特許 6147549 部品内蔵プリント配線板の製造方法、および部品内蔵プリント配線板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6147549

(24)【登録日】2017年5月26日

(45)【発行日】2017年6月14日

(54)【発明の名称】部品内蔵プリント配線板の製造方法、および部品内蔵プリント配線板

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/46 20060101AFI20170607BHJP

   H01L 23/12 20060101ALI20170607BHJP

【ＦＩ】

   H05K3/46 Q

   H05K3/46 T

   H01L23/12 B

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-83975(P2013-83975)

(22)【出願日】2013年4月12日

(65)【公開番号】特開2014-207322(P2014-207322A)

(43)【公開日】2014年10月30日

【審査請求日】2015年10月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000230249

【氏名又は名称】日本メクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(74)【代理人】

【識別番号】100117787

【弁理士】

【氏名又は名称】勝沼 宏仁

(74)【代理人】

【識別番号】100082991

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 泰和

(74)【代理人】

【識別番号】100103263

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 康

(74)【代理人】

【識別番号】100152205

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 昌司

(72)【発明者】

【氏名】宮 本 雅 郎

(72)【発明者】

【氏名】松 田 文 彦

【審査官】 内田 勝久

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０２８４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０３３９４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１２４４０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２７１０３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１１１５０７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ３／４６

Ｈ０１Ｌ ２３／１２ 〜 ２３／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表面実装型の電子部品が内蔵された部品内蔵プリント配線板の製造方法であって、
第１の主面および前記第１の主面と反対側の第２の主面を有する絶縁基材と、前記絶縁基材の前記第２の主面に設けられた金属箔とを有する金属張積層板を準備する工程と、
フィラーを含有せず、平面サイズが前記電子部品の平面サイズ以下の接着剤層を、前記絶縁基材の前記第１の主面上に形成する接着剤層形成工程と、
前記接着剤層の上に前記電子部品を搭載する電子部品搭載工程と、
前記電子部品が前記接着剤層により前記絶縁基材に固定されるように前記接着剤層を硬化させる工程と、
前記電子部品を埋設するための部品充填材であって、フィラーを含有し、このフィラーとして、粒径が前記電子部品と前記絶縁基材との隙間以下のものを含有しない、部品充填材を準備する工程と、
前記金属張積層板とカバー材とで前記部品充填材を挟んだ積層体に対して加熱および加圧を行って前記積層体を一体化させることにより、前記電子部品が前記部品充填材に埋設された部品内蔵基材を作製する工程と、
前記部品内蔵基材にレーザ光を照射することにより、前記絶縁基材を厚さ方向に貫通し且つ底面に前記電子部品の端子部が露出したビアホールを形成するレーザ加工工程と、
前記金属箔と前記電子部品の前記端子部とを電気的に接続するビアを形成する工程と、 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。

【請求項2】

前記部品充填材は、前記接着剤層と同じ組成の材料からなる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の製造方法。

【請求項3】

前記部品充填材に含有される前記フィラーの粒径は、１５μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の部品内蔵プリント配線板の製造方法。

【請求項4】

前記金属張積層板の前記金属箔にコンフォーマルマスクを形成する工程をさらに備え、 前記電子部品搭載工程では、前記金属張積層板の厚さ方向に見て前記コンフォーマルマスクが前記電子部品の前記端子部に含まれるように、前記電子部品を前記接着剤層の上に搭載し、
前記レーザ加工工程では、前記コンフォーマルマスクに露出した前記絶縁基材を除去することにより、前記ビアホールを形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の部品内蔵プリント配線板の製造方法。

【請求項5】

前記レーザ加工工程では、前記金属張積層板の前記金属箔にレーザ光を照射して前記金属箔および前記絶縁基材を除去することにより、前記ビアホールを形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の部品内蔵プリント配線板の製造方法。

