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(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】P2024116689
(43)【公開日】2024-08-28
(54)【発明の名称】複合電子部品
(51)【国際特許分類】
   H05K 3/46 20060101AFI20240821BHJP
【FI】
H05K3/46 Q
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023022439
(22)【出願日】2023-02-16
(71)【出願人】
【識別番号】000003067
【氏名又は名称】TDK株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100115738
【弁理士】
【氏名又は名称】鷲頭 光宏
(74)【代理人】
【識別番号】100121681
【弁理士】
【氏名又は名称】緒方 和文
(72)【発明者】
【氏名】露谷 和俊
(72)【発明者】
【氏名】阿部 敏之
【テーマコード(参考)】
5E316
【Fターム(参考)】
5E316AA12
5E316AA15
5E316AA32
5E316AA35
5E316AA43
5E316DD25
5E316FF15
5E316FF45
5E316GG15
5E316GG16
5E316GG17
5E316GG22
5E316GG27
5E316HH07
5E316JJ11
5E316JJ28
(57)【要約】
【課題】絶縁層に電子部品が埋め込まれた構造を有する複合電子部品において、最表面に設けられる絶縁膜を用いて、導体パターンの信頼性を改善する。
【解決手段】ESD保護部品2が埋め込まれた絶縁層12と、絶縁層12に積層された配線構造体及びその表面S2を覆うソルダーレジスト32とを備える。ソルダーレジスト32は、導体パターン55の上面の一部の領域A1を除く外周領域A2を覆うとともに、導体パターン55の下面の外周領域A4と表面S2との間に設けられた隙間Bに埋め込まれている。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の絶縁層と、
前記第1の絶縁層に埋め込まれた電子部品と、
互いに反対側に位置する第1及び第2の表面を有し、前記第1の表面と前記第1の絶縁層が向かい合うよう、前記第1の絶縁層に積層された配線構造体と、
前記第2の表面を覆う第2の絶縁層と、
を備え、
前記配線構造体は、前記第2の表面に設けられた導体パターンを有し、
前記第2の絶縁層は、前記導体パターンの上面の一部を除く外周領域を覆うとともに、前記導体パターンの下面の外周領域と前記第2の表面との間に設けられた隙間に埋め込まれている、
複合電子部品。
【請求項2】
前記第2の絶縁層はソルダーレジストである、請求項1に記載の複合電子部品。
【請求項3】
前記第2の絶縁層で覆われる前記導体パターンの前記上面の前記外周領域の幅は、前記第2の絶縁層で覆われる前記導体パターンの前記下面の前記外周領域の幅よりも大きい、請求項1に記載の複合電子部品。
【請求項4】
前記配線構造体を構成する第3の絶縁層の熱膨張係数は、前記第1の絶縁層の熱膨張係数よりも小さい、請求項1に記載の複合電子部品。
【請求項5】
前記配線構造体は、前記導体パターンを有する第1の導体層と、前記第1の導体層と前記第1の絶縁層の間に位置する少なくとも一つの第2の導体層とを含み、
前記第1の導体層のパターン厚みは、前記第2の導体層のパターン厚みよりも大きい、請求項1に記載の複合電子部品。
【請求項6】
互いに反対側に位置する第3及び第4の表面を有する第4の絶縁層をさらに備え、
前記第1の絶縁層は、前記第3の表面と前記第1の絶縁層が向かい合うよう、前記配線構造体と前記第4の絶縁層の間に積層され、
前記第4の表面には、第3の導体層が形成され、
前記第2の表面と接する前記第1の導体層の表面粗さは、前記第4の表面と接する前記第3の導体層の表面粗さよりも小さい、請求項5に記載の複合電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は複合電子部品に関し、特に、電子部品が埋め込まれた絶縁層と、絶縁層を覆う配線構造体とを備える複合電子部品に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、絶縁層に電子部品が埋め込まれた構造を有するプリント配線板が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2015-226013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に記載のプリント配線板の最表面は、ソルダーレジストなどの絶縁膜で覆われている。
