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【発明の名称】 部品内蔵型多層基板
【発明者】 【氏名】猿渡 達郎
【住所又は居所】東京都台東区上野６丁目１６番２０号 太陽誘電株式会社内

【氏名】宮崎 政志
【住所又は居所】東京都台東区上野６丁目１６番２０号 太陽誘電株式会社内
【要約】 【課題】

【解決手段】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属コアに設けた収容部に部品を配置し、該金属コアの表裏両面と該収容部とが絶縁層で封止された部品内蔵型多層基板において、
前記金属コアが複数の金属板で構成されたことを特徴とする部品内蔵型多層基板。
【請求項２】
前記複数の金属板が樹脂層を介して貼り合わせられたことを特徴とする請求項１記載の部品内蔵型多層基板。
【請求項３】
前記複数の金属板の厚さが同じであることを特徴とする請求項１記載の部品内蔵型多層基板。
【請求項４】
金属コアに設けた収容部に部品を配置し、該金属コアの表裏両面と該収容部とが絶縁層で封止され、前記部品が前記絶縁層に形成された接続ビアを介して該絶縁層上に形成された配線パターンに接続された部品内蔵型多層基板において、
前記金属コアは、第１および第２の金属板を備え、
前記収容部は、前記第１の金属板を除去して形成された第１の収容部と、前記第１および第２の金属板を除去して形成された第２の収容部とを備え、
前記部品は、前記第１の収容部に配置された第１の部品と、前記第２の収容部に配置された第２の部品とを備えたことを特徴とする部品内蔵型多層基板。
【請求項５】
前記第１および第２の部品の前記接続ビアに対するコンタクト面が同一高さに配置されたことを特徴とする請求項４記載の部品内蔵型多層基板。
【請求項６】
金属コアに設けた収容部に部品を配置し、該金属コアの表裏両面と該収容部とが絶縁層で封止され、前記部品が前記絶縁層に形成された接続ビアを介して該絶縁層上に形成された配線パターンに接続された部品内蔵型多層基板において、
前記金属コアは、第１および第２の金属板を備え、
前記収容部は、前記第１の金属板を除去して形成された第１の収容部と、前記第１および第２の金属板を除去して形成された第２の収容部とを備え、
前記部品は、前記第１の収容部に配置された第１の部品と、前記第２の収容部に配置された第２の部品とを備え、
前記接続ビアは、前記第２の金属板に接続された放熱用のビアを備えたことを特徴とする部品内蔵型多層基板。
【請求項７】
前記第１の部品は能動部品であり、前記第２の部品は受動部品であることを特徴とする請求項６記載の部品内蔵型多層基板。
【請求項８】
金属コアに設けた収容部に部品を配置し、該金属コアの表裏両面と該収容部とが絶縁層で封止され、前記部品が前記絶縁層に形成された接続ビアを介して該絶縁層上に形成された配線パターンに接続された部品内蔵型多層基板において、
前記金属コアは、樹脂層を介して貼り合わせられた第１および第２の金属板を備え、
前記収容部は、前記第１の金属板と前記樹脂層とを除去して形成された第１の収容部と、前記第１および第２の金属板と前記樹脂層とを除去して形成された第２の収容部とを備え、
前記部品は、前記第１の収容部に配置された第１の部品と、前記第２の収容部に配置された第２の部品とを備えたことを特徴とする部品内蔵型多層基板。
【請求項９】
金属コアに設けた収容部に部品を配置し、該金属コアの表裏両面と該収容部とが絶縁層で封止され、前記部品が前記絶縁層に形成された接続ビアを介して該絶縁層上に形成された配線パターンに接続された部品内蔵型多層基板において、
前記金属コアは、樹脂層を介して貼り合わせられた第１および第２の金属板を備え、
前記収容部は、前記第１の金属板を除去して形成された第１の収容部と、前記第１および第２の金属板と前記樹脂層とを除去して形成された第２の収容部とを備え、
前記部品は、前記第１の収容部に配置された第１の部品と、前記第２の収容部に配置された第２の部品とを備えたことを特徴とする部品内蔵型多層基板。
【請求項１０】
金属コアに設けた収容部に部品を配置し、該金属コアの表裏両面と該収容部とが絶縁層で封止された部品内蔵型多層基板において、
前記金属コアは、樹脂層を介して貼り合わせられた第１および第２の金属板を備え、
前記樹脂層と前記第１および第２の金属板とを除去して形成された領域に、前記金属コアの表裏を貫通するスルーホール導体が設けられたことを特徴とする部品内蔵型多層基板。
【請求項１１】
金属コアに設けた収容部に部品を配置し、該金属コアの表裏両面と該収容部とが絶縁層で封止された部品内蔵型多層基板において、
