(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面および裏面を有するコア基板と、
上記コア基板の表面および裏面を貫通し且つ平面視がほぼ矩形の貫通孔と、
上記貫通孔に樹脂を介して内蔵される電子部品と、
上記コア基板の表面および裏面の少なくとも一方に形成され、複数の配線層および絶縁層を有するビルドアップ層と、
上記ビルドアップ層における最外層の配線層上に突出して形成されたＩＣ接続端子と、を備え、
上記貫通孔の内隅部にアール面または面取りが形成されている、
ことを特徴とする配線基板。
【請求項２】
表面および裏面を有するコア基板と、
上記コア基板の表面または裏面に開口し且つ平面視がほぼ矩形の凹部と、
上記凹部に樹脂を介して内蔵される電子部品と、
上記コア基板の表面および裏面の少なくとも一方に形成され、複数の配線層および絶縁層を有するビルドアップ層と、
上記ビルドアップ層における最外層の配線層上に突出して形成されたＩＣ接続端子と、を備え、
上記凹部の内隅部にアール面または面取りが形成されている、
ことを特徴とする配線基板。
【請求項３】
前記貫通孔または凹部の内隅部に形成されるアール面の半径が、０．１ｍｍ〜２ｍｍの範囲にある、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板。
【請求項４】
前記コア基板の熱膨張率α１、前記樹脂の熱膨張率α２、および前記電子部品の熱膨張率α３が、数式１の関係にある、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の配線基板。
【数１】
α３＜α１≦α２
【請求項５】
前記内隅部は、前記貫通孔または凹部において隣接する側面間の４箇所に位置している、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の配線基板。
【請求項６】
前記電子部品は、その電極の上端面を除いて、前記貫通孔または凹部内の樹脂に埋設されている、
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の配線基板。
【請求項７】
前記樹脂の表面が、平坦に整面されている、
ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の配線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コア基板に電子部品を内蔵している配線基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、配線基板に対する高密度化および高性能化の要請に伴って、コア基板に電子部品を内蔵した配線基板が提案されている。
例えば、図６(Ａ)に示すように、絶縁性のコア基板６２に平面視でほぼ正方形の貫通孔６３を穿孔し、その中に樹脂６４を介して複数の電子部品７０を内蔵した配線基板６０が知られている。また、電子部品７０の上端および下端には、電極７２，７４が突設され且つ樹脂６４を貫通し、これらは、コア基板６２の表面および裏面に形成した所定パターンの配線層７６，７８と接続されている。
尚、図６(Ａ)に示すように、コア基板６２には、複数のスルーホール６６が貫通し、その中にスルーホール導体６８および充填樹脂６９が形成されている。このスルーホール導体６８の上・下端にも配線層７６，７８が接続されている。
【０００３】
図６(Ｂ)に示すように、貫通孔６３の内隅部は、全て９０°の直角に形成されているため、ここに充填される樹脂６４も貫通孔６３に倣って直角の出隅部６５を四隅に有する。すると、液状の樹脂６４を貫通孔６３に充填し且つ固化させると、出隅部６５付近に微細な気泡が形成される場合がある。また、熱サイクル試験などの際に、樹脂６４の出隅部６５付近にクラックを生じる場合もある。
上記クラックや気泡が生じると電子部品７０と樹脂６４との密着性が低下して、配線基板６０が破損したり、コア基板６２の表面上や裏面下に追って設けるビルドアップ層の形成に支障を来すことがある、という問題があった。
【０００４】
【発明が解決すべき課題】