【0005】
本開示においては、絶縁層に電子部品が埋め込まれた構造を有する複合電子部品において、最表面に設けられる絶縁層を用いて、導体パターンの信頼性を改善可能な技術について説明される。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一側面による複合電子部品は、第1の絶縁層と、第1の絶縁層に埋め込まれた電子部品と、互いに反対側に位置する第1及び第2の表面を有し、第1の表面と第1の絶縁層が向かい合うよう、第1の絶縁層に積層された配線構造体と、第2の表面を覆う第2の絶縁層とを備え、配線構造体は、第2の表面に設けられた導体パターンを有し、第2の絶縁層は、導体パターンの上面の一部を除く外周領域を覆うとともに、導体パターンの下面の外周領域と第2の表面との間に設けられた隙間に埋め込まれている。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、絶縁層に電子部品が埋め込まれた構造を有する複合電子部品において、最表面に設けられる絶縁層を用いて、導体パターンの信頼性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1図1は、本開示に係る技術の一実施形態による複合電子部品1の外観を示す略斜視図である。
図2図2は、複合電子部品1の略断面図である。
図3図3は、図2に示す領域Aの拡大図である。
図4図4は、複合電子部品1の略分解斜視図である。
図5図5は、導体層C4に設けられた導体パターンの形状を示す略平面図である。
図6図6は、導体層C3に設けられた導体パターンの形状を示す略平面図である。
図7図7は、導体層C2に設けられた導体パターンの形状を示す略平面図である。
図8図8は、ESD保護部品2が埋め込まれた層の略平面図である。
図9図9は、導体層C1に設けられた導体パターンの形状を示す略平面図である。
図10図10は、導体層C0に設けられた導体パターンの形状を示す略平面図である。
図11図11は、複合電子部品1の等価回路図である。
図12図12は、複合電子部品1の製造方法を説明するためのプロセス図である。
図13図13は、複合電子部品1の製造方法を説明するためのプロセス図である。
図14図14は、複合電子部品1の製造方法を説明するためのプロセス図である。
図15図15は、複合電子部品1の製造方法を説明するためのプロセス図である。
図16図16は、複合電子部品1の製造方法を説明するためのプロセス図である。
図17図17は、複合電子部品1の製造方法を説明するためのプロセス図である。
図18図18は、複合電子部品1の製造方法を説明するためのプロセス図である。
図19図19は、複合電子部品1の製造方法を説明するためのプロセス図である。
図20図20は、複合電子部品1の製造方法を説明するためのプロセス図である。
図21図21は、複合電子部品1の製造方法を説明するためのプロセス図である。
図22図22は、複合電子部品1の製造方法を説明するためのプロセス図である。
図23図23は、複合電子部品1の製造方法を説明するためのプロセス図である。
図24図24は、複合電子部品1の変形例の略断面図である。
図25図25(a),(b)は、図24に示す領域Aの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照しながら、本開示に係る技術の実施形態について詳細に説明する。
【0010】
図1は、本開示に係る技術の一実施形態による複合電子部品1の外観を示す略斜視図である。
【0011】
本実施形態による複合電子部品1は表面実装型のチップ部品であり、図1に示すように、素体10と、素体10の表面にアレイ状に配列された複数の外部端子とを備えている。複数の外部端子は、8つの信号端子20~27及び2つのグランド端子28,29からなる。なお、複合電子部品1においては、信号端子20~27及びグランド端子28,29を設けずに、後述する導体パターン50~59の一部が外部端子として用いられてもよい。
【0012】
図2は、複合電子部品1の略断面図である。
【0013】
