JP2013135113A

JP2013135113A - 部品内蔵基板の製造方法

Info

Publication number: JP2013135113A
Application number: JP2011285277A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Itabashi; 敦板橋
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2013-07-08

Abstract

【課題】電子部品の裏面と絶縁層の表面とが同一面を構成するように一括積層して部品内蔵基板を形成する。
【解決手段】部品内蔵基板１は、第１及び第２プリント配線基材１０，２０を熱圧着により一括積層したもので、第２プリント配線基材２０に貫通形成された収容部２９内に、第１プリント配線基材１０に接続された電子部品９０を収容してなる。部品内蔵基板１は、第１プリント配線基材１０のビア１４に電子部品９０の再配線電極９１を接続して電子部品９０を仮留めする。その後、第２プリント配線基材２０の収容部２９内に電子部品９０が収まるように位置決めして、第１及び第２プリント配線基材１０，２０を積層し、積層方向両側から加熱加圧して一括積層を施した後に、ソルダーレジスト８を形成することで製造される。
【選択図】図１

Description

この発明は、電子部品が内蔵された部品内蔵基板の製造方法に関する。

近年、携帯電話やデジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）等のデジタル機器の小型化や薄型化に伴い、これらに用いられる電子部品を内蔵した部品内蔵基板についても、同様に小型で薄いものが求められている。このような部品内蔵基板としては、例えば特許文献１に示すような構造のものが知られている。

この特許文献１に開示された部品内蔵基板は、内蔵された電子部品の電極形成面とは反対側の裏面に、接着材を介して接続された放熱板と、この放熱板の表面に形成された複数の放熱バンプとを備える。これにより、電子部品で発生した熱が放熱板と放熱バンプとを介して実装基板に伝えられ、放熱が行われる。

特開２００４−２１４５４８号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された従来技術の部品内蔵基板は、ビルドアップ工法により電子部品の裏面と絶縁層の表面とが同一面を構成するように積層して放熱板を接着させているが、このような方法では、電子部品の裏面と同一面を構成するように絶縁層の厚さを合わせ込むことが難しいという問題があった。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消し、電子部品の裏面と絶縁層の表面とが同一面を構成するように一括積層して部品内蔵基板を形成することができる部品内蔵基板の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る部品内蔵基板の製造方法は、絶縁層の少なくとも一方の面に配線パターンが形成されると共に前記配線パターンと接続されるビアが形成された複数のプリント配線基材を一括積層すると共に電子部品を内蔵してなる部品内蔵基板の製造方法であって、前記絶縁層の一方の面に前記配線パターンを形成し、他方の面側から前記配線パターンが露出するように開口部を形成した後、前記開口部内に導電性ペーストを充填して前記ビアを有する第１プリント配線基材を形成する工程と、前記電子部品の電極形成面とは反対側の裏面に、金属層を形成する工程と、前記絶縁層の両面に前記配線パターンを形成し、一方の面側の配線パターンから他方の面側の配線パターンに到達するように、又は前記両面の配線パターンを貫通するように開口部を形成した後、前記開口部内にめっきを施して前記ビアを有する第２プリント配線基材を形成する工程と、前記第２プリント配線基材の所定箇所に貫通孔からなる前記電子部品の収容部を形成する工程と、前記第１プリント配線基材の前記ビアに前記電子部品の電極を接続して前記電子部品を仮留めする工程と、前記第１及び第２プリント配線基材を前記電子部品が前記収容部内に収まると共に前記金属層が露出するように位置合わせした上で、積層方向両側から加熱加圧して一括積層し、前記ビアと前記配線パターンとを接続する工程とを備えたことを特徴とする。

本発明に係る部品内蔵基板の製造方法によれば、積層前に予め電子部品の裏面に金属層を形成した上で電子部品を第１プリント配線基材に仮留めし、第２プリント配線基材の収容部に収まると共に金属層が露出するように電子部品を配置して第１及び第２プリント配線基材を積層方向両側から加熱加圧して一括積層するので、電子部品の裏面と絶縁層の表面とを容易に同一面とすることができる。

本発明の一実施形態においては、前記絶縁層の一方の面に前記配線パターンを形成し、他方の面側から前記配線パターンが露出するように開口部を形成した後、前記開口部内に導電性ペーストを充填して前記ビアを形成すると共に、前記絶縁層及び前記配線パターンを貫通する貫通孔を所定箇所に有する第３プリント配線基材を形成する工程を更に備え、前記一括積層する際に、前記収容部内に収容された前記電子部品の前記金属層が前記貫通孔から露出するように前記第３プリント配線基材を位置合わせした上で一括積層する。

