説明

回路部品内蔵基板の製造方法

【課題】貫通孔を生産性良く形成するとともに、貫通孔へのめっき形成を安定化できる回路部品内蔵基板の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】配線基板101と、前記配線基板101上に形成された第1の絶縁樹脂102と、前記第1の絶縁樹脂102内に埋設された形状の異なる複数の回路部品103、104と、前記第1の絶縁樹脂102上に形成された配線を備え、前記複数の回路部品は前記絶縁樹脂表面より略等しい位置に部品表面がそろえられ、前記絶縁樹脂に形成されたビアによって前記配線に電気的に接続されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は回路部品内蔵基板に関し、特に、回路部品が電気絶縁層の内部に配置される回路部品内蔵基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、電子機器の小型化、高性能化に伴い、基板に実装される回路部品の高密度化、高機能化が求められている。この回路部品の高密度化要求に対応する手法として、回路部品を基板に内蔵する方法が提案されている(特許文献1)。
【0003】
この従来の回路部品内蔵基板の製造方法を図8に示す。
【0004】
図8(a)〜(f)は回路部品内蔵基板の製造工程を示す断面図である。
【0005】
まず図8(a)に示したのは、電気絶縁性基材801上に配線802が形成された両面配線基板である。電気絶縁性基材801としては、一般的な配線基板の材料が用いられ、ガラスエポキシ基材、アラミドエポキシ基材、紙フェノール基材、ポリイミドを主成分としてフレキシブル配線基板材料を用いることができる。
【0006】
次に、前記両面配線基板上に回路部品804、805を樹脂803にて接着すると図8(b)に示す状態となる。ここで、回路部品804、805としては、チップ抵抗、チップコンデンサ、チップインダクタなどの受動部品や、トランジスタ、IC、LSIなどの能動部品が用いられる。ここで、回路部品804、805の形状は回路部品によって異なっており、必然的に回路部品804、805の表面の電気絶縁性基材801の表面からの距離は異なるものとなっている。
【0007】
次に、図8(c)に示すように、絶縁樹脂806を回路部品804、805が埋設されるように形成する。絶縁樹脂806としては、一般的なビルドアップ基板用の材料を用いることができ、エポキシを主成分とする樹脂によって構成される。また、絶縁樹脂806の熱膨張係数を制御する目的で無機フィラが添加されても良い。
【0008】
引き続き、貫通孔807、808、809、810を形成すると図8(d)に示す状態となる。貫通孔807、808は回路部品804、805の表面の外部接続端子を露出するように形成されたものであり、回路部品804、805の表面から絶縁樹脂806の表面までの距離が回路部品804、805によって異なるために、回路部品804、805に応じた個別の加工条件で形成されるものである。貫通孔の形成はレーザー加工によって行われるのが一般的であり、回路部品804、805に応じてレーザー焦点、パルスエネルギー、ショット数等を設定することになる。この場合、レーザー条件設定の種類に対応して配線基板の一面に対して複数回の加工が必要となる。
【0009】
貫通孔809は電気絶縁性基材801と絶縁樹脂806を貫通するものであり、また貫通孔810は配線基板上の配線802が露出するように形成されたものである。この場合の加工条件についても、前述の例と同様にそれぞれ異なる加工条件で形成されることは言うまでもない。
【0010】
次に、前記貫通孔807、808、809、810の内部と、絶縁樹脂806の表面にめっきにて配線材料811を形成すると図8(e)に示す状態となる。ここで、配線材料811としては銅を形成することが一般的であり、無電解めっきと、電解めっきを組み合わせて形成することができる。ここで、図8(e)では貫通孔807、808、810については内部が配線材料にて充填される、いわゆるフィルドビアの例を示しているが、貫通孔807、808、810の内部への配線材料の形成は、これに限定されるものではなく、貫通孔807、808、810の壁面にのみ配線材料を形成しても構わない。
【0011】
次に、配線材料811をエッチングによってパターニングし配線812を形成すると図8(f)に示した回路部品内蔵基板を形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0012】
【特許文献1】特開平5−343856号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
