その窪みにも樹脂が入り込んでしまう可能性があり、その場合、配線パターン形成に支障を来す結果となる。そのため、スルーホール形成用の貫通孔内への樹脂の充填を、電子部品配設用の貫通孔に充填された充填樹脂の表面およびその周辺への導体層の形成よりも先に行うと好ましいのである。
【００４４】
なお、電子部品の電極の表面は、粗度Ｒｚが０．３〜２０μｍになるように粗化処理されているとよい。電子部品の電極の表面の粗度Ｒｚは、０．５〜１．０μｍがより好ましく、０．５〜５μｍが更に好ましい。充填樹脂が電極表面の凹凸に食い込んで、密着性を向上させるアンカー効果を奏するからである。粗度Ｒｚの制御については、特に制約はなく、マイクロエッチング法や黒化処理等の公知の方法で行えばよい。
【００４５】
一方、充填樹脂には、充填樹脂よりも熱膨張係数が小さいフィラー（例えばＳｉＯ2等）を混合（樹脂を含む複合材料となる。）しておくと好ましい。こうすることにより、充填樹脂とフィラーとの複合体としての熱膨張係数を精度良くコントロールすることが可能となる。その結果、例えば、Ｃｕ等にて形成される配線（導体層）やＳｉ等にて形成されるＩＣチップと配線基板との間で、熱膨張係数の整合をとり易くなり、配線基板上に構成される配線パターンの剥がれ等を防止でき、熱に対する信頼性を向上させることができる。
【００４６】
また特に、充填樹脂には、酸化剤に溶解し難い成分として無機フィラーを含有させるとよい。充填樹脂の表面は、配線パターンや電子部品との密着性を高めるために、酸化剤により粗化処理をすることがある。そこで、酸化剤に溶解し難い成分として無機フィラーを含有させると、熱膨張係数の調整をすることができるほか、充填樹脂の硬化後において無機フィラーが骨材として機能することによって、粗化処理後における充填樹脂の形状が必要以上に崩れることを防止できる。
【００４７】
酸化剤に実質的に溶解しない無機フィラーとしては、特に制限はないが、結晶性シリカ、溶融シリカ、アルミナ、窒化ケイ素等がよく、充填樹脂の熱膨張係数を効果的に下げることができる。これらの無機フィラーを充填材として高い充填率になるように添加し、充填樹脂の熱膨張係数を４０ｐｐｍ／℃以下（好ましくは３０ｐｐｍ／℃以下、より好ましくは２５ｐｐｍ／℃以下、更に好ましくは２０ｐｐｍ／℃以下。尚、下限値としては、１０ｐｐｍ／℃以上である。）にすることで、埋め込まれた電子部品と実装された半導体素子との熱膨張係数の差に起因する応力集中を少なくすることができる。
【００４８】
無機フィラーの形状は、充填樹脂の流動性と充填率とを高くするために、略球状であるとよい。特にシリカ系の無機フィラーは、容易に球状のものが得られるため、好ましい。充填樹脂の低粘度、高充填率化をさらに向上達成するためには、粒子の形状の異なる無機フィラーを２種類以上添加するとよい。
【００４９】
無機フィラーのフィラー径は、充填樹脂が電子部品の電極間の隙間にも容易に流れ込む必要があるため、粗径５０μｍ以下のフィラーを使用するとよい。この粒径の好ましい範囲は、好ましくは３０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下、更には１０μｍ以下である。５０μｍを越えると、電子部品の電極間の隙間にフィラーが詰まりやすくなり、充填樹脂の充填不良により局所的に熱膨張係数の極端に異なる部分が発生する。また、表面を平坦化するために研磨する際に、フィラーが脱粒して大きな凹部が発生し、その後のメッキによる微細配線の形成を妨げる。フィラー径の下限値としては、０．１μｍ以上がよい。これよりも細かいと、充填樹脂の流動性が確保しにくくなる。好ましくは０．３μｍ以上、更に好ましくは０．５μｍ以上がよい。充填樹脂の低粘度、高充填化を達成するためには、粒度分布を広くするとよい。
【００５０】
無機フィラーの表面は、必要に応じてカップリング剤にて表面処理するとよい。無機フィラーの樹脂成分との濡れ性が良好になり、充填樹脂の流動性を良好にできるからである。カップリング剤の種類としては、シラン系、チタン系、アルミニウム系等が用いられる。
【００５１】
酸化剤に実質的に溶解しない成分としては、他に硬化促進剤、シリコンオイル、反応性シリコンゲル、反応性希釈剤、消泡剤等、改質剤等を用いることができる。
充填樹脂に熱硬化性樹脂を含む場合は、硬化剤の添加が必要である。硬化剤の種類に特に制限はないが、イミダゾール系、アミン系、酸無水物系、ノボラック樹脂系等を用いると良い。特に熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いた場合は、イミダゾール系、アミン系や酸無水物系等の液状硬化剤を用いると、充填樹脂の低粘度化が容易なため、無機フィラー等の充填材を添加する際に有効でよい。
【００５２】
さて充填樹脂は、少なくとも配線との接触界面において粗化されているとよい。粗化面の細かい凹凸が、無電解メッキにより形成される配線との密着性を高めるアンカー効果を奏するからである。粗化面は、表面粗度Ｒｚが０．１〜１５μｍになるように調整するのがよい。好ましくは０．５〜１０μｍ、より好ましくは１〜８μｍ、更に好ましくは３〜７μｍ、特には５〜７μｍである．配線は、この粗化面の細かい凹凸に実質的に食い込んでいるのがよい。配線が凹凸に実質的に食い込んでいないような徹細な隙間や密着不良部があると、信頼性試験において配線フクレが発生しやすくなるからである。
【００５３】
無機フィラーを充填樹脂に含有させることは、充填樹脂に対する粗化後の表面形状（凹凸）を調整する上でも意義がある。即ち、充填樹脂は、少なくとも一種類の無機フィラーを含むものであり、且つ、その無機フィラーの含有量が３５〜６５体積％の範囲（好ましくは４０〜６０体積％、より好ましくは４０〜５０体積％）であるとよい。充填樹脂と配線層との界面が形成する凹凸の十点平均粗さＲｚが所定の範囲となる様に調製するとともに、無機フィラーの含有量を所定の範囲に規定することで、配線層の密着性を得るために必要なアンカー効果がより効果的に得られるとともに、粗化処理後の充填樹脂の形状保持を図って、配線層の下部に過大な大きさの空孔等の潜在的欠陥の発生を抑制できる利点がある。
【００５４】