本発明の他の実施形態においては、前記第２プリント配線基材の表面における前記配線パターン及び前記金属層の少なくとも一部が露出するように、ソルダーレジストで前記表面を覆う工程と、前記露出した配線パターン及び金属層上に、半田バンプを形成する工程とを更に備える。

本発明の更に他の実施形態においては、前記第３プリント配線基材の表面における前記配線パターンの少なくとも一部及び前記貫通孔が露出するように、ソルダーレジストで前記表面を覆う工程と、前記露出した配線パターン及び貫通孔を通した前記金属層上に、半田バンプを形成する工程とを更に備える。

本発明によれば、電子部品の裏面と絶縁層の表面とが同一面を構成するように一括積層して部品内蔵基板を形成することができる。

本発明の第１の実施形態に係る部品内蔵基板の製造方法により形成された部品内蔵基板の構造を示す断面図である。本発明の第２の実施形態に係る部品内蔵基板の製造方法により形成された部品内蔵基板の構造を示す断面図である。同製造方法による部品内蔵基板の製造工程を示すフローチャートである。同製造方法による部品内蔵基板の製造工程を示すフローチャートである。同製造方法による部品内蔵基板の製造工程を示すフローチャートである。同製造方法による部品内蔵基板の製造工程を示すフローチャートである。同製造方法による部品内蔵基板の製造工程を示すフローチャートである。同製造方法による部品内蔵基板の製造工程を示すフローチャートである。同製造方法による部品内蔵基板を製造工程毎に示す断面図である。同製造方法による部品内蔵基板を製造工程毎に示す断面図である。同製造方法による部品内蔵基板を製造工程毎に示す断面図である。同製造方法による部品内蔵基板を製造工程毎に示す断面図である。同製造方法による部品内蔵基板を製造工程毎に示す断面図である。同製造方法による部品内蔵基板を製造工程毎に示す断面図である。同部品内蔵基板を実装基板に実装した部品内蔵基板実装体の構造を示す断面図である。本発明の第３の実施形態に係る部品内蔵基板の製造方法により形成された部品内蔵基板を実装基板に実装した部品内蔵基板実装体の構造を示す断面図である。本発明の第４の実施形態に係る部品内蔵基板の製造方法により形成された部品内蔵基板を実装基板に実装した部品内蔵基板実装体の構造を示す断面図である。

以下、添付の図面を参照して、この発明の実施の形態に係る部品内蔵基板の製造方法を詳細に説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る部品内蔵基板の製造方法により形成された部品内蔵基板の構造を示す断面図である。図１に示すように、部品内蔵基板１は、第１プリント配線基材１０と第２プリント配線基材２０とを熱圧着により一括積層した構造を備えている。

また、部品内蔵基板１は、第２プリント配線基材２０に貫通形成された開口部からなる収容部２９内に、第１プリント配線基材１０に接続された電子部品９０を収容してなる。第１プリント配線基材１０は、絶縁層からなる第１樹脂基材１１と、この第１樹脂基材１１の一方の面（片面）に形成された配線１２とを備える。

また、第１プリント配線基材１０は、第１樹脂基材１１に形成されたビアホール５内に導電ペーストを充填して形成され、配線１２と接する層間接続用のビア１４と、第１樹脂基材１１の配線１２側とは反対側に形成された接着層９とを備える。接着層９は、例えばエポキシ系やアクリル系の接着剤など、揮発成分が含まれた有機系接着剤などからなる。

一方、第２プリント配線基材２０は、絶縁層からなる第２樹脂基材２１と、この第２樹脂基材２１の両面側に形成された配線２２と、第２樹脂基材２１に形成されたビアホール５内にめっき形成され、各配線２２と接する導体間接続用のビア２４とを備える。従って、第１プリント配線基材１０は、片面板（片面ＣＣＬ）からなり、第２プリント配線基材２０は、両面板（両面ＣＣＬ）からなる。

なお、ビア２４は、例えば一方の配線２２を貫通させることなく、他方の配線２２側から形成したビアホール（貫通孔）５内にめっきを施した構造のＬＶＨのめっきビアからなり、例えば銅めっきにより形成される。この場合、一方の配線２２上にはめっき層２２ａが形成される。

