JP4888072B2 - 電子基板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子基板の製造方法に関するものである。

近年、回路基板（配線基板）上に実装される電子部品の小型化が進んでおり、配線基板の細密化が要求されている。このような、細密な配線構造を形成する方法として、液滴吐出法を用いて、導電性パターンを絶縁膜中に埋め込んだ状態に形成する技術がある（例えば、特許文献１参照）。

また、上記回路基板が搭載される、例えば携帯電話等の電子機器についても、近年、小型化が進行している。これに伴って、携帯電話は、回路基板（配線基板）上における電子部品の実装スペースが制限されてしまう。そのため、電子部品をより高密度で実装する方法の提供が望まれている。
そこで、基板上にチップ部品を固定し、該チップ部品の周囲に、液滴吐出法を用いて絶縁材料を塗布し、絶縁膜中にチップ部品を埋め込み、該チップ部品に接続する配線を形成することで、チップ部品が高密度で実装された配線基板が考えられる。

ところが、このような方法では、絶縁材料が硬化する際の硬化収縮に伴って、これら別々に形成される絶縁パターン同士の界面に、応力が残ることがある。このため、外部からの衝撃または熱などが加わった際に、界面に亀裂が生じることがある。

そこで、特許文献２には、光硬化性及び熱硬化性を有する絶縁材料を用い、光を照射して半硬化状態となった下層の絶縁層に導電性材料の液滴を塗布して導電性材料層を形成した後に、下層の絶縁層及び導電性材料層を覆って絶縁材料を塗布し、これらを一括して加熱することにより、下層及び上層の絶縁層を同時に硬化させて、絶縁層の間に応力を残さない方法が開示されている。
特開２００５−３２７９８５号公報 特開２００６−１２１０３９号公報

しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
チップ部品等の電子部品を囲んで上記の光硬化性及び熱硬化性を有する絶縁材料を塗布、加熱した場合には、絶縁材料のみが硬化して亀裂が生じるため、電子部品を埋め込む材料には、亀裂が生じづらい樹脂等を用いることが考えられる。
ところが、この電子部品に接続される配線は、電子部品が埋め込まれる樹脂材上に形成される一方、上記光硬化性及び熱硬化性を有する絶縁材料に覆われることになるため、外部からの衝撃または熱などが加わった際に、界面に亀裂が生じる可能性がある。

本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、亀裂が生じづらく構造的に安定な電子基板を容易に製造できる電子基板の製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の電子基板の製造方法は、電子部品と、該電子部品の配線接続部で接続される導電配線とを有する電子基板の製造方法であって、基材の表面に前記配線接続部を当接させて前記電子部品を載置する工程と、前記基材の表面の前記電子部品の周囲に、該電子部品の厚さよりも薄い厚さで光硬化性及び熱硬化性を有する絶縁材料を塗布して絶縁層を成膜する工程と、前記絶縁層上に前記電子部品を埋め込む樹脂層を成膜する工程と、前記電子部品から前記基材を剥離して、前記絶縁層上に前記導電配線を形成する工程とを有することを特徴とするものである。
従って、本発明の電子基板の製造方法では、電子部品のほとんどを樹脂層で囲むことができるため、軟性の樹脂層を用いることにより、樹脂層が硬化収縮しても亀裂を生じづらくできる。また、絶縁層の厚さを十分薄くすることにより、絶縁層に亀裂が生じることも防止できる。
そして、本発明では、前記配線接続部及び前記導電配線の一面が樹脂層ではなく光硬化性及び熱硬化性を有し、例えば耐マイグレーション性に優れた絶縁層に接触するため、他面側も同様の材料で形成することにより、絶縁層の間に応力を残さない状態とすることができ、亀裂が生じづらく構造的に安定な電子基板を得ることができる。
また、本発明においては、基材の表面に載置した電子部品の周囲に絶縁材料及び樹脂層を順次成膜した後に、基材を剥離するという簡単な工程で電子部品が埋め込まれた電子基板を容易に得ることができ、さらに電子部品の配線接続部及び絶縁層を容易に面一に形成することができる。

