WO2018066324A1 - 多層基板 - Google Patents

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WO2018066324A1
WO2018066324A1 PCT/JP2017/032909 JP2017032909W WO2018066324A1 WO 2018066324 A1 WO2018066324 A1 WO 2018066324A1 JP 2017032909 W JP2017032909 W JP 2017032909W WO 2018066324 A1 WO2018066324 A1 WO 2018066324A1
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WO
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conductor
main surface
insulating base
base material
conductors
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/032909
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English (en)
French (fr)
Inventor
邦明 用水
Original Assignee
株式会社村田製作所
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Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits

Definitions

  • the present invention relates to a multilayer substrate, and more particularly to a multilayer substrate including a laminate composed of an insulating base layer and an IC housed in the laminate.
  • Patent Document 1 discloses a multilayer substrate having a structure in which a conductor is arranged in the vicinity of an IC housed in a laminated body in order to shield an IC against electromagnetic noise and to dissipate heat generated from the IC.
  • the IC in order to increase the reliability of electrical connection with the IC and the mechanical strength of the IC, the IC may be fixed by flowing resin into the cavity in which the IC is stored.
  • the object of the present invention is to suppress the excessive inflow of resin between the first conductor adjacent to the IC and the IC in a configuration in which the IC is housed in the laminate, thereby providing a heat dissipation effect and electromagnetic shielding by the first conductor.
  • An object of the present invention is to provide a multilayer substrate with enhanced effects.
  • the multilayer substrate of the present invention is A laminated body having an insulating resin exhibiting fluidity at the time of formation and having a plurality of insulating base material layers laminated; An IC having a main surface, at least a part of the outer surface of which is covered with the insulating resin, and housed in the laminated body; A first conductor having an opposing surface facing the main surface, disposed between the main surface and the insulating base material layer, and housed in the laminate; A second conductor other than the first conductor formed in the laminate; With The surface roughness of the opposing surface is greater than the smallest surface roughness of the surface of the second conductor, and is equal to or greater than the largest surface roughness of the surface roughness of the second conductor. It is characterized by.
  • the first conductor functions as a shield for shielding noise, noise radiated from the IC to the outside can be suppressed. Also, noise from the outside of the IC is shielded by the first conductor. Further, this configuration increases the heat dissipation effect by the first conductor.
  • the surface roughness of the facing surface of the first conductor is set to be equal to or greater than the surface roughness of the one main surface of the second conductor, so that the first conductor and the first main surface of the IC are formed when the multilayer body is formed. Excessive resin flow between the surfaces is suppressed. Therefore, a decrease in the heat dissipation effect and a decrease in the electromagnetic shielding effect due to an excessive inflow of resin between the first main surface and the facing surface of the IC are suppressed.
  • the second conductor constitutes a circuit. Therefore, the surface roughness of the surface of the second conductor is desirably smaller than the surface of the first conductor in order to reduce the conductor loss. And by increasing the surface roughness of the one main surface of the second conductor, it is possible to make it difficult to peel the second conductor from the insulating base material layer due to the anchor effect (or anchoring effect). That is, the surface roughness of the one main surface of the second conductor may be larger than the surface roughness of the other main surface of the second conductor.
  • the main surface has a first main surface and a second main surface opposite to the first main surface
  • the first conductor includes the first main surface and A first main surface side conductor disposed between the insulating base material layer and a second main surface side conductor disposed between the second main surface and the insulating base material layer; preferable.
  • the first conductor and the second conductor are electrically or thermally connected.
  • the ground potential of the first conductor is stabilized, and as a result, the shielding effect of the first conductor is enhanced. Also, with this configuration, heat generated from the IC during operation can be easily radiated to the outside of the multilayer substrate.
  • the first conductor and the second conductor may be connected via an interlayer connection conductor.
  • the plurality of insulating base layers are each preferably made of a thermoplastic resin. With this configuration, it is possible to realize a multilayer substrate that can be easily plastically processed in accordance with the mounting state.
  • the insulating resin flows when forming the laminate and the insulating resin easily flows into the periphery of the IC, defective fixing of the IC is unlikely to occur.
  • the first conductor arranged close to the IC and the IC In the meantime, excessive inflow of resin tends to occur. According to the present invention, since excessive inflow of resin between the IC and the first conductor is suppressed, it is possible to realize a multilayer substrate in which the heat dissipation effect and electromagnetic shielding effect by the first conductor are enhanced.
  • FIG. 1 is a perspective view of a multilayer substrate 101 according to the first embodiment.
  • 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view sequentially illustrating the manufacturing process of the multilayer substrate 101.
  • FIG. 4 is a perspective view of the multilayer substrate 102 according to the second embodiment.
  • 5 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view sequentially illustrating the manufacturing process of the multilayer substrate 102.
  • FIG. 7 is a perspective view of the multilayer substrate 103 according to the third embodiment.
  • 8 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view sequentially illustrating the manufacturing process of the multilayer substrate 103.
  • FIG. 1 is a perspective view of a multilayer substrate 101 according to the first embodiment.
  • 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • the thickness and surface roughness of the first conductor (first main surface side conductor 1A) are exaggerated.
  • the thickness and surface roughness of the second conductor are exaggerated. The same applies to the cross-sectional views shown below.
  • the multilayer substrate 101 includes a laminated body 10A, an IC 31, a first main surface side conductor 1A, a plurality of conductors 21, 22, 23, 24, a plurality of electrodes P1, P2, P3, P4, a plurality of interlayer connection conductors V1, V2, and the like. Is provided.
  • the laminated body 10A is a rectangular parallelepiped made of a thermosetting resin, and has a first surface VS1 and a second surface VS2 facing the first surface VS1.
  • the laminated body 10A is formed by laminating a plurality of insulating base material layers 11a, 12a, 13a, 14a, and 15a.
  • the plurality of insulating base material layers 11a, 12a, 13a, 14a, and 15a are thermosetting resin flat plates each having a rectangular planar outer shape.
  • the insulating base layers 11a, 13a, and 15a are resin sheets whose main material is, for example, an epoxy resin.
  • the insulating base layers 12a and 14a are semi-cured prepreg resin sheets mainly made of, for example, an epoxy resin.
  • the insulating base layers 12a and 14a are insulating base layers composed of the “insulating resin” in the present invention.
  • the “insulating resin” in the present invention is a resin member that exhibits fluidity when the laminated body 10A is formed, as will be described in detail later.
  • the IC 31 has a first main surface S1 and a second main surface S2 facing each other, and is housed in the stacked body 10A. At least a part of the outer surface of the IC 31 is covered with the “insulating resin” in the present invention. Specifically, as shown in FIG. 2, the IC 31 is almost entirely covered with the “insulating resin” in the present invention.
  • the IC 31 is, for example, a microprocessor chip or an IC chip.
  • the first main surface S1 and the second main surface S2 of the IC 31 correspond to the “main surface” in the present invention.
  • the first main surface side conductor 1A is a conductor flat plate having a rectangular planar shape housed inside the multilayer body 10A.
  • 1 A of 1st main surface side conductors have opposing surface S11A which opposes 1st main surface S1, and are arrange
  • the first main surface side conductor 1A is a flat plate made of Cu, for example.
  • the first main surface side conductor 1A corresponds to the “first conductor” in the present invention.
  • the plurality of conductors 21, 22, 23, and 24 and the plurality of electrodes P1, P2, P3, and P4 are conductors formed in the multilayer body 10A. Specifically, the plurality of conductors 21, 22, 23, and 24 are conductor patterns formed inside the multilayer body 10A.
  • the plurality of electrodes P1, P2 is a conductor pattern having a rectangular planar shape formed on the first surface VS1 of the multilayer body 10A, and the plurality of electrodes P3, P4 are formed on the second surface VS2 of the multilayer body 10A.
  • the planar shape is a rectangular conductor pattern.
  • the conductor 21 is connected to the input / output terminal of the IC 31 via the interlayer connection conductor V1, and the conductor 22 is connected to the input / output terminal of the IC 31 via the interlayer connection conductor V2.
  • the plurality of conductors 21, 22, 23, 24 and the plurality of electrodes P1, P2, P3, P4 are conductor patterns such as a Cu foil, for example.
  • the plurality of conductors 21, 22, 23, 24 and the plurality of electrodes P1, P2, P3, P4 correspond to the “second conductor” in the present invention.
