JP5610064B2 - 部品内蔵樹脂基板およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、部品内蔵樹脂基板およびその製造方法に関するものである。

熱可塑性樹脂からなる絶縁層と導体パターンとが交互に積層されることによって形成された部品内蔵基板の一例が特開２００７−３０５６７４号公報（特許文献１）に記載されている。この文献によれば、基板の内部にチップ抵抗などの電子部品が内蔵されており、配線によって他の電子部品と接続されている。この部品内蔵基板においては、異なる高さにある導体パターン同士を電気的に接続するために、絶縁層を厚み方向に貫通するようにビア導体と呼ばれる部材が形成されている。電子部品は、部品内蔵基板の内部に完全に覆い隠されており、複数ある絶縁層のうちの一部によって取り囲まれる状態となっている。電子部品が配置されている高さの層においては、熱可塑性樹脂からなる絶縁層が電子部品の外周に直接密着するようにして電子部品の外周を完全に取り囲んでいる。

従来技術に基づく部品内蔵樹脂基板の一例を図２９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の外周に直接密着するようにして電子部品としての部品３の外周を完全に取り囲んでいる。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３０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２９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。

特開２００７−３０５６７４号公報

上述の部品内蔵樹脂基板においては、基板自体を変形させると、内蔵された部品の周りにおいて樹脂層が剥がれる場合があるという問題があった。たとえば、図２９に示す構造においては、部品内蔵樹脂基板９０１の内部で、絶縁層としての樹脂層２と部品３とが当接する界面４がまず剥がれ、この界面４の剥離部分を起点として樹脂層２同士の界面５に亀裂が進展するということがありうる。

そこで、本発明は、たとえ基板自体を変形させたときでも、内蔵された部品の周りにおいて樹脂層が剥がれるといった問題を軽減した部品内蔵樹脂基板およびそ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は、第１の樹脂からなり互いに積層された複数の樹脂層と、上記複数の樹脂層に含まれる厚み方向に連続して配置される２以上の樹脂層の群である第１群の各樹脂層によって取り囲まれるように配置された部品とを備え、上記部品の少なくともいずれかの表面に接して沿うように、上記第１の樹脂とは異なる第２の樹脂からなる補助樹脂部が配置されている。この構成を採用することにより、第１の樹脂とは異なる第２の樹脂からなる補助樹脂部が配置されているので、たとえ基板自体を変形させたときでも、内蔵された部品の周りにおいて樹脂層が剥がれるといった問題を軽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の樹脂は上記第１の樹脂よりヤング率が高い。この構成を採用することにより、補助樹脂部は、部品の周辺の剛性を上げることに寄与しやすくなるので、内蔵された部品の周りにおいて樹脂層が剥がれるといった問題を効率良く軽減することができる。

上記発明において好ましくは、上記補助樹脂部は、上記部品の側面を覆うように配置されている。この構成を採用することにより、部品の側方から加わる力を補助樹脂部によって受け止めることができるので、内蔵された部品の周りにおいて樹脂層が剥がれるといった問題をより効果的に軽減することができる。

上記発明において好ましくは、上記補助樹脂部は、厚み方向に関して上記第１群の全てにまたがるように配置されている。この構成を採用することにより、周辺の剛性をより確実に上げることができる。

上記発明において好ましくは、上記補助樹脂部は、平面的に見て上記部品の周囲を取り囲むように配置された部分を含む。この構成を採用することにより、部品の周辺の剛性をより確実に上げることができる。

上記発明において好ましくは、上記部品は上記樹脂層の面と平行な第１主面を有し、上記補助樹脂部は、上記部品の上記第１主面を覆うように配置されている。この構成を採用することにより、部品に対して作用する力を補助樹脂部によってより確実に受け止めることができるので、内蔵された部品の周りにおいて樹脂層が剥がれるといった問題をより効果的に軽減することができる。

上記発明において好ましくは、上記部品は、上記第１主面とは反対の側に上記第１主面と平行な第２主面を有し、上記補助樹脂部は、上記第２主面をさらに覆うように配置されている。この構成を採用することにより、部品の表面のうち特に大きな割合を占める部分が補助樹脂部によって表裏ともに覆われて保護されることとなるので、内蔵された部品の周りにおいて樹脂層が剥がれるという問題に対して、一定の効果を得ることができる。

上記発明において好ましくは、上記補助樹脂部は、上記部品の上面および周囲を取り囲むキャップ形の形状を有する。この構成を採用することにより、部品の周辺の剛性をより確実に上げることができるので、樹脂層の剥がれを抑制することができる。

上記発明において好ましくは、上記補助樹脂部は、上記部品の側面を覆うように配置され、上記補助樹脂部が上記側面を覆う部分では、上記補助樹脂部の外側の側面は、厚み方向中央部が厚み方向上部および下部より凹んでいる。この構成を採用することにより、部品側からかかる力が隣接する樹脂層の界面に集中せず、樹脂層間の剥離力が伝達しにくくなるため、樹脂層の剥がれをより効果的に抑制することができる。

