(57)【要約】【課題】メタルコア基板をベース基板として用いた配線基板において、基板厚さを低減できる技術を提供する。【解決手段】メタルコア３１を有するベース基板１０に、電子部品８０が内層部品として配置された配線基板１であって、前記電子部品８０が配置される領域に形成された部品配置開口部１５と、部品配置開口部１５の周囲に、ベース基板１０の表面より基板内部側に窪んで形成され、電子部品８０の第１〜３の端子部８１〜８３を配置する端子配置部と、を備える。部品配置開口部１５の内部には、電子部品８０の部品本体８５が収容される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メタルコア基板であるベース基板に、電気部品又は電子部品が内層部品として配置された配線基板であって、
前記内層部品が配置される領域に形成された凹部と、
前記凹部の周囲に、前記ベース基板の表面より基板内部側に窪んで形成され、前記内層部品の端子を配置する端子配置部と、
を備え、
前記内層部品の本体が、前記凹部の中に配置されていることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記内層部品は、前記端子配置部に配置されたときに、前記ベース基板の表面より外部に露出しないことを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記内層部品は、パッケージ化された部品であることを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気・電子部品が内層部品として実装された配線基板に係り、特に、基板内部に金属板を絶縁層で挟み込んだメタルコア基板を用いた配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、各種の電気・電子部品が実装される配線基板として、メタルコア基板がある。このメタルコア基板では、金属板のメタルコアの表裏面に絶縁層が設けられ、その絶縁層に配線層（導電層）が積層される。このメタル基板によれば、メタルコアによって実装される電気・電子部品の熱が良好に放熱される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１に、電子部品を実装可能なメタルコア基板のベース基板１１０の斜視図を示す。図２には、ＦＥＴである電子部品８０の部品実装パッドへの配置例を示す。ベース基板１１０には、内層部品として、図２（ａ）及び（ｂ）に示すようなパッケージ化された電子部品８０が取り付けられ、更にその上に図２（ｃ）に示すように絶縁層１９０等が積層され配線基板が構成される。
【０００４】
具体的には、ベース基板１１０は、中央に設けられた部品実装パッド１２０と、内部溝部１３によって３分割された第１〜第３の配線領域１１１ａ〜１１１ｃと、外周溝部１２の外側領域の外周フレーム１９とから構成されている。外周フレーム１９と第１〜第３の配線領域１１１ａ〜１１１ｃとの間には、外周溝部１２をわたすように連絡部１８が設けられている。部品実装パッド１２０には、電子部品８０の第１〜第３の端子部８１〜８３がそれぞれ配置される第１〜第３のパッド部１２１〜１２３が、凸状に盛り上がって形成されている。
【０００５】
より具体的には、図２に示すように、部品実装パッド１２０は、ベース基板１０を貫通する部品配置開口部１１５の周囲において、電子部品８０の第１〜３の端子部８１〜８３の形状等に対応した位置に形成されている。ベース基板１１０は、内部にメタルコア１３１を設けている。メタルコア１３１を挟むように絶縁層１３２が積層されている。さらに、上面側の絶縁層１３２には、部品実装パッド１２０や、その他の配線パターンが形成される。なお、図示では、部品実装パッド１２０のみを示している。そして、図２（ａ）や（ｂ）のように、部品本体８５の側面下側から突出して設けられた第１〜第３の端子部８１〜８３が、第１〜第３のパッド部１２１〜１２３に配置・接続される。配置が完了した後、図２（ｃ）に示すように、ラミネート処理工程等によって所定の層数の絶縁層１９０及び導電層が形成され、配線基板が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３１７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述のように、導電層（内層導体）の一部である部品実装パッド１２０は、エッチングされた台形状の盛り上がった形状を呈している。したがって、内層導体上に電子部品８０を配置する場合、より具体的には電子部品８０を配置した後にさらにその上を絶縁層１９０等で覆う構成の場合、内層導体（部品実装パッド１２０）と電子部品８０の各厚みが足しあわされることから、積層処理が難しくなるという課題があった。また、部品本体８５の厚さを考慮して、その上に絶縁層１９０を形成することから、絶縁層１９０を薄くできず、最終的な基板全体が厚くなってしまうという課題があった。
【０００８】
本発明の目的は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記課題を解決する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある態様は、メタルコア基板であるベース基板に、電気部品又は電子部品が内層部品として配置された配線基板であって、前記内層部品が配置される領域に形成された凹部と、前記凹部の周囲に、前記ベース基板の表面より基板内部側に窪んで形成され、前記内層部品の端子を配置する端子配置部と、を備え、前記内層部品の本体が、前記凹部の中に配置されている。
