JP3882540B2

JP3882540B2 - プリント基板の製造方法およびその製造方法によって形成されるプリント基板

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Publication number: JP3882540B2
Application number: JP2001204023A
Authority: JP
Inventors: 宏司近藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-07-04
Filing date: 2001-07-04
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2021-07-04
Also published as: JP2003017859A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁基材内に電気素子が内蔵されたプリント基板の製造方法およびその製造方法によって形成されるプリント基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電気素子の高密度実装化に対応して電気素子を絶縁基材中に内蔵したプリント基板が知られている。
【０００３】
例えば特開平４−３５６９９８号公報に開示された技術がある。この技術は、例えば、まず、多層基板の内層基板となる両面基板の絶縁基材に座ぐりにより凹部を形成し、その凹部内に電気素子を配置して半田付けを行なう。しかる後に、電気素子を半田付けした両面基板の両面にプリプレグ等を積層プレスして多層化していき、電気素子を内蔵したプリント基板を製造するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、内蔵される電気素子を半田付けした両面基板に順次プリプレグ等を積層していくものであるため、製造工程が複雑であり、加工工数が大きくなるという問題がある。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みてなされたもので、絶縁基材中に電気素子を内蔵するプリント基板であっても、製造工程を簡素化することが可能なプリント基板の製造方法およびその製造方法によって形成されるプリント基板を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明のプリント基板の製造方法では、導体パターン（２２）が形成され、導体パターン（２２）を底部とする有底ビアホール（２４）に充填された導電ペースト（５０）を有する複数の熱可塑性樹脂からなり、絶縁基材（３９）となる樹脂フィルム（２３）を積層する積層工程と、
積層された樹脂フィルム（２３）の外側面、もしくは積層された樹脂フィルム（２３）の間に、その樹脂フィルム（２３）と同一の熱可塑性樹脂からなり、樹脂フィルム（２３）とともに絶縁基材（３９）となり、かつ導体パターン（２２）も有底ビアホール（２４）も形成されていないシート部材（８１）を配置する配置工程と、
シート部材（８１）に形成された凹部（８２）もしくは貫通孔（９２）に電気素子（４１）を挿設する挿設工程と、
積層工程、配置工程および挿設工程の後に、積層された樹脂フィルム（２３）およびシート部材（８１）の積層体の両面から加圧しつつ加熱することにより、各樹脂フィルム（２３）およびシート部材（８１）相互を接着する接着工程とを備え、
電気素子（４１）を、樹脂フィルム（２３）およびシート部材（８１）により形成された絶縁基材（３９）内に封止することを特徴としている。
【０００７】
これによると、接着工程において加圧しつつ加熱することにより、絶縁基材（３９）となる各樹脂フィルム（２３）およびシート部材（８１）相互の接着を一括して行なうとともに、電気素子（４１）が挿設された凹部（８２）もしくは貫通孔（９２）方向に樹脂フィルム（２３）およびシート部材（８１）を塑性変形させ電気素子（４１）を封止して、絶縁基材（３９）中に電気素子（４１）を内蔵したプリント基板を製造することができる。従って、製造工程を簡素化することが可能である。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明のプリント基板の製造方法では、シート部材（８１）に形成された凹部（８２）もしくは貫通孔（９２）の寸法は、凹部（８２）もしくは貫通孔（９２）に挿設される電気素子（４１）の外形寸法と略同一であることを特徴としている。
