特開 2025-24840 電子部品内蔵プリント配線板およびその製造方法

(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】P2025024840

(43)【公開日】2025-02-21

(54)【発明の名称】電子部品内蔵プリント配線板およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/46 20060101AFI20250214BHJP

【ＦＩ】

H05K3/46 Q

H05K3/46 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023129170

(22)【出願日】2023-08-08

(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】110001542

【氏名又は名称】弁理士法人銀座マロニエ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】黒田 展久

【テーマコード（参考）】

5E316

【Ｆターム（参考）】

5E316AA12

5E316AA38

5E316CC02

5E316CC09

5E316CC32

5E316DD02

5E316DD24

5E316GG15

5E316GG28

5E316HH40

5E316JJ12

5E316JJ26

(57)【要約】

【課題】電子部品を内蔵するコア基板の開口を覆う絶縁層の表面が平坦に形成されるプリント配線板を提供すること。
【解決手段】コア基板中に電子部品を内蔵するプリント配線板であって、前記コア基板が、一方の面および他方の面上に導体層を有するとともに、前記一方の面と前記他方の面との間でそのコア基板を貫通する開口を有し、前記電子部品が前記開口内に内蔵され、前記コア基板の前記一方の面上の導体層と前記開口の上に第１絶縁層が形成され、前記コア基板の前記他方の面上の導体層と前記開口の上に第２絶縁層が形成され、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層とがそれぞれ樹脂フィルムで形成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コア基板中に電子部品を内蔵するプリント配線板であって、
前記コア基板が、一方の面および他方の面上に導体層を有するとともに、前記一方の面と前記他方の面との間でそのコア基板を貫通する開口を有し、
前記電子部品が前記開口内に内蔵され、
前記コア基板の前記一方の面上の導体層と前記開口の上に第１絶縁層が形成され、
前記コア基板の前記他方の面上の導体層と前記開口の上に第２絶縁層が形成され、
前記第１絶縁層と前記第２絶縁層とがそれぞれ樹脂フィルムで形成されていること、
を特徴とするプリント配線板。

【請求項2】

前記コア基板の厚み（Ｘ）から前記電子部品の厚み（Ｙ）を引いた段差が前記第１絶縁層の樹脂フィルムの厚み（Ｚ）と等しいかまたはそれより小さくされている、請求項１記載のプリント配線板。

【請求項3】

前記電子部品の厚み（Ｙ）と前記コア基板の厚み（Ｘ）との関係が、１／２≧Ｙ／Ｘ≧１／５（即ち、Ｘ／２≧Ｙ≧Ｘ／５）である、請求項１または２記載のプリント配線板。

【請求項4】

コア基板中に電子部品を内蔵するプリント配線板を製造する方法であって、
前記コア基板を、一方の面および他方の面上に導体層を有するとともに、前記一方の面と前記他方の面との間でそのコア基板を貫通する開口を有するように形成することと、
前記コア基板の前記他方の面に前記開口を覆うテープを設けることと、
前記電子部品を前記開口内の前記テープ上に配置することと、
前記コア基板の前記一方の面上の導体層と前記開口の上に樹脂フィルムを積層して第１絶縁層を形成することと、
前記コア基板の前記他方の面の前記開口を覆うテープを除去することと、
前記コア基板の他方の面上に樹脂フィルムを積層して第２絶縁層を形成することと、
を含むことを特徴とするプリント配線板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コア基板中に電子部品を内蔵するプリント配線板および、そのプリント配線板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、コア基板中に電子部品を内蔵するプリント配線板が特許文献１で知られている。図３（ａ）～（ｄ）は、この従来のプリント配線板の製造方法の概略を順次に示す断面図である。

【0003】

上記従来のプリント配線板では、図３（ａ）に示されるように、コア基板ＣＢ１００の両面である第１面Ｓ１００および第２面Ｓ２００上に導体層Ｃ１００およびＣ２００が形成され、また、コア基板ＣＢ１００の第１面Ｓ１００に、底のある凹部Ｈ１００が形成される。その一方、内蔵される電子部品Ｐ１００の裏面の図示しない接続端子にスタッドバンプＳＢ１００がボンディングで形成される。

