JP2010141029A - プリント配線板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プリント配線板において、内蔵されたチップ部品における電極間の短絡を防止することである。
【解決手段】プリント配線板１０は、絶縁樹脂板２６と導体回路２８とを有する配線部材１２と、配線部材１２に設けられる接着層１４と、接着層１４に積層されるチップ部品１６と、接着層１４に積層され、可撓性絶縁樹脂シート３４と第２導体回路３６とを有する樹脂シート配線部材１８と、を含むチップ部品配線基体２０と、チップ部品配線基体２０と対向して配置される配線部材２２と、チップ部品配線基体２０と配線部材２２との間に設けられる絶縁樹脂体２４と、を備え、チップ部品配線基体２０は、樹脂シート配線部材に設けられ配線部材２２側へ折り曲げられてチップ部品を挿通させる一対の折り曲げ部３８ａ、３８ｂを有し、一対の折り曲げ部に設けられた導体回路３６とチップ部品の一対の電極３２ａ、３２ｂとが半田４０ａ、４０ｂで各々接続される。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリント配線板及びその製造方法に係り、特に、チップ部品が内蔵されたプリント配線板及びその製造方法に関する。

近年、携帯電話やデジタルカメラ等に代表される携帯電子機器において、製品の小型化、高機能化が急速に進んでいる。それにともない、それらの電子機器に搭載される部品にも、小型化、高機能化、大容量化等が要求されている。半導体パッケージにおいても、上記の流れから、１つのパッケージにＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップ等の電子チップ部品を複数個内包してシステム化するシステムインパッケージ技術が注目を浴びている。

また、パッケージの薄型化という点からは、Ｓｉウエハ薄型加工技術が発達してきた。最近では、ＩＣを１００μｍ厚程度まで薄肉化することが可能となったことを受け、プリント配線基板の内部にＩＣチップ等を埋め込む部品内蔵基板技術が注目されている。この部品内蔵基板は、プリント配線基板内部にＩＣチップ等のチップ部品を埋め込むことにより、従来に比べて、相対的に実装面積を増やすことができる。例えば、特許文献１には、電子部品からなる回路部品を埋め込んだ回路部品内蔵モジュールが記載されている。
特開２００４−１０３９９８号公報

ところで、半田を用いてＩＣチップ等のチップ部品を実装し、絶縁樹脂でモールドして積層する方法で製造されたプリント配線板では、その表面にチップ部品を実装するリフロー時の熱で、プリント配線板に内蔵されたチップ部品を電気接続している半田が再溶融し、内蔵されたチップ部品の電極間がショートする場合がある。

図８は、従来のチップ部品が内蔵されたプリント配線板８０の構成を示す断面図である。従来のプリント配線板８０は、例えば、絶縁層８２と、絶縁層８２の一方の面に形成された内層配線層８４と、内層配線層８４とスルーホール８６等で層間接続された表面配線層８８と、内層配線層８４と表面配線層８８との間に設けられる積層用樹脂９０と、内層配線層８４と半田９２で接続され、積層用樹脂９０に埋め込まれた内蔵チップ部品９４と、を含んで構成される。

従来のチップ部品が内蔵されたプリント配線板８０では、内蔵チップ部品９４の下方に隙間９６が形成されている。そのため、プリント配線板８０の表面に表面実装用チップ部品９８を実装する際の半田リフロー時に、内蔵チップ部品９４を接続している半田９２が再溶融し、再溶融した半田９２が隙間９６に流れ込み、内蔵チップ部品９４の電極間が短絡する可能性がある。

そこで、本発明の目的は、内蔵されたチップ部品における電極間の短絡を防止できるプリント配線板及びその製造方法を提供することである。

本発明に係るプリント配線板は、チップ部品が内蔵されたプリント配線板であって、第１絶縁樹脂板と、前記第１絶縁樹脂板の一方の面に設けられる第１導体回路と、を有する第１配線部材と、前記第１配線部材に設けられ、前記第１絶縁樹脂板の他方の面に設けられる接着層と、前記接着層の所定位置に配置され、チップ部品本体と、前記チップ部品本体の両端に対向して設けられる一対の電極と、を有するチップ部品と、可撓性を有する可撓性絶縁樹脂シートと、前記可撓性絶縁樹脂シートの一方の面に形成される第２導体回路と、を有し、前記接着層に第２導体回路側を向けて積層される樹脂シート配線部材と、を含むチップ部品配線基体と、前記チップ部品配線基体と対向して配置され、第２絶縁樹脂板を含む第２配線部材と、前記チップ部品配線基体と、前記第２配線部材と、の間に絶縁樹脂材料で形成され、前記チップ部品配線基体と前記第２配線部材とを一体化する絶縁樹脂体と、を備え、前記チップ部品配線基体は、前記樹脂シート配線部材に設けられ、前記第２配線部材側へ折り曲げられて前記チップ部品を挿通させる一対の折り曲げ部を有し、前記一対の折り曲げ部に設けられた前記第２導体回路と、前記チップ部品の一対の電極とが、各々半田で接続されることを特徴とする。

