CN206602721U - 元器件内置多层基板 - Google Patents

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Abstract

作为元器件内置多层基板一例的LC复合元器件(10)，在层叠了由热塑性树脂形成的多个基材层(11A～11E)的多层基板中内置有贴片电容器(22)。从层叠方向观察时，多层基板中与元器件重叠的部分和元器件周围部分的基材层层叠数相等。在基材层(11B)及基材层(11C)的主面上形成有调整多层基板厚度的布线图案(12A)和布线图案(12B)，使其从层叠方向观察时在贴片电容器(22)周围包围贴片电容器(22)。

Description

元器件内置多层基板
技术领域
本实用新型涉及一种在层叠基材层的多层基板中内置元器件的元器件内置多层基板。
背景技术
关于元器件内置多层基板，例如有专利文献1中记载的元器件内置布线基板。该元器件内置布线基板将内置的IC芯片收纳在形成于核心基板的收纳孔部。收纳孔部的壁面和IC芯片之间的间隙中填满了将IC芯片固定于核心基板的树脂填充剂。在核心基板的两个主面形成有叠层。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本专利特开2009-260318号公报
实用新型内容
实用新型所要解决的技术问题
专利文献1中记载的元器件内置布线基板为了将IC芯片收纳至核心基板中，必须在核心基板上形成收纳孔部。即，元器件内置布线基板的制造工序与不内置元器件的情况相比，更为复杂。
本实用新型的目的在于提供一种不实施空腔形成工序，即可制造的元器件内置多层基板。
解决技术问题所采用的技术方案
本实用新型的元器件内置多层基板，在层叠了由热塑性树脂形成的多个基材层构成的多层基板中内置有元器件。从层叠方向观察时，多层基板中与元器件重叠的部分和元器件周围部分的基材层层叠数相等。在基材层的主面形成有调整多层基板厚度的厚度调整构件，使其从层叠方向观察时在元器件周围包围元器件。
此种结构下，从层叠方向观察时，多层基板中与元器件重叠的部分和元器件周围部分的基材层层叠数相等。即，在元器件内置多层基板的制造工序中，未形成用于收纳元器件的空腔。因此，与形成有空腔的情况相比，从层叠方向观察时，元器件内置多层基板中，元器件所在位置的部分更厚。另一方面，在元器件周围部分形成有厚度调整构件，因此与未形成厚度调整构件的情况相比，在元器件内置多层基板中的元器件周围部分也更厚。即，即使不设置用于收纳元器件的空腔，只要利用厚度调整构件，也能够将从层叠方向观察时，与多层基板元器件重叠的部分和元器件周围部分的厚度差减小。因此，能容易地对包夹元器件层叠的热塑性树脂基材实施加热冲压，制造元器件内置多层基板。结果，不实施空腔形成工序，即可获得元器件内置多层基板。
此外，在元器件周围部分形成有厚度调整构件，因此在对层叠的热塑性树脂基材实施加热冲压时，在元器件周围部分可通过厚度调整构件限制树脂，使树脂不易流动。因此，能够提高元器件的位置精度。
本实用新型的元器件内置多层基板优选厚度调整构件形成于多个基材层的主面。该结构是沿层叠方向形成多个厚度调整构件，因此本实用新型的效果显著。
本实用新型的元器件内置多层基板优选在层叠方向上，厚度调整构件的厚度总值与元器件厚度大致相等。该结构下，从层叠方向观察时，包夹元器件层叠的热塑性树脂基材中与元器件重叠部分的厚度和元器件周围部分的厚度大致相等。因此，能更容易地对包夹元器件层叠的热塑性树脂基材实施加热冲压，制造元器件内置多层基板。
本实用新型的元器件内置多层基板优选多层基板的两个主面平坦。由上文可知，本实用新型，即使不实施空腔形成工序，也能够获得两个主面平坦的元器件内置多层基板。
本实用新型的元器件内置多层基板优选厚度调整构件为导体图案。该结构下，通过对粘贴在热塑性树脂基材上的金属箔进行布图，从而能够形成厚度调整构件。
