JP2009038362A - 立体プリント配線板とその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】モバイル機器の小型、薄型、軽量、高精細、多機能化等を実現するために必要な、半導体の高機能・多ピン化に対応した小型、低背、三次元実装化を容易に実現するパッケージ形態を提供することを目的とする。
【解決手段】上側基板１と、下側基板２と、これらの基板の間を接続する接続層３から構成され、前記上側基板１と前記下側基板２とは凹部４を形成するために互いに異なる形状を有し、前記接続層３は樹脂を含む絶縁性材料であり、前記接続層３の所定の位置に貫通孔が形成され、この貫通孔に導電性ペースト６が充填されたビア７を有するとともに、前記上側基板１の前記凹部４を形成した開口部上を覆うように金属膜１４が設けられたことを特徴とする立体プリント配線板１５である。
【選択図】図２

Description

本発明は、パソコン、移動体通信用電話機、ビデオカメラ等の各種電子機器に広く用いられる立体プリント配線板とその製造方法に関するものである。

近年、高密度な配線基板上に複数の電子部品を搭載し実装してなる小型の電子機器、あるいは電子機器を構成するモジュールが急速に普及している。この種のモジュールは従来、電磁界や静電界ノイズからの保護を目的として、金属ケースで電子部品を覆ったものや、金属ケース全体に収納した構造であった。

従来の金属ケースで覆った電子部品内蔵モジュールについて、図１３を用いて説明する。

図１３において、電子部品内蔵モジュール１０１は基板１０２の上面に各種電子部品１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃを実装したものである。この各種電子部品１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃは基板１０２の表面に形成した電極パターン上にダイボンドやワイヤボンドなどの手段あるいははんだで接続される。基板１０２の側面の四隅には基板１０２の下面に連なるスルーホール電極１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄが形成されるとともに、その内の一つのスルーホール電極１０７ａがグランド接続用端子として構成されている。このスルーホール電極１０７ａは、電子部品内蔵モジュール１０１がマザーボード（図示せず）に実装された時に、マザーボードのグランドラインと導通するものである。また、上記基板１０２の上面には、前述の電極パターンの他にスルーホール電極１０７ａと導通する接地用電極パターン１０６が形成されている。

そして、各種電子部品１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃが実装された基板１０２の上面は、エポキシ樹脂からなる封止体１０８によって封止されている。

その後、封止体１０８の全表面に金属層１２０を形成し、封止体１０８から露出している接地用電極パターン１０６の一端部１０９にも、このニッケルめっき層１２０は付着形成されている。その結果、ニッケルめっき層１２０は、接地用電極パターン１０６及びスルーホール電極１０７ａと導通し、マザーボードのグランドラインに接地されることになるため、外部の電磁界ノイズから電子部品１０３ａ〜１０３ｃをシールドすることができる。さらに、ニッケルめっき層１２０のめっき厚を従来の金属キャップからなるシールドカバーと同程度の厚さで形成した場合に所望のシールド効果を得ることができていた。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３が知られている。
特開平１１−１６３５８３号公報 特開２００１−２４３１２号公報 特開２００１−１６８４９３号公報

図１３のように従来の構成では、基板上に部品を実装し、基板全体を樹脂封止して全体に金属膜を形成しなければならず、基板上に部分的にシールド構造を形成することが困難であった。

本発明は、上記課題を鑑みて成されたものであり、基板上に部分的に金属膜を形成することにより基板の一部、あるいは独立した複数の場所にシールド構造を形成のできる立体プリント配線板を提供するものである。

上記目的を達成するために、本発明は上側基板と、下側基板と、これらの基板の間を接続する接続層から構成され、前記上側基板と前記下側基板とは凹部を形成するために互いに異なる形状を有し、前記接続層は樹脂を含む絶縁性材料であり、前記接続層の所定の位置に貫通孔が形成され、この貫通孔に導電性ペーストが充填されたビアを有するとともに、前記上側基板の前記凹部を形成した開口部上を覆うように金属膜が設けられたことを特徴とする立体プリント配線板であり、このような構成にすることにより、基板上に部分的に金属膜を形成することが可能となり、さらに凹部を有しているので、凹部に部品実装することにより薄型のプリント配線板を実現することができる。

以上のように本発明は、多ピンの基板間接続が可能で、かつ基板内での配線密度も高めることが可能となるため、モバイル機器の小型、薄型、軽量、高精細、多機能化等を実現するために必要な、半導体の高機能・多ピン化に対応した小型、低背、三次元実装化を容易に実現する実装形態を提供することが可能となる。

