JP3604033B2 - 電子部品内蔵型多層配線板 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子機器に適用される多層配線板に係り、電子部品を内蔵した構造の多層配線板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来では所定の回路導体が形成された多層配線板の外部表面に半導体素子やチップ部品等の複数の電子部品を搭載して実装している。
特開平６−２８３８６７号公報には、多層配線板に電子部品を挿入できる窓を空けたいわゆるザグリ構造とし、このザグリエリアに電子部品を水平挿入して露出している内層配線と接続した構造が開示されている。これら電子部品と多層配線板とは、半田、半田ペースト、半田ボール、ワイヤボンディング方式などで接続され、電子部品の構造で使い分けられている。
【０００３】
また従来では電子部品として、圧電素子である弾性表面波素子等をセラミックケース内に搭載してから蓋を溶接して圧電素子を内蔵する構造であった。
すなわち、弾性表面波フィルタはセラミックケース内に弾性表面波素子を表面実装し、半田ペースト、半田ボール、ワイヤボンディング方式などで接続してから蓋を溶接して圧電素子を内蔵する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
多層配線板の内部に圧電素子である弾性表面波素子等を搭載して実装することは耐湿性や経時変化で電気特性が悪く、高度の耐湿性やシ−ルド性の対策が要求され、品質保証がかなり困難である。
また電子機器に搭載される電子部品内蔵型多層配線板は小型化、薄型化、軽量化が重要な問題となっている。
【０００５】
前記特開平６−２８３８６７号公報に開示されたザグリ構造の多層回路板は、実装電子部品も含め、その厚さを薄くするために有力な方法である。しかし、ザグリエリアには多層回路板の配線が形成されていないため、その分の配線は、更に多層化するか、面積を大きくして配線を形成する手段を取らざるを得ない。
また、電子機器に搭載される電子部品内蔵型多層配線板に外部接続用端子部を設けることは薄型化，小型化の点でいま一つ制約がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係わる発明は、電子部品を実装した下部配線板と、実装した電子部品の収納穴を設けた中部配線板と、前記の収納穴を密閉する上部配線板とからなる密閉されたエリア内部に気密空間があり、内蔵する電子部品を実装する接続用端子部は下部配線板の貫通接続穴の内部に充填物を充填してなる非貫通導通穴の上端面に形成し、この非貫通導通穴の下端面に外部接続用端子部を形成したことを特徴とする電子部品内蔵型多層配線板とするものである。
つまり電子部品を実装するエリアが外部から完全に密閉され、この密閉されたエリア内部に気密空間を設けることにより、圧電素子である弾性表面波素子等を内蔵実装するものである。
【０００７】
請求項２に係わる発明は、請求項１の多層配線板において、下部配線板の貫通接続穴の内部に充填物を充填してなる非貫通導通穴の両端面に金属導体層を形成した接続用端子である電子部品内蔵型多層配線板である。
つまり小型化、薄型化、軽量化を図り、さらに高度の耐湿性や気密性を対策したた電子部品内蔵型多層配線板としたものである。
【０００８】
請求項３に係わる発明は、請求項１の多層配線板において、内蔵する電子部品を実装する気密空間を有するエリア内面の上面部と側面部に金属膜を形成する電子部品内蔵型多層配線板である。
高度の耐湿性やシ−ルド性の対策をするため請求項１の多層配線板において、電子部品を実装するエリア内面の上面部と側面部に金属膜を形成する電子部品内蔵型多層配線板とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図２に基づいて、電子部品が内蔵されている本願発明の電子部品内蔵型多層配線板の構成について説明する。
本願発明の電子部品内蔵型多層配線板は下部配線板１，中部配線板１０，上部配線板２０の３つの配線板と、バンプ３１，及び内蔵されている電子部品３０から構成されている。
なお、本願発明の電子部品内蔵型多層配線板は下部配線板１，中部配線板１０，上部配線板２０の３つの配線板の各層を電気的に接続するため貫通導通穴４０や非貫通のバイアホ−ル２５を設けることもできる。
【００１０】
まず、下部配線板１は両面銅張積層板にドリルによって貫通穴を穿孔した後、パネルめっきを行い金属膜を銅張積層板の両面と貫通穴の内面に形成し、貫通接続穴を形成する。
次に、この貫通接続穴の内部に絶縁樹脂材からなる充填物６を充填して非貫通導通穴５を形成し、この非貫通導通穴５の両端面に金属導体層を形成し、エッチングによってボンディングパット，接続パットなどの接続用端子部（接続ランド３）を形成する。
【００１１】
中部配線板１０は下部配線板１の接続ランド３上にバンプ３１を介して実装された電子部品３０に対応し、つまりこの電子部品３０を実装するエリアとして各種形状の収納穴が中部配線板１０に設けられる。
この中部配線板１０の厚みは電子部品３０の厚みより大きく設定する。
【００１２】
