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CN101690434B - 元器件内置基板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种防止因焊料或导电性粘接剂蔓延所造成的短路、且可靠性高的元器件内置基板的制造方法。本发明中，在金属箔(1)的一个主面上，形成应连接电路元器件(6)的连接盘区域(3a)和包围该连接盘区域的防湿区域(4)。使用焊料(5)将电路元器件(6)的端子电极(6a)与连接盘区域(3a)电连接，在金属箔(1)及电路元器件上重叠未固化的树脂(7)并进行压接，形成埋设了电路元器件的树脂层(7)。其后，对金属箔(1)进行加工，形成布线图案(1b)。防湿区域(4)是将金属箔1的一个主面进行粗化或氧化后、使得焊料润湿性比连接盘区域3a要差的区域，或由焊料润湿性差的金属构成。

Description

元器件内置基板的制造方法
技术领域
本发明涉及在树脂层的内部埋设电路元器件的元器件内置基板的制造方法。
背景技术
近年来，随着电子设备的小型化，要求用于安装片状电容器等电路元器件的电路基板实现小型化。受此要求，通过在电路基板内部埋设电路元器件来制作模块，从而削减电路元器件的安装面积，力图实现电路基板的小型化。其中，在树脂基板的内部埋设电路元器件的元器件内置基板有以下优点：重量轻，而且由于无需像陶瓷基板那样进行高温烧成，所以对内置的电路元器件限制少。
专利文献1中提出了一种元器件内置基板的制造方法：即，通过导电性粘接剂在金属箔上安装电路元器件，将由无机填料和热固化性树脂构成的树脂片材重叠在金属箔上并进行压接，使树脂片材热固化，从而形成埋设了电路元器件的树脂层，其后加工金属箔而形成布线图案。
然而，所述制造方法中，在安装电路元器件或压接树脂片材时，由于导电性粘接剂沿金属箔的主面方向蔓延，所以导电性粘接剂彼此接触，或导电性粘接剂搭接到相邻的布线图案，而可能发生短路。如上所述的问题在使用焊料来代替导电性粘接剂时也发生。例如，在为了安装电路元器件而进行回流焊接时，由于熔融的焊料沿金属箔的主面方向蔓延，因此可能在相邻连接盘间发生短路。特别是，元器件内置基板采用多层化结构时，由于回流时的热量经过多次作用于最先安装的电路元器件，所以有可能焊料再熔融从而发生焊料迸流。
专利文献2提出了一种元器件内置基板的制造方法，该制造方法通过在金属箔的一个主面上形成具有开口部的绝缘层，来防止焊料、或导电性粘接剂的蔓延。
图9表示专利文献2所示的元器件内置基板的制造方法的一个示例。以下，使用图9说明现有的元器件内置基板的制造方法。
如图9的(a)所示，在金属箔51上形成绝缘层52，该绝缘层52具有使金属箔51的一部分露出的开口部52a。
接着，如图9的(b)所示，在开口部52a的内部填充焊料53。
接着，如图9的(c)所示，在绝缘层52上配置电路元器件54，以使焊料53与电路元器件54的端子电极54a接触，并将焊料53与端子电极54a进行焊接。
接着，如图9的(d)所示，在绝缘层52及电路元器件54上，重叠由无机填料和热固化性树脂构成的树脂片材并进行压接，形成埋设了电路元器件54的树脂层55。此外，在树脂层55形成的同时，也将背面侧的金属箔56进行接合。
最后，通过加工正反面的金属箔51、56，形成布线图案51a、56a。
所述方法中，绝缘层52的开口部52a起到作为防止焊料53蔓延的围栏的作用。然而，由于需要在开口部52a填充焊料53或导电性粘接剂，所以需要较多的量的焊料或导电性粘接剂。特别是，在使用焊料的情况下，因焊料量多而发生焊料迸流的可能性增大，因此存在可靠性方面的问题。另外，当树脂层55与绝缘层52由不同种材料形成时，不同种界面之间的粘着强度降低，也可能因此发生焊料迸流。近年来，随着小型化、和高密度化，安装内置于元器件内置基板的元器件的连接盘间隔变得非常小，从而要求较高的抗焊料迸流性能。
专利文献1：日本国专利特开平11-220262号公报
专利文献2：日本国专利特开2005-26573号公报
发明内容
因此，本发明的优选实施方式的目的在于，提供一种防止因焊料或导电性粘接剂的蔓延所造成的短路、可靠性高的元器件内置基板的制造方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种包含以下(a)～(d)的工序的元器件内置基板的制造方法。即，包括：
(a)在金属箔的一个主面上形成连接盘区域和防湿区域的工序，所述连接盘区域应连接电路元器件，所述防湿区域包围所述连接盘区域，其焊料或导电性粘接剂的润湿性比所述连接盘区域要差；
(b)使用所述焊料或导电性粘接剂将所述电路元器件的端子电极与所述连接盘区域电连接的工序；
(c)在所述金属箔及所述电路元器件上、形成埋设了所述电路元器件的树脂层的工序；以及
(d)加工所述金属箔、而形成布线图案的工序。
本发明的制造方法中，首先在金属箔的一个主面上，形成应连接电路元器件的连接盘区域和防湿区域。所谓连接盘区域，是指应使用焊料或导电性粘接剂与电路元器件的端子电极电连接的部位。这些连接盘区域与端子电极的位置、和数量对应而形成。连接盘区域最好以不横跨多个端子电极间的方式形成，连接盘区域与电路元器件的端子电极最好一对一地形成。此外，也可以将适当布线区域与连接盘区域连结形成。