そして特に、熱硬化性樹脂とその硬化剤と少なくとも一種類の無機フィラーとを含む充填樹脂であって、その熱硬化性樹脂がビスフェノールエポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック樹脂から選ばれる少なくとも一種であり、その無機フィラーの含有量が３５〜６５体積％であり、その硬化剤が酸無水物系の硬化剤である充填樹脂を用いるとよい。配線層の充填樹脂に対する密着力を向上できるとともに、耐熱衝撃試験、耐水性試験などの信頼性試験において高い信頼性が得られるからである。
【００５５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例を図面と共に説明する。
（第１実施例）
図１（ａ）は、第１実施例の方法により製造される配線基板１の内部構成を説明する図である。なお、本実施例の配線基板１は、図１（ｂ）に示す様に、分割により複数の回路基板２（縦横約４０ｍｍ×４０ｍｍ）となる多数個取りの配線基板（縦横約３３０ｍｍ×３３０ｍｍ）である。
【００５６】
図１に示すように、この配線基板１においては、厚さ０．８ｍｍ程の、ガラス−エポキシ樹脂複合材料製の絶縁性基板である配線基板本体３の表裏の両面（第１主面３ａ及び第２主面３ｂ）には、厚さ約２５μｍ程度の第１導体層５ａ，５ｂが形成されている。
【００５７】
配線基板本体３には、両主面３ａ，３ｂの一方から他方に貫通するスルーホール貫通孔９の内壁にメッキが施された直径約２５０μｍ程度のスルーホール１１が形成されている。このスルーホール１１により、第１主面３ａ上の第１導体層５ａと第２主面３ｂ上の第１導体層５ｂとは相互に接続されている。なお、スルーホール１１の内部には樹脂が充填されている。
【００５８】
また、配線基板本体３には電子部品を配置するための貫通孔２１（縦横約１２ｍｍ×１２ｍｍ）が形成されており、その内部には電子部品として複数のコンデンサ素子１３（約３．２ｍｍ×１．６ｍｍ×０．７ｍｍ）が設けられている。コンデンサ素子１３は、ＢａＴｉＯ3を主成分とする高誘電体セラミックから成る本体１５と、Ｐｄを主成分とする電極端子１４から構成される。
【００５９】
貫通孔２１の内部において、コンデンサ素子１３は、硬化した充填樹脂４により固定されている。コンデンサ素子１３は、配線基板１に設けられることとなるＩＣチップ１６にて発生されるスイッチングノイズの抑制や、またＩＣチップ１６に供給すべき動作電源電圧の安定化などを図るためのものである。
【００６０】
そして第１導体層５ａ，５ｂの上には、第１層間絶縁層１０３ａ，１０３ｂ（厚さ約３０μｍ程度）が積層され、更に、第１層間絶縁層１０３ａ，１０３ｂの上には、第２導体層１０５ａ，１０５ｂ（厚さ約１５μｍ程度。幅約２５μｍ程度）が形成されている。即ち、この第１導体層５ａ（５ｂ）と第２導体層１０５ａ（１０５ｂ）とは、第１層間絶縁層１０３ａ（１０３ｂ）を間に挟んで積層されている。また第１導体層５ａ（５ｂ）と第２導体層１０５ａ（１０５ｂ）とは、第１層間絶縁層１０３ａ（１０３ｂ）に形成された開口径約５０μｍ程度のフィルドビア１０４ａ（１０４ｂ）、１１５ａ（１１５ｂ）により接続されている。
【００６１】
そして第２導体層１０５ａ，１０５ｂの上には更に第２層間絶縁層１０７ａ，１０７ｂが積層されている。この内、第１主面３ａ側の第２層間絶縁層１０７ａの上には、破線で示すＩＣチップ１６と配線基板１の配線とを接続するためフリップチップパッド１１１が多数形成され、各フリップチップパッド１１１上には、高温はんだから成る略半球状のフリップチップバンプ１１２が形成されている。なお第１主面３ａ側の第２層間絶縁層１０７ａ上において、フリップチップパッド１１１の周囲には、フリップチップバンプ１１２の形成時に、フリップチップパッド１１１の周囲に半田が流れ出すのを防ぐためのソルダレジスト層１０９ａ（厚さ約２０μｍ程度）が形成されている。
【００６２】
一方、第２主面側の第２層間絶縁層１０７ｂの上には、マザーボードなどの他の配線基板の配線と、当該配線基板１の配線と接続するためのＬＧＡパッド１１３が多数形成されている。そして、第２主面３ｂ側の第２層間絶縁層１０７ｂ上において、ＬＧＡパッド１１３の周囲にもソルダレジスト層１０９ｂが形成されている。
【００６３】
なお、第１主面側３ａにおいて第２導体層１０５ａとフリップチップパッド１１１とは、第２層間絶縁層１０７ａに形成されたフィルドビア１１７ａにより互いに接続されている。そして、第２主面側３ｂにおいて、第２導体層１０５ｂとＬＧＡパッド１１３とは、第２層間絶縁層１０７ｂに形成されたフィルドビア１１７ｂを介して互いに接続されている。この様に層間接続にフィルドビアを用いることで、コンデンサ素子の電極端子１４とフリップチップパッド１１１を一直線で結ぶことができる（即ち、スタックトビアを形成できる）。そのため、ＩＣチップ１６とコンデンサ素子１３とを短い距離で結ぶことが可能となり、電気的特性の向上を図ることが可能となる。
【００６４】
配線基板１は後述の各工程を経た後、ダイシング加工等により分割され、複数の回路基板２となる。
以下に、この配線基板１の製造方法について、図２を参照しながら説明する。図２は、１つの貫通孔２１の近傍を拡大して示している。
【００６５】
図２（ａ）に示す様に、配線基板本体３としては、予め銅張積層板の一部として構成されたものを使用すると好ましい。銅張積層板は、樹脂製の絶縁性基板の両面に銅箔を載せ、加熱および加圧により、絶縁性基板に銅からなる導体層２０ａ，２０ｂを積層したものである。なお、配線基板本体３として、こうした導体層２０ａ，２０ｂが積層されていない絶縁性基板を使用しても良い。
【００６６】
そして、この配線基板本体３に、スルーホール１１を構成するためのスルーホール貫通孔９を多数個形成（例えばドリルにより）すると共に、コンデンサ素子１３を配置するための貫通孔２１を形成（例えばパンチングにより）する。スルーホール貫通孔９や、貫通孔２１は、レーザ（ＣＯ2、ＹＡＧ、エキシマ等）で穿孔することとすれば、径を小さくすることも可能である。なお、図１（ｂ）に示す様に、配線基板１には、多数の貫通孔２１が形成される。
【００６７】
次に図２（ｂ）に示す様に、電子部品配設用の貫通孔２１の開口部の一方（第２主面３ｂ側の開口部２１ａ）を、片面にシリコン系の粘着剤２４を有するポリイミドからなるシート材２３で覆う。その際、粘着剤２４を有する面２３ａが配線基板本体３側に向けられ、シート材２３は配線基板本体３に張り付けられる。
【００６８】
このとき、粘着剤２４は、貫通孔２１の内側に露出する。また、配線基板１には多数の貫通孔２１が形成されているが、これらの開口部２１ａを１枚のシート材２３で覆う（閉塞工程）。
