多层基板、内插器以及电子设备的制作方法

文档序号:22728985发布日期:2020-10-30 21:50阅读:85来源:国知局
多层基板、内插器以及电子设备的制作方法

本实用新型涉及在层叠了多个绝缘基材层的坯体中形成有层间连接导体的多层基板、内插器以及具备该内插器的电子设备。



背景技术:

以往,已知一种多层基板,该多层基板将在表面设置有铜箔等所形成的导体图案的多个绝缘基材层进行层叠而成。

例如,在专利文献1中公开了一种多层基板,该多层基板具备通过在分别形成于各绝缘基材层的开口内填充导电性膏并进行烧成而形成的层间连接导体。上述多层基板的层间连接导体作为将形成于各绝缘基材层的导体彼此在多个绝缘基材层的层叠方向上进行接合的接合材料而发挥功能。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:jp特开2003-086948号公报



技术实现要素:

实用新型要解决的课题

但是,在专利文献1所示的多层基板中,在层间连接导体的材料中,由于选择满足作为接合材料的功能的材料,因此能够选择的材料会受限。此外,满足作为接合材料的功能的材料由于大多都是导体电阻比金属单体高,因此烧成后的层间连接导体的导体电阻容易变高。

本实用新型的目的在于,提供一种具备能够在确保与形成于坯体表面的外部电极的接合性的同时降低导体电阻的层间连接导体的多层基板、内插器以及具备该内插器的电子设备。

用于解决课题的手段

(1)本实用新型的多层基板的特征在于,具备:

坯体,将多个绝缘基材层层叠而成,并具有相对于所述多个绝缘基材层的层叠方向正交的第1主面;

第1外部电极,形成于所述第1主面,并由金属箔构成;

第1层间连接导体,与所述第1外部电极连接,并配置在所述坯体内使得贯通一个或多个所述绝缘基材层;以及

第2层间连接导体,配置在所述坯体内使得贯通一个或多个所述绝缘基材层;以及

第3层间连接导体,配置在所述坯体内使得贯通一个或多个所述绝缘基材层,

所述第2层间连接导体在所述层叠方向的一端部以及另一端部分别与所述第1层间连接导体以及所述第3层间连接导体直接连接,并具有比所述第1层间连接导体以及所述第3层间连接导体高的导电率。

第1层间连接导体例如是通过在形成于绝缘基材层的贯通孔中填充导电性膏并利用加热压制处理使导电性膏固化而设置的过孔导体。由于在上述导电性膏中使用重视与导体图案等的接合性的材料,因此过孔导体等的导电性大多数情况下不是很高。另一方面,根据该结构,同时使用第1层间连接导体(例如,过孔导体)以及第2层间连接导体(金属构件),形成了沿多个绝缘基材层的层叠方向延伸且与第1外部电极连接的布线。因此,与仅由多个过孔导体形成上述布线的情况相比,能够降低导体损耗。

根据该结构,第1层间连接导体与第1外部电极的界面通过固相扩散接合而连接,第1层间连接导体与第2层间连接导体的界面通过固相扩散接合而连接。因此,与使用镀覆法等来形成与第1外部电极连接的第1层间连接导体的情况相比,能够通过容易的制法来提高第1外部电极与第1层间连接导体之间的接合强度、以及第1层间连接导体与第2层间连接导体之间的接合强度。

(2)在上述(1)中,优选的是,所述第1层间连接导体仅形成于形成所述第1外部电极的绝缘基材层。根据该结构,与第1层间连接导体为将多个过孔导体相互连接的结构的情况相比,能够降低沿层叠方向延伸的布线的导体损耗,能够提高沿层叠方向延伸的布线的电连接可靠性。

(3)在上述(1)或(2)中,也可以是,所述坯体具有与所述第1主面对置的第2主面,还具备:第2外部电极,形成于所述第2主面,并由金属箔构成;以及第3层间连接导体,形成于所述多个绝缘基材层之中的至少形成所述第2外部电极的绝缘基材层,并与所述第2层间连接导体以及所述第2外部电极分别连接,所述第2层间连接导体具有比所述第3层间连接导体高的导电性。导电性膏固化而成的过孔导体等的导电性大多数情况下不是很高。另一方面,根据该结构,同时使用第3层间连接导体(例如,过孔导体)以及第2层间连接导体(金属构件),形成了沿多个绝缘基材层的层叠方向延伸且与第2外部电极连接的布线。因此,与仅由多个过孔导体形成上述布线的情况相比,能够降低导体损耗。

(4)在上述(3)中,优选的是,所述第3层间连接导体仅形成于形成所述第2外部电极的绝缘基材层。根据该结构,与第3层间连接导体为将多个过孔导体相互连接的结构的情况相比,能够降低沿层叠方向延伸的布线的导体损耗,能够提高沿层叠方向延伸的布线的电连接可靠性。

(5)在上述(1)至(4)中的任一者中,优选的是,所述坯体的所述层叠方向的厚度比与所述层叠方向正交的方向的长度厚。在坯体的层叠方向的厚度厚、沿层叠方向延伸且与外部电极连接的布线长的情况下,若仅由多个过孔导体形成上述布线,则上述布线中的导体损耗变大。因此,特别是,在坯体的层叠方向的厚度厚且上述布线长的情况下,同时使用第1层间连接导体和第2层间连接导体所带来的导体损耗的降低效果大。

(6)在上述(1)至(5)中的任一者中,也可以是,所述坯体具有与所述第1主面正交的端面,具备形成于所述端面的面状导体。根据该结构,通过面状导体所带来的屏蔽效果,能够抑制从第2层间连接导体等向外部的不必要辐射,或者能够抑制来自外部的噪声对第2层间连接导体等的影响。

(7)在上述(1)至(6)中的任一者中,优选的是,所述第2层间连接导体配置为遍及所述多个绝缘基材层之中的两个以上的绝缘基材层。根据该结构,能够减少为了形成沿层叠方向延伸且与外部电极连接的布线所需要的过孔导体的数量,因此能够简化多层基板的制造工序。此外,根据该结构,上述布线的电连接可靠性提高。

