(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムが相互に接着されて絶縁基材が形成され、該絶縁基材中に略直方体形状のチップ部品が埋め込まれてなる多層回路基板において、
前記樹脂フィルムを構成している繊維状分子が、該樹脂フィルムのフィルム面内において、前記繊維状分子の長軸方向を略平行にして並んで配列し、
前記繊維状分子の長軸方向を平均した該樹脂フィルムの方向をＭＤとし、前記ＭＤに垂直な該樹脂フィルムの方向をＴＤとしたとき、
前記樹脂フィルムが、前記ＭＤと前記ＴＤとで線膨張率または強度に差がある異方性フィルムであり、
前記樹脂フィルムが、隣り合う該樹脂フィルムの前記ＭＤが９０°交差するようにして、複数枚交互に積層されて、
前記チップ部品の厚さ方向の中央部に位置する前記樹脂フィルムのＭＤが、該チップ部品の長辺側の側面と平行になると共に、
前記チップ部品に隣接する樹脂フィルムが、前記ＭＤを前記チップ部品のいずれか一方の対向する側面と平行になるようにして積層されてなり、
前記チップ部品が、積層された所定の前記樹脂フィルムに形成されている挿入孔に入れられて、加熱加圧により前記複数枚積層された樹脂フィルムが相互に接着された前記絶縁基材中に埋め込まれてなることを特徴とする多層回路基板。
【請求項２】
前記多層回路基板の全厚さに亘って、
隣り合う前記樹脂フィルムが、前記ＭＤを９０°交差するようにして、交互に積層されてなることを特徴とする請求項１に記載の多層回路基板。
【請求項３】
前記チップ部品の厚さが、５０μｍ以上、１０００μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に一項に記載の多層回路基板。
【請求項４】
前記樹脂フィルムの厚さが、２５μｍ以上、５００μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに一項に記載の多層回路基板。
【請求項５】
前記樹脂フィルムのＭＤとＴＤの強度差が、１０％以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに一項に記載の多層回路基板。
【請求項６】
前記樹脂フィルムのＭＤとＴＤの線膨張率差が、２ｐｐｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに一項に記載の多層回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムが相互に接着されて絶縁基材が形成され、該絶縁基材中にチップ部品が埋め込まれてなる多層回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムが相互に接着されて絶縁基材が形成され、該絶縁基材中にチップ部品が埋め込まれてなる多層回路基板が、例えば特開２００６−７３７６３号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
図７は、上記多層回路基板の一例を示す図で、図７（ａ）は、多層回路基板９０を模式的に示した上面図である。また、図７（ｂ）と図７（ｃ）は、それぞれ、図７（ａ）における一点鎖線Ａ−Ａと二点鎖線Ｂ−Ｂの断面を実物の写真で示した図である。
【０００４】
図７に示す多層回路基板９０は、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムが相互に接着されて絶縁基材１が形成され、該絶縁基材１中にチップ部品３が埋め込まれてなる多層回路基板である。尚、図７（ｂ）と図７（ｃ）における符号２の部分は、銅からなる導体パターンであり、符号４の部分は、導電ペーストを焼結させた接続導体の部分である。
【０００５】
抵抗やコンデンサ等の電気回路素子を多層回路基板の絶縁基材中に内蔵する場合には、上記のようなチップ部品３に限らず、薄膜や厚膜技術により形成して絶縁基材１中に埋め込むことも可能である。しかしながら、複数枚の樹脂フィルムを熱プレスにより一括して接着させる上記多層回路基板の製造においては、その抵抗値や容量値の形成範囲および形成精度から、前者のチップ部品３を該多層回路基板に内蔵させる場合が多い。