上記、従来の回路部品内蔵基板の構成においては、配線基板上に回路部品を所望の場所に配置した後、絶縁樹脂を埋設するため回路部品の表面から絶縁樹脂の表面までの距離が回路部品によって異なることとなる。このために、貫通孔を形成する場合の加工条件を複数設定し、基板面の全領域に対して複数回のレーザー照射を行うことが必要となり、結果として貫通孔の加工の生産性が悪くなるという課題がある。
【0014】
また、上記のように貫通孔の加工を行うと、必然的に貫通孔の形状が回路部品によって異なるものとなる。特に、片側が閉塞した微細な貫通孔へめっき液を十分循環させることがめっきを形成する場合には重要である。様々な貫通孔の形状に対して安定的にめっき液を循環させ、一度にめっきを均一に成長させることは困難である。その結果、多種の貫通孔に対する電気的な接続性をすべて満足するめっき条件を設定することは貫通孔の形状の種類が増えるほど困難なものとなっていた。
【0015】
本発明は上記した問題を解決し、貫通孔を生産性良く形成するとともに、貫通孔へのめっき形成を安定化できる回路部品内蔵基板の構成と製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0016】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項1に記載の回路部品内蔵基板は、第1の絶縁樹脂に回路部品を配置するマウント工程と、前記回路部品が配置された絶縁樹脂と配線基板とを積層して位置決めする積層工程と、加熱加圧によって前記回路部品を前記絶縁樹脂に埋設させる埋設工程と、絶縁樹脂面に前記回路部品と電気的に接続するめっき配線を形成する配線形成工程とからなる回路部品内蔵基板の製造方法であり、これにより、回路部品を絶縁樹脂に対して転写にて埋設させるために、回路部品の表面を絶縁樹脂の表面に対して簡便な方法で等しい距離に配置することができる。
【0017】
請求項2に記載の回路部品内蔵基板の製造方法は、第1の絶縁樹脂が均一厚みのシートからなる請求項1に記載の回路部品内蔵基板の製造方法であり、これにより、回路部品を絶縁樹脂に対して転写にて埋設させるために、回路部品の表面を絶縁樹脂の表面に対して簡便な方法で等しい距離に配置することができる。
【0018】
請求項3に記載の回路部品内蔵基板の製造方法は、配線形成工程は第1の絶縁樹脂に貫通孔を形成してなる請求項1に記載の回路部品内蔵基板の製造方法であり、これにより、転写基材上にあらかじめ均一厚みで絶縁樹脂を形成しておくことで、簡便な方法で回路部品の表面を絶縁樹脂の表面から均一の距離に設定することが可能となる。
【0019】
請求項4に記載の回路部品内蔵基板の製造方法は、回路部品を第1の絶縁樹脂が形成された転写シート上に配置するマウント工程と、この転写シートと第1の絶縁樹脂と配線基板とを積層して位置決めする積層工程と、加熱加圧によって前記回路部品を前記絶縁樹脂に埋設させる埋設工程と、絶縁樹脂面に前記回路部品と電気的に接続するめっき配線を形成する配線形成工程とからなる回路部品内蔵基板の製造方法であり、これにより、転写基材上にあらかじめ均一厚みで絶縁樹脂を形成しておくことで、簡便な方法で回路部品表面を絶縁樹脂表面から均一の距離に設定することが可能となる。
【0020】
請求項5に記載の回路部品内蔵基板の製造方法は、転写シート上に形成された第1の絶縁樹脂は均一な厚みとした請求項4に記載の回路部品内蔵基板の製造方法であり、これにより、転写基材上にあらかじめ均一厚みで絶縁樹脂を形成しておくことで、簡便な方法で回路部品の表面を絶縁樹脂の表面から均一の距離に設定することが可能となる。
【0021】
請求項6に記載の回路部品内蔵基板の製造方法は、めっき配線を形成する配線形成工程に第1の絶縁樹脂に設けた貫通孔にも同時に電気的接続を行うこととした請求項4に記載の回路部品内蔵基板の製造方法であり、これにより、回路部品と電気的に接続するための貫通孔をあらためて形成する必要がなく、高い生産性で回路部品内蔵基板を製造することができる。
【0022】
請求項7に記載の回路部品内蔵基板の製造方法は、転写シートにマスクパターンと第1の絶縁樹脂を設けた請求項4に記載の回路部品内蔵基板の製造方法であり、これにより、転写基材上にマスクパターンとして形成された回路部品との接続パッドを位置認識して、回路部品を転写基材上に配置できるので、より高精度に回路部品を位置決めすることが可能となる。つまり、貫通孔と接続パッドの位置ずれ精度に起因する設計余裕度を小さく抑えることができるので、結果として高密度に配線を形成することができる。
【0023】