(8)在上述(1)至(7)中的任一者中,优选的是,所述第2层间连接导体的所述层叠方向的长度比与所述第2层间连接导体导通的层间连接导体的所述层叠方向的长度长。根据该结构,与第2层间连接导体的层叠方向的长度比过孔导体等的层叠方向的长度短的情况相比,能够降低导体损耗。

(9)在上述(1)至(8)中的任一者中,优选的是,具备构成高频传输线路的至少一部分的信号线,所述信号线包含所述第1层间连接导体以及所述第2层间连接导体。根据该结构,与不包含第2层间连接导体的信号线相比,可降低信号线整体的导体电阻,能够降低传输损耗。

(10)本实用新型的内插器是配置在第1构件与第2构件之间并将所述第1构件以及所述第2构件电连接的内插器,其特征在于,

所述内插器具备:

坯体,将多个绝缘基材层层叠而成,并具有相对于所述多个绝缘基材层的层叠方向正交且相互对置的第1主面以及第2主面;

第1外部电极,形成于所述第1主面,并由金属箔构成;

第2外部电极,形成于所述第2主面,并由金属箔构成;

第1层间连接导体,与所述第1外部电极连接,并配置在所述坯体内使得贯通一个或多个所述绝缘基材层;

第2层间连接导体,配置在所述坯体内使得贯通一个或多个所述绝缘基材层;以及

第3层间连接导体,与所述第2外部电极连接,并配置在所述坯体内使得贯通一个或多个所述绝缘基材层,

所述第2层间连接导体在所述层叠方向的一端部以及另一端部分别与所述第1层间连接导体以及所述第3层间连接导体直接连接,并具有比所述第1层间连接导体以及所述第3层间连接导体高的导电性。

根据该结构,能够实现具备能够在确保与形成于坯体表面的外部电极的接合性的同时降低导体电阻的层间连接导体的内插器。

(11)在上述(10)中,优选的是,所述第1外部电极与所述第2外部电极之间的布线仅由所述第1层间连接导体、所述第2层间连接导体以及所述第3层间连接导体形成。根据该结构,由于在第1外部电极与第2外部电极之间的布线中不包含第1层间连接导体以及第3层间连接导体以外的其他过孔导体,因此与在上述布线中包含其他过孔导体的情况相比,能够进一步降低导体损耗。

(12)在上述(10)或(11)中,优选的是,所述坯体具有与所述第1主面正交的端面,还具备形成于所述端面的面状导体。根据该结构,通过面状导体所带来的屏蔽效果,能够抑制从第2层间连接导体等(信号线)向外部的不必要辐射,或者能够抑制来自外部的噪声对第2层间连接导体(信号线)的影响。

(13)本实用新型的电子设备的特征在于,具备:

第1构件;

第2构件;以及

内插器,配置在所述第1构件与所述第2构件之间,并将所述第1构件与所述第2构件电连接,

所述内插器具有:

坯体,将多个绝缘基材层层叠而成,并具有相对于所述多个绝缘基材层的层叠方向正交且相互对置的第1主面以及第2主面;

第1外部电极,形成于所述第1主面,并由金属箔构成;

第2外部电极,形成于所述第2主面,并由金属箔构成;

第1层间连接导体,与所述第1外部电极连接,并配置在所述坯体内使得贯通一个或多个所述绝缘基材层;

第2层间连接导体,配置在所述坯体内使得贯通一个或多个所述绝缘基材层;以及

第3层间连接导体,与所述第2外部电极连接,并配置在所述坯体内使得贯通一个或多个所述绝缘基材层,

所述第2层间连接导体在所述层叠方向的一端部以及另一端部分别与所述第1层间连接导体以及所述第3层间连接导体直接连接,并具有比所述第1层间连接导体以及所述第3层间连接导体高的导电性。

根据该结构,能够实现具备内插器的电子设备,该内插器具有能够在确保与形成于坯体表面的外部电极的接合性的同时降低导体电阻的层间连接导体。

(14)在上述(13)中,也可以是,还具备安装于所述第1构件或所述第2构件且配置于所述第1构件与所述第2构件之间的部件。

(15)在上述(14)中,优选的是,所述坯体具有与所述第1主面正交的端面,所述内插器具有形成于所述端面的面状导体,所述面状导体位于所述第2层间连接导体与所述部件之间。根据该结构,通过面状导体所带来的屏蔽效果,能够抑制从第2层间连接导体等(信号线)对部件的不必要辐射,或者能够抑制来自部件的噪声对信号线的影响。

实用新型效果

根据本实用新型,能够实现具备能够在确保与形成于坯体表面的外部电极的接合性的同时降低导体电阻的层间连接导体的多层基板、内插器以及具备该内插器的电子设备。

附图说明

图1是第1实施方式涉及的多层基板301的剖视图。

图2是示出第1实施方式涉及的电子设备501的主要部分的剖视图。

图3(1)~(3)是依次示出多层基板301的制造工序的剖视图。

图4是第2实施方式涉及的内插器402的剖视图。

图5是示出第2实施方式涉及的电子设备502的主要部分的剖视图。

图6(1)~(3)是依次示出内插器402的制造工序的剖视图。

具体实施方式

以下,参照图列举几个具体的例子,来示出用于实施本实用新型的多个方式。在各图中对同一部位标注了同一附图标记。考虑到要点的说明或理解的容易性,为了方便起见而将实施方式分开示出,但能够进行在不同的实施方式中示出的结构的部分置换或组合。在第2实施方式以后,省略关于与第1实施方式共同的事项的记述,仅针对不同点进行说明。特别是,关于基于同样的结构的同样的作用效果,将不在每个实施方式中逐次提及。

《第1实施方式》

图1是第1实施方式涉及的多层基板301的剖视图。

多层基板301具备:坯体10、外部电极p11、p12、gp11、gp12、gp13、gp14、第1层间连接导体lc11、lc12、第2层间连接导体lc21、lc22、第4层间连接导体lc41、lc42、以及导体21、31、32、41、42、43、44等。

坯体10是长边方向与x轴方向一致的长条状的绝缘体的平板,将多个绝缘基材层11、12、13、14、15层叠并进行加热压制而成。坯体10具有相互对置的第1主面ms1以及第2主面ms2。第1主面ms1以及第2主面ms2是相对于多个绝缘基材层11~15的层叠方向(z轴方向)正交的面。坯体10例如是以液晶聚合物(lcp)或聚醚醚酮(peek)为主材料的平板。另外,也可以在坯体10的第1主面ms1或第2主面ms2形成有阻焊膜或覆盖膜等保护层。