【０００９】
これによると、電気素子（４１）は、シート部材（８１）に形成された電気素子（４１）の外形と略同一寸法の凹部（８２）もしくは貫通孔（９２）により位置決め保持される。従って、絶縁基材（３９）に対する電気素子（４１）の位置決めが容易である。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明のプリント基板の製造方法では、シート部材（８１）に形成された凹部（８２）もしくは貫通孔（９２）の深さは、凹部（８２）もしくは貫通孔（９２）内に挿設される電気素子（４１）の厚さに対し略同等以下であることを特徴としている。
【００１１】
これによると、プリント基板（１００）に内蔵した電気素子（４１）の上下方向（樹脂フィルム等の積層方向）の絶縁基材（３９）との界面（４１ａ）において、電気素子（４１）と絶縁基材（３９）との剥離が発生し難い。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明のプリント基板の製造方法では、電気素子（４１）には、樹脂フィルム（２３）およびシート部材（８１）の積層方向に電極（４２）が形成され、
樹脂フィルム（２３）には、積層工程を行なう前に、シート部材（８１）の凹部（８２）もしくは貫通孔（９２）に挿設される電気素子（４１）の電極（４２）の位置に対応して、接続材料（５０）が充填されるとともに導体パターン（２２）を底部とする有底ビアホール（２４）が形成され、
接着工程において加圧しつつ加熱することにより、接続材料（５０）を介して、電気素子（４１）の電極（４２）と導体パターン（２２）とを電気的に接続することを特徴としている。
【００１３】
これによると、接着工程で加圧しつつ加熱することによって絶縁基材（３９）となる各樹脂フィルム（２３）およびシート部材（８１）相互の接着を行ないプリント基板（１００）を形成するときに、内蔵される電気素子（４１）と導体パターン（２２）との電気的接続を行なうことができる。従って、内蔵される電気素子（４１）と導体パターン（２２）との電気的接続を接着工程前に行なう必要がないので、製造工程を一層簡素化することが可能である。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明のプリント基板の製造方法では、接着工程において、樹脂フィルム（２３）およびシート部材（８１）の弾性率が１〜１０００ＭＰａとなる温度で加熱することを特徴としている。
【００１７】
これによると、接着工程において、樹脂フィルム（２３）およびシート部材（８１）の弾性率をともに１〜１０００ＭＰａと充分に低下させた状態で加圧することにより各樹脂フィルム（２３）およびシート部材（８１）相互を確実に接着することができる。また、電気素子（４１）が挿設された凹部（８２）もしくは貫通孔（９２）方向に樹脂フィルム（２３）およびシート部材（８１）を容易に塑性変形させ、電気素子（４１）を確実に封止することができる。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明のプリント基板の製造方法では、積層された樹脂フィルム（２３）およびシート部材（８１）の積層体において、最も外側に位置する樹脂フィルム（２３）もしくはシート部材（８１）の外側面に放熱部材（４６）を形成する放熱部材形成工程を備えることを特徴としている。
【００１９】
これによると、最外面に放熱部材（４６）を備えるプリント基板（１００）を得ることができる。プリント基板の表面に放熱部材を設ける必要がある場合には、放熱部材を設けた部分には電気素子を表面に実装することができず、実装可能な面積が減少する。従って、高密度実装化に対応するために電気素子（４１）を内蔵するとともに、最外面に放熱部材（４６）を備えるプリント基板が得られる効果は大きい。
【００２０】
また、請求項７に記載の発明のプリント基板の製造方法では、積層工程、配置工程、挿設工程及び放熱部材形成工程の後に、樹脂フィルム（２３）、シート部材（８１）および放熱部材（４６）の積層体を両面から加圧しつつ加熱することにより、各樹脂フィルム（２３）、シート部材（８１）および放熱部材（４６）相互の接着を行なうことを特徴としている。
【００２１】
これによると、各樹脂フィルム（２３）、シート部材（８１）および放熱部材（４６）の接着を一括して行なうことができる。従って、放熱部材（４６）を備えるプリント基板（１００）であっても、製造工程を簡素化することが可能である。
