JP6064532B2

JP6064532B2 - 部品内蔵基板の製造方法

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Publication number: JP6064532B2
Application number: JP2012248591A
Authority: JP
Inventors: 博紀杉本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-11-12
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2032-11-12
Also published as: JP2014096533A

Description

本発明は、複数の回路部品を内蔵した部品内蔵基板の製造方法に関するものである。

従来、部品内蔵基板の製造方法として、グラウンド電極を有する基板層を用意し、基板層の一方の主面上に回路部品を実装し、一方の主面上に樹脂層を形成して、基板層と回路部品と樹脂層を備える回路内蔵基盤を形成し、樹脂層を貫通してその一端がグラウンド電極に電気的に接続されている第１、第２のビアホール電極を形成し、第１のビアホール電極と第２のビアホール電極とをグラウンド電極を介して導通させて検査するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−７１４５０号公報

しかし、上記特許文献１に記載された部品内蔵基板のように、樹脂層を貫通してその一端がグラウンド電極に電気的に接続された第１、第２のビアホール電極を形成し、第１のビアホール電極と第２のビアホール電極とをグラウンド電極を介して導通させて検査するような構成では、検査できる項目が導通検査程度に限られ、部品内蔵基板に内蔵された回路部品間の各種信号を十分にモニタすることができない。このため、部品内蔵基板に内蔵された回路部品の動作について詳細に検査することができないといった問題があった。

本発明は上記問題に鑑みたもので、部品内蔵基板に内蔵された回路部品間の信号をより詳細に検査できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、複数の回路部品を内蔵した部品内蔵基板の製造方法であって、複数の回路部品が複数の領域（Ａ〜Ｄ）に分散して配置されるとともに、当該複数の領域（Ａ〜Ｄ）に分散して配置された複数の回路部品間を接続するための配線が形成されたパターン層（１２２）を有し、複数の回路部品を内蔵した第１の部品内蔵基板（１０）を用意する工程と、パターン層（１２２）に形成された配線の一部が電極（１２２ａ）として側面に形成された開口部（２２０）の内側で露出するように、第１の部品内蔵基板（１０）から複数の領域（Ａ〜Ｄ）を分断して複数の第２の部品内蔵基板（１１〜１４）を形成する工程と、複数の第２の部品内蔵基板（１１〜１４）の分断された面に形成された開口部（２２０）の内側で露出した電極（１２２ａ）間に接続線（２０）を配置して複数の第２の部品内蔵基板（１１〜１４）を組み付ける工程と、接続線（２０）を利用して複数の回路部品の検査を行う工程と、を備えたことを特徴としている。

このような構成によれば、複数の回路部品が複数の領域（Ａ〜Ｄ）に分散して配置されるとともに、当該複数の領域（Ａ〜Ｄ）に分散して配置された複数の回路部品間を接続するための配線が形成されたパターン層（１２２）を有し、複数の回路部品を内蔵した第１の部品内蔵基板（１０）を用意し、パターン層（１２２）に形成された配線の一部が電極（１２２ａ）として側面に形成された開口部（２２０）の内側で露出するように、第１の部品内蔵基板（１０）から複数の領域（Ａ〜Ｄ）を分断して複数の第２の部品内蔵基板（１１〜１４）を形成し、複数の第２の部品内蔵基板（１１〜１４）の分断された面に形成された開口部（２２０）の内側で露出した電極（１２２ａ）間に接続線（２０）を配置して複数の第２の部品内蔵基板（１１〜１４）を組み付け、接続線（２０）を利用して複数の回路部品の検査を行うので、部品内蔵基板に内蔵された回路部品間の信号をより詳細に検査することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の一実施形態に係る部品内蔵基板の外観図である。図１中の矢印Ｘ方向から見た図である。本部品内蔵基板の製造方法の工程図である。図３（ａ）中ＩＶ−ＩＶ線に沿った概略断面図である。

本発明の一実施形態に係る部品内蔵基板の外観図を図１に示す。また、図２に、図１中の矢印Ｘ方向から見た図を示す。本部品内蔵基板は、４つの部品内蔵サブ基板１１〜１４と４つのフレキシブルケーブル２０を有している。なお、図１、２には示してないが、各部品内蔵サブ基板１１〜１４には、それぞれ回路部品が内蔵されている。