另一方面，防湿区域是焊料或导电性粘接剂的润湿性比连接盘区域要差的区域，例如粗化或氧化了金属箔的一个主面的区域，即，可以由粗面或氧化膜形成，也可以由焊料或导电性粘接剂的润湿性比构成连接盘区域的金属要差的金属形成。也可以在粗面上形成氧化膜。由粗面或氧化膜构成的防湿区域与连接盘区域相比，具有焊料或导电性粘接剂不易润湿蔓延的性质。另外，当连接盘区域由铜或铜合金构成时，也可以由钴、镍、钨、钼、铝、铬、铁、锌或这些金属的合金形成防湿区域。防湿区域虽然也可以包围连接盘区域的整个周边，但在将布线区域与连接盘区域连结形成时，防湿区域只要包围除布线区域被引出的部分以外的连接盘区域的周围即可。
在形成了连接盘区域和防湿区域的金属箔中，在该连接盘区域装载电路元器件，使用焊料或导电性粘接剂将电路元器件的端子电极与连接盘区域电连接。此时，由于焊料或导电性粘接剂只要是为了连接端子电极与连接盘区域所需的最少量即可，所以能够减少其绝对量。而且，由于连接盘区域的周围是防湿区域，所以能够防止焊料或导电性粘接剂的蔓延，能够降低短路发生的风险。
另外，在金属箔及电路元器件上重叠未固化的树脂并进行压接时，由于无需形成现有技术那样的绝缘层，因此不存在绝缘层与树脂层为不同种材料时的那样的不同种界面。因而，在使用焊料固定电路元器件的情况下，也能降低焊料迸流发生的风险。
作为树脂层，虽然例如可以使用仅由热固化性树脂构成的树脂片材，也可以使用包含无机填料和热固化性树脂的树脂片材，但无论在什么情况下，都最好在软化状态或半固化状态(例如，B阶段)将其重叠在金属箔及电路元器件上并进行压接。在此情况下，树脂层进入到金属箔与电路元器件的间隙、和电路元器件彼此的间隙，而且树脂层也粘着在金属箔的表面。特别是，若在压接时进行真空压制，则能够防止在树脂层内部产生气泡，并且能够在电路元器件与金属箔的间隙中可靠地填充树脂。在防湿区域为粗面的情况下或为具有凹凸的氧化膜的情况下，树脂材料进入到其表面的微细凹凸中，从而能够提高与金属箔的结合力。因此，能够更可靠地防止焊料迸流现象(在使用焊料的情况下)。此外，也可以通过注射成型等形成树脂层。
在形成粗面作为防湿区域时，有以下方法：即，粗化金属箔的一个主面来形成粗面，在所述粗面上的与所述防湿区域对应的区域形成抗镀层，在除所述抗镀层的形成区域以外的所述粗面上，形成所述焊料或导电性粘接剂的润湿性好的金属镀敷层，通过这样形成所述连接盘区域，去除所述抗镀层，形成由所述粗面构成的防湿区域。使用该方法时，由于在连接盘区域与防湿区域(粗面)之间形成高度差，所以能够有效地抑制连接盘区域上的焊料或导电性粘接剂向防湿区域蔓延。即使或多或少的焊料或导电性粘接剂向防湿区域润湿蔓延，但也由于到达相邻连接盘区域的沿面距离变长，因此能够降低短路发生的风险。另外，由于能够在将电路元器件安装于连接盘的状态下在电路元器件与其下侧的防湿区域之间设置预定的间隙，所以压接未固化的树脂时，树脂也容易回填到元器件的下侧，能够用树脂包围元器件的周围。因此，在后面的工序中为了形成布线图案而对金属箔进行蚀刻处理时，能够防止因蚀刻液而对电路元器件造成损坏。
在形成氧化膜作为防湿区域时，有以下方法：即，在金属箔的一个主面形成氧化膜，在所述氧化膜上的与所述防湿区域对应的区域形成抗镀层，将除所述抗镀层的形成区域以外的所述氧化膜去除，在去除了所述氧化膜的区域上，形成所述焊料或导电性粘接剂的润湿性好的金属镀敷层，通过这样形成所述连接盘区域后，去除所述抗镀层，形成由所述氧化膜构成的防湿区域。本方法也与形成粗面时相同，由于连接盘区域处于比防湿区域(氧化膜)要高的位置，因此能够有效地抑制连接盘区域上的焊料或导电性粘接剂向防湿区域蔓延，而且未固化的树脂容易回填到元器件的下侧。另外，对于氧化膜，由于能用热处理、或化学处理等已知的方法容易地形成一定膜厚的氧化膜，因此能够形成均匀的防湿区域。
在作为防湿区域是由润湿性比构成连接盘的金属要差的金属形成时，也可以准备金属箔，所述金属箔在一个主面上形成焊料或导电性粘接剂的润湿性差的金属，在金属箔上的与防湿区域对应的区域形成抗镀层，在除抗镀层的形成区域以外的金属箔上，形成焊料或导电性粘接剂的润湿性好的金属镀敷层，通过这样形成连接盘区域，去除抗镀层，形成露出焊料或导电性粘接剂的润湿性差的金属的防湿区域。本方法也由于连接盘区域处于比防湿区域要高的位置，所以能够有效地抑制连接盘区域上的焊料或导电性粘接剂向防湿区域蔓延，而且未固化的树脂容易回填到元器件的下侧。另外，由于能通过镀敷法形成连接盘区域，所以能够廉价地制造。
作为加工金属箔、而形成布线图案的工序，可考虑两种方法。第一种方法是：在工序(a)中，在连接盘区域预先连续地形成布线区域，在工序(d)中，通过蚀刻或研磨从金属箔的另一个主面侧去除预定厚度量，从而形成具有连接盘区域及布线区域的布线图案。此方法中，由于连接盘区域与布线区域高度相同，所以蔓延方向仅限于布线区域，不向其它防湿区域蔓延，因此能够降低短路等的风险。
第二种方法是：在工序(a)中，以防湿区域包围连接盘区域的整个周边的形式形成岛状的连接盘区域，在工序(d)中，通过对金属箔进行图案蚀刻，形成具有连接盘区域及与连接盘区域连接的布线区域的布线图案。在此方法中，由于在连接盘区域与布线区域之间形成高度差，连接盘区域以外都处于较低位置，所以能够进一步降低连接盘区域上的焊料或导电性粘接剂沿平面方向蔓延的可能性。作为图案蚀刻的方法，例如采用将光刻与蚀刻结合使用的减成法即可。
作为工序(b)，也可以通过在连接盘区域进行作为无铅(Pb)焊料材料的锡(Sn)或锡合金镀敷，形成预敷层，将电路元器件的端子电极对连接盘区域进行预敷安装。在此情况下，由于预敷层为薄膜，焊料量极少即可，因此能够进一步降低焊料迸流的风险。