また、ビア２４は、ビアホール５内をめっきする代わりに導電ペーストを充填させる構造としてもよい。その他、ビア２４は、図示は省略するが、各配線２２，２２間を貫通するスルーホール（貫通孔）内にめっきを施した構造のめっきスルーホールにより構成されてもよい。

第１及び第２樹脂基材１１，２１は、樹脂フィルムにより構成されている。樹脂フィルムとしては、例えば熱可塑性のポリイミド、ポリオレフィン、液晶ポリマーなどからなる樹脂フィルムや、熱硬化性のエポキシ樹脂からなる樹脂フィルムなどを用いることができる。

なお、配線１２，２２は、例えば銅箔などの導電材をパターン形成してなる。また、導電ペーストは、例えばニッケル、金、銀、銅、アルミニウム、鉄などから選択される少なくとも１種類の低電気抵抗の金属粒子と、錫、ビスマス、インジウム、鉛などから選択される少なくとも１種類の低融点の金属粒子とを含み、エポキシ、アクリル、ウレタンなどを主成分とするバインダ成分を混合したペーストからなる。

このように構成された導電ペーストは、含有された低融点の金属が２００℃以下で溶融し合金を形成することができ、特に銅や銀などとは金属間化合物を形成することができる特性を備える。従って、ビア１４と配線１２との接続部は、一括積層時に金属間化合物により合金化される。なお、導電ペーストは、例えば粒子径がナノレベルの金、銀、銅、ニッケル等のフィラーが、上記のようなバインダ成分に混合されたナノペーストで構成することもできる。

その他、導電ペーストは、上記ニッケル等の金属粒子が、上記のようなバインダ成分に混合されたペーストで構成することもできる。この場合、導電ペーストは、金属粒子同士が接触することで電気的接続が行われる特性となる。導電ペーストのビアホールへの充填方法としては、例えば印刷法、スピン塗布工法、スプレー塗布工法、ディスペンス工法、ラミネート工法、及びこれらを併用した工法などを用いることができる。

第２プリント配線基材２０の収容部２９内に収容される電子部品９０は、パッド９１ｃ上を覆うように形成された再配線電極９１及び絶縁層９１ｄを備える電極形成面９１ｂ側が、第１プリント配線基材１０側に向くように配置され、電極形成面９１ｂとは反対側の裏面９１ａ側が、収容部２９から露出するように配置される。

また、電子部品９０は、再配線電極９１がビア１４と接続される。電子部品９０の裏面９１ａ上には、図示しないシード層を介して形成された金属層９３が設けられ、この金属層９３は、配線２２とビア２４（或いはめっき層２２ａ）とを合わせた厚さと同等の厚さとなるように形成されている。金属層９３の表面と第２樹脂基材２１の表面とは同一面を構成するように配置される。

そして、第１プリント配線基材１０の配線１２側及び第２プリント配線基材２０のビア２４側の表面には、ソルダーレジスト８が形成されている。第２プリント配線基材２０側のソルダーレジスト８は、例えば金属層９３及びビア２４（ビア２４が形成された配線２２）の少なくとも一部が露出するような孔部４を備えるようにパターン形成されている。

なお、孔部４の直径は、例えば電子部品９０の厚さが約８０μｍ〜９０μｍ程度で、第２プリント配線基材２０の厚さが約９０μｍ程度であると想定した場合、１００μｍ以上５００μｍ以下程度となるように設定されている。

このように構成された部品内蔵基板１は、第１プリント配線基材１０のビア１４に電子部品９０の再配線電極９１を接続して、裏面９１ａに金属層９３が形成された電子部品９０を仮留めする。その後、第２プリント配線基材２０の収容部２９内に電子部品９０が収まるように位置決めして、第１及び第２プリント配線基材１０，２０を積層し、積層方向両側から加熱加圧して一括積層を施した後に、ソルダーレジスト８を形成することで製造される。

このため、電子部品９０の裏面９１ａに形成された金属層９３の表面と第２樹脂基材２１の表面とが同一面を構成するように一括積層して部品内蔵基板１を形成することができる。なお、部品内蔵基板１をマザーボード等の実装基板に実装する場合は、ソルダーレジスト８の孔部４内に図示しない半田バンプ等を形成して、実装するようにすればよい。このようにすれば、内蔵された電子部品９０を、配線１２，２２等を介して実装基板に電気的に接続することができると共に、電子部品９０からの熱を、金属層９３及び半田バンプを介して実装基板に効率よく伝える構造とすることができる。