前記金属コアは、樹脂層を介して貼り合わせられた第１および第２の金属板を備え、
前記樹脂層と前記第１および第２の金属板とを除去して形成された領域に、前記金属コアの表裏を貫通するスルーホール導体が前記絶縁層を介して設けられたことを特徴とする部品内蔵型多層基板。
【請求項１２】
金属コアに設けた収容部に部品を配置し、該金属コアの表裏両面と該収容部とが絶縁層で封止された部品内蔵型多層基板において、
前記金属コアは、樹脂層を介して貼り合わせられた第１および第２の金属板を備え、
前記樹脂層と前記第１および第２の金属板とを除去して形成された一の領域に、前記金属コアの表裏を貫通するスルーホール導体が前記絶縁層を介して複数設けられたことを特徴とする部品内蔵型多層基板。
【請求項１３】
前記複数のスルーホール導体は、隣接したスルーホール導体間の中心距離が前記金属板一枚分の厚さの３倍未満であることを特徴とする請求項９記載の部品内蔵多層基板。
【請求項１４】
金属コアに設けた収容部に部品を配置し、該金属コアの表裏両面と該収容部とが絶縁層で封止された部品内蔵型多層基板において、
前記金属コアは、樹脂層を介して貼り合わせられた第１および第２の金属板を備え、
前記収容部は、前記樹脂層と前記第１および第２の金属板とを除去して形成され、
前記部品が配置された収容部内に、前記金属コアの表裏を貫通するスルーホール導体を前記絶縁層を介して設けられたことを特徴とする部品内蔵型多層基板。
【請求項１５】
金属コアに設けた収容部に部品を配置し、該金属コアの表裏両面と該収容部とが絶縁層で封止された部品内蔵型多層基板において、
前記金属コアは、樹脂層を介して貼り合わせられた第１および第２の金属板を備え、該各金属板の少なくとも一部をＧＮＤ層として共用したことを特徴とする部品内蔵型多層基板。
【請求項１６】
前記樹脂層と前記第１および第２の金属板とを除去して形成された領域に、前記金属コアの表裏を貫通するスルーホール導体が設けられ、前記ＧＮＤ層として共用される部分においては、第１および第２の金属板が前記スルーホール導体を介して相互に接続されたことを特徴とする請求項１５記載の部品内蔵型多層基板。
【請求項１７】
前記樹脂層と前記第１および第２の金属板とを除去して形成された領域に、前記金属コアの表裏を貫通するスルーホール導体が前記絶縁層を介して設けられ、前記ＧＮＤ層として共用される部分においては、第１および第２の金属板が前記スルーホール導体を介して相互に接続されたことを特徴とする請求項１５記載の部品内蔵型多層基板。
【請求項１８】
前記ＧＮＤ層として共用される部分においては、前記第１および第２の金属板を貼り合わせる樹脂層に導電性を持たせたことを特徴とする請求項１５記載の部品内蔵型多層基板。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
この発明は、部品内蔵型多層基板に関し、特に、サイズの異なる部品の基板内蔵化に有効な部品内蔵型多層基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品実装の高密度化を図るべく、配線基板内部に部品を埋め込んだ部品内蔵型の多層基板が検討されている。この種の部品内蔵型多層基板としては、例えば、下記文献に開示された構造が知られている。
【特許文献１】国際公開ＷＯ ０３／１０３３５５号 この特許文献１には、同文献の第５図に記載されたように、金属製のコア部材に形成された貫通孔内に部品が内蔵された構造が開示されており、部品の保護と放熱性に優れた多層基板が期待できる。
【０００３】
また、この特許文献１では、部品の内蔵高さを調節するために、第３図に記載されたような高さ寸法調整部材３０を使用した構造が開示されている。このように、部品の内蔵高さを調整することで、サイズの異なる部品を内蔵する場合であっても、これら部品のコンタクト位置を合わせることができるため、レーザを用いてフェイスアップ接続用のコンタクト孔を形成する際に好適である。
【０００４】
しかし、このような高さ調整部材を用いた手法では、本来内蔵したい部品だけでなく、この高さ調整部材を装填する工程が必要になるため、改善が望まれていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、サイズの異なる部品の基板内蔵化に有効な手法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の第１の手段は、金属コアに設けた収容部に部品を配置し、該金属コアの表裏両面と該収容部とが絶縁層で封止された部品内蔵型多層基板において、前記金属コアが複数の金属板で構成されたことを特徴とする。
【０００７】
