JPH03283591A - 電子部品埋め込み型回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、電子部品埋め込み型回路基板の製造方法に係
り、特に薄型の回路基板を安価に製造し得る製造方法に
関する。

（従来の技術） 電子部品埋め込み型回路基板は、電子部品の厚さと基板
の厚さとが加算されないため全体を比較的薄く作ること
が可能であり、薄型電子機器の実装に有利である。特に
ＩＣカードやメモリカードなどに代表されるカード型電
子機器においては、厚さを薄くすることが重要であり、
電子部品埋め込み型回路基板に対して高い関心が払われ
ている。

このような電子部品埋め込み型回路基板の製造方法とし
て、次のような手段が知られている。すなわち、特開昭
６３−１３４２９４号公報（特願昭１３１−２８０５９
９）には、熱可塑性樹脂からなる絶縁性のコアシートに
貫通形成した開口部に、所要の電子部品たとえばＩＣチ
ップおよびその他の電子部品を装着配置する。次いで、
熱プレスを行うことにより、前記装着配置したＩＣチッ
プおよびその他の電子部品を電極面が露出するようにコ
アシート内に固定一体化した後、コアシートの主面に平
面配線パターンを形成する方法が知られている。

この方法によれば、ＩＣチップおよびその他の電子部品
の保持が確実に行われるので、丈夫な薄型の電子部品埋
め込み型回路基板を製造することができる。また基板表
面、特にＩＣチップおよびその他の電子部品の周囲部分
に段差や溝が生じることもないので、コアシートの表面
（主面）に平面配線パターンを形成する場合も、いろい
ろの方法を選択適用できるなどの利点がある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記製造方法によれば、熱プレスを施す
段階で、熱可塑性コアシートが変形するため、埋め込ま
れるＩＣチップおよびその他の電子部品は、面内におい
て所定の位置関係を保たない場合が往々起る。したがっ
て、一体化成形した後、コアシートの主面に平面配線パ
ターンを形成することが不可能になるか、あるいは可能
であっても極めて困難になる場合がある。

また、熱プレス工程を経た熱可塑性コアシートが、冷却
の際に収縮するのに対し、ＩＣチップおよびその他の電
子部品の収縮量は小さいため、コアシートが変形して製
造される電子部品埋め込み型回路基板が反ってしまう場
合もしばしばある。

本発明はこれらの点に鑑み、上記の方法の長所を損なう
ことなく、ＩＣチップおよびその他の電子部品の面内に
おける位置関係を所望の通りに保ち、かつ基板の反りを
防ぐことのできる電子部品埋め込み型回路基板の製造方
法を提供するものである。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明は、所要の電子部品を装着する領域に部品装着用
穴を設けた少なくとも　１枚の耐熱性シートを、前記耐
熱性シートの部品装着用穴に対応した領域に部品装着用
穴を設けた熱可塑性樹脂シートで挾んで重ね合せる工程
と、 前記重ね合せたシートの部品装着用穴に所要の電子部品
を装着配置し、熱プレスによって成形一体化する工程と
、 前記一体化した成形体表面に所要の平面配線を施す工程
とを具備して成ることを特徴とする。

（作用） 本発明において用いる耐熱性シートは、熱プレスによっ
ても大きく変形することはないので、ＩＣチップおよび
その他の電子部品の面内における位置関係の保持に寄与
する。一方、熱可塑性シートは、熱プレスにより軟化変
形し、１ｃチツプおよびその他の電子部品の一体的な保
持に寄与するとともに、耐熱性シートとの間の接着一体
化に関与して、表面の平滑性良好な成形体を形成する。

特に、耐熱性シートを２枚以上用いた場合は、製造され
る回路基板の反りがより効果的に防止される。

また、電子部品装着用穴に所要の電子部品を装着配置し
た後、耐熱性シートのうち少なくとも２枚の相互の面内
位置関係をずらすと、それらの耐熱性シートに設けた部
品部品装着用穴のクリアランスが相殺され、所要の電子
部品たとえば１ｃチツプおよびその他の電子部品の面内
における位置関係をより正確に所望の位置に設定される
。

さらに、耐熱性シートに部品装着用穴以外の穴を設けて
おいた場合は、その耐熱性シートの上下両側に配設した
（重ね合せた）熱可塑性シートが、前記穴を通して互い
に融着され、より高い強度で一体化した電子部品埋め込
み型回路基板を得ることかできる。

導電性柱状部品は、部品埋め込み型回路基板において、
表裏面間の導通をとることを可能にする。

すなわち、いわゆるスルーホールに相当する配線要素を
提供する。

導電性柱状部品が絶縁性被覆を施したものであれば、耐
熱性シートとして金属シート等の導電性シートを用いた
場合でも、特別な絶縁手段を講じることなく絶縁するこ
とが可能になる。