上記発明において好ましくは、上記第１の樹脂が熱可塑性樹脂であり、上記第２の樹脂が熱硬化性樹脂である。この構成を採用することにより、より確実に樹脂層の剥れを抑制することができる。

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、第１の樹脂からなる複数の樹脂層を用意する工程と、上記複数の樹脂層のうち一部の樹脂層に部品を収容するための貫通孔を形成する工程と、上記貫通孔に上記部品を配置する工程と、上記部品の少なくともいずれかの表面に接して沿うように、上記第１の樹脂とは異なる第２の樹脂からなる補助樹脂部を配置する工程と、上記複数の樹脂層を積層する工程と、積層した上記複数の樹脂層を熱圧着する工程とを含む。この方法を採用することにより、部品の少なくともいずれかの表面に接して沿うように、第１の樹脂とは異なる第２の樹脂からなる補助樹脂部が配置されるので、内蔵された部品の周りにおいて樹脂層が剥がれにくい部品内蔵樹脂基板を得ることができる。

上記発明において好ましくは、上記第２の樹脂は上記第１の樹脂よりヤング率が高い。この方法を採用することにより、補助樹脂部は、部品の周辺の剛性を上げることに寄与するので、内蔵された部品の周りにおいて樹脂層が剥がれにくい部品内蔵樹脂基板を得ることができる。

上記発明において好ましくは、上記補助樹脂部を配置する工程では、平面的に見て上記部品の周囲を取り囲むように上記補助樹脂部が配置される。この方法を採用することにより、平面的に見たときの部品のいずれの側も補助樹脂部が覆う構成が得られるので、内蔵された部品の周りにおいて樹脂層が剥がれにくい部品内蔵樹脂基板を得ることができる。

上記発明において好ましくは、上記補助樹脂部を配置する工程では、上記補助樹脂部は、上記部品の側面を覆うように配置される。この方法を採用することにより、部品の側面が補助樹脂部によって保護されるので、内蔵された部品の周りにおいて樹脂層が剥がれにくい部品内蔵樹脂基板を得ることができる。

上記発明において好ましくは、上記部品は上記樹脂層の面と平行な第１主面を有し、上記補助樹脂部は、上記部品の上記第１主面を覆うように配置される。この方法を採用することにより、部品の少なくとも一方の主面が補助樹脂部によって保護されるので、内蔵された部品の周りにおいて樹脂層が剥がれにくい部品内蔵樹脂基板を得ることができる。

上記発明において好ましくは、上記部品は、上記第１主面とは反対の側に上記第１主面と平行な第２主面を有し、上記補助樹脂部は、上記第２主面をさらに覆うように配置される。この方法を採用することにより、部品の表裏両方の主面が補助樹脂部によって保護されるので、内蔵された部品の周りにおいて樹脂層が剥がれにくい部品内蔵樹脂基板を得ることができる。

上記発明において好ましくは、上記補助樹脂部は、上記部品の上面および周囲を取り囲むキャップ形の形状に準備され、上記補助樹脂部を上記部品の上面および周囲を覆うように配置する工程を含む。この方法を採用することにより、部品の周辺の剛性をより確実に上げることができるので、樹脂層の剥がれを抑制することができる。

上記発明において好ましくは、上記補助樹脂部は、上記部品の側面を覆うように配置され、上記補助樹脂部が上記側面を覆う部分では、上記補助樹脂部の外側の側面の厚み方向中央部が厚み方向上部および下部より凹むように上記補助樹脂部が配置される。この方法を採用することにより、内蔵された部品の周りにおいて樹脂層が剥がれにくい部品内蔵樹脂基板を得ることができる。

上記発明において好ましくは、上記第１の樹脂が熱可塑性樹脂であり、上記第２の樹脂が熱硬化性樹脂であり、上記部品を配置する工程と上記補助樹脂部を配置する工程との両方を終えた後に、上記第２の樹脂を硬化させる熱処理を行なう工程を含む。この方法を採用することにより、積層した複数の樹脂層を熱圧着する工程において、部品の周囲に配置された第２の樹脂がすでに硬化しているので、第２の樹脂が部品を保護する硬い壁としての役割を果たし、部品がより一層破壊されにくくなる。

