(57)【要約】【課題】配線密度が異なる複数のプリント配線板を用いて構成される回路部分全体の実装密度を向上させることができる電子部品を内蔵したプリント回路板、このプリント回路板を備えた電子機器およびこのプリント回路板の製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係るプリント回路板２０は、第１のプリント配線板としての高密度ＰＷＢ２１、第２のプリント配線板としての低密度ＰＷＢ２２、高密度ＰＷＢ２１に実装された電子部品としてのＩＣ２３および２４、金属薄膜としての銅箔２５、プリプレグ２６および２７、ならびにレーザビア２８を有する。必要に応じて低密度ＰＷＢ２２の所要の位置には孔部が設けられ、この孔部には高密度ＰＷＢ２１が収容される。【選択図】  図２
2009290142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の配線面と、この第１の配線面と反対側の配線面である第２の配線面とを有した第１のプリント配線板と、
厚さ方向に貫通する孔部を備え、前記第１のプリント配線板の配線密度より低い配線密度を有し、前記孔部に前記第１のプリント配線板を収容した第２のプリント配線板と、
前記第１および第２のプリント配線板を前記第１の配線面側から覆う第１のプリプレグと、
前記第１および第２のプリント配線板を前記第２の配線面側から覆う第２のプリプレグと、
前記第１のプリプレグを前記第１の配線面側から覆う第１の金属薄膜と、
前記第２のプリプレグを前記第２の配線面側から覆う第２の金属薄膜と、
を備え、
前記第１の配線面側および前記第２の配線面側の双方から前記第１および第２のプリント配線板に対する信号ゲートが形成されたことを特徴とするプリント回路板。
【請求項２】
前記第１のプリント配線板は、
少なくとも前記第１の配線面および前記第２の配線面のいずれか一方に電子部品を実装され、
前記第１のプリプレグおよび前記第２のプリプレグは、
必要に応じて前記第１のプリント配線板に実装された電子部品と対向する位置に前記電子部品を収容可能な孔部が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のプリント回路板。
【請求項３】
前記信号ゲートはレーザビア加工により形成されたことを特徴とする請求項２に記載のプリント回路板。
【請求項４】
前記信号ゲートは、
前記第１および第２のプリント配線板に設けられたバンプにより構成されたことを特徴とする請求項１記載のプリント回路板。
【請求項５】
第１の配線面と、この第１の配線面と反対側の配線面である第２の配線面とを有した第１のプリント配線板と、
厚さ方向に貫通する孔部を備え、前記第１のプリント配線板の配線密度より低い配線密度を有し、前記孔部に前記第１のプリント配線板を収容した第２のプリント配線板と、
前記第１および第２のプリント配線板を前記第１の配線面側から覆う第１のプリプレグと、
前記第１および第２のプリント配線板を前記第２の配線面側から覆う第２のプリプレグと、
前記第１のプリプレグを前記第１の配線面側から覆う第１の金属薄膜と、
前記第２のプリプレグを前記第２の配線面側から覆う第２の金属薄膜と、
を有し、
前記第１の配線面側および前記第２の配線面側の双方から前記第１および第２のプリント配線板に対する信号ゲートが形成されたプリント回路板、
を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項６】
前記第１のプリント配線板は、
少なくとも前記第１の配線面および前記第２の配線面のいずれか一方に電子部品を実装され、
前記第１のプリプレグおよび前記第２のプリプレグは、
必要に応じて前記第１のプリント配線板に実装された電子部品と対向する位置に前記電子部品を収容可能な孔部が設けられたことを特徴とする請求項５に記載の電子機器。
【請求項７】
前記信号ゲートはレーザビア加工により形成されたことを特徴とする請求項６に記載の電子機器。
【請求項８】
第１の配線面とこの第１の配線面と反対側の配線面である第２の配線面とを有した第１のプリント配線板を、前記第１のプリント配線板の配線密度より低い配線密度を有した第２のプリント配線板に設けられた厚さ方向に貫通する孔部に収容するステップと、
第１の金属薄膜、第１のプリプレグ、前記第１のプリント配線板、前記第２のプリント配線板、第２のプリプレグおよび第２の金属薄膜の順に配置して積層するステップと、
前記第１の配線面側および前記第２の配線面側の双方から前記第１および第２のプリント配線板に対する信号ゲートを形成するステップと、
を有することを特徴とするプリント回路板の製造方法。
【請求項９】
前記信号ゲートはレーザビア加工により形成されたことを特徴とする請求項８に記載のプリント回路板の製造方法。
【請求項１０】
前記第１のプリント配線板は、
少なくとも前記第１の配線面および前記第２の配線面のいずれか一方に電子部品を実装され、
前記第１のプリプレグおよび前記第２のプリプレグは、
