(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体パターンが形成されたコア基板と、
前記コア基板の少なくとも一方主面に実装された電子部品と、
前記電子部品を覆うように前記コア基板の少なくとも一方主面に配置された樹脂層と、
前記樹脂層に形成され、前記導体パターンに接続された外部端子と、を備える部品内蔵基板において、
前記外部端子が形成された前記樹脂層には、前記コア基板と固着している面と反対側の面に凹部が形成されており、
前記凹部は、前記樹脂層のコア基板と固着している面と反対側の面の中央領域の少なくとも一部を含む領域に形成されており、
前記凹部は、複数形成されており、かつ前記樹脂層の周縁部側よりも中央部に近い領域になるほど凹部の数が多いことを特徴とする、部品内蔵基板。
【請求項２】
導体パターンが形成されたコア基板と、
前記コア基板の少なくとも一方主面に実装された電子部品と、
前記電子部品を覆うように前記コア基板の少なくとも一方主面に配置された樹脂層と、
前記樹脂層に形成され、前記導体パターンに接続された外部端子と、を備える部品内蔵基板において、
前記外部端子が形成された前記樹脂層には、前記コア基板と固着している面と反対側の面に凹部が形成されており、
前記凹部は、前記樹脂層のコア基板と固着している面と反対側の面の中央領域の少なくとも一部を含む領域に形成されており、
前記凹部は複数形成されており、かつ前記樹脂層の周縁部側よりも中央部に近い領域になるほど凹部の深さが深いことを特徴とする、部品内蔵基板。
【請求項３】
前記凹部は、該凹部で規定される空間が前記樹脂層の周縁部側よりも中央部に近い領域になるほど大きいことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の部品内蔵基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂にて電子部品が封止されている部品内蔵基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の部品内蔵基板として、例えば特許文献１に記載の部品内蔵基板が知られている。以下に図１４を参照しながら、特許文献１に記載の部品内蔵基板について説明する。図１４は部品内蔵基板の製造方法を示す断面図である。
【０００３】
この部品内蔵基板２００は、複数のセラミック層からなるセラミック多層基板１０１と、このセラミック多層基板１０１の下面に固着された樹脂層１０６と、セラミック多層基板１０１の上面に固着された樹脂層１１０で構成されている。
【０００４】
セラミック多層基板１０１は、複数のセラミック層を、内部電極１０２を介して積層するとともに、セラミック層を厚み方向に貫通するビア導体１０３が設けられている。セラミック多層基板１０１の表裏面には、素子実装用のパッド電極１０４が形成されており、このパッド電極１０４には回路素子１０９が実装されている。
【０００５】
セラミック多層基板１０１の下面側に実装された回路素子１０９は、前述の樹脂層１０６で覆われており、この樹脂層１０６の下面には、複数の外部端子電極１０７が形成されている。この外部端子電極１０７と、セラミック多層基板１０１の下面に形成された接続電極１０５は、樹脂層１０６を厚み方向に貫通するビア導体１０８を介して導通している。（図１４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開２００５−０７１７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この部品内蔵基板２００を別のマザー基板に実装して使用する際、例えば落下等の衝撃によりマザー基板が変形すると、マザー基板から外部端子電極１０７を通じて部品内蔵基板２００に応力が伝わる。部品内蔵基板２００に伝わった応力は逃げ場がないため、樹脂層１０６の下面に形成された外部端子電極１０７に応力が集中し、外部端子電極１０７とマザー基板間の接続不良を引き起こす可能性がある。
