JP6660850B2 - 電子部品内蔵基板及びその製造方法と電子部品装置 - Google Patents

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淳史 佐藤
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Description

本発明は、電子部品内蔵基板及びその製造方法と電子部品装置に関する。
従来、半導体チップやキャパシタなどの電子部品が内蔵された電子部品内蔵基板がある。そのような電子部品内蔵基板では、コア基板に形成されたキャビティに電子部品が配置され、電子部品に配線層が接続される。
特開2002−43755号公報 特開2007−258541号公報 特開2014−220366号公報 WO2012/157426号公報
後述する予備的事項の欄で説明するように、電子部品内蔵基板の製造方法では、まず、コア基板を貫通するキャビティを形成し、コア基板の上面に仮固定テープを貼付する。次いで、キャビティ内の仮固定テープにキャパシタを接着した後に、コア基板の下面に樹脂フィルムを積層してキャパシタの下面を封止する第1絶縁層を形成する。
さらに、仮固定テープを剥離した後に、コア基板の上面に樹脂フィルムを積層してキャパシタの上面を封止する第2絶縁層を形成する。
このような製造方法では、仮固定テープを使用してキャパシタを搭載するため、キャパシタを樹脂で封止する工程が2回必要となり、製造工程が煩雑になり、コスト上昇を招く。
また、第1絶縁層を形成する際に、キャパシタの側方の空間に樹脂が流れていくため、キャパシタの下面を覆う樹脂の体積が少なくなり、キャパシタの下領域で第1絶縁層の凹みが発生しやすい。
また、キャパシタの厚みがコア基板の厚みより薄い場合は、キャパシタはキャビティの上部側にずれた位置に配置される。このため、キャパシタの上側の第1絶縁層と下側の第2絶縁層とが厚みが異なって形成される。
よって、キャパシタの上下面に配置されるビアホールの深さが異なるため、ビア接続の十分な信頼性が得られない課題がある。
コア基板のキャビティに電子部品を信頼性よく搭載できる新規な構造の電子部品内蔵基板及びその製造方法と電子部品装置を提供することを目的とする。
以下の開示の一観点によれば、コア基板と、前記コア基板を貫通するキャビティと、前記コア基板の一方の面に形成された配線層と、前記配線層と同一層から形成され、前記キャビティを跨ぐと共に、平面視で前記キャビティを複数の貫通孔に区画する部品搭載パターンと、前記部品搭載パターンに搭載され、前記キャビティ内に配置された電子部品と、前記コア基板の一方の面に形成され、前記複数の貫通孔を埋めて前記電子部品の一方の面を覆う第1絶縁層と、前記コア基板の他方の面に形成され、前記電子部品の他方の面を覆う第2絶縁層とを有し、前記電子部品は中央部が前記部品搭載パターンに固定されると共に、前記電子部品の両端側はそれぞれ前記複数の貫通孔と平面視で重なるように配置され、前記電子部品の側面と前記キャビティの内壁との間の空間は、平面視で前記貫通孔と重なり、前記キャビティ内は前記第1絶縁層と前記第2絶縁層とにより充填されている電子部品内蔵基板が提供される。
また、その開示の他の観点によれば、コア基板を用意する工程と、コア基板の一方に面に、配線層と、前記配線層と同一層からなる部品搭載パターンとを形成する工程と、前記コア基板を貫通するキャビティを形成して、前記キャビティを跨ぐように前記部品搭載パターンを配置すると共に、平面視で前記部品搭載パターンによって前記キャビティ内に複数の貫通孔を区画する工程と、前記部品搭載パターンに電子部品を搭載して、前記電子部品を前記キャビティ内に配置する工程と、前記コア基板の一方の面に、前記貫通孔を埋めて前記電子部品の一方の面を覆う第1絶縁層を形成すると共に、前記コア基板の他方の面に、前記電子部品の他方の面を覆う第2絶縁層を形成し、前記キャビティ内を前記第1絶縁層と前記第2絶縁層とで充填する工程とを有し、前記電子部品を搭載する工程において、前記電子部品の中央部を前記部品搭載パターンに固定すると共に、前記電子部品の両端側をそれぞれ前記複数の貫通孔と平面視で重なるように配置し、前記電子部品の側面と前記キャビティの内壁との間の空間は、平面視で前記貫通孔と重なる電子部品内蔵基板の製造方法が提供される。
以下の開示によれば、電子部品内蔵基板では、コア基板のキャビティ内に配置された部品搭載パターンに電子部品が搭載される。このため、電子部品を搭載する際に仮固定テープを使用する必要がないと共に、電子部品の上下面側に同時に第1絶縁層及び第2絶縁層を形成することができる。よって、製造工程が簡易になり、製造コストの低減を図ることができる。
また、電子部品の上下面側から同時に第1絶縁層及び第2絶縁層を形成できるため、電子部品の上領域及び下領域に十分な体積の絶縁層を残すことができる。これにより、電子部品を覆う領域で第2絶縁層が凹状に形成されることが防止され、十分な絶縁性を確保することができる。
よって、電子部品の上下側のビアホールの深さのばらつきが低減され、ビア接続の信頼性を向上させることができる。
一つの好適な態様では、電子部品は、接着剤によって部品搭載パターンに固定される。電子部品の厚みがコア基板の厚みよりも薄い場合は、接着剤の厚みを厚くすることにより、電子部品をキャビティの高さ方向の中央に配置することができる。
これにより、コア基板よりも薄い電子部品を搭載する場合であっても、電子部品の上下面側でビア接続の高い信頼性が同等に得ることができる。
図1(a)及び(b)は予備的事項の電子部品内蔵基板の製造方法を示す断面図(その1)である。 図2(a)及び(b)は予備的事項の電子部品内蔵基板の製造方法を示す断面図(その2)である。 図3(a)及び(b)は予備的事項の電子部品内蔵基板の製造方法を示す断面図(その3)である。 図4(a)及び(b)は予備的事項の電子部品内蔵基板の製造方法を示す断面図(その4)である。 図5は予備的事項の電子部品内蔵基板の製造方法を示す断面図(その5)である。 図6(a)及び(b)は予備的事項の電子部品内蔵基板の製造方法の問題点を示す断面図(その1)である。 図7は予備的事項の電子部品内蔵基板の製造方法の問題点を示す断面図(その2)である。 図8(a)及び(b)は実施形態の電子部品内蔵基板の製造方法を示す断面図及び部分平面図(その1)である。 図9(a)〜(c)は実施形態の電子部品内蔵基板の製造方法を示す断面図及び部分平面図(その2)である。 図10(a)及び(b)は実施形態の電子部品内蔵基板の製造方法を示す断面図及び部分平面図(その3)である。 図11(a)及び(b)は実施形態の電子部品内蔵基板の製造方法を示す断面図及び部分平面図(その4)である。 図12(a)及び(b)は実施形態の電子部品内蔵基板の製造方法を示す断面図(その5)である。 図13は実施形態の電子部品内蔵基板の製造方法を示す断面図(その6)である。 図14は実施形態の電子部品内蔵基板の製造方法を示す断面図(その7)である。 図15は実施形態の電子部品内蔵基板の製造方法を示す断面図(その8)である。 図16(a)〜(c)は図15の第2配線層の形成方法を示す断面図(その1)である。 図17(a)及び(b)は図15の第2配線層の形成方法を示す断面図(その2)である。 図18は実施形態の電子部品内蔵基板を示す断面図である。 図19は図18の電子部品内蔵基板のキャパシタの周りの構造を拡大した部分拡大図である。 図20は実施形態の変形例の電子部品内蔵基板を示す断面図である。 図21(a)〜(c)は2つのキャパシタを搭載する場合の第1例を示す部分平面図及び断面図である。 図22は2つのキャパシタを搭載する場合の第2例を示す部分平面図である。 図23は2つのキャパシタを搭載する場合の第3例を示す部分平面図である。 図24は4つのキャパシタを搭載する場合の第1例を示す部分平面図である。 図25は4つのキャパシタを搭載する場合の第2例を示す部分平面図である。 図26は4つのキャパシタを搭載する場合の第3例を示す部分平面図である。 図27は4つのキャパシタを搭載する場合の第4例を示す部分平面図である。 図28は実施形態の電子部品装置を示す断面図である。
