JP4089273B2

JP4089273B2 - 部品内蔵基板の製造方法

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Publication number: JP4089273B2
Application number: JP2002116100A
Authority: JP
Inventors: 正美石井; 研大類
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Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-04-18
Filing date: 2002-04-18
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2022-04-18
Also published as: JP2003309373A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無鉛はんだ実装に対応できる電子部品を絶縁層の内部に収容した部品内蔵基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子機器では、プリント配線板に印刷された配線回路パターン上に各種部品をはんだ付けして搭載することにより、組立が行われる。このはんだ付けに用いるはんだは、Ｓｎ（すず）とＰｂ（鉛）からなる合金が広く汎用的に用いられており、プリント配線板に接続される部品電極に対しても、はんだが濡れやすいようにＳｎとＰｂからなるはんだめっきが施されてきた。
【０００３】
図７に、電子部品として例えばチップ型積層セラミックコンデンサをプリント配線板上にはんだ付けした状態を示す（特開平５−７４６４４号）。チップ型積層セラミックコンデンサ１は、表面に内部電極パターン２が形成された薄膜シート状のセラミック材３を多層に積層し、その積層体の両側面にそれぞれ共通の端子電極４，４を形成して、各内部電極パターン２を互い違いに並列に接続した構造を有している。そして、このセラミックコンデンサ１をプリント配線板５に実装する場合には、プリント配線板５上に形成された配線回路パターン６，６に対し、端子電極４，４をそれぞれはんだ７で接合するようにしている。
【０００４】
図８は、従来のチップ型積層セラミックコンデンサ１の端子電極４の断面構造の一例を示している。下地電極層８は、ＰｄＡｇ（パラジウム−銀）、Ａｇ、Ｎｉ（ニッケル）等が焼成等で形成される。下地電極層８が例えばＡｇで形成されている場合、これとはんだが直に接触すると、Ａｇがはんだ中に溶解するという問題（Ａｇくわれ）が生じる。これを防止するために、この下地電極層８上にはバリア層として、例えばＮｉやＣｕ（銅）からなる中間電極層９が形成されている。そして、この中間電極層９上に、ＳｎＰｂからなるはんだめっきを施して表面処理し、これを外部電極層１０としている。
【０００５】
ところが、近年、地球環境保護の観点から、環境汚染物質であるＰｂを使用しない、いわゆる無鉛はんだを電子機器の製造に使用する動きが強まっている（日経エコロジー1999年11月号 p.98)。無鉛はんだ材料としては、ＳｎＡｇ（すず−銀）系はんだ、ＳｎＡｇＣｕ（すず−銀−銅）系はんだ、ＳｎＡｇＢｉＣｕ（すず−銀−ビスマス−銅）系はんだ、ＳｎＣｕ（すず−銅）系はんだ、ＳｎＺｎ（すず−亜鉛）系はんだ等が提案されており、これらはいずれも原材料にＰｂを用いずに作製される。
【０００６】
このような無鉛はんだを用いた実装プロセスに、従来のＰｂ入りのはんだめっき部品を適用すると、次のような問題が生じる。
【０００７】
