元器件内置基板的制造方法及使用该方法制造的元器件内置基板的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种元器件内置基板的制造方法，以形成于金属层(4)上的主标记(A、B)为基准对电子元器件(14)进行定位，以与电子元器件(14)及端子(20)之间设有粘接层(18)的方式在金属层(4)的第二面(5)上搭载电子元器件(14)后，将电子元器件(14)与主标记(A、B)埋设在绝缘基板(34)内，之后，去除金属层(4)的一部分，形成使主标记(A、B)露出的第一窗口(W1)及使包含与端子(20)相对应的位置的粘接层(18)露出的第二窗口(W2)，以露出的主标记(A、B)为基准来确定端子(20)的位置，在从第二窗口(W2)露出的粘接层(18)中形成到达端子(20)为止的LVH(46)，对该LVH(46)实施镀铜而形成第一导通孔(47)，将经由该第一导通孔(47)与端子(20)电连接的金属层(4)形成为布线图案(50)。
【专利说明】元器件内置基板的制造方法及使用该方法制造的元器件内置基板
【技术领域】
[0001]本发明涉及将电气或者电子元器件埋在基板内的元器件内置基板的制造方法以及使用该方法制造的元器件内置基板。
【背景技术】
[0002]近年来，随着电路基板的高密度化、高性能化，将电子元器件埋入绝缘层即绝缘基板内的元器件内置基板正不断受到关注。该元器件内置基板在其绝缘基板的表面形成有布线图案，在该布线图案的规定位置上表面安装有其它的各种电子元器件，从而能作为模块基板使用，还能作为用增层法制造元器件内置多层电路基板时的核心基板使用。
在上述元器件内置基板中，所述布线图案需要与所述绝缘基板内的电子元器件的端子电连接，已知该连接使用的是焊料(例如参照专利文献I)。
[0003]然而，在制造模块基板及多层电路基板时，其制造工序中多次进行各种电子元器件的表面安装。通常，电子元器件的表面安装采用回流方式的焊接，因此每次安装电子元器件时，均将元器件内置基板投入到回流炉中，并加热至焊料熔化的温度。因此，专利文献I的元器件内置基板的基板内电子元器件的端子与布线图案之间的连接部由于被多次加热至焊料的熔融温度，可能会导致所述连接部的可靠性降低。
[0004]因此，为了提高元器件内置基板的所述连接部的可靠性，已知有通过镀铜来对基板内的电子元器件的端子与基板表面的布线图案进行电连接。即，由于铜的熔点比焊料的熔点要高，因此即使将元器件内置基板投入到回流炉中连接部也不会熔化，维持了所述连接部的可靠性。
[0005]作为通过上述那样的电镀法用铜使基板内的电子元器件的端子与绝缘基板表面的布线图案电连接的制造元器件内置基板的方法的一个方式，已知有例如专利文献2的元器件内置基板的制造方法。
此处，下面对以专利文献2为代表的元器件内置基板的制造方法进行说明。
[0006]首先，在铜箔等金属层上层叠绝缘层来形成层状体，并在该层状体中设置引导孔。然后，以所述引导孔为基准，在所述层状体中预定的用于配置基板内元器件的元器件配置区域中设置连接孔。该连接孔将在后续工序中被填充铜，从而形成将基板内元器件的端子与布线图案电连接的金属接头。因此，该连接孔对应于基板内元器件的端子所在的预定位置而设置，且其数量与所述端子的数量相等。之后，在所述元器件配置区域涂布粘接剂，利用该粘接剂来固定基板内元器件。此时，基板内元器件利用所述连接孔进行定位。接着，在放置有基板内元器件的层状体上层叠预浸溃体等绝缘基材，形成内置有基板内元器件的绝缘基板。所获得的绝缘基板的一个面上存在所述金属层，且在该金属层的规定位置开设了所述连接孔。对于该状态的绝缘基板，去除所述连接孔内的粘接剂以使基板内元器件的端子在连接孔内露出，然后对绝缘基板整体实施镀铜处理。由此，所述连接孔内铜进行生长并填充，从而绝缘基板表面的金属层与基板内元器件的端子电连接。之后，通过蚀刻绝缘基板表面的一部分金属层来形成布线图案，由此形成元器件内置基板。
现有技术文献 专利文献
[0007]专利文献1:日本专利特开2010 - 027917号公报 专利文献2:日本专利特表2008-522396号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0008]然而，在上述的制造方法中，以各种孔为基准进行所述基板内元器件的定位与所述连接孔的定位，因此存在所述基板内元器件与所述连接孔的定位精度较低的问题。
此外，固定基板内元器件的粘接剂在涂布到元器件配置区域时，一部分会流入所述连接孔内。其结果是，粘接层的厚度变薄，从而可能产生以下问题。
[0009]首先，固定基板内元器件的粘接剂为了维持固化后粘接层的强度，通常使用含有填料的粘接剂。但是，在粘接层的厚度变得比填料的尺寸薄时，填料容易从粘接层脱落从而无法获得所需的强度。
[0010]此外，粘接层也作为绝缘层使用，因此若其厚度过薄则难以确保所需的绝缘性。 因此，在上述制造方法中，不适用易于流入粘接孔内的低粘度型的粘接剂，对于能使用
的粘接剂有所限定。