本発明に係るプリント配線板の製造方法は、チップ部品が内蔵されたプリント配線板の製造方法であって、第１絶縁樹脂板の一方の面に第１導体回路を形成し、前記第１絶縁樹脂板の他方の面に接着層を積層し、前記接着層の所定位置に、チップ部品本体と、前記チップ部品本体の両端に対向して設けられる一対の電極と、を有するチップ部品を配置して第１配線基材を成形する第１配線基材成形工程と、可撓性を有する可撓性絶縁樹脂シートの一方の面に第２導体回路を形成し、前記第２導体回路と接続される一対の半田バンプを形成し、前記半田バンプを含み、折り曲げ可能な一対の折り曲げ部を形成して樹脂シート配線基材を成形する樹脂シート配線基材成形工程と、前記第２導体回路を前記接着層に向けて前記樹脂シート配線基材と前記第１配線基材とを対向させて配置し、前記折り曲げ部を第１配線基材側と反対側に折り曲げて前記チップ部品を挿通し、前記チップ部品の各電極に各半田バンプを接触させてチップ部品配線予備基体を組み立てるチップ部品配線予備基体組立工程と、前記チップ部品配線予備基体を加熱して前記半田バンプをリフローし、前記チップ部品の各電極と、前記折り曲げ部に設けられた前記第２導体回路と、を半田接続してチップ部品配線基体を成形するチップ部品配線基体成形工程と、前記チップ部品配線基体と、第２絶縁樹脂板を含む第２配線基材と、を対向させて配置し、前記チップ部品配線基体と前記第２配線基材との間を絶縁樹脂材料で充填して絶縁樹脂体を成形する絶縁樹脂体成形工程と、を備えることを特徴とする。

本発明に係るプリント配線板の製造方法において、前記樹脂シート配線基材成形工程は、前記一対の半田バンプを挟んで略平行に対向して設けられた第１スリットと、前記一対の半田バンプの間に設けられ、前記対向して設けられた第１スリットに接続される第２スリットと、を形成して前記一対の折り曲げ部を設けることが好ましい。

上記構成のプリント配線板及びその製造方法によれば、内蔵されたチップ部品の電極と側方から半田接続され、チップ部品の下面には隙間が形成されないので、内蔵されたチップ部品における電極間の短絡を防止できる。

以下に、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、プリント配線板１０の構成を示す断面図である。プリント配線板１０は、第１配線部材１２と、接着層１４と、チップ部品１６と、樹脂シート配線部材１８と、を含むチップ部品配線基体２０と、第２配線部材２２と、絶縁樹脂体２４と、を備えている。

チップ部品配線基体２０は、第１配線部材１２と、接着層１４と、チップ部品１６と、樹脂シート配線部材１８と、を含んで構成される。

第１配線部材１２は、第１絶縁樹脂板２６と、第１絶縁樹脂板２６の一方の面に設けられる第１導体回路２８と、を有している。第１絶縁樹脂板２６には、例えば、ポリイミド樹脂で成形されたポリイミド樹脂フィルムが用いられる。ポリイミド樹脂フィルムには、例えば、厚みが２５μｍのフィルム材が用いられる。第１絶縁樹脂板２６を成形する合成樹脂は、ポリイミド樹脂に限定されることなく、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ビスマレイミドトリアジン（ＢＴ）樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂等の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を用いることができる。また、第１絶縁樹脂板２６を成形する合成樹脂には、液晶ポリマ（ＬＣＰ）等を用いてもよい。第１導体回路２８は、例えば、銅材料や銀材料等で形成されたリード配線層で構成される。

接着層１４は、第１配線部材１２に設けられ、第１絶縁樹脂板２６における第１導体回路２８と反対側の面に積層される。接着層１４には、例えば、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂で形成された接着フィルム等が用いられる。

