JP2004342641A - コンデンサ内蔵プリント配線板 - Google Patents
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Abstract
【課題】プリント配線板に形成されたキャビティー内にコンデンサを収納する際コンデンサの端子電極とインナースルーホールまたはスルーホールとの接合が接続信頼性に優れたコンデンサ内蔵プリント配線板を提供することを目的とする。
【解決手段】絶縁基材１１の両面に絶縁層１２、１３、１４を介して複数の配線層、ランド回路及び電源回路等が形成されており、配線層、ランド回路及び電源回路等はインナースルーホール２１、２２またはスルーホール２３、２４で電気的に接続されてなる多層プリント配線板の所定位置に形成されたキャビティーの底部にインナースルーホール２１ａ、２２ａの途中部分が露出するようになっており、コンデンサ４１はキャビティー内に収納され、コンデンサ４１の端子電極４２はキャビティー内のインナースルーホールまたはスルーホールの途中部分の露出部とはんだ５１ａで接合され、電気的に接続される。
【選択図】図１
【解決手段】絶縁基材１１の両面に絶縁層１２、１３、１４を介して複数の配線層、ランド回路及び電源回路等が形成されており、配線層、ランド回路及び電源回路等はインナースルーホール２１、２２またはスルーホール２３、２４で電気的に接続されてなる多層プリント配線板の所定位置に形成されたキャビティーの底部にインナースルーホール２１ａ、２２ａの途中部分が露出するようになっており、コンデンサ４１はキャビティー内に収納され、コンデンサ４１の端子電極４２はキャビティー内のインナースルーホールまたはスルーホールの途中部分の露出部とはんだ５１ａで接合され、電気的に接続される。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンデンサ内蔵のプリント配線板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器の小型化、高密度化、高性能化が進んでいる中で、そこに用いられるプリント配線板も小型化、高密度化、高速化の要求が高まっており、それらの要求を満たしたプリント配線板が求められている。
プリント配線板は、回路基板（内層基板）とプリプレグシートを積層して、配線パターン、ビアホールを形成してプリント配線板を形成していく方式から、コア基板上に絶縁層、配線回路パターンを交互に積み上げていくビルドアップ方式のプリント配線板へと移行しつつある。
【０００３】
近年、電子機器の高性能化に伴い、信号伝達速度の高速化が進められているが、それに伴い、電源配線等にノイズが重畳されて、誤動作を引き起こすことがある。そこでノイズ除去のため、チップコンデンサを内蔵したプリント配線板が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
従来のコンデンサ内蔵プリント配線板の一例を図８（ｄ）に、製造方法の一例を図８（ａ）〜（ｄ）に示す。
まず、６層のプリント配線板（図８（ａ）参照）の内層に設けられた内層パッド１２１ａ及びランド１２２ｂの面位置までザグリ加工してキャビティー１３１を形成する（図８（ｂ）参照）。
【０００４】
チップコンデンサ４１の端子電極４２と内層パッド１２１ａ及びランド１２２ｂとは、はんだ１５１を介して接合され、電気的に接続されており、チップコンデンサ４１とキャビティー１３１の隙間にはアンダーフィル樹脂１６１が充填されている。
内層パッド１２１ａ及びランド１２２ｂはインナースルーホール１２１及びスルーホールにてそれぞれ基板の電源回路、グランド回路に接続され、コンデンサ内蔵のプリント配線板を構成している。
【０００５】
上記チップコンデンサ４１を収納するキャビテイー１３１を形成する際キャビティー１３１の底面に内層パッド１２１ａ及びランド１２２ｂを精度良く露出させることが難しい。
なぜならば、基板の板厚バラツキとザグリ加工の深さ方向の加工精度を考慮すると、基板上面あるいは基板下面いずれを基準面としてザグリ加工しても、内層パッド１２１ａ及びランド１２２ｂの表面のみを均一に露出させることは至難の業である。
また、ザグリ加工不足で内層パッド１２１ａ及びランド１２２ｂの表面に樹脂が残ったり、ザグリ加工しすぎて、内層パッド１２１ａ及びランド１２２ｂの導体が薄くなったり、内層パッド１２１ａ及びランド１２２ｂ一部が欠損したりして、内層パッド１２１ａ及びランド１２２ｂとコンデンサ４１の端子電極４２との接続信頼性に問題を生じ易い。
【０００６】
このように、内層にあるパッド、ランドを露出させようとすると、基板表面から内層にあるパッド、ランドまでの深さは基板の板厚バラツキ分を含んでいるので、高精度なザグリ加工機でも歩留まり良く加工することが困難である。
また、高精度にザグリ加工できた場合においても、ザグリ深さは内層パッド、ランドの表面位置に合わせるので、基板表面からの深さは板厚バラツキに応じたバラツキを生じるので、キャビティーの容積が一定ではなくなる。このため、コンデンサの収納も凹んだり、突出したりして不安定化し、隙間部に充填するアンダーフィルも不足したり、溢れたりして不安定となる。