外部电极p11、p12、gp11、gp12、gp13、gp14是形成于第1主面ms1的由cu箔等金属箔构成的导体图案。另外,也可以在外部电极p11、p12、gp11、gp12、gp13、gp14实施例如以ni为基底的镀au处理。此外,也可以在外部电极p11、p12、gp11、gp12、gp13、gp14的表面预涂有焊料。

在本实施方式中,外部电极p11、p12相当于本实用新型中的“第1外部电极”。

第1层间连接导体lc11、lc12是仅形成于形成第1外部电极(外部电极p11、p12)的绝缘基材层11的过孔导体。第1层间连接导体lc11与第1外部电极(外部电极p11)连接,第1层间连接导体lc12与第1外部电极(外部电极p12)连接。第1层间连接导体lc11、lc12例如是通过在设置于绝缘基材层11的贯通孔中配设了包含cu、sn等或者它们的合金等的金属粉的导电性膏之后利用加热压制处理使其固化而形成的过孔导体。另外,第1层间连接导体lc11、lc12例如也可以是焊料。

本实用新型中的“第1层间连接导体”是指将第1外部电极与第2层间连接导体(后面详述)之间连接的过孔导体。本实施方式涉及的第1层间连接导体lc11、lc12是仅形成于形成第1外部电极的绝缘基材层11的一个过孔导体,但并不限定于该结构。第1层间连接导体例如也可以是将分别形成于包括绝缘基材层11的多个绝缘基材层11、12的多个过孔导体相互连接的导体。

第2层间连接导体lc21、lc22是配置在坯体10内且具有比第1层间连接导体lc11、lc12高的导电率的金属构件。第2层间连接导体lc21经由第1层间连接导体lc11而与第1外部电极(外部电极p11)连接。第2层间连接导体lc22经由第1层间连接导体lc12而与第1外部电极(外部电极p12)连接。第2层间连接导体lc21、lc22例如是将直径约0.1mm~0.2mm左右的cu制销或cu制线以给定长度单位进行切断而得到的。

第1层间连接导体的导电率以及第2层间连接导体的导电率能够通过模拟来计算。例如,准备具有第1层间连接导体以及第2层间连接导体并在其两端形成有电极的构造体、和仅具有第1层间连接导体或仅具有第2层间连接导体并在其两端形成有电极的构造体。之后,能够通过将探针与这些构造体的电极接触,利用万用表进行测定,并模拟其测定结果,由此来计算。

第4层间连接导体lc41、lc42是与第1外部电极(外部电极p11、p12)连接的过孔导体。第4层间连接导体lc41与第2层间连接导体lc21连接,第4层间连接导体lc42与第2层间连接导体lc22连接。第4层间连接导体lc41、lc42例如是通过在设置于绝缘基材层13的贯通孔中配设了包含cu、sn或者它们的合金等的金属粉的导电性膏之后利用加热压制处理使其固化而形成的过孔导体。另外,第4层间连接导体lc41、lc42例如也可以是焊料。

所谓“第4层间连接导体”,是指将第2层间连接导体与其他导体(外部电极以外的导体图案)之间连接、或将第2层间连接导体彼此连接的过孔导体。本实施方式涉及的第4层间连接导体lc41、lc42是仅形成于绝缘基材层13的一个过孔导体,但并不限定于该结构。第4层间连接导体例如也可以是将分别形成于多个绝缘基材层的多个过孔导体相互连接的导体。

如图1所示,被连接的第1层间连接导体(lc11、lc12)、第2层间连接导体(lc21、lc22)以及第4层间连接导体(lc41、lc42)配置在坯体10内使得贯通一个或多个绝缘基材层(绝缘基材层11、12、13)。

导体21、31、32、41、42、43、44是形成在坯体10内的导体图案。导体21、31、32、41、42、43、44例如是cu箔等的导体图案。

如图1所示,外部电极p11与外部电极p12连接。具体而言,外部电极p11经由第1层间连接导体lc11、第2层间连接导体lc21以及第4层间连接导体lc41而与导体21的一端连接。导体21的另一端经由第1层间连接导体lc12、第2层间连接导体lc22以及第4层间连接导体lc42而与外部电极p12连接。

此外,外部电极gp11与外部电极gp12连接。具体而言,外部电极gp11经由层间连接导体而与导体31的一端连接,导体31的另一端经由层间连接导体而与外部电极gp12连接。外部电极gp13与外部电极gp14连接。具体而言,外部电极gp13经由导体41、42以及多个层间连接导体而与导体32的一端连接。导体32的另一端经由导体43、44以及多个层间连接导体而与外部电极gp14连接。另外,这些层间连接导体例如是通过在设置于绝缘基材层的贯通孔中配设了导电性膏之后利用加热压制处理使其固化而设置的过孔导体。此外,这些层间连接导体例如也可以是焊料。

在本实施方式中,如图1所示,构成了包含导体21、导体31、32(接地导体)、由导体21和导体31夹着的绝缘基材层12、13、由导体21和导体32夹着的绝缘基材层14的带状线构造的高频传输线路。

另外,在本实施方式中,被电连接的外部电极p11、p12、第1层间连接导体lc11、lc12、第2层间连接导体lc21、lc22、第4层间连接导体lc41、lc42以及导体21相当于本实用新型中的“信号线”。

接着,参照图对具备本实用新型的多层基板301的电子设备进行说明。图2是示出第1实施方式涉及的电子设备501的主要部分的剖视图。

电子设备501具备:多层基板301、电路基板101以及部件91等。电路基板101例如是玻璃/环氧基板。

如图2所示,在电路基板101的上表面s1,安装有多层基板301以及部件91。坯体10的第1主面ms1与电路基板101的上表面s1对置。部件91例如是芯片型电感器、芯片型电容器等芯片部件。