【特許文献１】特開２００６−７３７６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図８は、図７の多層回路基板９０について、チップ部品３の周りの絶縁基材１にかかる応力をシミュレートした結果である。図８（ａ）は、１／４解析モデルの斜視図であり、図８（ｂ）は、そのシミュレーション結果を等応力線で示した図である。尚、図８（ａ）中の破線は、絶縁基材１を構成する接着前の樹脂フィルムの境界を示している。
【０００７】
抵抗やコンデンサ等のチップ部品３は、一般的に厚みが０．１ｍｍ以上あることが多く、またセラミック系の材料で構成されていることが多いため、線膨張率が１０ｐｐｍ以下と低い傾向がある。一方、多層回路基板９０の熱可塑性樹脂からなる絶縁基材１は、基板面内の線膨張率を銅からなる導体パターン２の線膨張率１７ｐｐｍと同程度に合わせているが、厚さ方向の線膨張率は、一般的に基板面内の線膨張率の数倍から数十倍ある場合が多い。このため、多層回路基板９０におけるチップ部品３と絶縁基材１の厚さ方向の線膨張率差で、図８（ｂ）に示すように、絶縁基材１におけるチップ部品３の厚さ方向の中央部付近に当接した部分が応力集中部となり、２５〜３０ＭＰａ程度の応力が発生する。このため、特に３０ＭＰａ程度の最大応力がかかるチップ部品３の長辺側の絶縁基材１においては、経時変化等で亀裂が発生し易い。
【０００８】
そこで本発明は、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムが相互に接着されて絶縁基材が形成され、該絶縁基材中にチップ部品が埋め込まれてなる多層回路基板であって、チップ部品との厚さ方向の線膨張率差に起因した応力に対して、絶縁基材に亀裂が発生し難い多層回路基板を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムが相互に接着されて絶縁基材が形成され、該絶縁基材中に略直方体形状のチップ部品が埋め込まれてなる多層回路基板において、前記樹脂フィルムを構成している繊維状分子が、該樹脂フィルムのフィルム面内において、前記繊維状分子の長軸方向を略平行にして並んで配列し、前記繊維状分子の長軸方向を平均した該樹脂フィルムの方向をＭＤとし、前記ＭＤに垂直な該樹脂フィルムの方向をＴＤとしたとき、前記樹脂フィルムが、前記ＭＤと前記ＴＤとで線膨張率または強度に差がある異方性フィルムであり、前記樹脂フィルムが、隣り合う該樹脂フィルムの前記ＭＤが９０°交差するようにして、複数枚交互に積層されて、前記チップ部品の厚さ方向の中央部に位置する前記樹脂フィルムのＭＤが、該チップ部品の長辺側の側面と平行になると共に、前記チップ部品に隣接する樹脂フィルムが、前記ＭＤを前記チップ部品のいずれか一方の対向する側面と平行になるようにして積層されてなり、前記チップ部品が、積層された所定の前記樹脂フィルムに形成されている挿入孔に入れられて、加熱加圧により前記複数枚積層された樹脂フィルムが相互に接着された前記絶縁基材中に埋め込まれてなることを特徴としている。
【００１０】
熱可塑性樹脂からなる複数枚の樹脂フィルムが相互に接着されて絶縁基材が形成され、該絶縁基材中に略直方体形状のチップ部品が埋め込まれてなる上記多層回路基板において、絶縁基材を構成する樹脂フィルムは、通常、ローラ等を用いたシート成形機で製造されたシート素材から切り出されて使用される。また、熱可塑性樹脂の微細組織は、一般的に、該熱可塑性樹脂の構成成分である繊維状分子の集合体となっている。このことから、上記シート素材では、繊維状分子がシート成形機におけるシート素材の流れる方向に長軸方向を略平行にして並んで配列するようになり、シート成形機においてシート素材の流れる方向（ＭＤ、Machine Direction)とシート素材の幅方向（ＴＤ、Traverse Direction)とで、上記繊維状分子の配向性を反映した異方性のあるシート素材となる。従って、該シート素材に対して任意の方向で切り出された多層回路基板の構成要素の樹脂フィルムにおいても、該樹脂フィルムのフィルム面内で、繊維状分子が長軸方向を略平行にして並んで配列しており、繊維状分子の長軸方向を平均した該樹脂フィルムの方向を上記ＭＤとし、ＭＤに垂直な該樹脂フィルムの方向を上記ＴＤとして、該樹脂フィルムが一般的にＭＤとＴＤとで線膨張率や強度に方向差がある異方性フィルムとなる。尚、言うまでもなく、樹脂フィルム（シート素材）の厚さ方向についても、線膨張率や強度は、ＭＤおよびＴＤと異なる値となっている。