したがって、上記のような形態のコンデンサ内蔵のプリント配線板を作製しようとすると、歩留まりは上がらず、安価に作製することが難しくなってくる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−２４３８７３
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑み考案されたもので、プリント配線板に形成されたキャビティー内にコンデンサを収納する際コンデンサの端子電極とインナースルーホールまたはスルーホールとの接合が接続信頼性に優れたコンデンサ内蔵プリント配線板を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項１においては、絶縁基材の両面に絶縁層を介して複数の配線層及びランド等が形成されており、配線層及びランドはインナースルーホールまたはスルーホールで電気的に接続されてなるコンデンサ内蔵のプリント配線板であって、前記コンデンサはプリント配線板をザグリ加工にて形成されたキャビティー内に収納され、前記キャビティーの底部にインナースルーホールまたはスルーホールの途中部分が露出しており、前記コンデンサの端子電極と前記キャビティー内のインナースルーホールまたはスルーホールの途中部分の露出部とが導電部材にて電気的に接続されていることを特徴とするコンデンサ内蔵プリント配線板としたものである。
【００１０】
また、請求項２においては、前記コンデンサの端子電極と前記キャビティー内のインナースルーホールまたはスルーホールの途中部分の露出部とが、はんだにて接合されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ内蔵プリント配線板としたものである。
【００１１】
また、請求項３においては、前記コンデンサの端子電極と前記キャビティー内のインナースルーホールまたはスルーホールの途中部分の露出部とが、導電接着層にて接合されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ内蔵プリント配線板としたものである。
【００１２】
また、請求項４においては、前記コンデンサの端子電極と前記キャビティー内のインナースルーホールまたはスルーホールの途中部分の露出部とが、異方性導電材にて接合されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ内蔵プリント配線板としたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のコンデンサ内蔵プリント配線板は、図１〜図３に示すように、絶縁基材１１の両面に絶縁層１２、１３、１４を介して複数の配線層、ランド回路及び電源回路等が形成されており、配線層、ランド回路及び電源回路等はインナースルーホール２１、２２またはスルーホール２３、２４で電気的に接続されてなる多層プリント配線板の所定位置に形成されたキャビティーの底部にインナースルーホール２１ａ、２２ａの途中部分が露出するようになっており、コンデンサ４１はキャビティー内に収納され、コンデンサ４１の端子電極４２はキャビティー内のインナースルーホールまたはスルーホールの途中部分の露出部とが導電部材で接合され、電気的に接続されている。
このように、キャビティーの終端をインナースルーホールまたはスルーホールの途中部分としているので、インナースルーホールまたはスルーホールの途中部分の露出部の断面形状を同一にでき、コンデンサの端子電極との電気的接続は安定し、信頼性のあるコンデンサ内蔵プリント配線板を得ることができる。
【００１４】
以下本発明の実施の形態につき説明する。
請求項２に係わる発明は、図１（ａ）に示すように、コンデンサの端子電極とキャビティー底部のインナースルーホールの途中部分の露出部とが、はんだにて接合されているコンデンサ内蔵プリント配線板である。
図４（ａ）〜（ｃ）及び図５（ｄ）〜（ｆ）を用いて上記コンデンサ内蔵プリント配線板の作製方法について説明する。
まず、絶縁基材１１に公知のパターン作成プロセスを用いて、インナースルーホール２１、配線層、グランド回路２１ｂ、電源回路２２ｂ及び内層パッド２５を形成する（図４（ａ）参照）。
インナースルーホール２１は、フィルドタイプ、コンフォーマルタイプ、またはコンフォーマルビアタイプの内部にはんだめっき等によりはんだを充填したタイプのいずれでも良い。
【００１５】
次に、ビルドアッププロセスにて、絶縁層１２、配線層、インナースルーホール２２及び電源回路２２ｂを形成する（図４（ｂ）参照）。
さらに、ビルドアッププロセスにて、絶縁層１３、絶縁層１４、スルーホール２３、スルーホール２４、ランド及び外層パッド２６を形成し、５層のプリント配線板１０を作製する（図４（ｃ）参照）。
【００１６】
次に、プリント配線板１０の所定位置をザグリ加工して、底部にインナースルーホール２１及び２２の途中部分が露出したインナースルーホール２１ａ及び２２ａを有するキャビティー３１を形成する（図５（ｄ）参照）。
【００１７】
次に、端子電極４２上にはんだめっき等によりはんだ層５１を形成したコンデンサ４１をキャビティー３１内に収納する（図５（ｅ）参照）。次いで、軽く加圧した状態で加熱することで、コンデンサ４１の端子電極４２とインナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出部とがはんだ５１ａにて接合され、電気的に接続される（図１（ｂ）参照）。