図2に示すように、素体10は、樹脂などからなる絶縁層11~14がこの順に積層された構造を有している。このうち、絶縁層11は絶縁層12の一方の表面12a側に設けられ、絶縁層13,14は絶縁層12の他方の表面12b側に設けられている。絶縁層12の一方の表面12aと絶縁層11の間には、導体層C1が形成される。絶縁層11の表面には、導体層C0が形成される。導体層C0はソルダーレジスト31によって覆われる。絶縁層11及びその両面に配置された導体層C0,C1は、第1の配線構造体を構成する。第1の配線構造体は、絶縁層11の上面によって構成される表面S3と、絶縁層11の下面によって構成される表面S4を有しており、表面S3が絶縁層12の表面12aと向かい合うよう、絶縁層12に積層されている。導体層C0,C1は、それぞれ絶縁層11,12に埋め込まれている。これにより、導体層C0が絶縁層11の表面から突出するように設けられている場合と比べて、第1の配線構造体の最表面の平坦性が高められることから、ソルダーレジスト31の厚さを薄くしても、十分な絶縁特性を確保することが可能となる。図2に示す例では、第1の配線構造体に1層の絶縁層11が含まれているが、第1の配線構造体に含まれる絶縁層の層数については特に限定されない。また、絶縁層11としては、ガラスクロスなどの芯材に樹脂を含浸させた材料からなるコア材を用いることにより、剛性が高められるとともに、熱膨張係数を抑えることが可能となる。
【0014】
絶縁層12の他方の表面12bと絶縁層13の間には、導体層C2が形成される。導体層C2は絶縁層13によって覆われる。絶縁層13の表面には、導体層C3が形成される。導体層C3は絶縁層14によって覆われる。絶縁層14の表面には、導体層C4が形成される。導体層C4はソルダーレジスト32によって覆われる。絶縁層13,14及びこれらの両面に配置された導体層C2~C4は、第2の配線構造体を構成する。第2の配線構造体は、絶縁層13の下面によって構成される表面S1と、絶縁層14の上面によって構成される表面S2を有しており、表面S1が絶縁層12の表面12bと向かい合うよう、絶縁層12に積層されている。導体層C2,C3は、それぞれ絶縁層13,14に埋め込まれている。これに対し、導体層C4は、絶縁層14の表面から突出している。図2に示す例では、第2の配線構造体に2層の絶縁層13,14が含まれているが、第2の配線構造体に含まれる絶縁層の層数については特に限定されない。また、絶縁層13,14としては、ガラスクロスなどの芯材に樹脂を含浸させた材料からなるコア材を用いることにより、剛性が高められるとともに、熱膨張係数を抑えることが可能となる。
【0015】
絶縁層11~14は、いずれも表裏に導体層が存在する層間膜であるのに対し、ソルダーレジスト31,32は配線構造体の最表層を覆う絶縁層である。図2に示す例では、ソルダーレジスト31は、絶縁層11の最表層の全面を覆っている。これにより、図2に示す例では、導体層C0は、露出することなくソルダーレジスト31で覆われる。これに対し、ソルダーレジスト32には部分的に開口が設けられており、開口から露出する導体層C4の一部が外部端子として用いられる。
【0016】
後述する導体パターン50~59は導体層C4に含まれ、導体パターン50~59の一部が、外部端子として用いられてもよい。また、図1図2に示す例のように、信号端子20~27及びグランド端子28,29が、外部端子として用いられてもよい。なお、信号端子20~27及びグランド端子28,29は、例えば、ニッケル/金(Ni/Au)メッキや、ニッケル/パラジウム/金(Ni/Pa/Au)メッキなどにより形成されたメッキ層であってもよく、水溶性プリフラックス(OSP)等の表面処理により形成される被膜であってもよく、はんだで形成されたはんだバンプ、銅で形成された銅バンプ、金(Au)で形成された金バンプであってもよい。なお、信号端子20~27及びグランド端子28,29の具体的な形状は特に限定されず、材料、形成工程、形成目的に応じて適宜調整されてよい。
【0017】
絶縁層12は、絶縁層12A,12Bが積層された構造を有しており、絶縁層12Aと絶縁層12Bの間にESD保護部品2が埋め込まれている。ESD保護部品2は半導体基板によって構成されるため、絶縁層11~14とは熱膨張係数が異なっている。しかしながら、本実施形態においては、ESD保護部品2が積層方向における略中央部に埋め込まれ、その両側に絶縁層11,13,14が設けられていることから、積層方向における対称性を厚みの調整により調整する自由度が高く、温度変化に起因する複合電子部品1全体の反りが発生しにくい。また、絶縁層12としては、ESD保護部品2の埋め込みを阻害しないよう、ガラスクロスなどの芯材を含まない樹脂材料を用いることが好ましい。
【0018】
図3は、図2に示す領域Aの拡大図である。
【0019】