【００１１】
一方、抵抗やコンデンサ等のチップ部品は、一般的に厚みが０．１ｍｍ以上あることが多く、またセラミック系の材料で構成されていることが多いため、線膨張率が１０ｐｐｍ以下と低い傾向がある。これに対して、上記多層回路基板の熱可塑性樹脂からなる絶縁基材は、基板面内の線膨張率を銅からなる導体パターンの線膨張率１７ｐｐｍと同程度に合わせているが、厚さ方向の線膨張率は、一般的に基板面内の線膨張率の数倍から数十倍ある場合が多い。このため、シミュレーションを行ったところ、多層回路基板におけるチップ部品と絶縁基材の厚さ方向の線膨張率差で、絶縁基材におけるチップ部品の厚さ方向の中央部付近に当接した部分が応力集中部となり、２５〜３０ＭＰａ程度の応力が発生する。このため、特に３０ＭＰａ程度の最大応力がかかるチップ部品の長辺側の絶縁基材において、上記異方性のある樹脂フィルムが低い強度の方向に揃って積層されている場合に、経時変化等で亀裂が発生し易い。
【００１２】
上記多層回路基板は、埋め込みチップ部品の周りの絶縁基材中に発生する上記応力に対して、前述した樹脂フィルムの異方性を利用し、亀裂の発生し難い多層回路基板としたものである。この目的のため、上記多層回路基板においては、一枚のシート素材に対して切り出し方向の異なる複数枚の樹脂フィルムが準備され、隣り合う該樹脂フィルムのＭＤが交差するようにして複数枚積層され、チップ部品が積層された所定の樹脂フィルムに形成されている挿入孔に入れられて、加熱加圧によりチップ部品が複数枚の樹脂フィルムの積層体が相互に接着された絶縁基材中に埋め込まれた構成となっている。これにより、上記多層回路基板においては、該樹脂フィルムの積層体からなる絶縁基材の異方性が緩和され、樹脂フィルムのＭＤを揃えた積層体からなる絶縁基材に較べて、最大強度方向と最小強度方向の強度差を小さくすることができる。また、線膨張率についても、同様のことが言える。従って、上記多層回路基板においては、前述したチップ部品の最大応力部と絶縁基材の異方性による最小強度部が一致することによって発生する亀裂の発生確率も、樹脂フィルムのＭＤを揃えた積層体からなる絶縁基材に較べて低減することができる。
特に、上記多層回路基板においては、複数枚積層された樹脂フィルムにおける隣り合う樹脂フィルムが、ＭＤを９０°交差するようにして、交互に積層されている。当該多層回路基板は、一枚のシート素材から２種類（例えばＭＤとＴＤ）の切り出し方向の樹脂フィルムを準備するだけで構成することができ、一枚のシート素材を無駄なく利用して、安価な多層回路基板とすることができる。
また、チップ部品は、略直方体形状であり、上記多層回路基板においては、チップ部品に隣接する樹脂フィルムが、ＭＤをチップ部品のいずれか一方の対向する側面と平行になるようにして積層されている。これによって、絶縁基材中に埋め込まれたチップ部品の全側面の周りで、平均化された絶縁基材の強度を実現することができる。
さらに、上記多層回路基板においては、チップ部品の厚さ方向の中央部に位置する樹脂フィルムのＭＤが、該チップ部品の長辺側の側面と平行であるように構成されている。
繊維状分子が長軸方向を略平行にして並んで配列した上記樹脂フィルムにおいては、該樹脂フィルムのフィルム面内における方向として、前述したように、繊維状分子の長軸方向を平均したＭＤと、該ＭＤに垂直な方向のＴＤを定義できる。また、該樹脂フィルムの断面として、ＭＤで切断され断面内に繊維状分子の長軸方向が含まれるＭＤ断面と、ＴＤで切断され断面内で繊維状分子の長軸方向が垂直に交わるＴＤ断面を定義することができる。予備的な試験によれば、ＭＤ断面はＴＤ断面に較べて高い引っ張り強度を有している。
チップ部品の厚さ方向の中央部に位置する樹脂フィルムのＭＤが該チップ部品の長辺側の側面と平行であるように構成されてなる上記多層回路基板は、最大応力集中部であるチップ部品の長辺側における厚さ方向の中央部に、引っ張り強度が最大となるＭＤ断面を配置するものである。これにより、前述した亀裂の発生確率を、より低減することができる。