図１（ｂ）は、インナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出部はコンフォーマルタイプの銅２２ｃが露出している事例であるが、銅２２ｃに変えてコンデンサ４１の端子電極４２の表面と同様のはんだ層、もしくは、ニッケル、金等のめっき皮膜を形成しても良い。
【００１８】
また、別の接合方法としては、図１（ｃ）に示すように、インナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出断面部はフィルドタイプの銅２２ｄが露出している事例である。しかし、銅に変えて、コンデンサ４１の端子電極４２の表面に形成したのと同様のはんだ層、もしくは、ニッケル、金等のめっき皮膜にてフィルドタイプとしても構わない。フィルドタイプのインナースルーホールまたはスルーホールを用いることで接合面積が増加し、信頼性のある電気的接続をとることができる。
また、別の接合方法としては、図１（ｄ）に示すように、インナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出断面部はコンフォーマルビアタイプの銅２２ｃの内部にはんだ５１ｂが充填された事例で、コンデンサ４１の端子電極４２とインナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出部とがはんだ５１ａにて強固に接合され、信頼性のある電気的接続を得ることができる。
【００１９】
最後に、キャビティー３１とコンデンサ４１の隙間にアンダーフィル樹脂６１を充填し、コンデンサ４１の端子電極４２とインナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出断面部とがはんだ５１ａにて接合されたコンデンサ内蔵のプリント配線板１００を得る（図５（ｆ）及び図１（ａ）参照）。
【００２０】
請求項３に係わる発明は、図２（ａ）に示すように、コンデンサの端子電極とキャビティー底部のインナースルーホールの途中部分の露出部とが、導電性接着層５２にて接合されているコンデンサ内蔵プリント配線板である。
コンデンサ内蔵プリント配線板の作製方法は、前述したのと同じ方法で、５層のプリント配線板１０を作製し（図４（ｃ）参照）、プリント配線板１０の所定位置をザグリ加工して、底部にインナースルーホール２１及び２２の途中部分が露出したインナースルーホール２１ａ及び２２ａを有するキャビティー３１を形成する（図６（ｄ）参照）。
【００２１】
次に、キャビティー３１底部のインナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出断面部上にディスペンサー等により導電ペーストパターン５２を形成した後、コンデンサ４１の端子電極４２が導電ペーストパターン５２とを位置合わせしてコンデンサ４１をキャビティ３１内に収納し（図６（ｅ）参照）、所定の温度で加熱することにより、コンデンサ４１の端子電極４２とインナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出部とは導電性接着層５２にて接合され、電気的に接続される（図２（ｂ）参照）。
図２（ｂ）は、インナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出部はコンフォーマルタイプの銅２２ｃが露出している事例であるが、銅に変えてコンデンサ４１の端子電極４２の表面に形成したの同様のはんだ層、もしくは、ニッケル、金等のめっき皮膜を形成しても構わない。
ここで、導電ペーストしては、金、白金、パラジウム、銀、銅等の微細な金属粉または金属粒子を樹脂中に分散、混合した樹脂ペーストを使用することができる。
【００２２】
また、別の接合方法としては、図２（ｃ）に示すように、インナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出断面部はフィルドタイプの銅２２ｄが露出している事例であるが、銅に変えて、コンデンサ４１の端子電極４２の表面と同様にはんだ層、もしくは、ニッケル、金等のめっき皮膜にてフィルドタイプとしても良い。フィルドタイプのインナースルーホールまたはスルーホールを用いることで接合面積が増加し、信頼性のある電気的接続をとることができる。
【００２３】
最後に、キャビティー３１とコンデンサ４１の隙間にアンダーフィル樹脂６１を充填し、コンデンサ４１の端子電極４２とインナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出部とが導電性接着層５２にて接合されたコンデンサ内蔵のプリント配線板２００を得る（図６（ｆ）及び図２（ａ）参照）。
【００２４】
請求項４に係わる発明は、図３（ａ）に示すように、コンデンサの端子電極とキャビティー底部のインナースルーホールの途中部分の露出部とが、異方性導電材５３にて接合されたコンデンサ内蔵プリント配線板である。
コンデンサ内蔵プリント配線板の作製方法は、前述したのと同じ方法で、５層のプリント配線板１０を作製し（図４（ｃ）参照）、プリント配線板１０の所定位置をザグリ加工して、底部にインナースルーホール２１及び２２の途中部分が露出したインナースルーホール２１ａ及び２２ａを有するキャビティー３１を形成する（図７（ｄ）参照）。