ここで、収容部は、金属コアの表裏を貫通する貫通孔や、金属コアの表裏のいずれか一方に開口した座繰りのいずれをも含み、内蔵対象となる部品のサイズに応じた形状で形成される。収容部の形成は、金属コアをエッチングすることで行うことが可能である。
【０００８】
収容部内に配置される部品としては、トランジスタや集積回路等の能動部品およびコンデンサ、インダクタ、フィルタ等の受動部品が適宜選択可能である。これらの内蔵部品は、金属コアに形成された収容部内に配置され、金属コアの表裏両面から絶縁層で封止される。
【０００９】
金属コアは、絶縁層封止の際に内蔵された部品を保護し、かつ、発熱部品の放熱や能動部品のシールドとしても好適に機能する。また、この金属コアを配線パターンや電源ライン、ＧＮＤラインとして使用することも可能である。金属コアの材料としては、エッチングによる加工性、機械的剛性、放熱性、伝導性等を考慮すると、銅を用いることが望ましい。
【００１０】
本発明では、この金属コアを複数の金属板で構成することにより、段階的なエッチングを可能とし、部品の高さに応じた収容部の形成が可能な構造を提供している。この構造は、前述の特許文献１のような高さ寸法調整部材を設ける構造とは異なり、金属板のエッチングによる収容部の高さ調整が可能であるため、製造工程の簡易化が期待できる。また、エッチングのアスペクト比が厳しいような場合であっても、段階的なエッチングが可能であるため、１層の金属板で構成するよりも、ハイアスペクトな加工が可能になる。
【００１１】
金属コアを構成する複数の金属板は、樹脂層を介して貼り合わせることが望ましく、このように構成することで、該樹脂層が金属板をエッチングするときのプロテクターとして機能するため、複数の金属板を貼り合わせた状態で段階的なエッチングが可能となる。よって、樹脂層の材料としては、金属板のエッチング剤に対して、耐エッチング性を有する材料を選択することが望ましく、より望ましくは、金属板に対して高い接着性を有する材料を選択する。
【００１２】
また、金属コアを構成する複数の金属板は、各金属板の厚さが同じであることが望ましく、このように構成することで、金属コアの反りを低減させることが可能になる。尚、金属板を３枚貼り合わせる場合は、中心の金属板を他の２枚よりも厚く形成し、両外の金属板の厚さを同じにしても良い。
【００１３】
本発明の第２の手段は、金属コアに設けた収容部に部品を配置し、該金属コアの表裏両面と該収容部とが絶縁層で封止され、前記部品が前記絶縁層に形成された接続ビアを介して該絶縁層上に形成された配線パターンに接続された部品内蔵型多層基板において、前記金属コアは、第１および第２の金属板を備え、前記収容部は、前記第１の金属板を除去して形成された第１の収容部と、前記第１および第２の金属板を除去して形成された第２の収容部とを備え、前記部品は、前記第１の収容部に配置された第１の部品と、前記第２の収容部に配置された第２の部品とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
ここで、絶縁層上に形成される配線パターンは、金属コアの表裏両面に設けても、表裏のいずれか一方に設けても良く、この配線パターンに対して内蔵部品がフェイスアップ接続される構造が望ましい。このフェイスアップ接続構造については、前述の特許文献１にも記載されており、同文献に記載された内容は、本発明の参考記載として本明細書に組み込まれるものとする。
【００１５】
第１の収容部は、低背部品の収容に適した構造を有し、金属板一枚分に相当する高さの部品を収容することが可能である。尚、複数の金属板を樹脂層を介して貼り合わせた構造を採用した場合は、この樹脂層をも除去して第１の収容部としても良い。
【００１６】
第２の収容部は、高背部品の収容に適した構造を有し、金属板複数枚に相当する高さの部品を収容することが可能である。尚、金属コアを３枚以上の金属板で構成する場合は、金属板２枚分を除去して第１の収容部とし、金属板３枚分を除去して第２の収容部にする等、第１の収容部よりも第２の収容部の除去枚数を増加させる構成としても良く、このような実施形態も本発明に含まれるものとする。
【００１７】
前記第１および第２の部品の前記接続ビアに対するコンタクト面は、同一高さに配置することが望ましく、このように構成することで、接続ビアの長さを一定にすることができる。その結果、接続ビア用のコンタクトを絶縁層に形成する際、レーザの出力を一定に設定した状態での加工が可能になる。
【００１８】
