JPWO2013125559A1 - 樹脂多層基板 - Google Patents
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Abstract
樹脂多層基板(101)は、複数の樹脂層(2)が積層されることによって形成された樹脂構造体(3)と、樹脂構造体(3)の内部に埋め込まれて配置された内蔵部品および樹脂構造体(3)の表面に実装された実装部品のうちいずれかであるところの1以上の配置部品(4)とを備え、樹脂構造体(3)は、樹脂層(2)が第1の積層数だけ積層されたフレキシブル部(21)と樹脂層(2)が前記第1の積層数より大きい第2の積層数だけ積層されたリジッド部(22)とを含み、平面的に見て、フレキシブル部(21)は矩形でない形状となっており、1以上の配置部品(4)のうちフレキシブル部(21)とリジッド部(22)との境界線に最も近いものは、前記境界線に最も近い辺が前記境界線に対して平行となるように配置されている。
Description
本発明は、樹脂多層基板に関するものである。
樹脂多層基板において、リジッド部とフレキシブル部とを備えるものの一例が特開2004−158545号公報(特許文献1)に記載されている。特許文献1では、樹脂フィルムを積層して多層基板を製造する際に、リジッド部には樹脂フィルムを多くの数だけ積層し、フレキシブル部には樹脂フィルムを少ない数だけ積層することによって、リジッド部とフレキシブル部との間で可撓性に差がある構成を実現している。特許文献1に示された構成では、リジッド部の中央に半導体素子が内蔵されている。
樹脂多層基板において内蔵される部品の数は増加する傾向にあり、リジッド部の中央だけでなく、リジッド部とフレキシブル部との境界の近傍にも部品が配置される場合がある。その場合、フレキシブル部を曲げる際の折り曲げ応力が部品の角部に集中してしまい、部品と電極との間の接続が損なわれる場合があるという問題があった。
そこで、本発明は、フレキシブル部を曲げる際の折り曲げ応力の集中を抑えることができるような樹脂多層基板を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に基づく樹脂多層基板は、複数の樹脂層が積層されることによって形成された樹脂構造体と、上記樹脂構造体の内部に埋め込まれて配置された内蔵部品および上記樹脂構造体の表面に実装された実装部品のうちいずれかであるところの1以上の配置部品とを備え、上記樹脂構造体は、上記樹脂層が第1の積層数だけ積層されたフレキシブル部と上記樹脂層が上記第1の積層数より大きい第2の積層数だけ積層されたリジッド部とを含み、平面的に見て、上記フレキシブル部は矩形でない形状となっており、上記1以上の配置部品のうち上記フレキシブル部と上記リジッド部との境界線に最も近いものは、上記境界線に最も近い辺が上記境界線に対して平行となるように配置されている。
本発明によれば、1以上の配置部品のうちフレキシブル部とリジッド部との境界線に最も近いものは、境界線に最も近い辺が境界線に対して平行となっているので、フレキシブル部を曲げる際の折り曲げ応力が配置部品の角部に集中することを抑えることができる。
(実施の形態1)
図1〜図3を参照して、本発明に基づく実施の形態1における樹脂多層基板について説明する。樹脂多層基板101における部品配置の2通りの例を、図1および図2にそれぞれ示す。樹脂多層基板101は、複数の樹脂層2が積層されることによって形成された樹脂構造体3と、樹脂構造体3の内部に埋め込まれて配置された内蔵部品4aおよび前記樹脂構造体の表面に実装された実装部品4bのうちいずれかであるところの1以上の配置部品4とを備える。樹脂多層基板101が備える配置部品4は、図1に示したような内蔵部品4aであってもよく、図2に示したような実装部品4bであってもよく、両者を組み合わせた構造であってもよい。すなわち、配置部品4として内蔵部品4aおよび実装部品4bの両方を備えていてもよい。図1、図2に共通して示すように、樹脂構造体3は、樹脂層2が第1の積層数だけ積層されたフレキシブル部21と樹脂層2が前記第1の積層数より大きい第2の積層数だけ積層されたリジッド部22とを含む。図3に示すように、平面的に見て、フレキシブル部21は矩形でない形状となっている。前記1以上の配置部品4のうちフレキシブル部21とリジッド部22との境界線5に最も近いものは、前記境界線に最も近い辺が境界線5に対して平行となるように配置されている。図3では、合計12個の配置部品4が示されているが、これらの配置部品4は内蔵部品4aであってもよく、実装部品4bであってもよい。配置部品4のうち内蔵部品4aであるものについては、図3では透視して表示しているものとする。
図1〜図3を参照して、本発明に基づく実施の形態1における樹脂多層基板について説明する。樹脂多層基板101における部品配置の2通りの例を、図1および図2にそれぞれ示す。樹脂多層基板101は、複数の樹脂層2が積層されることによって形成された樹脂構造体3と、樹脂構造体3の内部に埋め込まれて配置された内蔵部品4aおよび前記樹脂構造体の表面に実装された実装部品4bのうちいずれかであるところの1以上の配置部品4とを備える。樹脂多層基板101が備える配置部品4は、図1に示したような内蔵部品4aであってもよく、図2に示したような実装部品4bであってもよく、両者を組み合わせた構造であってもよい。すなわち、配置部品4として内蔵部品4aおよび実装部品4bの両方を備えていてもよい。図1、図2に共通して示すように、樹脂構造体3は、樹脂層2が第1の積層数だけ積層されたフレキシブル部21と樹脂層2が前記第1の積層数より大きい第2の積層数だけ積層されたリジッド部22とを含む。図3に示すように、平面的に見て、フレキシブル部21は矩形でない形状となっている。前記1以上の配置部品4のうちフレキシブル部21とリジッド部22との境界線5に最も近いものは、前記境界線に最も近い辺が境界線5に対して平行となるように配置されている。図3では、合計12個の配置部品4が示されているが、これらの配置部品4は内蔵部品4aであってもよく、実装部品4bであってもよい。配置部品4のうち内蔵部品4aであるものについては、図3では透視して表示しているものとする。
なお、本実施の形態では、平面的に見て、境界線5は樹脂構造体3の外形線に対して斜めとなっている。ここでいう「斜め」とは、平行でも垂直でもないことを意味する。
本実施の形態では、配置部品4のうちフレキシブル部21とリジッド部22との境界線5に最も近いものは、境界線5に最も近い辺が境界線5に対して平行となっているので、フレキシブル部21を曲げる際の折り曲げ応力が配置部品4の角部に集中することを抑えることができる。その結果、配置部品4とこれに接続される導体との間の接続を損なわれにくくすることができる。また、場合によっては、このような配置にすることで、部品同士が接触することによる短絡を防止する効果も期待できる。
従来の構造では、フレキシブル部を曲げることによって、互いに隣接する部品同士の間の距離が変化しやすく、そのように距離が変化すると、部品間の磁気結合等の影響により部品間の特性干渉による性能劣化を引き起こす場合があった。これに対して本実施の形態では、上述の配置にすることで、互いに隣接する部品同士の間の距離が変化することを抑え、部品間の特性干渉を抑える効果も期待できる。