【０００８】
本発明はこれらの状況を鑑み、マザー基板に接続する側の樹脂層に凹部を形成し、外部端子電極への応力集中を緩和することで、マザー基板との接続性に優れた部品内蔵基板を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る部品内蔵基板は、導体パターンが形成されたコア基板と、前記コア基板の少なくとも一方主面に実装された電子部品と、前記電子部品を覆うように前記コア基板の少なくとも一方主面に配置された樹脂層と、前記樹脂層に形成され、前記導体パターンに接続された外部端子と、を備える部品内蔵基板において、前記外部端子が形成された前記樹脂層には、前記コア基板と固着している面と反対側の面に凹部が形成されており、前記凹部は、前記樹脂層のコア基板と固着している面と反対側の面の中央領域の少なくとも一部を含む領域に形成されており、前記凹部は、複数形成されており、かつ前記樹脂層の周縁部側よりも中央部に近い領域になるほど凹部の数が多いことを特徴としている。
また、本発明に係る部品内蔵基板は、導体パターンが形成されたコア基板と、前記コア基板の少なくとも一方主面に実装された電子部品と、前記電子部品を覆うように前記コア基板の少なくとも一方主面に配置された樹脂層と、前記樹脂層に形成され、前記導体パターンに接続された外部端子と、を備える部品内蔵基板において、前記外部端子が形成された前記樹脂層には、前記コア基板と固着している面と反対側の面に凹部が形成されており、前記凹部は、前記樹脂層のコア基板と固着している面と反対側の面の中央領域の少なくとも一部を含む領域に形成されており、前記凹部は複数形成されており、かつ前記樹脂層の周縁部側よりも中央部に近い領域になるほど凹部の深さが深いことを特徴としている。
【００１０】
部品内蔵基板をマザー基板に実装して使用する際、落下等の衝撃によりマザー基板が変形し、それによって発生した応力が部品内蔵基板に伝わっても、樹脂層に凹部が形成されているため部品内蔵基板が撓みやすくなり、応力を分散させることが可能となる。その結果、マザー基板と部品内蔵基板を繋いでいる外部端子にかかる応力が小さくなり、マザー基板と部品内蔵基板間の接続性が向上する。
【００１３】
また、本発明に係る部品内蔵基板は、好ましくは、前記凹部は、該凹部で規定される空間が前記樹脂層の周縁部側よりも中央部に近い領域になるほど大きくなるようにしたものである。
【００１４】
この場合、部品内蔵基板に伝わる応力をさらに分散させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、部品内蔵基板をマザー基板に実装して使用する際、落下等の衝撃によりマザー基板が変形し、それによって発生した応力が部品内蔵基板に伝わっても、樹脂層に凹部が形成されているため部品内蔵基板が撓みやすくなり、応力を分散させることが可能となる。その結果、マザー基板と部品内蔵基板を繋いでいる外部端子にかかる応力が小さくなり、マザー基板と部品内蔵基板間の接続性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施形態に係る部品内蔵基板の断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る部品内蔵基板の裏面図である。
【図３】第１の実施形態に係る部品内蔵基板の製造工程を示す断面図である。
【図４】図３に続く製造工程を示す断面図である。
【図５】図４に続く製造工程を示す断面図である。
【図６】第１の実施形態の変形例に係る部品内蔵基板の断面図である。
【図７】第１の実施形態の変形例に係る部品内蔵基板の裏面図である。
【図８】第２の実施形態に係る部品内蔵基板の断面図である。
【図９】第２の実施形態に係る部品内蔵基板の裏面図である。
