JP5194505B2 - キャビティ付きプリント配線基板とその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、パソコン、移動体通信用電話機、ビデオカメラ等の各種電子機器に広く用いられる半導体用のパッケージ基板およびその製造方法に関するものである。

最近、モバイル商品としてパソコン、デジタルカメラ、携帯電話などが普及し、特にその小型、薄型、軽量、高精細、多機能化等の要望が強く、それに対応するため半導体の実装形態も、パッケージの小型・低背化、三次元実装化が進んでいる。このような半導体パッケージの低背化、三次元実装化を容易に実現する方法の一つとして、キャビティ基板を用いる方法が知られている。

以下に従来のキャビティ基板の形態について、図１１、図１２を用いて説明する。

図１１において、１１１はガラスクロス層、１１２はガラスクロスレス層であり、１１３はガラスクロスレス層１１２の積層部の中央部を無くすることにより形成したキャビティである。１１５はキャビティ内に形成された配線を引き出すための導体パターンであり、１１６はこれらの導体パターンを、キャビティ基板の上下面に引き出すためのスルーホールである。キャビティ１１３内に半導体部品等を実装することにより、実装体としての薄型化が達成される。

また図１２のように、キャビティ１１３内の部品実装部と基板表面に形成される導体パターン１１７が、基板表面に沿って形成されているため、ビアホールやスルーホールを用いて接続する方法に比べ、接続信頼性が向上し、多ピン化にも対応しやすい。

なお、この発明の出願に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、２が知られている。
特開２００２−１１１２２６号公報 特開２００１−２７４３２４号公報

従来のキャビティ基板は、キャビティ内の配線を引き出すために、キャビティ外周部まで引き出し、外周部でのみ層間接続や再配線接続、他の基板との接続を行っていた。例えばスタックパッケージのように他の部品実装済み基板と立体的な接続を行う場合、接続する端子数が少ないときは図１１のような構造のキャビティ基板でも十分対応可能であるが、接続端子数が増えてくると層間接続するためのビアホールやスルーホールの数が増え、キャビティ外周部に要する面積が増大してパッケージが大型化するといった課題がある。一方、図１２のような構造のキャビティ基板では、基板間接続に必要な端子数が増大しても対応可能であるが、同一基板内で再配線する配線ネットも一旦キャビティ外周部まで引き出されたのち、ビアホールやスルーホールで他レイヤーに接続して再配線を行うため、基板内の配線密度を高めることが困難であり、キャビティ外周部にも基板間接続に必要な端子以外のランドが発生することから、基板の小型化が困難となっている。本発明は、上記課題を鑑みて成されたものであり、多ピンの基板間接続が可能で、かつ基板内での配線密度も高めることのできるキャビティ基板の形態とその製造方法を提供するものである。

上記目的を達成するために、本発明は貫通空隙が形成された第１の基板と、前記第１の基板が積層され前記貫通空隙の底部を形成する第２の基板と、前記第２の基板に積層される第３の基板とで構成される、部品を実装、収納するための凹部が形成されたキャビティ付きプリント配線基板において、前記凹部表面の配線と、その配線と接続される前記第１の基板の表面の配線が、前記第１の基板のキャビティ側の側壁面と配線パターンとの間に形成された空隙からなる中空を経由して形成された同一の配線パターンであり、かつ前記凹部表面の配線と前記第２の基板の裏面に積層される第３の基板とが、導電性ペーストが充填されたビアホールを介して接続されていることを特徴とするキャビティ付きプリント配線基板であり、このような構成にすることにより、多ピンの基板間接続が可能で、かつ基板内での配線密度も高めることが可能となる。

以上のように本発明は、多ピンの基板間接続が可能で、かつ基板内での配線密度も高めることが可能となるため、モバイル機器の小型、薄型、軽量、高精細、多機能化等を実現するために必要な、半導体の高機能・多ピン化に対応した小型、低背、三次元実装化を容易に実現するパッケージ形態を提供することが可能となる。

（実施の参考例１）
以下本発明の実施の参考例１について、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の実施の参考例１におけるキャビティ付きプリント配線基板の断面構造図である。本実施の参考例のキャビティ付きプリント配線板は、キャビティ１の底面部を構成する第２の基板３の表面に形成されている配線２ａと、その配線と接続されるキャビティ１の側壁部表面の配線２ｂが、側壁部を構成する第１の基板４のキャビティ内壁面を経由して形成された同一の配線パターン２であり、前記配線２ａと第２の基板３の裏面に積層される第３の基板５の配線パターン６とが、導電性ペーストが充填されたビアホール７を介して接続されている構成となっている。

