JP2014155132A - 回路基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】振動素子の振動子を保護しつつ、他部品の実装スペースを確保すること。
【解決手段】回路基板１は、可撓性材料からなる複数の基材シート１０を所定方向に積層して圧着した基板本体２と、前記基板本体２に内蔵され、第一主面を有する第一基板８と、前記基板本体２に内蔵された振動素子３であって、第二主面を有する第二基板３１と、該第二主面上に設けられた振動子３３と、該第二主面上であって該振動子３３の周囲に設けられた複数の突起状端子３２と、を含む振動素子３と、を備え、前記振動素子３は、前記第一基板８の前記第一主面上に、前記複数の突起状端子３２を用いて配置され、前記第一基板８および前記第二基板３１の軟化開始温度は、前記基材シート１０の軟化開始温度よりも高い。
【選択図】図１

Description

本発明は、振動素子を実装した回路基板、およびその製造方法に関する。

従来、各種振動素子を実装した回路基板としては、例えば、下記特許文献１に記載の高周波モジュールがある。この高周波モジュールは、基板上にベアチップ実装されかつ樹脂により封止された弾性表面波フィルタ素子（ＳＡＷフィルタ素子）を備えている。ここで、ＳＡＷフィルタ素子の表面のうち、基板と対向する表面には、振動子としての櫛歯電極（ＩＤＴ：Ｉｎｔｅｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）が形成されている。

また、高周波モジュールにおいては、ＳＡＷフィルタ素子を取り囲むように、櫛歯電極（つまり、振動子）部分への封止樹脂の流入を阻止する堰堤手段が基板表面に形成されている。これにより、櫛歯電極（つまり、振動子）に封止樹脂等の異物が付着することを防止して、振動子が振動することを阻害しないようにしている。

特開２００５−０８６６１５号公報

しかしながら、従来の回路基板では、堰堤手段を設けるために基板表面上にスペースが必要となる。また、ＳＡＷフィルタ素子上に他の部品を実装することも難しい。上記から分かるように、従来の回路基板には、他部品の実装スペースを確保しづらいという問題点があった。なお、ＳＡＷフィルタ素子だけに限らず、振動子（ＳＡＷ振動子、音叉型振動子、ＡＴ振動子、スピーカ、ブザー等）を有する振動素子を実装した回路基板であれば、この問題は発生しうる。

それゆえに、本発明の目的は、振動素子の振動子を保護しつつ、他部品の実装スペースを確保可能な回路基板、およびその製造方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の一局面は、回路基板であって、可撓性材料からなる複数の基材シートを所定方向に積層して圧着した基板本体と、前記基板本体に内蔵され、第一主面を有する第一基板と、前記基板本体に内蔵された振動素子であって、第二主面を有する第二基板と、該第二主面上に設けられた振動子と、該第二主面上であって該振動子の周囲に設けられた複数の突起状端子と、を含む振動素子と、を備え、前記振動素子は、前記第一基板の前記第一主面上に、前記複数の突起状端子を用いて配置され、前記第一基板および前記第二基板の軟化開始温度は、前記基材シートの軟化開始温度よりも高い。

本発明の他の局面は、回路基板の製造方法であって、可撓性材料からなる複数の基材シートを準備する工程と、前記複数の基材シートの少なくとも一つの主面上に、第一主面を有する第一基板を配置する工程と、第二主面を有する第二基板と、該第二主面上に設けられた振動子と、該第二主面上であって該振動子の周囲に設けられた複数の突起状端子と、を含む振動素子を、前記第一基板の前記第一主面上に該複数の突起状端子を用いて配置する工程と、前記複数の基材シートを所定方向に積層し圧着する工程と、を備え、前記圧着する工程は、前記複数の基材シートが軟化および流動するが、前記第一基板および前記第二基板が軟化および流動しない温度で、積層された複数の基材シートを圧着する。

上記各局面によれば、振動素子の振動体を保護しつつ、他部品の実装スペースを確保可能な回路基板、およびその製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る回路基板の縦断面図である。 図１に示す回路基板を基材シート毎に分解した図である。 図１に示す回路基板の製造方法の要部を示す第一の図である。 図１に示す回路基板の製造方法の要部を示す第二の図である。 図１に示す回路基板の製造方法の要部を示す第三の図である。 第一変形例に係る回路基板の縦断面図である。 図４に示す第一流入防止部材の突起状端子に対するｘｙ平面上での位置関係を示す模式図である。 第二変形例に係る回路基板を示す縦断面図である。 図６に示す第二流入防止部材の突起状端子に対するｘｙ平面上での位置関係を示す模式図である。 図６に示す第二流入防止部材の突起状端子に対するｚｘ平面（またはｙｚ平面）上での位置関係の第一例を示す模式図である。 図６に示す第二流入防止部材の突起状端子に対するｚｘ平面（またはｙｚ平面）上での位置関係の第二例を示す模式図である。 第三変形例に係る回路基板を示す縦断面図である。 図９Ａに示す第三流入防止部材の突起状端子に対するｚｘ平面（またはｙｚ平面）上での位置関係の示す模式図である。 第四変形例に係る回路基板を示す縦断面図である。 回路基板の第一応用例を示す図である。 回路基板の第二応用例を示す図である。 回路基板の第三応用例を示す図である。 本発明の第二実施形態に係る回路基板の縦断面図である。 図１２Ａに示す流入防止部材の上面図である。 図１２に示す回路基板の製造方法の要部を示す第一の図である。 図１２に示す回路基板の製造方法の要部を示す第二の図である。 図１２に示す流入防止部材の変形例を示す縦断面図である。