また、本発明では、前記絶縁層を半硬化状態で成膜する工程と、前記絶縁層上に前記導電配線を覆って前記絶縁材料を塗布するとともに、半硬化状態とした第２絶縁層を成膜する工程と、半硬化状態の前記絶縁層及び第２絶縁層を一括して加熱して硬化させる工程とを有する手順も好適に採用できる。
従って、本発明の電子基板の製造方法では、半硬化状態の絶縁層上に容易に導電配線を形成できるとともに、絶縁層及び第２絶縁層を加熱した際に、双方の層が同時に硬化するため、絶縁層の間に応力を残さない状態とすることができる。

さらに、上記の場合、本発明では前記第２絶縁層上に設けられ前記導電配線に電気的に接続される第２導電配線を成膜する工程と、前記絶縁材料で形成され前記第２導電配線を覆う第３絶縁層を成膜する工程とを有する手順も好適に採用できる。
従って、本発明では、導電配線が絶縁層を挟んで複数層に亘って形成され、亀裂が生じない高品質の多層配線基板を得ることができる。

前記基材の表面としては、粘着性を有する構成を好適に採用できる。
従って、本発明では、基材の表面に載置した電子部品が移動することなく、所定位置に容易に位置決めすることが可能になる。

また、本発明では、前記所定形状の貫通孔を有するフレームの一面に、前記貫通孔を覆って前記基材を貼設する工程を有し、前記貫通孔内に露出する前記基材の表面に前記電子部品を載置する手順も好適に採用できる。
従って、本発明の電子基板の製造方法では、電子部品の周囲に塗布した絶縁層及び樹脂層の外形形状を貫通孔の所定形状とすることができ、所望形状の電子基板を容易に製造することが可能になる。

また、上記の場合、前記貫通孔としては、前記一面側から他面側に向けて縮径するテーパ状に形成される構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、基材を剥離した後に、貫通孔の前記他面側から一面側に向けて電子基板を押し出すことにより、製造された電子基板をフレームから容易に抜き出す（取り出す）ことが可能になる。また、本発明では、配線接続部及び導電配線が設けられる一面側ではなく、他面側を押し出すことになるため、配線接続部及び導電配線に損傷が生じることを防止でき、高品質の電子基板を得ることが可能になる。

以下、本発明の電子基板の製造方法の実施の形態を、図１ないし図７を参照して説明する。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

（液滴吐出装置）
まず、本発明に係る多層配線基板の製造方法において用いられる液滴吐出装置について図１及び図２を参照して説明する。
図１に示す液滴吐出装置１は、基本的にはインクジェット装置である。より具体的には、液滴吐出装置１は、液状材料１１１を保持するタンク１０１と、チューブ１１０と、グランドステージＧＳと、吐出ヘッド部（液滴吐出ヘッド）１０３と、ステージ１０６と、第１位置制御装置１０４と、第２位置制御装置１０８と、制御部１１２と、光照射装置１４０と、支持部１０４ａと、を備えている。

吐出ヘッド部１０３は、ヘッド１１４（図２参照）を保持している。このヘッド１１４は、制御部１１２からの信号に応じて、液状材料１１１の液滴を吐出する。なお、吐出ヘッド部１０３におけるヘッド１１４は、チューブ１１０によってタンク１０１に連結されており、このため、タンク１０１からヘッド１１４に液状材料１１１が供給される。
ステージ１０６は基板（後述）を固定するための平面を提供している。さらにステージ１０６は、吸引力を用いて基板の位置を固定する機能も有する。

第１位置制御装置１０４は、支持部１０４ａによって、グランドステージＧＳから所定の高さの位置に固定されている。この第１位置制御装置１０４は、制御部１１２からの信号に応じて、吐出ヘッド部１０３をＸ軸方向と、Ｘ軸方向に直交するＺ軸方向と、に沿って移動させる機能を有する。さらに、第１位置制御装置１０４は、Ｚ軸に平行な軸の回りで吐出ヘッド部１０３を回転させる機能も有する。ここで、本実施例では、Ｚ軸方向は、鉛直方向（つまり重力加速度の方向）に平行な方向である。

第２位置制御装置１０８は、制御部１１２からの信号に応じて、ステージ１０６をグランドステージＧＳ上でＹ軸方向に移動させる。ここで、Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の双方と直交する方向である。

