(57)【要約】【課題】基板の小型化を図った積層構造基板及び回路モジュールを提供する。【解決手段】上部基板１００を構成するコア材１０２の側面に、該コア材１０２の上面から下面へ延在するスルーホールビア端子１１４が形成され、下部基板１５０を構成するコア材１５２の下面にランド１５８が形成され、下部基板１５０の上部に上部基板１００が積層される。このような構成により、積層構造基板２００及び２５０の側面において接続端子を２段に形成することができるとともに、上段の接続端子であるスルーホールビア端子１１４と下段の接続端子であるランド１５８との絶縁を確保することができ、多数の接続端子が必要となる場合においても、基板の小型化を図ることが可能となる。【選択図】        図８
2004356335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のコア材と、
前記第１のコア材の側面に、該第１のコア材の上面から下面へ延在する第１の接続端子と、
第２のコア材と、
前記第２のコア材の下面に形成される第２の接続端子と、
を備え、前記第２のコア材の上部に前記第１のコア材を積層して構成される積層構造基板。
【請求項２】
請求項１に記載の積層構造基板において、
前記第１のコア材の下面の面積が前記第２のコア材の上面の面積より大きい積層構造基板。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の積層構造基板において、
前記第１及び第２のコア材の間に、１又は複数のコア材が積層されている積層構造基板。
【請求項４】
第１のコア材と、前記第１のコア材の側面に、該第１のコア材の上面から下面へかけて延在する第１の接続端子と、第２のコア材と、前記第２のコア材の下面に形成される第２の接続端子とを有し、前記第２のコア材の上面に前記第１のコア材を積層して構成される積層構造基板と、
孔と、該孔に形成される第３及び第４の接続端子とを有する親基板と、
を備え、前記孔に積層構造基板を嵌合し、前記第１の接続端子と前記第３の接続端子とを接続し、前記第２の接続端子と前記第４の接続端子とを接続して構成される回路モジュール。
【請求項５】
請求項４に記載の回路モジュールにおいて、
前記第１のコア材の下面の面積が前記親基板の孔の面積よりも大きく、前記第２のコア材の上面の面積が前記親基板の孔の面積よりも小さい回路モジュール。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の回路モジュールにおいて、
前記第１及び第２のコア材の間に、１又は複数のコア材が積層されている回路モジュール。
【請求項７】
請求項４乃至６の何れかに記載の回路モジュールにおいて、
前記親基板は、第３のコア材と、該第３のコア材の下部に積層される第４のコア材とにより構成される回路モジュール。
【請求項８】
請求項７に記載の回路モジュールにおいて、
前記第３の接続端子は、前記第３のコア材の上面における前記孔の外縁部分に形成され、前記第４の接続端子は、前記孔における前記第４のコア材の上面から下面にかけて延在する回路モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の基板を積層した構造を有する積層構造基板と、当該積層構造基板を用いた回路モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子回路が形成された比較的小規模なプリント基板（以下、「子基板」と称する）を、同様に電子回路が形成された比較的大規模なプリント基板（以下、「親基板」と称する）に、コネクタ等の接続治具を使用せずに実装する方法として、子基板の側面に半円状のスルーホールビア端子（例えば、特許文献１参照）を形成し、このスルーホールビア端子と、親基板上の端子とをはんだ等により接続する方法が知られている。
【０００３】