【００２５】
次に、キャビティー３１底部のインナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出断面部上に所定サイズに加工された異方性導電材５３を貼付した後、コンデンサ４１の端子電極４２が異方性導電材５３上に載置されるようコンデンサ４１をキャビティ３１内に収納し（図７（ｅ）参照）、加圧、加熱することにより、コンデンサ４１の端子電極４２とインナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出部とは異方性導電材５３にて接合され、電気的に接続される（図３（ｂ）参照）。
この場合は、インナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出断面部はコンフォーマルタイプの銅２２ｃが露出している事例であるが、銅に変えてコンデンサ４１の端子電極４２の表面と同様にはんだ層、もしくは、ニッケル、金等のめっき皮膜を形成しても良い。
ここで、異方性導電材としては、微細な金属粉または金属粒子を混合した樹脂ペーストや樹脂シートが使用できる。
【００２６】
また、別の接合方法としては、図３（ｃ）に示すように、インナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出部はフィルドタイプの銅２２ｄが露出している事例であるが、銅に変えて、コンデンサ４１の端子電極４２の表面と同様にはんだ層、もしくは、ニッケル、金等のめっき皮膜にてフィルドを行っても良い。フィルドタイプのインナースルーホールまたはスルーホールを用いることで接合面積が増加し、信頼性のある電気的接続をとることができる。
【００２７】
最後に、キャビティー３１とコンデンサ４１の隙間にアンダーフィル樹脂６１を充填し、コンデンサ４１の端子電極４２とインナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出部とが異方性導電材５３にて接合されたコンデンサ内蔵のプリント配線板３００を得る（図７（ｆ）及び図３（ａ）参照）。
【００２８】
【発明の効果】
上記したように、本発明のコンデンサ内蔵プリント配線板は、コンデンサを収納するキャビティー底面の終端をインナースルーホールまたはスルーホールの途中部分としているので、キャビティ底面に露出したインナースルーホールまたはスルーホールの途中部分の断面形状を同一にでき、コンデンサの端子電極との電気的接続は安定し、信頼性のあるコンデンサ内蔵プリント配線板を得ることができる。
さらに、はんだ接合の場合インナースルーホールまたはスルーホール内部にはんだが充填されている構造とすることにより、コンデンサ端子電極との強固な接合強度が得られ、信頼性に優れたコンデンサ内蔵プリント配線板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明のコンデンサ内蔵プリント配線板の一実施例を示す模式構成断面図である。（ｂ）〜（ｄ）は、（ａ）のＡ部を拡大した模式構成断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明のコンデンサ内蔵プリント配線板の一実施例を示す模式構成断面図である。（ｂ）及び（ｃ）は、（ａ）のＢ部を拡大した模式構成断面図である。
【図３】（ａ）は、本発明のコンデンサ内蔵プリント配線板の一実施例を示す模式構成断面図である。（ｂ）及び（ｃ）は、（ａ）のＣ部を拡大した模式構成断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、本発明のコンデンサ内蔵プリント配線板の製造法における工程の一部を示す模式構成断面図である。
【図５】（ｄ）〜（ｆ）は、本発明の請求項２に係るコンデンサ内蔵プリント配線板の製造法における工程の一部を示す模式構成断面図である。
【図６】（ｄ）〜（ｆ）は、本発明の請求項３に係るコンデンサ内蔵プリント配線板の製造法における工程の一部を示す模式構成断面図である。
【図７】（ｄ）〜（ｆ）は、本発明の請求項４に係るコンデンサ内蔵プリント配線板の製造法における工程の一部を示す模式構成断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、従来のコンデンサ内蔵プリント配線板の製造法の一例を示す模式構成断面図である。
【符号の説明】
１０……５層プリント配線板
１１、１１１……絶縁基材
１２、１３、１４、１１２、１１３、１１４、１１５……絶縁層
２１、２２、１２１……インナースルーホール
２１ａ、２２ａ……ザグリ加工後のインナースルーホール
２１ｂ……グランド回路
２２ｂ……電源回路
２３、２４……スルーホール
２５、１２１ａ……内層パッド
２６……外層パッド
３１、１３１……キャビティー
４１……コンデンサ
４２……端子電極
５１……はんだ層
５１ａ……はんだ
５２……導電接着層
５３……異方性導電材
６１、１６１……アンダーフィル樹脂
１００、２００、３００、５００……コンデンサ内蔵プリント配線板
１２２ｂ……ランド
