(57)【要約】      （修正有）【課題】  内蔵された電気素子と導体パターンとの間の電気的な接続信頼性を向上できるプリント基板及びその製造方法を提供すること。【解決手段】  熱可塑性樹脂１０中に電気素子３０が配置され、当該電気素子３０の電極３１，３２が、接続材料の充填された接続ビアホール４０ａ，４０ｄを介して、導体パターン２０ｂと電気的に接続されてなるプリント基板１００において、熱可塑性樹脂１０は、複数の樹脂フィルムを積層し、上下両面から加圧・加熱することにより相互に接着して構成され、電気素子３０の上面及び下面には、加圧・加熱時において、電気素子３０の積層方向の傾き、接続材料の充填された接続ビアホール４０ａ，４０ｄの座屈、及び導体パターン２０ｂの積層方向の傾きを規制する位置に、少なくとも接続ビアホール４０ａ，４０ｄを含む接続材料の充填された複数のビアホール４０ａ〜４０ｄを配置した。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂中に電気素子が配置され、当該電気素子の電極が、接続材料の充填された接続ビアホールを介して、前記熱可塑性樹脂に配置された導体パターンと電気的に接続されてなるプリント基板であって、
前記熱可塑性樹脂は、熱可塑性樹脂からなる複数の樹脂フィルムを積層し、上下両面から加圧・加熱することにより相互に接着して構成され、
積層方向における前記電気素子の上面及び下面には、前記加圧・加熱時において、前記電気素子の積層方向の傾き、前記接続材料の充填された接続ビアホールの座屈、及び前記導体パターンの積層方向の傾きを規制する位置に、少なくとも前記接続ビアホールを含む前記接続材料の充填された複数のビアホールが面していることを特徴とするプリント基板。
【請求項２】
前記電気素子は、前記熱可塑性樹脂の内部に設けられた空間部に収納されてなることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板。
【請求項３】
複数の前記ビアホールの全てにおいて、充填された前記接続材料が前記導体パターンと接続されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプリント基板。
【請求項４】
前記電気素子の上面に面する前記ビアホールと前記電気素子の下面に面する前記ビアホールとにより、積層方向において少なくとも一部が重なるビア対を少なくとも１つ構成していることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載のプリント基板。
【請求項５】
前記ビア対は、複数設けられていることを特徴とする請求項４に記載のプリント基板。
【請求項６】
複数の前記ビア対は、前記電気素子の平面方向において均等に分散していることを特徴とする請求項５に記載のプリント基板。
【請求項７】
複数の前記ビア対は、前記電気素子の平面方向において対称位置に配置されていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のプリント基板。
【請求項８】
前記電気素子の電極は、上面から下面にわたって形成され、
前記ビア対を構成する両方のビアホールにおいて、充填された前記接続材料が前記電極と接続されていることを特徴とする請求項４〜７いずれか１項に記載のプリント基板。
【請求項９】
全ての前記電極に対して、前記ビア対が配置されていることを特徴とする請求項８に記載のプリント基板。
【請求項１０】
前記ビア対を構成する両方のビアホールにおいて、充填された前記接続材料は前記導体パターンと接続されていることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のプリント基板。
【請求項１１】
前記ビア対を構成する一方のビアホールにおいて、充填された前記接続材料が接続された前記導体パターンは、他の前記導体パターンと電気的に接続されないダミー導体パターンであることを特徴とする請求項１０に記載のプリント基板。
【請求項１２】
少なくとも片面に形成された導体パターンを底面とし、接続材料が充填された接続ビアホールが形成された熱可塑性樹脂樹脂フィルムを含む、熱可塑性樹脂からなる複数枚の樹脂フィルムを準備する準備工程と、
複数枚の前記樹脂フィルムを位置決め積層するとともに、前記樹脂フィルムの間に電気素子を配置して、積層体を形成する積層工程と、
前記積層体を熱プレス板によって上下両面から加圧・加熱して、各樹脂フィルムを相互に接着する加圧・加熱工程とを備え、
前記接続ビアホールに充填された接続材料を介して、前記電気素子の電極と前記導体パターンとを電気的に接続してなるプリント基板の製造方法であって、
前記準備工程において、積層時に前記電気素子を配置する位置に対応して、前記樹脂フィルムに前記電気素子の外形と略同一寸法の貫通孔、若しくは、溝部を形成するとともに、
積層時に積層方向における前記電気素子の上面及び下面の所定位置に面するように、少なくとも前記接続ビアホールを含む前記接続材料の充填された複数のビアホールを前記樹脂フィルムに形成し、
前記加圧・加熱工程において、前記電気素子の積層方向の傾き、前記接続材料の充填された接続ビアホールの座屈、及び前記導体パターンの積層方向の傾きを抑制することを特徴とするプリント基板の製造方法。