【0004】

次いで、図３（ｂ）に示されるように、電子部品Ｐ１００がスタッドバンプＳＢ１００を第１面Ｓ１００側に向けて凹部Ｈ１００内に固定される。さらに、図３（ｃ）に示されるように、コア基板ＣＢ１００の第１面Ｓ１００および第２面Ｓ２００上に樹脂がコーティングされて第１絶縁層１１０および第２絶縁層２１０がそれぞれ形成される。第１絶縁層１１０の樹脂は、電子部品Ｐ１００を凹部Ｈ１００内に封止する役割も兼ねる。

【0005】

その後、図３（ｄ）に示されるように、コア基板ＣＢ１００の第１面Ｓ１００上の第１絶縁層１１０および第２面Ｓ２００上の第２絶縁層２１０に、その下の導体層Ｃ１００およびＣ２００の接続部とスタッドバンプＳＢ１００とを露出させるビア孔１３０，２３０がレーザで形成される。

【0006】

次いで、第１絶縁層１１０および第２絶縁層２１０上に導体層がそれぞれ形成されるとともに、それらの導体層を導体層Ｃ１００，Ｃ２００の接続部とスタッドバンプＳＢ１００とに接続する図示しないビア導体が第１，第２絶縁層１１０，２１０の上記ビア孔１３０，２３０内に形成されて、コア基板ＣＢ１００の第１面Ｓ１００および第２面Ｓ２００上に図示しないビルドアップ層がそれぞれ積層形成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平０９－３２１４０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながらこの従来のプリント配線板では、第１絶縁層１１０が樹脂のコーティングで形成されているので、コア基板ＣＢ１００の厚みよりも薄い厚みを有する電子部品Ｐ１００を、コア基板ＣＢ１００を貫通して底のない凹部Ｈ１００を形成する開口内に内蔵する場合に、電子部品Ｐ１００上およびその近傍の第１絶縁層１１０の表面がへこみ、上層のビルドアップ層の導体層等の形成の際の妨げとなる。

【0009】

そして、第１絶縁層１１０の表面のへこみをなくして平坦にしようとすると、電子部品Ｐ１００上およびその近傍で第１絶縁層１１０が特に厚くなり、第１絶縁層１１０の厚みのばらつきが大きくなるという問題が生じる可能性がある。

【0010】

本発明の目的は、コア基板の厚みよりも薄い厚みを有する電子部品を、コア基板を貫通する開口内に内蔵するプリント配線板であって、コア基板の導体層およびコア基板中の電子部品の上に形成される絶縁層の表面のへこみが実質的になく平坦であり、その絶縁層の厚みのばらつきも小さいプリント配線板および、そのプリント配線板の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明のプリント配線板は、
コア基板中に電子部品を内蔵するプリント配線板であって、
前記コア基板が、一方の面および他方の面上に導体層を有するとともに、前記一方の面と前記他方の面との間でそのコア基板を貫通する開口を有し、
前記電子部品が前記開口内に内蔵され、
前記コア基板の前記一方の面上の導体層と前記開口の上に第１絶縁層が形成され、
前記コア基板の前記他方の面上の導体層と前記開口の上に第２絶縁層が形成され、
前記第１絶縁層と前記第２絶縁層とがそれぞれ樹脂フィルムで形成されていること、
を特徴としている。

【0012】

また、本発明のプリント配線板の製造方法は、
コア基板中に電子部品を内蔵するプリント配線板を製造する方法であって、
前記コア基板を、一方の面および他方の面上に導体層を有するとともに、前記一方の面と前記他方の面との間でそのコア基板を貫通する開口を有するように形成することと、
前記コア基板の前記他方の面に前記開口を覆うテープを設けることと、
前記電子部品を前記開口内の前記テープ上に配置することと、
前記コア基板の前記一方の面上の導体層と前記開口の上に樹脂フィルムを積層して第１絶縁層を形成することと、
前記コア基板の前記他方の面の前記開口を覆うテープを除去することと、
前記コア基板の他方の面上に樹脂フィルムを積層して第２絶縁層を形成することと、
を含むことを特徴としている。