上述のように、第１位置制御装置１０４によって、吐出ヘッド部１０３はＸ軸方向に移動する。そして、第２位置制御装置１０８によって、基板はステージ１０６と共にＹ軸方向に移動する。これらの結果、基板に対するヘッド１１４の相対位置が変わる。より具体的には、これらの動作によって、吐出ヘッド部１０３、ヘッド１１４、またはノズル１１８（図２参照）は、基板に対して、Ｚ軸方向に所定の距離を保ちながら、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に相対的に移動、すなわち相対的に走査する。「相対移動」または「相対走査」とは、液状材料１１１を吐出する側と、そこからの吐出物が着弾する側（被吐出部）の少なくとも一方を他方に対して相対移動することを意味する。

制御部１１２は、液状材料１１１の液滴を吐出すべき相対位置を表す吐出データを外部情報処理装置から受け取るように構成されている。制御部１１２は、受け取った吐出データを内部の記憶装置に格納するとともに、格納された吐出データに応じて、第１位置制御装置１０４と、第２位置制御装置１０８と、ヘッド１１４と、を制御する。なお、吐出データとは、基板上に、液状材料１１１を所定パターンで付与するためのデータである。本実施例では、吐出データはビットマップデータの形態を有している。

上記構成を有する液滴吐出装置１は、吐出データに応じて、ヘッド１１４のノズル１１８（図２参照）を基板に対して相対移動させるとともに、被吐出部に向けてノズル１１８から液状材料１１１を吐出する。なお、液滴吐出装置１によるヘッド１１４の相対移動と、ヘッド１１４からの液状材料１１１の吐出と、をまとめて「塗布走査」または「吐出走査」と表記することもある。
光照射装置１４０は、基板に付与された液状材料１１１に紫外光を照射する装置である。光照射装置１４０の紫外光の照射のＯＮ・ＯＦＦは制御部１１２によって制御される。

図２（ａ）および（ｂ）に示すように、液滴吐出装置１におけるヘッド１１４は、複数のノズル１１８を有するインクジェットヘッドである。具体的には、ヘッド１１４は、振動板１２６と、複数のノズル１１８と、複数のノズル１１８のそれぞれの開口を規定するノズルプレート１２８と、液たまり１２９と、複数の隔壁１２２と、複数のキャビティ１２０と、複数の振動子１２４と、を備えている。

液たまり１２９は、振動板１２６と、ノズルプレート１２８と、の間に位置しており、この液たまり１２９には、図示しない外部タンクから孔１３１を介して供給される液状材料１１１が常に充填される。また、複数の隔壁１２２は、振動板１２６と、ノズルプレート１２８と、の間に位置している。
キャビティ１２０は、振動板１２６と、ノズルプレート１２８と、一対の隔壁１２２と、によって囲まれた部分である。キャビティ１２０はノズル１１８に対応して設けられているため、キャビティ１２０の数とノズル１１８の数とは同じである。キャビティ１２０には、一対の隔壁１２２間に位置する供給口１３０を介して、液たまり１２９から液状材料１１１が供給される。なお、本実施例では、ノズル１１８の直径は、例えば約２７μｍである。

さて、複数の振動子１２４のそれぞれは、それぞれのキャビティ１２０に対応するように振動板１２６上に位置する。複数の振動子１２４のそれぞれは、ピエゾ素子１２４Ｃと、ピエゾ素子１２４Ｃを挟む一対の電極１２４Ａ，１２４Ｂと、を含む。制御部１１２が、この一対の電極１２４Ａ，１２４Ｂの間に駆動電圧を与えることで、対応するノズル１１８から液状材料１１１の液滴Ｄが吐出される。ここで、ノズル１１８から吐出される材料の体積は、０ｐｌ以上４２ｐｌ（ピコリットル）以下の間で可変である。なお、ノズル１１８からＺ軸方向に液状材料１１１の液滴が吐出されるように、ノズル１１８の形状が調整されている。
なお、吐出部１２７は、ピエゾ素子の代わりに電気熱変換素子を有してもよい。つまり、吐出部１２７は、電気熱変換素子による材料の熱膨張を利用して材料を吐出する構成を有していてもよい。

（多層配線基板）
続いて、本発明に係る電子基板の製造法を適用して製造される多層配線基板について図３を参照して説明する。
図３に示す多層配線基板（電子基板）５００は、複数の電子部品、導電配線、絶縁層等が積層して搭載されたものである。
以下、詳細に説明する。