[0011]本发明是基于上述问题而完成的，其目的在于提供一种元器件内置基板的制造方法及使用该方法制造的元器件内置基板，该元器件内置基板的制造方法能高精度地对内置元器件进行定位，并且能扩大固定元器件的粘接剂的选择范围。
解决技术问题所采用的技术方案
[0012]为了达到上述目的，本发明提供了一种元器件内置基板的制造方法，该元器件内置基板在表面具有布线图案的绝缘基板内内置有电气或电子元器件，该电气或电子元器件具有与所述布线图案电连接的端子，该元器件内置基板的制造方法的特征在于，包括如下工序:标记形成工序，该标记形成工序中，在支承板上形成要成为所述布线图案的金属层，并在该金属层的与所述支承板相接的第一面的相反侧的第二面上形成由金属制的柱状体构成的主标记；元器件搭载工序，该元器件搭载工序中，相对于所述金属层以所述主标记为基准来对所述元器件进行定位，以与所述元器件及所述端子之间隔着绝缘性粘接层的方式在所述金属层的第二面上搭载所述元器件；埋设层形成工序，该埋设层形成工序中，在搭载有所述元器件的所述金属层的第二面上，形成作为埋设所述元器件及所述主标记的所述绝缘基板的埋设层；窗口形成工序，该窗口形成工序中，将所述支承板从所述金属层剥离之后，从通过该剥离而露出的所述金属层的第一面一侧去除所述金属层的一部分，从而形成至少使所述主标记与所述埋设层局部露出的第一窗口 ；过孔形成工序，该过孔形成工序中，以从所述第一窗口露出的所述主标记为基准来确定所述元器件的端子的位置，并形成到达所述端子为止的第一过孔；导通孔形成工序，该导通孔形成工序中，在对所述第一过孔实施镀敷处理之后，通过填充金属来形成第一导通孔；以及图案形成工序，该图案形成工序中，将经由所述导通孔与所述端子电连接的所述金属层形成为所述布线图案(权利要求1)。
[0013]此处，所述元器件内置基板的制造方法优选如下方式，在所述标记形成工序中，在形成所述主标记的同时也在所述金属层的第二面上形成由金属制的柱状体构成的子标记，并且在所述窗口形成工序之前，还包括贯通孔形成工序，该贯通孔形成工序中，利用X射线来确定所述子标记，并形成一并贯通所述金属层、所述子标记、以及所述埋设层的贯通孔，所述窗口形成工序以所述贯通孔为基准来形成所述第一窗口(权利要求2)。
[0014]此外，优选如下方式，在所述窗口形成工序中，进一步形成第二窗口，该第二窗口使包含与所述元器件的端子对应的位置的所述粘接层的部位露出，所述过孔形成工序中，在从所述第二窗口露出的所述粘接层中形成到达所述端子为止的所述第一过孔(权利要求3) ο
[0015]优选如下方式，在所述标记形成工序中，在形成所述主标记的同时也在所述金属层的第二面上形成由金属制的柱状体构成的子标记，并且在所述窗口形成工序之前，还包括贯通孔形成工序，该贯通孔形成工序中，利用X射线来确定所述子标记，并形成一并贯通所述金属层、所述子标记、以及所述埋设层的贯通孔，所述窗口形成工序以所述贯通孔为基准来形成所述第一窗口及所述第二窗口(权利要求4)。
[0016]优选如下方式，在所述标记形成工序中，在形成所述主标记的同时，也在所述金属层的第二面上的所述元器件的搭载预定区域内且除去所述端子所在部分的位置上，形成由金属制的柱状体构成的基座，在所述元器件搭载工序中，在所述基座上放置所述元器件，并且在所述元器件及所述端子与所述第二面之间设置所述粘接层(权利要求5)。
[0017]优选如下结构，在所述埋设层形成工序之前，还包括电路基板准备工序，在该电路基板准备工序中，准备要进一步埋设在所述埋设层内的内部电路基板，所述内部电路基板具有内部绝缘板、设置在所述内部绝缘板的两面的内部导电电路、以及设置于所述内部绝缘板上的规定位置处的匹配标记，在所述埋设层形成工序中，使所述匹配标记与所述主标记在所述元器件内置基板厚度方向上相匹配，且确保所述内部电路基板与所述金属层的第二面之间具有规定间隔，并在此状态下形成所述埋设层，在所述过孔形成工序中，以从所述第一窗口露出的所述主标记为基准来确定所述内部导电电路的位置，进一步形成到达所述内部导电电路为止的第二过孔，在所述导通孔形成工序中，对所述第二过孔进行金属镀敷从而进一步形成第二导通孔(权利要求6)。
[0018]优选如下结构，在所述导通孔形成工序中，所述第二导通孔是对所述第二过孔实施电镀填孔并填充金属而形成的填充孔(权利要求7)。
[0019]优选如下结构，在所述导通孔形成工序中，所述第二导通孔的直径形成为大于或等于所述第一导通孔的直径(权利要求8)。
[0020]优选如下结构，所述柱状体通过使用阻镀膜的图案电镀而形成(权利要求9)。
[0021]优选如下结构，所述粘接层由环氧类树脂或者聚酰亚胺类树脂形成(权利要求10)。
[0022]优选如下结构，所述元器件搭载工序中，在所述元器件的端子面向所述第二面一侧的状态下进行所述元器件的搭载(权利要求11)。
[0023]优选如下结构，利用铝板作为所述支承板，利用粘贴在所述铝板上的铜箔作为所述金属层(权利要求12)。
[0024]优选如下结构，利用不锈钢板作为所述支承板，利用析出到所述不锈钢板上的镀铜膜作为所述金属层(权利要求13)。[0025]根据本发明，提供一种利用上述元器件内置基板的制造方法而制造得到的元器件内置基板(权利要求14)。