（はじめに）
まず、図中のｘ軸、ｙ軸およびｚ軸について説明する。ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸は互いに直交する。ｚ軸は、基材シートの積層方向を示す。便宜上、ｚ軸の負方向側および正方向側を下側および上側とする。また、ｘ軸は基材シートの左右方向を示す。特に、ｘ軸の正方向側および負方向側を右側および左側とする。また、ｙ軸は、基材シートの前後方向を示す。特に、ｙ軸の正方向側および負方向側を奥方向および手前方向とする。

（第一実施形態の回路基板の構成）
図１は、本発明の第一実施形態に係る回路基板の縦断面を示す図である。また、図２は、図１に示す回路基板１を基材シート１０毎に分解した図である。図１，図２において、回路基板１は、まず、基板本体２と、少なくとも一つの振動素子３と、少なくとも一つの表面実装型の電子部品（以下、表面実装部品という）４と、複数の導体パターン５と、複数のビア導体６と、複数の外部電極７と、第一基板８と、を備えている。

基板本体２は、熱可塑性を有する複数の基材シート１０（図示は、第一から第五基材シート１０ａ〜１０ｅ）を積層して圧着した積層体である。ここで、図１では、上下方向に隣接する二つの基材シート１０間の界面を仮想的に一点鎖線にて示している。各基材シート１０は、電気絶縁性を有する可撓性材料（例えば、ポリイミドや液晶ポリマー等の熱可塑性樹脂）からなる。液晶ポリマーは、特に、比誘電率や損失が小さくかつ吸水性が低いことから、基材シート１０の材料として好ましい。また、各基材シート１０は、ｚ軸の正方向側からの平面視で互いに同じ矩形形状を有しており、少なくとも１０［μｍ］以上の厚さを有する。

基材シート１０ａの下面には、他の基板（例えばマザー基板）に設けられたランド電極の位置に合うよう、銅等の導電性材料からなる複数の外部電極７が形成される。また、基材シート１０ａには、複数のビア導体６が形成される。各ビア導体６は、例えば、錫および銀の合金等の導電性材料からなる。これらビア導体６は、振動素子３および表面実装部品４を含む電子回路をマザー基板に電気的に接続するために用いられ、各基材シート１０をｚ軸方向に貫通するように形成される。なお、図１には、図面が見づらくならないように、一部のビア導体６にのみ参照符号が付けられている。

基材シート１０ｂ〜１０ｄは、基材シート１０ａ〜１０ｃの上側主面に積層される。これらの下側主面には、銅等の導電性材料からなる導体パターン５が形成される。導体パターン５は、銅や銀を主成分とする比抵抗の小さな導電性材料からなり、平面形状を有する。具体的には、大判の基材シートに固着された導体膜（つまり、片面金属張りシートの金属箔）をパターニングすることで形成される。上記導体パターン５は、振動素子３および表面実装部品４を含む電子回路における配線や、該電子回路に含まれるコンデンサやインダクタンスの電極を構成する。各導体パターン５は、他の基材シート１０に形成された導体パターン５等と、少なくとも一つのビア導体６を介して電気的に接続される。なお、図１が見づらくならないように、一部の導体パターン５にのみ参照符号が付けられている。

また、図２に明示されるように、基材シート１０ｂ〜１０ｄにおいて、ｚ軸方向からの平面視（以下、上面視という）で中央部分には、振動素子３および第一基板８を収容するためのキャビティ（例えば貫通孔）が形成される。

また、基材シート１０ｅは、基材シート１０ｄの上側主面に積層され、上記キャビティを閉止する。この上側主面には、表面実装部品４の実装に用いられる複数のランド電極が導体パターン５として形成される。また、基材シート１０ｅにもビア導体６が形成される。各ビア導体６は、基材シート１０ｅのランド電極の真下に、基材シート１０ｅをｚ軸方向に貫通するように形成される。

振動素子３は、典型的にはＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）フィルタであり、第二基板３１と、複数の突起状端子３２と、振動子の一例としての入力側および出力側の櫛歯電極（ＩＤＴ：Ｉｎｔｅｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）３３と、を備えている。

第二基板３１は、基材シート１０の圧着工程時に軟化および流動しない性質（換言すると、少なくとも基材シート１０の軟化温度よりも高い軟化温度）を有する材料で構成される。また、この第二基板３１には、櫛歯電極３３が配置される。この観点から、第二基板３１としては、例えばＳｉ（シリコン）のような圧電体で作製される。

また、この第二基板３１は、上方からの平面視で矩形形状等を有し、さらに、上下方向に所定の厚さを有する。また、第二基板３１は、上下方向に相対向する二つの主面を有する。ここで、本実施形態では、下側の主面を第二主面という。

複数の突起状端子３２は、上記第二主面上にアレイ状（つまり、格子状）に配列されるパッドである。これら突起状端子３２もまた、基材シート１０の圧着工程時に軟化および流動しない性質を有する導電性材料で構成される。

入力側および出力側の櫛歯電極３３もまた、上方からの平面視で、格子状に配列された突起状端子３２で囲まれるように、上記第二主面に設けられている。換言すると、櫛歯電極３３の周囲には、複数の突起状端子３２が設けられている。ここで、フィルタとして機能しつつ櫛歯電極３３に異物が付着しないようにするために、櫛歯電極３３のｚ軸方向の厚さは、各突起状端子３２のｚ軸方向の厚さよりも小さい値に設定されている。