本発明の第３の手段は、金属コアに設けた収容部に部品を配置し、該金属コアの表裏両面と該収容部とが絶縁層で封止され、前記部品が前記絶縁層に形成された接続ビアを介して該絶縁層上に形成された配線パターンに接続された部品内蔵型多層基板において、前記金属コアは、第１および第２の金属板を備え、前記収容部は、前記第１の金属板を除去して形成された第１の収容部と、前記第１および第２の金属板を除去して形成された第２の収容部とを備え、前記部品は、前記第１の収容部に配置された第１の部品と、前記第２の収容部に配置された第２の部品とを備え、前記接続ビアは、前記第２の金属板に接続された放熱用のビアを備えたことを特徴とする。
【００１９】
このように、第２の金属板を下地として使用することにより、第２の金属板を放熱導体として活用することができるため、発熱性の高い部品を第１の収容部に配置すれば、発熱対策を好適に行うことができる。よって、前記第１の部品は能動部品であることが望ましく、前記第２の部品は受動部品であることが望ましい。尚、第１の部品を第２の金属板に固定するにあたっては、熱伝導性の高い接着部材を用いるか、薄い接着層を介して固着することが望ましい。
【００２０】
本発明の第４の手段は、金属コアに設けた収容部に部品を配置し、該金属コアの表裏両面と該収容部とが絶縁層で封止され、前記部品が前記絶縁層に形成された接続ビアを介して該絶縁層上に形成された配線パターンに接続された部品内蔵型多層基板において、前記金属コアは、樹脂層を介して貼り合わせられた第１および第２の金属板を備え、前記収容部は、前記第１の金属板と前記樹脂層とを除去して形成された第１の収容部と、前記第１および第２の金属板と前記樹脂層とを除去して形成された第２の収容部とを備え、前記部品は、前記第１の収容部に配置された第１の部品と、前記第２の収容部に配置された第２の部品とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
このように、貼り合わせ用の樹脂層を除去して収容部を形成することにより、第１の収容部に配置された部品を第２の金属板により近接させることが可能になるため、部品の実装安定性や放熱性の向上が期待できる。
【００２２】
本発明の第５の手段は、金属コアに設けた収容部に部品を配置し、該金属コアの表裏両面と該収容部とが絶縁層で封止され、前記部品が前記絶縁層に形成された接続ビアを介して該絶縁層上に形成された配線パターンに接続された部品内蔵型多層基板において、前記金属コアは、樹脂層を介して貼り合わせられた第１および第２の金属板を備え、前記収容部は、前記第１の金属板を除去して形成された第１の収容部と、前記第１および第２の金属板と前記樹脂層とを除去して形成された第２の収容部とを備え、前記部品は、前記第１の収容部に配置された第１の部品と、前記第２の収容部に配置された第２の部品とを備えたことを特徴とする。
【００２３】
このように、貼り合わせ用の樹脂層を活用して収容部を形成することにより、当該樹脂層を利用した部品の固定が可能になるため、部品配置精度の向上や部品配置工程の簡易化が期待できる。
【００２４】
本発明の第６の手段は、金属コアに設けた収容部に部品を配置し、該金属コアの表裏両面と該収容部とが絶縁層で封止された部品内蔵型多層基板において、前記金属コアは、樹脂層を介して貼り合わせられた第１および第２の金属板を備え、前記樹脂層と前記第１および第２の金属板とを除去して形成された領域に、前記金属コアの表裏を貫通するスルーホール導体が設けられたことを特徴とする。
【００２５】
このように、金属コアを貫通するスルーホール導体を設けることで、金属コアの表裏両側に設けられた配線パターンを電気的に接続することが可能になり、配線の自由度が向上する。また、このスルーホール導体を利用して第１および第２の金属板を相互に接続し、これらの金属板で構成されたＧＮＤ層を設けても良い。
【００２６】
このスルーホール導体は、封止用の絶縁層を介して設けても良く、この場合には、金属コアに形成した貫通孔を絶縁層で封止し、この絶縁層にレーザ若しくはドリル加工を施して開口した貫通孔の側壁に導体層を設けることで形成できる。また、このスルーホール導体は、エッチングにより露呈した金属コア層の側壁に導体層を設けることで形成しても良い。
【００２７】
本発明の第７の手段は、金属コアに設けた収容部に部品を配置し、該金属コアの表裏両面と該収容部とが絶縁層で封止された部品内蔵型多層基板において、前記金属コアは、樹脂層を介して貼り合わせられた第１および第２の金属板を備え、前記樹脂層と前記第１および第２の金属板とを除去して形成された一の領域に、前記金属コアの表裏を貫通するスルーホール導体が前記絶縁層を介して複数設けられたことを特徴とする。
【００２８】