[0026]此处，优选为所述元器件内置基板还具有在形成所述主标记的同时形成的所述子标记(权利要求15)，更优选为还具有在形成所述主标记的同时形成的所述基座(权利要求16)，进一步优选为还具有所述内部电路基板(权利要求17)。
发明效果
[0027]本发明所涉及的元器件内置基板的制造方法中，利用形成于金属层的主标记来对电气或电子元器件进行定位，在后续工序的过孔形成工序中也使用相同的主标记来形成过孔。即，在对所述元器件进行定位时、及在所述元器件埋设于埋设层内后确定所述元器件的端子的位置时，以同一标记为基准，因此极大地提高了所述元器件与布线图案的定位精度。
[0028]此外，本发明所涉及的元器件内置基板的制造方法中，在将所述元器件经由粘接层搭载于所述金属层后，在固化后的粘接层上实施开孔加工来形成过孔，因此粘接剂不会流出。因此，能将粘接层的厚度形成为所需厚度，能确保所设计的粘接强度以及绝缘性。即，根据本发明，粘接剂的选择范围变大。
[0029]并且，本发明中，在标记形成工序中，与所述主标记同时形成子标记，在所述窗口形成工序之前，利用X射线来确定所述子标记，并形成一并贯通所述金属层、所述子标记以及所述埋设层的贯通孔。若将该贯通孔作为基准，则能简单地确定被金属层遮住的主标记的位置及与所述元器件的端子相对应的位置，因此能容易地形成所述第一窗口以及第二窗□。
[0030]本发明中，在具备基座的情况下，该基座起到确保所述元器件与所述金属层(布线图案)之间的空间的间隔件的作用，因此能使所述元器件与所述金属层之间的粘接层的厚度保持固定。其结果是，能稳定地获得具有优异的粘接强度及绝缘性的粘接层。
[0031 ] 此外，本发明中，由金属制的柱状体构成的所述主标记、子标记及所述基座通过使用阻镀膜的图案电镀而形成，因此无需添加新的制造设备就能简单地形成。因此，本发明有助于提高元器件内置基板整体的生产效率。
[0032]此外，本发明的元器件内置基板利用上述制造方法而获得，因此被内置的元器件与布线图案的定位精度极高，不合格品的发生率较低。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1是简要表示本发明的实施方式I所涉及的元器件内置基板的制造方法所使用的支承板的剖视图。
图2是简要表示在图1的支承板上形成有金属层的状态的剖视图。
图3是简要表示在图2的金属层上形成有图案电镀用的阻镀膜的状态的剖视图。
图4是简要表示在图2的金属层上形成有标记的状态的剖视图。
图5是简要表示在图4的金属层上提供了粘接剂的状态的剖视图。
图6是简要表示在图5的粘接剂上搭载有电子元器件的状态的剖视图。
图7是简要表示在搭载有电子元器件的金属层上层叠绝缘基材及铜箔的状态的剖视图。
图8是简要表示在搭载有电子元器件的金属层上层叠了绝缘基材及铜箔并一体化的状态的剖视图。
图9是简要表示将支承板从金属层剥离的状态的剖视图。
图10是简要表示对中间体实施X射线孔加工的状态的剖视图。
图11是简要表示在图10的中间体上形成有窗口的状态的剖视图。
图12是简要表示在图11的中间体上形成有激光过孔的状态的剖视图。
图13是简要表示对图12的中间体实施镀敷处理的状态的剖视图。
图14是简要表示本发明的实施方式I所涉及的元器件内置基板的剖视图。
图15是简要表示在本发明的实施方式2所涉及的元器件内置基板的制造方法所使用的支承板上的金属层上形成有标记与基座的状态的剖视图。
图16是简要表示在图15的金属层上提供粘接剂的状态的剖视图。
图17是简要表示在图16的基座上放置有电子元器件的状态的剖视图。
图18是简要表示本发明的实施方式2所涉及的元器件内置基板的剖视图。
图19是简要表示在搭载有电子元器件的金属层上层叠绝缘基材、内部电路基板以及铜箔的状态的剖视图。
图20是简要表示在搭载有电子元器件的金属层上层叠绝缘基材、内部电路基板以及铜箔并一体化后的状态的剖视图。
图21是简要表示在实施方式3所涉及的中间体中实施X射线孔加工，从而形成窗口的状态的剖视图。
图22是简要表示在图21的中间体中形成有激光过孔的状态的剖视图。
图23是简要表示在图22的中间体中实施镀敷处理的状态的剖视图。
图24是简要表示本发明的实施方式3所涉及的元器件内置基板的剖视图。
图25是表示在实施方式3所涉及的元器件内置基板中形成有基准标记的状态的剖视图。
【具体实施方式】
[0034]〔实施方式I〕
在本发明中，首先，在原始材料上形成由铜制的柱状体构成的定位用标记(标记形成工序)。此处，例如如下所示那样准备原始材料。
[0035]首先，如图1所示，准备支承板2。该支承板2例如是不锈钢制的薄板。然后，如图2所示，在支承板2上形成由薄膜构成的第一金属层4。该第一金属层4例如由通过电镀而获得的镀铜膜构成。由此，将获得的包铜钢板6作为原始材料。此处，将第一金属层4中与支承板2相接的面记为第一面3,该第一面3相反侧的面记为第二面5。