シート材２３で貫通孔２１を塞いだ後、図２（ｃ）に示す様に、コンデンサ素子１３を、粘着剤２４を介してシート材２３に粘着するよう、貫通孔２１の内部に配置する。この際、コンデンサ素子１３は、その電極端子１４の部分にてシート材２３に粘着すると共に、その本体１５とシート材２３との間には充填樹脂４が流入可能な隙間２５が形成されるよう配置される（配置工程）。また、電極端子１４は互いに反対方向に向いている端部１４ａ，１４ｂを備えており、各端部１４ａ，１４ｂが夫々第１主面３ａ側、第２主面３ｂ側に向けられる。ここでは、第１主面３ａ方向に向けられる端部を上側端部１４ａと称し、第２主面３ｂ側に向けられる端部を下側端部１４ｂと称することとする。
【００６９】
なお、シート材２３として８．８３Ｎ／２５ｍｍの粘着力を有するものを使用したところ、７．１％のピース（１ピースあたりコンデンサ素子１３が８個）において、シート材からの剥がれが確認された。このことから、シート材の上に電子部品を保持するには、粘着力が８．０Ｎ／２５ｍｍ以上であるシート材を使用すると好ましいと思われる。
【００７０】
またシート材２３として、粘着剤２４の厚さが、コンデンサ素子１３の電極端子の高さよりも小さいものを用いた。
以上の様にして貫通孔２１の内部にコンデンサ素子１３を配置した状態とした上で、図２（ｄ）の様に、貫通孔２１の内部に充填樹脂４を注入し、充填樹脂４を硬化させる（固定工程）。これにより、配線基板本体３の内部に電子部品としてのコンデンサ素子１３が埋設されることとなる。また、コンデンサ素子１３の本体１５とシート材２３との間にも、充填樹脂４が充填される。充填樹脂４を貫通孔２１に注入した後、硬化させる前には、充填樹脂４から真空脱泡により気泡を抜く。
【００７１】
充填樹脂４を硬化させるには、充填樹脂４の種類に応じて様々な方法が考えられる。本実施例では充填樹脂４として熱硬化性のエポキシ系樹脂を使用しており、加熱および乾燥により硬化（所謂キュア）させる。具体的には、貫通孔２１に充填した充填樹脂４を、１時間〜３時間程、１００℃〜１２０℃の温度に保つことによってキュアを行う。
【００７２】
なお、充填樹脂４には、充填樹脂４よりも熱膨張係数が小さいフィラー（例えばＳｉＯ2等）を混合（樹脂を含む複合材料となる。）しておくと好ましい。こうすることにより、充填樹脂４とフィラーとの複合体としての熱膨張係数を精度良くコントロールすることが可能となる。その結果、例えば、Ｃｕ等にて形成される配線（導体層）やＳｉ等にて形成されるＩＣチップ１６と配線基板１との間で、熱膨張係数の整合をとり易くなり、配線基板１上に構成される配線の、熱に対する信頼性を向上させることができることになる。
【００７３】
さて充填樹脂４を硬化させた後、次に、シート材２３を、コンデンサ素子１３の電極端子１４、充填樹脂４および配線基板本体３（詳しくは、導体層２０ａ）から除去し、その後、充填樹脂４および配線基板本体３の各主面３ａ，３ｂを、ベルトサンダーにより研磨する（図２（ｅ））。
【００７４】
第１主面３ａ側における充填樹脂４の研磨によって、電極端子１４の上側端部１４ａが、第１主面３ａ側から充填樹脂４の外部に露出される。第２主面３ｂ側からは、シート材２３の除去によって、電極端子１４の下側端部１４ｂが、充填樹脂４の外部に露出される。また、コンデンサ素子１３の本体１５は、充填樹脂４の中に埋没した状態となっている。
【００７５】
また、各主面３ａ，３ｂの研磨の際には、コンデンサ素子１３の周囲に形成した充填樹脂４が平坦化されると共に、導体層２０ａ，２０ｂの表面と充填樹脂４の表面との高さが揃えられる。即ち、第１主面３ａ側において、導体層２０ａと充填樹脂４とが同一平面をなすと共に、第２主面３ｂ側においても導体層２０ｂと充填樹脂４とが同一平面をなすこととなる。その結果、両主面３ａ，３ｂ上には、周知のビルドアップ法により、平坦な導体層および層間絶縁層を形成することが可能となる。
【００７６】
なお、配線基板本体３として、導体層２０ａ，２０ｂが積層されていない絶縁性基板を使用した場合には、研磨の結果、第１主面３ａおよび第２主面３ｂの表面と充填樹脂４の表面との高さが揃えられる。即ち、第１主面３ａと充填樹脂４とが同一平面をなすと共に、第２主面３ｂと充填樹脂４とが同一平面をなすこととなる。
【００７７】
なお、充填樹脂４の研磨に使用する研磨紙は、目の細かさが＃４００のものを使用したが、好ましくは＃３２０又は＃３２０よりも目の細かい研磨紙を使用すればよく、特に＃３２０以上＃６００以下の研磨紙を用いると更に好ましい。理由は次の如くである。
【００７８】
即ち表１に示す様に、＃１２０、＃２４０の研磨紙にて充填樹脂４の研削を行ったところ、導体層２０ａ、２０ｂが剥げたり、導体層２０ａ、２０ｂの表面にキズが見られ、また、＃８００の研磨紙を用いたところ、導体層２０ａ、２０ｂにはキズが見られなかったが、一部に剥げが生じたためである。これは、研磨紙の目が細かくなると、樹脂が削れ難くなるにもかかわらず、その分、金属部分（本実施例では、Ｃｕ）が相対的に削れ易くなり、導体層に剥離が生じてしまったものと考えられる。
【００７９】
【表１】
尚、表１において、○は良好、×は不良を示す。
また本実施例では、シート材２３の粘着剤２４としてシリコン系のものを使用したが、これは、次のような実験に基づいている。表２は、シート材（基材）と粘着剤との種々の組み合わせについて、硬化した充填樹脂４からの剥がし易さ、およびシート材の耐熱性（２００℃の環境における変形、変質の有無）について調べた結果を示している。この実験において、充填樹脂４としてはエポキシ樹脂を使用し、これにシリカフィラーを混入したものを用いた。
【００８１】
【表２】
尚、表２において、○は良好、×は不良、−は未確認であることを示す。
表２に示す様に、基材がポリエステルまたはポリイミドであると、シート材２３は耐熱性に優れたものとなり変形や変質がなく、また、粘着剤がシリコン系である場合には、充填樹脂の硬化後に剥がし易いことがわかる。
【００８３】
本実施例では、シート材２３の基材としてポリイミドを用い、かつシリコン系の粘着剤２４を用いているので、充填樹脂４を熱硬化させる際にシート材２３に変形がなく、そのためシート材２３上に配置した電子部品（コンデンサ素子１３）の位置ずれが少なく、高い位置精度で電子部品を配線基板本体３内に設けることができる。また硬化した充填樹脂４からシート材２３を剥がしやすいため、シート材２３の一部が残渣となって後のビルドアップ工程に支障をきたすことを防ぐことができる。