ここで、キャビティ１を形成するための底面部を構成する第２の基板３と側壁部を構成する第１の基板４は、無機フィラが混練されたエポキシ樹脂からなる複合絶縁材料（以降、コンポジット基材という）で構成され、真空熱プレス工程における積層時に樹脂流れが極力発生しないように、樹脂流動性を抑制したコンポジット基材を用いている。

また本実施の参考例において、配線パターン２は金、銀、銅、アルミニウムなどの延性に富んだ金属材料を用いている。例えば圧延銅箔や、電解銅箔でも熱プレス程度の温度をかけることにより銅の再結晶化が促進されて結晶粒が大きくなるような銅箔を用いることが好ましい。

また第３の基板５は、図１では両面基板を図示しているが、多層基板であってもかまわない。層間接続構造も全層ＩＶＨ構造であっても、スルーホール構造であっても特に問題はなく、所望のプリント配線板を適用することが可能である。

以下に本実施の参考例１の製造方法について、図６を参照しながら説明する。図６は本実施の参考例１のキャビティ付きプリント配線基板の製造方法を示す工程断面図である。

まず、離型フィルム６１と変形層６２とカバーシート６３の３層からなるプレス中間材６４を用意する。離型フィルム６１はフッ素樹脂からなる樹脂フィルムで、低弾性で引っ張り伸度が大きく、キャビティのような凹部のある形状に対しても追従し易い材料を選択している。また、銅箔の粗化面であれば、粗化部のアンカー効果により仮圧着することが可能なものでもある。このような特徴を利用して、離型フィルム６１に銅箔を仮圧着し、サブトラクティブ法で配線形成して配線パターン２を形成する。次に、所望の位置に所望の形状大きさの加工を施したキャビティ側壁部を構成する第１の基板４を準備する。ここで、第１の基板４のキャビティ内壁形状は、できるだけなだらかなテーパーのついた内壁形状であることが望ましい。このような内壁形状にすることにより、キャビティ内壁面に配線パターン２の転写をより確実に実施することが可能となる。

次に、所望の位置にスルーホール加工を施し、スルーホール内に導電性ペーストを充填したビアホール７を有する、キャビティ底面部を構成する第２の基板３を準備する。最後に第３の基板５を準備し、これらすべての部材を図６（ａ）に示すようにアライメントしながら重ね合わせ、仮固定する。

その後、真空熱プレス装置を用いて、図６（ｂ）に示すような断面構造に加熱・加圧する。このとき、変形層６２は加熱・加圧することにより、キャビティ１内を埋めるように流動する。同時に、離型フィルム６１は配線パターン２と共に引き延ばされ、キャビティ１の底面部を構成する第２の基板３、側壁部を構成する第１の基板４の表面および壁面に密着し、第２の基板３や第１の基板４の硬化反応と共に配線パターン２は接着される。一方、底面部と側壁部は加熱・加圧されると若干樹脂流動が発生し、混練されたフィラと共にキャビティ１内や基板外周部に流れ出そうとするが、変形層６２が変形することにより、キャビティ１内への樹脂流れは防止される。また同時に、配線２ａと第２の基板３の裏面に積層される第３の基板５の配線パターン６とが、導電性ペーストが充填されたビアホール７を介して接続される。

ここで、変形層６２は結晶性のオレフィン系ポリマーを用いており、溶融時の粘度を非常に小さくすることが可能なため、キャビティのような凹部形状に追従することが容易に可能となる。変形層６２として、通常のガラスエポキシプリプレグや、Ｂステージのエポキシ樹脂も適用することが可能である。またカバーシート６３としては、銅箔や耐熱性の樹脂フィルムなどを使用することができる。また、ビアホール７を形成する導電性ペーストは、銅ペーストや金属フィラ同士が合金接合するような、合金系導電性ペーストを用いることができる。

最後に図６（ｃ）に示すように、離型フィルム６１と配線パターン２の界面からプレス中間材６４を引き剥がして、配線パターン２をキャビティ１の底面部を構成する第２の基板３と側壁部を構成する第１の基板４の表面に転写することにより、本実施の参考例１におけるキャビティ付きプリント配線基板を得ることができる。