以下、実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
本実施形態の説明の前に、基礎となる予備的事項について説明する。予備的事項の記載は、発明者の個人的な検討内容であり、公知技術ではない新規な技術内容を含む。
図1〜図7は予備的事項の電子部品内蔵基板の製造方法を説明するための図である。予備的事項の電子部品内蔵基板では、まず、図1(a)に示すような構造のコア基板100を用意する。コア基板100の両面には、第1配線層200がそれぞれ形成されている。コア基板100にはスルーホールTHが形成されており、両面側の第1配線層200はスルーホールTH内の貫通導体120を介して相互接続されている。
次いで、図1(b)に示すように、コア基板100に、厚み方向に貫通するキャビティCを形成する。続いて、図2(a)に示すように、コア基板100の上面に仮固定テープ140を貼付する。
さらに、図2(b)に示すように、両端側に接続端子320を備えたキャパシタ300を用意し、キャパシタ300の上面をコア基板100のキャビティC内の仮固定テープ140に接着する
次いで、図3(a)に示すように、コア基板100の下面に、樹脂フィルムを積層して第1絶縁層400を形成する。これにより、キャパシタ300の側面及び下面が第1絶縁層400で封止される。
続いて、図3(b)に示すように、コア基板100から仮固定テープ140を剥離して、コア基板100及びキャパシタ300の上面を露出させる。さらに、図4(a)に示すように、コア基板100の上面に樹脂フィルムを積層して第2絶縁層420を形成する。これにより、キャパシタ300の上面が第2絶縁層420で封止される。
続いて、図4(b)に示すように、コア基板100の下面側の第1絶縁層400をレーザ加工することにより、キャパシタ300の接続端子320の下面及び第1配線層200に到達するビアホールVHを形成する。
また同時に、コア基板100の上面側の第2絶縁層420をレーザ加工することにより、キャパシタ300の接続端子320の上面及び第1配線層200に到達するビアホールVHを形成する。
その後に、図5に示すように、第1絶縁層400及び第2絶縁層420の上に第2配線層220をそれぞれ形成する。第1絶縁層400上の第2配線層220は、ビアホールVHを介してキャパシタ300の接続端子320の下面及び第1配線層200に接続される。
また同様に、第2絶縁層420上の第2配線層220は、ビアホールVHを介してキャパシタ300の接続端子320の上面及び第1配線層200に接続される。
図6及び図7は、前述した電子部品内蔵基板の製造方法の問題点を説明するための図である。
図6(a)及び(b)には、前述した図3(a)の工程の問題点が示されている。図6(a)に示すように、前述した図3(a)の工程では、コア基板100のキャビティCの上端側に配置された仮固定テープ140にキャパシタ300が接着されている。
そして、コア基板100の下面側に、未硬化の樹脂フィルム400aを熱プレスによって積層する。
このとき、図6(b)に示すように、コア基板100のキャビティCの内壁とキャパシタ300の側面との間の空間Sを樹脂で充填しながらキャパシタ300の下面が樹脂で封止される。
よって、キャパシタ300の下領域に配置される樹脂フィルム400aから樹脂が空間Sに流れていくため、キャパシタ300の下面を覆う樹脂の体積が少なくなり、キャパシタ300の下領域で第1絶縁層400の凹みが発生しやすい。
また、図6(b)のように、キャパシタ300の厚みが第1配線層200を含むコア基板100の厚みより薄い場合は、キャパシタ300がコア基板100の下面から内部に沈み込んで搭載される。このため、キャパシタ300の下領域で第1絶縁層400の凹み量がさらに大きくなり、平坦性が問題になる。
このように、予備的事項の電子部品内蔵基板の製造方法では、キャパシタ300の下領域で第1絶縁層400の凹みが発生しやすい。よって、キャパシタ300の接続端子320に接続されるビアホールVHの深さがばらついて不安定になるため、キャパシタ300と第2配線層220とのビア接続の信頼性が十分に得られない。
さらには、キャパシタ300の下領域で第1絶縁層400の厚みがかなり薄くなる懸念があるため、キャパシタ300とその下側の第2配線層220との間の絶縁性が問題になるおそれがある。
また、仮固定テープ140を使用してキャパシタ300を搭載することから、キャパシタ300を樹脂で封止する工程が2回必要となるため、製造工程が煩雑になり、コスト上昇を招く。
図7には、前述した図5のキャパシタ300周りの構造の問題点が示されている。前述した図2(b)の工程では、コア基板100のキャビティCの上端側に配置された仮固定テープ140にキャパシタ300が搭載される。
図7に示すように、キャパシタ300の厚みT1が第1配線層200を含むコア基板100の厚みT2より薄い場合は、キャパシタ300はキャビティCの厚み方向の中央から上端側にずれた位置に配置される。
キャパシタ300の接続端子320の上面は、コア基板100の上面側の第1配線層200の上面と面一になる高さ位置に配置される。一方、キャパシタ300の接続端子320の下面は、コア基板100の下面側の第1配線層200の下面から内部に沈み込む位置に配置される。
図7では、キャパシタ300の下領域に第1絶縁層400を凹みが発生することなく平坦に形成した例が示されている。
この場合、キャパシタ300がキャビティC内の上端側にずれて配置される分だけ、キャパシタ300の下領域の第1絶縁層400の厚みは、キャパシタ300の上領域の第2絶縁層420の厚みよりも厚くなる。
このため、キャパシタ300の接続端子320の下面に接続されるビアホールVH内のビア導体VC1の深さD1は、キャパシタ300の接続端子320の上面に接続されるビアホールVH内のビア導体VC2の深さD2よりも深くなる。
このような構造になると、キャパシタ300の接続端子320の下面のビア接続と、キャパシタ300の接続端子320の上面のビア接続との間で、電気接続の信頼性が異なってしまう。