【請求項6】

第１の主面および前記第１の主面と反対側の第２の主面を有する絶縁基材と、
前記絶縁基材の前記第１の主面上に形成された接着剤層と、
前記接着剤層により前記絶縁基材に固定された表面実装型の電子部品と、
前記絶縁基材の前記第１の主面上に設けられ、前記電子部品を埋設する部品充填材と、 前記絶縁基材とともに前記部品充填材を挟み込むカバー材と、
前記絶縁基材の前記第２の主面に設けられた配線層と、
前記絶縁基材を厚さ方向に貫通し且つ底面に前記電子部品の端子部が露出するビアホールに設けられ、前記端子部と前記配線層とを電気的に接続するビアと、
を備え、
前記接着剤層は、フィラーを含有せず、平面サイズが前記電子部品の平面サイズ以下であり、
前記部品充填材は、フィラーを含有し、このフィラーとして、粒径が前記電子部品と前記絶縁基材との隙間以下のものを含有しない、
ことを特徴とする部品内蔵プリント配線板。

【請求項7】

前記部品充填材は、前記接着剤層と同じ組成の材料からなることを特徴とする請求項６に記載の部品内蔵プリント配線板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、部品内蔵プリント配線板、さらに詳しくは、表面実装型の電子部品が内蔵され、内蔵された電子部品と外側の配線層とを電気的に接続するビアが設けられた部品内蔵プリント配線板の製造方法、および部品内蔵プリント配線板に関する。

【背景技術】

【0002】

近年のエレクトロニクス機器の小型化、薄型化および高機能化に伴って、プリント配線板に電子部品を高密度実装し、プリント配線板の高機能化を推進しようとする動きが益々強くなっている。このような状況の中、電子部品を内部に埋め込んだ部品内蔵プリント配線板が知られている。

【0003】

部品内蔵プリント配線板では、半導体チップやコンデンサなどの電子部品が内部に埋め込まれるため、プリント配線板の面積を削減することができる。また、通常のプリント配線板の場合と比較して、電子部品を配置する自由度が高まることから、複数の電子部品を最短距離で接続することが可能となる。その結果、寄生インダクタンス等が減少し、高周波特性の改善なども見込まれる。

【0004】

上記部品内蔵プリント配線板においては、内蔵された電子部品と外側の配線層とを電気的に接続するビアの接続信頼性を確保することが歩留まりを向上させる上で重要である。

【0005】

特許文献１では、厚みの異なる複数の電子部品を内蔵する部品内蔵プリント配線板において、基板に設けた凹部やスペーサ部材を用いて電子部品の高さを揃え、ビアの深さを一定に揃えることで、歩留まりを改善する手法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００４−１２８００２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１の手法を採った場合、基板に凹部を設けたり、スペーサを固定したりする必要があるため、製造工程が煩雑となり、製造コストが上昇するおそれがある。

【0008】

また、ビアの深さを一定に揃えたとしても、電子部品の搭載位置精度が確保されなければ、ビアの接続信頼性を確保できず、歩留まりを向上させることはできない。このことについて、図４を参照して詳しく説明する。図４は、従来の部品内蔵プリント配線板の製造方法を説明するための工程断面図を示している。

【0009】

まず、ポリイミドやガラスエポキシ等からなる絶縁基材１０４と、絶縁基材１０４の片面に設けられた銅箔１０５とを有する片面銅張積層板１０３を用意する。そして、銅箔１０５の所定の部分をエッチングで除去することにより、図４（１）に示すように、ビア形成用のコンフォーマルマスク１０５ａを形成する。また、この際、アライメント用のターゲットマークを形成する。

【0010】

次に、コンフォーマルマスク１０５ａと同時に形成したアライメント用のターゲットマークを用いて、図４（１）に示すように、絶縁基材１０４の所定の位置に接着剤を印刷し、接着剤層１０６を形成する。接着剤層１０６は、接着剤層１０６に搭載される電子部品１０２よりも平面サイズが大きい。

【0011】

次に、図４（１）に示すように、表面実装型の電子部品１０２を接着剤層１０６上にマウンターで搭載し、電子部品１０２が固定されるまで接着剤層１０６を熱硬化させる。なお、電子部品１０２の平面サイズは、例えば０．６ｍｍ×０．３ｍｍであり、電子部品１０２の端子部（電極）１０２ａの平面サイズは、約０．２ｍｍ×０．３ｍｍである。

