JP2021114582A - 電子部品搭載用回路基板 - Google Patents
電子部品搭載用回路基板 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021114582A JP2021114582A JP2020007541A JP2020007541A JP2021114582A JP 2021114582 A JP2021114582 A JP 2021114582A JP 2020007541 A JP2020007541 A JP 2020007541A JP 2020007541 A JP2020007541 A JP 2020007541A JP 2021114582 A JP2021114582 A JP 2021114582A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- circuit board
- electronic component
- mounting
- glass core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 96
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 50
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 36
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 45
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 45
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 claims description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 20
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 abstract description 13
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract description 11
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 166
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 64
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 34
- 239000010408 film Substances 0.000 description 24
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 14
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 13
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 12
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 11
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 9
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 6
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 4
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 3
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Structure Of Printed Boards (AREA)
Abstract
Description
た場合において、経年使用等により金属ブロックは貫通孔内でがたつきが生ずることがある。また、振動を受ける箇所で長期間継続して使用すると金属ブロックが貫通孔内からずれ落ちた状態になり、金属ブロックと基板表面に実装した電子部品とが離間してしまうという問題がある。
LC回路と高熱伝導性部材とを備えた基本回路基板と、基本回路基板の表裏面に備えられたビルドアップ層と、を備えており、
LC回路は、
ガラスコアの、貫通穴の内壁面に形成された導体層と、表裏面に形成された導体層からなる1層目の配線パターンと、貫通穴の内壁面の導体層と1層目の配線パターンを直列に接続する事により形成されたソレノイド型のインダクタと、
ガラスコアの少なくとも一方の面の1層目の配線パターンを一方の電極として、その電極の上に形成された誘電体層と、その誘電体層の上に形成されたもう一方の電極と、によって形成されたキャパシタと、からなり、
高熱伝導性部材は、電子部品搭載用回路基板の発熱性が高い電子部品を搭載する位置に対応するガラスコアの位置に形成された貫通開口部に挿入されており、
高熱伝導性部材に対応するビルドアップ層の、電子部品を搭載する側の最表面には、導体層からなる電子部品搭載部を備えており、電子部品搭載部とは反対側のビルドアップ層の最表面には導体層からなる電極を備えており、
該電極と、高熱伝導性部材と、電子部品搭載部とは、ビルドアップ層の絶縁樹脂層に形成された貫通穴に形成または充填された導体層を介して接続されている事を特徴とする電子部品搭載用回路基板である。
また、ガラスコアには、その表裏面に形成された導体層からなる1層目の配線層を、順次、直列に接続して形成したソレノイド型インダクタが形成されている。また、ガラスコアのいずれか一方の面の1層目の配線層を一方の電極とし、その上に誘電体層ともう一方の電極を形成する事により、キャパシタが形成されている。LC回路を構成するインダクタはほぼガラスコアと同じ厚みで作製可能であり、キャパシタも電極の厚さと誘電体層の厚さで形成可能である為、非常に薄く形成する事が可能である。その為、電子機器の低背化に対応可能な電子部品搭載用回路基板を提供する事ができる。
またキャビティは、ガラスコアの貫通穴である為、発塵が無い。
