JP5462450B2 - 部品内蔵プリント配線板及び部品内蔵プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、部品内蔵プリント配線板及び部品内蔵プリント配線板の製造方法の改良に関するものである。

携帯端末等の小型電子機器では、高機能化・小型化が進み、半導体集積回路素子に集積させる機能も拡大し半導体集積回路素子に対する入出力端子数は増加している。そのため、プリント配線板に搭載するパッケージも多数ピン化が進んで来た。一方、電子機器の小型化を図るには多数ピンでありながら小型の半導体パッケージが要求されており、従来からボールグリッドアレー（ＢＧＡ）等の半導体パッケージが多用されている。このＢＧＡ半導体パッケージは、プリント配線板等の基板に半導体集積回路素子を実装し、実装した半導体集積回路素子を樹脂により封止することにより構成されている。

ところで、近年では、複数層を形成するプリント配線板として、内層側のパターン形成面に形成した導体パターンからなるパッド上にコンデンサ等のチップ部品を半田接合し、上記内層側に絶縁材料を積層してチップ部品を絶縁材料で覆うことにより、部品内蔵プリント配線板の製造技術が実用化に向けて開発されている。

しかしながら、上記のような部品内蔵プリント配線板では、チップ部品を実装した内層側のプリント配線板と、絶縁材料とを真空状態で加熱プレスして積層する工程の際に、チップ部品が絶縁材料から伝達される応力によって破壊されてしまうという問題があった。このため、内層側に実装される内蔵チップ部品を外部応力や熱膨張による応力から保護する手段が必要となっていた。

そこで、特許文献１には、基板に貫通孔を設け、この貫通孔内に積層チップコンデンサを配置した後、貫通孔の中に埋め込み樹脂を充填して形成された多層プリント配線板からなる部品内蔵プリント配線板の構成が開示されている。
一方、特許文献２には、回路部品が実装された基材の上に、充填材料を塗布してこの回路部品を覆う厚みをもつ絶縁層が形成された部品内蔵プリント配線板の構成が開示されている。
特開２００３−０６９２２９号公報 特開２００７−２３４６９７号公報

しかしながら、特許文献１に開示された部品内蔵プリント配線板では、積層チップコンデンサを内蔵して樹脂を充填するための貫通孔を基板に設けなくてはならないという問題があった。また、積層チップコンデンサは貫通孔の表裏面で導通をとることから部品実装そのものが困難であり、さらには樹脂充填後の基材面の平坦性を確保するために研磨工程が必要であるという問題があった。
一方、文献２に開示された部品内蔵プリント配線板では、回路部品を被覆する充填材料が絶縁層となるため、その後のメッキ工程での耐性がある樹脂以外は適用できないという問題があった。また、基材上の全面に充填材料が塗布するため、使用する樹脂量が増加して生産性が低いという問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、内蔵された電子回路部品の信頼性が高く、平坦性に優れた部品内蔵プリント配線板を提供することを目的とする。
また、生産性が高い上記部品内蔵プリント配線板の製造方法を提供することを目的とする。

すなわち、本発明の部品内蔵プリント配線板は、部品実装面を有するベース基材と、前記ベース基材の前記部品実装面上に配置され、前記部品実装面を露出させる１以上の開口部を有するとともに、前記開口部内には段差が設けられていない仕切り枠基材と、前記開口部内の前記部品実装面上に実装された１以上の電子回路部品と、前記開口部に充填されて前記電子回路部品を覆う絶縁層と、前記絶縁層上に配置されるとともに、当該開口部の形状と同一又は相似形であって当該開口部と同一又はわずかに小さい大きさの板状のフタ基材と、を備え、前記開口部内に前記フタ基材が、前記仕切り枠基材の上面と当該フタ基材の上面とが同一の高さとなるように配置されて、前記仕切り枠基材の上面と前記フタ基材の上面とが平坦な面を形成していることを特徴とする。

また、本発明の部品内蔵プリント配線板は、前記仕切り枠基材を貫通するスルーホールを備え、前記絶縁層と前記スルーホールとが接しないことが好ましい。さらに、前記仕切り枠基材の上面及び前記フタ基材の上面に、単層又は複数層の配線層を備えることが好ましい。