【0012】

接着剤層１０６を熱硬化させる際に、図４（１）および図４（２）からわかるように、電子部品１０２の搭載位置がずれることがある。この位置ずれは、接着剤層１０６が硬化開始前にいったん低粘度化し、その後、不均一に硬化していくことにより発生するものと考えられる。接着剤層１０６が低粘度化した際に、接着剤層１０６よりも平面サイズの小さい電子部品１０２が接着剤層１０６の中をいわば泳ぐような状態になるため、電子部品１０２は当初の搭載位置から位置ずれしてしまうものと考えられる。

【0013】

次に、部品充填材１０９および片面銅張積層板１１０を用意する。片面銅張積層板１１０は、絶縁基材１１０ａと、絶縁基材１１０ａの片面に設けられた銅箔１１０ｂとを有する。そして、図４（２）に示すように、電子部品１０２を搭載した片面銅張積層板１０３と、部品充填材１０９と、片面銅張積層板１１０とをこの順で積層して積層体を形成し、この積層体に対して加熱および加圧を行って積層体を一体化させる。

【0014】

次に、図４（３）に示すように、コンフォーマルマスク１０５ａを用いたレーザ加工により、ビア形成用のビアホール１０７を形成する。このレーザ加工にはＣＯ_２レーザ等を使用する。また、ドリルにより、めっきスルーホール形成用のスルーホール１１２を形成する。

【0015】

前述のように接着剤層１０６を硬化させる工程で電子部品１０２の搭載位置が当初の位置からずれている。このため、図４（３）に示すように、ビアホール１０７の底部には、電子部品１０２の端子部１０２ａ以外の部分（部品充填材１０９、電子部品１０２の本体部など）が露出しており、ビアホール１０７の形状が安定していない。

【0016】

次に、図４（４）に示すように、ビアホール１０７，スルーホール１１２に対して過マンガン酸などを用いたデスミア処理を行った後、導電化処理およびそれに続く電解銅めっき処理を行い、銅めっき皮膜１１３を形成する。ビアホール１０７の内壁に形成されためっき皮膜１１３は、電子部品１０２と銅箔１０５とを電気的に接続するビア１０８を構成する。また、スルーホール１１２の内壁に形成されためっき皮膜１１３は、銅箔１０５と銅箔１１０ｂとを電気的に接続するめっきスルーホール１１４を構成する。

【0017】

その後、公知のフォトファブリケーション手法を用いて、銅箔１０５および銅めっき皮膜１１３からなる導電膜をパターニングして外側の配線層（図示せず）を形成する。これにより、電子部品１０２と外側の配線層とがビア１０８により電気的に接続された部品内蔵プリント配線板が得られる。

【0018】

上記の製造方法により部品内蔵プリント配線板を製造した場合、前述のように、接着剤層１０６を硬化させる際に電子部品１０２の搭載位置が当初の位置からずれる場合がある。このような場合、ビアホール１０７の形状が安定せず、また、レーザ加工で除去する材料も安定しないためレーザ加工性も低下する。よって、ビアホール１０７に形成されるビア１０８の接続信頼性が低下し、部品内蔵プリント配線板の歩留まりの低下につながる。

【0019】

なお、電子部品１０２の搭載位置精度を上げるために、接着剤層１０６の平面サイズを電子部品１０２の平面サイズよりも小さくすることが考えられる。しかし、部品充填材１０９は、実際には、部品内蔵プリント配線板の平坦性を確保するため、フィラー１０９ａを含有することが一般的である。図５（ａ）に示すように、粒径の小さいフィラー１０９ａが電子部品１０２と絶縁基材１０４との間に入り込むおそれがある。この場合、ビアホール１０７を形成する際にレーザで除去する領域にフィラーが含まれることとなり、ビアホール１０７のレーザ加工性が低下する。その結果、ビア１０８の接続信頼性が低下してしまう。

【0020】

また、図５（ｂ）に示すように、接着剤層１０６がフィラー１０６ａを含有する場合にも、ビアホール１０７のレーザ加工性が低下してしまう。さらに、フィラーの粒径や密度のばらつきに起因して、電子部品１０２が絶縁基材１０４に対して傾斜して搭載されるおそれがある。この場合も、ビアホール１０７の形状が不安定になり、ビア１０８の接続信頼性が低下してしまう。