本発明は、以上に説明した従来の技術における問題点を解決し、電子部品をコア基板に樹脂を介して内蔵する配線基板であって、かかる樹脂にクラックや気泡を生じにくくして電子部品を内蔵できる配線基板を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、電子部品を埋設する樹脂の出隅部を形成する貫通孔の形状などに着目して成されたものである。
即ち、本発明の一つの配線基板は、表面および裏面を有するコア基板と、このコア基板の表面および裏面を貫通し且つ平面視がほぼ矩形の貫通孔と、この貫通孔に樹脂を介して内蔵される電子部品と、上記コア基板の表面および裏面の少なくとも一方に形成され、複数の配線層および絶縁層を有するビルドアップ層と、かかるビルドアップ層における最外層の配線層上に突出して形成されたＩＣ接続端子と、を備え、上記貫通孔の内隅部にアール面または面取りが形成されている、ことを特徴とする。
【０００６】
これによれば、上記貫通孔に充填され且つ電子部品を埋設して内蔵する樹脂の出隅部にも、貫通孔のアール面に倣った湾曲面または面取りに倣った傾斜面が形成される。このため、かかる出隅部付近の樹脂に気泡が形成されにくくなり、且つ熱的変化を受けても応力の集中を回避できるため、クラックの発生を防ぎ易くなる。従って、電子部品と樹脂との密着性が確保され、配線基板が不用意に破損したり、コア基板の表面上や裏面下に設けられるビルドアップ層の形成に支障を来すことがなく、電子部品を内蔵した多層構造の配線基板を容易に提供できる。
尚、上記電子部品には、コンデンサ、インダクタ、フィルタ、抵抗、またはトランジスタなどが含まれ、且つこれらをチップ状にしたものや、かかるチップ状の電子部品を複数個セットした電子部品ユニットも含まれる。また、上記コア基板には、単層の絶縁板からなる形態の他、複数の絶縁層を積層し且つその間に配線層を配置する多層基板の形態も含まれる。
【０００７】
また、もう一つの配線基板は、表面および裏面を有するコア基板と、このコア基板の表面または裏面に開口し且つ平面視がほぼ矩形の凹部と、この凹部に樹脂を介して内蔵される電子部品と、上記コア基板の表面および裏面の少なくとも一方に形成され、複数の配線層および絶縁層を有するビルドアップ層と、かかるビルドアップ層における最外層の配線層上に突出して形成されたＩＣ接続端子と、を備え、上記凹部の内隅部にアール面または面取りが形成されている、ことを特徴とする。
これによっても、上記凹部に充填され且つ電子部品を内蔵する樹脂の出隅部にも、凹部のアール面に倣った湾曲面または面取りに倣った傾斜面が形成される。このため、かかる出隅部付近の樹脂に気泡が形成されにくくなり、且つ熱的変化を受けても応力の集中を回避できるため、クラックの発生を防ぎ易くなる。従って、電子部品と樹脂との密着性が確保でき、配線基板が不用意に破損したり、コア基板の表面上や裏面下におけるビルドアップ層の形成に支障を来すことがなく、電子部品を内蔵した多層構造の配線基板とすることが容易となる。
尚、上記凹部の各側面と底面(天井面)との内隅部にも上記アール面または面取りを形成すると、かかるアール面または面取りに隣接する樹脂の出隅部付近についても応力集中を回避できるので、一層望ましくなる。
【０００８】
更に、前記貫通孔または凹部の内隅部に形成されるアール面の半径が、０．１ｍｍ〜２ｍｍの範囲にある、配線基板も含まれる。
これによれば、アール面に倣って樹脂の各出隅部に形成される湾曲面が適正な曲率になるため、気泡やクラックの発生を一層確実に防ぐことが可能となる。
尚、アール面の半径が０．１ｍｍ未満では、樹脂の出隅部が狭小となり過ぎ、気泡やクラックが生じ得るので、かかる範囲を除いたものであり、一方、アール面の半径が２ｍｍを越えるとクラック防止の効果が飽和すると共に、貫通孔や凹部の内部容積が狭くなり過ぎるため、かかる範囲を除いたものである。より好ましくは、前記貫通孔または凹部の内隅部に形成されるアール面の半径が、０．３〜１ｍｍの範囲にあるのが良い。
【０００９】
また、前記コア基板の熱膨張率α１、前記樹脂の熱膨張率α２、および前記電子部品の熱膨張率α３が、数式２の関係にある、配線基板も含まれる。
これによれば、コア基板の熱膨張率α１は、電子部品の熱膨張率α３よりも大きく、且つ樹脂の熱膨張率α２と同じかこれ以下であるため、熱サイクル試験などの際に加熱された場合でも、電子部品よりもコア基板や樹脂が更に膨張する。このため、前記貫通孔や凹部のアール面や面取りによる樹脂の各出隅部の湾曲面や傾斜面と相まって、樹脂の出隅部付近には熱応力が集中しにくくなる。従って、クラックの発生を一層確実に阻止することが可能となる。