【００１３】
以上のようにして、上記多層回路基板は、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムが相互に接着されて絶縁基材が形成され、該絶縁基材中にチップ部品が埋め込まれてなる多層回路基板であって、チップ部品との厚さ方向の線膨張率差に起因した応力に対して、絶縁基材に亀裂が発生し難い多層回路基板とすることができる。
【００１９】
上記多層回路基板に埋め込まれるチップ部品には種々のものがあり、該チップ部品の埋め込まれる深さも一般的には異なっている。従って、上記多層回路基板においては、請求項２に記載のように、該多層回路基板の全厚さに亘って、隣り合う前記樹脂フィルムが、前記ＭＤを９０°交差するようにして、交互に積層されてなることが好ましい。これによれば、絶縁基材中に埋め込まれた任意深さの全チップ部品の周りで、平均化された絶縁基材の強度を実現することができる。
【００２０】
上記多層回路基板におけるチップ部品の厚さは、請求項３に記載のように、５０μｍ以上、１０００μｍ以下であることが好ましい。
【００２１】
チップ部品の厚さが５０μｍより小さい場合には、発生する応力の値も小さくなるため、あえて隣り合う樹脂フィルムのＭＤを交差するようにして配置される必要性はない。また逆に、チップ部品の厚さが１０００μｍより大きい場合には、発生する応力の値が大きくなりすぎて、隣り合う樹脂フィルムのＭＤを交差するようにして配置したとしてもその効果を期待することはできない。
【００２２】
上記多層回路基板における樹脂フィルムの厚さは、請求項４に記載のように、２５μｍ以上、５００μｍ以下であることが好ましい。
【００２３】
隣り合う樹脂フィルムのＭＤを交差するよう配置して絶縁基材の異方性を低減し、埋め込みチップ部品の周りの亀裂発生確率を低減する効果は、チップ部品の周りに２枚以上の樹脂フィルムを積層配置することで得られ、薄い樹脂フィルムを積層配置するほど異方性の低減効果を高めることができる。しかしながら、樹脂フィルムが薄くなるほど積層枚数が増えて、積層の手間やコストがかかることとなる。このため、前述したチップ部品の厚さ範囲を考慮すると、樹脂フィルムの厚さは、２５μｍ以上、５００μｍ以下が好適である。
【００２４】
また、隣り合う樹脂フィルムのＭＤを交差するよう配置して絶縁基材の異方性を低減し、埋め込みチップ部品の周りの亀裂発生確率を低減する上記多層回路基板の効果は、請求項５に記載のように、前記樹脂フィルムのＭＤとＴＤの強度差が１０％以上である場合に特に効果的である。
【００２５】
さらには、上記多層回路基板は、請求項６に記載のように、前記樹脂フィルムのＭＤとＴＤの線膨張率差が、２ｐｐｍ以上である場合に効果的である。
【００２６】
前述したように、チップ部品の周りの絶縁基材にかかる応力は、基本的に、チップ部品と絶縁基材（樹脂フィルム）の厚さ方向の線膨張率差に起因している。しかしながら、より詳細に見ると、該応力には樹脂フィルムのＭＤとＴＤの線膨張率差もわずかに起因する。ＭＤとＴＤの線膨張率差が２ｐｐｍ以上ある場合には、隣り合う樹脂フィルムのＭＤを交差するよう配置して絶縁基材の異方性を低減することで、チップ部品の周りの絶縁基材にかかる応力もわずかではあるが低減することができる。
【００２７】
以上のようにして、上記多層回路基板は、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムが相互に接着されて絶縁基材が形成され、該絶縁基材中にチップ部品が埋め込まれてなる多層回路基板であって、チップ部品との厚さ方向の線膨張率差に起因した応力に対して、絶縁基材に亀裂が発生し難い多層回路基板とすることができる。
【００２８】
尚、上記した多層回路基板において、樹脂フィルムを構成している『繊維状分子』を樹脂フィルム中に含有される『繊維状フィラー』で置き換えて考えれば、該繊維状フィラーを含有する樹脂フィルムを用いた多層回路基板においても、同様の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図に基づいて説明する。
【００３０】
