JP5382261B2

JP5382261B2 - 部品内蔵樹脂基板の製造方法

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Publication number: JP5382261B2
Application number: JP2013507562A
Authority: JP
Inventors: 喜人大坪
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
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Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2012-03-26
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2032-03-26
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Description

本発明は、部品内蔵樹脂基板の製造方法に関するものである。

従来技術に基づく部品内蔵樹脂基板の一例を図２６に示す。この例では、部品内蔵樹脂基板９０１の内部で、絶縁層としての樹脂層２が部品３の外周を取り囲んでいる。部品内蔵樹脂基板９０１は、複数のビア導体６と、複数の導体パターン７とを内部に含んでいる。部品３は図２７に示すように直方体であり、両端部にそれぞれ電極３ａ，３ｂを有する。図２６に示すように部品３の電極３ａ，３ｂにはそれぞれビア導体６ｎが接続されている。

従来技術に基づく部品内蔵樹脂基板の製造方法の一例が特開２００６−７３７６３号公報（特許文献１）に記載されている。特許文献１に記載された発明では、チップ部品を挿入するための貫通孔が形成された樹脂フィルムを積層し、貫通孔が連なってできる凹部にチップ部品を挿入することとされている。この凹部の内面には６個の突起が形成されており、互いに対向する突起の先端同士の間隔Ｗｔはチップ部品の外形寸法Ｗ２より小さくなるように設定されている。チップ部品を凹部に挿入する際にはこれらの突起の先端を潰しつつチップ部品を圧入することとしている。特許文献１に記載された発明では、チップ部品を凹部に圧入した後に、仮接着工程を経て、さらにこの積層体を加熱しながら加圧する工程を行なうことにより、樹脂フィルムを圧着させ、その結果、多層基板を得ることとしている。

特開２００６−７３７６３号公報

積層体を加熱しながら加圧する工程すなわち圧着の工程を行なうことによって、積層体の内部では「樹脂流れ」または「樹脂流動」と呼ばれる現象が起こる。これは、外部から加えられた圧力の影響で、樹脂シートの材料である樹脂が変形し、積層体内部で流動することを意味する。この樹脂流れによって、内蔵される部品が押されて位置ずれが発生するという問題があった。ここでいう「位置ずれ」とは、部品が移動する場合のみならず、部品が回転する場合も含む。このような原因で部品に不所望な位置ずれが生じると、たとえば部品に対して確保されるべき電気的接続の不良などがもたらされ、最終的に得られる部品内蔵樹脂基板の信頼性が低下する。

そこで、本発明は、圧着時の積層体内部における樹脂流れによる部品の位置ずれを低減することができる部品内蔵樹脂基板の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に基づく部品内蔵樹脂基板の製造方法は、複数の樹脂シートを用意する工程と、部品を収容するための第１種空洞の少なくとも一部となるべき第１種貫通孔を、上記複数の樹脂シートのうち少なくとも一部に形成する工程と、上記樹脂シートを積層したものを圧着する際に上記第１種空洞に向かって生じる樹脂流れを受け入れることによって上記樹脂流れの向きを制御するための第２種空洞の少なくとも一部となるべき第２種貫通孔を、上記第１種貫通孔を中心とした両側に、上記複数の樹脂シートのうち少なくとも一部に形成する工程と、上記複数の樹脂シートを積層する工程と、上記第１種空洞に上記部品を配置する工程と、上記樹脂シートを圧着する工程とを含み、上記第２種空洞は、上記積層する工程より後で上記圧着する工程より前の時点では、上記部品から遠い位置では上記部品側から見た断面積が大きく、上記部品に近づくにつれて上記部品側から見た断面積が小さくなるように形成され、上記樹脂シートを圧着する工程においては、上記樹脂シートの少なくとも一部が熱により流動化することによって前記第２種空洞が潰れる。この方法を採用することにより、圧着の際には、部品に対してずれを生じさせやすい不規則な向きの流れを部品の面に対して垂直な向きの流れへと調整することができ、樹脂流れは互いに打ち消し合うように導かれる。したがって、圧着時の積層体内部における樹脂流れによる部品の位置ずれを低減することができる。

上記発明において好ましくは、上記第２種空洞が断面積を変化させる箇所では、厚み方向の寸法を変化させることによって断面積を変化させるように形成される。この方法を採用することにより、第２種空洞の断面積を明確に所望量だけ変化させることができる。

上記発明において好ましくは、上記部品は側面を有し、上記積層する工程より後で上記圧着する工程より前の時点で、上記第２種空洞は、上記部品から第１の距離だけ離れた位置においては、上記側面を含む平面に対して投影したときに上記側面の内側となるような位置関係にあり、上記部品から上記第１の距離より近い第２の距離においては、上記側面を含む平面に対して投影したときに上記側面の外側となるような位置にある。この方法を採用することにより、樹脂流れは、進行ルートを反らされ、側面を避けた位置に導かれ、部品の脇を通り抜け、部品のない位置で互いに衝突し、相殺される。

