JPH0691321B2 - コンデンサ−内蔵回路モジユ−ル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は回路モジユールに係わり、特に内層にコンデン
サー素子を取り入れ、多層配線により薄型化した回路モ
ジユールに関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、電子機器の小型化，多機能化が急速に進み、これ
に伴い部品は小型化，薄膜化し、さらに回路も複雑にな
るために同一平面内での配線は困難となっている。配線
の多層化には厚膜印刷，グリーンシート多層，スルーホ
ール多層等種々あり、それぞれ実用化される様になって
きているが、部品を基板内に内蔵し、多層化技術により
配線形成されると、回路モジユールはさらに小型化する
ことができる。最近この様な回路モジユールとして、グ
リーシート多層配線層内にコンデンサー用セラミックシ
ートを積層した多層配線回路モジユールが提案されてい
る。この例を第２図に示す。アルミナ粉末と有機バイン
ダーと溶剤を主成分とするスラリーを用いて、ドクタブ
レードにより50〜500μのシート（７）を形成し、タン
グステン系導体ペーント（９）により配線形成を行な
う。コンデンサーとなるシートはセラミックシート
（７）の両面に電極（８）が配置している。これらシー
トを複数枚積層し、圧着後1300℃〜1600℃の温度中にて
焼成し、コンデンサ内蔵のセラミック多層基板を得るも
のである。しかしながらこの基板はグリーンシート多層
のもつ本質的な欠点、すなわちプロセスが高温であるた
めコスト的に高くなること、また１シートの厚さが耐電
圧的な限界と、機械的強度が要求されるため、通常100
μ以上必要であり積層数が多くなると、全体の厚みが増
大するという欠点があった。さらにコンデンサーの特性
からみると、グリーンシート材料のアルミナの誘電率が
約８であり、しかも既述のように一層の厚さを薄くでき
ないため、１素子あたりの容量は比較的小さく、1000pF
程度が限界であった。

〔発明の目的〕

本発明は上述の欠点を鑑みてなされたもので、製品プロ
セスが簡単で低コストであって、しかも薄型化に適した
コンデンサー内蔵回路モジユールを提供することにあ
る。

〔発明の概要〕

本発明は熱可塑性基材とこの基材の片面ないしは両面に
形成された導体配線パターンとからなる単位配線シート
を複数枚重ねて一体成形した多層印刷配線板において、
該配線板内層部に誘電体フィルムを積層し、該誘電体フ
ィルムの両面に電極を配置した回路モジユールである。

本発明について図面を持ってさらに詳細に説明する。第
１図（ａ）〜（ｃ）は本発明によるコンデンサ内蔵回路
モジユールの製造例を示すものである。第１図（ａ）は
シート状に成形した熱可塑性樹脂製絶縁基材（１）を示
したもので、この基材には予めスルーホール（２）が設
けられている。この基板（１）上に導電性ペーストを印
刷に乾燥し、コンデンサの上部電極と配線層を形成す
る。また同様に熱可塑性基材（６）上にコンデンサの下
部電極（５）を印刷した配線シートを形成し、誘電体フ
ィルムを内層に配置する。ここで配線層（３），（４）
は熱可塑性基材（１）ないし（６）に塗布した例を示し
たが、誘電体フィルムの両面に配線形成しても良い。

また該誘電体シートにはあらかじめ孔を設けておき、該
誘電体シートをはさんで相互に接続できる様に加工して
もさしつかえない。ここで用いる単位配線シートとなる
熱可塑性基材として具体的にはポリ塩化ビニル，ポリス
チレン，飽和ポリエステル樹脂，ポリエチレン，ポリプ
ロピレン，ポリカーボネート，ポリフェニレンオキサイ
ド，ポリスルフォン，ポリフェニレンサルファイド，ポ
リアセタール，ポリアミド等が挙げられる。一方配線用
導体ペーストとしては上記熱可塑性有機樹脂あるいは他
の熱可塑性樹脂をバインダとしてこれと金属粉体とを混
練，調整したものを用い、必要があれば溶剤を適宜添加
する。金属粉体には銀，銅，ニッケル，金，白金，アル
ミニウム等のいづれを用いても良いが、導電性，経剤性
を考慮すると銅，銀が適当である。

該コンデンサー用該電体フィルムとしては上記熱可塑性
樹脂を使用することができるが、特に強靱で耐熱性の高
い薄いフィルムが容易に得られるポリフェニレンサルフ
ァイド，ポリブチレンテレクタレート，ポリエチレンテ
レクタレート，ポリカーボネート樹脂等が好適である。