【0021】

本発明は、上記の技術的認識に基づいてなされたものであり、部品内蔵プリント配線板において、内蔵された電子部品と外側の配線層とを電気的に接続するビアの接続信頼性を向上させ、部品内蔵プリント配線板の歩留まりを向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0022】

本発明による部品内蔵プリント配線板の製造方法は、
表面実装型の電子部品が内蔵された部品内蔵プリント配線板の製造方法であって、
第１の主面および前記第１の主面と反対側の第２の主面を有する絶縁基材と、前記絶縁基材の前記第２の主面に設けられた金属箔とを有する金属張積層板を準備する工程と、
フィラーを含有せず、平面サイズが前記電子部品の平面サイズ以下の接着剤層を、前記絶縁基材の前記第１の主面上に形成する接着剤層形成工程と、
前記接着剤層の上に前記電子部品を搭載する電子部品搭載工程と、
前記電子部品が前記接着剤層により前記絶縁基材に固定されるように前記接着剤層を硬化させる工程と、
フィラーを含有し、このフィラーとして、粒径が前記電子部品と前記絶縁基材との隙間以下のものを含有しない部品充填材を準備する工程と、
前記金属張積層板とカバー材とで前記部品充填材を挟んだ積層体に対して加熱および加圧を行って前記積層体を一体化させることにより、前記電子部品が前記部品充填材に埋設された部品内蔵基材を作製する工程と、
前記部品内蔵基材にレーザ光を照射することにより、前記絶縁基材を厚さ方向に貫通し且つ底面に前記電子部品の端子部が露出したビアホールを形成するレーザ加工工程と、
前記金属箔と前記電子部品の前記端子部とを電気的に接続するビアを形成する工程と、
を備えることを特徴とする。

【0023】

本発明による部品内蔵プリント配線板は、
第１の主面および前記第１の主面と反対側の第２の主面を有する絶縁基材と、
前記絶縁基材の前記第１の主面上に形成された接着剤層と、
前記接着剤層により前記絶縁基材に固定された表面実装型の電子部品と、
前記絶縁基材の前記第１の主面上に設けられ、前記電子部品を埋設する部品充填材と、
前記絶縁基材とともに前記部品充填材を挟み込むカバー材と、
前記絶縁基材の前記第２の主面に設けられた配線層と、
前記絶縁基材を厚さ方向に貫通し且つ底面に前記電子部品の端子部が露出するビアホールに設けられ、前記端子部と前記配線層とを電気的に接続するビアと、
を備え、
前記接着剤層は、フィラーを含有せず、平面サイズが前記電子部品の平面サイズ以下であり、
前記部品充填材は、フィラーを含有し、このフィラーとして、粒径が前記電子部品と前記絶縁基材との隙間以下のものを含有しない、
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0024】

本発明では、接着剤層は、平面サイズが電子部品の平面サイズ以下である。これにより、接着剤層を硬化させる際に電子部品の位置ずれが発生することを防止し、高い搭載位置精度を実現することができる。その結果、ビアホールの形状を安定させるとともに、ビアホールのレーザ加工性を向上させることができる。

【0025】

また、本発明では、部品充填材は、フィラーを含有し、このフィラーとして、粒径が電子部品と絶縁基材との隙間以下のものを含有しない。これにより、部品内蔵基材を作製する工程において、部品充填材のフィラーが電子部品と絶縁基材との隙間に入り込むことを防止する。よって、接着剤層の平面サイズが電子部品の平面サイズより小さい場合であっても、ビアホールを形成する際にレーザ加工で除去する領域にフィラーが含まれることがない。即ち、接着剤層の平面サイズが電子部品の平面サイズよりも小さい場合であっても、ビアホールのレーザ加工性が低下することを防止できる。

【0026】

さらに、本発明では、電子部品を絶縁基材に固定する接着剤層は、フィラーを含有しない。これにより、接着剤層の膜厚が均一化されるとともに、フィラーの粒径や密度のばらつきに起因して電子部品が絶縁基材に対して傾いて固定されることが防止される。よって、ビアホールの形状を安定させるとともに、ビアホールのレーザ加工性を向上させることができる。