在电路基板101的上表面s1,形成有多个连接盘61、62、71、72、73、74、75、76。上述连接盘71~74与电路基板101的接地连接。

外部电极p11、p12(第1外部电极)分别直接焊接于上述连接盘61、62。外部电极gp11、gp12、gp13、gp14分别直接焊接于上述连接盘71、72、73、74,并与电路基板101的接地电连接。由此,多层基板301与电路基板101电连接。此外,部件91分别直接焊接于上述连接盘75、76。

根据本实施方式涉及的多层基板301,起到如下那样的效果。

(a)如上所述,第1层间连接导体lc11、lc12等过孔导体例如通过在形成于绝缘基材层的贯通孔中填充导电性膏并利用加热压制处理使导电性膏固化而设置。由于在导电性膏中使用重视与导体图案等的接合性的材料(例如,能够与导体图案形成固相扩散层的材料),因此过孔导体等的导电性大多数情况下不是很高。另一方面,在本实施方式中,同时使用第1层间连接导体lc11、lc12(例如,过孔导体)以及第2层间连接导体lc21、lc22(金属构件),形成了沿多个绝缘基材层11~15的层叠方向(z轴方向)延伸且与第1外部电极(外部电极p11、p12)连接的布线。因此,与仅由多个过孔导体形成上述布线的情况相比,能够降低导体损耗。

此外,在本实施方式中,由于在沿z轴方向延伸且与第1外部电极连接的布线的一部分,使用由刚性比固相扩散层高的金属构成的第2层间连接导体lc21、lc22,因此上述布线的刚性提高。因此,即使在弯曲应力施加于多层基板的情况下,也能够使得在上述布线难以产生裂缝。

(b)此外,在本实施方式中,由于利用贯通孔来形成作为接合材料发挥功能的过孔导体(第1层间连接导体lc11、lc12以及第4层间连接导体lc41、lc42),因此在形成坯体10时,难以引起作为接合材料的第1层间连接导体lc11、lc12的位置偏离。此外,在形成坯体10时,难以引起作为接合材料的第4层间连接导体lc41、lc42的位置偏离。因此,能够使得难以引起与第1层间连接导体lc11、lc12(或者第4层间连接导体lc41、lc42)的位置偏离相伴的特性变化、与其他导体(第1外部电极、第2层间连接导体或导体32)的短路。

(c)在本实施方式中,第1外部电极(外部电极p11、p12)与第1层间连接导体lc11、lc12的界面通过固相扩散接合而连接。根据该结构,与使用镀覆法等来形成与第1外部电极连接的第1层间连接导体的情况相比,能够通过容易的制法来提高第1外部电极与第1层间连接导体之间的接合强度。

(d)此外,在本实施方式中,第1层间连接导体lc11、lc12与第2层间连接导体lc21、lc22的界面通过固相扩散接合而连接。根据该结构,与使用镀覆法等来形成与第2层间连接导体连接的第1层间连接导体的情况相比,能够通过容易的制法来提高第1层间连接导体与第2层间连接导体之间的接合强度。

(e)此外,由于与第1外部电极(外部电极p11、p12)连接的过孔导体(第1层间连接导体lc11、lc12)是通过加热压制处理使导电性膏固化而形成的,因此在加热压制时容易使外部电极p11、p12平坦化。因此,在使用焊料将多层基板安装于电路基板101时,能够抑制因外部电极p11、p12表面的凹凸而引起的向电路基板101的接合不良,能够提高接合强度。

(f)如上所述,在本实施方式中,同时使用过孔导体(第1层间连接导体lc11、lc12)以及金属构件(第2层间连接导体lc21、lc22),形成了沿z轴方向延伸的布线。使导电性膏固化而成的第1层间连接导体lc11、lc12(过孔导体)由于包含树脂成分,因此与作为单体金属的第2层间连接导体lc21、lc22相比,与以树脂为主材料的绝缘基材层的接合强度高。因此,与仅使用第2层间连接导体来形成沿z轴方向延伸的布线的情况相比,沿z轴方向延伸的布线与绝缘基材层的接合强度提高。通过该结构,能够实现机械强度和电连接可靠性高的多层基板。

(g)根据本实施方式,如上所述(参照上述(a)(c)(d)(f)),能够提高第1层间连接导体与外部电极之间、第1层间连接导体与第2层间连接导体之间的接合强度,能够提高在层叠方向(z轴方向)上延伸且与第1外部电极连接的布线的刚性。特别是,在如本实施方式涉及的电子设备501那样利用焊料将多层基板301直接连接于电路基板101的情况下,与使用连接器将多层基板连接于电路基板的情况相比,多层基板301与电路基板101的线膨胀系数差所引起的应力容易施加于多层基板301。另一方面,根据本实施方式,即使施加多层基板301与电路基板101的线膨胀系数差所引起的应力,也能够使得在上述布线难以产生裂缝。

(h)在本实施方式中,多个绝缘基材层11、12、13、14、15由热塑性树脂构成。根据该结构,如后面详述的那样,通过将层叠的多个绝缘基材层11、12、13、14、15一并压制,从而能够容易地形成坯体10,因此可削减多层基板301的制造工序,能够将成本抑制得低。

(i)此外,在本实施方式中,在高频传输线路部的信号线中使用了具有比第1层间连接导体lc11、lc12(过孔导体)高的导电率的第2层间连接导体lc21、lc22。根据该结构,与不包含第2层间连接导体lc21、lc22的信号线相比,可降低信号线整体的导体电阻,能够降低传输损耗。

此外,在高频传输线路的信号线中使用第1层间连接导体以及第2层间连接导体的情况下,在第2层间连接导体中,期望使用频带中的导体损耗小。第1层间连接导体的导体损耗以及第2层间连接导体的导体损耗能够通过模拟来计算。例如,准备具有第1层间连接导体以及第2层间连接导体并在其两端形成有电极的构造体、和仅具有第1层间连接导体或仅具有第2层间连接导体并在其两端形成有电极的构造体。之后,能够通过将探针与这些构造体的电极接触,利用网络分析器进行测定,并模拟其测定结果,由此来计算。

(j)在本实施方式中,外部电极p11、p12(第1外部电极)分别直接焊接于多个连接盘61、62。根据该结构,与经由连接器将多层基板301连接于电路基板101的情况相比较,难以产生阻抗不匹配,还可抑制反射损耗。此外,根据该结构,与经由连接器将多层基板301连接于电路基板101的情况相比较,能够几乎没有不必要的间隙地将多层基板301和电路基板101接合,因此也能够配置在电子设备内的狭窄空间。