（実施の形態１）
以下本発明の実施の形態１について、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の実施の形態における立体プリント配線板の実装形態の一例を示す斜視図である。本実施の形態の立体プリント配線板は、表層に配線が形成され互いに形状の異なる上側基板１と、下側基板２と、接続層３で構成され、上側基板１と下側基板２とが異なる形状を有しているために、図１（Ａ）に示すようにキャビティとなる凹部４が形成されることになる。接続層３は、厚みが３０〜３００μｍであることが望ましい。厚みが３０μｍ未満ならば配線の埋め込み性が悪くなり、３００μｍを超えるとビアのアスペクト比を維持するためのビアの小径比が困難になったり、接続信頼性が損なわれる。

図１（Ｂ）に示すように、この凹部４に実装部品５を実装することによって、実装体としての総厚を薄くすることが可能となる。

本発明の立体プリント配線板について、図２を用いて説明する。図２に示すように、図２（Ａ）のように、上側基板１および凹部４の開口部を覆うように金属膜１４が設けられている。凹部４を覆うように金属膜１４を設けることにより、凹部４内にある配線や電子部品を外部からの電磁界ノイズや静電解ノイズから保護をすることができる。また、凹部４を有することにより立体プリント配線板の総厚を薄くすることができ、さらに金属膜１４を設けることによって立体プリント配線板の総厚が薄くても、特に下側基板２がフィルム基板であっても金属膜１４によって基板全体の剛性を確保することが可能となるとともに、金属膜１４と上側基板１との導通を取れば、部分シールドが容易に可能となる。また、凹部４を有することにより、上側基板１上の任意の箇所に金属膜１４を設けることができるので、設計の自由度を向上することができる。

また、図２（Ｂ）に示すように、本発明において、凹部４内に充填樹脂１６を充填して立体プリント配線板を形成することも可能である。

本実施の形態における接続層３の拡大断面図を図２（Ｃ）に示す。接続層３は、無機フィラーが熱硬化性樹脂に分散されてなる絶縁性材料であり、この接続層３の所定の位置に貫通孔が形成され、この貫通孔に導電性ペースト６が充填されたビア７を有している。

本発明において、接続層３における無機フィラーは、シリカ、アルミナ、チタン酸バリウムの内少なくとも一種以上のもので構成されていることが好ましい。また、接続層３における無機フィラーの粒径は１〜１５μｍ、無機フィラーの含有率は７０〜９０重量％であることが好ましい。無機フィラーの含有率が７０％未満ならば、接続層３を形成する無機フィラー量が熱硬化性樹脂の量に対して少なく粗な状態となり、熱硬化性樹脂がプレス中に流動する際に、同時に無機フィラーも流動してしまい、９０％を超えると、接続層３の樹脂量が少なくなり過ぎ、配線の埋込性や密着性が損なわれることがある。

本発明のプリント配線板に使用される導電性ペースト６は、銅、銀、金、パラジウム、ビスマス、錫およびこれらの合金の内から構成され、粒径は１〜２０μｍであることが好ましい。

次に、本実施の形態の立体プリント配線板の製造プロセスについて、図３〜５を用いて詳細に説明する。

まず、図３（Ａ）に示すように、接続層３の両面にＰＥＴフィルム８を貼り付ける。次に図３（Ｂ）に示すように、接続層３を上側基板１の形状に切断し、上側基板１と下側基板２の配線とを接続させる位置に貫通孔９を形成する。その後図３（Ｃ）に示すように、貫通孔９内に銅または銅合金からなる導電性ペースト６を充填し、ビア７を形成する。次に図３（Ｄ）に示すように、接続層３を上側基板１または下側基板２のいずれか一方と接着させるために、一方の面のＰＥＴフィルム８を剥離する。ここでは、下側基板２と先に接着させるために下面のＰＥＴフィルムを剥離しているが、先に上側のＰＥＴフィルムを剥離してもよい。

次に、図４（Ａ）に示すように、接続層３を下側基板２の所望の位置に位置合わせしながら重ね合わせて配置し、図４（Ｂ）に示すように、接続層３を下側基板２に形成された配線１０上に仮止めする。この積層時に配線１０は接続層３に埋め込まれる。こうすることにより導電性ペースト６が圧縮されるので、配線１０との接続性が向上する。その後、図４（Ｃ）に示すように、先に剥離しなかった面のＰＥＴフィルム８を剥離する。

