(57)【要約】【課題】チップ部品の周りの絶縁基材に亀裂が発生し難く、且つ製造コストの増大を抑制できる多層回路基板の製造方法を提供する。【解決手段】樹脂フィルム準備工程において、収容空間Ｓ６内にチップ部品３を挿入配置した際に、複数枚の樹脂フィルム６ａ〜６ｄのうち少なくとも一枚の樹脂フィルム６ａ，６ｄのＭＤにおける樹脂フィルム６ａ，６ｄの端面とチップ部品３の端面間の第１距離Ａ６ａ，Ａ６ｄまたは該樹脂フィルムに形成された導体パターン２の端面とチップ部品３の端面間の第２距離が、他の樹脂フィルム６ｂ，６ｃのＭＤにおける第１距離Ａ６ｂ，Ａ６ｃまたは第２距離より短くなるように、複数枚の樹脂フィルム６ａ〜６ｄにそれぞれ貫通孔Ｈ６ａ〜Ｈ６ｄまたは導体パターンを形成する多層回路基板の製造方法とする。【選択図】図８
2009224401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムが相互に接着されて絶縁基材が形成され、該絶縁基材中にチップ部品が埋め込まれてなる多層回路基板の製造方法であって、
前記樹脂フィルムとして、該樹脂フィルムを構成している繊維状分子が、該樹脂フィルムのフィルム面内において、前記繊維状分子の長軸方向を実質的に平行にして並んで配列し、
前記繊維状分子の長軸方向を平均した該樹脂フィルムの方向をＭＤとし、前記ＭＤに垂直な該樹脂フィルムの方向をＴＤとしたとき、
前記ＭＤと前記ＴＤとで線膨張率または強度に差がある異方性フィルムを準備し、
前記樹脂フィルムの一方の表面に導体パターンを形成すると共に、前記樹脂フィルムに前記チップ部品を挿入するための貫通孔を形成する樹脂フィルム準備工程と、
前記樹脂フィルムを複数枚積層し、該複数枚の樹脂フィルムの貫通孔で前記チップ部品の挿入するための収容空間を構成する樹脂フィルム積層工程と、
前記収容空間内に前記チップ部品を挿入配置するチップ部品配置工程と、
前記複数枚の樹脂フィルムの積層体を両面から加圧しつつ加熱して、各樹脂フィルムを相互に接着して前記絶縁基材を形成すると共に、前記収容空間内に挿入配置した前記チップ部品を前記絶縁基材中に埋め込む加熱加圧工程とを有してなり、
前記樹脂フィルム準備工程において、
前記収容空間内に前記チップ部品を挿入配置した際に、前記複数枚の樹脂フィルムのうち少なくとも一枚の樹脂フィルムの前記ＭＤにおける該樹脂フィルムの端面と前記チップ部品の端面間の第１距離または該樹脂フィルムに形成された導体パターンの端面と前記チップ部品の端面間の第２距離が、他の樹脂フィルムの前記ＭＤにおける前記第１距離または前記第２距離より短くなるように、
前記複数枚の樹脂フィルムにそれぞれ前記貫通孔または前記導体パターンを形成することを特徴とする多層回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記樹脂フィルム準備工程において、
前記収容空間における前記複数枚の樹脂フィルムの前記第１距離が、前記チップ部品の基板厚さ方向における中央部に向って長くなるように、
前記複数枚の樹脂フィルムにそれぞれ前記貫通孔を形成することを特徴とする請求項１に記載の多層回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記樹脂フィルム準備工程において、
前記収容空間における前記複数枚の樹脂フィルムの前記第１距離が、前記チップ部品の基板厚さ方向における一方の端面から他方の端面に向って長くなるように、
前記複数枚の樹脂フィルムにそれぞれ前記貫通孔を形成することを特徴とする請求項１に記載の多層回路基板の製造方法。
【請求項４】
前記樹脂フィルム準備工程において、
前記収容空間における前記複数枚の樹脂フィルムの前記第２距離が、前記チップ部品の基板厚さ方向における中央部に向って長くなるように、
前記複数枚の樹脂フィルムにそれぞれ前記導体パターンを形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに一項に記載の多層回路基板の製造方法。
【請求項５】
前記樹脂フィルム準備工程において、
前記収容空間における前記複数枚の樹脂フィルムの前記第２距離が、前記チップ部品の基板厚さ方向における一方の端面から他方の端面に向って長くなるように、
前記複数枚の樹脂フィルムにそれぞれ前記導体パターンを形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに一項に記載の多層回路基板の製造方法。
【請求項６】
前記チップ部品が、実質的に直方体形状であり、
前記第１距離または前記第２距離を規定する前記チップ部品の端面が、前記チップ部品の基板厚さ方向における４つの側面のうち、長辺側の側面であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに一項に記載の多層回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムが相互に接着されて絶縁基材が形成され、該絶縁基材中にチップ部品が埋め込まれてなる多層回路基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムが相互に接着されて絶縁基材が形成され、該絶縁基材中にチップ部品が埋め込まれてなる多層回路基板が、例えば特開２００６−７３７６３号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
図１１は、上記従来の多層回路基板の一例を示す図で、図１１（ａ）は、多層回路基板９０を模式的に示した上面図である。また、図１１（ｂ）と図１１（ｃ）は、それぞれ、図１１（ａ）における一点鎖線Ａ−Ａと二点鎖線Ｂ−Ｂの断面を実物の写真で示した図である。
【０００４】
図１１に示す多層回路基板９０は、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムが相互に接着されて絶縁基材１が形成され、該絶縁基材１中にチップ部品３が埋め込まれてなる多層回路基板である。尚、図１１（ｂ）と図１１（ｃ）における符号２の部分は、銅からなる導体パターンであり、符号４の部分は、導電ペーストを焼結させた接続導体の部分である。
【０００５】
抵抗やコンデンサ等の電気回路素子を多層回路基板の絶縁基材１中に内蔵する場合には、上記のようなチップ部品３に限らず、薄膜や厚膜技術により形成して絶縁基材１中に埋め込むことも可能である。しかしながら、複数枚の樹脂フィルムを熱プレスにより一括して接着させる上記多層回路基板の製造においては、その抵抗値や容量値の形成範囲および形成精度から、前者のチップ部品３を該多層回路基板に内蔵させる場合が多い。