チップ部品１６は、接着層１４の所定位置に配置される。チップ部品１６は、チップ部品本体３０と、チップ部品本体３０の両端に設けられた一対の電極３２ａ、３２ｂと、を有している。チップ部品本体３０は、例えば、略直方体状に形成されている。一対の電極３２ａ、３２ｂは、チップ部品本体３０の外側である両端に対向させて設けられる。一対の電極３２ａ、３２ｂは、例えば、略直方体状に形成されたチップ部品本体３０における長手方向の両端に設けられる。チップ部品１６には、例えば、ＩＣチップ、チップ抵抗、チップコンデンサ、チップインダクタ等が用いられる。

樹脂シート配線部材１８は、可撓性を有する可撓性絶縁樹脂シート３４と、可撓性絶縁樹脂シート３４の一方の面に形成される第２導体回路３６と、を有している。可撓性絶縁樹脂シート３４は、第２導体回路３６側を接着層１４に向けて積層される。可撓性絶縁樹脂シート３４には、ポリイミド樹脂、液晶ポリマ（ＬＣＰ）等で成形され、柔軟で折り曲げ可能な可撓性を有する絶縁樹脂シート３４が用いられる。なお、可撓性絶縁樹脂シート３４には、シート状に限定されることなく、フィルム状に成形された絶縁樹脂フィルムも含まれる。第２導体回路３６は、例えば、銅材料や銀材料等で形成されたリード配線層で構成される。

樹脂シート配線部材１８は、第１配線部材１２側と反対側へ折り曲げられてチップ部品１６を挿通させる開口を形成する一対の折り曲げ部３８ａ、３８ｂを有している。チップ部品１６は、折り曲げ部３８ａ、３８ｂを折り曲げて形成された開口に挿通される。樹脂シート配線部材１８は、折り曲げ可能な可撓性絶縁樹脂シート３４で形成されているので、折り曲げ部３８ａ、３８ｂを容易に折り曲げることができる。一対の折り曲げ部３８ａ、３８ｂに形成された第２導体回路３６と、チップ部品本体３０の両端に設けられた一対の電極３２ａ、３２ｂとは、半田４０ａ、４０ｂにより電気接続される。

第２配線部材２２は、第２絶縁樹脂板４２を含んで構成され、チップ部品配線基体２０と対向させて配置される。第２絶縁樹脂板４０は、例えば、ポリイミド樹脂、液晶ポリマ（ＬＣＰ）等の絶縁樹脂材料で成形される。第２配線部材２２には、第２絶縁樹脂板４０におけるチップ部品配線基体２０と反対側の面に、例えば、銅材料や銀材料等で形成されたリード配線層で構成される導体回路を設けてもよい。また、第２絶縁樹脂板４０のチップ部品配線基体２０側に、例えば、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂で形成されたフィルム接着剤４４等を設けてもよい。

絶縁樹脂体２４は、チップ部品配線基体２０と第２配線部材２２との間に設けられ、絶縁性樹脂材料で形成される。絶縁樹脂体２４は、チップ部品配線基体２０と第２配線部材２２とを一体化して、チップ部品１６を封止する機能等を有している。絶縁性樹脂材料には、熱硬化性ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。

次に、プリント配線板１０の製造方法について説明する。

プリント配線板１０の製造方法は、第１配線基材を成形する第１配線基材成形工程と、樹脂シート配線基材を成形する樹脂シート配線基材成形工程と、チップ部品配線予備基体を組み立てるチップ部品配線予備基体組立工程と、チップ部品配線基体を成形するチップ部品配線基体成形工程と、絶縁樹脂体を成形する絶縁樹脂体成形工程と、を備えている。

第１配線基材成形工程は、第１絶縁樹脂板２６の一方の面に第１導体回路２８を形成し、第１絶縁樹脂板２６の他方の面に接着層１４を積層し、接着層１４の所定位置に、チップ部品本体３０と、チップ部品本体３０に両端に対向して設けられる一対の電極３２ａ、３２ｂと、を有するチップ部品１６を配置して第１配線基材４５を成形する工程である。

図２は、第１配線基材４５を成形する工程を示す断面図である。第１配線基材４５の成形方法は、第１絶縁樹脂板２６の一方の面に第１導体層４６が設けられた第１積層板４８を準備する工程と、第１積層板４８の第１導体層４６をエッチィングして第１導体回路２８を形成する工程と、第１積層板４８の他方の面に接着層１４を積層する工程と、接着層１４の所定位置にチップ部品１６を配置する工程と、を備えている。