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断面図である。 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に含まれる部品と補助樹脂部と配線パターンとの平面的位置関係を示す透視図である。 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第１の変形例の断面図である。 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第２の変形例の断面図である。 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第３の変形例の断面図である。 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第４の変形例の断面図である。 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第５の変形例の断面図である。 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第１の変形例の断面図である。 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第２の変形例の断面図である。 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に含まれる部品と補助樹脂部と配線パターンとの平面的位置関係を示す透視図である。 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第１の変形例の断面図である。 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第２の変形例の断面図である。 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第１の工程の説明図である。 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第２の工程の説明図である。 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第３の工程の説明図である。 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第４の工程の説明図である。 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第５の工程の説明図である。 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第６の工程の説明図である。 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第７の工程の説明図である。 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第８の工程の説明図である。 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第９の工程の説明図である。 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で用いられる補助樹脂部の断面図である。 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第１０の工程の説明図である。 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第１１の工程の説明図であり、この製造方法で得られる部品内蔵樹脂基板の断面図である。 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で得られる部品内蔵樹脂基板の第１の変形例の断面図である。 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で得られる部品内蔵樹脂基板の第２の変形例の断面図である。 従来技術に基づく部品内蔵樹脂基板の断面図である。 部品の一例の斜視図である。

（実施の形態１）
図１、図２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１について説明する。本実施の形態における部品内蔵樹脂基板１の断面図を図１に示す。部品内蔵樹脂基板１の内部における部品３と補助樹脂部９と配線パターン１０との平面的位置関係を図２に示す。図２では一部の内部構造を透視している。図１、図２では、部品内蔵樹脂基板１の内部に配置されるビア導体６および導体パターン７を図示省略しているが、部品内蔵樹脂基板１は、図２９に示した部品内蔵樹脂基板９０１と同様に、ビア導体６および導体パターン７を適宜備えていてもよい。ビア導体６はたとえばレーザ加工によってあけられた貫通孔に銀を含む導電性ペーストを充填して固めたものであってよい。導体パターン７はたとえば銅箔で形成されたパターンであってよい。

本実施の形態における部品内蔵樹脂基板１は、第１の樹脂からなり互いに積層された複数の樹脂層２と、前記複数の樹脂層２に含まれる厚み方向に連続して配置される２以上の樹脂層の群である第１群８の各樹脂層２によって取り囲まれるように配置された部品３とを備える。部品３の少なくともいずれかの表面に接して沿うように、前記第１の樹脂とは異なる第２の樹脂からなる補助樹脂部９が配置されている。

部品内蔵樹脂基板１に含まれる部品３は、電子部品の一例である。部品３は、図３０に示したような直方体の外形を有し、両端部に電極３ａ，３ｂを備える。電極３ａ，３ｂは両端部において部品３の本体を取り囲むように設けられている。部品３はたとえばセラミック・コンデンサであってもよい。電極３ａ，３ｂは、それぞれビア導体６ｎを介して配線パターン１０に電気的に接続されている。図１ではビア導体６ｎは部品３から下方に引き出されているが、これはあくまで一例であって、引き出す方向は下方に限らない。部品に電気的に接続する部材は他の方向に引き出す構成であってもよい。

図２に示すように、補助樹脂部９は、平面的に見て部品３の投影領域よりひとまわり大きな領域を占めるように配置されている。補助樹脂部９は、部品３と同じ高さにおいては部品３を取り囲むように配置されている。図２では、手前に補助樹脂部９が見え、奥に配線パターン１０が見えている。図１に示したように、配線パターン１０は補助樹脂部９とは異なる高さに位置する。図２に示すように、配線パターン１０は、平面的に見て補助樹脂部９が占める領域より外側にまで延在している。

ここで、樹脂層２は第１の樹脂からなるのに対して、補助樹脂部９は、第１の樹脂とは異なる第２の樹脂からなるものであるが、それぞれ純粋に樹脂のみで構成されているとは限らず、それぞれフィラーを含んでいてもよい。「第１の樹脂とは異なる第２の樹脂」という表現は、第２の樹脂が第１の樹脂と完全に異なる種類の樹脂である場合だけでなく、たとえベースとなる樹脂が同じ種類であっても、第２の樹脂では第１の樹脂に比べて、混入させるフィラーの有無、粒径、含有比率などの条件の少なくともいずれかが異なる場合も含むものとする。

本実施の形態における部品内蔵樹脂基板１では、部品３の少なくともいずれかの表面に接して沿うように、前記第１の樹脂とは異なる第２の樹脂からなる補助樹脂部９が配置されているので、たとえ基板自体を変形させたときでも、内蔵された部品の周りにおいて樹脂層が剥がれるといった問題を軽減することができる。

なお、前記第２の樹脂は前記第１の樹脂よりヤング率が高いことが好ましい。このようになっていれば、補助樹脂部は、部品の周辺の剛性を上げることに寄与しやすくなるので、部品周辺の樹脂層の過度に大きな曲げを回避することができ、従来問題となっていた剥がれが生じにくくなるからである。第１および第２の樹脂のヤング率は適宜設定することができる。たとえば混入させるフィラーの粒径が小さければヤング率が小さく、粒径が大きければヤング率が大きくなる。フィラーとしてガラス繊維を混入させることとしてもよい。ガラス繊維を多く混入させればヤング率は大きくなる。混入させるフィラーは金属粒であってもよい。金属粒からなるフィラーであっても、樹脂部材が導電性を有さない程度の混入であれば問題ない。特に、第１の樹脂として熱可塑性樹脂を用いた場合に、第２の樹脂として熱硬化性樹脂を用いると、より確実に樹脂層の剥れを抑制することができる。