ウェーブはんだ付けプロセスにおいては、溶融した無鉛はんだ中に部品電極めっきのＳｎＰｂ成分が溶け込み、生産枚数が増えるに伴い、槽内はんだ中のＰｂ成分が増大してしまう。不純物として混入したＰｂにより、はんだの融点、表面張力、流体特性等が変化するため、生産管理が難しくなるという問題がある。また、無鉛はんだ中にＰｂが混入することにより、接合信頼性に悪影響を及ぼすリフトオフが発生し易くなるという報告もある（森ら、Proc.of Mate 2001, pp417-422, 2001 )。
【０００８】
一方、リフローはんだ付けプロセスにおいては、Ｂｉが添加された無鉛はんだでＳｎＰｂめっきされた部品を接続すると、部品電極とはんだの接続界面付近にＳｎＰｂＢｉの３元共晶成分が形成されると考えられている。これは、融点が９５℃程度と低いので、接合信頼性に重大な影響を及ぼすとされている。
【０００９】
これらのことから、部品電極の表面処理も無鉛化することが強く求められており、Ｓｎめっき、ＳｎＡｇめっき、ＳｎＢｉめっき、ＳｎＣｕめっき等が検討され、一部実用化もされている。
【００１０】
しかし、これらの無鉛めっきを部品電極の表面処理に用いても、以下に挙げるような問題が発生する。
【００１１】
電極表面の無鉛はんだめっきで、最も代表的なのはＳｎめっきである。しかし、これにはウィスカの懸念が生じる。電子機器の小型化、高機能化に伴い、接続ピッチもさらに狭まってくることが予想されるので、ウィスカによる絶縁信頼性低下は重大な問題である。
【００１２】
ＳｎＣｕめっきについても、めっき皮膜が圧縮応力を内在しているため、特に、Ｃｕ系素材上においては、ウィスカの発生を防止することが本質的には難しいことが報告されている（縄舟、エレクトロニクス実装学会、Vol.4, p.276-281, 2001）。
【００１３】
また、無鉛めっきの方式も、上述のＳｎＰｂめっき電極と同様に、ウェーブはんだ付け時にはんだ浴中に溶け込む。ＳｎＡｇめっきのＡｇ成分はＳｎＣｕ、ＳｎＺｎはんだ等においては不純物となる。また、ＳｎＢｉめっきのＢｉ成分はＳｎＣｕ、ＳｎＺｎ、ＳｎＡｇＣｕはんだ等において不純物となる。これらの不純物により、はんだの融点、表面張力、流体特性等が変化するため、生産管理や接合信頼性の確保が難しくなる。
【００１４】
一方、近年におけるプリント配線板技術においては、基板の高密度実装化、多機能化の流れから、チップ型積層セラミックコンデンサやチップ抵抗等の受動部品あるいは半導体チップやそのパッケージ部品（以下、これらを総称して「電子部品」という。特許請求の範囲においても同じ。）を絶縁層内部に収容した形態の部品内蔵基板の開発が進められている。
【００１５】
そのなかで、内蔵された電子部品の端子電極を、絶縁層を貫通する層間接続部を介して絶縁層上の導体パターンへ電気的に接続するものがある。この層間接続部は、絶縁層を貫通する層間接続孔の内壁面に銅めっきを形成して構成する態様と、層間接続孔内へソルダーペーストを充填して形成する態様とがある。
【００１６】
ここで、内蔵される部品電極にはんだめっきが形成された従来の電子部品を部品内蔵基板に適用する場合、層間接続部を形成するにあたっては、端子電極上のはんだめっきに対する、層間接続用の銅めっきの付きまわり性が悪いために、層間接続孔の内壁面へ銅めっきを形成する工法を採用することができない。
【００１７】
また、層間接続孔へのソルダーペーストの供給および充填は、層間接続孔の孔径が小さくなるほど、また、そのアスペクト比が大きくなるほど、困難になるという問題がある。更に、ソルダーペーストの供給量を一定にするのも困難であり、多過ぎると層間接続孔からはんだが溢れてランド間のショートを招くおそれがあり、他方、少な過ぎると適正な層間接続が行えなくなるおそれがある。
【００１８】
配線パターンのファインピッチ化には、層間接続孔の小径化およびこれに伴う高アスペクト比化は避けられないことからも、端子電極にはんだめっきを形成した従来の電子部品を内蔵部品とする部品内蔵基板においては、配線パターンのファインピッチ化に対応することが非常に困難となる。また、ソルダーペーストの供給を適切に制御しないと、適正な層間接続が行えなくなってしまう。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、無鉛はんだ実装に対応でき、かつ、はんだ付け作業性や接合部の機械的、電気的信頼性を確保できる部品内蔵基板の製造方法を提供することを課題とする。