なお、本発明において、接続層３を配置する前に下側基板２の表面に予めソルダレジストを形成することが好ましく、さらにソルダレジスト形成後に下側基板２に形成された表層の配線において少なくとも接続層と接触する領域を粗化するとより好ましい。

次に図５（Ａ）に示すように、上側基板１を接続層３上に配置し、図５（Ｂ）に示すように、図４の工程と同様に加熱加圧させながら積層させる。この積層時に配線１０は接続層３に埋め込まれる。こうすることにより導電性ペースト６がさらに圧縮されるので、配線１０との接続性が大幅に向上する。

さらに図６に示すように、凹部４内にＣＳＰ、ＢＧＡ等の実装部品５を搭載して充填樹脂１６を充填する。そしてその表面すなわち上側基板１の凹部４を形成するための開口部をめっきにより金属膜１４を形成することで本発明の立体プリント配線板１５を完成させる。この構造により、下側基板２がフィルム基板のような極薄の基板であっても、金属膜１４によって立体プリント配線板１５の剛性を確保することが可能となるとともに、上側基板１との導通を取れば、部分シールドが容易に可能となる。なお、金属膜１４の形成は、上側基板１上に金属箔を貼り付けて形成してもよい。この場合充填樹脂１６が充填されていない構造とすることも可能である。

また、本実施の形態において接続層３に形成するビア７は基板設計によっては必ずしも必要ではなく、ビア７がない構造であってもかまわない。

本発明の立体プリント配線板１５において、凹部４内に充填樹脂１６が充填される構造であれば、実装部品５は充填樹脂１６に内蔵される構造となり、その結果、実装部品５は容易に解析できない構造となる。加えて、充填樹脂１６と実装部品５との間の接着強度が、実装部品５自体の破壊強度より大きい場合、実装部品５が自体の破壊強度よりも強い接着強度で充填樹脂１６と結合しているので、充填樹脂１６から分離するために実装部品５をはがそうとすると、実装部品５は破壊してしまう。このように実装部品５が破壊することによって、実装部品５が保持している情報の改ざん、解析等を行うことができず、その結果、情報は漏洩しない。結果的に、このような実装部品５は、物理的なセキュリティが付加されたものとなり、本発明のような構造によって、情報信頼性を向上させた実装体を提供することができる。

また、実装部品５が配線１０への接続強度より強い接着強度で充填樹脂１６と接着しているので、充填樹脂１６から分離するために実装部品５をはがそうとすると、実装部品５と配線１０との間の電気的接続がとぎれ、実装部品５を動作することができなくなる。したがって、情報信頼性を向上させた実装体を提供することができる。

また、実装部品５の破壊強度より大きい残留応力を充填樹脂１６が有していることにより、実装部品５を解析するために、実装部品５を削ったり、研磨したりすることによって実装部品の周囲の充填樹脂１６を取り除こうとすると、残留応力が解放されるが、この応力は実装部品５の破壊強度より実質的に大きいので、実装部品５は残留応力の解放時に破壊されることになり、物理的なセキュリティを付加することができる。その結果、実装部品５の情報は漏洩せず、保護されることになる。したがって、このような構造によって、情報信頼性を向上させた実装体を提供することができる。

また、実装部品５とそれに接続されている配線１０との間の接続強度より大きい残留応力を充填樹脂１６が有していることにより、実装部品５を解析するために、実装部品５を削ったり、研磨したりすることによって実装部品５の周囲の充填樹脂１６を取り除こうとすると、残留応力が解放されるが、この応力は実装部品５と配線１０との間の接続強度より大きいので、これらの間の接続がとぎれ、実装部品５を動作することができなくなる。したがって、このような構造によって、物理的なセキュリティを付加することができ、情報信頼性を向上させた実装体を提供することができる。

なお、本発明の接続層３の熱膨張係数は、上側基板１および下側基板２の熱膨張係数以下、すなわち６５ｐｐｍ／℃以下であることが望ましい。

６５ｐｐｍ／℃を超える場合、または上側基板１および下側基板２の熱膨張係数よりも高い場合、接続層３の変形により立体プリント配線板のそりや変形が発生しやすくなることがある。