上記発明において好ましくは、上記第２種空洞は、複数の上記樹脂シートにそれぞれ形成された空洞が連通するように形成される。この構成を採用することにより、厚み方向に大きな寸法を有する第２種空洞を容易に得ることができる。この方法を採用することにより、第２種空洞として大きな容積を確保することが容易となるので、樹脂流れの勢いを大幅に緩和することができる。すなわち、部品に対する樹脂流れは互いに打ち消し合うように導かれ、かつ、部品に対する樹脂流れの勢いを大幅に緩和することができる。

上記発明において好ましくは、上記第２種空洞は、平面的に見て、上記部品から遠い側から近い側にかけて、上記部品側から見た断面積を変化させながら連通するように配置されている。この方法を採用することにより、第２種空洞として大きな容積を確保することが容易となるので、樹脂流れの勢いを大幅に緩和することができる。すなわち、部品に対する樹脂流れは互いに打ち消し合うように導かれ、かつ、部品に対する樹脂流れの勢いを大幅に緩和することができる。

上記発明において好ましくは、上記第２種空洞は、平面的に見て、上記部品から遠い側から近い側にかけて断続的に配置されている。この方法を採用することにより、第２種空洞を設けることによる積層体全体の強度の低下を小さく抑えることができる。

本発明に基づく実施の形態１における部品内蔵樹脂基板の製造方法のフローチャートである。本発明に基づく実施の形態１における部品内蔵樹脂基板の製造方法の第１の工程の説明図である。本発明に基づく実施の形態１における部品内蔵樹脂基板の製造方法の第２の工程の説明図である。本発明に基づく実施の形態１における部品内蔵樹脂基板の製造方法の第３の工程の説明図である。本発明に基づく実施の形態１における部品内蔵樹脂基板の製造方法の第４の工程の説明図である。本発明に基づく実施の形態１における部品内蔵樹脂基板の製造方法の第５の工程の説明図である。本発明に基づく実施の形態１における部品内蔵樹脂基板の製造方法の第６の工程の説明図である。本発明に基づく実施の形態１における部品内蔵樹脂基板の製造方法の第７の工程の説明図である。本発明に基づく実施の形態１における部品内蔵樹脂基板の製造方法の第８の工程の説明図である。本発明に基づく実施の形態１における部品内蔵樹脂基板の製造方法の第９の工程の説明図である。本発明に基づく実施の形態１における部品内蔵樹脂基板の製造方法の第１０の工程の説明図である。本発明に基づく実施の形態１における部品内蔵樹脂基板の製造方法によって得られた製品の断面図である。本発明に基づく実施の形態２における部品内蔵樹脂基板の製造方法の熱圧着前の積層体の透視平面図である。本発明に基づく実施の形態２における部品内蔵樹脂基板の製造方法の熱圧着前の積層体の断面図である。本発明に基づく実施の形態３における部品内蔵樹脂基板の製造方法の熱圧着前の積層体の透視平面図である。本発明に基づく実施の形態３における部品内蔵樹脂基板の製造方法の熱圧着前の積層体の断面図である。本発明に基づく実施の形態４における部品内蔵樹脂基板の製造方法の熱圧着前の積層体の透視平面図である。本発明に基づく実施の形態４における部品内蔵樹脂基板の製造方法の熱圧着前の積層体の断面図である。本発明に基づく実施の形態５における部品内蔵樹脂基板の製造方法の熱圧着前の積層体の透視平面図である。本発明に基づく実施の形態５における部品内蔵樹脂基板の製造方法の熱圧着前の積層体の断面図である。本発明に基づく実施の形態６における部品内蔵樹脂基板の製造方法の熱圧着前の積層体の透視平面図である。本発明に基づく実施の形態６における部品内蔵樹脂基板の製造方法の熱圧着前の積層体の断面図である。第２種空洞の階段構造の第１の例の断面図である。第２種空洞の階段構造の第２の例の断面図である。第２種空洞の階段構造の第３の例の断面図である。従来技術に基づく部品内蔵樹脂基板の断面図である。従来技術に基づく部品の一例の斜視図である。

（実施の形態１）
図１〜図１２を参照して、本発明に基づく実施の形態１における部品内蔵樹脂基板の製造方法について説明する。この部品内蔵樹脂基板の製造方法のフローチャートを図１に示す。この部品内蔵樹脂基板の製造方法は、複数の樹脂シートを用意する工程Ｓ１と、部品を収容するための第１種空洞の少なくとも一部となるべき第１種貫通孔を、前記複数の樹脂シートのうち少なくとも一部に形成する工程Ｓ２と、前記樹脂シートを積層したものを圧着する際に前記第１種空洞に向かって生じる樹脂流れを受け入れることによって前記樹脂流れの向きを制御するための第２種空洞の少なくとも一部となるべき第２種貫通孔を、前記第１種貫通孔を中心とした両側に、前記複数の樹脂シートのうち少なくとも一部に形成する工程Ｓ３と、前記複数の樹脂シートを積層する工程Ｓ４と、前記第１種空洞に前記部品を配置する工程Ｓ５と、前記樹脂シートを圧着する工程Ｓ６とを含む。前記第２種空洞は、前記積層する工程より後で前記圧着する工程より前の時点では、前記部品から遠い位置では前記部品側から見た断面積が大きく、前記部品に近づくにつれて前記部品側から見た断面積が小さくなるように形成される。前記樹脂シートを圧着する工程Ｓ６においては、前記樹脂シートの少なくとも一部が熱により流動化することによって前記第２種空洞が潰れる。