[0036]另外，也可以将铝制薄板用作为支承板2。在该情况下，第一金属层4由铜箔构成，并粘贴在招制薄板的表面。
[0037]接着，如图3所示，在准备好的包铜钢板6的第一金属层4上形成掩膜层8。该掩膜层8例如是由规定厚度的干膜构成的阻镀膜，在规定位置上设有开口 10，金属层4从该开口 10中露出。然后，通过对具有这样的掩膜层8的包铜钢板6实施镀铜，从而在所述露出部分优先析出铜，从而形成高度与干膜的厚度相同的柱状铜柱。之后，通过去除干膜8，在第一金属层4的第二面5上的规定位置形成由铜柱构成的定位用标记12(图4)。[0038]虽然能任意选定该标记12的设置位置，但优选设置在对要内置于绝缘基板内的电子元器件(以下称为基板内元器件)14进行定位光学系统定位装置(未图示)的光学系统传感器容易识别的位置。本实施方式中，如图4所示，在包铜钢板6的两端部分别形成2个标记12，以夹着预定的搭载基板内元器件14的搭载预定区域S。此处，关于各个标记，图4中位于搭载预定区域S附近一侧的标记称为内部标记(主标记)A、B，夹着这些内部标记
A、B而位于搭载预定区域S相反侧的标记称为外部标记(子标记)C、D。
[0039]接着，在包铜钢板6上经由粘接剂16搭载基板内元器件14 (元器件搭载工序)。 首先，如图5所示，向搭载预定区域S提供粘接剂16。粘接剂16覆盖整个搭载预定区
域S即可，粘接剂16的定位精度可以较低。另外，在进行粘接剂16的定位时，以内部标记
A、B为基准来确定搭载预定区域S，若在所确定的位置上涂布粘接剂16则粘接剂16的定位精度得以提高，因此较为理想。
[0040]上述粘接剂16发生固化从而成为规定厚度的粘接层18。所获得的粘接层18将基板内元器件14固定在规定位置上，并且具有规定的绝缘性。只要在固化后会发挥规定的粘接强度以及规定的绝缘性，粘接剂16并无特别限定，可使用例如在热固化型的环氧类树脂或者聚酰亚胺类树脂中加入填料的粘接剂。该填料可以使用例如二氧化硅、玻璃纤维等微粉末。
[0041]本发明中，对搭载预定区域S提供粘接剂16的方式并无特别限定，可以采用涂布规定厚度的液体状粘接剂6的方式，也可以采用放置规定厚度的片状粘接剂16的方式。本实施方式中，使用在热固化型的环氧类树脂中添加了二氧化硅微粉末的液体状的粘接剂。
[0042]接着，如图6所示，对第一金属层4的第二面5上的搭载预定区域S涂布粘接剂16，并在其上搭载基板内元器件14。此时，基板内元器件14以内部标记A、B为基准被定位于搭载预定区域S。之后，通过使用回流炉、热固化炉等对粘接剂16进行加热，从而该粘接剂16发生固化成为粘接层18。由此，基板内元器件14被固定于规定位置。
[0043]详细而言，根据图6可知，基板内元器件14是IC芯片等(未图示)被树脂所覆盖的长方体封装元器件，在该封装元器件的下部设置有多个端子20。于是，基板内元器件14以及端子20与金属层4的第二面5之间存在粘接层18。
[0044]接着，层叠绝缘基材，进行基板内元器件14、内部标记A、B、以及外部标记C、D的埋设(埋设层形成工序)。
首先，如图7所示，准备第一以及第二绝缘基材22、24。这些绝缘基材22、24为树脂制。此处，绝缘基材22、24是在玻璃纤维中浸溃未固化状态的热固化性树脂而构成的片状即所谓的半固化片。该第一绝缘基材22具有贯通孔30。贯通孔30形成为其开口部能让基板内元器件14插通的大小，并且其高度(相当于绝缘基材22的厚度)设定为比基材内元器件14的高度要高。另一方面，如图7所示，第二绝缘基材24呈未设置贯通孔的平板状。
[0045]接着，在第一金属层4上层叠第一绝缘基材22，在该第一绝缘基材22的上侧重叠第二绝缘基材24，进一步在该第二绝缘基材24的上侧重叠要成为第二金属层28的铜箔，由此形成层叠体。此处，第一绝缘基材22以使基板内元器件14位于贯通孔30内的方式进行配置。之后，对整个所述层叠体进行加压与加热，即所谓的热压。
[0046]由此，在半固化片的未固化状态的热固化性树脂被加压并填充至贯通孔30等的间隙中后，利用热压的热量进行固化。其结果，如图8所示，形成由绝缘基材22、24构成的绝缘基板(埋设层)34，并在绝缘基板34内埋设基板内元器件14。此处，绝缘基材22中预先设置有贯通孔30，因此能够避免热压时对基板内元器件14施加压力。因此，即使是大型的基板内元器件14也能不损坏地埋设于绝缘基板内。
[0047]接着，如图9所示，剥离支承板2。由此，能获得元器件内置基板的中间体40。该中间体40包括:绝缘基板34，该绝缘基板34的内部包含基板内元器件14 ;第一金属层4，该第一金属层4形成于该绝缘基板34的一个面(下表面)36上；以及第二金属层28,该第二金属层28形成于另一个面(上表面)38上。此处,第一金属层4的第一面3因支承板2的剥尚而露出。
[0048]接着，对于获得的中间体40，去除第一金属层4的规定部位，从而形成窗口(窗口形成工序)。
首先，如图10所示，检测出外部标记C、D的位置，利用钻孔机形成一并贯通两个金属层