図7に示すように、キャパシタ300の接続端子320の下面に接続されるビア導体VC1の深さD1がより深くなるため、ビア導体VC1とキャパシタ300の接続端子320との接続面積が小さくなる。ビアホールVHはレーザでテーパー状に形成されるため、深さが深くなるにつれてビアホールVHの底面の面積が小さくなるためである。
このため、熱応力などが発生してビア導体VC1の底部に応力が集中すると、ビア導体VC1の底部からクラックが発生しやすく、信頼性の低下の要因になる。
以下に説明する実施形態の電子部品内蔵基板では、前述した不具合を解消することができる。
(実施形態)
図8〜図17は実施形態の電子部品内蔵基板の製造方法を説明するための図、図18及び図19は実施形態の電子部品内蔵基板を示す図である。以下、電子部品内蔵基板の製造方法を説明しながら、電子部品内蔵基板及び電子部品装置の構造を説明する。
実施形態の電子部品内蔵基板の製造方法では、まず、図8に示すような構造のコア基板10を用意する。コア基板10は、絶縁材料から形成され、ガラスクロス入りのエポキシ樹脂などからなる。
コア基板10両面側には第1配線層20がそれぞれ形成されている。コア基板10には厚み方向に貫通するスルーホールTHが形成されている。両面側の第1配線層20はスルーホールTH内に形成された貫通導体12によって相互接続されている。コア基板10の厚みは、例えば、60μm〜500μmである。
あるいは、コア基板10のスルーホールTHの内壁にスルーホールめっき層が形成され、スルーホールTHの残りの孔の樹脂が充填されていてもよい。この場合は、両面側の第1配線層20はスルーホールめっき層によって相互接続される。
スルーホールTHはドリル又はレーザによって形成される。第1配線層20及び貫通導体12は、銅などからからなり、フォトリソグラフィ、めっき技術及びウェットエッチングなどを使用して形成される。
本実施形態では、コア基板10の一方の面を上面とし、他方の面を下面として説明する。
コア基板10には、キャビティが配置されるキャビティ形成領域Aが画定されている。
図8(b)の部分平面図に示すように、コア基板10のキャビティ形成領域Aの中央部に帯状の部品搭載パターン5が配置され、部品搭載パターン5の両側に2つの開口部20aが並んで配置されている。部品搭載パターン5はキャビティ形成領域Aを跨ぐように配置される。部品搭載パターン5はその両端がリング状の支持層21に繋がって支持されている。
第1配線層20、部品搭載パターン5及び支持層21は、銅又はアルミニウムなどからなる金属層がフォトリソグラフィ及びエッチングによりパターン化されて同時に形成される。このように、部品搭載パターン5及び支持層21は、第1配線層20と同一層から形成される。
第1配線層20は、電気回路を構築する電気配線である。部品搭載パターン5は、第1配線層20と電気的に絶縁されており、フローティング導体として形成される。あるいは、部品搭載パターン5は第1配線層20と電気的に接続されていてもよい。
また、コア基板10のキャビティ形成領域Aの下面には第1配線層20が形成されておらず、キャビティ形成領域Aの全体が開口部20bとなっている。
次いで、図9に示すように、コア基板10のキャビティ形成領域Aを図9(a)では下面からレーザ加工することにより、コア基板10を貫通するキャビティCを形成する。
このとき、図9(c)に示すように、キャビティCの側壁になる部分に沿って順次レーザ加工を行って、不要な部分のコア基板10をくり抜く。あるいは、所定の面領域を一括でレーザ照射して加工できるレーザ装置を使用して、コア基板10のキャビティ形成領域Aを一括して除去してもよい。
コア基板10をレーザ加工してキャビティCを形成する際に、部品搭載パターン5はレーザでダメージを受けることなく残される。
図9(b)の部分平面図に示すように、キャビティCは平面視で四角形状に形成され、キャビティCの中央部に帯状の部品搭載パターン5が配置される。部品搭載パターン5はキャビティCを跨ぐように配置され、部品搭載パターン5の幅はキャビティCの横幅よりも小さく設定される。
このように、部品搭載パターン5は、キャビティCの開口幅よりも狭い帯状で形成される。
これにより、図9(b)に示すように、平面視すると、部品搭載パターン5によってキャビティC内に2つの第1貫通孔C1及び第2貫通孔C2が区画される。
図9(b)の例では、1つのキャパシタを搭載するため、部品搭載パターン5によってキャビティC内に2つの第1、第2貫通孔C1,C2が区画される。
後述するように、複数のキャパシタを搭載する場合は、十字状の部品搭載パターン5を基本として、4つ以上の貫通孔が区画される。搭載するキャパシタの数に合わせて、部品搭載パターン5によってキャビティC内に複数の貫通孔が区画される。
続いて、図10(a)に示すように、キャビティC内に配置された部品搭載パターン5の内面に接着剤14を形成する。図10(b)の部分平面図に示すように、接着剤14は部品搭載パターン5の2箇所に分けて形成してもよい。
さらに、図11(a)に示すように、キャパシタ30を用意する。図11(a)に例示するキャパシタ30は、誘電体層34と内部電極36が多層積層された構造の積層セラミックチップキャパシタである。
キャパシタ30は、水平方向の両端側に接続端子32をそれぞれ備えており、積層された内部電極36の一端に接続端子32が接続されている。
キャパシタ30の両端側の接続端子32は、キャパシタ本体の上面端部から下面端部まで被覆するように形成され、接続端子32上面及び下面に配線層を接続することができる。キャパシタ30が電子部品の一例である。
そして、キャパシタ30の上面をキャビティC内に配置された部品搭載パターン5に接着剤14によって接着して固定する。
キャパシタ30は中央部が部品搭載パターン5に固定される。また、キャパシタ30の誘電体層34の部分が部品搭載パターン5に固定される。
また、図11(b)の部分平面図に示すように、キャパシタ30の両端側の接続端子32が平面視でキャビティC内に区画された第1貫通孔C1及び第2貫通孔C2に重なるように配置される。
このように、キャパシタ30の両側の接続端子32が部品搭載パターン5及び第1配線層20と接触しないように、キャパシタ30が部品搭載パターン5に搭載される。キャパシタ30は、部品搭載パターン5と電気的に絶縁された状態で搭載される。
本実施形態では、キャビティC内に第1配線層20と同時に形成した部品搭載パターン5を配置し、部品搭載パターン5にキャパシタ30を搭載している。このため、予備的事項の製造方法と違って、キャパシタ30を搭載する際に仮固定テープを使用する必要がないので、製造工程が簡易になり、製造コストの低減を図ることができる。
次いで、図12(a)に示すように、未硬化の第1樹脂フィルム40a及び第2樹脂フィルム42aを用意する。第1、第2樹脂フィルム40a,42aとしては、エポキシ樹脂又はポリイミド樹脂などの絶縁樹脂が使用される。第1、第2樹脂フィルム40a,42aの厚みは、例えば、40μm〜50μmである。
そして、図11(a)の構造体の上面に第1樹脂フィルム40aを熱プレスによって積層する。また同時に、図11(a)の構造体の下面に第2樹脂フィルム42aを熱プレスによって積層する。