【００１０】
【数２】
α３＜α１≦α２
【００１１】
尚、表面および裏面を有するコア基板と、このコア基板に設けた貫通孔または凹部と、かかる貫通孔または凹部内に挿入され且つ樹脂を介して固着される電子部品と、上記コア基板の表面上方に搭載され且つ上記電子部品と導通される半導体素子と、を含むと共に、上記コア基板、樹脂、電子部品、および、半導体素子の熱膨張率α１，α２，α３，α４が数式３の関係にある、配線基板とすることも可能である。これによる場合、前記数式２の関係に加え、半導体素子(ＩＣチップ)の熱膨張率α４は、内蔵する電子部品の熱膨張率α３以下の関係にある。このため、例えば配線基板の第１主面上に半導体素子を搭載する際のハンダ付け時にて、半導体素子が熱膨しても電子部品と同じかそれ以下となり、コア基板や電子部品を埋設する樹脂に影響しなくなる。従って、第１主面上に搭載した半導体素子と電子部品とを直に接続したり、または内部の配線層を介して確実且つ安定して導通できると共に、かかる配線基板を効率良く製造することも可能となる。
【００１２】
【数３】
α４≦α３＜α１≦α２
【００１３】
また、前記樹脂の熱膨張率α２が、４０ｐｐｍ／℃よりも小さい、配線基板とすることも可能である。これによる場合、前記貫通孔や凹部のアール面または面取りにより形成される樹脂の各出隅部の湾曲面や傾斜面と相まって、前記樹脂やコア基板が割れたり破損する事態を防止でき、半導体素子の膨張による配線基板への影響を一層確実に防ぐことが可能となる。尚、上記熱膨張率α２は、３５ｐｐｍ／℃以下とすると一層望ましくなる。但し、実用上の点から上記熱膨張率α２の下限は、５ｐｐｍ／℃以上である。
更に、本発明には、前記内隅部は、前記貫通孔または凹部において隣接する側面間の４箇所に位置している、配線基板も含まれる。
また、本発明には、前記電子部品は、その電極の上端面を除いて、前記貫通孔または凹部内の樹脂に埋設されている、配線基板も含まれる。
加えて、本発明には、前記樹脂の表面が、平坦に整面されている、配線基板も含まれる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下において、本発明の実施に好適な形態を図面と共に説明する。
図１(Ａ)は、本発明の一形態の配線基板１における主要部の断面を示す。
配線基板１は、図１(Ａ)に示すように、絶縁性のコア基板２と、その表面３上と裏面４下とに形成した配線層１４，２０，２６，１５，２１，２７と、絶縁層１６，２２，２８，１７，２３，２９とからなるビルドアップ層とを有する多層基板である。
上記コア基板２は、平面視が略正方形で厚さ約０．８ｍｍのビスマレイミド・トリアジン(ＢＴ)樹脂からなり、その中央部をパンチングすることにより、図１(Ａ)に示すように、平面視が略正方形で一辺が１２ｍｍの貫通孔５が穿孔されている。また、貫通孔５の左右両側(周囲)には、表面３と裏面４との間を貫通するスルーホール６，６が形成され、且つそれらの内部にスルーホール導体８および充填樹脂９が形成されている。
【００１５】
コア基板２の貫通孔５内には、エポキシ系の樹脂１３を介して、複数のチップコンデンサ(電子部品)１０が内蔵されている。各チップコンデンサ１０は、その上端および下端に複数の電極１１，１２を突設しており、例えばチタン酸バリウムを主成分とする誘電体層とＮｉ層とを交互に積層したセラミックスコンデンサであり、そのサイズは３．２ｍｍ×１．６ｍｍ×０．７ｍｍである。
図１(Ｂ)に示すように、貫通孔５の４つの内隅部には半径約０．４ｍｍのアール面５ａが形成され、樹脂１３の出隅部にもこれに倣った湾曲面１３ａが形成される。このため、後述するように、貫通孔５に液状の樹脂１３ｂを充填しても、その各出隅部の付近には気泡が生じにくく、硬化した樹脂１３の出隅部は湾曲面１３ａを有するため、応力集中を受けにくくなる。従って、樹脂１３が熱的変化や外力を受けても、その出隅部付近におけるクラックの発生を防ぎ易くなる。
尚、図１(Ｂ)に示すように、チップコンデンサ１０は、一対の長辺に沿ってそれぞれ４個ずつの電極１１，１２を、かかる長辺の上／下端に突設している。
【００１６】