図１は、本発明の一例である多層回路基板１００の詳細構造を示した図で、図１（ａ）は、チップ部品３の周りの絶縁基材１にかかる応力のシミュレーションにおいて用いた１／４解析モデルの斜視図であり、図１（ｂ）は、そのシミュレーション結果を等応力線で示した図である。尚、図１に示す多層回路基板１００において、図８に示した多層回路基板９０と同様の部分については、同じ符号を付した。また、図２は、図１（ａ）の右側断面図に図１（ｂ）の等応力線を重ねて示した拡大図である。
【００３１】
図１に示す多層回路基板１００は、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルム１ａ，１ｂが相互に接着されて絶縁基材１が形成され、該絶縁基材１中にチップ部品３が埋め込まれてなる多層回路基板である。
【００３２】
最初に、図１に示す多層回路基板１００の構成要素である樹脂フィルム１ａ，１ｂについて、図３〜図６を用いて、詳しく説明しておく。
【００３３】
図３は、樹脂フィルム１ａ，１ｂの切り出し材料であるシート素材１０を示す図で、図３（ａ）は、ロール状の先端が引き出されたシート素材１０の外観を示す図であり、図３（ｂ）は、シート素材１０の微細構造を模式的に示した斜視図である。
【００３４】
また、図４（ａ）は、シート素材１０からの樹脂フィルム１ａ，１ｂの切り出し状態を示す図であり、図４（ｂ）と図４（ｃ）は、それぞれ、樹脂フィルム１ａ，１ｂの各断面における繊維状分子ＦＭの配向性を示した展開図である。尚、図４において符号Ｈ３で示した部分は、図１に示したチップ部品３を埋め込むための各樹脂フィルム１ａ，１ｂにおける挿入孔である。
【００３５】
図１の多層回路基板１００において絶縁基材１を構成する樹脂フィルム１ａ，１ｂは、通常、ローラ等を用いたシート成形機で製造された図３（ａ）に示すシート素材１０から切り出されて使用される。また、熱可塑性樹脂の微細構造は、一般的に、該熱可塑性樹脂の構成成分である繊維状分子ＦＭの集合体となっている。このことから、上記ローラ等を用いて製造されるシート素材１０では、図３（ｂ）に示すように、繊維状分子ＦＭがシート成形機におけるシート素材１０の流れる方向に長軸方向を略平行にして並んで配列するようになる。従って、ローラ等を用いて製造されたシート素材１０は、シート成形機において該シート素材１０の流れる方向（ＭＤ、Machine Direction)と該シート素材１０の幅方向（ＴＤ、Traverse Direction)とで、上記繊維状分子ＦＭの配向性を反映した異方性のあるシート素材となる。
【００３６】
シート素材１０が上記異方性を持っていることから、該シート素材１０に対して任意の方向で切り出された多層回路基板の構成要素の樹脂フィルムにおいても、該樹脂フィルムのフィルム面内で、繊維状分子ＦＭが長軸方向を略平行にして並んで配列しており、繊維状分子ＦＭの長軸方向を平均した該樹脂フィルムの方向を上記ＭＤとし、ＭＤに垂直な該樹脂フィルムの方向を上記ＴＤとして、該樹脂フィルムが一般的にＭＤとＴＤとで線膨張率や強度に方向差がある異方性フィルムとなる。尚、言うまでもなく、樹脂フィルム（シート素材）の厚さ方向についても、線膨張率または強度は、ＭＤおよびＴＤと異なる値となっている。
【００３７】
具体的に、例えば図４の樹脂フィルム１ａでは、繊維状分子ＦＭが該樹脂フィルム１ａの長辺方向にその長軸方向を略平行にして並んで配列しており、樹脂フィルム１ｂでは、繊維状分子ＦＭが該樹脂フィルム１ａの短辺方向にその長軸方向を略平行にして並んで配列している。このように、繊維状分子ＦＭが長軸方向を略平行にして並んで配列した樹脂フィルム１ａ，１ｂにおいては、該樹脂フィルム１ａ，１ｂのフィルム面内における方向として、前述したように、繊維状分子ＦＭの長軸方向を平均したＭＤと、該ＭＤに垂直な方向のＴＤを定義できる。また、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、樹脂フィルム１ａ，１ｂの断面として、ＭＤで切断され断面内に繊維状分子ＦＭの長軸方向が含まれるＭＤ断面と、ＴＤで切断され断面内で繊維状分子ＦＭの長軸方向が垂直に交わるＴＤ断面を定義することができる。従って、図４（ｂ）からわかるように、樹脂フィルム１ａに形成されたチップ部品３の挿入孔Ｈ３では、長辺側がＴＤ断面となり、短辺側がＭＤ断面となる。逆に、図４（ｃ）からわかるように、樹脂フィルム１ｂに形成されたチップ部品３の挿入孔Ｈ３では、長辺側がＭＤ断面となり、短辺側がＴＤ断面となる。