【特許文献１】特開２００６−７３７６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１２は、図１１の多層回路基板９０について、チップ部品３の周りの絶縁基材１にかかる応力をシミュレートした結果の一例である。図１２（ａ）は、１／４解析モデルの斜視図であり、図１２（ｂ）は、そのシミュレーション結果を等応力線で示した図である。尚、図１２（ａ）中の破線は、絶縁基材１を構成する接着前の樹脂フィルムの境界を示している。
【０００７】
図１２（ｂ）に示すように、シミュレーション結果によれば、絶縁基材１におけるチップ部品３の厚さ方向の中央部付近に当接した部分が応力集中部となり、２５〜３０ＭＰａ程度の応力が発生する。実際に製造した多層回路基板９０においても、特に３０ＭＰａ程度の最大応力がかかるチップ部品３の長辺側の絶縁基材１においては、経時変化等で亀裂が発生し易い。
【０００８】
そこで本発明は、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムが相互に接着されて絶縁基材が形成され、該絶縁基材中にチップ部品が埋め込まれてなる多層回路基板の製造方法であって、チップ部品の周りの絶縁基材に亀裂が発生し難く、且つ製造コストの増大を抑制できる多層回路基板の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムが相互に接着されて絶縁基材が形成され、該絶縁基材中にチップ部品が埋め込まれてなる多層回路基板の製造方法であって、前記樹脂フィルムとして、該樹脂フィルムを構成している繊維状分子が、該樹脂フィルムのフィルム面内において、前記繊維状分子の長軸方向を実質的に平行にして並んで配列し、前記繊維状分子の長軸方向を平均した該樹脂フィルムの方向をＭＤとし、前記ＭＤに垂直な該樹脂フィルムの方向をＴＤとしたとき、前記ＭＤと前記ＴＤとで線膨張率または強度に差がある異方性フィルムを準備し、前記樹脂フィルムの一方の表面に導体パターンを形成すると共に、前記樹脂フィルムに前記チップ部品を挿入するための貫通孔を形成する樹脂フィルム準備工程と、前記樹脂フィルムを複数枚積層し、該複数枚の樹脂フィルムの貫通孔で前記チップ部品の挿入するための収容空間を構成する樹脂フィルム積層工程と、前記収容空間内に前記チップ部品を挿入配置するチップ部品配置工程と、前記複数枚の樹脂フィルムの積層体を両面から加圧しつつ加熱して、各樹脂フィルムを相互に接着して前記絶縁基材を形成すると共に、前記収容空間内に挿入配置した前記チップ部品を前記絶縁基材中に埋め込む加熱加圧工程とを有してなり、前記樹脂フィルム準備工程において、前記収容空間内に前記チップ部品を挿入配置した際に、前記複数枚の樹脂フィルムのうち少なくとも一枚の樹脂フィルムの前記ＭＤにおける該樹脂フィルムの端面と前記チップ部品の端面間の第１距離または該樹脂フィルムに形成された導体パターンの端面と前記チップ部品の端面間の第２距離が、他の樹脂フィルムの前記ＭＤにおける前記第１距離または前記第２距離より短くなるように、前記複数枚の樹脂フィルムにそれぞれ前記貫通孔または前記導体パターンを形成することを特徴としている。
【００１０】
熱可塑性樹脂からなる複数枚の樹脂フィルムが相互に接着されて絶縁基材が形成され、該絶縁基材中にチップ部品が埋め込まれてなる従来の多層回路基板の製造方法では、樹脂フィルム準備工程において、チップ部品を挿入するために複数枚の樹脂フィルムに同じ大きさと形状の貫通孔を形成し、該複数枚の樹脂フィルムを積層した後、該複数枚の樹脂フィルムの貫通孔で構成される収容空間にチップ部品を挿入配置していた。このため、従来の製造方法の加熱加圧工程では、積層された各樹脂フィルムの貫通孔の端面が、加熱加圧によって流動化してチップ部品の基板厚さ方向における４つの側面に向って一様に進展し、最終的に、複数枚の樹脂フィルムが相互に接着されて形成されるチップ部品の周りの絶縁基材は、基板厚さ方向において積層時と同じ樹脂フィルムの層関係を保ったままチップ部品と当接する構造ができあがる。
【００１１】
該構造の従来の多層回路基板についてシミュレーションを行ったところ、絶縁基材におけるチップ部品の厚さ方向の中央部付近に当接した部分が応力集中部となり、２５〜３０ＭＰａ程度の応力が発生する。このため、実際に製造した従来の多層回路基板においても、特に３０ＭＰａ程度の最大応力がかかるチップ部品の長辺側の絶縁基材においては、経時変化等で亀裂が発生し易い。
【００１２】
上記応力を種々のシミュレーションにより分析した結果、上記応力の発生要因は、以下のようであると考えられた。すなわち、抵抗やコンデンサ等のチップ部品は、一般的に厚みが０．１ｍｍ以上あることが多く、またセラミック系の材料で構成されていることが多いため、線膨張率が１０ｐｐｍ以下と低い傾向がある。これに対して、上記多層回路基板の熱可塑性樹脂からなる複数枚の樹脂フィルムが相互に接着された絶縁基材は、基板面内の線膨張率を銅からなる導体パターンの線膨張率である１７ｐｐｍと同程度に合わせているが、厚さ方向の線膨張率は、一般的に基板面内の線膨張率の数倍から数十倍ある場合が多い。このため、多層回路基板におけるチップ部品と絶縁基材の厚さ方向の線膨張率差で、絶縁基材におけるチップ部品の厚さ方向の中央部付近に当接した部分が応力集中部となり、２５〜３０ＭＰａ程度の応力が発生している。
【００１３】
そこで、従来の多層回路基板における上記問題を解決するため、新規な多層回路基板が発明された。該新規多層回路基板においては、基板厚さ方向における熱膨張率が絶縁基材の熱膨張率とチップ部品の熱膨張率の中間にある中間絶縁材を、チップ部品の基板厚さ方向における側面に当接するようにして配置する構成としている。これによって、チップ部品と絶縁基材の厚さ方向の線膨張率差を該中間絶縁材で緩和して、チップ部品の周りの絶縁基材にかかる応力を低減することができる。シミュレーションによれば、例えば上記線膨張率が１０ｐｐｍのチップ部品に対して、線膨張率が１７ｐｐｍの中間絶縁材を絶縁基材との間に介在させることで、チップ部品の周りの絶縁基材にかかる応力を１３〜１６ＭＰａ程度まで低減することができる。このため、実際に製造する新規多層回路基板においても、経時変化等で亀裂が発生し難く、該新規多層回路基板は、高い信頼性を有した多層回路基板となっている。
【００１４】
