JP6315681B2 - 部品内蔵基板及びその製造方法並びに実装体 - Google Patents
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Description
この発明は、電子部品を内蔵した部品内蔵基板及びその製造方法並びに実装体に関する。
近年の小型精密電子機器を中心とした更なる小型化や高性能化の要求に対応するため、基板に搭載される半導体デバイスについても小型化や高集積化が求められている。このような要求に対してＣｏＣ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｃｈｉｐ）、ＰｏＰ（Ｐａｃｋａｇｅ ｏｎ Ｐａｃｋａｇｅ）等の三次元パッケージ技術や部品内蔵基板技術により、半導体デバイスの小型化を進めつつ高集積化に対応する必要性が増している。
部品内蔵基板技術を用いたものとして、下記特許文献１に開示された多層プリント配線板が知られている。この多層プリント配線板は、絶縁基板に配線層が形成された複数のプリント配線板を、両面に接着層を形成した絶縁体スペーサを介して積層し、絶縁体スペーサにより形成されるプリント配線板間のスペースに電子部品を内蔵している。
しかしながら、上記特許文献１に開示された従来技術の多層プリント配線板では、各プリント配線板間に、内蔵される電子部品の厚さよりも厚い絶縁体スペーサを配置して、各プリント配線板間に電子部品を内蔵するためのスペースを形成した状態で多層に積層している。
このため、製造工程が煩雑になると共に多層プリント配線板全体の薄型化が図り難いという問題がある。また、接着層、絶縁層及び接着層からなる中間層におけるビアはビアホール内へ導電性ペーストを充填することにより形成されるが、ビアの配置に関して配線パターンによる制約がある場合、ビアの形成箇所を配線パターンを避けるようにする必要があるため、基板全体の外形サイズが大きくなるという問題がある。更に、中間層のビアは貫通ビアからなるため、有底状のビアに比べて導電性ペーストの充填率が低くなり、ビア内部の導電層の形成が不十分となって層間接続信頼性が低下するおそれがある。
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消し、製造工程を簡素化しつつ層間接続信頼性を高め全体の薄型化及び小型化を図ることができる部品内蔵基板及びその製造方法並びに実装体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は、複数の単位基板を積層し、電子部品を内蔵してなる多層構造の部品内蔵基板であって、前記複数の単位基板は、第１絶縁層の少なくとも一方の面側に形成された第１配線層及び前記第１絶縁層を貫通し前記第１配線層と接続された第１層間導電層を有し、前記電子部品が収容された開口部を備えた第１基板と、第２絶縁層、前記第２絶縁層に形成された第３絶縁層、前記第２及び第３絶縁層の間に形成された第２配線層、前記第２及び第３絶縁層の表層にそれぞれ設けられた第１接着層、前記第１接着層と共に前記第２絶縁層を貫通し前記第２配線層と接続された第２層間導電層、及び前記第１接着層と共に前記第３絶縁層を貫通し前記第２層間導電層とは中心軸が異なる状態で前記第２配線層と接続された第３層間導電層を有する中間基板とを含み、前記第１基板の前記第１配線層と前記中間基板の前記第２又は第３層間導電層とが接続されていることを特徴とする。
本発明に係る部品内蔵基板によれば、複数の単位基板を積層して電子部品を内蔵してなる部品内蔵基板において、中間基板の第２及び第３絶縁層の間に第２配線層が形成され、この第２配線層と接続された第２及び第３層間導電層が中心軸が異なるように形成されているので、中間基板におけるビアの配置に関して配線パターンによる制約を受け難く、外形サイズの小型化を図ることができる。また、第２配線層が第２及び第３層間導電層の底部に相当するため、層間導電層への導電性ペーストの充填率を高め、ビア内部の導電層の形成を十分に行って層間接続信頼性を高めることが可能となる。更に、従来のものと比べて絶縁体スペーサの数を少なくして電子部品を収容する箇所の厚さを薄くすることができるので、簡単な製造工程で部品内蔵基板全体の薄型化を図ることが可能となる。