このように、金属コア内に設けた一の領域に複数のスルーホール導体を設けることで、個々のスルーホール導体ごとに専用の領域を設ける場合に比べて、スルーホール導体の高密度配置が可能になる。ここで、一の領域内に配置する複数のスルーホール導体は、隣接したスルーホール導体間の中心距離が前記金属板１枚分の厚さの３倍未満であることが望ましい。このように、狭ピッチでスルーホール導体を配置する場合は、金属板のエッチングアスペクトとの関係で、一の領域内に複数配置することが望まれる。金属板を複数貼り合わせることで、エッチングアスペクトの制限は緩和されるが、さらに高密度化したい場合には、本手法が有効である。
【００２９】
本発明の第８の手段は、金属コアに設けた収容部に部品を配置し、該金属コアの表裏両面と該収容部とが絶縁層で封止された部品内蔵型多層基板において、前記金属コアは、樹脂層を介して貼り合わせられた第１および第２の金属板を備え、前記収容部は、前記樹脂層と前記第１および第２の金属板とを除去して形成され、前記部品が配置された収容部内に、前記金属コアの表裏を貫通するスルーホール導体が前記絶縁層を介して設けられたことを特徴とする。
【００３０】
このように、部品を収容した領域にスルーホール導体を共存させることで、より高密度実装が可能になる。尚、部品とともに収容するスルーホール導体は、複数本であっても良い。
【００３１】
本発明の第９の手段は、金属コアに設けた収容部に部品を配置し、該金属コアの表裏両面と該収容部とが絶縁層で封止された部品内蔵型多層基板において、前記金属コアは、樹脂層を介して貼り合わせられた第１および第２の金属板を備え、該各金属板の少なくとも一部をＧＮＤ層として共用したことを特徴とする。
【００３２】
このように、貼り合わせ構造によって分離された第１および第２の金属板の双方をＧＮＤ層として共用することで、より安定性の高いＧＮＤ構造が提供できる。このＧＮＤ層を共用する構造としては、第１および第２の金属板の接続を金属コアの表裏を貫通するスルーホール導体を介して行う方法が好適である。
【００３３】
このスルーホール導体としては、金属コアに形成された貫通孔に絶縁層を介して形成された構造と、金属コアに形成された貫通孔の壁面にメッキ等の導電処理を施して形成された構造のいずれを取ることも可能である。また、このようなスルーホール導体に替えて、金属板を貼り合わせる樹脂層に導電性を持たせることで、金属板同士を相互に接続しても良い。これらの接続処理は、少なくともＧＮＤ層として共用する部分に対して行われれば良い。
【発明の効果】
【００３４】
以上説明したように、本発明によれば、高さの異なる部品を内蔵する場合であっても、部品収容部の高さ調整が簡易に行えるため、多種多様な部品の内蔵に適した多層基板が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明に係る多層基板を添付図面を参照して詳細に説明する。尚、本発明は、以下説明する実施形態に限らず適宜変更可能である。
【００３６】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る多層基板の構造を示す断面図である。同図に示すように、本実施形態に係る多層基板１０は、銅板で形成された金属層３０−１、３０−２が貼り合わせ樹脂層３２を介して貼り合わせられた金属コア層を備え、この金属コア層の表裏面には、絶縁部材３６上に配線パターン５０を備えた配線層３４−１、３４−２がそれぞれ形成される。
【００３７】
金属コア層には、貫通孔４０−１、４０−２、４０−３、４０−４と、座繰り４２とが設けられ、貫通孔４０−１の内部は、絶縁部材３６で充填され、貫通孔４０−２、４０−３の内部には、受動部品２０−１、２０−２が配置され、貫通孔４０−４の内部には、金属コアの表裏を貫通し、配線層３４−１と３４−２とを導通させるスルーホール導体５４が形成され、座繰り４２の内部には、能動部品２２が配置される。尚、スルーホール導体５４の内部は、図示しない絶縁部材を充填しても良い。
【００３８】
尚、貫通孔４０−１は、ダイサーカットによる切断領域として設けられ、複数の回路モジュールを含む集合基板として作製された配線基板から、個々の回路モジュールを分断する際に使用される。尚、図示しないが貫通孔４０−４の右側にも同様なダイサーカット用の貫通孔が設けられる。
【００３９】
上記のような構造で金属コア内に内蔵される受動部品２０−１、２０−２は、絶縁性接着剤２４を介して配線層３４−２を構成する絶縁部材３６上に固定され、能動部品２２は、Ａｇペースト等の放熱性及び導電性を持った接着剤２４を介して金属層３０−２上に固定される。これら内蔵部品と金属コア層との間は、絶縁部材３６が充填される。また、前記能動部品の裏面にグランド電極が設けられている場合、前記接着剤を介して、当該能動部品をグランド層として機能する金属コアに接続することが可能となる。
