特開 2022-47099 部品内蔵配線基板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022047099

(43)【公開日】2022-03-24

(54)【発明の名称】部品内蔵配線基板

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/46 20060101AFI20220316BHJP

【ＦＩ】

H05K3/46 Q

H05K3/46 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020152833

(22)【出願日】2020-09-11

(71)【出願人】

【識別番号】000000158

【氏名又は名称】イビデン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001896

【氏名又は名称】特許業務法人朝日奈特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山田 崇広

(72)【発明者】

【氏名】井澤 清治

(72)【発明者】

【氏名】佐野 克幸

【テーマコード（参考）】

5E316

【Ｆターム（参考）】

5E316AA02

5E316AA12

5E316AA15

5E316AA43

5E316BB11

5E316CC02

5E316CC04

5E316CC08

5E316CC09

5E316CC13

5E316CC32

5E316CC37

5E316DD12

5E316DD17

5E316DD23

5E316DD24

5E316EE33

5E316FF07

5E316FF14

5E316GG15

5E316GG17

5E316GG28

5E316HH11

5E316JJ12

5E316JJ13

(57)【要約】

【課題】部品内蔵配線基板の品質向上。
【解決手段】実施形態の部品内蔵配線基板は、ビア導体１４ｖを含む第１樹脂絶縁層１１Ｆと、第１樹脂絶縁層１１Ｆ上に形成されている第１導体層１２Ｆと、第１導体層１２Ｆ上の樹脂絶縁層１１を貫通して形成されている部品収容部ＣＣと、第１導体層１２Ｆに含まれ部品収容部ＣＣの底部を構成する部品実装パッド１２０と、部品実装パッド１２０上に載置される電子部品ＥＣと、第１樹脂絶縁層１１Ｆの第１導体層１２Ｆと反対側に形成されている第２導体層１２Ｓと、を備えている。部品実装パッド１２０はビア導体１４ｖを介して第２導体層１２Ｓに接続されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ビア導体を含む第１樹脂絶縁層と、前記第１樹脂絶縁層上に形成されている第１導体層と、前記第１導体層上の樹脂絶縁層を貫通して形成されている部品収容部と、前記第１導体層に含まれ前記部品収容部の底部を構成する部品実装パッドと、前記部品実装パッド上に載置される電子部品と、前記第１樹脂絶縁層の前記第１導体層と反対側に形成されている第２導体層と、を備える部品内蔵配線基板であって、
前記部品実装パッドは前記ビア導体を介して前記第２導体層に接続されている。

【請求項2】

請求項１記載の部品内蔵配線基板であって、前記電子部品が樹脂絶縁層によって前記部品収容部内に封止されている。

【請求項3】

請求項１記載の部品内蔵配線基板であって、前記第２導体層は平面視において前記部品実装パッドに重なる領域に亘って連続して拡がる第２導体パターンを有し、前記部品実装パッドは複数の前記ビア導体を介して前記第２導体パターンに接続されている。

【請求項4】

請求項３記載の部品内蔵配線基板であって、前記第２導体パターンに複数の貫通孔が形成されている。

【請求項5】

請求項４記載の部品内蔵配線基板であって、前記貫通孔の近傍に前記ビア導体が形成されている。

【請求項6】

請求項４記載の部品内蔵配線基板であって、前記ビア導体は前記第２導体パターンの平面視における周縁に沿って枠状に設けられており、前記貫通孔は前記ビア導体によって囲まれる領域内に形成されている。

【請求項7】

請求項４記載の部品内蔵配線基板であって、前記第２導体パターンの平面視において、前記ビア導体と前記貫通孔とが交互にグリッド状に配置されている。

【請求項8】

請求項４記載の部品内蔵配線基板であって、前記貫通孔は、前記第２導体パターンの平面視における中心から放射状に形成されている。

【請求項9】

請求項４記載の部品内蔵配線基板であって、前記第２導体パターンの前記部品実装パッドと反対側に、平面視において前記第２導体パターンと重なる領域に亘って連続して拡がる第３導体パターンをさらに有し、前記第３導体パターンに複数の貫通孔が形成されている。

【請求項10】

請求項４記載の部品内蔵配線基板であって、前記貫通孔の径は１５０μｍ以上、且つ、３００μｍ以下である。

【請求項11】

請求項１記載の部品内蔵配線基板であって、前記第１樹脂絶縁層は芯材を含んでいる。

【請求項12】

請求項１記載の部品内蔵配線基板であって、前記第１導体層は、前記部品内蔵基板を構成する前記複数の導体層のなかで最も大きい厚さを有している。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は部品内蔵配線基板に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ビルドアップ配線板に形成されるキャビティ内に電子部品が収容されている電子部品内蔵基板が開示されている。電子部品はキャビティの底面全体を構成するベタ状のプレーン層上にマウントされ、電子部品上に積層される絶縁層によりキャビティ内に封止されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－３９２１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示されている電子部品内蔵基板では、電子部品がマウントされるプレーン層と、プレーン層下の絶縁層との界面において剥離が発生しやすいと考えられる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の実施形態による部品内蔵配線基板は、ビア導体を含む第１樹脂絶縁層と、前記第１樹脂絶縁層上に形成されている第１導体層と、前記第１導体層上の樹脂絶縁層を貫通して形成されている部品収容部と、前記第１導体層に含まれ前記部品収容部の底部を構成する部品実装パッドと、前記部品実装パッド上に載置される電子部品と、前記第１樹脂絶縁層の前記第１導体層と反対側に形成されている第２導体層と、を備えている。前記部品実装パッドは前記ビア導体を介して前記第２導体層に接続されている。

【0006】

本発明の実施形態によれば、部品実装パッドの樹脂絶縁層からの剥離や浮きなどの不具合が生じ難いと考えられる、高い品質の部品内蔵配線基板を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の一実施形態の部品内蔵配線基板の一例を示す断面図。