本発明の部品内蔵プリント配線板の製造方法は、ベース基材の部品実装面に１以上の電子回路部品を実装する工程と、前記部品実装面上に１以上の開口部を有するとともに、前記開口部内には段差が設けられていない仕切り枠基材を積層する工程と、前記開口部に液状の樹脂を充填して絶縁層を形成する工程と、前記開口部内の前記絶縁層上に、当該開口部の形状と同一又は相似形であって当該開口部と同一又はわずかに小さい大きさの板状のフタ基材を、前記仕切り枠基材の上面と当該フタ基材の上面とが同一の高さとなるように配置して積層する工程と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の部品内蔵プリント配線板の製造方法は、前記仕切り枠基材にスルーホールを貫通させる工程を備えることが好ましい。さらに、前記仕切り枠基材の上面及び前記フタ基材の上面に、単層又は複数層の配線層を積層する工程を備えることが好ましい。

本発明の部品内蔵プリント配線板によれば、電子回路部品は、ベース基材の部品実装面上に設けられた仕切り枠基材の開口部内に配置され、絶縁層に覆われる構成となっている。これにより、電子回路部品が確実に絶縁層によって保護されるため、外部からの応力等によって破壊されることがない。したがって、内蔵された電子回路部品の信頼性が高い部品内蔵プリント配線板を提供することができる。
また、絶縁層上に板状のフタ基材を備え、仕切り枠基材の上面とフタ基材の上面とがほぼ平坦な面を形成しているため、当該部品内蔵プリント配線板の表層への部品実装及びさらなる多層化を容易にすることができる。したがって、高機能化に対応可能な部品内蔵プリント配線板を提供することができる。
さらに、仕切り枠基材への開口部の形成によって、開口部の容積を容易に変更することができるため、付与する機能に応じた設計自由度が高い部品内蔵プリント配線板を提供することができる。

また、本発明の部品内蔵プリント配線板によれば、部品内蔵プリント配線板にスルーホールが設けられている場合に、仕切り枠基材にスルーホールが貫通しており、絶縁層とスルーホールとが接しない構成となっている。これにより、メッキ工程の際に絶縁層とメッキ液とが接することがないため、応力緩和性能が優れているにも関わらずメッキ液耐性のない樹脂を絶縁層として用いることができる。

さらに、本発明の部品内蔵プリント配線板によれば、前記仕切り枠基材の上面及び前記フタ基材の上面に単層又は複数層の配線層が設けられているため、ベース基材と共に多層プリント配線板を構成することができる。

本発明の部品内蔵プリント配線板の製造方法によれば、ベース基材上に開口部を有する仕切り枠基材を積層する構成となっている。これにより、プリント配線板の表層に電子回路部品を内蔵するための開口部を形成する必要がない。また、ベース基材には、予め電子回路部品が実装されているため、プリント配線板の表層に設けられた開口部に電子回路部品を実装する必要がない。これにより、電子回路部品を容易にベース基材に実装することができる。さらに、開口部に液状の樹脂を充填して絶縁層を形成するため、確実に電子回路部品を覆って保護することができる。更にまた、開口部の容積を容易に減少させることができるため、開口部に充填する樹脂量を節約することができる。また、絶縁層上にフタ基材を積層する構成となっているため、絶縁層の形成後に平坦化処理等をすることなく当該部品内蔵プリント配線板の表層をほぼ平坦面にすることができる。したがって、内蔵された電子回路部品の信頼性が高く、平坦性に優れた部品内蔵プリント配線板の、生産性が高い製造方法を提供することができる。

また、本発明の部品内蔵プリント配線板の製造方法によれば、仕切り枠基材にスルーホールを貫通させる構成となっている。これにより、応力緩和性能が優れている材質であってメッキ液耐性のない樹脂であっても絶縁層として用いることができる。

さらに、本発明の部品内蔵プリント配線板の製造方法によれば、前記仕切り枠基材の上面及び前記フタ基材の上面に単層又は複数層の配線層を積層する工程を備えているため、ベース基材と共に多層プリント配線板を構成する部品内蔵プリント配線板の製造方法を提供することができる。

以上説明したように、本発明の部品内蔵プリント配線板によれば、内蔵された電子回路部品の信頼性が高く、平坦性に優れた部品内蔵プリント配線板を提供することができる。
また、本発明の部品内蔵プリント配線板の製造方法によれば、生産性が高い上記部品内蔵プリント配線板の製造方法を提供することができる。