請求項8に記載の回路部品内蔵基板の製造方法は、貫通孔を形成するマスクパターン部は樹脂が露出されている請求項4に記載の回路部品内蔵基板の製造方法であり、これにより、貫通孔を形成するマスクパターン部に樹脂が露出されているので、貫通孔をレーザーにて形成する際に、マスクパターン部をレーザーマスクとして用いることができる。すなわち、レーザーの照射径に対して小さな貫通孔を形成できると共に、レーザー加工の位置精度に比べて高い位置精度で貫通孔を形成することができ、結果として配線密度の高い回路部品内蔵基板を形成することができる。
【0024】
請求項9に記載の回路部品内蔵基板の製造方法は、配線形成工程では、前記絶縁樹脂の表面にさらに絶縁樹脂を形成する工程と、前記絶縁樹脂に貫通孔を形成する工程とをさらに備え、前記めっき配線形成時に同時に貫通孔での電気的接続を行う請求項4に記載の回路部品内蔵基板の製造方法であり、これにより、絶縁樹脂に高密度に回路部品を埋設させ、接続端子を絶縁樹脂の表面に引き出した場合には、基板表面にさらに回路部品を実装するための接続パッドを形成する領域を確保することが困難となる。つまり、絶縁樹脂の内部への回路部品の高密度配置と絶縁樹脂の表面への回路部品の高密度配置は相反する関係にあり、共に高密度化することが困難であった。そこで、本発明のように、絶縁樹脂の表面にさらに絶縁樹脂と配線を形成することで、この相反関係を解消することができ、絶縁樹脂の内部、表面共に高密度に回路部品を配置することができるのである。
【発明の効果】
【0025】
以上のように、本発明によれば、回路部品を絶縁樹脂に転写形成することで、簡便な製造方法で複数の回路部品の表面を前記絶縁樹脂の表面から等しい位置に配置することができる。その結果回路部品上に形成するビアの加工条件を1種類に設定することが可能となり、結果として回路部品内蔵基板を生産性良く形成することができると共に、安定したビアの接続を確保することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明の実施の形態1にかかる回路部品内蔵基板構成の一例を示す断面図
【図2】(a)〜(g)本発明の実施の形態1にかかる回路部品内蔵基板の製造方法の一例を主要な工程毎に示す断面図
【図3】本発明の実施の形態1にかかる回路部品内蔵基板構成の一例を示す断面図
【図4】(a)〜(f)本発明の実施の形態1にかかる回路部品内蔵基板の製造方法の一例を主要な工程毎に示す断面図
【図5】本発明の実施の形態2にかかる回路部品内蔵基板の構成を示す断面図
【図6】(a)〜(g)本発明の実施の形態2にかかる回路部品内蔵基板の製造方法の一例を主要な工程毎に示す断面図
【図7】(a)〜(g)本発明の実施の形態3にかかる回路部品内蔵基板の製造方法を主要な工程毎に示す断面図
【図8】(a)〜(f)従来の回路部品内蔵基板の製造方法を主要な工程毎に示す断面図
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態に示す本発明の回路部品内蔵基板については、回路部品を内蔵する構成について特に説明しており、図では基板表面に回路部品を実装した状態を示していないが、回路部品内蔵基板の表裏面に回路部品を実装することができることは言うまでもない。
【0028】
(実施の形態1)
本発明の一実施の形態について、図1を用いて説明する。
【0029】
図1に示すように本実施の形態1にかかる回路部品内蔵基板は配線基板101の上に第1の絶縁樹脂102が形成され、この第1の絶縁樹脂102に回路部品103、104が埋設されている。
【0030】
ここで、配線基板101としては電気絶縁性基材109の両面に配線108が形成され、この配線108間を導電体110で電気的に接続した、いわゆる両面配線基板の構造を示しているが、これは配線基板の構造を限定するものではなく、配線基板として多層配線基板を用いても構わない。
【0031】
さらに第1の絶縁樹脂102上には第2の絶縁樹脂105が形成され、この第2の絶縁樹脂105には貫通孔106、107、117が設けられている。第2の絶縁樹脂105としては、高耐熱エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。また、樹脂の熱膨張係数、剛性を制御する目的でアルミナ、シリカ等の無機フィラを含んでも構わない。
【0032】
第2の絶縁樹脂105として感光性樹脂を用いると、貫通孔106、107、117の形成を露光、現像によるいわゆるフォトリソ工程によって実現することが可能である。
【0033】
貫通孔106は回路部品103の外部接続端子上に形成されたものであり、貫通孔117は回路部品104の外部接続端子上に形成されたものである。この貫通孔106、117にはめっきにて導電体が形成されており、表層の配線111と電気的に接続されている。