  • the surface roughness (R11A) of the facing surface S11A of the first conductor (first main surface side conductor 1A) is larger than the smallest surface roughness (R21) of the surfaces of the second conductor, It is not less than the largest surface roughness (R22) of the surfaces of the two conductors (R11A ⁇ R22> R21).
  • the first conductor first main surface side conductor 1A
  • the second conductor (conductors 23, 24) are connected. That is, the first conductor and the second conductor are electrically connected and thermally connected.
  • the state in which the first conductor and the second conductor are “electrically connected” means that the first conductor and the second conductor are directly or indirectly connected, and the first conductor and the second conductor are connected to each other.
  • the state in which the first conductor and the second conductor are “thermally connected” means that the first conductor and the second conductor are directly or indirectly connected, and the first conductor and the second conductor
  • the state in which heat exchange takes place between That is, not only when the first conductor and the second conductor are in direct contact with each other, the first conductor and the second conductor are interposed via a member having a higher thermal conductivity than the insulating base material layer forming the laminate. Are also included in a state where the first conductor and the second conductor are “thermally connected”.
  • the multilayer substrate 101 according to this embodiment has the following effects.
  • the first conductor (first main surface side conductor 1A) is disposed between the first main surface S1 of the IC 31 and the resin base material layer (insulating base material layer 12a).
  • the first conductor functions as a shield for shielding noise, noise radiated from the IC 31 to the outside can be suppressed. Also, noise from outside the IC 31 is shielded by the first conductor. Further, this configuration increases the heat dissipation effect by the first conductor.
  • the surface roughness of the facing surface S11A of the first conductor facing the first main surface S1 of the IC 31 is the most of the surface roughness of the surface of the second conductor other than the first conductor. More than a large surface roughness.
  • the surface roughness of the facing surface S11A of the first conductor is set to be equal to or greater than the surface roughness of the one main surface of the second conductor.
  • the first conductor and the first main body of the IC 31 are formed at the time of forming the laminated body 10A. Excessive resin inflow to and from the surface S1 is suppressed. Therefore, a decrease in the heat dissipation effect and a decrease in the electromagnetic shielding effect due to an excessive inflow of resin between the first main surface S1 and the facing surface S11A of the IC 31 are suppressed.
  • the second conductor constitutes a circuit. Therefore, it is desirable that the surface roughness of the surface of the second conductor is smaller than the surface roughness of the surface of the first conductor in order to reduce the conductor loss.
  • the second conductor can be made difficult to peel from the insulating base material layer due to the anchor effect (or anchoring effect). Therefore, the surface roughness (R22) of the one main surface of the second conductor may be larger than the surface roughness (R21) of the other main surface of the second conductor (R22> R21).
  • the multilayer substrate 101 according to the present embodiment has a structure in which the IC 31 is accommodated in the laminated body 10A and the four sides of the IC 31 are covered with the “insulating resin” in the present invention.
  • the mechanical strength of the IC 31 is increased. Also, with this configuration, the reliability of electrical connection between the conductor in the laminated body 10A and the IC 31 is increased.
  • the first conductor (first main surface side conductor 1A) is electrically and thermally connected to the second conductor (conductors 23, 24).
  • the ground potential of the first conductor is stabilized, and as a result, the shielding effect of the first conductor is enhanced. Also, with this configuration, heat generated from the IC 31 during operation can be easily radiated to the outside of the multilayer substrate.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view sequentially illustrating the manufacturing process of the multilayer substrate 101.
  • description will be made with a manufacturing process in one piece (one chip), but an actual manufacturing process of a multilayer substrate is performed in a collective substrate state. The same applies to each of the sectional views showing the subsequent manufacturing steps.
  • an IC 31 and a first main surface side conductor 1A (first conductor) are prepared.
  • the IC 31 has a first main surface S1 and a second main surface S2 that face each other.
  • the IC 31 is, for example, a microprocessor chip or an IC chip.
  • the first main surface side conductor 1A is a conductor flat plate having a rectangular plane shape having a facing surface S11A.
  • the first main surface side conductor 1A is a flat plate made of Cu, for example.
  • the surface S11A of the first main surface side conductor 1A is roughened by, for example, a sandblaster method, a plasma method, a plating method, an etching method, or the like.
  • insulating base material layers 11a, 12a, 13a, 14a, 15a are prepared.
  • the insulating base layers 12a and 14a are made of a resin member that exhibits fluidity when a laminated body to be described later is formed (at the time of heating and pressing).
  • the insulating base layers 11a, 13a, and 15a are, for example, thermosetting resin sheets mainly made of epoxy resin.
  • the insulating base layers 12a and 14a are prepregs of a thermosetting resin in a semi-cured state using, for example, an epoxy resin as a main material.
  • a plurality of conductors 21, 22, 23, and 24 and a plurality of electrodes P1, P2, P3, and P4 are formed on the plurality of insulating base material layers 11a, 12a, 13a, 14a, and 15a, respectively.
  • a metal foil for example, Cu foil
  • the metal foil is patterned by photolithography, whereby an electrode is formed on the insulating base material layer 11a.
  • P1 and P2 are formed, conductors 23 and 24 are formed on the insulating base layer 13a, and conductors 21 and 22 are formed on the insulating base layer 15a.
  • a metal foil (for example, Cu foil) is laminated on the other main surface of the insulating base layer 15a, and the metal foil is patterned by photolithography, thereby forming electrodes P3 and P4 on the insulating base layer 15a.
  • interlayer connection conductors V1 and V2 are formed on the insulating base material layer 14a.
  • the interlayer connection conductors V1 and V2 are provided with a conductive paste containing one or more of Cu, Ag, Sn, Ni, Mo, etc. or an alloy thereof after providing a through hole in the insulating base layer 14a with a laser or the like. And is cured by subsequent heating and pressing. Therefore, the interlayer connection conductors V1 and V2 are made of a material having a melting point (melting temperature) lower than the temperature at the time of subsequent heating and pressurization.
  • an opening CP1 is formed in the insulating base material layer 13a.
  • the opening CP1 is a through hole whose planar shape is matched to the planar shape of the IC 31.
  • the opening CP1 is formed by, for example, laser processing. Alternatively, the opening CP1 may be formed by punching or the like by punching.
  • the insulating base layers 15a, 14a, 13a, the first main surface side conductor 1A, and the insulating base layers 12a, 11a are laminated in this order.
  • the opposing surface S11A of the first main surface side conductor 1A is disposed so as to oppose the first main surface S1 of the IC 31.
  • the IC 31 is housed in a cavity formed by the opening CP1 of the insulating base layer 13a and the insulating base layers 12a and 14a.
  • the edge of the cavity (see the edges CE1 and CE2 shown in (2) in FIG. 3) is viewed from the stacking direction (Z-axis direction) of the plurality of insulating base layers.
  • the conductors (first conductor and second conductor) do not overlap. That is, the edge of the cavity viewed from the Z-axis direction is not covered with the conductor.
  • the laminated body 10A is formed by heating and pressurizing the laminated insulating base material layers 11a, 12a, 13a, 14a, and 15a.
  • a part of the insulating base layers 12a, 13a, and 14a (“insulating resin” in the present invention) flows into the cavity, and the IC 31 is covered with the insulating resin. Is called.
  • the conductors (the first conductor and the second conductor) do not overlap each other when the edge of the cavity is viewed from the Z-axis direction.
  • the flowing insulating resin (part of the insulating base material layer 14a and the like) easily flows from the edge of the cavity during heating and pressurization when forming the laminated body 10A, and a gap is generated due to insufficient inflow of the insulating resin. Is suppressed. Accordingly, it is difficult to cause improper fixing of the IC 31 accommodated in the inside (cavity) of the laminated body 10A.
  • some insulating resin may flow between the first main surface side conductor 1A and the IC 31.
  • connection failure conduction failure due to improper fixing of the IC 31 is suppressed.
  • the multilayer substrate 101 is obtained by separating the aggregate substrate into individual pieces.
  • Second Embodiment the example of the multilayer substrate provided with the laminated body which consists of thermoplastic resins is shown.
  • FIG. 4 is a perspective view of the multilayer substrate 102 according to the second embodiment.