【請求項１３】
前記準備工程において、複数の前記ビアホールの全てを、前記導体パターンを底面として形成することを特徴とする請求項１２に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項１４】
前記積層工程において、前記電気素子の上面に面する前記ビアホールと前記電気素子の下面に面する前記ビアホールとにより、積層方向において少なくとも一部が重なるビア対を少なくとも１つ構成するように、前記準備工程において、前記樹脂フィルムに前記ビアホールを形成することを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項１５】
前記ビア対を複数構成することを特徴とする請求項１４に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項１６】
複数の前記ビア対が前記電気素子の平面方向において均等に分散するように、前記準備工程において、前記樹脂フィルムに前記ビアホールを形成することを特徴とする請求項１５に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項１７】
複数の前記ビア対が前記電気素子の平面方向において対称位置に配置されるように、前記準備工程において、前記樹脂フィルムに前記ビアホールを形成することを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項１８】
前記電気素子の電極は、上面から下面にわたって形成され、
前記ビア対を構成する両方のビアホールにおいて、充填された前記接続材料が前記電極と接続されるように、前記準備工程において、前記樹脂フィルムに前記ビアホールを形成することを特徴とする請求項１４〜１７いずれか１項に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項１９】
全ての前記電極に対して、前記ビア対を配置することを特徴とする請求項１８に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項２０】
前記ビア対を構成する両方のビアホールにおいて、充填された前記接続材料が前記導体パターンと接続されるように、前記準備工程において、前記樹脂フィルムに前記ビアホールを形成することを特徴とする請求項１８又は請求項１９に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項２１】
前記ビア対を構成する一方のビアホールにおいて、充填された前記接続材料が接続する前記導体パターンは、他の前記導体パターンと電気的に接続されないダミー導体パターンであることを特徴とする請求項２０に記載のプリント基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導体パターンが配置された熱可塑性樹脂中に、電気素子を内蔵するプリント基板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
導体パターンが配置された熱可塑性樹脂中に、電気素子を内蔵するプリント基板及びその製造方法として、本出願人は例えば特許文献１を開示している。
【０００３】
特許文献１に示されるプリント基板の製造方法は、先ず熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムに、電気素子を配置する位置に対応して電気素子の外形と略同一寸法の貫通孔を形成し、この樹脂フィルムを含む複数枚の樹脂フィルムを積層するとともに、貫通孔内に電気素子を配置して積層体を形成する。そして、積層体を熱プレス板によって上下両面から加圧しつつ加熱（すなわち一括プレス）することにより、相互に接着した樹脂フィルムによって電気素子が封止され、ビアホール内の接続材料を介して電気素子の電極と導体パターンが電気的に接続されてなるプリント基板が形成される。
【特許文献１】特開２００３−８６９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電気素子のなかには、例えば抵抗体、コンデンサ、フィルタ、コイル等の受動素子のように、積層方向における上面及び下面（を含む両端部）に電極を有するものがある。このような電気素子においては、電気素子の上面及び下面の両面にビアホールを配置することが可能である。従って、回路パターンによっては、例えば左側電極の上面と右側電極の下面に、接続材料の充填されたビアホールが配置される構成も考えられる。
【０００５】