【００２０】
また、本発明は、層間の電気的接続を信頼性高く行うことができ、配線パターンのファインピッチ化にも十分に対応することができる部品内蔵基板の製造方法を提供することを課題とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するに当たり、本発明の部品内蔵基板の製造方法は、表層が銅でなる電子部品の端子電極を水溶性プリフラックスでコーティングする工程と、この電子部品を絶縁層の内部に収容する工程と、その絶縁層に対し、収容した電子部品の端子電極を外部へ露出するための層間接続孔を形成する工程と、層間接続孔の形成部位に対応する部分のみ上記端子電極上の水溶性プリフラックスを除去する工程と、層間接続孔の内壁面に銅めっきを形成する工程とを有する。
【００２２】
端子電極の表層が銅でなるので、有鉛・無鉛いずれのはんだであっても、はんだ濡れ性は良好である。また、防錆処理層としての水溶性プリフラックスは、銅でなる端子電極の表層の酸化を防止できるものであれば特に限定されないが、イミダゾール系の水溶性プリフラックスを用いるのが好ましい。水溶性プリフラックスによる防錆層は、通常のはんだ付け工程で除去されるために、これがはんだ濡れ性を阻害することはない。
【００２３】
したがって、本発明によれば、鉛を含む合金による電極表面処理（はんだめっき）が不要となるため、それ自体で環境負荷を下げられるばかりでなく、無鉛はんだ実装にも対応することが可能となる。また、はんだ付け時にめっき中の鉛成分が溶出することもないので、機械的、電気的なはんだ付け信頼性を確保することができる。
【００２４】
一方、本発明によって製造される部品内蔵基板は、絶縁層と、この絶縁層の一方の面に形成された導体層と、上記絶縁層の内部に収容される電子部品と、上記導体層と電子部品の端子電極との間を導通させるための層間接続部とを備え、上記端子電極の表層が銅でなり、その表層の一部の領域が層間接続部と電気的に接続される一方、その表層の他の領域には、防錆処理層が形成されている。
【００２５】
本発明においては、内蔵される電子部品の端子電極が、層間接続部と接続される領域以外の領域が防錆処理されているので、基板内部における端子電極の防錆作用が得られる。また、層間接続部を、絶縁層を貫通する層間接続孔の内壁面に銅めっきを形成して構成することにより、小径でアスペクト比の高い層間接続孔に対しても容易に導電性を付与することが可能となり、配線パターンのファインピッチ化に十分に対応して適正な層間接続作用を行うことができる。
【００２６】
また、本発明の部品内蔵基板の製造方法は、上記端子電極上の水溶性プリフラックスを部分的に除去する工程が、上記層間接続孔形成後のデスミア処理または上記銅めっき形成前の脱脂処理と同時に行われることを特徴とする。
【００２７】
本発明では、電子部品の端子電極の表層が銅であるので、層間接続部の銅めっきの付きまわりが良好であり、ファインピッチパターンにも十分に対応することができる。また、層間接続部の接続部位のみ端子電極上の水溶性プリフラックスを除去することにより、接合信頼性を確保できる。水溶性プリフラックスの部分的な除去は、酸またはアルカリ性の薬液を用いて容易に行うことができ、例えば無電解めっきの前処理工程と同時に行えるので、既存のめっき形成プロセスを用いて本発明を実施できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２９】
本実施の形態では、電子部品として、チップ型積層セラミックコンデンサ（以下、単にセラミックコンデンサという。）への適用例について説明する。図１は、そのセラミックコンデンサの断面構造を示している。
【００３０】