第１積層板４８は、図２（ａ）に示すように、第１絶縁樹脂板２６と、第１絶縁樹脂板２６の一方の面に積層された第１導体層４６と、を備えている。第１積層板４８には、例えば、片面銅張板（ＣＣＬ：Ｃｏｐｐｅｒ Ｃｌａｄ Ｌａｍｉｎａｔｅ）が用いられる。

第１絶縁樹脂板２６は、上述したように、ポリイミド樹脂、液晶ポリマ（ＬＣＰ）等の絶縁樹脂材料で成形される。また、第１導体層４６は、第１絶縁樹脂板２６の一方の面に、例えば、９μｍの厚みの銅層で形成される。

片面銅張板には、銅箔にポリイミドワニスを塗布してワニスを硬化させる、いわゆるキャスティング法により成形された片面銅張板を用いてもよいし、ポリイミド樹脂フィルムに導電性シード層をスパッタリング法で形成し、導電性シード層に電解銅めっき法等で銅層を形成して成形した片面銅張板を用いてもよいし、圧延銅箔または電解銅箔と、ポリイミド樹脂フィルムとを接着剤で貼り合わせて成形した片面銅張板を用いてもよい。

第１導体回路２８は、図２（ｂ）に示すように、第１積層板４８の第１導体層４６をエッチングすることにより形成される。エッチングは、第１導体層４６の表面にフォトリソグラフィ技術によりエッチングレジストを形成した後、エッチャントを用いて第１導体層４６を化学エッチングして行われる。

接着層１４は、図２（ｃ）に示すように、第１絶縁樹脂板２６の第１導体回路２８と反対側の他方の面に設けられる。接着層１４は、例えば、エポキシ樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂等の熱硬化性フィルム接着剤、熱可塑性ポリイミド樹脂系フィルム接着剤等の熱可塑性フィルム接着剤で形成される。接着層１４の厚みは、例えば、２５μｍである。また、接着層１４は、樹脂フィルム接着剤で形成されることに限定されることなく、第１絶縁樹脂板２６の表面にワニス状の樹脂液を塗布して設けられてもよい。

チップ部品１６は、図２（ｄ）に示すように、接着層１４の所定位置に配置される。チップ部品１６は、例えば、チップマウンタ等を用いて接着層１４に設けられる。チップ部品１６は、一対の電極３２ａ、３２ｂが第１絶縁樹脂板２６の板方向に対向するようにして配置される。チップ部品１６を接着層１４に配置する際に、チップ部品１６のマウントする所定位置を加熱することにより接着剤の粘着性をより高くしてチップ部品１６を配置することで、チップ部品１６の位置ズレ等を抑えることができる。また、チップ部品１６と接着層１４との間の粘着性をより向上させるため、チップ部品１６が置かれる所定位置にフラックス等を塗布してもよい。

次に、樹脂シート配線基材を成形する樹脂シート配線基材成形工程について説明する。

樹脂シート配線基材成形工程は、可撓性絶縁樹脂シート３４の一方の面に第２導体回路３６を形成し、第２導体回路３６と接続される一対の半田バンプを形成し、各々半田バンプを含み、折り曲げ可能な一対の折り曲げ部３８ａ、３８ｂを形成して樹脂シート配線基材を成形する工程である。

図３と図４とは、樹脂シート配線基材４９を成形する工程を示す断面図である。樹脂シート配線基材成形工程は、可撓性を有する可撓性絶縁樹脂シート３４の一方の面に第２導体層５０が設けられた第２積層板５２を準備する工程と、第２導体層５０をエッチィングして第２導体回路３６を形成する工程と、第２導体回路３６と接続された一対の半田バンプ５４ａ、５４ｂを形成する工程と、各半田バンプ５４ａ、５４ｂを含み、折り曲げ可能な折り曲げ部３８ａ、３８ｂを形成する工程と、を備えている。

第２積層板５２は、図３（ａ）に示すように、可撓性絶縁樹脂シート３４と、可撓性絶縁樹脂シート３４の一方の面に積層された第２導体層５０と、を備えている。第２積層板５２には、折り曲げ可能な片面銅張フィルム等が用いられる。