さらに、配置部品4が内蔵部品4aである場合には次の効果も期待できる。一般的に、フレキシブル部とリジッド部とでは、総厚みが異なり、リジッド部では厚みが大きい。従来構造において、樹脂シートを積層して圧着する際のフレキシブル部とリジッド部との境界線の近傍における挙動に注目すれば、リジッド部側は流れる樹脂量が多いがフレキシブル部では流れる樹脂量が少ない。境界線近傍に配置された部品にとっては、リジッド部とフレキシブル部とからそれぞれ向かってくる樹脂流れの量および向きがアンバランスとなると、内蔵部品はいわゆるθ回転を起こしやすくなる。「θ回転」とは、図4に示すように内蔵部品が同じ場所に留まったまま、樹脂シートに平行な面内で回転することである。図4は1個の内蔵部品を平面的に見たところである。元々、内蔵部品周りには実装マージンとして設計された隙間がある。この隙間部分に、一括積層時に周囲からの樹脂が流入する。このとき、内蔵部品が境界線に平行に配置されていない場合には、樹脂流れが不均一となり、内蔵部品のθ回転や位置ずれが発生しやすくなる。その結果、内蔵部品とこれに接続される導体との間の接続信頼性が低下する。しかし、本実施の形態では、内蔵部品が境界線に平行に配置されているので、内蔵部品の周りでの樹脂流れをなるべく均一にすることができ、内蔵部品とこれに接続される導体との間の接続信頼性を向上させることができる。
なお、図3に示したのは一例に過ぎず、他の形状も考えられる。たとえば図5に示す樹脂多層基板101iであってもよく、図6に示す樹脂多層基板101jであってもよい。図5、図6はいずれも平面的に見た状態を示している。図5、図6に示される複数の配置部品4のうち一部または全部は内蔵部品であってもよい。図5、図6においては、説明の便宜のために、実装部品と内蔵部品とを区別せずに表示している。内蔵部品については透視して表示しているものと解釈してよい。
なお、図3、図5、図6に示したように、平面的に見て、前記1以上の配置部品4のうち前記境界線に最も近いものは、矩形であり、前記矩形の長辺が前記境界線に対して平行となるように配置されていることが好ましい。このような構成となっていれば、フレキシブル部を曲げる際に境界線に近い配置部品にねじり力が作用することをなるべく回避することができるので、これらの配置部品における接続性の低下を抑えることができる。
なお、平面的に見て、前記1以上の配置部品のうち、樹脂構造体3の外形線までの距離よりも境界線までの距離の方が短いものは、長手方向を有する形状であり、前記長手方向が前記境界線に沿うように配置されていることが好ましい。図3、図5、図6に示した例では、いくつかある配置部品4のうち一部が、「前記樹脂構造体の外形線までの距離よりも前記境界線までの距離の方が短いもの」に該当する。より明確に示すために、図7を参照して説明する。この例では、配置部品4として配置部品41,42,43がある。配置部品41においては、樹脂構造体3の外形線までの距離B1よりも境界線までの距離A1の方が短い。配置部品42においては、樹脂構造体3の外形線までの距離B2よりも境界線までの距離A2の方が短い。一方、配置部品43においては、樹脂構造体3の外形線までの距離B3よりも境界線までの距離A3の方が長い。このような場合、配置部品43では、長手方向が境界線5に沿うように配置されていなくてもよいが、配置部品41,42は、長手方向が境界線5に沿うように配置されていることが好ましい。
この構成を採用することにより、境界線から最も近い配置部品だけでなく、その周辺の配置部品についても、フレキシブル部を曲げる際の折り曲げ応力が配置部品4の角部に集中することを効果的に抑えることができる。
(実施の形態2)
図8を参照して、本発明に基づく実施の形態2における樹脂多層基板について説明する。樹脂多層基板102を平面的に見たところを図8に示す。樹脂多層基板102は、フレキシブル部21とリジッド部22とを備える。樹脂多層基板102は1以上の配置部品4を備える。配置部品4のうち少なくとも一部はフレキシブル部21に配置されている。図8に示した例では4個の配置部品4がフレキシブル部21に配置されている。フレキシブル部への配置方法は、内蔵であっても表面実装であってもよい。樹脂多層基板102においては、平面的に見て、前記1以上の配置部品4のうち、フレキシブル部21に配置されているものは、長手方向を有する形状であり、フレキシブル部21が曲げられる際の各部位における曲げモーメントと垂直な方向の軸6に前記長手方向が沿うように配置されている。
図8を参照して、本発明に基づく実施の形態2における樹脂多層基板について説明する。樹脂多層基板102を平面的に見たところを図8に示す。樹脂多層基板102は、フレキシブル部21とリジッド部22とを備える。樹脂多層基板102は1以上の配置部品4を備える。配置部品4のうち少なくとも一部はフレキシブル部21に配置されている。図8に示した例では4個の配置部品4がフレキシブル部21に配置されている。フレキシブル部への配置方法は、内蔵であっても表面実装であってもよい。樹脂多層基板102においては、平面的に見て、前記1以上の配置部品4のうち、フレキシブル部21に配置されているものは、長手方向を有する形状であり、フレキシブル部21が曲げられる際の各部位における曲げモーメントと垂直な方向の軸6に前記長手方向が沿うように配置されている。
本実施の形態では、配置部品4の長手方向は、フレキシブル部を曲げる際に各部位に生じる曲げモーメントと垂直な方向の軸6に沿うように配置されているので、曲げによって配置部品4の長手方向が折り曲げられるような力が作用しにくく、その結果、配置部品4と電極との間の接続を損なわれにくくすることができる。また、場合によっては、このような配置にすることで、部品同士が接触することによる短絡を防止する効果も期待できる。本実施の形態では、上述の配置にすることで、互いに隣接する部品同士の間の距離が変化することを抑え、部品間の特性干渉を抑える効果も期待できる。
なお、図8に示した例ではフレキシブル部21が平行四辺形となっており、軸6はいずれも平行であったが、一般的にフレキシブル部とリジッド部とを備える樹脂多層基板においては、フレキシブル部を曲げる際に各部位に生じる曲げモーメントと垂直な方向の軸6がどの部位でも平行とは限らない。たとえば図9に示すようにフレキシブル部が平行四辺形ではない場合、軸6は部位によって方向が少しずつ異なることもありうる。図9に示した例では、フレキシブル部は台形である。このような場合、図9に示すように、フレキシブル部に配置される配置部品4はそれぞれ所在部位に生じる曲げモーメントと垂直な方向の軸6に平行となるように配置されることが好ましい。結果的に、配置部品4は図9に示すように放射状に配置されることもありうる。
(実施の形態3)
図10を参照して、本発明に基づく実施の形態3における樹脂多層基板について説明する。樹脂多層基板103の断面図を図10に示す。図10に示す樹脂多層基板103においては、リジッド部とフレキシブル部との境界線を明示していないが、左右両端近傍部がリジッド部であり、2つのリジッド部に挟まれた中間部がフレキシブル部である。樹脂多層基板103は、矢印91a,91bに示すように曲げられるものである。樹脂多層基板103においては、前記1以上の配置部品4は、積層方向の第1の高さに配置されている第1の群としての2個の配置部品411,412と、前記第1の高さとは異なる第2の高さに配置されている第2の群としての2個の配置部品421,422とを含む。前記第2の高さは、前記第1の高さに比べて、前記フレキシブル部が曲げられる際の内周寄りである。前記第2の群としての2個の配置部品421,422の間隔は、前記第1の群としての2個の配置部品411,412の間隔より大きい。
