JP2010141282A

JP2010141282A - 部品内蔵基板及びその製造方法

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Publication number: JP2010141282A
Application number: JP2009103689A
Authority: JP
Inventors: Motoaki Tani; 元昭谷
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2008-11-12
Filing date: 2009-04-22
Publication date: 2010-06-24
Anticipated expiration: 2029-04-22
Also published as: JP5589302B2

Abstract

【課題】部品内蔵基板及びその製造方法に関し、部品内蔵基板を用いたシステムインパッケージ或いはモジュールの低背化、小面積化且つ低コスト化を可能にする。
【解決手段】内蔵部品を搭載した部品内蔵基板の基板最表面実装部より低い層に外付け部品を接続する端子を有する部品内蔵基板の前記外付け部品を接続する端子の露出部を囲む表面実装部の下層を構成する第２の樹脂シートを、他の層のボンディング用の第１の樹脂シートより樹脂の流動性が低い樹脂シートにする。
【選択図】図１

Description

本発明は部品内蔵基板及びその製造方法に関するものであり、例えば、システムインパッケージ或いはモジュールに用いる部品内蔵基板を、低背化、小面積化及び低コスト化するための構成に関するものである。

近年、電子機器に対する小型化、高性能化及び低価格化等の要求に伴い、プリント配線板の微細化、多層化、及び電子部品の高密度実装化が急速に進み、プリント配線板に対して半導体チップなどの電子部品を多層回路基板内に内蔵する部品内蔵基板の開発が行われている。

これは、部品を薄いコア基板に実装した後、部品搭載エリアを開口したビルドアップ基板用のビルドアップ絶縁材料、又は、プリプレグ（ガラスファイバクロス含有樹脂或いはカーボンファイバクロス含有樹脂のＢステージ状態）等の絶縁材料で積層・硬化して形成するものが主流である（例えば、特許文献１或いは特許文献２参照）。

この場合、コア基板に実装された半導体素子等の内蔵部品は、部品搭載部を開口したプリプレグ等で埋め込む際に、側面からのプリプレグの樹脂と上面からのプリプレグの樹脂により表面及び側面が埋め込まれることになる。

なお、プリプレグを用いない場合に、半導体チップを搭載した実装基板を貫通ピラーを設けた枠状樹脂基板を介して積層することも提案されている。その場合、枠状樹脂基板の熱や応力に起因する変形による半導体チップの信頼性の低下を防止するために、半導体チップを枠状樹脂基板を構成する樹脂より低弾性の樹脂で覆うことも提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００４−１６３７２２号公報特開２００８−２４４１９１号公報特開２００６−１２０９３５号公報

しかし、高密度システムインパッケージ或いはモジュールは、部品内蔵基板を用いることによって面積は小さくなるが、システムインパッケージ或いはモジュールの厚さが厚くなるという問題が新たに生ずる。

即ち、部品内蔵基板の表面実装部に薄い半導体チップだけではなくコンデンサ、抵抗或いは水晶発振子等の背の高い電子部品を実装すると、背の高い電子部品によってシステムインパッケージ或いはモジュールの厚さが厚くなる。

部品内蔵基板を用いない場合は、薄くできるが、面積は大きいままであり、システムインパッケージ或いはモジュールの低背化と小面積化の両立が課題である。また、部品内蔵基板を製造後に機械加工により「ざぐり」を形成し、実装高さを低くしシステムインパッケージ、又は、モジュールの低背化を図る方法も考えられるが、「ざぐり」工程は非常に高コストという問題がある。

そこで、本発明者は、部品内蔵基板製造後に「ざぐり」を形成しない方法として、予め開口部を形成したプリント板基材を接着性を有する樹脂シート、例えば、Ｂステージのプリプレグ等で貼り合わせる方法を試みた。

しかし、樹脂シートを構成する接着樹脂の流動性が高い場合は、開口部の接続端子の領域にまで接着樹脂が流れ出すという問題がある。

したがって、本発明は、部品内蔵基板を用いたシステムインパッケージ或いはモジュールの低背化、小面積化且つ低コスト化を可能にすることを目的とする。

本発明の一観点からは、内蔵部品を搭載した部品内蔵基板の基板最表面実装部より低い層に外付け部品を接続する端子を有する部品内蔵基板であって、前記外付け部品を接続する端子の露出部を囲む表面実装部の下層を構成する第２の樹脂シートが、他の層のボンディング用の第１の樹脂シートより樹脂の流動性が低い樹脂シートである部品内蔵基板が提供される。

また、本発明の別の観点からは、内蔵部品を搭載した部品内蔵基板の基板最表面実装部より低い層に外付け部品を接続する端子を有する部品内蔵基板であって、前記外付け部品を接続する端子の露出部を囲む表面実装部の下層を構成する流動性樹脂シートの内の内蔵部品の上部及び側面に接する部分の少なくとも一部に、前記流動性樹脂シートより硬化前に流動性が高くなる樹脂が含まれている部品内蔵基板が提供される。

また、本発明の別の観点からは、部品内蔵基板の中間層となる回路を形成した繊維強化樹脂層に半硬化のボンディング用の第１の樹脂シートを重ねた状態で予め外付け部品用の第１の開口部を形成する工程と、前記部品内蔵基板の表面層となる回路を形成した繊維強化樹脂層に前記第１の樹脂シートを構成する樹脂よりも低流動性の樹脂を用いた半硬化のボンディング用の第２の樹脂シートを重ねた状態で予め前記内蔵部品の実装箇所に対応する第２の開口部を形成する工程と、前記第２の開口部を形成した表面層及び前記第１の開口部を形成した中間層を内蔵部品を搭載した下層基板上に一括積層して圧接する工程とを有する部品内蔵基板の製造方法が提供される。