セラミックコンデンサ１１は、表面に内部電極パターン１２が形成された薄膜シート状のセラミック材１３を多層に積層し、その積層体の両端部にそれぞれ共通の端子電極１４（図では、一端側の端子電極のみ示す。）を形成して、各内部電極パターン１２を互い違いに並列に接続した構造を有している。
【００３１】
セラミック材１３は、例えばチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ₃）やＰＺＴ（ＰｂＴｉＯ₃（チタン酸鉛）とＰｂＺｒＯ₃（ジルコン酸鉛）との混合物）等のセラミック誘電体で構成される。内部電極パターン１２は、例えばニッケル（Ｎｉ）やパラジウム（Ｐｄ）などからなり、セラミック材１３にペースト等の形態で塗布された後、焼成して形成される。端子電極１４は、下地電極層１５と、外部電極層１６とを有している。
【００３２】
下地電極層１５は、ＰｄＡｇ，Ａｇ，Ｎｉ等、通常のチップ部品に用いられているものがそのまま適用でき、焼成等で形成される。本発明では、この下地電極層１５に、中間電極層を介さずに外部電極層１６が形成される。外部電極層１６は、銅（Ｃｕ）で形成される。外部電極層１６の形成は、例えば電解めっきにより行うことができ、その厚さは１μｍ以上１０μｍ以下、本実施の形態では３〜５μｍとされている。
【００３３】
端子電極１４には、その表層である外部電極層１６の上に、水溶性プリフラックスでなる防錆処理層１７が形成されている。水溶性プリフラックスは、溶剤型プリフラックスのように製造時に多量の揮発性有機化合物（ＶＯＣ；volatile organic compounds）を使用しないことから、環境保全の観点から有利である。
【００３４】
水溶性プリフラックスからなる防錆処理層１７は、浸漬法により外部電極層１６上に形成することができるので、比較的安価に端子電極１４の防錆処理を行うことができる。
【００３５】
また、水溶性プリフラックスとして、イミダゾール系の水溶性プリフラックスを用いることによって、銅でなる外部電極層１６上に選択的に防錆処理層を形成することが可能である。ここで、イミダゾール系としては、アルキルイミダゾール、フェニルイミダゾール、ベンゾイミダゾール等が該当する。
【００３６】
水溶性プリフラックスでなる防錆処理層１７は、例えば１μｍ以下の厚さで端子電極１４の外部電極層１６上に形成され、外部電極層１６を構成する銅との錯体結合により、端子電極１４上に被着される。
【００３７】
以上のようにして、本実施の形態のセラミックコンデンサ１１が構成される。なお、他端側の端子電極にも、上述した端子電極１４と同様な構成を備えているので、その説明は省略するものとする。
【００３８】
さて、以上のように構成されるセラミックコンデンサ１１において、防錆処理層１７は端子電極１４の表面の酸化を防止するように機能する。また、このセラミックコンデンサ１１を図示しないプリント配線板上に実装する際には、防錆処理層１７は通常のはんだ付け工程で除去されるために、端子電極１４表層の外部電極層１６は外部へ露出される。有鉛、無鉛いずれのはんだであっても、外部電極層１６を形成する銅との濡れ性は良好である。なお、はんだ付けプロセスは、ウェーブはんだ付け、リフローはんだ付けのいずれのプロセスも適用可能である。
【００３９】
したがって、本実施の形態によれば、端子電極１４に対し、鉛を含む合金による電極表面処理が不要となるため、それ自体で環境負荷を下げられるばかりでなく、無鉛はんだ実装にも対応することが可能である。
【００４０】
また、本実施の形態によれば、鉛を含む合金による電極表面処理が不要となるために、はんだ付けプロセス時において無鉛はんだ中への鉛成分の溶出がなくなり、これにより、品質管理負担が低減されるのではんだ付け作業性が向上するとともに、良好なはんだ接合部が得られるので機械的、電気的な接合信頼性が確保される。
【００４１】
次に、図２は、本実施の形態の部品内蔵基板２１の構成を示している。部品内蔵基板２１は、電子部品として、図１を参照して説明したセラミックコンデンサ１１を内蔵している。