在金属箔由铜箔构成、且金属镀敷层由铜镀敷层或铜合金镀敷层形成时，由于金属箔与金属镀敷层为同种材料，所以其接合性好，无需担心剥离等发生。
如上所述，根据本发明，由于在金属箔的一个主面上形成连接盘区域和包围该连接盘区域的防湿区域，使用焊料或导电性粘接剂将电路元器件的端子电极与连接盘区域连接，其上形成树脂层，因此，能够通过防湿区域限制焊料或导电性粘接剂的蔓延，而且与使用现有的绝缘层的方法相比，由于能够减少焊料或导电性粘接剂的绝对量，所以能够降低焊料迸流、和短路的发生风险。另外，在现有方法中的绝缘层与树脂层为不同种材料的情况下，不同种界面间粘着强度降低，可能因此产生焊料迸流等问题，但本发明中，由于无需使用绝缘层，所以能够消除这种问题。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的元器件内置基板的前半部分制造工序图。
图2是抗镀膜的一个示例的图案图。
图3是本发明第一实施方式的元器件内置基板的后半部分制造工序图。
图4是本发明第二实施方式的元器件内置基板的制造工序图。
图5是本发明第三实施方式的元器件内置基板的制造工序图。
图6是本发明第四实施方式的元器件内置基板的制造工序图。
图7是抗镀膜的其它示例的图案图。
图8是本发明第五实施方式的元器件内置基板的制造工序图。
图9是现有的元器件内置基板的制造工序图。
标号说明
1、11、21、31、40金属箔
1a、21a粗面
11a氧化膜
2抗镀层
3金属镀敷层
3a连接盘区域
3b布线区域
4防湿区域
5a焊料
6电路元器件
6a端子电极
7树脂片材
7a树脂层
8金属箔
具体实施方式
实施方式1
下面，参照图1说明本发明的元器件内置基板的制造方法的第一实施方式。为了简化说明，图1中示出了包含一个电路元器件的元器件内置基板的一部分的制造工序，但实际的元器件内置基板包含多个电路元器件。而且，在实际的制造工序中，先制作母基板状态的元器件内置基板，其后切成子基板状态。
图1的(a)为第一工序，准备金属箔1，所述金属箔1在一个主面上的整个面为粗面1a。金属箔1在后文所述的第八工程中被加工，构成元器件内置基板的单面的布线图案。在此，表示了在金属箔1的整个面形成粗面1a的示例，但如后文所述，只要形成粗面1a使其至少包括安装电路元器件6的区域即可。作为金属箔1的材料，例如可以任意选择铜(Cu)、镍(Ni)、铝(Al)等，但考虑到操作性、成本，最好选择铜箔。金属箔1的厚度最好为5～100微米(μm)。粗面1a的表面粗度最好为后文所述的能够防止焊料或导电性粘接剂流动的粗度，十点表面粗度的指标Rz最好满足1.0微米≤Rz≤20微米。作为粗化金属箔1的表面的方法，无特别限定，可以通过蚀刻等化学处理，也可以通过研磨、喷砂等机械处理。另外，若是铜箔，则也可以使用市面出售的粗面化铜箔。
图1的(b)为第二工序，表示在金属箔1的粗面1a上形成了抗镀膜2的图案的状态。关于抗镀膜2，如后文所述，形成在与防湿区域4对应的区域。抗镀膜2例如能够通过将薄膜抗蚀剂与金属箔1进行层压，并进行曝光、显影处理而形成。另外，也能够通过丝网印刷法等其它方法形成抗镀膜2。最好使抗镀膜2的厚度比后文所述的金属镀层3要厚，最好使其为10～50微米左右。
图2表示抗镀膜2的图案形状的一个示例。对于抗镀膜2，在后文所述的工序中，在应形成元器件安装用连接盘区域3a及通孔用连接盘区域3b的位置分别形成开口部2a、2b，并形成成为布线区域的开口部2c，使其连在开口部2a、2b之间。图1的(b)是图2的一部分(图2中的A部分所表示的部分)的横截端面视图，示出了不包括成为布线区域的开口部2c的横截面。连接盘用开口部2a形成在与电路元器件6的各端子电极对应的位置，最好与电路元器件6的端子电极一对一地形成。图2中，通孔用开口部2b形成为两种大小的圆形，这是由于随着通孔导体的直径不同而连接盘的大小也不同。虽然布线用开口部2c形成为连接连接盘用开口部2a与通孔用开口部2b之间、或连接盘用开口部2a相互之间的带状，但其可为任意形状。在本例中，防湿区域4形成在除元器件安装用连接盘区域3a、通孔用连接盘区域3b以及布线区域以外的区域。
图1的(c)为第三工序，表示在除抗镀膜2的形成区域以外的粗面1a上、形成了焊料或导电性粘接剂的润湿性好的金属镀层3的状态。此金属镀层3形成后文所述的连接盘区域及布线区域。此外，在形成金属镀层3之前的阶段，除抗镀层2的形成区域以外的粗面1a上最好不被氧化。金属镀敷层3的材质虽然不特别限于铜、镍等，但考虑到电气特性及成本，最好为镀铜。镀敷法可以采用电解镀敷法、非电解镀敷法等中的任一种方法。金属镀敷层3的膜厚最好采用其表面比粗面1a的顶点要高的厚度。
图1的(d)为第四工序，表示从金属箔1去除了抗镀膜2的状态。抗镀膜2通过使用氢氧化钠(NaOH)溶液等剥离液，能够容易去除。通过去除抗镀膜2，在金属箔1上，形成由金属镀敷层构成的具有平滑表面的元器件安装用连接盘区域3a、通孔用连接盘区域3b以及布线区域，并以包围其周围的形式形成由粗面构成的防湿区域4，并使防湿区域4较低。即，连接盘区域3a、3b以及布线区域形成在高于防湿区域4的位置。
图1的(e)为第五工序，表示在金属箔1的元器件安装用连接盘区域3a上涂敷了焊料糊料5的状态。焊料糊料5的涂敷能够通过印刷法等已知的方法容易地实施。此外，无需将焊料糊料5形成在通孔用连接盘区域3b、和布线区域上。