本实用新型的元器件内置多层基板优选厚度调整构件构成形成电路的布线图案的至少一部分。此种结构下，布线图案用作厚度调整构件，因此无需另外形成厚度调整构件。
本实用新型的元器件内置多层基板优选厚度调整构件为线圈图案。该结构下，无需另外形成厚度调整构件，即可获得包围元器件的厚度调整构件。
本实用新型的元器件内置多层基板优选厚度调整构件形成在层叠方向上的元器件配置范围内。该结构下，厚度调整构件形成于元器件侧面附近，因此在实施加热冲压时，在元器件周围部分，树脂更不易流动。因此，能够进一步提高元器件的位置精度。
本实用新型的元器件内置多层基板，优选在从层叠方向观察时，元器件的周围部分中，从位于元器件层叠方向一侧的基材层至位于元器件层叠方向另一侧的基材层的各个基材层上，形成有厚度调整构件。该结构下，当实施加热冲压时，在元器件的周围部分，树脂更不易流动，因此能够进一步提高元器件的位置精度。
实用新型效果
根据本实用新型，不实施空腔形成工序，即可制造元器件内置多层基板。
附图说明
图1是第1实施方式涉及的LC复合元器件的等效电路图。
图2(A)是第1实施方式涉及的LC复合元器件的外观立体图。图2 (B)是第1实施方式涉及的LC复合元器件的分解立体图。
图3是第1实施方式涉及的LC复合元器件的分解俯视图。
图4是第1实施方式涉及的LC复合元器件的剖视图。
图5(A)至图5(E)是表示第1实施方式涉及的LC复合元器件制造方法的剖视图。
图6(A)至图6(C)是表示第2实施方式涉及的元器件内置多层基板一部分的剖视图、分解剖视图以及平面图。
图7(A)至图7(D)是第2实施方式的变形例涉及的基材层的俯视图。
具体实施方式
《第1实施方式》
对本实用新型的第1实施方式涉及的LC复合元器件10进行说明。LC 复合元器件10是本实用新型的元器件内置多层基板的一例。图1是LC复合元器件10的等效电路图。LC复合元器件10具备：电感器L1、电容器C1 及端子P1～端子P3。端子P2经由电感器L1与端子P3连接。电感器L1和端子P3的连接点经由电容器C1与端子P1连接。端子P1用作接地连接端子，端子P2及端子P3用作输入输出端子，由此LC复合元器件10作为低通滤波器发挥作用。
图2(A)是LC复合元器件10的外观立体图。图2(B)是LC复合元器件10的分解立体图。图3是LC复合元器件10的分解俯视图。另外，图 3中省略了贴片电容器22的图示。LC复合元器件10中，在由多个热塑性树脂形成的基材层11A～基材层11E层叠而成的多层基板21上，内置有贴片电容器22，该贴片电容器22由在压接热塑性树脂的温度(例如，使用液晶聚合物(LCP)的情况下，为LCP的塑化温度左右(240度以上300度以下))下不流动的材料(例如金属或陶瓷等)构成。贴片电容器22是本实用新型元器件的一例。
多层基板21由俯视时呈矩形的基材层11A～基材层11E从上到下依次层叠而成。贴片电容器22配置于基材层11D的上表面，形成电容器C1。在基材层11B及基材层11C的上表面，形成有对应电感器L1的环状的布线图案12A和布线图案12B。在基材层11E的下表面，形成有对应端子P1～端子P3的布线图案13A～布线图案13C。贴片电容器22、布线图案12A、通过将布线图案12B及端子P1～端子P3如下文所述那样连接，在LC复合元器件10上形成低通滤波器。
从层叠方向观察时，多层基板21中与贴片电容器22重叠的部分和贴片电容器22周围部分的基材层的层叠数相等。换言之，基材层11A～基材层11E上未形成用于收纳贴片电容器22的开口部。在基材层11B及基材层 11C的主面形成有调整多层基板21厚度的布线图案12A和布线图案12B，使其从层叠方向观察时在贴片电容器22周围包围贴片电容器22。如上文所述，布线图案12A和布线图案12B作为电感器L1发挥作用，并且如下文所述那样调整多层基板21的厚度。作为本实用新型的厚度调整构件的一例即布线图案12A和布线图案12B形成于多个基材层的主面，构成形成电路的布线图案的至少一部分，是导体图案，也是线圈图案。形成于各个基材层主面的布线图案在压接热塑性树脂的温度下不流动。