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンデンサ内蔵のプリント配線板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器の小型化、高密度化、高性能化が進んでいる中で、そこに用いられるプリント配線板も小型化、高密度化、高速化の要求が高まっており、それらの要求を満たしたプリント配線板が求められている。
プリント配線板は、回路基板（内層基板）とプリプレグシートを積層して、配線パターン、ビアホールを形成してプリント配線板を形成していく方式から、コア基板上に絶縁層、配線回路パターンを交互に積み上げていくビルドアップ方式のプリント配線板へと移行しつつある。
【０００３】
近年、電子機器の高性能化に伴い、信号伝達速度の高速化が進められているが、それに伴い、電源配線等にノイズが重畳されて、誤動作を引き起こすことがある。そこでノイズ除去のため、チップコンデンサを内蔵したプリント配線板が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
従来のコンデンサ内蔵プリント配線板の一例を図８（ｄ）に、製造方法の一例を図８（ａ）〜（ｄ）に示す。
まず、６層のプリント配線板（図８（ａ）参照）の内層に設けられた内層パッド１２１ａ及びランド１２２ｂの面位置までザグリ加工してキャビティー１３１を形成する（図８（ｂ）参照）。
【０００４】
チップコンデンサ４１の端子電極４２と内層パッド１２１ａ及びランド１２２ｂとは、はんだ１５１を介して接合され、電気的に接続されており、チップコンデンサ４１とキャビティー１３１の隙間にはアンダーフィル樹脂１６１が充填されている。
内層パッド１２１ａ及びランド１２２ｂはインナースルーホール１２１及びスルーホールにてそれぞれ基板の電源回路、グランド回路に接続され、コンデンサ内蔵のプリント配線板を構成している。
【０００５】
上記チップコンデンサ４１を収納するキャビテイー１３１を形成する際キャビティー１３１の底面に内層パッド１２１ａ及びランド１２２ｂを精度良く露出させることが難しい。
なぜならば、基板の板厚バラツキとザグリ加工の深さ方向の加工精度を考慮すると、基板上面あるいは基板下面いずれを基準面としてザグリ加工しても、内層パッド１２１ａ及びランド１２２ｂの表面のみを均一に露出させることは至難の業である。
また、ザグリ加工不足で内層パッド１２１ａ及びランド１２２ｂの表面に樹脂が残ったり、ザグリ加工しすぎて、内層パッド１２１ａ及びランド１２２ｂの導体が薄くなったり、内層パッド１２１ａ及びランド１２２ｂ一部が欠損したりして、内層パッド１２１ａ及びランド１２２ｂとコンデンサ４１の端子電極４２との接続信頼性に問題を生じ易い。
【０００６】
このように、内層にあるパッド、ランドを露出させようとすると、基板表面から内層にあるパッド、ランドまでの深さは基板の板厚バラツキ分を含んでいるので、高精度なザグリ加工機でも歩留まり良く加工することが困難である。
また、高精度にザグリ加工できた場合においても、ザグリ深さは内層パッド、ランドの表面位置に合わせるので、基板表面からの深さは板厚バラツキに応じたバラツキを生じるので、キャビティーの容積が一定ではなくなる。このため、コンデンサの収納も凹んだり、突出したりして不安定化し、隙間部に充填するアンダーフィルも不足したり、溢れたりして不安定となる。
したがって、上記のような形態のコンデンサ内蔵のプリント配線板を作製しようとすると、歩留まりは上がらず、安価に作製することが難しくなってくる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−２４３８７３
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑み考案されたもので、プリント配線板に形成されたキャビティー内にコンデンサを収納する際コンデンサの端子電極とインナースルーホールまたはスルーホールとの接合が接続信頼性に優れたコンデンサ内蔵プリント配線板を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項１においては、絶縁基材の両面に絶縁層を介して複数の配線層及びランド等が形成されており、配線層及びランドはインナースルーホールまたはスルーホールで電気的に接続されてなるコンデンサ内蔵のプリント配線板であって、前記コンデンサはプリント配線板をザグリ加工にて形成されたキャビティー内に収納され、前記キャビティーの底部にインナースルーホールまたはスルーホールの途中部分が露出しており、前記コンデンサの端子電極と前記キャビティー内のインナースルーホールまたはスルーホールの途中部分の露出部とが導電部材にて電気的に接続されていることを特徴とするコンデンサ内蔵プリント配線板としたものである。
【００１０】
また、請求項２においては、前記コンデンサの端子電極と前記キャビティー内のインナースルーホールまたはスルーホールの途中部分の露出部とが、はんだにて接合されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ内蔵プリント配線板としたものである。
【００１１】