図10を参照して、本発明に基づく実施の形態3における樹脂多層基板について説明する。樹脂多層基板103の断面図を図10に示す。図10に示す樹脂多層基板103においては、リジッド部とフレキシブル部との境界線を明示していないが、左右両端近傍部がリジッド部であり、2つのリジッド部に挟まれた中間部がフレキシブル部である。樹脂多層基板103は、矢印91a,91bに示すように曲げられるものである。樹脂多層基板103においては、前記1以上の配置部品4は、積層方向の第1の高さに配置されている第1の群としての2個の配置部品411,412と、前記第1の高さとは異なる第2の高さに配置されている第2の群としての2個の配置部品421,422とを含む。前記第2の高さは、前記第1の高さに比べて、前記フレキシブル部が曲げられる際の内周寄りである。前記第2の群としての2個の配置部品421,422の間隔は、前記第1の群としての2個の配置部品411,412の間隔より大きい。
本実施の形態では、矢印91a,91bに示すようにフレキシブル部を曲げることにより、外周寄りの部分は引張状態となって伸び、内周寄りの部分は圧縮状態となって縮むので、図11に示すようになる。
たとえば図12に示すような従来構造の樹脂多層基板100の場合、矢印91a,91bの向きに曲げた場合、外周寄りの部分は引張状態となって伸び、内周寄りの部分は圧縮状態となって縮むので、図13に示すようになる。図12において厚み方向に沿って整列していた配置部品4同士は、図13においては互いにずれた位置関係となる。このため、配置部品同士の電気的接続が損なわれやすい。
しかし、本実施の形態における樹脂多層基板103では、図10に示したように、配置部品の間隔が予め異なるものとなっており、内周寄りの方が間隔が大きくなっているので、内周寄りの部分が圧縮により縮んだとしても、図11に示すように曲げたときに整列した位置関係に近くなる。このため、配置部品同士の電気的接続が損なわれにくい。
また、場合によっては、このような配置にすることで、部品同士が接触することによる短絡を防止する効果も期待できる。本実施の形態では、上述の配置にすることで、互いに隣接する部品同士の間の距離が変化することを抑え、部品間の特性干渉を抑える効果も期待できる。
なお、図10に示した例では配置部品4の位置関係が左右対称となっていたが、左右対称とは限らない。
図14〜図25を参照して、本発明に基づく樹脂多層基板の製造方法について説明する。この部品内蔵樹脂基板の製造方法は、上記各実施の形態に共通して適用可能なものである。この部品内蔵樹脂基板の製造方法のフローチャートを図14に示す。
まず、工程S1として、図15に示すような導体箔付き樹脂シート12を用意する。導体箔付き樹脂シート12は、樹脂層2の片面に導体箔17が付着した構造のシートである。樹脂層2は、たとえば熱可塑性樹脂であるLCP(液晶ポリマー)からなるものである。樹脂層2の材料としては、LCPの他に、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)、PEI(ポリエーテルイミド)、PPS(ポニフェニレンスルファイド)、PI(ポリイミド)などであってもよい。導体箔17は、たとえばCuからなる厚さ18μmの箔である。なお、導体箔17の材料はCu以外にAg、Al、SUS、Ni、Auであってもよく、これらの金属のうちから選択された2以上の異なる金属の合金であってもよい。本実施の形態では、導体箔17は厚さ18μmとしたが、導体箔17の厚みは3μm以上40μm以下程度であってよい。導体箔17は、回路形成が可能な厚みであればよい。
工程S1において「複数の樹脂シートを用意する」とは、複数枚の導体箔付き樹脂シート12を用意してもよく、1枚の導体箔付き樹脂シート12の中に、のちに複数の樹脂シートとして個別に切り出されるべき領域が設定されたものを用意してもよい。
次に、図16に示すように、導体箔付き樹脂シート12の樹脂層2側の表面に炭酸ガスレーザ光を照射することによって樹脂層2を貫通するようにビア孔11を形成する。ビア孔11は、樹脂層2を貫通しているが導体箔17は貫通していない。その後、ビア孔11のスミア(図示せず)を除去する。ここではビア孔11を形成するために炭酸ガスレーザ光を用いたが、他の種類のレーザ光を用いてもよい。また、ビア孔11を形成するためにレーザ光照射以外の方法を採用してもよい。
次に、図17に示すように、導体箔付き樹脂シート12の導体箔17の表面に、ペースト穴埋めなどの方法で、所望の回路パターンに対応するレジストパターン13を印刷する。
次に、レジストパターン13をマスクとしてエッチングを行ない、図18に示すように、導体箔17のうちレジストパターン13で被覆されていない部分を除去する。導体箔17のうち、このエッチングの後に残った部分を「導体パターン7」と称する。その後、図19に示すように、レジストパターン13を除去する。こうして樹脂層2の一方の表面に所望の導体パターン7が得られる。
次に、図20に示すように、ビア孔11に、ペースト穴埋めなどにより導電性ペーストを充填する。ペースト穴埋めは、図20における下側の面から行なわれる。図19および図20では説明の便宜上、ビア孔11が下方を向いた姿勢で表示しているが、実際には適宜姿勢を変えてペースト穴埋めを行なってよい。充填する導電性ペーストは銀を主成分とするものであってもよく、その代わりにたとえば銅を主成分とするものであってもよい。この導電性ペーストは、のちに積層した樹脂層を熱圧着する際の温度(以下「熱圧着温度」という。)で、導体パターン7の材料である金属との間で合金層を形成するような金属粉を適量含むものであることが好ましい。この導電性ペーストは導電性を発揮するための主成分として銅すなわちCuを含むので、この導電性ペーストは主成分の他にAg,Cu,Niのうち少なくとも1種類と、Sn,Bi,Znのうち少なくとも1種類とを含むことが好ましい。こうしてビア導体16が形成される。
次に、工程S2として、図21に示すように、樹脂層2に対してパンチ加工により内蔵部品4aの投影面積より大きい面積の貫通孔14を形成する。積層される予定の複数の樹脂層2の中には、貫通孔14が形成されるものと形成されないものとがあってよい。複数の樹脂層2においてそれぞれ設計に従い、貫通孔14を形成すべき樹脂層2のみに貫通孔14が形成される。図21では、一例として、4つの貫通孔14が形成されているように表示されているが、これはあくまで一例であり、貫通孔14の数は4つとは限らない。
工程S3として、図22に示すように、複数の樹脂層2を積層して基板を形成する。基板の最下層では、基板の下面に導体パターン7が配置されるよう、樹脂層2の導体パターン7が形成された側の面を下に向けた状態で樹脂層2が配置されている。これにより基板の下面に配置された導体パターン7は外部電極18となる。基板の下面近傍では、貫通孔14が形成されていない樹脂層2が用いられる。