【００４０】
金属コア層の内部に内臓された受動部品２０−１、２０−２および能動部品２２と、配線パターン５０との接続は、絶縁部材３６の内部に設けられた接続ビア５２により行われる。同図に示すように、各内蔵部品は、接続ビア５２とのコンタクト面が同一の高さとなる位置に配置されており、この配置は次の構造により得られる。
【００４１】
即ち、高背の受動部品２０−１、２０−２は、金属層３０−１、３０−２および貼り合わせ樹脂層３２を除去して形成された貫通孔４０−２、４０−３に配置され、低背の能動部品２２は、金属層３０−１と貼り合わせ樹脂層３２とを除去して形成された座繰り４２に配置される。これにより、受動部品と能動部品との高さの差が金属層３０−２の有無によって吸収され、結果として、各内蔵部品の接続ビア５２に対するコンタクト面が同一高さになる。
【００４２】
金属層３０−２は、接続ビア５２を介して配線層３４−２に設けられた配線パターン５０に接続されており、この金属層３０−２がＧＮＤ層および放熱層として機能する。
【００４３】
このように、金属コア層を複数の金属層３０−１、３０−２を積層して構成することで、高さの異なる部品であっても接続ビアに対するコンタクト面を同一高さに設定することが可能になるとともに、背の低い側の部品は金属層３０−２を放熱導体として使用できるため、本構造は、受動部品よりも背の低い能動部品を使用する場合に特に有効である。
【００４４】
図２は、本発明の第２の実施形態に係る多層基板の構造を示す断面図である。同図に示す実施形態は、金属コア層を３枚の金属層で構成した例であり、その他の構成は前述の第１の実施形態と同様である。よって、以下の説明では、本実施形態に特有の部分を重点的に説明し、第１の実施形態と同一部分についての説明および図中の符号は省略する。
【００４５】
この第２の実施形態では、３枚の金属層３０−１、３０−２、３０−３を貼り合わせ樹脂層３２−１、３２−２を介して貼り合わせることにより金属コア層を構成する。この金属コア層は、金属層３０−１、３０−２および貼り合わせ樹脂層３２−１、３２−２を除去して形成された座繰り４２−１と、金属層３０−１、３０−２および貼り合わせ樹脂層３２−１を除去して形成された座繰り４２−２と、金属層３０−１および貼り合わせ樹脂層３２−１を除去して形成された座繰り４２−３とを具備する。
【００４６】
これら座繰り４２−１、４２−２、４２−３には、高さの異なる３つの部品２０−１、２０−２、２２がそれぞれ配置され、各部品の接続ビアに対するコンタクト面が同一高さに設定される。
【００４７】
このように、金属層を３枚用いることで、部品高さのバリエーションを増加させることができる。もっとも、本実施形態は、全ての金属層を除去して形成された貫通孔に部品を内蔵する構造に適用することも可能である。
【００４８】
図３は、本発明の第３の実施形態に係る多層基板の構造を示す断面図である。同図に示す実施形態は、部品とスルーホール導体とを同じ貫通孔に配置した構造と、金属コア層から裏面側の配線パターンへの接続を重視した構造を示す例であり、その他の構成は前述の第１の実施形態と同様である。よって、以下の説明では、本実施形態に特有の部分を重点的に説明し、第１の実施形態と同一部分についての説明および図中の符号は省略する。
【００４９】
この第３の実施形態では、金属コア層に形成した貫通孔４０−２にスルーホール導体５４−１と受動部品２０とが配置され、この部品２０が接続ビア５２−１を介して表面側の配線パターンに接続されるとともに、接続ビア５２−２を介して裏面側の配線パターンに接続される。
【００５０】
同様に、金属コア層も表面側の配線パターンに接続される部分には、接続ビア５２−１が設けられ、裏面側の配線パターンに接続される部分には、接続ビア５２−２が設けられる。その他、座繰り４２に配置された能動部品２２や貫通孔４０−３に配置されたスルーホール導体５４−２が適宜設けられる。
【００５１】
このように、部品とスルーホール導体を同一の貫通孔内に配置することで、より高密実装が可能になり、また、裏面側のパターンを有効に活用することで、配線自由度の向上が期待できる。
【００５２】
図４は、本発明の第４の実施形態に係る多層基板の構造を示す断面図である。同図に示す実施形態は、金属コア層を貫通するスルーホール導体の配置バリエーションを示す例であり、その他の構成は前述の第１の実施形態と同様である。よって、以下の説明では、本実施形態に特有の部分を重点的に説明し、第１の実施形態と同一部分についての説明および図中の符号は省略する。
【００５３】