ここで、特許文献１に示すプリント基板の製造方法においては、熱可塑性樹脂に配置された導体パターンや接続材料の充填されたビアホールによって、熱プレス板から電気素子の上面及び下面の各部が受ける圧力に差が生じる。上述したビアホールの配置の場合、熱プレス板からの圧力を電気素子に伝達するビアホールが、電気素子の上下面において、積層方向において互いに全く重ならない位置にある。従って、加圧・加熱時に電気素子を中心として回転方向の応力が生じ、積層方向における電気素子の傾き、接続材料の充填された接続ビアホールの座屈、及び積層方向における導体パターンの傾きの少なくとも１つが生じる恐れがある。すなわち、電気素子の上面及び下面に面するビアホールの配置によっては、内蔵された電気素子と導体パターンとの間の電気的な接続信頼性が低下する恐れがある。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑み、内蔵された電気素子と導体パターンとの間の電気的な接続信頼性を向上できるプリント基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する為に請求項１〜１１に記載の発明は、熱可塑性樹脂中に電気素子が配置され、当該電気素子の電極が、接続材料の充填された接続ビアホールを介して、熱可塑性樹脂に配置された導体パターンと電気的に接続されてなるプリント基板に関するものである。
【０００８】
先ず請求項１に記載のように、熱可塑性樹脂は、熱可塑性樹脂からなる複数の樹脂フィルムを積層し、上下両面から加圧・加熱することにより相互に接着して構成され、積層方向における電気素子の上面及び下面には、加圧・加熱時において、電気素子の積層方向の傾き、接続材料の充填された接続ビアホールの座屈、及び導体パターンの積層方向の傾きを規制する位置に、少なくとも接続ビアホールを含む接続材料の充填された複数のビアホールが面していることを特徴とする。
【０００９】
このように本発明によると、加圧・加熱時（一括プレス時）において、電気素子の上面及び下面の各部が受ける圧力差によって生じる、電気素子を中心とする回転方向の応力を低減乃至無くすように、電気素子の上面及び下面に面するビアホールが、電気素子の積層方向の傾き、接続材料の充填された接続ビアホールの座屈、及び導体パターンの積層方向の傾きを規制する位置に配置されている。このような構成であると、電気素子と接続材料、及び／又は、接続材料と導体パターンとの間に接続不良が生じ難いので、電気素子の上面及び下面にビアホールが面する構成のプリント基板において、内蔵された電気素子と導体パターンとの間の電気的な接続信頼性を向上できる。
【００１０】
尚、電気素子の上面及び下面に面するビアホールの位置は、電気素子の電極形成部位であっても良いし、それ以外の部位であっても良い。
【００１１】
請求項２に記載のように、電気素子が熱可塑性樹脂の内部に設けられた空間部に収納されると、電気素子を内蔵することによるプリント基板の変形や、それに伴う導体パターンの断線等を防ぐことができる。
【００１２】
請求項３に記載のように、複数のビアホールの全てにおいて、充填された接続材料が導体パターンと接続されていることが好ましい。加圧・加熱時には、熱可塑性樹脂が軟化した状態で、電気素子を中心とした回転方向の応力により、電気素子等に位置ずれ（傾き等）が生じる。しかしながら、一端が電気素子に面するビアホールの他端が導体パターンに面している（ビアホール内の接続材料が導体パターンと接続している）と、導体パターンが軟化した熱可塑性樹脂中における抵抗となる。従って、接続ビアホール以外のビアホールに充填された接続材料も導体パターンと接続していると、位置ズレに対する抵抗が増えるので、熱可塑性樹脂に内蔵された電気素子と導体パターンとの間の電気的な接続信頼性をより向上できる。
【００１３】
具体的には、請求項４に記載のように、電気素子の上面に面するビアホールと電気素子の下面に面するビアホールとにより、積層方向において少なくとも一部が重なるビア対を少なくとも１つ構成していることが好ましい。このように構成すると、電気素子の上面に面するビアホールを介して伝達される圧力と、電気素子の下面に面するビアホールを介して伝達される圧力が、電気素子を挟んで少なからず対向する。従って、電気素子の上面及び下面の各部が受ける圧力差によって生じる、電気素子を中心とする回転方向の応力を低減乃至無くすことができる。
【００１４】
ビア対は、請求項５に記載のように、１つの電気素子に対して複数配置されても良い。この場合、複数のビア対を、例えば請求項６に記載のように、電気素子の平面方向において均等に分散させて配置すると、電気素子を中心とする回転方向の応力をより低減乃至無くすことができる。また、請求項７に記載のように、電気素子の平面方向において対称位置に配置しても同様の効果を得ることができる。
【００１５】
電気素子の電極が上面から下面にわたって形成された構成においては、請求項８に記載のように、ビア対を構成する両方のビアホールに充填された接続材料が、それぞれ電極と接続された構成とすることで、電気素子を中心とする回転方向の応力をより低減乃至無くすことができる。また、この場合、ビア対の少なくとも一方が、接続ビアホールであるので、ビアホールの構成を簡素化することができる。その際、請求項９に記載のように、全ての電極に対してビア対を配置する構成とすると、電気素子を中心とする回転方向の応力をより低減乃至無くすことができるとともに、ビアホールの構成をより簡素化することができる。
【００１６】