【0013】

なお、本発明のプリント配線板およびその製造方法においては、好ましくは、前記コア基板の厚み（Ｘ）から前記電子部品の厚み（Ｙ）を引いた段差が前記第１絶縁層の樹脂フィルムの厚み（Ｚ）と等しいかまたはそれより小さくされている（即ち、Ｚ≧Ｘ－Ｙ）。これにより、コア基板と電子部品との段差が大きくても、その段差より厚いかそれに等しい厚みの第１絶縁層の樹脂フィルムの樹脂でその段差を補填できるので、第１絶縁層の表面を実質的に平坦に形成することができる。より好ましくは、前記電子部品の厚み（Ｙ）と前記コア基板の厚み（Ｘ）との関係が、１／２≧Ｙ／Ｘ≧１／５（即ち、Ｘ／２≧Ｙ≧Ｘ／５）であると、段差が大きいので、特に効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明のプリント配線板の一実施形態を模式的に示す断面図である。

【図2】（ａ）～（ｇ）は、上記実施形態のプリント配線板を製造するための、本発明のプリント配線板の製造方法の一実施形態における製造プロセスを示す説明図である。

【図3】（ａ）～（ｄ）は、従来のプリント配線板の製造方法における製造プロセスを示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明のプリント配線板の一実施形態が図面に基づいて説明される。図１は、本発明のプリント配線板の一実施形態を模式的に示す断面図、図２（ａ）～図２（ｇ）は、上記実施形態のプリント配線板を製造するための、本発明のプリント配線板の製造方法の一実施形態における製造プロセスを示す説明図である。なお、図１および図２に示す実施形態において、各部材の寸法、特に高さ方向の寸法については、本発明の特徴をより良く理解できるようにするために、実際の寸法とは異なる寸法で記載している。

【0016】

この実施形態のプリント配線板は、図１に示されるように、コア基板ＣＢ１と、そのコア基板ＣＢ１の一方の面である第１面Ｓ１および他方の面である第２面Ｓ２上にそれぞれ形成された導体層Ｃ１，Ｃ２と、それら第１面Ｓ１および第２面Ｓ２上と導体層Ｃ１，Ｃ２上とに積層形成されたビルドアップ層（第１絶縁層１１および第２絶縁層２１のみ図示する）とを備えている。この実施形態のプリント配線板はまた、コア基板ＣＢ１中に例えばＩＣ等の電子部品Ｐ１を内蔵している。

【0017】

コア基板ＣＢ１の第１面Ｓ１および第２面Ｓ２上に形成された導体層Ｃ１，Ｃ２はそれぞれ所定の回路パターンを持っており、導体層Ｃ１，Ｃ２は、コア基板ＣＢ１を貫通する図示しないスルーホール導体を介して接続されていてもよい。コア基板ＣＢ１はまた、第１面Ｓ１と第２面Ｓ２との間でそのコア基板ＣＢ１を貫通して底のない凹部を形成する開口Ｈ１を有し、電子部品Ｐ１はその開口Ｈ１内に内蔵されている。コア基板ＣＢ１は、電気絶縁性の樹脂材料で形成されている。この樹脂材料は、例えば補強繊維とエポキシ系樹脂とを含む樹脂組成物等で構成されていてもよい