さらに、本発明の別の観点からは、樹脂シートの内蔵部品に対向する位置に、前記樹脂シートより流動性の高い第１の樹脂シートを部分的に貼り付ける工程と、前記部品内蔵基板の表面層となる回路を形成した繊維強化樹脂層に半硬化のボンディング用の樹脂シートを重ねた状態で予め外付け部品用の第２の開口部を形成する工程と、前記内蔵部品の上部に前記樹脂シートより硬化前に流動性が高くなる高流動性樹脂を設ける工程と、前記第１の開口部を形成した表面層及び前記第２の開口部を形成した中間層を前記内蔵部品を搭載した下層基板上に一括積層して圧接する工程とを有する部品内蔵基板の製造方法が提供される。

開示の部品内蔵基板及びその製造方法によれば、表面層における開口部の接続端子の領域にまで接着樹脂が流れ出すことがない。また、内蔵部品の蓋部（上部）の役割を果たすため、良好な樹脂埋め込み性を有する接着性の樹脂シートや樹脂シートより硬化前に流動性が高くなる樹脂を部品内蔵基板に適用することにより、低背化システムインパッケージ、又は、モジュールを実現することができる。

また、「ざぐり」工程を必要としない部品内蔵基板を用いているので、高密度システムインパッケージ或いはモジュールにおいて、低背化と小面積化の両立が低コストで可能となる。

本発明の実施の形態の説明図である。ボイド発生とボイド対策の説明図である。本発明の実施例１の部品内蔵基板の途中までの製造工程の説明図である。本発明の実施例１の部品内蔵基板の図３以降の製造工程の説明図である。本発明の実施例２の部品内蔵基板の途中までの製造工程の説明図である。本発明の実施例２の部品内蔵基板の図５以降の製造工程の説明図である。本発明の実施例３の部品内蔵基板の途中までの製造工程の説明図である。本発明の実施例３の部品内蔵基板の図７以降の製造工程の説明図である。本発明の実施例４の部品内蔵基板の途中までの製造工程の説明図である。本発明の実施例４の部品内蔵基板の図９以降の製造工程の説明図である。本発明の実施例５の部品内蔵基板の途中までの製造工程の説明図である。本発明の実施例５の部品内蔵基板の図１１以降の製造工程の説明図である。本発明の実施例６の部品内蔵基板の途中までの製造工程の説明図である。本発明の実施例６の部品内蔵基板の図１３以降の製造工程の説明図である。本発明の実施例７の部品内蔵基板の途中までの製造工程の説明図である。本発明の実施例７の部品内蔵基板の図１５以降の製造工程の説明図である。

ここで、図１及び図２を参照して本発明の実施の形態の部品内蔵基板を説明する。図１は本発明の実施の形態の説明図であり、図１（ａ）に示すように、１層分のガラス繊維強化樹脂或いはカーボン繊維強化樹脂等の繊維強化樹脂２，８からなる両面銅張り積層板の両側に配線３，９を形成した中間層１を１枚と表面層７を１枚準備する。なお、中間層１には、高背表面実装部品を実装するための実装分品用端子４を形成しておく。

中間層１には樹脂フローが１５％以上のＢステージの高流動性の第１の樹脂シート５を、表面層７には樹脂フローが１５％未満のＢステージの低流動性の第２の樹脂シート１０を貼り付ける。また、中間層１には内蔵部品実装部を開口して開口部６を形成し、表面層７には基板完成後に実装する背の高い高背表面実装部品の搭載場所を開口して開口部１１を形成する。

ここで述べる樹脂の流動性については、ＪＩＳ規格Ｃ６５２１の試験方法による樹脂フローが１５％未満のものを低流動性とし、同試験で樹脂フローが１５％以上のもの高流動性とするものであり、以下同じである。尚、通常の一般的なプリプレグは、同試験において樹脂フローが２０〜４０％である。また、樹脂の流動性について加熱時の溶融粘度で表すと、低流動性というのは、積層時の溶融粘度が５００００ｐｏｉｓｅ以上、高流動性というのは、積層時の溶融粘度が２００００ｐｏｉｓｅ未満と表すことができる。

樹脂の流動性の低い樹脂シートとしては、シリカ（ＳｉＯ_２）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、タルク（ＭｇＳｉＯ）等の無機フィラーを７０ｗｔ％以上混合したエポキシ樹脂等の熱硬化樹脂シート、又は、無機フィラーを含有しない場合は、ポリイミド樹脂等の熱可塑性樹脂シートを選択することができる。また、樹脂分の流動性の低いガラスクロス或いはカーボンファイバクロスを含有したプリプレグでも良い。

次いで、ガラス繊維強化樹脂或いはカーボン繊維強化樹脂等の繊維強化樹脂１３からなる多層積層したコア基板１２を準備する。このコア基板１２に設けた配線１４に例えば、ベアチップ等の内蔵部品１５をフリップチップ実装する。フリップチップ実装方法としては、公知のＮＣＰ（ＮｏｎＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＰａｓｔｅ）を用いた圧接工法、超音波接合工法、半田ボールを用いる方法、電極に半田を付着させる方法、等を用いることができる。一般的にＮＣＰを用いた圧接工法以外は、フリップチップ実装後にアンダーフィルで充填を行う。なお、図においては、コア基板１２は、２層分の繊維強化樹脂１３を積層した３層積層基板としているが、積層数は任意である。

次いで、図１（ｂ）に示すように、３つのパーツの表面層７、中間層１、コア基板１２を互いに位置合わせした状態で重ねて一括積層する。一括積層の条件としては、２〜７ＭＰａ、１５０〜２００℃の中から選ぶ。その後、所定の位置をドリルで加工しスルーホールを形成する。次に、スルーホールめっきを行ってスルービアを形成し、ソルダーレジストを形成することで部品内蔵基板が完成する。

