(57)【要約】【課題】配線板の表面および裏面に実装される電子部品を１回の接続工程で製造可能とした部品内蔵多層配線板およびその製造方法を提供する。【解決手段】実施形態の部品内蔵多層配線板は、第１の印刷配線板と、第１の印刷配線板と同じ大きさの第２の印刷配線板と、第１の印刷配線板の表層に実装される第１電子部品と、第１の印刷配線板と第２の印刷配線板の間に内蔵され、第１電子部品と対向する前記第１の印刷配線板の裏層に実装される第２電子部品とを有する。そして、第１の印刷配線板の第１電子部品および第２電子部品の両端に設けられるスルーホールを用いて、第１の印刷配線板と第１電子部品との接続時に、第１の印刷配線板と第２電子部品との接続を同時に行う。【選択図】  図１
2012004154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の印刷配線板と、
前記第１の印刷配線板と同じ大きさの第２の印刷配線板と、
前記第１の印刷配線板の表層に実装される第１電子部品と、
前記第１の印刷配線板と前記第２の印刷配線板の間に内蔵され、前記第１電子部品と対向する前記第１の印刷配線板の裏層に実装される第２電子部品と、
前記第１の印刷配線板の前記第１電子部品および第２電子部品の両端に設けられ、前記第１の印刷配線板と前記第１電子部品との接続時に、前記第１の印刷配線板と前記第２電子部品との接続に寄与する少なくとも両サイドのスルーホールと、
を有することを特徴とする部品内蔵多層配線板。
【請求項２】
第１の印刷配線板と、
前記第１の印刷配線板と同じ大きさの第２の印刷配線板および第３の印刷配線板と、
前記第１の印刷配線板の表層に実装される第１電子部品と、
前記第１の印刷配線板と前記第３の印刷配線板の間および前記第２の印刷配線板に形成された切り欠き部に内蔵され、前記第１電子部品と対向する前記第１の印刷配線板の裏層に実装される第２電子部品と、
前記第１の印刷配線板の前記第１電子部品および第２電子部品の両端に設けられ、前記第１の印刷配線板と前記第１電子部品との接続時に、前記第１の印刷配線板と前記第２電子部品との接続に寄与する少なくとも両サイドのスルーホールと、
を有することを特徴とする部品内蔵多層配線板。
【請求項３】
第２電子部品を第１の印刷配線板の裏層に仮固定する工程と、
前記仮固定した層の前記第１の印刷配線板の上に前記第２電子部品を収納するための切り欠き部を有する第２の印刷配線板および前記第１の印刷配線板の反対側の層となる第３の印刷配線板とを積層する工程と、
前記積層した多層配線板を１８０°回動する工程と、
前記回動した多層配線板の前記第１の印刷配線板の表層に第１電子部品を載置する工程と、
前記第１の印刷配線板の前記第１電子部品および第２電子部品の両端に設けられるスルーホールを用いて、前記第１の印刷配線板と前記第１電子部品との接続と同時に前記第１の印刷配線板と前記第２電子部品の接続を行う工程と、
を有することを特徴とする部品内蔵多層配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品内蔵多層配線板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品（チップ型の抵抗やキャパシタ等の受動部品）を配線板の内部および外部に配置することで、モジュールの小型化を促進する部品内蔵多層配線板が開発されている。
【０００３】
電子部品を配線板に内蔵する場合、電子部品の電極端子と配線板のパターンの接続方法としては、半田を使用して行なうケースが多い。従来では、表層の電子部品と内蔵の電子部品とを別々に接続するものであったため、表層の電子部品の接続時に内蔵する電子部品の接続部の接着材料（はんだ等）が再溶融し、接続部が変形して不十分な接続になる虞がある。このため、半田温度に制限が掛かり、配線板の実装として半田融点（Ｐｂフリー半田では約２３０℃）以下の温度による実装方法が要求される。
【０００４】