ここで、熱可塑性樹脂からなる複数枚の樹脂フィルムが相互に接着されて絶縁基材が形成され、該絶縁基材中にチップ部品が埋め込まれてなる多層回路基板において、絶縁基材を構成する樹脂フィルムは、通常、ローラ等を用いたシート成形機で製造されたシート素材から切り出されて使用される。また、熱可塑性樹脂の微細組織は、一般的に、該熱可塑性樹脂の構成成分である繊維状分子の集合体となっている。このことから、上記シート素材では、繊維状分子がシート成形機におけるシート素材の流れる方向に長軸方向を略平行にして並んで配列するようになり、シート成形機においてシート素材の流れる方向（ＭＤ、Machine Direction)とシート素材の幅方向（ＴＤ、Traverse Direction)とで、上記繊維状分子の配向性を反映した異方性のあるシート素材となる。従って、該シート素材に対して任意の方向で切り出された多層回路基板の構成要素の樹脂フィルムにおいても、該樹脂フィルムのフィルム面内で、繊維状分子が長軸方向を略平行にして並んで配列しており、繊維状分子の長軸方向を平均した該樹脂フィルムの方向を上記ＭＤとし、ＭＤに垂直な該樹脂フィルムの方向を上記ＴＤとして、該樹脂フィルムが一般的にＭＤとＴＤとで線膨張率や強度に方向差がある異方性フィルムとなる。尚、言うまでもなく、樹脂フィルム（シート素材）の厚さ方向ＺＤについても、線膨張率や強度は、ＭＤおよびＴＤと異なる値となっている。該樹脂フィルムのＭＤとＺＤの線膨張率の実測例では、ＭＤの線膨張率が約１８ｐｐｍであったのに対し、ＺＤの線膨張率は約２００ｐｐｍであった。また、該樹脂フィルムのＭＤとＺＤの引っ張り強度の実測例では、ＭＤの引っ張り強度が約１４０ＭＰａであったのに対し、ＺＤの引っ張り強度は２０〜３５ＭＰａであった。
【００１５】
従って、上記した新規多層回路基板は、特に、次のように構成することが好ましい。すなわち、上記した新規多層回路基板において、前記樹脂フィルムを構成している繊維状分子が、該樹脂フィルムのフィルム面内において、前記繊維状分子の長軸方向を略平行にして並んで配列し、前記繊維状分子の長軸方向を平均した該樹脂フィルムの方向をＭＤとし、前記ＭＤに垂直な該樹脂フィルムの方向をＴＤとしたとき、前記樹脂フィルムが、前記ＭＤと前記ＴＤとで線膨張率または強度に差がある異方性フィルムであり、前記樹脂フィルムのＭＤが基板厚さ方向となるようにして、前記樹脂フィルムが前記チップ部品の基板厚さ方向における側面に当接するようにして配置されてなり、前記樹脂フィルムが、前記中間絶縁材として利用されてなる構成とする。
【００１６】
該新規多層回路基板においては、同じシート素材から絶縁基材を構成する樹脂フィルムと中間絶縁材として利用する樹脂フィルムを切り出すことができ、同じ材料であるため、熱可塑性樹脂からなる該樹脂フィルムを加熱加圧して相互に接着する場合にも、均質な接合部を形成することができる。また、中間絶縁材として上記方位関係を持たせて該樹脂フィルムを配置することで、前述した熱膨張差の緩和による応力低減効果を持たせることが可能である。さらには、中間絶縁材として上記方位関係を持たせた該樹脂フィルムの配置は、上記熱膨張差によって発生する応力を引っ張り強度の高いＭＤで受ける配置ともなっている。
【００１７】
上記した新規多層回路基板は、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムが相互に接着されて絶縁基材が形成され、該絶縁基材中にチップ部品が埋め込まれてなる多層回路基板であって、チップ部品の周りの絶縁基材に亀裂が発生し難い多層回路基板とすることができる。該新規多層回路基板については、特許出願中である（出願番号２００８−６１７４０）。
【００１８】
請求項１に記載した多層回路基板の製造方法は、上記した特に好ましい新規多層回路基板の製造方法に関するものである。該多層回路基板の製造方法は、加熱加圧時の樹脂フィルムの変形流動を利用して、所定の樹脂フィルムのＭＤが、積層時のチップ部品の基板厚さ方向における両端面に平行な状態から、略９０°曲げられるようにチップ部品の基板厚さ方向における側面に当接させるものである。従って、加熱加圧後の該多層回路基板においては、チップ部品の周りに形成される絶縁基材のＭＤが基板厚さ方向となり、チップ部品の周りの絶縁基材で上記した線膨張率の関係を満たす中間絶縁材が構成される。また、
前述したように、チップ部品の周りの絶縁基材は、熱膨張差によって発生する応力を引っ張り強度の高いＭＤで受ける配置ともなっている。これによって、チップ部品の周りの絶縁基材に亀裂が発生し難い多層回路基板を製造することができる。また、該多層回路基板の製造方法は、複数枚の樹脂フィルムに形成するチップ部品を挿入配置するための貫通孔またはチップ部品周りの導体パターンの構成を規定するだけで該多層回路基板を容易に製造することができ、製造コストの増大を抑制することができる。
【００１９】
上記多層回路基板の製造方法は、例えば請求項２に記載したように、前記樹脂フィルム準備工程において、前記収容空間における前記複数枚の樹脂フィルムの前記第１距離が、前記チップ部品の基板厚さ方向における中央部に向って長くなるように、前記複数枚の樹脂フィルムにそれぞれ前記貫通孔を形成する構成とすることができる。
【００２０】
該多層回路基板の製造方法では、加熱加圧時に樹脂フィルムが変形流動する際に、第１距離の短い基板厚さ方向におけるチップ部品の両端面側にある樹脂フィルムほど先にチップ部品の側面に当接し、そのＭＤが略９０°曲げられる。従って、加熱加圧後において該多層回路基板のチップ部品の周りに形成される絶縁基材は、チップ部品の両端面側から伸展して９０°曲げられた樹脂フィルムの影響が優勢となり、チップ部品の基板厚さ方向の中央部に対して対称的な状態で、前述したチップ部品の周りに形成される絶縁基材のＭＤが基板厚さ方向となる状態が形成される。
【００２１】
同様に、上記多層回路基板の製造方法は、請求項３に記載したように、前記樹脂フィルム準備工程において、前記収容空間における前記複数枚の樹脂フィルムの前記第１距離が、前記チップ部品の基板厚さ方向における一方の端面から他方の端面に向って長くなるように、前記複数枚の樹脂フィルムにそれぞれ前記貫通孔を形成する構成としてもよい。
【００２２】
該多層回路基板の製造方法では、加熱加圧時に樹脂フィルムが変形流動する際に、第１距離の短い基板厚さ方向におけるチップ部品の一方の端面側にある樹脂フィルムほど先にチップ部品の側面に当接し、そのＭＤが略９０°曲げられる。従って、加熱加圧後において該多層回路基板のチップ部品の周りに形成される絶縁基材は、チップ部品の一方の端面側から伸展して９０°曲げられた樹脂フィルムの影響が優勢となり、チップ部品の基板厚さ方向における一方の端面から他方の端面に向った状態で、前述したチップ部品の周りに形成される絶縁基材のＭＤが基板厚さ方向となる状態が形成される。
【００２３】
上記請求項２と請求項３に記載の製造方法は、積層された各樹脂フィルムの端面とチップ部品の端面間に関する第１距離の違いを利用して、第１距離の短い樹脂フィルムを選択的に流動するようにして先にチップ部品の側面に当接させ、チップ部品の周りに形成される絶縁基材のＭＤが基板厚さ方向となる状態を形成するものである。しかしながら、チップ部品の周りに形成される絶縁基材のＭＤを基板厚さ方向に変換する方法は、これに限らず、導体パターンの近くの樹脂フィルムと導体パターンから離れた部分の樹脂フィルムの加熱加圧時における流動性の違いを利用することも可能である。すなわち、加熱加圧時において、導体パターンの近くの樹脂フィルムは、導体パターンが存在することによる剪断摩擦抵抗で、導体パターンから離れた部分の樹脂フィルムに較べて流動性が低下する。