【0018】

コア基板ＣＢ１の第１面Ｓ１の導体層Ｃ１上と開口Ｈ１上には上記ビルドアップ層の最下層の絶縁層である第１絶縁層１１が形成され、コア基板ＣＢ１の第２面Ｓ２の導体層Ｃ２上と開口Ｈ１上には上記ビルドアップ層の最下層の絶縁層である第２絶縁層２１が形成され、それら第１絶縁層１１と第２絶縁層２１とはそれぞれ、電気絶縁性の樹脂フィルムで形成されている。これらの樹脂フィルムは、例えばシリカやアルミナ等の無機フィラーとエポキシ系樹脂とを含む樹脂組成物等で構成されていてもよい。

【0019】

第１絶縁層１１および第２絶縁層２１上には、絶縁層と導体層とを交互に積層するとともに絶縁層を挟む上下の導体層を接続するビア導体を形成してなる上述の一または複数層のビルドアップ層がそれぞれ積層形成されている。そしてそれらビルドアップ層の最下層の導体層は、それらビルドアップ層の最下層の絶縁層を形成する第１絶縁層１１および第２絶縁層２１をそれぞれ貫通する図示しないビア導体を介してコア基板ＣＢ１の第１面Ｓ１上の導体層Ｃ１と第２面Ｓ２上の導体層Ｃ２とにそれぞれ接続される。また、第１絶縁層１１上のビルドアップ層の最下層の導体層は、最下層の絶縁層を形成する第１絶縁層１１を貫通する図示しないビア導体を介して開口Ｈ１内の電子部品Ｐ１のバンプＢ１に接続されている。

【0020】

上記実施形態のプリント配線板を製造するための、本発明のプリント配線板の製造方法の一実施形態における製造プロセスでは、先ず、図２（ａ）に示されるように、コア基板ＣＢ１と、電子部品Ｐ１とを準備する。コア基板ＣＢ１の一方の面である第１面Ｓ１および他方の面である第２面Ｓ２上には、例えば各々電解銅めっきにより導体層Ｃ１と導体層Ｃ２とがそれぞれ形成されている。

【0021】

コア基板ＣＢ１にはまた、第１面Ｓ１と第２面Ｓ２との間でそのコア基板ＣＢ１を貫通して底のない凹部を形成する開口Ｈ１が、例えばレーザ等により形成されている。電子部品Ｐ１は、例えばＩＣ等からなり、その上面には接続端子としての複数のバンプＢ１が形成されている。開口Ｈ１の大きさは、電子部品Ｐ１をさほど遊びなく内部に収容できる大きさとされている。この実施形態では、導体層Ｃ１と導体層Ｃ２とを含むコア基板ＣＢ１の厚みをＸとし、バンプＢ１を含む電子部品Ｐ１の厚みをＹとする。

【0022】

次に、図２（ｂ）に示されるように、コア基板ＣＢ１の第２面Ｓ２およびその第２面Ｓ２側の導体層Ｃ２上に粘着テープＴの粘着面を張り付けて、開口Ｈ１の第２面Ｓ２側の端部をその粘着テープＴで塞ぐ。次いで、図２（ｃ）に示されるように、電子部品Ｐ１を、開口Ｈ１の第１面Ｓ１側の端部から、バンプＢ１を第１面Ｓ１側に向けて開口Ｈ１内に挿入し、粘着テープＴの粘着面に粘着させて固定する。

【0023】

次に、図２（ｄ）に示されるように、コア基板ＣＢ１の第１面Ｓ１およびその第１面Ｓ１側の導体層Ｃ１上に、開口Ｈ１の第１面Ｓ１側の端部を塞ぐように第１絶縁層用の樹脂フィルムＦ１を配置する。この実施形態では、樹脂フィルムＦ１の厚みＺは、導体層Ｃ１と導体層Ｃ２とを含むコア基板ＣＢ１の厚みＸおよび、バンプＢ１を含む電子部品Ｐ１の厚みＹに対し、Ｚ≧Ｘ－Ｙとする。