【0034】
この回路部品103、104はその表面が面方向に略同一平面上に位置しており、その上に均一厚みの第2の絶縁樹脂105が形成されているのである。このために、回路部品103、104上に設ける貫通孔106、117は同一加工条件にて形成することが可能となり、生産性に優れた方法で回路部品内蔵基板を形成することができるのである。
【0035】
また、配線基板101の配線108と表層の配線111も貫通孔107に形成されるめっき導電体にて電気的に接続されている。
【0036】
ここで、本回路部品内蔵基板の製造方法について、図2(a)〜(g)を参照しながら説明する。まず、図2(a)に示すように、転写シート118上に第2の絶縁樹脂105を形成する。
【0037】
ここで、転写シート118としては、PET、PEN、PPS、ポリイミドフィルム、アラミドフィルム等の樹脂シートを用いることができ、表面にはシリコーン等の離形処理を施すことが好ましい。
【0038】
また、転写シート118として、アルミニウム、ステンレス、銅等の金属箔を用いても構わない。
【0039】
第2の絶縁樹脂105としては、前述したように、高耐熱エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。
【0040】
なおこれらの樹脂の熱膨張係数、剛性を制御する目的でアルミナ、シリカ等の無機フィラを含んでも構わない。第2の絶縁樹脂105として感光性樹脂を用いると、貫通孔の形成を露光、現像によるいわゆるフォトリソ工程によって実現することが可能である。転写シート118上への形成については、液状の第2の絶縁樹脂105を塗布、乾燥することで形成できるし、フィルム状の第2の絶縁樹脂105をラミネート等によって貼り付けても構わない。
【0041】
ここで、第2の絶縁樹脂105については、タック性を有する材料を選択すると、後の回路部品103、104のマウントの際に固定され易くより好ましい。
【0042】
引き続き、回路部品103、104を転写シート118の上に位置決めし固定すると図2(b)に示した状態となる。位置決め固定の際に、マウンターのツールを加熱しておくと熱硬化性樹脂の硬化挙動によって、より高い固定強度が得られる。
【0043】
次に配線基板101の表裏面に、第1の絶縁樹脂102を積層配置する。ここで、第1の絶縁樹脂102として図示したようにシート状のものを用いるのが生産性に優れる方法であるが、液状の樹脂を塗布してももちろん構わない。第1の絶縁樹脂102の両側からさらに図2(b)で示した回路部品103、104が固定された転写シート118を位置決めして積層配置すると図2(c)に示す状態となる。ここで示した、第1の絶縁樹脂102は第2の絶縁樹脂105と同じ材料でも、あるいは異なった材料でも構わない。
【0044】
引き続き、上下面より加熱加圧によって第1の絶縁樹脂102を硬化させると共に、回路部品103、104を第1の絶縁樹脂102の中に埋設させると図2(d)に示す状態となる。
【0045】
次に表面の転写シート118を除去すると図2(e)に示す状態となる。この転写シート118を除去する方法については、転写シート118の材料によって異なり、転写シート118としてアルミニウム等の金属箔を用いた場合には、薬液にて溶解除去することが可能である。また、転写シート118として樹脂シートを用いた場合には、機械的に剥離するのが生産性に優れた方法である。
【0046】
ここで、基板表面には図2(a)にて形成した均一厚みの第2の絶縁樹脂105が露出することになり、回路部品103、104はその表面が第2の絶縁樹脂105から略等しい距離で配置されるのである。なお、第2の絶縁樹脂105の上から、さらに均一厚みの絶縁樹脂を形成しても、もちろん構わない。
【0047】
次に、図2(f)に示すように回路部品103、104の外部接続端子が露出するよう貫通孔106、117を形成する。貫通孔106、117の形成方法として第2の絶縁樹脂105に感光性材料を用い、フォトリソ加工を行うことができる。
【0048】
また、貫通孔106、117の形成方法としてドリル加工、レーザー加工を用いても良い。ここで、レーザー加工を用いると簡便な方法で、回路部品103、104の外部接続端子を露出させることができより好ましい。
【0049】
ここで、第2の絶縁樹脂105の厚みが均一であることから、回路部品103、104の外部接続端子を露出させるための貫通孔106、117の加工条件をひとつに設定することが可能となる。
【0050】
具体的には、感光性材料を用いた場合は一回のアライメント露光で感光工程を実施することができる。