【００８４】
さて、本実施例では、各主面３ａ，３ｂを研磨した後に、図２（ｆ）に示す様に、スルーホール１１の形成、及び、各主面３ａ，３ｂ上への第１導体層５ａ，５ｂの形成を行う。
第１導体層５ａ，５ｂの形成は、次の様にして行われる。即ち、貫通孔２１内にコンデンサ素子１３を内蔵した配線基板本体３全体に、Ｃｕにて無電解メッキを施した後、更にＣｕにて電解メッキを施すことにより、配線基板本体３全体にパネルめっきを行う。そして、エッチングによって導体層の不要部分を除去することにより、第１導体層５ａ，５ｂを形成する。なお、上記のパネルめっきの際には、スルーホール形成用のスルーホール貫通孔９の内周面にもメッキ層を形成し、その後スルーホール貫通孔９内部に穴埋樹脂１２を充填し硬化させることにより、スルーホール１１を形成する（図２（ｆ））。穴埋樹脂１２には、ＳｉＯ2やＣｕ粉等の無機フィラーや金属フィラーを混合（樹脂を含む複合材料となる。）しておくと良い。
【００８５】
なお、配線基板本体３にスルーホール形成用のスルーホール貫通孔９を形成してその内周面にメッキ層を形成し、更にそのスルーホール貫通孔９内に樹脂１２を充填した後、貫通孔２１を形成して、上記と同様にコンデンサ素子１３を内蔵しても良いが、この実施形態については、第４実施例として後述する。
【００８６】
第１導体層５ａ，５ｂの形成後、以下の様なビルドアップ工程を行う。まず第１主面３ａ側及び第２主面３ｂ側において、充填樹脂４、第１導体層５ａ，５ｂ並びに上側端部１４ａ及び下側端部１４ｂの上に、エポキシ樹脂を主成分とするフィルム化された感光性樹脂を貼付する。そして、この感光性樹脂を露光・現像することにより、上側端部１４ａ及び下側端部１４ｂを露出すべき位置にビアホールを形成し、感光性樹脂を硬化させて、第１層間絶縁層１０３ａ，１０３ｂを形成する。なお、ビアホールは、第１層間絶縁層１０３ａ，１０３ｂを感光性のない樹脂で形成した後、レーザなどを用いて穿設しても良い。
【００８７】
さらに、Ｃｕにて無電解メッキおよび電解メッキを施し、第１層間絶縁層１０３ａ、１０３ｂに形成したビアホールに導電体を充填すると共に、パネルメッキを行ってメッキ層を形成する。このメッキ層の上にドライフィルムを貼り付け、露光現像してエッチングレジストを形成し、メッキ層の内の不要部分をエッチングにより除去する。これにより、第２導体層１０５ａ、１０５ｂから成る配線が形成される。なお、導体層の形成には、周知のサブトラクティブ法の他、フルアディティブ法やセミアディティブ法を用いてもよい。
【００８８】
以降は、同様にして第２層間絶縁層１０７ａ，１０７ｂ、フィルドビア１１７ａ，１１７ｂ、フリップチップパッド１１１（ＬＧＡパッド１１３）を順に形成し、その後ソルダレジスト層１０９ａ，１０９ｂを形成する。そして、ソルダレジスト層１０９ａから露出したフリップチップパッド１１１の上には、Ｎｉ−Ａｕメッキ層を形成し、更にハンダペーストを塗布しリフローすることで、フリップチップバンプ１１２を形成する。
【００８９】
以上の様にして、図１に示す構造の配線基板１が完成する。なお、ＬＧＡパッド１１３の表面には、酸化防止のためにＮｉ−Ａｕメッキ層を形成すると良い。
以上説明した第１実施例の製造方法によれば、以下の効果（１）〜（１１）を奏する。
【００９０】
（１）貫通孔２１の内部にコンデンサ素子１３を配置する前には、まず、粘着剤２４付きのシート材２３にて、その貫通孔２１の一方の開口部２１ａを塞ぐ。その際、シート材２３は、粘着剤２４の付けられた面２３ａが貫通孔２１の内側に向くように、貫通孔２１を塞ぐ。そして、コンデンサ素子１３を貫通孔２１の内部に配置するに当たっては、コンデンサ素子をシート材２３に粘着させ、貫通孔２１内部で当該コンデンサ素子１３の位置がずれないようにしておき、その状態で充填樹脂４を貫通孔２１内部に充填し、硬化させる。このため、高い位置精度で貫通孔２１の内部、即ち配線基板本体３の内部にコンデンサ素子１３を配置できる。そして、コンデンサ素子１３の位置精度が高いため、コンデンサ素子１３と配線との電気的接続も確実に図ることができ、信頼性の高い配線基板１を得ることができる。なお、貫通孔２１内部に複数のコンデンサ素子１３を配置する場合には、この効果は特に顕著なものとなる。
【００９１】
（２）１枚のシート材２３で複数の貫通孔２１を同時に塞ぐこととしているため、製造工程を簡素化することができる。
（３）コンデンサ素子１３の本体１５とシート材２３との間には、充填樹脂４が流入可能な空間２５が形成されるように、コンデンサ素子１３をシート材２３上に配置することから、コンデンサ素子１３の本体を充填樹脂４で覆うことができる。
【００９２】
（４）シート材２３を除去することから、その後、第２主面３ａ側における第１配線層５ｂや第１層間絶縁層１０３ｂの形成など（即ちビルドアップ工程）を支障なく行うことができる。また、シート材２３の除去を、充填樹脂４が硬化した後に行うことから、コンデンサ素子１３の位置がずれるという心配もない。
【００９３】
（５）コンデンサ素子１３を、その電極端子１４がシート材２３に粘着するよう、貫通孔２１の内部に配置することから、シート材２３を除去すると、そのまま電極端子１４が、第２主面３ｂ側から充填樹脂４の外部に露出される。このため、コンデンサ素子１３の電極端子１４を容易に外部に露出させることができる。そして、第２主面３ｂ側の配線と電極端子１４とを接続することが可能となる。
【００９４】
（６）第１主面３ａおよび第２主面３ｂを研磨により平坦化することから、その後両主面３ａ，３ｂ上でのビルドアップ工程を支障なく行うことができる。しかも、化学研磨ではなく、ベルトサンダーを使用した機械研磨により充填樹脂４の研磨を行うことから、両主面３ａ，３ｂ上の導体層２０ａ，２０ｂと同一面にすることができ、平坦なビルドアップ層（第１導体層５ａ，５ｂや第１層間絶縁層１０３ａ，１０３ｂなど）を形成できる。
【００９５】
（７）電極端子１４の上側端部１４ａを第１主面３ａ側の外部に露出させることから、第１主面３ａ上に設けた配線とコンデンサ素子１３の電極端子１４との接続も図ることができる。
（８）充填樹脂４の第１主面３ａ側を機械研磨により平坦化する際、コンデンサ素子１３の電極端子１４を第１主面３ａ側の外部に露出させることも行うので効率的である。
【００９６】