【００２４】
これを利用して、上記多層回路基板の製造方法は、例えば請求項４に記載したように、前記樹脂フィルム準備工程において、前記収容空間における前記複数枚の樹脂フィルムの前記第２距離が、前記チップ部品の基板厚さ方向における中央部に向って長くなるように、前記複数枚の樹脂フィルムにそれぞれ前記導体パターンを形成する構成とすることができる。
【００２５】
該多層回路基板の製造方法では、加熱加圧時に樹脂フィルムが変形流動する際に、第２距離が長い基板厚さ方向におけるチップ部品の中央部にある樹脂フィルムほど、導体パターンが存在することによる剪断摩擦抵抗で、遅れてチップ部品の側面に当接する。逆に言えば、チップ部品の両端面側にある樹脂フィルムほど先にチップ部品の側面に当接し、そのＭＤが略９０°曲げられる。従って、加熱加圧後において該多層回路基板のチップ部品の周りに形成される絶縁基材は、チップ部品の両端面側から伸展して９０°曲げられた樹脂フィルムの影響が優勢となり、チップ部品の基板厚さ方向の中央部に対して対称的な状態で、前述したチップ部品の周りに形成される絶縁基材のＭＤが基板厚さ方向となる状態が形成される。
【００２６】
同様に、上記多層回路基板の製造方法は、請求項５に記載したように、前記樹脂フィルム準備工程において、前記収容空間における前記複数枚の樹脂フィルムの前記第２距離が、前記チップ部品の基板厚さ方向における一方の端面から他方の端面に向って長くなるように、前記複数枚の樹脂フィルムにそれぞれ前記導体パターンを形成する構成としてもよい。
【００２７】
該多層回路基板の製造方法では、加熱加圧時に樹脂フィルムが変形流動する際に、第２距離が長い基板厚さ方向におけるチップ部品の一方の端面にある樹脂フィルムほど、導体パターンが存在することによる剪断摩擦抵抗で、遅れてチップ部品の側面に当接する。逆に言えば、チップ部品のもう一方の端面側にある樹脂フィルムほど先にチップ部品の側面に当接し、そのＭＤが略９０°曲げられる。従って、加熱加圧後において該多層回路基板のチップ部品の周りに形成される絶縁基材は、チップ部品の上記もう一方の端面側から伸展して９０°曲げられた樹脂フィルムの影響が優勢となり、チップ部品の基板厚さ方向における上記もう一方の端面から他方の端面に向った状態で、前述したチップ部品の周りに形成される絶縁基材のＭＤが基板厚さ方向となる状態が形成される。
【００２８】
上記多層回路基板の製造方法において、特に請求項６に記載したように、前記チップ部品が、実質的に直方体形状である場合には、前記第１距離または前記第２距離を規定する前記チップ部品の端面が、前記チップ部品の基板厚さ方向における４つの側面のうち、長辺側の側面であることが好ましい。これによって、最大応力集中部となり易いチップ部品の長辺側の側面において、周りに形成される絶縁基材のＭＤが基板厚さ方向となる状態が形成される。
【００２９】
以上のようにして、上記多層回路基板の製造方法は、いずれも、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムが相互に接着されて絶縁基材が形成され、該絶縁基材中にチップ部品が埋め込まれてなる多層回路基板の製造方法であって、チップ部品の周りの絶縁基材に亀裂が発生し難く、且つ製造コストの増大を抑制できる多層回路基板の製造方法とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明は、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムが相互に接着されて絶縁基材が形成され、該絶縁基材中にチップ部品が埋め込まれてなる多層回路基板の製造方法に関する。以下、本発明を実施するための最良の形態を、図に基づいて説明する。
【００３１】
最初に、本発明に係る多層回路基板の製造方法を説明する前に、従来の多層回路基板の製造方法、および従来の多層回路基板の問題点を解決する新規な多層回路基板について説明する。
【００３２】
図１は、従来の多層回路基板９１の製造方法を示す各工程別の模式的な断面図で、（ａ）は熱プレス前の状態を示す図であり、（ｂ）は熱プレス中の状態を示す図であり、（ｃ）は熱プレス後の状態を示す図である。尚、図１に示す多層回路基板９１において、図１１に示した多層回路基板９０と同様の部分については、同じ符号を付した。
【００３３】
従来の多層回路基板９１の製造方法では、最初に、樹脂フィルム準備工程において、樹脂フィルム９ａ〜９ｄの一方の表面に導体パターン２を形成すると共に、該樹脂フィルム９ａ〜９ｄにチップ部品３を挿入するための貫通孔Ｈ１を形成する。次に、図１（ａ）に示す樹脂フィルム積層工程において、樹脂フィルム９ａ〜９ｄを積層し、該複数枚の樹脂フィルム９ａ〜９ｄの貫通孔Ｈ１でチップ部品３の挿入するための収容空間Ｓ１を構成し、次のチップ部品配置工程において、前記収容空間Ｓ１内にチップ部品３を挿入配置する。さらに、樹脂フィルム９ａ〜９ｄの上下にも樹脂フィルムを積層して、チップ部品３が挿入配置された収容空間Ｓ１を蓋する。尚、符号４ａの部分は、導体パターン２を底とする孔内に充填された導電ペーストである。
【００３４】
次に、図１（ｂ）と図１（ｃ）に示す加熱加圧工程において、複数枚の樹脂フィルム９ａ〜９ｄの積層体を図中に白抜き矢印で示したように両面から加圧しつつ加熱して、各樹脂フィルム９ａ〜９ｄを相互に接着して絶縁基材１を形成すると共に、収容空間Ｓ１内に挿入配置したチップ部品３を絶縁基材１中に埋め込む。また、該加熱加圧工程によって、同時に導体パターン２を底とする孔内に充填された導電ペースト４ａが焼結され、接続導体４となる。
【００３５】
図１に示した従来の多層回路基板９１の製造方法では、最初に樹脂フィルム準備工程においてチップ部品３を挿入するために複数枚の樹脂フィルム９ａ〜９ｄに同じ大きさと形状の貫通孔Ｈ１を形成し、該複数枚の樹脂フィルム９ａ〜９ｄを図１（ａ）に示すように積層した後、該複数枚の樹脂フィルム９ａ〜９ｄの貫通孔Ｈ１で構成される収容空間Ｓ１にチップ部品３を挿入配置していた。このため、従来の製造方法の加熱加圧工程では、積層された各樹脂フィルム９ａ〜９ｄの貫通孔Ｈ１の端面が、図１（ｂ）に太線矢印で示したように、加熱加圧によって流動化してチップ部品３の基板厚さ方向における４つの側面に向って一様に進展する。従って、最終的に、複数枚の樹脂フィルム９ａ〜９ｄが相互に接着されて形成されるチップ部品３の周りの絶縁基材１は、図１（ｃ）に点線で示したように、基板厚さ方向において積層時と同じ樹脂フィルム９ａ〜９ｄの層関係を保ったままチップ部品３と当接する構造ができあがる。
【００３６】