本発明の一実施形態においては、前記複数の単位基板は、第４絶縁層の一方の面側に形成された第３配線層及び前記第４絶縁層を貫通し前記第３配線層と接続された第４層間導電層を有し、前記第４絶縁層の他方の面側に設けられた第２接着層を備えた第２基板を含み、前記第２基板の他方の面側において、前記第４層間導電層の一部が前記電子部品と接続されている。
本発明の他の実施形態においては、前記中間基板は、前記第２絶縁層がポリイミドからなり、前記第３絶縁層が前記第２絶縁層に塗布されたワニスからなる。
本発明の更に他の実施形態においては、前記中間基板は、前記第２絶縁層がポリイミドからなり、前記第３絶縁層が前記第２絶縁層に貼り付けられた接着材及びポリイミドからなる。
本発明に係る部品内蔵基板の製造方法は、複数の単位基板を積層し、電子部品を内蔵してなる多層構造の部品内蔵基板の製造方法であって、前記単位基板として第１絶縁層の少なくとも一方の面側に第１配線層を形成すると共に、前記第１絶縁層を貫通して前記第１配線層と接続される第１層間導電層を形成し、前記電子部品が収容される開口部を形成して第１基板を作製する工程と、前記単位基板として第２絶縁層の一方の面側に第２配線層を形成すると共に、前記第２配線層を含む前記第２絶縁層の一方の面側に第３絶縁層を形成し、前記第２及び第３絶縁層の表層にそれぞれ第１接着層を設け、前記第１接着層及び前記第２絶縁層を貫通し前記第２配線層と接続される第２層間導電層を形成すると共に、前記第１接着層及び前記第３絶縁層を貫通し前記第２層間導電層とは中心軸が異なる状態で前記第２配線層と接続される第３層間導電層を形成して中間基板を作製する工程と、前記作製された第１基板の前記開口部に前記電子部品を収容し、前記単位基板を積層方向に複数積層する工程とを備え、前記積層する工程では、前記第１基板の前記第１配線層と前記中間基板の前記第２又は第３層間導電層とが接続されるように前記第１基板及び前記中間基板を配置して積層することを特徴とする。
本発明に係る部品内蔵基板の製造方法によれば、複数の単位基板を積層して電子部品を内蔵してなる部品内蔵基板が、単位基板として作製された第１基板の開口部に電子部品を収容し、この第１基板と、単位基板として第２及び第３絶縁層の間に形成された第２配線層と中心軸が異なるようにそれぞれ接続された第２及び第３層間導電層を有するように作製された中間基板とを、第１配線層と第２又は第３層間導電層とが接続されるように配置して積層し、単位基板を積層方向に複数積層して製造されるので、上記部品内蔵基板の作用効果と同様の作用効果を奏することができる。
本発明に係る実装体は、上記部品内蔵基板の表面及び裏面の少なくとも一つの実装面上に他の電子部品を表面実装したものである。
本発明によれば、製造工程を簡素化しつつ層間接続信頼性を高め全体の薄型化及び小型化を図ることができる。
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及びその製造方法並びに実装体を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る部品内蔵基板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、複数の単位基板を積層して電子部品９０を内蔵してなるものであり、ここでは電子部品９０は例えば積層方向に複数内蔵されている。部品内蔵基板１は、単位基板としての複数の両面基板１０と、中間基板２０と、複数の片面基板３０とを、例えば熱圧着により一括積層した構造を備えている。