【図2A】図１の部品内蔵配線基板における電子部品及びその下層部分の拡大図。

【図2B】図２Ａに示される部品内蔵配線基板における第２導体パターンの平面図。

【図2C】第２導体パターンの別の例を示す平面図。

【図2D】第２導体パターンの別の例を示す平面図。

【図2E】第２導体パターンの別の例を示す平面図。

【図3】本発明の一実施形態の部品内蔵配線基板の他の例の部分拡大図。

【図4A】本発明の一実施形態の部品内蔵配線基板の製造工程の一例を示す断面図。

【図4B】本発明の一実施形態の部品内蔵配線基板の製造工程の一例を示す断面図。

【図4C】本発明の一実施形態の部品内蔵配線基板の製造工程の一例を示す断面図。

【図4D】本発明の一実施形態の部品内蔵配線基板の製造工程の一例を示す断面図。

【図4E】本発明の一実施形態の部品内蔵配線基板の製造工程の一例を示す断面図。

【図4F】本発明の一実施形態の部品内蔵配線基板の製造工程の一例を示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本発明の一実施形態の部品内蔵配線基板が図面を参照しながら説明される。図１は一実施形態の部品内蔵配線基板の一例である部品内蔵配線基板１００を示す断面図であり、図２Ａには、図１のII部の拡大図が示されている。なお、本実施形態における部品内蔵配線基板は、単に「配線基板」とも称される。

【0009】

図１に示されるように、部品内蔵配線基板１００は、その厚さ方向において対向する２つの主面（第１面３Ｆ及び第１面３Ｆの反対面である第２面３Ｓ）を有するコア基板３を有している。部品内蔵配線基板１００は、コア基板３の第１面３Ｆ上に積層されている第１ビルドアップ部１と、コア基板３の第２面３Ｓ上に積層されている第２ビルドアップ部２とを含んでいる。コア基板３は、樹脂絶縁層３１（コア基板絶縁層）と、樹脂絶縁層３１の第１ビルドアップ部１側及び第２ビルドアップ部２側それぞれに積層されている導体層３２（コア基板導体層）とを含んでいる。第１ビルドアップ部１側の導体層３２の露出面と、樹脂絶縁層３１の第１ビルドアップ部１側の表面の露出部分とによって第１面３Ｆが構成される。第２ビルドアップ部２側の導体層３２の露出面と、樹脂絶縁層３１の第２ビルドアップ部２側の表面の露出部分とによって第２面３Ｓが構成される。樹脂絶縁層３１は、樹脂絶縁層３１を貫通し、第１面３Ｆ側の導体層３２と第２面３Ｓ側の導体層３２とを接続するスルーホール導体３ｔを含んでいる。

【0010】

第１ビルドアップ部１及び第２ビルドアップ部２は、それぞれ、複数の樹脂絶縁層１１及び複数の導体層１２を含んでいる。第１及び第２のビルドアップ部１、２それぞれにおいて、複数の樹脂絶縁層１１及び複数の導体層１２が交互に積層されている。図１の配線基板１００では、第１ビルドアップ部１は６つの導体層１２と７つの樹脂絶縁層１１とを含んでいる。同様に、第２ビルドアップ部２は６つの導体層１２と７つの樹脂絶縁層１１とを含んでいる。第１ビルドアップ部１及び第２ビルドアップ部２は、各樹脂絶縁層１１を貫通し、各樹脂絶縁層１１を介して隣接する導体層１２、３２同士を接続するビア導体１４を含んでいる。部品内蔵配線基板１００は、第１ビルドアップ部１及び第２ビルドアップ部２の上側を覆う被覆層（ソルダーレジスト層）１３を含んでいる。被覆層１３は、第１及び第２ビルドアップ部１、２の最外の導体層１２（コア基板３から最も遠い導体層１２）が有する導体パッド１２ｐを露出させる開口を有している。

【0011】

なお、実施形態の説明では、配線基板の厚さ方向においてコア基板絶縁層３１から遠い側は「上側」、「上方」、「外側」、又は単に「上」もしくは「外」、とも称され、コア基板絶縁層３１に近い側は「下側」、「下方」、「内側」、又は単に「下」もしくは「内」、とも称される。さらに、各導体層及び各樹脂絶縁層において、コア基板絶縁層３１と反対側を向く表面は「上面」とも称され、コア基板絶縁層３１側を向く表面は「下面」とも称される。従って、例えば第１ビルドアップ部１及び第２ビルドアップ部２の説明では、コア基板３から遠い側が「上側」、「上方」、「上層側」、「外側」、又は単に「上」もしくは「外」とも称され、コア基板３に近い側が「下側」、「下方」、「下層側」、「内側」、又は単に「下」もしくは「内」とも称される。

【0012】

樹脂絶縁層３１及び樹脂絶縁層１１は、任意の絶縁性樹脂によって形成される。絶縁性樹脂としては、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴ樹脂）又はフェノール樹脂などが例示される。図１の例では、樹脂絶縁層３１は、ガラス繊維やアラミド繊維で形成される芯材（補強材）を含んでいる。図１には示されていないが、任意の樹脂絶縁層１１がガラス繊維などからなる芯材を含み得る。樹脂絶縁層３１及び樹脂絶縁層１１は、さらに、無機フィラーを含んでいてもよい。各樹脂絶縁層に含まれる無機フィラーとしては、シリカ（ＳｉＯ₂）、アルミナ、又はムライトなどからなる微粒子が例示される。被覆層１３は、例えばエポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの任意の絶縁性材料を用いて形成される。