【0027】

このように、ビアホールの形状を安定させるとともにビアホールのレーザ加工性を向上させることができるため、本発明によれば、ビアホールに形成され、電子部品と配線層とを電気的に接続するビアの接続信頼性を向上させることができる。その結果、部品内蔵プリント配線板の歩留まりを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明の一実施形態に係る部品内蔵プリント配線板の製造方法を説明するための工程断面図である。

【図2】図１に続く、本発明の一実施形態に係る部品内蔵プリント配線板の製造方法を説明するための工程断面図である。

【図3】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る部品内蔵プリント配線板の断面図であり、（ｂ）は、図１（２）の電子部品搭載状態における金属張積層板の平面図である。

【図4】従来の部品内蔵プリント配線板の製造方法を説明するための工程断面図である。

【図5】（ａ）は、部品充填材にフィラーが含まれる場合における従来の部品内蔵プリント配線板の断面図であり、（ｂ）は、接着剤層にフィラーが含まれる場合における従来の電子部品搭載状態の片面銅張積層板の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、各図において同等の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、同一符号の構成要素の詳しい説明は繰り返さない。また、図面は模式的なものであり、実施形態に係る特徴部分を中心に示すものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。

【0030】

図１〜図３を参照して、本発明の一実施形態に係る部品内蔵プリント配線板１の製造方法について説明する。図１は、部品内蔵プリント配線板１の製造方法を説明するための工程断面図である。図２は、図１に続く、部品内蔵プリント配線板１の製造方法を説明するための工程断面図である。図３（ａ）は、部品内蔵プリント配線板１の断面図である。図３（ｂ）は、図１（２）の電子部品搭載状態における金属張積層板の平面図を示している。

【0031】

まず、図１（１）に示すように、主面４ａおよび主面４ａと反対側の主面４ｂを有する絶縁基材４と、絶縁基材４の主面４ｂに設けられた金属箔５とを有する金属張積層板３を準備する。この金属張積層板３は、例えば、絶縁基材４として２５μｍ厚のポリイミドフィルムを有し、金属箔５として１２μｍ厚の電解銅箔を有する片面銅張積層板である。

【0032】

絶縁基材４は、ポリイミド等のように可撓性を有する基板材料からなるものの他、ガラスエポキシやアラミド材のように硬質基板材料からなるものでもよい。また、金属箔５は、銅箔に限らず、他の金属（銀、アルミニウムなど）からなるものでもよい。

【0033】

次に、図１（１）に示すように、金属張積層板３の金属箔５に、ビア形成用のコンフォーマルマスク５ａ（例えばφ７０μｍ）を形成する。この際、各種位置合せ用のターゲットマーク（部品実装ターゲットなど）も形成しておくことが好ましい。なお、本工程における金属箔５のパターニングは、例えば、公知のフォトファブリケーション手法により行う。

【0034】

次に、図１（１）に示すように、絶縁基材４の主面４ａ上に、フィラーを含有しない接着剤層６を形成する（接着剤層形成工程）。

【0035】

接着剤層６の平面サイズは、電子部品２の平面サイズ以下である。例えば、接着剤層６の平面サイズは０．４ｍｍ×０．１ｍｍである。

【0036】

接着剤層６は、スクリーン印刷などの印刷手法を用いて、フィラーを含有しない接着剤を絶縁基材４の所定の部分に印刷することにより形成する。接着剤は、熱硬化性のものでもよいし、ＵＶ硬化性のものでもよい。接着剤層６の厚さは、例えば３０μｍである。

【0037】

なお、接着剤層６は、スクリーン印刷以外の印刷手法、例えば、インクジェット印刷、ディスペンス法、転写法などを用いて形成してもよい。

【0038】

また、接着剤層６は、印刷手法で形成する場合に限らない。例えば、主面４ａを被覆するように接着剤シートを絶縁基材４に貼り合わせた後、該接着剤シートをパターン加工することにより接着剤層６を形成してもよい。

【0039】

次に、図１（２）および図３（ｂ）に示すように、マウンター等を用いて、接着剤層６の上に表面実装型の電子部品２を搭載する（電子部品搭載工程）。 電子部品２の搭載は、例えば、前述の部品実装ターゲットを認識して、その位置に基づいて行う。