以下に、本発明の電子部品搭載用回路基板実施形態について、図面を参照して説明する。尚、本明細書中、「上」とはガラス基板から遠ざかる方向をいい、「下」とはガラス基板に近づく方向をいう。また、「回路素子」とは、抵抗器、キャパシタ、インダクタ、リアクトルなどの受動素子であり、好ましくはLC回路の構成要素となる素子をいう。かかる回路素子は、複数帯域通信の内、少なくとも2GHz以上の帯域で時分割二重化送受通信に使用するバンドパスフィルタを構成するLCフィルタの部品である事を想定しているが、これに限定する必要は無い。このLCフィルタは、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、ダイプレクサ等分波フィルタや、特定帯域のノイズを除去する、ノッチフィルタとして構成しても良い。
できる。そして、回路中のキャパシタの電気容量(以下キャパシタンス)C1、C2、C3とインダクタの誘導係数(以下インダクタンス)L1、L2、L3を適切に設定することによって、所望の帯域の周波数のみを通過させ、それ以外を遮断するバンドパス効果を発現させることができる。
本発明の電子部品搭載用回路基板100は、貫通穴を有するガラスコアを使用した電子部品搭載用回路基板である。
Vias)によって直列に接続されてソレノイド型のインダクタを例示している。)と、ガラスコア41の少なくとも一方の面の1層目の配線パターン51を一方の電極12として、その電極12の上に形成された誘電体層13と、その誘電体層13の上に形成されたもう一方の電極14と、によって形成されたキャパシタ(図2参照)と、から構成されている。
であっても、金属ブロックなどの高熱伝導性部材42が貫通開口部53(キャビティ)から、例えば裏面方向にずれたり、脱落する事が無い。また、コア材として、ガラスエポキシ材を使用した場合には、形成した貫通開口部の側壁面にガラス繊維とエポキシ樹脂が破断された面が形成され、そこから樹脂やガラス繊維が粉砕された塵埃が発生する問題があったが、ガラスコア41の貫通開口部53の側壁面からは塵埃が発生する事は無い。
面には、導体層からなる電子部品搭載部17を備えており、電子部品搭載部17とは反対側のビルドアップ層16´の最表面には導体層からなる電極30を備えている。
その電極30と、高熱伝導性部材42と、電子部品搭載部17とは、ビルドアップ層16、16´の絶縁樹脂層43に形成された貫通穴44、24に形成または充填された導体層18、19を介して接続されている事が特徴である。
この電極30は、プリント配線基板や放熱器とはんだ付けや熱伝導性ペーストなどで接続されることにより、パワーアンプ(PA)などの発熱性が高い電子部品からの熱を放散することができる。
次に、図5〜14を用いて、本発明のガラス基板を用いた電子部品搭載用回路基板の製造方法の一例を説明する。
まず、回路設計を行うため、通過又は遮断する電波の周波数帯域に応じて、必要なキャパシタンスとインダクタンスを、シミュレーションソフトによって算出する。例えば、図4に示す回路構成において、3400MHz以上、3600MHz以下の帯域についての所望の特性を実現するための素子の仕様を表1、表2に示す。ここで、インダクタL1とL3については、インダクタンスが非常に小さいため、コイルの形状にする必要がなく、
一本の配線の自己インダクタンスで足りるため、表中では、その配線の寸法について示してある。
以上の回路設計に基づいて、回路基板を作製する。
まず、図5(a)に示すように、低膨張のガラスコア41(厚さ300μm、CTE:3.5ppm/K)を準備する。
以上をもって、基本回路基板20が完成する。
以上をもって、LC回路用の内蔵素子を含む基本的な回路基板が完成する。
図13(y)は、ビルドアップ層を2層形成した状態を示している。
以上をもって、本発明の電子部品搭載用回路基板100を完成する。
更にその金属ブロック60と、ガラスコア41の他方の面における貫通穴24に電解銅めっきや導電性インキなどの、熱伝導性が高い材料を充填し、導体層19を形成または充填する事により金属ブロック60と接続する。
・コアガラスに開口部であるキャビティを設け、そのキャビティの中に、金属ブロックなどの高熱伝導性部材をコアガラスの開口部に配置する。ただし、金属ブロックに限定する必要は無く、少なくとも熱伝導性が高い部材(高熱伝導性部材)であれば良い。
・発熱性の高いPA(パワーアンプ)などの電子部品を実装した回路基板の電極部と、金属ブロックなどの高放熱性部材と、を絶縁樹脂層に設けた貫通穴に形成または充填した少なくとも熱伝導性が高い材料によって接続する。
・更に、その金属ブロックなどの高放熱性部材と、回路基板の電子部品が実装されているのとは反対側の面に形成された電極部と、を絶縁樹脂層に設けた貫通穴に充填した少なくとも熱伝導性が高い材料によって接続する。
この様な構成とする事で、コアガラスの開口部に挿入された金属ブロックなどの高放熱性部材は、コアガラスの表裏面に形成される絶縁樹脂層に埋設され、固定される。その為、長年使用した場合であっても、裏面方向にずれたり、脱落することが無く、且つ放熱性に優れ、且つ電子機器の低背化に対応可能な電子部品搭載用回路基板を提供する事ができる。また、金属ブロックを挿入するキャビティはコアガラスに形成された貫通開口部であるため、キャビティから塵埃が発生する事もない。
11・・・絶縁樹脂層
12・・・電極
13・・・誘電体層
14・・・電極
15・・・導体層
16・・・ビルドアップ層
17・・・電子部品搭載部
18・・・導体層
19・・・導体層
20・・・基本回路基板
21、22・・・配線
23・・・貫通穴
24・・・貫通穴
30・・・電極
41・・・ガラスコア
42・・・(金属ブロックなどの)高熱伝導性部材
43・・・絶縁樹脂層
44・・・貫通穴
45・・・配線層
46・・・PA(発熱部品)
47・・・高周波用部品
48・・・モールド樹脂
49・・・密着層(Ti/Cuスパッタ層)
50・・・Ti/Cu/Ni層
51・・・配線パターン(ガラス直上銅配線:キャパシタ下電極を含む)
52・・・(フッ酸系エッチング液耐性)レジスト層
53・・・キャビティ(貫通開口部)
54・・・誘電体層
55・・・シード層(誘電体層上Ni/Cuスパッタ層)
56・・・ドライフィルムレジスト層
57・・・(キャパシタの)上電極
58・・・(キャパシタ保護用の)ドライフィルムレジスト層
59・・・絶縁樹脂層
60・・・(金属ブロックなどの)高熱伝導性部材
61・・・キャパシタ
62・・・(ソレノイド型の)インダクタ
63・・・貫通穴
64・・・導電シード層
65・・・高周波用部品
66・・・PA(発熱部品)
67・・・モールド樹脂
100・・・電子部品搭載用回路基板
200・・・回路モジュール
Claims (6)
- 貫通穴を有するガラスコアを使用した電子部品搭載用回路基板であって、
LC回路と高熱伝導性部材とを備えた基本回路基板と、基本回路基板の表裏面に備えられたビルドアップ層と、を備えており、
LC回路は、
ガラスコアの、貫通穴の内壁面に形成された導体層と、表裏面に形成された導体層からなる1層目の配線パターンと、貫通穴の内壁面の導体層と1層目の配線パターンを直列に接続する事により形成されたソレノイド型のインダクタと、