贴片电容器22为矩形平板状，俯视时，被配置在基材层11D的中央部，其主面朝向层叠方向。在贴片电容器22的长度方向的两端部，形成有外部电极15A及外部电极15B。布线图案12A形成为绕基材层11B的边缘一圈。布线图案12A的第1端部及第2端部形成于基材层11B的拐角部，并且相互靠近。布线图案12A的第1端部从基材层11B的边缘向内侧延伸。
布线图案12B形成为绕基材层11C的边缘一圈。布线图案12B的第1 端部及第2端部形成于基材层11C的拐角部，并且相互靠近。在布线图案 12B的第1端部附近，从布线图案12B向布线图案12C延伸。俯视时，布线图案12C延伸至与贴片电容器22的外部电极15B重叠。布线图案12A的第 2端部和布线图案12B的第2端部，经由在层叠方向贯穿基材层11B的层间连接导体14A相连接。
布线图案13A形成于基材层11E的边缘。布线图案13B及布线图案13C 沿着与形成有布线图案13A的边缘相反侧的边缘，并排形成。在基材层11D 的下表面形成有布线图案12D～布线图案12F。俯视时，布线图案12D延伸至与贴片电容器22的外部电极15A和布线图案13A重叠。俯视时，布线图案12E延伸至与贴片电容器22的外部电极15B和布线图案13C重叠。俯视时，布线图案12F延伸至与布线图案12A的第1端部和布线图案13B重叠。
贴片电容器22的外部电极15A经由贯穿基材层11D的层间连接导体 14D、布线图案12D、及贯穿基材层11E的层间连接导体14F，与布线图案13A连接。布线图案12A的第1端部经由贯穿基材层11B～基材层11D的层间连接导体14B、布线图案12F、及贯穿基材层11E的层间连接导体14G，与布线图案13B连接。
贴片电容器22的外部电极15B经由贯穿基材层11C的层间连接导体 14C，与布线图案12C连接。并且，贴片电容器22的外部电极15B经由贯穿基材层11D的层间连接导体14E、布线图案12E、及贯穿基材层11E的层间连接导体14H，与布线图案13C连接。
如上文所述，基材层11A～基材层11E以液晶聚合物(LCP)等热塑性树脂为材料。布线图案12A～布线图案12F及布线图案13A～布线图案13C 由铜箔等构成。层间连接导体14A～层间连接导体14H通过使过孔中填充的导电浆料硬化而形成。如上文所述，贴片电容器22由在热压接基材层11A～基材层11E的热塑性树脂的温度下不流动的材料构成。
图4是LC复合元器件10的剖视图。基材层11B和基材层11C中，俯视时与贴片电容器22重叠的部分位移至其他部分的上方。俯视时，基材层 11A～基材层11C与贴片电容器22重叠的部分变薄。通过使基材层11B和基材层11C向上方位移以及使基材层11A～基材层11C变薄，从而将贴片电容器22配置在由此产生的空间内。
LC复合元器件10中，由于生成的布线图案12A以及布线图案12B的厚度，使俯视时的贴片电容器22周围部分，比未形成布线图案12A以及布线图案12B时更厚。布线图案12A和布线图案12B形成于贴片电容器22的侧面附近。贴片电容器22和布线图案12B被配置为彼此侧面(端面)相对。即，布线图案12B形成于层叠方向上贴片电容器22的配置范围内。LC复合元器件10的两个主面，即多层基板21的两个主面变得平坦。
图5(A)至图5(E)是表示LC复合元器件10的制造方法的剖视图。另外，关于图5(A)至图5(E)中未表示的LC复合元器件10的结构，与图5(A)至图5(E)所示的工序并行，利用与图5(A)至图5(E)所示工序相同的工序而形成。首先，如图5(A)所示，准备在整面单面上粘贴有金属箔的基材25D，利用蚀刻等在金属箔上形成图案，由此形成布线图案 12D和布线图案12E。基材25D是由液晶聚合物(LCP)等构成的热塑性树脂基材。