完成した部品内蔵基板は、表面実装部品の実装場所に側面からの樹脂の染み出しが少なく、既に形成してある実装部品用端子４を第２の樹脂シートに由来する樹脂が覆うことを防ぐことができる。この部品内蔵基板の表面層７の実装部にベアチップ等の低背表面実装部品１６をフリップチップ実装するとともに、開口部１１に露出する実装部品用端子４には、コンデンサ或いは水晶発振子等の高背表面実装部品１７を実装する。

但し、第２の樹脂シートの樹脂フローが小さすぎる場合には、実装部品用端子４の領域にまで第２の樹脂シートに由来する樹脂が流れ出さないが、内蔵部品１５の蓋部（上部）に用いる場合には、樹脂不足が生じるという問題があるのでこの事情を図２を参照して説明する。

図２（ａ）は、ボイド発生の説明図であり、第２の樹脂シートの樹脂フローが小さすぎる場合には、内蔵部品１５の上部において樹脂不足が生じ、硬化後の硬化樹脂層１８にボイド１９が形成される場合がある。

そこで、図２（ｂ）に示すように、内蔵部品１５の上部に対応する位置に樹脂フローが１５％以上のＢステージの高流動性樹脂シート２０を貼り付ける。３つのパーツの表面層７、中間層１、コア基板１２を互いに位置合わせした状態で重ねて一括積層した場合、この高流動性樹脂シート２０に由来する樹脂が内蔵部品１５の上面及び側面を良好に埋め込むことになり、ボイドは発生しない。

また、スルーホール及びスルービアの形成は必須ではなく、スルーホール及びスルービアを形成しない方法として、上下の配線層の接続に印刷法で形成する突起状の銀ペーストバンプを用いる方法、即ち、所謂「Ｂ² ｉｔ」法（必要ならば、特開２００５−３２２８７１号公報参照）を用いても良い。

また、ソルダーレジスト形成前に、公知のビルドアッププロセスを用いて、ビルドアップ多層配線をさらに形成しても良い。この場合には、ドライフィルム型絶縁膜ではなく、ガラスクロス等を含んだ比較的ハードな絶縁樹脂シートを用い、高背表面実装部品の実装箇所に対応する位置に開口部を設けておけば良い。

また、高流動性樹脂シートを用いる代わりにコア基板１２上に実装したベアチップ等の内蔵部品１５の上部にのみ流動性樹脂シートより硬化前に流動性が高くなる樹脂を塗布しても良い。このような硬化前に流動性が高くなる樹脂としては、硬化前の溶融粘度が２００００ｐｏｉｓｅ未満が好ましい。例えば、樹脂としては、エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、等が好ましい。また、シリカ、アルミナ、タルク等の無機フィラーを含有していても良い。

以上を前提として、次に、図３及び図４を参照して、本発明の実施例１の部品内蔵基板の製造工程を説明する。まず、図３（ａ）に示すように、例えば、０．１ｍｍ厚さの１層分のガラス繊維強化樹脂２２，３２からなる両面銅張り積層板の両側に配線２３，３３を形成した中間層２１を１枚と表面層３１を１枚準備する。なお、中間層２１には表面実装端子２４を形成し、表面層３１には配線３３と同時にパッド３４を形成する。

この中間層２１には例えば、樹脂フローが４０％で０．１ｍｍ厚さのＢステージのプリプレグ２５を貼り付ける。また、中間層２１には、内蔵部品実装部に対応する箇所をプリプレグ２５と一緒に開口して開口部２６を形成する。一方、表面層３１には例えば、樹脂フローが１％で０．０６ｍｍ厚さのＢステージの低流動性プリプレグ３５を貼り付ける。
この表面層３１には基板完成後に実装する背の高い表面実装部品の搭載場所となる開口部３６を低流動性プリプレグ３５と一緒に開口する。

また、例えば、０．２ｍｍ厚さの２層分のガラス繊維強化樹脂４２からなる３層積層基板４１をコア基板として準備する。なお、３層積層基板４１には配線４３とともに、Ｓｉ半導体素子４５に設けたＡｕバンプ４６と接続するパッド４４を形成しておく。

この３層積層基板４１に例えば、５×５ｍｍのサイズで厚さ０．０８ｍｍのＳｉ半導体素子４５をＮＣＰ４７を用いた圧接工法で接合して部品搭載コア層とする。この圧接工法の条件は、例えば、温度を２００℃とし、１バンプ当たりの荷重を４５ｇとする。なお、ＮＣＰ４７を用いるため、アンダーフィル工程は不要となる。

次いで、図３（ｂ）に示すように、Ｓｉ半導体素子４５を搭載した３層積層基板４１上に中間層２１及び表面層３１を互いに位置合わせして順次重ねて、例えば、３ＭＰａ、１８０℃で一括積層する。なお、プリプレグ２５及び低流動性プリプレグ３５はそれぞれ硬化樹脂層２７，３７となる。

次いで、図４（ｃ）に示すように、所定の位置をドリルで加工しスルーホールを形成したのち、スルーホールめっきを行いスルービア４８を形成する。

次いで、図４（ｄ）に示すように、積層基板の両面にソルダーレジスト４９を形成したのち、ソルダーレジスト４９から露出する配線３３，４３に、ニッケルめっき、続けて金めっき（いずれも図示を省略）の表面処理を行うことによって、部品内蔵基板が完成する。

このように作製した部品内蔵基板は、表面実装部品の実装場所に側面からの樹脂の染み出しがなく、既に形成してある表面実装端子部を樹脂が覆うことを防いでいることを確認できた。

また、部品内蔵基板の断面観察を行ったところ、Ｓｉ半導体素子４５の周囲に樹脂不足に起因するボイド等は観察されなかった。これは、Ｓｉ半導体素子４５の上部の蓋に相当するＢステージの低流動性プリプレグ３５は、樹脂フローが１％で流動性は低いが、中間層２１のプリプレグ２５は樹脂フローが４０％であり流動性が高いため、中間層２１のプリプレグ２５からＳｉ半導体素子４５の上部にまで、樹脂が供給できたものと考えられる。