また、接続層３のガラス転移点（ＤＭＡ法 Dynamic Mechanical Analysis 動的粘弾性測定法）は、１８５℃以上もしくは上側基板１および下側基板２と比較して１０℃以上高いことが望ましい。１８５℃未満または差が１０℃未満ならば、例えばリフローのような高温を要するような工程で基板のそりやうねりが複雑な形状になったり不可逆になることがある。

また、接続層３は、織布、不織布、フィルムなどの芯材を含まない構成のものを用いる。芯材を含む場合、上述の通り上側および下側のプリント配線板表面に形成された配線パターンの埋め込みが困難となる。

接続層３の最低溶融粘度は、図７の溶融粘度曲線に示すように、１０００〜１０００００Ｐａ・ｓが適切である。１０００Ｐａ・ｓ未満の場合、樹脂流れが大きくなり、凹部４内への流れ込みが発生するおそれがあり、１０００００Ｐａ・ｓを超える場合、プリント配線板との接着不良や配線１０への埋め込み不良が発生するおそれがある。

また、接続層３は、着色剤を含有していてもよい。この場合、実装性、光反射性が向上する。

また、接続層３の樹脂フローを抑制するためすなわち凹部４内に樹脂が流れるのを防止する必要があるため、接続層３は、樹脂フローを抑制するためのエラストマーを含有していることが望ましい。

なお、上側基板１および下側基板２は、スルーホール配線板や全層ＩＶＨ構造のＡＬＩＶＨ配線板など、樹脂基板であれば特に限定されるものではなく、両面基板であっても多層基板であってもよい。また、プリント配線板と接続層を交互に複数層積層してもよい。

また、上側基板１および下側基板２に用いる絶縁材料は、ガラス織布とエポキシ系樹脂の複合材としたが、アラミド、全芳香族ポリエステルから選ばれる有機質繊維およびガラス繊維、アルミナ繊維より選ばれる無機質繊維のいずれかで構成される織布と熱硬化性樹脂の複合材からなる場合、ｐ−アラミド、ポリイミド、ポリ−ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾ−ル、全芳香族ポリエステル、ＰＴＦＥ、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルイミドから選ばれる有機質繊維およびガラス繊維、アルミナ繊維より選ばれる無機質繊維のいずれかで構成される不織布と熱硬化性樹脂の複合材からなる場合および、ｐ−アラミド、ポリ−ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール、全芳香族ポリエステル、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルサルフォン、ポリエステルテレフタレート、ポリイミドおよびポリフェニレンサルファイドの少なくともいずれかの合成樹脂フィルムの両面に熱硬化性樹脂層を形成した複合材を用いて絶縁材料を形成してもよい。

熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリブタジエン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、およびシアネート樹脂から選ばれる少なくとも一つの熱硬化性樹脂を利用することができる。

（実施の形態２）
以下本発明の実施の形態２について、図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態１と同一の構成を有するものについては、同一の符号を付し、その説明を省略する。

図８は本発明の実施の形態における立体プリント配線板の実装形態の一例を示す斜視図である。本実施の形態の立体プリント配線板は、実施の形態１の立体プリント配線板と同一の構成である。実施の形態２の特徴は、接続層３が熱可塑性樹脂からなる絶縁性材料であり、この接続層３内に導電性ペーストが充填されたビアを有している。接続層３は、厚みが３０〜３００μｍであることが望ましい。

本発明の立体プリント配線板において、実施の形態１と同様、図９（Ａ）のように、上側基板１および凹部４の開口部を覆うように金属膜１４が設けられている。凹部を覆うように金属膜を設けることにより、凹部４内にある配線や電子部品を外部からの電磁界ノイズや静電界ノイズから保護をすることができる。また、凹部４を有することにより立体プリント配線板の総厚を薄くすることができ、さらに金属膜を設けることによって立体プリント配線板の総厚が薄くても、特に下側基板２がフィルム基板であっても金属膜１４によって基板全体の剛性を確保することが可能となるとともに、金属膜１４と上側基板１との導通を取れば、部分シールドが容易に可能となる。また、凹部４を有することにより、基板上の任意の箇所に金属膜を設けることができるので、設計の自由度を向上することができる。

また、実施の形態１と同様、図９（Ｂ）に示すように、凹部４内に充填樹脂１６を充填して立体プリント配線板を形成することも可能である。

本実施の形態における接続層３の拡大断面図を図９（Ｃ）に示す。接続層３は、熱可塑性樹脂からなる絶縁性材料からなり、この接続層３の所定の位置に貫通孔が形成され、この貫通孔に導電性ペースト６が充填されたビア７を有している。