図１(Ａ)に示すように、コア基板２の表面３上には、銅メッキからなる配線層１４と、エポキシ樹脂からなる絶縁層１６とが形成され、且つスルーホール導体８の上端にも配線層１４が形成されている。絶縁層１６の所定の位置には、配線層１４に接続するフィルドビア導体１８が形成され、且つその上端と絶縁層１６の上には配線層２０が形成される。同様にして配線層２０の上には絶縁層２２とフィルドビア導体２４が上記ビア導体１８の真上にスタックドビアとして形成され、且つビア導体２４の上端と絶縁層２２の上には配線層２６が形成される。
配線層２６の上には、ソルダーレジスト層(絶縁層)２８と、これを貫通し且つ第１主面３０よりも高く突出する複数のハンダバンプ(ＩＣ接続端子)３２とが形成される。各ハンダバンプ３２は、追って第１主面３０上に搭載されるＩＣチップ(半導体素子)３４の底面に突設された接続端子３６と個別に接続される。
尚、ハンダバンプ３２と接続端子３６の周囲には、これらを埋設するようにＩＣチップ３４の底面と第１主面３０間にアンダーフィル材３８が充填される。
【００１７】
図１(Ａ)に示すように、コア基板２の裏面４下にも、銅メッキからなる配線層１５と、エポキシ樹脂からなる絶縁層１７とが形成され、且つスルーホール導体８の下端にも配線層１５が形成されている。絶縁層１７の所定の位置には、配線層１５に上端が接続するフィルドビア導体１９が形成され、且つその下端と絶縁層１７の下には配線層２１が形成される。同様にして配線層２１の下には絶縁層２３とフィルドビア導体２５とが形成され、且つ該ビア導体２５の下端と絶縁層２３の下には配線層２７が形成される。配線層２７の下には、ソルダーレジスト層(絶縁層)２９が形成されると共に、その開口部３１内に露出する配線層２７内の配線３３は、表面にＡｕおよびＮｉメッキが被覆され、当該配線基板１自体を搭載する図示しないプリント基板などのマザーボードとの接続端子となる。
【００１８】
尚、配線層１４，２０，２６，１５，２１，２７、絶縁層１６，２２，２８，１７，２３，２９、および、ビア導体１８，２４，１９，２５は、公知のビルドアップ技術(セミアディテイブ法、フルアディテイブ法、サブトラクティブ法、フォトリソグラフィ技術、レーザ加工によるビアホールの穿孔等)により形成される。
以上の配線基板１において、コア基板２の熱膨張率α１、樹脂１３の熱膨張率α２、およびチップコンデンサ１０の熱膨張率α３は、数式４の関係にあると共に、これらに対し更にＩＣチップ３４の熱膨張率α４を加えた場合は、数式５の関係になるように、予めそれぞれの素材が選定されている。
【００１９】
【数４】
α３＜α１≦α２
【００２０】
【数５】
α４≦α３＜α１≦α２
【００２１】
数式４によれば、コア基板２の熱膨張率α１は、チップコンデンサ１０の熱膨張率α３よりも大きく、且つ樹脂１３の熱膨張率α２と同じかこれ以下であるため、例えば熱サイクル試験を行って加熱した場合でも、チップコンデンサ１０よりもコア基板２や樹脂１３が更に膨張する。従って、貫通孔５のアール面５ａによって形成される樹脂１３の各出隅部の前記湾曲面１３ａと相まって、樹脂１３の出隅部付近には熱応力などが集中しにくくなるため、クラックの発生を一層確実に阻止することができる。
また、数式５によれば、ＩＣチップ３４が熱膨してもチップコンデンサ１０と同じかそれ以下となるため、コア基板２や樹脂１３に影響しなくなる。従って、第１主面３０上に搭載するＩＣチップ３４とチップコンデンサ１０とを直に接続し、または内部の配線層１４などを介して確実に導通することができる。
【００２２】
図２は、前記配線基板１の製造方法における主要な工程に関する。
先ず、図２(Ａ)に示すように、表面３および裏面４を有する厚さ０．８ｍｍのＢＴ樹脂からなるコア基板２に対し、パンチングを施す。その結果、図２(Ｂ)および(ｂ)に示すように、平面視が略正方形で一辺が１２ｍｍの貫通孔５が穿孔されると共に、貫通孔５の４つの内隅部には半径約０．４ｍｍのアール面５ａが形成される。次いで、図２(Ｃ)に示すように、コア基板２の裏面４側に当該コア基板２を含むパネル(多数個取りの基板)における多数のコア基板２に跨って、テープＴを貼り付ける。このテープＴの粘着面は、貫通孔５側に向いている。貫通孔５内に複数のチップコンデンサ１０を図示しないチップマウンタにて挿入し、且つ各コンデンサ１０の下端側の各電極１２を上記テープＴの粘着面に接着する。
【００２３】
