(57)【要約】【課題】接着樹脂が電子部品のある空間内へ漏れ出すのを防止する措置として別部材を必要としない部品内蔵基板を提供する。【解決手段】下配線基板１と、上配線基板２と、下配線基板１および上配線基板２の間に接着樹脂層５Ａ，５Ｂを介して配設された開口４を具備する中配線基板３と、下配線基板１の表面に実装されて中配線基板３の開口４に対応する位置にある電子部品６と、を備えた部品内蔵基板１０であって、上配線基板２と中配線基板３の対向する表面であって接着樹脂層５Ａが形成される表面の少なくとも一方の表面に凹凸があり、下配線基板１と中配線基板３の対向する表面であって接着樹脂層５Ｂが形成される表面の少なくとも一方の表面に凹凸がある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下配線基板と、上配線基板と、該下配線基板および該上配線基板の間に接着樹脂層を介して配設された開口を具備する中配線基板と、該下配線基板の表面に実装されて該中配線基板の該開口に対応する位置にある電子部品と、を備えた部品内蔵基板であって、
前記上配線基板と前記中配線基板の対向する表面であって接着樹脂層が形成される表面の少なくとも一方の表面に凹凸があり、
前記下配線基板と前記中配線基板の対向する表面であって接着樹脂層が形成される表面の少なくとも一方の表面に凹凸がある部品内蔵基板。
【請求項２】
前記凹凸を構成する凹部と凸部の一部が、少なくとも前記開口の周りで該開口を囲繞する無端の溝条および無端の凸条である請求項１に記載の部品内蔵基板。
【請求項３】
前記凹凸を構成する凹部の他部が、複数の格子状の溝条からなる請求項２に記載の部品内蔵基板。
【請求項４】
前記凹凸を構成する凹部の他部が、複数の直線状の溝条からなる請求項２に記載の部品内蔵基板。
【請求項５】
前記上配線基板のうち、前記開口に対応する位置にエア抜き孔が開設されている請求項１〜４のいずれかに記載の部品内蔵基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子部品が複数の配線基板内に内蔵されてなる部品内蔵基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品の高密度実装化等の要請に対し、電子部品が複数の配線基板内に内蔵されてなる部品内蔵基板が開発され、実用に供されている。
【０００３】
この部品内蔵基板の製作方法および構成を図４および図５を参照して説明する。なお、図５は製作された部品内蔵基板の縦断面図である。
【０００４】
図４で示すように、下配線基板Ｓ１の表面に電子部品Ｅを実装しておき、下配線基板Ｓ１と開口Ａを具備する中配線基板Ｓ３の間に接着樹脂Ｒ（プリプレグ樹脂）を配し、中配線基板Ｓ３と上配線基板Ｓ２の間にも接着樹脂Ｒ（プリプレグ樹脂）を配し、真空加熱プレスして各部材同士の接着を図る（圧力Ｐ）。なお、上配線基板Ｓ２には、開口Ａ内のエア圧力を外部に開放するためのエア抜き孔Ｓ２ａが開設されている。
【０００５】
この製作方法により、図５で示すような部品内蔵基板Ｄが製作される。
【０００６】
ところで、図５からも明らかなように、製作された部品内蔵基板Ｄでは、真空加熱プレスの際に溶融した接着樹脂Ｒが開口Ａ側に漏れ出し、エア抜き開口Ｓ２ａを閉塞するといった課題がある。
【０００７】
このようにエア抜き開口Ｓ２ａが接着樹脂Ｒで閉塞されると、リフロー時に開口Ａ内にガスが溜まり、溜まったガスの圧力により、下配線基板Ｓ１と中配線基板Ｓ３の間や中配線基板Ｓ３と上配線基板Ｓ２の間に層間剥離が生じ易くなる。
【０００８】
また、図５からも明らかなように、開口Ａ側にはみ出した接着樹脂Ｒが電子部品Ｅに接触し、ショートの原因となり易い。
【０００９】
さらには、電子部品Ｅが接着樹脂Ｒと接していることから、相対的に線膨張係数の大きな接着樹脂Ｒから電子部品Ｅが熱応力を受け易くなる。
【００１０】
ここで、特許文献１には、キャビティ内に電子部品が内蔵された部品内蔵基板において、キャビティ内に樹脂が流入するのを防止するべく、電子部品を枠体で包囲するものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−１５８０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１で開示される部品内蔵基板によれば、キャビティ内に樹脂が流入するのを防止することが可能になる。しかしながら、枠体という別部材を必要とすることから工費が嵩み、さらには、枠体を基板に設置するための工程が必要となることから製造工数が増加する。