【0051】
また、レーザー加工を用いる場合はひとつの加工条件で貫通孔106、117の加工を実現することができる。
【0052】
同様にして、配線基板101上の配線108を露出させるように貫通孔107を加工する。貫通孔107は第2の絶縁樹脂105の表面から貫通孔107の底までの距離が貫通孔106、117とは異なり、加工に関しては異なる加工条件で行うことになる。
【0053】
図2(f)では、後のめっき工程でのめっき液の循環性を考慮し、貫通孔107の穴径を貫通孔106、117より大きく設定した例を示している。
【0054】
次に、めっきによって第2の絶縁樹脂105の表裏面に配線材料として銅を形成し、パターニングすると図2(g)に示した状態となる。ここで、めっきとして無電解銅めっきを施した後に、電解めっきにて配線材料となる銅を厚く形成し、その後にエッチングによって配線111をパターン形成することができる。この方法は一般的にサブトラクト法と呼ばれる方法であるが、パターン形成の方法はこれに限定されるものではなく、セミアディティブ法、フルアディティブ法を用いても構わない。また、図2(g)では、貫通孔106、117は内部を完全にめっきにて充填したいわゆるフィルドビアの例を示している。
【0055】
なお、貫通孔106、117への充填状態はこれに限定されるものではなく、貫通孔の壁面にのみめっきにて配線材料を形成しても同様に電気的な接続を確保することができることは言うまでもない。
【0056】
また、貫通孔106、117での電気的な接続は、導電性ペーストを貫通孔106、117に充填することによっても実現することができるが、このようにめっきにて回路部品103、104上に露出した外部接続端子に配線材料を析出させることで、回路部品103、104の外部接続端子を金属間結合で電気的に接続することができ、高い接続信頼性を確保することができるのである。
【0057】
この貫通孔106、117へのめっき工程は、回路部品103、104上に形成された貫通孔106、117の形状がほぼ等しいことから、めっき条件を設定し易く、より安定に貫通孔106、117へのめっき形成を実現することができ、結果としてビアの接続信頼性を確保することができる。
【0058】
なお、図3に示すように図1に示した回路部品内蔵基板の表面に形成された第2の絶縁樹脂105上にさらに第3の絶縁樹脂112と配線113を形成することができる。この表面の配線層の形成には一般的なビルドアップ工法を用いることが可能である。
【0059】
一例として、第3の絶縁樹脂112の形成は液状の絶縁樹脂112を表面に塗布する。もしくは、フィルム状の絶縁樹脂112を貼り付けて形成し、貫通孔114をレーザー加工もしくはフォトリソ工程にて形成し、貫通孔114を充填するように配線113をめっきにて形成し、配線パターンをエッチングで形成すると、図3に示す回路部品内蔵基板が形成できるのである。
【0060】
前述したように第1の絶縁樹脂102に高密度に回路部品103、104を埋設させ、接続端子を第1の絶縁樹脂102の表面に引き出した場合には、基板表面にさらに回路部品103、104を実装するための接続パッドを形成する領域を確保することが困難となる。
【0061】
つまり、第1の絶縁樹脂102の内部へ回路部品103、104の高密度配置と第1の絶縁樹脂102の表面への回路部品103、104の高密度配置は相反する関係にあり、共に高密度化することが困難であった。
【0062】
そこで、本発明のように第1の絶縁樹脂102の表面にさらに第3の絶縁樹脂112と配線113を形成することで、この相反関係を解消することができ、第1の絶縁樹脂102の内部と表面とに高密度に回路部品103、104を配置することができるのである。
【0063】
また、上記した例では、転写シート118上に第2の絶縁樹脂105をあらかじめ形成する方法を示しているが、図4に示した製造方法でも構わない。
【0064】
以下、図4について、既に述べた例と重複するところは簡略化して説明する。図4(a)では、回路部品103、104上に均一厚みの絶縁樹脂119を形成し、転写シート118上に位置決め固定している。
【0065】
この絶縁樹脂119としてはシート状の材料を用いることで回路部品103、104の上に貼り付けるのが簡便になる。
【0066】
次に図4(b)に示すように回路部品103、104が位置決め固定された転写シート118と配線基板101と絶縁樹脂119を位置決め積層し、上下面より加熱加圧によって接着すると図4(c)に示す状態となる。
【0067】
次に、表面の転写シート118を除去すると、図4(d)に示す状態となり、さらに、回路部品103、104と配線基板101上の配線が露出するような貫通孔を形成すると図4(e)の状態となる。
