素子内蔵配線基板、及びその製造方法
【課題】少なくとも一対の配線層と、この一対の配線層間に配設された絶縁層とからなる配線基板中に、MEMSやSAWフィルタなどの機能性素子をその機能面の機能を劣化させない状態で埋設してなる新規な構造の素子内蔵配線基板を安価に提供する。
【解決方法】相対向して配置される一対の第１の配線層及び第２の配線層と、前記第１の配線層及び前記第２の配線層間に配設されてなる絶縁層と、前記絶縁層内に配設されるとともに、前記第１の配線層に実装されてなる中空形成部材と、前記中空形成部材内に収容されるとともに、前記第１の配線層に実装されてなる機能性素子と、を具えるようにして、素子内蔵配線基板を構成する。
【解決方法】相対向して配置される一対の第１の配線層及び第２の配線層と、前記第１の配線層及び前記第２の配線層間に配設されてなる絶縁層と、前記絶縁層内に配設されるとともに、前記第１の配線層に実装されてなる中空形成部材と、前記中空形成部材内に収容されるとともに、前記第１の配線層に実装されてなる機能性素子と、を具えるようにして、素子内蔵配線基板を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、MEMS（Micro Electro Mechanical Systems）や表面弾性波（SAW：Surface Acoustic Wave）フィルタなどの機能性素子を内蔵した、素子内蔵配線基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の高性能化・小型化の流れの中、回路部品の高密度化、高機能化が一層求められている。かかる観点より、回路部品を搭載したモジュールにおいても、高密度化、高機能化への対応が要求されている。このような要求に応えるべく、現在では、少なくとも一対の配線層と、この一対の配線層間に配設された絶縁層とからなる配線基板を形成し、上記回路部品を構成する半導体部品などの電子部品を配線基板の絶縁層中に埋設するとともに、一対の配線層の少なくとも一方と電気的に接続してなる部品内蔵配線基板が開発され、実用されるに至っている。
【０００３】
しかしながら、MEMSやSAWフィルタなどの、素子表面が駆動する（機能面）ように構成された機能性素子では、上述のようにして配線基板の絶縁層中に埋設すると、機能面が絶縁層と接触してしまい、その機能を十分に奏することができない。したがって、このような機能性素子を配線基板中に配設するに際しては、上記絶縁層中に中空部を形成し、この中空部内に機能性素子を配設することによって、その機能面が絶縁層と直接接触しないような構成が採られている（例えば、特許文献１及び２参照）
【０００４】
一方、特許文献１に記載の技術においては、配線基板を構成する絶縁層に直接中空部を形成するものであるため、配線基板を製造する際の加熱加圧工程において、上記絶縁層を構成する樹脂が溶融してしまい、溶融した樹脂の一部が絶縁層中に中空部を介して埋設した機能性素子の機能面に接触して、機能性素子が十分に機能しなくなってしまう場合がある。
【０００５】
また、特許文献２に記載の技術においては、配線基板の絶縁層内に形成した中空部の内壁面に金属膜等などが形成されているが、上述のように配線基板を製造する際の加熱加圧工程において上記絶縁層が溶融してしまったような場合、絶縁層を構成する樹脂が上記金属膜等の位置ずれを生ぜしめ、その結果形成された隙間から溶融した樹脂が中空部内に流入し、機能性素子の機能面に付着して機能性素子が十分に機能しなくなってしまう場合があった。
【０００６】
さらに、上記金属膜はスパッタリング法で形成するため金属膜の緻密性が失われ、上述した現象が顕著に生じるとともに、絶縁層が吸湿した水分が経時的に中空部内に拡散し、機能性素子の機能面が酸化腐食してしまって、機能性素子の機能が経時的に劣化してしまうというような問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開公報２０１０／０９５２１０号
【特許文献２】特開２００４−１７９５７３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、少なくとも一対の配線層と、この一対の配線層間に配設された絶縁層とからなる配線基板中に、MEMSやSAWフィルタなどの機能性素子をその機能面の機能を劣化させない状態で埋設してなる新規な構造の素子内蔵配線基板を安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成すべく、本発明は、
相対向して配置される一対の第１の配線層及び第２の配線層と、
前記第１の配線層及び前記第２の配線層間に配設されてなる絶縁層と、
前記絶縁層内に配設されるとともに、前記第１の配線層に実装されてなる中空形成部材と、
前記中空形成部材内に収容されるとともに、前記第１の配線層に実装されてなる機能性素子と、
を具えることを特徴とする、素子内蔵配線基板に関する。
【００１０】
また、本発明は、
第１の配線層に、機能性素子が実装されるとともに、前記機能性素子を収容するようにして中空形成部材が実装されてなる第１の配線基板を形成する工程と、
前記中空形成部材を収容する開口部が形成されてなる絶縁層上に第２の配線層が形成されてなる第２の配線基板を形成する工程と、
前記第１の配線基板と前記第２の配線基板とを、前記中空形成部材が前記開口部内に収容されるようにして積層する工程と、
積層された前記第１の配線基板及び前記第２の配線基板を加熱下加圧することにより、前記絶縁層を流動化させ、前記中空形成部材を前記絶縁層中に埋設する工程と、
を具えることを特徴とする、素子内蔵配線基板の製造方法に関する。
【００１１】
本発明によれば、一対の第１の配線層及び第２の配線層と、これら配線層間に配設された絶縁層とを含む配線基板において、絶縁層内に予め中空形成部品を第１の配線層に実装するようにして設け、目的とする機能性素子を中空形成部品内に収容した状態で第１の配線層に実装するようにして素子内蔵配線基板を形成するようにしている。
【００１２】
したがって、素子内蔵配線基板の構成要素である上記第１の配線基板及び第２の配線基板を積層した後、加熱下加圧して目的とする素子内蔵配線基板を製造する際に、素子内蔵配線基板の絶縁層を構成すべき、第２の配線基板の絶縁層部材、具体的には絶縁層を構成する、必要に応じてガラス繊維等の強化繊維を含む樹脂が溶融して流動化した際においても、当該樹脂が中空形成部品内に入り込むようなことがない。この結果、機能性素子の機能面に対して樹脂、すなわち絶縁層が付着するのを防止することができ、機能性素子の機能が阻害されるのを抑制することができる。
【００１３】
また、機能性素子の機能面に対する絶縁層の付着を、中空形成部品を予め実装するという簡易な操作で抑制することができるので、従来のようにスパッタリング法で金属膜等を形成するような場合に比較して、極めて安価に機能性素子の機能劣化を抑制することができる。
【００１４】
さらに、金属膜等の形成で十分に抑制することのできなかった絶縁層の吸湿水分による機能面の酸化腐食による、機能性素子の経時的な機能劣化をも効果的に抑制することができる。
【００１５】