なお、本発明でいうところの「ヤング率」は、ＡＳＴＭ Ｄ−７９０により測定したものである。

本実施の形態では、補助樹脂部９は、平面的に見て部品３の周囲を取り囲むように配置された下側部分と、部品３の上面を覆う上側部分との両方を有する。すなわち、補助樹脂部９の形状は、部品３に上側から包み込むように被さるキャップ形である。言い換えれば、補助樹脂部は、前記部品の上面および周囲を取り囲むキャップ形の形状を有することが好ましい。本実施の形態で示したように、補助樹脂部９は、平面的に見て部品３の周囲を取り囲むように配置された部分を含むことが好ましい。この構成を採用することにより、部品の周辺の剛性をより確実に上げることができる。平面的に見たときの部品のいずれの側も補助樹脂部が覆っていることとなるので、任意の方向から加わる曲げに対して対応することができる。このような構成により、たとえ基板自体を変形させたときでも、内蔵された部品の周りにおいて樹脂層が剥がれるといった問題をより効果的に軽減することができる。

なお、補助樹脂部９は、厚み方向に関して第１群８の全てにまたがるように配置されていることが好ましい。この構成を採用することにより、部品の上端から下端までの全域において補助樹脂部が存在することとなるので、周辺の剛性をより確実に上げることができる。図１に示した構成では、この条件は満たされている。

補助樹脂部９は、部品３の側面を覆うように配置されていることが好ましい。この構成を採用することにより、部品の側方から加わる力を補助樹脂部によって受け止めることができるので、内蔵された部品の周りにおいて樹脂層が剥がれるといった問題をより効果的に軽減することができる。

部品３は樹脂層２の面と平行な第１主面を有し、補助樹脂部９は、部品３の前記第１主面を覆うように配置されていることが好ましい。図１に示した構成では、この条件は満たされている。図１では部品３の上面が第１主面に該当する。この構成を採用することにより、部品に対して作用する力を補助樹脂部によってより確実に受け止めることができるので、内蔵された部品の周りにおいて樹脂層が剥がれるといった問題をより効果的に軽減することができる。

補助樹脂部９は、部品３の側面を覆うように配置され、補助樹脂部９が側面を覆う部分では、補助樹脂部９の外側の側面は、厚み方向中央部が厚み方向上部および下部より凹んでいることが好ましい。この構成を採用することにより、部品側からかかる力が隣接する樹脂層の界面に集中せず、樹脂層間の剥離力が伝達しにくくなるため、樹脂層の剥がれをより効果的に抑制することができる。図１に示した構成では、この条件は満たされている。図１では、補助樹脂部９の外側の側面は、断面図で見たときにＶ字形となるように凹んでいるが、他の例として、図３に示す部品内蔵樹脂基板１ｉにおける補助樹脂部９のように外側の側面が矩形状に凹んだ形であってもよい。

なお、図４に示す部品内蔵樹脂基板１ｊのように補助樹脂部９の外側の側面が凹んでいない形状である場合は、凹んでいる場合に比べて効果は劣るかもしれないが、この構成であっても、内蔵された部品の周りにおいて樹脂層が剥がれるという問題に対して、一定の効果は得ることができる。部品内蔵樹脂基板１ｊの場合、補助樹脂部９の形状が単純であるので、作製しやすいという利点がある。図４では、補助樹脂部９の外側の側面が樹脂層２の面に対して垂直であるように描かれているが、実際には垂直とは限らない。

さらに本発明を適用した部品内蔵樹脂基板の変形例として、図５に示す部品内蔵樹脂基板１０１のようなものもありうる。部品内蔵樹脂基板１０１では、補助樹脂部９は部品３の上面および側面を覆っており、補助樹脂部９が部品３の上面を覆う部分は、最も上に位置する樹脂層２よりも上側に突出する形となっている。したがって、補助樹脂部９が部品３の上面を覆う部分は外部に露出している。補助樹脂部９は塗布によって一体形成されたものであってもよく、角が丸くなっている。

さらに本発明を適用した部品内蔵樹脂基板の変形例として、図６に示す部品内蔵樹脂基板１０２のようなものもありうる。部品内蔵樹脂基板１０２では、補助樹脂部９は部品３の上面のみを覆っている。補助樹脂部９は最も上に位置する樹脂層２より上側から重ねるように配置されている。補助樹脂部９の上面および側面は外部に露出している。補助樹脂部９が部品３の上面のみを覆っている場合であっても、部品３の周辺の剛性を上げることができるため、樹脂層２の剥れを抑制することができるが、部品３の側面に補助樹脂部が配置されている方が、より好ましい。