図１１および図１２に示した多層回路基板９０についても、上記多層回路基板９１と同様の製造方法で製造されたものである。上記多層回路基板９１と同様の構造を有する従来の多層回路基板９０についての図１２（ｂ）に示したシミュレーション結果によれば、絶縁基材１におけるチップ部品３の厚さ方向の中央部付近に当接した部分が応力集中部となり、２５〜３０ＭＰａ程度の応力が発生していた。このため、実際に製造した従来の多層回路基板９１においても、特に３０ＭＰａ程度の最大応力がかかるチップ部品３の長辺側の絶縁基材１においては、経時変化等で亀裂が発生し易くなっていた。
【００３７】
上記応力を種々のシミュレーションにより分析した結果、図１２（ｂ）に示した応力の発生要因は、以下のようであると考えられた。すなわち、抵抗やコンデンサ等のチップ部品３は、一般的に厚みが０．１ｍｍ以上あることが多く、またセラミック系の材料で構成されていることが多いため、線膨張率が１０ｐｐｍ以下と低い傾向がある。これに対して、上記多層回路基板９０，９１の熱可塑性樹脂からなる複数枚の樹脂フィルムが相互に接着された絶縁基材１は、基板面内の線膨張率を銅からなる導体パターン２の線膨張率である１７ｐｐｍと同程度に合わせているが、厚さ方向の線膨張率は、一般的に基板面内の線膨張率の数倍から数十倍ある場合が多い。このため、多層回路基板９０，９１におけるチップ部品３と絶縁基材１の厚さ方向の線膨張率差で、絶縁基材１におけるチップ部品３の厚さ方向の中央部付近に当接した部分が応力集中部となり、２５〜３０ＭＰａ程度の応力が発生している。
【００３８】
そこで、従来の多層回路基板９０，９１における上記問題を解決するため、以下に示す新規な多層回路基板が発明された。
【００３９】
図２は、上記新規な多層回路基板の一例を示した図で、多層回路基板１００におけるチップ部品３の周りを拡大して示した模式的な部分断面斜視図である。図２における一点鎖線Ｘ−Ｘ，Ｙ−Ｙ，Ｚ−Ｚは、チップ部品３の対称軸であり、図２は、多層回路基板１００におけるチップ部品３の周りを断面ＸＹ，断面ＹＺ，断面ＺＸで分割して示した１／８の図となっている。
【００４０】
また、図３は、図２の多層回路基板１００について、チップ部品３の周りの絶縁基材１にかかる応力をシミュレートした結果の一例である。図３（ａ）は、図２に較べてより広範囲の領域まで含めた１／８解析モデルの斜視図であり、図３（ｂ）は、チップ部品３の側面の周りにおいて、絶縁基材１にかかる応力のシミュレーション結果を等応力線で示した図である。
【００４１】
尚、図２と図３に示す多層回路基板１００において、図１１と図１２に示した多層回路基板９０と同様の部分については、同じ符号を付した。また、図３（ａ）中の破線は、絶縁基材１を構成する接着前の樹脂フィルムの境界を示している。
【００４２】
図２に示す多層回路基板１００も、前述した従来の従来の多層回路基板９０，９１と同様で、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムが相互に接着されて絶縁基材１が形成され、該絶縁基材１中にチップ部品３が埋め込まれてなる多層回路基板である。一方、図２の多層回路基板１００では、前述した従来の従来の多層回路基板９０，９１と異なり、チップ部品３の基板厚さ方向（Ｚ方向）における側面に当接するようにして、中間絶縁材５ａ，５ｂが配置されている。中間絶縁材５ａ，５ｂは、基板厚さ方向（Ｚ方向）における熱膨張率が絶縁基材１の熱膨張率とチップ部品３の熱膨張率の中間にある絶縁材である。該中間絶縁材５ａ，５ｂをチップ部品３の基板厚さ方向（Ｚ方向）における側面に当接するようにして配置することで、図２の多層回路基板１００では、チップ部品３と絶縁基材１の厚さ方向の線膨張率差を該中間絶縁材５ａ，５ｂで緩和して、チップ部品３の周りの絶縁基材１にかかる応力を低減することができる。図３の多層回路基板１００で例示したように、シミュレーションによれば、例えば上記線膨張率が１０ｐｐｍのチップ部品３に対して、線膨張率が１７ｐｐｍ〜２０ｐｐｍの中間絶縁材５ａ，５ｂを絶縁基材１との間に介在させることで、チップ部品３の周りの絶縁基材１にかかる応力を１３〜１６ＭＰａ程度まで低減することができる。このため、実際に製造する該多層回路基板１００においても、経時変化等で亀裂が発生し難く、該多層回路基板１００は、高い信頼性を有した多層回路基板となっている。
【００４３】
図４は、より好ましい新規な多層回路基板の例を示した図で、多層回路基板１０３におけるチップ部品３の周りを拡大して示した１／８の模式的な部分断面斜視図である。尚、図２の多層回路基板１００では、絶縁基材１を構成する接着前の樹脂フィルムを明示していなかったが、図４の多層回路基板１０３では、絶縁基材１を構成する接着前の樹脂フィルム１ａ〜１ｄを明示し、その境界を破線で示している。
【００４４】
図４に示す多層回路基板１０３は、チップ部品３の側面に当接して配置され、基板厚さ方向において絶縁基材１とチップ部品３の中間の熱膨張率を有している中間絶縁材５ｅ，５ｆとして、絶縁基材１を構成している樹脂フィルム１ａ〜１ｄと同じ樹脂フィルムを用いるものである。
【００４５】
最初に、図４に示す多層回路基板１０３の構成要素である樹脂フィルム１ａ〜１ｄについて、図５と図６を用いて、詳しく説明しておく。
【００４６】
図５は、樹脂フィルム１ａ〜１ｄの切り出し材料であるシート素材１０を示す図で、図５（ａ）は、ロール状の先端が引き出されたシート素材１０の外観を示す図であり、図５（ｂ）は、シート素材１０の微細構造を模式的に示した斜視図である。
【００４７】
また、図６（ａ）は、シート素材１０からの樹脂フィルム１ａ〜１ｄの切り出し状態の一例を示した図であり、図６（ｂ）は、樹脂フィルム１ａの断面における繊維状分子ＦＭの配向性を示した展開図である。尚、図６において符号Ｈ３で示した部分は、図４に示したチップ部品３と中間絶縁材５ｅ，５ｆを挿入するための樹脂フィルム１ａ，１ｂに形成した貫通孔である。
【００４８】
図４の多層回路基板１０３において絶縁基材１を構成する樹脂フィルム１ａ〜１ｄは、通常、ローラ等を用いたシート成形機で製造された図５（ａ）に示すシート素材１０から切り出されて使用される。また、熱可塑性樹脂の微細構造は、一般的に、該熱可塑性樹脂の構成成分である繊維状分子ＦＭの集合体となっている。このことから、上記ローラ等を用いて製造されるシート素材１０では、図５（ｂ）に示すように、繊維状分子ＦＭがシート成形機におけるシート素材１０の流れる方向に長軸方向を略平行にして並んで配列するようになる。従って、ローラ等を用いて製造されたシート素材１０は、シート成形機において該シート素材１０の流れる方向（ＭＤ、Machine Direction)と該シート素材１０の幅方向（ＴＤ、Traverse Direction)とで、上記繊維状分子ＦＭの配向性を反映した異方性のあるシート素材となる。従って、該シート素材１０に対して任意の方向で切り出された多層回路基板の構成要素の樹脂フィルムにおいても、該樹脂フィルムのフィルム面内で、繊維状分子ＦＭが長軸方向を略平行にして並んで配列しており、繊維状分子ＦＭの長軸方向を平均した該樹脂フィルムの方向を上記ＭＤとし、ＭＤに垂直な該樹脂フィルムの方向を上記ＴＤとして、該樹脂フィルムが一般的にＭＤとＴＤとで線膨張率や強度に方向差がある異方性フィルムとなる。尚、言うまでもなく、樹脂フィルム（シート素材）の厚さ方向ＺＤについても、線膨張率または強度は、ＭＤおよびＴＤと異なる値となっている。