【００１３】
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、接着樹脂が電子部品のある空間内へ漏れ出すのを防止する措置として別部材を必要としない部品内蔵基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成すべく、本発明による部品内蔵基板は、下配線基板と、上配線基板と、該下配線基板および該上配線基板の間に接着樹脂層を介して配設された開口を具備する中配線基板と、該下配線基板の表面に実装されて該中配線基板の該開口に対応する位置にある電子部品と、を備えた部品内蔵基板であって、前記上配線基板と前記中配線基板の対向する表面であって接着樹脂層が形成される表面の少なくとも一方の表面に凹凸があり、前記下配線基板と前記中配線基板の対向する表面であって接着樹脂層が形成される表面の少なくとも一方の表面に凹凸があるものである。
【００１５】
本発明による部品内蔵基板は、上配線基板と中配線基板の対向する表面の少なくとも一方、および、下配線基板と中配線基板の対向する表面の少なくとも一方に凹凸があることにより、接着樹脂層を形成する接着樹脂の流動性が凹凸によって阻害されることで接着樹脂が開口側に漏れ出すことが抑制もしくは解消されたものである。また、中配線基板等の表面に凹凸を設けて接着樹脂の開口側への漏れ出しを防止することから、この開口側への漏れ出し防止措置として別部材は一切不要となる。
【００１６】
ここで、「上配線基板と中配線基板の対向する表面であって接着樹脂層が形成される表面の少なくとも一方の表面」とは、中配線基板に対向する上配線基板の表面、上配線基板に対向する中配線基板の表面、上配線基板と中配線基板の双方の表面、を包含する意味である。同様に、「下配線基板と中配線基板の対向する表面であって接着樹脂層が形成される表面の少なくとも一方の表面」とは、中配線基板に対向する下配線基板の表面、下配線基板に対向する中配線基板の表面、下配線基板と中配線基板の双方の表面、を包含する意味である。
【００１７】
接着樹脂としてはプリプレグ樹脂を使用でき、このプリプレグ樹脂を２つの基板の間に介在させ、（真空）加熱プレスして基板同士を層間接着することにより、形成される接着樹脂層を介して２つの基板同士を接続することができる。
【００１８】
この接着樹脂の加熱プレスの際に、溶融した樹脂は流動性を持ち、プレス圧にて２つの基板間を四方八方に広がろうとする。
【００１９】
本発明の部品内蔵基板では、接着樹脂層にて接続される２つの基板のいずれか一方もしくは双方の表面に凹凸が備えてあることで、この広がろうとする流動性を有した接着樹脂の流動性を阻害することができ、結果として部品内蔵基板の電子部品が収容された開口側へ漏れ出すことを解消する。
【００２０】
ここで、基板表面に形成される凹凸の形態に関し、より確実な接着樹脂の開口側への漏れ出し防止を保証できる形態として、前記凹凸を構成する凹部と凸部の一部が、少なくとも前記開口の周りで該開口を囲繞する無端の溝条および無端の凸条である形態を挙げることができる。
【００２１】
開口の平面形状（矩形、円形、楕円形等）に応じた形状（枠状）で無端の溝条と無端の凸条が形成されていることにより、この無端の溝条に接着樹脂が入り込み、無端の溝条よりも開口側にある無端の凸条にて接着樹脂の開口側への漏れ出しを完全に遮断することが可能になる。
【００２２】
この形態では、凹凸を構成する凹部と凸部の一部が、少なくとも開口の周りで該開口を囲繞する無端の溝条および無端の凸条であるが、凹凸を構成するその他の凹部と凸部（凹部と凸部の他部）の形態は多様に存在する。
【００２３】
たとえば、前記凹凸を構成する凹部の他部が複数の格子状の溝条からなる形態や、前記凹凸を構成する凹部の他部が、複数の直線状の溝条からなる形態を挙げることができる。なお、凹部の他部が複数の格子状の溝条からなる場合、凸部の他部は格子状の溝条内に存在する凸部ということになる。一方、凹部の他部が複数の直線状の溝条からなる場合、凸部の他部は直線状の溝条に挟まれた直線状の凸条ということになる。