图1的(f)为第六工序，表示在涂敷了焊料糊料5的元器件安装用连接盘区域3a上配置电路元器件6、并利用回流等将其安装后的状态。此时，电路元器件6的端子电极6a与连接盘区域3a通过焊料5a电连接。焊料5a熔融时，由于表面张力使焊料5a填满端子电极6a与连接盘区域3a的间隙，同时焊料5a的一部分漫上端子电极6a的侧面，形成焊角。焊料5a由于其表面张力而停在连接盘区域3a，而且连接盘区域3a形成在高于防湿区域4的位置，因此焊料5a不向外侧的防湿区域4润湿蔓延。另外，连接盘区域3a形成在高于防湿区域4的位置，从而在安装电路元器件6时，在电路元器件6与其下方的防湿区域4之间，形成后文所述的树脂能够容易进入的预定间隙δ。虽然此实施方式的电路元器件6是两端子的片状元器件，但也可以是三端子的片状元器件或集成电路之类的多端子的电子元器件。
在本实施方式中，虽然示出了使用焊料5a将电路元器件6安装到元器件安装用连接盘区域3a的示例，但使用导电性粘接剂来代替焊料5a，也同样能够进行安装。但是，在使用导电性粘接剂时，为了使其中包含的热固化性树脂固化，需要进行热固化处理。
图1的(g)是第七工序，在金属箔1及电路元器件6上重叠树脂片材7及金属箔8并进行压接。树脂片材7例如为包含无机填料和热固化性树脂的半固化(例如B阶段)状态的片材。压接树脂片材7时，树脂片材7进入到金属箔1与电路元器件6的间隙δ、和电路元器件6彼此的间隙，而且也粘着在金属箔1的表面。特别是，在安装了电路元器件6的状态下，由于在电路元器件6与其下方的防湿区域4之间形成预定间隙δ，因此能够将树脂填充到此间隙δ。此外，若在压接时进行真空压制，则能够防止在树脂片材7内部产生气泡，而且树脂的填充变得更容易。由于在包围连接盘区域3a的防湿区域4形成有粗面，所以树脂材料进入到其表面的微细的凹凸，从而能够提高金属箔1与树脂片材7的结合力。
在压接树脂片材7时或在压接后，最好进行加热。由此，树脂片材7中包含的热固化性树脂固化，形成树脂层7a，从而能够使树脂层7a与金属箔1、8和电路元器件6的结合状态良好。树脂层7a也可以无需在压接树脂片材7后马上固化，例如，当压接多个树脂片材而构成多层基板时，可以使所有的树脂片材同时进行热固化。
在本实施方式中，虽然为了形成树脂层7a而使用了树脂片材7，但也可以使用不包含无机填料的热固化性树脂片材。另外，也可以无需使压接时的树脂层处于半固化(例如B阶段)状态，而使其处于比B阶段软的状态。
图1的(h)为第八工序，表示对树脂层7a的下表面及上表面的金属箔1、8进行蚀刻或研磨而形成了布线图案1b、8a的状态。在此例中，上表面的布线图案8a通过光刻及蚀刻而形成，但下表面的布线图案1b按照以下方式形成：即，对金属箔1的另一个主面侧遍及整个面进行蚀刻或研磨，直至去除防湿区域4，从而仅留下连接盘区域3a、3b以及布线区域。
虽然在图1的(h)中将金属箔1的另一个主面侧遍及整个面仅去除一定厚度，但作为此方法的替代，也可以如图1的(i)那样，将下表面侧的金属箔1通过光刻及蚀刻而形成图案。在此情况下，也可以仅去除防湿区域4中的一部分，使其它部分起到作为布线区域的作用。另外，能够使连接盘区域3a、3b及布线区域的厚度大于图1的(h)的情况。
在如上所述形成元器件内置基板后，如图3的(a)所示，从上方贯穿树脂层7a及布线图案8a，形成到达通孔用连接盘区域3b的通孔导体用孔9。作为通孔导体用孔9的形成方法，可使用激光、或钻头等。此外，虽然在本实施方式中在形成了布线图案8a的状态下将通孔导体用孔9形成在树脂层7a上，但也可以在未配置形成布线图案8a的金属箔8的状态下将通孔导体用孔形成在树脂层7a，过后再形成布线图案8a。
接着，如图3的(b)所示，在通孔导体用孔9内形成通孔导体9a。对于通孔导体9a，可以在通孔导体用孔9的内表面实施镀敷，也可以在通孔导体用孔9的内部填充导电性糊料。通过形成通孔导体9a，布线图案8a与通孔用连接盘区域3b即布线图案1b电导通。此外，作为通孔导体用孔9及通孔导体9a的形成方法，可以如上所述在压接树脂层7a后形成通孔导体用孔9及通孔导体9a，也可以在压接前的树脂层7a上预先形成通孔导体用孔9及通孔导体9a。另外，上述通孔导体用孔9及通孔导体9a不是必须的要素，按照导通连接的需要将其形成即可。
其后，如图3的(c)所示，也可以在布线图案8a上安装另外的电路元器件6。此外，也可以在布线图案8a上层叠另外的树脂层而采用多层结构。树脂层的层数、和电路元器件的安装方式可以任选。虽然图1中在树脂层7a的上表面侧形成了布线图案8a，但也能够将此布线图案8a省略。另外，也可以不使金属箔8形成图案，而是形成覆盖树脂层7a的上表面整个面的屏蔽电极。由此，可屏蔽内置元器件以免受外部的电磁场的影响。
在本实施方式中，虽然在图1的(g)的工序中将不具有防湿区域的金属箔8固定在树脂层7a的上表面，但作为此金属箔8，也可以与图1的(d)的阶段中的金属箔1一样，使用具有连接盘区域和防湿区域的金属箔。在此情况下，能够以多层结构来构成具有图1的(h)或(i)的结构的元器件内置基板。
实施方式2
接着，参照图4说明本发明的元器件内置基板的制造方法的第二实施方式。
图4的(a)为第一工序，在金属箔11的一个主面上的整个面形成氧化膜11a。金属箔11的材质、厚度与第一实施方式相同。作为氧化膜11a的形成方法，可以使用热处理、化学处理等中的任一种方法。虽然此例中在金属箔11的平滑表面形成了氧化膜11a，但也可以对如图1所示那样粗化了的金属箔表面进行氧化处理。