尚、請求項８又は請求項９に記載の構成においては、電極と接続されたビア対を構成する一方のビアホール（すなわち接続ビアホール）に充填された接続材料のみが、導体パターンと接続された構成とすることもできるし、請求項１０に記載のように、ビア対を構成する両方のビアホールがそれぞれ導体パターンと接続された構成とすることもできる。両方のビアホールがそれぞれ導体パターンと接続された構成において、請求項１１に記載のように、一方のビアホールに充填された接続材料が接続された導体パターンが、他の導体パターンと電気的に接続されないダミー導体パターンとして構成することもできる。このように、意図的にダミー導体パターンを配置することで、請求項３に記載の効果を得ることができる。
【００１７】
請求項１２〜２１に記載の発明は、少なくとも片面に形成された導体パターンを底面とし、接続材料が充填された接続ビアホールが形成された熱可塑性樹脂樹脂フィルムを含む、熱可塑性樹脂からなる複数枚の樹脂フィルムを準備する準備工程と、複数枚の樹脂フィルムを位置決め積層するとともに、樹脂フィルムの間に電気素子を配置して、積層体を形成する積層工程と、積層体を熱プレス板によって上下両面から加圧・加熱して、各樹脂フィルムを相互に接着する加圧・加熱工程とを備え、接続ビアホールに充填された接続材料を介して、電気素子の電極と導体パターンとを電気的に接続してなるプリント基板の製造方法に関するものであり、請求項１〜１１に記載のプリント基板を製造するための一例である。
【００１８】
請求項１２に記載の発明の作用効果は、請求項１及び請求項２に記載の発明の作用効果と同様であるので、その記載を省略する。
【００１９】
請求項１３〜２１に記載の発明の作用効果は、請求項３〜１１に記載の発明の作用効果と同様であるので、その記載を省略する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。尚、以下の実施形態に示す多層基板及びその製造方法については、本出願人が先に特開２００３−８６９４９号公報等に示した熱可塑性樹脂からなるプリント基板、及び／又は、プリント基板の製造方法と共通するところが多いので、以下共通部分については詳しい説明は省略し、特徴部分を重点的に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態におけるプリント基板１００の概略構成を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は電気素子の上面及び下面に面するビアホールの位置関係を示す模式図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態におけるプリント基板１００は、熱可塑性樹脂１０、導体パターン２０、電気素子３０、及び接続材料の充填されたビアホール４０とにより構成される。
【００２２】
熱可塑性樹脂１０は、熱可塑性樹脂からなる複数の樹脂フィルムを積層し、相互に接着して構成されている。熱可塑性樹脂１０の構成材料は、熱可塑性樹脂であれば特に限定されるものではない。また、熱可塑性樹脂１０の上面および下面の少なくとも一方には、熱硬化性など非熱可塑性の樹脂による表面保護層を設けることもできる。本実施形態においては、熱可塑性樹脂１０の上面及び下面に表面保護層を設けておらず、熱可塑性樹脂１０は、例えば厚さ５０μｍの液晶ポリマー（ＬＣＰ）からなる樹脂フィルムを複数枚（本例においては６枚）積層し、互いに接着（溶着）して形成されている。
【００２３】
この熱可塑性樹脂１０には、複数の導体パターン２０が、多層に積層配置されている。これら複数の導体パターン２０のいくつかは、熱可塑性樹脂１０の上面又は下面あるいは上下両面に露出する表面電極を提供している。これら複数の導体パターン２０の間は、予め設計された電気回路の一部を提供するために、所定部位においてビアホール４０内に充填された接続材料によって電気的に接続されている。従って、熱可塑性樹脂１０の中には、接続材料の充填された接続柱としての複数のビアホール４０が形成される。尚、図１（ａ）及び以降のプリント基板１００の断面図においては、便宜上、ビアホール４０内に充填された接続材料の符号を省略する。
【００２４】
本実施形態における導体パターン２０は、熱可塑性樹脂１０の両表面に配置された電極としてのランド２０ａと、電気素子３０の電極とランド２０ａとの間に配置され、両者と電気的に接続された配線パターン２０ｂと、他の導体パターン２０と電気的に接続されないダミー配線パターン２０ｃとにより構成される。尚、配線パターン２０ｂが、特許請求の範囲に記載の傾きが規制される導体パターンに相当し、ダミー配線パターン２０ｃが、特許請求の範囲に記載のダミー導体パターンに相当する。
【００２５】
導体パターン２０の構成材料は、低抵抗金属材料であれば特に限定されるものではない。本実施形態においては、熱可塑性樹脂１０を構成する樹脂フィルムの貼着されたＣｕ箔を加工して形成されている。また、本実施形態におけるプリント基板１００は、熱可塑性樹脂１０の両表面にランド２０ａを有しており、両ランド２０ａ間が、配線パターン２０ｂ、ビアホール４０に充填された接続材料、及び電気素子３０を介して電気的に接続された構造を有している。
【００２６】