（実施の形態１）
以下本発明の実施の形態１について、図面を参照しながら説明する。

図２は本発明の実施の形態１におけるキャビティ付きプリント配線基板の断面構造図である。本実施の形態のキャビティ付きプリント配線板は、キャビティ１の底面部を構成する第２の基板３の表面に形成されている配線２ａと、その配線と接続されるキャビティ１の側壁部を構成する第１の基板４表面の配線２ｂが、第１の基板４の側壁面上を中空に経由して形成された同一の配線パターン２であり、前記配線２ａとキャビティ１の裏面に積層される第３の基板５の配線パターン６とが、導電性ペーストが充填されたビアホール７を介して接続されている構成となっている。

ここで、キャビティ１を形成するための底面部を構成する第２の基板３と側壁部を構成する第１の基板４は、実施の参考例１と同様、コンポジット基材で構成されている。

また本実施の形態において、配線パターン２は金、銀、銅、アルミニウムなどの延性に富んだ金属材料を用いている。例えば圧延銅箔や、電解銅箔でも熱プレス程度の温度をかけることにより銅の再結晶化が促進されて結晶粒が大きくなるような銅箔を用いることが好ましい。

また第３の基板５は、図２では両面基板を図示しているが、多層基板であってもかまわない。層間接続構造も全層ＩＶＨ構造であっても、スルーホール構造であっても特に問題はなく、所望のプリント配線板を適用することが可能である。

以下に本実施の形態１の製造方法について、図７を参照しながら説明する。図７は本実施の形態１のキャビティ付きプリント配線基板の製造方法を示す工程断面図である。

まず、離型フィルム６１と変形層６２とカバーシート６３の３層からなるプレス中間材６４を用意する。離型フィルム６１はフッ素樹脂からなる樹脂フィルムで、低弾性で引っ張り伸度が大きく、キャビティのような凹部のある形状に対しても追従し易い材料を選択している。また、銅箔の粗化面であれば、粗化部のアンカー効果により仮圧着することが可能なものでもある。このような特徴を利用して、離型フィルム６１に銅箔を仮圧着し、サブトラクティブ法で配線形成して配線パターン２を形成する。次に、所望の位置に所望の形状大きさの加工を施したキャビティ側壁部を構成する第１の基板４を準備する。ここで、第１の基板４のキャビティ内壁形状は、実施の参考例１とは異なりできるだけテーパーのない、垂直な内壁形状であることが望ましい。このような内壁形状にすることにより、キャビティ底面部の面積をより大きく確保することができ、より多くの実装部品を収容することが可能となる。次に、所望の位置にスルーホール加工を施し、スルーホール内に導電性ペーストを充填したビアホール７を有する、キャビティ底面部を構成する第２の基板３を準備する。最後に第３の基板５を準備し、これらすべての部材を図７（ａ）に示すようにアライメントしながら重ね合わせ、仮固定する。

その後、真空熱プレス装置を用いて、図７（ｂ）に示すような断面構造に加熱・加圧する。このとき、変形層６２は加熱・加圧することにより、キャビティ１内を埋めるように流動する。同時に、離型フィルム６１は配線パターン２と共に引き延ばされ、キャビティ１の底面部を構成する第２の基板３、側壁部を構成する第１の基板４の表面および壁面に密着し、第２の基板３や第１の基板４の硬化反応と共に配線パターン２は接着される。変形層６２の変形度合いによっては、キャビティ内壁面に密着することなく、配線パターン２とキャビティ内壁面の間に空隙が発生する。ここで変形層６２の変形が十分行われ、キャビティ１内を完全に埋め込めた場合や、キャビティ底面部や側壁部からの樹脂流動分で前記空隙が埋められた場合は、実施の参考例１で説明した構造となる。一方、底面部と側壁部は加熱・加圧されると若干樹脂流動が発生し、混練されたフィラと共にキャビティ１内や基板外周部に流れ出そうとするが、変形層６２が変形することにより、キャビティ１内への樹脂流れはある程度防止される。また同時に、配線２ａと第２の基板３の裏面に積層される第３の基板５の配線パターン６とが、導電性ペーストが充填されたビアホール７を介して接続される。

最後に図７（ｃ）に示すように、離型フィルム６１と配線パターン２の界面からプレス中間材６４を引き剥がして、配線パターン２をキャビティ１の底面部を構成する第２の基板３と側壁部を構成する第１の基板４の表面に転写することにより、本実施の形態１におけるキャビティ付きプリント配線基板を得ることができる。