【0040】

図３（ｂ）に示すように、金属張積層板３の厚さ方向に見てコンフォーマルマスク５ａが電子部品２の端子部（電極）２ａに含まれるように、電子部品２を搭載する。好ましくは、金属張積層板３の厚さ方向に見て、コンフォーマルマスク５ａが端子部２ａの中央部に重なるように電子部品２を搭載する。

【0041】

電子部品２の平面サイズは、例えば０．６ｍｍ×０．３ｍｍであり、厚みは例えば３３０μｍである。また、端子部（電極）２ａの平面サイズは、例えば、０．２ｍｍ×０．３ｍｍである。

【0042】

次に、電子部品２が接着剤層６により絶縁基材４に固定されるように接着剤層６を硬化させる。接着剤層６が熱硬化性接着剤からなる場合は、所定の条件（例えば１７５℃／６０分）で加熱することにより接着剤層６を硬化させる。

【0043】

次に、部品充填材７およびカバー材９を用意する。カバー材９は、例えば、金属張積層板３と同じ金属張積層板である。即ち、カバー材９は、絶縁基材９ａと、絶縁基材９ａ上に設けられた金属箔９ｂとを有する。なお、カバー材９として、金属箔を有しない絶縁基材（樹脂シートなど）を用いてもよい。

【0044】

部品充填材７は、例えば、硬化中間状態（Ｂステージ）の接着剤である。部品充填材７は、部品内蔵プリント配線板１の平坦性を確保しつつ電子部品２を埋設する必要があることから、電子部品２よりも厚いものを使用することが好ましい。例えば、厚みが３３０μｍの電子部品２に対して、厚みが３５０μｍの部品充填材７を用意する。

【0045】

部品充填材７は、部品内蔵プリント配線板１の平坦性を確保するため、フィラー８を含有するものを用いる。より詳しくは、部品充填材７は、フィラー８として、粒径が電子部品２と絶縁基材４との隙間以下のものを含有しない。換言すれば、部品充填材７が含有するフィラー８の最小粒径は、電子部品２と絶縁基材４との隙間よりも大きい。なお、本発明でいう「隙間」は、硬化した接着剤層６により絶縁基材４に固定された電子部品と、絶縁基材４との間の距離である。

【0046】

例えば、硬化後の接着剤層６の厚みは、５μｍ〜１０μｍ程度であることから、フィラー８の粒径は、好ましくは、１５μｍ以上５０μｍ以下とする。

【0047】

次に、図１（３）および図２（４）に示すように、金属張積層板３とカバー材９とで部品充填材７を挟んだ積層体に対して加熱および加圧を行って積層体を一体化させる。これにより、図２（４）に示すように、電子部品２が部品充填材７に埋設された部品内蔵基材１０を作製する。

【0048】

本工程における加熱・加圧条件は、例えば、積層温度（加熱温度）１７５℃、積層圧力（加圧圧力）２．０ＭＰａ、積層時間６０分である。

【0049】

次に、図２（５）に示すように、部品内蔵基材１０にレーザ光を照射することにより、ビアホール１１を形成する（レーザ加工工程）。より詳しくは、いわゆるコンフォーマルレーザ加工法により、コンフォーマルマスク５ａに露出した絶縁基材４を除去することにより、ビアホール１１を形成する。

【0050】

ビアホール１１は、絶縁基材４を厚さ方向に貫通する導通用孔であり、底面に電子部品２の端子部２ａが露出している。なお、使用するレーザとしては、ＣＯ_２レーザの他、ＵＶ−ＹＡＧレーザやエキシマレーザなどを用いることも可能である。