  • 5 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
  • the multilayer substrate 102 includes a multilayer body 10B, an IC 31 housed in the multilayer body 10B, a first main surface side conductor 1A, a second main surface side conductor 1B, a plurality of conductors 21, 22, 23, 24, and a plurality of electrodes.
  • P1, P2, P3, P4, a plurality of interlayer connection conductors V1, V2, V3, V4, etc. are provided.
  • the laminated body 10B is a rectangular parallelepiped made of a thermoplastic resin.
  • the laminated body 10B is formed by laminating a plurality of insulating base material layers 11b, 12b, 13b, 14b, 15b, and 16b.
  • Each of the plurality of insulating base material layers 11b, 12b, 13b, 14b, 15b, and 16b has a rectangular planar outer shape, and is a sheet mainly made of a liquid crystal polymer, for example.
  • the insulating base material layers 11b, 12b, 13b, 14b, 15b, and 16b are insulating base material layers made of the “insulating resin” in the present invention.
  • the first main surface side conductor 1A is a conductor pattern having a rectangular planar shape housed in the multilayer body 10B.
  • the first main surface side conductor 1A has a facing surface S11A that faces the first main surface S1 of the IC 31, and is disposed between the first main surface S1 and the insulating base layer 12b.
  • 1 A of 1st main surface side conductors are conductor patterns, such as Cu foil, for example.
  • the second main surface side conductor 1B is a conductor pattern having a rectangular planar shape housed in the multilayer body 10B.
  • the second main surface side conductor 1B has a facing surface S11B that opposes the second main surface S2 of the IC 31, and is disposed between the second main surface S2 and the insulating base material layer 15b.
  • the second main surface side conductor 1B is a conductor pattern such as a Cu foil.
  • first main surface side conductor 1A and the second main surface side conductor 1B correspond to the “first conductor” in the present invention.
  • the plurality of conductors 21, 22, 23, 24 and the plurality of electrodes P1, P2, P3, P4 are conductors formed in the multilayer body 10B.
  • the plurality of conductors 21, 22, 23, and 24 are conductor patterns formed inside the multilayer body 10B.
  • the conductor 23 is “electrically or thermally” connected to the first main surface side conductor 1A via the interlayer connection conductor V3.
  • the conductor 24 is “electrically or thermally” connected to the first main surface side conductor 1A via the interlayer connection conductor V4.
  • the configurations of the conductors 21, 22 and the plurality of electrodes P1, P2, P3, P4 are substantially the same as the conductors 21, 22 and the plurality of electrodes P1, P2, P3, P4 described in the first embodiment. .
  • the plurality of conductors 21, 22, 23, 24 and the plurality of electrodes P1, P2, P3, P4 correspond to the “second conductor” in the present invention.
  • the surface roughness (R11A) of the facing surface S11A of the first main surface side conductor 1A is larger than the smallest surface roughness (R21) of the surfaces of the second conductor, and the surface roughness of the second conductor is larger.
  • the surface roughness is greater than or equal to the largest surface roughness (R22) (R11A ⁇ R22> R21).
  • the surface roughness (R11B) of the facing surface S11B of the second main surface side conductor 1B is larger than the smallest surface roughness (R21) of the surfaces of the second conductor, It is more than the largest surface roughness (R22) among the surfaces (R11B ⁇ R22> R21).
  • the multilayer substrate 102 according to the present embodiment has the following effects in addition to the effects described in the first embodiment.
  • the first main surface side conductor 1A is connected to the interlayer connection conductors V3 and V4. With this configuration, the displacement of the first conductor (first main surface side conductor 1A) during the formation of the multilayer body 10B is suppressed.
  • the multilayer substrate 102 further includes a second main surface side conductor 1B disposed between the second main surface S2 of the IC 31 and the insulating base layer 15b.
  • the multilayer substrate 102 according to this embodiment is manufactured by, for example, the following manufacturing method.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view sequentially illustrating the manufacturing process of the multilayer substrate 102.
  • an IC 31 and a plurality of insulating base layers 11b, 12b, 13b, 14b, 15b, and 16b are prepared.
  • the IC 31 is the same as the IC 31 described in the first embodiment.
  • the plurality of insulating base layers 11b, 12b, 13b, 14b, 15b, and 16b are sheets mainly made of a liquid crystal polymer, for example.
  • interlayer connection conductors V3 and V4 are formed on the insulating base material layer 13b, and interlayer connection conductors V1 and V2 are formed on the insulating base material layer 15b.
  • Interlayer connection conductors V3 and V4 are provided with a conductive paste containing one or more of Cu, Ag, Sn, Ni, Mo, etc. or an alloy thereof after providing a through-hole with a laser or the like in the insulating base layer 13b. And is cured by subsequent heating and pressing.
  • Interlayer connection conductors V1 and V2 are provided with a conductive paste containing one or more of Cu, Ag, Sn, Ni, Mo, etc. or an alloy thereof after providing a through hole in the insulating base layer 15b with a laser or the like. And is cured by subsequent heating and pressing.
  • Two main surface side conductors 1B are formed.
  • a metal foil for example, Cu foil
  • the metal foil is patterned by photolithography, so that the electrodes P1 and P1 are formed on the insulating base material layer 11b.
  • P2 is formed, and the second main surface side conductor 1B is formed on the insulating base material layer 15b.
  • a metal foil (for example, Cu foil) is laminated on the other main surface of the insulating base material layers 12b, 13b, 15b, and 16b, and the metal foil is patterned by photolithography, whereby the conductor 23 is provided on the insulating base material layer 12b. , 24, the first main surface side conductor 1A is formed on the insulating base material layer 13b, the conductors 21 and 22 are formed on the insulating base material layer 15b, and the electrodes P3 and P4 are formed on the insulating base material layer 16b. .
  • the facing surface S11A of the first main surface side conductor 1A and the facing surface S11B of the second main surface side conductor 1B are roughened by, for example, a sandblaster method, a plasma method, a plating method, an etching method, or the like. .
  • an opening CP1 is formed in the insulating base material layer 14b.
  • the opening CP1 is a through hole whose planar shape is matched to the planar shape of the IC 31.
  • the insulating base layers 16b, 15b, 14b, 13b, 12b, and 11b are laminated in this order.
  • the opposing surface S11A of the first main surface side conductor 1A is disposed so as to oppose the first main surface S1 of the IC 31, and the opposing surface S11B of the second main surface side conductor 1B is the second main surface of the IC 31. It arrange
  • the IC 31 is accommodated in a cavity formed by the opening CP1 of the insulating base material layer 14b and the insulating base material layers 13b and 15b.
  • the edge of the cavity (see the edges CE1, CE2, CE3, and CE4 shown in (2) in FIG. 6) has a stacking direction (Z-axis) of a plurality of insulating base layers. As viewed from the direction, the conductors (first conductor and second conductor) do not overlap. That is, the edge of the cavity viewed from the Z-axis direction is not covered with the conductors (first conductor and second conductor).
  • the laminated body 10B is formed by heating and pressurizing the laminated insulating base material layers 11b, 12b, 13b, 14b, 15b, and 16b.
  • the laminate 10B a part of the insulating base layers 13b, 14b, and 15b (“insulating resin” in the present invention) flows into the cavity, and the IC 31 is covered with the insulating resin. Is called.
  • the edges of the cavities do not overlap with the conductors (first conductor and second conductor) when viewed from the Z-axis direction.
  • the flowing insulating resin part of the insulating base material layer
  • the fixing failure of the IC 31 housed in the laminated body 10B is unlikely to occur.
  • the multilayer substrate 102 is obtained by separating the aggregate substrate into individual pieces.
  • Third Embodiment an example of a multilayer substrate manufactured by a manufacturing process different from that of the second embodiment is shown.
  • FIG. 7 is a perspective view of the multilayer substrate 103 according to the third embodiment. 8 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG.
  • the multilayer substrate 103 includes a laminated body 10C, an IC 31 housed in the laminated body 10C, a first main surface side conductor 1A, a plurality of conductors 21, 22, a plurality of electrodes P1, P2, P3, P4, and a plurality of interlayer connections. Conductors V1, V2, etc. are provided.
  • the laminated body 10C is a rectangular parallelepiped made of a thermoplastic resin.
  • the laminated body 10C is formed by laminating a plurality of insulating base material layers 11c, 12c, 13c, 14c, and 15c.