（実施例） 以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の第１の実施例であるＩＣ力−ド用の
電子部品埋め込み型回路基板の製造工程における態様を
模式的に示した断面図である。

先ず、耐熱性シート１として厚さ０．１ｍ＋ｓのガラス
エポキシ板を用意し、このガラスエポキシ板１の所定位
置に、搭載・装着すべき電子部品２の寸法よりも縦横と
もに０．２關ずつ大きな寸法の部品装着用穴１ａ、ｌｂ
をプレス加工により穿設した。

一方、熱可塑性シート３として、厚さ　０．３ｍｍのポ
リカーボネート樹脂シートを用意し、前記ガラスエポキ
シ板１の部品装着用穴１ａ、　ｌｂに対応する領域に、
搭載・装着する電子部品の寸法よりも縦横ともに０．４
ｍ＋ｓずつ大きい部品装着用穴３ａ、３ｂをプレス加工
により穿設した。

上記において、ガラスエポキシ板１の部品装着用穴１ａ
、　ｌｂおよびポリカーボネート樹脂シート３の部品装
着用穴３ａ、３ｂを、搭載・装着する電子部品の寸法よ
りも大きく設定するのは、電子部品２の大きさのばらつ
きによらずに余裕をもって装着配置し得るようにするた
めである。この実施例では搭載装着する電子部品として
、６．５Ｘ　４．８ｍｍのＣＰＵ−ＩＣ２ａと、４．４
Ｘ　　３．９ｍｍのメモリーＩＣ２ｂが選択されている
。したがって、耐熱性シート３の部品装着用穴３ａはｅ
、７ｘ　　５．Ｏｍ、３ｂは４．８Ｘ　４．１ｍｍであ
り、熱可塑性シート１の部品装着用穴１ａは８．９Ｘ　
　５．２ｍｍ、ｌｂは４．８Ｘ　　４Ｊｍ＋＊であった
。なお、これらの電子部品、すなわち両１ｃ　２ａ、２
ｂは、いずれも厚さ０．６５＋ｓｍのものである。

次いで、それぞれの部品装着用穴１ａ−３ａ　、　１ｂ
−３ｂが互いに概ね一致するように、耐熱性シート１を
２枚の熱可塑性シート３で挟み、前記部品装着用穴１ａ
−３ａ　、　１ｂ−３ｂにそれぞれ所要の前記電子部品
２ａ、２ｂを装着配置した。ここで、各シート１゜３の
厚さの合計は０　、７　ｍで、電子部品の厚さである０
、８５ｍｍよりも０　、０５　ｍ＋＋＋厚い。これらを
ステンレス製の２枚の板で挟み、２００℃に設定した熱
プレス機械によってプレス成形を施して電子部品埋め込
み型基板を得た。

上記によって得た電子部品埋め込み型基板の主面に、エ
ポキシ樹脂をバインダーとする銀ペーストをスクリーン
印刷し、乾燥硬化させることによって、所要の平面配線
４を施し、部品埋め込み型回路基板を製造した。

この実施例では、埋め込む電子部品の位置を定める耐熱
性シート１の部品装着用穴１ａ、　ｌｂは、縦横ともに
０．２ｍ＋ｓの余裕を持っているだけなので、各電子部
品２ａ、２ｂの位置は所定の位置から高々±０．１ｍｍ
の範囲にある。したがって、上述のようなスクリーン印
刷による平面配線４の形成も容易になし得た。

第２図は、本発明の第２の実施例であるＩＣカード用の
電子部品埋め込み型回路基板の製造工程における態様を
模式的に示した断面図である。

耐熱性シート１として、第１の実施例で用いたものと同
種の厚さ　Ｏ，１ｍｍのガラスエポキシ板２枚を用意し
た。また、熱可塑性シート３としても、第１の実施例で
用いたものと同種の厚さ　ＯＪｍｍのポリカーボネート
樹脂シート３’　　１枚と、厚さ　０．１鰭のポリカー
ボネート樹脂シート３′　２枚とを用意した。さらに、
搭載・挿着する電子部品２として、第１の実施例で用い
たと同種のＣＰＵ−ＩＣ２ａとメモリーＩＣ２ｂとを用
意した。

上記それぞれ用意したガラスエポキシ板１およびポリカ
ーボネート樹脂シート３′　　３′の所定領域に、第１
の実施例の場合と同様の電子部品２装着用の穴１ａ、ｌ
ｂ、３ａ、３ｂをそれぞれ穿設した。