図2に示すように、導体層C4に含まれる導体パターン55は、絶縁層14の表面からなる表面S2に設けられている。導体パターン55の上面は、ソルダーレジスト32で覆われることなく信号端子25が設けられる領域A1と、ソルダーレジスト32で覆われる外周領域A2を有している。また、導体パターン55の下面は、表面S2と接する領域A3と、表面S2と接することなく隙間Bを形成する外周領域A4を有している。なお、領域A1(及びA3)の位置、形状、大きさは特に限定されない。領域A1は、例えば、導体パターン55の中心を含む円形状、楕円状、略矩形状、等に形成されてもよい。領域A1は、例えば、導体パターン55の中心部を含む領域(中央領域)に形成されていてもよい。領域A1の中心の位置は、例えば、導体パターン55の中心の位置と重なっていてもよく、異なっていてもよい。また、外周領域A2、A4の形状、大きさは特に限定されない。そして、この隙間Bにはソルダーレジスト32が埋め込まれており、これにより導体パターン55の外周部が上下からソルダーレジスト32で挟み込まれた状態となる。その結果、導体パターン55とソルダーレジスト32の密着性が高められることから、ソルダーレジスト32の剥離が生じにくくなる。また、ソルダーレジスト32によって導体パターン55が挟みこまれることから、導体パターン55と、表面S2との密着性が向上する。このため、ソルダーレジスト32が存在しない場合に比べて、導体パターン55において表面S2と接する面の粗化量を低減することが可能となり、電気抵抗を低減することができる。
【0020】
ここで、ソルダーレジスト32で覆われる導体パターン55の上面の外周領域A2の幅W2は、ソルダーレジスト32で覆われる導体パターン55の下面の外周領域A4の幅W4よりも大きい。これにより、導体パターン55と絶縁層14の表面S2との密着性を十分に確保することができる。また、外周領域A2を覆うソルダーレジスト32の端部と外周領域A4を覆うソルダーレジスト32の端部の平面位置にW2-W4に相当するずれが生じることから、ソルダーレジスト32を介して導体パターン55に加わる応力が分散され、導体パターン55に加わるダメージが低減される。
【0021】
本実施形態においては、絶縁層12にガラスクロスなどの芯材が含まれていないことから、絶縁層12の熱膨張係数が大きく、この部分において変形が生じやすい。しかしながら、第1及び第2の配線構造体を構成する絶縁層11,13,14にはガラスクロスなどの芯材が含まれており、絶縁層12よりも熱膨張係数が小さいことから、絶縁層12にて生じる変形を絶縁層11,13,14にて抑制することができる。これにより、熱変化に伴って導体パターン55に加わる応力が低減され、導体パターン55とソルダーレジスト32の界面における剥離が生じにくくなる。これに加え、上述の通り、導体パターン55の外周部が上下からソルダーレジスト32で挟み込まれていることから、導体パターン55が絶縁層14から剥離することを抑制することができる。これにより、導体パターン55の接続信頼性がより改善される。
【0022】
また、熱変化によって導体パターン55に加わるダメージをより低減するためには、導体層C4のパターン厚みを他の導体層C1~C3のパターン厚みより大きくしても構わない。図3に示す例では、導体パターン55の上面の領域A1が外周領域A2よりも窪んだ形状を有している。これは、信号端子25を形成する前に、前処理として導体パターン55に対してエッチングを行った結果である。
【0023】
以上、信号端子25の下地である導体パターン55に着目して説明したが、他の外部端子の下地についても同様であり、いずれもソルダーレジスト32で埋め込まれた隙間Bを有している。
【0024】
図4は、複合電子部品1の略分解斜視図である。
【0025】
図4に示すように、複合電子部品1にはコイルパターン41~48が埋め込まれている。このうち、コイルパターン41,42は導体層C3に配置され、コイルパターン43,44は導体層C2に配置され、コイルパターン45,46は導体層C1に配置され、コイルパターン47,48は導体層C0に配置される。コイルパターン41,43は絶縁層13を介して平面視で互いに重なっており、コイルパターン42,44は絶縁層13を介して平面視で互いに重なっている。また、コイルパターン45,47は絶縁層11を介して平面視で互いに重なっており、コイルパターン46,48は絶縁層11を介して平面視で互いに重なっている。
【0026】
図5図7図9及び図10は、それぞれ導体層C4、C3、C2、C1及びC0に設けられた導体パターンの形状を示す略平面図である。また、図8は、ESD保護部品2が埋め込まれた層の略平面図である。
【0027】