さらに本発明を適用した部品内蔵樹脂基板の変形例として、図７に示す部品内蔵樹脂基板１０３のようなものもありうる。部品内蔵樹脂基板１０３では、補助樹脂部９は部品３の上面のみを覆っている。この例では、補助樹脂部９の上面は最も上に位置する樹脂層２の上面と同じ高さとなっている。補助樹脂部９の上面は外部に露出している。部品内蔵樹脂基板１０３の補助樹脂部９のように少なくとも一部が樹脂層２に埋まっている方が、部品内蔵樹脂基板１０２の補助樹脂部９のように側面の全体が外側に露出しているものよりも、より確実に樹脂層２の剥れを抑制することができる。

（実施の形態２）
図８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１０４について説明する。部品内蔵樹脂基板１０４の断面図が図８に示されている。部品内蔵樹脂基板１０４では、部品３は、前記第１主面とは反対の側に前記第１主面と平行な第２主面を有する。補助樹脂部９は、前記第２主面をさらに覆うように配置されている。図８に示すように補助樹脂部９は第１部分９ａと第２部分９ｂとを含んでいる。部品３の上面を第１主面とみなせば、部品３の下面が第２主面に該当する。部品３の第２主面を補助樹脂部９の第１部分９ａが覆い、部品３の第１主面を補助樹脂部９の第２部分９ｂが覆っている。言い換えれば、部品３は上下の主面を補助樹脂部９によって覆われ、いわゆるサンドイッチ状となっている。補助樹脂部９の第１部分９ａおよび第２部分９ｂはそれぞれ部品３より広い範囲に延在している。

本実施の形態では、部品３の側面は補助樹脂部９によって覆われていないが部品３の上面である第１主面および下面である第２主面が補助樹脂部９によって覆われている。このような構成では、部品３の表面のうち特に大きな割合を占める部分が補助樹脂部によって表裏ともに覆われて保護されることとなるので、内蔵された部品の周りにおいて樹脂層が剥がれるという問題に対して、一定の効果を得ることができる。なお、この構成の場合、部品３の側面が覆われているべきではないというわけではない。部品３の表面のうち、第１主面、第２主面に加えて側面も覆われていてもよい。図８においては、部品３の接続については図示していないが、部品３の側面で接続してもよいし、補助樹脂部９を貫通するようにビア導体を形成して他の樹脂層２に形成された配線パターン（図示せず）に接続してもよい。

本実施の形態の変形例として、図９に示す部品内蔵樹脂基板１０５のようなものであってもよい。部品内蔵樹脂基板１０５においては、補助樹脂部９の第２部分９ｂの上面は最も上に位置する樹脂層２の上面と同じ高さとなっている。第２部分９ｂの上面は外部に露出している。

本実施の形態の変形例として、図１０に示す部品内蔵樹脂基板１０６のようなものであってもよい。部品内蔵樹脂基板１０６においては、補助樹脂部９の第２部分９ｂの上面はさらに上側の樹脂層２によって覆い隠されている。したがって、この例では、補助樹脂部９は外部に全く露出していない。

（実施の形態３）
図１１、図１２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２０１について説明する。本実施の形態における部品内蔵樹脂基板２０１の断面図を図１１に示す。部品内蔵樹脂基板２０１の内部における部品３と補強樹脂部９ｅと配線パターン１０との平面的位置関係を図１２に示す。図１１、図１２では、内部に配置されるビア導体６および導体パターン７を図示省略しているが、部品内蔵樹脂基板２０１がビア導体６および導体パターン７を適宜備えていてもよいという点は実施の形態１と同様である。本実施の形態における部品内蔵樹脂基板２０１では、補助樹脂部９ｅは、平面的に見て部品３の周囲を取り囲むように配置されているが、側面の一部のみを覆うように配置されていてもよいことは、実施の形態１と同様である。補助樹脂部９ｅは部品３の上面および下面を覆っておらず、側面を覆うのみである。補助樹脂部９ｅの外側の側面は、厚み方向中央部が厚み方向上部および下部より凹んでいる。補助樹脂部９ｅの外側の側面は、断面図で見たときにＶ字形となるように凹んでいる。

本実施の形態においても、内蔵された部品の周りにおいて樹脂層が剥がれるという問題に対して、一定の効果は得ることができる。補助樹脂部が部品の上下の面を覆っていないという点では、上下の面を覆った構成に比べて樹脂層の剥がれ防止の効果は劣るかもしれないが、上下の面を部品に対する電気的接続のために利用することができるので、配線の自由度が上がるという利点がある。