また、前記内層部品は、前記端子配置部に配置されたときに、前記ベース基板の表面より外部に露出しなくともよい。
また、前記内層部品は、パッケージ化された部品であってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、メタルコア基板をベース基板として用いた配線基板において、基板厚さを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来技術に係る、電子部品を実装可能なベース基板の斜視図である。
【図２】従来技術に係る、電子部品の部品実装パッドへの配置例を示す図である。
【図３】実施形態に係る、電子部品を実装可能なベース基板の斜視図である。
【図４】実施形態に係る、電子部品の部品実装パッドへの配置例を示す図である。
【図５】実施形態に係る、電子部品が部品実装パッドに配置され絶縁層が形成された配線基板を示す図である。
【図６】実施形態の変形例に係る、電子部品の部品実装パッドへの配置例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という）を、図面を参照しつつ説明する。図３は、本実施形態に係るベース基板１０の斜視図であり、さらに、その一部の領域Ａについて拡大して示している。なお、図３のベース基板１０と、図１の従来技術のベース基板１１０との違いは、主に部品実装パッド２０にある。また、図４に、電子部品８０の配置前後の部品実装パッド２０の斜視図及び配置後の断面図を示す。図２の配置と異なるのは、電子部品８０を上下逆さまに配置している点にある。なお、電子部品８０は、パッケージ化された部品を想定する。つまり、予め部品として完成して存在するものを想定する。
【００１３】
図３に示すように、ベース基板１０は、図示中央の表面に設けられた部品実装パッド２０と、内部溝部１３によって３分割された第１〜第３の配線領域１１ａ〜１１ｃと、外周溝部１２の外側の領域の外周フレーム１９とから構成されている。外周フレーム１９と第１〜第３の配線領域１１ａ〜１１ｃとの間には、外周溝部１２を渡すように連絡部１８が設けられている。３つの内部溝部１３が交わるベース基板１０の中央には、上下に貫通する部品配置開口部１５が形成されている。
【００１４】
部品配置開口部１５の外縁領域には、部品実装パッド２０が形成されている。部品実装パッド２０は、電子部品８０の第１〜第３の端子部８１〜８３がそれぞれ配置される第１〜第３のパッド部２１〜２３を備える。第１〜第３のパッド部２１〜２３は、ベース基板１０の表面より一段下がって窪んで形成されている。ここでは、第１のパッド部２１は第１の配線領域１１ａに、第２のパッド部２２は第２の配線領域１１ｂに、第３のパッド部２３は第３の配線領域１１ｃに、後述するメタルコア３１を露出させることで形成されている。
【００１５】
図４に示すように、ベース基板１０は、内部にメタルコア３１を設けている。メタルコア３１は、上述の第１〜第３の配線領域１１ａ〜１１ｃのそれぞれに形成されている。メタルコア３１として、例えば、銅板やアルミニウム合金板等が用いられる。このメタルコア３１を挟むように絶縁層３２が積層されている。さらに、上面側の絶縁層３２の上には、内層導体として各種の配線パターン（図示せず）が積層形成される。さらにまた、特に図４（ｃ）に示すように、上面側の絶縁層３２の部品配置開口部１５の外縁領域は、切削又はエッチング処理等によって、絶縁層３２の厚さ（深さＨ）だけ取り除かれて、メタルコア３１が露出することで、第１〜第３のパッド部２１〜２３が形成されている。
【００１６】
部品実装パッド２０の第１〜第３のパッド部２１〜２３は、ベース基板１０を貫通する部品配置開口部１５の外縁部分において、電子部品８０の第１〜３の端子部８１〜８３の形状等に対応した位置に形成されている。第１〜第３のパッド部２１〜２３の表面からの深さＨは、電子部品８０の第１〜３の端子部８１〜８３の厚さより深く設定されている。
【００１７】
さらに、電子部品８０を部品実装パッド２０に配置するときに、部品本体８５が部品配置開口部１５の内部に存在するようにする。つまり、従来と比較して、電子部品８０を上下逆さまにして配置している。したがって、部品配置開口部１５は、少なくとも部品本体８５を内部に配置可能な大きさ及び形状となっている。なお、ここでは、部品配置開口部１５は、３つの内部溝部１３の交差位置に形成されているが、これに限る趣旨ではない。内部溝部１３と関係なく部品配置開口部１５が形成されてもよい。
【００１８】
言い換えると、電子部品８０の第１〜３の端子部８１〜８３が第１〜第３のパッド部２１〜２３に配置されたときに、第１〜３の端子部８１〜８３がベース基板１０の表面より突出することなく内側に位置する。なお、本実施形態では、部品本体８５が完全に内部に収容されているが、突出量が僅かであれば一部が表面より突出してもよい。
【００１９】