なお、本発明における“機能性素子”とは、いわゆる機能面を有する素子を意味し、MEMS,SAWフィルタ又は撮像素子等の素子を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１６】
以上、本発明によれば、少なくとも一対の配線層と、この一対の配線層間に配設された絶縁層とからなる配線基板中に、MEMSやSAWフィルタなどの機能性素子をその機能面の機能を劣化させない状態で埋設してなる新規な構造の素子内蔵配線基板を安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態の素子内蔵配線基板の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す素子内蔵配線基板の中空形成部品の変形例を示す図である。
【図３】図２に示す中空形成部品の接続部の近傍を拡大して示す図である。
【図４】図２に示す中空形成部品の接続部の近傍を拡大して示す図である。
【図５】図２に示す中空形成部品の接続部の近傍を拡大して示す図である。
【図６】第２の実施形態の素子内蔵配線基板の概略構成を示す断面図である。
【図７】第３の実施形態の素子内蔵配線基板の概略構成を示す断面図である。
【図８】実施形態の素子内蔵配線基板の製造方法における工程図を示す図である。
【図９】同じく、実施形態の素子内蔵配線基板の製造方法における工程図を示す図である。
【図１０】同じく、実施形態の素子内蔵配線基板の製造方法における工程図を示す図である。
【図１１】同じく、実施形態の素子内蔵配線基板の製造方法における工程図を示す図である。
【図１２】同じく、実施形態の素子内蔵配線基板の製造方法における工程図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明のその他の特徴及び利点について、発明を実施するための形態に基づいて説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の素子内蔵配線基板の概略構成を示す断面図である。
図１に示すように、本実施形態の素子内蔵配線基板１０は、第１の配線層１１及び第２の配線層１２を有し、これらの間に第１の絶縁層２１が配設されている。第１の絶縁層２１内には箱型の中空形成部品４１が配設され、この中空形成部品４１は第１の配線層１１に実装されている。また、中空形成部品４１内には、機能性素子４２が収容されているとともに、第１の配線層１１に対して実装されている。なお、機能性素子４２はワイヤ４３によって第１の配線層１１と電気的に接続されている。
【００２０】
また、中空形成部品４１の外方には、第１の配線層１１及び第２の配線層１２間において、第１の絶縁層２１の一部で電気的に絶縁されるようにして、第３の配線層１３及び第４の配線層１４が設けられている。さらに、第１の配線層１１の外方（下方）には、第２の絶縁層２２を介して第５の配線層１５が配設されているとともに、第２の配線層１２の外方（上方）には、第３の絶縁層２３を介して第６の絶縁層１６が配設されている。
【００２１】
なお、第１の配線層１１及び第３の配線層１３は第１の層間接続体３１によって電気的に接続されており、第３の配線層１３及び第４の配線層１４は第２の層間接続体３２によって電気的に接続されており、第４の配線層１４及び第２の配線層１２は第３の層間接続体３３によって電気的に接続されている。また、第１の配線層１１及び第５の配線層１５は第４の層間接続体３４によって電気的に接続されており、第２の配線層１２及び第６の配線層１６は第５の層間接続体３５によって電気的に接続されている。したがって、本実施形態の素子内蔵配線基板１０は、いわゆる多層配線基板を構成する。
【００２２】
第１の配線層１１から第６の配線層１６は、必要に応じて所定のパターニングが施されることによる配線パターンとして構成されてもよいし、ベタのパターンとして構成されていてもよい。
【００２３】
また、機能性素子４２としては、MEMS,SAWフィルタ又は撮像素子等の素子を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
【００２４】
本実施形態の素子内蔵配線基板１０においては、機能性素子４２が中空形成部品４１内に収容された状態で第１の配線層１１に実装されている。したがって、第１の配線層１１及び第２の配線層１２間に配設された第１の絶縁層２１を形成する際に、第１の絶縁層２１となるべき所定の絶縁層、具体的にはこの絶縁層を構成する、必要に応じてガラス繊維等の強化繊維を含む樹脂が溶融して流動化した際においても、当該樹脂が中空形成部品４１内に入り込むようなことがない。
【００２５】
この結果、機能性素子４２の機能面４２Ａに対して樹脂、すなわち絶縁層が付着するのを防止することができ、機能性素子４２の機能が阻害されるのを抑制することができる。
【００２６】
すなわち、第１の配線層１１及び第２の配線層１２間に配設された第１の絶縁層２１内に予め中空形成部品４１を第１の配線層１１に実装するようにして設け、機能性素子４２を中空形成部品４１内に収容した状態で第１の配線層１１に実装するという極めて簡易な構成及び操作のみで、機能性素子４２の機能面４２Ａに第１の絶縁層２１の一部が付着するのを抑制することができ、機能性素子４２の機能阻害を抑制することができる。
【００２７】
また、第１の絶縁層２１の吸湿水分が中空形成部品４１内に流入するのを抑制できるので、機能性素子４２の機能面４２Ａに水分が付着することによる酸化腐食を抑制することができ、機能性素子４２の経時的な機能劣化をも抑制することができる。
【００２８】
なお、中空形成部品４１は、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリイミド（ＰＩ）及びポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の耐熱性プラスチックから構成することができる。また、例えば銅やアルミニウム等の高導電性の金属材料から構成することもできる。
【００２９】
後者のように、中空形成部品４１を高導電性の金属材料から構成した場合、耐熱性プラスチックから構成した場合に比較して、第１の絶縁層２１の吸湿水分が中空形成部品４１内に流入するのをより効果的に抑制することができ、機能性素子４２の経時的な機能劣化をより効果的に抑制することができる。
【００３０】
また、中空形成部品４１が電磁波シールド性を有するようになるので、中空形成部品４１の外部、すなわち素子内蔵配線基板１０外部から流入してくる電磁波の、中空形成部品４１内に収容された機能性素子４２に対する影響を抑制することができるともに、機能性素子４２から発せられる電磁波が素子内蔵配線基板１０の外部へ漏れでて、外部環境に悪影響を及ぼすことを抑制できるようになる。
【００３１】
なお、中空形成部品４１を金属材料から構成することによる上記作用効果は、例えば中空形成部品４１を耐熱性のプラスチックから構成した後、その外側あるいは内側に、上記金属材料からなる金属部材、いわゆる膜体を形成することによっても奏することができる。さらに、耐熱性のプラスチック中に鱗片状の金属フィラーを高い割合で含有させることによっても奏することができる。