［第２の実施形態］
図２は、本発明の第２の実施形態に係る部品内蔵基板の製造方法により形成された部品内蔵基板の構造を示す断面図である。図２に示すように、部品内蔵基板１Ａは、第１プリント配線基材１０と、第２プリント配線基材２０と、第３プリント配線基材３０と、第４プリント配線基材４０とを熱圧着により一括積層した構造を備えている。

第１及び第２プリント配線基材１０，２０の構造及び電子部品９０の構造については、第１の実施形態に係る部品内蔵基板１と同様であるため、ここでは説明を省略する。第３プリント配線基材３０は、絶縁層からなる第３樹脂基材３１と、この第３樹脂基材３１の片面に形成された配線３２とを備える。

また、第３プリント配線基材３０は、第３樹脂基材３１に形成されたビアホール５内に充填形成され、配線３２と接する層間接続用のビア３４を備える。第３プリント配線基材３０には、第２プリント配線基材２０に貫通形成された開口部と同等の開口部が形成されている。電子部品９０は、これら開口部からなる収容部２９内に、第１プリント配線基材１０に接続された状態で収容されている。

一方、第４プリント配線基材４０は、絶縁層からなる第４樹脂基材４１と、この第４樹脂基材４１の片面に形成された配線４２とを備える。また、第４プリント配線基材４０は、第４樹脂基材４１に形成されたビアホール５内に充填形成され、配線４２と接する層間接続用のビア４４を備える。

更に、第４プリント配線基材４０には、第４樹脂基材４１及び配線４２を貫通する貫通孔４９が、収容部２９内に収容された電子部品９０の金属層９３を露出する箇所に形成されている。なお、第１プリント配線基材１０の配線１２側及び第４プリント配線基材４０の配線４２側の表面には、ソルダーレジスト８が形成され、第４プリント配線基材４０側のソルダーレジスト８は、例えば貫通孔４９（を介した金属層９３）及び配線４２の少なくとも一部が露出するような孔部４を備えるようにパターン形成されている。

次に、第２の実施形態に係る部品内蔵基板１Ａの製造方法について説明する。
図３〜図８は、部品内蔵基板の製造工程を示すフローチャートである。図９〜図１４は、部品内蔵基板を製造工程毎に示す断面図である。なお、図３及び図９は、第１プリント配線基材１０について、図４及び図１０は、第２プリント配線基材２０について、図５及び図１１は、第３プリント配線基材３０について、図６及び図１２は、第４プリント配線基材４０についてそれぞれの製造工程の詳細を示している。

また、図７及び図１３は、電子部品について、図８及び図１４は、部品内蔵基板の最終工程についてそれぞれの製造工程の詳細を示している。まず、図３を参照しながら、第１プリント配線基材１０の製造工程について説明する。図９（ａ）に示すように、第１樹脂基材１１の片面に導体層７が形成された片面銅張積層板（片面ＣＣＬ）を準備する（ステップＳ１００）。

次に、導体層７上にフォトリソグラフィによりエッチングレジストを形成した後にエッチングを行って、図９（ｂ）に示すように、配線１２等の配線パターンを形成する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１００にて使用する片面ＣＣＬは、例えば厚さ１２μｍ程度の銅箔からなる導体層７に、厚さ２５μｍ程度の第１樹脂基材１１を貼り合わせた構造からなる。なお、この片面ＣＣＬとしては、例えばキャスティング法により、銅箔にポリイミドのワニスを塗布してそのワニスを硬化させて作製されたものを使用することができる。

キャスティング法は、押出機によって溶融された樹脂を、平坦なダイに設けられた直線状のスリットから押し出して、その溶融膜を冷却されたロールで急速に冷やして圧延しながら巻き取ることで、平坦なフィルムやシートを成形する公知の方法である。この方法は信頼性が高く多用されている。