【0068】
次に、めっきにてパターン形成を行うと共に、配線材料を形成し、回路部品103、104、配線基板101と電気的に接続させると図4(f)に示す状態となる。上記したように、図4に示した製造方法でも絶縁樹脂119の表面から回路部品103、104の距離を等しくすることが可能となり、前述の例と同様の効果を得ることができるのである。
【0069】
(実施の形態2)
本発明の他の実施の形態2について、図を用いて説明する。
【0070】
なお、実施の形態1で示した例と重複する部分については、詳細を省略して説明する。
【0071】
図5に示すように、本実施の形態2にかかる回路部品内蔵基板は回路部品103、104に形成されたバンプ116、115が第2の絶縁樹脂105から露出し、配線111と電気的に接続しているところが、図1に示した実施の形態1の異なるところである。
【0072】
本発明によれば、回路部品103、104の上に形成されたバンプ116、115が前記第2の絶縁樹脂105の表面に露出しているので、第2の絶縁樹脂105の表面へ配線材料をめっきにて形成する際に、前記回路部品103、104と電気的に接続するための片側が閉塞した貫通孔へめっきを形成する必要がない。
【0073】
つまり、配線基板101上と電気的に接続される貫通孔107にのみ合わせてめっき条件を設定できるため、より安定しためっき形成が実現でき、生産性良く回路部品内蔵基板を形成することができるのである。
【0074】
ここで、本発明の回路部品内蔵基板の製造工程について、図6(a)〜(g)を参照しながら説明する。
【0075】
なお、既に述べた実施の形態1と重複する部分については、省略して説明することにする。
【0076】
まず、図6(a)に示すように転写シート118上に第2の絶縁樹脂105を形成する。次に、バンプ115、116が形成された回路部品104、103を前記転写シート118上に積層配置するために準備する。ここで示したバンプ115、116としては、めっきによる金属バンプ、導電性ペーストによるバンプ、金等のスタッドバンプ、金属箔をエッチングして形成したエッチングバンプを用いることができる。
【0077】
さらに、チップ部品の焼結によって製造する回路部品には焼結性の導電性ペーストによるバンプを形成するのが工法的に簡便であり、半導体素子については、めっきバンプ、スタッドバンプが微細なバンプを形成する点でより好ましい。
【0078】
その後、図6(b)に示すように、回路部品103、104に形成されたバンプ116、115が前記第2の絶縁樹脂105を貫通するように、前記回路部品103、104を位置決め固定する。ここで、回路部品103、104の固定について位置決め固定の際に、マウンターのツールを加熱しておくと熱硬化性樹脂の硬化挙動によって、より高い固定強度が得られることは、既に述べた例と同様である。
【0079】
また、前記バンプ116、115は先端でその径が小さくなっていることがより好ましく、このような形状とすることで、第2の絶縁樹脂105に埋まり込みやすくなり、バンプ116、115の先端で第2の絶縁樹脂105を排除し易くなる。
【0080】
その結果として第2の絶縁樹脂105より、バンプ115、116を安定して露出することが可能となる。
【0081】
また、回路部品103、104の大きさに対して接続端子の少ない受動部品には、焼結タイプの導電性ペーストを用い、先端が鋭利なバンプを形成することで、第2の絶縁樹脂105からのバンプ115、116の露出性をより高めることができ、結果として前記バンプ115、116と配線材料との電気的接続性を高めることが可能となるのである。
【0082】
引き続き、配線基板101の表裏面に、第1の絶縁樹脂102を積層配置し、さらに第1の絶縁樹脂102の両側から図6(b)で示した回路部品103、104が固定された転写シート118を位置決めして積層配置すると図6(c)に示す状態となる。ここで示した、第1の絶縁樹脂102は第2の絶縁樹脂105と同じ材料でも異なった材料でも構わない。
【0083】
次に、上下面より加熱加圧によって第1の絶縁樹脂102を硬化させると共に、回路部品103、104を第1の絶縁樹脂102中に埋設させると図6(d)に示す状態となる。次に、表面の転写シート118を除去すると図6(e)に示す状態となる。ここで、基板表面には回路部品103、104上に形成されたバンプ116、115と図6(a)にて形成した均一厚みの第2の絶縁樹脂105が露出することになり、回路部品103、104はその表面が第1の絶縁樹脂102から略等しい距離で配置されるのである。
【0084】