多層配線基板５００の最下層には、電極部（配線接続部）２０ａを有するチップ部品（電子部品）２０及び電極部（配線接続部）２１ａを有するチップ部品（電子部品）２１が、例えばエポキシ系樹脂等の比較的軟性を有する樹脂材で形成された樹脂層１３により、電極部２０ａ、２１ａを樹脂層１３から突出させた状態で埋め込まれている。

前記チップ部品２０、２１としては、抵抗、コンデンサー、ＩＣチップ等が挙げられ、本実施形態では、チップ部品２０として抵抗を用い、チップ部品２１としてコンデンサーを用いた。また、チップ部品２０、２１は、その電極部２０ａ、２１ａを上方に向けた状態で樹脂層１３に埋設されている。

この樹脂層１３上には、電極部２０ａ、２１ａ及びこの電極部２０ａ、２１ａに接続される配線（導電配線）１５を内部に含む絶縁層６０が設けられている。絶縁層６０は、樹脂層１３上に配線１５の下面１５ａを界面として設けられた下部絶縁膜（絶縁層）６０Ａと、下部絶縁膜６０Ａ上に配線１５の下面１５ａを界面として、配線１５を覆って設けられた上部絶縁膜（第２絶縁層）６０Ｂとから構成されている。絶縁層６０Ａは、上面が電極部２０ａ、２１ａと略面一に形成され、チップ部品２０、２１の周囲を覆うように成膜されている。図３中、両側部に位置する配線１５は、上部絶縁膜６０Ｂを貫通するスルーホールＨ１、Ｈ２にそれぞれ接続されている。

絶縁膜６０Ａ、６０Ｂは、双方とも、上述した液滴吐出装置１による液滴吐出方式を用いて絶縁性インク（絶縁材料）を塗布し、該絶縁性インクを硬化させることで形成されたものである。この絶縁性インクとしては、ここでは光エネルギを付与した際に硬化する光硬化性、及び熱エネルギを付与した際に硬化する熱硬化性を有する材料として、アクリル系の感光性樹脂（より詳細には、光硬化性を有するアクリル系樹脂、及び熱硬化性を有するエポキシ系樹脂）を含んでいる。この光硬化性材料は、溶剤と、溶剤に溶解した樹脂とを含有してよい。ここで、この場合の光硬化性材料は、それ自体が感光して重合度を上げる樹脂を含有してもよいし、あるいは、樹脂と、その樹脂の硬化を開始させる光重合開始剤とを含有していてもよい。また、光硬化性材料として、光重合して不溶の絶縁樹脂を生じるモノマーと、そのモノマーの光重合を開始させる光重合開始剤とを含有してもよい。ただしこの場合の光硬化性材料は、モノマー自体が光官能基を有していれば、光重合開始剤を含有しなくてもよい。

配線１５及びスルーホールＨ１、Ｈ２は、液滴吐出装置１による液滴吐出方式を用いて導電性インクを吐出することで形成されたものである。本実施形態では、銀微粒子を含む導電性インクを用いている（詳細は後述）。

絶縁層６０（上部絶縁膜６０Ｂ）上には、外部接続用の端子７２を有するＩＣチップ（電子部品）７０と、スルーホールＨ１を介して配線１５に接続される配線（第２導電配線）６１と、これらＩＣチップ７０及び配線６１が覆われる絶縁層（第３絶縁層）６２と、配線６１に接続され絶縁層６２を貫通するスルーホールＨ３と、同じく絶縁層６２を貫通する上述したスルーホールＨ２の一部とを有している。

絶縁層６２は、上述した液滴吐出装置１による液滴吐出方式を用いて上記絶縁膜６０Ａ、６０Ｂと同一材料で形成されている。
また、配線６１及びスルーホールＨ３は、液滴吐出装置１による液滴吐出方式を用いて配線１５及びスルーホールＨ１、Ｈ２と同一材料で形成されている。

絶縁層６２上には、ＩＣチップ７０の端子７２及びスルーホールＨ２に接続される配線６３Ａと、ＩＣチップ７０の端子７２及びスルーホールＨ３に接続される配線６３Ｂと、これら配線６３Ａ、６３Ｂが覆われる絶縁層６４と、配線６３Ａに接続され絶縁層６４を貫通するスルーホールＨ４と、配線６３Ｂに接続され絶縁層６４を貫通するスルーホールＨ５と、絶縁層６４上に設けられスルーホールＨ５と接続されるチップ部品（電子部品）２４と、絶縁層６４上に設けられスルーホールＨ４と接続されるチップ部品（電子部品）２５とが設けられている。