4、28、绝缘基板34以及外部标记C、D的基准孔42、42。此处，外部标记C、D的位置检测利用在通常的X射线孔加工时所使用的X射线照射装置(未图示)来进行。
[0049]之后，将基准孔42作为基准，确定内部标记A、B以及基板内元器件14的端子20所在的部分(以下称为端子存在部)T，对于所确定的位置，利用通常使用的蚀刻法来从第一金属层4的第一面3 —侧去除第一金属层的一部分。由此，形成使内部标记Α、B与绝缘基板34局部露出的第一窗口 Wl、以及使包含端子存在部T的粘接层18的部位露出的第二窗口 W2。此时，如图11所示，各窗口 W1、W2形成得比这些内部标记A、B以及端子20、20要大。
[0050]接着，在端子 存在部T的粘接层18中形成过孔(过孔形成工序)。
首先，利用光学系统定位装置(未图示)的光学系统传感器来识别露出的内部标记A、
B。然后，将内部标记A、B的位置作为基准，来确定被粘接层18遮住的基板内元器件14的端子20的位置。之后，对确定的端子位置的粘接层18照射激光，例如照射二氧化碳激光来去除粘接层18，如图12所示，形成到达端子20为止的第一激光过孔(以下称为第一 LVH) 46。由此，露出基板内元器件14的端子20。此处，各窗口 W1、W2形成得比内部标记A、B以及端子20、20要大，因此在第一窗口 Wl中能识别所有内部标记A、B，在第二窗口 W2中能高效地对目标位置照射激光而不会被金属层4反射。
[0051]由上述方式可知，本发明的特征在于，在形成第一 LVH46时会再次使用基板内元器件14定位时所使用的内部标记A、B。即，本发明中，基板内元器件14的定位与第一LVH46的定位使用共同的标记，因此能发挥极高的定位精度，对于被粘接层18遮住的端子20，能够在正确的位置形成第一 LVH46。
[0052]接着，对形成有第一 LVH46的中间体40进行除胶渣处理来去除树脂残渣，之后实施镀敷处理而使铜析出到中间体40的表面，从而在第一 LVH46内填充铜。由此，形成使基板内元器件14的端子20与第一金属层4电连接的导通孔(导通孔形成工序)。
[0053]首先，在第一 LVH46内实施无电解镀铜处理，用铜覆盖第一 LVH46的内壁面以及基板内元器件14的端子20的表面。之后，实施镀铜处理，如图13所示，使覆盖包含第一 LVH46内部的整个第一金属层4的镀铜层48生长。由此，用铜填充第一 LVH46内部从而形成第一导通孔47,该第一导通孔47与第一金属层4 一体化,基板内兀器件14的端子20与第一金属层4电连接。[0054]接着，去除绝缘基板34的表面的第一金属层4以及第二金属层28的一部分，形成规定的布线图案50 (图案形成工序)。
利用通常的蚀刻法来去除两个金属层4、28的一部分。由此，如图14所示那样，能获得在表面具有规定的布线图案50的绝缘基板34内内置有基板内元器件14的元器件内置基板1，该基板内元器件14具有与该布线图案50电连接的端子20。
[0055]本发明中，由于不用预先在搭载预定区域S中开设用于填充金属的孔，因此粘接剂不会流出。由此，能够使用包含粘度较低的液体状的粘接剂在内的各种粘接剂。
[0056]如上所述那样获得的元器件内置基板I能在表面安装其他的电子元器件而构成模块基板。此外，也能够将该元器件内置基板I作为核心基板，使用通常进行的增层法来形成多层电路基板。
另外，在实施方式I的窗口形成工序中形成了第一窗口与第二窗口，但本发明并不限于该方式，也可以是仅形成第一窗口的方式。在该情况下，以从第一窗口露出的主标记(内部标记)为基准确定元器件的端子位置，例如利用铜直接法一并去除金属层和粘接层，从而形成过孔。
[0057]〔实施方式2〕
实施方式2与实施方式I的不同点仅在于,在实施方式I的标记形成工序中进一步形成用于放置基板内元器件14的基座60。由此，在对实施方式2进行的说明中，省略对与已经说明的工序相同的工序的详细说明。此外，对于与已经说明的结构构件以及部位发挥同一功能的部分标注相同的参照符号，并省略其说明。
[0058]在实施方式2的标记形成工序中，对于形成于第一金属层4上的成为掩膜层8的干膜，除了形成定位标记用的开口以外，还在要搭载基板内元器件14的搭载预定区域S内的规定位置形成基座60用的开口。然后，对具有这样的掩膜层8的包铜钢板6实施镀铜。由此，同时形成由铜制的柱状体构成的内部标记A、B、外部标记C、D以及基座60、60(参照图15)。此处，基座60的高度设定为与后续工序中形成的粘接层18所要求的厚度相同的尺寸。此处，基座60形成在搭载预定区域S内不会与要放置在其上的基板内元器件14的端子20重叠的位置上。
[0059]接着，在实施方式2的元器件搭载工序中，对第一金属层4的第二面5上的搭载预定区域S提供粘接剂16。此时，所提供的粘接剂16优选为液体状的粘接剂，如图16所示，涂布的厚度稍许覆盖基座60的程度即可，且覆盖住整个搭载预定区域S。
[0060]之后，在搭载预定区域S的规定位置搭载基板内元器件14(参照图17)。此时，基板内元器件14由于自重而局部地沉到粘接剂16中，其下表面15与基座60的上端部相抵接。由此，在第一金属层4的第二面5与基板内元器件14的下表面15之间，确保了规定厚度的空间，在该空间中形成了粘接层18。由此，粘接层18的厚度成为所设计的厚度，确保了所需的粘接强度与绝缘性。