図5に示すように、導体層C4には、導体パターン50~59及びグランドパターンGPが設けられている。導体パターン50~57のうちソルダーレジスト32から露出する部分は表面処理され、それぞれ信号端子20~27として用いられる。導体パターン58,59のうちソルダーレジスト32から露出する部分は表面処理され、それぞれグランド端子28,29として用いられる。また、導体パターン58,59は、グランドパターンGPを介して互いに接続されている。グランドパターンGPは直線的に延在する導体パターンであり、その幅は導体パターン58,59の幅よりも狭い。このように、グランドパターンGPと信号端子20~27及び導体パターン58,59は、互いに同じ導体層C4に配置されていることから、グランドパターンGPを設けるための専用の導体層を追加する必要はない。
【0028】
図6に示すように、導体層C3には、コイルパターン41,42と導体パターン60,61,63~66が設けられている。コイルパターン41の外周端は、ビア導体102を介して導体パターン52に接続されている。コイルパターン42の外周端は、ビア導体107を介して導体パターン57に接続されている。また、導体パターン60,61,63~66は、絶縁層14に設けられたビア導体100,101,103~106を介して、それぞれ導体パターン50,51,53~56に接続されている。コイルパターン41とコイルパターン42は、ギャップG1を介して隣り合っている。導体層C3においては、ギャップG1にグランドパターンなどが設けられておらず、コイルパターン41とコイルパターン42は、絶縁層14を介して直接隣り合っている。
【0029】
図7に示すように、導体層C2には、コイルパターン43,44と導体パターン70~76が設けられている。コイルパターン43の外周端は、ビア導体113を介して導体パターン63に接続されている。コイルパターン44の外周端は、ビア導体116を介して導体パターン66に接続されている。また、導体パターン70~74は、ビア導体110,111,114,115,118を介して、それぞれ導体パターン60,61,64,65,68に接続されている。導体パターン75,76は、ビア導体112,117を介して、それぞれコイルパターン41,42の内周端に接続されている。コイルパターン43とコイルパターン44は、ギャップG1を介して隣り合っている。導体層C2においては、ギャップG1にグランドパターンなどが設けられておらず、コイルパターン43とコイルパターン44は、絶縁層13を介して直接隣り合っている。
【0030】
コイルパターン41~44は、いずれも導体パターンが約4ターン巻回された構成を有している。そして、コイルパターン41とコイルパターン43は積層方向に重なり、そのパターン形状は外周端及び内周端の位置を除いてほぼ一致している。同様に、コイルパターン42とコイルパターン44は積層方向に重なり、そのパターン形状は外周端及び内周端の位置を除いてほぼ一致している。さらに、コイルパターン41とコイルパターン42のパターン形状は平面視で対称形であり、コイルパターン43とコイルパターン44のパターン形状は平面視で対称形である。
【0031】
図8に示すように、ESD保護部品2の表面には、端子電極80~87が設けられている。端子電極80~83は、絶縁層12に設けられたビア導体120~123を介して、それぞれ導体パターン70~73に接続される。また、端子電極84~87は、絶縁層12に設けられたビア導体124~127を介して、導体パターン74に共通に接続される。
【0032】
図9に示すように、導体層C1には、コイルパターン45,46と導体パターン91,93,94,97が設けられている。コイルパターン45の外周端は、ビア導体130を介して導体パターン70に接続される。コイルパターン46の外周端は、ビア導体135を介して導体パターン73に接続される。コイルパターン45の内周端は、ビア導体132を介して導体パターン75に接続される。コイルパターン46の内周端は、ビア導体136を介して導体パターン76に接続される。また、導体パターン91,94は、ビア導体131,134を介して、それぞれ導体パターン71,72に接続される。さらに、導体パターン93,97は、ビア導体133,137を介して、それぞれコイルパターン43,44の内周端に接続される。コイルパターン45とコイルパターン46は、ギャップG2を介して隣り合っている。導体層C1においては、ギャップG2にグランドパターンなどが設けられておらず、コイルパターン45とコイルパターン46は、絶縁層12を介して直接隣り合っている。
【0033】