【００３８】
図５は、チップ部品３を埋め込むにあたって重要となる、上記ＭＤ断面とＴＤ断面の引っ張り強度の試験結果である。また、図６は、ＭＤ断面とＴＤ断面で引っ張り強度に差が出る要因を説明するための図である。
【００３９】
図５に示すように、ＴＤ断面の引っ張り強度が平均２０ＭＰａ程度であるのに対し、ＭＤ断面の引っ張り強度は平均３３ＭＰａ程度ある。このように、該引っ張り強度試験により、ＭＤ断面はＴＤ断面に較べて高い引っ張り強度を有していることが判明した。これは、図６に示すように、ＴＤ断面で亀裂が繊維状分子ＦＭの長軸方向に沿って伸展し易いのに対し、ＭＤ断面では亀裂の伸展方向が繊維状分子ＦＭの長軸方向に直交し、亀裂の伸展が繊維状分子ＦＭで邪魔されるためであると考えられる。
【００４０】
図５のＭＤ断面とＴＤ断面の引っ張り強度の試験結果をもとに、図１（ａ）に示す多層回路基板１００においては、図４に示した切り出し方向の異なる２種類の樹脂フィルム１ａ，１ｂを、多層回路基板１００の厚さ方向で交互に配置して積層している。そして、チップ部品３が、上記交互に配置された樹脂フィルム１ａ，１ｂからなる絶縁基材１中に埋め込まれている。
【００４１】
図８において説明したように、抵抗やコンデンサ等のチップ部品３は、一般的に厚みが０．１ｍｍ以上あることが多く、またセラミック系の材料で構成されていることが多いため、線膨張率が１０ｐｐｍ以下と低い傾向がある。これに対して、図８の多層回路基板９０や図１の多層回路基板１００の熱可塑性樹脂からなる絶縁基材１は、基板面内の線膨張率を銅からなる導体パターン２の線膨張率１７ｐｐｍと同程度に合わせているが、厚さ方向の線膨張率は、一般的に基板面内の線膨張率の数倍から数十倍ある場合が多い。図８（ｂ）に示す多層回路基板９０のチップ部品３の周りにおいて絶縁基材１にかかる応力のシミュレーション結果は、絶縁基材１を基板面内では異方性のない均一なものとして取り扱っているが、図１（ｂ）に示す多層回路基板１００のシミュレーション結果についても、図８（ｂ）の多層回路基板９０と同様の値であることがわかる。すなわち、図１の多層回路基板１００においても、チップ部品３と交互に配置された樹脂フィルム１ａ，１ｂからなる絶縁基材１の厚さ方向の線膨張率差で、絶縁基材１におけるチップ部品３の厚さ方向の中央部付近に当接した部分が応力集中部となり、２５〜３０ＭＰａ程度の応力が発生する。
【００４２】
従って、例えば図４（ｂ）に示す樹脂フィルム１ａだけを用いてこれを複数枚積層し、該樹脂フィルム１ａからなる絶縁基材１中にチップ部品３を埋め込んだ場合には、３０ＭＰａ程度の最大応力がかかるチップ部品３の長辺側が、異方性のある樹脂フィルム１ａが低い強度の方向に揃って積層されている、図５に示した２０ＭＰａ程度の引っ張り強度しかないＴＤ断面となる。このため、チップ部品３の長辺側の絶縁基材１において、経時変化等で亀裂が発生し易い。
【００４３】
これに対して、図１（ａ）に示す多層回路基板１００は、埋め込みチップ部品３の周りの絶縁基材１中に発生する図１（ｂ）の応力に対して、前述した２種類の樹脂フィルム１ａ，１ｂの異方性を利用し、亀裂の発生し難い多層回路基板としたものである。この目的のため、図１（ａ）の多層回路基板１００においては、図３と図４に示したように、一枚のシート素材１０に対して切り出し方向の異なる複数枚の樹脂フィルム１ａ，１ｂが準備され、隣り合う該樹脂フィルム１ａ，１ｂのＭＤが９０°に交差するようにして、言い換えれば樹脂フィルム１ａ，１ｂが交互に複数枚積層され、加熱加圧によりチップ部品３が該複数枚の樹脂フィルム１ａ，１ｂの積層体からなる絶縁基材１中に埋め込まれた構成となっている。これにより、図１（ａ）の多層回路基板１００においては、該樹脂フィルム１ａ，１ｂの積層体からなる絶縁基材１の異方性が緩和され、上述した樹脂フィルム１ａだけが積層されＭＤを揃えた積層体からなる絶縁基材１に較べて、最大強度方向と最小強度方向の強度差を小さくすることができる。また、線膨張率についても、同様のことが言える。従って、図１（ａ）の多層回路基板１００においては、上述したチップ部品３の最大応力部と絶縁基材１の異方性による最小強度部が一致することによって発生する亀裂の発生確率も、樹脂フィルム１ａだけが積層されＭＤを揃えた積層体からなる絶縁基材に較べて低減することができる。