以上のような振動素子３は、基板本体２に内蔵される。より具体的には、第一基板８の上側主面上に、例えばフリップチップ実装される。

表面実装部品４は、例えば、ＩＣチップ、受動部品、回路モジュールである。この種のＩＣチップとしては、例えば、ベースバンド帯の信号処理回路がある。また、受動部品としては、例えば、チップコンデンサ、チップインダクタまたはチップ抵抗器がある。また、回路モジュールとしては、例えば、ダイプレクサがある。これら表面実装部品４は、基材シート１０ｅの上側主面のランド電極に、ハンダ等の導電性接合材を用いて実装される。

これら表面実装部品４は、上記振動素子３等と、導体パターン５やビア導体６を介して電気的に接続されることで、例えば、携帯電話等に含まれる受信回路を構成する。

また、第一基板８もまた、基材シート１０の圧着工程時に軟化および流動しない性質（換言すると、少なくとも基材シート１０の軟化温度よりも高い軟化温度）を有する材料で構成される。また、この第一基板８には、上記振動素子３が実装される。これらの観点から、第一基板８は、例えばＨＴＣＣ（高温焼成セラミック）のようなセラミックやアルミナ等から作製される。

この第一基板８は、上方からの平面視で、上記振動素子３と同等以上の大きさの矩形形状等を有し、さらに、上下方向に所定の厚さを有する。また、第一基板８は、上下方向に相対向する二つの主面を有する。ここで、本実施形態では、上側主面を第一主面という。

また、第一基板８の上側主面には、例えば銅のような導電性材料をパターニングすることで、複数の導体パターン８１ａが形成される。この導体パターン８１ａは、上記複数の突起状端子３２と同様にアレイ状に配置設けられ、複数の突起状端子３２が接合するランド電極である。

また、第一基板８の下側主面には、上記複数の導体パターン８１ａと同様にして複数の導体パターン８１ｂが形成される。ここで、複数の導体パターン８１ｂは、対応する導体パターン８１ａとｚ軸方向に対向しており、上記複数の突起状端子３２と同様にアレイ状に配置設けられる。また、対向する導体パターン８１ａ，８１ｂはビア導体８３により電気的に接続される。

第一基板８もまた、基板本体２に内蔵される。より具体的には、基材シート１０ａの上側主面に配置される。このとき、各導体パターン８１ｂは、基材シート１０ａに設けられたビア導体６に接合され、これらを介して外部電極７等と電気的に接続される。

また、第一基板８の上側主面（つまり、第一主面）には、上記振動素子３が実装されている。より具体的には、各突起状端子３２は、対応する導体パターン８１ａに接合され、ビア導体８２および導体パターン８１ｂを介して外部電極７等と電気的に接続される。

（第一実施形態の回路基板の製法）
次に、回路基板１の製造方法の一例について、図３Ａ〜図３Ｃを参照して説明する。以下では、一つの回路基板１の製造過程を説明するが、実際には、大量の回路基板１が同時に製造される。

まず、表面のほぼ全域にわたり銅箔が形成された大判の基材シートが必要な枚数だけ準備される。この大判の基材シートは、回路基板１の完成後にいずれかの基材シート１０となる。図１の回路基板１を作製するには、まず、基材シート１０ａ〜１０ｅに対応する大判基材シートが準備される。以下、この大判基材シートにも、説明の便宜のため、１０ａ〜１０ｅの参照符号を付ける。また、大判基材シート１０ａ〜１０ｅは、例えば、１０［μｍ］以上の厚さを有する液晶ポリマーである。また、銅箔の厚みは、例えば、５［μｍ］以上である。なお、銅箔の表面は、防錆のために亜鉛等で鍍金され、平坦化されることが好ましい。

次に、大判基材シート１０ａの例えば下側の主面（図２参照）に形成された銅箔をパターニングすることで、この下側主面に、複数の外部電極７が形成される。同様に、大判基材シート１０ｂ〜１０ｄの例えば下側主面にも導体パターン５が形成される。

次に、大判基材シート１０ａにおいてビア導体６が形成されるべき位置に、外部電極７が形成されていない側（上側）からレーザービームが照射される。これによって、大判基材シート１０ａを貫通する貫通孔が形成され、その後、各貫通孔に導電性ペーストが充填される。同様に、大判基材シート１０ｂ〜１０ｄにおいて、ビア導体６が形成されるべき位置に、導体パターン５が形成されていない側（下側）からレーザービームが照射される。その結果できた各貫通孔に導電性ペーストが充填される。

また、大判基材シート１０ｅの例えば上側の主面（図２参照）に形成された銅箔をパターニングすることで、この上側主面に、導体パターン５としてのランド電極が形成される。次に、大判基材シート１０ｅにおいてビア導体６が形成されるべき位置に、導体パターン５が形成されていない側（下側）からレーザービームが照射される。これによってできた貫通孔に導電性ペーストが充填される。

次に、第一基板８を作製するために、例えば、両面のほぼ全域にわたり導体パターンが形成された大判のセラミックシートが必要な枚数だけ準備される。大判のセラミックシートは例えばアルミナを主成分とするグリーンシートを焼成することにより得られる。導体パターンはグリーンシートにタングステンなどの高融点金属を主成分とする導電性ペーストを印刷して形成する。貫通孔にも導電性ペーストを充填する。このようにパターニングされたグリーンシートを積層、圧着、１６００℃程度で焼成することによりグリーンシートと導電性ペースト中の高融点金属とを同時に焼結させ、セラミックシートが形成される。その後、大判のセラミックシートをカットして、第一基板８を得る。