本实施方式涉及的多层基板301例如通过如下那样的工序来制造。图3(1)~(3)是依次示出多层基板301的制造工序的剖视图。另外,在图3(1)~(3)中,为了便于说明,以单芯片(单片)下的制造工序来进行说明,但实际的多层基板的制造工序在集合基板状态下进行。

首先,如图3(1)所示,准备多个绝缘基材层11、12、13、14、15。绝缘基材层11、12、13、14、15例如是以液晶聚合物(lcp)或聚醚醚酮(peek)等热塑性树脂为主材料的片材。

之后,在多个绝缘基材层11、12、13、14形成外部电极p11、p12、gp11、gp12、gp13、gp14以及导体21、31、32、41、42、43、44等。具体而言,在集合基板状态的绝缘基材层11、13、14的单面层压金属箔(例如cu箔),之后,通过光刻对该金属箔进行图案化。此外,在集合基板状态的绝缘基材层12的两面层压金属箔(例如cu箔),之后,通过光刻对该金属箔进行图案化。

由此,在集合基板状态的绝缘基材层11形成外部电极p11、p12、gp11、gp12、gp13、gp14,在集合基板状态的绝缘基材层12形成导体31、41、44,在集合基板状态的绝缘基材层13形成导体21、42、43,在集合基板状态的绝缘基材层14形成导体32。

此外,在多个绝缘基材层11、12、13、14形成第1层间连接导体lc11、lc12以及层间连接导体。第1层间连接导体lc11、lc12以及层间连接导体通过利用激光等在绝缘基材层11、12、13、14设置了贯通孔之后,配设(填充)包含cu、sn或者它们的合金等的金属粉的导电性膏,利用后续的加热压制处理使其固化而设置。因此,第1层间连接导体lc11、lc12以及层间连接导体设为熔点(熔融温度)比后续的加热压制时的温度低的材料。另外,第1层间连接导体lc11、lc12例如也可以是焊料。

进而,在绝缘基材层12形成开口ap1、ap2。开口ap1、ap2是平面形状与第2层间连接导体lc21、lc22的平面形状匹配的贯通孔。开口ap1、ap2例如通过激光加工或基于冲孔等的冲切而形成。

接着,如图3(2)所示,准备第2层间连接导体lc21、lc22。之后,在按照绝缘基材层11、12、13、14、15的顺序进行层叠的同时,在所层叠的多个绝缘基材层11~15的内部形成的两个空洞部内分别收纳(埋设)第2层间连接导体lc21、lc22。若具体地说明,则通过开口ap1、ap2,在所层叠的多个绝缘基材层11~15的内部形成两个空洞部。第2层间连接导体lc21、lc22例如是将直径约0.1mm~0.2mm左右的cu制销、或cu制线以给定长度单位进行切断而得到的。

之后,通过对所层叠的多个绝缘基材层11~15进行加热压制,从而形成集合基板状态的坯体10。在本实施方式中,多个绝缘基材层11、12、13、14、15分别是以热塑性树脂为主材料的片材,由于在加热压制时树脂会绕入到上述空洞部内,因此在加热压制后的坯体内几乎不会残留间隙。另外,在进行加热压制时,通过将压制机的平滑的面按压于外部电极p11、p12(第1外部电极)进行压制,由此能够使第1外部电极p11、p12的表面平坦化。

最后,从集合基板分离为各个单片,得到图3(3)所示的多层基板301。

根据上述制造方法,通过将所层叠的多个绝缘基材层11~15一并压制,由此能够容易地形成多层基板301(坯体10),因此可削减制造工序的工时,能够将成本抑制得低。

《第2实施方式》

在第2实施方式中,示出在坯体的第2主面也形成有外部电极的例子。

图4是第2实施方式涉及的内插器402的剖视图。另外,在本实施方式中,以配置(夹)在第1构件与第2构件之间并将第1构件与第2构件电连接的内插器为例来进行说明,但也可以是在第1实施方式中示出的多层基板。

内插器402具备:坯体10a、外部电极p11、p12、p21、p22、面状导体1、2、第1层间连接导体lc11、lc12、第2层间连接导体lc21a、lc22a、第3层间连接导体lc31、lc32等。

以下,对与第1实施方式涉及的多层基板301不同的部分进行说明。

坯体10a是长方体状的绝缘体,将多个绝缘基材层11a、12a、13a、14a、15a进行层叠并进行加热压制而成。坯体10a具有相互对置的第1主面ms1以及第2主面ms2。此外,坯体10a具有与第1主面ms1以及第2主面ms2正交的端面ss1、ss2。

外部电极p11、p12是形成于第1主面ms1的由cu箔等构成的导体图案,外部电极p21、p22是形成于第2主面ms2的由cu箔等构成的导体图案。

在本实施方式中,外部电极p11、p12相当于本实用新型中的“第1外部电极”,外部电极p21、p22相当于本实用新型中的“第2外部电极”。

面状导体1是形成于坯体10a的端面ss1的导体膜,面状导体2是形成于坯体10a的端面ss2的导体膜。面状导体1、2例如是通过无电场镀覆等而形成的cu等的镀覆膜。

第1层间连接导体lc11、lc12是仅形成于形成第1外部电极(外部电极p11、p12)的绝缘基材层11a的过孔导体。第1层间连接导体lc11与外部电极p11连接,第1层间连接导体lc12与外部电极p12连接。

第3层间连接导体lc31、lc32是仅形成于形成第2外部电极(外部电极p21、p22)的绝缘基材层15a的过孔导体。第3层间连接导体lc31与外部电极p21以及第2层间连接导体lc21a分别连接。此外,第3层间连接导体lc32与外部电极p22以及第2层间连接导体lc22a分别连接。第3层间连接导体lc31、lc32例如是通过在设置于绝缘基材层15a的贯通孔中配设了包含cu、sn或者它们的合金等的金属粉的导电性膏之后利用加热压制处理使其固化而形成的过孔导体。另外,第3层间连接导体lc31、lc32例如也可以是焊料。