貫通孔14が形成されていない樹脂層2を1層配置するか、または2層以上積層した後に、貫通孔14が形成された樹脂層2を積層する。図22に示した例では、貫通孔14が形成されていない樹脂層2を2層配置した後に、貫通孔14が形成された樹脂層2を2層重ねている。ここでは貫通孔14が2層分以上組み合わさることによって、空洞としての部品収容部15が形成されている。部品収容部15は内蔵部品4aを収容することができるほどの深さを有する凹部である。たとえば内蔵部品4aの厚みが樹脂層2の1層分の厚みである場合には、部品収容部15は、樹脂層2の1層のみの貫通孔14によって形成されてもよい。
図22に示すように部品収容部15が形成されるところまで樹脂層2を積層した時点で、熱圧着温度より低い温度で仮圧着する。仮圧着の温度は、たとえば150℃以上200℃以下である。仮圧着することにより、この時点までに積層した樹脂層2がつながり、部品収容部15が安定した凹部として形成される。仮圧着は、樹脂層を1層積層するごとに行なってもよい。
工程S4として、図23に示すように、内蔵部品4aを部品収容部15内に配置する。ここで示す例では内蔵部品4aは直方体であり、長手方向の両端に電極を有するが、内蔵部品4aの形状や構造はこれに限らない。この時点では、内蔵部品4aの周りに空隙9があってもよい。
次に、図24に示すように、内蔵部品3より上側に、さらに樹脂層2を配置する。この樹脂層2は、貫通孔14を有しないものである。基板の最上層に位置する樹脂層2に形成された導体パターン7は、他のIC部品などを実装するための外部電極19となる。図24に示した例では、図23に比べて樹脂層2を1層被せたのみとなっているが、1層に限らず2層以上被せてもよい。
次に、工程S5として、この積層体を本圧着する。本圧着の工程では既に仮圧着された積層体および仮圧着より後から積層された樹脂層2の全体を一括して熱圧着する。本圧着の温度はたとえば250℃以上300℃以下である。上述の「熱圧着温度」は、この本圧着の温度を意味する。本圧着することにより、厚み方向に隣り合った樹脂層2同士は相互に接着されて一体的な絶縁基材が形成される。樹脂層2の材料が熱可塑性樹脂である場合、熱圧着することにより樹脂層2の材料が軟化し、流動化する。したがって、空隙9は、周辺の樹脂層2の流動化した材料により埋められる。本圧着によって樹脂層2の積層体から得られる一体的な部材は樹脂構造体3とも呼ばれる。本圧着が済んだ後、樹脂多層基板の上面および下面に形成された外部電極18,19の表面に、Ni、Auなどでめっき処理を施すことが好ましい。
さらに、部品8や実装部品4bを樹脂構造体3の上面に実装する。こうして、図25に示したように樹脂多層基板110が得られる。図25は断面図であるので、4つの内蔵部品4aが単純に並んでいるように見えるが、平面図で見たときには図3、図5、図6、図8、図9などに示したような位置関係で配列されているものとする。
これまでの各実施の形態で説明した樹脂多層基板については、以上のような製造方法によって得ることができる。最終形態において実装部品がない樹脂多層基板を製造しようとする場合には、最後の実装部品を実装する工程を省略すればよい。最終形態において内蔵部品がない樹脂多層基板を製造しようとする場合には、途中の内蔵部品を配置する工程を省略すればよい。
今回開示した各実施の形態においては、配置部品4が直方体であって、配置部品4の電極は直方体の両端部に設けられていたが、電極形状はこれに限るものではなく、LGA(Land Grid Array)やICのように電極が複数設けられたものであってもよい。
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
本発明は、樹脂多層基板に利用することができる。
2 樹脂層、3 樹脂構造体、4,411,412,421,422 配置部品、4a 内蔵部品、4b 実装部品、5 境界線、6 (フレキシブル部を曲げる際に各部位に生じる曲げモーメントと垂直な方向の)軸、7 導体パターン、8 部品、9 空隙、11 ビア孔、12 導体箔付き樹脂シート、13 レジストパターン、14 貫通孔、15 部品収容部、16 ビア導体、17 導体箔、18,19 外部電極、21 フレキシブル部、22 リジッド部、91a,91b 矢印、101,101i,101j,102,103,110 樹脂多層基板。
本発明は、樹脂多層基板に関するものである。
樹脂多層基板において、リジッド部とフレキシブル部とを備えるものの一例が特開2004−158545号公報(特許文献1)に記載されている。特許文献1では、樹脂フィルムを積層して多層基板を製造する際に、リジッド部には樹脂フィルムを多くの数だけ積層し、フレキシブル部には樹脂フィルムを少ない数だけ積層することによって、リジッド部とフレキシブル部との間で可撓性に差がある構成を実現している。特許文献1に示された構成では、リジッド部の中央に半導体素子が内蔵されている。
樹脂多層基板において内蔵される部品の数は増加する傾向にあり、リジッド部の中央だけでなく、リジッド部とフレキシブル部との境界の近傍にも部品が配置される場合がある。その場合、フレキシブル部を曲げる際の折り曲げ応力が部品の角部に集中してしまい、部品と電極との間の接続が損なわれる場合があるという問題があった。
そこで、本発明は、フレキシブル部を曲げる際の折り曲げ応力の集中を抑えることができるような樹脂多層基板を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に基づく樹脂多層基板は、複数の樹脂層が積層されることによって形成された樹脂構造体と、上記樹脂構造体の内部に埋め込まれて配置された内蔵部品および上記樹脂構造体の表面に実装された実装部品のうちいずれかであるところの1以上の配置部品とを備え、上記樹脂構造体は、上記樹脂層が第1の積層数だけ積層されたフレキシブル部と、上記フレキシブル部に隣接し、上記樹脂層が上記第1の積層数より大きい第2の積層数だけ積層されたリジッド部とを含み、平面的に見て、上記フレキシブル部は矩形でない形状となっており、平面的に見て、上記フレキシブル部と上記リジッド部との境界線は上記リジッド部における上記樹脂構造体の外形線に対して斜めとなっており、上記リジッド部に配置された上記1以上の配置部品のうち上記フレキシブル部と上記リジッド部との境界線に最も近いものは、上記境界線に最も近い辺が上記境界線に対して平行となるように配置されている。
本発明によれば、1以上の配置部品のうちフレキシブル部とリジッド部との境界線に最も近いものは、境界線に最も近い辺が境界線に対して平行となっているので、フレキシブル部を曲げる際の折り曲げ応力が配置部品の角部に集中することを抑えることができる。
(実施の形態1)
図1〜図3を参照して、本発明に基づく実施の形態1における樹脂多層基板について説明する。樹脂多層基板101における部品配置の2通りの例を、図1および図2にそれぞれ示す。樹脂多層基板101は、複数の樹脂層2が積層されることによって形成された樹脂構造体3と、樹脂構造体3の内部に埋め込まれて配置された内蔵部品4aおよび前記樹脂構造体の表面に実装された実装部品4bのうちいずれかであるところの1以上の配置部品4とを備える。樹脂多層基板101が備える配置部品4は、図1に示したような内蔵部品4aであってもよく、図2に示したような実装部品4bであってもよく、両者を組み合わせた構造であってもよい。すなわち、配置部品4として内蔵部品4aおよび実装部品4bの両方を備えていてもよい。図1、図2に共通して示すように、樹脂構造体3は、樹脂層2が第1の積層数だけ積層されたフレキシブル部21と樹脂層2が前記第1の積層数より大きい第2の積層数だけ積層されたリジッド部22とを含む。図3に示すように、平面的に見て、フレキシブル部21は矩形でない形状となっている。前記1以上の配置部品4のうちフレキシブル部21とリジッド部22との境界線5に最も近いものは、前記境界線に最も近い辺が境界線5に対して平行となるように配置されている。図3では、合計12個の配置部品4が示されているが、これらの配置部品4は内蔵部品4aであってもよく、実装部品4bであってもよい。配置部品4のうち内蔵部品4aであるものについては、図3では透視して表示しているものとする。