【0013】

導体層３２及び導体層１２、並びに、スルーホール導体３ｔ及びビア導体１４は、銅又はニッケルなどの任意の金属を用いて形成される。図１の例において、導体層３２は、金属箔３２ｆ、金属膜３２ｎ、及びめっき膜３２ｅを含んでいる。スルーホール導体３ｔは、金属膜３２ｎ及びめっき膜３２ｅによって構成されている。また、導体層１２及びビア導体１４は金属膜１２ｎ及びめっき膜１２ｅを含んでいる。金属箔３２ｆとしては、銅箔又はニッケル箔が例示される。めっき膜３２ｅ、１２ｅは、例えば電解めっき膜である。金属膜３２ｎ、１２ｎは、例えば無電解めっき膜又はスパッタリング膜であり、それぞれ、めっき膜３２ｅ、１２ｅを電解めっきで形成する際の給電層として機能する。

【0014】

本実施形態の配線基板１００は、電子部品ＥＣを内蔵している。電子部品ＥＣは、第１ビルドアップ部１内の任意の導体層１２に含まれる、部品実装パッド１２０上に載置される。図示の例では、電子部品ＥＣは、部品実装パッド１２０上に接する樹脂絶縁層１１を貫通して底部が部品実装パッド１２０によって構成される部品収容部（凹部）ＣＣ内に収容されている。電子部品ＥＣは、第１ビルドアップ部１を構成する最外の樹脂絶縁層１１によって部品収容部ＣＣ内に封止されている。電子部品ＥＣとしては、半導体装置などの能動部品や、抵抗体のような受動部品が例示される。電子部品ＥＣは、半導体基板上に形成された微細配線を含む配線材であってもよい。

【0015】

電子部品ＥＣは、接着剤ＡＤを介して部品実装パッド１２０に接合されている。接着剤ＡＤには、任意の材料が用いられ得る。接着剤ＡＤとしては、はんだ、金、もしくは銅などの金属、銀などの任意の導電性粒子を含む導電性接着剤、並びに、単にエポキシ樹脂などで構成される絶縁性接着剤などが例示される。図示される例においては、電子部品ＥＣは、電子部品ＥＣと外部回路との接続に用いられる電極Ｅを含んでいる。図１に示される例における、電子部品ＥＣの直上に形成されている樹脂絶縁層１１の電極Ｅに対応する位置にはビア導体１４ｅが形成される。ビア導体１４ｅは、第１ビルドアップ部１の最外の導体層１２と一体的に形成され、電極Ｅと接続パッド１２ｐｅとを接続している。

【0016】

図２Ａは、図１に示される部品内蔵配線基板１００の一点鎖線で囲われる部分IIの拡大図である。図２Ｂは、図２Ａにおいて符号１２Ｓで示される導体層を上側から見た平面図である。また、図３は、本実施形態の部品内蔵配線基板の他の例に対応した部分拡大図である。以下の、図２Ａ、図２Ｂ及び図３を参照した説明においては、部品実装パッド１２０を含む導体層１２は第１導体層１２Ｆと称される。第１導体層１２Ｆの直下の樹脂絶縁層１１は第１樹脂絶縁層１１Ｆと称される。第１樹脂絶縁層１１Ｆのコア基板３と反対側の表面に第１導体層１２Ｆが形成されている。第１樹脂絶縁層１１Ｆ直下の導体層１２、すなわち、第１樹脂絶縁層１１Ｆの第１導体層１２Ｆが形成される面と反対側の面に形成されている導体層１２は、第２導体層１２Ｓと称される。第１導体層１２Ｆは、第１樹脂絶縁層１１Ｆを貫通するビア導体１４ｖを介して第２導体層１２Ｓと接続されている。具体的には、第１導体層１２Ｆに含まれる部品実装パッド１２０が、部品実装パッド１２０と一体的に形成される複数のビア導体１４ｖを介して第２導体層１２Ｓと接続されている。

【0017】

第１導体層１２Ｆに含まれる部品実装パッド１２０は、第１樹脂絶縁層１１Ｆのコア基板３と反対側の表面に沿って全方位に延在する所謂ベタパターンである。部品実装パッド１２０によって第１樹脂絶縁層１１Ｆのコア基板３と反対側の表面の所定の領域が占有される。部品実装パッド１２０は、電子部品ＥＣが載置されるべき領域（部品搭載領域）Ａの全体を含む範囲に形成されている。図示の例では、電子部品ＥＣをその内部に収容する部品収容部（凹部）ＣＣが、第１導体層１２Ｆの上側の樹脂絶縁層１１を貫通して形成されており、部品実装パッド１２０は凹部ＣＣの底部を構成している。

【0018】

部品実装パッド１２０とビア導体１４ｖを介して接続される第２導体層１２Ｓもベタパターンを有している。具体的には、第２導体層１２Ｓは、第１ビルドアップ部１の上側から部品実装パッド１２０を見た平面視において、部品実装パッド１２０が形成されている領域と重なる領域に亘って拡がるベタパターンを有している。なお「平面視」とは、配線基板１００をその厚さ方向に沿った視線で見ることを意味する。この第２導体層１２Ｓに形成されるベタパターンは第２導体パターン１２Ｓｐと称される。第２導体層１２Ｓに含まれる第２導体パターン１２Ｓｐが、ビア導体１４ｖを介して、部品実装パッド１２０と接続されている。第２導体パターン１２Ｓｐは、ビア導体１４ｖと第２導体パターン１２Ｓｐとの接続部近傍に、貫通孔１２Ｓｈを有している。

【0019】

部品実装パッド１２０が、第１樹脂絶縁層１１Ｆを介して反対側に形成される第２導体パターン１２Ｓｐとビア導体１４ｖにより接続される構成によって、部品実装パッド１２０と第１樹脂絶縁層１１Ｆとの剥離などの不良が抑制され得る。例えば、部品実装パッド１２０への電子部品ＥＣの載置時の接着剤ＡＤの加熱を伴う工程においては、第１樹脂絶縁層１１Ｆと第１導体層１２Ｆとの熱膨張率の違いに起因する、第１樹脂絶縁層１１Ｆと部品実装パッド１２０との剥離が生じ得る。しかし、部品実装パッド１２０と第２導体パターン１２Ｓｐとがビア導体１４ｖを介して接続されていることで、部品実装パッド１２０と第１樹脂絶縁層１１Ｆとは比較的強固に密着する。従って、第１樹脂絶縁層１１Ｆと部品実装パッド１２０との剥離の発生が抑制され得る。