図10に示すように、導体層C0には、コイルパターン47,48が設けられている。コイルパターン47の外周端及び内周端は、ビア導体141,143を介して、それぞれ導体パターン91,93に接続されている。コイルパターン48の外周端及び内周端は、ビア導体144,147を介して、それぞれ導体パターン94,97に接続されている。コイルパターン47とコイルパターン48は、ギャップG2を介して隣り合っている。導体層C0においては、ギャップG2にグランドパターンなどが設けられておらず、コイルパターン47とコイルパターン48は、絶縁層11を介して直接隣り合っている。
【0034】
コイルパターン45~48は、いずれも導体パターンが約5ターン巻回された構成を有している。そして、コイルパターン45とコイルパターン47は積層方向に重なり、そのパターン形状は外周端及び内周端の位置を除いてほぼ一致している。同様に、コイルパターン46とコイルパターン48は積層方向に重なり、そのパターン形状は外周端及び内周端の位置を除いてほぼ一致している。さらに、コイルパターン45とコイルパターン46のパターン形状は平面視で対称形であり、コイルパターン47とコイルパターン48のパターン形状は平面視で対称形である。
【0035】
図11は、本実施形態による複合電子部品1の等価回路図である。
【0036】
図11に示すように、本実施形態による複合電子部品1においては、信号端子20,22間にコイルパターン45,41が直列に接続され、信号端子21,23間にコイルパターン47,43が直列に接続され、信号端子24,26間にコイルパターン48,44が直列に接続され、信号端子25,27間にコイルパターン46,42が直列に接続される。そして、コイルパターン41,43が磁気結合することによってコモンモードフィルタCMF1が構成され、コイルパターン42,44が磁気結合することによってコモンモードフィルタCMF2が構成され、コイルパターン45,47が磁気結合することによってコモンモードフィルタCMF3が構成され、コイルパターン46,48が磁気結合することによってコモンモードフィルタCMF4が構成される。さらに、信号端子20,21,24,25とグランド端子28,29の間には、ESD保護部品2に集積された保護素子が挿入される。これにより、本実施形態による複合電子部品1は、ESD保護機能付きのコモンモードフィルタのアレイを構成する。グランド端子29は、グランドパターンGPを介してESD保護部品2に接続される。
【0037】
このように、基板材料と熱膨張係数が異なる電子部品が内蔵された複合電子部品1においては、外部端子の下地となる導体パターンの外周部が上下からソルダーレジスト32で挟み込まれていることから、熱膨張係数の大きい絶縁層12が変形した場合であっても、外部端子の剥離が抑制される。また、ソルダーレジスト32の剥離も生じにくい。
【0038】
次に、本実施形態による複合電子部品1の製造方法について説明する。
【0039】
図12図23は、本実施形態による複合電子部品1の製造方法を説明するためのプロセス図である。
【0040】
まず、キャリア付き銅箔200を用意し、その表面にレジストパターン201を形成する(図12)。キャリア付き銅箔200は、2層の銅箔の間に剥離層が設けられた構造を有している。レジストパターン201は、導体層C0のネガパターンである。この状態で、電解メッキを行い、レジストパターン201を除去することによって導体層C0を形成する(図13)。次に、導体層C0が埋め込まれるよう、キャリア付き銅箔200の表面に絶縁層11を形成する(図14)。これにより、導体層C0に位置する導体パターンは、側面及び上面が絶縁層11によって覆われた状態となる。
【0041】
なお、導体層C0を形成する際、絶縁層11と接する面の表面粗さ(絶縁層によっておおわれる上面の粗さ)が適切に調整されてもよい。例えば、導体層C0を形成する際の電解メッキの条件を制御することで、表面粗さが調整されてもよく、導体層C0に対して適切な表面処理(例えば、ブラスト、エッチングなど)を加えることで、表面粗さが調整されてもよい。
【0042】
次に、ビア導体を形成すべき箇所にビア202を形成することによって導体層C0の一部を露出させた後、無電解メッキによって絶縁層11の表面にシード層203を形成する(図15)。次に、シード層203の表面にレジストパターン204を形成した後、電解メッキを行うことによって導体層C1を形成する(図16)。次に、レジストパターン204を除去した後(図17)、導体層C1が埋め込まれるよう、絶縁層11の表面に絶縁層12Aを形成し、その表面にESD保護部品2を搭載する(図18)。これにより、導体層C1に位置する導体パターンは、側面及び上面が絶縁層12Aによって覆われた状態となる。次に、ESD保護部品2が埋め込まれるよう、絶縁層12Aの表面に絶縁層12Bを形成する(図19)。これにより、ESD保護部品2は、絶縁層12A,12Bからなる絶縁層12に埋め込まれる。