（実施の参考例２）
以下本発明の実施の参考例２について、図面を参照しながら説明する。

図３は本発明の実施の参考例２におけるキャビティ付きプリント配線基板の断面構造図である。本実施の参考例のキャビティ付きプリント配線板は、キャビティ１の底面部を構成する第２の基板３の表面に形成されている配線２ａと、その配線と接続されるキャビティ１の側壁部を構成する第１の基板４の表面の配線２ｂが、側壁部のキャビティ内壁面を経由して形成された同一の配線パターン２であり、前記配線２ａとキャビティ１の裏面に積層される第３の基板５の配線パターン６とが、導電性ペーストが充填されたビアホール７を介して接続され、かつ前記配線２ｂと第２の基板３の裏面に積層される第３の基板５の配線パターン６とが、キャビティ１の側壁部の側壁近傍に形成されたビアホール８を介して接続されている構成となっている。ここで、キャビティ１を形成する底面部を構成する第２の基板３と側壁部を構成する第１の基板４は、実施の参考例１と同様、コンポジット基材で構成されている。また本実施の参考例において、配線パターン２は金、銀、銅、アルミニウムなどの延性に富んだ金属材料を用いている。例えば圧延銅箔や、電解銅箔でも熱プレス程度の温度をかけることにより銅の再結晶化が促進されて結晶粒が大きくなるような銅箔を用いることが好ましい。

また第３の基板５は、図３では両面基板を図示しているが、多層基板であってもかまわない。層間接続構造も全層ＩＶＨ構造であっても、スルーホール構造であっても特に問題はなく、所望のプリント配線板を適用することが可能である。

以下に本実施の参考例２の製造方法について、図８を参照しながら説明する。図８は本実施の参考例２のキャビティ付きプリント配線基板の製造方法を示す工程断面図である。

まず、離型フィルム６１と変形層６２とカバーシート６３の３層からなるプレス中間材６４を用意する。離型フィルム６１はフッ素樹脂からなる樹脂フィルムで、低弾性で引っ張り伸度が大きく、キャビティのような凹部のある形状に対しても追従し易い材料を選択している。また、銅箔の粗化面であれば、粗化部のアンカー効果により仮圧着することが可能なものでもある。このような特徴を利用して、離型フィルム６１に銅箔を仮圧着し、サブトラクティブ法で配線形成して配線パターン２を形成する。次に、所望の位置に所望の形状大きさの加工を施したキャビティ側壁部を構成する第１の基板４を準備する。さらにこの第１の基板４に所望の位置にスルーホール加工を施し、スルーホール内に導電性ペーストを充填したビアホール８を形成する。次に、所望の位置にスルーホール加工を施し、スルーホール内に導電性ペーストを充填したビアホール７を有する、キャビティ底面部を構成する第２の基板３を準備する。最後に第３の基板５を準備し、これらすべての部材を図８（ａ）に示すようにアライメントしながら重ね合わせ、仮固定する。

その後、真空熱プレス装置を用いて、図８（ｂ）に示すような断面構造に加熱・加圧する。このとき、変形層６２は加熱・加圧することにより、キャビティ１内を埋めるように流動する。同時に、離型フィルム６１は配線パターン２と共に引き延ばされ、キャビティ１の底面部を構成する第２の基板３、側壁部を構成する第１の基板４の表面および壁面に密着し、第２の基板３や第１の基板４の硬化反応と共に配線パターン２は接着される。一方、底面部と側壁部は加熱・加圧されると若干樹脂流動が発生し、混練されたフィラと共にキャビティ１内や基板外周部に流れ出そうとするが、変形層６２が変形することにより、キャビティ１内への樹脂流れはある程度防止される。また同時に、配線２ａとキャビティ１の裏面に積層される第３の基板５の配線パターン６とが、導電性ペーストが充填されたビアホール７を介して接続されるとともに、配線２ｂと第２の基板３の裏面に積層される第３の基板５の配線パターン６とが、導電性ペーストが充填されたビアホール８を介して接続される。

最後に図８（ｃ）に示すように、離型フィルム６１と配線パターン３２の界面からプレス中間材６４を引き剥がして、配線パターン３２をキャビティ３１の底面部３３と側壁面と側壁部３４の表面に転写することにより、本実施の参考例２におけるキャビティ付きプリント配線基板を得ることができる。