また、請求項３においては、前記コンデンサの端子電極と前記キャビティー内のインナースルーホールまたはスルーホールの途中部分の露出部とが、導電接着層にて接合されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ内蔵プリント配線板としたものである。
【００１２】
また、請求項４においては、前記コンデンサの端子電極と前記キャビティー内のインナースルーホールまたはスルーホールの途中部分の露出部とが、異方性導電材にて接合されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ内蔵プリント配線板としたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のコンデンサ内蔵プリント配線板は、図１〜図３に示すように、絶縁基材１１の両面に絶縁層１２、１３、１４を介して複数の配線層、ランド回路及び電源回路等が形成されており、配線層、ランド回路及び電源回路等はインナースルーホール２１、２２またはスルーホール２３、２４で電気的に接続されてなる多層プリント配線板の所定位置に形成されたキャビティーの底部にインナースルーホール２１ａ、２２ａの途中部分が露出するようになっており、コンデンサ４１はキャビティー内に収納され、コンデンサ４１の端子電極４２はキャビティー内のインナースルーホールまたはスルーホールの途中部分の露出部とが導電部材で接合され、電気的に接続されている。
このように、キャビティーの終端をインナースルーホールまたはスルーホールの途中部分としているので、インナースルーホールまたはスルーホールの途中部分の露出部の断面形状を同一にでき、コンデンサの端子電極との電気的接続は安定し、信頼性のあるコンデンサ内蔵プリント配線板を得ることができる。
【００１４】
以下本発明の実施の形態につき説明する。
請求項２に係わる発明は、図１（ａ）に示すように、コンデンサの端子電極とキャビティー底部のインナースルーホールの途中部分の露出部とが、はんだにて接合されているコンデンサ内蔵プリント配線板である。
図４（ａ）〜（ｃ）及び図５（ｄ）〜（ｆ）を用いて上記コンデンサ内蔵プリント配線板の作製方法について説明する。
まず、絶縁基材１１に公知のパターン作成プロセスを用いて、インナースルーホール２１、配線層、グランド回路２１ｂ、電源回路２２ｂ及び内層パッド２５を形成する（図４（ａ）参照）。
インナースルーホール２１は、フィルドタイプ、コンフォーマルタイプ、またはコンフォーマルビアタイプの内部にはんだめっき等によりはんだを充填したタイプのいずれでも良い。
【００１５】
次に、ビルドアッププロセスにて、絶縁層１２、配線層、インナースルーホール２２及び電源回路２２ｂを形成する（図４（ｂ）参照）。
さらに、ビルドアッププロセスにて、絶縁層１３、絶縁層１４、スルーホール２３、スルーホール２４、ランド及び外層パッド２６を形成し、５層のプリント配線板１０を作製する（図４（ｃ）参照）。
【００１６】
次に、プリント配線板１０の所定位置をザグリ加工して、底部にインナースルーホール２１及び２２の途中部分が露出したインナースルーホール２１ａ及び２２ａを有するキャビティー３１を形成する（図５（ｄ）参照）。
【００１７】
次に、端子電極４２上にはんだめっき等によりはんだ層５１を形成したコンデンサ４１をキャビティー３１内に収納する（図５（ｅ）参照）。次いで、軽く加圧した状態で加熱することで、コンデンサ４１の端子電極４２とインナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出部とがはんだ５１ａにて接合され、電気的に接続される（図１（ｂ）参照）。
図１（ｂ）は、インナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出部はコンフォーマルタイプの銅２２ｃが露出している事例であるが、銅２２ｃに変えてコンデンサ４１の端子電極４２の表面と同様のはんだ層、もしくは、ニッケル、金等のめっき皮膜を形成しても良い。
【００１８】
また、別の接合方法としては、図１（ｃ）に示すように、インナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出断面部はフィルドタイプの銅２２ｄが露出している事例である。しかし、銅に変えて、コンデンサ４１の端子電極４２の表面に形成したのと同様のはんだ層、もしくは、ニッケル、金等のめっき皮膜にてフィルドタイプとしても構わない。フィルドタイプのインナースルーホールまたはスルーホールを用いることで接合面積が増加し、信頼性のある電気的接続をとることができる。
また、別の接合方法としては、図１（ｄ）に示すように、インナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出断面部はコンフォーマルビアタイプの銅２２ｃの内部にはんだ５１ｂが充填された事例で、コンデンサ４１の端子電極４２とインナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出部とがはんだ５１ａにて強固に接合され、信頼性のある電気的接続を得ることができる。
【００１９】
最後に、キャビティー３１とコンデンサ４１の隙間にアンダーフィル樹脂６１を充填し、コンデンサ４１の端子電極４２とインナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出断面部とがはんだ５１ａにて接合されたコンデンサ内蔵のプリント配線板１００を得る（図５（ｆ）及び図１（ａ）参照）。