【００４２】
セラミックコンデンサ１１は、プリント配線板２２の上に非導電性の接着剤２６を介して接合されている。プリント配線板２２は、例えば両面銅張積層板で構成され、絶縁基材２３と、その両面の導体層（銅）を所定形状にパターニング形成してなる配線パターン２４Ａ，２４Ｂとを備えている。
【００４３】
絶縁基材２３は、例えば、ガラス繊維にエポキシ樹脂やポリイミド樹脂を含浸させたもの、紙にフェノール樹脂を含浸させたもの、ガラス繊維にビスマレイミドトリアジン樹脂とエポキシ樹脂との混合物（商品名：ＢＴレジン）を含浸させたもの等の有機系材料で構成されるが、これ以外にも、アルミナやガラス含有セラミックス、窒化アルミニウム等のセラミック系材料で構成することも可能である。
【００４４】
配線パターン２４Ａ，２４Ｂは、部分的に、スルーホール２５を介して互いに電気的に接続されている。スルーホール２５は、従来公知の構成を有し、絶縁基材２３に形成した貫通孔とその内壁面に形成した銅等の導電めっきとから構成されたり、あるいは、上記貫通孔内にはんだや導電ペースト等の導電材料を充填して構成される。
【００４５】
プリント配線板２２の上面には、セラミックコンデンサ１１を覆うように絶縁層としての絶縁性樹脂層（以下、単に「樹脂層」ともいう。）２７が積層されている。セラミックコンデンサ１１は、この絶縁性樹脂層２７の構成樹脂によってモールドされている。
【００４６】
絶縁性樹脂層２７の上面には、銅箔等を所定形状にパターニング形成してなる導体パターン２８Ａが形成されている。この導体パターン２８Ａは、プリント配線板２２上の配線パターン２４Ａとセラミックコンデンサ１１の端子電極１４とに対して、層間接続部３３，３４を介して電気的に接続されている。
【００４７】
層間接続部３３，３４は、絶縁性樹脂層２７を貫通する層間接続孔２９，３０の内壁面に対して銅めっき３１，３２を施してなるビアホールで構成される。図３および図４は、導体パターン２８Ａとセラミックコンデンサ１１の端子電極１４との間を接続する層間接続部３３の詳細を示している。
【００４８】
セラミックコンデンサ１１の端子電極１４においては、第１の実施の形態で説明したように、イミダゾール系の水溶性プリフラックスでなる防錆処理層１７によって、銅でなる外部電極層１６の防錆作用がなされているが、外部電極層１６の一部の領域は、層間接続部３３との電気的な接続を確保するために、開口１７ａを介して部分的に外部へ露出され、層間接続孔２９の内壁面とともに銅めっき３１によって被覆されている。
【００４９】
次に、以上のように構成される本実施の形態の部品内蔵基板２１の製造方法について図５および図６を参照して説明する。
【００５０】
まず、図５Ａに示すように、絶縁基材２３の各面に配線パターン２４Ａ，２４Ｂが形成され、部分的にスルーホール２５を設けて層間の電気的な接続が行われたプリント配線板２２を準備または作製する。なお、プリント配線板２２は図示する両面基板に限らず、片面基板や３層以上の多層基板であってもよい。
【００５１】
次に、図５Ｂに示すように、プリント配線板２２の上面の配線パターン２４Ａが形成されていない所定の領域に接着剤２６を塗布し、その上に、第１の実施の形態で説明した構成のセラミックコンデンサ１１を載置して、当該セラミックコンデンサ１１とプリント配線板２２とを一体化させる。
【００５２】
このセラミックコンデンサ１１がプリント配線板２２上へ搭載される前には、端子電極１４の表面に防錆処理層１７として、イミダゾール系の水溶性プリフラックスを約１μｍ以下の厚さでコーティングする工程が行われる。水溶性プリフラックスのコーティング方法としては、浸漬法、スプレー法等の公知の手法を用いることができる。
【００５３】