【0020】

第２導体パターン１２Ｓｐの、ビア導体１４ｖとの接続部近傍には、貫通孔１２Ｓｈが形成されている。貫通孔１２Ｓｈが設けられていることで、第２導体パターン１２Ｓｐと、第２導体パターン１２Ｓｐ直下の樹脂絶縁層１１との間の剥離や浮きなどの不良の発生が抑制され得る。以下その理由について詳述する。

【0021】

配線基板１００の樹脂絶縁層１１に用いられるエポキシ樹脂などの樹脂は吸湿性を有している。従って、樹脂絶縁層１１は、樹脂絶縁層１１の積層工程等における曝露雰囲気中の湿度や曝露時間に応じた量の水分を吸収する。このような、吸湿した樹脂が温度上昇を伴う環境におかれると、吸収された水分は気化し、配線基板１００の外に放出される。しかしながら、導体層１２において、比較的広い範囲に亘って連続的に導体パターンが形成されていると（例えば、部品実装パッド１２０、第２導体パターン１２Ｓｐ）、気化した水分の、配線基板１００外への放出経路が妨げられる。従って、導体層１２の導体パターンとその直下の樹脂絶縁層１１との界面に気化した水分が滞留しやすい。導体層１２とその直下の樹脂絶縁層１１との界面に滞留する水分の気化などに伴う膨張によって、導体層１２が押し上げられ剥離や浮きが生じることがある。

【0022】

しかしながら、図２に示されるように、配線基板１００では、第２導体パターン１２Ｓｐには貫通孔１２Ｓｈが形成されている。従って、第２導体パターン１２Ｓｐと、その直下の樹脂絶縁層１１との界面に滞留する水分は、貫通孔１２Ｓｈを経て第１樹脂絶縁層１１Ｆ側へと分散される。従って、第２導体パターン１２Ｓｐの樹脂絶縁層１１からの剥離や浮きが防止され得る。

【0023】

第２導体パターン１２Ｓｐに形成されている貫通孔１２Ｓｈを通過して第１樹脂絶縁層１１Ｆ側へと移動する水分は、部品実装パッド１２０と第１樹脂絶縁層１１Ｆとの界面に滞留し得る。この水分は加熱を伴う工程などにおいて膨張し、部品実装パッド１２０を押し上げて、部品実装パッド１２０と第１樹脂絶縁層１１Ｆとの剥離や浮きを生じさせることがある。このような部品実装パッド１２０の剥離や浮きを防止するために、複数の貫通孔１２Ｓｈは、第２導体パターン１２Ｓｐの、ビア導体１４ｖとの接続部近傍に形成される。具体的には、複数の貫通孔１２Ｓｈのそれぞれは、最も近いビア導体１４ｖの中心１４ｖｃから５００μｍ以内の領域Ｈ内に形成される。貫通孔１２Ｓｈは、例えば第２導体層１２Ｓのパターン形成と同時に形成され、その径は例えば１５０μｍ以上、３００μｍ以下である。

【0024】

図２Ｂには、図２Ａにおける第２導体パターン１２Ｓｐの平面図が示されている。すなわち、図２Ｂは、図２Ａにおいて第１樹脂絶縁層１１Ｆより上側の構成要素を除いた状態で、第２導体パターン１２Ｓｐを上側から平面視したときの平面図である。図２Ａは、図２Ｂに示されるａ－ａ線に重なる切断線で部品内蔵配線基板１００を切断した場合の断面図である。図２Ｂに示されるように、樹脂絶縁層１１表面に沿って延在するベタパターンである第２導体パターン１２Ｓｐには、複数の貫通孔１２Ｓｈが形成されている。複数の貫通孔１２Ｓｈは、一点鎖線Ｈｐで示される円形の内側に形成されている。一点鎖線Ｈｐで示される円形の内側の領域は、２点鎖線で示される、ビア導体１４ｖと第２導体パターン１２Ｓｐとの接続部１４ｖｂの、中心１４ｖｃから５００μｍ以内の領域Ｈである。第２導体パターン１２Ｓｐに形成される貫通孔１２Ｓｈの数、配置されるパターン、及び開口形状は図示のものに限定されない。貫通孔１２Ｓｈの開口形状は円形に限定されず多角形などの任意の形状を有し得る。

【0025】

部品実装パッド１２０の第１絶縁層１１Ｆからの剥離や浮きが生じると、部品実装パッドの１２０の部品搭載面（上面）の平坦性が損なわれ得る。しかしながら、部品内蔵配線基板１００では、貫通孔１２Ｓｈがビア導体１４ｖの近傍の領域Ｈに形成されていることから、第１樹脂絶縁層１１Ｆへと移動する水分は、比較的強固な構造である部品実装パッド１２０とビア導体１４ｖとの接続部近傍に誘導される。従って、部品実装パッド１２０と第１樹脂絶縁層１１Ｆとの界面での剥離や浮きは生じにくい。