【図１０】第２の実施形態の第１の変形例に係る部品内蔵基板の断面図である。
【図１１】第２の実施形態の第１の変形例に係る部品内蔵基板の裏面図である。
【図１２】第２の実施形態の第２の変形例に係る部品内蔵基板の断面図である。
【図１３】第２の実施形態の第２の変形例に係る部品内蔵基板の裏面図である。
【図１４】従来の部品内蔵基板の断面状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施形態に係る部品内蔵基板について、図１〜図１３を参照して説明する。なお、図１〜図２、図６〜図１３は、単一の部品内蔵基板を図示している。図３〜図５は、親基板状態のものの一部を示した図である。
【００２２】
（第１の実施形態）
第１の実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
【００２３】
部品内蔵基板２０は、コア基板６と、コア基板６の表裏面に配置された樹脂層９及び樹脂層１２を備えて構成されている。
【００２４】
コア基板６は、内部電極２やビア導体３が形成された複数のセラミックグリーンシート１が積層されて構成されている。コア基板６の表裏面には、後述のＩＣ７やコンデンサ１０を実装するための複数のパッド電極５が形成されている。このパッド電極５は、内部導体２と適宜接続している。
【００２５】
なお、ここではセラミック多層基板からなるコア基板６を例示したが、コア基板６にはガラスエポキシやポリマー材料を用いた樹脂多層基板を使用しても構わない。また、アルミナなどのセラミック、樹脂あるいはガラスなどからなる単層基板を使用しても構わない。
【００２６】
コア基板６の表面に配置された樹脂層９には、ＩＣ７が埋設されている。ＩＣ７は、バンプ８によってパッド電極５に接続されている。
【００２７】
コア基板６の裏面に配置された樹脂層１２には、コンデンサ１０が埋設されている。コンデンサ１０は、はんだによりパッド電極５に接続されている。（図面では、はんだを省略）。
【００２８】
コア基板６の裏面に形成されたパッド電極５には、コンデンサ１０の他に外部端子１１も接続されている。外部端子１１は、その大部分を樹脂層１２で覆われているが、外部端子１１の先端部分は樹脂で覆われておらず、樹脂層１２から露出している。部品内蔵基板２０をマザー基板に実装する際、この外部端子１１がマザー基板と接続することになる。
【００２９】
なお、外部端子１１の先端部分は、その露出面にＡｕなどのメッキ膜を形成したり、樹脂層１２の表面に形成した端子電極と接続しても構わない。
【００３０】
樹脂層１２は、コア基板６と固着している面とは反対側の面に凹部１６が形成されている。この凹部１６は、樹脂層１２の中央部を含んだ領域で、かつ外部端子１１より内側に形成されている。そして、凹部１６は、樹脂層１２の中央部に近い領域になるほど空間が大きくなっている。この空間とは、凹部が形成されていない状態での樹脂層１２の表面と、凹部の底面で囲まれた領域である。つまり、樹脂層１２の中央部に近い領域になるほど樹脂層１２の厚みが薄く、樹脂層１２の周縁部側に近くなるほど樹脂層１２の厚みが厚くなっている。
【００３１】
部品内蔵基板２０をマザー基板に実装して使用する際、落下等の衝撃によりマザー基板が変形し、それによって発生した応力が部品内蔵基板２０に伝わっても、樹脂層１２に凹部１６が形成されているため、部品内蔵基板２０が撓みやすくなる。すると、マザー基板から部品内蔵基板２０に伝わってきた応力を分散させることが可能となる。その結果、マザー基板と接続している外部端子１１に係る応力が小さくなり、マザー基板と外部端子１１の接合性が向上する。（図１）。
【００３２】
部品内蔵基板２０を裏面から見ると、樹脂層１２の中央部に円形状の凹部１６が形成されており、凹部１６の周囲に外部端子１１が形成されている。（図２）。
【００３３】
次に、第１の実施形態に係る部品内蔵基板２０の製造工程を、図３〜図５を参照して説明する。