続いて、図５Ｃに示すように、プリント配線板２２の上面に対し、樹脂付き銅箔３６の接着性の樹脂層２７を貼り付け、積層する。このとき、セラミックコンデンサ１１は、樹脂層２７を構成する接着樹脂によりモールドされる。また、セラミックコンデンサ１１の端子電極１４上には防錆処理層１７が形成されているので、樹脂付き銅箔３６の積層に伴う加熱処理による当該端子電極１４の変色が防止される。
【００５４】
次に、例えば、図６Ｄに示すように樹脂付き銅箔３６の銅箔層２８側からレーザ光Ｌを照射して、セラミックコンデンサ１１の端子電極１４およびプリント配線板２２の配線パターン２４Ａに連絡する層間接続孔２９，３０を形成する工程が行われる。
【００５５】
レーザ光を用いた樹脂付き銅箔３６の穿孔方法としては、銅箔層２８に孔径と同径のウィンド（窓）を形成した後、孔径よりも大きいＣＯ₂レーザで樹脂層２７を穿孔するコンフォーマルマスク法、銅箔層２８に孔径よりも大きなウィンドを形成した後、樹脂層２７をＣＯ₂レーザで穿孔するラージウィンド法、そして、銅箔層２８および樹脂層２７をＣＯ₂レーザで一時に穿孔するダイレクトレーザ加工法等があるが、本実施の形態では、いずれの方法も適用可能である。
【００５６】
レーザ光Ｌは、樹脂層２７を突き抜け、セラミックコンデンサ１１の端子電極１４およびプリント配線板２２の配線パターン２４Ａに到達し、これにより図示するような層間接続孔２９，３０が形成される。
【００５７】
その後、層間接続孔２９，３０内の樹脂残さを除去するためのデスミア処理工程が行われる。このデスミア処理は、一般的な酸性の酸化性粗化液やアルカリ性の酸化性粗化液を用いることができる。例えば、酸性の酸化性粗化液としては、クロム／硫酸粗化液があり、アルカリ性の酸化性粗化液は過マンガン酸カリウム粗化液等を用いることができる。
【００５８】
本実施の形態では、このデスミア処理工程中において、層間接続孔２９の形成位置に対応する端子電極１４上の防錆処理層１７を部分的に除去して、表層の外部電極層１６を層間接続孔２９を介して外部へ露出させる開口１７ａ（図３，図４）を形成するようにしている。水溶性プリフラックスでなる防錆処理層１７は、酸またはアルカリ性の薬液によって容易に除去されるので、層間接続孔２９の形成位置に対応する領域のみ、部分的に、外部電極層１６から除去できる。
【００５９】
続いて、図６Ｅに示すように、デスミア処理を施した層間接続孔２９，３０の内壁面に対して、銅めっき３１，３２を形成する工程が行われる。銅めっき３１，３２の形成方法としては無電解めっき、または、無電解めっきと電解めっきとを組み合わせて行うことができる。
【００６０】
無電解めっきは、形成した層間接続孔２９，３０の内部を脱脂する脱脂処理等の前処理を行った後、銅イオン、銅の錯化剤、銅の還元剤およびｐＨ調整剤などを含有する無電解銅めっき液に浸漬処理することによって行われる。一方、電解めっきと組み合わせる場合には、薄く無電解めっきを形成した後に、例えば、硫酸銅浴やピロリン酸銅浴中において電解めっき処理が行われる。
【００６１】
ここで、レーザ加工法等、後にデスミア処理を必要とする方法で層間接続孔２９，３０を形成する方法以外の方法で、層間接続孔２９，３０を形成する場合、例えば、絶縁性樹脂層２７が感光性樹脂で構成され、紫外光を露光光として用いたフォトリソグラフィ法によって層間接続部２９，３０が形成される場合には、デスミア処理は必ずしも必要とされない。この場合、端子電極１４上の層間接続孔の形成部位に対応する防錆処理層（水溶性プリフラックス）１７（図３，図４）は、上述の前処理工程における脱脂工程で除去される。
【００６２】
すなわち、上記脱脂処理においては、一般的にアルカリ性の薬液を用いて行われるが、１μｍ以下の厚さで下地の銅（外部電極層１６）と錯体結合している水溶性プリフラックスは、アルカリまたは酸を用いて容易に除去できる関係上、層間接続孔２９の脱脂処理と同時に、層間接続孔２９の形成部位に対応する部位のみ水溶性プリフラックスを除去して、外部電極層１６を部分的に外部へ露出させることができる（図３参照）。なお、脱脂処理が、酸を用いた酸脱脂処理とされる場合においても、上記と同様に水溶性プリフラックスを除去することができる。
