部件内置布线板、部件内置布线板的制造方法

专利名称：部件内置布线板、部件内置布线板的制造方法
技术领域：
本发明涉及在绝缘板中埋设有电气/电子部件的部件内置布线板及其 制造方法，尤其涉及适于减轻制造负担的部件内置布线板及其制造方法。
背景技术：
在下述专利文献1中公开有部件内置布线板的现有技术。该部件内置 布线板是在多层布线层中内层的布线层的图形上表面安装有电子部件的结
构。电子部件埋设在绝缘板中，该绝缘板是通过刮刀法(doctor blade method) 等使绝缘性树脂或者绝缘性树脂与填料的混合物成形为板状而得到的。在 层叠工序中，使用在与电子部件相当的位置上没有凹处或开口等退避部分、 或者具有比电子部件所占尺寸的小的凹处的绝缘板。 专利文献1:日本特开2003-197849公报
在上述的结构以及制造方法中，作为绝缘性树脂的材料，在印刷布线 板中很难使用一般的将玻璃纤维布或芳香族聚酰胺树脂纤维作为加强材料 的所谓的半固化片。即，需要准备特殊的绝缘材料，因此在材料的获得和 成本方面不利。此外，若勉强使用半固化片，则有可能在内置的电子部件 上产生玻璃纤维布等的冲击应力从而使电子部件损坏，或者有可能损害内 层的布线图形和电子部件之间的连接可靠性。

发明内容
本发明是考虑到上述情况而作出的，其目的在于提供一种部件内置布 线板及其制造方法，在绝缘板中埋设有电气/电子部件的部件内置布线板及 其制造方法中，有助于减轻制造负担且能够提高可靠性。
为了解决上述问题，本发明的部件内置布线板的特征在于，具备布 线图形；电气/电子部件，电气地以及机械地连接在上述布线图形的面上； 绝缘层，埋设有上述电气/电子部件，并且层叠在上述布线图形的连接有上述电气/电子部件一侧的面上，并且，在埋设有上述电气/电子部件的区域以 外的区域内具有加强材料。
艮P，埋设电气/电子部件的绝缘层是在埋设有电气/电子部件的区域以外 的区域内具有加强材料的结构。换言之，在埋设有电气/电子部件的区域没 有加强材料，在该以外的区域有加强材料。由此，能够避免电气/电子部件 和加强材料之间的碰撞，从而提高了可靠性。此外，可以使用在布线板上 将一般的半固化片硬化而形成的绝缘层。
此外，本发明的部件内置布线板的制造方法的特征在于，具备在第 一金属箔上或具有第一金属布线图形的第一绝缘层的上述第一金属布线图 形上电气地以及机械地连接电气/电子部件的工序；在上述第一金属箔上或 上述第一绝缘层的上述第一金属布线图形上配置包含加强材料且在与上述 连接的电气/电子部件相对应的位置上具有开口的第二绝缘层，进而在该第 二绝缘层上配置第二金属箔或第三绝缘层，进行层叠和一体化的工序。
根据该制造方法，埋设电气/电子部件的绝缘层(第二绝缘层)是在埋 设有电气/电子部件的区域以外的区域内具有加强材料的结构。由此，能够 避免电气/电子部件和加强材料之间的碰撞，从而提高可靠性。
此外，在布线板上能够利用一般的半固化片作为第二绝缘层。因此， 通过在加压的情况下加热进行上述层叠和一体化，能够使上述半固化片流 体化，从而埋设在配置有上述电气/电子部件的开口内，因此能够用上述半 固化片覆盖上述电气/电子部件的周围。结果，在上述半固化片硬化之后， 上述电气/电子部件的周围被绝缘体粘合并覆盖。根据这样的制造方法，因 为上述电气/电子部件预先配置在上述开口内，所以即使在上述加压情况下 的加热工序中，也不会对上述电气/电子部件施加过大的压力，能够可靠地 保证其绝缘性。
发明效果
根据本发明，在绝缘板中埋设有电气/电子部件的部件内置布线板及其 制造方法中，能够减轻制造负担，实现可靠性的提高。


图1是示意性表示本发明的一实施方式的部件内置布线板的结构的剖视图。
图2是用示意性的剖面表示图1所示的部件内置布线板的制造过程的 工序图。
图3是示意性表示本发明的其他实施方式的部件内置布线板的结构的 剖视图。
图4是用示意性的剖面表示图3所示的部件内置布线板的制造过程的
工序图。
图5是示意性表示本发明的又一其他实施方式的部件内置布线板的结
构的剖视图。
图6是用示意性的剖面表示图5所示的部件内置布线板的一部分制造 过程的工序图。
图7是示意性表示本发明的又一其他实施方式的部件内置布线板的结 构的剖视图。
图8是用示意性的剖面表示图7所示的部件内置布线板的一部分制造 过程的工序图。
图9是示意性表示本发明的又一其他实施方式的部件内置布线板的结 构的剖视图。
图10是用示意性的剖面表示图9所示的部件内置布线板的一部分制造 过程的工序图。
图11是示意性表示本发明的又一其他实施方式的部件内置布线板的结 构的剖视图。
图12是用示意性的剖面表示图11所示的部件内置布线板的一部分制 造过程的工序图。
图13是示意性表示本发明的又一其他实施方式的部件内置布线板的结 构的剖视图。
图14是示意性表示本发明的另外实施方式的部件内置布线板的结构的 剖视图。
图15是简要表示图14所示的部件内置布线板的制造工序中的主要部 分的工序图。
附图标记说1…绝缘层，la…绝缘树脂，lb…加强材料，2…绝缘层，2a…绝缘树 脂，2b…加强材料，3…绝缘层，3a…绝缘树脂，3b…加强材料，4、 5、 6、 …布线图形，11…绝缘层，11a…绝缘树脂，11b…加强材料，11A…半固 化片，Uo…开口， 12、 13…布线图形，12A、 13A…金属箔(铜箔)，14… 通孔内壁导电层，15…焊锡，16…部件，31…绝缘层，31a…绝缘树脂，31b… 加强材料，31A…半固化片，32…绝缘层，32a…绝缘树脂，32b…加强材料， 320…开口， 33…绝缘层，33a…绝缘树脂，33b…加强材料，33A…半固化 片，34、 35、 36、 37…布线图形，34A、 37A…金属箔(铜箔)，38…通孔 内壁导电层，40…焊锡，41…部件，51…绝缘层，51a…绝缘树脂，51b… 加强材料，52、 53…布线图形，52A、 53A…金属箔(铜箔)，54…层间连 接体(通过导电性组合物印刷而形成的导电性凸起)，61…绝缘层，61a… 绝缘树脂，61b…加强材料，62、 63…布线图形，64…层间连接体(通过导 电性组合物印刷而形成的导电性凸起)，74、 84…层间连接体(通过金属板 蚀刻而形成的导体凸起)，74A…金属板，79…蚀刻掩膜，94、 104…层间连 接体(填充导电性组合物)，114、 124…层间连接体(通过电镀而形成的导 体凸起)，119…防电镀掩膜，119A…掩膜去除部，201、 202、 203、 204、 205…层间连接体(通过导电性组合物印刷而形成的导电性凸起)，ES…蚀 刻阻挡层，111、 112、 113、 114、 115、 116…层间连接体