本实用新型中的“第3层间连接导体”是指将第2外部电极与第2层间连接导体之间进行连接的过孔导体。本实施方式涉及的第3层间连接导体lc31、lc32是仅形成于形成第2外部电极的绝缘基材层15a的一个过孔导体,但并不限定于该结构。第3层间连接导体例如也可以是将分别形成于包括绝缘基材层15a的多个绝缘基材层15a、14a的多个过孔导体相互连接的导体。

第2层间连接导体lc21a、lc22a是配置在坯体10a内且具有比第1层间连接导体lc11、lc12以及第3层间连接导体lc31、lc32高的导电率的金属构件。第2层间连接导体lc21a经由第1层间连接导体lc11而与外部电极p11连接,经由第3层间连接导体lc31而与外部电极p21连接。第2层间连接导体lc22a经由第1层间连接导体lc11而与外部电极p12连接,经由第3层间连接导体lc32而与外部电极p22连接。

另外,本实施方式涉及的第2层间连接导体lc21a、lc22a与在第1实施方式中说明的第2层间连接导体lc21、lc22相比z轴方向的长度较长。

如图4所示,外部电极p11与外部电极p21连接,外部电极p12与外部电极p22连接。具体而言,外部电极p11经由第1层间连接导体lc11、第2层间连接导体lc21a以及第3层间连接导体lc31而与外部电极p21连接。外部电极p12经由第1层间连接导体lc12、第2层间连接导体lc22a以及第3层间连接导体lc32而与外部电极p22连接。

在本实施方式中,被电连接的外部电极p11、p21、第1层间连接导体lc11、第2层间连接导体lc21a以及第3层间连接导体lc31相当于本实用新型中的“信号线”。此外,被电连接的外部电极p12、p22、第1层间连接导体lc12、第2层间连接导体lc22a以及第3层间连接导体lc32相当于本实用新型中的“信号线”。

另外,在本实施方式中,如图4所示,第1外部电极(外部电极p11、p12)与第2外部电极(外部电极p21、p22)之间的布线仅由第1层间连接导体(lc11、lc12)、第2层间连接导体(lc21a、lc22a)以及第3层间连接导体(lc31、lc32)形成。换言之,本实施方式涉及的“信号线”不包含第1层间连接导体以及第3层间连接导体以外的过孔导体(例如,第4层间连接导体)。

如图4所示,在本实施方式中,第2层间连接导体lc21a、lc22a配置为遍及多个绝缘基材层12a、13a、14a。此外,坯体10a的层叠方向(z轴方向)的厚度la比与层叠方向正交的方向(x轴方向或y轴方向)的长度lb厚(la>lb)。此外,在本实施方式中,第2层间连接导体lc21a、lc22a的层叠方向(z轴方向)的长度比过孔导体(第1层间连接导体以及第3层间连接导体)的z轴方向的长度长。

接着,参照图对具备本实用新型的内插器402的电子设备进行说明。图5是示出第2实施方式涉及的电子设备502的主要部分的剖视图。

电子设备502具备内插器402、电路基板102、201以及部件92等。内插器402以及部件92整体被配置(夹)在电路基板102与电路基板201之间。电路基板102、201例如是玻璃/环氧基板。部件92例如是芯片型电感器、芯片型电容器等芯片部件、rfic元件、阻抗匹配电路等。

在本实施方式中,电路基板102相当于本实用新型中的“第1构件”,电路基板201相当于本实用新型中的“第2构件”。

如图5所示,在电路基板102的上表面s1安装有内插器402以及部件92。坯体10a的第1主面ms1与电路基板102的上表面s1对置,坯体10a的第2主面ms2与电路基板201的下表面s2对置。

在电路基板102的上表面s1形成有多个连接盘61、62、71、72。外部电极p11、p12(第1外部电极)分别直接焊接于上述连接盘61、62。由此,内插器402与电路基板102电连接。此外,部件92的端子分别直接焊接于上述连接盘71、72。

此外,在电路基板201的下表面形成有多个连接盘81、82。外部电极p21、p22(第2外部电极)分别直接焊接于上述连接盘81、82。由此,内插器402与电路基板201电连接。

如图5所示,在电子设备502中,面状导体1位于信号线(例如,第2层间连接导体lc21a、lc22a)与部件92之间。

根据本实施方式涉及的内插器402以及电子设备502,除了在第1实施方式中叙述的效果以外,还起到如下那样的效果。

(k)在本实施方式中,内插器402夹在第1构件(电路基板102)与第2构件(电路基板201)之间,第1构件以及第2构件经由内插器402而电连接。根据该结构,能够在第1构件的表面(电路基板102的上表面s1)或第2构件的表面(电路基板201的下表面s2)确保安装部件92的空间的同时,第1构件与第2构件以分离的状态电连接。

(1)如上所述,使导电性膏固化而成的过孔导体等的导电性大多数情况下不是很高。另一方面,在本实施方式中,同时使用第3层间连接导体lc31、lc32(过孔导体)以及第2层间连接导体lc21a、lc22a(金属构件),形成了沿多个绝缘基材层11a~15a的层叠方向(z轴方向)延伸且与第2外部电极(外部电极p21、p22)连接的布线。因此,与仅由多个过孔导体形成上述布线的情况相比,能够降低导体损耗。

(m)在本实施方式中,第2外部电极(外部电极p21、p22)与第3层间连接导体lc31、lc32的界面通过固相扩散接合而连接。根据该结构,与使用镀覆法等来形成与第2外部电极连接的第3层间连接导体的情况相比,能够通过容易的制法来提高第3层间连接导体与第2外部电极之间的接合强度。

(n)此外,在本实施方式中,第3层间连接导体lc31、lc32与第2层间连接导体lc21、lc22的界面通过固相扩散接合而连接。根据该结构,与使用镀覆法等来形成与第2层间连接导体连接的第3层间连接导体的情况相比,能够通过容易的制法来提高第2层间连接导体与第3层间连接导体之间的接合强度。