絶縁層６４は、上述した液滴吐出装置１による液滴吐出方式を用いて上記絶縁層６０Ａ、６０Ｂ、６２と同一材料で形成されている。
また、配線６３Ａ、６３Ｂ、スルーホールＨ４、Ｈ５は、液滴吐出装置１による液滴吐出方式を用いて配線１５、６１及びスルーホールＨ１、Ｈ２、Ｈ３と同一材料で形成されている。
また、チップ部品２４、２５としては、ここでは、アンテナ素子及び水晶振動子がそれぞれ実装される。

（多層配線基板の製造方法）
続いて、上記多層配線基板（電子基板）５００の製造方法について、図４乃至図６を参照して説明する。
本実施形態では、上記多層配線基板５００の中、樹脂層１３及び下部絶縁膜６０Ａの成膜に本発明の製造方法を適用している。
以下、詳細に説明する。

本実施形態では、図４（ａ）に示すように、多層配線基板５００の外形形状に対応した形状の貫通孔Ｋを有するフレームＦを用いて多層配線基板５００を製造する。
まず、図４（ａ）に示すフレームＦの下面（一面）Ｆａに、表面Ｓａに粘着性を有する基材としての粘着シートＳを、貫通孔Ｋを覆うように貼設する。
続いて、貫通孔Ｋ内で露出するこの粘着シートＳの表面Ｓａ上の所定位置に、マウンタ等を用いてチップ部品２０、２１を載置する。
このとき、チップ部品２０、２１は、電極部２０ａ、２１ａをそれぞれ当接させて載置される。また、粘着シートＳの表面Ｓａは、粘着性を有しているため、載置されたチップ部品２０、２１は、移動することなく、所定位置に位置決めされる。

次に、図４（ｂ）に示すように、貫通孔Ｋ内の粘着シートＳ上に上述した絶縁性インクを液滴吐出方式で塗布する。このとき、絶縁性インクは、チップ部品２０、２１の周囲に、当該チップ部品２０、２１の厚さよりも十分薄い厚さで、チップ部品２０、２１が突出する薄膜として塗布される。なお、絶縁性インクの塗布方式としては、液滴吐出方式の他に印刷法やディスペンス法等であってもよい。

続いて、塗布した絶縁性インクに紫外域の波長を有する光を所定時間照射して所定エネルギ量を付与することによりアクリル系樹脂のみが硬化しエポキシ系樹脂が未硬化の半硬化状態にする。このとき、絶縁性インクに対して付与するエネルギ量は、絶縁性インクが硬化するエネルギ量よりも小さい値に設定される。
ここで、絶縁性インクの半硬化とは、絶縁性インクに含まれる光硬化性材料の状態が、吐出時の状態と、完全な硬化状態との間の状態になることを意味する。本実施形態では、このような中間の状態が上述の半硬化状態である。なお、吐出時の状態とは、光硬化性材料がノズル１１８から吐出されうる粘性を有している状態である。
これにより、図４（ｂ）に示すように、半硬化状態の下部絶縁膜６０Ａが成膜される。

次に、図４（ｃ）に示すように、貫通孔Ｋ内の下部絶縁膜６０Ａ上にチップ部品２０、２１の周囲を囲むように、液滴吐出法により樹脂材を塗布・硬化して樹脂層１３を形成する。この樹脂材の塗布は、印刷法やディスペンス法等を用いてもよい。
本実施形態では、チップ部品２０、２１の表面と略面一となる厚さで樹脂層１３を成膜し、チップ部品２０、２１を埋設している。
この後、図４（ｄ）に示すように、フレームＦの下面Ｆａから粘着シートＳを剥離することにより、チップ部品２０、２１の電極部２０ａ、２１ａ及び下部絶縁膜６０Ａを露出させる。

続いて、チップ部品２０、２１が埋設された樹脂層１３及び下部絶縁膜６０ＡをフレームＦとともに上下を反転して、図５（ａ）に示すように、半硬化状態の下部絶縁膜６０Ａ上に配線１５を形成する。なお、図５以降においては、便宜上、フレームＦの図示を省略している。