【００３２】
中空形成部品４１を実装するに対しては、例えばその接続部４１Ａにおいて熱硬化性樹脂系の接着剤を配設することによって接合して行うことができる。このような接着剤の溶融接着温度は約１５０度であるので、このような接着剤を用いることによって、中空形成部品４１内に収容した機能性素子４２への熱負荷を軽減することができる。
【００３３】
また、中空形成部品４１を実装するに対しては、接続部４１Ａにおいてはんだを配設し、このはんだをリフローすることによって行うこともできる。一般に、機能性素子４２の第１の配線層１１に対する実装ははんだを用いて行うので、中空形成部品４１の実装をはんだを用いて行うことにより、中空形成部品４１及び機能性素子４２の実装を一括して行うことができ、素子内蔵配線基板１０の製造工程を簡略化することができる。
【００３４】
なお、上記接着剤及びはんだは、一般には実装される側の第１の配線層１１上に配設するが、その配設形状は、中空形成部品４１の接続部４１Ａの外径形状と合致するようにして行う。
【００３５】
図２は、中空形成部品４１の変形例を示す図であり、図３〜図５は、図２に示す中空形成部品４１の接続部４１Ａの近傍を拡大して示す図である。
【００３６】
図１では、中空形成部品４１の接続部４１Ａは、中空形成部品４１の側壁の先端部として構成しているので、接着剤及びはんだと接触する面積は、その肉厚に起因した上記側壁の外周面積と内周面積との差分となる。しかしながら、図２では、接続部４１Ａを鍔状に形成しているので、接続部４１Ａの実質的な肉厚が増大したことになり、図３に示すように接着剤又ははんだ４１Ｂとの接触面積が向上する。したがって、中空形成部品４１の、第１の配線層１１への実装を強固に行うことができる。
【００３７】
また、中空形成部品４１の鍔状の接続部４１Ａは、図４に示すように波型とすることができる。この場合、図３に示す場合と比較して、接続部４１Ａと接着剤又ははんだ４１Ｂとの実質的な接触面積をさらに向上させることができるので、中空形成部品４１の、第１の配線層１１への実装をより強固に行うことができる。
【００３８】
さらに、中空形成部品４１の鍔状の接続部４１Ａは、図５に示すように内側に凸となったＲ形状とすることができる。この場合も、接続部４１Ａと接着剤又ははんだ４１Ｂとの接触面積を増大でき、中空形成部品４１の、第１の配線層１１への実装を強固に行うことができる。
【００３９】
また、溶融した絶縁層が接続部４１Ａと接着剤又ははんだ４１Ｂとの接触部へ流入せずに、Ｒ形状の鍔状の接続部４１Ａの凹部に集中して流入するようになる。したがって、素子内蔵配線基板１０の製造時における溶融絶縁層の、中空形成部品４１内部への流入をより効果的に抑制することができ、その内部に収容された機能性素子４２の機能面４２Ａへの絶縁層の付着をより完全に抑制して、機能性素子４２の機能障害を抑制することができるようになる。
【００４０】
（第２の実施形態）
図６は、本実施形態の素子内蔵配線基板の概略構成を示す断面図である。なお、第１の実施形態に関する図１〜図５に示す構成要素と類似あるいは同一の構成要素に関しては同一の参照符号を用いている。
【００４１】
本実施形態の素子内蔵配線基板５０は、第１の配線層１１に実装された中空形成部品４１内に、機能性素子４２に加えて受動素子４５及び能動素子４６が収容され、第１の配線層１１に実装されている点で相違する。なお、本実施形態の受動素子４５及び能動素子４６は第１の配線層１１に対してフリップチップ実装されているが、実装方法はこれらに限定されるものではない。また、受動素子４５としては、抵抗やコンデンサなどを例示することができ、能動素子４６としてはＩＣチップなどを例示することができる。
【００４２】
受動素子４５及び能動素子４６は、機能性素子４２のように外部に露出した機能面を有しないので、特に溶融した絶縁層がこれらの素子に接触した場合においてもそれら素子の機能を阻害することはない。しかしながら、第１の実施形態で述べたように、中空形成部品４１を金属材料から構成したり、金属材料からなる膜体を付加したりすることによって、中空形成部品４１は電磁波シールド性を有するようになる。
【００４３】
したがって、このような場合において、図６に示すように、中空形成部品４１内に受動素子４５及び能動素子４６を収容することによって、素子内蔵配線基板５０の外部から流入してくる電磁波の、受動素子４５及び能動素子４６に対する悪影響を抑制することができるとともに、これらの素子が発する電磁波が素子内蔵配線基板５０の外部に漏れ、外部環境に悪影響をもたらすことを抑制できる。
【００４４】
また、受動素子４５及び能動素子４６を内蔵することによって、素子内蔵配線基板５０の実装面積を削減できるので、素子内蔵配線基板５０をより小型化することができる。
【００４５】
その他の特徴及び作用効果については、上記第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００４６】
但し、中空形成部品４１を実装するに際して熱硬化性樹脂系の接着剤を用いることにより、中空形成部品４１内に収容した機能性素子４２のみならず受動素子４５及び能動素子４６への熱負荷を軽減することができる。また、はんだを用いることによって、中空形成部品４１及び機能性素子４２のみならず、受動部品４５及び能動素子４６の実装をも一括して行うことができる。
【００４７】
（第３の実施形態）
図７は、本実施形態の素子内蔵配線基板の概略構成を示す断面図である。なお、第１の実施形態に関する図１〜図５及び第２の実施形態に関する図６に示す構成要素と類似あるいは同一の構成要素に関しては同一の参照符号を用いている。
【００４８】
本実施形態の素子内蔵配線基板６０は、中空形成部品４１が箱型から接続部４１Ａを除いた部分が連続した曲面を有し、球面状に形成されている点で第２の実施形態に示す素子内蔵配線基板５０と相違し、その他は第２の実施形態における素子内蔵配線基板５０と同様に構成されている。
【００４９】
本実施形態の素子内蔵配線基板６０においては、第１の絶縁層２１内に配設されている中空形成部品４１がエッジ部を有しないので、配線基板６０を製造する際に、第１の絶縁層２１を構成すべき絶縁層、すなわち必要に応じてガラス繊維等の強化繊維を含む樹脂が溶融して流動化した際においても、当該樹脂は中空形成部品４１のエッジ部に応力集中することがない。したがって、中空成形部品４１の実質的な機械強度が向上するようになるので、上記樹脂の流動による押圧力等によって中空成形部品４１が破損するのを回避することができる。
【００５０】
その他の特徴及び作用効果については、上記第２の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００５１】
なお、本実施形態では、第２の実施形態における素子内蔵配線基板５０の中空形成部品４１を上述のように球面状に形成しているが、第１の実施形態における素子内蔵配線基板１０における中空形成部品４１を上述のように球面状にしてもよい。
【００５２】
（第４の実施形態）
次に、第１の実施形態における素子内蔵配線基板１０の製造方法について説明する。 図８〜図１２は、本実施形態の製造方法における工程図を示す図である。