(o)如上所述,与第2外部电极(外部电极p21、p22)连接的第3层间连接导体lc31、lc32(过孔导体)由于是通过加热压制处理使导电性膏固化而形成的,因此在加热压制时容易使外部电极p21、p22平坦化。特别是,内插器需要相对于第1构件与第2构件之间的距离高精度地配置,但在外部电极的表面有凹凸的情况下,难以高精度地配置内插器。但是,根据上述结构,与第1外部电极的表面同样地,能够容易地使第2外部电极的表面平坦化,因此能够高精度地配置内插器,还能够抑制外部电极表面的凹凸所引起的接合不良。

(p)此外,在绝缘基材层的层叠数较多的坯体的情况下,若将沿层叠方向(z轴方向)延伸且与外部电极(第1外部电极或第2外部电极)连接的上述布线全部由上述过孔导体来形成,则需要的过孔导体的数量变多,过孔导体的连接部位变多,从而电连接的可靠性变低。另一方面,在本实施方式中,第2层间连接导体lc21a、lc22a配置为遍及多个绝缘基材层12a、13a、14a。根据该结构,由于能够减少为了形成上述布线所需要的过孔导体的数量,因此能够简化内插器402的制造工序。此外,根据该结构,上述布线的电连接可靠性提高。

另外,在本实施方式中,由于例如切断cu制线对第2层间连接导体进行成型,因此能够容易地得到在z轴方向上较长的形状(长条状)的第2层间连接导体。

(q)在本实施方式中,如图4所示,仅在形成第1外部电极(外部电极p11、p12)的绝缘基材层11a形成有第1层间连接导体lc11、lc12。根据该结构,与第1层间连接导体为将多个过孔导体相互连接的结构的情况相比,能够降低沿层叠方向(z轴方向)延伸且与第1外部电极连接的布线的导体损耗,能够提高上述布线的电连接可靠性。

另外,第1层间连接导体并不限定于形成于一个绝缘基材层(形成第1外部电极的绝缘基材层)的一个过孔导体,也可以是将多个过孔导体相互连接的导体。若具体地说明,则第1层间连接导体也可以是将分别形成于多个绝缘基材层(例如,图4所示的多个绝缘基材层11a、12a)的多个过孔导体相互连接的导体。但是,在降低导体损耗这样的作用效果的方面,优选第1层间连接导体仅形成于形成第1外部电极的绝缘基材层的结构。

(r)在本实施方式中,如图4所示,仅在形成第2外部电极(外部电极p21、p22)的绝缘基材层15a形成有第3层间连接导体lc31、lc32。根据该结构,与第3层间连接导体为将多个过孔导体相互连接的结构的情况相比,能够降低沿层叠方向(z轴方向)延伸且与第2外部电极连接的布线的导体损耗,能够提高上述布线的电连接可靠性。

另外,第3层间连接导体并不限定于形成于一个绝缘基材层(形成第2外部电极的绝缘基材层)的一个过孔导体,也可以是将多个过孔导体相互连接的导体。若具体地说明,则第3层间连接导体也可以是将分别形成于多个绝缘基材层(例如,图4所示的多个绝缘基材层15a、14a)的多个过孔导体相互连接的导体。但是,在降低导体损耗这样的作用效果的方面,优选第3层间连接导体仅形成于形成第2外部电极的绝缘基材层的结构。

(s)本实施方式涉及的坯体10a的层叠方向(z轴方向)的厚度la比与层叠方向正交的方向(x轴方向或y轴方向)的长度lb厚(la>lb)。在坯体的层叠方向(z轴方向)的厚度较厚、沿层叠方向(z轴方向)延伸且与外部电极连接的布线较长的情况下,若仅由多个过孔导体形成上述布线,则上述布线中的导体损耗变大。因此,特别是,在坯体的z轴方向的厚度较厚且上述布线较长的情况下,同时使用第1层间连接导体和第2层间连接导体所带来的导体损耗的降低效果大。

(t)进而,在本实施方式中,第2层间连接导体lc21a、lc22a的层叠方向(z轴方向)的长度比与第2层间连接导体lc21a、lc22a导通的层间连接导体(例如,第1层间连接导体以及第3层间连接导体等过孔导体)的z轴方向的长度长。根据该结构,与第2层间连接导体lc21a、lc22a的层叠方向的长度比上述层间连接导体(例如,第1层间连接导体以及第3层间连接导体等过孔导体)的z轴方向的长度短的情况相比,能够降低导体损耗。

(u)此外,在本实施方式中,如图4所示,第1外部电极与第2外部电极之间的布线(外部电极p11与外部电极p21之间的布线、或外部电极p12与外部电极p22之间的布线)仅由第1层间连接导体、第2层间连接导体以及第3层间连接导体形成。根据该结构,由于在第1外部电极与第2外部电极之间的布线中不包含第1层间连接导体以及第3层间连接导体以外的其他过孔导体(例如,第4层间连接导体),因此与在上述布线中包含其他过孔导体的情况相比,能够进一步降低导体损耗。

(v)本实施方式涉及的内插器402具备形成于坯体10a的端面ss1、ss2的面状导体1、2。此外,在本实施方式中,面状导体1位于信号线(第2层间连接导体lc21a、lc22a等)与部件92之间。根据该结构,通过面状导体所带来的屏蔽效应,能够抑制从信号线向外部的(对部件92的)不必要辐射,或者能够抑制来自外部(部件92)的噪声对信号线的影响。另外,本实施方式中示出的面状导体1、2也可以与电路基板102或电路基板201的接地连接。

此外,根据该结构,与在信号线(第2层间连接导体lc21a、lc22a等)和端面ss1、ss2之间配置层间连接导体的结构相比,能够提高信号线与外部(部件92)的隔离度。

本实施方式涉及的内插器402例如通过如下那样的工序来制造。图6(1)~(3)是依次示出内插器402的制造工序的剖视图。另外,在图6(1)~(3)中,为了便于说明,以单芯片(单片)下的制造工序来进行说明,但实际的内插器的制造工序在集合基板状态下进行。

首先,如图6(1)所示,准备多个绝缘基材层11a、12a、13a、14a、15a。绝缘基材层11a、12a、13a、14a、15a的结构与在第1实施方式中说明的结构相同。

之后,在多个绝缘基材层11a、15a形成外部电极p11、p12、p21、p22。具体而言,在集合基板状态的绝缘基材层11a、15a的单面层压金属箔(例如cu箔),之后,通过光刻对该金属箔进行图案化。由此,在集合基板状态的绝缘基材层11a形成外部电极p11、p12,在集合基板状态的绝缘基材层15a形成外部电极p21、p22。