また、第一基板８の上側主面（第一主面）には、上記振動素子３が配置される。より具体的には、各突起状端子３２が導体パターン（ランド電極）８１ａに接合し、これらを介して、ビア導体８２および外部電極７等と電気的に接続するように、振動素子３は第一主面上に配置される。

また、大判基材シート１０ｂ〜１０ｄの所定領域が金型により打ち抜き加工され、キャビティとなる貫通孔が形成される。

その後、図３Ａに示すように、大判基材シート１０ａの上に、大判基材シート１０ｂ〜１０ｄが下から上へとこの順番に積み重ねられる。ここで、大判基材シート１０ａは、外部電極７の形成面が下方を向いた状態で、また、大判基材シート１０ｂ〜１０ｄは、導体パターン５の形成面が上方を向いた状態で積層される。また、大判基材シート１０ｂ〜１０ｄのキャビティには、第一基板８および振動素子３が挿通する。最後に、大判基材シート１０ｅがキャビティを閉止するように、大判基材シート１０ｄの上側主面に積層される。

その後、大判基材シート１０ａ〜１０ｅの積層体には、上下方向から熱および圧力が加えられる。この加熱・加圧によって、大判基材シート１０ａ〜１０ｅを軟化させて圧着することで、これらが一体化する。また、この時、図３Ｂに示すように、大判基材シート１０ｂ〜１０ｅ等が流動化して、矢印で示すようにキャビティに流入する。また、この圧着工程では、同時に、各ビアホール内の導電性ペーストが固化し、それによってビア導体６ができる。

このようにして、図３Ｃに示すように、振動素子３を基板本体２の内部に封止した積層体を得る。

以上の工程の後、リフロー等により、表面実装部品４が基材シート１０ｅのランド電極上に実装される。その後、一体化された大判基材シート１０ａ〜１０ｅは所定サイズにカットされ、これによって、図１に示すような回路基板１が完成する。

（第一実施形態の回路基板の作用・効果）
上記から明らかなように、振動素子３の櫛歯電極３３は、積層工程時に、図３Ａに示すように、第一基板８の第一主面と、振動素子３の第二主面と、振動素子３の突起状端子３２とで形成される空間内に位置する。その後、圧着工程において、大判基材シート１０ａ〜１０ｅは流動化して、図３Ｂにて矢印で示すように、キャビティに樹脂が流入する。但し、流動化した大判基材シート１０ａ〜１０ｅは粘性を有し、さらには流動化した大判基材シート１０ａ〜１０ｅの表面張力により、突起状端子３２の間を通過させないようにすることが可能となり、これによって、櫛歯電極３３を保護して、異物（基材シート１０ａ〜１０ｅ）が付着しないようにすることができる。また、振動素子３を基板本体２に内蔵できるため、基板本体２の表面に、他の部品の実装スペースを確保することも可能となる。また、振動素子３および第一基板８は、圧着工程時の温度では軟化および流動しない性質を有する材料からなっているため、基板本体２の上下方向からの大判基材シート１０ａ〜１０ｅの樹脂の櫛歯電極３３の形成部分への流れこみを制御することができる。これにより、櫛歯電極３３を保護して、異物（基材シート１０ａ〜１０ｅ）が付着しないようにすることができる。

また、特許文献１に記載の回路基板（高周波モジュール）では、振動素子を樹脂封止する際に別途封止するための工程が必要となるが、本実施形態においては、積層体の熱圧着時において流動する基材シートの樹脂を利用して櫛歯電極に中空（樹脂等で封止されない領域）を設けつつ、振動素子の周囲を樹脂封止することができる。したがって、特別な工程が必要なく所望の封止構造を得ることができる。

（第一変形例）
次に、図４および図５を参照して、上記第一実施形態の第一変形例に係る回路基板１ａについて詳説する。図４および図５において、回路基板１ａは、上記回路基板１と比較すると、基材シート１０ａ〜１０ｅの積層方向からの平面視で、振動素子３の周囲に少なくとも一つの第一流入防止部材２１（図示は、四つの第一流入防止部材２１ａ〜２１ｄ）が設けられている点で相違する。それ以外に相違点は無いので、図４および図５において、図１の構成に相当するものには同一符号を付け、それぞれの説明を省略する。

流入防止部材２１ａ〜２１ｄは、基材シート１０の圧着工程時に軟化および流動しない性質を有する材料で構成される平面導体パターンである。この種の材料としては、例えば、上記導体パターン５と同じく、銅や銀を主成分とする比抵抗の小さな導電性材料がある。流入防止部材２１ａ〜２１ｄは平面形状を有する。この場合、流入防止部材２１ａ〜２１ｄは、大判の基材シートに固着された導体膜をパターニングすることで形成される。他にも、流入防止部材２１ａ〜２１ｄは、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂で構成されても構わない。さらに他にも、流入防止部材２１ａ〜２１ｄは、基材シート１０と同じ可撓性材料で構成されても構わないが、この場合、基材シート１０の圧着工程時に軟化しない軟化点を有するものを用いる。

本変形例では、流入防止部材２１ａ〜２１ｄは、例えば銅のような導電性材料をパターニングすることで、基材シート１０ｄの下側主面であって、ｚ軸方向からの平面視で、第一基板８および第二基板３１の周囲に形成される。

この流入防止部材２１ａ〜２１ｄは、振動素子３、導体パターン５およびビア導体６を含む電子回路とは電気的に独立（絶縁）されていることが好ましい。不必要な浮遊容量やインダクタ成分等の発生を防止するためである。

