(57)【要約】      （修正有）【課題】安価で単純構造の基板内層用チップ部品、およびチップ部品の電極にビアホールを確実に接触させることが可能で高密度実装に好適な部品内蔵型回路基板を提供する。【解決手段】部品内蔵型回路基板では、ベース基板の樹脂層１０に埋め込まれたチップ部品１が、基体の上面の８０％以上を占める１つの連続平面として形成された上面接続部と、基体の下面の８０％以上を占める１つの連続平面として形成された下面接続部と、これら上面接続部と下面接続部を導通する導通部を備えており、樹脂層１０の上面に設けられた配線パターン１１は接続ビア１３を介して上面接続部を覆う上方の外部電極６と導通され、樹脂層１０の下面に設けられた配線パターン１２は接続ビア１４を介して下面接続部を覆う下方の外部電極６と導通されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下を平坦面とした基体と、この基体の上面に設けられた上面接続部と、前記基体の下面に設けられた下面接続部と、前記上面接続部と前記下面接続部を導通する導通部とを備え、
前記上面接続部が前記基体の上面の８０％以上を占める１つの連続平面として形成されると共に、前記下面接続部が前記基体の下面の８０％以上を占める１つの連続平面として形成されていることを特徴とする基板内層用チップ部品。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記基体がセラミックス基板からなると共に、前記上面接続部と前記下面接続部および前記導通部が導電性ペーストを印刷・焼成したものからなり、前記導通部が前記セラミックス基板に形成された貫通孔または切欠き内に充填されていることを特徴とする基板内層用チップ部品。
【請求項３】
絶縁性の樹脂層からなるベース基板の内層にチップ部品が埋め込まれている部品内蔵型回路基板において、
前記チップ部品が基体の平面形状の８０％以上を占める上面接続部と下面接続部とを有しており、前記ベース基板に、その上面側の配線パターンから前記上面接続部に達するビアホールと、下面側の配線パターンから前記下面接続部に達するビアホールとが穿設されていると共に、これらビアホールの内部に接続ビアが充填されていることを特徴とする部品内蔵型回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層回路基板等に内蔵されて使用される基板内層用チップ部品と、そのようなチップ部品が絶縁性の樹脂層に埋め込まれている部品内蔵型回路基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型・軽量化や回路構成の複雑化に伴って、チップ抵抗器等のチップ部品を回路基板の表面だけでなく内層にも実装して部品実装密度を高めるようにした部品内蔵型回路基板が実用に供されている。
【０００３】
この種の部品内蔵型回路基板では、通常、絶縁性の樹脂層からなるベース基板にチップ部品を埋め込んだ後、この樹脂層にレーザ光を照射してビアホールを形成すると共に、そのビアホール内に銅メッキ処理等からなる接続ビアを形成することにより、この接続ビアと内層されたチップ部品の電極とを接続するようにしている。
【０００４】
従来より、基板内層用チップ部品であるチップ抵抗器の表面と裏面に広い面積を有する外部電極を形成し、これら表面側と裏面側の外部電極に向けてビアホールを形成することにより、内層されたチップ部品を介してベース基板の上下の配線パターン間を導通させるようにした部品内蔵型回路基板が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図１０は上記特許文献１に開示されたチップ抵抗器（基板内層用チップ部品）の断面図であり、同図に示すように、このチップ抵抗器１００は、直方体形状の絶縁性基板１０１と、絶縁性基板１０１の表面における長手方向両端部に形成された一対の第１内部電極１０２と、これら第１内部電極１０２に跨るように形成された抵抗膜１０３と、第１内部電極１０２の一部を露出させると共に抵抗膜１０３の全体を覆うように形成された保護膜１０４と、第１内部電極１０２の露出部分と保護膜１０４の端部を覆うように形成された第２内部電極１０５と、絶縁性基板１０１の裏面における長手方向両端部に形成された一対の第３内部電極１０６と、第１ないし第３内部電極１０２，１０５，１０６を連通するように絶縁性基板１０１の端面に形成された一対の端面導電層１０７と、第２内部電極１０５と端面導電層１０７および第３内部電極１０６を連続的に被覆する断面コ字状の外部電極１０８とによって構成されている。