図1〜図3を参照して、本発明に基づく実施の形態1における樹脂多層基板について説明する。樹脂多層基板101における部品配置の2通りの例を、図1および図2にそれぞれ示す。樹脂多層基板101は、複数の樹脂層2が積層されることによって形成された樹脂構造体3と、樹脂構造体3の内部に埋め込まれて配置された内蔵部品4aおよび前記樹脂構造体の表面に実装された実装部品4bのうちいずれかであるところの1以上の配置部品4とを備える。樹脂多層基板101が備える配置部品4は、図1に示したような内蔵部品4aであってもよく、図2に示したような実装部品4bであってもよく、両者を組み合わせた構造であってもよい。すなわち、配置部品4として内蔵部品4aおよび実装部品4bの両方を備えていてもよい。図1、図2に共通して示すように、樹脂構造体3は、樹脂層2が第1の積層数だけ積層されたフレキシブル部21と樹脂層2が前記第1の積層数より大きい第2の積層数だけ積層されたリジッド部22とを含む。図3に示すように、平面的に見て、フレキシブル部21は矩形でない形状となっている。前記1以上の配置部品4のうちフレキシブル部21とリジッド部22との境界線5に最も近いものは、前記境界線に最も近い辺が境界線5に対して平行となるように配置されている。図3では、合計12個の配置部品4が示されているが、これらの配置部品4は内蔵部品4aであってもよく、実装部品4bであってもよい。配置部品4のうち内蔵部品4aであるものについては、図3では透視して表示しているものとする。
なお、本実施の形態では、平面的に見て、境界線5は樹脂構造体3の外形線に対して斜めとなっている。ここでいう「斜め」とは、平行でも垂直でもないことを意味する。
本実施の形態では、配置部品4のうちフレキシブル部21とリジッド部22との境界線5に最も近いものは、境界線5に最も近い辺が境界線5に対して平行となっているので、フレキシブル部21を曲げる際の折り曲げ応力が配置部品4の角部に集中することを抑えることができる。その結果、配置部品4とこれに接続される導体との間の接続を損なわれにくくすることができる。また、場合によっては、このような配置にすることで、部品同士が接触することによる短絡を防止する効果も期待できる。
従来の構造では、フレキシブル部を曲げることによって、互いに隣接する部品同士の間の距離が変化しやすく、そのように距離が変化すると、部品間の磁気結合等の影響により部品間の特性干渉による性能劣化を引き起こす場合があった。これに対して本実施の形態では、上述の配置にすることで、互いに隣接する部品同士の間の距離が変化することを抑え、部品間の特性干渉を抑える効果も期待できる。
さらに、配置部品4が内蔵部品4aである場合には次の効果も期待できる。一般的に、フレキシブル部とリジッド部とでは、総厚みが異なり、リジッド部では厚みが大きい。従来構造において、樹脂シートを積層して圧着する際のフレキシブル部とリジッド部との境界線の近傍における挙動に注目すれば、リジッド部側は流れる樹脂量が多いがフレキシブル部では流れる樹脂量が少ない。境界線近傍に配置された部品にとっては、リジッド部とフレキシブル部とからそれぞれ向かってくる樹脂流れの量および向きがアンバランスとなると、内蔵部品はいわゆるθ回転を起こしやすくなる。「θ回転」とは、図4に示すように内蔵部品が同じ場所に留まったまま、樹脂シートに平行な面内で回転することである。図4は1個の内蔵部品を平面的に見たところである。元々、内蔵部品周りには実装マージンとして設計された隙間がある。この隙間部分に、一括積層時に周囲からの樹脂が流入する。このとき、内蔵部品が境界線に平行に配置されていない場合には、樹脂流れが不均一となり、内蔵部品のθ回転や位置ずれが発生しやすくなる。その結果、内蔵部品とこれに接続される導体との間の接続信頼性が低下する。しかし、本実施の形態では、内蔵部品が境界線に平行に配置されているので、内蔵部品の周りでの樹脂流れをなるべく均一にすることができ、内蔵部品とこれに接続される導体との間の接続信頼性を向上させることができる。
なお、図3に示したのは一例に過ぎず、他の形状も考えられる。たとえば図5に示す樹脂多層基板101iであってもよく、図6に示す樹脂多層基板101jであってもよい。図5、図6はいずれも平面的に見た状態を示している。図5、図6に示される複数の配置部品4のうち一部または全部は内蔵部品であってもよい。図5、図6においては、説明の便宜のために、実装部品と内蔵部品とを区別せずに表示している。内蔵部品については透視して表示しているものと解釈してよい。
なお、図3、図5、図6に示したように、平面的に見て、前記1以上の配置部品4のうち前記境界線に最も近いものは、矩形であり、前記矩形の長辺が前記境界線に対して平行となるように配置されていることが好ましい。このような構成となっていれば、フレキシブル部を曲げる際に境界線に近い配置部品にねじり力が作用することをなるべく回避することができるので、これらの配置部品における接続性の低下を抑えることができる。
なお、平面的に見て、前記1以上の配置部品のうち、樹脂構造体3の外形線までの距離よりも境界線までの距離の方が短いものは、長手方向を有する形状であり、前記長手方向が前記境界線に沿うように配置されていることが好ましい。図3、図5、図6に示した例では、いくつかある配置部品4のうち一部が、「前記樹脂構造体の外形線までの距離よりも前記境界線までの距離の方が短いもの」に該当する。より明確に示すために、図7を参照して説明する。この例では、配置部品4として配置部品41,42,43がある。配置部品41においては、樹脂構造体3の外形線までの距離B1よりも境界線までの距離A1の方が短い。配置部品42においては、樹脂構造体3の外形線までの距離B2よりも境界線までの距離A2の方が短い。一方、配置部品43においては、樹脂構造体3の外形線までの距離B3よりも境界線までの距離A3の方が長い。このような場合、配置部品43では、長手方向が境界線5に沿うように配置されていなくてもよいが、配置部品41,42は、長手方向が境界線5に沿うように配置されていることが好ましい。
この構成を採用することにより、境界線から最も近い配置部品だけでなく、その周辺の配置部品についても、フレキシブル部を曲げる際の折り曲げ応力が配置部品4の角部に集中することを効果的に抑えることができる。
(参考技術)
図8を参照して、参考技術における樹脂多層基板について説明する。樹脂多層基板102を平面的に見たところを図8に示す。樹脂多層基板102は、フレキシブル部21とリジッド部22とを備える。樹脂多層基板102は1以上の配置部品4を備える。配置部品4のうち少なくとも一部はフレキシブル部21に配置されている。図8に示した例では4個の配置部品4がフレキシブル部21に配置されている。フレキシブル部への配置方法は、内蔵であっても表面実装であってもよい。樹脂多層基板102においては、平面的に見て、前記1以上の配置部品4のうち、フレキシブル部21に配置されているものは、長手方向を有する形状であり、フレキシブル部21が曲げられる際の各部位における曲げモーメントと垂直な方向の軸6に前記長手方向が沿うように配置されている。