この部品内蔵樹脂基板の製造方法について、図面を参照して詳しく説明する。
まず、工程Ｓ１として、図２に示すような導体箔付き樹脂シート１２を用意する。導体箔付き樹脂シート１２は、樹脂層２の片面に導体箔１７が付着した構造のシートである。樹脂層２は、たとえば熱可塑性樹脂であるＬＣＰ（液晶ポリマー）からなるものである。樹脂層２の材料としては、ＬＣＰの他に、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＰＳ（ポニフェニレンスルファイド）、ＰＩ（ポリイミド）などであってもよい。導体箔１７は、たとえばＣｕからなる厚さ１８μｍの箔である。なお、導体箔１７の材料はＣｕ以外にＡｇ、Ａｌ、ＳＵＳ、Ｎｉ、Ａｕであってもよく、これらの金属のうちから選択された２以上の異なる金属の合金であってもよい。本実施の形態では、導体箔１７は厚さ１８μｍとしたが、導体箔１７の厚みは３μｍ以上４０μｍ以下程度であってよい。導体箔１７は、回路形成が可能な厚みであればよい。

工程Ｓ１において「複数の樹脂シートを用意する」とは、複数枚の導体箔付き樹脂シート１２を用意してもよく、１枚の導体箔付き樹脂シート１２の中に、のちに複数の樹脂シートとして個別に切り出されるべき領域が設定されたものを用意してもよい。

次に、図３に示すように、導体箔付き樹脂シート１２の樹脂層２側の表面に炭酸ガスレーザ光を照射することによって樹脂層２を貫通するようにビア孔１１を形成する。ビア孔１１は、樹脂層２を貫通しているが導体箔１７は貫通していない。その後、ビア孔１１のスミア（図示せず）を除去する。ここではビア孔１１を形成するために炭酸ガスレーザ光を用いたが、他の種類のレーザ光を用いてもよい。また、ビア孔１１を形成するためにレーザ光照射以外の方法を採用してもよい。

次に、図４に示すように、導体箔付き樹脂シート１２の導体箔１７の表面に、スクリーン印刷などの方法で、所望の回路パターンに対応するレジストパターン１３を印刷する。

次に、レジストパターン１３をマスクとしてエッチングを行ない、図５に示すように、導体箔１７のうちレジストパターン１３で被覆されていない部分を除去する。導体箔１７のうち、このエッチングの後に残った部分を「導体パターン７」と称する。その後、図６に示すように、レジストパターン１３を除去する。こうして樹脂層２の一方の表面に所望の導体パターン７が得られる。

次に、図７に示すように、ビア孔１１に、スクリーン印刷などにより導電性ペーストを充填する。スクリーン印刷は、図６における下側の面から行なわれる。図６および図７では説明の便宜上、ビア孔１１が下方を向いた姿勢で表示しているが、実際には適宜姿勢を変えてスクリーン印刷を行なってよい。充填する導電性ペーストは上述したように銀を主成分とするものであってもよいが、その代わりにたとえば銅を主成分とするものであってもよい。この導電性ペーストは、のちに積層した樹脂層を熱圧着する際の温度（以下「熱圧着温度」という。）で、導体パターン７の材料である金属との間で合金層を形成するような金属粉を適量含むものであることが好ましい。この導電性ペーストは導電性を発揮するための主成分として銅すなわちＣｕを含むので、この導電性ペーストは主成分の他にＡｇ，Ｃｕ，Ｎｉのうち少なくとも１種類と、Ｓｎ，Ｂｉ，Ｚｎのうち少なくとも１種類とを含むことが好ましい。こうしてビア導体６が形成される。

次に、工程Ｓ２として、図８に示すように、樹脂層２に対してパンチ加工により部品３の投影面積より大きい面積の第１種貫通孔１４を形成する。第１種貫通孔１４は部品を収容するための第１種空洞の少なくとも一部に相当する。積層される予定の複数の樹脂層２の中には、第１種貫通孔１４が形成されるものと形成されないものとがあってよい。複数の樹脂層２においてそれぞれ設計に従い、第１種貫通孔１４を形成すべき樹脂層２のみに第１種貫通孔１４が形成される。

さらに、工程Ｓ３として、樹脂層２に対してパンチ加工などにより、第２種貫通孔２１を形成する。第２種貫通孔２１は、樹脂シートを積層したものを圧着する際に第１種空洞に向かって生じる樹脂流れを受け入れることによって前記樹脂流れの向きを制御するための第２種空洞の少なくとも一部に相当する。第２種貫通孔２１は、第１種貫通孔１４を中心とした両側に、複数の樹脂シートのうち少なくとも一部に形成される。ここで示す例では、第２種貫通孔２１は、第１種貫通孔１４を中心として対称となるように形成されている。積層される予定の複数の樹脂層２の中には、第２種貫通孔２１が形成されるものと形成されないものとがあってよい。最終的に階段状に複数の深さを有する第２種空洞を形成しようとする場合は、複数の樹脂層２の１枚ずつに対して条件を変えて第２種貫通孔２１を形成することもありうる。