第２導体回路３６は、図３（ｂ）に示すように、第２積層板５２の第２導体層５０をエッチングすることにより形成される。第２導体回路３６は、例えば、第１導体回路２８と同様な方法で形成される。

一対の半田バンプ５４ａ、５４ｂは、図３（ｃ）に示すように、第２導体回路３６側に設けられ、第２導体回路３６のリード配線層と接続されて形成される。一対の半田バンプ５４ａ、５４ｂは、第２導体回路３６の所定位置に、所定間隔で半田ペースト等をスクリーン印刷しリフローさせて略半球状に形成される。半田バンプ５４ａと半田バンプ５４ｂとの間の間隔は、チップ部品１６における一方の電極３２ａから他方の電極３２ｂまでの長手方向の長さである横幅等に基づいて定められる。

一対の折り曲げ部３８ａ、３８ｂは、各半田バンプ５４ａ、５４ｂを含み、折り曲げ可能に形成される。図４は、折り曲げ部３８ａ、３８ｂを形成した樹脂シート配線基材４９の構成を示す図であり、図４（ａ）は、樹脂シート配線基材４９の平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＡ−Ａ方向における樹脂シート配線基材４９の断面図である。

各半田バンプ５４ａ、５４ｂを含む一対の折り曲げ部３８ａ、３８ｂは、一対の半田バンプ５４ａ、５４ｂを挟んで略平行に対向して設けられる第１スリット６２ａ、６２ｂと、半田バンプ５４ａと半田バンプ５４ｂとの間に設けられ、対向して設けられた第１スリット６２ａ、６２ｂに接続され、半田バンプ５４ａと半田バンプ５４ｂとを分ける第２スリット６４と、を形成して設けられる。第２スリット６４は、例えば、第１スリット６２ａ、６２ｂのスリット方向に対して略直交方向に形成される。これにより、半田バンプ５４ａを含む折り曲げ部３８ａと、半田バンプ５４ｂを含む折り曲げ部３８ｂとは、略矩形状に折り曲げ可能に形成される。

第１スリット６２ａ、６２ｂの長さと、第２スリット６４の幅とは、折り曲げ部３８ａ、３８ｂを折り曲げたときに形成される開口がチップ部品１６を挿通可能なように、チップ部品１６の大きさに基づいて定められる。

例えば、第１スリット６２ａ、６２ｂの長さは、チップ部品１６における一方の電極３２ａから他方の電極３２ｂまでの長手方向の長さである横幅と、可撓性絶縁樹脂シート３４から半田バンプ５４ａの頂点までの距離である半田バンプ５４ａの高さと、可撓性絶縁樹脂シート３４から半田バンプ５４ｂの頂点までの距離である半田バンプ５４ｂの高さと、を合わせた長さより長い距離で形成される。また、第１スリット６２ａと第１スリット６２ｂとの間の間隔は、チップ部品１６の長手方向に対して略直交方向の奥行幅より長く設けられる。これにより、折り曲げ部３８ａ、３８ｂを折り曲げて形成された開口にチップ部品１６を挿通させることができる。

第２スリット６４における第一スリット方向の幅は、折り曲げ部３８ａ、３８ｂを折り曲げたときに、折り曲げ部３８ａ、３８ｂにおける層間方向の高さが、チップ部品１６の高さより低くなるように形成されることが好ましい。第１スリット６２ａ、６２ｂと、第２スリット６４とは、例えば、金型加工、ＶＩＣ加工、レーザ加工、ドリルルータ加工等で可撓性絶縁樹脂シート３４を加工して形成される。

次に、チップ部品配線予備基体を組み立てるチップ部品配線予備基体組立工程について説明する。

チップ部品配線予備基体組立工程は、第２導体回路３６側を接着層１４に向けて樹脂シート配線基材４９と第１配線基材４５とを対向させて配置し、折り曲げ部３８ａ、３８ｂを第１配線基材４５側と反対側に折り曲げてチップ部品１６を挿通し、チップ部品１６の各電極３２ａ、３２ｂに各々半田バンプ５４ａ、５４ｂを接触させてチップ部品配線予備基体を組み立てる工程である。

図５は、チップ部品配線予備基体７０を組み立てる工程を示す断面図であり、図５（ａ）は、第１配線基材４５と樹脂シート配線基材４９とを位置合わせした状態を示す断面図であり、図５（ｂ）は、チップ部品配線予備基体７０を組み立てた状態を示す断面図である。