具体实施例方式
作为本发明的实施方式，也可是上述绝缘层是至少2个绝缘层的层叠， 还具备在上述至少2个绝缘层之间夹设的第二布线图形。趋向布线图形进 一步多层化的情况。
在此，可以还具备第三布线图形，设置在下述绝缘层的与上述第二 布线图形所处一侧相反的一侧，上述绝缘层是夹设上述第二布线图形的上 述至少2个绝缘层中的非上述布线图形一侧的绝缘层；以及层间连接体，
贯穿非上述布线图形一侧的上述绝缘层，并夹设在上述第二布线图形的面 和上述第三布线图形的面之间。
并且在此，可以是上述层间连接体由导电性组合物制成，并且是具有 与层叠方向一致的轴且直径在上述轴的方向上发生变化的形状。该层间连接体是贯穿非布线图形一侧的绝缘层的层间连接体的一例，例如层间连接 体是通过导电性组合物的丝网印刷而形成的导电性凸起。
此外，可以是上述层间连接体由导电性组合物制成，并且是具有与层 叠方向一致的轴且直径在上述轴的方向上不发生变化的形状。该层间连接 体是贯穿非布线图形一侧的绝缘层的层间连接体的另一例，例如层间连接 体通过将导电性组合物填充在贯穿非布线图形一侧的绝缘层的孔中而形 成。
此外，可以是上述层间连接体由金属制成，并且是具有与层叠方向一 致的轴且直径在上述轴的方向上发生变化的形状。该层间连接体是贯穿非 布线图形一侧的绝缘层的层间连接体的又一其他例，例如层间连接体是通 过金属板蚀刻而形成的导体凸起。
此外，可以是上述层间连接体由金属制成，并且是具有与层叠方向一 致的轴且直径在上述轴的方向上不发生变化的形状。该层间连接体也是贯 穿非布线图形一侧的绝缘层的层间连接体的又一其他例，例如层间连接体 是通过电镀金属而形成的导体凸起。
此外，可以是还具备层间连接体，所述层间连接体贯穿上述至少2个 绝缘层中的与上述布线图形相接触的绝缘层，并夹设在上述布线图形的面 和上述第二布线图形的面之间。
在此，可以是上述层间连接体由导电性组合物制成，并且是具有与层 叠方向一致的轴且直径在上述轴的方向上发生变化的形状。该层间连接体 是贯穿与布线图形相接触的绝缘层的层间连接体的一例，例如层间连接体 是通过导电性组合物的丝网印刷而形成的导电性凸起。
此外，可以是上述层间连接体由导电性组合物制成并且是具有与层叠 方向一致的轴且直径在上述轴的方向上不发生变化的形状。该层间连接体 是贯穿与布线图形相接触的绝缘层的层间连接体的另一例，例如层间连接 体通过将导电性组合物填充在贯穿与布线图形相接触的绝缘层的孔中而形 成。
此外，作为实施方式可以是，还具备第二绝缘层，所述第二绝缘层层 叠在上述布线图形的与连接有上述电气/电子部件相反的一侧的面上。并且 是连接有电气/电子部件的布线图形为内层的布线图形的情况下的结构。因此，可以还具备第二布线图形，所述第二布线图形设置在上述第二 绝缘层的与上述布线图形所处一侧相反的一侧。
在此，可以还具备如下的层间连接体，所述层间连接体贯穿上述第二 绝缘层且夹设在上述布线图形的面和上述第二布线图形的面之间，由导电 性组合物制成，并且是具有与层叠方向一致的轴且直径在上述轴的方向上 发生变化的形状。这是贯穿第二绝缘层的层间连接体的一例，例如层间连 接体是通过导电性组合物的丝网印刷而形成的导电性凸起。
此外，可以还具备如下的层间连接体，所述层间连接体贯穿上述第二 绝缘层且夹设在上述布线图形的面和上述第二布线图形的面之间，由导电 性组合物制成，并且是具有与层叠方向一致的轴且直径在上述轴的方向不 发生变化的形状。这是贯穿第二绝缘层的层间连接体的另一例，例如层间 连接体通过将导电性组合物填充在贯穿第二绝缘层的孔中而形成。
此外，可以还具备如下的层间连接体，所述层间连接体贯穿上述第二 绝缘层且夹设在上述布线图形的面和上述第二布线图形的面之间，由金属 制成，并且是具有与层叠方向一致的轴且直径在上述轴的方向上发生变化 的形状。这是贯穿第二绝缘层的层间连接体的又一其他例子，例如层间连 接体是通过蚀刻金属板而形成的导体凸起。
此外，可以还具备如下的层间连接体，所述层间连接体贯穿上述第二 绝缘层且夹设在上述布线图形的面和上述第二布线图形的面之间，由金属 制成，并且是具有与层叠方向一致的轴且直径在上述轴的方向上不发生变 化的形状。这也是贯穿第二绝缘层的层间连接体的又一其他例子，例如层 间连接体是通过电镀金属而形成的导体凸起。
此外，可以还具备通孔内壁导体，所述通孔内壁导体设置在上述第二 绝缘层上，以使上述布线图形和上述第二布线图形电导通。该通孔内壁导 体也是层间连接体的普通一例。
此外，作为制造方法的实施方式，在包含加强材料且处于硬化状态的 绝缘层上，具有包含加强材料且处于半硬化状态的追加绝缘层，该追加绝 缘层在上述加热工序中被流体化从而覆盖在上述开口内配置的上述电气/ 电子部件的周围再被硬化。
基于上述内容，以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是示意性表示本发明的第一实施方式的部件内置布线板的结构的剖视图。如
图1所示，该部件内置布线板具有绝缘层11、布线图形12、 13、通孔内壁 导电层14、焊锡15、电气池子部件16。绝缘层11由绝缘树脂lla和用于 加强绝缘树脂lla的加强材料llb (例如玻璃纤维布)制成。