次に、本実施の形態の立体プリント配線板の製造プロセスについて、図１０，１１を用いて詳細に説明する。

まず、本実施の形態における接続層３は、接着性を有しないため、カバーフィルム１３を貼り付けるための仮止め手段として、厚み１〜１０μｍの熱硬化性樹脂からなる糊層１２を形成する。なお、厚みが１μｍ未満の場合、ピンホールが発生するため、また、１０μｍを超える場合、後工程でカバーフィルム１３が剥離されなくなるおそれがある。糊層１２を形成後、接続層３の両面にカバーフィルム１３を貼り付ける。この状態を図１０（Ａ）に示す。なお、糊層１２は、実施の形態１に記載の接続層すなわち無機フィラーが熱硬化性樹脂に分散されてなる絶縁性材料からなるものに貼り付けてもよい。

また、糊層１２は、ラミネート性を向上させるために常温時にタック性のないものが好ましい。次に図１０（Ｂ）に示すように、接続層３を上側基板１の形状に切断し、上側基板１と下側基板２の配線とを接続させる位置に貫通孔９を形成する。次に図１０（Ｃ）に示すように、貫通孔９内に銅または銅合金からなる導電性ペースト６を充填し、ビア７を形成する。次に図１０（Ｄ）に示すように、接続層３を上側基板１および下側基板２と接着させるために、両面のカバーフィルム１３を剥離する。

次に、図１１（Ａ）に示すように、接続層３を上側基板１および下側基板２の所望の位置に配置し、図１１（Ｂ）に示すように、接続層３を上側基板１および下側基板２で挟み込むように重ね合わせ、加熱加圧させながら積層させる。この積層時に配線１０は接続層３に埋め込まれる。こうすることにより導電性ペースト６がさらに圧縮されるので、配線１０との接続性が大幅に向上する。なお、本実施の形態において、実施の形態１の図４，５の積層方法を用いてもよい。

さらに図１２に示すように、凹部４内にＣＳＰ、ＢＧＡ等の実装部品５を搭載して充填樹脂を充填して、充填樹脂を充填する。そしてその表面すなわち上側基板１の凹部４を形成するための開口部をめっきにより金属膜１４を形成することで本発明の立体プリント配線板１５を完成させる。この構造により、下側基板２がフィルム基板のような極薄の基板であっても、金属膜１４によって立体プリント配線板１５の剛性を確保することが可能となるとともに、上側基板１との導通を取れば、部分シールドが容易に可能となる。なお、金属膜１４の形成は、上側基板１上に金属箔を貼り付けてもよい。

また実施の形態１と同様に、本実施の形態において接続層３に形成するビア７は基板設計によっては必ずしも必要ではなく、ビア７がない構造であってもかまわない。

本実施の形態の立体プリント配線板１５において、実施の形態１と同様、凹部４内に充填樹脂１６が充填される構造であれば、実装部品５は充填樹脂１６に内蔵される構造となり、その結果、実装部品５は容易に解析できない構造となる。加えて、充填樹脂１６と実装部品５との間の接着強度が、実装部品５自体の破壊強度より大きい場合、実装部品５が自体の破壊強度よりも強い接着強度で充填樹脂１６と結合しているので、充填樹脂１６から分離するために実装部品５をはがそうとすると、実装部品５は破壊してしまう。このように実装部品５が破壊することによって、実装部品５が保持している情報の改ざん、解析等を行うことができず、その結果、情報は漏洩しない。結果的に、このような実装部品５は、物理的なセキュリティが付加されたものとなり、本発明のような構造によって、情報信頼性を向上させた実装体を提供することができる。

また、実装部品５が配線１０への接続強度より強い接着強度で充填樹脂１６と接着しているので、充填樹脂１６から分離するために実装部品５をはがそうとすると、実装部品５と配線１０との間の電気的接続がとぎれ、実装部品５を動作することができなくなる。したがって、情報信頼性を向上させた実装体を提供することができる。

また、実装部品５の破壊強度より大きい残留応力を充填樹脂１６が有していることにより、実装部品５を解析するために、実装部品５を削ったり、研磨したりすることによって実装部品の周囲の充填樹脂１６を取り除こうとすると、残留応力が解放されるが、この応力は実装部品５の破壊強度より実質的に大きいので、実装部品５は残留応力の解放時に破壊されることになり、物理的なセキュリティを付加することができる。その結果、実装部品５の情報は漏洩せず、保護されることになる。したがって、このような構造によって、情報信頼性を向上させた実装体を提供することができる。