次に、図５及び図６を参照して、本発明の実施例２の部品内蔵基板の製造工程を説明する。まず、図５（ａ）に示すように、例えば、０．１ｍｍ厚さの１層分のガラス繊維強化樹脂２２，３２からなる両面銅張り積層板の両側に配線２３，３３を形成した中間層２１を１枚と表面層３１を１枚準備する。なお、中間層２１には表面実装端子２４を形成し、表面層３１には配線３３と同時にパッド３４を形成する。

この中間層２１には例えば、樹脂フローが２５％で０．０６ｍｍ厚さのＢステージのプリプレグ２５を貼り付ける。また、中間層２１には、内蔵部品実装部に対応する箇所をプリプレグ２５と一緒に開口して開口部２６を形成する。

一方、表面層３１には例えば、樹脂フローが１％で０．０６ｍｍ厚さのＢステージの低流動性プリプレグ３５を貼り付ける。この表面層３１には基板完成後に実装する背の高い表面実装部品の搭載場所となる開口部３６を低流動性プリプレグ３５と一緒に開口する。
また、表面層３１のＢステージの低流動性プリプレグ３５の更にその上に、内蔵部品実装部に対応する領域のみに例えば、樹脂フローが４０％でＢステージの０．０４ｍｍ厚さの熱硬化性エポキシ樹脂からなる高流動性樹脂層３８を貼り付ける。

この３層積層基板４１に例えば、７×７ｍｍのサイズで厚さ０．０９ｍｍのＳｉ半導体素子４５をＮＣＰ４７を用いた圧接工法で接合して部品搭載コア層とする。この圧接工法の条件は、例えば、温度を２００℃とし、１バンプ当たりの荷重を４５ｇとする。なお、ＮＣＰ４７を用いるため、アンダーフィル工程は不要となる。

次いで、図５（ｂ）に示すように、Ｓｉ半導体素子４５を搭載した３層積層基板４１上に中間層２１及び表面層３１を互いに位置合わせして順次重ねて、例えば、３ＭＰａ、１８０℃で一括積層する。なお、プリプレグ２５、低流動性プリプレグ３５及び高流動性樹脂層３８はそれぞれ硬化樹脂層２７，３７，３９となる。

次いで、図６（ｃ）に示すように、所定の位置をドリルで加工しスルーホールを形成したのち、スルーホールめっきを行いスルービア４８を形成する。

次いで、図６（ｄ）に示すように、積層基板の両面にソルダーレジスト４９を形成したのち、ソルダーレジスト４９から露出する配線３３，４３に、ニッケルめっき、続けて金めっき（いずれも図示を省略）の表面処理を行うことによって、部品内蔵基板が完成する。

また、部品内蔵基板の断面観察を行ったところ、Ｓｉ半導体素子４５の周囲に樹脂不足に起因するボイド等は観察されなかった。これは、Ｓｉ半導体素子４５に対応する位置に設けた熱硬化性エポキシ樹脂からなる高流動性樹脂層３８の流動性が高いため、この熱硬化性エポキシ樹脂によりＳｉ半導体素子４５の上部及び側面に樹脂が供給できたものと考えられる。

次に、図７及び図８を参照して、本発明の実施例３の部品内蔵基板の製造工程を説明する。まず、図７（ａ）に示すように、例えば、０．１ｍｍ厚さの１層分のガラス繊維強化樹脂２２，３２からなる両面銅張り積層板の両側に配線２３，３３を形成した中間層２１を１枚と表面層３１を１枚準備する。なお、中間層２１には表面実装端子２４を形成し、表面層３１には配線３３と同時にパッド３４を形成する。また、中間層２１の表裏に設けた配線２３はスルービア（図示は省略）で予め接続しておくとともに、表面層３１の表裏に設けた配線３３もスルービア（図示は省略）で予め接続しておく。なお、ここでいうスルービアは後述する突起状の銀ペーストバンプで形成しても良いし、或いは、スルーホール形成後にめっきで形成しても良い。

この中間層２１の表面のビア部には、平均高さが例えば、０．１２ｍｍの突起状の銀ペーストバンプ２８を予め形成しておくとともに、中間層２１の裏面には例えば、樹脂フローが３０％で０．１ｍｍ厚さのＢステージのプリプレグ２５を貼り付ける。また、中間層２１には、内蔵部品実装部に対応する箇所をプリプレグ２５と一緒に開口して開口部２６を形成する。

一方、表面層３１には例えば、樹脂フローが２％で０．０５ｍｍ厚さのＢステージの熱可塑性ポリイミド樹脂層５１を貼り付ける。この表面層３１には基板完成後に実装する背の高い表面実装部品の搭載場所となる開口部３６を熱可塑性ポリイミド樹脂層５１と一緒に開口する。また、表面層３１のＢステージの熱可塑性ポリイミド樹脂層５１の更にその上に、内蔵部品実装部に対応する領域のみに例えば、樹脂フローが４０％でＢステージの０．０５ｍｍ厚さの熱硬化性エポキシ樹脂層５２を貼り付ける。

また、例えば、０．２ｍｍ厚さの２層分のガラス繊維強化樹脂６２からなる３層積層基板６１をコア基板として準備する。この３層積層基板６１には配線６３とともに、Ｓｉ半導体素子６７に設けたＡｕバンプ６８と接続するパッド６４を形成しておく。なお、３層積層基板６２も突起状の銀ペーストバンプ６５でビア接続してあるとともに、この３層積層基板６１の部品搭載側の面のビア部にも予め平均高さが例えば、０．１８ｍｍの突起状の銀ペーストバンプ６６を予め形成しておく。

この３層積層基板６１に例えば、Ａｕバンプ６８を形成した６×６ｍｍのサイズで厚さ０．１ｍｍのＳｉ半導体素子６７を載置し、加熱してはんだ接合する。その後、アンダーフィル材を例えば、１００℃で充填したのち、１５０℃、１時間で硬化させてアンダーフィル樹脂６９とする。