（実施の参考例３）
以下本発明の実施の参考例３について、図面を参照しながら説明する。

図４は本発明の実施の参考例３におけるキャビティ付きプリント配線基板の断面構造図である。本実施の参考例のキャビティ付きプリント配線板は、キャビティ１が形成される面においてプリント配線基板全面を絶縁性樹脂フィルムからなる第２の基板３で被覆し、キャビティ１の底面部となる第２の基板３の表面に形成されている配線２ａと、その配線と接続されるキャビティ１の側壁部を構成する第１の基板４の表面の配線２ｂが、第２の基板３上で、かつ第１の基板４のキャビティ内壁面を経由して形成された同一の配線パターン２であり、前記配線２ａとキャビティ１の裏面に積層される第３の基板５の配線パターン６とが、絶縁性樹脂フィルムに形成される導電性ペーストが充填されたビアホール７を介して接続されている構成となっている。

ここで、キャビティ１を形成するための底面部を構成する第２の基板３は絶縁性樹脂フィルムで、側壁部を構成する第１の基板４はコンポジット基材で構成されている。

また本実施の参考例において、絶縁性樹脂フィルムは、少なくともポリイミド、ポリアミド、液晶ポリマー、から選ばれる高耐熱性樹脂フィルムであり、少なくとも片面には配線パターン２としてパターニングされる金属膜が形成されている。この金属膜は、絶縁性樹脂フィルムに接着剤を介して密着している場合と、絶縁性樹脂フィルム上に直接形成する場合があるが、本実施の参考例においては絶縁性樹脂フィルム上に直接形成する方が好ましい。この金属膜をパターニングして配線パターン２を形成する。配線パターン２は金、銀、銅、アルミニウムなどの延性に富んだ金属材料を用いる方が好ましい。なお、絶縁性樹脂フィルムの配線パターン２を形成した裏面には接着剤を塗布しておく方が望ましい。なお、接着剤は熱硬化性エポキシ樹脂が特に好ましい。

また第３の基板５は、図４では両面基板を図示しているが、多層基板であってもかまわない。層間接続構造も全層ＩＶＨ構造であっても、スルーホール構造であっても特に問題はなく、所望のプリント配線板を適用することが可能である。

以下に本実施の参考例３の製造方法について、図９を参照しながら説明する。図９は本実施の参考例３のキャビティ付きプリント配線基板の製造方法を示す工程断面図である。

まず、離型フィルム６１と変形層６２とカバーシート６３の３層からなるプレス中間材６４を用意する。離型フィルム６１はフッ素樹脂からなる樹脂フィルムで、低弾性で引っ張り伸度が大きく、キャビティのような凹部のある形状に対しても追従し易い材料を選択している。次に金属膜が形成された第２の基板３を構成するための絶縁性樹脂フィルムを用意する。なお、この金属膜は中間材６４側に形成されていても良い。本実施の参考例では金属膜としてめっき銅を用いるため、絶縁性樹脂フィルムにあらかじめスパッタリングでＮｉ−Ｃｒ膜を数１００Å成膜した後、この膜をシード層として銅めっき膜を５μｍ〜２０μｍ形成した。この金属膜をサブトラクティブ法で配線形成して配線パターン２を形成する。次に、絶縁性樹脂フィルムの所望の位置にブラインドビア加工を施し、ブラインドビアホール内に導電性ペーストを充填してビアホール７を形成する。次に、所望の位置に所望の形状大きさの加工を施したキャビティ側壁部を構成する第１の基板４を準備する。最後に第３の基板５を準備し、これらすべての部材を図９（ａ）に示すようにアライメントしながら重ね合わせ、仮固定する。

その後、真空熱プレス装置を用いて、図９（ｂ）に示すような断面構造に加熱・加圧する。このとき、変形層６２は加熱・加圧することにより、キャビティ１内を埋めるように流動する。同時に、離型フィルム６１と絶縁性樹脂フィルムは配線パターン２と共に引き延ばされ、キャビティ１の底面、側壁部を構成する第１の基板４の表面および壁面に密着し、底面部や側壁部の硬化反応と共に絶縁性樹脂フィルムは接着され、第２の基板３として形成される。一方、側壁部は加熱・加圧されると若干樹脂流動が発生し、混練されたフィラと共にキャビティ１内や基板外周部に流れ出そうとするが、変形層６２が変形することにより、キャビティ１内への樹脂流れはある程度防止される。また同時に、配線２ａとキャビティ１の裏面に積層される第３の基板５の配線パターン６とが、導電性ペーストが充填されたビアホール７を介して接続される。