その他、片面ＣＣＬとしては、ポリイミドフィルム上にシード層をスパッタリングにより形成し、めっきにより銅を成長させて導体層７を形成したものや、圧延或いは電解銅箔とポリイミドフィルムとを接着材により貼り合わせて作製されたものなどを使用することもできる。なお、第１樹脂基材１１は必ずしもポリイミドからなるものである必要はなく、上記のように液晶ポリマー等のプラスチックフィルムからなるものであってもよい。また、ステップＳ１０２でのエッチングには塩化第二鉄を主成分とするエッチャントや、塩化第二銅を主成分とするエッチャントなどを用いることができる。

配線パターンを形成したら、図９（ｃ）に示すように、第１樹脂基材１１の配線１２形成面側と反対側の面に、接着材９ａ及びマスク材６を加熱圧着により貼り付ける（ステップＳ１０４）。このステップＳ１０４にて貼り付けられる接着材９ａとしては、例えば厚さ２５μｍ程度のエポキシ系熱硬化性フィルムを使用することができる。加熱圧着には真空ラミネータを用い、減圧下の雰囲気中にて、接着材９ａの硬化温度以下の温度で０．３ＭＰａの圧力によりプレスしてこれらを貼り合わせることが挙げられる。

なお、接着層９を構成する接着材９ａに用いられる層間接着材は、エポキシ系の熱硬化性フィルムのみならず、アクリル系の接着材や、熱可塑性ポリイミドなどに代表される熱可塑性接着材などが挙げられる。また、層間接着材は必ずしもフィルム状である必要はなく、ワニス状の樹脂を塗布したものであってもよい。マスク材６は、上述した樹脂フィルムやＰＥＴ，ＰＥＮなどのプラスチックフィルムの他、ＵＶ照射によって接着や剥離が可能な各種フィルムを用いることができる。

そして、図９（ｄ）に示すように、貼り付けたマスク材６側から、配線１２に向かってマスク材６、接着材９ａ及び第１樹脂基材１１を貫通するビアホール５を所定箇所に形成し（ステップＳ１０６）、ビアホール５内に例えばプラズマデスミア処理を施す。

ステップＳ１０６にて形成されるビアホール５は、例えば直径φ１００μｍ程度であり、例えばＵＶレーザを使用して所定箇所に形成される。ビアホール５は、その他、炭酸ガスレーザやエキシマレーザなどで形成してもよいし、ドリル加工や化学的なエッチングなどにより形成してもよい。また、プラズマデスミア処理は、ＣＦ_４及びＯ_２（四フッ化メタン＋酸素）の混合ガスにより行うことができるが、Ａｒ（アルゴン）などのその他の不活性ガスを用いることもでき、いわゆるドライ処理ではなく、薬液を用いたウェットデスミア処理としてもよい。

その後、図９（ｅ）に示すように、形成したビアホール５内に、例えばスクリーン印刷により導電ペーストを充填して層間接続用のビア１４を形成し（ステップＳ１０８）、マスク材６を剥離して除去し（ステップＳ１１０）、配線１２及びビア１４が形成されると共に、接着層９が備えられた第１樹脂基材１１を有する第１プリント配線基材１０を形成する。

次に、図４を参照しながら第２プリント配線基材２０の製造工程について説明する。なお、既に説明した箇所には同一の符号を附して説明を割愛する場合があり、各ステップの具体的な処理内容については上述した内容を適用可能であるとする。まず、図１０（ａ）に示すように、第２樹脂基材２１の両面に全面に亘って（ベタ状態で）導体層７が形成された両面銅張積層板（両面ＣＣＬ）を準備し（ステップＳ２００）、図１０（ｂ）に示すように、所定箇所にビアホール５を形成して（ステップＳ２０２）、プラズマデスミア処理を行う。

次に、図１０（ｃ）に示すように、第２樹脂基材２１の全面にパネルめっき処理を施して（ステップＳ２０４）、導体層７上及びビアホール５内にめっき層２２ａを形成する。なお、ビアホール５内のめっき層２２ａのうちの一部は、後に導体間接続用のビア２４として用いられるめっきビアとなり、第２樹脂基材２１の両面の導体層７を電気的に導通している。

そして、図１０（ｄ）に示すように、第２樹脂基材２１の両面にエッチング等により配線２２や導体間接続用のビア２４などの配線パターンを形成し（ステップＳ２０６）、最後に、図１０（ｅ）に示すように、電子部品９０が内蔵される部分の第２樹脂基材２１や配線２２、めっき層２２ａ等を除去して、電子部品９０を収容するための開口部２８を形成し（ステップＳ２０８）、第２プリント配線基材２０を形成する。