【０００６】
第１内部電極１０２はＡｇ−Ｐｄ系導電体からなり、抵抗膜１０３はＲｕＯ２等を主成分とする厚膜抵抗体からなる。保護膜１０４はガラスや樹脂等の絶縁層であり、この保護膜１０４は第１内部電極１０２の一部を露出させた状態で抵抗膜１０３を覆うように形成されているため、第１内部電極１０２の露出部分と保護膜１０４端面との間には段差が生じている。第２内部電極１０５はＡｇ系導電体からなり、第１内部電極１０２と第２内部電極１０５によって２層構造の表面側内部電極が形成されている。この第２内部電極１０５が第１内部電極１０２の露出部分と保護膜１０４の端部を覆っているため、第２内部電極１０５の表面は広い平坦面となっている。第３内部電極１０６はＡｇ系導電体からなり、この第３内部電極１０６は第２内部電極１０５と対応する位置に同じ大きさに形成されている。端面導電層１０７はスパッタリングによるＮｉ−Ｃｒ薄膜からなり、外部電極１０８は単層のＣｕメッキ層または積層のＮｉメッキ層とＣｕメッキ層からなる。
【０００７】
図１１は上記のごとく構成されたチップ抵抗器１００を内層した部品内蔵型回路基板の断面図であり、チップ抵抗器１００は外部電極１０８の内部の第１ないし第３内部電極１０２，１０５，１０６等を省略して模式的に描かれている。
【０００８】
図１１（ａ）に示すように、チップ抵抗器１００は積層回路基板等のベース基板の絶縁層２００の内部に埋め込まれており、この絶縁層２００の上面と下面にはそれぞれ配線パターン２０１，２０２が設けられている。チップ抵抗器１００に形成された一対の外部電極１０８のうち、図示左側の外部電極１０８の表面と上面側の配線パターン２０１は接続ビア２０３を介して導通されており、図示右側の外部電極１０８の裏面と下面側の配線パターン２０２は接続ビア２０４を介して導通されている。これら接続ビア２０３，２０４は、絶縁層２００にレーザ光を照射してビアホールを形成した後、そのビアホール内に銅メッキ等を施すことによって形成されている。
【０００９】
このように構成された部品内蔵型回路基板では、接続ビア２０３，２０４と導通される電極（外部電極１０８）がチップ抵抗器１００の表裏両面に形成されており、これら電極から絶縁層２００の配線パターン２０１，２０２への直接接続が可能となるため、絶縁層２００を貫通する接続ビアによって上下の配線パターン２０１，２０２を導通させる場合に比べて高密度実装を実現できる。また、チップ抵抗器１００に備えられる一対の外部電極１０８が表裏両面で同じ大きさの広い電極として形成されているため、絶縁層２００にレーザ光を照射してビアホールを形成する際に、ビアホールの形成位置が正規の位置に対して多少ずれたとしても、チップ抵抗器１００の電極とビアホールとを確実に接続することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１３７３３８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述したように、特許文献１に開示されたチップ抵抗器（基板内層用チップ部品）１００は、表面と裏面の両方に接続ビア２０３，２０４と導通される外部電極１０８を備えているが、これら外部電極１０８に対してビアホールを確実に接触させるためには、外部電極１０８が広い面積を有する平坦面である必要がある。そのため、表面側の内部電極を第１内部電極１０２と第２内部電極１０５の２層構造にすることにより、広くて段差のない平坦な外部電極１０８を形成するようにしているが、構造が複雑になって製造コストも上昇してしまうという問題があった。
【００１２】