図8を参照して、参考技術における樹脂多層基板について説明する。樹脂多層基板102を平面的に見たところを図8に示す。樹脂多層基板102は、フレキシブル部21とリジッド部22とを備える。樹脂多層基板102は1以上の配置部品4を備える。配置部品4のうち少なくとも一部はフレキシブル部21に配置されている。図8に示した例では4個の配置部品4がフレキシブル部21に配置されている。フレキシブル部への配置方法は、内蔵であっても表面実装であってもよい。樹脂多層基板102においては、平面的に見て、前記1以上の配置部品4のうち、フレキシブル部21に配置されているものは、長手方向を有する形状であり、フレキシブル部21が曲げられる際の各部位における曲げモーメントと垂直な方向の軸6に前記長手方向が沿うように配置されている。
この参考技術では、配置部品4の長手方向は、フレキシブル部を曲げる際に各部位に生じる曲げモーメントと垂直な方向の軸6に沿うように配置されているので、曲げによって配置部品4の長手方向が折り曲げられるような力が作用しにくく、その結果、配置部品4と電極との間の接続を損なわれにくくすることができる。また、場合によっては、このような配置にすることで、部品同士が接触することによる短絡を防止する効果も期待できる。この参考技術では、上述の配置にすることで、互いに隣接する部品同士の間の距離が変化することを抑え、部品間の特性干渉を抑える効果も期待できる。
なお、図8に示した例ではフレキシブル部21が平行四辺形となっており、軸6はいずれも平行であったが、一般的にフレキシブル部とリジッド部とを備える樹脂多層基板においては、フレキシブル部を曲げる際に各部位に生じる曲げモーメントと垂直な方向の軸6がどの部位でも平行とは限らない。たとえば図9に示すようにフレキシブル部が平行四辺形ではない場合、軸6は部位によって方向が少しずつ異なることもありうる。図9に示した例では、フレキシブル部は台形である。このような場合、図9に示すように、フレキシブル部に配置される配置部品4はそれぞれ所在部位に生じる曲げモーメントと垂直な方向の軸6に平行となるように配置されることが好ましい。結果的に、配置部品4は図9に示すように放射状に配置されることもありうる。
(実施の形態2)
図10を参照して、本発明に基づく実施の形態2における樹脂多層基板について説明する。樹脂多層基板103の断面図を図10に示す。図10に示す樹脂多層基板103においては、リジッド部とフレキシブル部との境界線を明示していないが、左右両端近傍部がリジッド部であり、2つのリジッド部に挟まれた中間部がフレキシブル部である。樹脂多層基板103は、矢印91a,91bに示すように曲げられるものである。樹脂多層基板103においては、前記1以上の配置部品4は、積層方向の第1の高さに配置されている第1の群としての2個の配置部品411,412と、前記第1の高さとは異なる第2の高さに配置されている第2の群としての2個の配置部品421,422とを含む。前記第2の高さは、前記第1の高さに比べて、前記フレキシブル部が曲げられる際の内周寄りである。前記第2の群としての2個の配置部品421,422の間隔は、前記第1の群としての2個の配置部品411,412の間隔より大きい。
図10を参照して、本発明に基づく実施の形態2における樹脂多層基板について説明する。樹脂多層基板103の断面図を図10に示す。図10に示す樹脂多層基板103においては、リジッド部とフレキシブル部との境界線を明示していないが、左右両端近傍部がリジッド部であり、2つのリジッド部に挟まれた中間部がフレキシブル部である。樹脂多層基板103は、矢印91a,91bに示すように曲げられるものである。樹脂多層基板103においては、前記1以上の配置部品4は、積層方向の第1の高さに配置されている第1の群としての2個の配置部品411,412と、前記第1の高さとは異なる第2の高さに配置されている第2の群としての2個の配置部品421,422とを含む。前記第2の高さは、前記第1の高さに比べて、前記フレキシブル部が曲げられる際の内周寄りである。前記第2の群としての2個の配置部品421,422の間隔は、前記第1の群としての2個の配置部品411,412の間隔より大きい。
本実施の形態では、矢印91a,91bに示すようにフレキシブル部を曲げることにより、外周寄りの部分は引張状態となって伸び、内周寄りの部分は圧縮状態となって縮むので、図11に示すようになる。
たとえば図12に示すような従来構造の樹脂多層基板100の場合、矢印91a,91bの向きに曲げた場合、外周寄りの部分は引張状態となって伸び、内周寄りの部分は圧縮状態となって縮むので、図13に示すようになる。図12において厚み方向に沿って整列していた配置部品4同士は、図13においては互いにずれた位置関係となる。このため、配置部品同士の電気的接続が損なわれやすい。
しかし、本実施の形態における樹脂多層基板103では、図10に示したように、配置部品の間隔が予め異なるものとなっており、内周寄りの方が間隔が大きくなっているので、内周寄りの部分が圧縮により縮んだとしても、図11に示すように曲げたときに整列した位置関係に近くなる。このため、配置部品同士の電気的接続が損なわれにくい。
また、場合によっては、このような配置にすることで、部品同士が接触することによる短絡を防止する効果も期待できる。本実施の形態では、上述の配置にすることで、互いに隣接する部品同士の間の距離が変化することを抑え、部品間の特性干渉を抑える効果も期待できる。
なお、図10に示した例では配置部品4の位置関係が左右対称となっていたが、左右対称とは限らない。
図14〜図25を参照して、本発明に基づく樹脂多層基板の製造方法について説明する。この部品内蔵樹脂基板の製造方法は、上記各実施の形態に共通して適用可能なものである。この部品内蔵樹脂基板の製造方法のフローチャートを図14に示す。
まず、工程S1として、図15に示すような導体箔付き樹脂シート12を用意する。導体箔付き樹脂シート12は、樹脂層2の片面に導体箔17が付着した構造のシートである。樹脂層2は、たとえば熱可塑性樹脂であるLCP(液晶ポリマー)からなるものである。樹脂層2の材料としては、LCPの他に、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)、PEI(ポリエーテルイミド)、PPS(ポニフェニレンスルファイド)、PI(ポリイミド)などであってもよい。導体箔17は、たとえばCuからなる厚さ18μmの箔である。なお、導体箔17の材料はCu以外にAg、Al、SUS、Ni、Auであってもよく、これらの金属のうちから選択された2以上の異なる金属の合金であってもよい。本実施の形態では、導体箔17は厚さ18μmとしたが、導体箔17の厚みは3μm以上40μm以下程度であってよい。導体箔17は、回路形成が可能な厚みであればよい。
工程S1において「複数の樹脂シートを用意する」とは、複数枚の導体箔付き樹脂シート12を用意してもよく、1枚の導体箔付き樹脂シート12の中に、のちに複数の樹脂シートとして個別に切り出されるべき領域が設定されたものを用意してもよい。