さらに、図12(b)に示すように、加熱処理によってコア基板10の上面側の第1樹脂フィルム40aを硬化させて第1絶縁層40を得る。また同時に、加熱処理によってコア基板10の下面側の第2樹脂フィルム42aを硬化させて第2絶縁層42を得る。
これにより、コア基板10の上面に、第1、第2貫通孔C1,C2を埋めてキャパシタ30の上面を覆う第1絶縁層40が形成される。また、コア基板10の下面に、キャパシタ30の下面を覆う第2絶縁層42が形成される。
このように、本実施形態では、仮固定テープを使用することなく、キャビティC内に配置された部品搭載パターン5にキャパシタ30を搭載する。このため、キャパシタ30の両面側から同時に第1樹脂フィルム40a及び第2樹脂フィルム42aを積層することができる。
従って、コア基板10のキャビティCの内壁とキャパシタ30の側面との間の空間Sは、上側の第1樹脂フィルム40a及び下側の第2樹脂フィルム42aから流動してくる樹脂によって充填される。
よって、キャパシタ30の上領域及び下領域に十分な体積の樹脂が残されるため、キャパシタ30の上領域及び下領域で第1絶縁層40及び第2絶縁層42が凹状に形成されることが防止される。これにより、第1絶縁層40及び第2絶縁層42の各外面が全体にわたって平坦になって形成される。
その結果、キャパシタ30の接続端子32の両面側に第1絶縁層40と第2絶縁層42とが所望の厚みで安定して形成される。このため、後述するように、キャパシタ30の両面側にビアホールを形成する際に、ビアホールの深さのばらつきが低減され、ビア接続の信頼性を向上させることができる。
図12(a)及び(b)では、キャパシタ30の厚みが、第1配線層20含むコア基板10の厚みに概ね対応している。このため、コア基板10の両面側に形成される第1絶縁層40と第2絶縁層42とは概ね同じ厚みで形成される。
図13には、キャパシタ30の厚みが第1配線層20含むコア基板10の厚みより薄く設定された態様が示されている。この場合は、粘度の高い接着剤14を使用し、キャパシタ30がコア基板10のキャビティC内の高さ方向の中央に配置されるように接着剤14の厚みが厚くなるように調整する。
これにより、キャパシタ30の厚みがコア基板10の厚みよりも薄い場合であっても、キャパシタ30の両面側に形成される第1絶縁層40と第2絶縁層42とを同じ厚みで形成することができる。
よって、後述するように、キャパシタ30の両面側に配置されるビアホールの深さを同じに設定できるため、キャパシタ30の両面側でのビア接続の信頼性を同等にすることができる。
このように、部品搭載パターン5にキャパシタ30を搭載する際に、接着剤14の厚みを調整することにより、キャパシタ30の高さ位置を調整することができる。
これにより、コア基板10の一方の面からキャパシタ30の一方の面までの高さ(段差)と、コア基板10の他方の面からキャパシタ30の他方の面までの高さ(段差)とが等しくなる。
次いで、図14に示すように、コア基板10の上面側の第1絶縁層40をレーザ加工することにより、キャパシタ30の接続端子32の上面及び第1配線層20に到達する第1ビアホールVH1を形成する。また同時に、コア基板10の下面側の第2絶縁層42をレーザ加工することにより、キャパシタ30の接続端子32の下面及び第1配線層20に到達する第2ビアホールVH2を形成する。
続いて、図15に示すように、第1絶縁層40の上に第2配線層22を形成する。第2配線層22は、第1ビアホールVH1を介してキャパシタ30の接続端子32の上面及び第1配線層20に接続される。
また同様に、第2絶縁層42の上に第3配線層24を形成する。第3配線層24は、第2ビアホールVH2を介してキャパシタ30の接続端子32の下面及び第1配線層20に接続される。
第2配線層22及び第3配線層24は、セミアディティブ法によって形成される。図16(a)は、前述した図14のキャパシタ30の左側の接続端子32上の第1ビアホールVH1の周りを拡大した部分拡大図である。
詳しく説明すると、まず、図16(a)に示すように、第1ビアホールVH内を過マンガン酸法などでデスミア処理することにより、第1ビアホールVH1内の樹脂スミアを除去してクリーニングする。
次いで、図16(b)に示すように、無電解めっき又はスパッタ法により、第1ビアホールVH1の内壁及び第1絶縁層40の上にシード層22aを形成する。
さらに、図16(c)に示すように、第2配線層22が配置される領域に開口部43aが設けられためっきレジスト層43を形成する。
次いで、図17(a)に示すように、シード層22aをめっき給電経路に利用する電解めっきにより、第1ビアホールVH1及びめっきレジスト層43の開口部43aを埋め込むように金属めっき層22bを形成する。シード層22a及び金属めっき層22bは銅などから形成される。
さらに、図17(b)に示すように、めっきレジスト層43を除去した後に、金属めっき層22bをマスクにしてシード層22aをエッチングする。
以上により、シード層22a及び金属めっき層22bから第2配線層22が形成される。
あるいは、第2配線層22及び第3配線層24は、MSAP(Modified Semi Additive Process)工法、又はサブトラクティブ法によって形成してもよい。
その後に、図18に示すように、図15の第1絶縁層40の上に、第2配線層22の接続部上に開口部44aが設けられたソルダレジスト層44を形成する。また同様に、図15の第2絶縁層42の上に、第3配線層24の接続部上に開口部46aが設けられたソルダレジスト層46を形成する。
以上により、図18に示すように、実施形態の電子部品内蔵基板1が製造される。
図19は、図18の電子部品内蔵基板1のキャパシタ30の周りの構造を拡大した部分拡大図である。
図18に示すように、実施形態の電子部品内蔵基板1は、厚み方向の中央部に前述した図8で説明した構造のコア基板10を備えている。コア基板10の両面に第1配線層20がそれぞれ形成されている。両面側の第1配線層20は、コア基板10のスルーホールTH内に形成された貫通導体12によって相互接続されている。
コア基板10には厚み方向に貫通するキャビティCが形成されている。前述した図11(b)の部分平面図を加えて参照すると、コア基板10の上面には、キャビティCを跨ぐように部品搭載パターン5が配置されている。
部品搭載パターン5はリング状の支持層21に繋がって支持されている。部品搭載パターン5及び支持層21は、第1配線層20と同一層から形成される。図11の例では、部品搭載パターン5及び支持層21は、第1配線層20と絶縁されているが、第1配線層20に接続されていてもよい。
前述した図11(b)のキャビティCを平面視すると、キャビティCは四角形状で形成され、キャビティCの中央部に部品搭載パターン5が帯状に配置されている。
また、キャビティCを平面視すると、キャビティCは部品搭載パターン5によって2つの第1貫通孔C1及び第2貫通孔C2に区画されている。キャビティCを第1貫通孔C1と第2貫通孔C2とに分離するように部品搭載パターン5が帯状に配置されている。
キャビティC内に配置された部品搭載パターン5の内面に接着剤14によって、前述した図11(a)で説明したキャパシタ30が固定されている。キャパシタ30は両端側に接続端子32を備えている。