また、実装部品５とそれに接続されている配線１０との間の接続強度より大きい残留応力を充填樹脂１６が有していることにより、実装部品５を解析するために、実装部品５を削ったり、研磨したりすることによって実装部品５の周囲の充填樹脂１６を取り除こうとすると、残留応力が解放されるが、この応力は実装部品５と配線１０との間の接続強度より大きいので、これらの間の接続がとぎれ、実装部品５を動作することができなくなる。したがって、このような構造によって、物理的なセキュリティを付加することができ、情報信頼性を向上させた実装体を提供することができる。

なお、本実施の形態１においても、接続層３にＰＥＴフィルム８を形成する前に糊層１２を形成してもよく、この場合接続層３の材料破砕を防止する効果を得ることができる。

本実施の形態における接続層３の熱可塑性樹脂は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）、熱可塑性ポリイミド等が用いられる。

本発明の接続層３の熱膨張係数は、上側基板１および下側基板２の熱膨張係数以下、すなわち６５ｐｐｍ／℃以下であることが望ましい。

また、接続層３のガラス転移点（ＤＭＡ法）は、１８５℃以上もしくは上側基板１および下側基板２と比較して１０℃以上高いことが望ましい。

また、接続層３は、織布、不織布、フィルムなどの芯材を含まない構成のものを用いる。芯材を含む場合、上述の通り上側および下側のプリント配線板表面に形成された配線パターンの埋め込みが困難となる。

また、接続層３の最低溶融粘度は、実施の形態１と同様、図７の溶融粘度曲線に示すように、１０００〜１０００００Ｐａ・ｓが適切である。

なお、上側基板１および下側基板２は、スルーホール配線板や全層ＩＶＨ構造のＡＬＩＶＨ配線板など、樹脂基板であれば特に限定されるものではなく、両面基板であっても多層基板であってもよい。また、プリント配線板と接続層を交互に複数層積層してもよい。

また、上側基板１および下側基板２に用いる絶縁材料は、ガラス織布とエポキシ系樹脂の複合材としたが、アラミド、全芳香族ポリエステルから選ばれる有機質繊維およびガラス繊維、アルミナ繊維より選ばれる無機質繊維のいずれかで構成される織布と熱硬化性樹脂の複合材からなる場合、ｐ−アラミド、ポリイミド、ポリ−ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾ−ル、全芳香族ポリエステル、ＰＴＦＥ、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルイミドから選ばれる有機質繊維およびガラス繊維、アルミナ繊維より選ばれる無機質繊維のいずれかで構成される不織布と熱硬化性樹脂の複合材からなる場合および、ｐ−アラミド、ポリ−ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール、全芳香族ポリエステル、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルサルフォン、ポリエステルテレフタレート、ポリイミドおよびポリフェニレンサルファイドの少なくともいずれかの合成樹脂フィルムの両面に熱硬化性樹脂層を形成した複合材を用いて絶縁材料を形成してもよい。

熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリブタジエン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、およびシアネート樹脂から選ばれる少なくとも一つの熱硬化性樹脂を利用することができる。

本発明にかかる立体プリント配線板は、部品実装後の実装体としての基板総厚を薄く形成することができるため、パソコン、デジタルカメラ、携帯電話など小型、薄型、軽量、高精細、多機能化等に対応するためのパッケージ基板として用いることができ、半導体パッケージの低背化、三次元実装化を容易に実現する方法の一つとして、これらの実装基板に関する用途に適用できる。

本発明の実施の形態１における立体プリント配線板の一例を示す斜視図 本発明の実施の形態１における立体プリント配線板の一例を示す斜視図および断面図 本発明の実施の形態１における立体プリント配線板の製造工程を示す断面図 本発明の実施の形態１における立体プリント配線板の製造工程を示す断面図 本発明の実施の形態１における立体プリント配線板の製造工程を示す断面図 本発明の実施の形態１における立体プリント配線板の一例を示す断面図 本発明の実施の形態１，２における立体プリント配線板の接続層の溶融粘度を示す図 本発明の実施の形態２における立体プリント配線板の一例を示す斜視図 本発明の実施の形態２における立体プリント配線板の一例を示す斜視図および断面図 本発明の実施の形態２における立体プリント配線板の製造工程を示す断面図 本発明の実施の形態２における立体プリント配線板の製造工程を示す断面図 本発明の実施の形態２における立体プリント配線板の一例を示す断面図 従来のプリント配線板を示す図