【００５３】
最初に、図８に示すように、第１の配線層１１及び第５の配線層１５が第２の絶縁層２２の両主面に形成され、第２の絶縁層２２を貫通する第４の層間接続体３４によって電気的に接続されてなる両面基板を準備する。次いで、この両面基板の第１の配線層１１上に機能性素子４２を実装する。次いで、第１の配線層１１上に、機能性素子４２を収容するようにして中空形成部材４１を実装して、下部配線基板（第１の配線基板）を形成する。
【００５４】
なお、中空形成部材４１の実装は、上述したように熱硬化性樹脂系の接着剤又ははんだを用いて行う。
【００５５】
また、中空形成部材４１の第１の配線層１１に対する実装は、不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。これによって、中空形成部材４１内に収容した機能性素子４２の酸化等による機能性の劣化を抑制することができる。
【００５６】
次いで、図９に示すように、第２の配線層１２及び第６の配線層１６が第３の絶縁層２３の両主面に形成されるとともに、第５の層間接続体３５によって電気的に接続されるようにして配線基板を形成した後、この配線基板上、すなわち第２の配線層１２上に後に説明する加熱加圧工程を経ることによって、第１の絶縁層２１となる絶縁層部材２１Ｐを配設する。また、絶縁層部材２１Ｐを貫通するようにして第３の層間接続体３３を形成し、上部配線基板を形成する。
【００５７】
次いで、図１０に示すように、第３の配線層１３及び第４の配線層１４が同じく絶縁層部材２１Ｐの両主面に形成されるとともに、第３の層間接続体３３によって電気的に接続されてなる配線基板を形成した後、この配線基板上、すなわち第３の配線層１３上に同じく絶縁層部材２１Ｐを配設し、この絶縁層部材２１Ｐを貫通するようにして第１の層間接続体３１を形成し、中間配線基板を形成する。なお、この中間配線基板の中央には、中空形成部品４１を収納するための開口部４１Ｏが形成されている。
【００５８】
開口部４１Ｏは、上述のようにして中間配線基板を作製した後、例えばレーザ加工等によって形成することもできるし、予め開口部４１Ｏが形成された絶縁層部材２１Ｐを用いて上述したような積層体を作製し、上記中間配線基板とすることもできる。
【００５９】
図９に示す上部配線基板及び図１０に示す中間配線基板の積層体は、第２の配線基板を構成する。但し、本実施形態では、素子内蔵配線基板１０を多層配線基板の構成としているので、製造工程を簡略化する観点から、上述のように、多層配線基板を構成する第３の配線層１３及び第４の配線層１４を含む積層体を別途中間配線基板として形成し、第２の配線層１２を含む上部配線基板と分離するようにしている。
【００６０】
また、本実施形態では、中間配線基板を設けたことにより、開口部４１Ｏを中間配線基板にのみ設けるようにしているが、上部配線基板の一部、すなわち第２の配線層１２を残存させた状態で形成することもできる。
【００６１】
次いで、図１１に示すように、図８に示す下部配線基板、図９に示す中間配線基板及び図１０に示す上部配線基板を、下部配線基板に実装された中空形成部材４１が中間配線基板に形成された開口部４１Ｏ内に収納されるとともに、互いに位置あわせをしながら積層する。
【００６２】
次いで、図１２に示すように、得られた配線基板の積層体に対して上下から加熱下加圧し、中間配線基板中の絶縁層部材２１Ｐ及び上部配線基板中の絶縁層部材２１Ｐを溶融して流動させ、開口部４１Ｏと中空形成部品４１との空隙を埋設させるとともに、上部配線基板、中間配線基板及び下部配線基板を互いに密着固定させて、目的とする素子内蔵配線基板１０を得る。
【００６３】
以上、本発明を上記具体例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記具体例に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能である。
【００６４】
例えば、上記実施形態では、配線層の数が６個の多層配線基板として素子内蔵配線基板を構成しているが、配線層の数は必要に応じて任意の数とすることができる。
【００６５】
また、素子内蔵配線基板は必ずしも多層配線基板の構成で作製する必要はなく、第１の配線層１１及び第２の配線層１２と、これら配線層間に配設された第１の絶縁層とからなる単層の配線基板とすることもできる。
【符号の説明】
【００６６】
１０、５０、６０ 素子内蔵配線基板
１１ 第１の配線層
１２ 第２の配線層
１３ 第３の配線層
１４ 第４の配線層
１５ 第５の配線層
１６ 第６の配線層
２１ 第１の絶縁層
２１Ｐ 第１の絶縁層部材
２２ 第２の絶縁層
２３ 第３の絶縁層
３１ 第１の層間接続体
３２ 第２の層間接続体
３３ 第３の層間接続体
３４ 第４の層間接続体
３５ 第５の層間接続体
４１ 中空形成部品
４２ 機能性素子
４３ ワイヤ
４５ 受動部品
４６ 能動部品
【技術分野】
【０００１】
本発明は、MEMS（Micro Electro Mechanical Systems）や表面弾性波（SAW：Surface Acoustic Wave）フィルタなどの機能性素子を内蔵した、素子内蔵配線基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の高性能化・小型化の流れの中、回路部品の高密度化、高機能化が一層求められている。かかる観点より、回路部品を搭載したモジュールにおいても、高密度化、高機能化への対応が要求されている。このような要求に応えるべく、現在では、少なくとも一対の配線層と、この一対の配線層間に配設された絶縁層とからなる配線基板を形成し、上記回路部品を構成する半導体部品などの電子部品を配線基板の絶縁層中に埋設するとともに、一対の配線層の少なくとも一方と電気的に接続してなる部品内蔵配線基板が開発され、実用されるに至っている。
【０００３】
しかしながら、MEMSやSAWフィルタなどの、素子表面が駆動する（機能面）ように構成された機能性素子では、上述のようにして配線基板の絶縁層中に埋設すると、機能面が絶縁層と接触してしまい、その機能を十分に奏することができない。したがって、このような機能性素子を配線基板中に配設するに際しては、上記絶縁層中に中空部を形成し、この中空部内に機能性素子を配設することによって、その機能面が絶縁層と直接接触しないような構成が採られている（例えば、特許文献１及び２参照）
【０００４】
一方、特許文献１に記載の技術においては、配線基板を構成する絶縁層に直接中空部を形成するものであるため、配線基板を製造する際の加熱加圧工程において、上記絶縁層を構成する樹脂が溶融してしまい、溶融した樹脂の一部が絶縁層中に中空部を介して埋設した機能性素子の機能面に接触して、機能性素子が十分に機能しなくなってしまう場合がある。
【０００５】
また、特許文献２に記載の技術においては、配線基板の絶縁層内に形成した中空部の内壁面に金属膜等などが形成されているが、上述のように配線基板を製造する際の加熱加圧工程において上記絶縁層が溶融してしまったような場合、絶縁層を構成する樹脂が上記金属膜等の位置ずれを生ぜしめ、その結果形成された隙間から溶融した樹脂が中空部内に流入し、機能性素子の機能面に付着して機能性素子が十分に機能しなくなってしまう場合があった。