本例の部品内蔵基板１において、両面基板１０は第１基板として、また片面基板３０は第２基板としてそれぞれ機能し、各電子部品９０は、各両面基板１０に形成された開口部１９内に、例えば背面９１ａ側を積層方向の上方側に向けると共に電極形成面９１ｂ側を積層方向の下方側に向けた状態でそれぞれ収容されている。
各両面基板１０は、それぞれフィルム状の第１絶縁層としての樹脂基材１１と、この樹脂基材１１の両面側に形成された第１配線層としての配線１２と、一方の配線１２及び樹脂基材１１を貫通するビアホール２内にめっき形成されて各配線１２を接続する第１層間導電層としてのビア１３とを備える。また、各両面基板１０は、それぞれ所定箇所において樹脂基材１１及び配線１２を除去した開口部１９を備える。なお、第１基板としては、配線１２が樹脂基材１１の一方の面側に形成されているものであってもよい。
中間基板２０は、フィルム状の第２絶縁層としての樹脂基材２１と、この樹脂基材２１の一方の面側に形成されたワニスからなる第３絶縁層としての絶縁基材２２と、樹脂基材２１及び絶縁基材２２の間に形成された第２配線層としての配線２３とを備える。また、中間基板２０は、樹脂基材２１及び絶縁基材２２の表層にそれぞれ設けられた第１接着層としての接着層２４を備える。
更に、中間基板２０は、接着層２４と共に樹脂基材２１を貫通するビアホール３内に充填形成され配線２３と接続された導電性ペーストからなる第２層間導電層としてのビア２５と、接着層２４と共に絶縁基材２２を貫通するビアホール４内にビア２５とは中心軸が異なる状態で充填形成され配線２３と接続された導電性ペーストからなる第３層間導電層としてのビア２６とを備える。
各片面基板３０は、それぞれフィルム状の第４絶縁層としての樹脂基材３１と、この樹脂基材の一方の面側に形成された第３配線層としての配線３２と、樹脂基材３１の他方の面側に設けられた第２接着層としての接着層３３と、この接着層３３及び樹脂基材３１を貫通するビアホール５内に充填形成された導電性ペーストからなる第４層間導電層としてのビア３４とを備える。
なお、詳細は後述するが、両面基板１０及び中間基板２０は両面ＣＣＬにより、片面基板３０は片面ＣＣＬによりそれぞれ構成することができる。各樹脂基材１１，２１，３１は、それぞれ例えば厚さ２５μｍ程度の低誘電率材料の樹脂フィルムにより構成され、絶縁基材２２は、例えば厚さ２５μｍ程度に塗布硬化されたワニスにより構成されている。樹脂フィルムとしては、例えばポリイミド、ポリオレフィン、液晶ポリマー（ＬＣＰ）などを用いることができる。
配線１２，２３，３２は、例えば樹脂基材１１，２１，３１上にパターン形成された銅箔などからなる。各電子部品９０は、トランジスタ、集積回路（ＩＣ）、ダイオード等の半導体素子の能動部品や、抵抗器、コンデンサ、リレー、圧電素子などの受動部品からなる。
図１に示す電子部品９０は、例えば再配線を施したＷＬＰ（Ｗａｆｅｒ Ｌｅｖｅｌ Ｐａｃｋａｇｅ）を示している。電子部品９０の電極形成面９１ｂ側には、図示しないパッド上に形成された複数の再配線電極９１が設けられており、これら再配線電極９１の周囲には図示しない絶縁層が形成されている。
ビア２５，２６，３４は、ビアホール３，４，５内にそれぞれ充填された導電性ペーストからなる。導電性ペーストは、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んでいる。そして、導電性ペーストは、これらの金属粒子にエポキシ、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性ペーストは、硬化温度が約１５０℃〜２００℃で、硬化後の融点が約２６０℃以上となる金属焼結型の特性を備え、例えば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ている。従って、各ビア２５，２６，３４と配線１２，２３，３２との接続部は、一括積層の熱圧着時に金属間化合物により合金化されることとなる。