第１配線基材４５と樹脂シート配線基材４９とは、図５（ａ）に示すように、位置合わせされる。第１配線基材４５と樹脂シート配線基材４９とは、第１配線基材４５に設けられたチップ部品１６と、樹脂シート配線基材４９に設けられた半田バンプ５４ａ、５４ｂとが対向するようにして配置される。

また、第１配線基材４５に樹脂シート配線基材４９を積層するための積層治具７２が準備される。積層治具７２は、チップ部品１６より大きい開口部７４を有している。開口部７４は、チップ部品１６における一方の電極３２ａから他方の電極３２ｂまでの長手方向における横幅と、チップ部品１６の長手方向に対して略直交方向の奥行幅とで形成される領域より大きい開口面積で形成される。また、積層治具７２の開口部７４は、折り曲げ部３８ａ、３８ｂを折り曲げて開口部７４の内面に可撓性絶縁樹脂シート３４を当接させたとき、半田バンプ５４ａ、５４ｂの頂部がチップ部品１６の電極３２ａ、３２ｂと接触する大きさで形成されることが好ましい。

積層治具７２は、開口部７４の内側にチップ部品１６が位置するように位置合わせされる。積層治具７２は、例えば、ステンレス鋼等で所定形状に成形される。積層治具７２は、一体のものに限定されることなく、分割構造としてもよい。なお、後述する半田バンプ５４ａ、５４ｂのリフロー時に半田の濡れ性をより向上させるため、半田バンプ５４ａ、５４ｂにフラックス等を転写しておくことが好ましい。

樹脂シート配線基材４９は、図５（ｂ）に示すように、第１配線基材４５に積層される。樹脂シート配線基材４９の折り曲げ部３８ａ、３８ｂを第１配線基材４５側と反対側に折り曲げた状態で、樹脂シート配線基材４９が第１配線基材４５に積層される。折り曲げ部３８ａ、３８ｂが折り曲げられて形成された開口には、第１配線基材４５に設けられたチップ部品１６が挿通される。

次に、積層治具７２で樹脂シート配線基材４９を第１配線基材４５に押圧した状態で仮接着のために真空熱ラミネート処理する。これにより、第１配線基材４５と樹脂シート配線基材４９とが、気泡を抑えた状態で仮接着される。そして、積層治具７２の開口部７４に合わせて樹脂シート配線基材４９の折り曲げ部３８ａ、３８ｂが、第１配線基材４５側と反対側に折り曲げられ、折り曲げ部３８ａ、３８ｂに設けられた半田バンプ５４ａ、５４ｂが、チップ部品１６の電極３２ａ、３２ｂに各々接触する。なお、積層治具７２における開口部７４の開口面積、チップ部品１６のサイズ、半田バンプ５４ａ、５４ｂの高さ、樹脂シート配線基材４９の折り曲げ部３８ａ、３８ｂのサイズを調整することにより、異なるサイズのチップ部品１６を用いる場合でも成形することができる。

次に、チップ部品配線基体２０を成形するチップ部品配線基体成形工程について説明する。

チップ部品配線基体成形工程は、チップ部品配線予備基体７０を加熱して半田バンプ５４ａ、５４ｂをリフローし、チップ部品１６の各電極３２ａ、３２ｂと、折り曲げ部３８ａ、３８ｂに設けられた第２導体回路３６と、を半田接続してチップ部品配線基体２０を成形する工程である。

図６は、チップ部品配線基体２０を成形する工程を示す断面図である。図６に示すように、チップ部品配線予備基体７０を加熱して、半田バンプ５４ａ、５４ｂをリフローさせる。それにより、樹脂シート配線基材４９の折り曲げ部３８ａ、３８ｂに形成された第２導体回路３６と、チップ部品１６の電極３２ａ、３２ｂとの間が半田４０ａ、４０ｂで接続される。

また、リフロー時に、樹脂シート配線基材４９の剛性と、半田４０ａ、４０ｂの表面張力とにより、折り曲げ部３８ａ、３８ｂが傾斜してチップ部品１６の電極３２ａ、３２ｂと半田接続される。チップ部品配線予備基体７０を加熱することにより、接着層１４に熱硬化性フィルム接着剤を使用した場合には、接着剤が加熱硬化することにより第１配線基材４５と樹脂シート配線基材４９とが接合される。そして、チップ部品配線基体２０から積層治具７２が取り外される。