キャパシタ30の上面側の誘電体層34の部分が部品搭載パターン5に接着剤14によって固定されている。キャパシタ30の両端側の接続端子32が平面視でキャビティC内に区画された第1貫通孔C1及び第2貫通孔C2に重なるように配置されている。キャパシタ30の接続端子32と部品搭載パターン5とは離れて配置されて電気的に絶縁されている。
また、コア基板10の上面側に第1絶縁層40が形成されている。第1絶縁層40によって第1貫通孔C1及び第2貫通孔C2が埋め込まれ、キャパシタ30の上面及び第1配線層20が第1絶縁層40で覆われている。
また、コア基板10の下面側に第2絶縁層42が形成されており、キャパシタ30の下面及び第1配線層20が第2絶縁層42で覆われている。
コア基板10のキャビティCの内壁とキャパシタ30の側面との間の空間Sに第1絶縁層40と第2絶縁層42とが充填されている。このようにして、キャビティC内に第1絶縁層40と第2絶縁層42が充填されている。
前述した図12(a)及び(b)の工程で説明したように、空間Sの上部に第1絶縁層40が充填され、空間Sの下部に第2絶縁層42が充填され、空間S内で両者が一体化されている。
また、第1絶縁層40には、キャパシタ30の接続端子32の上面及びコア基板10の上側の第1配線層20に到達する第1ビアホールVH1が形成されている。第1絶縁層40の上には、第2配線層22が形成されている。第2配線層22は、第1ビアホールVH1内のビア導体を介してキャパシタ30の接続端子32の上面及び第1配線層20に接続されている。
また、第2絶縁層42には、キャパシタ30の接続端子32の下面及びコア基板10の下側の第1配線層20に到達する第2ビアホールVH2が形成されている。第2絶縁層42の上には、第3配線層24が形成されている。第3配線層24は、第2ビアホールVH2内のビア導体を介してキャパシタ30の接続端子32の下面及び第1配線層20に接続されている。
さらに、第1絶縁層40の上に、第2配線層22の接続部上に開口部44aが設けられたソルダレジスト層44が形成されている。また同様に、第2絶縁層42の上に、第3配線層24の接続部上に開口部46aが設けられたソルダレジスト層46が形成されている。
図18の例では、コア基板10の両面側に2層の配線層がそれぞれ積層されているが、コア基板10の両面側に形成される配線層の積層数は任意に設定することができる。
前述した製造方法で説明したように、実施形態の電子部品内蔵基板1では、コア基板10のキャビティC内に配置された部品搭載パターン5にキャパシタ30を搭載している。
このため、キャパシタ30を搭載する際に仮固定テープを使用する必要がないと共に、キャパシタ30の上下面側に同時に第1絶縁層40及び第2絶縁層42を形成することできる。よって、製造工程が簡易になり、製造コストの低減を図ることができる。
さらに、前述した図12(a)及び(b)の工程で説明したように、キャパシタ30の上下面側から同時に樹脂を流動させて第1絶縁層40及び第2絶縁層42を形成している。
これにより、コア基板10のキャビティCの内壁とキャパシタ30の側面との間の空間Sに樹脂が流れ込むとしても、キャパシタ30の上領域及び下領域に十分な体積の樹脂を残すことができる。このため、キャパシタ30を覆う領域で第1絶縁層40及び第2絶縁層42が凹状に形成されることが防止される。
その結果、コア基板10内又は複数のコア基板10間で、第1ビアホールVH1及び第2ビアホールVH2の深さのばらつきが低減され、製造歩留りを向上させることができる。
また、図19の部分拡大断面図に示すように、コア基板10のキャビティ内に配置された部品搭載パターン5に接着剤14を介してキャパシタ30を搭載する構造を採用している。
このため、接着剤14を厚みの調整が可能な台座として使用することにより、キャパシタ30の上側の第1絶縁層40の厚みと、キャパシタ30の下側の第2絶縁層42の厚みとが同じになるように調整することができる。
前述した図13で説明したように、図19のキャパシタ30の厚みT1が第1配線層20を含むコア基板10の厚みT2よりも薄い場合、接着剤14の厚みを厚くすることにより、キャパシタ30をキャビティCの高さ方向の中央に配置することができる。
このように、コア基板10の全体の厚みよりも薄い電子部品を搭載する場合であっても、キャパシタ30の上側の第1絶縁層40の厚みと、キャパシタ30の下側の第2絶縁層42の厚みとを同じに設定することができる。
よって、図19に示すように、キャパシタ30の上側の第1ビアホールVH内のビア導体VC1の深さD1と、キャパシタ30の下側の第2ビアホールVH2内のビア導体VC2の深さD2とを同じに設定することができる。
これにより、キャパシタ30の片面側でビアホールの深さが深くなることに起因するビア導体のクラックの発生が防止され、ビア接続の信頼を向上させることができる。このように、キャパシタ30の接続端子32の上面と下面との間で、ビア接続の高い信頼性を同等に得ることができる。
本実施形態では、電子部品としてキャパシタ30を例示するが、半導体チップやインダクタなどの各種の電子部品を搭載することができる。
半導体チップを使用する場合は、表面側に素子形成領域を備えた半導体チップの背面をコア基板10のキャビティC内の部品搭載パターン5に接着剤14で搭載する。そして、半導体チップの表面側の素子形成領域に配置された接続パッドにビアホールが配置されて配線層が接続される。
あるいは、TSV(Through Silicon Via)技術を使用して半導体チップが積層された半導体デバイスを使用してもよい。この場合は、半導体デバイスの両面側に接続パッドが配置されており、両面側の接続パッドに配線層をそれぞれ接続することができる。
図20には、実施形態の変形例の電子部品内蔵基板1aが示されている。図20の変形例の電子部品内蔵基板1aのように、図18の電子部品内蔵基板1のコア基板10の代わりに、多層配線を内蔵したコア基板11を使用してもよい。
図20の例では、コア基板11には、4層の配線層26が絶縁層49を介して積層されている。4層の配線層26は絶縁層49に形成されたビアホールVH内のビア導体を介して相互接続されている。コア基板11の最上の配線層26を形成する際に、同時に部品搭載パターン5を形成すればよい。
コア基板11のキャビティ形成領域の内部には多層配線は形成されておらず、コア基板11のキャビティ形成領域をレーザ加工することにより、同様なキャビティCを形成することができる。そして、同様に、キャビティC内の部品搭載パターン5にキャパシタ30が搭載される。
このように、多層配線を内蔵したコア基板11であっても、同様な構造を容易に構築することができる。
図20において、コア基板11の構造以外の要素は前述した図18と同一であるため、同一符号を付してその説明を省略する。
次に、コア基板10のキャビティC内の部品搭載パターン5に複数のキャパシタ30を搭載する態様について説明する。
最初に、2つのキャパシタ30を搭載する態様について説明する。図21〜図23は、2つのキャパシタを部品搭載パターンに搭載した様子を示す部分平面図である。