また、熱可塑性樹脂１０中には、少なくとも１つの電気素子３０が埋設されている。電気素子３０は複数の電極を有しており、本実施形態においては積層方向における上下両面に電極を有している。このような電気素子３０としては、例えば抵抗体、コンデンサ、コイル、フィルタ等の受動素子がある。本実施形態における電気素子３０は、図１（ａ）に示すように、上面及び下面を含む両端部に（すなわち上面から下面にかけて）それぞれ電極３１，３２が形成された抵抗体（抵抗体は図示せず）を適用している。
【００２７】
電気素子３０の上面及び下面には、接続材料の充填された接続柱としての複数のビアホール４０が配置されている。複数のビアホール４０の少なくとも一部は、電気素子３０の電極３１，３２に面し、充填された接続材料が電極３１，３２と電気的且つ機械的に接続されている。本実施形態においては、電極３１の上面と電極３２の下面に、配線パターン２０ｂとの電気的接続用接続柱としてのビアホール４０ａ，４０ｄが配置されており、電極３１の下面と電極３２の上面に、アンカー及び応力分散用の接続柱としてのビアホール４０ｂ，４０ｃが配置されている。
【００２８】
電気的接続用接続柱としてのビアホール４０ａ，４０ｄは、図１（ｂ）に示すように、電気素子３０の短手方向（プリント基板１００の平面方向）においてほぼ中央に位置している。また、電気素子３０の長手方向において、中心軸に対して対称に配置されている。尚、本実施形態においては、電極３１，３２と配線パターン２０ｂとを接続する接続柱としてのビアホール４０ａ，４０ｄと、これら配線パターン２０ｂとランド２０ａとを接続する接続柱としてのビアホール４０ｅ，４０ｆとは、プリント基板１００の積層方向に関して重複することがないように、プリント基板１００の平面方向に関して互いに離れて配置されている。
【００２９】
アンカー及び応力分散用の接続柱としてのビアホール４０ｂ，４０ｃは、電気的接続用接続柱としてのビアホール４０ａ，４０ｄの裏面側にて電極３１，３２に面しており、充填された接続材料がダミー配線パターン２０ｃと電気的且つ機械的に接続している。このダミー配線パターン２０ｃは、他の導体パターン２０と電気的に接続されておらず、電気回路の一部を構成するものではない。熱可塑性樹脂１０の積層方向に対するアンカーとして作用する。このように、ビアホール４０ａ〜４０ｆのうち、上面ビアホール４０ａと下面ビアホール４０ｄが、電気素子３０の電極３１，３２と配線パターン２０ｂとを電気的に接続する接続材料の充填された接続ビアホールに相当する。また、上面ビアホール４０ａ，４０ｃ及び下面ビアホール４０ｂ，４０ｄが、特許請求の範囲に記載の電気素子３０の上面及び下面に面する複数のビアホールに相当する。
【００３０】
ここで、例えば上面及び下面に電極を有する電気素子３０においては、電気素子３０の上面及び下面の両面にビアホール４０を配置することが可能である。従って、電気回路の構成によっては、図２に示すように、電極３１の上面と電極３２の下面に、配線パターン２０ｂと電気的に接続して電気回路を提供する接続柱としてのビアホール４０ａ，４０ｄが配置される構成も考えられる。
【００３１】
しかしながら、図２に示す構成の場合、電気素子３０の上面及び下面に面する（熱プレス板からの圧力を電気素子３０に伝達する）ビアホール４０ａ，４０ｄが、電気素子３０の上下面において、積層方向において互いに全く重ならない位置にある。また、電極３１，３２と配線パターン２０ｂとを接続する接続材料の充填されたビアホール４０ａ，４０ｄと、これら配線パターン２０ｂとランド２０ａとを接続する接続材料の充填されたビアホール４０ｅ，４０ｆとは、プリント基板１００の積層方向に関して重複することがないように、プリント基板１００の平面方向に関して互いに離れて配置されている。尚、図２は、従来の問題点を説明する概略断面図である。
【００３２】
また、熱可塑性樹脂からなる複数の樹脂フィルムを積層し、加圧・加熱（一括プレス）してプリント基板１００を形成する場合、熱可塑性樹脂１０に配置された導体パターン２０ａ，２０ｂや接続柱としてのビアホール４０ａ，４０ｄ，４０ｅ，４０ｆによって、熱プレス板から電気素子３０の上面及び下面の各部が受ける圧力に差が生じる。
【００３３】
図２に示す構成においては、電気素子３０の上面に面する接続柱としてのビアホール４０ａを介して伝達される圧力（図２における白抜き矢印）と、電気素子３０の下面に面する接続柱としてのビアホール４０ｄを介して伝達される圧力（図２における白抜き矢印）は、電気素子３０の平面方向における異なる位置に逆向きに作用する。従って、電気素子３０を中心とした回転方向の応力が生じるので、この応力により、電気素子３０の周辺において非対称の変形が生じる恐れがある。この非対称の変形とは、例えば積層方向における電気素子３０の傾き、電気素子３０の上面及び下面に面するビアホール４０ａ，４０ｄの座屈、及び積層方向における配線パターン２０ｂの傾きの少なくとも１つである。尚、図２においては、回転方向の応力によって、ビアホール４０ａ，４０ｄが座屈し、配線パターン２０ｂが傾いた例を示している。
【００３４】
それに対し、本実施形態におけるプリント基板１００は、アンカー及び応力分散用の接続柱としてのビアホール４０ｂ，４０ｃが、それぞれ電気的接続用の接続柱としてのビアホール４０ａ，４０ｄと、プリント基板１００の積層方向において少なくとも一部が重なるビア対を構成している。すなわち、加圧・加熱時において、電気素子３０を中心とする回転方向の応力を低減乃至無くすように、電気素子３０の上面及び下面に対して、所定位置に上面ビアホール４０ａ，４０ｃと下面ビアホール４０ｂ，４０ｄが配置されている。