なお、ステップＳ２０２にてビアホール５を形成する代わりに、図示しないスルーホールを形成してステップＳ２０４にてめっき処理を施し、めっきスルーホールを形成してこれを導体間接続用のビア２４とするようにしてもよい。

次に、図５を参照しながら第３プリント配線基材３０の製造工程について説明する。まず、第３樹脂基材３１の片面に導体層が形成された片面銅張積層板（片面ＣＣＬ）を準備し（ステップＳ３００）、図１１（ａ）に示すように、エッチング等により配線３２等の配線パターンを形成する（ステップＳ３０２）。

次に、図１１（ｂ）に示すように、第３樹脂基材３１の配線３２側とは反対側の面に、接着材９ａを貼り付けて（ステップＳ３０４）、図１１（ｃ）に示すように、電子部品９０が内蔵される部分の第３樹脂基材３１や接着材９ａ等を除去して、電子部品９０を収容するための開口部３８を形成する（ステップＳ３０６）。

開口部３８を形成したら、図１１（ｄ）に示すように、接着材９ａにマスク材６を貼り付け（ステップＳ３０８）、図１１（ｅ）に示すように、マスク材６側から配線３２に向かってマスク材６、接着材９ａ及び第３樹脂基材３１を貫通するビアホール５を所定箇所に形成し（ステップＳ３１０）、ビアホール５内に例えばプラズマデスミア処理を施す。

そして、図１１（ｆ）に示すように、形成したビアホール５内に、導電ペーストを充填して層間接続用のビア３４を形成し（ステップＳ３１２）、マスク材６を剥離して除去し（ステップＳ３１４）、配線３２及びビア３４並びに開口部３８が形成されると共に、接着層９が備えられた第３樹脂基材３１を有する第３プリント配線基材３０を形成する。

次に、図６を参照しながら第４プリント配線基材４０の製造工程について説明する。まず、第４樹脂基材４１の片面に導体層が形成された片面銅張積層板（片面ＣＣＬ）を準備し（ステップＳ４００）、図１２（ａ）に示すように、エッチング等により配線４２等の配線パターンを形成する（ステップＳ４０２）。

次に、図１２（ｂ）に示すように、第４樹脂基材４１の配線４２側とは反対側の面に、接着材９ａを貼り付けて（ステップＳ４０４）、第３プリント配線基材３０の開口部３８に臨む箇所の第４樹脂基材４１及び接着材９ａをレーザ等により除去し、貫通孔（スルーホール）を形成する（ステップＳ４０６）。

貫通孔４９を形成したら、図１２（ｃ）に示すように、接着材９ａにマスク材６を貼り付け（ステップＳ４０８）、図１２（ｄ）に示すように、マスク材６側から配線４２に向かってマスク材６、接着材９ａ及び第４樹脂基材４１を貫通するビアホール５を所定箇所に形成し（ステップＳ４１０）、ビアホール５内に例えばプラズマデスミア処理を施す。

そして、図１２（ｅ）に示すように、形成したビアホール５内に、導電ペーストを充填して層間接続用のビア４４を形成し（ステップＳ４１２）、マスク材６を剥離して除去し（ステップＳ４１４）、配線４２及びビア４４並びに貫通孔４９が形成されると共に、接着層９が備えられた第４樹脂基材４１を有する第４プリント配線基材４０を形成する。

なお、上述したように形成された第２プリント配線基材２０の開口部２８及び第３プリント配線基材３０の開口部３８からなる収容部２９内に収容される電子部品９０は、例えば次のように製造される。図７を参照しながら電子部品９０の製造工程について説明する。

まず、図１３（ａ）に示すように、酸化ケイ素や窒化ケイ素などの無機絶縁層が形成されたダイシング前のウェハ９２を準備する（ステップＳ５００）。次に、図１３（ｂ）に示すように、準備したウェハ９２の表面に、例えばセミアディティブ法により、電子部品９０のパッド９１ｃ上及び無機絶縁層上に導体回路（図示せず）やパッド９１ｃを覆う再配線電極９１を形成すると共に、スパッタリングなどにより裏面９１ａ上にシード層（図示せず）を形成した上で金属層９３を形成する（ステップＳ５０２）。