图4的(b)为第二工序，表示在金属箔11的氧化膜11a上形成了抗镀膜12的图案的状态。抗镀膜12的材质、和图案形成方法与第一实施方式相同，在后文所述的工序中在应形成连接盘区域13a的区域以及应形成布线区域13b的区域形成开口部。开口部的形状与图2相同。
图4的(c)为第三工序，将除抗镀膜12的形成区域以外的氧化膜11a去除。即，去除从开口部露出的氧化膜11a。作为氧化膜11a的去除方法，可以使用例如浸渍到盐酸·硫酸等酸中、或利用等离子等的干法蚀刻的方法，也可以使用除以之外的已知的方法。通过去除氧化膜11a，使金属箔11的未氧化的表面从抗镀膜12的形成区域以外的区域(开口部)露出。
图4的(d)为第四工序，表示在除抗镀膜12的形成区域以外的金属箔11的上表面、形成了焊料或导电性粘接剂的润湿性好的金属镀敷层13的状态。此金属镀敷层13形成后文所述的连接盘区域13a及布线区域13b。由于金属镀敷层13形成在未氧化的金属箔11的表面，所以金属镀敷层13与金属箔11的粘着强度增加。最好形成金属镀敷层13，使其表面比氧化膜11a的上表面要高。
图4的(e)为第五工序，表示从金属箔11去除了抗镀膜12的状态。通过去除抗镀膜12，在金属箔11上形成由金属镀敷层构成的具有平滑表面的平台状连接盘区域13a及布线区域13b、以及包围其周围的由氧化膜构成的防湿区域14。连接盘区域13a及布线区域13b形成在高于防湿区域14的位置。
图4的(f)为第六工序，表示通过印刷法等在金属箔11的连接盘区域13a上涂敷了焊料糊料15的状态。此外，也可以在布线区域13b上不涂敷焊料糊料15。
图4的(g)为第七工序，表示在涂敷了焊料糊料15的连接盘区域13a上配置电路元器件16、并利用回流等将其安装后的状态。此时，电路元器件16的端子电极16a与连接盘区域13a通过焊料15a电连接。连接盘区域13a形成在高于防湿区域14的位置，而且在防湿区域14形成氧化膜11a，因此熔融的焊料15a停在连接盘区域13a，不会向其外侧的防湿区域14润湿蔓延。另外，在利用导电性粘接剂将电路元器件16安装到连接盘区域13a上的情况下，也可以得到相同的效果。
图4的(h)是第八工序，在金属箔11及电路元器件16上重叠树脂片材17及金属箔18并进行热压接。树脂片材17的材质、和压接方法与第一实施方式相同。树脂片材17进入到金属箔11与电路元器件16的间隙、和电路元器件16彼此的间隙，并且也粘着在金属箔11的表面。由于在包围连接盘区域13a的防湿区域14形成有氧化膜11a，所以树脂材料进入到其表面的微细的凹凸，从而能够提高金属箔11与树脂片材17的结合力。树脂片材17中包含的热固化性树脂固化，形成树脂层17a。
图4的(i)为第九工序，对树脂层17a的下表面及上表面的金属箔11、18进行蚀刻或研磨而形成了布线图案11b、18a。在此例中，上表面的布线图案18a通过光刻及蚀刻而形成，但下表面的布线图案11b按照以下方式形成：即，对金属箔11的另一个主面侧遍及整个面进行蚀刻或研磨，直至去除防湿区域14，从而仅留下连接盘区域13a及布线区域13b。
作为图4的(i)的工序的替代工序，也可以如图4的(j)那样，通过光刻及蚀刻也形成下表面的布线图案1b。在此情况下，是通过仅去除与防湿区域14对应的地方、而留下连接盘区域13a及布线区域13b的方法。
在所述第一实施方式中，形成了具有凹凸的粗面作为防湿区域，在第二实施例中是形成了氧化膜，但也可以将两者组合。即，也可以在粗面的表面形成氧化膜。由于此情况下的制造工序与第二实施方式相同，因此省略其说明。在此情况下，由于防湿区域为粗面而且具有氧化膜，所以能够更有效地抑制焊料或导电性粘接剂的润湿蔓延。
实施方式3
接着，参照图5说明本发明的元器件内置基板的制造方法的第三实施方式。由于图5的(a)～(c)的工序与图1的(a)～(c)相同，因此附加相同的标号并省略其说明。
在图5的(d)的工序中，通过在形成了抗镀膜2的金属箔1的表面进行锡或锡合金镀敷，形成预敷层20。此例中，由于连接盘区域3a和布线区域3b从抗镀膜2的开口部露出，所以在这些区域上形成预敷层20。作为锡合金，例如有锡-银(Sn-Ag)、锡-铋(Sn-Bi)、锡-银-铜(Sn-Ag-Cu)等。对于镀敷方法，可以使用电解镀敷法、非电解镀敷法等中的任一种方法，但最好使预敷层20的厚度采用对于预敷安装所需的最小厚度。
图5的(e)表示从金属箔1去除了抗镀膜2的状态。通过去除抗镀膜2，在金属箔1形成具有预敷层20的平台状连接盘区域3a以及布线区域3b，使其高于包围其周围的由粗面构成的防湿区域4。
图5的(f)表示在设置了预敷层20的连接盘区域3a预敷安装电路元器件6后的状态。此时，预敷层20熔融，形成焊料20a，但其绝对量非常少。而且，由于连接盘区域3a形成在高于包围其周围的防湿区域4的位置，所以焊料20a不润湿蔓延。
其后，图5的(g)～(i)的工序的实施与图1的(g)～(i)的工序的实施相同。在本实施方式中，由于如上所述焊料20a的绝对量非常少，又在连接盘区域3a的周围形成防湿区域4，而且连接盘区域3a形成在高于防湿区域4的位置，因此在预敷安装时能够防止焊料20a向连接盘区域3a的外侧润湿蔓延。而且，完成了元器件内置基板后，即使在将该元器件内置基板对布线基板等进行回流焊时的热量使焊料20a再熔融的情况下，由于上述理由也能够可靠地防止焊料的蔓延。
实施方式4
接着，参照图6说明本发明的元器件内置基板的制造方法的第四实施方式。
图6的(a)为第一工序，在金属箔31的一个主面上的整个面形成氧化膜31a。金属箔31及氧化膜31a与第二实施方式相同。