ここでは、工程Ｓ２を先に行ない、工程Ｓ３を後から行なうものとして説明したが、工程Ｓ２，Ｓ３の行なう順序は逆であってもよい。また、工程Ｓ２，Ｓ３は同時に並行して行なってもよい。

工程Ｓ４として、図９に示すように、複数の樹脂層２を積層して基板を形成する。基板の最下層では、基板の下面に導体パターン７が配置されるよう、樹脂層２の導体パターン７が形成された側の面を下に向けた状態で樹脂層２が配置されている。これにより基板の下面に配置された導体パターン７は外部電極１８となる。基板の下面近傍では、第１種貫通孔１４が形成されていない樹脂層２が用いられる。

第１種貫通孔１４が形成されていない樹脂層２を１層配置するか、または２層以上積層した後に、第１種貫通孔１４が形成された樹脂層２を積層する。図９に示した例では、第１種貫通孔１４が形成されていない樹脂層２を１層配置した後に、第１種貫通孔１４が形成された樹脂層２を２層重ねている。第１種貫通孔１４が２層分以上組み合わさることによって、第１種空洞としての部品収容部１５が形成されている。部品収容部１５は部品３を収容することができるほどの深さを有する凹部である。

第２種貫通孔２１の単独によって、または、複数の第２種貫通孔２１の組合せによって、積層体内に第２種空洞としての空隙２２が構成される。第２種貫通孔２１が２層分以上組み合わさることによって樹脂層２の厚みよりも大きな深さを有する空隙２２も形成されうる。図９に示した例では、２層の樹脂層２にそれぞれ設けられていた第２種貫通孔２１が組み合わさることによって２段階の深さを有する空隙２２が形成されている。空隙２２は、部品３から遠い側が深く、近い側が浅くなっている。ここでは、空隙２２は２段階の深さとしたが、より多くの数の段階にわたって深さが階段状に変化する構造としてもよい。ここでは、２層の樹脂層２にはいずれも第２種貫通孔２１を形成することとし、平面的に見た同一領域においていくつの樹脂層にわたって第２種貫通孔２１を設けるかで差をつけることによって、積層体としたときの階段形状を得ていたが、後述するように、積層体としたときの空隙２２の形成に寄与する樹脂層２のうちには１つの樹脂層２に階段形状を形成したものが混在していてもよい（たとえば図１４参照）。空隙２２の形成に寄与する樹脂層２のうちには貫通しない穴を形成した樹脂層２が混在していてもよい（たとえば図１６参照）。

図９に示すように部品収容部１５が形成されるところまで樹脂層２を積層した時点で、熱圧着温度より低い温度で仮圧着する。仮圧着の温度は、たとえば１５０℃以上２００℃以下である。仮圧着することにより、この時点までに積層した樹脂層２がつながり、部品収容部１５が安定した凹部として形成される。

工程Ｓ５として、図１０に示すように、部品３を部品収容部１５内に配置する。ここで示す例では部品３は直方体であり、図２７に示したように長手方向の両端に電極３ａ，３ｂを有するが、部品３の形状や構造はこれに限らない。

次に、図１１に示すように、部品３より上側に、さらに樹脂層２を配置する。この樹脂層２は、第１種貫通孔１４も第２種貫通孔２１も有しないものである。基板の最上層に位置する樹脂層２に形成された導体パターン７は、他のＩＣ部品などを実装するための外部電極１９となる。図１１に示した例では、図１０に比べて樹脂層２を１層被せたのみとなっているが、１層に限らず２層以上被せてもよい。

次に、工程Ｓ６として、この積層体を本圧着する。本圧着の工程では既に仮圧着された積層体および仮圧着より後から積層された樹脂層２の全体を一括して熱圧着する。本圧着の温度はたとえば２５０℃以上３００℃以下である。上述の「熱圧着温度」は、この本圧着の温度を意味する。本圧着することにより、厚み方向に隣り合った樹脂層２同士は相互に接着されて一体的な絶縁基材が形成される。樹脂層２の材料が熱可塑性樹脂である場合、熱圧着することにより樹脂層２の材料が軟化し、流動化する。したがって、空隙２２は、周辺の樹脂層２の流動化した材料により埋められる。言い換えれば、工程Ｓ６において、樹脂シートの少なくとも一部が熱によって流動化することによって第２種空洞としての空隙２２が潰れる。本圧着が済んだ後、部品内蔵樹脂基板の上面及び下面に形成された外部電極１８，１９の表面に、Ｎｉ、Ａｕなどでめっき処理を施すことが好ましい。