【００３４】
まず、表面に内部電極２、パッド電極５やビア導体３が形成されたセラミックグリーンシート１を用意する。このセラミックグリーンシート１を所定枚数積層し、圧着して積層体４を形成し、焼成する。
【００３５】
次に、後の工程でＩＣ７やコンデンサ１０を実装するために形成した積層体４の表面及び裏面のパッド電極５に、Ｎｉ／Ａｕなどのメッキ膜を形成する。これにより、積層体４はコア基板６となる。
【００３６】
次に、コア基板６の表面に形成されたパッド電極５に、ＩＣ７をはんだやＡｕなどのバンプ８で接合する。
【００３７】
なお、コア基板６は、セラミックではなく樹脂を用いてもよい。また、多層基板ではなく、単層基板とすることも可能である。（図３（ａ））。
【００３８】
次に、コア基板６の表面に実装されたＩＣ７を覆うよう、熱硬化性の液状エポキシ樹脂を塗布する。液状エポキシ樹脂には、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2など無機フィラーが混合されている。その後、１５０℃で２時間程度、熱硬化させる。これにより、樹脂層９が形成される。なお、ここでは熱硬化性樹脂を例示したが、熱可塑性樹脂を用いることも可能である。また、エポキシ樹脂以外にも、フェノール樹脂、シアネート樹脂などを用いてもよい。
【００３９】
次に、コア基板６の裏面に形成されたパッド電極５に、コンデンサ１０をはんだ接合する。同様に、ピン端子等の外部端子１１をパッド電極５にはんだ接合する。なお、ピン端子は金属製でもよく、また、樹脂などの絶縁性部材の表面に金属膜を形成したものでもよい。（図３（ｂ））。
【００４０】
次に、熱硬化性の液状エポキシ樹脂１４が入った槽１３を用意する。液状エポキシ樹脂１４には、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2など無機フィラーが混合されている。なお、ここでは熱硬化性樹脂を例示したが、熱可塑性樹脂を用いることも可能である。また、エポキシ樹脂以外にも、フェノール樹脂、シアネート樹脂などを用いてもよい。槽１３は、樹脂層１２に凹部が形成されるよう、底が山型に盛り上がっている。（図４（ｃ））。
【００４１】
次に、コア基板６の表面にＰＥＴフィルム１５を配置する。次に、コア基板６を槽１３に入れ、コア基板６の裏面に実装されたコンデンサ１０と外部端子１１を、槽１３に入った液状エポキシ樹脂１４に浸漬させる。そして、１５０℃で２時間程度、加熱、加圧しながら熱硬化させる。これにより、液状エポキシ樹脂１４は、樹脂層１２となり、コンデンサ１０と外部端子１１が埋設された状態となる。（図４（ｄ））。
【００４２】
次に、槽１３から熱硬化により樹脂層１２が固着したコア基板６を取り出す。外部端子１１の表面を樹脂層１２が覆っている場合は、樹脂層１２の表面を研磨し、外部端子１１の先端部分を樹脂層１２から露出させる。熱硬化された樹脂層１２には、コア基板６と固着している面とは反対側の面に、凹部１６が形成されている。（図５（ｅ））。
【００４３】
なお、この後、ブレーク法やダイサーによるカット法等で個片に分割することで、単一の部品内蔵基板となる。
【００４４】
（第１の実施形態の変形例）
次に、第１の実施形態の変形例について、図６及び図７を参照して説明する。ここでは第１の実施形態で説明した部品内蔵基板２０との相違点のみ説明する。
【００４５】
部品内蔵基板３０は、部品内蔵基板２０と同様、コア基板６と、コア基板６の表裏面に配置された樹脂層９及び樹脂層１２を備えて構成されている。
【００４６】
部品内蔵基板３０の裏面に配置されている樹脂層１２は、コア基板６と固着している面とは反対側の面に凹部１６Ａが形成されている。この凹部１６Ａは、樹脂層１２の中央部を含んだ領域で、かつ外部端子１１より内側に形成されている。凹部１６Ａの底は均等に平になっており、凹部１６Ａの深さはどの部分も同じである。つまり、凹部１６Ａが形成されている部分の樹脂層１２の厚みは均等である。