【０００６】
さらに、上記金属膜はスパッタリング法で形成するため金属膜の緻密性が失われ、上述した現象が顕著に生じるとともに、絶縁層が吸湿した水分が経時的に中空部内に拡散し、機能性素子の機能面が酸化腐食してしまって、機能性素子の機能が経時的に劣化してしまうというような問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開公報２０１０／０９５２１０号
【特許文献２】特開２００４−１７９５７３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、少なくとも一対の配線層と、この一対の配線層間に配設された絶縁層とからなる配線基板中に、MEMSやSAWフィルタなどの機能性素子をその機能面の機能を劣化させない状態で埋設してなる新規な構造の素子内蔵配線基板を安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成すべく、本発明は、
相対向して配置される一対の第１の配線層及び第２の配線層と、
前記第１の配線層及び前記第２の配線層間に配設されてなる絶縁層と、
前記絶縁層内に配設されるとともに、前記第１の配線層に実装されてなる中空形成部材と、
前記中空形成部材内に収容されるとともに、前記第１の配線層に実装されてなる機能性素子と、
を具えることを特徴とする、素子内蔵配線基板に関する。
【００１０】
また、本発明は、
第１の配線層に、機能性素子が実装されるとともに、前記機能性素子を収容するようにして中空形成部材が実装されてなる第１の配線基板を形成する工程と、
前記中空形成部材を収容する開口部が形成されてなる絶縁層上に第２の配線層が形成されてなる第２の配線基板を形成する工程と、
前記第１の配線基板と前記第２の配線基板とを、前記中空形成部材が前記開口部内に収容されるようにして積層する工程と、
積層された前記第１の配線基板及び前記第２の配線基板を加熱下加圧することにより、前記絶縁層を流動化させ、前記中空形成部材を前記絶縁層中に埋設する工程と、
を具えることを特徴とする、素子内蔵配線基板の製造方法に関する。
【００１１】
本発明によれば、一対の第１の配線層及び第２の配線層と、これら配線層間に配設された絶縁層とを含む配線基板において、絶縁層内に予め中空形成部品を第１の配線層に実装するようにして設け、目的とする機能性素子を中空形成部品内に収容した状態で第１の配線層に実装するようにして素子内蔵配線基板を形成するようにしている。
【００１２】
したがって、素子内蔵配線基板の構成要素である上記第１の配線基板及び第２の配線基板を積層した後、加熱下加圧して目的とする素子内蔵配線基板を製造する際に、素子内蔵配線基板の絶縁層を構成すべき、第２の配線基板の絶縁層部材、具体的には絶縁層を構成する、必要に応じてガラス繊維等の強化繊維を含む樹脂が溶融して流動化した際においても、当該樹脂が中空形成部品内に入り込むようなことがない。この結果、機能性素子の機能面に対して樹脂、すなわち絶縁層が付着するのを防止することができ、機能性素子の機能が阻害されるのを抑制することができる。
【００１３】
また、機能性素子の機能面に対する絶縁層の付着を、中空形成部品を予め実装するという簡易な操作で抑制することができるので、従来のようにスパッタリング法で金属膜等を形成するような場合に比較して、極めて安価に機能性素子の機能劣化を抑制することができる。
【００１４】
さらに、金属膜等の形成で十分に抑制することのできなかった絶縁層の吸湿水分による機能面の酸化腐食による、機能性素子の経時的な機能劣化をも効果的に抑制することができる。
【００１５】
なお、本発明における“機能性素子”とは、いわゆる機能面を有する素子を意味し、MEMS,SAWフィルタ又は撮像素子等の素子を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１６】
以上、本発明によれば、少なくとも一対の配線層と、この一対の配線層間に配設された絶縁層とからなる配線基板中に、MEMSやSAWフィルタなどの機能性素子をその機能面の機能を劣化させない状態で埋設してなる新規な構造の素子内蔵配線基板を安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態の素子内蔵配線基板の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す素子内蔵配線基板の中空形成部品の変形例を示す図である。
【図３】図２に示す中空形成部品の接続部の近傍を拡大して示す図である。
【図４】図２に示す中空形成部品の接続部の近傍を拡大して示す図である。
【図５】図２に示す中空形成部品の接続部の近傍を拡大して示す図である。
【図６】第２の実施形態の素子内蔵配線基板の概略構成を示す断面図である。
【図７】第３の実施形態の素子内蔵配線基板の概略構成を示す断面図である。
【図８】実施形態の素子内蔵配線基板の製造方法における工程図を示す図である。
【図９】同じく、実施形態の素子内蔵配線基板の製造方法における工程図を示す図である。
【図１０】同じく、実施形態の素子内蔵配線基板の製造方法における工程図を示す図である。
【図１１】同じく、実施形態の素子内蔵配線基板の製造方法における工程図を示す図である。
【図１２】同じく、実施形態の素子内蔵配線基板の製造方法における工程図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明のその他の特徴及び利点について、発明を実施するための形態に基づいて説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の素子内蔵配線基板の概略構成を示す断面図である。
図１に示すように、本実施形態の素子内蔵配線基板１０は、第１の配線層１１及び第２の配線層１２を有し、これらの間に第１の絶縁層２１が配設されている。第１の絶縁層２１内には箱型の中空形成部品４１が配設され、この中空形成部品４１は第１の配線層１１に実装されている。また、中空形成部品４１内には、機能性素子４２が収容されているとともに、第１の配線層１１に対して実装されている。なお、機能性素子４２はワイヤ４３によって第１の配線層１１と電気的に接続されている。
【００２０】
また、中空形成部品４１の外方には、第１の配線層１１及び第２の配線層１２間において、第１の絶縁層２１の一部で電気的に絶縁されるようにして、第３の配線層１３及び第４の配線層１４が設けられている。さらに、第１の配線層１１の外方（下方）には、第２の絶縁層２２を介して第５の配線層１５が配設されているとともに、第２の配線層１２の外方（上方）には、第３の絶縁層２３を介して第６の絶縁層１６が配設されている。
【００２１】
なお、第１の配線層１１及び第３の配線層１３は第１の層間接続体３１によって電気的に接続されており、第３の配線層１３及び第４の配線層１４は第２の層間接続体３２によって電気的に接続されており、第４の配線層１４及び第２の配線層１２は第３の層間接続体３３によって電気的に接続されている。また、第１の配線層１１及び第５の配線層１５は第４の層間接続体３４によって電気的に接続されており、第２の配線層１２及び第６の配線層１６は第５の層間接続体３５によって電気的に接続されている。したがって、本実施形態の素子内蔵配線基板１０は、いわゆる多層配線基板を構成する。