本実施の形態の変形例として、図１３に示す部品内蔵樹脂基板２０１ｉのようなものであってもよい。部品内蔵樹脂基板２０１ｉにおいては、補助樹脂部９ｅの側面が矩形状に凹んだ形であってもよい。この構成においても、部品側からかかる力が隣接する樹脂層の界面に集中せず、樹脂層間の剥離力が伝達しにくくなるため、樹脂層の剥れをより効果的に抑制することができる。他の点については、図１１に示した部品内蔵樹脂基板２０１と同様である。

本実施の形態の変形例として、図１４に示す部品内蔵樹脂基板２０１ｊのようなものであってもよい。部品内蔵樹脂基板２０１ｊにおいては、補助樹脂部９ｅの外側の側面が凹んでいない。部品内蔵樹脂基板２０１ｊの場合、補助樹脂部９ｅの外側の側面が凹んでいる場合に比べて効果は劣るかもしれないが、補助樹脂部９ｅの形状が単純であるので、作製しやすいという利点がある。他の点については、図１１に示した部品内蔵樹脂基板２０１と同様である。

（実施の形態４）
図１５〜図２６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。

まず、図１５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（ポリ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３〜４０μｍ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。

次に、図１６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１７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１８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１９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２０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１９における下側の面から行なわれる。図１９および図２０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主成分として銅すなわちＣｕを含むものである。この導電性ペーストとして、たとえば主成分としての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種類とを含むものも用いることができる。

次に、図２１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貫通孔１４を形成する。積層される予定の複数の樹脂層２の中には、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、貫通孔１４を形成すべき樹脂層２のみに貫通孔１４が形成される。

図２２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て用いている。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、部品収容孔１４が形成されていない樹脂層２が用いられる。

部品収容孔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、貫通孔１４が形成された樹脂層２を積層する。図２２に示した例では、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、貫通孔１４が形成された樹脂層２を２層重ねている。貫通孔１４が２層分以上組み合わさることによって、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。

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。

図２３に示すように、部品３を部品収容部１５内に配置する。部品３は部品収容部１５のいずれの側壁からも離隔して配置されることが好ましい。特に、部品収容部１５の中央付近に配置されることが好ましい。

別途、予め図２４に示すような補助樹脂部９を用意しておく。この例では、補助樹脂部９はキャップ形である。補助樹脂部９は樹脂層２より硬い樹脂で形成することが好ましい。言い換えれば、補助樹脂部９は樹脂層２よりヤング率が高い樹脂で形成することが好ましい。

なお、補助樹脂部９の材料としては、樹脂層２の材料として用いることができる樹脂にたとえばフィラーを混入することによって樹脂層２よりヤング率が高くなるようにされたものを用いることができる。したがって、補助樹脂部９の主要樹脂材料と樹脂層２の主要樹脂材料とは同一であってもよい。さらに、ＰＡＢＩ（ポリアミノビスマレインイミド）、ＰＡＺ（ポリトリアジン）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）などの架橋性樹脂を用いてもよい。

図２５に示すように、補助樹脂部９を部品収容部１５に嵌め込む。補助樹脂部９の一部が部品収容部１５に挿入され、補助樹脂部９の他の一部は上側に突出した形となる。

次に、図２６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、補助樹脂部９に対応する貫通孔を有するものである。補助樹脂部９の上面は基板の上面に露出する。補助樹脂部９の上面と最上層の樹脂層２の上面とは同じ高さとなる。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２６に示した例では、図２５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、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するため、部品３の周りの隙間は周辺の樹脂層２の材料の流動により埋められる。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２６に示す構造の部品内蔵樹脂基板が得られる。
言い換えれば、本実施の形態における部品内蔵樹脂基板の製造方法は、第１の樹脂からなる複数の樹脂層を用意する工程と、前記複数の樹脂層のうち一部の樹脂層に部品を収容するための貫通孔を形成する工程と、前記貫通孔に前記部品を配置する工程と、前記部品の少なくともいずれかの表面に接して沿うように、前記第１の樹脂とは異なる第２の樹脂からなる補助樹脂部を配置する工程と、前記複数の樹脂層を積層する工程と、積層した前記複数の樹脂層を熱圧着する工程とを含む。貫通孔に部品を配置する工程と、部品の少なくともいずれかの表面に接して沿うように、第１の樹脂とは異なる第２の樹脂からなる補助樹脂部を配置する工程との順序は、必ずしもこの通りでなくてもよく、両工程を同時に並行して行なってもよい。複数の樹脂層を積層する工程と、補助樹脂部を配置する工程とのは順序は、必ずしもこの通りではない。複数の樹脂層を積層する工程の途中で、補助樹脂部を配置する工程を割り込ませて行なって、さらに複数の樹脂層を積層する工程の続きを行なってもよい。あるいは、複数の樹脂層を積層する工程を完全に終えてから補助樹脂部を配置する工程を行なってもよい。あるいは、補助樹脂部を配置する工程を行なってから、複数の樹脂層を積層する工程を開始してもよい。