图6的(b)为第二工序，在金属箔31的氧化膜31a上仅形成连接盘图案的抗镀膜32。抗镀膜32的图案形状如图7所示，仅在应形成后文所述的元器件安装用连接盘区域33a及通孔用连接盘区域33b的区域独立地形成开口部32a、32b，在与布线区域对应的部位不形成开口部。
图6的(c)为第三工序，将除抗镀膜32的形成区域以外的氧化膜31a去除。即，去除与开口部32a、32b对应的位置的氧化膜31a。
图6的(d)为第四工序，在除抗镀膜32的形成区域以外的金属箔31的上表面即开口部32a、32b内，形成金属镀敷层33。此金属镀敷层33形成后文所述的连接盘区域33a、33b。
图6的(e)为第五工序，表示从金属箔31去除了抗镀膜32的状态。通过去除抗镀膜32，在金属箔31形成由金属镀敷层构成的具有平滑表面的连接盘区域33a、33b，使其较高，并且形成包围其周围的具有氧化膜31a的防湿区域34，使其较低。这样，各连接盘区域33a、33b形成为岛状，防湿区域34包围着其周围的整个周边。在此阶段，未形成布线区域。
图6的(f)为第六工序，表示通过印刷法等在金属箔31的连接盘区域33a上形成了焊料糊料35的状态。此外，通孔用连接盘区域33b上未形成焊料糊料35。
图6的(g)为第七工序，表示在形成了焊料糊料35的连接盘区域33a上配置电路元器件36、并利用回流等将其安装后的状态。此时，电路元器件36的端子电极36a与连接盘区域33a通过焊料35a电连接。在此实施方式中，由于连接盘区域33a为岛状，即在连接盘区域33a没有连续地形成高度相同的布线区域，而且连接盘区域33a形成在高于由氧化膜构成的防湿区域34的位置，因此熔融的焊料35a停在连接盘区域33a，能够可靠地防止向外侧的润湿蔓延。
图6的(h)是第八工序，在金属箔31及电路元器件36上重叠树脂片材37及金属箔38并进行热压接。
图6的(i)为第九工序，通过对树脂层37a的下表面及上表面的金属箔31、38一起进行光刻及蚀刻，形成了布线图案38a、39。由于在图6的(h)阶段还未在金属箔31形成布线区域，所以通过对金属箔31进行图案蚀刻，首次形成布线区域39。对于布线区域39的形状，例如形成如图2所示那样的形状即可。
实施方式5
接着，参照图8说明本发明的元器件内置基板的制造方法的第五实施方式。
图8的(a)为第一工序，在铜箔等金属箔40的一个主面上的整个面形成焊料润湿性差的金属膜41。作为焊料润湿性差的金属，可使用钴、镍、钨、钼、铝、铬、铁、锌或包含这些金属的合金。镀敷厚度的有效范围是0.5微米～5微米(最好为0.5～1微米左右)。
图8的(b)为第二工序，表示在焊料润湿性差的金属膜41上涂敷抗镀膜42、形成图案后的状态。此外，也可以使用薄膜抗蚀剂。抗镀膜42的材质、和图案形成方法与第一实施方式相同，在后文所述的工序中在应形成连接盘区域及布线的区域形成开口部42a。开口部42a的形状可以与图2或图7相同。
图8的(c)为第三工序，在除抗镀膜42的形成区域以外的金属膜41上，形成焊料润湿性好的金属镀敷层43。作为焊料润湿性好的金属，例如可以使用铜。由此，在从抗镀膜42的开口部42a露出的金属膜41上形成金属镀敷层43，从而形成连接盘区域及布线区域。此外，也可以在铜镀敷层43上形成通过锡镀敷形成的锡预敷层。
图8的(d)为第四工序，表示从金属膜41去除了抗镀膜42的状态。通过去除抗镀膜42，在由焊料润湿性差的金属膜41构成的防湿区域上，形成由焊料润湿性好的金属镀敷层43构成的连接盘区域及布线区域。连接盘区域及布线区域形成在高于防湿区域的位置。
图8的(e)为第五工序，表示通过印刷法等在由焊料润湿性好的金属镀敷层43构成的连接盘区域上涂敷了焊料糊料44的状态。此外，也可以在布线区域上不涂敷焊料糊料44。另外，在第三工序中，当在焊料润湿性好的金属镀敷层43上形成锡预敷层时，无需涂敷焊料糊料44。
图8的(f)为第六工序，表示在涂敷了焊料糊料44的连接盘区域43上配置电路元器件45、并利用回流等将其安装后的状态。此时，电路元器件45的端子电极45a与连接盘区域43通过焊料44a电连接。连接盘区域43形成在高于防湿区域41的位置，而且防湿区域41由焊料润湿性差的金属形成，因此熔融的焊料44a停在连接盘区域43，不会向其外侧的防湿区域41润湿蔓延。另外，在利用导电性粘接剂将电路元器件45安装到连接盘区域43上的情况下，也可以得到相同的效果。
图8的(g)是第七工序，在金属膜41及电路元器件45上重叠热固化性树脂片材46及金属箔47并进行热压接。树脂片材46的材质、和压接方法与第一实施方式相同。树脂片材46进入到金属膜41与电路元器件45的间隙、和电路元器件45彼此的间隙，并且也粘着在金属膜41的表面。树脂片材46中包含的热固化性树脂固化，形成树脂层。
图8的(h)为第八工序，对树脂层46的上表面的金属箔47进行蚀刻或研磨而形成布线图案47a，而且对下表面的金属箔40进行蚀刻或研磨而形成布线图案。在此示例中，上表面的布线图案47a是通过光刻或蚀刻而形成的，对下表面的金属箔40进行蚀刻或研磨，直至去除防湿区域41，从而留下安装用连接盘区域40a和通孔用连接盘区域40b。此外，也可以留下布线区域(未图示)。
图8的(i)为第九工序，形成从上表面的布线图案47a到下表面的通孔用连接盘区域40b的通路孔48，在其中填充导电糊料而形成通孔导体。
在此实施方式的情况下，也由于在连接盘区域43的周围形成了由焊料润湿性差的金属构成的防湿区域41，所以能够有效地抑制焊料或导电性粘接剂的润湿蔓延。
实施例