[0061]接着，与实施方式I同样地经过埋设层形成工序、窗口形成工序、过孔形成工序、导通孔形成工序、图案形成工序，从而获得如图18所示的元器件内置基板3。详细而言，元器件内置基板3包括:绝缘基板34，该绝缘基板34的表面具有规定的布线图案50 ;以及内置于该绝缘基板34内的基板内元器件14，该基板内元器件14具有与布线图案50电连接的端子20。此外，该元器件内置基板3在第一金属层4上具有由柱状的铜柱构成的基座60，在该基座60上放置有基板内兀器件14。由此,基板内兀器件14的下表面15与第一金属层4的第二面5之间的尺寸不会比基座60的高度尺寸短，存在于其间的粘接层18的厚度成为所设计的厚度。
[0062]〔实施方式3〕
实施方式3与实施方式I的不同点在于，在埋设层形成工序之前增加了准备内部电路基板70的电路基板准备工序，以及在埋设层形成工序中还在埋设层(绝缘基板34)内埋设内部电路基板70。由此，在对实施方式3进行的说明中，省略对与已经说明的工序相同的工序的详细说明。此外，对于与已经说明的结构构件以及部位发挥同一功能的部分标注相同的参照符号，并省略其说明。
[0063]首先，在电路基板准备工序中所准备的内部电路基板70例如是在绝缘性基板即内部绝缘板72的两个表面形成有规定图案的内部导电电路74的2层电路基板。该内部电路基板70贯通内部绝缘板72，并且包括对内部绝缘板72的两个面的内部导电电路74之间进行电连接的内部过孔76、以及设置于内部绝缘板的规定位置的匹配标记78。
[0064]该内部过孔76是对内部绝缘板72上经过激光加工而形成的内部过孔80进行电镀填孔从而填充金属所形成的填充孔。此处，内部过孔76也可以利用保形电镀来形成。然而，在电路基板的高密度化这方面上填充孔较为有利。此外，在考虑高密度化的情况下，优选利用激光加工来形成内部过孔80，但在考虑生产性及成本等方面的情况下，也可以利用贯通钻来进行加工。
[0065]通过镀敷在内部绝缘板72的表面形成金属层，并将该金属层加工成规定形状的布线图案来形成内部导电电路74。此时，在加工布线图案的同时也一并形成匹配标记78。该匹配标记78设置在规定位置上，以在其与主标记(内部标记A、B)匹配时，内部电路基板70能配置在埋设层内所设计的位置。
[0066]此外，从图19可知，内部电路基板70具有贯通孔82。该贯通孔82形成为能让基板内元器件14贯通的大小。
[0067]在实施方式3的埋设层形成工序中，首先，准备比实施方式I中所使用的第一绝缘基材22要薄的第三绝缘基材84以及实施方式I中所使用的第二绝缘基材24。此处，第三绝缘基材84具有能让基板内元器件14插通的大小的贯通孔86，该贯通孔86形成在第三绝缘基材84与内部电路基板70层叠时会与内部电路基板70的贯通孔82连起来的位置。此夕卜，第三绝缘基材84以及内部电路基板70层叠后的厚度设定为比基板内元器件14的高度要高。
[0068]接着，在第一金属层4上进行依次层叠第三绝缘基材84、内部电路基板70、第二绝缘基材24以及要成为第二金属层28的铜箔的层叠操作。在该层叠操作中，首先在第一金属层4的上方保持内部电路基板70。然后，利用光学传感器识别第一金属层4上的内部标记A、B以及内部电路基板上的匹配标记78，这些内部标记A、B与匹配标记78在元器件内置基板的厚度方向上进行匹配，由此来对内部电路基板70进行定位。之后，在第一金属层4与内部电路基板70之间设置有第三绝缘基材84的状态下，使内部电路基板70朝着第一金属层4移动，将内部电路基板70隔着第三绝缘基材84放置在第一金属层4上。接着，在该内部电路基板70之上层叠第二绝缘基材24以及铜箔(28)，从而获得层叠体。此处，基板内元器件14贯通第三绝缘基材84的贯通孔86以及内部电路基板70的贯通孔82内部。接着，对整个所述层叠体进行热压。
[0069]在热压后，通过剥离支承板2，如图20所示，获得在绝缘基板34 (埋设层)内埋设有基板内元器件14、内部标记A、B、外部标记C、D、以及内部电路基板70的中间体90。
[0070]接着，在所获得的中间体90上形成第一窗口 Wl以及第二窗口 W2，并且在内部导电电路74的规定位置、例如与内部过孔76存在的部分相对应的位置形成第三窗口 W3。从图21可知,该第三窗口 W3形成在第一金属层4 一侧以及第二金属层28 —侧。第三窗口 W3能以基准孔42为基准与第一窗口 Wl同时形成，但本方式并不限于此。例如，能在形成第一窗口 Wl之后，以从第一窗口 Wl露出的内部标记A、B为基准形成第三窗口 W3。
[0071]接着，在从第三窗口 W3中露出的部分的埋设层中形成过孔。
首先，利用光学系统定位装置(未图示)的光学系统传感器来识别露出的内部标记A、