电气/电子部件16埋设在绝缘层11内，并且通过焊锡15与布线图形 12电气地以及机械地连接。在布线图形12的与连接有电气/电子部件16的 面相同的面上层叠有绝缘层11，并在与绝缘层11相反的一侧上设置有布线 图形13。在埋设有电气/电子部件16的区域不存在绝缘层11的加强材料 llb。绝缘层11两面的布线图形12、 13能够通过设置在绝缘层11上的通 孔内壁导电层14电导通。对于这样结构的部件内置布线板，在制造过程中 能够容易地将玻璃环氧树脂的半固化片作为绝缘层11使用。
以下，参照图2对图1所示的部件内置布线板的制造工序进行说明。 图2是用示意性的剖面表示图1所示的部件内置布线板的制造过程的 工序图。
首先，如图1 (a)所示，准备用作布线图形12的、厚度为例如18pm 的金属箔(电解铜箔)12A，通过例如丝网印刷在其面上规定的位置印刷附 着膏状的焊锡15。接着，如图2 (b)所示，使用例如贴片机以电气/电子 部件16的两端子连接在上述焊锡15上的方式装载电气/电子部件16 (例如 尺寸为0603或0402的贴片电阻)，此后使焊锡15回流，从而将电气/电子 部件16电气地以及机械地连接在金属箔12A上。
接着，准备用作绝缘层11的、玻璃环氧树脂的半固化片11A (厚度例 如15(Him)，通过打开与内置的电气/电子部件16的配置位置相对应的例如 直径08mm的孔(电气/电子部件16的尺寸为0603时)，在半固化片11A 上形成开口 llo。接着，如图2 (c)所示，在与金属箔12A的连接有电气/ 电子部件16的一侧上将相对置并形成有开口 llo的半固化片IIA对位，在 半固化片11A的上侧将用作布线图形13的、厚度为例如18pm的金属箔(电 解铜箔)13A对位，进行层叠配置。
在层叠配置之后，在加热的同时在层叠方向加压，使半固化片11A流 体化从而整个成为一体。此时，半固化片IIA的绝缘树脂lla的部分掩埋 电气/电子部件16的周围空间而成为粘合状态。在该状态下半固化片11A完全硬化从而成为绝缘层11。在该层叠一体化的过程中，因为在配置有电
气/电子部件16区域的半固化片IIA上预先设置有开口 llo，所以不会产生 过大地对电气/电子部件16加压的情况。因此，在电气/电子部件16和金属 箔12A之间的连接部分(焊锡5)上不会产生过大的应力，并且还能够防 止电气/电子部件16破损。由此能够提高可靠性。
另外，在上述加压情况下的加热，在例如上述半固化片由加入玻璃纤 维布的环氧树脂制成时，可以设定为压力20 50kg/cm2，温度125 175°C。 此外，可以在单一温度下进行加热，也可以例如在125"C下加热30分钟之 后，再在175'C下加热1小时。此时也可以在真空吸引的同时进行加热。
此外，在上述半固化片由BT树脂制成时，可以将压力同样设定为20 50kg/cm2，温度设定为130 200°C。此外，此时也可以在单一温度下进行 加热，也可以在例如13(TC下加热30分钟后，再在200'C下加热90分钟。 此时，可以在真空吸引的同时进行加热。
通过采用这样的加压加热条件，能够使半固化片IIA充分地流体化。
在层叠一体化之后，如公知那样进行在规定位置开孔、电镀的各工序， 如图2(d)所示，能够得到具备通孔内壁导电层14的两面遮护基板(shielding substrate)。另外，在两面的金属箔12A、 13A上例如通过公知的光刻蚀法 制作布线图形，将它们加工为布线图形12、 13，此时能够得到图l所示结 构的部件内置布线板。
另外，上述中将电气/电子部件16连接到金属箔12A时使用了焊锡15， 但是可以使用例如导电性粘接剂来代替焊锡15。此外，作为加强材料lib 说明了包含玻璃纤维布的半固化片IIA的情况，但是也可以是代替该加强 材料而包含芳香族聚酰胺纤维、玻璃纤维非织造布或芳纶非织造布(aramid nonwoven)等的加强材料的半固化片。
另外，开口 11o的大小可以是例如其平面形状为直径0.45mm 1.0mm 的圆形，或者0.41mmX0.21mm 0.7mmX0.5mm的矩形。此时，开口 llo 的大小能够适合于埋设配置作为电气/电子部件16的0402部件(0.4mmX 0.2mm)。
此外，开口 llo的大小可以是例如其平面形状为直径0.68mm 1.5mm 的圆形，或者0.61mmX0.31mm 1.2mmX0.9mm的矩形。此时，开口 llo的大小能够适合于埋设配置作为电气/电子部件16的0603部件(0.6mmX 0.3mm)。
另夕卜，开口 llo的大小可以是例如平面形状为直径1.15mm 2.5mm的 圆形，或者1.01mmX0.51mm 1.6mmXl.lmm的矩形。此时，开口 llo 的大小能够适合于埋设配置作为电气/电子部件16的1005部件(l.OmmX 0.5mm)。
另夕卜，上述开口 11o由于用于埋设配置电气/电子部件16，因此构成有 电气/电子部件16的埋设区域。
此夕卜，在上述电气/电子部件中，其高度为例如0.2mm 0.5mm左右(在 采用上述0402部件等具体的部件的情况下)，绝缘层的厚度为几十微米(例 如公称60pm)，因此部件内置布线板整体的厚度为零点几毫米左右。
接着，参照图3对本发明的其他实施方式的部件内置布线板进行说明。 图3是示意性表示本发明的其他实施方式的部件内置布线板的结构的剖视 图。如图3所示，该部件内置布线板具有绝缘层31、 32、 33、布线图形34、 35、 36、 37、通孔内壁导电层38、焊锡40、电气/电子部件41。绝缘层31、 32、 33分别由绝缘树脂31a、 32a、 33a和用于加强绝缘树脂31a、 32a、 33a 的加强材料31b、 32b、 33b (例如玻璃纤维布)制成。在该实施方式中，能 够比图1所示实施方式的布线板内置厚度更厚的电气/电子部件41。布线层 数包括2个内层总计4层。