更に、図２(Ｄ)に示すように、コア基板２の表面３側から貫通孔５内に、液状エポキシ樹脂１３ｂを図示しないディスペンサを用いて充填する。この液状エポキシ樹脂１３ｂには、例えばビスフェノール型エポキシ樹脂が用いられ、必要に応じてシリカフィラなどの無機フィラや液状硬化剤が添加されている。
上記エポキシ樹脂１３ｂを貫通孔５内に充填した後、当該コア基板２を１１０〜１８０℃に加熱することにより、エポキシ樹脂１３ｂは硬化した樹脂１３となる。更に、樹脂１３の盛り上がった表面に対し、ベルトサンダによる研磨およびラップ研磨による仕上げ研磨を施して平坦に整面する。この結果、図２(Ｅ)に示すように、コア基板２の表面３側に平坦面１３ｃを有し、且つ各チップコンデンサ１０における上端側の電極１１の上端面が露出した樹脂１３が形成される。
【００２４】
尚、前記テープＴを剥離し、コア基板２の裏面４側の樹脂１３も上記同様に整面した平坦面１３ｄとしておくと、各チップコンデンサ１０における下端側の電極１２の下端面を確実に露出させることができる。
この後は、コア基板２の表面３上や裏面４下に、これらの電極１１，１２に接続する配線層１４，１５をフォトリソグラフィ技術によって形成し、更に配線層２０，２６，２１，２７、絶縁層１６，２２，２８，１７，２３，２９、ビア導体１８，２４，１９，２５を公知のビルドアップ技術(ここでは、サブトラクティブ法)により形成する。これにより、前記図１(Ａ)に示した主要部の断面を有する配線基板１を得ることができる。
【００２５】
図３(Ａ)は、異なる形態の配線基板１ａにおける主要部の断面を示す。尚、以下においては、前記形態と同じ部分や要素には共通の符号を用いる。
図３(Ａ)に示すように、配線基板１ａのコア基板２には、その表面３側に開口し且つ平面視が略正方形で一辺が１２ｍｍの凹部４０がルータ加工により形成されている。図３(Ｂ)に示すように、凹部４０の側面４２，４２間の内隅部には、半径０．３ｍｍのアール面４４が形成され、側面４２と底面４６間の内隅部にも半径０．３ｍｍのアール面４８が形成されている。尚、隣接する一対の側面４２と底面４６とに囲まれた内隅部にも同じ半径の球状面４９が形成されている。
【００２６】
上記凹部４０には、図３(Ａ)に示すように、上端にのみ複数の電極１１を突設した前記同様のチップコンデンサ１０が挿入され、且つ前記同様のエポキシ系の樹脂１３中に埋設されることにより、コア基板２に内蔵されている。
図３(Ａ)に示すように、コア基板２の表面３上には、前記と同様に配線層１４，２０，２６、ビア導体１８，２４、および絶縁層１６，２２，２８が形成されている。配線層２６の上には、第１主面３０よりも高く突出する複数のハンダバンプ３２が形成され、これらは、第１主面３０上に搭載されるＩＣチップ３４の底面に突設された接続端子３６と個別に接続される。尚、ハンダバンプ３２と接続端子３６の周囲には、これらを埋設するようにＩＣチップ３４の底面と第１主面３０との間にアンダーフィル材３８が充填される。
【００２７】
図３(Ａ)に示すように、コア基板２の裏面４下にも、前記と同様に配線層１５，２１，２７、ビア導体１９，２５、および絶縁層１７，２３が形成されている。配線層２７の下には、ソルダーレジスト層(絶縁層)２９が形成され、その開口部３１内に露出する上記配線層２７内の配線３３は、表面にＡｕおよびＮｉメッキが被覆された接続端子である。
コア基板２を挟んだ配線層１４，１５は、スルーホール導体８を介して接続されているため、チップコンデンサ１０もスルーホール導体８を介して下側の配線層１５，２１，２７や接続端子３３と導通されている。
尚、コア基板２、樹脂１３、チップコンデンサ１０の熱膨張率α１〜α３は、前記数式４の関係にあり、且つこれらにＩＣチップ３４の熱膨張率α４を加えた場合は、前記数式５の関係になるように、それぞれの素材が選定されている。
【００２８】
図４(Ａ)は、更に異なる形態の配線基板１ｂにおける主要部の断面を示す。
配線基板１ｂのコア基板２には、図４(Ａ)に示すように、その裏面４側に開口し平面視がほぼ正方形の凹部４１がルータ加工により形成されている。かかる凹部４１の側面同士間の内隅部には、前記凹部４０と同様に半径０．３ｍｍのアール面４４が形成され、側面と底面(天井面)との間の内隅部にも半径０．３ｍｍのアール面４８が形成されている。また、隣接する一対の側面同士と底面とに囲まれた内隅部にも同じ半径の球状面４９が形成されている。