符号の説明

１ 上側基板
２ 下側基板
３ 接続層
４ 凹部
５ 実装部品
６ 導電性ペースト
７ ビア
８ ＰＥＴフィルム
９ 貫通孔
１０ 配線
１２ 糊層
１３ カバーフィルム
１４ 金属膜
１５ 立体プリント配線板
１６ 充填樹脂

Claims (15)

1. 上側基板と、下側基板と、これらの基板の間を接続する接続層から構成され、前記上側基板と前記下側基板とは凹部を形成するために互いに異なる形状を有し、前記接続層は樹脂を含む絶縁性材料であり、前記接続層の所定の位置に貫通孔が形成され、この貫通孔に導電性ペーストが充填されたビアを有するとともに、前記上側基板の前記凹部を形成した開口部上を覆うように金属膜が設けられたことを特徴とする立体プリント配線板。
2. 凹部内に実装部品が実装されるとともに前記凹部内に充填樹脂が充填され、前記充填樹脂と前記実装部品との間の接着強度が、前記実装部品自体の破壊強度よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の立体プリント配線板。
3. 凹部内に実装部品が実装されるとともに前記凹部内に充填樹脂が充填され、前記充填樹脂と前記実装部品との間の接着強度が、前記実装部品とそれに接続されている配線パターンとの間の接続強度よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の立体プリント配線板。
4. 凹部内に実装部品が実装されるとともに前記凹部内に充填樹脂が充填され、前記実装部品の破壊強度より大きい残留応力を前記充填樹脂が有することを特徴とする請求項１に記載の立体プリント配線板。
5. 凹部内に実装部品が実装されるとともに前記凹部内に充填樹脂が充填され、前記実装部品とそれに接続されている配線パターンとの間の接続強度より大きい残留応力を前記充填樹脂が有することを特徴とする請求項１に記載の立体プリント配線板。
6. 接続層は無機フィラーが熱硬化性樹脂に分散されてなる請求項１に記載の立体プリント配線板。
7. 接続層は熱可塑性樹脂からなる請求項１に記載の立体プリント配線板。
8. 接続層は、芯材を含まない請求項１に記載の立体プリント配線板。
9. 前記下側基板は、フィルム基板である請求項１に記載の立体プリント配線板。
10. 接続層は、着色剤が含有されている請求項１に記載の立体プリント配線板。
11. 表層に配線が形成された上側基板と下側基板とこれらの基板の間を接着するための樹脂を含む絶縁性材料を有する接続層を準備し、凹部を形成するために前記上側基板と前記接続層とを所望の形状に切断する工程と、前記接続層の所定の位置に貫通孔を形成する工程と、前記貫通孔に導電性ペーストを充填する工程と、前記下側基板あるいは前記上側基板上に前記接続層を位置合わせしながら重ね合わせる工程と、前記接続層上に他方の基板を位置合わせしながら重ね合わせる工程と、前記下側基板と前記接続層と前記上側基板を加熱加圧しながら積層する工程と、前記凹部を形成した開口部上に金属膜を形成する工程とを少なくとも備えたことを特徴とする立体プリント配線板の製造方法。
12. 表層に配線が形成された上側基板と下側基板とこれらの基板の間を接続するための樹脂を含む絶縁性材料を有する接続層を準備する前に、前記下側基板の表面に予めソルダレジストを形成する工程を備えた請求項１１に記載の立体プリント配線板の製造方法。
13. 上側基板の表面に予めソルダレジストを形成する工程を備えた請求項１２に記載の立体プリント配線板の製造方法。
14. 前記下側基板と前記接続層と前記上側基板を積層する工程の前に、あらかじめ前記下側基板に形成された表層の配線において少なくとも前記接続層と接触する領域を粗化する工程を備えた請求項１１に記載の立体プリント配線板の製造方法。
15. 前記下側基板と前記接続層と前記上側基板を積層する工程の前に、あらかじめ前記上側基板に形成された表層の配線において少なくとも前記接続層と接触する領域を粗化する工程を備えた請求項１１に記載の立体プリント配線板の製造方法。

Images