电气/电子部件41埋设在绝缘层31、 32内，并且通过焊锡40与布线 图形34电气地以及机械地连接。在布线图形34的与连接有电气/电子部件 41的面相同的面上层叠有绝缘层31。在绝缘层31和在该绝缘层31上层叠 的绝缘层32之间夹设有布线图形35，同样在绝缘层32和在该绝缘层32 上层叠的绝缘层33之间夹设有布线图形36。在绝缘层33的设置有布线图 形36—侧的相反侧(即外侧)上设置有布线图形37。
在埋设有电气/电子部件41的区域不存在绝缘层31、 32的加强材料 31b、 32b。各布线图形34、 35、 36、 37可通过贯穿绝缘层31、 32、 33的 通孔内壁导电层38电导通。该结构的部件内置布线板也能够在制造过程中 容易地使用玻璃环氧树脂的半固化片来作为绝缘层31、 32。
以下，参照图4对图3所示的部件内置布线板的制造工序进行说明。图4是用示意性的剖面表示图3所示的部件内置布线板的制造过程的工序
图。其中，对于电气/电子部件41连接在金属箔(电解铜箔)34A上的连接 工序，由于与已经说明的图2 (a)、 2 (b)所示的工序大致相同，因此省略 图示。作为电气/电子部件41 ，使用例如厚度为0.5mm的尺寸为1005或2012 的贴片电阻。
除了电气/电子部件41所连接的金属箔34A以外，如图4 (a)所示， 准备层叠有绝缘层32和半固化片31A (作为绝缘层31)且与电气/电子部 件41的配置位置相对应具有开口 32o的坯料(砂芯板)、以及层叠有金属 箔(电解铜箔)37A的半固化片33A (作为绝缘层33)。砂芯板预先通过如 下工序来准备。
准备厚度为例如0.5mm的FR-4的两面铜箔基板(具有绝缘层32)，通 过例如公知的光刻蚀法在该两面铜层上制作布线图形，从而将它们加工成 布线图形35、 36。接着，在绝缘层32的布线图形35—侧上，通过热层合 将厚度为例如公称60pm的FR-4的半固化片31A层叠。接着，在该层叠后 的坯料上，例如通过钻削打开与内置的电气/电子部件41的配置位置相对 应的例如直径为1.2mm的孔(电气/电子部件41的尺寸为1005的情况下)， 设置开口 32o。
层叠有金属箔37A的半固化片33A (作为绝缘层33)是由厚度为例如 18pm的电解铜箔与厚度为例如公称60pm的FR-4半固化片形成的层叠体。 以上准备的这三者如图4 (a)所示那样，在与金属箔34A的连接有电气/ 电子部件41的一侧上将相对置并形成有开口 32o的由半固化片31A与绝缘 层32形成的层叠体(砂芯板)对位，在该绝缘层32 —侧上将由金属箔37A 和半固化片33A形成的层叠体的半固化片33A —侧对位，进行层叠配置。
在层叠配置之后，在加热的同时在层叠方向加压使半固化片31A以及 半固化片33A流体化从而成为一体。此时，半固化片31A以及半固化片33A 的绝缘树脂31a、 33a的一部分掩埋电气/电子部件41的周围空间并成为粘 合状态。在该状态下半固化片31A、 33A完全硬化从而成为绝缘层31、 33。 在该层叠一体化的过程中也因为在配置有电气/电子部件41的区域的绝缘 层32以及半固化片31A上预先设置有开口 32o，所以不会产生过大地对电 气/电子部件41加压的情况。因此，在电气/电子部件41和金属箔32A之间的连接部分(焊锡40)不会产生过大的应力，而且还能够防止电气/电子 部件41破损。由此能够提高可靠性。
在层叠一体化之后，如公知那样进行在规定位置的开孔、电镀的各工
序，如图4(b)所示，能够得到具备通孔内壁导电层38的两面遮护基板。 另外，通过例如公知的光刻蚀法在两面的金属箔34A、 37A上制作布线图 形，将它们加工成布线图形34、 37时，能够得到如图3所示结构的部件内 置布线板。
在该实施方式中，除了使用焊锡40将电气/电子部件41与金属箔34A 连接之外，还可以使用例如导电性粘接剂。此外，作为加强材料31b、 33b 说明了包含玻璃纤维布的半固化片31A、 33A的情况，但是也可以是代替 该加强材料而包含芳香族聚酰胺纤维、玻璃纤维非织造布或芳纶非织造布 等的加强材料的半固化片。此外，在绝缘层32上，除了使用与FR-4相当 的材料之外，还可以使用CEM-3材料。
此外，在将铜箔基板(具有绝缘层32)的两面的铜层加工为布线图形 35、 36的阶段，也可以进行通常的在规定位置上的开孔、电镀的各工序， 在绝缘层32上形成通孔内壁导电层。通过在该阶段形成通孔内壁导电层， 能够将布线板进一步精细化。在之后的层叠工序中使绝缘树脂31a、 33a流 体化从而填充该通孔内。
此外，绝缘层32和半固化片31A上的开口 32o的形成也可以在将绝缘 层32和半固化片31A层叠之前在各自上分别进行。在这种情况下，需要层 叠时的对位精度。
另外，加压加热条件可以采用在与图1相关的例子中所说明的压力以 及温度，可以分2阶段进行加热処理。
此外，确定电气/电子部件41的埋设区域的开口 32o的平面形状的大 小，如在与1相关的例子中所说明的那样，可以与该部件是0402部件、0603 部件或者1005部件的情况等相对应，设为与上述相同的大小。而且，部件 内置布线板整体厚度可以是零点几毫米左右。
接着，参照图5对本发明的又一其他实施方式进行说明。图5是示意 性表示本发明的又一其他实施方式的部件内置布线板的结构的剖视图。在 图5中，对与已经说明的结构部分相同或者相当于相同的部分标注相同的附图标记，并且省略其说明。该实施方式的部件内置布线板的布线层数进 一步增加了2层，总计6层。结果，连接有电气/电子部件41的布线图形
53成为内层的布线图形。此外，在图4的说明中对变形例进行了描述，但 是在此，在砂芯板的绝缘层32上具有贯穿绝缘层32的通孔内壁导电层42。