【0051】

なお、図２（５）に示すように、ドリル等を用いて、部品内蔵基材１０を厚さ方向に貫通するスルーホール１２を形成してもよい。

【0052】

ビアホール１１を形成する際にレーザ加工で除去される材料は、接着剤層６の平面サイズの大きさにより異なる。これについて詳しく説明する。

【0053】

第１の場合は、接着剤層６が電子部品２の平面サイズとほぼ同じ大きさに形成されている場合である。この場合、レーザ加工により絶縁基材４と接着剤層６を除去してビアホール１１を形成する。第２の場合は、図２（４）および図３（ｂ）に示すように、部品内蔵基材１０の厚さ方向に見て接着剤層６の外縁部がコンフォーマルマスク５ａ内に存在する場合がある。この場合、レーザ加工により絶縁基材４、接着剤層６および部品充填材７が除去してビアホール１１を形成する。第３の場合は、接着剤層６が電子部品２の端子部２ａ，２ａ間の本体部にのみ接する小面積のものとして形成されている場合である。この場合、レーザ加工により絶縁基材４と部品充填材７を除去してビアホール１１を形成する。

【0054】

次に、図２（６）に示すように、金属箔５と電子部品２の端子部２ａとを電気的に接続するビア１４を形成する。

【0055】

具体的には、デスミア処理を行ってビアホール１１、スルーホール１２内の樹脂残渣を除去した後、導電化処理およびそれに続くめっき処理を行う。このめっき処理は、例えば電解銅めっき処理であるが、他のめっき手法を用いてもよい。これにより、ビアホール１１、スルーホール１２の内壁および金属箔５，９ｂ上にめっき皮膜１３を形成する。ここでは、めっき皮膜１３の厚さを２０μｍとした。

【0056】

ビアホール１１の内壁に形成されためっき皮膜１３は、電子部品２と金属箔５とを電気的に接続するビア１４を構成する。このビア１４は、図２（６）に示すように、電子部品２の端子部２ａの直上に設けられる。また、スルーホール１２の内壁に形成されためっき皮膜１３は、金属箔５と金属箔９ｂとを電気的に接続するめっきスルーホール１５を構成する。

【0057】

次に、図３（ａ）に示すように、公知のフォトファブリケーション手法を用いて、金属箔５およびめっき皮膜１３からなる導電膜をパターニングして配線層１６を形成する。同様に、金属箔９ｂおよびめっき皮膜１３からなる導電膜をパターニングして配線層１７を形成する。

【0058】

上記の工程を経て、図３（ａ）に示す部品内蔵プリント配線板１が得られる。

【0059】

この部品内蔵プリント配線板１は、絶縁基材４と、絶縁基材４の主面４ａ上に形成された接着剤層６と、接着剤層６により絶縁基材４に固定された表面実装型の電子部品２と、絶縁基材４の主面４ａ上に設けられ、電子部品２を埋設する部品充填材７と、絶縁基材４とともに部品充填材７を挟み込むカバー材９と、絶縁基材４の主面４ｂに設けられた配線層１６と、絶縁基材４を厚さ方向に貫通し且つ底面に電子部品２の端子部２ａが露出するビアホール１１に設けられ、端子部２ａと配線層１６とを電気的に接続するビア１４とを備えている。

【0060】

そして、部品内蔵プリント配線板１においては、接着剤層６は、フィラーを含有せず、平面サイズが電子部品２の平面サイズ以下である。また、部品充填材７は、フィラー８を含有し、このフィラー８として、粒径が電子部品２と絶縁基材４との隙間以下のものを含有しない。

【0061】

以上説明したように、本実施形態では、接着剤層６は、平面サイズが電子部品２の平面サイズ以下である。これにより、接着剤層６を硬化させる際に電子部品２の位置ずれが発生することを防止し、電子部品２の搭載精度を向上させることができる。そのため、例えば、ビアホールの底面に端子部２ａ以外のもの（部品充填材７、電子部品２の本体部など）が露出することがなくなる。その結果、ビアホール１１の形状を安定させるとともに、ビアホール１１のレーザ加工性を向上させることができる。

【0062】

また、本実施形態では、部品充填材７は、フィラー８を含有し、このフィラー８として、粒径が電子部品２と絶縁基材４との隙間以下のものを含有しない。これにより、部品内蔵基材１０を作製する工程において、フィラー８が電子部品２と絶縁基材４との隙間に入り込むことを防止する。よって、接着剤層６の平面サイズが電子部品２の平面サイズより小さい場合であっても、ビアホール１１を形成する際にレーザ加工で除去する領域にフィラーが含まれることがない。即ち、接着剤層６の平面サイズが電子部品２の平面サイズよりも小さい場合であっても、ビアホール１１のレーザ加工性が低下することを防止できる。