部品内蔵サブ基板１１の一方の主面（表面）には、回路部品１１ａが搭載され、部品内蔵サブ基板１２の表面には、回路部品１２ａが搭載されている。同様に、部品内蔵サブ基板１３の表面には、回路部品１３ａが搭載され、部品内蔵サブ基板１４の表面には、回路部品１４ａが搭載されている。なお、本実施形態における回路部品１１ａ〜１４ａは、チップ抵抗となっている。

また、各部品内蔵サブ基板１１〜１４の他方の主面（裏面）には、それぞれ表面実装のための複数のＢＧＡ（ＢｑａｌｌＧｒｉｄＡｒｒａｙ）タイプの端子１１ｂ〜１４ｂが設けられている。

各部品内蔵サブ基板１１〜１４は、４つのフレキシブルケーブル２０を用いて接続された後、端子１１ｂ〜１４ｂを介してメインボード３０に半田固定される。フレキシブルケーブル２０には、絶縁処理が施されていない複数の検査端子２０ｂが形成されており、これらの検査端子２０ｂに検査装置のプローブ等を接続して各部品内蔵サブ基板１１〜１４に内蔵された複数の回路部品間の信号の検査を実施する。

図３に、本部品内蔵基板の製造方法の工程図を示す。この図に従って、本部品内蔵基板の製造方法について説明する。

まず、各部品内蔵サブ基板１１〜１４を構成する第１の部品内蔵基板１０を用意する。本実施形態では、図３（ａ）に示すように、シート１に、６つの同一構成の第１の部品内蔵基板１０が形成されており、図３（ａ）中の点線で囲まれた第１の部品内蔵基板１０と同一構成のものがシート１から６つ得られるようになっている。

第１の部品内蔵基板１０には、複数の回路部品が４つの領域Ａ〜Ｄに分散して配置されている。なお、後の工程で、各領域Ａ〜Ｄは分断されるようになっている。

図４に、図３（ａ）中のＩＶ−ＩＶ線に沿った概略断面図を示す。（ａ）は、領域Ｄと領域Ａを分断する前の状態を示したもので、（ｂ）は、領域Ｄ領域Ａを分断した後の状態を示している。なお、図４（ａ）、（ｂ）では、図１に示した端子１４ｂ、１１ｂを省略してある。また、図４では、積層している各層の間に隙間を設けて示してあるが、実際には、積層している各層の間は密着している。

図４（ａ）に示すように、第１の部品内蔵基板１０は、最下層の絶縁層１００の上にパターン層１２０と絶縁層１００を交互に積層し、その上にＩＣ１３０、チップ部品１３１、ＩＣ１３２等の回路部品を開口部に埋設したコア層１００を積層し、その上にパターン層１２１、絶縁層１１１、パターン層１２２を積層し、その上に絶縁層１００とパターン層１２０を交互に積層し、その上に保護部材１３０を積層した後、全体をプレス加工して構成されている。

なお、図４（ａ）、（ｂ）中に斜線で示されているパターン層１２０、１２２は、パターン層に形成された配線を表している。

４つの領域Ａ〜Ｄに分散して配置された、ＩＣ１３０、チップ部品１３１、ＩＣ１３２等の回路部品は、第１の部品内蔵基板１０に内蔵されている。また、パターン層１２２には、各領域Ａ〜Ｄに分散して配置された複数の回路部品間を接続するための配線が形成されている。なお、パターン層１２２に形成された配線は、図示しないビアホールを介して各領域Ａ〜Ｄに分散して配置された複数の回路部品と接続されるようになっている。

第１の部品内蔵基板１０の表面における４つの領域Ａ〜Ｄの境界および外周には、図４（ａ）に示すような切欠き２１０が形成されており、後の工程で、各切欠き２１０に沿って各領域Ａ〜Ｄを分断するようになっている。また、第１の部品内蔵基板１０における、４つの領域Ａ〜Ｄの境界に形成された切欠き２１０の直下には、空洞部２００が形成されている。また、パターン層１２２に形成された、複数の領域Ａ〜Ｄに分散して配置された複数の回路部品間を接続するための配線の一部が、空洞部２００へ突出している。