（９）Ｃｕめっきを施すことにより、コンデンサ素子１３の電極端子１４に直接接触するフィルドビア１１５ａ、１１５ｂを形成することから、熱によって配線とコンデンサ素子１３との間の接続不良が発生したり、配線の半田食われが発生したりすることを防止することができる。
【００９７】
（１０）＃４００の研磨紙を用いて充填樹脂４を研磨するので、配線基板本体３の表面や導体層２０ａ、２０ｂにキズが付きにくい。そのため、例えばビルドアップ法などの、配線形成を支障なく行うことができる。
（１１）＃４００の研磨紙を用いて充填樹脂４を研磨するので、導体層２０ａ、２０ｂの剥離を生じさせる可能性が少ない。
【００９８】
（第２実施例）
次に第２実施例について説明する。上記第１実施例においては、図２（ｅ）と共に説明したように、充填樹脂４の表面を研磨することにより、第１主面３ａ側に上側端部１４ａを露出させるものとして説明した。しかし、コンデンサ素子１３の大きさや、貫通孔２１内における姿勢によっては、充填樹脂４部の表面を研磨しても、図３（ｅ１）の様に、第１主面３ａ側に上側端部１４ａが露出しない場合もある。
【００９９】
そこで、図３（ｅ２）の様に、レーザ光Ｌを照射して充填樹脂４部に穴２１４を形成することにより、コンデンサ素子１３の電極端子１４を第１主面３ａ側に露出させる。そして図３（ｅ３）に示すように、上記形成した穴２１４内にＣｕメッキ（電解メッキが、速度が速いので好ましい）により導電体を形成し、フィルドビア２１５を形成する。
【０１００】
なお、上記手順の前後の手順については、第１実施例の説明にて述べた手順と同様であるので、その説明を省略する。
こうした第２実施例の製造方法によれば、図４に示す様な構成の配線基板１が得られる。即ち、第１実施例により得られる配線基板１（図１参照）とは異なり、第１主面３ａ側において、第１配線層５ａと電極端子１４の上側端部１４ａとは、フィルドビア２１５を介して接続された構成となる。
【０１０１】
以上で説明した第２実施例の製造方法によれば、第１実施例の効果（１）〜（７）、（９）〜（１１）を奏すると共に、以下の効果（１２）、（１３）を奏する。
（１２）穴２１４を形成することにより、コンデンサ素子１３の電極端子１４を充填樹脂４部の外部に露出させることから、電極端子１４と配線とを上下方向に接続することが容易となる。そのため、配線基板１が小型化したり、その配線密度が高密度化した場合であっても、配線と電極端子１４とを容易に接続することができる。
【０１０２】
（１３）レーザ加工により穴２１４を形成することから、小径の孔を正確・容易に設けることができるので、配線基板１の小型化や、その配線密度の高密度化の推進を図ることができる。また、一つの貫通孔２１内部に複数のコンデンサ素子１３があるし、また各コンデンサ素子１３は複数の電極端子１４を有しているおり、電極端子１４の高さにばらつきが生じる可能性があるが、レーザによれば問題なく孔開け加工を行うことができる。
【０１０３】
（第３実施例）
次に第３実施例について説明する。
上記の第１実施例の説明においては、図２（ｄ）に示す様に、第１主面３ａ側（即ち、シート材２３で貫通孔２１を塞がない開口部の側）だけから、貫通孔２１内に充填樹脂４を注入するものとして説明した。
【０１０４】
しかし、充填樹脂４の粘性と貫通孔２１内の隙間との関係によっては、図５（ｄ１）に示す様に、貫通孔２１内において、充填樹脂４が第２主面３ｂ側にまで十分行き渡らない可能性がある。貫通孔２１内における隙間とは、コンデンサ素子１３同士の間、或いはコンデンサ素子１３と貫通孔２１の内壁との間、コンデンサ素子１３の本体１５とシート材２３との間などである。
【０１０５】
そこで、第３実施例においては、更に、第２主面３ｂ側（即ち、シート材２３で貫通孔２１を塞いだ開口部２１ａの側）からも充填樹脂４を注入する。
即ち、図５（ｄ１）に示す様に、第１主面３ａ側から充填樹脂４を貫通孔２１内に注入する。そして、この注入した充填樹脂４から気泡を抜いた後、その充填樹脂４をキュアする。これにより、複数のコンデンサ素子１３が貫通孔２１内において固定される（固定工程）。
【０１０６】
次に、図５（ｄ２）に示す様に配線基板本体３の表裏（即ち、第１主面３ａおよび第２主面３ｂ）を反転させ（反転工程）、図５（ｄ３）の様に、シート材２３を取り除く。なお、シート材２３の剥離の後に配線基板本体３の反転を行っても良い。
【０１０７】
そして、図５（ｄ４）に示す様に、第２主面３ｂ側から貫通孔２１内に充填樹脂４を注入し、その充填樹脂４からの脱泡後、充填樹脂４をキュアする（再充填工程）。
こうして、第１主面３ａおよび第２主面３ｂ側から充填樹脂４を注入し、硬化させることにより、貫通孔２１内に確実に充填樹脂４を充填した後、充填樹脂４および配線基板本体３の各主面３ａ，３ｂを、ベルトサンダーにより研磨する（図２（ｅ）参照）。
【０１０８】
第１主面３ａ側における充填樹脂４部の研磨によって、電極端子１４の上側端部１４ａが、第１主面３ａ側から充填樹脂４の外部に露出される。また、第２主面３ｂ側における充填樹脂４の研磨によって、電極端子１４の下側端部１４ｂが、第２主面３ｂ側から充填樹脂４の外部に露出される。なお、コンデンサ素子１３の本体１５は、充填樹脂４の中に埋没した状態となっている。
【０１０９】
なお、上記手順の前後の手順については、第１実施例の説明にて述べた手順と同様であるので、その説明を省略する。
以上で説明した第３実施例の製造方法によれば、第１実施例の効果（１）〜（４）、（６）〜（１１）を奏すると共に、以下の効果（１４）〜（１６）を奏する。
【０１１０】
（１４）シート材２３で塞いだ開口部２１ａ側からも、充填樹脂４を貫通孔２１内に注入することから、隙間なく、確実に貫通孔２１に充填樹脂４を充填することができる。
（１５）電極端子１４の下側端部１４ｂを第２主面３ｂ側の外部に露出させることから、第２主面３ｂ側に設ける配線とコンデンサ素子１３の電極端子１４との接続も図ることができる。
【０１１１】
（１６）充填樹脂４の第２主面３ｂ側を機械研磨により平坦化する際には、その研磨により、コンデンサ素子１３の電極端子１４を第２主面３ｂ側の外部に露出させることも行うので効率的である。
（第４実施例）
次に第４実施例について説明する。
【０１１２】