除此之外，本实施方式是分别将图3所示的实施方式的布线图形34变 更为由绝缘层51以及绝缘层51两面的布线图形52、53构成的两面布线板， 将布线图形37变更为由绝缘层61以及绝缘层61两面的布线图形62、 63 构成的两面布线板。在此，绝缘层51两面的布线图形52、 53通过在其两 面之间夹设的层间连接体54能够电导通，此外，绝缘层61两面的布线图 形62、 63通过在其两面之间夹设的层间连接体64能够电导通。绝缘层51、 61分别由绝缘树脂51a、61a和用于加强绝缘树脂51a、61a的加强材料51b、 61b (例如玻璃纤维布)制成。
以下，参照图6对图5所示的部件内置布线板的制造工序进行说明。 图6是用示意性的剖面表示图5所示的部件内置布线板的一部分制造过程 的工序图，是表示上述说明的由绝缘层51及其两面的布线图形52、 53构 成的两面布线板的部分的制造工序的图。该制造工序对于由绝缘层61及其 两面的布线图形62、 63构成的两面布线板部分也相同。
首先，如图6 (a)所示，通过例如丝网印刷，在厚度为例如18pm的 金属箔(电解铜箔)53A上使作为层间连接体54的糊状的导电性组合物形 成为大致圆锥形的凸起状。该导电性组合物是在糊状的树脂中分散银、金、 铜等金属微粒或碳微粒而形成的。在图示的情况下在金属箔53A的下表面 进行了印刷，但是也可以在上表面进行印刷(以下的各图也相同)。在印刷 层间连接体54之后进行干燥、硬化。
接着，如图6 (b)所示，在金属箔53A上层叠厚度为例如公称60pm 的半固化片51A，并且使层间连接体54贯穿半固化片51A且露出其头部。 在露出时或在露出之后，可以通过塑性变形弄碎连接体54的前端(无论怎 样都是使层间连接体54成为具有与层叠方向一致的轴且直径在该轴方向上 发生变化的形状。)。接着，如图6 (c)所示，在半固化片51A上层叠配置 金属箔(电解铜箔)52A，加压和加热使整体一体化。此时，金属箔52A 成为与层间连接体54电导通的状态，半固化片51A完全硬化，成为绝缘层51。
接着，如图6 (d)所示，通过例如公知的光刻蚀法在一侧的金属箔53A 上制作布线图形，从而将其加工为布线图形53。然后，使用图6 (d)所示 的坯料代替图4 (a)所示的金属箔34A。即，在布线图形53上印刷附着膏 状的焊锡40。在该印刷附着工序中，需要进行向布线图形53的对位。另外， 使用与图6 (d)所示相同的结构，代替图4 (a)所示的金属箔37A。在以 上的状态下进行与图4相同的层叠和一体化，最后形成通孔内壁导电层38 以及在两面的金属箔52A、 62A上制作布线图形，由此能够得到如图5所 示的部件内置布线板。
在本实施方式中，也可以使用图1或图3所示部件内置布线板，代替 图6 (d)所示布线板的构件(其中，使一面侧的布线图形成为制作布线图 形前的金属箔的状态。在进行层叠一体化之后制作布线图形。)。由此，作 为部件内置布线板能够实现部件的更高密度的内置。
另外，加压加热条件可以采用在与图1相关的例子中所说明的压力以 及温度，可以分2阶段进行加热処理。
此外，确定电气/电子部件41埋设区域的开口的平面形状的大小，如 在与图1相关的例子中所说明的那样，可以与该部件是0402部件、0603 部件或者1005部件的情况等相对应，设为与上述相同的大小。另外，部件 内置布线板整体厚度可以是零点几毫米左右。
接着，参照图7对本发明的又一其他实施方式进行说明。图7是示意 性表示本发明的又一其他实施方式的部件内置布线板的结构的剖视图。在 图7中，对于与己经说明的结构部分相同或者相当于相同的部分标注相同 的附图标记，并且省略其说明。本实施方式使用层间连接体74、 84代替图 5所示的部件内置布线板的层间连接体54、 64,所述层间连接体74、 84由 金属制成，并且是具有与层叠方向一致的轴且直径在该轴方向上发生变化 的形状。
以下，参照图8对图7所示的部件内置布线板的制造工序进行说明。 图8是用示意性的剖面表示图7所示的部件内置布线板的一部分制造过程 的工序图，是表示上述说明中的由布线图形53和层间连接体74构成的部 分的制造工序的图。首先，准备在例如厚度为18pm的金属箔(电解铜箔)53A上层叠的 层叠膜，所述层叠膜是厚度极薄例如2)am的由例如镍合金制成的层(蚀刻 阻挡层ES)，在该蚀刻阻挡层ES—侧层叠一体化金属板(铜板)74A，从 而能够得到如图8 (a)所示的3层结构的金属包层材料。然后，在金属板 74A的规定位置上形成蚀刻掩膜79。
接着，使用仅能够蚀刻铜的蚀刻液，对形成有蚀刻掩膜79的3层金属 包层材料的金属板74A进行蚀刻。由此如图8 (b)所示，能够得到层间连 接体74。在以下的工序中，代替图8 (a)所示的坯料，对该图8 (b)所示 的坯料进行图6(b)以下的工序即可。以上的说明对于由布线图形63和层 间连接体84构成的部分也一样。
在这种情况下，确定电气/电子部件41埋设区域的开口的平面形状的 大小也如在与图l相关的例子中所说明的那样，可以与该部件是0402部件、 0603部件或者1005部件的情况等相对应，设为与上述相同的尺寸。
接着，参照图9对本发明的又一其他实施方式进行说明。图9是示意 性表示本发明的又一其他实施方式的部件内置布线板的结构的剖视图。在 图9中，对于与已经说明的结构部分相同或者相当于相同的部分标注相同 的附图标记，并且省略其说明。本实施方式使用层间连接体94、 104代替 图5所示的部件内置布线板的层间连接体54、 64，所述层间连接体94、 104 由导电性组合物制成，并且是具有与层叠方向一致的轴且直径在该轴方向 上不发生变化的形状。
以下，参照图10对图9所示的部件内置布线板的制造工序进行说明。 图10是用示意性的剖面表示图9所示的部件内置布线板的一部分制造过程 的工序图，是表示上述说明中的绝缘层51、绝缘层51两面的布线图形52、 53以及贯穿绝缘层51的层间连接体94的部分的制造工序的图。