【0043】
次に、図15図17を用いて説明したプロセスを繰り返すことにより、絶縁層12の表面に導体層C2を形成した後、導体層C2が埋め込まれるよう、絶縁層12の表面に絶縁層13を形成する(図20)。このプロセスを繰り返すことにより、絶縁層13の表面に導体層C3を形成した後、導体層C3が埋め込まれるよう、絶縁層13の表面に絶縁層14を形成する(図21)。次に、絶縁層14の表面に導体層C4を形成した後、キャリア付き銅箔200に設けられた剥離層を介して銅箔の1層を剥離し(図22)、キャリア付き銅箔200の残った銅箔をエッチングにより除去する(図23)。このエッチングにより、導体層C4の形成に用いたシード層も除去される。この時、電解メッキによって形成された導体層C4よりも、無電解メッキによって形成されたシード層の方が、エッチングレートが早くなる条件でエッチングを行い、さらにオーバーエッチングすることにより、図3を用いて説明した隙間Bを形成する。隙間Bの幅W4は、オーバーエッチング時間によって調整することができる。
【0044】
導体層C4において絶縁層14と接する面の表面粗さ(積層方向において導体層C4の下面の表面粗さ)は、例えば、絶縁層14の表面粗さを制御する事で調整可能である。絶縁層14の表面粗さは、例えば、絶縁層14を形成した後の表面処理(例えば、平滑化、研磨等)等を制御することにより、調整されてよい。なお、導体層C4については、予め物理的もしくは化学的処理、もしくはその両方により粗化処理を施した銅箔を用いて積層されても良い。
【0045】
また、絶縁層11の下面(キャリア付き銅箔200が設けられていた面)の表面粗さは、必要に応じて適宜調整されてよい。係る表面粗さは、例えば、キャリア付き銅箔200の残った銅箔をエッチング処理や、その後の各種加工(平滑化、研磨)等により適宜調整されてもよい。
【0046】
そして、絶縁層11,14の最表面にそれぞれソルダーレジスト31,32を形成した後、表面処理により信号端子21~27及びグランド端子28,29を形成する。この時、隙間Bにソルダーレジスト32が入り込むよう、ソルダーレジスト32の形成条件を調整する。これにより、本実施形態による複合電子部品1が完成する。
【0047】
このように、本実施形態による複合電子部品1の製造プロセスにおいては、導体層C4の形成において、電解メッキによって形成された導体層C4よりも無電解メッキによって形成されたシード層の方が、エッチングレートが早くなる条件でエッチングを行っていることから、導体層C4の下面の外周領域に隙間Bを形成することが可能となる。
【0048】
以上、本開示に係る技術の実施形態について説明したが、本開示に係る技術は、上記の実施形態に限定されることなく、その主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本開示に係る技術の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【0049】
例えば、上記実施形態では、絶縁層12にESD保護部品2を埋め込んでいるが、絶縁層12に埋め込む電子部品がこれに限定されるものではない。
【0050】
また、上記説明した実施形態の変形例として、導体層C0と絶縁層11とが接する面の表面粗さが、導体層C4が絶縁層14と接する面の表面粗さよりも大きくなるように、導体層C0、導体層C4、絶縁層11及び絶縁層14が形成されてもよい。このように形成された場合、導体層C0と、絶縁層11との間の密着強度は、導体層C4と、導体層14との間の密着強度よりも強くなる。例えば、ソルダーレジスト31に開口部を設けて導体層C0の一部を外部端子として用いるか、またはC0と接続される外部端子を設け場合、導体層C0と、絶縁層11との間の密着強度が適切であれば、ソルダーレジスト31により当該外部端子を挟み込む構造が形成されなくてもよい。例えば、複合電子部品1の表裏(積層方向でソルダーレジスト32が形成される側と、ソルダーレジスト31が形成される側)の表面粗さが異なる場合、表裏に形成される導体パターンの配線幅、配線間隔等を変えることができる。導体層(あるいは導体層と接する絶縁層)の粗さが低い方が、より細い配線パターンを形成することができる。上記のように構成することで、例えば、導体層C4に、導体層C0よりも細い導体パターンを配置しつつ、導体層C4の剥離を抑制することができる。