【００４７】
部品内蔵基板３０の製造方法は、部品内蔵基板２０の製造方法と同じである。ただし、槽の底部分の形状は、所望の凹部１６Ａの形状、つまり凹部の底が均等に平となるように盛り上げておく必要がある。（図６）。
【００４８】
部品内蔵基板３０を裏面から見ると、樹脂層１２の中央部に円形状の凹部１６Ａが形成されており、凹部１６Ａの周囲に外部端子１１が形成されている。（図７）。
【００４９】
なお、部品内蔵基板３０を裏面から見た場合、凹部１６Ａの形状は、円形に限定されるものではなく、四角形や楕円形など、どのような形状でも構わない。
【００５０】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について、図８及び図９を参照して説明する。ここでは第１の実施形態で説明した部品内蔵基板２０との相違点のみ説明する。
【００５１】
部品内蔵基板４０は、部品内蔵基板２０と同様、コア基板６と、コア基板６の表裏面に配置された樹脂層９及び樹脂層１２を備えて構成されている。
【００５２】
部品内蔵基板４０の裏面に配置されている樹脂層１２は、コア基板６と固着している面とは反対側の面に凹部１７が形成されている。凹部１７は、小孔形状で、樹脂層１２の中央部に近い領域になるほど凹部１７の数が多くなっている。つまり、樹脂層１２の中央部に近い領域になるほど樹脂層１２の樹脂量は少なくなり、樹脂層１２の周縁部側に近くなるほど樹脂層１２の樹脂量は多くなっている。
【００５３】
樹脂層１２の中央部に近い領域になるほど凹部１７の数が多くなっているため、マザー基板から応力が伝わってきたとき、部品内蔵基板４０が撓みやすくなる。すると、部品内蔵基板４０に伝わってきた応力を分散させることが可能となる。その結果、マザー基板と接続している外部端子１１に係る応力が小さくなり、マザー基板と外部端子１１の接合強度の向上が可能となる。
【００５４】
次に、第２の実施形態に係る部品内蔵基板４０の製造工程を説明する。ここでは第１の実施形態で説明した部品内蔵基板２０の製造工程との相違点のみ説明する。
【００５５】
第１の実施形態に係る部品内蔵基板２０の樹脂層１２は、図４（ｄ）に示すように、槽１３に入った液状エポキシ樹脂１４の中にコア基板６に実装されたコンデンサ１０及び外部端子１１を浸漬させ、熱硬化させるというものである。一方、第２の実施形態に係る部品内蔵基板４０の樹脂層１２は、樹脂層９と同様、熱硬化性の液状エポキシ樹脂を塗布し、熱硬化させて形成する。
【００５６】
樹脂層１２の形成後、樹脂層１２をレーザーで削り、凹部１７を形成する。凹部１７は、樹脂層１２の中央部に近い領域になるほど間隔が狭く配置されている。つまり、樹脂層１２の中央部に近い領域になるほど凹部１７の数が多く、応力が分散しやすい構造となっている。（図８）。
【００５７】
部品内蔵基板４０を裏面から見ると、樹脂層１２に円形状の凹部１７が複数形成されており、凹部１７の周囲に外部端子１１が形成されている。樹脂層１２の中央部に近い領域になるほど凹部１７の間隔が狭く、樹脂層１２の周縁部側に近くなるほど凹部１７の間隔が広くなっている。（図９）。
【００５８】
（第２の実施形態の変形例１）
次に、第２の実施形態の変形例１について、図１０及び図１１を参照して説明する。ここでは第２の実施形態で説明した部品内蔵基板４０との相違点のみ説明する。
【００５９】
部品内蔵基板５０は、部品内蔵基板４０と同様、コア基板６と、コア基板６の表裏面に配置された樹脂層９及び樹脂層１２を備えて構成されている。
【００６０】
部品内蔵基板５０の裏面に配置されている樹脂層１２は、コア基板６と固着している面とは反対側の面に凹部１７Ａが形成されている。凹部１７Ａは、小孔形状で、ほぼ均等な間隔で形成されている。樹脂層１２の中央部に近い領域になるほど凹部１７Ａの深さは深くなっており、応力が分散されやすい構造となっている。