接下来，如图5(B)所示，利用激光加工等，在形成层间连接导体14D (参照图2(B))的位置上，形成贯穿基材25D、但不贯穿布线图案12D 的过孔。在形成层间连接导体14E的位置上，形成贯穿基材25D、但不贯穿布线图案12E的过孔。然后，在这些过孔中填充导电浆料26。
接下来，如图5(C)所示，在基材25D的上表面上配置贴片电容器22，使得在俯视时外部电极15A以及外部电极15B与导电浆料26重叠。然后，对配置有贴片电容器22的基材25D加热并同时加压(加热冲压)，由此将贴片电容器22热压接于基材25D上。
接下来，如图5(D)所示，按照从上到下的顺序层叠基材25A～基材 25E。此时，将基材25B和基材25C的主面中形成有布线图案的一侧朝上，将基材25D和基材25E的主面中形成有布线图案的一侧朝下。利用与如图5 (A)和图5(B)所示工序相同的工序，在基材25B～基材25E上以规定的配置形成布线图案和填充有导电浆料的过孔。另外，基材层25B和基材层25C上未形成用于收纳贴片电容器22的开口部。
接下来，如图5(E)所示，通过对层叠的基材25A～基材25E加热并同时加压，热压接基材25A～基材25E。由此，在多层基板21上完成内置有贴片电容器22的LC复合元器件10。另外，在多层基板21上未形成与形成于基材的开口部连接的空腔。
第1实施方式中，如上文所述，在LC复合元器件10的制造工序中未形成用于收纳贴片电容器22的空腔。因此，LC复合元器件10中，与形成空腔的情况相比，俯视时贴片电容器22所在的部分，厚度增大。另一方面，俯视时的贴片电容器22周围部分，形成布线图案12A和布线图案12B。由此，LC复合元器件10中，与未形成布线图案12A和布线图案12B的情况相比，俯视时的贴片电容器22周围部分，厚度也增大。
即，即使不设置用于收纳贴片电容器22的空腔，只要利用布线图案 12A和布线图案12B，也能使俯视时与多层基板21的贴片电容器22重叠的部分和贴片电容器22周围的部分的厚度差减小。结果，容易对层叠的基材 25A～基材25E实施加热冲压，以使LC复合元器件的两个主面变平坦。因此，不实施空腔形成工序，即可形成两个主面平坦的LC复合元器件10。
此外，在贴片电容器22的侧面附近形成有布线图案12A和布线图案 12B，因此加热冲压时，在贴片电容器22的侧面附近会限制树脂，使树脂不易流动。因此，能够提高贴片电容器22的位置精度。
《第2实施方式》
对本实用新型的第2实施方式所述元器件内置多层基板30进行说明。图6(A)是表示元器件内置多层基板30一部分的剖视图。图6(B)是表示元器件内置多层基板30一部分的分解剖视图。图6(C)是表示基材层 31D一部分的俯视图。
元器件内置多层基板30在层叠了由热塑性树脂形成的多个基材层 31A～31F的多层基板32中内置有元器件51，该元器件51由在压接热塑性树脂的温度下不会流动的材料构成。从层叠方向观察时，多层基板32中，与元器件重叠的部分和元器件周围部分的基材层层叠数相等。在基材层 31A～基材层31F的主面上形成有调整多层基板32的厚度的调整图案41，使其从层叠方向观察时在元器件51周围包围元器件51。
元器件内置多层基板30中，基材层31A～基材层31F以从上到下的顺序层叠。元器件51配置于基材层31C和基材层31D之间。调整图案41形成于基材层31A～基材层31C的下表面和基材层31D～基材层31F的上表面。调整图案41为框状，由铜箔构成。形成于基材层31A的调整图案41位于元器件51上表面的上方。形成于基材层31F的调整图案41位于元器件51下表面的下方。即，从层叠方向观察时，在元器件51周围部分中，在从位于元器件51的层叠方向一侧的基材层31A至位于元器件51的层叠方向另一侧的基材层31F的各个基材层31A～基材层31F上，形成有调整图案41。在层叠方向上，调整图案41的厚度总值与元器件51的厚度大致相等。