【００３５】
このように、本実施形態におけるプリント基板１００は、電気素子３０とビアホール４０ａ，４０ｄ内に充填された接続材料、及び／又は、ビアホール４０ａ，４０ｄ内に充填された接続材料と導体パターン３０ｂとの間に接続不良が生じ難い。従って、電気素子３０の上面及び下面にビアホール４０ａ，４０ｄが面する構成のプリント基板１００において、内蔵された電気素子３０と導体パターン２０（配線パターン２０ｂ及びランド２０ａ）との間の電気的な接続信頼性を向上できる。
【００３６】
尚、本実施形態においては、図１（ａ），（ｂ）に示すように、ビア対を構成する上面ビアホール４０ａ，下面ビアホール４０ｂと、上面ビアホール４０ｃ，下面ビアホール４０ｄが、それぞれ積層方向において完全に重なるように構成されている。従って、内蔵された電気素子３０と導体パターン２０（配線パターン２０ｂ及びランド２０ａ）との間の電気的な接続信頼性をより向上できる。
【００３７】
また、本実施形態においては、図１（ｂ）に示すように、複数（２つ）のビア対が電気素子３０に対して対称位置に配置されている。従って、加圧・加熱時において、電気素子３０を中心とする回転方向の応力をより低減乃至無くすことができる。
【００３８】
次に、上記構成のプリント基板１００を製造する方法の一例を、図３（ａ）〜（ｃ）に示す工程別断面図を用いて説明する。尚、図３において、（ａ）は準備工程、（ｂ）は積層工程、（ｃ）は加圧・加熱工程後を示している。
【００３９】
先ず準備工程を実施する。熱可塑性樹脂からなり、片面に導体箔を備える樹脂フィルムを準備する（本例においては樹脂フィルム１１，１２を各２枚準備する）。そして、導体箔を所望のパターンにエッチングすることにより、導体パターン２０（ランド２０ａ，配線パターン２０ｂ，ダミー配線パターン２０ｃ）を形成する。本実施形態においては、樹脂フィルム１１，１２の構成材料として厚さ５０μｍのタイプ１型ＬＣＰ（融点３２０℃）を用い、導体箔としてＣｕ箔を用いるものとする。尚、導体パターン２０は、導体箔のエッチング以外にも、印刷法やメッキ法を用いて形成することもできる。さらに、
導体パターン２０形成後、図３（ａ）に示すように、樹脂フィルム１１，１２に対して導体パターン２０（２０ａ〜２０ｃ）の裏面側から例えば炭酸ガスレーザを照射し、導体パターン２０（２０ａ〜２０ｃ）を底面とする有底孔のビアホール４０（４０ａ〜４０ｆ）を形成する。ビアホール４０（４０ａ〜４０ｆ）の形成には、炭酸ガスレーザ以外にもＵＶ−ＹＡＧレーザやエキシマレーザ等を用いることが可能である。その他にもドリル加工等により機械的にビアホールを形成することも可能であるが、導体パターン２０（２０ａ〜２０ｃ）を傷つけないように加工することが必要とされるため、レーザによる加工法を選択することが好ましい。
【００４０】
また、樹脂フィルム１３には、ビアホール４０（４０ａ〜４０ｆ）の形成時に、後述する工程において内蔵される電気素子３０の配置位置に対応して、レーザ加工により電気素子３０の外形と略同一寸法の貫通孔１３ａを形成する。このように、ビアホール４０（４０ａ〜４０ｆ）の形成と同一工程において貫通孔１３ａを形成すると、製造工程を簡素化することができる。しかしながら、貫通孔１３ａは、後述する積層工程までに形成されれば良く、ビアホール４０（４０ａ〜４０ｆ）の形成時とは別に、パンチ加工やルータ加工等により貫通孔１３ａを形成することもできる。
【００４１】
ビアホール４０（４０ａ〜４０ｆ）の形成が完了すると、各ビアホール４０（４０ａ〜４０ｆ）内に接続材料である導電性ペーストを充填する。この導電性ペーストは、スズ粒子が略３５ｗｔ％を占めるようにスズ粒子と銀粒子とを混合し、有機溶剤（例えばテルピネオール）を加えてペースト化したものである。導電性ペーストの充填には、スクリーン印刷機やディスペンサ等を適用することができる。尚、スズ粒子、銀粒子として、平均粒径が０．５〜２０μｍ、比表面積が０．１〜１．５ｍ2／ｇの範囲にあるものを用いると、層間接続信頼性を向上できる。また、導電性ペーストは、ビアホール４０（４０ａ〜４０ｆ）内に充填された後、所定時間加熱されて有機溶剤が乾燥される。以上が準備工程である。
【００４２】
準備工程が完了すると、図３（ｂ）に示す積層構成で、電気素子３０とともに各樹脂フィルム１１〜１３を積層し、積層体を形成する積層工程を実施する。このとき、貫通孔１３ａの形成された樹脂フィルム１３、及び樹脂フィルム１２の導体パターン形成面の裏面からなる空間部５０に電気素子３０が収納される。また、積層状態で、電気素子３０の電極３１，３２に対して、各電極３１，３２の上面及び下面にビア対を構成する上面ビアホール４０ａ，４０ｃ及び下面ビアホール４０ｂ，４０ｄが配置される。尚、図３（ｂ）においては、便宜上、電気素子３０及び各樹脂フィルム１１〜１３間を離間させて図示している。
【００４３】
そして、積層工程後、積層体の上下両面から図示されない熱プレス機により加圧しつつ加熱する加圧・加熱工程を実施する。このとき加熱温度は、各樹脂フィルム１１〜１３の弾性率が低下する温度（ガラス転移点乃至融点）以上とする。本実施形態においては、１〜１０ＭＰａ圧力で加圧しつつ、数十秒間、３２０℃の温度で加熱した。