【0026】

第２導体パターン１２Ｓｐに形成される複数の貫通孔１２Ｓｈとビア導体１４ｖとの平面視における位置関係は、図２Ｂに示されるものに限定されず、例えば、図２Ｃ～図２Ｅに示されるような配置を有し得る。図２Ｃに示される例では、第２導体パターン１２Ｓｐは、その平面視における周縁でビア導体１４ｖと接続されている。具体的には、第２導体パターン１２Ｓｐの外周に沿って枠状に、ビア導体１４ｖとの接続部１４ｖｂが等間隔に設けられている。そして貫通孔１２Ｓｈは、枠状に設けられるビア導体１４ｖとの接続部１４ｖｂに囲まれる領域内に形成されている。このような構成により、貫通孔１２Ｓｈによる水分を部品実装パッド１２０側に分散させる効果を得ながらも、部品実装パッド１２０が第２導体パターン１２Ｓｐと比較的強固に接続される。従って、部品実装パッド１２０の第１樹脂絶縁層１１Ｆからの剥離は、より効果的に抑制され得る。

【0027】

図２Ｄに示される例においては、第２導体パターン１２Ｓｐの平面視において、貫通孔１２Ｓｈとビア導体１４ｖとが交互にグリッド状に配置されている。すなわち、貫通孔１２Ｓｈと接続部１４ｖｂとが市松格子状に配置されている。このような貫通孔１２Ｓｈ及び接続部１４ｖｂの配置によれば、第２導体パターン１２Ｓｐにおいて全体的に、貫通孔１２Ｓｈがビア導体１４ｖに対して比較的近傍に配置され得る。従って、上述したように、貫通孔１２Ｓｈを経て第１樹脂絶縁層１１Ｆへと移動する水分は、部品実装パッド１２０とビア導体１４ｖとの接続部近傍に誘導され、部品実装パッド１２０の浮きが効果的に抑制され得る。

【0028】

図２Ｅに示される例においては、第２導体パターン１２Ｓｐの平面視において、貫通孔１２Ｓｈが第２導体パターン１２Ｓｐの対角線に沿って、その中心から隅部（矩形の４隅）に向けて放射状に形成されている。そして、ビア導体１４ｖは、第２導体パターン１２Ｓｐとの接続部１４ｖｂが第２導体パターン１２Ｓｐの辺の中心付近に位置するように設けられている。このような構成によれば、第２導体パターン１２Ｓｈの中央付近において貫通孔１２Ｓｈが高い密度で配置される。従って、第２導体パターン１２Ｓｐの、部品実装パッド１２０における電子部品ＥＣが載置される位置に対応した領域の直下には水分が滞留しにくい。部品実装パッド１２０における電子部品ＥＣの搭載面の平坦性を損なわせる原因となり得る第２導体パターン１２Ｓｐの剥離や浮きが抑制され得る。

【0029】

なお、上述の図２Ｂ～図２Ｅでは、第２導体パターン１２Ｓｐにおける接続部１４ｖｂと貫通孔１２Ｓｈとは、その位置関係を説明するためにのみ模式的に示されており、その形状及び寸法の関係について限定することは意図されていない。例えば、接続部１４ｖｂと貫通孔１２Ｓｈとは略同径の円形に形成されてもよく、貫通孔１２Ｓｈが接続部１４ｖｂよりも大きい径に形成されてもよい。

【0030】

本実施形態における部品内蔵配線基板１００は、部品実装パッド１２０が第２導体パターン１２Ｓｐと接続され、部品実装パッド１２０と第１樹脂絶縁層１１Ｆとの密着性の良い、比較的強固な構成を有している。加えて、配線基板内の水分に起因する不良が発生し難くされている。第２導体パターン１２Ｓｐ直下に滞留しやすい水分を部品実装パッド１２０側に分散させることで、第２導体パターン１２Ｓｐと樹脂絶縁層１１との界面での剥離などの不良の発生を抑制しながらも、さらに、部品実装パッド１２０の剥離や浮きも抑制され得る構造とされている。電子部品ＥＣが部品内蔵配線基板１００内の所望の位置に精度よく配置された、良好な品質の部品内蔵配線基板１００が提供され得る。

【0031】

図３には、第２導体パターン１２Ｓｐのコア基板３側の導体層１２に、さらにベタパターン（第３導体パターン）１２Ｔｐが形成されている例が示されている。図示の例では、第２導体パターン１２Ｓｐは、第３導体パターン１２Ｔｐとビア導体１４ｖを介して接続されている。第３導体パターン１２Ｔｐは、平面視において第２導体パターン１２Ｓｐと重なる領域に亘って連続的に広がっている。第３導体パターン１２Ｔｐには、第２導体パターン１２Ｓｐと同様に、複数の貫通孔１２Ｔｈが形成されている。このような構成を有することで、第３導体パターン１２Ｔｐの下側で気化した水分は、第３導体パターン１２Ｔｐの下面近傍、第２導体パターン１２Ｓｐの下面近傍、及び部品実装パッド１２０の下面近傍に分散され得る。部品実装パッド１２０、第２導体パターン１２Ｓｐ付近に滞留する水分に起因する不良の発生をより一層抑制できることがある。

【0032】

本実施形態の部品内蔵配線基板においては、部品実装パッド１２０の直下の第１樹脂絶縁層１１Ｆは、芯材（補強材）を含んでもよい。第１樹脂絶縁層１１Ｆの機械的強度が向上し、電子部品ＥＣがマウントされる際に部品実装パッド１２０を介して第１樹脂絶縁層１１Ｆに係り得る応力に起因するクラックなどの不良の発生が抑制され得ると考えられる。芯材としては、ガラス繊維やアラミド繊維などが例示される。芯材を構成するこれらの繊維は、織布又は不織布の形態を有し得る。樹脂絶縁層１１内に滞留する蒸気が芯材の繊維表面に分散して付着し、導体層１２と樹脂絶縁層１１との界面での局所的な蒸気の集中が避けられ得ると考えられる。図３に示される例のように、ベタパターンである第３導体パターン１２Ｔｐが形成され、第３導体パターン１２Ｔｐが第２導体パターン１２Ｓｐと接続される場合には、第２導体パターン１２Ｓｐと第３導体パターン１２Ｔｐとの間の樹脂絶縁層１１も芯材を含んでいることが好ましい。