次いで、図７（ｂ）に示すように、Ｓｉ半導体素子６７を搭載した３層積層基板６１上に中間層２１及び表面層３１を互いに位置合わせして順次重ねて、例えば、３ＭＰａ、２００℃で一括積層する。なお、プリプレグ２５、熱可塑性ポリイミド樹脂層５１及び熱硬化性エポキシ樹脂層５２はそれぞれ硬化樹脂層２７，５３，５４となる。

また、３層積層基板６１の表面に設けた配線６３と中間層２１の裏面に設けた配線２３は銀ペーストバンプ６６で接続され、中間層２１の表面に設けた配線２３と表面層３１の裏面に設けた配線３３とは銀ペーストバンプ２８で接続される。

次いで、図８（ｃ）に示すように、積層基板の両面にソルダーレジスト７０を形成したのち、ソルダーレジスト７０から露出する配線３３，６３に、ニッケルめっき、続けて金めっき（いずれも図示を省略）の表面処理を行うことによって、部品内蔵基板が完成する。

作製した実施例３の部品内蔵基板は、表面実装部品の実装場所に側面からの樹脂の染み出しがなく、既に形成してある表面実装端子部を樹脂が覆うことを防いでいることを確認できた。また、この部品内蔵基板の断面観察を行ったところ、Ｓｉ半導体素子６７の周囲に樹脂不足に起因するボイド等は観察されなかった。

次に、図９及び図１０を参照して、本発明の実施例４の部品内蔵基板の製造工程を説明する。まず、図９（ａ）に示すように、例えば、０．１ｍｍ厚さの１層分のガラス繊維強化樹脂２２，３２からなる両面銅張り積層板の両側に配線２３，３３を形成した中間層２１を１枚と表面層３１を１枚準備する。なお、中間層２１には表面実装端子２４を形成し、表面層３１には配線３３と同時にパッド３４を形成する。また、中間層２１の表裏に設けた配線２３はスルービア（図示は省略）で予め接続しておくとともに、表面層３１の表裏に設けた配線３３もスルービア（図示は省略）で予め接続しておく。なお、ここでいうスルービアも後述する突起状の銀ペーストバンプで形成しても良いし、或いは、スルーホール形成後にめっきで形成しても良い。

一方、表面層３１には例えば、樹脂フローが２％で０．０５ｍｍ厚さのＢステージのシリカフィラーを８０ｗｔ％含有させたフィラー入り熱硬化性エポキシ樹脂層５５を貼り付ける。この表面層３１には基板完成後に実装する背の高い表面実装部品の搭載場所となる開口部３６をフィラー入り熱硬化性エポキシ樹脂層５５と一緒に開口する。また、表面層３１のＢステージのフィラー入り熱硬化性エポキシ樹脂層５５の更にその上に、内蔵部品実装部に対応する領域のみに例えば、樹脂フローが４０％でＢステージの０．０５ｍｍ厚さの熱硬化性エポキシ樹脂層５２を貼り付ける。

次いで、図９（ｂ）に示すように、Ｓｉ半導体素子６７を搭載した３層積層基板６１上に中間層２１及び表面層３１を互いに位置合わせして順次重ねて、例えば、３ＭＰａ、１７０℃で一括積層する。なお、プリプレグ２５、熱硬化性エポキシ樹脂層５２及びフィラー入り熱硬化性エポキシ樹脂層５５はそれぞれ硬化樹脂層２７，５４，５６となる。

次いで、図１０（ｃ）に示すように、積層基板の両面にソルダーレジスト７０を形成したのち、ソルダーレジスト７０から露出する配線３３，６３に、ニッケルめっき、続けて金めっき（いずれも図示を省略）の表面処理を行うことによって、部品内蔵基板が完成する。

作製した実施例４の部品内蔵基板は、表面実装部品の実装場所に側面からの樹脂の染み出しがなく、既に形成してある表面実装端子部を樹脂が覆うことを防いでいることを確認できた。また、この部品内蔵基板の断面観察を行ったところ、Ｓｉ半導体素子６７の周囲に樹脂不足に起因するボイド等は観察されなかった。

以上を前提として、次に、図１１及び図１２を参照して、本発明の実施例５の部品内蔵基板の製造工程を説明する。まず、図１１（ａ）に示すように、例えば、０．１ｍｍ厚さの１層分のガラス繊維強化樹脂２２，３２からなる両面銅張り積層板の両側に配線２３，３３を形成した中間層２１を１枚と表面層３１を１枚準備する。なお、中間層２１には表面実装端子２４を形成し、表面層３１には配線３３と同時にパッド３４を形成する。

この中間層２１、表面層３１には例えば、樹脂フローが３％で０．１ｍｍ厚さのＢステージの低流動性プリプレグ７１，７２を貼り付ける。また、中間層２１には、内蔵部品実装部に対応する箇所を低流動性プリプレグ７１と一緒に開口して開口部２６を形成する。一方、表面層３１には基板完成後に実装する背の高い表面実装部品の搭載場所となる開口部３６を低流動性プリプレグ７２と一緒に開口する。

また、例えば、０．２ｍｍ厚さの２層分のガラス繊維強化樹脂４２からなる３層積層板４１をコア基板として準備する。なお、３層積層板４１には配線４３とともに、Ｓｉ半導体素子４５に設けたＡｕバンプ４６と接続するパッド４４を形成しておく。

この３層積層板４１に例えば、５×５ｍｍのサイズで厚さ０．０８ｍｍのＳｉ半導体素子４５をＮＣＰ４７を用いた圧接工法で接合して部品搭載コア層とする。この圧接工法の条件は、例えば、温度を２００℃とし、１バンプ当たりの荷重を４５ｇとする。なお、ＮＣＰ４７を用いるため、アンダーフィル工程は不要となる。