そして、図１３（ｃ）に示すように、例えば液状の感光性ポリイミド前駆体をスピンコートし、フォトリソグラフィによってコンタクトホールを形成した後に、焼成することで絶縁層９１ｄを電極形成面９１ｂ側に形成する（ステップＳ５０４）。最後に、プロービングにより検査を行って、図１３（ｄ）に示すように、ダイシングにより電子部品９０を個片化して作製する（ステップＳ５０６）。電子部品９０を薄型化する場合には、ウェハ９２の裏面９１ａに金属層９３を形成する前に、電子部品９０の裏面９１ａのバックグラインドを行う。

なお、ステップＳ５０４にて形成される絶縁層９１ｄの樹脂は、例えばベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）や、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）などを用いることができる。また、感光性樹脂は必ずしもスピンコートによって塗布される必要はなく、カーテンコートやスクリーン印刷、或いはスプレーコートなどによって塗布されてもよい。このようにして作製された電子部品９０には、通常の導電用回路の他、インダクタ、キャパシタ、抵抗などの各機能を付与させることもできる。電子部品９０は、能動部品及び受動部品のいずれであってもよい。

次に、図８を参照しながら各プリント配線基材１０〜４０の積層工程以降の製造工程について説明する。上記のように、第１〜第４プリント配線基材１０〜４０及び電子部品９０を作製したら、図１４（ａ）に示すように、電子部品９０の再配線電極９１と第１プリント配線基材１０のビア１４を、電子部品用実装機で位置合わせして、第１プリント配線基材１０の接着層９及びビア１４の導電ペーストが硬化していない状態で、電子部品９０を第１プリント配線基材１０に仮留め接着し、実装する（ステップＳ６００）。

その後、各プリント配線基材１０〜４０及び電子部品９０を、電子部品９０が開口部２８，３８内に収まると共に金属層９３が貫通孔４９から露出し、各ビア１４〜４４と各配線１２〜４２とが所望の位置で接するように位置決めし、積層する（ステップＳ６０２）。

そして、例えば真空プレス機を用いて、１ｋＰａ以下の減圧雰囲気中にて加熱加圧することで、図１４（ｂ）に示すように、熱圧着により一括積層し（ステップＳ６０４）、部品内蔵基板１Ａを製造する。このとき、層間の各接着層９や各樹脂基材１１〜４１等の硬化と同時に、ビアホール５に充填された導電ペーストの硬化及び合金化が行われる。従って、導電ペーストと接する各配線１２〜４２等との間には、金属間化合物の合金層が形成される。

そして、第１プリント配線基材１０の配線１２側及び第４プリント配線基材４０の配線４２側の樹脂基材１１，４１上に、ソルダーレジスト８を孔部４を有するようにパターン形成すれば（ステップＳ６０６）、図２に示すような第２の実施形態に係る部品内蔵基板１Ａが製造される。なお、図１５に示すように、実装基板２の実装面２ａ上に部品内蔵基板１Ａを実装する場合は、孔部４を介して配線４２上に、及び孔部４と貫通孔４９とを介して金属層９３上に半田などによりバンプ４８を形成する（ステップＳ６０８）。

そして、バンプ４８を介して部品内蔵基板１Ａを実装面２ａ上に実装することで（ステップＳ６１０）、図１５に示すような部品内蔵基板実装体１００を製造することができる。このようにすれば、電子部品９０で発生した熱は、裏面９１ａの金属層９３及びバンプ４８を通って実装基板２から確実に放熱されるので、上記作用効果のみならず、部品内蔵基板１Ａの放熱特性を向上させることができる。

［第３の実施形態］
図１６は、本発明の第３の実施形態に係る部品内蔵基板の製造方法により形成された部品内蔵基板を実装基板に実装した部品内蔵基板実装体の構造を示す断面図である。図１６に示すように、第３の実施形態に係る部品内蔵基板実装体１０１は、第１の実施形態に係る部品内蔵基板１に、第２の実施形態に係る部品内蔵基板１Ａの第３プリント配線基材３０を加え、これら第１〜第３プリント配線基材１０〜３０を熱圧着により一括積層した構造の部品内蔵基板１Ｂを備えている点が、先の部品内蔵基板実装体１００と相違している。このようにしても、上述した作用効果を奏することができる。また、この実施形態によれば、部品内蔵基板実装体１００と比較して、電子部品と実装基板との距離が短くなるので、熱抵抗が小さくなり、放熱特性が良い。