以下、本発明の実施形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態である部品内蔵プリント配線板を示す断面模式図である。また、図２〜図１０は、本発明の第１の実施形態である部品内蔵プリント配線板の製造方法を示す工程断面図である。さらに、図１１は、本発明の第２の実施形態である部品内蔵プリント配線板を示す断面模式図である。尚、図１〜図１１は、本発明の一実施形態である部品内蔵プリント配線板配線その製造方法の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の部品内蔵プリント配線板の寸法関係とは異なる場合がある。

＜第１の実施形態＞
先ず、本発明の第１の実施形態である部品内蔵プリント配線板について説明する。
図１に示すように、第１実施形態の部品内蔵プリント配線板２０は、部品実装面１ａを有するベース基材１と、部品実装面１ａに実装された電子回路部品２（２ａ，２ｂ，２ｃ）と、部品実装面１ａ上に設けられ、開口部３Ａを有する仕切り枠基材３と、開口部３Ａに充填されて電子回路部品２を覆う絶縁層４と、この絶縁層４上に設けられたフタ基材５とを備えている。

ベース基材１は、図１に示すように、絶縁性を有する素材からなるシート状の部材と、配線層８，９とが積層されて形成された両面プリント配線板である。また、ベース基材１の内層側の面には、電子回路部品２が実装されて、部品実装面１ａとされている。一方、ベース基材１の外層側の面は、パターン形成面１ｂとされている。

絶縁性を有する素材は、特に限定されるものではなく、ベース基材１に与える機能に応じて適宜選択することができる。例えば、ベース基材１に可撓性を与える場合には、ポリイミド等の絶縁性を有する樹脂を適用することができ、可撓性を与えない場合には、ガラス布に樹脂を含浸させたプリプレグを適用することができる。さらには、複数の絶縁性を有する素材を組み合わせて用いてもよい。

ベース基材１の部品実装面１ａには、配線層８が設けられており、実装される電子回路部品２の実装面を搭載するための電極パッドを含む複数の導体パターンが形成されている。

一方、ベース基材１の外層側であるパターン形成面１ｂには、配線層９が設けられており、図１に示すような複数の導体パターンが形成されている。
また、ベース基材１は、配線層８，９の導体パターンを貫通して形成されたバイアホール（貫通バイアホール）１０，１１と、配線層８の導体パターンを非貫通で形成されたバイアホール（非貫通バイアホール）１２とを有している。これにより、ベース基材１において配線層８，９間の導通がとられている。なお、ベース基材１の導通をとるために設けられたバイアホールの構成は、特に限定されるものではなく、貫通及び非貫通のいずれか一方又は両方を適宜選択することができる。

ここで、図１に示すように、開口部３Ａ内に設けられて絶縁層４と接している貫通バイアホール１１には、バイアホール１１の内部に絶縁層４が一部充填される可能性がある。これに対して、開口部３Ａ内に設けられて絶縁層４と接している非貫通バイアホール１２には、絶縁層４が充填されるおそれがない。このように、開口部３Ａ内に設けたバイアホール内に絶縁層４を充填したくない場合には、バイアホールの径を小さくすること、あるいは、非貫通バイアホールを選択することできる。

一方、仕切り枠基材３が積層される箇所に設けられて絶縁層４と接していない貫通バイアホール１０は、バイアホール１０の内部に絶縁層４が充填されることがない。このように、貫通バイアホール内への絶縁層４の充填を回避するため、貫通バイアホールを仕切り枠基材４が積層される位置に配置することができる。

電子回路部品２は、仕切り枠基材３の開口部３Ａ内の部品実装面１ａ上に実装されて設けられている。この電子回路部品２は、特定の動作機能を有する２端子若しくは３端子以上の能動素子である。また、電子回路部品２は、図１に示すように、直方体形状の部品本体に一対の端子を設けたチップ部品２ａ，２ｂ，２ｃであり、コンデンサ、抵抗素子等のチップ部品を例示することができる。

電子回路部品２（２ａ〜２ｃ）の端子は、図１に示すように、部品実装面１ａに形成された電極パッドを構成する導体パターンに半田接合されて、電子回路部品２が部品実装面１ａに実装されている。

仕切り枠基材３は、図１に示すように、部品実装面１ａを露出させる１以上の開口部３Ａを有する連続した板状の部材であり、部品実装面１ａ上に積層されて設けられている。また、仕切り枠基材３の少なくとも上面３ａは、ほぼ平坦となっている。ここで、上面３ａは、仕切り枠基材の部品実装面１ａと接する面と反対側の面である。