図21(a)〜(c)は、2つのキャパシタを搭載する場合の第1例を示す図である。図21(b)は図21(a)の部品搭載パターン5のみを裏側からみた平面図である。図21(c)は図21(a)のI−Iに沿った断面図である。
図21(a)及び(b)に示すように、2つのキャパシタを搭載する場合の第1例では、平面視でコア基板10のキャビティC内に部品搭載パターン5を十字状に配置する。
図21(b)に示すように、十字状の部品搭載パターン5は横方向パターン5aと縦方向パターン5bとが交差して構築される。横方向パターン5aと縦方向パターン5bとの各両端が支持層21に繋がって支持されている。
図21(a)に示すように、横方向パターン5aと縦方向パターン5bとがキャビティCをそれぞれ跨ぐように配置される。平面視すると、十字状の部品搭載パターン5によってキャビティC内に4つの貫通孔Cxが区画されている。
そして、縦方向パターン5bの両側の横方向パターン5aに2つのキャパシタ30が並んで搭載される。キャパシタ30は両側の接続端子32が縦方向を向いて搭載され、各接続端子32が縦方向に配置された貫通孔Cxに重なって配置される。
縦方向パターン5bを設けることにより、横方向パターン5aに複数のキャパシタ30を搭載しても、その重さによる横方向パターン5aの変形を防止することができる。
また、図21(c)の断面図を加えて参照すると、十字状の部品搭載パターン5の縦方向パターン5bの両端部の上に、コア基板10と同じ材料から形成された絶縁壁部7が配置されている。図21(a)では、絶縁壁部7はコア基板10の本体と繋がって一体的に形成されている。
このように、本実施形態では、横方向に隣り合う2つキャパシタ30の接続端子32の間に絶縁壁部7を配置している。これにより、キャパシタ30を部品搭載パターン5に搭載する際に、キャパシタ30が回転して傾いて搭載されるとしても、絶縁壁部7によって2つのキャパシタ30の接続端子32が接触することが防止される。
また、図21の(c)の断面図に示すように、絶縁壁部7の幅W1は部品搭載パターン5の縦方向パターン5bの幅W2よりも広く設定されている。このため、2つキャパシタ30を部品搭載パターン5に搭載する際に、キャパシタ30の接続端子32が縦方向パターン5bに接触して2つのキャパシタ30の間で電気ショートすることが防止される。
図21(c)では、絶縁壁部7の高さをコア基板10の厚みと同じに設定しているが、絶縁壁部7の高さをコア基板10の厚みよりも低く設定してもよい。
絶縁壁部7は、コア基板10をレーザ加工してキャビティCを形成する際に、部品搭載パターン5の縦方向パターン5b上の両端部にコア基板10が残されて配置される。
図22には2つのキャパシタを搭載する場合の第2例が示されている。図22に示すように、絶縁壁部7をコア基板10と分離して形成し、十字状の部品搭載パターン5の縦方向パターン5bの中央部に絶縁壁部7を配置してもよい。
図22の第2例においても、横方向に隣り合うキャパシタ30の接続端子32の間に絶縁壁部7が存在するため、キャパシタ30の接続端子32同士が接触することが防止される。
図22のように、横方向に隣り合うように2つのキャパシタ30を搭載すると、絶縁壁部7が存在しない場合は、2つのキャパシタ30の間の領域は樹脂を充填しにくいため、凹状に形成されるおそれがある。
図22では、2つのキャパシタ30の間の縦方向パターン5bの中央部に絶縁壁部7を予め配置しているため、その領域に樹脂を充填する必要がない。このため、2つのキャパシタ30を樹脂で封止する際に、信頼性よく樹脂を充填することができる。
また、図23には2つのキャパシタを搭載する場合の第3例が示されている。図23に示すように、絶縁壁部7をコア基板10から分離して形成し、十字状の部品搭載パターン5の縦方向パターン5b上に絶縁壁部7を分割して配置してもよい。第3例においても、同様に、隣り合う2つのキャパシタ30の接続端子32の間に絶縁壁部7が配置されるため、キャパシタ30の接続端子32同士が接触することが防止される。
このように、本実施形態では、支持板となる部品搭載パターン5の上に絶縁壁部7を形成するため、コア基板10から分離した状態で、部品搭載パターン5上の任意の位置に絶縁壁部7を配置することができる。
これにより、2つのキャパシタ30の間での電気ショートの発生を防止し、かつ、樹脂の充填が良好になるような最適な位置に絶縁壁部7を配置することができる。
また、絶縁壁部7の幅W1を部品搭載パターン5の縦方向パターン5bの幅W2よりも広く設定している。これにより、キャパシタ30の間での電気ショートの発生を防止できるので、複数のキャパシタ30の配置ピッチを狭くして、実装密度を向上させることも可能になる。
次に、4つのキャパシタ30を搭載する態様について説明する。図24〜図27は、4つのキャパシタを部品搭載パターンに搭載した様子を示す部分平面図である。
図24は4つのキャパシタを搭載する場合の第1例を示す図である。図24に示すように、4つのキャパシタを搭載する場合の第1例では、前述した図21(a)のキャビティC内に配置された十字状の部品搭載パターン5が縦方向に2つ並んで配置されている。
上側の十字状の部品搭載パターン5xと下側の十字状の部品搭載パターン5yとの間に横方向に延びる連結バー6が配置されている。連結バー6は、十字状の部品搭載パターン5x,5yを支持する支持層21(図21(b)参照)に繋がって支持されている。
上側の十字状の部品搭載パターン5xの縦方向パターン5bの下端が連結バー6に繋がって支持されている。また、下側の十字状の部品搭載パターン5yの縦方向パターン5bの上端が連結バー6に繋がって支持されている。
上側の十字状の部品搭載パターン5xの縦方向パターン5b上の上部にコア基板10に繋がる絶縁壁部7aが形成されている。また、下側の十字状の部品搭載パターン5yの縦方向パターン5b上の下部にコア基板10に繋がる絶縁壁部7bが形成されている。
さらに、連結バー6上の両端部にコア基板10に繋がる絶縁壁部7cが形成されている。また、連結バー6と縦方向パターン5bとの交差部分に十字状の絶縁壁部7dがコア基板10と分離されて形成されている。
そして、上側の十字状の部品搭載パターン5xの横方向パターン5aに2つのキャパシタ30が並んで搭載されている。同様に、下側の十字状の部品搭載パターン5yの横方向パターン5aに2つのキャパシタ30が並んで搭載されている。
各キャパシタ30は両側の接続端子32が縦方向を向いて搭載され、各接続端子32が縦方向に配置された貫通孔Cxに重なって配置される。
このようにして、キャビティC内に配置された2つの十字状の部品搭載パターン5x,5yに4つのキャパシタ30が搭載されている。
図24では、横方向で隣り合う2つのキャパシタ30の間に絶縁壁部7a,7b,7dが配置されているだけではなく、縦方向で隣り合う2つのキャパシタ30の間にも絶縁壁部7c,7dが配置されている。
このため、横方向及び縦方向に2列でキャパシタ30を搭載する場合であっても、横方向及び縦方向において、キャパシタが傾いたり、位置ずれするとしても、キャパシタ30の接続端子32同士が接触することが防止される。
また、図25には、4つのキャパシタを搭載する場合の第2例が示されている。図25のように、上記した図24において、連結バー6上の両端部に配置された絶縁壁部7cを省略してもよい。