また、特許文献１に開示された部品内蔵型回路基板では、図１１（ａ）に示すように、絶縁層２００の上面側の配線パターン２０１に接続する接続ビア２０３と下面側の配線パターン２０２に接続する接続ビア２０４とが、チップ抵抗器１００の別々の外部電極１０８に接続されて平行配置となっているが、図１１（ｂ）に示すように、これら両接続ビア２０３，２０４をいずれか一方の外部電極１０８に接続して一直線上に配置することも考えられる。その場合、他方の外部電極１０８はビアホールの接続に関与しない不要な領域となるが、当該領域を含めたチップ抵抗器１００の全体が絶縁層２００の内部に埋め込まれるため、実装領域の大幅な低減化が妨げられてしまうことになる。
【００１３】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、安価で単純構造の基板内層用チップ部品を提供することにあり、第２の目的は、チップ部品の電極にビアホールを確実に接触させることが可能で高密度実装に好適な部品内蔵型回路基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記第１の目的を達成するために、本発明の基板内層用チップ部品は、上下を平坦面とした基体と、この基体の上面に設けられた上面接続部と、前記基体の下面に設けられた下面接続部と、前記上面接続部と前記下面接続部を導通する導通部とを備え、前記上面接続部が前記基体の上面の８０％以上を占める１つの連続平面として形成されると共に、前記下面接続部が前記基体の下面の８０％以上を占める１つの連続平面として形成されているという構成にした。
【００１５】
このように構成された基板内層用チップ部品は、基体の上面に存する上面接続部と下面に存する下面接続部とが、それぞれ基体の平面（上面または下面）の８０％以上を占める１つの連続平面として形成されているため、該チップ部品を積層回路基板等の樹脂層の内部に埋め込んでビアホールを形成する際に、広くて平坦な上面接続部と下面接続部に対してビアホールを簡単かつ確実に接触させることができる。また、この基板内層用チップ部品は、基体の両面に設けられた上面接続部と下面接続部とを導通部によって導通するという単純構造であるため、製造工程を簡略化して安価な基板内層用チップ部品を実現することができる。
【００１６】
上記の構成において、基体として銅やニクロム等の導電性板材を用いることも可能であるが、基体としてセラミックス基板を用いると、多数個取り用の大判基板に対して上面接続部や下面接続部等を一括形成することが可能となり、量産性に優れた基板内層用チップ部品を実現することができる。
【００１７】
この場合において、上面接続部と下面接続部および導通部が導電性ペーストを印刷・焼成したものからなり、導通部がセラミックス基板に形成された貫通孔または切欠き内に充填されていると、上面接続部と下面接続部および導通部の全てを厚膜形成することができるため、導通部をスパッタによって形成する必要がなくなって製造工程を簡略化することができる。
【００１８】
また、上記第２の目的を達成するために、本発明の部品内蔵型回路基板は、絶縁性の樹脂層からなるベース基板の内層にチップ部品が埋め込まれている部品内蔵型回路基板において、前記チップ部品が基体の平面形状の８０％以上を占める上面接続部と下面接続部とを有しており、前記ベース基板に、その上面側の配線パターンから前記上面接続部に達するビアホールと、下面側の配線パターンから前記下面接続部に達するビアホールとが穿設されていると共に、これらビアホールの内部に接続ビアが充填されているという構成にした。
【００１９】
このように構成された部品内蔵型回路基板では、ベース基板の樹脂層に埋め込まれたチップ部品が基体の平面形状の８０％以上を占める上面接続部と下面接続部とを有しているため、樹脂層にレーザ光を照射してビアホールを形成する際に、ビアホールの形成位置が正規の位置に対して多少ずれたとしても、広くて平坦な上面接続部と下面接続部に対してビアホールを簡単かつ確実に接触させることができる。また、内層されるチップ部品は基体の上面と下面のほぼ全域が電極（上面接続部と下面接続部）となっているため、ビアホールの接続に関与しない不要な領域はほとんど存在せず、実装領域の大幅な低減化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、安価で単純構造の基板内層用チップ部品を提供することができ、また、チップ部品の電極にビアホールを確実に接触させることが可能で高密度実装に好適な部品内蔵型回路基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態例に係る基板内層用チップ部品の平面図である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】該チップ部品の製造工程を示す説明図である。