如上文所述，第2实施方式中调整图案41的厚度总值与元器件51的厚度大致相等。因此，包夹元器件51层叠的基材中，从层叠方向观察时与元器件51重叠的部分的厚度和元器件51周围部分的厚度大致相等。因此，容易对层叠的基材实施加热冲压以使元器件内置多层基板30的两个主面变平坦。
图7(A)至图7(D)是第2实施方式的变形例涉及的所述基材层31D 的俯视图。下面，针对第2实施方式的变形例中与元器件内置多层基板30 的不同点进行说明。第1变形例如图7(A)所示，在基材层31D的主面，形成有由树脂等非导体构成的、框状的调整图案42，使其俯视时包围元器件51。另外，在其他基材层也形成有和形成于基材层31D的调整图案相同的图案。第2实施方式的其他变形例也相同。
如图7(B)所示，第2变形例中，在基材层31D的主面配置有陶瓷铁氧体铁心52。陶瓷铁氧体铁心52是本实用新型元器件的一例。在基材层 31D的主面上，形成有由铜箔构成的调整图案43，使其俯视时包围陶瓷铁氧体铁心52。调整图案43是线圈图案。
如图7(C)所示，第3变形例中，在基材层31D的主面形成有4个调整图案44。调整图案44形成为其侧面与元器件51侧面中的作为拐角的部分相对。换言之，调整图案44具有从框状调整图案中去除各个直线部分的、长度方向的中央部分的形状。
如图7(D)所示，第4变形例中，在基材层31D的主面形成有4个调整图案45。调整图案45形成为其侧面与元器件51的各个侧面相对。换言之，调整图案45具有从框状调整图案中去除拐角部分的形状。
另外，本实用新型的多层基板中内置的元器件不限定于上述实施方式，也可以是由在热压接多层基板的热塑性树脂的温度下不流动的材料构成的构件，例如磁铁(铁氧体烧结体)等。
标号说明
C1 电容器
L1 电感器
P1～P3 端子
10 LC复合元器件
11A～11E、31A～31F 基材层
12A、12B 布线图案(厚度调整构件)
12C～12F、13A～13C 布线图案
14A～14H 层间连接导体
15A、15B 外部电极
21、32 多层基板
22 贴片电容器(元器件)
25A～25E 基材
26 导电浆料
30 元器件内置多层基板
41～45 调整图案
51 元器件
52 陶瓷铁氧体铁心

Claims (9)

1.一种元器件内置多层基板，在层叠了由热塑性树脂形成的多个基材层构成的多层基板中内置有元器件，其特征在于，
从层叠方向观察时，所述多层基板与所述元器件重叠的部分和所述元器件周围部分的所述基材层层叠数相等，
在所述基材层的主面形成有调整所述多层基板厚度的厚度调整构件，使其从层叠方向观察时在所述元器件周围包围所述元器件。
2.如权利要求1所述的元器件内置多层基板，其特征在于，所述厚度调整构件形成于多个所述基材层的主面。
3.如权利要求2所述的元器件内置多层基板，其特征在于，在层叠方向上，所述厚度调整构件的厚度总值与所述元器件厚度相等。
4.如权利要求1至3中任一项所述的元器件内置多层基板，其特征在于，所述多层基板的两个主面平坦。
5.如权利要求1至3中任一项所述的元器件内置多层基板，其特征在于，所述厚度调整构件由导体图案形成。
6.如权利要求5所述的元器件内置多层基板，其特征在于，所述厚度调整构件构成形成电路的布线图案的至少一部分。
7.如权利要求6所述的元器件内置多层基板，其特征在于，所述厚度调整构件为线圈图案。
8.如权利要求1至3中任一项所述的元器件内置多层基板，其特征在于，所述厚度调整构件形成在层叠方向上的所述元器件配置范围内。
9.如权利要求1至3中任一项所述的元器件内置多层基板，其特征在于，从层叠方向观察时，所述元器件周围部分中，从位于所述元器件层叠方向一侧的所述基材层至位于所述元器件层叠方向另一侧的所述基材层的各个所述基材层上，形成有所述厚度调整构件。
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