【００２２】
また、請求項１〜４に記載のプリント基板の製造方法によって、請求項８に記載の発明のように、
導体パターン（２２）が形成され、導体パターン（２２）を底部とする有底ビアホール（２４）に充填され且つ導電ペースト（５０）が焼結して一体化した導電性組成物（５１）を有する複数の熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルム（２３）と、その樹脂フィルム（２３）と同一の材料からなり導体パターン（２２）も有底ビアホール（２４）も形成されていない熱可塑性樹脂からなるシート部材（８１）とを積層後加圧しつつ加熱して相互に接着した絶縁基材（３９）と、
シート部材（８１）に凹部（８２）もしくは貫通孔（９２）を設けることによって絶縁基材（３９）中に形成された空間部（８３）に配置されるとともに、樹脂フィルム（２３）およびシート部材（８１）の積層方向に形成された電極（４２）が有底ビアホール（２４）に形成された導電性組成物（５１）を介して導体パターン（２２）と接続した電気素子（４１）とを備え、
この電気素子（４１）は、加圧しつつ加熱されることにより空間部（８３）方向に押し出された樹脂フィルム（２３）およびシート部材（８１）により封止され、電気素子（４１）を絶縁基材（３９）中に内蔵していることを特徴とするプリント基板（１００）が形成できる。
【００２３】
これは、内蔵された電気素子（４１）が、各樹脂フィルム（２３）およびシート部材（８１）相互が確実に接着して形成された絶縁基材（３９）中に封止されるとともに、導体パターン（２２）と確実に電気的接続されたプリント基板（１００）である。
【００２６】
また、請求項９に記載の発明のプリント基板では、絶縁基材（３９）の表面に放熱部材（４６）が接着されていることを特徴としている。
【００２７】
プリント基板の表面に放熱部材を設ける必要がある場合には、放熱部材を設けた部分には電気素子を表面に実装することができず、実装可能な面積が減少する。従って、本発明のように、高密度実装化に対応するために電気素子（４１）を内蔵するとともに、表面に放熱部材（４６）を備える効果は大きい。
【００２８】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００３０】
図１は、本実施形態におけるプリント基板の製造工程を示す工程別断面図である。
【００３１】
図１（ａ）において、２１は樹脂フィルム２３の片面に貼着された導体箔（本例では厚さ１８μｍの銅箔）をエッチングによりパターン形成した導体パターン２２を有する片面導体パターンフィルムである。本例では、樹脂フィルム２３としてポリエーテルエーテルケトン樹脂６５〜３５重量％とポリエーテルイミド樹脂３５〜６５重量％とからなる厚さ２５〜７５μｍの熱可塑性樹脂フィルムを用いている。
【００３２】
図１（ａ）に示すように、導体パターン２２の形成が完了すると、次に、図１（ｂ）に示すように、樹脂フィルム２３側から炭酸ガスレーザを照射して、導体パターン２２を底面とする有底ビアホールであるビアホール２４を形成する。ビアホールの形成は、炭酸ガスレーザの出力と照射時間等を調整することで、導体パターン２２に穴を開けないようにしている。
【００３３】
ビアホール２４の形成には、炭酸ガスレーザ以外にエキシマレーザ等が使用可能である。レーザ以外のドリル加工等のビアホール形成方法も可能であるが、レーザビームで穴あけ加工すると、微細な径で穴あけでき、導体パターン２２にダメージを与えることが少ないため好ましい。
【００３４】
図１（ｂ）に示すように、ビアホール２４の形成が完了すると、次に、図１（ｃ）に示すように、ビアホール２４内に電気的な接続材料である導電ペースト５０を充填する。導電ペースト５０は、平均粒径５μｍ、比表面積０．５ｍ²／ｇの錫粒子３００ｇと、平均粒径１μｍ、比表面積１．２ｍ²／ｇの銀粒子３００ｇとに、有機溶剤であるテルピネオール６０ｇにエチルセルロース樹脂６ｇを溶解したものを加え、これをミキサーによって混練しペースト化したものである。
【００３５】
ここで、エチルセルロース樹脂は、導電ペースト５０に保形性を付与するために添加されており、保形性付与剤としてはアクリル樹脂等を採用することもできる。
【００３６】