首先，如图10 (a)所示，在例如厚度为公称60)Lim的半固化片51A的 规定位置上开孔，用导电性组合物填充该孔内部从而成为层间连接体94。 接着，如图10 (b)所示，在半固化片51A的两面上层叠厚度为例如18拜 的金属箔(电解铜箔)52A、 53A，并且加压和加热从而一体化。通过该层 叠和一体化，各金属箔52A、 53A成为与层间连接体94的电导通状态，半 固化片51A完全硬化而成为绝缘层51。接着，如图10 (C)所示，通过例如公知的光刻蚀法在一侧的金属箔
53A上制作布线图形，从而将其加工为布线图形53。然后，该图10 (c) 所示的坯料代替图6 (d)所示的坯料，此后的工序与图6的说明相同。
另外，加压加热条件可以采用在与图1相关的例子中所说明的压力以 及温度，并且可以分2阶段进行加热処理。
此外，确定电气/电子部件41埋设区域的开口的平面形状的大小，如 在与图1相关的例子中所说明的那样，可以与该部件是0402部件、0603 部件或者1005部件的情况等相对应，设为与上述相同的大小。另外，部件 内置布线板整体厚度可以是零点几毫米左右。
接着，参照图11对本发明的又一其他实施方式进行说明。图11是示 意性表示本发明的又一其他实施方式的部件内置布线板的结构的剖视图。 在图11中，对于与已经说明的结构部分相同或者相当于相同的部分标注相 同的附图标记，并且省略其说明。在本实施方式中，使用层间连接体114、 124代替图5所示的部件内置布线板的层间连接体54、 64，所述层间连接 体114、 124由金属制成，并且是具有与层叠方向一致的轴且直径在该轴方 向上不发生变化的形状。
以下，参照图12对图ll所示的部件内置布线板的制造工序进行说明。 图12是用示意性的剖面表示图11所示的部件内置布线板的一部分制造过 程的工序图，是表示上述说明中的由布线图形53和层间连接体114构成的 部分的制造工序。
首先，如图12 (a)所示，在例如厚度为18pm的金属箔(电解铜箔) 53A上，形成在规定位置上具有掩膜去除部119A的电镀阻止掩膜119。掩 膜去除部119A的形状例如为大致圆筒状。接着，将金属箔53A作为供电 电路，对该电鍍阻止掩膜119一侧实施电解电镀工序，如图12 (b)所示， 在掩膜去除部119A内生成例如铜的电镀层。该生成的电镀层成为层间连接 体114。生成电镀层之后，去除电镀阻止掩膜119即得到图1 (c)所示的 坯料。在以下的工序中，该图12 (c)所示的坯料代替图6 (a)所示的坯 料，进行图6 (b)以下的工序即可。以上的说明对于由布线图形63和层间 连接体124构成的部分也一样。
以上，在图5至图12中，从层间连接体的结构的观点出发，示出了由绝缘层51及其两面的布线图形52、 53构成的两面布线板的部分和由绝缘 层61及其两面的布线图形62、 63构成的两面布线板的部分的各个例子。 当然可以使用具有该说明以外的层间连接体的两面布线板。例如，作为层 间连接体，可以是公知的通过开孔以及电镀工序形成的通孔内壁导体。另 外，可以使用具有其他各种结构的层间连接体的两面布线板。
另外，加压加热条件可以采用在与图1相关的例子中所说明的压力以 及温度，并且可以分2阶段进行加热処理。
此外，确定电气/电子部件41埋设区域的开口的平面形状的大小，如 在与图1相关的例子中所说明的那样，可以与该部件是0402部件、0603 部件或者1005部件的情况等相对应，设为与上述相同的大小。另外，部件 内置布线板整体厚度可以是零点几毫米左右。
接着，参照图13对本发明的又一其他实施方式进行说明。图13是示 意性表示本发明的又一其他实施方式的部件内置布线板的结构的剖视图。 在图13中，对于与已经说明的结构部分相同或者相当于相同的部分标注相 同的附图标记，并且省略其说明。与图5所示的部件内置布线板相比，本 实施方式的部件内置布线板有以下不同点，即，还具有贯穿绝缘层31、 33 且夹设在布线图形面之间的层间连接体205、 201，以及绝缘层32是3层绝 缘层3、 2、 1的层叠层。
在此，在绝缘层3、 2之间、绝缘层2、 1之间分别夹设有布线图形6、 5，并且存在分别贯穿绝缘层3、 2、 l且夹设在布线图形面之间的层间连接 体204、 203、 202。通过除了层间连接体54、 64以外还具备层间连接体205、 201、 204、 203、 202，因此不需要通过通孔内壁导电层进行层间连接。
绝缘层3、 2、 l分别由绝缘树脂3a、 2a、 la和用于加强绝缘树脂3a、 2a、 la的加强材料3b、 2b、 lb (例如玻璃纤维布)制成。布线图形7、 4 分别相当于图5所示实施方式的布线图形35、 36。
在本实施方式中，在埋设有电气/电子部件41的区域中，绝缘层l、 2、 3、 31也不具有加强材料lb、 2b、 3b、 31b，而在其他区域中具有加强材料 lb、 2b、 3b、 31b。由此，能够避免电气/电子部件41和加强材料lb、 2b、 3b、 31b之间的碰撞，从而能够提高可靠性。此外，可以使用在布线板上使 一般的半固化片硬化而形成的绝缘层l、 2、 3、 31。下面概略描述该图13所示的部件内置布线板的制造方法。首先，制造
4张两面基板来分别用作绝缘层51、 3、 1、 61，所述两面基板在两面上分 别具有布线图形和金属箔，且其层间连接是通过具有直径在层叠方向发生 变化的形状的层间连接体形成的。其工序如图6所示。
接着，在其中相当于绝缘层1的两面基板的布线图形5上，印刷形成 作为层间连接体203的导电性凸起，并且在该面上层叠作为绝缘层2的半 固化片。然后，使相当于绝缘层3的两面基板的布线图形6—侧与作为绝 缘层2的半固化片一侧相对置，通过加压和加热进行层叠和一体化。由此 布线层成为4个基板。接着，通过在其外侧的金属箔上制作布线图形来形 成布线图形7、 4。
接着，在形成的布线图形7上，印刷形成作为层间连接体205的导电 性凸起，并且在该面上层叠作为绝缘层31的半固化片。然后，通过例如钻 削，在由此得到的层叠体上形成与内置的电气/电子部件41相对应的位置 的开口 (例如直径0.8mm)。