【００６３】
以上のようにして、層間接続孔２９，３０の内壁面に銅めっき３１，３２が形成されることによって、層間接続部３３，３４が形成される。この銅めっき３１，３２の形成工程においては、プリント配線板２２上の配線パターン２４Ａおよびセラミックコンデンサ１１の端子電極１４上にも、めっき層が形成される。
【００６４】
ここで、本実施の形態では、配線パターン２４Ａおよび、端子電極１４の表層を構成する外部電極層１６がともに銅で形成されているので、銅めっき３１，３２の付きまわりが良好であり、これにより銅箔層２８と配線パターン２４Ａおよび端子電極１４との間の接合信頼性を確保することができる。
【００６５】
最後に、樹脂付き銅箔３６の銅箔層２８を所定形状にパターニングして導体パターン２８Ａを形成する工程を行うことによって、本実施の形態の部品内蔵基板２１の製造プロセスが完了する（図６Ｆ）。なお、導体パターン２８Ａは、銅箔層２８に対する公知のフォトリソグラフィ技術を用いて形成することができる。
【００６６】
以上、本実施の形態によれば、端子電極１４の表層が銅でなりその防錆処理層１７を水溶性プリフラックスで構成した電子部品（セラミックコンデンサ）１１を部品内蔵基板の内蔵部品としているので、端子電極１４と導体パターン２８Ａとの間の電気的接合を銅めっき３１からなる層間接続部３３で担うことを可能としながら、端子電極１４上の層間接続に寄与しない領域を防錆処理層１７で被覆して所定の防錆作用を得ることができる。これにより、層間接続構造のファインピッチ化にも十分に対応して高い接合信頼性を得ることができる。
【００６７】
しかも、層間接続部３３の形成部位に対応する、端子電極１４上の防錆処理層１７を除去するのに特別な工程を要することは一切なく、その前後の工程の遂行に通常必要とされる処理を行うことによって当該防錆処理層１７の所望とする領域のみを部分的に除去することができる。また、パターン−パターン間の接続とパターン−端子電極間の接続とを、一度の銅めっきにより行うことができる。これらのことにより、部品の基板内蔵化が容易となり、生産性の向上が図られる。
【００６８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００６９】
例えば以上の実施の形態では、電子部品として、チップ型積層セラミックコンデンサを例に挙げてそれぞれ説明したが、勿論、これだけに限らず、チップ型の抵抗部品や挿入実装型の電子部品にも適用可能である。この場合、上記各部品の端子電極の表層を銅で構成するか、または銅のリード材を用い、その上に水溶性プリフラックスでなる防錆処理層を形成することによって、上記実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００７０】
また、近年においては、表層が銅でなるリードフレームを有するＳＯＰ型、ＱＦＰ型等の半導体パッケージ部品が開発されているが、このような半導体パッケージ部品に対しても、本発明は適用可能である。
【００７１】
さらに、以上の実施の形態においては、電子部品が埋設される絶縁層として樹脂付き銅箔の樹脂層を適用したが、これに限らず、例えばプリプレグ等の接着性のある半硬化状態の熱硬化性樹脂シートを用いたり、あるいは高解像度の感光性樹脂材料を上記絶縁層として用いてもよい。前者の場合にはその表層に導体層を貼着あるいはめっき析出させることによって導体パターンを形成すればよく、また、後者の場合には上述のようにフォトリソグラフィ法によって電子部品の端子電極と連絡する層間接続孔を形成することができる。
【００７２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、端子電極の表層を銅で構成しその上に水溶性プリフラックスでなる防錆処理層を形成しているので、無鉛はんだ実装に対応できるとともに、ＳｎＰｂのはんだめっきを形成する必要をなくして環境問題にも対応でき、また、はんだ付け性が損なわれることもない。また、無鉛はんだめっきを使用する場合に比べても、はんだ槽への不純物混入の監視管理負担が削減されるので作業性が高まり、接合部の機械的、電気的信頼性も確保することができる。