仕切り枠基材３の材質は、特に限定されるものではなく、部品内蔵プリント配線板２０に与える機能に応じて適宜選択することができる。例えば、部品内蔵プリント配線板２０に可撓性を与える場合には、ポリイミド等の絶縁性を有する樹脂を適用することができ、可撓性を与えない場合には、ガラス布に樹脂を含浸させたプリプレグを適用することができる。
また、仕切り枠基材３の厚さは、特に限定されるものではないが、少なくとも電子回路部品２ａ〜２ｃの実装後の高さよりも大きくなるように構成されている。このように、仕切り枠基材３を所定の層厚に調整するためには、所定の厚みを有する単一の部材を用いてもよく、厚さの異なる複数の絶縁性を有する部材を組み合わせて用いてもよい。

開口部３Ａは、仕切り枠基材３に設けられた貫通孔の一方の開口がベース基材１の部品実装面１ａによって閉塞されて構成されている。この開口部３Ａ内の実装面１ａには、１以上の電子回路部品２が実装されている。また、開口部３Ａの形状及び容積は、特に限定されるものではなく、開口部３Ａ内に実装されている電子回路部品２の個数及びレイアウトによって適宜変更することができる。

仕切り枠基材３において、開口部３Ａの占有率は、適宜変更することができる。これにより、開口部３Ａに充填される絶縁層４の使用量を自由に設計変更することができ、柔軟性、応力緩和性といった機能を部品内蔵プリント配線板２０に容易に付与することができる。

絶縁層４は、図１に示すように、電子回路部品２への外部からの応力を緩和して電子回路部品２の破壊を抑制するため、開口部３Ａ内の部品実装面１ａ上に実装された１以上の電子回路部品２ａ及び２ｂならびに２ｃをそれぞれ覆うように設けられている。

また、絶縁層４は、熱硬化性樹脂であり、液状の樹脂を開口部３Ａに充填した後に硬化させて形成したものであるが、絶縁層４の材質は特にこれに限定されるものではなく、電子回路部品２に対する外部応力から保護できるものであればよい。さらに、仕切り枠基材３に開口部３Ａが１以上設けられている場合には、絶縁層４は、全て同一の材質を用いてもよく、開口部３Ａごとに異なる材質を適用してもよい。

なお、図１に示すように、電子回路部品２と部品実装面１ａとの間の間隙Ｓには、絶縁層４が充填されている。これにより、間隙Ｓに空気溜まり（エアボイド）等がないため、実装された電子回路部品２が破壊することがない信頼性の高い部品内蔵プリント配線板２０を提供することができる。

フタ基材５は、図１に示すように、絶縁層４上に配置された板状の部材である。このフタ基材５は、絶縁性を有する素材であれば特に限定されるものではなく、部品内蔵プリント配線板２０に与える機能に応じて適宜選択することができる。例えば、可撓性を与える場合には、ポリイミド等の絶縁性を有する樹脂を適用することができ、可撓性を与えない場合には、ガラス布に樹脂を含浸させたプリプレグを適用することができる。さらには、複数の絶縁性を有する素材を組み合わせて用いてもよい。

また、フタ基材５の形状は、特に限定されるものではないが、開口部３Ａの形状と同一又は相似形であることが好ましい。また、フタ基材５の大きさは、開口部３Ａと同一の大きさ又はわずかに小さいことが好ましい。なお、フタ基材５の大きさが開口部３Ａよりもわずかに小さく、フタ基材５と開口部３Ａとの間にわずかな隙間があった場合には、この隙間には絶縁層４が充填される場合がある。
さらに、フタ基材５の上面５ａは、絶縁層４と接する面と反対側の面であり、ほぼ平坦な面となっている。また、フタ基材５は、少なくとも上面５ａが平坦面となっている。