（第一変形例の作用・効果）
上記流入防止部材２１ａ〜２１ｄは、ｚ軸方向からの平面視で、第一基板８および第二基板３１の周囲に形成され、圧着工程時に軟化および流動しない。よって、圧着工程時には、図５に明示するように、ｚ軸方向からの平面視で、各流入防止部材２１ａ〜２１ｄの外側で流動化した基材シート１０ａ〜１０ｅが過度にキャビティへの流入しないようにすることが可能となる。ここで、図５には、流動化した基材シート１０ａ〜１０ｅの流路が矢印にて模式的に示されている。換言すると、流動化した基材シート１０ａ〜１０ｅのキャビティへの流入量を調整することが可能となる。その結果、第一基板８の第一主面と、振動素子３の第二主面と、振動素子３の突起状端子３２とで形成される空間内に、流動化した基材シート１０ａ〜１０ｅの樹脂が侵入することをより効果的に抑制できる。

（第二変形例）
次に、図６〜図８Ａを参照して、上記第一実施形態の第二変形例に係る回路基板１ｂについて詳説する。図６〜図８Ａにおいて、回路基板１ｂは、上記回路基板１ａと比較すると、少なくとも一つの第二流入防止部材２２（図示は、四つの第二流入防止部材２２ａ〜２２ｄ）がさらに設けられている点で相違する。それ以外に相違点は無いので、図６〜図８において、図４および図５の構成に相当するものには同一符号を付け、それぞれの説明を省略する。

流入防止部材２２ａ〜２２ｄは、第一変形例の流入防止部材２１ａ〜２１ｄと同様の性質を有する材料で構成される平面導体パターンである。

本変形例では、流入防止部材２２ａ〜２２ｄは、例えば銅のような導電性材料をパターニングすることで、基材シート１０ｃの下側主面であって、ｚ軸方向からの平面視で、基材シート１０ａ〜１０ｅの積層方向からの平面視で、第一基板８および第二基板３１の周囲に形成される。また、図８Ａに示すように、流入防止部材２２ｂ，２２ｄは、ｙ軸方向からの平面視で、ｘ軸方向に隣り合う二つの突起状端子３２の間の空間にかかるように形成される。また、流入防止部材２２ａ，２２ｃは、ｘ軸方向からの平面視で、ｙ軸方向に隣り合う二つの突起状端子３２の間の空間にかかるように形成される。

ここで、図６〜図８Ａには、各流入防止部材２２ａ〜２２ｄは、二つの突起状端子３２の中間位置に設けられる例が示されている。しかし、これに限らず、図８Ｂに示すように、少なくともいずれか一つの流入防止部材２２の端部が、ｘ軸方向またはｙ軸方向からの平面視で、隣り合う二つの突起状端子３２の間の空間にかかっていればよい。

この流入防止部材２２ａ〜２２ｄもまた、上記流入防止部材２１ａ〜２１ｄと同様に、基板本体２の内部に設けられた電子回路とは電気的に独立していることが好ましい。

（第二変形例の作用・効果）
上記流入防止部材２２ａ〜２２ｄは、ｚ軸方向からの平面視で、第一基板８および第二基板３１の周囲であって、隣り合う二つの突起状端子３２の間の空間と対向するように形成される。また、これらは圧着工程時に軟化および流動しない。よって、圧着工程時には、図７に明示するように、各流入防止部材２１ａ〜２１ｄの外側で流動化した基材シート１０ａ〜１０ｅが、隣り合う突起状端子３２の間の空間に過度に向かわないようにすることが可能となる。ここで、図７には、流動化した基材シート１０ａ〜１０ｅの流路が矢印にて模式的に示されている。また、本変形例によれば、四つの第一流入防止部材２１ａ〜２１ｄに加え、四つの第二流入防止部材２２ａ〜２２ｄが別の層に設けられているため立体的に樹脂の流れを制御できる。したがって、第一基板８の第一主面と、振動素子３の第二主面と、振動素子３の突起状端子３２とで形成される空間内に、流動化した基材シート１０ａ〜１０ｅの樹脂が侵入することをさらに効果的に抑制できる。

（第三変形例）
次に、図９Ａおよび図９Ｂを参照して、上記第一実施形態の第三変形例に係る回路基板１ｃについて詳説する。図９Ａにおいて、回路基板１ｂは、上記回路基板１と比較すると、少なくとも一つの第三流入防止部材２３（図示は、四つの第三流入防止部材２３ａ〜２３ｄ）が設けられている点で相違する。それ以外に相違点は無いので、図９Ａにおいて、図１の構成に相当するものには同一符号を付け、それぞれの説明を省略する。

流入防止部材２３ａ〜２３ｄは、第一変形例の流入防止部材２１ａ〜２１ｄと同様の性質を有する材料で作製された平面導体パターンであり、基材シート１０ｂの上側主面に形成されている。また、流入防止部材２３ａは、図９Ａおよび図９Ｂに示すように、ｙ軸方向に隣り合う二つの突起状端子３２のうちｘ軸負方向側に位置する二つの突起状端子３２の間の空間にかかるように形成される。また、流入防止部材２３ｂは、ｘ軸方向に隣り合う二つの突起状端子３２のうちｙ軸正方向側に位置する二つの突起状端子３２の間の空間にかかるように形成される。また、流入防止部材２３ｃは、ｙ軸方向に隣り合う二つの突起状端子３２のうちｘ軸正方向側に位置する二つの突起状端子３２の間の空間にかかるように形成される。また、流入防止部材２３ｄは、ｘ軸方向に隣り合う二つの突起状端子３２のうちｙ軸負方向側に位置する二つの突起状端子３２の間の空間にかかるように形成される。