必要に応じて前記第１のプリント配線板に実装された電子部品と対向する位置に前記電子部品を収容可能な孔部が設けられたことを特徴とする請求項９に記載のプリント回路板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を内蔵したプリント回路板、このプリント回路板を備えた電子機器およびこのプリント回路板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、電子機器は、より小型のものが開発されてきており、これらの小型の電子機器に用いられるプリント回路板もまた、実装密度を向上させるなどして電子機器の小型化に資することが求められている。
【０００３】
プリント回路板の実装密度を向上するため、従来、種々の基板に電子部品を内蔵する技術が提案されている。
【０００４】
たとえば、特開２００５−２４３８５０号公報（特許文献１）に開示された多層プリント配線基板は、電子部品を内蔵する多層プリント配線基板において、非貫通穴が形成されたコア材を備え、電子部品をこの非貫通穴に収容することにより、基板全体の厚さを薄くすることができるようになっている。
【特許文献１】特開２００５−２４３８５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の技術では、電子部品を非貫通穴に収容するようになっているため、コア材の開口部側は有効に利用できているといえるものの、開口部の背面側は完全に無駄な領域となってしまう。
【０００６】
ところで、高性能な電子部品を搭載するためのプリント配線板は、電子部品の性能を引き出すために、配線密度がより高いほうが好ましい。たとえば、従来のマザーボードに用いられるプリント配線板（以下、低密度ＰＷＢ（Printed Wiring Board）という）の配線幅および配線間隔は約７５〜１２５マイクロメートル程度であるが、高性能部品を搭載するためのプリント配線板（以下、高密度ＰＷＢという）の配線幅および配線間隔は約３０〜５０マイクロメートル程度である。このため、高密度ＰＷＢを利用すれば、容易に実装密度を向上させることができるといえる。
【０００７】
しかし、高密度ＰＷＢは低密度ＰＷＢに比べ、非常に高価である。コア材には低密度ＰＷＢを用い、必要に応じて高性能部品を搭載した高密度ＰＷＢを利用する方法も考えられるが、低密度ＰＷＢ上に高密度ＰＷＢを載置すると、プリント回路板全体の厚みが増してしまい、実装密度が低下する。
【０００８】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、配線密度が異なる複数のプリント配線板を用いて構成される回路部分全体の実装密度を向上させることができる電子部品を内蔵したプリント回路板、このプリント回路板を備えた電子機器およびこのプリント回路板の製造方法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】
【０００９】
本発明に係るプリント回路板は、上述した課題を解決するために、第１の配線面と、この第１の配線面と反対側の配線面である第２の配線面とを有した第１のプリント配線板と、厚さ方向に貫通する孔部を備え、前記第１のプリント配線板の配線密度より低い配線密度を有し、前記孔部に前記第１のプリント配線板を収容した第２のプリント配線板と、前記第１および第２のプリント配線板を前記第１の配線面側から覆う第１のプリプレグと、前記第１および第２のプリント配線板を前記第２の配線面側から覆う第２のプリプレグと、前記第１のプリプレグを前記第１の配線面側から覆う第１の金属薄膜と、前記第２のプリプレグを前記第２の配線面側から覆う第２の金属薄膜と、を備え、前記第１の配線面側および前記第２の配線面側の双方から前記第１および第２のプリント配線板に対する信号ゲートが形成されたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明に係る電子機器は、上述した課題を解決するために、第１の配線面と、この第１の配線面と反対側の配線面である第２の配線面とを有した第１のプリント配線板と、厚さ方向に貫通する孔部を備え、前記第１のプリント配線板の配線密度より低い配線密度を有し、前記孔部に前記第１のプリント配線板を収容した第２のプリント配線板と、前記第１および第２のプリント配線板を前記第１の配線面側から覆う第１のプリプレグと、前記第１および第２のプリント配線板を前記第２の配線面側から覆う第２のプリプレグと、前記第１のプリプレグを前記第１の配線面側から覆う第１の金属薄膜と、前記第２のプリプレグを前記第２の配線面側から覆う第２の金属薄膜と、を有し、前記第１の配線面側および前記第２の配線面側の双方から前記第１および第２のプリント配線板に対する信号ゲートが形成されたプリント回路板、を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明に係るプリント回路板の製造方は、上述した課題を解決するために、第１の配線面とこの第１の配線面と反対側の配線面である第２の配線面とを有した第１のプリント配線板を、前記第１のプリント配線板の配線密度より低い配線密度を有した第２のプリント配線板に設けられた厚さ方向に貫通する孔部に収容するステップと、第１の金属薄膜、第１のプリプレグ、前記第１のプリント配線板、前記第２のプリント配線板、第２のプリプレグおよび第２の金属薄膜の順に配置して積層するステップと、前記第１の配線面側および前記第２の配線面側の双方から前記第１および第２のプリント配線板に対する信号ゲートを形成するステップと、を有することを特徴とする方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る電子部品を内蔵したプリント回路板、このプリント回路板を備えた電子機器およびこのプリント回路板の製造方法は、配線密度が異なる複数のプリント配線板を用いて構成される回路部分全体の厚さを薄くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係るプリント回路板、このプリント回路板を備えた電子機器およびこのプリント回路板の製造方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係る電子機器およびプリント回路板の第１実施形態を示す概略的な外観図である。なお、以下の説明においては、ノートブック型のパーソナルコンピュータを電子機器の一例として示す。
【００１５】
電子機器１０は、コンピュータ本体１１およびディスプレイユニット１２を備える。
【００１６】
コンピュータ本体１１は、薄い箱型の筐体を有しており、この筐体の上面中央部には入力部としてのキーボード１３が設けられる。ディスプレイユニット１２には、表示部としてのＬＣＤ（Liquid Crystal Display）１４が組み込まれている。ディスプレイユニット１２は、コンピュータ本体１１に対して、開閉軸１５を中心として矢印Ｘの方向に開閉自在となるように、連結部１６（ヒンジ）を介して連結される。
【００１７】
コンピュータ本体１１の内部には、プリント回路板２０が設けられる。プリント回路板２０は、いわゆるシステム基板であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）をはじめとする各種電子部品を実装している。
【００１８】
図２は、プリント回路板２０の一例を示す縦断面図である。
【００１９】
図２に示すように、プリント回路板２０は、第１のプリント配線板としての高密度ＰＷＢ（Printed Wiring Board）２１、第２のプリント配線板としての低密度ＰＷＢ２２、高密度ＰＷＢ２１に実装された電子部品としてのＩＣ（Integrated Circuit）２３および２４、金属薄膜としての銅箔２５、プリプレグ２６および２７、ならびにレーザビア２８を有する。
【００２０】
第１のプリント配線板としての高密度ＰＷＢは、約３０〜５０マイクロメートル程度の配線幅（信号ゲート幅）および配線間隔（信号ゲートピッチ）でパターン配線可能なプリント配線板であり、高性能ＩＣチップを効率よく実装することができる。
【００２１】
第２のプリント配線板としての低密度ＰＷＢは、約７５〜１２５マイクロメートル程度の配線幅（信号ゲート幅）および配線間隔（信号ゲートピッチ）でパターン配線可能なプリント配線板であり、一般にマザーボードなどに用いられる。
【００２２】
高性能ＩＣチップは、端子数が多く端子間ピッチが狭いことが多い。一般に、ＩＣチップの底面には多数の端子が密集してアレイ状に配置される。
【００２３】
図３は、低密度ＰＷＢ２２にＩＣ２３を実装する場合の一例を示す説明図である。また、図４は、高密度ＰＷＢ２１にＩＣ２３を実装する場合の一例を示す説明図である。
【００２４】
図３に示すように、低密度ＰＷＢ２２のゲートピッチは、ＩＣ２３の端子間ピッチよりも広い。このため、ＩＣ２３を低密度ＰＷＢ２２に実装すると、ＩＣ２３の面積よりもはるかに広い面積を必要としてしまう。このため、低密度ＰＷＢ２２にＩＣ２３を実装する場合、実装密度は低くなってしまう。
【００２５】
一方、図４に示すように、高密度ＰＷＢ２１のゲートピッチは、ＩＣ２３の端子間ピッチとほぼ等しくなるように構成することができる。このため、高密度ＰＷＢ２１にＩＣ２３を実装するほうが、低密度ＰＷＢ２２にＩＣ２３を実装するよりも実装密度を向上させることができる。
【００２６】
しかし、高密度ＰＷＢ２１は、低密度ＰＷＢ２２に比べ高価である。このため、たとえばマザーボードを全て高密度ＰＷＢ２１で構成することは、コスト的に難しい。
【００２７】
そこで、本実施形態に係るプリント回路板２０は、図２に示すように、必要に応じて高密度ＰＷＢ２１を用いる。低密度ＰＷＢ２２の一部を高密度ＰＷＢ２１で代用することにより、実装密度を向上させるとともにプリント回路板２０のコスト上昇を抑えることができる。
【００２８】
また、本実施形態に係るプリント回路板２０は、必要に応じて低密度ＰＷＢ２２の所要の位置に孔部を設け、この孔部に高密度ＰＷＢ２１を収容するようになっている。このため、低密度ＰＷＢ２２の上に高密度ＰＷＢ２１を実装し、さらにその上にＩＣ２３を実装する場合に比べ、プリント回路板２０全体の厚みを薄くすることができる。
【００２９】