【００４４】
この結果、各樹脂フィルム１１〜１３は軟化されて互いに接着し、一体化した熱可塑性樹脂１０となる。また、ビアホール４０（４０ａ〜４０ｆ）内の接続材料は、焼結して一体化した導電性組成物となるとともに、隣接する導体パターン２０（２０ａ〜２０ｃ）及び電気素子３０の電極３１，３２と拡散接合する。すなわち、ランド２０ａ間が、ビアホール４０（４０ａ，４０ｄ，４０ｅ，４０ｆ）内に充填された接続材料、及び導体パターン２０（配線パターン２０ｂ）を介して、電気素子３０と電気的に接続される。
【００４５】
このとき、本実施形態においては、電気素子３０の電極３１の上面部位に面する上面ビアホール４０ａと下面部位に面する下面ビアホール４０ｂ、及び、電気素子３０の電極３２の上面部位に面する上面ビアホール４０ｃと下面部位に面する下面ビアホール４０ｄが、積層方向において少なくとも一部が重なるビア対を構成している。従って、加圧・加熱時において、電気素子３０を中心とする回転方向の応力を低減乃至無くすように、電気素子３０の上面及び下面に対して、所定位置に上面ビアホール４０ａ，４０ｃと下面ビアホール４０ｂ，４０ｄが配置されている。従って、内蔵された電気素子３０と導体パターン２０（配線パターン２０ｂ及びランド２０ａ）との間の電気的な接続信頼性を向上できる。
【００４６】
そして、熱プレス後の冷却工程を経て、図３（ｃ）に示すように、電気素子３０を内蔵するプリント基板１００が形成される。この後、プリント基板１００のランド２０ａには、電子部品（図示せず）が実装される。
【００４７】
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されず、種々変更して実施することができる。
【００４８】
本実施形態において、プリント基板１００を構成する熱可塑性樹脂１０が、６枚の樹脂フィルム１１，１２，１３を積層して構成される例を示した。しかしながら、電気素子３０を熱可塑性樹脂１０中に配置できる枚数であれば特に限定されるものではない。
【００４９】
また、本実施の形態において、プリント基板１００を構成する各フィルム１１，１２，１３として、熱可塑性樹脂である液晶ポリマー（ＬＣＰ）を用いる例を示した。しかしながら、それ以外にも、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）６５〜３５％とポリエーテルイミド（ＰＥＩ）３５〜６５％とからなる熱可塑性樹脂フィルムを用いても良いし、ＰＥＥＫ及びＰＥＩを単独で用いても良い。更に、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、シンジオタクチック構造を有するスチレン系樹脂等を単独で用いても良いし、或いはＰＥＥＫ、ＰＥＩを含めそれぞれの内、いずれかを混合して用いても良い。要するに加熱・加圧工程において、樹脂フィルム同士の接着が可能であり、後工程であるはんだ付け等で必要な耐熱性を有する樹脂フィルムであれば好適に用いることができる。
【００５０】
また、本実施形態においては、電気素子３０の上面及び下面に面する全てのビアホール４０ａ〜４０ｄが、電気素子３０と面する他端にて導体パターン２０（配線パターン２０ｂ及びダミー配線パターン２０ｃ）に面している（充填された接続材料が導体パターン２０と接続している）例を示した。しかしながら、回路パターン上特に必要の無い部分においては、導体パターン２０のない構成としても良い。その一例を図４に示す。尚、図４は、本実施形態の変形例を示す概略断面図であり、第１実施形態に対して、ダミー配線パターン２０ｃの無い構成である。しかしながら、ビアホール４０ａ〜４０ｄが面する導体パターン２０（２０ｂ，２０ｃ）は、加圧・加熱時において、回転方向の応力が生じた際の軟化した熱可塑性樹脂１０に対する負荷となり、電気素子３０の傾き等を抑制する。従って、電気素子３０の上面及び下面に面する全てのビアホール４０ａ〜４０ｄに対して、回路パターン上必要の無いビアホール４０ｂ，４０ｃであっても、ダミー配線パターン２０ｃを設けることが好ましい。
【００５１】
また、本実施形態においては、電気素子３０の全ての電極３１，３２に、ビア対が配置される構成例を示した。しかしながら、回転方向の応力を規制できれば、全ての電極に３１，３２に、ビア対を配置する必要は無い。例えば、図５に示すように、電気素子３０の一方の電極３１にのみ上面ビアホール４０ａと下面ビアホール４０ｂからなるビア対を配置した構成においても、図２に示した上面ビアホール４０ａ側からの圧力を緩和できるので、回転方向の応力を縮小することができる。しかしながら、本実施形態に示したように、電気素子３０の全ての電極３１，３２に、ビア対が配置される構成とした方が、ビア対も複数となり、より効果的である。尚、図５は、本実施形態の変形例を示す概略断面図であり、第１実施形態に対して、上面ビアホール４０ｃ及びダミー配線パターン２０ｃの無い構成である。
【００５２】