【００２２】
第１の配線層１１から第６の配線層１６は、必要に応じて所定のパターニングが施されることによる配線パターンとして構成されてもよいし、ベタのパターンとして構成されていてもよい。
【００２３】
また、機能性素子４２としては、MEMS,SAWフィルタ又は撮像素子等の素子を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
【００２４】
本実施形態の素子内蔵配線基板１０においては、機能性素子４２が中空形成部品４１内に収容された状態で第１の配線層１１に実装されている。したがって、第１の配線層１１及び第２の配線層１２間に配設された第１の絶縁層２１を形成する際に、第１の絶縁層２１となるべき所定の絶縁層、具体的にはこの絶縁層を構成する、必要に応じてガラス繊維等の強化繊維を含む樹脂が溶融して流動化した際においても、当該樹脂が中空形成部品４１内に入り込むようなことがない。
【００２５】
この結果、機能性素子４２の機能面４２Ａに対して樹脂、すなわち絶縁層が付着するのを防止することができ、機能性素子４２の機能が阻害されるのを抑制することができる。
【００２６】
すなわち、第１の配線層１１及び第２の配線層１２間に配設された第１の絶縁層２１内に予め中空形成部品４１を第１の配線層１１に実装するようにして設け、機能性素子４２を中空形成部品４１内に収容した状態で第１の配線層１１に実装するという極めて簡易な構成及び操作のみで、機能性素子４２の機能面４２Ａに第１の絶縁層２１の一部が付着するのを抑制することができ、機能性素子４２の機能阻害を抑制することができる。
【００２７】
また、第１の絶縁層２１の吸湿水分が中空形成部品４１内に流入するのを抑制できるので、機能性素子４２の機能面４２Ａに水分が付着することによる酸化腐食を抑制することができ、機能性素子４２の経時的な機能劣化をも抑制することができる。
【００２８】
なお、中空形成部品４１は、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリイミド（ＰＩ）及びポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の耐熱性プラスチックから構成することができる。また、例えば銅やアルミニウム等の高導電性の金属材料から構成することもできる。
【００２９】
後者のように、中空形成部品４１を高導電性の金属材料から構成した場合、耐熱性プラスチックから構成した場合に比較して、第１の絶縁層２１の吸湿水分が中空形成部品４１内に流入するのをより効果的に抑制することができ、機能性素子４２の経時的な機能劣化をより効果的に抑制することができる。
【００３０】
また、中空形成部品４１が電磁波シールド性を有するようになるので、中空形成部品４１の外部、すなわち素子内蔵配線基板１０外部から流入してくる電磁波の、中空形成部品４１内に収容された機能性素子４２に対する影響を抑制することができるともに、機能性素子４２から発せられる電磁波が素子内蔵配線基板１０の外部へ漏れでて、外部環境に悪影響を及ぼすことを抑制できるようになる。
【００３１】
なお、中空形成部品４１を金属材料から構成することによる上記作用効果は、例えば中空形成部品４１を耐熱性のプラスチックから構成した後、その外側あるいは内側に、上記金属材料からなる金属部材、いわゆる膜体を形成することによっても奏することができる。さらに、耐熱性のプラスチック中に鱗片状の金属フィラーを高い割合で含有させることによっても奏することができる。
【００３２】
中空形成部品４１を実装するに対しては、例えばその接続部４１Ａにおいて熱硬化性樹脂系の接着剤を配設することによって接合して行うことができる。このような接着剤の溶融接着温度は約１５０度であるので、このような接着剤を用いることによって、中空形成部品４１内に収容した機能性素子４２への熱負荷を軽減することができる。
【００３３】
また、中空形成部品４１を実装するに対しては、接続部４１Ａにおいてはんだを配設し、このはんだをリフローすることによって行うこともできる。一般に、機能性素子４２の第１の配線層１１に対する実装ははんだを用いて行うので、中空形成部品４１の実装をはんだを用いて行うことにより、中空形成部品４１及び機能性素子４２の実装を一括して行うことができ、素子内蔵配線基板１０の製造工程を簡略化することができる。
【００３４】
なお、上記接着剤及びはんだは、一般には実装される側の第１の配線層１１上に配設するが、その配設形状は、中空形成部品４１の接続部４１Ａの外径形状と合致するようにして行う。
【００３５】
図２は、中空形成部品４１の変形例を示す図であり、図３〜図５は、図２に示す中空形成部品４１の接続部４１Ａの近傍を拡大して示す図である。
【００３６】
図１では、中空形成部品４１の接続部４１Ａは、中空形成部品４１の側壁の先端部として構成しているので、接着剤及びはんだと接触する面積は、その肉厚に起因した上記側壁の外周面積と内周面積との差分となる。しかしながら、図２では、接続部４１Ａを鍔状に形成しているので、接続部４１Ａの実質的な肉厚が増大したことになり、図３に示すように接着剤又ははんだ４１Ｂとの接触面積が向上する。したがって、中空形成部品４１の、第１の配線層１１への実装を強固に行うことができる。
【００３７】
また、中空形成部品４１の鍔状の接続部４１Ａは、図４に示すように波型とすることができる。この場合、図３に示す場合と比較して、接続部４１Ａと接着剤又ははんだ４１Ｂとの実質的な接触面積をさらに向上させることができるので、中空形成部品４１の、第１の配線層１１への実装をより強固に行うことができる。
【００３８】
さらに、中空形成部品４１の鍔状の接続部４１Ａは、図５に示すように内側に凸となったＲ形状とすることができる。この場合も、接続部４１Ａと接着剤又ははんだ４１Ｂとの接触面積を増大でき、中空形成部品４１の、第１の配線層１１への実装を強固に行うことができる。
【００３９】
また、溶融した絶縁層が接続部４１Ａと接着剤又ははんだ４１Ｂとの接触部へ流入せずに、Ｒ形状の鍔状の接続部４１Ａの凹部に集中して流入するようになる。したがって、素子内蔵配線基板１０の製造時における溶融絶縁層の、中空形成部品４１内部への流入をより効果的に抑制することができ、その内部に収容された機能性素子４２の機能面４２Ａへの絶縁層の付着をより完全に抑制して、機能性素子４２の機能障害を抑制することができるようになる。
【００４０】
（第２の実施形態）
図６は、本実施形態の素子内蔵配線基板の概略構成を示す断面図である。なお、第１の実施形態に関する図１〜図５に示す構成要素と類似あるいは同一の構成要素に関しては同一の参照符号を用いている。
【００４１】
本実施形態の素子内蔵配線基板５０は、第１の配線層１１に実装された中空形成部品４１内に、機能性素子４２に加えて受動素子４５及び能動素子４６が収容され、第１の配線層１１に実装されている点で相違する。なお、本実施形態の受動素子４５及び能動素子４６は第１の配線層１１に対してフリップチップ実装されているが、実装方法はこれらに限定されるものではない。また、受動素子４５としては、抵抗やコンデンサなどを例示することができ、能動素子４６としてはＩＣチップなどを例示することができる。