こうして、図１２に示す構造の部品内蔵樹脂基板が得られる。
本実施の形態における部品内蔵樹脂基板の製造方法では、積層体の内部に第２種空洞が形成された状態で熱圧着を行なうので、熱圧着によって樹脂層の材料が軟化し、流動化したときには、材料は第２種空洞に流入する。第２種空洞としての空隙２２は、複数段階の深さを有し、部品３から遠い側が深く、近い側が浅くなっているので、この空隙２２において材料の流れすなわち樹脂流れの向きは制御される。これは、遠浅の海で波が海岸に打ち寄せるようなものである。遠浅の海において海岸線に対して斜めの向きに波が進行してきた場合、波は海岸線に近づくにつれて徐々に進行方向が変化し、最終的には海岸線に垂直な向きで海岸線に衝突する。積層体の内部で空隙２２に樹脂流れが押し寄せた場合にもこれと同様のことが起こる。このようにして部品３に対してずれを生じさせやすい不規則な向きの流れを部品３の面に対して垂直な向きの流れへと調整することができる。また、第２種空洞は部品３の位置を中心として対称に設けられるので、樹脂流れは互いに打ち消し合うように導かれる。したがって、圧着時の積層体内部における樹脂流れによる部品の位置ずれを低減することができる。

なお、本実施の形態において工程Ｓ３として示したように、第２種空洞が断面積を変化させる箇所では、厚み方向の寸法を変化させることによって断面積を変化させるように形成されることが好ましい。このようにすれば、第２種空洞の断面積を明確に所望量だけ変化させることができるからである。

第２種空洞は、複数の前記樹脂シートにそれぞれ形成された空洞が連通するように形成されることが好ましい。このようにすれば、厚み方向に大きな寸法を有する第２種空洞を容易に得ることができるからである。

この製造方法を実施する際の熱圧着前の積層体内における第２種空洞の配置の仕方には、多くのバリエーションが考えられる。これらのバリエーションについて、以下に述べる。

（実施の形態２）
図１３、図１４を参照して、本発明に基づく実施の形態２における部品内蔵樹脂基板の製造方法について説明する。本実施の形態における製造方法の各工程は、実施の形態１で説明したものと基本的に同様であるが、工程Ｓ６で熱圧着を行なう前の積層体における第２種空洞の配置が異なる。したがって、本実施の形態では、工程Ｓ３で形成される第２種貫通孔の配置が実施の形態１に比べて異なる。

本実施の形態における製造方法で熱圧着を行なう前の積層体１０１の透視平面図を図１３に、断面図を図１４に示す。図１３においては、内部の部品３および第２種空洞としての空隙２２ｉを透視している。部品３の周辺にビア導体や他の部品があってもよいが、それらのものは図示省略している。各図において縦横比は説明の便宜のために適宜誇張して表示している。したがって、図に表された縦横比や寸法比は、必ずしも実際の正確な比を表すものではない。他の図においても同様である。

部品２を挟んで互いに対向するように２つの空隙２２ｉが設けられている。空隙２２は上面が平坦で下面は階段状となっている。１つの空隙２２ｉに注目したとき、空隙２２ｉの厚み方向の大きさは、部品３から遠い側においては大きく、部品３に近づくにつれて段階的に小さくなっている。空隙２２ｉの階段状部分の幅Ｗすなわち図１３における上下方向の長さは一定である。幅Ｗは部品３の長辺より長い。階段状部分の１段ごとの前後方向の幅Ａすなわち図１４における左右方向の長さは、部品３に近づくにつれて段階的に小さくなっている。空隙２２ｉの階段状部分の各段差の縁２３は、平面的に見たときに部品３の長辺に平行になっている。

本実施の形態では、第２種空洞を形成するに当たって、各樹脂層２に対して第２種貫通孔を設けるだけではなく、一部の樹脂層２については、厚みの一部のみを除去することによって段差を形成している。たとえば図１４における上から２層目の樹脂層２は、部品３に近い位置に段差を有している。このように１つの層の中にさらに細かい段差を設けた樹脂層２を混在させた組合せによって積層体を構成してもよい。

本実施の形態では、積層体の熱圧着時に樹脂流れが生じても、積層体の内部に第２種空洞としての空隙２２ｉが形成されているので、樹脂層の流動化した材料は第２種空洞に流入する。空隙２２ｉを進行して部品３に接近するにつれて樹脂流れの方向は修正される。

図１３、図１４では、この積層体を熱圧着する際に各部位において生じる樹脂流れの向きを白抜き矢印で示している。白抜き矢印の大きさは樹脂流れの速さの大きさを示している。この例では、樹脂流れの当初の方向は図１３において矢印８１で示すように、左右両側から内側に向かって斜め下向きに進行するものとしているが、これはあくまで一例である。

図示するように当初は部品３の辺と無関係な方向で進行してくる樹脂流れは、部品３に到達する前に第２種空洞としての空隙２２ｉに到達する。空洞２２ｉでは、図１４に示すように、樹脂流れは段差を乗り越えつつ深い空間から浅い空間へと進行することとなるが、その過程で図１３に示すように進行方向が徐々に修正されていく。空隙２２ｉを通過した後には、樹脂流れの速さは小さくなり、進行する向きは、矢印８２に示すように、部品３の長辺に対して垂直となる。しかも、空隙２２ｉは、部品３の両側に対称に配置されているので、部品３の互いに対向する２本の長辺に対して樹脂流れはほぼ対称に進入する。したがって、樹脂流れの部品３を押し流そうとする力は互いに打ち消され、部品３は移動しない。また、樹脂流れは部品３の長辺に対して垂直に進入するので、部品３が樹脂流れに押されて回転することも防ぐことができる。