  • Each of the plurality of insulating base layers 11c, 12c, 13c, 14c, and 15c has a rectangular planar outer shape, and is, for example, a sheet mainly made of a liquid crystal polymer.
  • the insulating base material layers 11c, 12c, 13c, 14c, and 15c are insulating base material layers made of the “insulating resin” in the present invention.
  • the configuration of the first main surface side conductor 1A is substantially the same as the first main surface side conductor 1A described in the second embodiment.
  • the first main surface side conductor 1A corresponds to the “first conductor” in the present invention.
  • the plurality of conductors 21 and 22 and the plurality of electrodes P1, P2, P3, and P4 are conductors formed in the multilayer body 10C.
  • the configurations of the conductors 21, 22 and the plurality of electrodes P1, P2, P3, P4 are substantially the same as the conductors 21, 22 and the plurality of electrodes P1, P2, P3, P4 described in the second embodiment. .
  • the plurality of conductors 21 and 22 and the plurality of electrodes P1, P2, P3, and P4 correspond to the “second conductor” in the present invention.
  • the surface roughness (R11A) of the facing surface S11A of the first main surface side conductor 1A is larger than the smallest surface roughness (R21) of the surfaces of the second conductor, and the surface roughness of the second conductor is larger.
  • the surface roughness is greater than or equal to the largest surface roughness (R22) (R11A ⁇ R22> R21).
  • the multilayer substrate 103 according to this embodiment is manufactured by, for example, the following manufacturing method.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view sequentially illustrating the manufacturing process of the multilayer substrate 103.
  • an IC 31 and a plurality of insulating base material layers 11c, 12c, 13c, 14c, and 15c are prepared.
  • the IC 31 is the same as the IC 31 described in the first embodiment.
  • the plurality of insulating base layers 11c, 12c, 13c, 14c, and 15c are sheets mainly made of a liquid crystal polymer, for example.
  • interlayer connection conductors V1 and V2 are formed on the insulating base material layer 14c.
  • the plurality of conductors 21 and 22, the plurality of electrodes P1, P2, P3, and P4, and the first main surface side conductor 1A are respectively formed on the plurality of insulating base material layers 11c, 13c, and 15c.
  • a metal foil for example, Cu foil
  • the metal foil is laminated on one main surface of the insulating base material layer 11c, and the metal foil is patterned by photolithography, so that the electrodes P1 and P2 are formed on the insulating base material layer 11c.
  • a metal foil for example, Cu foil
  • the first main surface side conductor 1A is formed on the insulating base material layer 13c.
  • the first main surface side conductor 1A is formed on one main surface of the insulating base material layer 13c so that the roughened facing surface S11A side opposes one main surface of the insulating base material layer 13c. Furthermore, a metal foil (for example, Cu foil) is laminated on the other main surface of the insulating base layers 14c and 15c, and the conductors 21 and 22 are formed on the insulating base layer 14c by patterning the metal foil by photolithography. Then, the electrodes P3 and P4 are formed on the insulating base material layer 15c.
  • a metal foil for example, Cu foil
  • an opening CP1 is formed in the insulating base material layer 13c.
  • the opening CP1 is a through hole whose planar shape is matched to the planar shape of the IC 31.
  • the opening CP1 is formed, for example, by etching with a laser or the like from the other main surface side of the insulating base material layer 13c. Thereby, the opposing surface S11A of the first main surface side conductor 1A is exposed.
  • the insulating base layers 15c, 14c, 13c, 12c, and 11c are laminated in this order.
  • the opposing surface S11A of the first main surface side conductor 1A is disposed so as to oppose the first main surface S1 of the IC 31.
  • the IC 31 is housed in a cavity formed by the opening CP1 of the insulating base layer 13c and the insulating base layers 12c and 14c.
  • the opposing surface S11A of the first main surface side conductor 1A having a large surface roughness is exposed in the cavity, so that the first main surface S1 of the IC 31 and the first main surface side conductor are formed when the multilayer body is formed.
  • the inflow of the resin between the facing surface S11A of 1A is suppressed. Therefore, a decrease in the heat dissipation effect is suppressed, and a decrease in the electromagnetic shielding effect is suppressed.
  • a portion of the facing surface S11A that is not exposed is laminated (insulated) by an anchor effect (or anchoring effect) when the laminated body is formed. Bonded to the substrate layer 13c) with high bonding strength.
  • the laminated body 10C is formed by heating and pressurizing the laminated insulating base material layers 11c, 12c, 13c, 14c, and 15c.
  • the laminated body 10C is formed (at the time of heating and pressing), a part of the insulating base layers 12c, 13c, and 14c (“insulating resin” in the present invention) flows into the cavity, and the IC 31 is covered with the insulating resin. Is called.
  • the multilayer substrate 103 is obtained by separating into individual pieces from the aggregate substrate.
  • the laminated body showed the example which is a rectangular parallelepiped shape, it is not limited to this structure.
  • the planar shape of the laminate can be changed as appropriate within the range where the functions and effects of the present invention are exhibited, and may be, for example, a polygon, a circle, an ellipse, an L shape, a crank shape, a T shape, a Y shape, or the like.
  • a multilayer substrate provided with a laminate formed by laminating five or six insulating base layers is shown, but the present invention is not limited to this configuration.
  • the number of insulating base material layers forming the laminate can be changed as appropriate within the range where the functions and effects of the present invention are exhibited.
  • the other surface located on the opposite side of the opposing surface (S11A, S11B) of the first conductor (for example, the other surface S12A, the second main surface of the first main surface side conductor 1A shown in FIGS. 2, 5, 8 and the like).
  • the surface roughness (R12) of the other surface S12B of the surface-side conductor 1B can be changed as appropriate within the range where the operation and effect of the present invention are exhibited. That is, the surface roughness (R12) of the other surface of the first conductor may be equal to or greater than the surface roughness (R11A, R11B) of the opposing surface (R12 ⁇ R11A, R12 ⁇ 11B), and the surface roughness of the opposing surface. It may be as follows (R12 ⁇ R11A, R12 ⁇ R11B).
  • substrate with which electrode P1, P2, P3, P4 was each formed in 1st surface VS1 and 2nd surface VS2 of a laminated body was shown, it is limited to this structure. Is not to be done.
  • the electrodes P1, P2, P3, and P4 may be formed on either the first surface VS1 or the second surface VS2 of the multilayer body.
  • an example in which the number of electrodes is four has been described. However, the number of electrodes can be appropriately changed according to a circuit formed in the stacked body.
  • the electrodes P1, P2, P3, P4 and the first conductor are shown as rectangular in shape.
  • the present invention is not limited to this configuration.
  • the planar shape of the electrode and the first conductor can be changed as appropriate within the range where the functions and effects of the present invention are exhibited, and may be, for example, a square, a polygon, a circle, an ellipse, an L shape, a T shape, or the like.
  • the electrode is not essential in the multilayer substrate of the present invention.