図１は従来の子基板の上面図、図２は図１のＡ−Ａ´線断面図である。これらの図に示すように、子基板５００は、絶縁層であるコア材５０２の上面及び下面に回路の形成領域である導体層５０４及び５０６が形成され、コア材５０２の上面及び下面の外縁部に半円状のパターンであるランド５０８及び５１０が形成される。更に、これら半円状のランド５０８及び５１０の形成領域には、コア材５０２の上面から下面へ延在する半円状のスルーホール５１２が形成される。このスルーホール５１２の内面はメッキ処理され、ランド５０８及び５１０とスルーホール５１２とにより、スルーホールビア端子５１４が形成される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−１２４３６６号公報（図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した半円状のスルーホールビア端子５１４は、基板外形の加工時に、基板の切断部分に沿って形成された円形状のスルーホールビアを半分に切断することにより形成される。このため、図３に示すように、現状では加工精度上、スルーホール５１２の直径は０．６ｍｍ程度が微細化の限界である。また、ランド５０８及び５１０の幅（ランド幅）を０．１ｍｍ程度、隣接するランド間の距離を０．２ｍｍ程度確保する場合には、隣接するスルーホールビア端子５１４間の距離は１ｍｍ程度必要となる。
【０００６】
このように、隣接するスルーホールビア端子５１４間の距離の短縮化に制限があると、子基板５００に入出力信号線が多数存在し、これに伴ってスルーホールビア端子５１４が多数必要になる場合には、子基板５００の小型化の弊害となり、親基板における子基板５００の占有面積が増加するという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、上記の問題を解決するものであり、基板の小型化を図った積層構造基板及び回路モジュールを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は請求項１に記載されるように、第１のコア材と、前記第１のコア材の側面に、該第１のコア材の上面から下面へ延在する第１の接続端子と、第２のコア材と、前記第２のコア材の下面に形成される第２の接続端子とを備え、前記第２のコア材の上部に前記第１のコア材を積層して構成される積層構造基板である。
【０００９】
また、本発明は請求項２に記載されるように、請求項１に記載の積層構造基板において、前記第１のコア材の下面の面積が前記第２のコア材の上面の面積より大きくなるように構成される。
【００１０】
また、本発明は請求項３に記載されるように、請求項１又は２に記載の積層構造基板において、前記第１及び第２のコア材の間に、１又は複数のコア材が積層されるように構成される。
【００１１】
また、本発明は請求項４に記載されるように、第１のコア材と、前記第１のコア材の側面に、該第１のコア材の上面から下面へかけて延在する第１の接続端子と、第２のコア材と、前記第２のコア材の下面に形成される第２の接続端子とを有し、前記第２のコア材の上面に前記第１のコア材を積層して構成される積層構造基板と、孔と、該孔に形成される第３及び第４の接続端子とを有する親基板とを備え、前記孔に積層構造基板を嵌合し、前記第１の接続端子と前記第３の接続端子とを接続し、前記第２の接続端子と前記第４の接続端子とを接続して構成される回路モジュールである。
【００１２】
また、本発明は請求項５に記載されるように、請求項４に記載の回路モジュールにおいて、前記第１のコア材の下面の面積が前記親基板の孔の面積よりも大きく、前記第２のコア材の上面の面積が前記親基板の孔の面積よりも小さくなるように構成される。
【００１３】
また、本発明は請求項６に記載されるように、請求項４又は５に記載の回路モジュールにおいて、前記第１及び第２のコア材の間に、１又は複数のコア材が積層されるように構成される。
【００１４】
また、本発明は請求項７に記載されるように、請求項４乃至６の何れかに記載の回路モジュールにおいて、前記親基板は、第３のコア材と、該第３のコア材の下部に積層される第４のコア材とにより構成される。
【００１５】
また、本発明は請求項８に記載されるように、請求項７に記載の回路モジュールにおいて、前記第３の接続端子は、前記第３のコア材の上面における前記孔の外縁部分に形成され、前記第４の接続端子は、前記孔における前記第４のコア材の上面から下面にかけて延在するように形成される。
【００１６】