ここで、開口部３Ａに充填された絶縁層４が適量である場合には、仕切り枠基材３の上面３ａとフタ基材５の上面５ａとがほぼ平坦な面を形成する。これにより、部品内蔵プリント配線板２０に容易に部品を実装したり、多層配線化したりすることができる。
また、開口部３Ａに充填された絶縁層４が多い場合には、仕切り基材３の上面３ａに対してフタ基材５の上面５ａが若干盛り上がる場合がある。しかしながら、全体的にほぼ平坦面となるため、当該部品内蔵プリント配線板２０の仕様の許容範囲で制御することが好ましい。
さらに、開口部３Ａに充填された絶縁層が少ない場合には、仕切り枠基材３の上面３ａに対してフタ基材５の上面５ａが若干たわむ場合あるいはわずかに段差が生じる場合がある。しかしながら、上記絶縁層が多い場合と同様に全体的にほぼ平坦面となるため、当該部品内蔵プリント配線板２０の仕様の許容範囲で制御することが好ましい。

次に、図１に示す部品内蔵プリント配線板２０の製造方法の一例について説明する。
本実施形態の部品内蔵プリント配線板２０の製造方法は、ベース基材１の部品実装面１ａに１以上の電子回路部品２を実装する工程と、部品実装面１ａ上に１以上の開口部３Ａを有する仕切り枠基材３を積層する工程と、開口部３Ａに液状の樹脂を充填して絶縁層４を形成する工程と、絶縁層４上にフタ基材５を積層する工程とから概略構成されている。以下、各工程について詳細に説明する。

（電子回路部品の実装工程）
まず、ベース基材１の部品実装面１ａ面に電子回路部品２を実装する工程（以下、電子回路部品の実装工程という）について説明する。
電子回路部品の実装工程は、まず、図２に示すように、部品実装面１ａの配線層８及びパターン形成面１ｂの配線層９に導体パターンが形成されたベース基材１を用意する。

次に、図３に示すように、部品実装面１ａの配線層８に設けられた電極パッドを構成する導体パターンに、電子回路部品２ａ〜２ｃの端子を半田によりそれぞれ接合して、部品実装面１ａに１以上の電子回路部品２（２ａ〜２ｃ）を実装する。

（仕切り枠基材の積層工程）
次に、部品実装面１ａ上に１以上の開口部３Ａを有する仕切り枠基材３を積層する工程（以下、仕切り枠基材の積層工程という）について説明する。
仕切り枠基材の積層工程は、まず、図４に示すように、ベース基材１の部品実装面１ａ上であって仕切り枠基材３が接合される箇所に接着層１３を形成する。この接着層１３は、シート状の接着剤を積層してもよく、液状の接着剤を塗布して形成してもよい。なお、仕切り枠基材３が接着性を有している場合あるいは仕切り枠基材３の表面に接着層が設けられている場合には、接着層１３の形成を省略することができる。

次に、図５に示すように、例えばレーザー、ドリル、パンチ、型抜き等の従来の工法を用いて電子回路部品２ａ，２ｂ及び２ｃに対応する位置にそれぞれ開口部３Ａが形成された仕切り枠基材３を用意する。

次に、図６に示すように、電子回路部品２ａ，２ｂ及び２ｃがそれぞれ開口部３Ａの内部に配置されるように、接着層１３と仕切り枠基材３とを位置合せした後に、仕切り枠基材３を部品実装面１ａ上に積層する。
次に、熱プレス、昇温処理等により、部品実装面１ａと仕切り枠基材３とを接着層１３を介して接合する。このように１以上の開口部３Ａを有する仕切り枠基材３を適用することにより、ベース基材１の部品実装面１ａ上に電子回路部品２を覆う樹脂層４を充填するための枠を一括形成することができるため、生産性を向上することができる。

（絶縁層形成工程）
次に、開口部３Ａに液状の樹脂を充填して絶縁層４を形成する工程（以下、絶縁層形成工程という）について説明する。
絶縁層形成工程は、まず、図７に示すように、液状の樹脂４ａを開口部３Ａに注入して充填する。液状の樹脂４ａは、ディスペンサー等を用いて開口部３Ａ内にそれぞれ注入することができる。また、液状の樹脂４ａの注入量は、硬化後の体積収縮等を考慮して最適な注入量を適宜選択することが好ましい。

さらに、液状の樹脂４ａを上記空間に注入する際、図７に示すように、毛細管現象により電子回路部品２と部品実装面１ａとの間の間隙Ｓに絶縁層４が充填される。なお、開口部３Ａごとに異なる樹脂を充填してもよい。