次に、図16に示すように、導体箔付き樹脂シート12の樹脂層2側の表面に炭酸ガスレーザ光を照射することによって樹脂層2を貫通するようにビア孔11を形成する。ビア孔11は、樹脂層2を貫通しているが導体箔17は貫通していない。その後、ビア孔11のスミア(図示せず)を除去する。ここではビア孔11を形成するために炭酸ガスレーザ光を用いたが、他の種類のレーザ光を用いてもよい。また、ビア孔11を形成するためにレーザ光照射以外の方法を採用してもよい。
次に、図17に示すように、導体箔付き樹脂シート12の導体箔17の表面に、ペースト穴埋めなどの方法で、所望の回路パターンに対応するレジストパターン13を印刷する。
次に、レジストパターン13をマスクとしてエッチングを行ない、図18に示すように、導体箔17のうちレジストパターン13で被覆されていない部分を除去する。導体箔17のうち、このエッチングの後に残った部分を「導体パターン7」と称する。その後、図19に示すように、レジストパターン13を除去する。こうして樹脂層2の一方の表面に所望の導体パターン7が得られる。
次に、図20に示すように、ビア孔11に、ペースト穴埋めなどにより導電性ペーストを充填する。ペースト穴埋めは、図20における下側の面から行なわれる。図19および図20では説明の便宜上、ビア孔11が下方を向いた姿勢で表示しているが、実際には適宜姿勢を変えてペースト穴埋めを行なってよい。充填する導電性ペーストは銀を主成分とするものであってもよく、その代わりにたとえば銅を主成分とするものであってもよい。この導電性ペーストは、のちに積層した樹脂層を熱圧着する際の温度(以下「熱圧着温度」という。)で、導体パターン7の材料である金属との間で合金層を形成するような金属粉を適量含むものであることが好ましい。この導電性ペーストは導電性を発揮するための主成分として銅すなわちCuを含むので、この導電性ペーストは主成分の他にAg,Cu,Niのうち少なくとも1種類と、Sn,Bi,Znのうち少なくとも1種類とを含むことが好ましい。こうしてビア導体16が形成される。
次に、工程S2として、図21に示すように、樹脂層2に対してパンチ加工により内蔵部品4aの投影面積より大きい面積の貫通孔14を形成する。積層される予定の複数の樹脂層2の中には、貫通孔14が形成されるものと形成されないものとがあってよい。複数の樹脂層2においてそれぞれ設計に従い、貫通孔14を形成すべき樹脂層2のみに貫通孔14が形成される。図21では、一例として、4つの貫通孔14が形成されているように表示されているが、これはあくまで一例であり、貫通孔14の数は4つとは限らない。
工程S3として、図22に示すように、複数の樹脂層2を積層して基板を形成する。基板の最下層では、基板の下面に導体パターン7が配置されるよう、樹脂層2の導体パターン7が形成された側の面を下に向けた状態で樹脂層2が配置されている。これにより基板の下面に配置された導体パターン7は外部電極18となる。基板の下面近傍では、貫通孔14が形成されていない樹脂層2が用いられる。
貫通孔14が形成されていない樹脂層2を1層配置するか、または2層以上積層した後に、貫通孔14が形成された樹脂層2を積層する。図22に示した例では、貫通孔14が形成されていない樹脂層2を2層配置した後に、貫通孔14が形成された樹脂層2を2層重ねている。ここでは貫通孔14が2層分以上組み合わさることによって、空洞としての部品収容部15が形成されている。部品収容部15は内蔵部品4aを収容することができるほどの深さを有する凹部である。たとえば内蔵部品4aの厚みが樹脂層2の1層分の厚みである場合には、部品収容部15は、樹脂層2の1層のみの貫通孔14によって形成されてもよい。
図22に示すように部品収容部15が形成されるところまで樹脂層2を積層した時点で、熱圧着温度より低い温度で仮圧着する。仮圧着の温度は、たとえば150℃以上200℃以下である。仮圧着することにより、この時点までに積層した樹脂層2がつながり、部品収容部15が安定した凹部として形成される。仮圧着は、樹脂層を1層積層するごとに行なってもよい。
工程S4として、図23に示すように、内蔵部品4aを部品収容部15内に配置する。ここで示す例では内蔵部品4aは直方体であり、長手方向の両端に電極を有するが、内蔵部品4aの形状や構造はこれに限らない。この時点では、内蔵部品4aの周りに空隙9があってもよい。
次に、図24に示すように、内蔵部品3より上側に、さらに樹脂層2を配置する。この樹脂層2は、貫通孔14を有しないものである。基板の最上層に位置する樹脂層2に形成された導体パターン7は、他のIC部品などを実装するための外部電極19となる。図24に示した例では、図23に比べて樹脂層2を1層被せたのみとなっているが、1層に限らず2層以上被せてもよい。
次に、工程S5として、この積層体を本圧着する。本圧着の工程では既に仮圧着された積層体および仮圧着より後から積層された樹脂層2の全体を一括して熱圧着する。本圧着の温度はたとえば250℃以上300℃以下である。上述の「熱圧着温度」は、この本圧着の温度を意味する。本圧着することにより、厚み方向に隣り合った樹脂層2同士は相互に接着されて一体的な絶縁基材が形成される。樹脂層2の材料が熱可塑性樹脂である場合、熱圧着することにより樹脂層2の材料が軟化し、流動化する。したがって、空隙9は、周辺の樹脂層2の流動化した材料により埋められる。本圧着によって樹脂層2の積層体から得られる一体的な部材は樹脂構造体3とも呼ばれる。本圧着が済んだ後、樹脂多層基板の上面および下面に形成された外部電極18,19の表面に、Ni、Auなどでめっき処理を施すことが好ましい。
さらに、部品8や実装部品4bを樹脂構造体3の上面に実装する。こうして、図25に示したように樹脂多層基板110が得られる。図25は断面図であるので、4つの内蔵部品4aが単純に並んでいるように見えるが、平面図で見たときには図3、図5、図6、図8、図9などに示したような位置関係で配列されているものとする。
これまでの各実施の形態で説明した樹脂多層基板については、以上のような製造方法によって得ることができる。最終形態において実装部品がない樹脂多層基板を製造しようとする場合には、最後の実装部品を実装する工程を省略すればよい。最終形態において内蔵部品がない樹脂多層基板を製造しようとする場合には、途中の内蔵部品を配置する工程を省略すればよい。
今回開示した各実施の形態においては、配置部品4が直方体であって、配置部品4の電極は直方体の両端部に設けられていたが、電極形状はこれに限るものではなく、LGA(Land Grid Array)やICのように電極が複数設けられたものであってもよい。
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
本発明は、樹脂多層基板に利用することができる。
2 樹脂層、3 樹脂構造体、4,411,412,421,422 配置部品、4a 内蔵部品、4b 実装部品、5 境界線、6 (フレキシブル部を曲げる際に各部位に生じる曲げモーメントと垂直な方向の)軸、7 導体パターン、8 部品、9 空隙、11 ビア孔、12 導体箔付き樹脂シート、13 レジストパターン、14 貫通孔、15 部品収容部、16 ビア導体、17 導体箔、18,19 外部電極、21 フレキシブル部、22 リジッド部、91a,91b 矢印、101,101i,101j,102,103,110 樹脂多層基板。
Claims (5)
- 複数の樹脂層が積層されることによって形成された樹脂構造体と、