另一方面，在相当于绝缘层61的两面基板的布线图形63上，印刷形 成作为层间连接体201的导电性凸起，并且在该面上层叠作为绝缘层33的 半固化片。通过焊锡40在相当于绝缘层51的两面基板的布线图形53上连 接电气/电子部件41。
对于上述那样得到的3个构件，与图4 (a)所示的配置一样进行层叠 配置并加压，并且在层叠方向上加压。此吋，作为绝缘层31的半固化片以 及作为绝缘层33的半固化片的绝缘树脂31a、 33a的部分掩埋电气/电子部 件41周围的空间并且成为粘合状态。在该状态下，两半固化片完全硬化从 而成为绝缘层31、 33。并且，通过例如公知的光刻蚀法，在位于两面上的 金属箔上制作布线图形，在将其加工为布线图形52、 62时，可以得到图13 所示结构的部件内置布线板。
对于以上说明的图D所示的部件内置布线板，可以用层间连接体74、 84 (图7)、层间连接体94、 104 (图9)、层间连接体114、 124 (图11)中 的任意一个代替层间连接体204、 202。此外，也可以用层间连接体94、 104 (图9 (a))代替层间连接体205、 201。在后者的場合下，最后的层叠工 序不是层叠3个坯料而是层叠5个坯料。另外，加压加热条件可以采用在与图1相关的例子中所说明的压力以 及温度，并且可以分2阶段进行加热処理。
此外，用于确定电气/电子部件41埋设区域的开口的平面形状的大小，
如在与图l相关的例子中所说明的那样，可以与该部件使0402部件、0603 部件或者1005部件的情况等相对应，设为与上述相同的大小。并且，部件 内置布线板整体厚度可以是零点几毫米左右。
接着，参照图14对本发明的又一其他实施方式进行说明。图14是示 意性表示本发明的又一其他实施方式的部件内置布线板的结构的剖视图。 在图14中，对于与已经说明的结构部分相同或者相当于相同的部分标注相 同的附图标记，并且省略其说明。在本实施方式中，使用形状为具有与层 叠方向一致的轴且直径在该轴方向上发生变化的层间连接体与各布线图形 连，代替图7所示的通过部件内置布线板的通孔内壁导电层38与各布线图 形连接。
具体地说，如图14所示，代替通孔内壁导电层38，使用形状为具有与 层叠方向一致的轴且直径在上述轴的方向上发生变化的层间连接体111，在 布线图形62和63之间进行电气地以及机械连接，在布线图形63和36之 间使用该形状的层间连接体112进行电气地以及机械连接。此外，在布线 图形35和53之间使用该形状的层间连接体113进行电气地以及机械连接， 在布线图形53和52之间使用该形状的层间连接体114进行电气地以及机 械连接。
接着，在该例子中，形成有该形状的层间连接体115以及116，通过这 些层间连接体，也能够在布线图形63和36之间、以及布线图形35和53 之间进行电气地以及机械连接。
图15是简要表示图14所示的部件内置布线图形的制造方法的主要部 分的图。
首先，按照图2 (a)禾n (b)以及图6所示的工序，制造组件150，所 述组件150是电气/电子部件41通过焊锡40与形成在绝缘层51上的布线 图形53电气地以及机械地连接而成的。在该组件150中，在绝缘层51的 背面一侧上形成此后成为布线图形52的金属箔52A，在绝缘层51中形成 有层间连接体114。此外，同样按照图6所示的工序，层叠绝缘层61及33，在其之间夹设 布线图形63，并且在绝缘层61及33中形成组件151，所述组件151形成 有层间连接体63、 112以及115等。
接着，按照图4所示的工序，形成布线图形36及35，并且在夹着绝缘 层32和半固化片31A向上下方向加压的情况下进行加热，所述绝缘层32 设置形成有通孔内壁导体42，所述半固化片31A被设置成与绝缘层32粘 合在一起，并且贯穿有层间连接体113。此时，半固化片31A流体化，在 埋设电气/电子部件41的周围的空间且粘合的状态下硬化，从而成为绝缘 层。
如上所述，各层间连接体可以由在树脂中分散银、金、铜等金属微粒 或碳微粒而得的糊状物通过例如网版印刷制成，以代替直接由金属箔制成。
另外，加压加热条件可以采用在与图1相关的例子中所说明的压力以 及温度，并且可以分2阶段进行加热処理。
此外，确定电气/电子部件41埋设区域的开口的平面形状的大小，如 在与图1相关的例子中所说明的那样，可以与该部件是0402部件、0603 部件或者1005部件的情况等相对应，设为与上述相同的大小。并且，部件 内置布线板整体厚度可以是零点几毫米左右。
以上基于具体例子对本发明进行了详细说明，但本发明不限于上述具 体例子，在不脱离本发明的范围内可以进行各种变形及变更。
权利要求
1. 一种部件内置布线板，其特征在于，具备布线图形；电气/电子部件，电气地以及机械地连接在上述布线图形的面上；以及绝缘层，埋设有上述电气/电子部件，并层叠在上述布线图形的连接有上述电气/电子部件一侧的面上，并且，在埋设有上述电气/电子部件的区域以外的区域内具有加强材料。
2. 根据权利要求l所述的部件内置布线板，其特征在于， 上述绝缘层是至少2个绝缘层的层叠，该部件内置布线板还具备第二布线图形，夹设在上述至少2个绝缘层 之间。
3. 根据权利要求l所述的部件内置布线板，其特征在于， 还具备第二绝缘层，层叠在上述布线图形的与连接有上述电气/电子部件一侧相反的一侧的面上。
4. 根据权利要求3所述的部件内置布线板，其特征在于，还具备第二布线图形，设置在上述第二绝缘层的与上述布线图形所处 一侧相反的一侧上。
5. 根据权利要求4所述的部件内置布线板，其特征在于，还具备层间连接体，所述层间连接体贯穿上述第二绝缘层且夹设在上 述布线图形的面和上述第二布线图形的面之间，并且，由导电性组合物制 成，并且是具有与层叠方向一致的轴且直径在上述轴的方向上发生变化的 形状。