最後に図９（ｃ）に示すように、離型フィルム６１と配線パターン２の界面からプレス中間材６４を引き剥がして、絶縁性樹脂フィルムと配線パターン２をキャビティ１の底面部と側壁部の表面および壁面に転写することにより、本実施の参考例３におけるキャビティ付きプリント配線基板を得ることができる。

（実施の形態２）
以下本発明の実施の形態２について、図面を参照しながら説明する。

図５は本発明の実施の形態２におけるキャビティ付きプリント配線基板の断面構造図である。本実施の形態のキャビティ付きプリント配線板は、キャビティ１が形成される面においてプリント配線基板全面を絶縁性樹脂フィルムからなる第２の基板３で被覆し、キャビティ１の底面部表面に形成されている配線２ａと、その配線と接続されるキャビティ１の側壁部を構成する第１の基板４の表面の配線２ｂが、第２の基板３上で、かつ第１の基板４のキャビティ内壁面上を中空に経由して形成された同一の配線パターン２であり、前記配線２ａとキャビティ１の裏面に積層される第３の基板５の配線パターン６とが、絶縁性樹脂フィルムに形成される導電性ペーストが充填されたビアホール７を介して接続されている構成となっている。

ここで、キャビティ１を形成する底面部を構成する第２の基板３は絶縁性樹脂フィルムで、側壁部を構成する第１の基板４はコンポジット基材で構成されている。

また本実施の形態において、絶縁性樹脂フィルムは、少なくともポリイミド、ポリアミド、液晶ポリマー、から選ばれる高耐熱性樹脂フィルムであり、少なくとも片面には配線パターン２としてパターニングされる金属膜が形成されている。この金属膜は、絶縁性樹脂フィルムに接着剤を介して密着している場合と、絶縁性樹脂フィルム上に直接形成する場合があるが、本実施の形態においては絶縁性樹脂フィルム上に直接形成する方が好ましい。この金属膜をパターニングして配線パターン２を形成する。配線パターン２は金、銀、銅、アルミニウムなどの延性に富んだ金属材料を用いる方が好ましい。なお、絶縁性樹脂フィルムの配線パターン２を形成した裏面には接着剤を塗布しておく方が望ましい。なお、接着剤は熱硬化性エポキシ樹脂が特に好ましい。

また第３の基板５は、図５では両面基板を図示しているが、多層基板であってもかまわない。層間接続構造も全層ＩＶＨ構造であっても、スルーホール構造であっても特に問題はなく、所望のプリント配線板を適用することが可能である。

以下に本実施の形態２の製造方法について、図１０を参照しながら説明する。図１０は本実施の形態２のキャビティ付きプリント配線基板の製造方法を示す工程断面図である。

まず、離型フィルム６１と変形層６２とカバーシート６３の３層からなるプレス中間材６４を用意する。離型フィルム６１はフッ素樹脂からなる樹脂フィルムで、低弾性で引っ張り伸度が大きく、キャビティのような凹部のある形状に対しても追従し易い材料を選択している。次に金属膜が形成された第２の基板３を構成するための絶縁性樹脂フィルムを用意する。なお、この金属膜は中間材６４側に形成されていても良い。本実施の形態では金属膜としてめっき銅を用いるため、絶縁性樹脂フィルムにあらかじめスパッタリングでＮｉ−Ｃｒ膜を数１００Å成膜した後、この膜をシード層として銅めっき膜を５μｍ〜２０μｍ形成した。この金属膜をサブトラクティブ法で配線形成して配線パターン２を形成する。次に、絶縁性樹脂フィルムの所望の位置にブラインドビア加工を施し、ブラインドビアホール内に導電性ペーストを充填してビアホール７を形成する。次に、所望の位置に所望の形状大きさの加工を施したキャビティ側壁部となる第１の基板４を準備する。ここで、第１の基板４のキャビティ内壁形状は、実施の参考例３とは異なりできるだけテーパーのない、垂直な内壁形状であることが望ましい。このような内壁形状にすることにより、キャビティ底面部の面積をより大きく確保することができ、より多くの実装部品を収容することが可能となる。最後に第３の基板５を準備し、これらすべての部材を図１０（ａ）に示すようにアライメントしながら重ね合わせ、仮固定する。