導電ペースト５０は、メタルマスクを用いたスクリーン印刷機により、片面導体パターンフィルム２１のビアホール２４内に印刷充填された後、１４０〜１６０℃で約３０分間テルピネオールを乾燥させる。ビアホール２４内への導電ペースト５０の充填は、本例ではスクリーン印刷機を用いたが、確実に充填ができるのであれば、ディスペンサ等を用いる他の方法も可能である。
【００３７】
ここで、ペースト化のために添加する有機溶剤として、テルピネオール以外を用いることも可能であるが、沸点が１５０〜３００℃の有機溶剤を用いることが好ましい。沸点が１５０℃未満の有機溶剤では、導電ペースト５０の粘度の経時変化が大きくなるという不具合を発生し易い。一方、沸点が３００℃を超える有機溶剤では、乾燥に要する時間が長くなり好ましくない。
【００３８】
また、本例では、導電ペースト５０を構成する金属粒子として、平均粒径５μｍ、比表面積０．５ｍ²／ｇの錫粒子と、平均粒径１μｍ、比表面積１．２ｍ²／ｇの銀粒子とを用いたが、これらの金属粒子は、平均粒径が０．５〜２０μｍであるとともに、比表面積が０．１〜１．５ｍ²／ｇであることが好ましい。
【００３９】
金属粒子の平均粒径が０．５μｍ未満であったり、比表面積が１．５ｍ²／ｇを超える場合には、ビアホール充填に適した粘度にペースト化するために多量の有機溶剤を必要とする。多量の有機溶剤を含んだ導電ペーストは乾燥に時間を要し、乾燥が不充分であると、層間接続時の加熱により多量のガスを発生するため、ビアホール２４内にボイドが発生し易く、層間接続信頼性を低下させる。
【００４０】
一方、金属粒子の平均粒径が２０μｍを超えたり、比表面積が０．１ｍ²／ｇ未満の場合には、ビアホール２４内に充填し難くなるとともに、金属粒子が偏在し易くなり、加熱しても均一な合金からなる後述する導電性組成物５１を形成し難く、層間接続信頼性を確保し難いという問題があり好ましくない。
【００４１】
また、ビアホール２４内へ導電ペースト５０を充填する前に、導体パターン２２のビアホール２４に面する部位を薄くエッチング処理したり還元処理してもよい。これによると、後述するビア接続が一層良好に行なわれる。
【００４２】
一方、図１（ｄ）において、８１はシート部材であり、本例では、シート部材８１として、樹脂フィルム２３と同じ熱可塑性樹脂であるポリエーテルエーテルケトン樹脂６５〜３５重量％とポリエーテルイミド樹脂３５〜６５重量％とからなる厚さ１ｍｍの熱可塑性樹脂シートを用いている。
【００４３】
シート部材８１は、図１（ｄ）に示すように、後述する内蔵される電気素子４１の配置位置に対応した位置に、熱プレス成形加工により形成した、電気素子４１の外形と略同一寸法の凹部８２を備えている。凹部８２の内周面の寸法は、凹部８２内に電気素子４１を挿設したときに、電気素子４１と、シート部材８１の凹部８２の内周面とのクリアランスが、電気素子４１の全周に渡って２０μｍ以上でかつ凹部８２の深さ（本例では０．８５ｍｍ）以下となる寸法であることが好ましい。
【００４４】
また、凹部８２の深さは、後述する電気素子４１の厚さに対し略同等以下となるように形成することが好ましい。本例では、電気素子４１の厚さが０．９ｍｍであるため、凹部８２の深さが０．８５ｍｍとなるように成形した。なお、凹部８２を備えるシート部材８１の成形は、熱プレス成形加工により行なったが、射出成形加工等により行なうことも可能である。
【００４５】
凹部８２を備えるシート部材８１の成形と、片面導体パターンフィルム２１のビアホール２４内への導電ペースト５０の充填および乾燥とが完了すると、図１（ｅ）に示すように、片面導体パターンフィルム２１を複数枚（本例では３枚）積層するとともに、積層された片面導体パターンフィルム２１の下方側にシート部材８１を積層配置する。
【００４６】
このとき、片面導体パターンフィルム２１は導体パターン２２が設けられた側を上側として積層する。すなわち、片面導体パターンフィルム２１は、導体パターン２２が形成された面と導体パターン２２が形成されていない面とが向かい合うように積層する。そしてさらに、積層された片面導体パターンフィルム２１の導体パターン２２が形成されていない面と、シート部材８１の凹部８２が形成された面とが向かい合うように、シート部材８１を積層する。
【００４７】
また、片面導体パターンフィルム２１とシート部材８１とを積層するときに、凹部８２により形成される空間部８３内には、例えば、抵抗体、コンデンサ、フィルタ、ＩＣ等の電気素子４１が挿設される。電気素子４１には、片面導体パターンフィルム２１およびシート部材８１の積層方向の面を含む両端部に電極４２が形成されている。
【００４８】