  • IC 10A, 10B, 10C ... laminates 11a, 11b, 11c, 12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c, 14a, 14b, 14c, 15a, 15b, 15c, 16b ... insulating base material layers 101, 102, 103 ... Multilayer board

Landscapes

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Abstract

多層基板(101)は、複数の絶縁基材層(11a,12a,13a,14a,15a)を積層してなる積層体(10A)、積層体(10A)に収納される(IC31)、積層体(10A)に収納される第1導体(第1主面側導体(1A))、積層体(10A)に形成される第2導体(導体(21,22)等)を備える。IC31は、主表面(第1主面(S1))を有する。IC31の外面は、積層体(10A)形成時に流動性を示す絶縁樹脂に覆われる。第1導体は、第1主面(S1)に対向する対向面(S11A)を有し、第1主面(S1)と絶縁基材層(12a)との間に配置される。対向面(S11A)の表面粗さ(R11A)は、第2導体の表面の表面粗さのうち最も小さな表面粗さ(R21)よりも大きく、第2導体の表面の表面粗さのうち最も大きな表面粗さ(R22)以上である(R11A≧R22>R21)。

Description

多層基板
 本発明は、多層基板に関し、特に絶縁基材層からなる積層体と、積層体の内部に収納されるICとを備える多層基板に関する。
 従来、複数の絶縁基材層を積層してなる積層体の内部にキャビティを設けて、上記キャビティにICを収納した構造の多層基板が知られている。例えば特許文献1には、電磁ノイズに対するICのシールドやICから生じた熱の放熱のため、積層体の内部に収納したICの近傍に導体を配置した構造の多層基板が開示されている。
特開2004-134669号公報
 なお、上記の多層基板では、ICとの電気的接続の信頼性やICの機械的強度を高めるため、ICが収納されたキャビティ内に樹脂を流入させてICを固定することがある。
 しかし、ICと導体との間に多量の樹脂が流入してしまうと、導体による放熱効果や電磁遮蔽の効果が得られない虞がある。
 本発明の目的は、積層体にICを収納する構成において、ICに近接する第1導体とICとの間への樹脂の過剰な流入を抑制することにより、第1導体による放熱効果や電磁遮蔽効果を高めた多層基板を提供することにある。
(1)本発明の多層基板は、
 形成時に流動性を示す絶縁樹脂を有し、複数の絶縁基材層を積層してなる積層体と、
 主表面を有し、外面の少なくとも一部が前記絶縁樹脂に覆われ、前記積層体の内部に収納されるICと、
 前記主表面に対向する対向面を有し、前記主表面と前記絶縁基材層との間に配置され、前記積層体の内部に収納される第1導体と、
 前記積層体に形成される、前記第1導体以外の第2導体と、
 を備え、
 前記対向面の表面粗さは、前記第2導体の表面の表面粗さのうち最も小さな表面粗さよりも大きく、前記第2導体の表面の表面粗さのうち最も大きな表面粗さ以上であることを特徴とする。
 この構成では、第1導体がノイズを遮蔽するシールドとして機能するため、ICから外部へ放射されるノイズを抑制できる。また、第1導体によって、ICに対する外部からのノイズが遮蔽される。さらに、この構成により、第1導体による放熱効果が高まる。
 また、この構成では、第1導体の対向面の表面粗さを第2導体の一方主面の表面粗さ以上にすることにより、積層体の形成時において、第1導体とICの第1主面との間への過剰な樹脂の流入が抑制される。そのため、ICの第1主面と対向面との間への過剰な樹脂の流入に起因する、放熱効果の低下や電磁遮蔽効果の低下は抑制される。
 なお、第2導体は回路を構成する。したがって、第2導体の表面の表面粗さは、導体損を低減するために、第1導体の表面よりも小さいことが望ましい。そして、第2導体の一方主面の表面粗さを大きくすることで、アンカー効果(または投錨効果)により、第2導体を絶縁基材層から剥離し難くできる。すなわち、第2導体の一方主面の表面粗さは、第2導体の他方主面の表面粗さよりも大きくすることがある。
(2)上記(1)において、前記主表面は、第1主面と、前記第1主面に対向する第2主面と、を有し、前記第1導体は、前記第1主面と前記絶縁基材層との間に配置される第1主面側導体と、前記第2主面と前記絶縁基材層との間に配置される第2主面側導体と、を有することが好ましい。この構成により、第1主面側導体のみを備える多層基板と比較して、第1導体による放熱効果および電磁遮蔽効果はさらに高まる。
(3)上記(1)または(2)において、前記第1導体と前記第2導体とは、電気的または熱的に接続されることが好ましい。この構成により、第1導体のグランド電位が安定し、結果的に第1導体のシールド効果が高まる。また、この構成により、動作時にICから生じた熱を、多層基板の外部に放熱しやすくできる。
(4)上記(3)において、前記第1導体と前記第2導体とは、層間接続導体を介して接続されていてもよい。
(5)上記(1)から(4)のいずれかにおいて、前記複数の絶縁基材層は、それぞれ熱可塑性樹脂からなることが好ましい。この構成により、実装状態に合わせて形状を容易に塑性加工が可能な多層基板を実現できる。
 積層体を形成する際に絶縁樹脂は流動し、IC周辺に絶縁樹脂が流入しやすいため、ICの固定不良は生じ難いが、一方で、ICに近接して配置した第1導体とICとの間には過剰な樹脂の流入が起こりやすい。本発明によれば、ICと第1導体との間への過剰な樹脂の流入が抑制されるため、第1導体による放熱効果や電磁遮蔽効果を高めた多層基板を実現できる。
図1は第1の実施形態に係る多層基板101の斜視図である。 図2は、図1におけるA-A断面図である。 図3は、多層基板101の製造工程を順に示す断面図である。 図4は第2の実施形態に係る多層基板102の斜視図である。 図5は、図4におけるB-B断面図である。 図6は、多層基板102の製造工程を順に示す断面図である。 図7は第3の実施形態に係る多層基板103の斜視図である。 図8は、図7におけるC-C断面図である。 図9は、多層基板103の製造工程を順に示す断面図である。
 以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態を分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。第2の実施形態以降では第1の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
 《第1の実施形態》
 図1は第1の実施形態に係る多層基板101の斜視図である。図2は、図1におけるA-A断面図である。図2において、第1導体(第1主面側導体1A)の厚みおよび表面粗さは誇張して図示している。また、図2において、第2導体の厚みおよび表面粗さは誇張して図示している。このことは、以降に示す各断面図でも同様である。
 多層基板101は、積層体10A、IC31、第1主面側導体1A、複数の導体21,22,23,24、複数の電極P1,P2,P3,P4、複数の層間接続導体V1,V2等を備える。
 積層体10Aは、熱硬化性樹脂製の直方体であり、第1面VS1および第1面VS1に対向する第2面VS2を有する。積層体10Aは、複数の絶縁基材層11a,12a,13a,14a,15aを積層して形成される。複数の絶縁基材層11a,12a,13a,14a,15aは、それぞれ平面外形が矩形である熱硬化性樹脂の平板である。絶縁基材層11a,13a,15aは、例えばエポキシ樹脂を主材料とする樹脂シートである。絶縁基材層12a,14aは、例えばエポキシ樹脂を主材料とする、半硬化状態のプリプレグ樹脂シートである。
 本実施形態では、絶縁基材層12a,14aが、本発明における「絶縁樹脂」で構成された絶縁基材層である。本発明における「絶縁樹脂」は、後に詳述するように、積層体10Aの形成時に流動性を示す樹脂部材である。
 IC31は、互いに対向する第1主面S1および第2主面S2を有し、積層体10Aの内部に収納されている。IC31の外面の少なくとも一部は、本発明における「絶縁樹脂」に覆われる。具体的には、IC31は、図2に示すように、ほぼ全ての外面が本発明における「絶縁樹脂」によって覆われている。IC31は、例えばマイクロプロセッサチップやICチップである。
 本実施形態では、IC31の第1主面S1および第2主面S2が本発明における「主表面」に相当する。
 第1主面側導体1Aは、積層体10Aの内部に収納される平面形状が矩形の導体平板である。第1主面側導体1Aは、第1主面S1に対向する対向面S11Aを有し、第1主面S1と絶縁基材層12aとの間に配置される。第1主面側導体1Aは、例えばCu等の平板である。