ガラスコアの少なくとも一方の面の1層目の配線パターンを一方の電極として、その電極の上に形成された誘電体層と、その誘電体層の上に形成されたもう一方の電極と、によって形成されたキャパシタと、からなり、
高熱伝導性部材は、電子部品搭載用回路基板の発熱性が高い電子部品を搭載する位置に対応するガラスコアの位置に形成された貫通開口部に挿入されており、
高熱伝導性部材に対応するビルドアップ層の、電子部品を搭載する側の最表面には、導体層からなる電子部品搭載部を備えており、電子部品搭載部とは反対側のビルドアップ層の最表面には導体層からなる電極を備えており、
該電極と、高熱伝導性部材と、電子部品搭載部とは、ビルドアップ層の絶縁樹脂層に形成された貫通穴に形成または充填された導体層を介して接続されている事を特徴とする電子部品搭載用回路基板。 - 前記高熱伝導性部材が金属ブロックであることを特徴とする請求項1に記載の電子部品搭載用回路基板。
- 前記高熱伝導性部材の熱伝導率が10W/(m・K)〜400W/(m・K)の範囲内であることを特徴とする請求項1または2に記載の電子部品搭載用回路基板。
- 前記高熱伝導性部材を構成する材料が、Cu、Ag、Au、Ni、Pt、Pd、Ru、Feの中から選ばれたいずれかの金属、または2種以上の金属を組み合わせた合金であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の電子部品搭載用回路基板。
- 前記ガラスコアの貫通穴の直径の最小値が100μmであり、前記貫通開口部の最小寸法が1mmであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の電子部品搭載用回路基板。
- 前記絶縁性樹脂層が熱可塑性樹脂からなることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の電子部品搭載用回路基板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020007541A JP2021114582A (ja) | 2020-01-21 | 2020-01-21 | 電子部品搭載用回路基板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020007541A JP2021114582A (ja) | 2020-01-21 | 2020-01-21 | 電子部品搭載用回路基板 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021114582A true JP2021114582A (ja) | 2021-08-05 |
Family
ID=77077202
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020007541A Pending JP2021114582A (ja) | 2020-01-21 | 2020-01-21 | 電子部品搭載用回路基板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021114582A (ja) |
-
2020
- 2020-01-21 JP JP2020007541A patent/JP2021114582A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI487450B (zh) | 佈線基板及其製造方法 | |
JP2019106429A (ja) | ガラス配線基板、その製造方法及び半導体装置 | |
KR100782405B1 (ko) | 인쇄회로기판 제조방법 | |
JP2022028804A (ja) | パッケージ基板 | |
KR100751995B1 (ko) | 인쇄회로기판 및 그 제조방법 | |
JP2008270532A (ja) | インダクタ内蔵基板及びその製造方法 | |
TWI658761B (zh) | 電路板及其製作方法 | |
JP5456989B2 (ja) | 電子部品の製造方法 | |
WO2019111966A1 (ja) | 配線基板、半導体装置、及び配線基板の製造方法 | |
WO2020116228A1 (ja) | 回路基板 | |
JP2008159973A (ja) | 電子部品モジュールおよびこれを内蔵した部品内蔵回路基板 | |
US20220346226A1 (en) | Circuit board | |
TWI651741B (zh) | 附電容器之半導體裝置 | |
KR100827315B1 (ko) | 전자소자 내장 인쇄회로기판 제조방법 | |
TW566065B (en) | Method of making electronic component-mounted substrate, and chip-mounted substrate made by using the same | |
JP2010226075A (ja) | 配線板及びその製造方法 | |
JP6747467B2 (ja) | 多層配線構造体及びその製造方法 | |
JP5764234B2 (ja) | プリント配線板の製造方法 | |
JP6587795B2 (ja) | 回路モジュール | |
WO2019225698A1 (ja) | 回路基板 | |
JP2021114582A (ja) | 電子部品搭載用回路基板 | |
EP0574207A2 (en) | Multilayer printed circuit board and method for manufacturing the same | |
JP6633151B2 (ja) | 回路モジュール | |
JP2013243293A (ja) | プリント配線板及びその製造方法 | |
WO2022065184A1 (ja) | 配線基板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221219 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20230427 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20231013 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231205 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240122 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20240409 |