次に、絶縁樹脂体２４を成形する絶縁樹脂体成形工程について説明する。

絶縁樹脂体成形工程は、チップ部品配線基体２０と、第２絶縁樹脂板４２を含む第２配線基材７６と、を対向させて配置し、チップ部品配線基体２０と第２配線基材７６との間を絶縁樹脂材料で充填して絶縁樹脂体２４を成形する工程である。

図７は、絶縁樹脂体２４を成形する工程を示す断面図であり、図７（ａ）は、チップ部品配線基体２０と、第２配線基材７６と、絶縁樹脂材料７８と、を位置決めした状態を示す断面図であり、図７（ｂ）は、絶縁樹脂体２４を成形した状態を示す断面図である。

第２配線基材７６は、第２絶縁樹脂板４２を含んで構成される。第２絶縁樹脂板４２には、例えば、ポリイミド樹脂等で成形された絶縁樹脂板を用いることができる。第２配線基材７６は、第２絶縁樹脂板４２の一方の面にフィルム接着剤４４が設けられていることが好ましい。また、第２配線基材７６には、第２絶縁樹脂板４２の他方の面に導体回路が設けられていてもよい。

絶縁樹脂材料７８には、例えば、半硬化状態に調製された熱硬化性樹脂プリプレグ等の熱硬化性樹脂前駆体を用いることができる。熱硬化性樹脂プリプレグ等は、チップ部品配線基体２０の樹脂シート配線基材４９に積層される。熱硬化性樹脂プリプレグ等は、例えば、一対の折り曲げ部３８ａ、３８ｂの周りに積層される。熱硬化性樹脂プリプレグ等を積層して形成されたプリプレグ積層体における層間方向の厚みは、チップ部品１６の層間方向の高さと略同じであることが好ましい。

次に、チップ部品配線基体２０と、第２配線基材７６と、絶縁樹脂材料７８と、を位置決めした後、真空熱プレスする。絶縁樹脂材料７８は、加熱されることにより樹脂粘度が下がり、チップ部品配線基体２０と第２配線基材７６との間の隙間に流れ込んで充填される。その後、絶縁樹脂材料７８は加熱硬化して絶縁樹脂体２４に成形されチップ部品１６が封止されてプリント配線板１０が製造される。なお、層間導通を得るために、更に、プリント配線板１０の層間方向にスルーホールやレーザビアホール等を形成してもよい。

以上、上記構成のプリント配線板によれば、チップ部品配線基体は、樹脂シート配線部材に設けられ、第２配線部材側へ折り曲げられてチップ部品を挿通させる一対の折り曲げ部を有し、一対の折り曲げ部に設けられた第２導体回路と、チップ部品の一対の電極とが、各々半田で接続されているので、チップ部品の電極とは側方から半田接続され、チップ部品の下面には接着層が設けられている。それにより、チップ部品の下面には隙間が形成されていないため、電子部品等の表面実装時にチップ部品の電極に接続された半田が再溶融してもチップ部品の電極間の短絡を防止することができる。

上記構成のプリント配線板によれば、チップ部品の電極と側方から半田接続することにより、例えば、半田接続の電極部分をソルダーレジスト等で被覆してチップ部品における電極間の短絡を防止する構造よりも、チップ部品の層間方向の厚みと略同じ厚みでプリント配線板を形成することができるので、プリント配線板をより薄く形成することができる。

本発明の実施の形態において、プリント配線板の構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態において、第１配線基材を成形する工程を示す断面図である。 本発明の実施の形態において、樹脂シート配線基材を成形する工程を示す断面図である。 本発明の実施の形態において、樹脂シート配線基材を成形する工程を示す断面図である。 本発明の実施の形態において、チップ部品配線予備基体を組み立てる工程を示す断面図である。 本発明の実施の形態において、チップ部品配線基体を成形する工程を示す断面図である。 本発明の実施の形態において、絶縁樹脂体を成形する工程を示す断面図である。 従来のチップ部品が内蔵されたプリント配線板の構成を示す断面図である。