【図４】該チップ部品が内層された部品内蔵型回路基板の断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態例に係る基板内層用チップ部品の平面図である。
【図６】図５のVI−VI線に沿う断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態例に係る基板内層用チップ部品の平面図である。
【図８】図７のVIII−VIII線に沿う断面図である。
【図９】図７のIX−IX線に沿う断面図である。
【図１０】従来例に係る基板内層用チップ部品の断面図である。
【図１１】該チップ部品が内層された部品内蔵型回路基板の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１と図２に示すように、本発明の第１実施形態例に係る基板内層用チップ部品（以下、チップ部品と称す）１は、上下を平坦面とした直方体形状の基体２と、基体２の上面に設けられた上面接続部３と、基体２の下面に設けられた下面接続部４と、上面接続部３と下面接続部４を橋絡する導通部５と、これら上面接続部３と下面接続部４および導通部５を覆う外部電極６とによって構成されている。
【００２３】
基体２はセラミックス基板からなり、この基体（セラミックス基板）２は後述する大判基板を縦横に延びる一次分割溝と二次分割溝に沿って分割して多数個取りされたものである。
【００２４】
上面接続部３と下面接続部４はいずれもＡｇ系ペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成させたものであり、上面接続部３は基体２の上面におけるほぼ全域（８０％以上）を占める１つの連続平面として形成されている。下面接続部４は基体２の下面におけるほぼ全域（８０％以上）を占める１つの連続平面として形成されており、これら上面接続部３と下面接続部４は基体２を挟んで対向している。
【００２５】
導通部５は基体２の長手方向に沿う両端面にＮｉ／Ｃｒ等をスパッタリングして形成されたものであり、この導通部５によって上面接続部３と下面接続部４は導通されている。外部電極６は上面接続部３と下面接続部４および導通部５の表面にＣｕメッキやＡｕメッキ等を施して形成されたものであり、チップ部品１の外表面の大部分は外部電極６によって覆われている。
【００２６】
次に、上述の如く構成されたチップ部品１の製造方法について、図３を参照しながら説明する。なお、図３（ａ）〜（ｄ）の左側部分は各工程における平面図、右側部分はそれに対応する断面図を示している。
【００２７】
まず、図３（ａ）に示すように、格子状に延びる一次分割溝と二次分割溝が形成された大判基板１Ａを準備する。これら一次分割溝と二次分割溝によって大判基板１Ａの表裏両面は多数のチップ形成領域に区画され、各チップ形成領域がそれぞれ１個分の基体（セラミックス基板）２となる。図３には１つのチップ形成領域が代表的に示されているが、実際には、このようなチップ形成領域が格子状に配列されている。なお、図３において、大判基板（チップ形成領域）１Ａの左右の両短辺が一次分割溝上に位置し、上下の両長辺が二次分割溝上に位置している。
【００２８】