また、本実施形態においては、ビア対を構成する上面ビアホール４０ａ，４０ｃと下面ビアホール４０ｂ，４０ｄが、積層方向において完全に一致するように設けられる例を示した。しかしながら、ビア対は、例えば図６（ａ），（ｂ）に示すように、積層方向において少なくとも一部が重なるように設けられれば良い。尚、図６（ａ），（ｂ）は、本実施形態の変形例を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は電気素子３０の上面及び下面に面するビアホール４０ａ〜４０ｄの位置関係を示す模式図である。
【００５３】
また、本実施形態においては、電気素子３０の各電極３１，３２に、ビア対を配置することにより、電気素子３０の積層方向の傾き等を規制する例を示した。しかしながら、電気素子３０の積層方向の傾き等を規制する位置としては、電気素子３０の上面及び下面であれば良く、電極３１，３２に限定されるものではない。例えば図７（ａ），（ｂ）に示すように、電極形成部位以外（例えば保護セラミック部位）に、接続材料の充填された上面ビアホール４０ｇ及び下面ビアホール４０ｈからなるビア対を配置する構成としても良い。上面ビアホール４０ｇ及び下面ビアホール４０ｈは、電気素子３０の平面方向における略中心位置に設けられており、これにより、回転方向の応力に対して電気素子３０の積層方向の傾き等を規制することができる。尚、図７（ａ），（ｂ）は、本実施形態の変形例を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は電気素子３０の上面及び下面に面するビアホール４０ａ〜４０ｄ，４０ｇ，４０ｈの位置関係を示す模式図である。
【００５４】
さらには、電気素子３０を中心とする回転方向の応力を低減乃至無くす構成としては、電気素子３０の上面及び下面に面するビアホールによるビア対に限定されるものではない。例えば、本実施形態に示す電気素子３０に対して、各電極３１，３２の下面に下面ビアホール４０ｂ，４０ｄを配置し、下面ビアホール４０ｂ，４０ｄの中間位置の上面部位に上面ビアホールを配置しても良い。
【００５５】
また、本実施形態においては、電気素子３０として、上面及び下面を含む両端部に（すなわち上面から下面にかけて）電極３１、３２が形成された素子を適用する例を示した。しかしながら、例えば片面にのみ電極の形成された電気素子３０においても、本発明を適用することができる。
【００５６】
また、本実施形態においては、電気素子３０の平面方向において、２つのビア対を対称位置に配置する例を示した。しかしながら、電気素子３０に対して、３つ以上のビア対を配置する構成の場合、電気素子３０の平面方向においてビア対を均等に分散配置すると、電気素子３０を中心とする回転方向の応力をより低減乃至無くすことができる。その一例を図８に示す。尚、図８において、符号４０ｊ，４０ｍ，４０ｐ，４０ｒ，４０ｔが上面ビアホールであり、符号４０ｋ，４０ｎ、４０ｑ，４０ｓ，４０ｕが下面ビアホールを示している。
【００５７】
また、プリント基板１００を、熱可塑性樹脂１０からなる上述したプリント基板１００の上面及び下面の少なくとも一方に、熱可塑性樹脂以外の樹脂（例えば熱硬化性樹脂やガラス布含有樹脂）を配置した構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるプリント基板の概略構成を示す図であり、（ａ）は断面図である。
【図２】図２は、従来の問題点を説明する概略断面図である。
【図３】プリント基板の製造方法の一例を示す工程別断面図であり、（ａ）は準備工程、（ｂ）は積層工程、（ｃ）は加圧・加熱工程後を示している。
【図４】本実施形態の変形例を示す概略断面図である。
【図５】本実施形態の変形例を示す概略断面図である。
【図６】本実施形態の変形例を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は電気素子の上面及び下面に面するビアホールの位置関係を示す模式図である。
【図７】本実施形態の変形例を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は電気素子の上面及び下面に面するビアホールの位置関係を示す模式図である。
【図８】本実施形態の変形例を示す電気素子の上面及び下面に面するビアホールの位置関係を示した模式図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０・・・熱可塑性樹脂
１１〜１３・・・樹脂フィルム
２０・・・導体パターン
２０ａ・・・ランド
２０ｂ・・・配線パターン
２０ｃ・・・ダミー配線パターン
３０・・・電気素子
３１，３２・・・電極
４０・・・接続材料の充填されたビアホール
４０ａ，４０ｃ・・・上面ビアホール
４０ｂ，４０ｄ・・・下面ビアホール
１００・・・プリント基板
【図１】
2006121005.tif 000003
【図２】
2006121005.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006121005.tif 000006
【図５】
2006121005.tif 000007
【図６】
2006121005.tif 000008
【図７】
2006121005.tif 000009
【図８】
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