次いで、Ｓｉ半導体素子４５を実装後、例えば、ポッティング法を用いてこのＳｉ半導体素子４５の上部のみに硬化前の溶融粘度が４０００ｐｏｉｓｅとなる、シリカフィラー４０ｗｔ％含有したシアネートエステル樹脂からなる高流動性樹脂７３を形成する。なお、この場合の高流動性樹脂７３の厚さ数μｍ〜数十μｍとする。

次いで、図１１（ｂ）に示すように、Ｓｉ半導体素子４５を搭載した３層積層板４１上に中間層２１及び表面層３１を互いに位置合わせして順次重ねて、例えば、３ＭＰａ、１８０℃で一括積層する。なお、低流動性プリプレグ７１，７２、及び、高流動性樹脂７３はそれぞれ硬化樹脂層８１，８２，８３となる。

次いで、図１２（ｃ）に示すように、所定の位置をドリルで加工しスルーホールを形成したのち、スルーホールめっきを行いスルービア４８を形成する。

次いで、図１２（ｄ）に示すように、積層基板の両面にソルダーレジスト４９を形成したのち、ソルダーレジスト４９から露出する配線３３，４３に、ニッケルめっき、続けて金めっき（いずれも図示を省略）の表面処理を行うことによって、部品内蔵基板が完成する。

また、部品内蔵基板の断面観察を行ったところ、Ｓｉ半導体素子４５の周囲に樹脂不足に起因するボイド等は観察されなかった。また、Ｓｉ半導体素子４５の上部に塗布したシリカフィラー４０ｗｔ％含有したシアネートエステル樹脂からなる高流動性樹脂７３が、Ｓｉ半導体素子４５の上部及び側面の一部に樹脂が供給できていることを確認した。

次に、図１３及び図１４を参照して、本発明の実施例６の部品内蔵基板の製造工程を説明する。まず、図１３（ａ）に示すように、例えば、０．１ｍｍ厚さの１層分のガラス繊維強化樹脂２２，３２からなる両面銅張り積層板の両側に配線２３，３３を形成した中間層２１を１枚と表面層３１を１枚準備する。なお、中間層２１には表面実装端子２４を形成し、表面層３１には配線３３と同時にパッド３４を形成する。

この中間層２１、表面層３１には例えば、樹脂フローが１％で０．１ｍｍ厚さのＢステージの低流動性プリプレグ７４，７５を貼り付ける。また、中間層２１には、内蔵部品実装部に対応する箇所を低流動性プリプレグ７４と一緒に開口して開口部２６を形成する。一方、表面層３１には基板完成後に実装する背の高い表面実装部品の搭載場所となる開口部３６を低流動性プリプレグ７５と一緒に開口する

また、表面層３１のＢステージの低流動性プリプレグ７５の更にその上に、内蔵部品実装部に対応する領域のみに例えば、樹脂フローが４０％でＢステージの０．０４ｍｍ厚さの熱硬化性エポキシ樹脂からなる高流動性樹脂層３８を貼り付ける。

この３層積層板４１に例えば、７×７ｍｍのサイズで厚さ０．０９ｍｍのＳｉ半導体素子４５をＮＣＰ４７を用いた圧接工法で接合して部品搭載コア層とする。この圧接工法の条件は、例えば、温度を２００℃とし、１バンプ当たりの荷重を４５ｇとする。なお、ＮＣＰ４７を用いるため、アンダーフィル工程は不要となる。

次いで、Ｓｉ半導体素子４５を実装後、例えば、ポッティング法を用いてこのＳｉ半導体素子４５の上部のみに硬化前の溶融粘度が５０００ｐｏｉｓｅとなる、シリカフィラー２０ｗｔ％、及び、アルミナフィラー５ｗｔ％を含有したエポキシ樹脂からなる高流動性樹脂７６を形成する。なお、この場合の高流動性樹脂７６の厚さは数μｍ〜数十μｍとする。

次いで、図１３（ｂ）に示すように、Ｓｉ半導体素子４５を搭載した３層積層板４１上に中間層２１及び表面層３１を互いに位置合わせして順次重ねて、例えば、３ＭＰａ、２００℃で一括積層する。なお、低流動性プリプレグ７４，７５は硬化樹脂層８４，８５になるとともに、高流動性樹脂層３８及び高流動性樹脂７６が混合して硬化樹脂層８６となる。

次いで、図１４（ｃ）に示すように、所定の位置をドリルで加工しスルーホールを形成したのち、スルーホールめっきを行いスルービア４８を形成する。

次いで、図１４（ｄ）に示すように、積層基板の両面にソルダーレジスト４９を形成したのち、ソルダーレジスト４９から露出する配線３３，４３に、ニッケルめっき、続けて金めっき（いずれも図示を省略）の表面処理を行うことによって、部品内蔵基板が完成する。

また、部品内蔵基板の断面観察を行ったところ、Ｓｉ半導体素子４５の周囲に樹脂不足に起因するボイド等は観察されなかった。また、Ｓｉ半導体素子４５の上部に塗布したシリカフィラー２０ｗｔ％、及び、アルミナフィラー５ｗｔ％を含有したエポキシ樹脂からなる高流動性樹脂７６が、Ｓｉ半導体素子４５の上部及び側面の一部に樹脂が供給できていることを確認した。

次に、図１５及び図１６を参照して、本発明の実施例７の部品内蔵基板の製造工程を説明する。まず、図１５（ａ）に示すように、例えば、０．１ｍｍ厚さの１層分のガラス繊維強化樹脂２２，３２からなる両面銅張り積層板の両側に配線２３，３３を形成した中間層２１を１枚と表面層３１を１枚準備する。