次いで上記の様にして得られた単位配線シートと該電体
シートを第１図（ｂ）に示す様に複数枚積層し、熱プレ
スを用いて加熱圧着する。熱プレスの温度，圧力，加圧
時間は使用した樹脂材料により異なり、その条件は適宜
選択する。

この加熱圧着により各単位配線シートと誘電体シートは
第１図（ｃ）に示す様に一体成型されるとともに、スル
ーホール内の電気的接続を含めて最終的な導体パターン
が同時に形成される。この場合、導体ペーストは熱可塑
性樹脂でできているため、加熱圧着により上，下の単位
配線シート上の導体パターン同志が加熱融着され、電気
的コンタクトが確実に形成される。さらにコンデンサ用
の誘電体フィルムに単位配線シートよりも熱変形温度が
高い基材を用いれば、加熱圧着の際に該コンデンサ用の
誘電体フィルムが熱変形を生じせずに初期の誘電体特性
を維持できるので好ましい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、導体配線パターンをあらかじめ形成し
た複数枚の配線シートと、誘電体フィルムとを用意し、
これらを加熱圧着成形することにより一体成形してコン
デンサー内蔵の多層回路基板を得ることができるので、
従来のグリーシート方式のコンデンサ内蔵基板にくら
べ、誘電体の厚みを薄くできるため、1000pF以上のコン
デンサも容易に形成できる。さらに加熱圧着によって一
体成形と多層化を行なうために、全体の厚さを非常に薄
くでき、しかも層間配線にともなう複雑なプロセスを省
くことができる。

〔発明の実施例〕

熱可塑性絶縁基材として厚さ100μｍ、外形50mm×60mm
のポリカーボネートのシートを用い、その所定位置に0.
5mmφのスルーホールを形成した。この熱可塑性絶縁基
材の一方の面上にバインダとして、ポリ塩化ビニルを用
い、銀粉と溶剤とを以下の組成に混練調整した導体ペー
ストを印刷した。

導体ペースト組成 塩化ビニル−酢酸ビニルコーポリマー（酢酸ビニル比20
％） :10重量部 銀粉（粒径３μ） :90重量部 溶剤（シクロヘキサノン，ブチルカルビトールの混合溶
剤） :90重量部 次に80℃20分間乾燥させ印刷された導体ペーストの溶剤
を除去し、基材の他方の面に同じ導体ペーストを印刷し
コンデンサの上部電極として５×5mm,10×10mm,20×20m
mの電極パターンを形成した。次いで誘電体フィルムと
して、透孔を施こした厚さ25μm PPS（ポリフェニレン
サルファイド：呉羽化学製KPS）を用意した。次に下部
電極としてポリカーボネート樹脂シートに既述の導体ペ
ーストを用いて40×50mmの下部電極パターンを印刷形成
した。これら４枚の単位配線シートを第１図（ｂ）のご
とく積層し、卓上型熱プレスを用いてヒーター温度150
℃樹脂20kg/cm²保持時間５分として熱圧着を行ない、直
に冷却して取り出した。得られた基板の上面にはコンデ
ンサの下層電極がプレスにより誘電体フィルムのスルー
ホールを通って露出し、電気的測定が可能となってい
る。ここで３つのパターンの容量をYHP製LRCメーターを
用い、測定周波数1MHzで測定した結果、以下であった。

またトータルの厚みは約200μであり、スルーホールを
含む接続の信頼性も−40℃〜＋60℃200サイクルで異状
は見られず良好であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるコンデンサ内蔵回路モジユールを
説明するための図を示し、第２図は従来技術によるグリ
ーンシート方式コンデンサー内蔵基板を示すものであ
る。 １……熱可塑性基材、 ２……スルーホール、 ３……配線パターン（上部電極パターン）、 ４……誘電体フィルム、 ５……下部電極パターン、 ６……熱可塑性基材、 ７……アルミナ、 ８……電極、 ９……ペースト。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱可塑性絶縁性基材とこの基材の片面ない
   しは両面に形成された導体配線パターンとからなる単位
   配線シートを複数枚重ねて一体成形した多層印刷配線板
   において、該配線板内層部に誘電体フィルムを積層し、
   該誘電体フィルムの両面に電極を配置したことを特徴と
   するコンデンサー内蔵回路モジユール。
2. 【請求項２】該電体フィルムとして配線シートに用いる
   熱可塑性基材よりも熱変形温度が高い誘電体フィルムを
   用いることを特徴とした特許請求の範囲第１項記載のコ
   ンデンサ内蔵回路モジユール。
3. 【請求項３】誘電体フィルムとして、ポリフエニレンサ
   ルファイド樹脂フィルムを用いることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のコンデンサー内蔵回路モジユー
   ル。