ここで、第一基板８の第一主面と、振動素子３の第二主面との間を二等分するｘｙ平面に平行な仮想面を、基準面Ｐｒとする。流入防止部材２３ａ〜２３ｄにおいて、基準面Ｐｒ側に近接する主面の表面粗さＲａは、その対向面のそれと比較して、粗くされている。つまり、基準面Ｐｒ側に近接する主面はマット面とされ、その対向面はシャイニー面とされる。

（第三変形例の作用・効果）
上記流入防止部材２３ａ〜２３ｄによれば、基準面Ｐｒ側に近接する主面はマット面とされるため、該マット面と接するように流動する基材シート１０ａ〜１０ｅには粘性抵抗が働き、マット面を接することなく流動するものと比較して流速が低下する。ここで、図９Ｂでは、実線矢印にて相対的に速い流速が表され、点線矢印して相対的に遅い流速が表されている。このような流入防止部材２３ａ〜２３ｄによれば、第一基板８の第一主面と、振動素子３の第二主面と、振動素子３の突起状端子３２とで形成される空間内に、流動化した基材シート１０ａ〜１０ｅの樹脂が侵入することをさらに効果的に抑制できる。

（第四変形例）
次に、図１０を参照して、上記第一実施形態の第一変形例に係る回路基板１ｄについて詳説する。図１０において、回路基板１ｄは、上記回路基板１ａと比較すると、基材シート１０ａ〜１０ｅの積層方向からの平面視で、振動素子３の周囲に少なくとも一つの第四流入防止部材２４（図示は、四つの第四流入防止部材２４ａ〜２４ｄ）が設けられている点で相違する。それ以外に相違点は無いので、図１０において、図４および図５の構成に相当するものには同一符号を付け、それぞれの説明を省略する。

各流入防止部材２４ａ，２４ｂは、基材シート１０の圧着工程時に軟化および流動しない性質を有する材料で構成される複数の平面導体パターンおよびビア導体との組み合わせからなる。本変形例では、各流入防止部材２４ａ，２４ｂは、例えば基材シート１０ｃ，１０ｄのように少なくとも二つの基材シート１０に渡って形成される。この流入防止部材２４ａ，２４ｂもまた、流入防止部材２１等と同様に、振動素子３等を含む電子回路とは電気的に独立（絶縁）されていることが好ましい。

（第四変形例の作用・効果）
各流入防止部材２４ａ，２４ｂもまた、ｚ軸方向からの平面視で、第一基板８および第二基板３１の周囲に複数の基材シート１０に渡って形成され、圧着工程時に軟化および流動しない。よって、圧着工程時には、各流入防止部材２４ａ，２４ｂの外側で流動化した基材シート１０ａ〜１０ｅが過度にキャビティへの流入しないようにすることが可能となる。その結果、第一基板８の第一主面と、振動素子３の第二主面と、振動素子３の突起状端子３２とで形成される空間内に、流動化した基材シート１０ａ〜１０ｅの樹脂が侵入することをより効果的に抑制できる。

（付記）
上記回路基板１，１ａ〜１ｄは、図１１Ａに例示するように、モジュール部品として、他の電子部品等と共にマザー基板４０上に実装される。他にも、図１１Ｂに示すように、回路基板１，１ａ〜１ｄは、振動素子３以外の他の電子部品を内蔵した小型のドーター基板（サブ基板）４１として、マザー基板４２に実装される場合もある。また、回路基板１，１ａ〜１ｄは、図１１Ｃに示すように、振動素子３以外の他の電子部品を内蔵したマザー基板４３として、他のドーター基板４４や電子部品４５が実装される場合もある。この点については、下記の第二実施形態およびその変形例についても同様である。

また、上記では、振動素子３としてＳＡＷフィルタを例示した。しかし、これに限らず、振動素子３は、ＳＡＷフィルタではなく、ＳＡＷ振動子、音叉型振動子、ＡＴ振動子、スピーカ、ブザー等を有する振動素子としても構わない。この点については、下記の第二実施形態およびその変形例についても同様である。

（第二実施形態の回路基板の構成）
図１２Ａは、本発明の第二実施形態に係る回路基板の縦断面を示す図である。図１２Ａにおいて、回路基板５０は、回路基板１と比較すると、基板本体２に代えて、基板本体５１を備えている点で相違する。それ以外に両回路基板１，５０の間に相違点は無い。それゆえ、図１２Ａにおいて、図１および図２に示す構成に相当するものには同一符号を付け、それぞれの説明を省略する。

基板本体５１は、熱可塑性を有する複数の基材シート５２（図示は、第一から第七基材シート５２ａ〜５２ｇ）を積層して圧着した積層体である。ここで、図１では、隣接する二つの基材シート５２間の界面を仮想的に一点鎖線にて示している。各基材シート５２は、各基材シート１０と同様の材料から作製される。

基材シート５２ａの下面には、基材シート１０ａと同様に、複数の外部電極７が形成される。また、基材シート５２ａには、複数のビア導体６が形成される。なお、図１２Ａには、一部のビア導体６にのみ参照符号が付けられている。