なお、中間層２１には表面実装端子２４を形成し、表面層３１には配線３３と同時にパッド３４を形成する。また、中間層２１の表裏に設けた配線２３はスルービア（図示は省略）で予め接続しておくとともに、表面層３１の表裏に設けた配線３３もスルービア（図示は省略）で予め接続しておく。ここでいうスルービアは、次に説明する突起状の銀ペーストバンプでも形成しても良いし、スルーホール形成後にめっきで形成しても良い。

この中間層２１の表面のビア部には、平均高さが例えば、０．１２ｍｍの突起状の銀ペーストバンプ２８を予め形成しておくとともに、中間層２１、表面層３１には例えば、樹脂フローが２％で０．１ｍｍ厚さのＢステージの低流動性プリプレグ７７，７８を貼り付ける。また、中間層２１には、内蔵部品実装部に対応する箇所を低流動性プリプレグ７７と一緒に開口して開口部２６を形成する。一方、表面層３１には基板完成後に実装する背の高い表面実装部品の搭載場所となる開口部３６を低流動性プリプレグ７８と一緒に開口する。

また、例えば、０．２ｍｍ厚さの２層分のガラス繊維強化樹脂６２からなる３層積層板６１をコア基板として準備する。この３層積層板６１には配線６３とともに、Ｓｉ半導体素子６７に設けたＡｕバンプ６８と接続するパッド６４を形成しておく。なお、３層積層基板６２も突起状の銀ペーストバンプ６５でビア接続してあるとともに、この３層積層板６１の部品搭載側の面のビア部にも予め平均高さが例えば、０．１８ｍｍの突起状の銀ペーストバンプ６６を予め形成しておく。

この３層積層板６１に例えば、Ａｕバンプ６８を形成した６×６ｍｍのサイズで厚さ０．１ｍｍのＳｉ半導体素子６７を載置し、加熱してはんだ接合する。その後、アンダーフィル材を例えば、１００℃で充填したのち、１５０℃、１時間で硬化させてアンダーフィル樹脂６９とする。

次いで、Ｓｉ半導体素子６７を実装し、アンダーフィル硬化後、例えば、ポッティング法を用いてこのＳｉ半導体素子６７の上部のみに硬化前の溶融粘度が３５００ｐｏｉｓｅとなる、シリカフィラー３０ｗｔ％含有したシアネートエステル樹脂からなる高流動性樹脂７９を形成する。なお、この場合の高流動性樹脂７９の厚さは数μｍ〜数十μｍとする。

次いで、図１５（ｂ）に示すように、Ｓｉ半導体素子６７を搭載した３層積層板６１上に中間層２１及び表面層３１を互いに位置合わせして順次重ねて、例えば、３ＭＰａ、２００℃で一括積層する。なお、低流動性プリプレグ７７，７８及び高流動性樹脂７９はそれぞれ硬化樹脂層８７，８８，８９となる。

次いで、図１６（ｃ）に示すように、積層基板の両面にソルダーレジスト７０を形成したのち、ソルダーレジスト７０から露出する配線３３，６３に、ニッケルめっき、続けて金めっき（いずれも図示を省略）の表面処理を行うことによって、部品内蔵基板が完成する。

作製した実施例７の部品内蔵基板は、表面実装部品の実装場所に側面からの樹脂の染み出しがなく、既に形成してある表面実装端子部を樹脂が覆うことを防いでいることを確認できた。また、この部品内蔵基板の断面観察を行ったところ、Ｓｉ半導体素子６７の周囲に樹脂不足に起因するボイド等は観察されなかった。

ここで、実施例１乃至実施例７を含む本発明の実施の形態に関して、以下の付記を開示する。
（付記１）内蔵部品を搭載した部品内蔵基板の基板最表面実装部より低い層に外付け部品を接続する端子を有する部品内蔵基板であって、前記外付け部品を接続する端子の露出部を囲む表面実装部の下層を構成する流動性樹脂シートが、他の層のボンディング用の樹脂シートより樹脂の流動性が低い樹脂シートである部品内蔵基板。
（付記２）前記内蔵部品の少なくとも側面の一部が、前記低流動性樹脂シートより流動性の高い樹脂で覆われている付記１に記載の部品内蔵基板。
（付記３）内蔵部品を搭載した部品内蔵基板の基板最表面実装部より低い層に外付け部品を接続する端子を有する部品内蔵基板であって、前記外付け部品を接続する端子の露出部を囲む表面実装部の下層を構成する流動性樹脂シートの内の前記内蔵部品の上部及び側面と接する部分の一部に、前記流動性樹脂シートより硬化前に流動性が高くなる高流動性樹脂が含まれている部品内蔵基板。
（付記４）前記流動性樹脂シート及び前記高流動性樹脂の少なくとも一方が、無機物を含んでいる付記３に記載の部品内蔵基板。
（付記５）前記流動性樹脂シートを構成する樹脂のＪＩＳ規格Ｃ６５２１の試験方法による樹脂フローが１５％未満である付記１乃至４のいずれか１に記載の部品内蔵基板。
（付記６）部品内蔵基板の中間層となる回路を形成した繊維強化樹脂層に半硬化のボンディング用の第１の樹脂シートを重ねた状態で予め外付け部品用の第１の開口部を形成する工程と、前記部品内蔵基板の表面層となる回路を形成した繊維強化樹脂層に前記第１の樹脂シートよりも低流動性の樹脂を用いた半硬化のボンディング用の第２の樹脂シートを重ねた状態で予め前記内蔵部品の実装位置に対応する第２の開口部を形成する工程と、前記第２の開口部を形成した表面層及び前記第１の開口部を形成した中間層を内蔵部品を搭載した下層基板上に一括積層して圧接する工程と、を有する部品内蔵基板の製造方法。
（付記７）前記第２の樹脂シートの前記内蔵部品に対向する位置に、前記第２の樹脂シートより流動性の高い第３の樹脂シートを部分的に貼り付けた付記６に記載の部品内蔵基板の製造方法。
（付記８）前記第２の樹脂シートが、熱硬化性の樹脂シート或いは熱可塑性の樹脂シートのいずれかである付記６または７に記載の部品内蔵基板の製造方法。
（付記９）部品内蔵基板の中間層となる回路を形成した繊維強化樹脂層に半硬化のボンディング用の樹脂シートを重ねた状態で予め前記内蔵部品の実装位置に対応する第１の開口部を形成する工程と、前記部品内蔵基板の表面層となる回路を形成した繊維強化樹脂層に半硬化のボンディング用の樹脂シートを重ねた状態で予め外付け部品用の第２の開口部を形成する工程と、前記内蔵部品の上部に前記樹脂シートより硬化前に流動性が高くなる高流動性樹脂を設ける工程と、前記第２の開口部を形成した表面層及び前記第１の開口部を形成した中間層を、前記内蔵部品を搭載した下層基板上に一括積層して圧接する工程と、を有する部品内蔵基板の製造方法。
（付記１０）前記樹脂シートの前記内蔵部品に対向する位置に、前記樹脂シートより流動性の高い第２の樹脂シートを部分的に貼り付けた付記９に記載の部品内蔵基板の製造方法。