これらを用いて、０．３＋ａｍの厚さの熱可塑性シート
３′を中心に上下の構成が対称的になるようにシートを
重ね、また電子部品２ａ、２ｂを装着配置し、第１の実
施例の場合と同し方法で成形一体化した後、主面に所要
の配線４をスクリーン印刷によって形成し、所望のＩＣ
カード用電子部品埋め込み型回路基板を製造した。

この実施例では、第１の実施例で述べた長所の他、さら
に耐熱性シートが２枚間隔をおいて配置されているため
に、基板の曲げに対する強度が高いという長所を有して
いた。

第３図は、上述の第１および第２の実施例における耐熱
性シート１の変形例を示す斜視図である。

耐熱性１に、部品装着用穴１ａ、　ｌｂの他に貫通穴１
ｃを設けである。しかして、この貫通穴１ｃは、直径２
ｍ＋ｓの円形とし、耐熱性シート１の部品装着用穴ｌａ
、１ｂ以外の領域に網目を構成するように多数穿設され
ており、これらの貫通穴１ｃは、部品装着用穴１ａ、　
Ｉｂの穿設と同時にプレス加工により穿設した。

第４図は、第３図に示した耐熱性シート１を用いて製造
した場合の効果を分かりやすく示した回路基板の断面の
模式図である。この実施例の場合は、熱プレスにより熱
可塑性シート３が軟化変形し、部品装着用穴１ａ、　ｌ
ｂ以外の貫通穴３ｃを通して両側の熱可塑性シート３が
互いに融着して、より一層頑強に一体化した回路基板を
製造することができた。

次に、上記のような電子部品２の他に、両主面に形設さ
れる平面配線４間を電気的に接続する導電性柱状部品２
ｃを埋め込んだＩＣカード用の電子部品埋め込み型回路
基板の製造例を説明する。

すなわち、第５図（ａ）　、　（ｂ）に斜視的に示めす
ような、導電性の部分が銅からなる導電性柱状部品２ｃ
をＣＰＵ−ＩＣ２ａやメモリー１ｃ　２ｂなどとともに
、埋め込んだＩＣカード用の電子部品埋め込み型回路基
板の製造例の場合である。なお、第５図（ｂ）は外周面
にたとえば、塩化ビニール樹脂からなる絶縁性被覆５が
施されている。これらの導電性柱状部品２ｃは、適当な
太さの導線もしくは塩化ビニル被覆導線を所望の長さに
切断することで容易に作成することができる。

第６図は、前記導電性柱状部品２ｃを使用した本発明の
第３の実施例であるＩｃカード用の部品埋め込み型回路
基板を模式的に表わした断面図で、前記各実施例に準じ
た手段によって、製造されたものである。

このようにして、いわゆるスルーホールに相当する回路
要素を形成することにより、埋め込み配設した電子部品
２、たとえばトランジスタやダイオードなどの単導体チ
ップの裏面からも配線を引き出す必要のある素子も使用
することができ、また両面配線になるために面積あたり
の配線も多くとれるので高密度な実装が可能になる。

この実施例で、導電性柱状部品２ｃに絶縁性被覆５が施
しである場合には、耐熱性シート１としてステンレス板
などの導電性シートを使用しても漏電やショートなどの
起こることはない。

さらに、本発明の第４の実施例であるメモリーカード用
の部品埋め込み型回路基板の製造例について、実施の態
様を模式的に示す第７図（平面図）を参照して説明する
。

電子部品２として、７．５ｍ＋ｓＸ　４．８ｍｍのスタ
デイツク・ランダムアクセスメモリー４個を装着埋設し
た構成であるが、便宜的にこれらのうちの２個を示し・
である。

耐熱性シート１として厚さ　０．１ｍｍのガラスエポキ
シ板を２枚を用意し、これらの所望の位置に、搭載する
べき部品の寸法よりも縦横ともに０．２ｍずつ大きな寸
法、すなわち７．７ｍｍＸ　　５．Ｏｍｍの部品装着用
穴１ａ、　ｌｂをプレス加工により穿設した。前記電子
部品２の装着を余裕を持って行うことができるようにす
るため、部品装着用穴１ａ、１ｂは電子部品２よりも大
きな寸法で穿設した。なお、第７図においては、図示を
煩雑にしないために、熱可塑性シート３については省略
しである。

耐熱性シート１と熱可塑性シート２を重ね合わせて部品
装着用穴１ａ、１ｂなどにメモリーチップ２ｂ’を装着
配置した後、前記２枚の耐熱性シート１の相互の面内位
置関係をずらすことにより、各メモリーチップ２ｂ’の
相互の面内位置関係は、部品装着用穴１ａ、　ｌｂなど
の０，２關の余裕に拘らず、正確に設定された。