基材シート５２ｂは、基材シート５２ａの上側主面に積層される。また、この下側主面には、第一実施形態で説明したような導体パターン５が形成される。なお、図１２Ａには、一部の導体パターン５にのみ参照符号が付けられている。また、上面視で、基材シート５２ｂの中央部分には、振動素子３が実装された第一基板８を収容するためのキャビティ（例えば貫通孔）が形成される。ここで、キャビティのｚ軸方向の深さは、第一基板８の厚さよりも小さい値になっている。

基材シート５２ｃは、基材シート５２ｂのキャビティから突出する第一基板８および振動素子３に覆いかぶさるように、基材シート５２ｂの上側主面に積層される。また、この基材シート５２ｃの下側主面には、流入防止部材５３が形成されている。この流入防止部材５３は、ｘ軸またはｙ軸方向からの平面視で、少なくとも第一基板８の第一主面から振動素子３の第二主面に至る範囲に設けられ、かつ、ｚ軸方向からの平面視で、第一基板８の第一主面と、振動素子３の第二主面と、振動素子３の突起状端子３２とで形成される空間を囲う平面導体パターンである。図１２Ａの例では、この流入防止部材５３は、振動素子３の上側主面全域と、振動素子３の第二基板の各側面と、第一基板８の第一主面と、振動素子３の第二主面と、振動素子３の突起状端子３２とで形成される空間とを完全に覆うように形成されている。

また、基材シート５２ｄ，５２ｅは、基材シート５２ｃ，５２ｄの上側主面に積層される。上面視で、これら基材シート５２ｄ，５２ｅの中央部には、上方に突出する基材シート５２ｃが嵌合するキャビティ（例えば貫通孔）が形成される。

また、基材シート５２ｆは、基材シート５２ｅの上側主面に積層され、上記キャビティを閉止する。また、基材シート５２ｇは、基材シート５２ｆの上側主面に積層され、表面実装部品４の実装に用いられる複数のランド電極が導体パターン５として形成される。

（第二実施形態の回路基板の製法）
次に、回路基板５０の製造方法の一例について、図１３Ａ〜図１３Ｂを参照して説明する。以下では、一つの回路基板５０の製造過程を説明するが、実際には、大量の回路基板１が同時に製造される。また、第二実施形態の製法については要点のみを説明する。

まず、表面のほぼ全域にわたり銅箔が形成された大判の基材シートが必要な枚数だけ準備される。この大判の基材シートは、回路基板５０の完成後にいずれかの基材シート５２となる。図１２Ａの回路基板５０を作製するには、まず、基材シート５２ａ〜５２ｇに対応する大判基材シートが準備される。以下、この大判基材シートにも、説明の便宜のため、５２ａ〜５２ｇの参照符号を付ける。

次に、大判基材シート５２ａの下側主面に形成された銅箔をパターニングして、複数の外部電極７が形成される。同様に、大判基材シート５２ｂ〜５２ｆの例えば下側主面にも導体パターン５が形成される。また、特に、大判基材シート５２ｃの下側主面には、流入防止部材５３が形成される。流入防止部材５３は、図１２Ｂに明示するように、ｚ軸方向から平面視した時に振動素子３と重なり、かつ振動素子３と内含するように設けられる。すなわち、流入防止部材５３は振動素子３よりも面積が大きく、後述するように振動素子３の突起状端子３２とで形成される空間の周囲が流入防止部材５３によって囲まれるような大きさに設定される。

次に、大判基材シート５２ａ〜５２ｆにおいてビア導体６が形成されるべき位置に貫通孔が形成され、その後、各貫通孔に導電性ペーストが充填される。

また、大判基材シート５２ｂ，５２ｄ，５２ｅの所定領域が金型により打ち抜き加工され、キャビティとなる貫通孔が形成される。

また、大判基材シート５２ｇの上側主面に形成された銅箔をパターニングして、ランド電極が形成される。さらに、大判基材シート５２ｇにおいてビア導体６が形成されるべき位置に貫通孔が形成され、導電性ペーストが充填される。

また、第一実施形態と同様にして、第一基板８が作製され、その第一主面に振動素子３が配置される。

その後、図１３Ｂに示すように、大判基材シート５２ａの上に大判基材シート５２ｂが積み重ねられる。ここで、大判基材シート５２ａは、外部電極７の形成面が下方を向いた状態で、また、大判基材シート５２ｂは、導体パターン５の形成面が上方を向いた状態で積層される。また、大判基材シート５２ｂのキャビティには、第一基板８および振動素子３が嵌め込まれる。

振動素子３の上側主面に大判基材シート５２ｃを載置し、その上に、大判基材シート５２ｄ〜５２ｇがこの順番で積層される。

その後、大判基材シート５２ａ〜５２ｇの積層体には、上下方向から熱および圧力が加えられる。この加熱・加圧によって、大判基材シート５２ａ〜５２ｇを軟化させて圧着することで、これらが一体化する。この時、図１３Ｂに示すように、大判基材シート５２ｄ，５２ｅのキャビティ内に、大判基材シート５２ｃおよび振動素子３等が填まり込む。また、この圧着工程では、同時に、各ビアホール内の導電性ペーストが固化し、それによってビア導体６ができる。その後、大判基材シート１０ａ〜１０ｅの積層体を硬化させて、振動素子３を基板本体５１の内部に封止する。

以上の工程の後、リフロー等により、表面実装部品４が基材シート５２ｇのランド電極上に実装される。その後、一体化された大判基材シート５２ａ〜５２ｇは所定サイズにカットされ、これによって、図１２Ａに示すような回路基板５０が完成する。