１中間層
２繊維強化樹脂
３配線
４実装部品用端子
５第１の樹脂シート
６開口部
７表面層
８繊維強化樹脂
９配線
１０第２の樹脂シート
１１開口部
１２コア基板
１３繊維強化樹脂
１４配線
１５内蔵部品
１６低背表面実装部品
１７高背表面実装部品
１８硬化樹脂層
１９ボイド
２０高流動性樹脂シート
２１中間層
２２ガラス繊維強化樹脂
２３配線
２４表面実装端子
２５プリプレグ
２６開口部
２７硬化樹脂層
２８銀ペーストバンプ
３１表面層
３２ガラス繊維強化樹脂
３３配線
３４パッド
３５低流動性プリプレグ
３６開口部
３７硬化樹脂層
３８高流動性樹脂層
３９硬化樹脂層
４１，６１３層積層基板
４２，６２ガラス繊維強化樹脂
４３，６３配線
４４，６４パッド
４５，６７Ｓｉ半導体素子
４６，６８Ａｕバンプ
４７ＮＣＰ
４８スルービア
４９，７０ソルダーレジスト
５１熱可塑性ポリイミド樹脂層
５２熱硬化性エポキシ樹脂層
５３硬化樹脂層
５４硬化樹脂層
５５フィラー入り熱硬化性エポキシ樹脂層
５６硬化樹脂層
６５，６６銀ペーストバンプ
６９アンダーフィル樹脂
７１，７２，７４，７５，７７，７８低流動性プリプレグ
７３，７６，７９高流動性樹脂
８１，８２，８３，８４，８５，８６，８７，８８，８９硬化樹脂層

Claims

内蔵部品を搭載した部品内蔵基板の基板最表面実装部より低い層に外付け部品を接続する端子を有する部品内蔵基板であって、
前記外付け部品を接続する端子の露出部を囲む表面実装部の下層を構成する流動性樹脂シートが、他の層のボンディング用の樹脂シートより樹脂の流動性が低い樹脂シートである部品内蔵基板。
前記内蔵部品の少なくとも側面の一部が、前記低流動性樹脂シートより流動性の高い樹脂で覆われている請求項１に記載の部品内蔵基板。
内蔵部品を搭載した部品内蔵基板の基板最表面実装部より低い層に外付け部品を接続する端子を有する部品内蔵基板であって、
前記外付け部品を接続する端子の露出部を囲む表面実装部の下層を構成する流動性樹脂シートの内の前記内蔵部品の上部及び側面と接する部分の一部に、前記流動性樹脂シートより硬化前に流動性が高くなる高流動性樹脂が含まれている部品内蔵基板。
前記流動性樹脂シートを構成する樹脂のＪＩＳ規格Ｃ６５２１の試験方法による樹脂フローが１５％未満である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の部品内蔵基板。
部品内蔵基板の中間層となる回路を形成した繊維強化樹脂層に半硬化のボンディング用の第１の樹脂シートを重ねた状態で予め外付け部品用の第１の開口部を形成する工程と、前記部品内蔵基板の表面層となる回路を形成した繊維強化樹脂層に前記第１の樹脂シートよりも低流動性の樹脂を用いた半硬化のボンディング用の第２の樹脂シートを重ねた状態で予め前記内蔵部品の実装位置に対応する第２の開口部を形成する工程と、
前記第２の開口部を形成した表面層及び前記第１の開口部を形成した中間層を内蔵部品を搭載した下層基板上に一括積層して圧接する工程と、
を有する部品内蔵基板の製造方法。
前記第２の樹脂シートの前記内蔵部品に対向する位置に、前記第２の樹脂シートより流動性の高い第３の樹脂シートを部分的に貼り付けた請求項５に記載の部品内蔵基板の製造方法。
前記第２の樹脂シートが、熱硬化性の樹脂シート或いは熱可塑性の樹脂シートのいずれかである請求項５または請求項７に記載の部品内蔵基板の製造方法。
部品内蔵基板の中間層となる回路を形成した繊維強化樹脂層に半硬化のボンディング用の樹脂シートを重ねた状態で予め前記内蔵部品の実装位置に対応する第１の開口部を形成する工程と、
前記部品内蔵基板の表面層となる回路を形成した繊維強化樹脂層に半硬化のボンディング用の樹脂シートを重ねた状態で予め外付け部品用の第２の開口部を形成する工程と、
前記内蔵部品の上部に前記樹脂シートより硬化前に流動性が高くなる高流動性樹脂を設ける工程と、
前記第２の開口部を形成した表面層及び前記第１の開口部を形成した中間層を、前記内蔵部品を搭載した下層基板上に一括積層して圧接する工程と、
を有する部品内蔵基板の製造方法。