すなわち、前記重ね合せた後、上記実施例の場合と同様
に熱プレスによって成形一体化して得た、本実施例のメ
モリーカード用の部品埋め込み型回路基板では、メモリ
ーチップ相互の面内位置は、±０．０！ｌ＋＋＋＋ｍの
誤差軛囲内に納めることかできた。このため、メモリ−
チップ２ｂ’間の相互配線および端子取り出しのための
平面配線の形成を、スクリーン印刷により容易にかつ、
−度に行うことができた。

以上、本発明に係る製造方法の一例を示したが、用いた
材料や形状寸法などは本発明の主旨に沿う範囲で種々変
形可能である。

たとえば、耐熱性シートとしては、ガラスエポキシ板や
ステンレス板の他、ポリイミド、ポリエーテルスルヒト
、ポリエーテルエーテルケドンなどの耐熱性樹脂シート
を用いてもよいし、また他の金属板やセラミック板など
を用いてもよい。−方、熱可塑性シートとしては、ポリ
カーボネート樹脂シートの他、たとえば塩化ビニール樹
脂やポリエステル樹脂などの熱可塑性樹脂シートを用い
ることができる。搭載する部品としてもＩＣなどの半導
体部品に限らず、種々の電子部品を使用することができ
る。

［発明の効果コ 実施例から明らかなように、本発明に係る電子部品埋め
込み型回路基板の製造方法によれば、部品間の相互の面
内位置関係が容品かつ、正確に保持される。このため、
製造された電子部品埋め込み型回路基板面に対する平面
配線の形成方法の制約が著しく少なくなり、薄型の電子
部品埋め込み型回路基板を安価に製造することができる
。特に、複数の耐熱性シートの面内位置関係をずらす工
程をとることにより、より一層部品の位置精度を高める
ことができる。

また、耐熱性シートに部品挿着用穴以外にも貫通穴を設
けておけば、回路基板を成すシート間の剥離などの起こ
らない部品埋め込み型回路基板を製造することができる
。さらに、導電性柱状部品を併せて埋め込む方式を採れ
ば、回路基板の両面の間に導電路を設けることもでき、
いろいろの電子部品を高密度に実装した電子部品埋め込
み型回路基板を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１の実施例であるＩ
Ｃカード用の電子部品埋め込み型回路基板の製造態様を
模式的に示す断面図、第２図（ａ）　、　（ｂ）は本発
明の第２の実施例であるＩＣカード用の電子部品埋め込
み型回路基板の製造態様を模式的に示す断面図、第３図
は本発明に係る電子部品埋め込み型回路基板の製造に用
いる耐熱性シートの変形例を示す斜視図、第４図は第３
図に示した耐熱性シートを用いて製造した電子部品埋め
込み型回路基板の断面構造″を示す模式図、第５図（ａ
）　、　（ｂ）は本発明の第３の実施例において埋め込
みに用いた導電性柱状部品の斜視図、第６図は第５図（
ｂ）に示したこの導電性柱状部品用いて製造した電子部
品埋め込み型回路基板の断面構造を示す模式図、ド用の
部品埋め込み型回路基板を説明するために模式的に表わ
した断面図、第７図は本発明の第４の実施例であるメモ
リーカード用の電子部品埋め込み型回路基板の製造態様
を模式的に示す平面図である。 １・・・・・・・・・耐熱性シート ｌａ、ｌｂ・・・部品装着用穴 ｌｃ・・・・・・・・・部品装着用穴以外の貫通穴２　
（２ａ、２ｂ）・・・埋め込まれる電子部品２Ｃ・・・
・・・・・・埋め込まれる導電性柱状部品３．３’　、
３’・・・熱可塑性シート３ａ、３ｂ・・・部品 ４・・・・・・・・・平面配線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）所要の電子部品を装着する領域に部品装着用穴を
   設けた少なくとも１枚の耐熱性シートを、前記耐熱性シ
   ートの部品装着用穴に対応した領域に部品装着用穴を設
   けた熱可塑性樹脂シートで挟んで重ね合せる工程と、 前記重ね合せたシートの部品装着用穴に所要の電子部品
   を装着配置し、熱プレスによって成形一体化する工程と
   、 前記一体化した成形体表面に所要の平面配線を施す工程
   とを具備して成ることを特徴とする電子部品埋め込み型
   回路基板の製造方法。
2. （２）電子部品装着用穴に電子部品を装着配置した後、
   耐熱性シートのうち少なくとも２枚の相互の面内位置関
   係をずらす工程を含むことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の電子部品埋め込み型回路基板の製造方法。