その後、真空熱プレス装置を用いて、図１０（ｂ）に示すような断面構造に加熱・加圧する。このとき、変形層６２は加熱・加圧することにより、キャビティ１内を埋めるように流動する。同時に、離型フィルム６１と絶縁性樹脂フィルムは配線パターン２と共に引き延ばされ、キャビティ１の底面、第１の基板４の表面に密着し、底面部や側壁部の硬化反応と共に絶縁性樹脂フィルムは接着され、第２の基板３として形成される。変形層６２の変形度合いによっては、キャビティ内壁面に密着することなく、絶縁性樹脂フィルムとキャビティ内壁面の間に空隙が発生する。ここで変形層６２の変形が十分行われ、キャビティ１内を完全に埋め込めた場合や、キャビティ底面部や側壁部からの樹脂流動分で前記空隙が埋められた場合は、実施の参考例で説明した構造となる。一方、第１の基板４は加熱・加圧されると若干樹脂流動が発生し、混練されたフィラと共にキャビティ１内や基板外周部に流れ出そうとするが、変形層６２が変形することにより、キャビティ１内への樹脂流れはある程度防止される。また同時に、配線２ａと第２の基板３の裏面に積層される第３の基板５の配線パターン６とが、導電性ペーストが充填されたビアホール７を介して接続される。

最後に図１０（ｃ）に示すように、離型フィルム６１と配線パターン２の界面からプレス中間材６４を引き剥がして、絶縁性樹脂フィルムからなる第２の基板３と配線パターン２をキャビティ１の底面部と第１の基板４の表面に転写することにより、本実施の形態２におけるキャビティ付きプリント配線基板を得ることができる。

本発明にかかるキャビティ基板は、部品実装後の実装体としての基板総厚を薄く形成することができるため、パソコン、デジタルカメラ、携帯電話など型、薄型、軽量、高精細、多機能化等に対応するためのパッケージ基板として用いることができ、半導体パッケージの低背化、三次元実装化を容易に実現する方法の一つとして、これらの実装基板に関する用途に適用できる。

本発明の実施の参考例１における配線基板を示す断面図 本発明の実施の形態１における配線基板を示す断面図 本発明の実施の参考例２における配線基板を示す断面図 本発明の実施の参考例３における配線基板を示す断面図 本発明の実施の形態２における配線基板を示す断面図 本発明の実施の参考例１における配線基板の製造方法を示す工程断面図 本発明の実施の形態１における配線基板の製造方法を示す工程断面図 本発明の実施の参考例２における配線基板の製造方法を示す工程断面図 本発明の実施の参考例３における配線基板の製造方法を示す工程断面図 本発明の実施の形態２における配線基板の製造方法を示す工程断面図 従来の技術における配線基板を示す断面図 従来の技術における配線基板を示す断面図

１ キャビティ
２ 配線パターン
３ 第２の基板
４ 第１の基板
５ 第３の基板
６ 配線パターン
７ ビアホール
６１ 離型フィルム
６２ 変形層
６３ カバーシート
６４ プレス中間材

Claims (11)