また、回路基板に両面に電子部品を実装するものとして、回路基板の表面に第１の電子部品が実装され、その回路基板の裏面に第２の電子部品３が実装され、回路基板を挟んで互いに対向する少なくとも一組の第１の電子部品の電極部と第２の電子部品の電極部とが、回路基板１に形成された貫通孔部内に一体形成された導体部材によって接続される両面実装回路基板が発明されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、特許文献１の両面実装回路基板の製造工程では、回路基板の表面の電極パッドと貫通孔部用電極パッド上に形成された球状電極端子（バンプ）を溶融して第１の電子部品を接続固定し、次に回路基板を反転して、回路基板の裏面の電極パッドと貫通孔部用電極パッド上に形成された球状電極端子（バンプ）を溶融して第２の電子部品を接続固定する工程としている。このため、第１の電子部品および第２の電子部品を接続固定するために２回の溶融作業が必要であり、作業性が悪いと言う問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２７７６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、配線板の表面および裏面に実装される電子部品を１回の接続工程で製造可能とした部品内蔵多層配線板およびその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するために、実施形態の部品内蔵多層配線板は、第１の印刷配線板と、前記第１の印刷配線板と同じ大きさの第２の印刷配線板と、前記第１の印刷配線板の表層に実装される第１電子部品と、前記第１の印刷配線板と前記第２の印刷配線板の間に内蔵され、前記第１電子部品と対向する前記第１の印刷配線板の裏層に実装される第２電子部品と、前記第１の印刷配線板の前記第１電子部品および第２電子部品の両端に設けられ、前記第１の印刷配線板と前記第１電子部品との接続時に、前記第１の印刷配線板と前記第２電子部品との接続に寄与する少なくとも両サイドのスルーホールと、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、他の実施形態の部品内蔵多層配線板は、第１の印刷配線板と、前記第１の印刷配線板と同じ大きさの第２の印刷配線板および第３の印刷配線板と、前記第１の印刷配線板の表層に実装される第１電子部品と、前記第１の印刷配線板と前記第３の印刷配線板の間および前記第２の印刷配線板に形成された切り欠き部に内蔵され、前記第１電子部品と対向する前記第１の印刷配線板の裏層に実装される第２電子部品と、前記第１の印刷配線板の前記第１電子部品および第２電子部品の両端に設けられ、前記第１の印刷配線板と前記第１電子部品との接続時に、前記第１の印刷配線板と前記第２電子部品との接続に寄与する少なくとも両サイドのスルーホールと、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、他の実施形態の部品内蔵多層配線板の製造方法は、第２電子部品を第１の印刷配線板の裏層に仮固定する工程と、前記仮固定した層の前記第１の印刷配線板の上に前記第２電子部品を収納するための切り欠き部を有する第２の印刷配線板および前記第１の印刷配線板の反対側の層となる第３の印刷配線板とを積層する工程と、前記積層した多層配線板を１８０°回動する工程と、前記回動した多層配線板の前記第１の印刷配線板の表層に第１電子部品を載置する工程と、前記第１の印刷配線板の前記第１電子部品および第２電子部品の両端に設けられるスルーホールを用いて、前記第１の印刷配線板と前記第１電子部品との接続と同時に前記第１の印刷配線板と前記第２電子部品の接続を行う工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、多層配線板の表面および裏面に実装される電子部品を１回の接続工程で製造することができ、作業性のよい部品内蔵多層配線板の構造およびその製造方法を提供できる。また、電子部品（チップ型の抵抗やキャパシタの受動部品等）を配線板の内部に配置することで、モジュールの小型化を促進し、且つ内部の電子部品の接続に対する信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る部品内蔵多層配線板の構成を示すブロック図。
【図２】本実施形態に係る部品内蔵多層配線板の第１の製造工程を示す図。
【図３】本実施形態に係る部品内蔵多層配線板の第２の製造工程を示す図。
【図４】本実施形態に係る部品内蔵多層配線板の第２の製造工程後に１８０°回転した形状を示す図。
【図５】本実施形態に係る部品内蔵多層配線板の第３の製造工程を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００１４】