【００４４】
以上のようにして、図１（ａ）に示す多層回路基板１００は、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルム１ａ，１ｂが相互に接着されて絶縁基材１が形成され、該絶縁基材１中にチップ部品３が埋め込まれてなる多層回路基板であって、チップ部品３との厚さ方向の線膨張率差に起因した応力に対して、絶縁基材１に亀裂が発生し難い多層回路基板とすることができる。
【００４５】
上記多層回路基板１００においては、図１（ａ）に示すように、チップ部品３の周りで隣り合う樹脂フィルム１ａ，１ｂが、前記ＭＤを９０°交差するようにして、交互に積層されていた。しかしながらこれに限らず、チップ部品３の周りの複数枚積層された樹脂フィルムにおける隣り合う樹脂フィルムを、前記ＭＤが任意の角度で交差するようにして配置することも可能である。しかしながら、図１（ａ）の多層回路基板１００のように、ＭＤが、９０°交差するようにして、交互に積層されてなることがより好ましい。何故なら、図１（ａ）の多層回路基板１００は、一枚のシート素材１０から２種類（ＭＤとＴＤ）の切り出し方向の樹脂フィルム１ａ，１ｂを準備するだけで構成することができ、一枚のシート素材１０を無駄なく利用して、安価な多層回路基板とすることができるからである。
【００４６】
また、図１（ａ）に示す多層回路基板１００のように、チップ部品３が略直方体形状である場合には、複数枚積層された樹脂フィルム１ａ，１ｂが、ＭＤをチップ部品３のいずれか一方の対向する側面と平行になるようにして積層されてなることが好ましい。ＭＤとチップ部品３の側面が交わるように配置することも可能であるが、前者の場合には、絶縁基材１中に埋め込まれたチップ部品３の全側面の周りで、平均化された絶縁基材１の強度を実現することができる。
【００４７】
この場合、特に図１（ａ）の多層回路基板１００のように、チップ部品３の厚さ方向の中央部に位置する樹脂フィルム１ＣのＭＤが、該チップ部品３の長辺側の側面と平行であるように構成されることが好ましい。
【００４８】
図２に拡大して示したように、チップ部品３の厚さ方向の中央部に位置する樹脂フィルム１ＣのＭＤが該チップ部品３の長辺側の側面と平行であるように構成されてなる多層回路基板１００は、最大応力集中部（３０．３ＭＰａ）であるチップ部品３の長辺側における厚さ方向の中央部に、引っ張り強度が最大（３３ＭＰａ）となるＭＤ断面を配置するものである。これにより、前述した亀裂の発生確率を、より低減することができる。
【００４９】
また、隣り合う樹脂フィルムのＭＤが交差するようにして積層する複数枚の樹脂フィルムは、チップ部品の周りだけであってもよい。しかしながら、多層回路基板に埋め込まれるチップ部品には種々のものがあり、該チップ部品の埋め込まれる深さも一般的には異なっている。従って、図２に示したように、多層回路基板１００の全厚さに亘って、隣り合う樹脂フィルムがＭＤを９０°交差するようにして、交互に積層されてなることが好ましい。これによれば、絶縁基材１中に埋め込まれた任意深さの全チップ部品の周りで、平均化された絶縁基材１の強度を実現することができる。
【００５０】
上記多層回路基板におけるチップ部品の厚さは、５０μｍ以上、１０００μｍ以下であることが好ましい。
【００５１】
チップ部品の厚さが５０μｍより小さい場合には、発生する応力の値も小さくなるため、あえて隣り合う樹脂フィルムのＭＤを交差するようにして配置される必要性はない。また逆に、チップ部品の厚さが１０００μｍより大きい場合には、発生する応力の値が大きくなりすぎて、隣り合う樹脂フィルムのＭＤを交差するようにして配置したとしてもその効果を期待することはできない。
【００５２】
上記多層回路基板における樹脂フィルムの厚さは、２５μｍ以上、５００μｍ以下であることが好ましい。
【００５３】