【0063】

さらに、本実施形態では、電子部品２を絶縁基材４に固定する接着剤層６は、フィラーを含有しない。これにより、接着剤層６の厚みが均一化される。また、フィラーの粒径や密度のばらつきに起因して電子部品２が絶縁基材４に対して傾いて固定されることが防止される。即ち、電子部品２は絶縁基材４に対してほぼ平行に搭載される。さらに、レーザ加工で除去される部分の接着剤層６の物性が均一化される。よって、ビアホール１１の形状を安定させるとともに、ビアホール１１のレーザ加工性を向上させることができる。

【0064】

このように、本実施形態によれば、ビアホール１１の形状を安定させるとともに、ビアホール１１のレーザ加工性を向上させることができる。よって、ビアホール１１に形成されるビア１４の接続信頼性を向上させることができる。その結果、部品内蔵プリント配線板１の歩留まりを向上させることができる。

【0065】

なお、部品充填材７は、接着剤層６と同じ組成の材料からなることが好ましい。例えば、部品充填材７は、接着剤層６形成用の接着剤にフィラー８を添加したものとする。同じ組成のものとすることで、接着剤層６の平面サイズに応じてレーザ加工で除去される材料が変化することがなくなる。このため、ビアホール１１のレーザ加工性をさらに向上させて、ビア１４の接続信頼性をさらに向上させることができる。

【0066】

また、上記実施形態の説明では、金属箔５をメタルマスクとするコンフォーマル加工法により、ビアホール１１を形成したが、本発明はこれに限らず、例えば、ダイレクトレーザ加工法によりビアホール１１を形成してもよい。

【0067】

ダイレクトレーザ加工法を用いる場合、前述のレーザ加工工程では、金属張積層板３の金属箔５にレーザ光を直接照射してビアホール１１を形成する。より詳しくは、金属箔５をパターニングして形成されたターゲットマーク（レーザターゲット）を用いて、金属箔５の所定の位置にレーザ光を照射して金属箔５および絶縁基材４を除去することによりビアホール１１を形成する。

【0068】

また、電子部品２と絶縁基材４との隙間は、接着剤層６の材質や硬化前の厚み、接着剤層６を硬化させる条件、およびマウンターによる電子部品２の搭載荷重等によって調整ないし制御することが可能である。したがって、これらのパラメータを調整ないし制御することにより、所与の部品充填材７に含まれるフィラー８の最小粒径が、電子部品２と絶縁基材４との隙間よりも大きくなるようにしてもよい。

【0069】

また、金属張積層板３については、片面金属張積層板に限らず、絶縁基材４の主面４ａにも金属箔が設けられた両面金属張積層板であってもよい。同様に、カバー材９についても片面金属張積層板に限らず、絶縁基材９ａの両面に金属箔が設けられた両面金属張積層板であってもよい。

【0070】

上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。

【符号の説明】

【0071】

１ 部品内蔵プリント配線板
２ 電子部品
２ａ 端子部
３ 金属張積層板
４ 絶縁基材
４ａ，４ｂ 主面
５ 金属箔
５ａ コンフォーマルマスク
６ 接着剤層
７ 部品充填材
８ フィラー
９ カバー材
９ａ 絶縁基材
９ｂ 金属箔
１０ 部品内蔵基材
１１ ビアホール
１２ スルーホール
１３ めっき皮膜
１４ ビア
１５ めっきスルーホール
１６，１７ 配線層
１０２ 電子部品
１０２ａ 端子部
１０３ 片面銅張積層板
１０４ 絶縁基材
１０５ 銅箔
１０５ａ コンフォーマルマスク
１０６ 接着剤層
１０６ａ フィラー
１０７ ビアホール
１０８ ビア
１０９ 部品充填材
１０９ａ フィラー
１１０ 片面銅張積層板
１１０ａ 絶縁基材
１１０ｂ 銅箔
１１２ スルーホール
１１３ 銅めっき皮膜
１１４ めっきスルーホール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】