よって、本実施の形態では、圧着時の積層体内部における樹脂流れによる部品の位置ずれを低減することができる。

（実施の形態３）
図１５、図１６を参照して、本発明に基づく実施の形態３における部品内蔵樹脂基板の製造方法について説明する。本実施の形態における製造方法の各工程は、実施の形態１で説明したものと基本的に同様であるが、工程Ｓ６で熱圧着を行なう前の積層体における第２種空洞の配置が異なる。本実施の形態は、実施の形態２で説明したものの変形例に相当する。したがって、本実施の形態は、実施の形態２と似ているが、工程Ｓ３で形成される第２種貫通孔の配置は実施の形態１，２のいずれとも異なる。

本実施の形態における製造方法で熱圧着を行なう前の積層体１０２の平面図を図１５に、断面図を図１６に示す。積層体１０２では、第２種空洞としての空隙２２ｊは、部品３を挟んで対称に配置されている。空隙２２ｊは、複数の空隙要素２２１，２２２，２２３に分かれている。ここでは１つの空隙２２ｊを構成する空隙要素の数は３つとしたが、これはあくまで一例であって３以外の数であってもよい。個々の空隙要素は、上面は同じ高さにあり、下面の深さが１つずつ異なる。部品３から遠い側においては空隙要素の下面は深い位置にあり、部品３から近い側においては空隙要素の下面は浅い位置にある。部品３に近づくにつれて空隙要素の深さは段階的に小さくなるように配置されている。部品３に近づくにつれて個々の空隙要素の前後方向の長さＢすなわち図１６における左右方向の長さも段階的に小さくなっている。

本実施の形態では、積層体の熱圧着時に樹脂流れが生じても、積層体の内部に第２種空洞としての空隙２２ｊが形成されているので、樹脂層の流動化した材料は第２種空洞に流入する。樹脂流れが、空隙としての複数の空隙要素の列を通過するように進行して部品３に接近するにつれて、樹脂流れの進行の向きは修正される。

なお、実施の形態２と実施の形態３とを比較した場合、実施の形態２の方が第２種空洞の容積が大きいので、樹脂流れの勢いを緩和する効果は大きいという点で優れている。一方、実施の形態３では、第２種空洞が大きな空間のまとまりではなく細かい空隙要素の集合となっているので、積層体全体の強度を高めることができるという点で優れている。これらを整理すると以下のようになる。

本発明に基づく部品内蔵樹脂基板の製造方法では、実施の形態２で説明したように、第２種空洞は、平面的に見て、部品３から遠い側から近い側にかけて、部品３側から見た断面積を変化させながら連通するように配置されていることが好ましい。このようにすれば、第２種空洞として大きな容積を確保することが容易となるので、樹脂流れの勢いを大幅に緩和することができるからである。

本発明に基づく部品内蔵樹脂基板の製造方法では、実施の形態３で説明したように、第２種空洞は、平面的に見て、部品３から遠い側から近い側にかけて断続的に配置されていることが好ましい。このようにすれば、第２種空洞を設けることによる積層体全体の強度の低下を小さく抑えることができるからである。

（実施の形態４）
図１７、図１８を参照して、本発明に基づく実施の形態４における部品内蔵樹脂基板の製造方法について説明する。本実施の形態における製造方法の各工程は、実施の形態１で説明したものと基本的に同様であるが、工程Ｓ６で熱圧着を行なう前の積層体における第２種空洞の配置が異なる。本実施の形態では、工程Ｓ３で形成される第２種貫通孔の配置は実施の形態１〜３のいずれとも異なる。

本実施の形態における製造方法で熱圧着を行なう前の積層体１０３の平面図を図１７に、断面図を図１８に示す。積層体１０３では、第２種空洞としての空隙２４は、部品３を挟んで対称に配置されている。各空隙２４は部品３の短辺に対向している。各空隙２４は、複数の空隙要素列２４１，２４２，２４３に分かれている。各空隙要素列はそれぞれ３つの空隙要素を含んでいる。結果的に、１つの空隙２４はマトリックス状に配列された空隙要素の集合となる。ここでは、１つの空隙２４が３つの空隙要素列からなり、１つの空隙要素列が３つの空隙要素からなるものとして説明したが、これらの数の組合せはあくまで一例であり、他の数であってもよい。

空隙要素列２４１，２４２，２４３の各々は、上面は同じ高さにあり、下面の深さが１つずつ異なる。１つの空隙要素列に属する空隙要素はいずれも上面、下面とも共通の高さにある。部品３から遠い側においては空隙要素の下面は深い位置にあり、部品３から近い側においては空隙要素の下面は浅い位置にある。部品３に近づくにつれて空隙要素の深さは段階的に小さくなるように配置されている。図１８における左右方向を「前後方向」というものとすると、個々の空隙要素の前後方向の長さＣは等しくなっている。前後方向に隣接する空隙要素同士の距離Ｄは、部品３に近づくにつれて小さくなっている。