［第４の実施形態］
図１７は、本発明の第４の実施形態に係る部品内蔵基板の製造方法により形成された部品内蔵基板を実装基板に実装した部品内蔵基板実装体の構造を示す断面図である。図１７に示すように、第４の実施形態に係る部品内蔵基板実装体１０２は、第２の実施形態に係る部品内蔵基板１Ａの第４プリント配線基材４０に変更を加えた構造の部品内蔵基板１Ｃを備えている点が、先の部品内蔵基板実装体１００と相違している。

すなわち、部品内蔵基板１Ｃの第４プリント配線基材４０は、配線４２と同一面上に形成されたサーマル配線４６と、このサーマル配線４６に接すると共に電子部品９０の金属層９３に接続されるサーマルビア４５とを備えている。サーマル配線４６は、貫通孔４９内に形成されたバンプ４８に接するので、電子部品９０の熱は、より効率良くバンプ４８から実装基板２に伝えられる。このようにしても、同様に上述した作用効果を奏することができる。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ部品内蔵基板
２実装基板
４孔部
５ビアホール
６マスク材
７導体層
８ソルダーレジスト
９接着層
１０第１プリント配線基材
１１第１樹脂基材
１２配線
１４ビア
２０第２プリント配線基材
２１第２樹脂基材
２２配線
２２ａめっき層
２４ビア
２８開口部
２９収容部
３０第３プリント配線基材
３１第３樹脂基材
３２配線
３４ビア
４０第４プリント配線基材
４１第４樹脂基材
４２配線
４４ビア
４５サーマルビア
４６サーマル配線
４８バンプ
４９貫通孔
９０電子部品
９３金属層
１００部品内蔵基板実装体

Claims

絶縁層の少なくとも一方の面に配線パターンが形成されると共に前記配線パターンと接続されるビアが形成された複数のプリント配線基材を一括積層すると共に電子部品を内蔵してなる部品内蔵基板の製造方法であって、
前記絶縁層の一方の面に前記配線パターンを形成し、他方の面側から前記配線パターンが露出するように開口部を形成した後、前記開口部内に導電性ペーストを充填して前記ビアを有する第１プリント配線基材を形成する工程と、
前記電子部品の電極形成面とは反対側の裏面に、金属層を形成する工程と、
前記絶縁層の両面に前記配線パターンを形成し、一方の面側の配線パターンから他方の面側の配線パターンに到達するように、又は前記両面の配線パターンを貫通するように開口部を形成した後、前記開口部内にめっきを施して前記ビアを有する第２プリント配線基材を形成する工程と、
前記第２プリント配線基材の所定箇所に貫通孔からなる前記電子部品の収容部を形成する工程と、
前記第１プリント配線基材の前記ビアに前記電子部品の電極を接続して前記電子部品を仮留めする工程と、
前記第１及び第２プリント配線基材を前記電子部品が前記収容部内に収まると共に前記金属層が露出するように位置合わせした上で、積層方向両側から加熱加圧して一括積層し、前記ビアと前記配線パターンとを接続する工程とを備えた
ことを特徴とする部品内蔵基板の製造方法。
前記絶縁層の一方の面に前記配線パターンを形成し、他方の面側から前記配線パターンが露出するように開口部を形成した後、前記開口部内に導電性ペーストを充填して前記ビアを形成すると共に、前記絶縁層及び前記配線パターンを貫通する貫通孔を所定箇所に有する第３プリント配線基材を形成する工程を更に備え、
前記一括積層する際に、前記収容部内に収容された前記電子部品の前記金属層が前記貫通孔から露出するように前記第３プリント配線基材を位置合わせした上で一括積層する
ことを特徴とする請求項１記載の部品内蔵基板の製造方法。
前記第２プリント配線基材の表面における前記配線パターン及び前記金属層の少なくとも一部が露出するように、ソルダーレジストで前記表面を覆う工程と、
前記露出した配線パターン及び金属層上に、半田バンプを形成する工程とを更に備えた
ことを特徴とする請求項１記載の部品内蔵基板の製造方法。
前記第３プリント配線基材の表面における前記配線パターンの少なくとも一部及び前記貫通孔が露出するように、ソルダーレジストで前記表面を覆う工程と、
前記露出した配線パターン及び貫通孔を通した前記金属層上に、半田バンプを形成する工程とを更に備えた
ことを特徴とする請求項２記載の部品内蔵基板の製造方法。