そして、電気素子４１が挿設される空間部８３の上側に積層配置される片面導体パターンフィルム２１には、導体パターン２２と電極４２とを電気的に接続できる位置に、導電ペースト５０が充填されたビアホール２４が配置されている。
【００４９】
そしてさらに、図１（ｅ）に示すように、積層された複数層の片面導体パターンフィルム２１およびシート部材８１の下方側には、アルミニウム製のヒートシンク４６を積層する。ヒートシンク４６は本実施形態における放熱部材である。
【００５０】
図１（ｅ）に示すように片面導体パターンフィルム２１、シート部材８１およびヒートシンク４６を積層したら、これらの上下両面から真空加熱プレス機により加熱しながら加圧する。本例では、２５０〜３５０℃の温度に加熱し１〜１０ＭＰａの圧力で１０〜２０分間加圧した。
【００５１】
これにより、図１（ｆ）に示すように、各片面導体フィルムパターン２１、シート部材８１およびヒートシンク４６相互が接着される。樹脂フィルム２３およびシート部材８１は全て同じ熱可塑性樹脂材料によって形成されているので、容易に熱融着して一体化した絶縁基材３９となる。
【００５２】
さらに、ビアホール２４内の導電ペースト５０が焼結して一体化した導電性組成物５１により隣接する導体パターン２２の層間接続が行なわれるとともに、電気素子４１の電極４２と導体パターン２２との接続が行なわれ、電気素子４１を内蔵した多層のプリント基板１００が得られる。ここで、導電性組成物５１は電気的な接続材料であり、ビアホール２４と導電性組成物５１とで、本実施形態のビアを構成している。
【００５３】
ここで、導体パターン２２の層間接続のメカニズムを簡単に説明する。ビアホール２４内に充填され乾燥された導電ペースト５０は、錫粒子と銀粒子とが混合された状態にある。そして、このペースト５０が２５０〜３５０℃に加熱されると、錫粒子の融点は２３２℃であり、銀粒子の融点は９６１℃であるため、錫粒子は融解し、銀粒子の外周を覆うように付着する。
【００５４】
この状態で加熱が継続すると、融解した錫は、銀粒子の表面から拡散を始め、錫と銀との合金（融点４８０℃）を形成する。このとき、導電ペースト５０には１〜１０ＭＰａの圧力が加えられているため、錫と銀との合金形成に伴い、ビアホール２４内には、焼結により一体化した合金からなる導電性組成物５１が形成される。
【００５５】
ビアホール２４内で導電性組成物５１が形成されているときには、この導電性組成物５１は加圧されているため、導体パターン２２のビアホール２４の底部を構成している面に圧接される。これにより、導電性組成物５１中の錫成分と、導体パターン２２を構成する銅箔の銅成分とが相互に固相拡散し、導電性組成物５１と導体パターン２２との界面に固相拡散層を形成して電気的に接続する。
【００５６】
また、電気素子４１の電極４２は、銅やニッケル等の金属部材の表面に錫めっき層等を形成したものであり、上述の導体パターン２２の層間接続とほぼ同様のメカニズムにより、ビアホール２４内で形成された導電性組成物５１と、導電性組成物５１と導体パターン２２との界面および導電性組成物５１と電極４２との界面に形成された固相拡散層とを介して導体パターン２２と電気的に接続する。
【００５７】
真空加熱プレス機により加圧しつつ加熱されているとき、樹脂フィルム２３およびシート部材８１の弾性率は約５〜４０ＭＰａに低下している。従って、凹部８２の周囲のシート部材８１および凹部８２の上方の樹脂フィルム２３は凹部８２内に押し出されるように変形しようとする。すなわち、空間部８３の周囲の樹脂フィルム２３やシート部材８１は空間部８３方向に押し出される。
【００５８】
これにより、電気素子４１は、樹脂フィルム２３およびシート部材８１が変形しながら一体化した絶縁基材３９により封止される。なお、加熱プレス時の樹脂フィルム２３およびシート部材８１の弾性率は１〜１０００ＭＰａであることが好ましい。弾性率が１０００ＭＰａより大きいと樹脂フィルム２３間や樹脂フィルム２３とシート部材８１との間等が熱融着し難いとともに、樹脂フィルム２３およびシート部材８１を変形させ難い。また、弾性率が１ＭＰａより小さいと加圧により樹脂フィルムが流れ易くプリント基板１００を形成し難い。
【００５９】
また、前述したように、シート部材８１に形成した凹部８２は、電気素子４１とシート部材８１とのクリアランスが、電気素子４１の全周に渡って２０μｍ以上でかつ凹部８２の深さ（本例では０．８５ｍｍ）以下となる寸法とした。これは、クリアランスが２０μｍ未満では凹部８２内へ電気素子４１を挿設し難く、クリアランスが凹部８２の深さより大きいと加熱プレスによりシート部材８１等が変形しても電気素子４１を完全に封止することが難しいためである。