（フタ基材の積層工程）
最後に、絶縁層４上にフタ基材５を積層する工程（以下、フタ基材の積層工程という）について説明する。
フタ基材の積層工程は、まず、図８に示すように、充填された液状の樹脂４ａ上に、フタ基材５を配置する。
次に、図９に示すように、部品内蔵プリント配線板の上下に離型フィルム１４を貼り合わせた後に錘１５を乗せて加熱処理を行う。この加熱処理により、開口部３Ａに充填した液状の樹脂４ａが硬化して絶縁層４が形成される。硬化条件は、開口部３Ａに充填した樹脂によって最適な条件を適宜選択することができる。このようにして、図１０に示すような本実施形態の部品内蔵プリント配線板２０を製造することができる。

ここで、本発明は、液状の樹脂４ａが硬化する前にフタ基材５を配置しているため、開口部３Ａに充填した樹脂量が最適な樹脂量よりも多かった場合には、開口部３Ａとフタ基材５との隙間から樹脂が溢れる場合がある。しかしながら、離型フィルム１４で覆っているため、開口部４Ａとフタ基材５との間からあふれたとしても、樹脂４ａの広がりを抑制することができる。これにより、後から平坦化処理等の工程を追加することなく、平坦な面を形成することができる。また、わずかにフタ基材５が盛り上がる場合があるが、全体的には仕切り枠基材３の上面３ａ及びフタ基材５の上面５ａにほぼ平坦な面が形成される。
これに対して、開口部３Ａに充填した樹脂量が最適な樹脂量よりも少なかった場合には、仕切り枠基材３の上面３ａに対してフタ基材５の上面５ａが若干たわむ場合がある。さらに樹脂量が少ない場合には、仕切り枠基材３の上面３ａとフタ基材５の上面５ａとの間にわずかに段差が生じる場合がある。しかしながら、いずれの場合も仕切り枠基材３の上面３ａ及びフタ基材５の上面５ａには、全体的にほぼ平坦な面が形成される。

以上説明したように、本実施形態の部品内蔵プリント配線板２０によれば、電子回路部品２（２ａ〜２ｃ）は、ベース基材１の部品実装面１ａ上に設けられた仕切り枠基材３の開口部３ａ内に配置され、絶縁層４に覆われる構成となっている。これにより、電子回路部品２が確実に絶縁層４によって保護されるため、外部からの応力等によって破壊されることがない。したがって、内蔵された電子回路部品２の信頼性が高い部品内蔵プリント配線板２０を提供することができる。

また、絶縁層４上に板状のフタ基材５を備え、仕切り枠基材３の上面３ａとフタ基材５の上面５ａとがほぼ平坦な面を形成しているため、当該部品内蔵プリント配線板２０の表層への部品実装及びさらなる多層化を容易にすることができる。したがって、高機能化に対応可能な部品内蔵プリント配線板２０を提供することができる。
さらに、仕切り枠基材３への開口部３Ａの形成によって、開口部３Ａの容積を容易に変更することができるため、付与する機能に応じた設計自由度が高い部品内蔵プリント配線板２０を提供することができる。

本実施形態の部品内蔵プリント配線板２０の製造方法によれば、ベース基材１上に開口部３Ａを有する仕切り枠基材３を積層する構成となっている。これにより、プリント配線板２０の表層に電子回路部品２を内蔵するための開口部を後から形成する必要がない。また、ベース基材１には、予め電子回路部品２が実装されているため、プリント配線板の表層に設けられた開口部に後から電子回路部品２を実装する必要がない。これにより、電子回路部品２を容易にベース基材１に実装することができる。

さらに、開口部３Ａに液状の樹脂４ａを充填して絶縁層４を形成するため、確実に電子回路部品２を覆って保護することができる。更にまた、開口部３Ａの容積を容易に減少させることができるため、開口部３Ａに充填する樹脂量を節約することができる。また、絶縁層４上にフタ基材５を積層する構成となっているため、絶縁層４の形成後に平坦化処理等をすることなく当該部品内蔵プリント配線板２０の表層をほぼ平坦面にすることができる。したがって、内蔵された電子回路部品２の信頼性が高く、平坦性に優れた部品内蔵プリント配線板２０の、生産性が高い製造方法を提供することができる。