符号の説明

１０ プリント配線板Ａ
１２ 第１配線部材
１４、４４ 接着層
１６ チップ部品
１８ 樹脂シート配線部材
２０ チップ部品配線基体
２２ 第２配線部材
２４ 絶縁樹脂体
２６ 第１絶縁樹脂板
２８ 第１導体回路
３０ チップ部品本体
３２ａ、３２ｂ 電極
３４ 可撓性絶縁樹脂シート
３６ 第２導体回路
３８ａ、３８ｂ 折り曲げ部
４０ａ、４０ｂ 半田
４２ 第２絶縁樹脂板
４４ フィルム接着剤
４５ 第１配線基材
４６ 第１導体層
４８ 第１積層板
４９ 樹脂シート配線基材
５０ 第２導体層
５２ 第２積層板
５４ａ、５４ｂ 半田バンプ
６２ａ、６２ｂ 第１スリット
６４ 第２スリット
７０ チップ部品配線予備基体
７２ 積層治具
７４ 開口部
７６ 第２配線基材
７８ 絶縁樹脂材料
８０ プリント配線板
８２ 絶縁層
８４ 内層配線層
８６ スルーホール
８８ 表面配線層
９０ 積層用樹脂
９２ 半田
９４ 内蔵チップ部品
９６ 表面実装チップ部品
９８ 隙間

Claims (3)

1. チップ部品が内蔵されたプリント配線板であって、
   第１絶縁樹脂板と、前記第１絶縁樹脂板の一方の面に設けられる第１導体回路と、を有する第１配線部材と、
   前記第１配線部材に設けられ、前記第１絶縁樹脂板の他方の面に設けられる接着層と、
   前記接着層の所定位置に配置され、チップ部品本体と、前記チップ部品本体の両端に対向して設けられる一対の電極と、を有するチップ部品と、
   可撓性を有する可撓性絶縁樹脂シートと、前記可撓性絶縁樹脂シートの一方の面に形成される第２導体回路と、を有し、前記接着層に第２導体回路側を向けて積層される樹脂シート配線部材と、
   を含むチップ部品配線基体と、
   前記チップ部品配線基体と対向して配置され、第２絶縁樹脂板を含む第２配線部材と、
   前記チップ部品配線基体と、前記第２配線部材と、の間に絶縁樹脂材料で形成され、前記チップ部品配線基体と前記第２配線部材とを一体化する絶縁樹脂体と、
   を備え、
   前記チップ部品配線基体は、前記樹脂シート配線部材に設けられ、前記第２配線部材側へ折り曲げられて前記チップ部品を挿通させる一対の折り曲げ部を有し、前記一対の折り曲げ部に設けられた前記第２導体回路と、前記チップ部品の一対の電極とが、各々半田で接続されることを特徴とするプリント配線板。
2. チップ部品が内蔵されたプリント配線板の製造方法であって、
   第１絶縁樹脂板の一方の面に第１導体回路を形成し、前記第１絶縁樹脂板の他方の面に接着層を積層し、前記接着層の所定位置に、チップ部品本体と、前記チップ部品本体の両端に対向して設けられる一対の電極と、を有するチップ部品を配置して第１配線基材を成形する第１配線基材成形工程と、
   可撓性を有する可撓性絶縁樹脂シートの一方の面に第２導体回路を形成し、前記第２導体回路と接続される一対の半田バンプを形成し、前記半田バンプを含み、折り曲げ可能な一対の折り曲げ部を形成して樹脂シート配線基材を成形する樹脂シート配線基材成形工程と、
   前記第２導体回路を前記接着層に向けて前記樹脂シート配線基材と前記第１配線基材とを対向させて配置し、前記折り曲げ部を第１配線基材側と反対側に折り曲げて前記チップ部品を挿通し、前記チップ部品の各電極に各半田バンプを接触させてチップ部品配線予備基体を組み立てるチップ部品配線予備基体組立工程と、
   前記チップ部品配線予備基体を加熱して前記半田バンプをリフローし、前記チップ部品の各電極と、前記折り曲げ部に設けられた前記第２導体回路と、を半田接続してチップ部品配線基体を成形するチップ部品配線基体成形工程と、
   前記チップ部品配線基体と、第２絶縁樹脂板を含む第２配線基材と、を対向させて配置し、前記チップ部品配線基体と前記第２配線基材との間を絶縁樹脂材料で充填して絶縁樹脂体を成形する絶縁樹脂体成形工程と、
   を備えることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
3. 請求項２に記載のプリント配線板の製造方法であって、
   前記樹脂シート配線基材成形工程は、前記一対の半田バンプを挟んで略平行に対向して設けられた第１スリットと、前記一対の半田バンプの間に設けられ、前記対向して設けられた第１スリットに接続される第２スリットと、を形成して前記一対の折り曲げ部を設けることを特徴とするプリント配線板の製造方法。

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