【００７３】
また、本発明によれば、内蔵される電子部品の端子電極が、層間接続部と接続される領域以外の領域が防錆処理されているので、基板内部における端子電極の防錆作用を確保しながら、層間接続部を、絶縁層を貫通する層間接続孔の内壁面に形成した銅めっきで構成できるので、小径でアスペクト比の高い層間接続孔に対しても容易かつ適正に導電性を付与することが可能となり、配線パターンのファインピッチ化に十分に対応することができる。
【００７４】
さらに、本発明によれば、電子部品の端子電極の表層が銅であるので、層間接続部の銅めっきの付きまわりが良好であり、ファインピッチパターンにも十分に対応することができる。また、層間接続部の接続部位のみ端子電極上の水溶性プリフラックスを除去することにより、接合信頼性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における電子部品の端子電極の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態における部品内蔵基板の構成を模式的に示す断面図である。
【図３】図２に示した部品内蔵基板の層間接続部の構成を拡大して示す断面図である。
【図４】図３に示した層間接続部の要部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態における部品内蔵基板の製造方法を説明する工程断面図であり、Ａはプリント配線板の準備工程、Ｂは電子部品としてのチップ型積層セラミックコンデンサの搭載工程、Ｃは樹脂付き銅箔の積層工程をそれぞれ示す。
【図６】本発明の実施の形態における部品内蔵基板の製造方法を説明する工程断面図であり、Ａは層間接続孔の形成工程、Ｂは形成した層間接続孔の内壁面へ銅めっきを形成する工程、Ｃは樹脂付き銅箔の銅箔層をパターニングする工程をそれぞれ示す。
【図７】プリント配線板上にはんだ付けされた従来のチップ型積層セラミックコンデンサを示す斜視図である。
【図８】従来のチップ型積層セラミックコンデンサの端子電極の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１１…セラミックコンデンサ（電子部品）、１４…端子電極、１６…外部電極層、１７…防錆処理層、２１…部品内蔵基板、２２…プリント配線板、２４Ａ，２４Ｂ…配線パターン、２７…絶縁性樹脂層、２８…銅箔層、２８Ａ…導体パターン、２９，３０…層間接続孔、３１，３２…銅めっき、３３，３４…層間接続部、３６…樹脂付き銅箔。

Claims

電子部品を内部に収容した部品内蔵基板の製造方法であって、
表層が銅でなる電子部品の端子電極を水溶性プリフラックスでコーティングする工程と、
前記電子部品を絶縁層の内部に収容する工程と、
前記絶縁層に対し、前記収容した電子部品の端子電極を外部へ露出するための層間接続孔を形成する工程と、
前記層間接続孔の形成部位に対応する部分のみ前記端子電極上の水溶性プリフラックスを除去する工程と、
前記層間接続孔の内壁面に銅めっきを形成する工程とを有し、
前記端子電極上の水溶性プリフラックスを部分的に除去する工程が、前記層間接続孔形成後のデスミア処理または前記銅めっき形成前の脱脂処理と同時に行われる
ことを特徴とする部品内蔵基板の製造方法。
前記電子部品が、プリント配線板上の非導体部に接着されており、
前記電子部品を絶縁層の内部に収容する工程が、前記プリント配線板の前記電子部品が接着される面に、樹脂付き銅箔の樹脂層を積層する工程である
ことを特徴とする請求項１に記載の部品内蔵基板の製造方法。
前記水溶性プリフラックスとして、イミダゾール系の水溶性プリフラックスを用いる
ことを特徴とする請求項１に記載の部品内蔵基板の製造方法。