B。然后，以内部标记A、B为基准来确定被埋设层遮住的内部电路基板70的内部导电电路74的规定位置、例如内部过孔76存在的位置。之后，对与确定的内部导电电路74的规定位置相对应的部分的埋设层照射激光，例如照射二氧化碳激光来去除埋设层18，如图22所示，形成到达内部导电电路74为止的第二激光过孔(以下称为第二 LVH)92。由此，露出内部导电电路74的规定位置。
[0072]接着，对形成有第一 LVH46和第二 LVH92的中间体90进行除胶渣处理来去除树脂残渣，之后实施电镀填孔处理而使铜析出到中间体90的表面，并且在第一 LVH46和第二LVH92内填充铜。由此，形成对基板内元器件14的端子20与第一金属层4进行电连接的第一导通孔47，并且形成对内部电路基板70的内部导电电路74与第一金属层4以及第二金属层28进行电连接的第二导通孔94 (参照图23)。
[0073]之后，去除绝缘基板34的表面的第一金属层4以及第二金属层28的一部分，形成规定的布线图案50。
由此，如图24所示，可获得将内部电路基板70埋设在绝缘基板34 (埋设层)内的元器件内置基板100。
[0074]该实施方式3的元器件内置基板100中，通过填充孔来进行层间所有的电连接，因此成为所谓的任意层结构。在任意层结构的情况下，导通孔由金属填充，且在其上形成有布线图案，因此设计的自由度得以提高，此外，对于电路基板的高密度化具有效果。
[0075]此外，在元器件内置基板100中，从图24可知，第二导通孔94的直径形成得比第一导通孔47的直径要大。此时，从埋设元器件的性质方面来看，假设将绝缘基材84、24的厚度设定为粘接层18的厚度以上。因此，第二导通孔的深度可能在第一导通孔的深度以上。此时，考虑镀敷工序，使第二导通孔的孔径在第一导通孔以上，从而具有以下优点:能防止镀液循环的恶化，确保导通孔的镀敷品质。另外，也可以使第二导通孔94的直径与第一导通孔相同。
[0076]此处，在本实施方式3中，能在金属层4上的规定位置形成内部标记A、B、外部标记
C、D、以及内部电路基板定位用的基准标记88(参照图25)。以与主标记(内部标记A、B)相同的精度来形成该基准标记88。另一方面，内部电路基板70的匹配标记78也设置在与基准标记88相对应的规定位置。因此，在层叠操作时通过使基准标记88与内部电路基板70的匹配标记78相匹配，从而能够将内部电路基板70定位在所设计的规定位置。由此，在除了主标记以外还设置有基准标记88的情况下，具有如下优点。例如，即使在所述层叠操作时不得不将主标记形成在光学传感器难以识别的位置，也只要将基准标记88设置在所述光学传感器易于识别的位置，利用该基准标记88就能容易并且高精度地对内部电路基板70进行定位。
[0077]另外，在上述各实施方式中，基板内元器件14的定位以及LVH的定位的标记利用内部标记A及内部标记B，但本发明并不限于此，也可以是在基板内元器件14及LVH的定位时仅利用内部标记A及内部标记B中的某一方的方式。本发明的特征在于，在基板内元器件的定位以及设置LVH时端子位置的确定使用同一标记，即使仅利用内部标记A及内部标记B中的某一方也能具有足够高的定位精度。在上述实施方式中，作为进一步提高定位精度的优选方式，对使用内部标记A及内部标记B双方的方式进行了说明。
[0078]此外，本发明并不限于将主标记设置在搭载预定区域S附近的方式，也可以将主标记设置在远离搭载预定区域S的部分。例如，在大尺寸的工件上制作多个元器件内置基板，之后，从所述工件切割出并制造各个元器件内置基板，在该情况下，能在工件的边框部分形成主标记。
[0079]此外，本实施方式中，作为内置于绝缘基板内的元器件，并不限于封装元器件，也能将贴片元器件等其它各种电子元器件作为对象。
标号说明
[0080]1、3元器件内置基板 2支承板
3第一面 4第一金属层 5第二面 6包铜钢板 8掩膜层 12定位用标记
14电子元器件(基板内元器件)
16粘接剂
18粘接层
20端子
34绝缘基板
40中间体
46激光过孔(LVH)
47第一导通孔 50布线图案 60基座
70内部电路基板 72内部绝缘板 74内部导电电路 76内部过孔 78匹配标记80内部过孔94第二导通孔100元器件内置基板S搭载预定区域
【权利要求】
1.一种元器件内置基板的制造方法，该元器件内置基板在表面具有布线图案的绝缘基板内内置有电气或电子元器件，该电气或电子元器件具有与所述布线图案电连接的端子，其特征在于，包括如下工序: 标记形成工序，该标记形成工序中，在支承板上形成要成为所述布线图案的金属层，并在该金属层的与所述支承板相接的第一面的相反侧的第二面上形成由金属制的柱状体构成的主标记； 元器件搭载工序，该元器件搭载工序中，相对于所述金属层以所述主标记为基准来对所述元器件进行定位，以与所述元器件及所述端子之间隔着绝缘性粘接层的方式在所述金属层的第二面上搭载所述元器件； 埋设层形成工序，该埋设层形成工序中，在搭载有所述元器件的所述金属层的第二面上，形成作为埋设所述元器件及所述主标记的所述绝缘基板的埋设层； 窗口形成工序，该窗口形成工序中，在从所述金属层剥离所述支承板之后，从通过该剥离而露出的所述金属层的第一面一侧去除所述金属层的一部分，从而形成至少使所述主标记与所述埋设层局部露出的第一窗口； 过孔形成工序，该过孔形成工序中，以从所述第一窗口露出的所述主标记为基准来确定所述元器件的端子的位置，并形成到达所述端子为止的第一过孔； 导通孔形成工 序，该导通孔形成工序中，在对所述第一过孔实施镀敷处理之后，通过填充金属来形成第一导通孔；以及 图案形成工序，该图案形成工序中，将经由所述导通孔与所述端子电连接的所述金属层形成为所述布线图案。