【００４２】
受動素子４５及び能動素子４６は、機能性素子４２のように外部に露出した機能面を有しないので、特に溶融した絶縁層がこれらの素子に接触した場合においてもそれら素子の機能を阻害することはない。しかしながら、第１の実施形態で述べたように、中空形成部品４１を金属材料から構成したり、金属材料からなる膜体を付加したりすることによって、中空形成部品４１は電磁波シールド性を有するようになる。
【００４３】
したがって、このような場合において、図６に示すように、中空形成部品４１内に受動素子４５及び能動素子４６を収容することによって、素子内蔵配線基板５０の外部から流入してくる電磁波の、受動素子４５及び能動素子４６に対する悪影響を抑制することができるとともに、これらの素子が発する電磁波が素子内蔵配線基板５０の外部に漏れ、外部環境に悪影響をもたらすことを抑制できる。
【００４４】
また、受動素子４５及び能動素子４６を内蔵することによって、素子内蔵配線基板５０の実装面積を削減できるので、素子内蔵配線基板５０をより小型化することができる。
【００４５】
その他の特徴及び作用効果については、上記第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００４６】
但し、中空形成部品４１を実装するに際して熱硬化性樹脂系の接着剤を用いることにより、中空形成部品４１内に収容した機能性素子４２のみならず受動素子４５及び能動素子４６への熱負荷を軽減することができる。また、はんだを用いることによって、中空形成部品４１及び機能性素子４２のみならず、受動部品４５及び能動素子４６の実装をも一括して行うことができる。
【００４７】
（第３の実施形態）
図７は、本実施形態の素子内蔵配線基板の概略構成を示す断面図である。なお、第１の実施形態に関する図１〜図５及び第２の実施形態に関する図６に示す構成要素と類似あるいは同一の構成要素に関しては同一の参照符号を用いている。
【００４８】
本実施形態の素子内蔵配線基板６０は、中空形成部品４１が箱型から接続部４１Ａを除いた部分が連続した曲面を有し、球面状に形成されている点で第２の実施形態に示す素子内蔵配線基板５０と相違し、その他は第２の実施形態における素子内蔵配線基板５０と同様に構成されている。
【００４９】
本実施形態の素子内蔵配線基板６０においては、第１の絶縁層２１内に配設されている中空形成部品４１がエッジ部を有しないので、配線基板６０を製造する際に、第１の絶縁層２１を構成すべき絶縁層、すなわち必要に応じてガラス繊維等の強化繊維を含む樹脂が溶融して流動化した際においても、当該樹脂は中空形成部品４１のエッジ部に応力集中することがない。したがって、中空成形部品４１の実質的な機械強度が向上するようになるので、上記樹脂の流動による押圧力等によって中空成形部品４１が破損するのを回避することができる。
【００５０】
その他の特徴及び作用効果については、上記第２の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００５１】
なお、本実施形態では、第２の実施形態における素子内蔵配線基板５０の中空形成部品４１を上述のように球面状に形成しているが、第１の実施形態における素子内蔵配線基板１０における中空形成部品４１を上述のように球面状にしてもよい。
【００５２】
（第４の実施形態）
次に、第１の実施形態における素子内蔵配線基板１０の製造方法について説明する。 図８〜図１２は、本実施形態の製造方法における工程図を示す図である。
【００５３】
最初に、図８に示すように、第１の配線層１１及び第５の配線層１５が第２の絶縁層２２の両主面に形成され、第２の絶縁層２２を貫通する第４の層間接続体３４によって電気的に接続されてなる両面基板を準備する。次いで、この両面基板の第１の配線層１１上に機能性素子４２を実装する。次いで、第１の配線層１１上に、機能性素子４２を収容するようにして中空形成部材４１を実装して、下部配線基板（第１の配線基板）を形成する。
【００５４】
なお、中空形成部材４１の実装は、上述したように熱硬化性樹脂系の接着剤又ははんだを用いて行う。
【００５５】
また、中空形成部材４１の第１の配線層１１に対する実装は、不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。これによって、中空形成部材４１内に収容した機能性素子４２の酸化等による機能性の劣化を抑制することができる。
【００５６】
次いで、図９に示すように、第２の配線層１２及び第６の配線層１６が第３の絶縁層２３の両主面に形成されるとともに、第５の層間接続体３５によって電気的に接続されるようにして配線基板を形成した後、この配線基板上、すなわち第２の配線層１２上に後に説明する加熱加圧工程を経ることによって、第１の絶縁層２１となる絶縁層部材２１Ｐを配設する。また、絶縁層部材２１Ｐを貫通するようにして第３の層間接続体３３を形成し、上部配線基板を形成する。
【００５７】
次いで、図１０に示すように、第３の配線層１３及び第４の配線層１４が同じく絶縁層部材２１Ｐの両主面に形成されるとともに、第３の層間接続体３３によって電気的に接続されてなる配線基板を形成した後、この配線基板上、すなわち第３の配線層１３上に同じく絶縁層部材２１Ｐを配設し、この絶縁層部材２１Ｐを貫通するようにして第１の層間接続体３１を形成し、中間配線基板を形成する。なお、この中間配線基板の中央には、中空形成部品４１を収納するための開口部４１Ｏが形成されている。
【００５８】
開口部４１Ｏは、上述のようにして中間配線基板を作製した後、例えばレーザ加工等によって形成することもできるし、予め開口部４１Ｏが形成された絶縁層部材２１Ｐを用いて上述したような積層体を作製し、上記中間配線基板とすることもできる。
【００５９】
図９に示す上部配線基板及び図１０に示す中間配線基板の積層体は、第２の配線基板を構成する。但し、本実施形態では、素子内蔵配線基板１０を多層配線基板の構成としているので、製造工程を簡略化する観点から、上述のように、多層配線基板を構成する第３の配線層１３及び第４の配線層１４を含む積層体を別途中間配線基板として形成し、第２の配線層１２を含む上部配線基板と分離するようにしている。
【００６０】
また、本実施形態では、中間配線基板を設けたことにより、開口部４１Ｏを中間配線基板にのみ設けるようにしているが、上部配線基板の一部、すなわち第２の配線層１２を残存させた状態で形成することもできる。
【００６１】
次いで、図１１に示すように、図８に示す下部配線基板、図９に示す中間配線基板及び図１０に示す上部配線基板を、下部配線基板に実装された中空形成部材４１が中間配線基板に形成された開口部４１Ｏ内に収納されるとともに、互いに位置あわせをしながら積層する。
【００６２】
次いで、図１２に示すように、得られた配線基板の積層体に対して上下から加熱下加圧し、中間配線基板中の絶縁層部材２１Ｐ及び上部配線基板中の絶縁層部材２１Ｐを溶融して流動させ、開口部４１Ｏと中空形成部品４１との空隙を埋設させるとともに、上部配線基板、中間配線基板及び下部配線基板を互いに密着固定させて、目的とする素子内蔵配線基板１０を得る。