また、図26には、4つのキャパシタを搭載する場合の第3例が示されている。図26に示すように、上側の十字状の部品搭載パターン5xの2つのキャパシタ30の間の縦方向パターン5b上の中央部に一つの絶縁壁部7eが配置されている。
また同様に、下側の十字状の部品搭載パターン5yの2つのキャパシタ30の間の縦方向パターン5b上の中央部に一つの絶縁壁部7fが配置されている。
絶縁壁部7e,7fは、縦方向パターン5bの中央から2つのキャパシタ30の接続端子32の間の領域までそれぞれ延在している。また、絶縁壁部7e,7fは、コア基板10と分離されてそれぞれ配置されている。
さらに、縦方向で隣り合う右列の2つのキャパシタ30の接続端子32の間の連結バー6の上に絶縁壁部7gが配置されている。また同様に、縦方向で隣り合う左列の2つのキャパシタ30の接続端子32の間の連結バー6の上に絶縁壁部7hが配置されている。絶縁壁部7g,7hは、コア基板10と分離されて配置されている。
また、図27には、4つのキャパシタを搭載する場合の第4例が示されている。図27に示すように、横方向で隣り合う上列の2つのキャパシタ30の上下の接続端子32の間の縦方向パターン5bの上に2つの絶縁壁部7iが分割されて配置されている。
また同様に、横方向で隣り合う下列の2つのキャパシタ30の上下の接続端子32の間の縦方向パターン5bの上に2つの絶縁壁部7jが分割されて配置されている。絶縁壁部7i,7jは、コア基板10と分離されて配置されている。
また、上記した図26と同様に、縦方向で隣り合う右列の2つのキャパシタ30の接続端子32の間の連結バー6上に絶縁壁部7kが配置されている。また、縦方向で隣り合う左列の2つのキャパシタ30の接続端子32の間の連結バー6上に絶縁壁部7が配置されている。
図25〜図27の第2〜第4例の構造は、図25の第1例の構造と同様な効果を奏する。
図24〜図27のレイアウト以外に、複数本の横方向パターン5aと複数本の縦方向パターン5bとを交差させて格子状の部品搭載パターン5を構築してもよい。
例えば、図24のレイアウトの部品搭載パターン5x,5yが横方向に2つ並んで配置される。
図28には、前述した図18の電子部品内蔵基板1を使用した電子部品装置2が示されている。図28に示すように、実施形態の電子部品装置2では、前述した図18の電子部品内蔵基板1の上面側の第2配線層22の接続部に、半導体チップ50のパッドがはんだなどのバンプ電極52によってフリップチップ接続されている。
半導体チップ50は、第2配線層22及び第1配線層20を介してキャパシタ30に電気的に接続されている。
さらに、電子部品内蔵基板1と半導体チップ50との間にアンダーフィル樹脂54が充填されている。半導体チップ50は、例えばCPUなどのLSIチップである。前述した電子部品内蔵基板1のキャパシタ30が第1電子部品の一例であり、半導体チップ50が第2電子部品の一例である。
さらに、電子部品内蔵基板1の下面側の第3配線層24の接続部にはんだボールなどからなる外部接続端子Tが設けられる。
実施形態の電子部品装置2では、電子部品内蔵基板1に内蔵されたキャパシタ30は、半導体チップ50の電源ラインとグランドラインとの間に配置されるデカップリングキャパシタとして機能する。デカップリングキャパシタは、電源電圧を安定させ、かつ高周波ノイズを低減させる目的で使用される。
前述したように、電子部品内蔵基板1では、キャパシタ30が搭載された部品搭載パターン5の両側に第1貫通孔C1及び第2貫通孔C2が区画されている。このため、キャパシタ30の接続端子32の上面及び下面に配線ライン接続することができるため、デカップリングキャパシタの回路設計の自由度を向上させることができる。
1,1a…電子部品内蔵基板、2…電子部品装置、5,5x,5y…部品搭載パターン、5a…横方向パターン、5b…縦方向パターン、6…連結バー、7,7a〜7…絶縁壁部、10,11…コア基板、12…貫通導体、14…接着剤、20…第1配線層、20a,20b,43a,44a,46a…開口部、22…第2配線層、24…第3配線層、26…配線層、30…キャパシタ、32…接続端子、40…第1絶縁層、40a…第1樹脂フィルム、42…第2絶縁層、42a…第2樹脂フィルム、43…めっきレジスト層、44,46…ソルダレジスト層、49…絶縁層、50…半導体チップ、52…バンプ電極、54…アンダーフィル樹脂、A…キャビティ形成領域、C…キャビティ、C1…第1貫通孔、C2…第2貫通孔、Cx…貫通孔、T…外部接続端子、TH…スルーホール、VC1,VC2…ビア導体、VH1…第1ビアホール、VH2…第2ビアホール。

Claims (11)

  1. コア基板と、
    前記コア基板を貫通するキャビティと、
    前記コア基板の一方の面に形成された配線層と、
    前記配線層と同一層から形成され、前記キャビティを跨ぐと共に、平面視で前記キャビティを複数の貫通孔に区画する部品搭載パターンと、
    前記部品搭載パターンに搭載され、前記キャビティ内に配置された電子部品と、
    前記コア基板の一方の面に形成され、前記複数の貫通孔を埋めて前記電子部品の一方の面を覆う第1絶縁層と、
    前記コア基板の他方の面に形成され、前記電子部品の他方の面を覆う第2絶縁層と
    を有し、
    前記電子部品は中央部が前記部品搭載パターンに固定されると共に、前記電子部品の両端側はそれぞれ前記複数の貫通孔と平面視で重なるように配置され、
    前記電子部品の側面と前記キャビティの内壁との間の空間は、平面視で前記貫通孔と重なり、
    前記キャビティ内は前記第1絶縁層と前記第2絶縁層とにより充填されていることを特徴とする電子部品内蔵基板。
  2. 前記部品搭載パターンは、前記キャビティの開口幅よりも狭い帯状であることを特徴とする請求項1に記載の電子部品内蔵基板。
  3. 前記部品搭載パターンは、縦方向パターンと横方向パターンとが交差する十字状であり、2つの前記電子部品が横方向パターンに並べて配置されると共に、2つの前記電子部品の間に前記縦方向パターンと前記横方向パターンとの交差部分が位置することを特徴とする請求項1に記載の電子部品内蔵基板。
  4. 前記電子部品の厚みは前記コア基板の厚みよりも薄く、かつ、前記電子部品は前記部品搭載パターンに接着剤で固定され、
    前記コア基板の一方の面から前記電子部品の一方の面までの高さと、前記コア基板の他方の面から前記電子部品の他方の面までの高さとが等しいことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の電子部品内蔵基板。
  5. 前記2つの電子部品間の前記縦方向パターンの上に、前記コア基板と同じ材料から形成された絶縁壁部が配置されていることを特徴とする請求項3に記載の電子部品内蔵基板。
  6. 前記第1絶縁層に形成され、前記貫通孔に配置された前記電子部品の接続端子の上面に到達するビアホールと、
    前記第1絶縁層の上面に形成され、前記ビアホールを介して前記電子部品の接続端子の上面に接続される配線層と