次に、シート１に形成された各第１の部品内蔵基板１０の導通検査を行う。具体的には、シート１に形成された第１の部品内蔵基板１０の表面に形成されたランドパターンＬ等にテスタのプローブを接触させてシート１に形成された各第１の部品内蔵基板１０の導通検査を行う。

シート１に形成された各第１の部品内蔵基板１０の導通検査の結果が正常の場合、次に、パターン層１２２に形成された配線の一部が電極として側面から露出するように、第１の部品内蔵基板１０から複数の領域Ａ〜Ｄを分断して複数の第２の部品内蔵サブ基板１１〜１４を形成する。

具体的には、第１の部品内蔵基板１０の表面における４つの領域Ａ〜Ｄの境界および外周に形成された切欠き部２１０に沿うように第１の部品内蔵基板１０を４つの領域Ａ〜Ｄに切断して、図３（ｂ）に示すような、４つの第２の部品内蔵サブ基板１１〜１４を形成する。

なお、図４（ａ）に示したように、４つの領域Ａ〜Ｄの境界および外周に形成された切欠き部２１０の直下には、空洞部２００が設けられており、第１の部品内蔵基板１０から複数の領域Ａ〜Ｄを分断すると、図４（ｂ）に示すように、各部品内蔵サブ基板１１〜１４の側面に開口部２２０が形成される。

また、パターン層１２２に形成された配線の一部が電極１２２ａとして、各部品内蔵サブ基板１１〜１４の側面に形成された開口部２２０の内側から露出するようになっている。なお、これらの電極１２２ａは、各部品内蔵サブ基板１１〜１４の側面に整列配置されている。本実施形態では、各電極１２２ａが、各部品内蔵サブ基板１１〜１４の側面に一定間隔毎に整列配置されている。

次に、各部品内蔵サブ基板１１〜１４の主面に、それぞれ回路部品１１ａ〜１４ａを搭載する。具体的には、図３（ｃ）に示すように、各部品内蔵サブ基板１１〜１４の主面に形成され各ランドパターンＬ上に、それぞれ回路部品１１ａ〜１４ａを半田固定する。

次に、図３（ｄ）に示すように、各部品内蔵サブ基板１１〜１４の側面に露出した電極１２２ａ間に、フレキシブルケーブル２０を配置して各部品内蔵サブ基板１１〜１４を組み付ける。

フレキシブルケーブル２０の先端には、各部品内蔵サブ基板１１〜１４の側面に整列配置された電極１２２ａと対応するように、複数の電極２０ａが整列配置されている。

各部品内蔵サブ基板１１〜１４の側面に形成された開口部２２０に、フレキシブルケーブル２０を挿入すると、図４（ｂ）に示すように、フレキシブルケーブル２０の電極２０ａが、各部品内蔵サブ基板１１〜１４の側面に露出した電極１２２ａと接触する。このように、各部品内蔵サブ基板１１〜１４の側面に形成された開口部２２０に、フレキシブルケーブル２０を挿入して配置することで、各部品内蔵サブ基板１１〜１４に内蔵された回路部品間の信号線が接続されるようになっている。

このように、各部品内蔵サブ基板１１〜１４に各フレキシブルケーブル２０を組み付けた後、各部品内蔵サブ基板１１〜１４をメインボード３０に形成されたランドパターン（図示せず）に半田固定する。

次に、各フレキシブルケーブル２０に形成された検査端子２０ｂに、検査装置のプローブ等を接続して各部品内蔵サブ基板１１〜１４に内蔵された複数の回路部品間の信号の正常性を検査する。なお、この時点で、検査端子２０ｂには絶縁処理が施されていない。

そして、上記したシステム検査が正常終了すると、検査端子２０ｂに絶縁処理を施す。なお、絶縁処理の具体例としては、検査端子２０ｂ上への絶縁用インキの塗布や、検査端子２０ｂ上への絶縁性シールの貼り付け等がある。このようにして、検査端子２０ｂへの絶縁処理が終了すると、本部品内蔵基板が完成する。