この第４の実施形態では、貫通孔４０−１にスルーホール導体５４−１が配置され、貫通孔４０−２にスルーホール導体５４−２が配置され、貫通孔４０−３に受動部品２０とスルーホール導体５４−３、５４−４が配置され、貫通孔４０−４にスルーホール導体５４−５、５４−６が配置される。
【００５４】
ここで、スルーホール導体５４−１と５４−２とは、該各スルーホール導体の中心間距離が金属層一枚の厚さｔの３倍となる３ｔ以上離れた位置に配置される。このように、スルーホール導体の間隔が３ｔ以上離れている場合には、該各スルーホール導体の間に金属コア層を残した状態で、金属層をエッチングすることが可能であるため、各スルーホール導体を別々の貫通孔に配置し、各信号ラインの干渉防止に有効な構造を取ることができる。
【００５５】
また、スルーホール導体５４−３と５４−４および５４−５と５４−６とは、該各スルーホール導体の中心間距離が３ｔ未満となる位置に配置される。このように、スルーホール導体の間隔が３ｔ未満である場合には、該各スルーホール導体の間に金属コア層を残した状態で、金属層をエッチングすることが困難であるため、複数のスルーホール導体を３ｔ未満の間隔で同一の貫通孔内に配置し、実装密度の向上を図る。このとき、同図に示すように、スルーホール導体５４−３、５４−４を部品２０と同一の貫通孔４０−３に配置することで、さらなる実装密度の向上が図られる。
【００５６】
図５は、図４に示したスルーホール導体５４−１、５４−２の配置構造を示す平面図である。同図に示すように、これらのスルーホール導体は、金属層３０に貫通形成された貫通孔４０−１、４０−２の中心に同心円状に配置される。スルーホール導体５４−１、５４−２の壁面と貫通孔４０−１、４０−２の壁面との距離は、金属層１枚分の厚さｔ以上が確保され、この部分には絶縁部材３６が充填される。同様に、貫通孔４０−１の壁面と貫通孔４０−２の壁面との距離も、金属層１枚分の厚さｔ以上が確保される。
【００５７】
図６は、図４に示したスルーホール導体５４−５、５４−６の配置構造を示す平面図である。同図に示すように、これらのスルーホール導体は、各スルーホール導体の中心間距離が金属層１枚分の厚さｔ未満となる配置で、金属層３０に貫通形成された貫通孔４０−４の内部に配置される。尚、スルーホール導体５４−５、５４−６の壁面と貫通孔４０−４の壁面との距離は、金属層１枚分の厚さｔ以上が確保され、この部分には絶縁部材３６が充填される。
【００５８】
図７は、図６に示したスルーホール導体５４−５、５４−６の変形配置例を示す平面図である。同図に示すように、これらのスルーホール導体は、図６に示した状態よりもさらに近接させて配置しても良い。この例では、各スルーホール導体の中心と金属層３０の壁面との距離ｘが一定となる同軸構造が形成され、各スルーホール導体に流れる信号の電気特性および磁気特性の安定が図られる。
【００５９】
以下、図８〜図１１を用いて、本発明に係る多層基板の製造方法を説明する。尚、以下の説明では、前述の第１の実施形態に係る多層基板の製造を想定し、重複する説明および図中の符号については適宜省略する。
【００６０】
まず、図８（ａ）に示すように、２枚の金属層３０−１、３０−２を貼り合わせ樹脂層３２を介してプレス貼着し、２枚の金属層から成る金属コア層を形成する。この工程は、ラミネート加工で行っても良い。
【００６１】
次に、図８（ｂ）に示すように、貼り合わせ樹脂層３２を中心として、金属層３０−１および３０−２を両面から同時にエッチングし、貫通孔４０−１〜４０−５および座繰り４２に対応する位置の金属層を除去する。
【００６２】
次に、図８（ｃ）に示すように、レーザ加工により貼り合わせ樹脂層３２のうち金属層３０−１および３０−２から露呈した部分を除去して、貫通孔４０−１〜４０−５および座繰り４２を形成する。
【００６３】
続いて、図９（ｃ）に示すように、絶縁部材３６から成る下地層を金属コア層の裏面に形成する。このとき、下地層として使用する絶縁部材は、流動性の低い樹脂を使用することが好ましい。
【００６４】
その後、図９（ｄ）に示すように、貫通孔４０−２、４０−３の底面に絶縁性接着剤２４−１を塗布するとともに、座繰り４２の底面に放熱性及び導電性を持った接着剤２４−２を塗布し、これらの接着剤を介して受動部品２０−１、２０−２および能動部品２２をそれぞれ配置する。
【００６５】
次に、図１０（ｅ）に示すように、金属コア層の両側から樹脂層をプレスして、金属コア層の周囲および内部を絶縁部材３６で封止する。このとき、金属コア層に形成された貫通孔と座繰りの内部には絶縁部材３６が充填される。尚、このときプレスする樹脂層は、表面に銅箔が付された樹脂層を使用しても良く、この場合には、銅箔が付された側から樹脂層をプレスして金属コア層を絶縁部材で封止する。