【0033】

部品実装パッド１２０を含む第１導体層１２Ｆは、部品内蔵配線基板１００を構成する他の導体層よりも厚く形成されてよい。第１導体層１２Ｆが比較的大きい厚さを有することで、上述した水分に起因する部品実装パッド１２０の第１導体層１２Ｆからの浮きがさらに効果的に抑制されることがある。部品実装パッド１２０の第１導体層１２Ｆからの浮きが抑制されることで、電子部品ＥＣの搭載面の平坦性が良好に確保され得る。電子部品ＥＣが所望の位置に精度よく配置される良好な品質の部品内蔵配線基板が提供され得る。また、部品実装パッド１２０には、第１樹脂絶縁層１１Ｆとの界面に滞留し得る水分をさらに上側に分散させるための貫通孔が設けられてもよい。

【0034】

つぎに、部品内蔵配線基板の製造方法が、図１の部品内蔵配線基板１００を例に用いて図４Ａ～図４Ｆを参照して説明される。

【0035】

先ず、図４Ａに示されるように、コア基板３の絶縁層３１となる樹脂層と、この樹脂層の両表面にそれぞれ積層された金属箔３２ｆを含む出発基板（例えば両面銅張積層板）が用意され、コア基板３の導体層３２及びスルーホール導体３ｔが形成される。例えばドリル加工又は炭酸ガスレーザー光の照射によってスルーホール導体３ｔの形成位置に貫通孔が穿孔され、その貫通孔内及び金属箔３２ｆ上に無電解めっき又はスパッタリングなどによって金属膜３２ｎが形成される。そしてこの金属膜３２ｎを給電層として用いる電解めっきによってめっき膜３２ｅが形成される。その結果、金属箔３２ｆ、金属膜３２ｎ、及びめっき膜３２ｅの３層構造の導体層３２、及び、金属膜３２ｎ及びめっき膜３２ｅの２層構造のスルーホール導体３ｔが形成される。その後、サブトラクティブ法によって導体層３２をパターニングすることによって所定の導体パターンを備えるコア基板３が得られる。

【0036】

次に、図４Ｂに示されるように、コア基板３の第１面３Ｆ上に樹脂絶縁層１１及び導体層１２が交互に形成される。コア基板３の第２面３Ｓ上にも樹脂絶縁層１１及び導体層１２が交互に形成される。図４Ｂにおいて第１面３Ｆ及び第２面３Ｓの上にそれぞれ３組の樹脂絶縁層１１、及び、３組の樹脂絶縁層１１の間の２層の導体層１２が形成された後、第１面３Ｆ側では第２導体パターン１２Ｓｐを含む第２導体層１２Ｓが形成され、第２面３Ｓ側では、第２導体層１２Ｓに対応する階数の導体層１２が形成される。なお「階数」は、第１面３Ｆ側及び第２面３Ｓ側のそれぞれに積層される複数の樹脂絶縁層１１又は導体層１２に、コア基板３側から１ずつ増加する数を１から順に付与したときに各樹脂絶縁層１１又は導体層１２に付与される数である。すなわち、図示の例では、第１面３Ｆ側では、階数が３の導体層１２（第２導体層１２Ｓ）が形成され、第２面３Ｓで側では、階数が３の導体層１２が形成される。

【0037】

各樹脂絶縁層１１の形成では、例えばフィルム状のエポキシ樹脂が、コア基板３の上、又は先に形成された樹脂絶縁層１１及び導体層１２の上に積層され、加熱及び加圧される。その結果、各樹脂絶縁層１１が形成される。

【0038】

各樹脂絶縁層１１には、ビア導体１４を形成するための貫通孔が、例えば炭酸ガスレーザー光の照射などによって形成される。そして各絶縁層１１の直上に積層される導体層１２と一体的に、例えば金属膜及びめっき膜の２層からなるビア導体１４が形成される。各導体層１２、１２Ｓの下地となる樹脂絶縁層１１上の全面及びその樹脂絶縁層１１に穿孔された貫通孔内に無電解めっきやスパッタリングによって金属膜が形成される。その金属膜を給電層として用いる電解めっきを含むパターンめっきによってめっき膜が形成される。各樹脂絶縁層１１に穿孔された貫通孔内にはビア導体１４が形成される。その後、金属膜の不要部分が例えばエッチングなどで除去される。その結果、所定の導体パターンを含む２層構造の各導体層１２、１２Ｓが形成される。各導体層１２は、銅又はニッケルなどの任意の金属を用いて形成される。

【0039】

第２導体層１２Ｓには、部品実装パッド１２０が形成されるべき範囲と平面視において重なる領域に延在するベタパターン（第２導体パターン）１２Ｓｐが形成される。第２導体パターン１２Ｓｐには、第１樹脂絶縁層１１Ｆの形成前に、貫通孔１２Ｓｈが形成される。貫通孔１２Ｓｈは、例えば、第２導体層１２Ｓの形成時における、パターンめっき及びエッチングを用いて、セミアディティブ法により形成され得る。貫通孔１２Ｓｈはレーザー光の照射によって形成されてもよい。その場合、貫通部１２Ｓｈの形成に用いられるレーザー光としては、銅などの金属で形成される第２導体パターン１２Ｓｐを貫通し、その一方で、主にエポキシ樹脂などで形成されている樹脂絶縁層１１を損傷しないものが望ましい。貫通部１２Ｓｈの形成に用いられるレーザー光は、例えば、５００ｎｍ以上、５６０ｎｍ以下程度の波長を有し得る。この範囲の波長のレーザー光はエポキシ樹脂などに吸収され難いので、樹脂絶縁層１１を損傷させずに貫通孔１２Ｓｈを形成することができると考えられる。