本実施の形態では、積層体の熱圧着時に樹脂流れが生じても、積層体の内部に第２種空洞としての空隙２４が形成されているので、樹脂層の流動化した材料は第２種空洞に流入する。樹脂流れが、空隙２４としての複数の空隙要素列２４１，２４２，２４３を通過するように進行して部品３に接近するにつれて、樹脂流れの進行の向きは修正される。

よって、本実施の形態では、圧着時の積層体内部における樹脂流れによる部品の位置ずれを防止することができる。

（実施の形態５）
図１９を参照して、本発明に基づく実施の形態５における部品内蔵樹脂基板の製造方法について説明する。本実施の形態における製造方法の各工程は、実施の形態１で説明したものと基本的に同様であるが、工程Ｓ６で熱圧着を行なう前の積層体における第２種空洞の配置が異なる。本実施の形態では、工程Ｓ３で形成される第２種貫通孔の配置は実施の形態１〜４のいずれとも異なる。

本実施の形態における製造方法で熱圧着を行なう前の積層体１０４の平面図を図１９に、断面図を図２０に示す。積層体１０４では、第２種空洞としての空隙２５は、部品３を挟んで対称に配置されている。各空隙２５は、複数の空隙要素２５１，２５２，２５３，２５４に分かれている。図２０においては、説明の便宜のために、本来異なる断面に位置する複数の空隙要素２５１，２５２，２５３，２５４を１つの断面図に集約して表示している。

個々の空隙要素は、上面は同じ高さにあり、下面の深さが１つずつ異なる。部品３から遠い側においては空隙要素の下面は深い位置にあり、部品３から近い側においては空隙要素の下面は浅い位置にある。部品３に近づくにつれて空隙要素の深さは段階的に小さくなるように配置されている。図２０における左右方向を「前後方向」というものとすると、個々の空隙要素の前後方向の長さＥは等しくなっている。前後方向に隣接する空隙要素同士の距離Ｆは、部品３からどの程度離れているかによらず一定である。

本実施の形態では、部品３は側面３１を有し、積層する工程Ｓ４より後で圧着する工程Ｓ６より前の時点で、第２種空洞としての空隙２５は、図１９に示すように、部品３から第１の距離Ｌ１だけ離れた位置においては、側面３１を含む平面に対して投影したときに側面３１の内側となるような位置関係にあり、部品３から第１の距離Ｌ１より近い第２の距離Ｌ２においては、側面３１を含む平面に対して投影したときに側面３１の外側となるような位置にある。

図１９に示した例では、第２種空洞としての空隙２５が部品３の短辺に対向して配置されているので、部品３の短辺を側面３１としているが、空隙２５が部品３の長辺に対向して配置されている場合は、部品３の長辺が側面３１に相当する。

本実施の形態では、積層体の熱圧着時に樹脂流れが生じても、積層体の内部に第２種空洞としての空隙２５が形成されているので、樹脂流れは空隙２５に流入する。樹脂流れは、空隙２５としての複数の空隙要素の列を通過するように進行するが、この際に、複数の空隙要素の列の影響を受け、樹脂流れの進行の向きは図１９に示すように修正される。すなわち、もし空隙２５がなかった場合には部品３の側面３１にそのまま衝突するような位置を進行する樹脂流れは、空隙２５としての複数の空隙要素の列の影響で進行ルートを反らされ、側面３１を避けた位置に導かれる。導かれた結果、矢印８３に示すように、樹脂流れは、部品３の脇を通り抜ける。矢印８３に示すように、樹脂流れ同士は部品３のない位置で互いに衝突することとなる。このような位置で樹脂流れ同士が衝突することによって樹脂流れは相殺されるので、部品３が樹脂流れによって押し流されたり回転したりすることは避けられる。

なお、上記各実施の形態では、第２種空洞が２方から部品を挟むように配置された構成を示して説明してきたが、４方から部品を挟むように配置された構造であってもよい。

（実施の形態６）
図２１、図２２を参照して、本発明に基づく実施の形態６における部品内蔵樹脂基板の製造方法について説明する。本実施の形態における製造方法の各工程は、実施の形態１で説明したものと基本的に同様であるが、工程Ｓ６で熱圧着を行なう前の積層体における第２種空洞の配置が異なる。本実施の形態では、工程Ｓ３で形成される第２種貫通孔の配置は実施の形態１〜５のいずれとも異なる。

本実施の形態における製造方法で熱圧着を行なう前の積層体１０５の平面図を図２１に、断面図を図２２に示す。積層体１０５では、第２種空洞としての空隙２６は、平面的に見たときに部品３の外側を取り囲むように配置されている。空隙２６は、上面が平坦で下面は階段状となっている。空隙２６の外周側から内周側へと部品３に近づくにつれて空隙２６の下面が階段状に上がっていく構造となっている。