制法1
基于实施方式1，通过以下步骤制作元器件内置基板的样品。
(1)使用18微米厚的铜箔(日金属制造)作为金属箔(100毫米(mm)×100毫米)，在其粗化面层压25微米厚的薄膜抗蚀剂(东京应化制造)后，实施曝光、显影处理，通过这样在除连接盘区域及布线区域以外的地方形成抗镀层。
(2)使用硫酸铜镀液，形成膜厚为20微米的铜镀敷层。使元器件安装用连接盘区域的间隔为100微米。
(3)在3％的氢氧化钠(NaOH)溶液中去除抗镀层。
(4)在元器件安装用连接盘区域上印刷焊料糊料，并安装100个片状电容器。
(5)在金属箔及片状电容器上层叠500微米的由环氧式树脂构成的树脂片材、和18微米的铜箔，将元器件埋设在树脂中。其后，使树脂片材固化，作为树脂层。
(6)通过光刻·蚀刻使树脂层上表面的铜箔形成布线，通过蚀刻去除下表面的铜箔，形成布线图案。
制法2
基于实施方式2，通过以下步骤制作元器件内置基板的样品。
(1)在空气中对12微米厚的铜箔(日金属制造)进行60分钟200度(℃)的热处理，在铜箔表面形成氧化膜。
(2)使用上述铜箔作为金属箔(100毫米×100毫米)，在其氧化膜上层压25微米厚的薄膜抗蚀剂(东京应化制造)后，实施曝光、显影处理，通过这样在除连接盘区域及布线区域以外的地方形成抗镀层。
(3)使用硫酸铜镀液，形成膜厚为20微米的铜镀敷层。使元器件安装用连接盘区域的间隔为100微米。
(4)在3％的氢氧化钠(NaOH)溶液中去除抗镀层。
(5)在元器件安装用连接盘区域上印刷焊料糊料，并安装100个片状电容器。
(6)在金属箔及片状电容器上层叠500微米的由环氧式树脂构成的树脂片材、和18微米厚的铜箔，将元器件埋设在树脂中。其后，使树脂片材固化，作为树脂层。
(7)通过光刻·蚀刻使树脂层上表面的铜箔形成布线，通过蚀刻去除下表面的铜箔，形成布线图案。
制法3
基于实施方式1及2，通过以下步骤制作元器件内置基板的样品。即，使用了在具有粗面的金属箔的表面形成了氧化膜的金属箔。
(1)在空气中对35微米厚的铜箔(日金属制造)进行60分钟200度(℃)的热处理，在铜箔的粗化面上形成氧化膜。
(2)使用上述铜箔作为金属箔(100毫米×100毫米)，在其粗化面的氧化膜上层压25微米厚的薄膜抗蚀剂(东京应化制造)后，实施曝光、显影处理，通过这样在除连接盘区域及布线区域以外的地方形成抗镀层。
(3)使用硫酸铜镀液，形成膜厚为20微米的铜镀敷层。使元器件安装用连接盘区域的间隔为100微米。
(4)在3％的氢氧化钠(NaOH)溶液中去除抗镀层。
(5)在元器件安装用连接盘区域上印刷焊料糊料，并安装100个片状电容器。
(6)在金属箔及片状电容器上层叠500微米的由环氧式树脂构成的树脂片材、和18微米厚的铜箔，将元器件埋设在树脂中。其后，使树脂片材固化，作为树脂层。
(7)通过光刻·蚀刻使树脂层上表面的铜箔形成布线，通过蚀刻去除下表面的铜箔，形成布线图案。
制法4
基于实施方式3，通过以下步骤制作元器件内置基板的样品。
(1)使用100微米厚的铜箔(日金属制造)作为金属箔(100毫米×100毫米)，在其粗化面层压25微米厚的薄膜抗蚀剂(东京应化制造)后，实施曝光、显影处理，通过这样在除连接盘区域及布线区域以外的地方形成抗镀层。
(2)使用硫酸铜镀液，形成膜厚为20微米的铜镀敷层。使元器件安装用连接盘区域的间隔为100微米。
(3)在元器件安装用连接盘区域表面实施1微米的锡-银置换镀敷，形成预敷层。
(4)在溶剂式剥离液中去除抗镀层。
(5)在元器件安装用连接盘区域上涂敷助焊剂后，安装100个片状电容器。
(6)在金属箔及片状电容器上层叠500微米的由环氧式树脂构成的树脂片材、和18微米厚的铜箔，将元器件埋设在树脂中。其后，使树脂片材固化，作为树脂层。
(7)通过进行光刻·蚀刻使树脂层上表面的铜箔形成布线，通过研磨去除下表面的铜箔，形成布线图案。
制法5
基于实施方式4，通过以下步骤制作元器件内置基板的样品。
(1)在空气中对18微米厚的铜箔(日金属制造)进行60分钟200度(℃)的热处理，在铜箔表面形成氧化膜。
(2)使用上述铜箔作为金属箔(100毫米×100毫米)，在其氧化膜上层压25微米厚的薄膜抗蚀剂(东京应化制造)后，实施曝光、显影处理，通过这样在除连接盘区域以外的地方形成抗镀层。
(3)使用硫酸铜镀液，形成膜厚为20微米的仅为连接盘区域的铜镀敷层。使元器件安装用连接盘区域的间隔为100微米。
(4)在3％的氢氧化钠(NaOH)溶液中去除抗镀层。
(5)在元器件安装用连接盘上印刷焊料糊料，并安装100个片状电容器。
(6)在金属箔及片状电容器上层叠500微米的由环氧式树脂构成的树脂片材、和18微米厚的铜箔，将元器件埋设在树脂中。其后，使树脂片材固化，作为树脂层。
(7)通过光刻·蚀刻使树脂层上表面的铜箔形成布线，同时通过对下表面的铜箔进行光刻·蚀刻形成也包括连接盘间的布线区域的布线图案。
[比较例]
为了与基于所述各实施方式的元器件内置基板进行比较，基于专利文献2按照以下步骤制作了元器件内置基板。
(1)使用18微米厚的铜箔(日金属制造)作为金属箔(100毫米×100毫米)，在其光亮面即未粗化的面形成仅使连接盘区域开口的15微米厚的环氧式阻焊膜(太阳油墨制造)。
(2)在元器件安装用连接盘区域上印刷焊料糊料，并安装100个片状电容器。使元器件安装用连接盘区域的间隔为100微米。
(3)在元器件安装用连接盘区域及片状电容器上层叠500微米的由环氧式树脂构成的树脂片材、和18微米厚的铜箔，将元器件内置于树脂中。其后，使树脂片材固化，作为树脂层。