より詳細には、下部絶縁膜６０Ａと同様に、液滴吐出装置１による液滴吐出方式を用いて導電性インクを吐出することで配線１５を形成する。
本実施形態では、直径１０ｎｍ程度の銀微粒子が有機溶剤に分散した銀微粒子分散液の分散媒をテトラデカンで置換してこれを希釈し、濃度が６０ｗｔ％、粘度が８ｍＰａ・ｓ、表面張力が０．０２２Ｎ/ｍとなるように調整したものを導電性インクとして用いた。

具体的には、前記チップ部品２０、２１の電極部２０ａ、２１ａ上に導電性インクを吐出し、焼成することにより、図５（ａ）に示すように、前記チップ部品２０、２１と電気的に接続されるＡｇ配線（導電配線）１５を形成できる。
また、上記分散媒としては、銀微粒子を分散できるもので、凝集を起こさないものであれば特に限定されない。例えば、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を例示できる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また液滴吐出法（インクジェット法）への適用の容易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、より好ましい分散媒としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。また、分散液の粘度は、例えば１ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。インクジェット法を用いて液体材料を液滴として吐出する際、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合にはノズル周囲がインクの流出により汚染されやすく、また粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となるからである。

なお、表面張力を調整するため、上記分散液には、基板との接触角を大きく低下させない範囲で、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加するとよい。ノニオン系表面張力調節剤は、液体の基板への濡れ性を向上させ、膜のレベリング性を改良し、膜の微細な凹凸の発生などの防止に役立つものである。上記表面張力調節剤は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでもよい。
以上の工程により電子部品２０、２１が樹脂層１３及び下部絶縁膜６０Ａに埋設され、電極部２０ａ、２０ｂに接続された配線１５を有する単層の配線基板１００が製造される。

次に、図５（ｂ）に示すように、上記の下部絶縁膜６０Ａ上に配線１５を覆って、下部絶縁膜６０Ａ形成材料と同じ絶縁性インクを液滴吐出法により塗布し、さらに紫外域の波長を有する光を所定時間照射して所定エネルギ量を付与することにより半硬化状態にして上部絶縁膜６０Ｂを形成する。

なお、この絶縁性インクの塗布は、スルーホールＨ１、Ｈ２を囲むように形成し、スルーホールＨ１、Ｈ２に対応する孔部を形成する。そして、紫外光照射して半硬化状態の絶縁膜６０Ｂを形成した後に、絶縁膜６０Ｂの孔部に液滴吐出方式を用いて導電性インクを吐出することで、スルーホールＨ１、Ｈ２を形成する。
この後、絶縁膜６０Ａ、６０Ｂ及び配線１５、スルーホールＨ１、Ｈ２を一括して加熱することにより硬化させる。このとき、絶縁膜６０Ａ、６０Ｂにおいては、未硬化であったエポキシ系樹脂が硬化することにより、既に光照射により硬化していたアクリル系樹脂と併せて完全に硬化状態となる。

次に、図６（ａ）に示すように、上部絶縁膜６０Ｂ（絶縁層６０）上にスルーホールＨ１を介して配線１５及びチップ部品２０に接続される配線６１を形成するとともに、ＩＣチップ７０を搭載する。この配線６１の上記配線１５、スルーホールＨ１、Ｈ２と同様に、液滴吐出方式で形成される。

この後、図６（ｂ）に示すように、絶縁膜６０Ｂ上に、端子７２が突出するように、ＩＣチップ７０及び配線６１を覆って、上述した絶縁性インクを液滴吐出方式で塗布し、紫外光を照射して半硬化状態とすることで、配線６３Ａ、６３Ｂの下面を界面とする絶縁層６２を形成する。なお、この絶縁性インクの塗布は、配線１５に接続されるスルーホールＨ２及び配線６１に接続されるスルーホールＨ３を囲むように形成される。これにより、絶縁層６２中にＩＣチップ７０が埋め込まれる。

そして、上記スルーホールＨ２、Ｈ３を液滴吐出方式で配線１５、６１と同じ材料を塗布して形成するとともに、絶縁層６２上に前記端子７２に接続する配線６３Ａ、６３Ｂを液滴吐出方式で形成する。このとき、配線６３Ａ、６３Ｂは、ＩＣチップ７０の端子７２とスルーホールＨ２、Ｈ３にそれぞれ接続される。