 本実施形態では、第1主面側導体1Aが本発明における「第1導体」に相当する。
 複数の導体21,22,23,24および複数の電極P1,P2,P3,P4は、積層体10Aに形成される導体である。具体的には、複数の導体21,22,23,24は、積層体10Aの内部に形成される導体パターンである。複数の電極P1,P2は、積層体10Aの第1面VS1に形成される、平面形状が矩形の導体パターンであり、複数の電極P3,P4は、積層体10Aの第2面VS2に形成される、平面形状が矩形の導体パターンである。導体21は、層間接続導体V1を介してIC31の入出力端子に接続され、導体22は、層間接続導体V2を介してIC31の入出力端子に接続される。複数の導体21,22,23,24および複数の電極P1,P2,P3,P4は、例えばCu箔等の導体パターンである。
 本実施形態では、複数の導体21,22,23,24および複数の電極P1,P2,P3,P4が本発明における「第2導体」に相当する。
 本実施形態では、第1導体(第1主面側導体1A)の対向面S11Aの表面粗さ(R11A)は、第2導体の表面のうち最も小さな表面粗さ(R21)よりも大きく、第2導体の表面のうち最も大きな表面粗さ(R22)以上である(R11A≧R22>R21)。
 また、本実施形態では、図2に示すように、第1導体(第1主面側導体1A)と第2導体(導体23,24)とが接続されている。すなわち、第1導体と第2導体とは、電気的に接続され、且つ、熱的に接続されている。
 ここで、第1導体と第2導体とが「電気的に接続されている」状態とは、第1導体と第2導体とが直接的にまたは間接的に接続され、第1導体と第2導体とが通電している状態を言う。また、第1導体と第2導体とが「熱的に接続されている」状態とは、第1導体と第2導体とが直接的または間接的に接続され、第1導体と第2導体との間で熱交換が行われる状態を言う。すなわち、第1導体と第2導体とが直接接触している場合だけでなく、第1導体と第2導体とが、積層体を形成する絶縁基材層よりも熱伝導率の高い部材を介して接続されている場合も、第1導体と第2導体とが「熱的に接続されている」状態に含まれる。
 本実施形態に係る多層基板101によれば、次のような効果を奏する。
(a)本実施形態では、第1導体(第1主面側導体1A)がIC31の第1主面S1と樹脂基材層(絶縁基材層12a)との間に配置される。この構成では、第1導体がノイズを遮蔽するシールドとして機能するため、IC31から外部へ放射されるノイズを抑制できる。また、第1導体によって、IC31に対する外部からのノイズが遮蔽される。さらに、この構成により、第1導体による放熱効果が高まる。
(b)また、本実施形態では、IC31の第1主面S1に対向する第1導体の対向面S11Aの表面粗さは、第1導体以外の第2導体の表面の表面粗さのうち最も大きな表面粗さ以上である。この構成では、第1導体の対向面S11Aの表面粗さを第2導体の一方主面の表面粗さ以上にすることにより、積層体10Aの形成時において、第1導体とIC31の第1主面S1との間への過剰な樹脂の流入が抑制される。そのため、IC31の第1主面S1と対向面S11Aとの間への過剰な樹脂の流入に起因する、放熱効果の低下や電磁遮蔽効果の低下は抑制される。
 なお、第2導体は回路を構成する。したがって、第2導体の表面の表面粗さは、導体損を低減するために、第1導体の表面の表面粗さよりも小さいことが望ましい。但し、第2導体の表面の表面粗さを大きくすることで、アンカー効果(または投錨効果)により、第2導体を絶縁基材層から剥離し難くできる。そのため、第2導体の一方主面の表面粗さ(R22)は、第2導体の他方主面の表面粗さ(R21)よりも大きくすることがある(R22>R21)。
(c)本実施形態に係る多層基板101は、IC31が積層体10Aの内部に収納され、IC31の四方が本発明における「絶縁樹脂」で覆われる構造である。この構成では、IC31が積層体10Aの外部に露出していないため、IC31の機械的強度が高まる。また、この構成により、積層体10A内の導体とIC31との間の電気的な接続信頼性が高まる。
(d)本実施形態では、第1導体(第1主面側導体1A)が第2導体(導体23,24)に電気的および熱的に接続されている。このように、第1導体を他の導体(第2導体)に導通させることにより、第1導体のグランド電位が安定し、結果的に第1導体のシールド効果が高まる。また、この構成により、動作時にIC31から生じた熱を、多層基板の外部に放熱しやすくできる。
 本実施形態に係る多層基板101は、例えば次に示す製造方法によって製造される。図3は、多層基板101の製造工程を順に示す断面図である。なお、図3では、説明の都合上個片(ワンチップ)での製造工程で説明するが、実際の多層基板の製造工程は集合基板状態で行われる。このことは、以降の製造工程を示す各断面図においても同様である。
 まず、図3中の(1)に示すように、IC31、第1主面側導体1A(第1導体)を準備する。
 IC31は、互いに対向する第1主面S1および第2主面S2を有する。IC31は、例えばマイクロプロセッサチップやICチップである。第1主面側導体1Aは、対向面S11Aを有する平面形状が矩形の導体平板である。第1主面側導体1Aは例えばCu等の平板である。第1主面側導体1Aの対向面S11Aは、例えばサンドブラスタ法、プラズマ法、めっき法、エッチング法等によって、表面が粗面化されている。
 また、複数の絶縁基材層11a,12a,13a,14a,15aを準備する。絶縁基材層12a,14aは、後に示す積層体の形成時(加熱加圧時)に流動性を示す樹脂部材で構成されている。絶縁基材層11a,13a,15aは、例えばエポキシ樹脂を主材料とする熱硬化性樹脂のシートである。絶縁基材層12a,14aは、例えばエポキシ樹脂を主材料とする、半硬化状態の熱硬化性樹脂のプリプレグである。
 次に、複数の絶縁基材層11a,12a,13a,14a,15aに、複数の導体21,22,23,24、複数の電極P1,P2,P3,P4をそれぞれ形成する。具体的には、絶縁基材層11a,13a,15aの一方主面に金属箔(例えばCu箔)をラミネートし、その金属箔をフォトリソグラフィでパターンニングすることで、絶縁基材層11aに電極P1,P2を形成し、絶縁基材層13aに導体23,24を形成し、絶縁基材層15aに導体21,22を形成する。また、絶縁基材層15aの他方主面に金属箔(例えばCu箔)をラミネートし、その金属箔をフォトリソグラフィでパターンニングすることで、絶縁基材層15aに電極P3,P4を形成する。
 また、絶縁基材層14aに、層間接続導体V1,V2を形成する。層間接続導体V1,V2は、絶縁基材層14aにレーザー等で貫通孔を設けた後、Cu,Ag,Sn,Ni,Mo等のうち1以上もしくはそれらの合金を含む導電性ペーストを配設し、後の加熱加圧で硬化させることによって設けられる。そのため、層間接続導体V1,V2は、後の加熱加圧時の温度よりも融点(溶融温度)が低い材料とする。
 さらに、絶縁基材層13aには、開口CP1が形成される。開口CP1は、平面形状がIC31の平面形状に合わせた貫通孔である。開口CP1は、例えばレーザー加工等によって形成される。あるいは、開口CP1は、パンチング等によって型抜きして形成してもよい。
 次に、図3中の(2)に示すように、絶縁基材層15a,14a,13a、第1主面側導体1A、絶縁基材層12a,11aの順に積層する。このとき、第1主面側導体1Aの対向面S11Aは、IC31の第1主面S1に対向するように配置される。また、IC31は、絶縁基材層13aの開口CP1と絶縁基材層12a,14aによって形成されるキャビティ内に収納される。なお、本実施形態では、キャビティの縁部(図3中の(2)に示す縁部CE1,CE2を参照。)には、複数の絶縁基材層の積層方向(Z軸方向)から視て、導体(第1導体および第2導体)が重ならない。すなわち、Z軸方向から視た上記キャビティの縁部は、導体で覆われていない。
 その後、図3中の(3)に示すように、積層した絶縁基材層11a,12a,13a,14a,15aを加熱加圧することにより、積層体10Aを形成する。積層体10Aの形成時(加熱加圧時)に、絶縁基材層12a,13a,14aの一部(本発明における「絶縁樹脂」)は、上記キャビティ内に流入し、IC31は絶縁樹脂によって覆われる。上述したように、本実施形態では、キャビティの縁部が、Z軸方向から視て、導体(第1導体および第2導体)が重ならない。そのため、積層体10Aを形成する際の加熱加圧時に、流動した絶縁樹脂(絶縁基材層14a等の一部)がキャビティの縁部から流入しやすくなり、絶縁樹脂の流入不足による隙間の発生が抑制される。したがって、積層体10Aの内部(キャビティ)に収納されるIC31の固定不良は生じ難い。