本実施の形態では、積層体の熱圧着時に樹脂流れが生じても、積層体の内部に第２種空洞としての空隙２６が形成されているので、樹脂層の流動化した材料は空隙２６に流入する。空隙２６は部品３に接近するにつれて厚み方向の大きさが小さくなっていくので、樹脂流れが進行して部品３に接近するにつれて樹脂流れの方向は修正され、勢いは弱められる。特に、本実施の形態では、部品３の外側を平面的に取り囲むように空隙２６が配置されているので、平面的に見たときのいずれの側から進行してくる樹脂流れに対しても、空隙２６は効果を発揮することができる。

なお、上記各実施の形態では、第２種空洞としての１つの空隙の中で、あるいは、第２種空洞としての複数の空隙要素にわたって、空間の上面の高さが同一であるものとして説明していた。しかし、本発明を実施するに当たって、第２種空洞の上面の高さは同一でなければならないというわけではない。第２種空洞の上面の高さを統一し、下面の高さを階段状に違えた構造を採用すれば、図２３に示すように、樹脂流れの進行の向きを修正して、部品３の側面の上部に樹脂流れが衝突するように導くことができるが、逆に第２種空洞の下面の高さを統一し、上面の高さを階段状に違えた構造としてもよい。その場合は、図２４に示すように、樹脂流れの進行の向きを修正して、部品３の側面の下部に樹脂流れが衝突するように導くことができる。あるいは、第２種空洞の上面および下面の両方の高さを階段状に違えるようにしてもよい。その場合は、図２５に示すように、樹脂流れの進行の向きを修正して、部品３の側面の高さ方向の中央近傍に樹脂流れが衝突するように導くことができる。図２３〜図２５では、実施の形態２における圧着前の積層体の構造を例にとって図示しながら説明したが、他の実施の形態についても同様のことがいえる。図２３〜図２５では、第２種空洞が部品３側から見た断面積を変化させながら連通するように配置された場合について示したが、第２種空洞が部品３から遠い側から近い側にかけて断続的に配置された場合においても同様のことがいえる。

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

本発明は、部品内蔵樹脂基板の製造方法に利用することができる。

２樹脂層、３部品、３ａ，３ｂ（部品の）電極、６，６ｎビア導体、７導体パターン、１１ビア孔、１２導体箔付き樹脂シート、１３レジストパターン、１４第１種貫通孔、１５（第１種空洞としての）部品収容部、１７（パターニングする前の）導体箔、１８，１９外部電極、２１第２種貫通孔、２２，２２ｉ，２２ｊ，２４，２５，２６（第２種空洞としての）空隙、２３（段差の）縁、３１側面、８１，８２，８３矢印、１０１，１０２積層体、２２１，２２２，２２３空隙要素、２４１，２４２，２４３空隙要素列、９０１（従来の）部品内蔵樹脂基板。

Claims

複数の樹脂シートを用意する工程と、
部品（３）を収容するための第１種空洞の少なくとも一部となるべき第１種貫通孔（１４）を、前記複数の樹脂シートのうち少なくとも一部に形成する工程と、
前記樹脂シートを積層したものを圧着する際に前記第１種空洞に向かって生じる樹脂流れを受け入れることによって前記樹脂流れの向きを制御するための第２種空洞の少なくとも一部となるべき第２種貫通孔（２１）を、前記第１種貫通孔を中心とした両側に、前記複数の樹脂シートのうち少なくとも一部に形成する工程と、
前記複数の樹脂シートを積層する工程と、
前記第１種空洞に前記部品を配置する工程と、
前記樹脂シートを圧着する工程とを含み、
前記第２種空洞は、前記積層する工程より後で前記圧着する工程より前の時点では、前記部品から遠い位置では前記部品側から見た断面積が大きく、前記部品に近づくにつれて前記部品側から見た断面積が小さくなるように形成され、前記樹脂シートを圧着する工程においては、前記樹脂シートの少なくとも一部が熱により流動化することによって前記第２種空洞が潰れる、部品内蔵樹脂基板の製造方法。
前記第２種空洞が断面積を変化させる箇所では、厚み方向の寸法を変化させることによって断面積を変化させるように形成される、請求項１に記載の部品内蔵樹脂基板の製造方法。
前記部品は側面（３１）を有し、
前記積層する工程より後で前記圧着する工程より前の時点で、前記第２種空洞は、前記部品から第１の距離だけ離れた位置においては、前記側面を含む平面に対して投影したときに前記側面の内側となるような位置関係にあり、前記部品から前記第１の距離より近い第２の距離においては、前記側面を含む平面に対して投影したときに前記側面の外側となるような位置にある、請求項１に記載の部品内蔵樹脂基板の製造方法。
前記第２種空洞は、複数の前記樹脂シートにそれぞれ形成された空洞が連通するように形成される、請求項１に記載の部品内蔵樹脂基板の製造方法。
前記第２種空洞は、平面的に見て、前記部品から遠い側から近い側にかけて、前記部品側から見た断面積を変化させながら連通するように配置されている、請求項１に記載の部品内蔵樹脂基板の製造方法。
前記第２種空洞は、平面的に見て、前記部品から遠い側から近い側にかけて断続的に配置されている、請求項１に記載の部品内蔵樹脂基板の製造方法。