2.如权利要求1所述的元器件内置基板的制造方法，其特征在于， 在所述标记形成工序中，在形成所述主标记的同时也在所述金属层的第二面上形成由金属制的柱状体构成的子标记， 并且在所述窗口形成工序之前，还包括贯通孔形成工序，该贯通孔形成工序中，利用X射线来确定所述子标记，并形成一并贯通所述金属层、所述子标记、以及所述埋设层的贯通孔， 所述窗口形成工序以所述贯通孔为基准来形成所述第一窗口。
3.如权利要求1所述的元器件内置基板的制造方法，其特征在于， 所述窗口形成工序中，进一步形成第二窗口，该第二窗口使包含与所述元器件的端子对应的位置的所述粘接层的部位露出， 所述过孔形成工序中，在从所述第二窗口露出的所述粘接层中形成到达所述端子为止的所述第一过孔。
4.如权利要求3所述的元器件内置基板的制造方法，其特征在于， 在所述标记形成工序中，在形成所述主标记的同时也在所述金属层的第二面上形成由金属制的柱状体构成的子标记， 并且在所述窗口形成工序之前，还包括贯通孔形成工序，该贯通孔形成工序中，利用X射线来确定所述子标记，并形成一并贯通所述金属层、所述子标记、以及所述埋设层的贯通孔， 所述窗口形成工序以所述贯通孔为基准来形成所述第一窗口及所述第二窗口。
5.如权利要求1至4任一项所述的元器件内置基板的制造方法，其特征在于， 在所述标记形成工序中，在形成所述主标记的同时，也在所述金属层的第二面上的所述元器件的搭载预定区域内且除去所述端子所在部分的位置上，形成由金属制的柱状体构成的基座， 在所述元器件搭载工序中，在所述基座上放置所述元器件，并且在所述元器件及所述端子与所述第二面之间设置所述粘接层。
6.如权利要求1至5任一项所述的元器件内置基板的制造方法，其特征在于， 在所述埋设层形成工序之前，还包括电路基板准备工序，在该电路基板准备工序中，准备要进一步埋设在所述埋设层内的内部电路基板，所述内部电路基板具有内部绝缘板、设置在所述内部绝缘板的两面的内部导电电路、以及设置于所述内部绝缘板上的规定位置的匹配标记， 在所述埋设层形成工序中，使所述匹配标记与所述主标记在所述元器件内置基板厚度方向上相匹配，且确保所述内部电路基板与所述金属层的第二面之间具有规定间隔，并在此状态下形成所述埋设层， 在所述过孔形成工序中，以从所述第一窗口露出的所述主标记为基准来确定所述内部导电电路的位置，进一步形成到达所述内部导电电路为止的第二过孔， 在所述导通孔形成工序中，对所述第二过孔进行金属镀敷从而进一步形成第二导通孔。
7.如权利要求6所述的元器件内置基板的制造方法，其特征在于， 在所述导通孔形成工序中，所述第二导通孔是对所述第二过孔实施电镀填孔并填充金属而形成的填充孔。
8.如权利要求6或7所述的元器件内置基板的制造方法，其特征在于， 在所述导通孔形成工序中，所述第二导通孔的直径形成为大于或等于所述第一导通孔的直径。
9.如权利要求1至8任一项所述的元器件内置基板的制造方法，其特征在于， 所述柱状体通过使用阻镀膜的图案电镀而形成。
10.如权利要求1至9任一项所述的元器件内置基板的制造方法，其特征在于， 所述粘接层由环氧类树脂或者聚酰亚胺类树脂形成。
11.如权利要求1至10任一项所述的元器件内置基板的制造方法，其特征在于， 所述元器件搭载工序中，在所述元器件的端子面向所述第二面一侧的状态下进行所述兀器件的搭载。
12.如权利要求1至11任一项所述的元器件内置基板的制造方法，其特征在于， 利用铝板作为所述支承板，利用粘贴在所述铝板上的铜箔作为所述金属层。
13.如权利要求1至11任一项所述的元器件内置基板的制造方法，其特征在于， 利用不锈钢板作为所述支承板，利用析出到所述不锈钢板上的镀铜膜作为所述金属层。
14.一种元器件内置基板，其特征在于， 利用权利要求1或3所记载的制造方法而制造得到。
15.如权利要求14所述的元器件内置基板，其特征在于，还具有在形成所述主标记的同时形成的权利要求2或4的所述子标记。
16.如权利要求14或15所述的元器件内置基板，其特征在于，还具有在形成所述主标记的同时形成的权利要求5的所述基座。
17.如权利要求14至16的任一项所述的元器件内置基板，其特征在于，还具有权利要求6的所 述内部电路基板。
【文档编号】H05K3/46GK104025728SQ201180074538
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2011年10月31日 优先权日:2011年10月31日
【发明者】清水良一, 松本徹, 长谷川琢哉, 今村圭男 申请人:名幸电子有限公司