【００６０】
また、前述したように、シート部材８１の凹部８２の深さ（すなわち、片面導体パターンフィルム２１、シート部材８１等の積層時の空間部８３の厚さ）が電気素子４１の厚さに対し略同等以下となるように、シート部材８１を成形した。
【００６１】
これは、シート部材８１の凹部８２の深さが電気素子４１の厚さより大きい場合、加熱プレスにより電気素子４１を封止内蔵したプリント基板１００の表面において、電気素子４１を内蔵した部位の上下面は図２（ａ）に示すように凹形状となる。この状態のプリント基板１００が、例えば高温環境下等に置かれると、電気素子４１の上下面方向（樹脂フィルム２３等の積層方向）に位置する絶縁基材３９は平坦状に戻ろうとする。
【００６２】
これに伴い、電気素子４１上下方向の絶縁基材３９との界面４１ａには剥離方向の応力が発生し、電気素子４１の絶縁封止信頼性を低下させるという不都合が発生し易い。
【００６３】
空間部８３の厚さ（凹部８２の深さ）が電気素子４１の厚さに対し同等以下であると、電気素子４１を内蔵した部位の上下面は平坦状もしくは図２（ｂ）に示すように凸形状となる。凸形状となった場合に、プリント基板１００が例えば高温環境下等に置かれ、絶縁基材３９が平坦状に戻ろうとすると、電気素子４１上下方向の絶縁基材３９との界面４１ａには、押圧が発生し剥離方向の応力は発生し難い。
【００６４】
なお、空間部８３の厚さ（凹部８２の深さ）は電気素子４１の厚さ以下であることが好ましいが、剥離方向の応力が問題にならない程度に小さければ、空間部８３の厚さが電気素子４１の厚さより若干大きくてもよい。また、空間部８３の厚さ（凹部８２の深さ）が電気素子４１の厚さより極めて小さいと、プリント基板１００の表面において凸形状部位が大きくなり、この部位が電気素子の表面実装部位となったときに電気素子を接続し難い等の不都合が発生する場合がある。
【００６５】
なお、上述の製造工程において、図１（ｅ）に示す工程が本実施形態における積層工程、配置工程、挿設工程および放熱部材形成工程である。また、図１（ｅ）に示す積層体を加熱プレスして図１（ｆ）に示すプリント基板１００を形成する工程が本実施形態における接着工程である。
【００６６】
上述の製造方法およびその製造方法により得られる構成によれば、片面導体パターンフィルム２１、シート部材８１およびヒートシンク４６の積層一体化、導体パターン２２層間の層間接続および電気素子４１の導体パターン２２への接続を、加圧しつつ加熱することにより、同時に行なうことができる。従って、プリント基板１００の製造工程を簡素化でき、加工工数を低減することが可能である。
【００６７】
また、内蔵された電気素子４１が、各樹脂フィルム２３およびシート部材８１相互が確実に接着された絶縁基材３９に対し位置決めされ、導体パターン２２と確実に電気的接続されるとともに、絶縁基材３９中に確実に封止されたプリント基板１００が得られる。
【００６８】
また、大型の電気素子を内蔵する必要がある場合には、その電気素子の大きさに応じたサイズのシート部材８１を成形し用いればよいので、樹脂フィルム２３のみで絶縁基材３９を形成する場合よりも加工工数を低減することが可能である。
【００６９】
また、プリント基板１００は下面にヒートシンク４６を備える基板であるが、図１（ｇ）に示すように、プリント基板１００の上面に電気素子６１を表面実装するとともに、電気素子４１を内蔵することにより、良好な放熱性を有しつつ高密度実装に対応することができる。
【００７０】
（他の実施形態）
上記一実施形態において、プリント基板製造時に、図１（ｅ）に示すように片面導体パターンフィルム２１、シート部材８１を積層したが、この積層パターンに限定されるものではない。両面導体パターンフィルム、片面導体パターンフィルムおよび導体パターンを形成していない樹脂フィルムとシート部材とを適宜組み合わせ積層するものであってもよい。ただし、上記一実施形態のように片面導体パターンフィルムとシート部材との積層であれば、製造工程を簡素化することが可能である。
【００７１】
また、シート部材８１は、積層された片面導体パターンフィルム２１の積層体の表面に配置したが、例えば、図３に示すように、片面導体パターンフィルム２１の間に積層配置するものであってもよい。
【００７２】