【0040】

次いで、第２導体層１２Ｓ上に第１樹脂絶縁層１１Ｆが積層される。さらに、第１樹脂絶縁層１１Ｆの上面（コア基板３と反対側の面）に、部品実装パッド１２０を有する導体層１２（第１導体層１２Ｆ）が形成され、同時に第１樹脂絶縁層１１Ｆを貫通して部品実装パッド１２０と第２導体パターン１２Ｓｐを接続するビア導体１４ｖが形成される。第２面３Ｓ側では階数が３の導体層１２上にさらに樹脂絶縁層１１が積層され、その上にさらに階数が４の導体層１２が形成される。

【0041】

第１導体層１２Ｆは、第１樹脂絶縁層１１Ｆの、コア基板３と反対側の表面に沿って所定の領域に亘って連続的に拡がる部品実装パッド１２０を含むように形成される。すなわち、第１導体層１２Ｆを形成するパターンめっきの際に、部品実装パッド１２０が形成されるべき領域に対応する領域に開口を有するめっきレジストが用いられる。部品実装パッド１２０は、電子部品ＥＣが載置されるべき部品搭載領域Ａを含む領域に形成される。部品実装パッド１２０の形成と同時に、貫通孔１２Ｓｈの近傍に第２導体パターン１２Ｓｐと部品実装パッド１２０を接続するビア導体１４ｖが形成される。第１導体層１２Ｆが有するべき部品実装パッド１２０はビア導体１４ｖと共通の金属膜及びめっき膜により一体的に形成され、第２導体パッド１２Ｓｐと部品実装パッド１２０は接続された状態となる。

【0042】

次いで、図４Ｃに示されるように、第１樹脂絶縁層１１Ｆ及び第１導体層１２Ｆの上に２層の樹脂絶縁層１１が形成され、その２層の樹脂絶縁層１１に挟まれる導体層１２が形成される。コア基板３の第２面３Ｓ側でも同様に、図４Ｂの状態から、さらに２層の樹脂絶縁層１１と、その２層の樹脂絶縁層１１に挟まれる導体層１２が形成される。

【0043】

続いて、図４Ｄに示されるように、図４Ｃにおいて、第１面３Ｆ側に積層される２層の絶縁層１１を貫通して第１導体層１２Ｆの一部、具体的には部品実装パッド１２０、を露出させる部品収容部（凹部）ＣＣ、が形成される。図４Ｄには、凹部ＣＣ及びその周辺部分だけが拡大して示されている。凹部ＣＣは、例えば樹脂絶縁層１１の露出面の外側から、レーザー光Ｂをピッチ送りしながら照射することによって形成される。レーザー光Ｂとしては、炭酸ガスレーザー光が例示される。第１導体層１２Ｆが含む部品実装パッド１２０は、平面視で凹部ＣＣの底面全体を含む領域全体に形成されている。従って、部品実装パッド１２０は凹部ＣＣの形成時のレーザー光Ｂのストッパとして機能し得る。

【0044】

凹部ＣＣを形成する方法は、レーザー光Ｂの照射に限定されず、例えば、ドリル加工によって凹部ＣＣが形成されてもよい。また、凹部ＣＣの底面となるべき部品実装パッド１２０への剥離膜（図示せず）の配置、及びこの剥離膜上に積層された樹脂絶縁層１１並びに導体層１２の除去などによって凹部ＣＣが形成されてもよい。凹部ＣＣの形成後、好ましくは、凹部ＣＣ内に残存する樹脂残渣（スミア）が、プラズマ処理、又は過マンガン酸塩などを含む薬液を用いた処理によって除去（デスミア処理）される。

【0045】

続いて、必要に応じて、凹部ＣＣに露出する部品実装パッド１２０の表面がマイクロエッチング処理によって粗化される。この粗化処理によって、部品実装パッド１２０と、部品実装パッド１２０上に供給される接着剤ＡＤとの密着強度が向上し得る。

【0046】

次いで、図４Ｅに示されるように、部品収容部ＣＣ内に露出する部品実装パッド１２０内の部品搭載領域Ａに電子部品ＥＣが載置される。例えば、はんだ若しくは銅などの金属ペレット、又は、導電性若しくは絶縁性のペーストが、マウンタやディスペンサを用いて接着剤ＡＤとして部品実装パッド１２０上に供給され、さらに、電子部品ＥＣがダイボンダなどによって載置される。電子部品ＥＣは、前述したように、例えば、半導体装置などの能動部品、抵抗体のような受動部品、又は、微細配線を含む配線材などである。電子部品ＥＣ及び接着剤ＡＤは、例えば、部品実装パッド１２０上で加熱及び加圧され、それによって接着剤ＡＤが硬化し、電子部品ＥＣが部品実装パッド１２０に接合される。また、電子部品ＥＣの実装後、電子部品ＥＣと電子部品ＥＣを覆う樹脂絶縁層１１ｅとの密着性を高めるべく、電子部品ＥＣの表面が、マイクロエッチング処理によって粗化されてもよい。

【0047】

電子部品ＥＣ上には、電子部品ＥＣを覆う樹脂絶縁層（封止樹脂絶縁層）１１ｅが形成され、樹脂絶縁層１１ｅの材料で凹部（部品収容部）ＣＣが充填される。封止樹脂絶縁層１１ｅの形成時に積層される、例えばフィルム状のエポキシ樹脂などが、加熱及び加圧によって部品収容部ＣＣ内に流入する。そして、部品収容部ＣＣ内が、封止樹脂絶縁層１１ｅを構成する材料、例えばエポキシ樹脂で充填される。その結果、凹部ＣＣ内に電子部品ＥＣが封止される。コア基板３の第２面３Ｓ側の最外の樹脂絶縁層１１上にも樹脂絶縁層１１が形成される。