上記した構成によれば、複数の回路部品が複数の領域Ａ〜Ｄに分散して配置されるとともに、当該複数の領域Ａ〜Ｄに分散して配置された複数の回路部品間を接続するための配線が形成されたパターン層１２２を有し、複数の回路部品を内蔵した第１の部品内蔵基板１０を用意し、パターン層１２２に形成された配線の一部が電極１２２ａとして側面から露出するように、第１の部品内蔵基板１０から複数の領域Ａ〜Ｄを分断して複数の部品内蔵サブ基板１１〜１４を形成し、複数の部品内蔵サブ基板１１〜１４の側面に露出した電極１２２ａ間に接続線２０を配置して複数の部品内蔵サブ基板１１〜１４を組み付け、接続線２０を利用して複数の回路部品の検査を行うので、部品内蔵基板に内蔵された回路部品間の信号をより詳細に検査することができる。

また、複数の部品内蔵サブ基板１１〜１４を形成する際に、各部品内蔵サブ基板１１〜１４の側面には開口部２２０が形成され、当該開口部２２０の内側で前記電極１２２ａが露出するように前記第１の部品内蔵基板１０を前記複数の領域（Ａ〜Ｄ）に分断し、複数の部品内蔵サブ基板１１〜１４を組み付ける際に、各部品内蔵サブ基板１１〜１４の側面に形成された開口部２２０に接続線２０を挿入して各部品内蔵サブ基板１１〜１４を組み付けるようになっているので、組み付け作業を容易に行うことができる。

また、接続線２０は、フレキシブルケーブルを用いて構成することができる。また、フレキシブルケーブルには、表面に絶縁処理が施されていない検査端子２０ｂを形成し、複数の回路部品の検査を行う工程では、検査端子２０ｂに検査装置を接続して各部品内蔵サブ基板１１〜１４に内蔵された前記複数の回路部品間の信号の検査を実施することができる。

また、検査端子２０ｂに検査装置を接続して各部品内蔵サブ基板１１〜１４に内蔵された複数の回路部品間の信号の検査を実施した後、検査端子２０ｂの表面に絶縁処理を施す工程を実施することで、例えば、検査端子２０ｂに導電性部品が接触して発生する短絡故障を防止したり、水滴等の付着による腐食の防止を図ることが可能となり、信頼性を向上することができる。絶縁処理の具体例としては、検査端子２０ｂ上への絶縁用インキの塗布や、検査端子２０ｂ上への絶縁性シールの貼り付け等がある。絶縁性シールの貼り付けによる絶縁処理を行う場合には、再度、検査を実施する必要が生じた場合、絶縁性シールを剥がして容易に再検査を実施することが可能である。

また、各フレキシブルケーブル２０に形成された検査端子２０ｂを用いた複数の回路部品間の信号の検査で、異常が検出された場合には、異常の要因と考えられる各部品内蔵サブ基板１１〜１４のいずれか１をメインボード３０がら取り外し、取り外した各部品内蔵サブ基板１１〜１４に代えて、予め正常性が確認されている各部品内蔵サブ基板１１〜１４をメインボード３０に搭載して、再度、検査端子２０ｂを用いた複数の回路部品間の信号の検査を行うようにすることで、異常箇所を容易に特定することが可能である。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々なる形態で実施することができる。

例えば、上記実施形態では、フレキシブルケーブル２０の両端を、各部品内蔵サブ基板１１〜１４のいずれかに接続した状態で、各部品内蔵サブ基板１１〜１４に内蔵された回路部品間の信号の検査を行うようにしたが、例えば、フレキシブルケーブル２０の一端を、各部品内蔵サブ基板１１〜１４のいずれかに接続し、フレキシブルケーブル２０の他端を、検査装置に接続して各部品内蔵サブ基板１１〜１４に内蔵された回路部品間の信号の検査を行うようにしてもよい。