なお、導電性ペーストは、例えば粒子径がナノレベルの金、銀、銅、ニッケルなどのフィラーが、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、導電性ペーストは、上記ニッケルなどの金属粒子が、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、導電性ペーストは、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。なお、導電性ペーストのビアホール３，４，５内への充填方法としては、例えば印刷工法、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。ビア１３は、上述したように樹脂基材１１の両面に形成された配線１２を層間接続するために、ビアホール２に施されためっきにより構成されている。
本実施形態に係る部品内蔵基板１においては、中間基板２０から積層方向下側に向かって、中間基板２０、両面基板１０及び片面基板３０の順に配置され、中間基板２０から積層方向上側に向かって、片面基板３０、両面基板１０及び片面基板３０の順に配置されて６層に積層されている。
中間基板２０と積層方向下側の両面基板１０とは、中間基板２０の絶縁基材２２の表層に設けられた接着層２４により接続され、中間基板２０と積層方向上側の片面基板３０とは、中間基板２０の樹脂基材２１の表層に設けられた接着層２４により接続されている。また、積層方向最上側の片面基板３０を除く各片面基板３０は、ビア３４の一部が電子部品９０の再配線電極９１と接続され、配線３２が樹脂基材３１の積層方向の下方側に位置する状態で配置されている。なお、接着層２４，３３は、例えばエポキシ系やアクリル系などの、揮発成分が含まれた有機系接着材などからなる。
このように構成された部品内蔵基板１においては、中間基板２０において、ビア２５及びビア２６が中心軸が異なる状態で樹脂基材２１及び絶縁基材２２間の配線２３に接続されている。ビア２５は片面基板３０の配線３２及び中間基板２０の配線２３と接続され、ビア２６は両面基板１０の配線１２及び中間基板２０の配線２３と接続されている。このため、両面基板１０の配線１２や片面基板３０の配線３２の配線パターンによる中間基板２０における層間導電層の形成箇所の制約を受けずに、層間導電層の配置自由度及び設計自由度を高め、基板全体の外形サイズの小型化を図ることができる。また、配線２３がビア２５，２６の底部に相当するため、従来の貫通ビアに比べて導電性ペーストのビアホール３，４への充填率を高め、ビア２５，２６内部の導電層の形成を十分に行うことができ、層間接続信頼性を高めることができる。
更に、各電子部品９０を開口部１９に収容して積層方向に内蔵しているので、電子部品９０を内蔵する箇所の厚さを両面基板１０の厚さとほぼ同等の厚さに調整することができ、基板全体の厚さを抑えて薄型化を図ることができる。また、簡単な構造の両面基板１０、中間基板２０及び片面基板３０を作製して電子部品９０を収容した上で、例えば熱圧着により一括積層して製造することができるので、製造工程を簡素化することができる。そして、開口部１９に収容された電子部品９０は、その周囲を接着層２４，３３により囲まれ、積層方向の各電子部品９０間には中間基板２０の樹脂基材２１及び絶縁基材２２が介在しているので、積層方向の機械的強度を確保しつつ絶縁信頼性を高めることも可能である。
次に、本実施形態に係る部品内蔵基板１の製造方法について説明する。
図２〜図５は、部品内蔵基板の製造方法による製造工程を示すフローチャートである。また、図６〜図８は、部品内蔵基板を製造工程毎に示す断面図である。まず、図２を参照しながら片面基板３０の製造工程について説明する。
図２〜図５は、部品内蔵基板の製造方法による製造工程を示すフローチャートである。また、図６〜図８は、部品内蔵基板を製造工程毎に示す断面図である。まず、図２を参照しながら片面基板３０の製造工程について説明する。