本発明によれば、第１のコア材の側面に、該第１のコア材の上面から下面へ延在する第１の接続端子が形成され、第２のコア材の下面に第２の接続端子が形成され、第２のコア材の上部に第１のコア材を積層することにより積層構造基板が構成される。このような構成により、基板側面において接続端子を２段に形成することができるとともに、上段の接続端子と下段の接続端子との絶縁を確保することができ、多数の接続端子が必要となる場合において、基板の小型化を図り、当該基板の親基板における占有面積を減少させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本実施形態の子基板としての積層構造基板は、上部基板と下部基板とを積層した構造を有する。以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
図４は、本実施形態の積層構造基板を構成する上部基板の上面図であり、図５は、図４のＡ−Ａ´線断面図である。これらの図に示すように、上部基板１００は、コア材１０２、導体層１０４、１０６、ランド１０８、１１０及びスルーホール１１２により構成される。
【００１９】
コア材１０２は、例えば樹脂、セラミック等の絶縁層である。このコア材１０２の上面には、回路の形成領域である導体層１０４が形成される。一方、コア材１０２の下面には、回路の形成領域である導体層１０６が形成される。なお、コア材１０２の下面に形成される導体層１０６には、必ずしも回路が形成される必要はない。
【００２０】
更に、コア材１０２の上面における対向する２辺の外縁部には半円状のパターンである複数のランド１０８が形成される。一方、コア材１０２の下面における対向する２辺の外縁部には半円状のパターンである複数のランド１１０が形成される。これら半円状のランド１０８及び１１０の形成領域には、コア材１０２の上面から下面へ延在する半円状のスルーホール１１２が形成される。このスルーホール１１２は、ランド１０８及び１１０と同じ中心を有し、これらランド１０８及び１１０よりも若干小さい半径を有する。このため、スルーホール１１２の周辺には弧状のランド１０８及び１１０が残されることになる。また、スルーホール１１２の内面はメッキ処理され、ランド１０８及び１１０とスルーホール１１２とにより、外部接続端子であるスルーホールビア端子１１４が形成される。
【００２１】
図６は、本実施形態の積層構造基板を構成する下部基板の下面図であり、図７は、図６のＢ−Ｂ´線断面図である。これらの図に示すように、下部基板１５０は、コア材１５２、導体層１５４、１５６及びランド１５８により構成される。
【００２２】
コア材１５２は、上部基板１００を構成するコア材１０２と同様、例えば樹脂、セラミック等の絶縁層である。このコア材１５２の上面の面積は、上部基板１００を構成するコア材１０２の下面の面積よりも小さくなるように形成されている。また、コア材１５２の上面には、回路の形成領域である導体層１５４が形成される。一方、コア材１５２の下面には、回路の形成領域である導体層１５６が形成される。なお、コア材１５２の上面に形成される導体層１５４には、必ずしも回路が形成される必要はない。更に、コア材１５２の下面における対向する２辺の外縁部にはパターンである複数のランド１５８が形成される。
【００２３】
図８は、本実施形態の第１の積層構造基板の断面図である。同図に示す積層構造基板２００は、図４及び図５に示した上部基板１００の下部に、図６及び図７に示した下部基板１５０を、プリプレグ１８０を介して積層することにより構成される。プリプレグ１８０は、例えばガラス織布に熱硬化性樹脂を含侵させることによって形成されるものであり、上部基板１００と下部基板１５０とを接着させるとともに、これら上部基板１００と下部基板１５０とを絶縁する役割を果たす。
【００２４】
上述したように、下部基板１５０を構成するコア材１５２の上面の面積は、上部基板１００を構成するコア材１０２の下面の面積よりも小さくなるように形成されている。このため、積層構造基板２００は、上部の面積が下部の面積よりも大きく、段差を有する構造となる。
【００２５】
ところで、積層構造基板は、上部基板と下部基板との間に、更に別のコア材を介在させる構造でも良い。図９は、本実施形態の第２の積層構造基板の段面図である。同図に示す積層構造基板２５０は、図４及び図５に示した上部基板１００の下部に図６及び図７に示した下部基板１５０を、プリプレグ１８０及びコア材１９０を介して積層することにより構成される。プリプレグ１８０は、コア材１９０の上面及び下面に形成され、上部基板１００とコア材１９０とを接着させるとともに、下部基板１５０とコア材１９０とを接着させる。また、プリプレグ１８０及びコア材１９０は、上部基板１００と下部基板１５０とを絶縁する役割を果たす。