6. 根据权利要求4所述的部件内置布线板，其特征在于， 还具备层间连接体，所述层间连接体贯穿上述第二绝缘层且夹设在上述布线图形的面和上述第二布线图形的面之间，并且，由导电性组合物制 成，并且是具有与层叠方向一致的轴且直径在上述轴的方向上不发生变化 的形状。
7. 根据权利要求4所述的部件内置布线板，其特征在于， 还具备层间连接体，所述层间连接体贯穿上述第二绝缘层且夹设在上述布线图形的面和上述第二的布线图形的面之间，并且，由金属制成，并 且是具有与层叠方向一致的轴且直径在上述轴的方向上发生变化的形状。
8. 根据权利要求4所述的部件内置布线板，其特征在于， 还具备层间连接体，所述层间连接体贯穿上述第二绝缘层且夹设在上述布线图形的面和上述第二布线图形的面之间，并且，由金属制成，并且 是具有与层叠方向一致的轴且直径在上述轴的方向上不发生变化的形状。
9. 根据权利要求4所述的部件内置布线板，其特征在于， 还具备通孔内壁导体，所述通孔内壁导体设置在上述第二绝缘层上，以使上述布线图形和上述第二布线图形之间电导通。
10. 根据权利要求2所述的部件内置布线板，其特征在于，还具备第三布线图形，设置在下述绝缘层的与上述第二布线图形所处一侧相反的一侧上，上述绝缘层是夹设上述第二布线图形的上述至少2个绝缘层 中的非上述布线图形一侧的绝缘层；以及层间连接体，贯穿非上述布线图形一侧的上述绝缘层，并且夹设在上 述第二布线图形的面和上述第三布线图形的面之间。
11. 根据权利要求10所述的部件内置布线板，其特征在于， 上述层间连接体由导电性组合物制成，并且是具有与层叠方向一致的轴且直径在上述轴的方向上发生变化的形状。
12. 根据权利要求10所述的部件内置布线板，其特征在于， 上述层间连接体由导电性组合物制成，并且是具有与层叠方向一致的轴且直径在上述轴的方向上不发生变化的形状。
13. 根据权利要求10所述的部件内置布线板，其特征在于， 上述层间连接体由金属制成，并且是具有与层叠方向一致的轴且直径在上述轴的方向上发生变化的形状。
14. 根据权利要求10所述的部件内置布线板，其特征在于， 上述层间连接体由金属制成，并且是具有与层叠方向一致的轴且直径在上述轴的方向上不发生变化的形状。
15. 根据权利要求2所述的部件内置布线板，其特征在于， 还具备层间连接体，所述层间连接体贯穿上述至少2个绝缘层中的与上述布线图形接触的绝缘层，并且夹设在上述布线图形的面和上述第二布 线图形的面之间。
16. 根据权利要求15所述的部件内置布线板，其特征在于， 上述层间连接体由导电性组合物制成，并且是具有与层叠方向一致且直径在上述轴的方向上发生变化的形状。
17. 根据权利要求15所述的部件内置布线板，其特征在于， 上述层间连接体由导电性组合物制成，并且是具有与层叠方向一致的轴且直径在上述轴的方向上不发生变化的形状。
18. 根据权利要求1 17任一项所述的部件内置布线板，其特征在于， 上述电气/电子部件是大小为0.4mmX0.2mm的0402部件，上述电气/电子部件的埋设区域的平面形状是直径0.45mm 1.0mm的圆形，或者 0.41mmX0.21mm 0.7mmX0.5mm的矩形。
19. 根据权利要求1 17任一项所述的部件内置布线板，其特征在于， 上述电气/电子部件是大小为0.6mmX0.3mm的0603部件，上述电气/'电子部件的埋设区域的平面形状是直径0.68mm 1.5mm的圆形，或者 0.61mm X 0.3 lmm 1.2mm X 0.9mm的矩形。
20. 根据权利要求1 17任一项所述的部件内置布线板，其特征在于， 上述电气/电子部件是大小为1.0mmX0.5mm的1005部件，上述电气/电子部件的埋设区域的平面形状是直径1.15mm 2.5mm的圆形，或者 L01mmX0.51mm l,6mmX l.lmm的矢巨形。
21. —种部件内置布线板的制造方法，其特征在于，具备 在第一金属箔上或具有第一金属布线图形的第一绝缘层的上述第一金属布线图形上电气地以及机械地连接电气/电子部件的工序；在上述第一金属箔上或上述第一绝缘层的上述第一金属布线图形上配 置包含加强材料且在与上述连接的电气/电子部件相对应的位置上具有开 口的第二绝缘层，进而在该第二绝缘层上配置第二金属箔或第三绝缘层， 进行层叠和一体化的工序。
22. 根据权利要求21所述的部件内置布线板的制造方法，其特征在于， 上述进行层叠和一体化的工序包括在加压的情况下进行加热的工序，上述第二绝缘层是通过在上述加热工序中至少一部分被流体化从而覆盖在上述开口内配置的上述电气/电子部件的周围再被硬化而形成的。
23.根据权利要求22所述的部件内置布线板的制造方法，其特征在于， 上述第二绝缘层在包含有加强材料且处于硬化状态的绝缘层上，具有 包含有加强材料且处于半硬化状态的追加绝缘层，该追加绝缘层在上述加 热工序中被流体化从而覆盖在上述开口内配置的上述电气/电子部件的周 围再被硬化。
全文摘要
在绝缘板(11)中埋设有电气/电子部件(16)的部件内置布线板及其制造方法，能够减轻制造负担并提高可靠性。部件内置布线板具备布线图形(12)；电气/电子部件，电气地及机械地连接在该布线图形的面上；绝缘层(11A)，埋设有该电气/电子部件，层叠在布线图形的连接有电气/电子部件一侧的面上，并在埋设有电气/电子部件的区域(11o)以外的区域具有加强材料(11b)。制造工序具备在第一金属箔(12A)上或具有第一金属布线图形的第一绝缘层的第一金属布线图形上电气地及机械地连接电气/电子部件的工序；在第一金属箔上或第一金属布线图形上配置包含加强材料且在与电气/电子部件相对应的位置具有开口的第二绝缘层，在该第二绝缘层上配置第二金属箔(13A)或第三绝缘层，进行层叠一体化的工序。
文档编号H05K3/46GK101449634SQ20068005469
公开日2009年6月3日 申请日期2006年5月24日 优先权日2006年5月24日
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