上記の第１〜第３実施例では、貫通孔２１内に複数のコンデンサ素子１３を充填樹脂４で固定し、その後、スルーホール１１を構成するものとして説明した。即ち、まず図６（ａ）に示す如くコンデンサ素子１３を貫通孔２１内に充填樹脂４で固定した状態のものに、図６（ｂ）に示す如くパネルめっき（即ち、全面に無電解および電解Ｃｕメッキ）を施すことによりメッキ層１２０を形成する。パネルめっきによって、スルーホール貫通孔９の内周面、配線基板本体３の両主面３ａ，３ｂ（上記実施例では、具体的には導体層２０ａ，２０ｂ）、充填樹脂４の露出した表面にメッキ層１２０を形成するのであるが、その様にして内周面がメッキ層１２０で覆われたスルーホール貫通孔９は、図６（ｃ）に示す様に樹脂１１２により穴埋めされ、こうしてスルーホール１１が構成される。
【０１１３】
しかし、こうした手順を採る場合、次の様な問題が生じる。即ち、コンデンサ素子１３を固定するために貫通孔２１内に充填された充填樹脂４と、配線基板本体３や導体層２０ａ，２０ｂとが完全には密着せず、それらの間にわずかな隙間１１８が生じた場合には、その上に形成されるメッキ層１２０には溝部１２２が生じる可能性がある。溝部１２２は充填樹脂４部分と配線基板本体１３との境目（即ち、貫通孔２１の縁部）に沿って発生する可能性があるが、スルーホール形成用のスルーホール貫通孔９に穴埋用の樹脂１１２を充填する際には、この溝部１２２にもその一部の樹脂１２４が入り込む畏れがある。その結果、エッチングによる配線パターンの形成の際、溝部１２２に入り込んだ樹脂１２４がエッチングを阻害して、所望の配線パターンが得られなくなる可能性がある。
【０１１４】
そこで、以下に図７，８と共に説明する第４実施例の製造方法の様に、スルーホールの構成を先に行うことにしても良い。なお、第４実施例の製造方法では、図７（ａ）に示すように、配線基板本体４０３として、第１実施例の様な導体層２０ａ，２０ｂが積層されていない絶縁性基板を使用するものとして説明する。
【０１１５】
第４実施例では、まず図７（ｂ）に示すように、配線基板本体４０３に、スルーホール１１を構成するためのスルーホール貫通孔４０９をドリルによる穴開けにより多数個形成する。なお、レーザを用いても良い。
次に図７（ｃ）に示す様に、配線基板本体４０３に対してパネルめっきを施すことによって、配線基板本体４０３の第１主面４０３ａ、第２主面４０３ｂおよびスルーホール貫通孔４０９の内周面にＣｕからなるメッキ層４０２を形成し、そして、図７（ｄ）に示すように、スルーホール貫通孔４０９の内部に穴埋め用の樹脂４１２を充填し、その樹脂４１２を硬化させる。なお、スルーホール４１１を構成するスルーホール貫通孔４０９に充填された樹脂４１２は、メッキ層４０２と略同一面を形成するよう、第１実施例と同様にして研磨するとよい。
【０１１６】
その後、図７（ｅ）に示す様に、コンデンサ素子１３を内蔵するための貫通孔４２１を、パンチングにより設ける。貫通孔４２１は、レーザ（ＣＯ2、ＹＡＧ、エキシマ等）で穿設しても良い。また貫通孔４２１は、図１（ｂ）に示した貫通孔２１の様に、多数設けられる。
【０１１７】
次に、図２（ｂ）、（ｃ）と共に上述した手順と同様にして、貫通孔４２１の開口部の一方（本実施例では第２主面側４０３ｂ側）をシート材２３で覆い、このシート材２３に電極端子１４が粘着剤を介して粘着するよう、貫通孔４２１の内部にコンデンサ素子１３を配置する。そして、貫通孔４２１の開口部のうち、シート材２３で閉塞されていない開口部（本実施例では、第１主面４０３ａ側）から貫通孔４２１の内部に充填樹脂４０４を注入する。そして、この充填樹脂４０４から気泡を抜いた後、充填樹脂４０４を硬化させる（図８（ａ））。
【０１１８】
更に、図５（ｄ２）〜（ｄ４）と共に説明した手順と同様に、第２主面４０３ｂ側からも充填樹脂４０４を充填し、脱泡した後、硬化させる（図８（ｂ））。ここで、もちろん第１主面４０３ａ側からの樹脂注入のみで貫通孔４２１が完全に樹脂で満たされる場合は、第２主面４０３ｂ側からの２回目の樹脂充填は省略しても良い。
【０１１９】
充填樹脂４０４を硬化させた後、充填樹脂４０４の表面を第１実施例と同様にして研磨することにより、第１主面４０３ａおよび第２主面４０３ｂ上のメッキ層４０２と略同一面となるように、平坦化する（図８（ｃ））。これにより、コンデンサ素子１３の電極端子１４の上側端部１４ａおよび下側端部１４ｂが充填樹脂４０４の外部に露出される。なお、上記のスルーホール４１１を構成するスルーホール貫通孔４０９に充填済みの樹脂４１２に対する研磨は、その樹脂４１２の硬化後であればいつでも行いうるが、充填樹脂４０４の研磨と同時に行うと作業効率がよい。
【０１２０】
その後、パネルめっきにより、Ｃｕからなるメッキ層４１４を上記のメッキ層４０２、充填樹脂４０４、電極端子１４の露出表面や、またスルーホール４１１を構成する樹脂４１２の露出表面などに積層し（図８（ｄ））、エッチングによって不要部分を除去することにより、第１導体層４０５ａ、４０５ｂ（第１実施例の第１導体層５ａ、５ｂに相当する）を形成する（図８（ｅ））。
【０１２１】
こうして第１導体層４０５ａ，４０５ｂを形成した後は、第１実施例にて説明した手順と同様のビルドアップ工程を行うことにより、図１（ａ）に示した配線基板１と同様の構成を有する配線基板を得ることができる。
以上説明した第４実施例の製造方法によれば、第３実施例にて得られる効果に加え、スルーホール４１１内に充填すべき樹脂によって、配線パターンの形成がが妨げられる可能性を少なくすることができるという効果を奏する。
【０１２２】
なお、上記いずれの実施例においても、コンデンサ素子１３を内蔵した多数個取りの配線基板１は、例えばダイシング加工などにより、分割されて最終製品である回路基板２となる。
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば以下の様な種々の態様も本発明の技術的範囲に属する。
【０１２３】
例えば、上記実施例では、各貫通孔２１にコンデンサ素子１３を複数内蔵するものとして図示して説明したが、これに限らず単数のコンデンサ素子１３を内蔵してもよい。
また、上記実施例では、電子部品として、コンデンサ素子１３を配線基板に内蔵するものとして説明したが、これに限らず、チップ状の抵抗体、インダクタ、フィルタ（ＳＡＷフィルタ、ＬＣフィルタ等）、トランジスタ、メモリ、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）、半導体素子、ＦＥＴ、アンテナスイッチモジュール、カプラ、ダイプレクサなど、各種の電子部品を内蔵させてもよい。また、これらのうちで異種の電子部品同士を同じ貫通孔内に内蔵してもよい。
【０１２４】