【００２６】
コア材１９０の上面は、上部基板１００を構成するコア材１０２の下面の面積よりも小さく、下面は、下部基板１５０を構成するコア材１５２の上面と同一の面積を有するように形成されている。このため、積層構造基板２５０は、図８に示した積層構造基板２００と同様、上部の面積が下部の面積よりも大きく、段差を有する構造となる。
【００２７】
なお、コア材１９０は、必ずしも１枚である必要はなく、複数枚のコア材を積層させたものであってもよい。
【００２８】
上述した積層構造基板２００及び２５０は、親基板に実装されることにより、当該親基板とともに回路モジュールを構成する。
【００２９】
図１０は、本実施形態の第１の親基板の断面図である。同図に示すように、親基板３００は、コア材３０２、導体層３０４、３０６、ランド３０８、支持部材３１０、コア材３１２、導体層３１４、３１６、ランド３１８、３２０，スルーホール３２２及びプリプレグ３３０により構成される。
【００３０】
コア材３０２は、例えば樹脂、セラミック等の絶縁層である。このコア材３０２の上面には、回路の形成領域である導体層３０４が形成される。一方、コア材３０２の下面には、回路の形成領域である導体層３０６が形成される。なお、コア材３０２の下面に形成される導体層３０６には、必ずしも回路が形成される必要はない。これらコア材３０２、導体層３０４及び３０６により上部基板が構成される。
【００３１】
コア材３１２は、上部基板を構成するコア材３０２と同様、例えば樹脂、セラミック等の絶縁層である。このコア材３１２の下面には、回路の形成領域である導体層３１４が形成される。一方、コア材３１２の上面には、回路の形成領域である導体層３１６が形成される。なお、コア材３１２の上面に形成される導体層３１６には、必ずしも回路が形成される必要はない。これらコア材３１２、導体層３１４及び３１６により下部基板が構成される。
【００３２】
コア材３０２、導体層３０４及び３０６により構成される上部基板の下部には、プリプレグ３３０を介して、コア材３１２、導体層３１４及び３１６により構成される下部基板が積層される。プリプレグ３３０は、例えば高分子材料とフェライト材料とを混合、撹拌し、硬化させることによって形成されるものであり、上部基板と下部基板とを接着させるとともに、これら上部基板と下部基板とを絶縁する役割を果たす。
【００３３】
親基板３００には、上部基板、プリプレグ３３０及び下部基板を貫通する孔３４０が形成される。更に、上部基板及びプリプレグ３３０における孔３４０の周囲には支持部材３１０が形成される。支持部材３１０が形成された後の孔３４０は、上方の開口部の面積が、図８に示した積層構造基板２００や図９に示した積層構造基板２５０における上部基板１００の下面の面積より小さく、下部基板１５０の上面及び下面の面積よりも大きくなるように形成される。
【００３４】
また、上部基板を構成するコア材３０２の上面における孔３４０の周囲にはパターンである複数のランド３０８が形成される。一方、下部基板を構成するコア材３１２の下面における孔３４０の周囲には半円状のパターンである複数のランド３１８が形成される。また、下部基板を構成するコア材３１２の上面における孔３４０の周囲には半円状のパターンである複数のランド３２０が形成される。これら半円状のランド３１８及び３２０の形成領域には、コア材３１２の上面から下面へ延在する半円状のスルーホール３２２が形成される。このスルーホール３１２は、ランド３１８及び３２０と同じ中心を有し、これらランド３１８及び３２０よりも若干小さい半径を有する。このため、スルーホール３２２の周辺には弧状のランド３１８及び３２０が残されることになる。また、スルーホール３２２の内面はメッキ処理され、ランド３１８及び３２０とスルーホール３２２とにより、外部接続端子であるスルーホールビア端子３２４が形成される。
【００３５】