図６（ａ）に示すように、樹脂基材３１の一方の面にベタ状態の銅箔などからなる導体層が形成された片面ＣＣＬの導体上に、例えば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い、配線３２をパターン形成する（ステップＳ１００）。樹脂基材３１に蒸着又はスパッタリングなどにより導体薄膜を形成後、フォトリソグラフィなどによりめっきレジストを形成した後に電解めっきを行い、めっきレジスト剥離後にエッチングにより先に形成した導体薄膜を除去する方法で配線３２を形成してもよい（セミアディティブ法）。
ここで用いられる片面ＣＣＬは、例えば厚さ１２μｍ程度の銅箔からなる導体層に、厚さ２５μｍ程度の樹脂基材３１を貼り合わせた構造からなる。この片面ＣＣＬとしては、例えば公知の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用いることができる。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用いることもできる。なお、樹脂基材３１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など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、上記エッチングには塩化第二鉄や塩化第二銅などを主成分とするエッチャントを用いることができる。
次に、樹脂基材３１の配線３２側と反対側の他方の面にラミネートなどにより接着材を貼り付けて（ステップＳ１０２）、接着層３３を形成する。このステップＳ１０２にて貼り付けられる接着材としては、例えば厚さ２５μｍ程度のエポキシ系熱硬化性フィルムを用いることができる。貼り付けには真空ラミネータを用い、例えば減圧下の雰囲気中にて接着材が硬化しない温度で０．３ＭＰａの圧力により加熱プレスして貼り合わせることが挙げられる。なお、接着層３３や中間基板２０の接着層２２に用いられる接着材は、エポキシ系の熱硬化性樹脂のみならず、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であってもよい。また、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。
そして、図６（ｂ）に示すように、接着層３３側から配線３２に向かって、例えばＵＶ−ＹＡＧレーザ装置を用いてレーザ光を照射して、接着層３３及び樹脂基材３１を貫通するビアホール５を所定箇所に形成する（ステップＳ１０４）。形成されたビアホール５内には、形成後に例えばプラズマデスミア処理が施される。
ビアホール５は、その他、炭酸ガスレーザ（ＣＯ２レーザ）やエキシマレーザなどで形成してもよく、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、デスミア処理は、ＣＦ４及びＯ２（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。
ビアホール５を形成したら、図６（ｃ）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などにより上述したような導電性ペーストを充填して（ステップＳ１０６）、ビア３４を形成して接着層３３が備えられた樹脂基材３１を有する片面基板３０を複数製造する。
なお、必要に応じて別途製造した電子部品９０の再配線電極９１を、図６（ｄ）に示すように片面基板３０の所定のビア３４に、例えば図示しない電子部品用実装機を用いて位置合わせして、片面基板３０の接着層３３及びビア３４の導電性ペーストの硬化温度以下の温度で加熱することによって、図中矢印で示すように電子部品９０を仮留め接着して搭載する（ステップＳ１０８）。このようにして片面基板３０及び電子部品９０が搭載された片面基板３０を複数準備しておく。
次に、図３を参照しながら両面基板１０の製造工程について説明する。