＜第２の実施形態＞
図１１に示すように、本発明の第２の実施形態である部品内蔵プリント配線板３０は、単層の配線層１７と当該プリント配線板を貫通するスルーホール１８とを備えている点において前述の第１の実施形態の部品内蔵プリント配線板２０と異なるものであり、その他の構成については第１の実施形態と同じである。したがって、図１１に示す構成要素のうち、図１に示す構成要素と同一の構成要素には、図１と同一の符号を付してその説明を省略、若しくは簡単に説明する。

絶縁基材１６は、例えばプリプレグ等からなる絶縁部材であり、仕切り枠基材３の上面３ａ及びフタ基材５の上面５ａ上に積層されて設けられている。
配線層１７は、例えば銅のような導電性材料からなる配線層であり、絶縁基材１６上に積層されて設けられている。この配線層１７には、複数の導体パターンが形成されている。
また、配線層１７は、本実施形態では絶縁基材１６を積層した後に積層された構成を示しているが、これに限定されるものではなく、絶縁基材１６を介さずに直接仕切り枠基材３の上面３ａ及びフタ基材５の上面５ａ上に設けてもよい。例えば、絶縁基材１６と配線層１７とが一体化された片面プリント配線板、両面プリント配線板、多層プリント配線板等を用いてもよい。
さらに、配線層１７には、電子回路部品２ｄが実装されていてもよい。

部品内蔵プリント配線板３０は、図１１に示すように、ベース基材１におけるパターン形成面１ｂの配線層９及び配線層１７の導体パターンを貫通するスルーホール１８を有している。このスルーホール１８は、メッキ工法によって形成されるのが一般的である。
ところで、絶縁層４が耐薬品性に劣る素材であったり、メッキ液が浸透してしまう素材であったりする場合には、絶縁層４が本来の機能を発揮できなくなったり、電子部品回路２が腐食したりといった不具合が生じてしまう。

そこで、上述のように絶縁層４が耐薬品性に劣る素材であったり、メッキ液が浸透してしまう素材であったりする場合には、スルーホール１８が仕切り枠基材３を貫通するように構成することができる。これにより、スルーホール１８を形成するためのメッキ工程において、絶縁層４とメッキ液とが接しないため、劣化や腐食といった不具合が生じることがない。したがって、耐薬品性に劣る素材あるいはメッキ液が浸透してしまう素材であっても絶縁層４として適用することができる。
一方、絶縁層４が耐メッキ液性を有する場合には、この絶縁層４を貫通するようにスルーホール１８を配置することも可能である。

次に、図１１に示す部品内蔵プリント配線板３０の製造方法の一例について説明する。
本実施形態の部品内蔵プリント配線板３０の製造方法は、前述の第１の部品内蔵プリント配線板２０の製造後に、仕切り枠基材３の上面３ａ及びフタ基材５の上面５ａ上に配線層１７を積層する工程と、仕切り枠基材３にスルーホール１８を貫通させる工程とを備えている。以下、各工程について詳細に説明する。

（スルーホール形成工程）
まず、図１０に示した第１実施形態の部品内蔵プリント配線板２０を用意する。次に、図１１に示すように、仕切り枠基材３の上面３ａ及びフタ基材５の上面５ａ上に絶縁基材１６及び配線層１７を積層して形成する。
なお、絶縁基材１６及び配線層１７は、この順番に積層してもよいが、いずれもシート状の部材である場合には、一括して積層しても良い。また、絶縁基材１６及び配線層１７を事前に積層したものを用いても良い。

次に、上記の各基材を一体化した部品内蔵プリント配線板において、仕切り枠基材３にレーザー加工あるいはドリル加工によってスルーホール１８を形成するための穴あけ処理を行う。
次に、スルーホール１８を形成するための穴の内壁にメッキ処理を施して、内部導体を形成する。このようにして、各層間の導体パターンを電気的に接続するスルーホール１８を形成する。なお、スルーホール１８は、仕切り枠基材３に設けられているため、絶縁層４とメッキ液とが接触することがない。

最後に、公知の手法を用いて外層側の配線層１７に導体パターンを形成する。
このようにして、図１１に示すような本実施形態の部品内蔵プリント配線板３０を製造することができる。

以上説明したように、本実施形態の部品内蔵プリント配線板３０によれば、前述した第１実施形態の部品内蔵プリント配線板２０と同様の効果を得ることができる。
また、本実施形態の部品内蔵プリント配線板３０によれば、仕切り枠基材３にスルーホール１８が貫通しており、絶縁層４とスルーホール１８とが接しない構成となっている。これにより、メッキ工程の際に絶縁層４とメッキ液とが接することがないため、応力緩和性能が優れているにも関わらずメッキ液耐性のない樹脂を絶縁層４として用いることができる。したがって、絶縁層４に適用する樹脂の選択の幅が広い部品内蔵プリント配線板３０を提供することができる。