（第二実施形態の回路基板の作用・効果）
上記から明らかなように、図１２Ａ、図１２Ｂに示すように、第一基板８の第一主面と、振動素子３の第二主面と、振動素子３の突起状端子３２とで形成される空間の周囲が流入防止部材５３によって囲まれる。この流入防止部材５３は、この空間と、大判基材シート５２ａ〜５２ｇとを遮断するため、流動化した大判基材シート５２ａ〜５２ｇの樹脂が該空間内に侵入しないようにすることができる。これによって、櫛歯電極３３を保護して、異物（基材シート１０ａ〜１０ｅ）が付着しないようにすることができる。また、振動素子３を基板本体５１に内蔵できるため、基板本体５１の表面に、他の部品の実装スペースを確保することも可能となる。

（付記）
上記実施形態では、流入防止部材５３は、振動素子３の上側主面から覆いかぶさるようになっていた。しかし、これに限らず、図１４に示すように、この流入防止部材５３は、ｘ軸またはｙ軸方向からの平面視で、少なくとも第一基板８の第一主面から振動素子３の第二主面に至る範囲に設けられ、かつ、ｚ軸方向からの平面視で、第一基板８の第一主面と、振動素子３の第二主面と、振動素子３の突起状端子３２とで形成される空間を囲う平面導体パターンであれば構わない。

本発明に係る回路基板およびその製造方法は、振動素子の振動体を保護しつつ、他部品の実装スペースを確保可能であり、マザー基板、ドーター基板または部品モジュール等に好適である。

１，１ａ〜１ｄ，５０ 回路基板
２，５１ 基板本体
３ 振動素子
３１ 第二基板
３２ 突起状端子
３３ 櫛歯電極
４ 表面実装部品
８ 第一基板
１０，１０ａ〜１０ｅ，５２，５２ａ〜５２ｇ 基材シート
２１，２１ａ〜２１ｄ 第一流入防止部材
２２，２２ａ〜２２ｄ 第二流入防止部材
２３，２３ａ〜２３ｄ 第三流入防止部材
２４，２４ａ〜２４ｂ 第四流入防止部材
５３ 流入防止部材

Claims (13)

1. 可撓性材料からなる複数の基材シートを所定方向に積層して圧着した基板本体と、
   前記基板本体に内蔵され、第一主面を有する第一基板と、
   前記基板本体に内蔵された振動素子であって、第二主面を有する第二基板と、該第二主面上に設けられた振動子と、該第二主面上であって該振動子の周囲に設けられた複数の突起状端子と、を含む振動素子と、を備え、
   前記振動素子は、前記第一基板の前記第一主面上に、前記複数の突起状端子を用いて配置され、
   前記第一基板および前記第二基板の軟化開始温度は、前記基材シートの軟化開始温度よりも高い、回路基板。
2. 前記所定方向からの平面視で、前記振動素子の周囲に設けられ、前記基材シートの軟化開始温度よりも高い軟化開始温度を有する流入防止部材をさらに備え、
   前記流入防止部材は、前記基板本体の圧着時に軟化した前記可撓性材料が、前記振動子周辺の空間に流入することを防止する、請求項１に記載の回路基板。
3. 前記流入防止手段は、導電性材料からなり、前記振動子を含む電子回路とは電気的に絶縁されている、請求項２に記載の回路基板。
4. 前記流入防止部材は、前記所定方向の直交方向からの平面視で、前記複数の突起状端子の間の領域にかかるように前記基板本体の内部に設けられている、請求項２または３に記載の回路基板。
5. 前記第一主面および前記第二主面の間を二等分する仮想的な面を基準面とするとき、
   前記流入防止部材において、前記基準面に近接する面は、もう一方の面よりも粗く加工されている、請求項２〜４のいずれかに記載の回路基板。
6. 前記流入防止部材は、前記複数の基材シートの少なくとも二つ以上に渡って形成されている、請求項２〜５のいずれかに記載の回路基板。
7. 前記流入防止部材は、前記所定方向の直交方向からの平面視で少なくとも前記第一主面から前記第二主面に至る範囲に設けられ、かつ、前記所定方向からの平面視で前記第一主面から前記第二主面に至る空間を囲っている、請求項２〜６のいずれかに記載の回路基板。
8. 前記流入防止部材は、前記第一基板の側面、および前記第二基板の側面に接している、請求項７に記載の回路基板。
9. 前記流入防止部材は、前記振動子を含む電子回路の配線パターンと同じ材料の金属箔からなる、請求項７または８に記載の回路基板。
10. 前記基材シートは、液晶ポリマーからなる、請求項１〜９のいずれかに記載の回路基板。
11. 前記振動素子はＳＡＷフィルタである、請求項１〜１０のいずれかに記載の回路基板。
12. 前記複数の突起状端子は、前記基材シートの軟化開始温度で軟化および流動しない、請求項１〜１１のいずれかに記載の回路基板。
13. 可撓性材料からなる複数の基材シートを準備する工程と、
    前記複数の基材シートの少なくとも一つの主面上に、第一主面を有する第一基板を配置する工程と、
    第二主面を有する第二基板と、該第二主面上に設けられた振動子と、該第二主面上であって該振動子の周囲に設けられた複数の突起状端子と、を含む振動素子を、前記第一基板の前記第一主面上に該複数の突起状端子を用いて配置する工程と、
    前記複数の基材シートを所定方向に積層し圧着する工程と、を備え、
    前記圧着する工程は、前記複数の基材シートが軟化および流動するが、前記第一基板および前記第二基板が軟化および流動しない温度で、積層された複数の基材シートを圧着する、回路基板の製造方法。

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