1. 貫通空隙が形成された第１の基板と、前記第１の基板が積層され前記貫通空隙の底部を形成する第２の基板と、前記第２の基板に積層される第３の基板とで構成される、部品を実装、収納するための凹部が形成されたキャビティ付きプリント配線基板において、前記凹部表面の配線と、その配線と接続される前記第１の基板の表面の配線が、前記第１の基板のキャビティ側の側壁面と配線パターンとの間に形成された空隙からなる中空を経由して形成された同一の配線パターンであり、かつ前記凹部表面の配線と前記第２の基板の裏面に積層される第３の基板とが、導電性ペーストが充填されたビアホールを介して接続されていることを特徴とするキャビティ付きプリント配線基板。
2. 貫通空隙が形成された第１の基板と、前記第１の基板に積層され前記貫通空隙の底部を形成する第２の基板と、前記第２の基板に積層される第３の基板とで構成される、部品を実装、収納するための凹部が形成されたキャビティ付きプリント配線基板において、前記凹部を構成する面のうち、前記第１の基板の側壁面のキャビティ側の凹部側壁面上のみ中空で、それ以外の部分は絶縁性樹脂フィルムからなる第２の基板で被覆され、前記凹部表面の配線と、その配線と接続されかつ前記第１の基板の表面に被覆するように形成された前記第２の基板表面の配線が、同一の配線パターンであり、かつ前記凹部表面の配線と前記第２の基板の裏面に積層される前記第３の基板とが、導電性ペーストが充填されたビアホールを介して接続されていることを特徴とするキャビティ付きプリント配線基板。
3. 凹部表面の配線と、その配線に接続される前記第２の基板の表面の配線が、少なくとも金、銀、銅、アルミニウムから選ばれる延性に富んだ金属であることを特徴とする、請求項２に記載のキャビティ付きプリント配線基板。
4. 凹部を有する面を被覆する絶縁性樹脂フィルムは、少なくともポリイミド、ポリアミド、液晶ポリマー、から選ばれる高耐熱性樹脂フィルムであることを特徴とする、請求項２に記載のキャビティ付きプリント配線基板。
5. 前記絶縁性樹脂フィルムの少なくとも片面に、半硬化状態の接着樹脂が塗布されていることを特徴とする、請求項２に記載のキャビティ付きプリント配線基板。
6. 請求項１記載のキャビティ付きプリント配線基板の製造方法であって、離型フィルムと変形層とカバーシートの３層からなるプレス中間材の離型フィルム面に所望の配線を形成する工程と、貫通孔加工し導電性ペーストを充填して第２の基板を形成する工程と、前記配線形成済みプレス中間材と凹部側壁部を形成する第１の基板と前記第２の基板と第３の基板とを位置あわせしつつ重ね合わせる工程と、熱プレスにて一体積層しつつ、形成された凹部表面で前記第２の基板に形成した前記導電性ペーストからなるビアと前記離型フィルム面の前記配線との接続を同時に行う工程と、プレス中間材を引き剥がすことにより、前記配線を前記第１の基板表面と前記第２の基板の表面に転写する工程とを有するキャビティ付きプリント配線基板の製造方法。
7. 請求項１記載のキャビティ付きプリント配線基板の製造方法であって、離型フィルムと変形層とカバーシートの３層からなるプレス中間材の離型フィルム面に所望の配線を形成する工程と、貫通孔加工し導電性ペーストを充填して第２の基板を形成する工程と、凹部側壁材となる第１の基板に貫通孔加工し導電性ペーストを充填する工程と、前記配線形成済みプレス中間材とビア形成済みの前記第１の基板と前記第２の基板と第３の基板とを位置あわせしつつ重ね合わせる工程と、熱プレスにて一体積層しつつ、形成された凹部表面で前記第２の基板に形成したビアと第１の基板に形成したビアの接続を同時に行う工程と、プレス中間材を引き剥がすことにより、配線を少なくとも前記凹部表面と第１の基板表面に転写する工程とを有するキャビティ付きプリント配線基板の製造方法。
8. 請求項２記載のキャビティ付きプリント配線基板の製造方法であって、離型フィルムと変形層とカバーシートの３層からなるプレス中間材の離型フィルム面に所望の配線を形成する工程と、絶縁性樹脂フィルムに貫通孔加工し導電性ペーストを充填して第２の基板を形成する工程と、前記配線形成済みプレス中間材と前記第２の基板と凹部側壁材となる前記第１の基板と第３の基板を、熱プレスにて一体積層しつつ、形成された凹部表面で配線と第２の配線板を前記絶縁性樹脂フィルムに形成したビアで接続を同時に行う工程と、プレス中間材を引き剥がすことにより、配線と絶縁性樹脂フィルムを前記凹部表面と基板表面に転写する工程とを有するキャビティ付きプリント配線基板の製造方法。
9. 前記プレス中間材のうち、少なくとも変形層が結晶性ポリオレフィンからなることを特徴とする、請求項６〜８のいずれか一つに記載のキャビティ付きプリント配線基板の製造方法。
10. 前記プレス中間材のうち、少なくとも変形層がプリプレグからなることを特徴とする、請求項６〜８のいずれか一つに記載のキャビティ付きプリント配線基板の製造方法。
11. 前記プレス中間材のうち、少なくとも変形層とカバーシートが樹脂付き銅箔からなることを特徴とする、請求項６〜８のいずれか一つに記載のキャビティ付きプリント配線基板の製造方法。

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