本実施の形態における製造方法を用いれば、実施の形態１〜３で説明した部品内蔵樹脂基板を容易に得ることができる。すなわち、部品の少なくともいずれかの表面に接して沿うように、前記第１の樹脂とは異なる第２の樹脂からなる補助樹脂部が配置されるように部品内蔵樹脂基板を製造するので、たとえ基板自体を変形させたときでも、内蔵された部品の周りにおいて樹脂層が剥がれるといった問題を軽減することができる部品内蔵樹脂基板を得ることができる。

本実施の形態では、補助樹脂部９としては、単独の部品として予め作成しておいたものをはめ込むこととしたが、補助樹脂部９はペースト状または液状の樹脂を部品収容部１５内の隙間に充填することによって形成してもよい。その場合、本圧着の結果、図２７に示すように補助樹脂部９の上面が凹むこととなってもよい。逆に、本圧着の結果、図２８に示すように補助樹脂部９の上面が膨らむこととなってもよい。

なお、本実施の形態における部品内蔵樹脂基板の製造方法において、前記第２の樹脂は前記第１の樹脂よりヤング率が高いことが好ましい。この条件を満たすように製造すれば、補助樹脂部は、部品の周辺の剛性を上げることに寄与するので、部品表面における過度に大きな曲げを回避することができ、従来問題となっていた剥がれが生じにくくなるからである。

なお、本実施の形態における部品内蔵樹脂基板の製造方法において、前記補助樹脂部を配置する工程では、前記補助樹脂部は、前記部品の側面を覆うように配置されることが好ましい。この条件を満たすように製造すれば、部品の側方から加わる力を補助樹脂部によって受け止めることができるので、内蔵された部品の周りにおいて樹脂層が剥がれるといった問題が発生する確率をより効果的に軽減することができる。

なお、本実施の形態における部品内蔵樹脂基板の製造方法において、前記補助樹脂部を配置する工程では、平面的に見て前記部品の周囲を取り囲むように前記補助樹脂部が配置されることが好ましい。この条件を満たすように製造すれば、平面的に見たときの部品のいずれの側も補助樹脂部が覆うこととなるので、部品の周辺の剛性をより確実に上げることができる。

なお、本実施の形態における部品内蔵樹脂基板の製造方法において、前記部品は前記樹脂層の面と平行な第１主面を有し、前記補助樹脂部は、前記部品の前記第１主面を覆うように配置されることが好ましい。この条件を満たすように製造すれば、部品に対して作用する力を補助樹脂部によってより確実に受け止めることができる。

なお、本実施の形態における部品内蔵樹脂基板の製造方法において、前記部品は、前記第１主面とは反対の側に前記第１主面と平行な第２主面を有し、前記補助樹脂部は、前記第２主面をさらに覆うように配置されることが好ましい。この条件を満たすように製造すれば、部品の表面のうち特に大きな割合を占める部分が補助樹脂部によって表裏ともに覆われて保護されることとなるので、内蔵された部品の周りにおいて樹脂層が剥がれるという問題に対して、一定の効果を得ることができる。

なお、本実施の形態における部品内蔵樹脂基板の製造方法において、補助樹脂部は、部品の上面および周囲を取り囲むキャップ形の形状に準備され、この製造方法は、補助樹脂部を部品の上面および周囲を覆うように配置する工程を含むことが好ましい。この条件を満たすように製造すれば、部品の周辺の剛性をより確実に上げることができるので、樹脂層の剥がれを抑制することができる。

なお、本実施の形態における部品内蔵樹脂基板の製造方法において、前記補助樹脂部は、前記部品の側面を覆うように配置され、前記補助樹脂部が前記側面を覆う部分では、前記補助樹脂部の外側の側面の厚み方向中央部が厚み方向上部および下部より凹むように前記補助樹脂部が配置されることが好ましい。この条件を満たすように製造すれば、樹脂層の剥がれをより効果的に抑制することができる。

なお、本実施の形態における部品内蔵樹脂基板の製造方法において、前記第１の樹脂が熱可塑性樹脂であり、前記第２の樹脂が熱硬化性樹脂であり、前記部品を配置する工程と前記補助樹脂部を配置する工程との両方を終えた後に、前記第２の樹脂を硬化させる熱処理を行なう工程を含むことが好ましい。この条件を満たすように製造すれば、積層した複数の樹脂層を熱圧着する工程において、部品の周囲に配置された第２の樹脂がすでに硬化している。したがって、第２の樹脂が部品を保護する硬い壁としての役割を果たすことで部品が破壊されにくいという効果をより顕著に得ることができる。第２の樹脂としては、たとえばエポキシ樹脂を用いることができる。

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、部品内蔵樹脂基板およびその製造方法に利用することができる。