（実施例）
図１は、本発明の実施形態に係る部品内蔵多層配線板の構成を示した図である。図１では、３つの両面印刷配線板１００，２００，３００を重ねた６層配線板（基板）を示している。なお、印刷配線板の積層数は、用途に応じて任意に設計してよい。
【００１５】
１層目と２層目の配線パターンが形成される第１の印刷配線板１００の両面には、第１および第２電子部品１０ａ，１０ｂ（例えば、チップ型の抵抗やキャパシタの受動部品等）が接続される。第１電子部品１０ａは、第１の印刷配線板１００の表層（１層目）に実装される部品である。第２電子部品１０ｂは、第１電子部品１０ａと対向する位置の裏層（２層目）に実装され、第１電子部品１０ａと同じ大きさ／形状を有する部品である。この第２電子部品１０ｂが多層配線板に内蔵される部品である。
【００１６】
第１の印刷配線板１００の第１電子部品１０ａおよび第２電子部品１０ｂが接続される位置の両端にはスルーホール２０，２２設けられている。スルーホール２０の表層（１層目）および裏層（２層目）には電極パターン３０ａ，３０ｂが形成されている。同様に、スルーホール２２の表層（１層目）および裏層（２層目）には電極パターン４０ａ，４０ｂが形成されている。更に、スルーホール２０，２２の内壁は、メッキ処理が施されている。
【００１７】
そして、表層（１層目）の電極パターン３０ａおよび４０ａには、第１電子部品１０ａの電極部が載置され接続されている。また、裏層（２層目）の電極パターン３０ｂおよび４０ｂには、第２電子部品１０ｂの電極部が載置され接続されている。
【００１８】
本実施形態の部品内蔵多層配線板を製造する工程では、第２電子部品１０ｂと第１の印刷配線板１００の間に接着剤５０を塗布し、第２電子部品１０ｂを第１の印刷配線板１００の裏層（２層目）に仮固定した状態で、第１電子部品１０ａを第１の印刷配線板１００の表層（１層目）に半田接続する際に、スルーホール２０，２２を介して第２電子部品１０ｂを第１の印刷配線板１００の裏層（２層目）に同時に半田接続する。これにより、第１電子部品１０ａと第２電子部品１０ｂを対向させて、第１の印刷配線板１００に固定するものである。なお、製造方法の詳細は、後述する。裏層（２層目）の配線パターン６０，７０は、第２電子部品１０ｂの配線板パターン等を示している。
【００１９】
このような構成とすることにより、第２電子部品１０ｂを多層配線板（基板）内に内蔵させると共に、第１の印刷配線板１００の表層（１層目）に第１電子部品１０ａを半田接続すると同時に、表層（１層目）からスルーホール２０，２２を介して半田を流して第２電子部品１０ｂを第１の印刷配線板１００の裏層（２層目）に同時に半接続する。第１電子部品１０ａと第２電子部品１０ｂは、同時に第１の印刷配線板１００に接続されるものであるから、安定して第１の印刷配線板１００に接続することが可能となる。
【００２０】
３層目と４層目の配線パターンが形成される第２の印刷配線板２００は、第１の印刷配線板１００と第３の印刷配線板３００との間に設けられている。第２の印刷配線板２００は、層間接着剤２１０，２２０によって第１の印刷配線板１００および第３の印刷配線板３００との間に位置決めされている。そして、第２の印刷配線板２００の第２電子部品１０ｂが配置される位置は、配線板の一部に切り欠き部が形成されている。したがって、第２電子部品１０ｂを収納するための空間２３０が形成される構成となっている。
【００２１】
また、第２の印刷配線板２００に形成されたスルーホール２４０によって、第２の印刷配線板２００の３層目と４層目が電気接続されている。配線パターン２５０は、第２の印刷配線板２００の面に形成された配線板パターンを示している。
【００２２】
５層目と６層目の配線パターンが形成される第３の印刷配線板３００は、第１の印刷配線板１００の反対側の面を形成する配線板である。ここでは、第３の印刷配線板３００に形成されたスルーホール３１０と、スルーホール３１０の５層目側の電極パターン３２０と、６層目側の電極パターン３３０と、５層目側の配線パターン３４０，６層目側の配線パターン３５０，３６０などを示している。
【００２３】
上述した部品内蔵多層配線板の構成によれば、第１の印刷配線板１００に仮固定された裏層（２層目）の第２電子部品１０ｂと、それに対向する表層（１層目）の第１電子部品１０ａを、その両端に設けたスルーホール２０，２２によって同一材料（半田等）により、同時に接続することができる。