【0048】

続いて、図４Ｆに示されるように、封止樹脂絶縁層１１ｅにビア導体１４、１４ｅが形成されると同時に、封止樹脂絶縁層１１ｅ上に最外の導体層となる導体層１２が形成される。コア基板３の第２面３Ｓ側の最外の樹脂絶縁層１１上にも、同様に、導体層１２が形成されると同時に樹脂絶縁層１１を貫通するビア導体１４が形成される。コア基板３の第１面３Ｆ側の最外の導体層１２には、外部回路との接続に用いられ得る接続パッド１２ｐ、１２ｐｅが設けられる。接続パッド１２ｐｅは、電子部品ＥＣ上の封止樹脂絶縁層１１ｅを貫通するビア導体１４ｅによって、電子部品ＥＣの電極Ｅと接続される。コア基板３の第２面３Ｓ側の最外の導体層１２にも接続パッド１２ｐが設けられる。コア基板３の第１面３Ｆ側への第１ビルドアップ部１の形成、及び、コア基板３の第２面３Ｓ側への第２ビルドアップ部２の形成が完了する。

【0049】

封止樹脂絶縁層１１ｅ上に設けられる導体層１２、及び、封止樹脂絶縁層１１ｅを貫通するビア導体１４、１４ｅは、前述した、導体層１２及びビア導体１４の形成方法と同様の方法及び同様の材料を用いて形成され得る。ビア導体１４ｅの形成に関して、電子部品ＥＣの電極Ｅに向かって、樹脂絶縁層１１ｅの表面から例えば紫外線（ＵＶ）レーザー光を照射することによって電極Ｅを露出させる貫通孔が形成される。その貫通孔内に、導体層１２の形成と共にめっき膜を充填することによって、導体層１２と、導体層１２が有する接続パッド１２ｐｅと電極Ｅとを接続するビア導体１４ｅが形成される。

【0050】

その後、第１ビルドアップ部１及び第２ビルドアップ部２の最外の導体層１２及び導体層１２の導体パターンから露出する樹脂絶縁層１１上に被覆層１３（図１参照）が形成される。被覆層１３には接続パッド１２ｐ、１２ｐｅを露出させる開口が設けられる。被覆層１３及び被覆層１３の開口は、感光性のエポキシ樹脂又はポリイミド樹脂などを含む樹脂層の形成と、適切な開口パターンを有するマスクを用いた露光及び現像とによって形成される。

【0051】

被覆層１３の開口に露出する接続パッド１２ｐ、１２ｐｅ上には、無電解めっき、半田レベラ、又はスプレーコーティングなどによって、Ａｕ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ、はんだ、又は耐熱性プリフラックスなどからなる表面保護膜（図示せず）が形成されてもよい。以上の工程によって図１に示される部品内蔵配線基板１００が完成する。

【0052】

上述の、部品内蔵配線基板１００の製造における加熱を伴う工程（例えば、樹脂絶縁層１１となるフィルム状の樹脂の加熱、及び、接着剤ＡＤの加熱、等）においては、特に樹脂絶縁層１１が吸着している水分が揮発し、導体層１２と樹脂絶縁層１１との界面付近に滞留することがある。しかしながら、部品内蔵配線基板１００の製造においては、樹脂絶縁層１１の平面方向に拡がるベタパターンである第２導体パターン１２Ｓｐに貫通孔１２Ｓｈが形成される。従って、製造過程において第２導体パターン１２Ｓｐ下での局所的な水分の滞留が発生し難い。部品内蔵配線基板１００はその製造過程における第２導体パターン１２Ｓｐの樹脂絶縁層１１からの浮きや剥がれの発生が抑制されている。また、特に、部品収容部ＣＣ内への電子部品ＥＣの搭載、すなわち、部品実装パッド１２０へ電子部品ＥＣを載置する工程において、部品実装パッド１２０にかかり得る応力は、ビア導体１４ｖを介した部品実装パッド１２０と第２導体パターン１２Ｓｐとの接続構造により不良を発生させ難い。応力が部品実装パッド１２０に集中することなく効果的に分散され、製造工程における部品実装パッド１２０と第１樹脂絶縁層１１Ｆとの間での剥離などの不良の発生は抑制されている。

【0053】

実施形態の部品内蔵配線基板は、各図面に例示される構造、並びに、本明細書において例示される構造、形状、及び材料を備えるものに限定されない。部品内蔵配線基板は、任意の層数の樹脂絶縁層及び導体層を含む第１及び第２ビルドアップ部を有し得る。実施形態の部品内蔵配線基板は、第１ビルドアップ部１における任意の階数の導体層１２に部品実装パッド１２０を有し得る。コア基板３の両側に形成される第１ビルドアップ部１と第２ビルドアップ部２は非対称の層構造とされ、それぞれ異なる層数の樹脂絶縁層１１及び導体層１２を有してよい。部品内蔵配線基板に内蔵される電子部品ＥＣを部品収容部ＣＣに封止する樹脂絶縁層１１ｅ及び樹脂絶縁層１１ｅ上の導体層１２の上側に、さらに樹脂絶縁層１１及び導体層１２が交互に積層されてもよい。

【符号の説明】

【0054】

１ 第１ビルドアップ部
２ 第２ビルドアップ部
３ コア基板
１１、３１ 樹脂絶縁層
１１Ｆ 第１樹脂絶縁層
１１ｅ 封止樹脂絶縁層
１２、３２ 導体層
１２Ｆ 第１導体層
１２Ｓ 第２導体層
１２Ｓｐ 第２導体パターン
１２Ｔｐ 第３導体パターン
１２Ｓｈ、１２Ｔｈ 貫通孔
１２ｐ、１２ｐｅ 接続パッド
１３ 被覆層
１４、１４ｖ、１４ｅ ビア導体
１００ 部品内蔵配線基板
１２０ 部品実装パッド
ＡＤ 接着剤
ＥＣ 電子部品
ＣＣ 部品収容部（凹部）

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図4F】