次に、図３（ｂ）に示すように、大判基板１Ａの上面と下面にそれぞれＡｇペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成させることにより、大判基板１Ａの上面に矩形状の上面接続部３を形成すると共に、大判基板１Ａの下面に矩形状の下面接続部４を形成する。なお、これら上面接続部３と下面接続部４は、後述する導通部５と接続を確実にするために大判基板１Ａの一次分割溝（左右の短辺）まで延びているが、後述する二次分割作業を容易にするために二次分割溝（上下の長辺）までは達していない。その結果、大判基板１Ａの上下両面に上面接続部３や下面接続部４の形成されていない非接続領域が存在することになるが、このような非接続領域があっても、上面接続部３と下面接続部４がそれぞれ基体２の平面形状の８０％以上を占める１つの連続平面として形成されていれば良い。
【００２９】
しかる後、大判基板１Ａを一次分割溝に沿って短冊状に一次分割することにより、チップ形成領域の左右の短辺間を幅寸法とする短冊状基板を得る。そして、次なる工程で、この短冊状基板２Ｂの分割面にＮｉ／Ｃｒ等をスパッタリングすることにより、図３（ｃ）に示すように、上面接続部３と下面接続部４を橋絡する導通部５を形成する。
【００３０】
次に、短冊状基板２Ｂを二次分割溝に沿って二次分割することにより、チップ部品１と同等の大きさの個片（チップ単体）を得る。前述したように、この時点で大判基板１Ａの各チップ形成領域がそれぞれ１個分の基体２となる。最後に、各チップ単体の上面接続部３と下面接続部４および導通部５に対してＣｕメッキやＡｕメッキ等を施すことにより、図３（ｄ）に示すように、基体２の上下両面と端面に外部電極６を備えたチップ部品１が完成する。前述したように、上面接続部３と下面接続部４は基体２の平面形状の８０％以上を占める１つの連続平面として形成されているため、この外部電極６はチップ部品１の上面および下面のそれぞれ８０％以上を占める大きさに形成されることとなる。
【００３１】
図４は上記のごとく構成されたチップ部品１を内層した部品内蔵型回路基板の断面図であり、チップ部品１は外部電極６の内部の上面接続部３や下面接続部４等を省略して模式的に描かれている。
【００３２】
図４に示すように、チップ部品１は積層回路基板等のベース基板の絶縁層１０の内部に埋め込まれており、この絶縁層１０の上面と下面にはそれぞれ配線パターン１１，１２が設けられている。上面側の配線パターン１１は接続ビア１３を介して上面接続部３を覆う上方の外部電極６と導通されており、下面側の配線パターン１２は接続ビア１４を介して下面接続部４を覆う下方の外部電極６と導通されている。これら接続ビア１３，１４は、絶縁層１０にレーザ光を照射してビアホールを形成した後、そのビアホール内に銅メッキ等を施すことによって形成されている。
【００３３】
このように構成された部品内蔵型回路基板では、ベース基板の樹脂層１０に埋め込まれたチップ部品１がその上面と下面の８０％以上を占める大きさの外部電極６を有しているため、樹脂層１０にレーザ光を照射してビアホールを形成する際に、ビアホールの形成位置が正規の位置に対して多少ずれたとしても、チップ部品１の上面と下面に形成された広くて平坦な外部電極６に対してビアホールを簡単かつ確実に接触させることができる。また、内層されるチップ部品1はその上面と下面のほぼ全域が外部電極６となっているため、ビアホールの接続に関与しない不要な領域はほとんど存在せず、実装領域の大幅な低減化を図ることができる。
【００３４】
以上説明したように、第１実施形態例に係るチップ部品（基板内層用チップ部品）１は、基体２の上面に存する上面接続部３と下面に存する下面接続部４とが、それぞれ基体２の平面（上面または下面）の８０％以上を占める１つの連続平面として形成されているため、該チップ部品１を積層回路基板等の樹脂層１０の内部に埋め込んでビアホールを形成する際に、上面接続部３と下面接続部４を覆う広くて平坦な外部電極６に対してビアホールを簡単かつ確実に接触させることができる。また、このチップ部品１は、基体２の上下両面に設けられた上面接続部３と下面接続部４とを導通部５によって橋絡するという単純構造であるため、製造工程を簡略化して安価なチップ部品１を実現することができる。
【００３５】
また、第１実施形態例に係るチップ部品１では、基体２としてセラミックス基板を用いており、セラミックス基板からなる大判基板１Ａに対して上面接続部３と下面接続部４を一括形成した後、この大判基板１Ａを一次分割して得られる短冊状基板２Ｂの分割面に導通部５を形成し、しかる後、短冊状基板２Ｂを二次分割して多数個取りすることが可能であるため、量産性に優れたチップ部品１を実現することができる。