 なお、第1主面側導体1AとIC31との間に多少の絶縁樹脂が流入してもよい。IC31が絶縁樹脂で覆われることにより、IC31の固定不良に起因した接続不良(導通不良)が抑制される。
 最後に、集合基板から個々の個片に分離して、多層基板101を得る。
 《第2の実施形態》
 第2の実施形態では、熱可塑性樹脂からなる積層体を備えた多層基板の例を示す。
 図4は第2の実施形態に係る多層基板102の斜視図である。図5は、図4におけるB-B断面図である。
 多層基板102は、積層体10B、積層体10Bの内部に収納されるIC31、第1主面側導体1A、第2主面側導体1B、複数の導体21,22,23,24、複数の電極P1,P2,P3,P4、複数の層間接続導体V1,V2,V3,V4等を備える。
 以下、第1の実施形態に係る多層基板101と異なる部分について説明する。
 積層体10Bは、熱可塑性樹脂製の直方体である。積層体10Bは、複数の絶縁基材層11b,12b,13b,14b,15b,16bを積層して形成される。複数の絶縁基材層11b,12b,13b,14b,15b,16bは、それぞれ平面外形が矩形であり、例えば液晶ポリマーを主材料とするシートである。
 本実施形態では、絶縁基材層11b,12b,13b,14b,15b,16bが、本発明における「絶縁樹脂」で構成された絶縁基材層である。
 第1主面側導体1Aは、積層体10Bの内部に収納される平面形状が矩形の導体パターンである。第1主面側導体1Aは、IC31の第1主面S1に対向する対向面S11Aを有し、第1主面S1と絶縁基材層12bとの間に配置される。第1主面側導体1Aは、例えばCu箔等の導体パターンである。
 第2主面側導体1Bは、積層体10Bの内部に収納される平面形状が矩形の導体パターンである。第2主面側導体1Bは、IC31の第2主面S2に対向する対向面S11Bを有し、第2主面S2と絶縁基材層15bとの間に配置される。第2主面側導体1Bは、例えばCu箔等の導体パターンである。
 本実施形態では、第1主面側導体1A,第2主面側導体1Bが本発明における「第1導体」に相当する。
 複数の導体21,22,23,24および複数の電極P1,P2,P3,P4は、積層体10Bに形成される導体である。複数の導体21,22,23,24は、積層体10Bの内部に形成される導体パターンである。導体23は、層間接続導体V3を介して第1主面側導体1Aに「電気的または熱的に」接続される。導体24は、層間接続導体V4を介して第1主面側導体1Aに「電気的または熱的に」接続される。導体21,22および複数の電極P1,P2,P3,P4の構成については、第1の実施形態で説明した導体21,22および複数の電極P1,P2,P3,P4と実質的に同じである。
 本実施形態では、複数の導体21,22,23,24および複数の電極P1,P2,P3,P4が本発明における「第2導体」に相当する。
 本実施形態では、第1主面側導体1Aの対向面S11Aの表面粗さ(R11A)は、第2導体の表面のうち最も小さな表面粗さ(R21)よりも大きく、第2導体の表面のうち最も大きな表面粗さ(R22)以上である(R11A≧R22>R21)。
 また、本実施形態では、第2主面側導体1Bの対向面S11Bの表面粗さ(R11B)は、第2導体の表面のうち最も小さな表面粗さ(R21)よりも大きく、第2導体の表面のうち最も大きな表面粗さ(R22)以上である(R11B≧R22>R21)。
 本実施形態に係る多層基板102によれば、第1の実施形態で述べた効果以外に、次のような効果を奏する。
(e)本実施形態では、図5に示すように、第1主面側導体1Aが層間接続導体V3,V4に接続されている。この構成により、積層体10Bの形成時における、第1導体(第1主面側導体1A)の位置ずれが抑制される。
(f)また、本実施形態に係る多層基板102は、IC31の第2主面S2と絶縁基材層15bとの間に配置される第2主面側導体1Bをさらに有する。この構成により、第1主面側導体1Aのみを備える多層基板と比較して、第1導体による放熱効果および電磁遮蔽効果はさらに高まる。
 本実施形態に係る多層基板102は、例えば次に示す製造方法によって製造される。図6は、多層基板102の製造工程を順に示す断面図である。
 まず、図6中の(1)に示すように、IC31、複数の絶縁基材層11b,12b,13b,14b,15b,16bを準備する。IC31は、第1の実施形態で説明したIC31と同じものである。複数の絶縁基材層11b,12b,13b,14b,15b,16bは、例えば液晶ポリマーを主材料とするシートである。
 次に、絶縁基材層13bに層間接続導体V3,V4を形成し、絶縁基材層15bに層間接続導体V1,V2を形成する。層間接続導体V3,V4は、絶縁基材層13bにレーザー等で貫通孔を設けた後、Cu,Ag,Sn,Ni,Mo等のうち1以上もしくはそれらの合金を含む導電性ペーストを配設し、後の加熱加圧で硬化させることによって設けられる。層間接続導体V1,V2は、絶縁基材層15bにレーザー等で貫通孔を設けた後、Cu,Ag,Sn,Ni,Mo等のうち1以上もしくはそれらの合金を含む導電性ペーストを配設し、後の加熱加圧で硬化させることによって設けられる。
 その後、複数の絶縁基材層11b,12b,13b,15b,16bに、複数の導体21,22,23,24、複数の電極P1,P2,P3,P4、第1主面側導体1Aおよび第2主面側導体1Bをそれぞれ形成する。具体的には、絶縁基材層11b,15bの一方主面に金属箔(例えばCu箔)をラミネートし、その金属箔をフォトリソグラフィでパターンニングすることで、絶縁基材層11bに電極P1,P2を形成し、絶縁基材層15bに第2主面側導体1Bを形成する。また、絶縁基材層12b,13b,15b,16bの他方主面に金属箔(例えばCu箔)をラミネートし、その金属箔をフォトリソグラフィでパターンニングすることで、絶縁基材層12bに導体23,24を形成し、絶縁基材層13bに第1主面側導体1Aを形成し、絶縁基材層15bに導体21,22を形成し、絶縁基材層16bに電極P3,P4を形成する。
 第1主面側導体1Aの対向面S11A、および第2主面側導体1Bの対向面S11Bは、例えばサンドブラスタ法、プラズマ法、めっき法、エッチング法等によって、表面が粗面化されている。
 また、絶縁基材層14bには、開口CP1が形成される。開口CP1は、平面形状がIC31の平面形状に合わせた貫通孔である。
 次に、図6中の(2)に示すように、絶縁基材層16b,15b,14b,13b,12b,11bの順に積層する。このとき、第1主面側導体1Aの対向面S11Aは、IC31の第1主面S1に対向するように配置され、第2主面側導体1Bの対向面S11Bは、IC31の第2主面S2に対向するように配置される。
 また、IC31は、絶縁基材層14bの開口CP1と絶縁基材層13b,15bによって形成されるキャビティ内に収納される。なお、本実施形態では、上記キャビティの縁部(図6中の(2)に示す縁部CE1,CE2,CE3,CE4を参照。)には、複数の絶縁基材層の積層方向(Z軸方向)から視て、導体(第1導体および第2導体)が重ならない。すなわち、Z軸方向から視た上記キャビティの縁部は、導体(第1導体および第2導体)で覆われていない。
 その後、積層した絶縁基材層11b,12b,13b,14b,15b,16bを加熱加圧することにより、積層体10Bを形成する。積層体10Bの形成時(加熱加圧時)に、絶縁基材層13b,14b,15bの一部(本発明における「絶縁樹脂」)は、上記キャビティ内に流入し、IC31は絶縁樹脂によって覆われる。
 なお、本実施形態では、上記キャビティの縁部が、Z軸方向から視て、導体(第1導体および第2導体)が重ならない。この構成により、積層体10Bを形成する際の加熱加圧時に、流動した絶縁樹脂(絶縁基材層の一部)がキャビティの縁部から流入しやすくなり、絶縁樹脂の流入不足による隙間の発生が抑制される。したがって、積層体10Bの内部に収納されるIC31の固定不良は生じ難い。
 最後に、集合基板から個々の個片に分離して、多層基板102を得る。
 《第3の実施形態》
 第3の実施形態では、第2の実施形態とは異なる製造工程によって製造される多層基板の例を示す。
 図7は第3の実施形態に係る多層基板103の斜視図である。図8は、図7におけるC-C断面図である。
 多層基板103は、積層体10C、積層体10Cの内部に収納されるIC31、第1主面側導体1A、複数の導体21,22、複数の電極P1,P2,P3,P4、複数の層間接続導体V1,V2等を備える。
 以下、第2の実施形態に係る多層基板102と異なる部分について説明する。
 積層体10Cは、熱可塑性樹脂製の直方体である。積層体10Cは、複数の絶縁基材層11c,12c,13c,14c,15cを積層して形成される。複数の絶縁基材層11c,12c,13c,14c,15cは、それぞれ平面外形が矩形であり、例えば液晶ポリマーを主材料とするシートである。