また、上記一実施形態において、シート部材８１は、電気素子４１を挿設するための凹部８２を備えていたが、電気素子４１を挿設する貫通孔を備えるものであってもよい。例えば、図４に示すように、貫通孔９２を備えるシート部材８１ａを片面導体パターンフィルム２１とともに積層してもよい。また、放熱部材であるヒートシンクがセラミック等の絶縁部材である場合には、例えば図５に示すように、片面導体パターンフィルム２１、貫通孔９２を備えるシート部材８１ａおよびセラミック製のヒートシンク４６ａを積層するものであってもよい。
【００７３】
また、上記一実施形態において、樹脂フィルム２３としてポリエーテルエーテルケトン樹脂６５〜３５重量％とポリエーテルイミド樹脂３５〜６５重量％とからなる樹脂フィルムを、シート部材８１としてポリエーテルエーテルケトン樹脂６５〜３５重量％とポリエーテルイミド樹脂３５〜６５重量％とからなる樹脂シートを用いたが、これに限らず、ポリエーテルエーテルケトン樹脂とポリエーテルイミド樹脂に非導電性フィラを充填したフィルムであってもよいし、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）もしくはポリエーテルイミド（ＰＥＩ）を単独で使用することも可能である。
【００７４】
さらに、熱可塑性ポリイミド、または所謂液晶ポリマー等の熱可塑性樹脂を用いてもよい。加熱プレス時の加熱温度において弾性率が１〜１０００ＭＰａであり、後工程である半田付け工程等で必要な耐熱性を有する樹脂フィルムであれば好適に用いることができる。
【００７５】
また、樹脂フィルム２３の材料とシート部材８１の材料とに、異なる熱可塑性樹脂を採用することも可能である。ただし、同一材料を採用した場合の方が、接着性、材料リサイクル性を考慮したときに有利である。
【００７６】
また、上記一実施形態において、貫通孔３５内に挿設する電気素子４１の表面には何ら処理を行なっていなかったが、樹脂フィルム２３およびシート部材８１との密着力を向上させるための表面処理や接着剤のコーティング等を行なうものであってもよい。
【００７７】
また、上記一実施形態において、ヒートシンク４６をプリント基板１００の片面の全面に設けるものであったが、片面の一部に設けるものであってもよいし、両面に設けるものであってもよい。また、放熱性向上等の要求がなければ、ヒートシンク４６を設けないプリント基板であってもよいことはもちろんである。
【００７８】
なお、ヒートシンク４６を設ける場合には、ヒートシンク４６の絶縁基材３９への接着面に、接着性や熱伝導性の向上を目的として、例えばポリエーテルイミドシート、熱伝導性フィラーを含有した熱硬化性樹脂シートもしくは熱伝導性フィラーを含有した熱可塑性樹脂シート等の所謂ボンディングシートを形成したものであってもよい。
【００７９】
また、上記一実施形態において、プリント基板１００は３層基板であったが、層数が限定されるものではないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における一実施形態のプリント基板の概略の製造工程を示す工程別断面図である。
【図２】プリント基板の表面が凹凸形状となった場合の状態を示す説明図であり、（ａ）は本実施形態によらず凹形状となった状態、（ｂ）は本実施形態により凸形状となった状態を示す。
【図３】本発明における他の実施形態のプリント基板の概略の製造工程の一部を示す断面図である。
【図４】本発明における他の実施形態のプリント基板の概略の製造工程の一部を示す断面図である。
【図５】本発明における他の実施形態のプリント基板の概略の製造工程の一部を示す断面図である。
【符号の説明】
２１片面導体パターンフィルム
２２導体パターン
２３樹脂フィルム
２４ビアホール（有底ビアホール、ビアの一部）
３９絶縁基材
４１電気素子
４１ａ界面
４２電極
４６、４６ａヒートシンク（放熱部材）
５０導電ペースト（接続材料）
５１導電性組成物（接続材料、ビアの一部）
８１、８１ａシート部材
８２凹部
８３空間部
９２貫通孔
１００プリント基板

Claims

導体パターン（２２）が形成され、導体パターン（２２）を底部とする有底ビアホール（２４）に充填された導電ペースト（５０）を有する複数の熱可塑性樹脂からなり、絶縁基材（３９）となる樹脂フィルム（２３）を積層する積層工程と、
前記積層された樹脂フィルム（２３）の外側面、もしくは前記積層された樹脂フィルム（２３）の間に、その樹脂フィルム（２３）と同一の熱可塑性樹脂からなり、前記樹脂フィルム（２３）とともに絶縁基材（３９）となり、かつ導体パターン（２２）も有底ビアホール（２４）も形成されていないシート部材（８１）を配置する配置工程と、