まず、樹脂基材１１の両面に導体層が形成された両面ＣＣＬを準備し（ステップＳ２００）、所定箇所にビアホール２を形成して（ステップＳ２０２）、例えばプラズマデスミア処理を行う。次に、樹脂基材１１の全面にパネルめっき処理を施して（ステップＳ２０４）、導体層上及びビアホール２内にめっき層を形成し、配線１２及びビア１３の原型を形成する。
まず、樹脂基材１１の両面に導体層が形成された両面ＣＣＬを準備し（ステップＳ２００）、所定箇所にビアホール２を形成して（ステップＳ２０２）、例えばプラズマデスミア処理を行う。次に、樹脂基材１１の全面にパネルめっき処理を施して（ステップＳ２０４）、導体層上及びビアホール２内にめっき層を形成し、配線１２及びビア１３の原型を形成する。
そして、図７（ａ）に示すように、樹脂基材１１の両面にエッチングなどを施して、配線１２やビア１３などをパターン形成する（ステップＳ２０６）。最後に、図７（ｂ）に示すように、電子部品９０が内蔵される部分の樹脂基材１１を上述したようなＵＶ−ＹＡＧレーザ装置などを用いてレーザ光を照射することにより除去し、所定の開口径を有する開口部１９を形成して（ステップＳ２０８）、電子部品９０が収容される開口部１９を有する両面基板１０を複数製造する。
次に、図４を参照しながら中間基板２０の製造工程について説明する。
まず、図８（ａ）に示すように、例えばポリイミドフィルムからなる樹脂基材２１の両面に導体層が形成された両面ＣＣＬを準備して、図８（ｂ）に示すように、エッチングなどを施して配線２３を一方の面側に形成する（ステップＳ３００）。次に、図８（ｃ）に示すように、配線２３が形成された樹脂基材２１の一方の面側に、ワニスを塗布硬化させて絶縁基材２２を形成する（ステップＳ３０２）。これにより、樹脂基材２１及び絶縁基材２２の間に配線２３が備えられることとなる。
まず、図８（ａ）に示すように、例えばポリイミドフィルムからなる樹脂基材２１の両面に導体層が形成された両面ＣＣＬを準備して、図８（ｂ）に示すように、エッチングなどを施して配線２３を一方の面側に形成する（ステップＳ３００）。次に、図８（ｃ）に示すように、配線２３が形成された樹脂基材２１の一方の面側に、ワニスを塗布硬化させて絶縁基材２２を形成する（ステップＳ３０２）。これにより、樹脂基材２１及び絶縁基材２２の間に配線２３が備えられることとなる。
そして、図８（ｄ）に示すように、樹脂基材２１及び絶縁基材２２の表層にそれぞれ接着材を貼り付けて（ステップＳ３０４）、接着層２４を形成する。更に、図８（ｅ）に示すように、各接着層２４の表層にマスク材９を貼り付けた上で、上述したようなＵＶ−ＹＡＧレーザ装置などを用いてレーザ光を照射することにより、マスク材９、接着層２４及び樹脂基材２１を貫通して配線２３に到達するビアホール３を形成すると共に、マスク材９、接着層２４及び絶縁基材２２を貫通して配線２３に到達するビアホール４を、ビアホール３の中心軸とビアホール４の中心軸とが異なるように所定箇所にそれぞれ形成する（ステップＳ３０６）。
次に、図８（ｆ）に示すように、形成したビアホール３，４内に導電性ペーストを充填して（ステップＳ３０８）、図８（ｇ）に示すように、マスク材９を除去し、ビア２５，２６を形成して接着層２４が両面に設けられ、中心軸が異なるビア２５，２６が樹脂基材２１及び絶縁基材２２間の配線２３に接続された中間基板２０を製造する。
このようにして複数の両面基板１０、中間基板２０及び複数の片面基板３０を作製したら、図５に示すように、各片面基板３０に搭載された各電子部品９０と各両面基板１０の開口部１９とを位置合わせすると共に、中間基板２０をビア２５と配線３２及びビア２６と配線１２の位置が合うように位置合わせして位置決めし、積層する（ステップＳ４００）。
最後に、例えば熱圧着を行う場合は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熱圧着により一括積層し（ステップＳ４０２）、図１に示すような部品内蔵基板１を製造する。一括積層時には、層間や開口部１９内の接着層２４，３３の硬化と同時に、ビアホール３，４，５内に充填された導電性ペーストの硬化及び合金化が行われる。そして、金属間化合物の合金層により、各配線１２，２３，３２やビア２５，２６，３４の接続部の機械的強度を高め、接続信頼性を高めることができる。なお、各基板１０，２０，３０の積層処理は、熱圧着による一括積層に限定されるものではない。