【００２４】
凹部の他部が格子状の溝条、複数の直線状の溝条のいずれであっても、溝条が中配線基板等の端部（開口と反対側の外側に面した端部）まで延びていることにより、接着樹脂層を形成した際に生じ得る余分な接着樹脂を基板の外側へ排出することが可能になる。そのため、開口側へ漏れ出し得る余分な接着樹脂の量を可及的に低減することができ、開口を囲繞する無端の溝条および無端の凸条による接着樹脂遮断効果と相俟って、開口側へ接着樹脂が漏れ出すのを防止する、より一層高い効果を期待することができる。
【００２５】
また、前記上配線基板のうち、前記開口に対応する位置にエア抜き孔が開設されているのが好ましい。
【００２６】
電子部品を基板にはんだ付けする等の際に、開口が完全に閉塞されていると開口内の内圧が上昇し、基板と接着樹脂層の間の界面が剥離する問題がある。本実施の形態のように上配線基板の開口に対応する位置にエア抜き孔が開設されていることにより、はんだ付け時等における開口内の内圧上昇が解消され、基板と接着樹脂層の間の界面剥離の問題も生じ得ない。なお、本発明の部品内蔵基板では、溶融した接着樹脂の開口側への漏れ出しが抑制されていることから、接着樹脂が開口側へ漏れ出してエア抜き孔を閉塞する可能性は極めて低くなることから、エア抜き孔による効果を享受することができる。
【発明の効果】
【００２７】
以上の説明から理解できるように、本発明の部品内蔵基板によれば、上配線基板と中配線基板の対向する表面であって接着樹脂層が形成される表面の少なくとも一方の表面、および、下配線基板と中配線基板の対向する表面であって接着樹脂層が形成される表面の少なくとも一方の表面にそれぞれ凹凸があることにより、部品内蔵基板に設けられた電子部品が収容されている開口側へ接着樹脂が漏れ出すことを、別部材を用いることなく、効果的に抑制もしくは解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の部品内蔵基板の実施の形態の縦断面図である。
【図２】図１のII−II矢視図であって、中配線基板の実施の形態の平面図である。
【図３】図１のII−II矢視図であって、中配線基板の他の実施の形態の平面図である。
【図４】従来の部品内蔵基板の製作方法を説明した模式図である。
【図５】従来の部品内蔵基板の実施の形態の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照して本発明の部品内蔵基板の実施の形態を説明する。なお、図示する部品内蔵基板は、中配線基板の上下面にそれぞれ凹凸が形成された形態であるが、下配線基板の中配線基板に対向する表面や上配線基板の中配線基板に対向する表面に凹凸が形成されている形態、上配線基板と下配線基板と中配線基板の全ての基板の他の基板に対向する表面に凹凸が形成されている形態などであってもよい。
【００３０】
（部品内蔵基板の実施の形態）
図１は本発明の部品内蔵基板の実施の形態の縦断面図であり、図２，３はいずれも図１のII−II矢視図であって、中配線基板の実施の形態の平面図である。
【００３１】
図示する部品内蔵基板１０は、下配線基板１と、上配線基板２と、下配線基板１および上配線基板２の間に接着樹脂層５Ａ，５Ｂを介して配設された開口４を具備する中配線基板３と、下配線基板１の表面に実装されて中配線基板３の開口４に対応する位置に配設された複数の電子部品６と、から大略構成される。
【００３２】
下配線基板１、上配線基板２ともに平面視形状が矩形であり、中配線基板３は平面視形状が矩形でその内側に平面視形状が矩形の開口４を備えている。また、上配線基板２の開口４に対応する位置には、エア抜き孔２ａが開設されている。
【００３３】
図２で示すように、開口４内には６基のチップ部品である電子部品６が配設されており、いずれも中配線基板３の開口４に面した内面から離れた位置に配設されている。
【００３４】
中配線基板３に関し、上配線基板２に対向する表面と下配線基板１に対向する表面にはそれぞれ凹部３ａ、３ｃと凸部３ｂ、３ｄからなる凹凸が形成されている。
【００３５】
中配線基板３の上下面に形成されている凹凸はいずれも同じものであるが、ここでは、中配線基板３の上面を見た図２，３を参照して凹凸の形態を説明する。なお、図２，３ともに、凹凸の形態を説明するために、接着樹脂層５Ａを省略して示している。
【００３６】
図２で示す凹凸の形態は、開口４の周りで開口４を囲繞する無端の溝条３ａ’と無端の凸条３ｂ’を有し、無端の溝条３ａ’と無端の凸条３ｂ’の外側には、複数の格子状の溝条３ａと格子状の溝条３ａ内にある凸部３ｂを有している。また、格子状の溝条３ａの端部（開口４と反対側の端部）は中配線基板３の端面に延設している。
【００３７】
ここで、部品内蔵基板１０の製作方法を概説しながら、図２で示す形態の凹凸の作用を説明する。
【００３８】
図示を省略するが、部品内蔵基板１０の製作方法は、下配線基板１の表面に電子部品６を実装しておき、下配線基板１と開口４を具備する中配線基板３の間に接着樹脂層５Ｂ用のプリプレグ樹脂を配し、中配線基板３と上配線基板２の間にも接着樹脂層５Ａ用のプリプレグ樹脂を配す。次に、真空加熱プレスしてプリプレグ樹脂を溶融させ、各基板の界面に広げ、溶融したプリプレグ樹脂が硬化して接着樹脂層５Ａ、５Ｂが形成されることで部品内蔵基板１０が製作される。
【００３９】
この製作に当たり、上配線基板２にエア抜き孔２ａが開設されていることで、電子部品６を下配線基板１にはんだ付けする等の際に開口４内にあるエアを抜くことができ、開口４内にエアが溜まり、エア圧にて上配線基板１と接着樹脂層５Ａの界面等が剥離することが解消される。
【００４０】
接着樹脂層５Ａ、５Ｂを形成するプリプレグ樹脂は、ガラスクロスに樹脂を含浸させたプリプレグを使用できる。
【００４１】
真空加熱プレスの際に溶融して流動性を有したプリプレグ樹脂は、たとえば上配線基板２と中配線基板３の間を四方八方に広がろうとする。
【００４２】
ここで、開口４の周囲には開口４を囲繞する無端の溝条３ａ’と無端の凸条３ｂ’があることにより、流動したプリプレグ樹脂は無端の溝条３ａ’に収容され、さらに開口４側にある無端の凸条３ｂ’にて開口４側へ漏れ出すことが解消される。
【００４３】
さらに、流動したプリプレグ樹脂は格子状の溝条３ａを通り、余分なプリプレグ樹脂は中配線基板３の端部から外側へ排出される（Ｘ１方向）。
【００４４】
このように、中配線基板３の端部まで延びる格子状の溝条３ａによって開口４側へ漏れ出し得る余分なプリプレグ樹脂の量を可及的に低減することができ、開口４を囲繞する無端の溝条３ａ’および無端の凸条３ｂ’による接着樹脂遮断効果と相俟って、開口４側へプリプレグ樹脂が漏れ出すのをより確実に防止することができる。
【００４５】
一方、図３は中配線基板３の表面に形成された凹凸の別の実施の形態を示したものである。
【００４６】
図示する形態の凹凸においても、開口４を囲繞する無端の溝条３ａ’と無端の凸条３ｂ’があることは図２で示す形態の凹凸と同様であるが、図３で示す形態の凹凸は、格子状の溝条３ａに代わり、複数の相互に平行な直線状の溝条３ｃと、溝条３ｃ間にある直線状の凸条３ｄを有するものである。
【００４７】
直線状の溝条３ｃの端部は、中配線基板３の端部まで延びており、部品内蔵基板１０の製作過程において溶融して流動するプリプレグ樹脂は直線状の溝条３ｃを通り、余分なプリプレグ樹脂は中配線基板３の端部から外側へ排出される（Ｘ２方向）。
【００４８】
図３で示す形態の凹凸においても、中配線基板３の端部まで延びる直線状の溝条３ｃによって開口４側へ漏れ出し得る余分なプリプレグ樹脂の量を可及的に低減することができ、開口４を囲繞する無端の溝条３ａ’および無端の凸条３ｂ’による接着樹脂遮断効果と相俟って、開口４側へプリプレグ樹脂が漏れ出すのをより確実に防止することができる。
【００４９】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５０】
１…下配線基板、２…上配線基板、３…中配線基板、３ａ…凹部（溝条）、３ａ’…無端の溝条、３ｂ…凸部、３ｂ’…無端の凸条、３ｃ…凹部（溝条）、３ｄ…凸部（凸条）、４…開口、５Ａ，５Ｂ…接着樹脂層、６…電子部品、１０…部品内蔵基板
【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】
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