図４(Ａ)に示すように、凹部４１の真上におけるコア基板２には、複数の短いスルーホール７ａとそれらの内側のスルーホール導体７ｂおよび充填樹脂７ｃとが形成されている。各スルーホール導体７ｂの上端には、コア基板２の表面３に形成した配線層１４が接続される。また、スルーホール導体７ｂの下端には、凹部４１の底面(天井面)に形成した電子部品接続配線１４ａが接続されている。
【００２９】
図４(Ａ)に示すように、凹部４１に裏面４側から挿入されたチップコンデンサ(電子部品)１０は、上端側の電極１１を図示しないハンダを介して上記接続配線１４ａと接続された後、凹部４１に充填した樹脂１３にて埋設され当該凹部４１に内蔵される。コア基板２の表面３および配線層１４の上方には、前記同様の配線層２０，２６、ビア導体１８，２４、および絶縁層１６，２２，２８からなるビルドアップ層やハンダバンプ３２が形成されている。
また、図４(Ａ)に示すように、コア基板２の裏面４には、平坦に整面された樹脂１３の表面とこの表面にチップコンデンサ１０の下端側における電極１２の端面とが露出している。コア基板２の裏面４および樹脂１３の下側には、所定パターンの配線層２７が形成され、かかる配線層２７は、コア基板２を貫通する長いスルーホール導体８の下端や上記コンデンサ１０の電極１２と接続されている。尚、スルーホール導体８の内側には、前記と同じ充填樹脂９が形成されている。
【００３０】
図４(Ａ)に示すように、コア基板２の裏面４および配線層２７の下側には、ソルダーレジスト層(絶縁層)２９が形成され、その開口部３１内に露出する配線層２７内の配線３３は表面にＡｕおよびＮｉメッキが被覆された接続端子である。
尚、コア基板２、樹脂１３、チップコンデンサ１０の熱膨張率α１〜α３は、前記数式４の関係にあり、且つこれらに前記ＩＣチップ３４の熱膨張率α４を加えた場合は、前記数式５の関係になるように、それぞれの素材が選定される。
以上のような配線基板１ｂによれば、前記配線基板１，１ａの利点に加え、チップコンデンサ１０とマザーボードとの導通経路を短く取ることができる。
【００３１】
図４(Ｂ)は、配線基板１ｂの応用形態の配線基板１ｃにおける主要部の断面を示す。配線基板１ｃのコア基板Ｋは、前記同様の材質からなり厚みが約２５０μｍで比較的薄肉の第１の絶縁基板２ａと、厚みが約５００μｍで比較的厚肉の第２の絶縁基板２ｂとを、厚み約６０μｍのプリプレグ(接着層)３５を介して、厚み方向に積層して接着した多層基板である。図４(Ｂ)に示すように、第１の絶縁基板２ａの裏面３ａと第２の絶縁基板２ｂの表面４ａには、上記プリプレグ３５を挟んだ位置に所定パターンの配線層３７，３９が予め形成されている。かかる配線層３７，３９は、コア基板Ｋの表面３および裏面４の間を貫通する長いスルーホール導体８と、その中間で接続される。
【００３２】
図４(Ｂ)に示すように、コア基板Ｋの第２の絶縁基板２ｂには、裏面４側に開口する前記同様の凹部５０が穿設され、その底面の周囲にプリプレグ３５の側面が露出する。かかる凹部５０における隣接する一対の側面間の４箇所の内隅部には、次述する面取り５２が形成されている。尚、かかる面取り５２に替えて前記アール面４４を形成しても良い。また、凹部５０は、第２の絶縁基板２ｂに予め穿孔した同じ寸法の貫通孔を活用することによって形成したり、第１の絶縁基板２ａと接着した後でルータ加工または切り欠き加工により形成しても良い。
凹部５０の底面に形成した電子部品接続配線１４ａにチップコンデンサ１０が前記同様に接続され、樹脂１３に埋設して内蔵される。また、凹部５０の真上における第１の絶縁基板２ａには、前記同様のスルーホール導体７ｂなどが形成され、凹部５０を除いた周辺部には、前記同様のスルーホール導体８などが形成されている。
【００３３】
図４(Ｂ)に示すように、コア基板Ｋの表面３上方には、前記同様のビルドアップ層が形成され、コア基板Ｋの裏面４下には、前記同様に配線層２７、ソルダーレジスト層２９、開口部３１、および配線(接続端子)３３が形成されている。
尚、コア基板Ｋの絶縁基板２ａ，２ｂ、樹脂１３、チップコンデンサ１０の熱膨張率α１〜α３は前記数式４の関係にあり、且つこれらに前記ＩＣチップ３４の熱膨張率α４を加えた場合は、前記数式５の関係になるように、それぞれの素材が選定される。