さらに、本実施形態に係るプリント回路板２０は、図２に示すように、高密度ＰＷＢ２１の両面にそれぞれＩＣ２３および２４を実装する。このため、図４に示すような高密度ＰＷＢ２１の一方の面にのみＩＣ２３を実装する場合に比べ、さらに実装面積を向上させることができる。
【００３０】
次に、本実施形態に係るプリント回路板２０の製造方法について説明する。図５〜図９は、プリント回路板２０の製造方法について説明するための図である。
【００３１】
まず、図５に示すように、低密度ＰＷＢ２２の所要の位置（高密度ＰＷＢ２１が配置される位置）に、高密度ＰＷＢ２１を収納可能な孔部を設ける。この孔部の四隅は、図５に示すように、丸く削りだしておくとよい。高密度ＰＷＢ２１の収容を容易にするためである。
【００３２】
次に、図６に示すように、プリプレグ２６の所要の位置（ＩＣ２３が配置される位置）に、ＩＣ２３を収容可能な孔部を設ける。同様に、プリプレグ２７の所要の位置（ＩＣ２４が配置される位置）に、ＩＣ２４を収容可能な孔部を設ける。
【００３３】
次に、図７に示すように、銅箔２５、プリプレグ２７、低密度ＰＷＢ２２の順に配置し、低密度ＰＷＢ２２に設けられた孔部に高密度ＰＷＢ２１を収容する。このとき、ＩＣ２４は、プリプレグ２７に設けられた孔部に収容される。
【００３４】
次に、図８に示すように、さらにプリプレグ２６、銅箔２５の順に配置した後、加熱圧着して積層する。
【００３５】
次に、図９に示すように、レーザビア加工によって、プリント回路板２０の両側から高密度ＰＷＢ２１および低密度ＰＷＢ２２に対し信号ゲートを形成する。
【００３６】
なお、信号ゲートは、Ｂ２ｉｔ（登録商標）によって形成してもよい。Ｂ２ｉｔ（登録商標）によって信号ゲートを形成する場合、信号ゲートは高密度ＰＷＢ２１および低密度ＰＷＢ２２に設けられたバンプにより構成される。
【００３７】
この後、続いてレーザビア２８の内側面に金属メッキを施すなど、一般的な多層プリント配線基板作成手順により加工を行い、図２に示したプリント回路板２０を得ることができる。
【００３８】
本実施形態に係るプリント回路板２０は、低密度ＰＷＢ２１の孔部に高密度ＰＷＢ２２を収容する。このため、配線密度が異なる複数のプリント配線板を用いているにもかかわらず、単一のプリント配線板を用いる場合（図３および図４参照）と全く同じ実装高度を実現できる。
【００３９】
また、プリント回路板２０は、両面に信号ゲートを形成することができる。このため、片面のみに信号ゲートが形成される場合に比べ、信号ゲート数を増すことができ、実装密度を向上させることができる。
【００４０】
一般に、高密度ＰＷＢ２１は、プリント配線板の反りを考慮して厚めに構成されることが多い。一方、本実施形態に係るプリント回路板２０によれば、高密度ＰＷＢ２１は、積層されたプリント回路板２０に内蔵されるため、高密度ＰＷＢ２１をより薄くすること画できる。
【００４１】
また、プリント回路板２０は、レーザビア加工により信号ゲートを形成する。このため、ＣＳＰ（Chip Size Package）レベルのピッチで高密度ＰＷＢ２１と接続することができ、実装密度が高い。
【００４２】
さらに、図２に示すプリント回路板２０は、一般的な手順によって加工することができるため、容易に多段ビルドアップ基板を得ることができる。
【００４３】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る電子機器およびプリント回路板の第１実施形態を示す概略的な外観図。
【図２】プリント回路板の一例を示す縦断面図。
【図３】低密度ＰＷＢにＩＣを実装する場合の一例を示す説明図。
【図４】高密度ＰＷＢにＩＣを実装する場合の一例を示す説明図。
【図５】プリント回路板２０の製造方法について説明するための図。
【図６】プリント回路板２０の製造方法について説明するための図。
【図７】プリント回路板２０の製造方法について説明するための図。
【図８】プリント回路板２０の製造方法について説明するための図。
【図９】プリント回路板２０の製造方法について説明するための図。
【符号の説明】
【００４５】
１０  電子機器
１１  コンピュータ本体
１２  ディスプレイユニット
１３  キーボード
１４  ＬＣＤ
１５  開閉軸
１６  連結部
２０  プリント回路板
２１  高密度ＰＷＢ（第１のプリント配線板）
２２  低密度ＰＷＢ（第２のプリント配線板）
２３、２４  ＩＣ（電子部品）
２５  銅箔（金属薄膜）
２６、２７  プリプレグ
２８  レーザビア
【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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【図６】
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【図７】
2009290142.tif 000009
【図８】
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【図９】
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