【0051】
また、上記説明した実施形態の変形例として、複合電子部品1は、信号端子20~27を設けずに、図24及び図25(a)に示すように、導体パターン50~57自体が外部端子として用いられるよう構成されてもよい。この場合、導体パターン(例えば、図25(a)に示す導体パターン55等)の厚みが適宜調整されてもよい。係る構成の複合電子部品1は、例えば、上記説明した方法と同様の方法で製造することが可能である。導体層C4を生成する工程の形成条件や、導体層C4として用いられる銅箔を適宜調整することで、導体パターン50~57の厚みは適切に調整可能である。なお、図25(a)に例示する態様においては、領域A1が、導体パターン55のほぼ中心部を含む中央領域に形成されているが、これに限定されず、領域A1は図25(b)に例示するように、導体パターン55の中心部からずれた位置に形成されてもよい。
【0052】
本開示に係る技術には、以下の構成例が含まれるが、これに限定されるものではない。
【0053】
本開示の一側面による複合電子部品は、第1の絶縁層と、第1の絶縁層に埋め込まれた電子部品と、互いに反対側に位置する第1及び第2の表面を有し、第1の表面と第1の絶縁層が向かい合うよう、第1の絶縁層に積層された配線構造体と、第2の表面を覆う第2の絶縁層と、外部端子とを備え、配線構造体は、第2の表面に設けられた導体パターンを有し、第2の絶縁層は、導体パターンの上面の一部を除く外周領域を覆うとともに、導体パターンの下面の外周領域と第2の表面との間に設けられた隙間に埋め込まれている。これによれば、導体パターンの外周部が上下から第2の絶縁層で挟み込まれることから、導体パターンの剥離が抑制される。
【0054】
上記の複合電子部品において、第2の絶縁層はソルダーレジストであっても構わない。これによれば、ソルダーレジストにより、導体パターンの剥離を防止することが可能となる。
【0055】
上記の複合電子部品において、第2の絶縁層で覆われる導体パターンの上面の外周領域の幅は、第2の絶縁層で覆われる導体パターンの下面の外周領域の幅よりも大きくても構わない。これによれば、導体パターンと第2の表面の密着性を高めることができる。
【0056】
上記の複合電子部品において、配線構造体を構成する第3の絶縁層の熱膨張係数は、第1の絶縁層の熱膨張係数よりも小さくても構わない。これによれば、第1の絶縁層の変形を第3の絶縁層によって抑制することができる。
【0057】
上記の複合電子部品において、配線構造体は、導体パターンを有する第1の導体層と、第1の導体層と第1の絶縁層の間に位置する少なくとも一つの第2の導体層とを含み、第1の導体層のパターン厚みは、第2の導体層のパターン厚みよりも大きくても構わない。これによれば、導体パターンに加わるダメージをより低減することが可能となる。
【0058】
上記の複合電子部品は、互いに反対側に位置する第3及び第4の表面を有する第4の絶縁層をさらに備え、第1の絶縁層は、第3の表面と第1の絶縁層が向かい合うよう、配線構造体と第4の絶縁層の間に積層され、第4の表面には第3の導体層が形成され、第1の表面と接する第1の導体層の表面粗さは、第4の表面と接する第3の導体層の表面粗さよりも小さくても構わない。これによれば、第1の導体層の電気抵抗を低減することが可能となる。
【符号の説明】
【0059】
1 複合電子部品
2 ESD保護部品(電子部品)
10 素体
11~14,12A,12B 絶縁層
12a,12b 絶縁層の表面
20~27 信号端子
28,29 グランド端子
31,32 ソルダーレジスト
41~48 コイルパターン
50~59 導体パターン
60,61,63~66,68 導体パターン
70~76 導体パターン
80~87 端子電極
91,93,94,97 導体パターン
100~107,110~118,120~127,130~137,141,143,144,147 ビア導体
200 キャリア付き銅箔
201 レジストパターン
202 ビア
203 シード層
204 レジストパターン
A1,A3 領域
A2,A4 外周領域
B 隙間
C0~C4 導体層
CMF1~CMF4 コモンモードフィルタ
G1,G2 ギャップ
GP グランドパターン
S1~S4 表面
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
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図11
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図25