【００３６】
図５は本発明の第２実施形態例に係るチップ部品（基板内層用チップ部品）２０の平面図、図６は該チップ部品２０の断面図であり、図１と図２に対応する部分には同一符号を付してある。
【００３７】
この第２実施形態例が前述した第１実施形態例と相違する点は、上面接続部３と下面接続部４を橋絡する導通部５が基体２の中央部に穿設された貫通孔２ａの内部に形成されていることにあり、それ以外の構成は基本的に同じである。すなわち、セラミックス基板からなる基体２の中央部には貫通孔２ａが穿設されており、基体２の上下両面にＡｇ系ペーストをスクリーン印刷して上面接続部３と下面接続部４を形成するとき、そのＡｇ系ペーストを貫通孔２ａの内部に充填させて導通部５を形成することにより、上面接続部３と下面接続部４が導通部５によって導通されるようになっている。なお、導通部５を形成するＡｇ系ペーストは必ずしも貫通孔２ａの内部全体に充填されていなくても良く、Ａｇ系ペーストの材料を削減するために、Ａｇ系ペーストを貫通孔２ａの内部側面に付着させて導通部５を形成するも可能である。
【００３８】
このように構成された第２実施形態例に係るチップ部品２０では、前述した第１実施形態例の作用効果に加えて、上面接続部３と下面接続部４および導通部５の全てを厚膜形成することができるため、導通部５をスパッタによって形成する必要がなくなって製造工程をより簡略化できるという付加的な作用効果を奏する。
【００３９】
図７は本発明の第３実施形態例に係るチップ部品（基板内層用チップ部品）３０の平面図、図８と図９は該チップ部品３０の断面図であり、図１と図２に対応する部分には同一符号を付してある。
【００４０】
この第３実施形態例が前述した第１実施形態例と相違する点は、上面接続部３と下面接続部４を橋絡する導通部５が基体２の端面近傍に設けられた切欠き２ｂの内部に形成されていることにあり、それ以外の構成は基本的に同じである。すなわち、セラミックス基板からなる基体２の長手方向両端部には半円形状の切欠き２ｂが設けられており、基体２の上下両面にＡｇ系ペーストをスクリーン印刷して上面接続部３と下面接続部４を形成するとき、そのＡｇ系ペーストを切欠き２ｂの内部側面に付着させて導通部５を形成することにより、上面接続部３と下面接続部４が導通部５によって導通されるようになっている。
【００４１】
このように構成された第３実施形態例に係るチップ部品３０では、前述した第２実施形態例の作用効果に加えて、部品搭載時にチップ部品を吸着（ピックアップ）する際、吸着箇所に貫通孔がなくなって連続平面を形成し易くなるため、チップ部品を確実にピックアップすることができるという作用効果を奏する。さらに、大判基板１Ａの一次分割溝を跨ぐ位置に切欠き２ｂが形成されているため、大判基板１Ａを一次分割溝に沿って分割する際の破断応力が低減され、一次分割作業を容易に行うことできるという付加的な作用効果を奏する。
【００４２】
なお、上記各実施形態例では、セラミックス基板からなる基体２の上下両面に上面接続部３と下面接続部４を厚膜形成した場合について説明したが、基体２として銅板あるいはＣｕメッキを施したニクロム板等の導電性板材を用いることも可能である。この場合、基体の上下両面が上面接続部と下面接続部になると共に、基体そのものが導通部として機能するため、上面接続部と下面接続部はそれぞれ基体平面の１００％を占める１つの連続平面として形成されることになる。
【符号の説明】
【００４３】
１，２０，３０  基板内層用チップ部品
２  基体
２ａ  貫通孔
２ｂ  切欠き
２Ａ  大判基板
２Ｂ  短冊状基板
３  上面接続部
４  下面接続部
５  導通部
６  外部電極
１０  絶縁層
１１，１２  配線パターン
１３，１４  接続ビア
【図１】
2016046460.tif 000003
【図２】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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