【００４９】
具体的に、例えば図６の樹脂フィルム１ａ〜１ｄでは、繊維状分子ＦＭが該樹脂フィルム１ａ〜１ｄの短辺方向にその長軸方向を略平行にして並んで配列している。このように、繊維状分子ＦＭが長軸方向を略平行にして並んで配列した樹脂フィルム１ａ〜１ｄにおいては、該樹脂フィルム１ａ〜１ｄのフィルム面内における方向として、前述したように、繊維状分子ＦＭの長軸方向を平均したＭＤと、該ＭＤに垂直な方向のＴＤを定義できる。また、図６（ｂ）に示すように、樹脂フィルム１ａ〜１ｄの断面として、ＭＤで切断され断面内に繊維状分子ＦＭの長軸方向が含まれるＭＤ断面と、ＴＤで切断され断面内で繊維状分子ＦＭの長軸方向が垂直に交わるＴＤ断面を定義することができる。従って、図６（ｂ）からわかるように、樹脂フィルム１ａ，１ｂに形成されたチップ部品３と中間絶縁材５ｅ，５ｆの貫通孔Ｈ３では、長辺側がＭＤ断面となり、短辺側がＴＤ断面となる。
【００５０】
樹脂フィルム１ａ〜１ｄのＭＤとＺＤの線膨張率の実測例では、ＭＤの線膨張率が約１８ｐｐｍであったのに対し、ＺＤの線膨張率は約２００ｐｐｍであった。尚、ＴＤの線膨張率は約２０ｐｐｍであった。また、該樹脂フィルム１ａ〜１ｄのＭＤとＺＤの引っ張り強度の実測例では、ＭＤの引っ張り強度が約１４０ＭＰａであったのに対し、ＺＤの引っ張り強度は２０ＭＰａ（ＴＤ断面）〜３５ＭＰａ（ＭＤ断面）であった。
【００５１】
上記樹脂フィルム１ａ〜１ｄの異方性を利用して、図４の多層回路基板１０３では、中間絶縁材５ｅ，５ｆとして樹脂フィルム１ａ〜１ｄと同じシート素材１０から切り出された樹脂フィルムを利用し、該樹脂フィルムのＭＤが基板厚さ方向（Ｚ方向）となるようにして、チップ部品３の側面に当接するようにして配置している。
【００５２】
図７（ａ），（ｂ）に、図４に示した多層回路基板１０３と図１２に示した従来の多層回路基板９０について、チップ部品３の周りにおける各樹脂フィルムの配向性の違いを、該樹脂フィルムを構成している繊維状分子ＦＭを使って比較して示した。
【００５３】
図４の多層回路基板１０３においては、同じシート素材１０から絶縁基材１を構成する樹脂フィルム１ａ〜１ｄと中間絶縁材５ｅ，５ｆとして利用する樹脂フィルムを切り出すことができ、同じ材料であるため、熱可塑性樹脂からなる該樹脂フィルムを加熱加圧して相互に接着する場合にも、均質な接合部を形成することができる。また、中間絶縁材５ｅ，５ｆとして上記方位関係を持たせて該樹脂フィルムを配置することで、前述した熱膨張差の緩和による応力低減効果を持たせることが可能である。さらには、中間絶縁材５ｅ，５ｆとして上記方位関係を持たせた該樹脂フィルムの配置は、上記熱膨張差によって発生する応力を引っ張り強度の高いＭＤで受ける配置ともなっている。
【００５４】
上記した新規多層回路基板１００，１０３は、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムが相互に接着されて絶縁基材１が形成され、該絶縁基材１中にチップ部品３が埋め込まれてなる多層回路基板であって、チップ部品３の周りの絶縁基材１に亀裂が発生し難い多層回路基板とすることができる。該新規多層回路基板１００，１０３については、特許出願中である（出願番号２００８−６１７４０）。
【００５５】
次に、本発明に係る多層回路基板の製造方法を説明する。本発明に係る多層回路基板の製造方法は、図４に示した多層回路基板１０３に類似する新規な多層回路基板の製造方法であって、製造コストの増大を抑制できる製造方法となっている。
【００５６】
図８は、本発明の一例である多層回路基板１１０の製造方法を示す各工程別の模式的な断面図で、（ａ）は熱プレス前の状態を示す図であり、（ｂ）は熱プレス中の状態を示す図であり、（ｃ）は熱プレス後の状態を示す図である。尚、以下に例示する多層回路基板１１０〜１１２において、図１に示した多層回路基板９１と同様の部分については、同じ符号を付した。
【００５７】
図８に示す多層回路基板１１０の製造方法では、最初に、樹脂フィルム準備工程において、樹脂フィルム６ａ〜６ｄの一方の表面に導体パターン２を形成すると共に、該樹脂フィルム６ａ〜６ｄにチップ部品３を挿入するための貫通孔Ｈ６ａ〜Ｈ６ｄを形成する。次に、図８（ａ）に示す樹脂フィルム積層工程において、樹脂フィルム６ａ〜６ｄを積層し、該複数枚の樹脂フィルム６ａ〜６ｄの貫通孔Ｈ６ａ〜Ｈ６ｄでチップ部品３の挿入するための収容空間Ｓ６を構成し、次のチップ部品配置工程において、収容空間Ｓ６内にチップ部品３を挿入配置する。さらに、樹脂フィルム６ａ〜６ｄの上下にも樹脂フィルムを積層して、チップ部品３が挿入配置された収容空間Ｓ６を蓋する。
【００５８】
本発明に係る多層回路基板の製造方法は、上記樹脂フィルム準備工程に特徴がある。
【００５９】
図８（ａ）に示す樹脂フィルム６ａ〜６ｄは、図５で説明したシート素材１０から切り出される異方性フィルムである。図８（ａ）中には、樹脂フィルム６ａ〜６ｄのＭＤを両端矢印で示している。
【００６０】
また、図８の多層回路基板１１０の製造方法における樹脂フィルム準備工程では、収容空間Ｓ６内にチップ部品３を挿入配置した際に、収容空間Ｓ６における樹脂フィルム６ａ〜６ｄの端面とチップ部品３の端面間の距離を図中に示した第１距離Ａ６ａ〜Ａ６ｄとして、複数枚の樹脂フィルム６ａ〜６ｄのうち、少なくとも一枚の樹脂フィルム（図８では６ａ，６ｄ）の第１距離（図８ではＡ６ａ，Ａ６ｄ）が、他の樹脂フィルム（図８では６ｂ，６ｃ）の第１距離（図８ではＡ６ｂ，Ａ６ｃ）より短くなるように、複数枚の樹脂フィルム６ａ〜６ｄにそれぞれ貫通孔Ｈ６ａ〜Ｈ６ｄを形成している。より詳細には、収容空間Ｓ６における樹脂フィルム６ａ〜６ｄの第１距離Ａ６ａ〜Ａ６ｄが、チップ部品３の基板厚さ方向における中央部に向って長くなるように、複数枚の樹脂フィルム６ａ〜６ｄにそれぞれ貫通孔Ｈ６ａ〜Ｈ６ｄを形成する構成としている。
【００６１】
次に、図８（ｂ）と図８（ｃ）に示す加熱加圧工程において、複数枚の樹脂フィルム６ａ〜６ｄの積層体を図中に白抜き矢印で示したように両面から加圧しつつ加熱して、各樹脂フィルム６ａ〜６ｄを相互に接着して絶縁基材１を形成すると共に、収容空間Ｓ６内に挿入配置したチップ部品３を絶縁基材１中に埋め込む。また、該加熱加圧工程によって、同時に導体パターン２を底とする孔内に充填された導電ペースト４ａが焼結され、接続導体４となる。
【００６２】
上記多層回路基板１１０の製造方法は、図８（ｂ）に示したように、加熱加圧時の図中に太線矢印で示した樹脂フィルム６ａ〜６ｄの変形流動を利用して、所定の樹脂フィルム６ａ，６ｄのＭＤが、積層時のチップ部品３の基板厚さ方向における両端面に平行な状態から、略９０°曲げられるようにチップ部品３の基板厚さ方向における側面に当接させるものである。