図９は、本発明の一実施形態に係る部品内蔵基板を備えた実装体を示す断面図である。実装体１００は、上記実施形態に係る部品内蔵基板１の表面側及び裏面側に、内蔵された各電子部品９０とは異なる他の電子部品９９を表面実装したものである。表面実装された各電子部品９９は、例えば約２６０℃程度の温度による半田リフロー処理によって、片面基板３０の配線３２に半田９８を介して接続されている。
図示の例では部品内蔵基板１の裏面側に一つ、表面側に２つの電子部品９９が表面実装されているが、表面側の２つの電子部品９９は、更にモールド樹脂などによる樹脂部材９７によって配線３２上で封止されている。このように構成された実装体１００は、上述した作用効果と同様の作用効果を奏することができ、部品内蔵基板１全体の歪みや変形が抑えられているので、確実に表面実装を行うことができると共に、部品内蔵基板１において半田を用いていないため、半田リフロー時に基板内部で半田が再溶融することはなく、高い接続信頼性を確保することができる。
図１０は、本発明の他の実施形態に係る部品内蔵基板の製造方法による製造工程の一部を示すフローチャート、図１１は部品内蔵基板の一部を製造工程毎に示す断面図である。他の実施形態に係る部品内蔵基板１は、中間基板２０の絶縁基材２２の構成が先の実施形態に係る部品内蔵基板１と相違している。
ここでは、図１０を参照しながら中間基板２０の製造工程について説明する。
すなわち、図１１（ａ）に示すように、例えばポリイミドフィルムからなる樹脂基材２１の両面に導体層が形成された両面ＣＣＬを準備して、図１１（ｂ）に示すように、エッチングなどを施して配線２３を一方の面側に形成する（ステップＳ５００）。次に、図１１（ｃ）に示すように、配線２３が形成された樹脂基材２１の一方の面側に、接着材２７を介してポリイミドフィルムなどの樹脂基材２８を貼り付けて（ステップＳ５０２）、絶縁基材２２に相当する絶縁層を形成する。これにより、樹脂基材２１と接着材２７及び樹脂基材２８との間に配線２３が備えられる。
すなわち、図１１（ａ）に示すように、例えばポリイミドフィルムからなる樹脂基材２１の両面に導体層が形成された両面ＣＣＬを準備して、図１１（ｂ）に示すように、エッチングなどを施して配線２３を一方の面側に形成する（ステップＳ５００）。次に、図１１（ｃ）に示すように、配線２３が形成された樹脂基材２１の一方の面側に、接着材２７を介してポリイミドフィルムなどの樹脂基材２８を貼り付けて（ステップＳ５０２）、絶縁基材２２に相当する絶縁層を形成する。これにより、樹脂基材２１と接着材２７及び樹脂基材２８との間に配線２３が備えられる。
そして、図１１（ｄ）に示すように、樹脂基材２１及び樹脂基材２８の表層にそれぞれ接着材を貼り付けて（ステップＳ５０４）、接着層２４を形成する。その後、図１１（ｅ）に示すように、各接着層２４の表層にマスク材９を貼り付けてレーザ光を照射することにより、マスク材９、接着層２４及び樹脂基材２１を貫通して配線２３に到達するビアホール３を形成すると共に、マスク材９、接着層２４、樹脂基材２８及び接着材２７を貫通して配線２３に到達するビアホール４を、各ビアホール３，４の中心軸が異なるように所定箇所にそれぞれ形成する（ステップＳ５０６）。
そして、図１１（ｆ）に示すように、形成したビアホール３，４内に導電性ペーストを充填して（ステップＳ５０８）、最後に、図１１（ｇ）に示すように、マスク材９を除去して、ビア２５，２６を形成する。これにより、絶縁基材２２に相当する接着材２７及び樹脂基材２８が形成された中間基板２０を製造する。このような構成によっても、先の実施形態に係る部品内蔵基板１と同様の作用効果を奏することができる。
１ 部品内蔵基板