以上のような配線基板１ｃによれば、前記配線基板１ｂの利点に加え、コア基板Ｋ自体が配線層３７，３９を内蔵し且つスルーホール導体８と接続しているため、内部の配線密度を高めることができる。
【００３４】
図５(Ａ)は、各内隅部に面取り５２を形成した貫通孔または凹部５０を有するコア基板２，Ｋを示す。即ち、平面視が略正方形で一辺が１２ｍｍの貫通孔または凹部５０の４箇所の内隅部には、９０°で直交する隣接する２つの側面と各々４５°傾斜した面取り５２が形成されている。かかる面取り５２も貫通孔５０をパンチングにより穿孔する際、または凹部５０をルータ加工などにより穿設する際に同時に形成される。面取り５２の幅寸法は、約０．３〜４ｍｍ程度である。
図５(Ａ)に示すように、上記貫通孔または凹部５０内にも、複数のチップコンデンサ１０が樹脂１３を介して前記と同様に埋設され且つコア基板２，Ｋに内蔵されている。しかも、コア基板２，Ｋ、樹脂１３、およびチップコンデンサ１０の熱膨張率α１〜α３も、前記数式数式４の関係にある。従って、貫通孔または凹部５０の面取り５２による樹脂１３の各出隅部１３ｅの傾斜面と相まって、樹脂１３の出隅部１３ｅ付近には熱応力が集中にくく、気泡やクラックの発生を確実に阻止することができる。
【００３５】
図５(Ｂ)は、各内隅部に面取り５６を形成した貫通孔または凹部５４を有するコア基板２，Ｋを示す。即ち、平面視が略正方形で一辺が１２ｍｍの貫通孔または凹部５４の４箇所の内隅部には、９０°で直交する隣接する２つの側面との間で、それぞれ１５〜３５°程度の傾斜した一対のテーパ面５８，５８からなる断面ほぼへ字形の面取り５６が形成されている。かかる面取り５６も貫通孔５４をパンチングにより穿孔する際、または凹部５４をルータ加工などにより穿設する際に同時に形成される。尚、各傾斜面５８の幅は、約０．５ｍｍである。
【００３６】
図５(Ｂ)に示すように、上記貫通孔または凹部５４内にも、複数のチップコンデンサ１０が樹脂１３を介して前記と同様に埋設され且つコア基板２，Ｋに内蔵されている。しかも、コア基板２，Ｋ、樹脂１３、およびチップコンデンサ１０の熱膨張率α１〜α３も、前記数式４の関係にある。
従って、貫通孔または凹部５４の面取り５６による樹脂１３の各出隅部１３ｆの傾斜面と相まって、樹脂１３の出隅部１３ｆ付近には熱応力が集中にくく、気泡やクラックの発生を確実に阻止することができる。
尚、前記面取り５２および上記面取り５６は、前記図３(Ｂ)および図４(Ａ)に示した凹部４０，４１における隣接する側面４２，４２間の４箇所の内隅部はもちろん、この凹部４０，４１の各側面４２と底面４６との間の内隅部にも適用可能である。また、面取り５６は、前記図４(Ｂ)に示した凹部５０における隣接する側面間の４箇所の内隅部にも適用可能である。
【００３７】
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
前記面取りは、３つ以上のテーパ面から形成することも可能である。
また、前記貫通孔５や凹部４０，４１，５０内、あるいはコア基板２，Ｋに内蔵する電子部品は、１つのみでも良い。逆に、多数のコア基板２，Ｋを含むパネル内における製品単位１個内に、複数の貫通孔５や凹部４０，４１，５０を形成しても良い。
また、前記コア基板２の貫通孔５内に、上端のみに電極１１を有する前記コンデンサ１０のような電子部品を内蔵することも可能である。
更に、複数のチップ状電子部品を互いの側面間で予め接着したユニットとし、これを前記貫通孔５または凹部４０，４１，５０内に挿入し内蔵しても良い。
【００３８】
また、チップ状電子部品には、前記チップコンデンサ１０の他、チップ状にしたインダクタ、抵抗、フィルタ等の受動部品や、トランジスタ、メモリ、ローノイズアンプ(ＬＮＡ)等の能動部品も含まれ、あるいはＳＡＷフィルタ、ＬＣフィルタ、アンテナスイッチモジュール、カプラ、ダイプレクサなどが含まれる。しかも、互いに異種の電子部品同士を、コア基板の同じ貫通孔または凹部内に併せて内蔵することも可能である。
更に、コア基板２の表面および裏面の両面において、電子部品の電極と配線層とを接続する他、表面および裏面のうちの一方でのみ接続しても良い。