前記樹脂構造体の内部に埋め込まれて配置された内蔵部品および前記樹脂構造体の表面に実装された実装部品のうちいずれかであるところの1以上の配置部品とを備え、
前記樹脂構造体は、前記樹脂層が第1の積層数だけ積層されたフレキシブル部と前記樹脂層が前記第1の積層数より大きい第2の積層数だけ積層されたリジッド部とを含み、
平面的に見て、前記フレキシブル部は矩形でない形状となっており、前記1以上の配置部品のうち前記フレキシブル部と前記リジッド部との境界線に最も近いものは、前記境界線に最も近い辺が前記境界線に対して平行となるように配置されている、樹脂多層基板。 - 平面的に見て、前記1以上の配置部品のうち前記境界線に最も近いものは、矩形であり、前記矩形の長辺が前記境界線に対して平行となるように配置されている、請求項1に記載の樹脂多層基板。
- 平面的に見て、前記1以上の配置部品のうち、前記樹脂構造体の外形線までの距離よりも前記境界線までの距離の方が短いものは、長手方向を有する形状であり、前記長手方向が前記境界線に沿うように配置されている、請求項1または2に記載の樹脂多層基板。
- 平面的に見て、前記1以上の配置部品のうち、前記フレキシブル部に配置されているものは、長手方向を有する形状であり、前記フレキシブル部が曲げられる際の各部位における曲げモーメントと垂直な方向の軸に前記長手方向が沿うように配置されている、請求項1または2に記載の樹脂多層基板。
- 前記1以上の配置部品は、積層方向の第1の高さに配置されている第1の群としての2個の配置部品と、前記第1の高さとは異なる第2の高さに配置されている第2の群としての2個の配置部品とを含み、前記第2の高さは、前記第1の高さに比べて、前記フレキシブル部が曲げられる際の内周寄りであり、前記第2の群としての2個の配置部品の間隔は、前記第1の群としての2個の配置部品の間隔より大きい、請求項1から4のいずれかに記載の樹脂多層基板。
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JP6388097B2 (ja) * | 2016-05-18 | 2018-09-12 | 株式会社村田製作所 | 部品内蔵基板の製造方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11330656A (ja) * | 1998-05-18 | 1999-11-30 | Seiko Precision Inc | プリント基板の接合構造 |
JP2002009414A (ja) * | 2000-06-21 | 2002-01-11 | Japan Aviation Electronics Industry Ltd | 電源モジュール・プリント回路基板間の電気機械的接続装置 |
JP2004232884A (ja) * | 2003-01-28 | 2004-08-19 | Yano Special Vehicle Manufacturing Corp | 冷凍冷蔵車の床面構造 |
JP2007067243A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Sony Corp | 回路基板及び電子機器 |
JP2008300889A (ja) * | 2004-08-26 | 2008-12-11 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 多層リジッドフレキシブル配線板、多層フレキシブル配線板及びそれらの製造方法 |
WO2010023773A1 (ja) * | 2008-08-29 | 2010-03-04 | イビデン株式会社 | フレックスリジッド配線板及び電子デバイス |
JP2011023521A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Murata Mfg Co Ltd | フレキシブル配線基板 |
JP2011249535A (ja) * | 2010-05-26 | 2011-12-08 | Daisho Denshi Co Ltd | 曲げ変形可能配線基板、発光モジュール、発光モジュールの製造方法、曲げ変形可能配線基板の製造方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6841739B2 (en) * | 2002-07-31 | 2005-01-11 | Motorola, Inc. | Flexible circuit board having electrical resistance heater trace |
JP2004158545A (ja) * | 2002-11-05 | 2004-06-03 | Denso Corp | 多層基板及びその製造方法 |
AT12319U1 (de) * | 2009-07-10 | 2012-03-15 | Austria Tech & System Tech | Verfahren zum herstellen einer aus wenigstens zwei leiterplattenbereichen bestehenden leiterplatte sowie leiterplatte |
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11330656A (ja) * | 1998-05-18 | 1999-11-30 | Seiko Precision Inc | プリント基板の接合構造 |
JP2002009414A (ja) * | 2000-06-21 | 2002-01-11 | Japan Aviation Electronics Industry Ltd | 電源モジュール・プリント回路基板間の電気機械的接続装置 |
JP2004232884A (ja) * | 2003-01-28 | 2004-08-19 | Yano Special Vehicle Manufacturing Corp | 冷凍冷蔵車の床面構造 |
JP2008300889A (ja) * | 2004-08-26 | 2008-12-11 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 多層リジッドフレキシブル配線板、多層フレキシブル配線板及びそれらの製造方法 |
JP2007067243A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Sony Corp | 回路基板及び電子機器 |
WO2010023773A1 (ja) * | 2008-08-29 | 2010-03-04 | イビデン株式会社 | フレックスリジッド配線板及び電子デバイス |
JP2011023521A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Murata Mfg Co Ltd | フレキシブル配線基板 |
JP2011249535A (ja) * | 2010-05-26 | 2011-12-08 | Daisho Denshi Co Ltd | 曲げ変形可能配線基板、発光モジュール、発光モジュールの製造方法、曲げ変形可能配線基板の製造方法 |
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