２、３，４，５ ビアホール
１０ 両面基板
１１，２１，３１，２８ 樹脂基材
１２，２３，３２ 配線
１３，２５，２６，３４ ビア
１９ 開口部
２０ 中間基板
２２ 絶縁基材
２４ 接着層
２７ 接着材
３０ 片面基板
９０，９９ 電子部品
９１ 再配線電極
９１ａ 背面
９１ｂ 電極形成面
１００ 実装体
２、３，４，５ ビアホール
１０ 両面基板
１１，２１，３１，２８ 樹脂基材
１２，２３，３２ 配線
１３，２５，２６，３４ ビア
１９ 開口部
２０ 中間基板
２２ 絶縁基材
２４ 接着層
２７ 接着材
３０ 片面基板
９０，９９ 電子部品
９１ 再配線電極
９１ａ 背面
９１ｂ 電極形成面
１００ 実装体
Claims (6)
- 複数の単位基板を積層し、電子部品を内蔵してなる多層構造の部品内蔵基板であって、
前記複数の単位基板は、
第１絶縁層の少なくとも一方の面側に形成された第１配線層及び前記第１絶縁層を貫通し前記第１配線層と接続された第１層間導電層を有し、前記電子部品が収容された開口部を備えた第１基板と、
第２絶縁層、前記第２絶縁層に形成された第３絶縁層、前記第２及び第３絶縁層の間に形成された第２配線層、前記第２及び第３絶縁層の表層にそれぞれ設けられた第１接着層、前記第１接着層と共に前記第２絶縁層を貫通し前記第２配線層と接続された第２層間導電層、及び前記第１接着層と共に前記第３絶縁層を貫通し前記第２層間導電層とは中心軸が異なる状態で前記第２配線層と接続された第３層間導電層を有する中間基板とを含み、
前記第１基板の前記第１配線層と前記中間基板の前記第２又は第３層間導電層とが接続されている
ことを特徴とする部品内蔵基板。 - 前記複数の単位基板は、
第４絶縁層の一方の面側に形成された第３配線層及び前記第４絶縁層を貫通し前記第３配線層と接続された第４層間導電層を有し、前記第４絶縁層の他方の面側に設けられた第２接着層を備えた第２基板を含み、
前記第２基板の他方の面側において、前記第４層間導電層の一部が前記電子部品と接続されている
ことを特徴とする請求項１記載の部品内蔵基板。 - 前記中間基板は、前記第２絶縁層がポリイミドからなり、前記第３絶縁層が前記第２絶縁層に塗布されたワニスからなる
ことを特徴とする請求項１又は２記載の部品内蔵基板。 - 前記中間基板は、前記第２絶縁層がポリイミドからなり、前記第３絶縁層が前記第２絶縁層に貼り付けられた接着材及びポリイミドからなる
ことを特徴とする請求項１又は２記載の部品内蔵基板。 - 複数の単位基板を積層し、電子部品を内蔵してなる多層構造の部品内蔵基板の製造方法であって、
前記単位基板として第１絶縁層の少なくとも一方の面側に第１配線層を形成すると共に、前記第１絶縁層を貫通して前記第１配線層と接続される第１層間導電層を形成し、前記電子部品が収容される開口部を形成して第１基板を作製する工程と、
前記単位基板として第２絶縁層の一方の面側に第２配線層を形成すると共に、前記第２配線層を含む前記第２絶縁層の一方の面側に第３絶縁層を形成し、前記第２及び第３絶縁層の表層にそれぞれ第１接着層を設け、前記第１接着層及び前記第２絶縁層を貫通し前記第２配線層と接続される第２層間導電層を形成すると共に、前記第１接着層及び前記第３絶縁層を貫通し前記第２層間導電層とは中心軸が異なる状態で前記第２配線層と接続される第３層間導電層を形成して中間基板を作製する工程と、
前記作製された第１基板の前記開口部に前記電子部品を収容し、前記単位基板を積層方向に複数積層する工程とを備え、
前記積層する工程では、前記第１基板の前記第１配線層と前記中間基板の前記第２又は第３層間導電層とが接続されるように前記第１基板及び前記中間基板を配置して積層する
ことを特徴とする部品内蔵基板の製造方法。 - 請求項１〜４のいずれか１項記載の部品内蔵基板の表面及び裏面の少なくとも一つの実装面上に他の電子部品を表面実装した実装体。
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