(4)通过对树脂层上表面及下表面的铜箔进行光刻·蚀刻，形成布线图案。
将用以上方法试制出的元器件内置基板供进行以下条件的试验后，通过透射X射线观察对有无因焊料迸流而造成短路进行了确认。
条件1：85度、85％RH×168小时(h)→回流(最高温为260度)×5次
条件2：60度、60％RH×40小时→回流(最高温为260度)×4次
表1
  条件1   条件2
  制法1   ×   ○
  制法2   ×   ○
  制法3   ×   ○
  制法4   ○   ○
  制法5   ○   ○
  比较例   ×   ×
○：不发生短路，×：发生短路
根据以上试验结果，可获知以下情况。
(1)在制法1～3中，由于连接盘区域的周围由润湿性差的防湿区域包围，而且在基板内不产生现有技术那样的绝缘层/树脂层的不同种界面，因此能获得优良的抗焊料迸流性。但是，在以条件1那样的高温、高湿度长时间放置且回流次数多的试验中，有发生短路的可能性。
(2)在制法4中，由于将锡-银镀敷用作焊料，所以焊料量较少，抗焊料迸流性比制法1～3得到进一步的提高。
(3)在制法5中，由于焊料只存在于连接盘区域，而且在连接盘区域与布线区域之间形成高度差，因此抗焊料迸流性比制法1～3得到进一步的提高。
在所述实施方式中，虽然都将连接盘区域形成在高于防湿区域的位置，但两区域也可形成在相同高度。由于焊料或导电性粘接剂对于由粗面或氧化膜构成的防湿区域不易润湿蔓延，因此能降低发生焊料迸流等的风险。

Claims (12)

1.一种元器件内置基板的制造方法，包括以下工序：
(a)在金属箔的一个主面上形成连接盘区域和防湿区域的工序，所述连接盘区域应连接电路元器件，所述防湿区域包围所述连接盘区域，其焊料或导电性粘接剂的润湿性比所述连接盘区域要差；
(b)使用所述焊料或导电性粘接剂将所述电路元器件的端子电极与所述连接盘区域电连接的工序；
(c)在所述金属箔及所述电路元器件上、形成埋设了所述电路元器件的树脂层的工序；以及
(d)加工所述金属箔、而形成布线图案的工序。
2.如权利要求1所述的元器件内置基板的制造方法，其特征在于，在所述工序(a)中，所述防湿区域是粗化所述金属箔而形成的。
3.如权利要求2所述的元器件内置基板的制造方法，其特征在于，所述工序(a)包括：
(e)粗化金属箔的一个主面而形成粗面的工序；
(f)在所述粗面上的与所述防湿区域对应的区域形成抗镀层的工序；
(g)通过在除所述抗镀层的形成区域以外的所述粗面上形成所述焊料或导电性粘接剂的润湿性好的金属镀敷层、而形成所述连接盘区域的工序；以及
(h)去除所述抗镀层、而形成由所述粗面构成的防湿区域的工序。
4.如权利要求1所述的元器件内置基板的制造方法，其特征在于，在所述工序(a)中，所述防湿区域是氧化所述金属箔而形成的。
5.如权利要求4所述的元器件内置基板的制造方法，其特征在于，所述工序(a)包括：
(i)在金属箔的一个主面形成氧化膜的工序；
(j)在所述氧化膜上的与所述防湿区域对应的区域形成抗镀层的工序；
(k)将除所述抗镀层的形成区域以外的所述氧化膜去除的工序；
(l)通过在去除了所述氧化膜的区域形成所述焊料或导电性粘接剂的润湿性好的金属镀敷层、而形成所述连接盘区域的工序；以及
(m)去除所述抗镀层、而形成由所述氧化膜构成的防湿区域的工序。
6.如权利要求1所述的元器件内置基板的制造方法，其特征在于，在所述工序(a)中，所述防湿区域是由焊料或导电性粘接剂的润湿性比构成所述连接盘区域的金属要差的金属构成的。
7.如权利要求6所述的元器件内置基板的制造方法，其特征在于，所述连接盘区域是由铜或铜合金形成的，所述防湿区域是由钴、镍、钨、钼、铝、铬、铁、锌及这些金属的合金中的任一种形成的。
8.如权利要求6或7所述的元器件内置基板的制造方法，其特征在于，所述工序(a)包括：
(n)准备金属箔的工序，所述金属箔在一个主面形成有焊料或导电性粘接剂的润湿性差的金属；
(o)在所述金属箔上的与所述防湿区域对应的区域形成抗镀层的工序；
(p)通过在除所述抗镀层的形成区域以外的所述金属箔上形成所述焊料或导电性粘接剂的润湿性好的金属镀敷层、而形成所述连接盘区域的工序；以及
(q)去除所述抗镀层、而形成使所述焊料或导电性粘接剂的润湿性差的金属露出的防湿区域的工序。
9.如权利要求1至7中的任一项所述的元器件内置基板的制造方法，其特征在于，
在所述工序(a)中，在所述连接盘区域连续地形成布线区域，
在所述工序(d)中，通过蚀刻或研磨从所述金属箔的另一个主面侧去除预定厚度量，从而形成具有所述连接盘区域及布线区域的布线图案。
10.如权利要求1至7中的任一项所述的元器件内置基板的制造方法，其特征在于，
在所述工序(a)中，所述连接盘区域形成为岛状，所述防湿区域包围着所述连接盘区域的整个周边，
在所述工序(d)中，通过对所述金属箔进行图案蚀刻，形成具有所述连接盘区域及与该连接盘区域连接的布线区域的布线图案。
11.如权利要求1至7中的任一项所述的元器件内置基板的制造方法，其特征在于，所述工序(b)包括：
通过在所述连接盘区域进行锡或锡合金镀敷，形成作为焊料的预敷层，
将所述电路元器件的端子电极对所述连接盘区域进行预敷安装。
12.如权利要求3或5所述的元器件内置基板的制造方法，其特征在于，所述金属箔由铜箔构成，所述金属镀敷层为铜镀敷层或铜合金镀敷层。
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