隣り合う樹脂フィルムのＭＤを交差するよう配置して絶縁基材の異方性を低減し、埋め込みチップ部品の周りの亀裂発生確率を低減する効果は、チップ部品の周りに２枚以上の樹脂フィルムを積層配置することで得られ、薄い樹脂フィルムを積層配置するほど異方性の低減効果を高めることができる。しかしながら、樹脂フィルムが薄くなるほど積層枚数が増えて、積層の手間やコストがかかることとなる。このため、前述したチップ部品の厚さ範囲を考慮すると、樹脂フィルムの厚さは、２５μｍ以上、５００μｍ以下が好適である。
【００５４】
また、隣り合う樹脂フィルムのＭＤを交差するよう配置して絶縁基材の異方性を低減し、埋め込みチップ部品の周りの亀裂発生確率を低減する上記多層回路基板の効果は、樹脂フィルムのＭＤとＴＤの強度差が１０％以上である場合に特に効果的である。
【００５５】
さらには、上記多層回路基板は、樹脂フィルムのＭＤとＴＤの線膨張率差が、２ｐｐｍ以上である場合に効果的である。
【００５６】
前述したように、チップ部品の周りの絶縁基材にかかる応力は、基本的に、チップ部品と絶縁基材（樹脂フィルム）の厚さ方向の線膨張率差に起因している。しかしながら、より詳細に見ると、該応力には樹脂フィルムのＭＤとＴＤの線膨張率差もわずかに起因する。ＭＤとＴＤの線膨張率差が２ｐｐｍ以上ある場合には、隣り合う樹脂フィルムのＭＤを交差するよう配置して絶縁基材の異方性を低減することで、チップ部品の周りの絶縁基材にかかる応力もわずかではあるが低減することができる。
【００５７】
以上のようにして、上記多層回路基板は、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムが相互に接着されて絶縁基材が形成され、該絶縁基材中にチップ部品が埋め込まれてなる多層回路基板であって、チップ部品との厚さ方向の線膨張率差に起因した応力に対して、絶縁基材に亀裂が発生し難い多層回路基板とすることができる。
【００５８】
尚、上記した多層回路基板において、樹脂フィルムを構成している『繊維状分子』を樹脂フィルム中に含有される『繊維状フィラー』で置き換えて考えれば、該繊維状フィラーを含有する樹脂フィルムを用いた多層回路基板においても、同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一例である多層回路基板１００の詳細構造を示した図で、（ａ）は、チップ部品３の周りの絶縁基材１にかかる応力のシミュレーションにおいて用いた１／４解析モデルの斜視図であり、（ｂ）は、そのシミュレーション結果を等応力線で示した図である。
【図２】図１（ａ）の右側断面図に図１（ｂ）の等応力線を重ねて示した拡大図である。
【図３】樹脂フィルム１ａ，１ｂの切り出し材料であるシート素材１０を示す図で、（ａ）は、ロール状の先端が引き出されたシート素材１０の外観を示す図であり、（ｂ）は、シート素材１０の微細構造を模式的に示した斜視図である。
【図４】（ａ）は、シート素材１０からの樹脂フィルム１ａ，１ｂの切り出し状態を示す図であり、（ｂ）と（ｃ）は、それぞれ、樹脂フィルム１ａ，１ｂの各断面における繊維状分子ＦＭの配向性を示した展開図である。
【図５】ＭＤ断面とＴＤ断面の引っ張り強度の試験結果である。
【図６】ＭＤ断面とＴＤ断面で引っ張り強度に差が出る要因を説明するための図である。
【図７】（ａ）は、多層回路基板９０を模式的に示した上面図である。また、（ｂ）と（ｃ）は、それぞれ、（ａ）における一点鎖線Ａ−Ａと二点鎖線Ｂ−Ｂの断面を実物の写真で示した図である。
【図８】図７の多層回路基板９０について、チップ部品３の周りの絶縁基材１にかかる応力をシミュレートした結果である。（ａ）は、１／４解析モデルの斜視図であり、（ｂ）は、そのシミュレーション結果を等応力線で示した図である。
【符号の説明】
【００６０】
９０，１００  多層回路基板
１  絶縁基材１
１ａ，１ｂ  樹脂フィルム
３  チップ部品
１０  シート素材
ＦＭ  繊維状分子
【図１】
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【図２】
0005125567.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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