【００６３】
より詳細に説明すると、加熱加圧時にチップ部品３の側面部分に向かい上下から圧力がかかると、樹脂フィルム６ａ〜６ｄが変形流動する際に、第１距離の短い基板厚さ方向におけるチップ部品３の両端面側にある樹脂フィルム６ａ，６ｄほど先にチップ部品の側面に当接し、選択的に内側に倒れ込んでそのＭＤが略９０°曲げられる。従って、図８（ｃ）に示したように、加熱加圧後において該多層回路基板１１０のチップ部品３の周りに形成される絶縁基材１は、チップ部品３の両端面側から伸展して９０°曲げられた樹脂フィルム６ａ，６ｄの影響が優勢となり、チップ部品３の基板厚さ方向の中央部に対して対称的な状態で、最終的にチップ部品３の側面が封止される。以上のようにして、チップ部品３の周りに形成される絶縁基材１のＭＤが基板厚さ方向となる状態が形成される。
【００６４】
このように、加熱加圧後の多層回路基板１１０においては、チップ部品３の周りに形成される絶縁基材１のＭＤが基板厚さ方向となり、チップ部品３の周りの絶縁基材１で図４の多層回路基板１０３における中間絶縁材５ｅ，５ｆと同様の前述した線膨張率の関係を満たす中間絶縁材が構成される。また、前述したように、図８に示す多層回路基板１１０におけるチップ部品３の周りの絶縁基材１は、熱膨張差によって発生する応力を引っ張り強度の高いＭＤで受ける配置ともなっている。
【００６５】
以上のようにして、図８の製造方法によれば、チップ部品３の周りの絶縁基材１に亀裂が発生し難い多層回路基板１１０を製造することができる。また、該多層回路基板１１０の製造方法は、複数枚の樹脂フィルム６ａ〜６ｄに形成するチップ部品３を挿入配置するための貫通孔Ｈ６ａ〜Ｈ６ｄの構成を規定するだけで該多層回路基板１１０を容易に製造することができ、製造コストの増大を抑制することができる。
【００６６】
図９は、別の製造方法の例で、多層回路基板１１１の製造方法を示す各工程別の模式的な断面図である。図９において、（ａ）は熱プレス前の状態を示す図であり、（ｂ）は熱プレス中の状態を示す図であり、（ｃ）は熱プレス後の状態を示す図である。
【００６７】
図８に示した多層回路基板１１０の製造方法と同様に、図９に示す多層回路基板１１１の製造方法では、複数枚の樹脂フィルム７ａ〜７ｄのうち、少なくとも一枚の樹脂フィルム（図９では７ａ）の第１距離（図９ではＡ７ａ）が、他の樹脂フィルム（図９では７ｂ〜７ｄ）の第１距離（図９ではＡ７ｂ〜Ａ７ｄ）より短くなるように、複数枚の樹脂フィルム７ａ〜７ｄにそれぞれ貫通孔Ｈ７ａ〜Ｈ７ｄを形成している。より詳細には、図８に示した多層回路基板１１０の製造方法と異なり、図９に示す多層回路基板１１１の製造方法では、収容空間Ｓ７における複数枚の樹脂フィルム７ａ〜７ｄの第１距離Ａ７ａ〜Ａ７ｄが、チップ部品３の基板厚さ方向における一方の上端面から他方の下端面に向って長くなるように、複数枚の樹脂フィルム７ａ〜７ｄにそれぞれ貫通孔Ｈ７ａ〜Ｈ７ｄを形成する構成としている。
【００６８】
上記多層回路基板１１１の製造方法では、加熱加圧時にチップ部品３の側面部分に向かい上下から圧力がかかると、樹脂フィルム７ａ〜７ｄが変形流動する際に、図９（ｂ）に示すように、第１距離の短い基板厚さ方向におけるチップ部品３の一方の上端面側にある樹脂フィルムほど先にチップ部品３の側面に当接し、選択的に内側に倒れ込んでそのＭＤが略９０°曲げられる。従って、加熱加圧後において該多層回路基板１１１のチップ部品３の周りに形成される絶縁基材１は、チップ部品の一方の上端面側から伸展して９０°曲げられた樹脂フィルムの影響が優勢となり、チップ部品３の基板厚さ方向における一方の上端面から他方の下端面に向った状態で、最終的にチップ部品３の側面が封止される。以上のようにして、図９（ｃ）に示すように、前述したチップ部品３の周りに形成される絶縁基材１のＭＤが基板厚さ方向となる状態が形成される。
【００６９】
図１０は、別の製造方法の例で、多層回路基板１１２の製造方法を示す各工程別の模式的な断面図である。図１０において、（ａ）は熱プレス前の状態を示す図であり、（ｂ）は熱プレス中の状態を示す図であり、（ｃ）は熱プレス後の状態を示す図である。
【００７０】
上記図８と図９に示した多層回路基板１１０，１１１の製造方法は、積層された各樹脂フィルム６ａ〜６ｄ，７ａ〜７ｄの端面とチップ部品３の端面間に関する第１距離Ａ６ａ〜Ａ６ｄ，Ａ７ａ〜Ａ７ｄの違いを利用して、第１距離の短い樹脂フィルムを選択的に流動するようにして先にチップ部品３の側面に当接させ、チップ部品３の周りに形成される絶縁基材１のＭＤが基板厚さ方向となる状態を形成するものであった。しかしながら、チップ部品３の周りに形成される絶縁基材１のＭＤを基板厚さ方向に変換する方法は、これに限らず、導体パターン２の近くの樹脂フィルムと導体パターン２から離れた部分の樹脂フィルムの加熱加圧時における流動性の違いを利用することも可能である。すなわち、加熱加圧時において、導体パターン２の近くの樹脂フィルムは、導体パターン２が存在することによる剪断摩擦抵抗で、導体パターン２から離れた部分の樹脂フィルムに較べて流動性が低下する。
【００７１】
これを利用して、図１０に示す多層回路基板１１２の製造方法では、図１０（ａ）に示す樹脂フィルム準備工程において、収容空間Ｓ８内にチップ部品３を挿入配置した際に、収容空間Ｓ８における樹脂フィルム８ａ〜８ｄに形成された導体パターン２ａ〜２ｄの端面とチップ部品３の端面間の距離を図中に示した第２距離Ｂ８ａ〜Ｂ８ｄとして、複数枚の樹脂フィルム８ａ〜８ｄのうち、少なくとも一枚の樹脂フィルム（図１０では８ｃ）の第２距離（図１０ではＢ８ｃ）が、他の樹脂フィルム（図１０では８ａ，８ｂ，８ｄ）の第２距離（図１０ではＢ８ａ，Ｂ８ｂ，Ｂ８ｄ）より短くなるように、複数枚の樹脂フィルム８ａ〜８ｄにそれぞれ導体パターン２ａ〜２ｄを形成している。より詳細には、収容空間Ｓ８における複数枚の樹脂フィルム８ａ〜８ｄの第２距離Ｂ８ａ〜Ｂ８ｄが、チップ部品３の基板厚さ方向における中央部に向って長くなるように、複数枚の樹脂フィルム８ａ〜８ｄにそれぞれ導体パターン２ａ〜２ｄを形成する構成ととしている。
【００７２】
図１０に示す多層回路基板１１２の製造方法では、図１０（ｂ）に示す加熱加圧時に樹脂フィルム８ａ〜８ｄが変形流動する際に、第２距離が長い基板厚さ方向におけるチップ部品３の中央部にある樹脂フィルム８ｂ，８ｃほど、導体パターン２ｃが存在することによる剪断摩擦抵抗で、遅れてチップ部品３の側面に当接する。逆に言えば、チップ部品３の両端面側にある樹脂フィルム８ａ，８ｄほど先にチップ部品３の側面に当接し、そのＭＤが略９０°曲げられる。従って、図１０（ｃ）に示したように、加熱加圧後において該多層回路基板１１２のチップ部品３の周りに形成される絶縁基材１は、チップ部品３の両端面側から伸展して９０°曲げられた樹脂フィルム８ａ，８ｄの影響が優勢となり、チップ部品３の基板厚さ方向の中央部に対して対称的な状態で、最終的にチップ部品３の側面が封止される。以上のようにして、チップ部品３の周りに形成される絶縁基材１のＭＤが基板厚さ方向となる状態が形成される。