また、コア基板２や絶縁基板２ａ，２ｂの材質は、前記ＢＴ樹脂の他、ガラス−エポキシ樹脂複合材料、同様の耐熱性、機械強度、可撓性、加工容易性などを有するガラス織布や、ガラス織布等などガラス繊維とエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、またはＢＴ樹脂などの樹脂との複合材料であるガラス繊維−樹脂材料を用いても良い。あるいは、ポリイミド繊維などの有機繊維と樹脂との複合材料や、連続気孔を有するＰＴＦＥなど３次元網目構造のフッ素系樹脂にエポキシ樹脂などの樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料などを用いることも可能である。
【００３９】
更に、前記配線層１４，１５などの材質は、前記Ｃｕの他、Ｎｉや、Ｎｉ−Ａｕなどにしても良く、あるいは、これら金属のメッキ膜を用いず、導電性樹脂を塗布するなどの方法により形成しても良い。
また、前記ビア導体１８などは、ビアホール内を埋め尽くす形態のフィルドビアに限らず、ビアホールの断面形状に倣った円錐形状の形態としても良い。
更に、絶縁層１６，１７などの材質は、前記エポキシ樹脂を主成分とするものの他、同様の耐熱性、パターン成形性などを有するポリイミド樹脂、ＢＴ樹脂、ＰＰＥ樹脂、あるいは、連続気孔を有するＰＴＦＥなど３次元網目構造のフッ素系樹脂にエポキシ樹脂などの樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料などを用いることもできる。且つ絶縁層の形成には、液状樹脂をロールコータにより塗布する方法の他、絶縁性のフィルムを熱圧着する方法を用いることもできる。
尚、前記貫通孔や凹部に前記樹脂を充填して電子部品を内蔵する際、かかる貫通孔や凹部の側面や底面に、シラン系、チタン系、またはアルミニウム系のカップリング剤を予め塗布しておくことにより、上記樹脂との密着性を高められる。
【００４０】
【発明の効果】
以上において説明した本発明の配線基板によれば、前記貫通孔または凹部に充填され且つ電子部品を埋設して内蔵する樹脂の出隅部にも、貫通孔または凹部のアール面に倣った湾曲面または面取りに倣った傾斜面が形成される。このため、かかる出隅部付近の樹脂に気泡が形成されにくく且つ熱的変化を受けても応力の集中を回避できるため、クラックの発生を防ぎ易くなる。従って、電子部品と樹脂との密着性が確保でき、配線基板が不用意に破損したり、コア基板の表面上や裏面下に設けられるビルドアップ層の形成に支障を来すことがなく、電子部品を内蔵した多層構造の配線基板とすることが容易にできる。
また、請求項４の配線基板によれば、例えば熱サイクル試験などの際に加熱された場合でも、電子部品よりもコア基板や樹脂が更に膨張するため、前記貫通孔や凹部の内隅部に設けたアール面や面取りによる樹脂の各出隅部の湾曲面や傾斜面と相まって、樹脂の出隅部付近には熱応力などが集中しにくくなる。従って、クラックの発生を一層確実に阻止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  (Ａ)は本発明の一形態の配線基板における主要部を示す断面図、(Ｂ)は(Ａ)中のＢ−Ｂ線に沿った視野における断面図。
【図２】  (Ａ)〜(Ｅ)および(ｂ)は図１の配線基板における主な製造工程を示す概略図。
【図３】  (Ａ)は異なる形態の配線基板における主要部を示す断面図、(Ｂ)は(Ａ)中のコア基板における凹部付近を示す一部に垂直断面を含む拡大斜視図。
【図４】  (Ａ)，(Ｂ)は更に異なる形態の配線基板における主要部を示す断面図。
【図５】  (Ａ)，(Ｂ)は異なる形態の貫通孔などの付近を示す図１(Ｂ)と同様な断面図。
【図６】  (Ａ)は従来の配線基板における主要部を示す断面図、(Ｂ)は(Ａ)中のＢ−Ｂ線に沿った視野における断面図。
【符号の説明】
１，１ａ〜１ｃ……配線基板
２，Ｋ………………コア基板
３……………………表面
４……………………裏面
５，５０，５４……貫通孔
５ａ,４４,４８……アール面
１０…………………チップコンデンサ(電子部品)
１３，５４…………樹脂
４０，５０，５４…凹部
５２，５６…………面取り
【図１】
0004179407.tif 000002
【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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