 本実施形態では、絶縁基材層11c,12c,13c,14c,15cが、本発明における「絶縁樹脂」で構成された絶縁基材層である。
 第1主面側導体1Aの構成については、第2の実施形態で説明した第1主面側導体1Aと実質的に同じである。
 本実施形態では、第1主面側導体1Aが本発明における「第1導体」に相当する。
 複数の導体21,22および複数の電極P1,P2,P3,P4は、積層体10Cに形成される導体である。導体21,22および複数の電極P1,P2,P3,P4の構成については、第2の実施形態で説明した導体21,22および複数の電極P1,P2,P3,P4と実質的に同じである。
 本実施形態では、複数の導体21,22および複数の電極P1,P2,P3,P4が本発明における「第2導体」に相当する。
 本実施形態では、第1主面側導体1Aの対向面S11Aの表面粗さ(R11A)は、第2導体の表面のうち最も小さな表面粗さ(R21)よりも大きく、第2導体の表面のうち最も大きな表面粗さ(R22)以上である(R11A≧R22>R21)。
 本実施形態に係る多層基板103は、例えば次に示す製造方法によって製造される。図9は、多層基板103の製造工程を順に示す断面図である。
 まず、図9中の(1)に示すように、IC31、複数の絶縁基材層11c,12c,13c,14c,15cを準備する。IC31は、第1の実施形態で説明したIC31と同じものである。複数の絶縁基材層11c,12c,13c,14c,15cは、例えば液晶ポリマーを主材料とするシートである。
 次に、絶縁基材層14cに層間接続導体V1,V2を形成する。
 その後、複数の絶縁基材層11c,13c,15cに、複数の導体21,22、複数の電極P1,P2,P3,P4、第1主面側導体1Aをそれぞれ形成する。具体的には、絶縁基材層11cの一方主面に金属箔(例えばCu箔)をラミネートし、その金属箔をフォトリソグラフィでパターンニングすることで、絶縁基材層11cに電極P1,P2を形成する。また、絶縁基材層13cの一方主面に金属箔(例えばCu箔)をラミネートし、絶縁基材層13cに第1主面側導体1Aを形成する。このとき、第1主面側導体1Aは、粗面化した対向面S11A側が絶縁基材層13cの一方主面に対向するように、絶縁基材層13cの一方主面に形成される。さらに、絶縁基材層14c,15cの他方主面に金属箔(例えばCu箔)をラミネートし、その金属箔をフォトリソグラフィでパターンニングすることで、絶縁基材層14cに導体21,22を形成し、絶縁基材層15cに電極P3,P4を形成する。
 その後、絶縁基材層13cに開口CP1を形成する。開口CP1は、平面形状がIC31の平面形状に合わせた貫通孔である。開口CP1は、例えば絶縁基材層13cの他方主面側からレーザー等によってエッチングすることで形成される。これにより、第1主面側導体1Aの対向面S11Aが露出する。
 次に、図9中の(2)に示すように、絶縁基材層15c,14c,13c,12c,11cの順に積層する。このとき、第1主面側導体1Aの対向面S11Aは、IC31の第1主面S1に対向するように配置される。また、IC31は、絶縁基材層13cの開口CP1と絶縁基材層12c,14cによって形成されるキャビティ内に収納される。このとき、表面粗さが大きい第1主面側導体1Aの対向面S11Aが、キャビティ内に露出することで、積層体の形成時において、IC31の第1主面S1と第1主面側導体1Aの対向面S11Aとの間への樹脂の流入が抑制される。そのため、放熱効果の低下は抑制され、電磁遮蔽効果の低下は抑制される。一方、対向面S11Aのうち露出していない部分(対向面S11Aのうち絶縁基材層13cに接している部分)は、積層体の形成時に、アンカー効果(または投錨効果)によって、積層体(絶縁基材層13c)に高い接合強度で接合される。
 その後、積層した絶縁基材層11c,12c,13c,14c,15cを加熱加圧することにより、積層体10Cを形成する。積層体10Cの形成時(加熱加圧時)に、絶縁基材層12c,13c,14cの一部(本発明における「絶縁樹脂」)は、上記キャビティ内に流入し、IC31は絶縁樹脂によって覆われる。
 最後に、集合基板から個々の個片に分離して、多層基板103を得る。
 《その他の実施形態》
 以上に示した各実施形態では、積層体が直方体状である例を示したが、この構成に限定されるものではない。積層体の平面形状は、本発明の作用・効果を奏する範囲において適宜変更可能であり、例えば多角形、円形、楕円形、L字形、クランク形、T字形、Y字形等であってもよい。
 また、以上に示した各実施形態では、5つまたは6つの絶縁基材層を積層して形成される積層体を備えた多層基板について示したが、この構成に限定されるものではない。積層体を形成する絶縁基材層の層数は、本発明の作用・効果を奏する範囲において適宜変更可能である。
 なお、第1導体の対向面(S11A,S11B)の反対側に位置する他方面(例えば、図2、図5および図8等に示す第1主面側導体1Aの他方面S12A、第2主面側導体1Bの他方面S12Bを参照。)の表面粗さ(R12)は、本発明の作用・効果を奏する範囲において適宜変更可能である。すなわち、第1導体の他方面の表面粗さ(R12)は、対向面の表面粗さ(R11A,R11B)以上であってもよく(R12≧R11A,R12≧11B)、対向面の表面粗さ以下であってもよい(R12≦R11A,R12≦R11B)。
 また、以上に示した各実施形態では、積層体の第1面VS1および第2面VS2にそれぞれ電極P1,P2,P3,P4が形成された多層基板の例を示したが、この構成に限定されるものではない。電極P1,P2,P3,P4が、積層体の第1面VS1または第2面VS2のいずれか一方に形成されていてもよい。また、以上に示した各実施形態では、電極の個数が4つである例を示したが、電極の個数は積層体に形成される回路に応じて適宜変更可能である。
 以上に示した各実施形態では、電極P1,P2,P3,P4および第1導体(第1主面側導体1Aおよび第2主面側導体1B)の平面形状が矩形である例を示したが、この構成に限定されるものではない。電極および第1導体の平面形状は、本発明の作用・効果を奏する範囲において適宜変更可能であり、例えば正方形、多角形、円形、楕円形、L字形、T字形等であってもよい。なお、電極は本発明の多層基板において必須ではない。
 最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。
CE1,CE2,CE3,CE4…キャビティの縁部
CP1…開口
S1…ICの第1主面
S2…ICの第2主面
VS1…積層体の第1面
VS2…積層体の第2面
S11A,S11B…第1導体の対向面
S12A,S12B…第1導体の他方面
V1,V2,V3,V4…層間接続導体
1,CE2,CE3,CE4…CE
1A…第1主面側導体(第1導体)
1B…第2主面側導体(第1導体)
21,22,23,24…導体(第2導体)
P1,P2,P3,P4…電極(第2導体)
31…IC
10A,10B,10C…積層体
11a,11b,11c,12a,12b,12c,13a,13b,13c,14a,14b,14c,15a,15b,15c,16b…絶縁基材層
101,102,103…多層基板

Claims (5)

  1.  形成時に流動性を示す絶縁樹脂を有し、複数の絶縁基材層を積層してなる積層体と、
     主表面を有し、外面の少なくとも一部が前記絶縁樹脂に覆われ、前記積層体の内部に収納されるICと、
     前記主表面に対向する対向面を有し、前記主表面と前記絶縁基材層との間に配置され、前記積層体の内部に収納される第1導体と、
     前記積層体に形成される、前記第1導体以外の第2導体と、
     を備え、
     前記対向面の表面粗さは、前記第2導体の表面の表面粗さのうち最も小さな表面粗さよりも大きく、前記第2導体の表面の表面粗さのうち最も大きな表面粗さ以上である、多層基板。
  2.  前記主表面は、第1主面と、前記第1主面に対向する第2主面と、を有し、
     前記第1導体は、前記第1主面と前記絶縁基材層との間に配置される第1主面側導体と、前記第2主面と前記絶縁基材層との間に配置される第2主面側導体と、を有する、請求項1に記載の多層基板。
  3.  前記第1導体と前記第2導体とは、電気的または熱的に接続される、請求項1または2に記載の多層基板。
  4.  前記第1導体と前記第2導体とは、層間接続導体を介して接続される、請求項3に記載の多層基板。
  5.  前記複数の絶縁基材層は、熱可塑性樹脂からなる、請求項1から4のいずれかに記載の多層基板。
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