なお、第３実施例においては、配線基板本体３の表裏を反転させた（図５（ｄ２））後、シート材２３を除去する（図５（ｄ３））ものとして説明したが、これに限られない。即ち、シート材２３の除去後、配線基板本体３を反転させても良い。
【０１２５】
また、上記実施例では、配線基板本体３の材質として、ガラス−エポキシ樹脂複合材料を用いたが、これに限られることなく、耐熱性、機械強度、可撓性、加工の容易さ等を考慮して選択すればよい。従って、例えばガラス織布、ガラス不織布などのガラス繊維と、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＴ樹脂等の樹脂との複合材料であるガラス繊維−樹脂複合材料を用いることができる。また、ポリイミド繊維などの有機繊維と樹脂との複合材料、連続気孔を有するＰＴＦＥなど３次元網目構造のフッ素系樹脂にエポキシ樹脂等の樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料などを用いることができる。
【０１２６】
また、配線基板本体としては、導体層（導体パターン）が内蔵されているものを用いてもよい。例えば、図９に示す配線基板の配線基板本体５０３の内部には、導体層５０５ａ，５０５ｂが形成されている。この配線基板本体５０３は、例えば図１０の様な手順により得ることができる。
【０１２７】
まず、図１０（ａ）に示す様な銅張積層板を用意する。これは、例えば、ＢＴ樹脂、ＦＲ−４、ＦＲ−５などからなる絶縁基板５０６の両面に銅を積層して導体層５０５ａ、５０５ｂを形成したものである。この絶縁基板５０６の両面に形成された銅製の導体層５０５ａ、５０５ｂをエッチングすることにより、所要のパターンを形成する（図１０（ｂ）参照）。
【０１２８】
次に銅張積層板の両面を粗化し、図１０（ｃ）に示す様に、両面に絶縁材５０７ａ，５０７ｂをラミネートする。絶縁材５０７ａ、５０７ｂは、上記の絶縁基板５０６を構成する樹脂とは異なる材料であっても同じ材料であってもよく、例えばエポキシ樹脂など、種々の樹脂のものを使用できる。この様にして、内部に導体層５０５ａ，５０５ｂを有する配線基板本体５０３を得ることができる。
【０１２９】
次に、図１０（ｄ）に示す様に、ビアを形成するための穴部５０８を絶縁材５０７ａ，５０７ｂにレーザで形成したり、スルーホールを形成するためのスルーホール貫通孔５０９をレーザやドリルにより形成する。
次に図１０（ｅ）に示す様に、パネルめっきを施すことにより、絶縁材５０７ａ，５０７ｂの表面、穴部５０８の内面およびスルーホール貫通孔５０９の内周面に、Ｃｕからなるメッキ層５１２を形成し、そして、図１０（ｆ）に示すように、スルーホール貫通孔５０９の内部には、シリカフィラーを含有するエポキシ樹脂などの穴埋樹脂５１４を充填し、硬化させる。この穴埋樹脂５１４は、絶縁材５０７ａ，５０７ｂの表面のメッキ層５１２と略同一面を形成するように研磨する。
【０１３０】
電子部品を内蔵するためには、図１０（ｇ）に示す様に、電子部品配置用の貫通孔５２１を形成する。そして、例えば図８と共に説明した手順によって、電子部品を配線基板本体５０３に内蔵でき、更にビルドアップ層を形成することができる。
【０１３１】
また、例えば図１１に示す様に、予め内部に導体層６０５ａ，６０５ｂを有する配線基板本体６０３を用いてもよい。これを用いて図９と略同様な配線基板を得るには、まず図１１（ａ）に示す配線基板本体６０３に、スルーホール貫通孔６０７やビア形成用の穴部（図示せず）などを形成する（図１１（ｂ））。次にパネルめっきにより配線基板本体６０３の両面およびスルーホール貫通孔６０７の内周面にメッキ層６０９を積層し（図１１（ｃ））、そしてスルーホール貫通孔６０７の内部に穴埋樹脂６１１を充填する（図１１（ｄ））。そして更に、電子部品配置用の貫通孔６２１を形成する（図１１（ｅ））。この後、図８と共に説明した手順によって、電子部品を配線基板本体６０３に内蔵でき、更にビルドアップ層を形成することができる。
【０１３２】
以上の様に、配線基板本体として、導体層が内蔵されているものを用いると、配線基板本体の上に積層すべき導体層の数を減らすことができる。例えば、図１等では、配線基板本体の両主面の上に導体層を３層ずつ積層したものを示したが、これに対し、配線基板本体として導体層を内蔵したものを用いた場合には、図９に示す様に、両主面の上に積層すべき導体層の数が２層ずつに減少している。
【０１３３】
そのため、電子部品とＩＣチップとの間の導通経路を短くすることができ、ループインダクタンス、スイッチングノイズ、クロストークノイズなどの低減、即ち、配線基板の電気的特性の向上を図ることが可能となる。
また、配線基板本体の両主面の上に積層すべき導体層の数が２層ずつになっていることから、スタックトビア（積み上げビア）を形成する必要がなくなる。そして、スタックトビアが不要となるため、フィルドビア（導体で完全に充填されたビア）を形成する必要がなくなり、コンフォーマルビア（導体で完全には充填されないビア）で足りることになるので、ビアの形成にかかるコストを抑制することができる。
【０１３４】
なお、図９などでは、配線基板本体５０３の両主面上に２層の導体層を積層したものを示したが、その層数はこれに限定されない。また、配線基板本体５０３の内部には２層の導体層５０５ａ，５０５ｂを有するものとして説明したが、その層数はこれに限定されるものではない。
【０１３５】
さて、上記実施例では、第１層間絶縁層１０３ａ，１０３ｂ、第２層間絶縁層１０７ａ，１０７ｂとしてエポキシ樹脂を主成分とするものを用いたが、耐熱性、パターン成形性等を考慮して適宜選択すればよい。例えば、ポリイミド樹脂、ＢＴ樹脂、ＰＰＥ樹脂、連続気孔を有するＰＴＦＥなど３次元網目構造のフッ素系樹脂にエポキシ樹脂等の樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料などを用いることができる。絶縁層の形成には、絶縁層をフィルム化したものを熱圧着する方法の他、液状樹脂をロールコータなどにより塗布して形成しても良い。
【０１３６】
また、上記実施例では、第１導体層５ａ，５ｂ、第２導体層１０５ａ，１０５ｂ等を無電解Ｃｕメッキ及び電解メッキによって形成したが、他の材質、例えばＮｉ，Ｎｉ−Ａｕ等によって形成しても良く、さらには、メッキによらず、導電性樹脂を塗布するなどの手法によって形成しても良い。
【０１３７】
また、上記実施例では、ビア導体にフィルドビアを用いたが、ビアホールがメッキにより完全には埋まっていない形態も採ることは可能である。