【００２０】
請求項３に係わる発明は、図２（ａ）に示すように、コンデンサの端子電極とキャビティー底部のインナースルーホールの途中部分の露出部とが、導電性接着層５２にて接合されているコンデンサ内蔵プリント配線板である。
コンデンサ内蔵プリント配線板の作製方法は、前述したのと同じ方法で、５層のプリント配線板１０を作製し（図４（ｃ）参照）、プリント配線板１０の所定位置をザグリ加工して、底部にインナースルーホール２１及び２２の途中部分が露出したインナースルーホール２１ａ及び２２ａを有するキャビティー３１を形成する（図６（ｄ）参照）。
【００２１】
次に、キャビティー３１底部のインナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出断面部上にディスペンサー等により導電ペーストパターン５２を形成した後、コンデンサ４１の端子電極４２が導電ペーストパターン５２とを位置合わせしてコンデンサ４１をキャビティ３１内に収納し（図６（ｅ）参照）、所定の温度で加熱することにより、コンデンサ４１の端子電極４２とインナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出部とは導電性接着層５２にて接合され、電気的に接続される（図２（ｂ）参照）。
図２（ｂ）は、インナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出部はコンフォーマルタイプの銅２２ｃが露出している事例であるが、銅に変えてコンデンサ４１の端子電極４２の表面に形成したの同様のはんだ層、もしくは、ニッケル、金等のめっき皮膜を形成しても構わない。
ここで、導電ペーストしては、金、白金、パラジウム、銀、銅等の微細な金属粉または金属粒子を樹脂中に分散、混合した樹脂ペーストを使用することができる。
【００２２】
また、別の接合方法としては、図２（ｃ）に示すように、インナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出断面部はフィルドタイプの銅２２ｄが露出している事例であるが、銅に変えて、コンデンサ４１の端子電極４２の表面と同様にはんだ層、もしくは、ニッケル、金等のめっき皮膜にてフィルドタイプとしても良い。フィルドタイプのインナースルーホールまたはスルーホールを用いることで接合面積が増加し、信頼性のある電気的接続をとることができる。
【００２３】
最後に、キャビティー３１とコンデンサ４１の隙間にアンダーフィル樹脂６１を充填し、コンデンサ４１の端子電極４２とインナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出部とが導電性接着層５２にて接合されたコンデンサ内蔵のプリント配線板２００を得る（図６（ｆ）及び図２（ａ）参照）。
【００２４】
請求項４に係わる発明は、図３（ａ）に示すように、コンデンサの端子電極とキャビティー底部のインナースルーホールの途中部分の露出部とが、異方性導電材５３にて接合されたコンデンサ内蔵プリント配線板である。
コンデンサ内蔵プリント配線板の作製方法は、前述したのと同じ方法で、５層のプリント配線板１０を作製し（図４（ｃ）参照）、プリント配線板１０の所定位置をザグリ加工して、底部にインナースルーホール２１及び２２の途中部分が露出したインナースルーホール２１ａ及び２２ａを有するキャビティー３１を形成する（図７（ｄ）参照）。
【００２５】
次に、キャビティー３１底部のインナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出断面部上に所定サイズに加工された異方性導電材５３を貼付した後、コンデンサ４１の端子電極４２が異方性導電材５３上に載置されるようコンデンサ４１をキャビティ３１内に収納し（図７（ｅ）参照）、加圧、加熱することにより、コンデンサ４１の端子電極４２とインナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出部とは異方性導電材５３にて接合され、電気的に接続される（図３（ｂ）参照）。
この場合は、インナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出断面部はコンフォーマルタイプの銅２２ｃが露出している事例であるが、銅に変えてコンデンサ４１の端子電極４２の表面と同様にはんだ層、もしくは、ニッケル、金等のめっき皮膜を形成しても良い。
ここで、異方性導電材としては、微細な金属粉または金属粒子を混合した樹脂ペーストや樹脂シートが使用できる。
【００２６】
また、別の接合方法としては、図３（ｃ）に示すように、インナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出部はフィルドタイプの銅２２ｄが露出している事例であるが、銅に変えて、コンデンサ４１の端子電極４２の表面と同様にはんだ層、もしくは、ニッケル、金等のめっき皮膜にてフィルドを行っても良い。フィルドタイプのインナースルーホールまたはスルーホールを用いることで接合面積が増加し、信頼性のある電気的接続をとることができる。