此外,在多个绝缘基材层11a、15a形成第1层间连接导体lc11、lc12以及第3层间连接导体lc31、lc32。第1层间连接导体lc11、lc12以及第3层间连接导体lc31、lc32通过利用激光等在绝缘基材层11a、15a设置了贯通孔之后,配设(填充)包含cu、sn或者它们的合金等的金属粉的导电性膏,利用后续的加热压制处理使其固化而设置。因此,第1层间连接导体lc11、lc12以及第3层间连接导体lc31、lc32设为熔点(熔融温度)比后续的加热压制时的温度低的材料。另外,第3层间连接导体lc31、lc32例如也可以是焊料。

进而,在绝缘基材层12a形成开口ap1、ap2,在绝缘基材层13a形成开口ap3、ap4,在绝缘基材层14a形成开口ap5、ap6。开口ap1、ap3、ap5是平面形状与第2层间连接导体lc21a的平面形状匹配的贯通孔。开口ap2、ap4、ap6是平面形状与第2层间连接导体lc22a的平面形状匹配的贯通孔。开口ap1、ap2、ap3、ap4、ap5、ap6例如通过激光加工或基于冲孔等的冲切而形成。

接着,如图6(2)所示,准备第2层间连接导体lc21a、lc22a。之后,在按照绝缘基材层11a、12a、13a、14a、15a的顺序进行层叠的同时,在所层叠的多个绝缘基材层11a~15a的内部形成的两个空洞部内分别收纳(埋设)第2层间连接导体lc21a、lc22a。若具体地说明,则通过开口ap1、ap2、ap3、ap4、ap5、ap6,在所层叠的多个绝缘基材层11a~15a的内部形成两个空洞部。

之后,通过对所层叠的多个绝缘基材层11a~15a进行加热压制,从而形成了集合基板状态的坯体10a之后,从集合基板分离为各个单片。

最后,在坯体10a的端面ss1、ss2分别形成面状导体1、2,得到图6(3)所示的内插器402。面状导体1、2例如是通过无电场镀覆等而形成的cu等的镀覆膜。

另外,在本实施方式中,示出了仅在第1构件(电路基板102)安装有部件92的电子设备的例子,但并不限定于该结构。部件也可以仅安装于第2构件(电路基板201),部件还可以安装于第1构件以及第2构件双方。

在本实施方式中,示出了内插器402和第1构件(电路基板102)经由焊料直接连接的例子,但内插器和第1构件也可以经由连接器而连接。例如,也可以是如下结构,即,在内插器402设置与第1外部电极连接的插头,在第1构件(电路基板102)的上表面s1安装插座,通过插头与插座的嵌合而电连接/机械连接。这一点对于内插器与第2构件之间的连接也是同样的。

《其他实施方式》

另外,在以上所示的各实施方式中,示出了坯体的形状为长条状或长方体状的例子,但坯体的形状在发挥本实用新型的作用效果的范围内能够适当变更。坯体的平面形状例如也可以是多边形、圆形、椭圆形、l字形、曲柄形、t字形、y字形、环状等。

在以上所示的各实施方式中,示出了将五个绝缘基材层进行层叠而成的坯体的例子,但形成坯体的绝缘基材层的层叠数并不限定于此。形成坯体的绝缘基材层的层叠数只要是多个即可,也可以是四个以下,还可以是六个以上。

此外,在以上所示的各实施方式中,示出了形成坯体的多个绝缘基材层由热塑性树脂构成的例子,但并不限定于该结构。多个绝缘基材层也可以是热固化性树脂。但是,在多个绝缘基材层为热塑性树脂的情况下,如上所述,能够容易地形成绝缘基材,因此可削减多层基板的制造工序的工时,能够将成本抑制得低。

此外,关于第1外部电极以及第2外部电极的形状、个数等,并不限定于以上示出的各实施方式中的结构例,在起到本实用新型的作用效果的范围内能够适当变更。

另外,形成于内插器的高频传输线路并不限定于上述各实施方式中示出的结构。在内插器中,例如也可以形成有其他传输线路(微带线、共面线等)。

此外,在以上所示的各实施方式中,示出了仅形成有高频传输线路的多层基板(或内插器)的例子,但并不限定于该结构。形成于多层基板(或内插器)的电路结构并不限定于在各实施方式中说明的结构,在起到本实用新型的作用及效果的范围内能够适当变更。例如,在多层基板(或内插器),也可以设置有各种滤波器(低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器)等频率滤波器。进而,多层基板(或内插器)也可以形成有由导体图案构成的线圈、由导体图案形成的电容器。此外,例如,也可以芯片型电感器、芯片型电容器等芯片部件安装于坯体。进而,也可以在坯体的内部埋设有上述芯片部件。

最后,上述的实施方式的说明在所有方面均为例示,并非限制性的内容。对于本领域技术人员来说能够适当进行变形以及变更。本实用新型的范围不是由上述实施方式示出,而是由权利要求书示出。进而,本实用新型的范围包含从与权利要求书等同的范围内的实施方式进行的变更。

附图标记说明

ap1、ap2、ap3、ap4、ap5、ap6开口;

la坯体的层叠方向的厚度;

lb坯体的与层叠方向正交的方向的长度;

lc11、lc12第1层间连接导体;

lc21、lc21a、lc22、lc22a第2层间连接导体;

lc31、lc32第3层间连接导体;

lc41、lc42第4层间连接导体;

ms1坯体的第1主面;

ms2坯体的第2主面;

gp11、gp12、gp13、gp14外部电极;

p11、p12外部电极(第1外部电极);

p21、p22外部电极(第2外部电极);

s1电路基板的上表面;

s2电路基板的下表面;

ss1、ss2坯体的端面;

1、2面状导体;

10、10a坯体;

11、11a、12、12a、13、13a、14、14a、15、15a绝缘基材层;

21、31、32、41、42、43、44导体;

61、62、71、72、73、74、75、76、81、82连接盘;

91部件;

92部件;

101电路基板;

102电路基板(第1构件);

201电路基板(第2构件);

301多层基板;

402内插器;

501、502电子设备。

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