また、上記実施例では、ＩＣチップ１６との接続のために、配線基板上面にフリップチップパッド１１１やフリップチップバンプ１１２を多数設けるものとして説明した。しかし、ＩＣ接続端子としては、接続するＩＣチップに形成された端子に応じて、適切な形態のものを使用すれば良く、フリップチップバンプを形成したものの他、フリップチップパッドのみのもの、或いはワイヤボンディングパッドやＴＡＢ接続用のパッドを形成したものなどが挙げられる。
【０１３８】
また、上記実施例では、コンデンサ素子１３の本体１５にＢａＴｉＯ3を主成分とする高誘電体セラミックを用いたが、この材質に限定されず、例えばＰｂＴｉＯ3、ＰｂＺｒＯ3、ＴｉＯ2、ＳｒＴｉＯ3、ＣａＴｉＯ3、ＭｇＴｉＯ3、ＫＮｂＯ3、ＮａＴｉＯ3、ＫＴａＯ3、ＲｂＴａＯ3、（Ｎａ1/2Ｂｉ1/2）ＴｉＯ3、Ｐｂ（Ｍｇ1/2Ｗ1/2）Ｏ3、（Ｋ1/2Ｂｉ1/2）ＴｉＯ3などが挙げられ、要求されるコンデンサの静電容量その他に応じて適宜選択すればよい。
【０１３９】
また、電極端子１４には、Ｐｄを主成分とする材料を使用したが、本体１５の材質等との適合性を考慮して選択すれば良く、例えば、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｔ、Ａｇ−Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉ等が挙げられる。
さらに、高誘電体セラミックを主成分とする誘電体層や Ａｇ−Ｐｄ等から成る電極層と、樹脂やＣｕメッキ、Ｎｉメッキ等から成るビア導体や配線層とを複合させてコンデンサとして構成したものを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施例の製造方法により製造される配線基板の構成を示す説明図である。
【図２】 第１実施例の製造方法を示す説明図である。
【図３】 第２実施例の製造方法を示す説明図である。
【図４】 第２実施例の製造方法により製造される配線基板の構成を示す説明図である。
【図５】 第３実施例の製造方法を示す説明図である。
【図６】 樹脂が導体層の溝部に入り込む様子を示す説明図である。
【図７】 第４実施例の製造方法を示す説明図である。
【図８】 第４実施例の製造方法を示す説明図である。
【図９】 配線基板本体の変形例を説明する図である。
【図１０】 変形例の配線基板本体の製造方法を示す図である。
【図１１】 配線基板本体の別の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１…配線基板
３，４０３，５０３，６０３…配線基板本体
３ａ，４０３ａ…第１主面
３ｂ，４０３ｂ…第２主面
４，４０４…充填樹脂
５ａ，５ｂ，４０５ａ，４０５ｂ…第１導体層（配線、配線の接続部）
１３…コンデンサ素子（電子部品）
１４…電極端子 １５…本体（電子部品本体）
２１，４２１，５２１，６２１…貫通孔
２１ａ…開口部
２３…シート材 ２４…粘着剤
１０５ａ，１０５ｂ…第２導体層（配線）
１１１…フリップチップパッド（配線）
１１５，１１７…フィルドビア（配線）
２１５…フィルドビア（配線と電極端子との接続部）
Claims (9)
- 第１主面および第２主面を有する板状をなし、該両主面の一方から他方に貫通する複数の貫通孔を備える配線基板本体と、
前記複数の貫通孔内に夫々配置、固定された電子部品と、
を備えた配線基板を製造する方法であって、
前記電子部品として、電子部品本体と該電子部品本体より突出した部分の高さを有する電極端子とを備えた電子部品を用いるとともに、
表面に前記電極端子の突出した部分の高さよりも小さい厚みの粘着剤を有するシート材を用意し、
１枚の前記シート材で、前記複数の貫通孔の第２主面側の開口部を同時に、前記粘着剤が該貫通孔の内側に露出するよう塞ぐ閉塞工程と、
前記電子部品を、前記シート材に粘着剤を介して粘着した状態となるよう、前記各貫通孔の内部に配置する配置工程と、
前記電子部品が配置された貫通孔に充填樹脂を充填し硬化させる固定工程と、
を有し、
前記配置工程では、前記電極端子の端部が粘着剤に埋まり、且つ、前記電子部品がシート材に粘着するとともに、前記電子部品本体とシート材との間に充填樹脂が充填可能な隙間が形成されるよう、前記電子部品を配置することを特徴とする配線基板の製造方法。 - 前記配線基板本体に、前記電子部品を配置するための貫通孔を形成する貫通孔形成工程を有するとともに、
該貫通孔形成工程の前に、前記配線基板本体に、スルーホールを形成するための貫通孔を形成し、その後、該スルーホール用の貫通孔に充填樹脂を充填するスルーホール形成工程を有することを特徴とする請求項１記載の配線基板の製造方法。 - 前記固定工程後、前記シート材を除去するシート除去工程を有することを特徴とする請求項１又は２記載の配線基板の製造方法。
- 前記シート除去工程後、前記貫通孔に前記第２主面側から充填樹脂を注入し、その注入した充填樹脂を硬化させる再充填工程を有することを特徴とする請求項３記載の配線基板の製造方法。
- 充填樹脂の硬化後、該充填樹脂の表面を平坦に整面する工程を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項記載の配線基板の製造方法。
- 充填樹脂の表面の整面は、＃３２０以上の研磨紙にて、その充填樹脂の表面を研磨することにより行うことを特徴とする請求項５記載の配線基板の製造方法。
- 前記配線基板は、前記第１主面側及び第２主面側に配線を有するものであり、
前記配置工程では、前記電子部品の電極端子が前記両主面に向くよう、該電子部品を配置することを特徴とする請求項１〜６の何れか一項記載の配線基板の製造方法。 - 充填樹脂の硬化後、前記電子部品の電極端子を、該充填樹脂の外部に露出させる工程を有することを特徴とする請求項１〜７の何れか一項記載の配線基板の製造方法。
- 前記配線基板は、前記電子部品の電極と導通する接続部を含む配線を有するものであり、
半田を除く金属のメッキを前記電子部品の電極端子に施すことにより前記接続部を形成する工程を有することを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の配線基板の製造方法。
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