また、上記実施形態では、本部品内蔵基板を、４つの部品内蔵サブ基板１１〜１４間に４つの接続線２０を配置して構成したが、このような構成に限定されるものではなく、例えば、２つの部品内蔵サブ基板間に１つの接続線２０を配置して構成してもよく、また、３つの部品内蔵サブ基板間に２つの接続線２０を配置して構成してもよく、また、５つ以上の部品内蔵サブ基板間に複数の接続線２０を配置して構成してもよい。

また、上記実施形態では、端子１１ｂ〜１４ｂを備えた各部品内蔵サブ基板１１〜１４をメインボード３０に半田固定した構成を示したが、必ずしも部品内蔵サブ基板１１〜１４に、端子１１ｂ〜１４ｂ等の端子を設けて、メインボード３０に半田固定するような構成としなくてもよい。

また、上記実施形態では、各部品内蔵サブ基板１１〜１４の主面に、回路部品１１ａ〜１４ａを搭載した構成を示したが、これらの回路部品１１ａ〜１４ａを搭載しないように構成してもよい。

また、上記実施形態では、図３（ｂ）に示したように、複数の部品内蔵サブ基板１１〜１４に分断した後、図３（ｃ）に示したように、各部品内蔵サブ基板１１〜１４の主面に、回路部品１１ａ〜１４ａを搭載したが、複数の部品内蔵サブ基板１１〜１４に分断する前に、各部品内蔵サブ基板１１〜１４の主面に、回路部品１１ａ〜１４ａを搭載するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、接続線としてフレキシブルケーブル２０を用いたが、フレキシブルケーブル２０以外のものを用いて接続線を構成してもよい。

１１〜１４部品内蔵サブ基板
２０フレキシブルケーブル
２０ｂ検査端子
３０メインボード

Claims

複数の回路部品を内蔵した部品内蔵基板の製造方法であって、
前記複数の回路部品が複数の領域（Ａ〜Ｄ）に分散して配置されるとともに、当該複数の領域（Ａ〜Ｄ）に分散して配置された前記複数の回路部品間を接続するための配線が形成されたパターン層（１２２）を有し、前記複数の回路部品を内蔵した第１の部品内蔵基板（１０）を用意する工程と、
前記パターン層（１２２）に形成された配線の一部が電極（１２２ａ）として側面に形成された開口部（２２０）の内側で露出するように、前記第１の部品内蔵基板（１０）を前記複数の領域（Ａ〜Ｄ）に分断して複数の第２の部品内蔵基板（１１〜１４）を形成する工程と、
前記複数の第２の部品内蔵基板（１１〜１４）の分断された面に形成された前記開口部（２２０）の内側で露出した前記電極（１２２ａ）間に接続線（２０）を配置して前記複数の第２の部品内蔵基板（１１〜１４）を組み付ける工程と、
前記接続線（２０）を利用して前記複数の回路部品の検査を行う工程と、を備えたことを特徴とする部品内蔵基板の製造方法。
前記接続線（２０）は、フレキシブルケーブルを用いて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の部品内蔵基板の製造方法。
前記フレキシブルケーブルには、表面に絶縁処理が施されていない検査端子（２０ｂ）が形成されており、
前記複数の回路部品の検査を行う工程では、前記検査端子（２０ｂ）に検査装置を接続して前記複数の第２の部品内蔵基板（１１〜１４）に内蔵された前記複数の回路部品間の信号の検査を実施することを特徴とする請求項２に記載の部品内蔵基板の製造方法。
前記検査端子（２０ｂ）に検査装置を接続して前記複数の第２の部品内蔵基板（１１〜１４）に内蔵された前記複数の回路部品間の信号の検査を実施した後、前記検査端子（２０ｂ）の表面に絶縁処理を施す工程を備えたことを特徴とする請求項３に記載の部品内蔵基板の製造方法。
前記電極（１２２ａ）は、前記複数の第２の部品内蔵基板（１１〜１４）の側面に整列配置されており、
前記接続線（２０）は、前記複数の第２の部品内蔵基板（１１〜１４）の側面に整列配置された前記電極（１２２ａ）間を接続するように配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の部品内蔵基板の製造方法。