図１１は、本実施形態における第１の回路モジュールの構成例を示す図である。同図に示す回路モジュール４００は、図１０に示した親基板３００の孔３４０に、図８に示した積層構造基板２００を嵌合することにより構成される。上述したように、親基板３００において、支持部材３１０が形成された後の孔３４０は、上方の開口部の面積が、図８に示した積層構造基板２００における上部基板１００の下面の面積より小さく、下部基板１５０の上面及び下面の面積よりも大きくなるように形成されている。このため、積層構造基板２００における上部基板１００の下面は支持部材３１０によって支持され、積層構造基板２００が親基板３００の孔３４０から抜け落ちることが防止される一方、積層構造基板２００における下部基板１５０を親基板３００の孔３４０に納めることができる。
【００３６】
なお、図１１では、図１０に示した親基板３００の孔３４０に、図８に示した積層構造基板２００を嵌合することにより回路モジュール４００が構成されたが、図１０に示した親基板３００の孔３４０に、図９に示した積層構造基板２５０を嵌合することによっても、同様に回路モジュールを構成することができる。
【００３７】
また、積層構造基板２００の上部基板１００におけるスルーホールビア端子１１４と、親基板３００の上部基板におけるランド３０８とは、はんだ３２６により接続される。同様に、積層構造基板２００の下部基板１５０におけるランド１１８と、親基板３００の下部基板におけるスルーホールビア端子３２４とは、はんだ３２８により接続される。
【００３８】
ところで、親基板は、上部基板と下部基板との間に、更に別のコア材を介在させる構造でも良い。図１２は、本実施形態の第２の親基板の断面図である。同図に示す親基板３５０は、コア材３０２、導体層３０４及び３０６により構成される上部基板と、コア材３１２、導体層３１４及び３１６により構成される下部基板との間に、プリプレグ３３０及びコア材３３２を介在させて積層することにより構成される。プリプレグ３３０は、コア材３３２の上面及び下面に形成され、上部基板とコア材３３２とを接着させるとともに、下部基板とコア材３３２とを接着させる。また、プリプレグ３３０及びコア材３３２は、親基板３５０における上部基板と下部基板とを絶縁する役割を果たす。なお、コア材３３２は、必ずしも１枚である必要はなく、複数枚のコア材を積層させたものであってもよい。
【００３９】
支持部材３１０が形成された後の孔３４０は、上方の開口部の面積が、図８に示した積層構造基板２００や図９に示した積層構造基板２５０における上部基板１００の下面の面積より小さく、下部基板１５０の上面及び下面の面積よりも大きくなるように形成される。
【００４０】
図１３は、本実施形態における第２の回路モジュールの構成例を示す図である。同図に示す回路モジュール４５０は、図１２に示した親基板３５０の孔３４０に、図９に示した積層構造基板２５０を嵌合することにより構成される。上述したように、親基板３５０において、支持部材３１０が形成された後の孔３４０は、上方の開口部の面積が、図９に示した積層構造基板２５０における上部基板１００の下面の面積より小さく、下部基板１５０の上面及び下面の面積よりも大きくなるように形成されている。このため、積層構造基板２５０における上部基板１００の下面は支持部材３１０によって支持され、積層構造基板２５０が親基板３００の孔３４０から抜け落ちることが防止される一方、積層構造基板２５０における下部基板１５０を親基板３５０の孔３４０に納めることができる。
【００４１】
また、積層構造基板２５０の上部基板１００におけるスルーホールビア端子１１４と、親基板３５０の上部基板におけるランド３０８とは、はんだ３２６により接続される。同様に、積層構造基板２５０の下部基板１５０におけるランド１１８と、親基板３５０の下部基板におけるスルーホールビア端子３２４とは、はんだ３２８により接続される。
【００４２】
なお、図１３では、図１２に示した親基板３５０の孔３４０に、図９に示した積層構造基板２５０を嵌合することにより回路モジュール４００が構成されたが、図１２に示した親基板３５０の孔３４０に、図８に示した積層構造基板２００を嵌合することによっても、同様に回路モジュールを構成することができる。
【００４３】
このように、本実施形態では、積層構造基板２００及び２５０において、上部基板１００を構成するコア材１０２の側面に、該コア材１０２の上面から下面へ延在するスルーホールビア端子１１４が形成され、下部基板１５０を構成するコア材１５２の下面にランド１５８が形成され、下部基板１５０の上部に上部基板１００が積層される。このような構成により、積層構造基板２００及び２５０の側面において接続端子を２段に形成することができるとともに、上段の接続端子であるスルーホールビア端子１１４と下段の接続端子であるランド１５８との絶縁を確保することができ、多数の接続端子が必要となる場合において、基板の小型化を図り、親基板３００及び３５０における積層構造基板２００及び２５０の占有面積を減少させることができる。