次に、図6(f)に示すように、配線基板101上の配線108を露出させるように、貫通孔107を加工する。貫通孔107の加工はレーザーによって行うのが生産性に優れた方法である。
【0085】
引き続き、めっきによって第2の絶縁樹脂105の表面に配線材料として銅を形成し、パターニングして配線111を形成すると図6(g)に示した状態となる。この際、配線材料とバンプ115、116が電気的に接続することとなるのである。ここで、示した配線形成方法については、先に述べた例と同様に、サブトラクト法、セミアディティブ法、フルアディティブ法のいずれを用いても構わない。
【0086】
上記した製造方法によって、回路部品と電気的に接続することにより貫通孔をあらためて形成する必要がなく、高い生産性で回路部品内蔵基板を製造することができるのである。
【0087】
なお、図3に示した例と同様に、図5に示した回路部品内蔵基板の表面にさらに、絶縁樹脂と配線層を形成することで、埋設された回路部品上にも部品実装パッドを形成することが可能となり、結果として回路部品の実装密度を高めることができる。
【0088】
(実施の形態3)
次に本発明にかかる部品内蔵基板の製造方法の他の実施の形態について、図7(a)〜(g)を用いて説明する。なお、既に述べた実施の形態と重複する部分については、省略して説明することにする。
【0089】
まず、図7(a)に示すように表面にマスクパターン120が形成された転写シート118の上に第2の絶縁樹脂105を形成する。このマスクパターン120は後の貫通孔106、117を加工するマスクとして機能するものである。一例としてアルミニウム箔にて形成した転写シート118の上にめっきにて銅を形成し、表面の銅をパターニングしたものを用いている。また、転写シート118上にめっきにて銅を形成しパターニングしても構わない。
【0090】
次に、回路部品103、104を前記転写シート118上に位置決め固定する。この際に、転写シート118の上に形成されたマスクパターン120が回路部品103、104を固定する位置となるために、回路部品103、104を固定する際にマスクパターンを位置認識し、座標補正を行った後に回路部品103、104を位置決めすると、より高精度に回路部品103、104を配置することが可能となる。つまり、貫通孔106、117と接続パッドの位置ずれ精度に起因する設計余裕度を小さく抑えることができる。
【0091】
引き続き、配線基板101の表裏面に、第1の絶縁樹脂102を積層配置し、さらに第1の絶縁樹脂102の両側から図7(b)で示した回路部品103、104が固定された転写シート118を位置決めして積層配置すると図7(c)に示す状態となる。ここで示した、第1の絶縁樹脂102は第2の絶縁樹脂105と同じ材料でも、異なった材料でも構わない。
【0092】
次に、上下面より加熱加圧によって第1の絶縁樹脂102を硬化させると共に、回路部品104、103を第1の絶縁樹脂102の中に埋設させると図7(d)に示す状態となる。次に、表面の転写シート118を除去すると図7(e)に示す状態となる。なお、転写シート118の除去方法は薬液による溶解、機械的剥離を用いることができるのは既に述べた例と同様である。
【0093】
ここで、基板表面には転写シート118に形成されていたマスクパターン120と図7(a)にて形成した均一厚みの第2の絶縁樹脂105が露出することになり、回路部品103、104はその表面が第2の絶縁樹脂105から略等しい距離で配置されている。
【0094】
引き続き、図7(f)に示すように回路部品104、103の外部接続端子が露出するよう貫通孔106、117を形成する。貫通孔106、117の形成方法としてレーザー加工を用いるのが簡便な方法であり、この際にマスクパターン120がレーザー加工マスクとして機能するのである。すなわち、このようなマスクパターン120を用いることで、レーザーの照射径に対して小さな貫通孔106、117を形成できると共に、レーザー加工の位置精度に比べて高い位置精度で貫通孔106、117を形成することができる。その結果、配線密度の高い回路部品内蔵基板を形成することができるのである。同様にして、配線基板101上の配線108を露出させるように貫通孔107を加工する。
【0095】
引き続き、めっきによって第2の絶縁樹脂105の表裏面に配線材料として銅を形成し、パターニングすると図7(g)に示した状態となる。ここで、めっきとして無電解銅めっきを施した後に、電解めっきにて配線材料となる銅を厚く形成し、その後にエッチングによって配線111をパターン形成することができる。この方法は一般的にサブトラクト法と呼ばれる方法であるが、パターン形成の方法はこれに限定されるものではなく、セミアディティブ法、フルアディティブ法を用いても構わないのは既に述べた例と同様である。