そして、電子部品８０が部品実装パッド２０に配置されるときには、部品本体８５の側面下側から突出して設けられた第１〜第３の端子部８１〜８３が、電子部品８０自体を上下逆さまにして第１〜第３のパッド部２１〜２３に配置され、電気的接続が確立される。このとき、必要に応じて、ハンダ固定されたり導電性接着剤で固定されてもよい。電子部品８０をＦＥＴとした場合には、例えば、第１〜第３の端子部８１〜８３は、ゲート電極端子、ソース電極端子及びドレイン電極端子となる。
【００２０】
電子部品８０が部品実装パッド２０に配置され、必要に応じてその他の部品等が所定の位置に配置されると、図５に示すように、上下の表面にプリプレグからなる絶縁層９１がラミネート処理工法等によって積層され、配線基板１が形成される。なお、図５（ａ）は、ベース基板１０に絶縁層９１が積層された状態の配線基板１の斜視図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）の内部構造の一部を破線で示した斜視図である。さらに、図５（ｃ）は、電子部品８０が部品実装パッド２０に配置されている領域の断面図である。
【００２１】
絶縁層９１のプリプレグとして、例えば、ガラスクロスにエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させたものが用いられる。このプリプレグが、ラミネート処理工法において、真空下で、ベース基板１０の上下から張り合わされ、加圧・加熱される。その処理で、その熱硬化性樹脂が、加熱され溶融することで、部品配置開口部１５や内部溝部１３等の空間に隙間無く入り込む。なお、ベース基板１０の絶縁層３２が、ラミネート処理工法で形成されてもよい。
【００２２】
以上の本実施形態によると、電子部品８０を、部品配置開口部１５の内部に配置するようにしたことで、プリプレグである絶縁層９１の厚さを薄くできる。したがって、メタルコア３１から外部への距離が近くなるため、配線基板１全体の放熱効果を向上させることができる。
【００２３】
また、従来では、図２（ｃ）のに示すように、ラミネート処理後に冷却した場合、電子部品８０と絶縁層９１との境界Ｄに歪みやクラックが発生することがあった。その結果、放熱効果が低下したり、絶縁層９１の上面部分に凹凸が発生したりすることがあり、製品歩留まり向上の点で改善が求められていた。特に、絶縁層９１の上面に回路パターンを積層する場合に、表面処理をする必要が出るなど、課題があった。積層工程の一部として、電子部品８０を形成する場合には、電子部品８０の外装パッケージ（樹脂）に相当する部分が、積層される絶縁層が担うことから、そのような課題は生じることは少なかったが、予めパッケージ化された電子部品８０を使用する場合には、上記の課題が顕在化した。
【００２４】
しかし、本実施形態では、電子部品８０（部品本体８５）が部品配置開口部１５の内部に配置されることから、電子部品８０の周囲の空間が小さい。したがって、電子部品８０の周囲に充填される絶縁層９１が少なく、冷却によって絶縁層９１の部材の体積が大きく変化することが防止される。その結果、電子部品８０（部品本体８５）と絶縁層９１との境界Ｃ（図５（ｃ）参照）における、歪みやクラックの発生を防止でき、仮に発生した場合でも、小さなものとすることができる。
【００２５】
さらに、部品本体８５とメタルコア３１との距離が近くなるため、電子部品８０で発生した熱のメタルコア３１への伝達を向上させることができる。さらに、第１〜第３のパッド部２１〜２３を、絶縁層３２より一段低い位置に形成しているので、電子部品８０の配置の際の位置合わせが容易となる。
【００２６】
以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素及びその組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。例えば、図６（ａ）に示すように、絶縁層３２だけでなくメタルコア３１についても一部取り除かれて第１〜第３のパッド部２１ａ〜２３ａが形成されてもよい。このような構成の場合、メタルコア３１は配線回路の一部として機能する。また、図６（ｂ）に示すように、第１〜第３のパッド部２１ｂ〜２１ｃは、メタルコア３１を露出させて形成されるのではなく、上面側の絶縁層３２を一部残存させ、その上に銅等の導体よって所定形状にエッチングされて形成されてもよい。このような構成の場合、メタルコア３１は、電子部品８０の駆動とは直接関係無い配線回路の一部として機能させることもできるし、単に基板冷却構造として機能させることもできる。
【符号の説明】
【００２７】
１  配線基板
１０  ベース基板
１１ａ  第１の配線領域
１１ｂ  第２の配線領域
１１ｃ  第３の配線領域
１２  外周溝部
１３  内部溝部
１５  部品配置開口部
１８  連絡部
１９  外周フレーム
２０  部品実装パッド
２１、２１ａ、２１ｂ  第１のパッド部
２２、２２ａ、２２ｂ  第２のパッド部
２３、２３ａ、２３ｂ  第３のパッド部
３１  メタルコア
３２  絶縁層
８０  電子部品
８１  第１の端子部
８２  第２の端子部
８３  第３の端子部
８５  部品本体
９１  絶縁層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2013045796.tif 000007
【図６】
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