【００６６】
次に、図１０（ｆ）に示すように、レーザ加工により絶縁部材３６を除去して、接続ビア用コンタクト５３を形成する。尚、金属コア層の封止に銅箔付きの樹脂層を使用する場合には、この銅箔をエッチングで除去した後にレーザ加工を行う。このとき、貫通孔４０−４内に充填された絶縁層を開口し、スルーホール導体用の貫通孔を形成する。
【００６７】
その後、図１１（ｇ）に示すように、銅メッキを利用したセミアディティブ法により接続ビア用コンタクト内に接続ビア５２を形成するとともに、表裏面の配線層３４−１、３４−２を形成する。その結果、配線層３４−１、３４−２上に形成された配線パターン５０と、受動部品２０−１、２０−２および能動部品２２とが接続ビア５２を介して接続された状態となる。同時に貫通孔４０−４内に絶縁層を介してスルーホール導体５４を形成する。
【００６８】
最後に、図１１（ｈ）に示すように、同図（ｇ）で形成した配線層３４−１、３４−２の上に、さらに別の配線層３４−３、３４−４をそれぞれ形成する。そして、表面側の配線層３４−３には、受動部品２０−３、２０−４と能動部品２２−２を実装するとともに、裏面側の配線層３４−４には外部端子を形成し、図中の１点鎖線で示したラインで分断して他のマザーボードに実装可能な回路モジュールを得る。
【００６９】
図１２は、金属コア層をＧＮＤとして使用する場合の例を示した断面図である。同図（ａ）に示すように、金属コア層をＧＮＤとして使用する場合は、金属層３０−１と３０−２を接続ビア５２、配線パターン５０、スルーホール導体５４を介して相互に接続し、この相互接続された領域をＧＮＤ層として提供する。
【００７０】
また、同図（ｂ）に示すように、エッチングにより露呈した金属コア層の側壁に導体層を形成して得たスルーホール導体５４を介して、金属層３０−１と３０−２を相互に接続しても良い。また、同図（ａ）、（ｂ）に示したようなスルーホール導体による接続に替えて、貼り合わせ樹脂層３２に導電性を持たせることで金属層３０−１と３０−２を相互に接続しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明によれば、部品収容部の高さ調整が簡易に行えるため、多種多様な部品の内蔵が要求される高集積回路基板への適用が期待される。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る多層基板の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る多層基板の構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る多層基板の構造を示す断面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態に係る多層基板の構造を示す断面図である。
【図５】図４に示したスルーホール導体５４−１、５４−２の配置構造を示す平面図である。
【図６】図４に示したスルーホール導体５４−５、５４−６の配置構造を示す平面図である。
【図７】図６に示したスルーホール導体５４−５、５４−６の変形配置例を示す平面図である。
【図８】本発明に係る多層基板の第１の製造工程を示す断面図である。
【図９】本発明に係る多層基板の第２の製造工程を示す断面図である。
【図１０】本発明に係る多層基板の第３の製造工程を示す断面図である。
【図１１】本発明に係る多層基板の第４の製造工程を示す断面図である。
【図１２】金属コア層をＧＮＤとして使用する場合の例を示した断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０…多層基板、２０…受動部品、２２…能動部品、２４…接着剤、３０…金属層、３２…貼り合せ樹脂層、３４…配線層、３６…絶縁部材、４０…貫通孔、４２…座繰り、５０…配線パターン、５２…接続ビア、５３…接続ビア用コンタクト、５４…スルーホール導体、５６…外部端子
【出願人】 【識別番号】０００２０４２８４
【氏名又は名称】太陽誘電株式会社
【住所又は居所】東京都台東区上野６丁目１６番２０号
【出願日】 平成１６年４月２６日（２００４．４．２６）
【代理人】 【識別番号】１０００７１０５４
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 高久
【公開番号】 特開２００５−３１１２４９（Ｐ２００５−３１１２４９Ａ）
【公開日】 平成１７年１１月４日（２００５．１１．４）
【出願番号】 特願２００４−１２９８３４（Ｐ２００４−１２９８３４）