【0096】
この貫通孔106、117へのめっき工程は、回路部品103、104上に形成された貫通孔の形状がほぼ等しいことから、めっき条件を設定し易く、より安定に貫通孔106、117へのめっき形成を実現することができ、結果としてビアの接続信頼性を保障し易くなっているのである。
【0097】
なお、上記した実施の形態1〜3に示した例では、配線基板の両側に回路部品を内蔵する例を示しているが、片側より埋設させた非対称の構造体でも同様の効果が得られることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【0098】
以上のように本発明によれば、回路部品を転写形成するために、簡便な製造方法で複数の回路部品の表面が前記絶縁樹脂表面から等しい位置に配置することができる。
【0099】
その結果回路部品上に形成するビアの加工条件を1種類に設定することが可能となり、回路部品内蔵基板を生産性良く形成することができると共に、安定したビアの接続性を確保することができるのである。
【0100】
以上の結果から、本発明は高密度に回路部品が実装され、ビアの電気的接続信頼性に優れた回路部品内蔵基板に有用である。
【符号の説明】
【0101】
101 配線基板
102 第1の絶縁樹脂
103 回路部品
104 回路部品
105 第2の絶縁樹脂
106 貫通孔
107 貫通孔
108 配線
109 電気絶縁性基材
110 導電体
111 配線
112 第3の絶縁樹脂
113 配線
114 貫通孔
115 バンプ
116 バンプ
117 貫通孔
118 転写シート
119 絶縁樹脂
120 マスクパターン
801 電気絶縁性基材
802 配線
803 樹脂
804 回路部品
805 回路部品
806 絶縁樹脂
807 貫通孔
808 貫通孔
809 貫通孔
810 貫通孔
811 配線材料
812 配線

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の絶縁樹脂に回路部品を配置するマウント工程と、前記回路部品が配置された絶縁樹脂と配線基板とを積層して位置決めする積層工程と、加熱加圧によって前記回路部品を前記絶縁樹脂に埋設させる埋設工程と、絶縁樹脂面に前記回路部品と電気的に接続するめっき配線を形成する配線形成工程とからなる回路部品内蔵基板の製造方法。
【請求項2】
第1の絶縁樹脂が均一厚みのシートからなる請求項1に記載の回路部品内蔵基板の製造方法。
【請求項3】
配線形成工程は第1の絶縁樹脂に貫通孔を形成してなる請求項1に記載の回路部品内蔵基板の製造方法。
【請求項4】
回路部品を第1の絶縁樹脂が形成された転写シート上に配置するマウント工程と、この転写シートと第1の絶縁樹脂と配線基板とを積層して位置決めする積層工程と、加熱加圧によって前記回路部品を前記第1の絶縁樹脂に埋設させる埋設工程と、絶縁樹脂面に前記回路部品と電気的に接続するめっき配線を形成する配線形成工程とからなる回路部品内蔵基板の製造方法。
【請求項5】
転写シート上に形成された第1の絶縁樹脂は均一な厚みとした請求項4に記載の回路部品内蔵基板の製造方法。
【請求項6】
めっき配線を形成する配線形成工程において、第1の絶縁樹脂に設けた貫通孔にも同時に電気的接続を行うこととした請求項4に記載の回路部品内蔵基板の製造方法。
【請求項7】
転写シートにマスクパターンと第1の絶縁樹脂を設けた請求項4に記載の回路部品内蔵基板の製造方法。
【請求項8】
貫通孔を形成するマスクパターン部は樹脂が露出されている請求項4に記載の回路部品内蔵基板の製造方法。
【請求項9】
配線形成工程では、前記第1の絶縁樹脂表面にさらに第2の絶縁樹脂を形成する工程と、前記第2の絶縁樹脂に貫通孔を形成する工程とをさらに備え、前記めっき配線形成時に同時に貫通孔での電気的接続を行う請求項4に記載の回路部品内蔵基板の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2010−34588(P2010−34588A)
【公開日】平成22年2月12日(2010.2.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−255777(P2009−255777)
【出願日】平成21年11月9日(2009.11.9)
【分割の表示】特願2003−399058(P2003−399058)の分割
【原出願日】平成15年11月28日(2003.11.28)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】