そして、図３に示したように、絶縁層６２上に配線６３を覆って上述した絶縁性インクを液滴吐出方式で塗布し、紫外光を照射して半硬化状態とすることで、配線６３の下面を界面とする絶縁層６４を形成する。そして、絶縁層６４上に、他のチップ部品２４、２５をスルーホールホールＨ４、Ｈ５を介して実装する。これらスルーホールＨ４、Ｈ５は、上述したスルーホールＨ２、Ｈ３と同様の材料・手順により形成される。また、これら絶縁層６４、スルーホールＨ４、Ｈ５も液滴吐出方式を用いて形成される。
なお、チップ部品２４、２５としては、ここでは、アンテナ素子及び水晶振動子をそれぞれ実装した。

この後、絶縁層６２、６４及び配線６１、６３Ａ、６３Ｂ、スルーホールＨ２〜Ｈ５を一括して加熱することにより硬化させる。このとき、絶縁層６２、６４においては、未硬化であったエポキシ系樹脂が硬化することにより、既に光照射により硬化していたアクリル系樹脂と併せて完全に硬化状態となる。

以上の工程により、多層配線基板５００を形成することができる。
なお、この多層配線基板５００をフレームＦと分離させるには、例えば多層配線基板５００を押し込むことでフレームＦから型抜きする方法や、フレームＦを切削等により除去する方法、さらには貫通孔Ｋを分離・一体化可能な複数のフレーム構成体で構成し、多層配線基板５００を形成した後に、このフレーム構成体を分離させる方法等を採用できる。

以上説明したように、本実施形態では、チップ部品２０、２１の大部分を軟性の樹脂層１３で覆っているため、硬化収縮により亀裂が生じることを抑制できる。また、下部絶縁膜６０Ａ、上部絶縁膜６０Ｂからなる絶縁層６０がチップ部品２０、２１の電極部２０ａ、２１ａ及び配線１５の下面を含んで設けられており、加熱により一括して同時に硬化されるため、硬化絶縁膜６０Ａ、６０Ｂの間に応力を残さない状態とすることができる。そのため、本実施形態では、亀裂が生じづらく構造的に安定な電子基板である多層配線基板５００を得ることができる。

加えて、本実施の形態では、粘着シートＳ上に載置したチップ部品２０、２１の周囲に下部絶縁膜６０Ａ及び樹脂層１３を積層し、その後に粘着シートＳを剥離するという簡単な工程で電極部２０ａ、２１ａ及び下部絶縁膜６０Ａの表面が平滑で面一の配線基板１００を容易に得ることができ、生産性の向上を図ることができる。また、このように、配線基板１００（多層配線基板５００）の外形形状をフレームＦの貫通孔Ｋにより容易に規定することができ、所望形状の配線基板１００（多層配線基板５００）を容易に得ることができる。

また、本実施形態では、配線基板１００及び多層配線基板５００の製造工程を全て液滴吐出方式で行うことが可能であり、生産性の大幅な向上を図ることができる。
また、本実施形態では、液滴吐出方式で絶縁性インクを塗布するため、印刷法やフォトリソ法等のように、マスクやレジスト等を用いることなく、容易に接着材をパターニングすることができ、また消費する接着材に無駄が生じないため、コスト低減にも寄与できる。さらに、本実施形態では、光エネルギの付与により絶縁性インクを半硬化状態にしているため、半硬化処理が容易であるとともに、例えばマスク等を用いることで、容易に紫外光の照射範囲を規定でき、半硬化させる領域を容易にパターニングすることが可能になる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態では、絶縁膜６０Ａ、６０Ｂを硬化させた後に、再度絶縁層６２、６４を成膜し硬化させる手順としたが、これに限定されるものではなく、例えば、全ての絶縁層を半硬化状態で成膜し、最後に一括して加熱して硬化させる手順としてもよい。この場合、加熱・硬化工程を減らすことができ、生産性の向上を図ることができる。