さらに、本実施形態の部品内蔵プリント配線板３０によれば、仕切り枠基材３の上面３ａ及びフタ基材５の上面５ａに配線層１７が設けられているため、ベース基材１と共に多層プリント配線板３０を構成することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態である部品内蔵プリント配線板を示す断面模式図である。 図２は、本発明の第１の実施形態である部品内蔵プリント配線板の製造方法を示す工程断面図である。 図３は、本発明の第１の実施形態である部品内蔵プリント配線板の製造方法を示す工程断面図である。 図４は、本発明の第１の実施形態である部品内蔵プリント配線板の製造方法を示す工程断面図である。 図５は、本発明の第１の実施形態である部品内蔵プリント配線板の製造方法を示す工程断面図である。 図６は、本発明の第１の実施形態である部品内蔵プリント配線板の製造方法を示す工程断面図である。 図７は、本発明の第１の実施形態である部品内蔵プリント配線板の製造方法を示す工程断面図である。 図８は、本発明の第１の実施形態である部品内蔵プリント配線板の製造方法を示す工程断面図である。 図９は、本発明の第１の実施形態である部品内蔵プリント配線板の製造方法を示す工程断面図である。 図１０は、本発明の第１の実施形態である部品内蔵プリント配線板の製造方法を示す工程断面図である。 図１１は、本発明の第２の実施形態である部品内蔵プリント配線板を示す断面模式図である。

符号の説明

１…ベース基材、１ａ…部品実装面、２（２ａ〜２ｄ）…電子回路部品、３…仕切り枠基材、３Ａ…開口部、３ａ…仕切り枠基材の上面、４…絶縁層、５…フタ基材、５ａ…フタ基材の上面、８，９，１７…配線層、１０，１１，１２…バイアホール、１８…スルーホール、２０，３０…部品内蔵プリント配線板

Claims (6)

1. 部品実装面を有するベース基材と、
   前記ベース基材の前記部品実装面上に配置され、前記部品実装面を露出させる１以上の開口部を有するとともに、前記開口部内には段差が設けられていない仕切り枠基材と、
   前記開口部内の前記部品実装面上に実装された１以上の電子回路部品と、
   前記開口部に充填されて前記電子回路部品を覆う絶縁層と、
   前記絶縁層上に配置されるとともに、当該開口部の形状と同一又は相似形であって当該開口部と同一又はわずかに小さい大きさの板状のフタ基材と、を備え、
   前記開口部内に前記フタ基材が、前記仕切り枠基材の上面と当該フタ基材の上面とが同一の高さとなるように配置されて、前記仕切り枠基材の上面と前記フタ基材の上面とが平坦な面を形成していることを特徴とする部品内蔵プリント配線板。
2. 前記仕切り枠基材を貫通するスルーホールを備え、
   前記絶縁層と前記スルーホールとが接しないことを特徴とする請求項１に記載の部品内蔵プリント配線板。
3. 前記仕切り枠基材の上面及び前記フタ基材の上面に、単層又は複数層の配線層を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の部品内蔵プリント配線板。
4. ベース基材の部品実装面に１以上の電子回路部品を実装する工程と、
   前記部品実装面上に１以上の開口部を有するとともに、前記開口部内には段差が設けられていない仕切り枠基材を積層する工程と、
   前記開口部に液状の樹脂を充填して絶縁層を形成する工程と、
   前記開口部内の前記絶縁層上に、当該開口部の形状と同一又は相似形であって当該開口部と同一又はわずかに小さい大きさの板状のフタ基材を、前記仕切り枠基材の上面と当該フタ基材の上面とが同一の高さとなるように配置して積層する工程と、を備えることを特徴とする部品内蔵プリント配線板の製造方法。
5. 前記仕切り枠基材にスルーホールを貫通させる工程を備えることを特徴とする請求項４に記載の部品内蔵プリント配線板の製造方法。
6. 前記仕切り枠基材の上面及び前記フタ基材の上面に、単層又は複数層の配線層を積層する工程を備えることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の部品内蔵プリント配線板の製造方法。

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