【００４４】
また、積層構造基板２００及び２５０が実装される親基板３００及び３５０において、上部基板を構成するコア材３０２の上面における孔３４０の周囲にランド３０８が形成され、下部基板を構成するコア材３１２における孔３４０の周囲に該コア材３１２の上面から下面へ延在するスルーホールビア端子３２４が形成され、下部基板の上部に上部基板が積層される。これにより、積層構造基板２００及び２５０の実装に適した親基板３００及び３５０を構成することができる。また、親基板３００及び３５０がこのような構成を有することにより、孔３４０の周囲において接続端子を２段に形成することができるとともに、上段の接続端子であるランド３０８と下段の接続端子であるスルーホールビア端子３２４との絶縁を確保することができる。
【００４５】
また、親基板３００及び３５０において、支持部材３１０が形成された後の孔３４０は、上方の開口部の面積が、積層構造基板２００及び２５０における上部基板１００の下面の面積より小さく、下部基板１５０の上面及び下面の面積よりも大きくなるように形成されている。換言すれば、積層構造基板２００及び２５０における上部基板１００の下面の面積は、親基板３００及び３５０における支持部材３１０が形成された後の孔３４０の上方の開口部の面積よりも大きく、下部基板１５０の上面及び下面の面積は、親基板３００及び３５０における支持部材３１０が形成された後の孔３４０の上方の開口部の面積よりも小さくなるように形成されている。このため、積層構造基板２００及び２５０における上部基板１００の下面は支持部材３１０によって支持され、積層構造基板２００及び２５０が親基板３００及び３５０の孔３４０から抜け落ちることが防止される一方、積層構造基板２００及び２５０における上部基板１５０を親基板３００及び３５０の孔３４０に納めて、ランド１５８とスルーホールビア端子３２４との接続を確保することができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、基板の小型化を図った積層構造基板と、当該積層構造基板を親基板に実装した回路モジュールを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の子基板の上面図である。
【図２】従来の子基板の断面図である。
【図３】従来の子基板におけるスルーホールビア端子近傍の拡大図である。
【図４】本実施形態の上部基板の上面図である。
【図５】本実施形態の上部基板の断面図である。
【図６】本実施形態の下部基板の下面図である。
【図７】本実施形態の下部基板の断面図である。
【図８】本実施形態の第１の積層構造基板の断面図である。
【図９】本実施形態の第２の積層構造基板の断面図である。
【図１０】本実施形態の第１の親基板の断面図である。
【図１１】本実施形態の第２の親基板の断面図である。
【図１２】本実施形態の第１の回路モジュールの断面図である。
【図１３】本実施形態の第２の回路モジュールの断面図である。
【符号の説明】
１００  上部基板
１０２、１５２、１９０、３０２、３１２、３３２  コア材
１０４、１０６、１５４、１５６、３０４、３０６、３１４、３１６  導体層
１０８、１１０、１５８、３０８、３１８、３２０  ランド
１１２、３２２  スルーホール
１１４、３２４  スルーホールビア端子
１５０  下部基板
１８０、３３０  プリプレグ
３００、３５０  親基板
３１０  支持部材
３２６、３２８  はんだ
３４０  孔
４００、４５０  回路モジュール
【図１】
2004356335.tif 000003
【図２】
2004356335.tif 000004
【図３】
2004356335.tif 000005
【図４】
2004356335.tif 000006
【図５】
2004356335.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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