前記シート部材（８１）に形成された凹部（８２）もしくは貫通孔（９２）に電気素子（４１）を挿設する挿設工程と、
前記積層工程、前記配置工程および前記挿設工程の後に、積層された前記樹脂フィルム（２３）および前記シート部材（８１）の積層体の両面から加圧しつつ加熱することにより、各樹脂フィルム（２３）および前記シート部材（８１）相互を接着する接着工程とを備え、
前記電気素子（４１）を、前記樹脂フィルム（２３）および前記シート部材（８１）により形成された前記絶縁基材（３９）内に封止することを特徴とするプリント基板の製造方法。
前記シート部材（８１）に形成された前記凹部（８２）もしくは前記貫通孔（９２）の寸法は、前記凹部（８２）もしくは前記貫通孔（９２）に挿設される前記電気素子（４１）の外形寸法と略同一であることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板の製造方法。
前記シート部材（８１）に形成された前記凹部（８２）もしくは前記貫通孔（９２）の深さは、前記凹部（８２）もしくは前記貫通孔（９２）内に挿設される前記電気素子（４１）の厚さに対し略同等以下であることを特徴とする請求項２に記載のプリント基板の製造方法。
前記電気素子（４１）には、前記樹脂フィルム（２３）および前記シート部材（８１）の積層方向に電極（４２）が形成され、
前記樹脂フィルム（２３）には、前記積層工程を行なう前に、前記シート部材（８１）の前記凹部（８２）もしくは前記貫通孔（９２）に挿設される前記電気素子（４１）の前記電極（４２）の位置に対応して、前記有底ビアホール（２４）が形成され、
前記接着工程において加圧しつつ加熱することにより、前記導電ペースト（５０）を介して、前記電気素子（４１）の前記電極（４２）と前記導体パターン（２２）とを電気的に接続することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載のプリント基板の製造方法。
前記接着工程において、前記樹脂フィルム（２３）および前記シート部材（８１）の弾性率が１〜１０００ＭＰａとなる温度まで加熱することを特徴とする請求項１に記載のプリント基板の製造方法。
前記積層された樹脂フィルム（２３）および前記シート部材（８１）の積層体において、最も外側に位置する前記樹脂フィルム（２３）もしくは前記シート部材（８１）の外側面に放熱部材（４６）を形成する放熱部材形成工程を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載のプリント基板の製造方法。
前記積層工程、前記配置工程、前記挿設工程及び前記放熱部材形成工程の後に、前記樹脂フィルム（２３）、前記シート部材（８１）および前記放熱部材（４６）の積層体を両面から加圧しつつ加熱することにより、各前記樹脂フィルム（２３）、前記シート部材（８１）および前記放熱部材（４６）相互の接着を行なうことを特徴とする請求項６に記載のプリント基板の製造方法。
導体パターン（２２）が形成され、導体パターン（２２）を底部とする有底ビアホール（２４）に充填され且つ導電ペースト（５０）が焼結して一体化した導電性組成物（５１）を有する複数の熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルム（２３）と、その樹脂フィルム（２３）と同一の材料からなり導体パターン（２２）も有底ビアホール（２４）も形成されていない熱可塑性樹脂からなるシート部材（８１）とを積層後加圧しつつ加熱して相互に接着した絶縁基材（３９）と、
前記シート部材（８１）に凹部（８２）もしくは貫通孔（９２）を設けることによって前記絶縁基材（３９）中に形成された空間部（８３）に配置されるとともに、前記樹脂フィルム（２３）および前記シート部材（８１）の積層方向に形成された電極（４２）が有底ビアホール（２４）に形成された前記導電性組成物（５１）を介して導体パターン（２２）と接続した電気素子（４１）とを備え、
この電気素子（４１）は、加圧しつつ加熱されることにより前記空間部（８３）方向に押し出された前記樹脂フィルム（２３）および前記シート部材（８１）により封止され、前記電気素子（４１）を前記絶縁基材（３９）中に内蔵していることを特徴とするプリント基板。
前記絶縁基材（３９）の表面に放熱部材（４６）が接着されていることを特徴とする請求項８に記載のプリント基板。