【0024】

次に、図２（ｅ）に示されるように、樹脂フィルムＦ１を加熱しつつ平板上でコア基板ＣＢ１へ向けて加圧して、樹脂フィルムＦ１の軟化した樹脂を導体層Ｃ１の周囲および、開口Ｈ１の内周面と電子部品Ｐ１の外周面との隙間に流入させ、樹脂フィルムＦ１から、表面のへこみが実質的にない平坦な第１絶縁層１１を形成する。この加熱および加圧は、例えば加熱雰囲気中に配置したプレス装置の水平な固定テーブルとその上方で水平を保って昇降する可動テーブルとの間に樹脂フィルムＦ１とコア基板ＣＢ１とを配置して、それらを可動テーブルで加圧することで行ってもよい。

【0025】

次に、図２（ｆ）に示されるように、樹脂フィルムＦ１の樹脂が硬化して電子部品Ｐ１が開口Ｈ１内で固定されたら、コア基板ＣＢ１の第２面Ｓ２およびその第２面Ｓ２側の導体層Ｃ２上の粘着テープＴを剥がして、開口Ｈ１の第２面Ｓ２側の端部内の樹脂の端面および開口Ｈ１内の電子部品Ｐ１のバンプＢ１側と反対側の面を露出させる。これらの面は平板上での樹脂フィルムＦ１の加圧によって平坦なものになる。

【0026】

次に、図２（ｇ）に示されるように、コア基板ＣＢ１と第１絶縁層１１とを一緒に反転させて、開口Ｈ１の第２面Ｓ２側の端部内の樹脂の端面および開口Ｈ１内の電子部品Ｐ１のバンプＢ１側と反対側の面上に第２絶縁層２１用の樹脂フィルムＦ２を配置する。そして図２（ｅ）に示される工程と同様に、樹脂フィルムＦ２を加熱しつつ平板上でコア基板ＣＢ１へ向けて加圧して、樹脂フィルムＦ２の軟化した樹脂を導体層Ｃ２の周囲に流入させ、樹脂フィルムＦ２から、表面のへこみが実質的にない平坦な第２絶縁層２１を形成する。

【0027】

これにより、図１に示される実施形態のプリント配線板を製造することができる。そして、この実施形態のプリント配線板およびその製造方法では、第１絶縁層１１を樹脂フィルムＦ１で形成しているので、第１絶縁層の厚みのばらつきが小さくなっている。しかも樹脂フィルムＦ１の厚みＺは、導体層Ｃ１と導体層Ｃ２とを含むコア基板ＣＢ１の厚みＸおよび、バンプＢ１を含む電子部品Ｐ１の厚みＹに対し、Ｚ≧Ｘ－Ｙとしているので、第１絶縁層１１の上面が実質的に平坦に形成される。

【0028】

なお、この実施形態のプリント配線板およびその製造方法は、１／２≧Ｙ／Ｘ≧１／５（即ち、Ｘ／２≧Ｙ≧Ｘ／５）の場合に、大きい段差が生じることから、特に効果がある。

【0029】

また、この実施形態のプリント配線板およびその製造方法では、第１絶縁層１１および第２絶縁層２１上に一または複数層のビルドアップ層がそれぞれ積層形成されているが、この発明のプリント配線板およびその製造方法はこれに限られず、第２絶縁層２１上に、例えばマザーボードへの搭載用のバンプが形成され、そのバンプが、第２絶縁層２１を貫通するビアホール導体を介して導体層Ｃ２に接続されていてもよい。

【符号の説明】

【0030】

Ｈ１，Ｈ１００ 開口（凹部）
Ｐ 圧力
Ｔ 粘着テープ
Ｂ１ バンプ
ＳＢ１００ スタッドバンプ
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ１００，Ｃ２００ 導体層
Ｆ１，Ｆ２ 樹脂フィルム
Ｐ１，Ｐ１００ 電子部品
ＣＢ１，ＣＢ１００ コア基板
Ｓ１，Ｓ１００ 第１面
Ｓ２，Ｓ２００ 第２面
１１，１１０ 第１絶縁層
２１，２１０ 第２絶縁層
１３０，２３０ ビア孔

【図1】

【図2】

【図3】