【００２７】
最後に、キャビティー３１とコンデンサ４１の隙間にアンダーフィル樹脂６１を充填し、コンデンサ４１の端子電極４２とインナースルーホール２１ａ及び２２ａの露出部とが異方性導電材５３にて接合されたコンデンサ内蔵のプリント配線板３００を得る（図７（ｆ）及び図３（ａ）参照）。
【００２８】
【発明の効果】
上記したように、本発明のコンデンサ内蔵プリント配線板は、コンデンサを収納するキャビティー底面の終端をインナースルーホールまたはスルーホールの途中部分としているので、キャビティ底面に露出したインナースルーホールまたはスルーホールの途中部分の断面形状を同一にでき、コンデンサの端子電極との電気的接続は安定し、信頼性のあるコンデンサ内蔵プリント配線板を得ることができる。
さらに、はんだ接合の場合インナースルーホールまたはスルーホール内部にはんだが充填されている構造とすることにより、コンデンサ端子電極との強固な接合強度が得られ、信頼性に優れたコンデンサ内蔵プリント配線板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明のコンデンサ内蔵プリント配線板の一実施例を示す模式構成断面図である。（ｂ）〜（ｄ）は、（ａ）のＡ部を拡大した模式構成断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明のコンデンサ内蔵プリント配線板の一実施例を示す模式構成断面図である。（ｂ）及び（ｃ）は、（ａ）のＢ部を拡大した模式構成断面図である。
【図３】（ａ）は、本発明のコンデンサ内蔵プリント配線板の一実施例を示す模式構成断面図である。（ｂ）及び（ｃ）は、（ａ）のＣ部を拡大した模式構成断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、本発明のコンデンサ内蔵プリント配線板の製造法における工程の一部を示す模式構成断面図である。
【図５】（ｄ）〜（ｆ）は、本発明の請求項２に係るコンデンサ内蔵プリント配線板の製造法における工程の一部を示す模式構成断面図である。
【図６】（ｄ）〜（ｆ）は、本発明の請求項３に係るコンデンサ内蔵プリント配線板の製造法における工程の一部を示す模式構成断面図である。
【図７】（ｄ）〜（ｆ）は、本発明の請求項４に係るコンデンサ内蔵プリント配線板の製造法における工程の一部を示す模式構成断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、従来のコンデンサ内蔵プリント配線板の製造法の一例を示す模式構成断面図である。
【符号の説明】
１０……５層プリント配線板
１１、１１１……絶縁基材
１２、１３、１４、１１２、１１３、１１４、１１５……絶縁層
２１、２２、１２１……インナースルーホール
２１ａ、２２ａ……ザグリ加工後のインナースルーホール
２１ｂ……グランド回路
２２ｂ……電源回路
２３、２４……スルーホール
２５、１２１ａ……内層パッド
２６……外層パッド
３１、１３１……キャビティー
４１……コンデンサ
４２……端子電極
５１……はんだ層
５１ａ……はんだ
５２……導電接着層
５３……異方性導電材
６１、１６１……アンダーフィル樹脂
１００、２００、３００、５００……コンデンサ内蔵プリント配線板
１２２ｂ……ランド
Claims (4)
- 絶縁基材の両面に絶縁層を介して複数の配線層及びランド等が形成されており、配線層及びランドはインナースルーホールまたはスルーホールで電気的に接続されてなるコンデンサ内蔵のプリント配線板であって、前記コンデンサはプリント配線板をザグリ加工にて形成されたキャビティー内に収納され、前記キャビティーの底部にインナースルーホールまたはスルーホールの途中部分が露出しており、前記コンデンサの端子電極と前記キャビティー内のインナースルーホールまたはスルーホールの途中部分の露出部とが導電部材にて電気的に接続されていることを特徴とするコンデンサ内蔵プリント配線板。
- 前記コンデンサの端子電極と前記キャビティー内のインナースルーホールまたはスルーホールの途中部分の露出部とが、はんだにて接合されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ内蔵プリント配線板。
- 前記コンデンサの端子電極と前記キャビティー内のインナースルーホールまたはスルーホールの途中部分の露出部とが、導電接着層にて接合されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ内蔵プリント配線板。
- 前記コンデンサの端子電極と前記キャビティー内のインナースルーホールまたはスルーホールの途中部分の露出部とが、異方性導電材にて接合されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ内蔵プリント配線板。
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- 2003-05-13 JP JP2003133912A patent/JP4207654B2/ja not_active Expired - Fee Related
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