【００２４】
次に、図１に示した部品内蔵多層配線板の製造方法について説明する。  
図２乃至図５は、本実施形態に係る部品内蔵多層配線板の製造工程を示している。  
先ず、図２は、第１の製造工程を示している。ここでは、第１の印刷配線板１００の第２電子部品１０ｂが搭載される電極位置には、スルーホール２０，２２が形成されているものとする。また、スルーホール２０，２２の両側には電極パターン３０ａ，４０ａおよび３０ｂ，４０ｂが形成されているものとする。更に、第１の印刷配線板１００には、第２電子部品１０ｂの配線パターン６０，７０も形成されているものとする。
【００２５】
この第１の工程では、第１の印刷配線板１００のスルーホール２０の電極パターン３０ｂと、スルーホール２２の電極パターン４０ｂの間に接着剤５０が塗布される。そして、スルーホール２０の電極パターン３０ｂとスルーホール２２の電極パターン４０ｂの上に第２電子部品１０ｂの電極部を載置し、接着剤５０によって第２電子部品１０ｂを第１の印刷配線板１００に仮固定する。その結果、図２（ｂ）のように構成される。
【００２６】
図３は、第２の製造工程を示している。第２の製造工程では、第２電子部品１０ｂを収納するための切り欠き部が形成される第２の印刷配線板２００と第３の印刷配線板３００とを層間接着剤２１０，２２０で固定した状態で、ベースとなる第１の印刷配線板１００に積層する。これにより、第１の印刷配線板１００と、第２の印刷配線板２００と、第３の印刷配線板３００とが、層間接着剤２１０，２２０によって接続固定される。このとき、内蔵される側の第２電子部品１０ｂは、切り欠き部により空間部２３０に配置されている。
【００２７】
次に、図３（ｂ）のように積層した配線板を１８０°回動して、図４のように第１の印刷配線板１００の１層目が上面に位置するように設定する。
【００２８】
図５は、第３の製造工程を示している。第３の製造工程では、図４のように第１の印刷配線板１００の表層（１層目）が上面に位置する状態で、スルーホール２０の電極パターン３０ａとスルーホール２２の電極パターン４０ａの上に半田等の接着材料４００を着ける。そして、その接着材料４００の上に第１電子部品１０ａを載置する。そして、接着材料４００を溶融して第１の印刷配線板１００の電極パターン３０ａ，４０ａと第１電子部品１０ａの電極部を接続する。
【００２９】
溶融した接着材料４００は、スルーホール２０，２２を介して２層目の第２電子部品１０ｂの両側に流れ込み、第１の印刷配線板１００の電極パターン３０ｂ，４０ｂと第２電子部品１０ｂの電極部を接続する。その結果、図５（ｂ）に示す部品内蔵多層配線板が製造できる。
【００３０】
本実施形態によれば、第１の印刷配線板１００の表層に実装する第１電子部品１０ａと内側に実装する第２電子部品１０ｂとを同時に同一材料にて接着するものであるため、第２電子部品１０ｂの接続部の形状が変形することもなく、信頼性の高い接続を行うことができる。また、本実施形態では、表層の第１電子部品１０ａと内蔵の第２電子部品１０ｂの接着作業（半田付け作業）が一括でできるため、製造工程が簡略化することができる。
【００３１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更可能である。例えば、第２の印刷配線板をなくして、層間接着剤によって第１の印刷配線板と第２の印刷配線板とを接続する構成であってもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１００‥第１の印刷配線板
２００‥第２の印刷配線板
３００‥第３の印刷配線板
１０ａ‥第１電子部品
１０ｂ‥第１電子部品
２０，２２，２４０，３１０‥スルーホール
３０ａ，３０ｂ，４０ａ，４０ｂ，３２０，３３０‥電極パターン
５０‥仮固定用の接着剤
６０，７０，２５０，３４０，３５０，３６０‥配線パターン
２１０，２２０‥層間接着剤
２３０‥空間
４００‥接着材料
【図１】
2012004154.tif 000003
【図２】
2012004154.tif 000004
【図３】
2012004154.tif 000005
【図４】
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【図５】
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