１，１ｉ，１ｊ，１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，２０１，２０１ｉ，２０１ｊ 部品内蔵樹脂基板、２ 樹脂層、３ 部品、３ａ，３ｂ （部品の）電極、４ （絶縁層と部品との）界面、５ （絶縁層同士の）界面、６，６ｎ ビア導体、７ 導体パターン、８ 第１群、９，９ｅ 補助樹脂部、９ａ 第１部分、９ｂ 第２部分、１０ 配線パターン、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 貫通孔、１５ 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、９０１ （従来の）部品内蔵樹脂基板。

Claims (17)

1. 第１の樹脂からなり互いに積層された複数の樹脂層（２）と、
   前記複数の樹脂層に含まれる厚み方向に連続して配置される２以上の樹脂層の群である第１群（８）の各樹脂層によって取り囲まれるように配置された部品（３）とを備え、
   前記部品の少なくともいずれかの表面に接して沿うように、前記第１の樹脂とは異なる第２の樹脂からなる補助樹脂部（９，９ｅ）が配置されており、
   前記補助樹脂部は、前記部品の側面を覆うように配置され、前記補助樹脂部が前記側面を覆う部分では、前記補助樹脂部の外側の側面は、厚み方向中央部が厚み方向上部および下部より凹んでいる、部品内蔵樹脂基板。
2. 前記第２の樹脂は前記第１の樹脂よりヤング率が高い、請求項１に記載の部品内蔵樹脂基板。
3. 前記補助樹脂部は、前記部品の側面を覆う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。
4. 前記補助樹脂部は、厚み方向に関して前記第１群の全てにまたが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。
5. 前記補助樹脂部は、平面的に見て前記部品の周囲を取り囲むように配置された部分を含む、請求項１に記載の部品内蔵樹脂基板。
6. 前記部品は前記樹脂層の面と平行な第１主面を有し、前記補助樹脂部は、前記部品の前記第１主面を覆う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。
7. 前記部品は、前記第１主面とは反対の側に前記第１主面と平行な第２主面を有し、前記補助樹脂部は、前記第２主面をさらに覆うように配置されている、請求項６に記載の部品内蔵樹脂基板。
8. 前記補助樹脂部は、前記部品の上面および周囲を取り囲むキャップ形の形状を有する、請求項１に記載の部品内蔵樹脂基板。
9. 前記第１の樹脂が熱可塑性樹脂であり、前記第２の樹脂が熱硬化性樹脂である、請求項１に記載の部品内蔵樹脂基板。
10. 第１の樹脂からなる複数の樹脂層（２）を用意する工程と、
    前記複数の樹脂層のうち一部の樹脂層に部品（３）を収容するための貫通孔（１４）を形成する工程と、
    前記貫通孔に前記部品を配置する工程と、
    前記部品の少なくともいずれかの表面に接して沿うように、前記第１の樹脂とは異なる第２の樹脂からなる補助樹脂部（９，９ｅ）を配置する工程と、
    前記複数の樹脂層を積層する工程と、
    積層した前記複数の樹脂層を熱圧着する工程とを含み、
    前記補助樹脂部は、前記部品の側面を覆うように配置され、前記補助樹脂部が前記側面を覆う部分では、前記補助樹脂部の外側の側面の厚み方向中央部が厚み方向上部および下部より凹むように前記補助樹脂部が配置される、部品内蔵樹脂基板の製造方法。
11. 前記第２の樹脂は前記第１の樹脂よりヤング率が高い、請求項１０に記載の部品内蔵樹脂基板の製造方法。
12. 前記補助樹脂部を配置する工程では、前記補助樹脂部は、前記部品の側面を覆うように配置される、請求項１０に記載の部品内蔵樹脂基板の製造方法。
13. 前記補助樹脂部を配置する工程では、平面的に見て前記部品の周囲を取り囲むように前記補助樹脂部が配置される、請求項１０に記載の部品内蔵樹脂基板の製造方法。
14. 前記部品は前記樹脂層の面と平行な第１主面を有し、前記補助樹脂部は、前記部品の前記第１主面を覆うように配置される、請求項１０に記載の部品内蔵樹脂基板の製造方法。
15. 前記部品は、前記第１主面とは反対の側に前記第１主面と平行な第２主面を有し、前記補助樹脂部は、前記第２主面をさらに覆うように配置される、請求項１４に記載の部品内蔵樹脂基板の製造方法。
16. 前記補助樹脂部は、前記部品の上面および周囲を取り囲むキャップ形の形状に準備され、
    前記補助樹脂部を前記部品の上面および周囲を覆うように配置する工程を含む、請求項１０に記載の部品内蔵樹脂基板の製造方法。
17. 前記第１の樹脂が熱可塑性樹脂であり、前記第２の樹脂が熱硬化性樹脂であり、
    前記部品を配置する工程と前記補助樹脂部を配置する工程との両方を終えた後に、前記第２の樹脂を硬化させる熱処理を行なう工程を含む、請求項１０に記載の部品内蔵樹脂基板の製造方法。

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