    を有することを特徴とすることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の電子部品内蔵基板。
  7. 前記電子部品の長手方向の両端部に接続端子が形成され、
    前記接続端子の側面と前記キャビティの内壁との間の空間は、平面視で前記貫通孔と重なることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の電子部品内蔵基板。
  8. コア基板と、
    前記コア基板を貫通するキャビティと、
    前記コア基板の一方の面に形成された配線層と、
    前記配線層と同一層から形成され、前記キャビティを跨ぐと共に、平面視で前記キャビティを複数の貫通孔に区画する部品搭載パターンと、
    前記部品搭載パターンに搭載され、前記キャビティ内に配置された第1電子部品と、
    前記コア基板の一方の面に形成され、前記複数の貫通孔を埋めて前記第1電子部品の一方の面を覆う第1絶縁層と、
    前記コア基板の他方の面に形成され、前記第1電子部品の他方の面を覆う第2絶縁層と、を有し、
    前記第1電子部品は中央部が前記部品搭載パターンに固定されると共に、前記第1電子部品の両端側はそれぞれ前記複数の貫通孔と平面視で重なるように配置され、
    前記第1電子部品の側面と前記キャビティの内壁との間の空間は、平面視で前記複数の貫通孔と重なり、
    前記キャビティ内は前記第1絶縁層と前記第2絶縁層とにより充填されている電子部品内蔵基板と、
    前記電子部品内蔵基板の上に搭載され、前記第1電子部品と電気的に接続された第2電子部品とを有することを特徴とする電子部品装置。
  9. コア基板を用意する工程と、
    コア基板の一方に面に、配線層と、前記配線層と同一層からなる部品搭載パターンとを形成する工程と、
    前記コア基板を貫通するキャビティを形成して、前記キャビティを跨ぐように前記部品搭載パターンを配置すると共に、平面視で前記部品搭載パターンによって前記キャビティ内に複数の貫通孔を区画する工程と、
    前記部品搭載パターンに電子部品を搭載して、前記電子部品を前記キャビティ内に配置する工程と、
    前記コア基板の一方の面に、前記貫通孔を埋めて前記電子部品の一方の面を覆う第1絶縁層を形成すると共に、前記コア基板の他方の面に、前記電子部品の他方の面を覆う第2絶縁層を形成し、前記キャビティ内を前記第1絶縁層と前記第2絶縁層とで充填する工程と
    を有し、
    前記電子部品を搭載する工程において、前記電子部品の中央部を前記部品搭載パターンに固定すると共に、前記電子部品の両端側をそれぞれ前記複数の貫通孔と平面視で重なるように配置し、前記電子部品の側面と前記キャビティの内壁との間の空間は、平面視で前記貫通孔と重なることを特徴とする電子部品内蔵基板の製造方法。
  10. 前記電子部品を搭載する工程において、
    前記電子部品の厚みは前記コア基板の厚みよりも薄く、かつ、前記電子部品を前記部品搭載パターンに接着剤で固定し、
    前記接着剤の厚みを調整することにより、電子部品の高さ位置を調整することを特徴とする請求項9に記載の電子部品内蔵基板の製造方法。
  11. 前記部品搭載パターンを形成する工程において、
    縦方向パターンと横方向パターンとが交差する十字状の部品搭載パターンを形成し、
    前記キャビティを形成する工程において、
    前記十字状の部品搭載パターンの縦方向パターンの上に前記コア基板と同じ材料から形成される絶縁壁部を配置し、
    前記電子部品を搭載する工程において、
    前記電子部品の間に前記絶縁壁部が配置されるように、前記縦方向パターンの両側の横方向パターンに2つの前記電子部品を搭載することを特徴とする請求項9又は10に記載の電子部品内蔵基板の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10737495B2 (en) 2018-02-13 2020-08-11 Seiko Epson Corporation Liquid ejecting apparatus and maintenance method of liquid ejecting apparatus
JP2019176118A (ja) * 2018-03-28 2019-10-10 京セラ株式会社 配線基板
KR102595865B1 (ko) * 2019-03-04 2023-10-30 삼성전자주식회사 하이브리드 인터포저를 갖는 반도체 패키지
US20220130741A1 (en) * 2020-10-27 2022-04-28 Qualcomm Incorporated Package structure for passive component to die critical distance reduction
KR20220067630A (ko) * 2020-11-17 2022-05-25 삼성전자주식회사 반도체 패키지

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4437361B2 (ja) 2000-07-21 2010-03-24 イビデン株式会社 プリント配線板及びプリント配線板の製造方法
FI119583B (fi) * 2003-02-26 2008-12-31 Imbera Electronics Oy Menetelmä elektroniikkamoduulin valmistamiseksi
JP4648230B2 (ja) 2006-03-24 2011-03-09 日本特殊陶業株式会社 配線基板の製造方法
KR101422437B1 (ko) 2011-05-13 2014-07-22 이비덴 가부시키가이샤 배선판 및 그 제조 방법
JP5955023B2 (ja) * 2012-02-23 2016-07-20 京セラ株式会社 部品内蔵印刷配線板及びその製造方法
KR101420526B1 (ko) * 2012-11-29 2014-07-17 삼성전기주식회사 전자부품 내장기판 및 그 제조방법
JP2014220366A (ja) 2013-05-08 2014-11-20 イビデン株式会社 電子部品内蔵配線板および電子部品内蔵配線板の製造方法
JP2015159153A (ja) * 2014-02-21 2015-09-03 イビデン株式会社 電子部品内蔵多層配線板
JP2015191996A (ja) * 2014-03-28 2015-11-02 京セラサーキットソリューションズ株式会社 印刷配線板およびその製造方法
JP2015220282A (ja) * 2014-05-15 2015-12-07 イビデン株式会社 プリント配線板
KR101609264B1 (ko) * 2014-12-09 2016-04-05 삼성전기주식회사 전자소자 내장 기판 및 그 제조 방법
JP2016219478A (ja) * 2015-05-15 2016-12-22 イビデン株式会社 配線基板及びその製造方法

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