【００６１】
なお、部品内蔵基板５０の製造方法は、第２の実施形態で説明した部品内蔵基板４０の製造方法と同じである。凹部１７Ａの間隔や深さは適宜調整する。（図１０）。
【００６２】
なお、樹脂層１２の中央部に近い領域になるほど、凹部１７Ａの数を増やしてもよい。
【００６３】
部品内蔵基板５０を裏面から見ると、樹脂層１２に円形状の凹部１７Ａが複数形成されており、複数の凹部１７Ａの周囲に外部端子１１が形成されている。凹部１７Ａはほぼ均等な間隔で形成されている。（図１１）。
【００６４】
（第２の実施形態の変形例２）
次に、第２の実施形態の変形例２について、図１２及び図１３を参照して説明する。ここでは第２の実施形態で説明した部品内蔵基板４０との相違点のみ説明する。
【００６５】
部品内蔵基板６０は、部品内蔵基板４０と同様、コア基板６と、コア基板６の表裏面に配置された樹脂層９及び樹脂層１２を備えて構成されている。
【００６６】
部品内蔵基板６０の裏面に配置されている樹脂層１２は、コア基板６と固着している面とは反対側の面に凹部１７Ｂが形成されている。樹脂層１２の中央部に近い領域に形成された凹部１７Ｂは、入口が広く、底に近くなるほど狭い構造となっている。樹脂層１２の周縁部側に近い領域に形成された凹部１７Ｂは、小孔形状となっている。樹脂層１２の中央部に近い領域に形成された凹部１７Ｂの空間が大きくなっているため、応力が分散されやすい。
【００６７】
なお、部品内蔵基板６０の製造方法は、第２の実施形態で説明した部品内蔵基板４０の製造方法と同じである。レーザーで樹脂層１２を削る際は、所望の凹部１７Ｂの形状となるよう適宜調整する。（図１２）。
【００６８】
部品内蔵基板６０を裏面から見ると、樹脂層１２に円形状の凹部１７Ｂが複数形成されており、複数の凹部１７Ｂの周囲に外部端子１１が形成されている。樹脂層１２の中央部に近い領域になるほど凹部１７Ｂの面積は大きくなり、樹脂層１２の周縁部側に近くなるほど凹部１７Ｂの面積は小さくなる。凹部１７Ｂはほぼ均等な間隔で形成されている。（図１３）。
【００６９】
なお、凹部の形成は、前述の方法以外に、ダイサーを使用しても構わない。その場合、外部端子１１の間を通り、樹脂層１２の端から端まで溝が形成されることになる。
【００７０】
また、外部端子１１は、樹脂層１２に形成したビアホールに、ＡｇやＣｕなどの導電性ペーストを充填して形成したビア電極でも構わない。
【符号の説明】
【００７１】
１：セラミックグリーンシート
２：内部電極
３：ビア導体
４：積層体
５：パッド電極
６：コア基板
７：ＩＣ
８：バンプ
９：樹脂層
１０：コンデンサ
１１：外部端子
１２：樹脂層
１３：槽
１４：液状エポキシ樹脂
１５：ＰＥＴフィルム
１６、１６Ａ、１７、１７Ａ、１７Ｂ：凹部
２０、３０、４０、５０、６０、２００：部品内蔵基板
１０１：セラミック多層基板
１０２：内部電極
１０３：ビア導体
１０４：パッド電極
１０５：接続電極
１０６：樹脂層
１０７：外部端子電極
１０８：ビア導体
１０９：回路素子
１１０：樹脂層
【図１】
0005817388.tif 000002
【図２】
0005817388.tif 000003
【図３】
0005817388.tif 000004
【図４】
0005817388.tif 000005
【図５】
0005817388.tif 000006
【図６】
0005817388.tif 000007
【図７】
0005817388.tif 000008
【図８】
0005817388.tif 000009
【図９】
0005817388.tif 000010
【図１０】
0005817388.tif 000011
【図１１】
0005817388.tif 000012
【図１２】
0005817388.tif 000013
【図１３】
0005817388.tif 000014
【図１４】
0005817388.tif 000015