また、上記実施形態では、フレームＦの貫通孔Ｋが、多層配線基板５００の積層方向に平行に延びる構成として説明したが、これに限定されるものではなく、例えば図７に示すように、チップ部品２０、２１の電極部２０ａ、２１ａ、及び下部絶縁膜６０Ａが位置する下面Ｆａ側から上面（他面）Ｆｂ側に向けて縮径するテーパ状に形成される構成としてもよい。
この構成では、樹脂層１３及び下部絶縁膜６０Ａが下方に押されて、僅かでも移動すると、貫通孔Ｋから離れることになり、容易にフレームＦから離脱させることができる。特に、押される側を、樹脂層１３及び下部絶縁膜６０Ａが設けられる面と逆の面とすることにより、配線等に損傷が及ぶことを回避でき好適である。
また、フレームＦは、必ずしも用いる必要もなく、液滴吐出法によるパターニングのみで多層配線基板５００を形成する手順としてもよい。

また、上記実施形態では、チップ部品２０、２１が双方とも電極部２０ａ、２０ｂを粘着シートＳに当接させて載置することで、これら電極部２０ａ、２０ｂが面一に配置される構成としたが、例えば、チップ部品２０、２１（電極部２０ａ、２０ｂ）を段差をもって配置するような場合には、チップ部品２０、２１の一方については電極部２０ａ、２０ｂを粘着シートＳに当接させて載置し、チップ部品２０、２１の他方については、粘着シートＳ上に載置されたスペーサに電極部２０ａ、２０ｂを当接させて載置することにより、容易に対応することが可能である。

さらに、上記実施形態では、多層配線基板５００に本発明を適用する構成としたが、これに限定されるものではなく、上述した配線基板１００のみに適用する構成であってもよい。

電子基板の製造に用いる液滴吐出装置の模式図である。 （ａ）および（ｂ）は液滴吐出装置におけるヘッドの模式図である。 多層配線基板の概略構成を示す断面図である。 多層配線基板を形成する手順を示す工程図である。 多層配線基板を形成する手順を示す工程図である。 多層配線基板を形成する手順を示す工程図である。 フレームの別形態を示す断面図である。

符号の説明

Ｆ…フレーム、 Ｆａ…下面（一面）、 Ｆｂ…上面（他面）、 Ｓ…粘着シート（基材）、 Ｓａ…表面、 １…液滴吐出装置、 １３…樹脂層、 １５…配線（導電配線）、 ２４、２５…チップ部品（電子部品）、 ６０Ａ…下部絶縁膜（絶縁層）、 ６０Ｂ…上部絶縁膜（第２絶縁層）、 ６１…配線（第２導電配線）、 ６２…絶縁層（第３絶縁層）、 ５００…多層配線基板（電子基板）

Claims (5)

1. 電子部品と、該電子部品の配線接続部で接続される導電配線とを有する電子基板の製造方法であって、
   基材の表面に前記配線接続部を当接させて前記電子部品を載置する工程と、
   前記基材の表面の前記電子部品の周囲に、該電子部品の厚さよりも薄い厚さで光硬化性及び熱硬化性を有する絶縁材料を塗布して絶縁層を成膜する工程と、
   前記絶縁層上に前記電子部品を埋め込む樹脂層を成膜する工程と、
   前記電子部品から前記基材を剥離して、前記絶縁層上に前記導電配線を形成する工程と、
   前記絶縁層を半硬化状態で成膜する工程と、
   前記絶縁層上に前記導電配線を覆って前記絶縁材料を塗布するとともに、半硬化状態とした第２絶縁層を成膜する工程と、
   半硬化状態の前記絶縁層及び前記第２絶縁層を一括して加熱して硬化させる工程とを有することを特徴とする電子基板の製造方法。
2. 請求項１記載の電子基板の製造方法において、
   前記第２絶縁層上に設けられ前記導電配線に電気的に接続される第２導電配線を成膜する工程と、前記絶縁材料で形成され前記第２導電配線を覆う第３絶縁層を成膜する工程とを有することを特徴とする電子基板の製造方法。
3. 請求項１または２のいずれかに記載の電子基板の製造方法において、
   前記基材の表面は、粘着性を有することを特徴とする電子基板の製造方法。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の電子基板の製造方法において、
   所定形状の貫通孔を有するフレームの一面に、前記貫通孔を覆って前記基材を貼設する工程を有し、
   前記貫通孔内に露出する前記基材の表面に前記電子部品を載置することを特徴とする電子基板の製造方法。
5. 請求項４記載の電子基板の製造方法において、
   前記貫通孔は、前記一面側から他面側に向けて縮径するテーパ状に形成されていることを特徴とする電子基板の製造方法。

Images