上部配線板２０は下部配線板１の上部に位置する接続ランド３上に半田ペースト、半田ボール、ワイヤボンディング方式、バンプによるＢＧＡ方式などで電子部品３０を実装してから、前記の所定形状の電子部品３０収納穴が設けられた中部配線板１０を枠基板とし、この上部に電子部品３０を完全に密閉させる蓋として上部配線板２０を積層圧着して電子部品内蔵型多層配線板を製造する。
つまり下部配線板１の上部に位置する金属導体層は電子部品内蔵型多層配線板の内層導体層となるものである。
なお、電子部品である弾性表面波素子を吸湿やノイズから防ぐため上部配線板２０の片面あるいは両面に金属膜２２や金属導体層を形成することが耐湿性やシ−ルド性や経時変化を改善できる。
【００１３】
例えば電子部品３０として、圧電素子である弾性表面波素子を下部配線板１の接続ランド３上に表面実装し、電子部品３０収納穴が設けられた中部配線板１０と、上部配線板２０を積層圧着して内蔵する場合において、弾性表面波素子が選択する周波数と同調して振動するため弾性表面波素子の周囲、つまりこの密閉されたエリア内部に気密空間３５を設けなければならない。
なお、密閉されたエリア内部に実装する電子部品３０は圧電素子に限定されるものではなく半導体，コンデンサ，フリップチップ，その他の部品素子でもよい。
【００１４】
図１に基づいて、本発明の電子部品内蔵型多層配線板を説明する。
特に、本発明の特徴とする電子部品３０を実装するエリア内部である収納部について説明する。
電子部品３０の中でも吸湿やノイズに敏感で弱い弾性表面波素子を吸湿やノイズから防ぐため電子部品３０を実装するエリア内面の上面部と側面部が金属膜である金属導体層１２で覆うものである。
つまり、電子部品３０を実装するエリア内部である収納部に蓋をする上部配線板２０の下側片面、あるいは両面に金属膜２２を形成する。
さらに電子部品３０を実装するエリアとして各種形状の収納穴が設けられた中部配線板１０の収納穴の内壁側面部に金属膜である金属導体層１２を設ける。
【００１５】
また、電子機器に搭載される電子部品内蔵型多層配線板を小型化、薄型化、軽量化するため外部接続用端子部として下部配線板１の貫通接続穴内部に絶縁樹脂材からなる充填物６を充填してなる非貫通導通穴５の両端面に金属導体層を形成した接続用端子部（接続ランド）を電子部品内蔵型多層配線板の外部接続用端子部（下面端子）とすることができる。
【００１６】
本願発明の多層配線板の上部配線板２０，中部配線板１０，下部配線板１の基材としては、エポキシ樹脂系，フェノール樹脂系，ポリエステル樹脂系，ポリイミド樹脂系，ＢＴレジン樹脂系等の熱硬化性樹脂をガラス，シリコン等の無機質繊維や、ポリエステル，ポリアミド，ポリイミド，ポリアクリル等の有機繊維や、木綿，紙等の天然繊維の基材に含浸させた基材を選定することができる。
【００１７】
さらに、電子部品内蔵型多層配線板において内蔵実装する電子部品が圧電素子である弾性表面波素子でなく、一般的な電子部品を実装する場合は収納した電子部品３０を封止樹脂やモールド樹脂で完全に密閉収納することにより、多層配線板の積層圧着が容易となり、かつ電子部品の耐防湿性，耐腐食性，密閉性を向上することができるものである。
【００１８】
【発明の効果】
（１）電子部品を密閉されたエリア内部に実装する場合、電子部品を実装するエリア内部に気密空間を設けることにより圧電素子である弾性表面波素子等を内蔵実装することができる。
（２）電子部品を実装するエリア内面の上面部と側面部が金属膜で覆うことにより内蔵実装した電子部品の高度の耐湿性やシ−ルド性の対策を図れる。
（３）電子部品を密閉されたエリア内部に実装する場合、電子部品の接続ランドや配線パタ−ンである金属導体層と電気的に接続し、多層配線板の外部に設ける外部接続用端子部が、外部から吸湿しないように非貫通導通穴の内部に充填物を充填し、さらに非貫通導通穴の両端面に金属導体層を形成した接続用端子の構造とする。従って、電子部品内蔵型多層配線板の小型化、薄型化、軽量化を図ると共に高度の耐湿性や気密性を対策することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子部品内蔵型多層配線板を説明する断面図である。
【図２】本発明の電子部品内蔵型多層配線板の構成を説明する断面図である。
【符号の説明】
１…下部配線板、３…接続ランド、５…非貫通導通穴、６…充填物、
１０…中部配線板、１２…金属導体層、２０…上部配線板、２２…金属膜、
３０…電子部品、３５…気密空間。
Claims (3)
- 電子部品を実装した下部配線板と、実装した電子部品の収納穴を設けた中部配線板と、前記の収納穴を密閉する上部配線板とからなる密閉されたエリア内部に気密空間があり、内蔵する電子部品を実装する接続用端子部は下部配線板の貫通接続穴の内部に充填物を充填してなる非貫通導通穴の上端面に形成し、この非貫通導通穴の下端面に外部接続用端子部を形成したことを特徴とする電子部品内蔵型多層配線板。
- 請求項１の多層配線板において、下部配線板の貫通接続穴の内部に充填物を充填してなる非貫通導通穴の両端面に金属導体層を形成したことを特徴とする電子部品内蔵型多層配線板。
- 請求項１の多層配線板において、内蔵する電子部品を実装する気密空間を有するエリア内面の上面部と側面部に金属膜を形成することを特徴とする電子部品内蔵型多層配線板。
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