【００６３】
以上、本発明を上記具体例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記具体例に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能である。
【００６４】
例えば、上記実施形態では、配線層の数が６個の多層配線基板として素子内蔵配線基板を構成しているが、配線層の数は必要に応じて任意の数とすることができる。
【００６５】
また、素子内蔵配線基板は必ずしも多層配線基板の構成で作製する必要はなく、第１の配線層１１及び第２の配線層１２と、これら配線層間に配設された第１の絶縁層とからなる単層の配線基板とすることもできる。
【符号の説明】
【００６６】
１０、５０、６０ 素子内蔵配線基板
１１ 第１の配線層
１２ 第２の配線層
１３ 第３の配線層
１４ 第４の配線層
１５ 第５の配線層
１６ 第６の配線層
２１ 第１の絶縁層
２１Ｐ 第１の絶縁層部材
２２ 第２の絶縁層
２３ 第３の絶縁層
３１ 第１の層間接続体
３２ 第２の層間接続体
３３ 第３の層間接続体
３４ 第４の層間接続体
３５ 第５の層間接続体
４１ 中空形成部品
４２ 機能性素子
４３ ワイヤ
４５ 受動部品
４６ 能動部品
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対向して配置される一対の第１の配線層及び第２の配線層と、
前記第１の配線層及び前記第２の配線層間に配設されてなる絶縁層と、
前記絶縁層内に配設されるとともに、前記第１の配線層に実装されてなる中空形成部材と、
前記中空形成部材内に収容されるとともに、前記第１の配線層に実装されてなる機能性素子と、
を具えることを特徴とする、素子内蔵配線基板。
【請求項２】
前記中空形成部材は、前記第１の配線層に熱硬化性樹脂系の接着剤を介して実装されたことを特徴とする、請求項１に記載の素子内蔵配線基板。
【請求項３】
前記中空形成部材は、前記第１の配線層にはんだを介して実装されたことを特徴とする、請求項１に記載の素子内蔵配線基板。
【請求項４】
前記中空形成部材は、金属材料又は金属部材を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載の素子内蔵配線基板。
【請求項５】
前記中空形成部材は、非実装部が連続した曲面を有し、球面状に形成されてなることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一に記載の素子内蔵配線基板。
【請求項６】
前記中空形成部材内に収容され、前記第１の配線層に実装されてなる能動素子及び受動素子の少なくとも一方を具えることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一に記載の素子内蔵配線基板。
【請求項７】
第１の配線層に、機能性素子が実装されるとともに、前記機能性素子を収容するようにして中空形成部材が実装されてなる第１の配線基板を形成する工程と、
前記中空形成部材を収容する開口部が形成されてなる絶縁層部材上に第２の配線層が形成されてなる第２の配線基板を形成する工程と、
前記第１の配線基板と前記第２の配線基板とを、前記中空形成部材が前記開口部内に収容されるようにして積層する工程と、
積層された前記第１の配線基板及び前記第２の配線基板を加熱下加圧することにより、前記絶縁層部材を流動化させ、前記中空形成部材を前記絶縁層部材が流動固化してなる絶縁層中に埋設する工程と、
を具えることを特徴とする、素子内蔵配線基板の製造方法。
【請求項８】
前記第１の配線基板を形成する際に、前記中空形成部材の、前記第１の配線層に対する実装は、不活性ガス雰囲気下で行うことを特徴とする、請求項７に記載の素子内蔵配線基板の製造方法。
【請求項１】
相対向して配置される一対の第１の配線層及び第２の配線層と、
前記第１の配線層及び前記第２の配線層間に配設されてなる絶縁層と、
前記絶縁層内に配設されるとともに、前記第１の配線層に実装されてなる中空形成部材と、
前記中空形成部材内に収容されるとともに、前記第１の配線層に実装されてなる機能性素子と、
を具えることを特徴とする、素子内蔵配線基板。
【請求項２】
前記中空形成部材は、前記第１の配線層に熱硬化性樹脂系の接着剤を介して実装されたことを特徴とする、請求項１に記載の素子内蔵配線基板。
【請求項３】
前記中空形成部材は、前記第１の配線層にはんだを介して実装されたことを特徴とする、請求項１に記載の素子内蔵配線基板。
【請求項４】
前記中空形成部材は、金属材料又は金属部材を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載の素子内蔵配線基板。
【請求項５】
前記中空形成部材は、非実装部が連続した曲面を有し、球面状に形成されてなることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一に記載の素子内蔵配線基板。
【請求項６】
前記中空形成部材内に収容され、前記第１の配線層に実装されてなる能動素子及び受動素子の少なくとも一方を具えることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一に記載の素子内蔵配線基板。
【請求項７】
第１の配線層に、機能性素子が実装されるとともに、前記機能性素子を収容するようにして中空形成部材が実装されてなる第１の配線基板を形成する工程と、
前記中空形成部材を収容する開口部が形成されてなる絶縁層部材上に第２の配線層が形成されてなる第２の配線基板を形成する工程と、
前記第１の配線基板と前記第２の配線基板とを、前記中空形成部材が前記開口部内に収容されるようにして積層する工程と、
積層された前記第１の配線基板及び前記第２の配線基板を加熱下加圧することにより、前記絶縁層部材を流動化させ、前記中空形成部材を前記絶縁層部材が流動固化してなる絶縁層中に埋設する工程と、
を具えることを特徴とする、素子内蔵配線基板の製造方法。
【請求項８】
前記第１の配線基板を形成する際に、前記中空形成部材の、前記第１の配線層に対する実装は、不活性ガス雰囲気下で行うことを特徴とする、請求項７に記載の素子内蔵配線基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−２６２８０（Ｐ２０１３−２６２８０Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５６８７３（Ｐ２０１１−１５６８７３）
【出願日】平成２３年７月１５日（２０１１．７．１５）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１５日（２０１１．７．１５）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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