【００７３】
同様に、図示による説明は省略するが、樹脂フィルム準備工程において、収容空間における複数枚の樹脂フィルムの第２距離が、チップ部品の基板厚さ方向における一方の端面から他方の端面に向って長くなるように、複数枚の樹脂フィルムにそれぞれ前記導体パターンを形成する構成としてもよい。
【００７４】
該多層回路基板の製造方法では、加熱加圧時に樹脂フィルムが変形流動する際に、第２距離が長い基板厚さ方向におけるチップ部品の一方の端面にある樹脂フィルムほど、導体パターンが存在することによる剪断摩擦抵抗で、遅れてチップ部品の側面に当接する。逆に言えば、チップ部品のもう一方の端面側にある樹脂フィルムほど先にチップ部品の側面に当接し、そのＭＤが略９０°曲げられる。従って、加熱加圧後において該多層回路基板のチップ部品の周りに形成される絶縁基材は、チップ部品の上記もう一方の端面側から伸展して９０°曲げられた樹脂フィルムの影響が優勢となり、チップ部品の基板厚さ方向における上記もう一方の端面から他方の端面に向った状態で、前述したチップ部品の周りに形成される絶縁基材のＭＤが基板厚さ方向となる状態が形成される。
【００７５】
図８〜図１０に例示した多層回路基板１１０〜１１２の製造方法では、チップ部品３が、略直方体形状であった。本発明の多層回路基板の製造方法におけるチップ部品は、略直方体形状に限られるものではない。しかしながら、チップ部品を略直方体形状とする場合には、前述した第１距離または第２距離を規定するチップ部品の端面が、チップ部品の基板厚さ方向における４つの側面のうち、長辺側の側面であることが好ましい。これによって、最大応力集中部となり易いチップ部品の長辺側の側面において、周りに形成される絶縁基材のＭＤが基板厚さ方向となる状態が形成される。
【００７６】
以上のようにして、上記多層回路基板の製造方法は、いずれも、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムが相互に接着されて絶縁基材が形成され、該絶縁基材中にチップ部品が埋め込まれてなる多層回路基板の製造方法であって、チップ部品の周りの絶縁基材に亀裂が発生し難く、且つ製造コストの増大を抑制できる多層回路基板の製造方法となっている。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】従来の多層回路基板９１の製造方法を示す各工程別の模式的な断面図で、（ａ）は熱プレス前の状態を示す図であり、（ｂ）は熱プレス中の状態を示す図であり、（ｃ）は熱プレス後の状態を示す図である。
【図２】上記新規な多層回路基板の一例を示した図で、多層回路基板１００におけるチップ部品３の周りを拡大して示した模式的な部分断面斜視図である。
【図３】図２の多層回路基板１００について、チップ部品３の周りの絶縁基材１にかかる応力をシミュレートした結果の一例である。（ａ）は、図２に較べてより広範囲の領域まで含めた１／８解析モデルの斜視図であり、（ｂ）は、チップ部品３の側面の周りにおいて、絶縁基材１にかかる応力のシミュレーション結果を等応力線で示した図である。
【図４】より好ましい新規な多層回路基板の例を示した図で、多層回路基板１０３におけるチップ部品３の周りを拡大して示した１／８の模式的な部分断面斜視図である。
【図５】樹脂フィルム１ａ〜１ｄの切り出し材料であるシート素材１０を示す図で、（ａ）は、ロール状の先端が引き出されたシート素材１０の外観を示す図であり、（ｂ）は、シート素材１０の微細構造を模式的に示した斜視図である。
【図６】（ａ）は、シート素材１０からの樹脂フィルム１ａ〜１ｄの切り出し状態の一例を示した図であり、（ｂ）は、樹脂フィルム１ａの断面における繊維状分子ＦＭの配向性を示した展開図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は、図４に示した多層回路基板１０３と図１２に示した従来の多層回路基板９０について、チップ部品３の周りにおける各樹脂フィルムの配向性の違いを、該樹脂フィルムを構成している繊維状分子ＦＭを使って比較して示した図である。
【図８】本発明の一例である多層回路基板１１０の製造方法を示す各工程別の模式的な断面図で、（ａ）は熱プレス前の状態を示す図であり、（ｂ）は熱プレス中の状態を示す図であり、（ｃ）は熱プレス後の状態を示す図である。
【図９】別の製造方法の例で、多層回路基板１１１の製造方法を示す各工程別の模式的な断面図である。（ａ）は熱プレス前の状態を示す図であり、（ｂ）は熱プレス中の状態を示す図であり、（ｃ）は熱プレス後の状態を示す図である。
【図１０】別の製造方法の例で、多層回路基板１１２の製造方法を示す各工程別の模式的な断面図である。図１０において、（ａ）は熱プレス前の状態を示す図であり、（ｂ）は熱プレス中の状態を示す図であり、（ｃ）は熱プレス後の状態を示す図である。
【図１１】従来の多層回路基板の一例を示す図で、（ａ）は、多層回路基板９０を模式的に示した上面図である。また、（ｂ）と（ｃ）は、それぞれ、（ａ）における一点鎖線Ａ−Ａと二点鎖線Ｂ−Ｂの断面を実物の写真で示した図である。
【図１２】図１１の多層回路基板９０について、チップ部品３の周りの絶縁基材１にかかる応力をシミュレートした結果の一例である。（ａ）は、１／４解析モデルの斜視図であり、（ｂ）は、そのシミュレーション結果を等応力線で示した図である。
【符号の説明】
【００７８】
９０，９１，１００，１０３，１１０〜１１２  多層回路基板
１  絶縁基材
１ａ〜１ｄ，６ａ〜６ｄ，７ａ〜７ｄ，８ａ〜８ｄ，９ａ〜９ｄ  樹脂フィルム
２，２ａ〜２ｄ  導体パターン
３  チップ部品
５ａ，５ｂ，５ｅ，５ｆ  中間絶縁材
１０  シート素材
ＦＭ  繊維状分子
Ｈ１，Ｈ３，Ｈ６ａ〜Ｈ６ｄ，Ｈ７ａ〜Ｈ７ｄ  貫通孔
Ｓ１，Ｓ６〜Ｓ８  収容空間
Ａ６ａ〜Ａ６ｄ，Ａ７ａ〜Ａ７ｄ  第１距離
Ｂ８ａ〜Ｂ８ｄ  第２距離
【図１】
2009224401.tif 000003
【図２】
2009224401.tif 000004
【図３】
2009224401.tif 000005
【図４】
2009224401.tif 000006
【図５】
2009224401.tif 000007
【図６】
2009224401.tif 000008
【図７】
2009224401.tif 000009
【図８】
2009224401.tif 000010
【図９】
2009224401.tif 000011
【図１０】
2009224401.tif 000012
【図１１】
2009224401.tif 000013
【図１２】
2009224401.tif 000014