JP7343056B2 - 多層回路基板および電子部品実装多層基板 - Google Patents

Description

本発明は、多層回路基板および電子部品実装多層基板に関する。

多層回路基板に電子部品が実装された電子部品実装多層基板においては、電子部品の小型化、高集積化、高速化などに伴い、高い放熱性が求められている。

特許文献１には、少なくとも片面に回路形成が施されたフレキシブル基板の一部にリジッド基板が一体化されている構成を備え、上記フレキシブル基板はグラファイト層を有することを特徴とするプリント配線板が開示されている。特許文献１によれば、専用の冷却用部品を必要とせず、放熱特性に優れた軽量なプリント配線板を提供することができるとされている。

特開２００８－２１８６１８号公報

特許文献１に記載のプリント配線板に能動部品および受動部品が実装された場合、グラファイト層により、発熱部品である能動部品から発生する熱が基板全体に伝導し、大気中もしくは筐体へ放熱することが可能となるため、能動部品の温度は上がりにくくなる。しかし、基板に伝導した熱により、受動部品の温度が高くなり、その受動部品の特性変動につながるおそれがある。

本発明は、能動部品および受動部品が実装された場合において、能動部品の温度を上がりにくくすることに加え、受動部品の温度を上がりにくくすることが可能な多層回路基板を提供することを目的とする。さらに、本発明は、上記多層回路基板に能動部品および受動部品が実装された電子部品実装多層基板を提供することを目的とする。

本発明の多層回路基板は、積層された複数の絶縁体層を含む基板本体と、受動部品を実装するために上記基板本体に設けられた第１のランドパターンと、能動部品を実装するために上記基板本体に設けられた第２のランドパターンと、上記絶縁体層の間に配置され、上記絶縁体層の主面に沿うように設けられた放熱層と、を備える。上記放熱層は、上記絶縁体層の積層方向に貫通する穴を有する。上記積層方向から平面視したとき、上記放熱層の穴の外縁は、上記第１のランドパターンよりも外側に位置するか、または、上記第１のランドパターンと重なる位置にある。

本発明の電子部品実装多層基板は、積層された複数の絶縁体層を含む基板本体と、上記基板本体に実装された受動部品および能動部品と、上記受動部品を実装するために上記基板本体に設けられ、上記受動部品に接続された第１のランドパターンと、上記能動部品を実装するために上記基板本体に設けられ、上記能動部品に接続された第２のランドパターンと、上記絶縁体層の間に配置され、上記絶縁体層の主面に沿うように設けられた放熱層と、を備える。上記放熱層は、上記絶縁体層の積層方向に貫通する穴を有する。上記積層方向から平面視したとき、上記放熱層の穴の外縁は、上記第１のランドパターンよりも外側に位置するか、または、上記第１のランドパターンと重なる位置にある。

本発明によれば、能動部品および受動部品が実装された場合において、能動部品の温度を上がりにくくすることに加え、受動部品の温度を上がりにくくすることが可能な多層回路基板を提供することができる。

図１は、本発明の多層回路基板および電子部品実装多層基板の一例を模式的に示す断面図である。 図２は、放熱層の穴の位置と第１のランドパターンの形状との関係の一例を模式的に示す平面図である。 図３は、放熱層の穴の位置と第１のランドパターンの形状との関係の別の一例を模式的に示す平面図である。 図４は、放熱層の穴の位置と第１のランドパターンの形状との関係のさらに別の一例を模式的に示す平面図である。 図５は、実施例１－１における積層体を模式的に示す断面図である。 図６は、積層体の温度を測定する方法を説明するための斜視図である。 図７は、図６中の点線で示す部分の温度分布を示すグラフである。

以下、本発明の多層回路基板および電子部品実装多層基板について説明する。
しかしながら、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する個々の望ましい構成を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。

図１は、本発明の多層回路基板および電子部品実装多層基板の一例を模式的に示す断面図である。

図１に示す電子部品実装多層基板１００は、多層回路基板１と、多層回路基板１に実装された受動部品（ｐａｓｓｉｖｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）ＰＣおよび能動部品（ａｃｔｉｖｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）ＡＣと、を備える。

受動部品ＰＣとしては、例えば、抵抗、コンデンサまたはインダクタ等のチップ状部品や、振動子、フィルタ等が挙げられる。能動部品ＡＣとしては、例えば、トランジスタ、ダイオード、ＩＣまたはＬＳＩ等の半導体素子が挙げられる。

多層回路基板１は、基板本体１０と、受動部品ＰＣを実装するための第１のランドパターン２０と、能動部品ＡＣを実装するための第２のランドパターン３０と、放熱層４０と、を備える。多層回路基板１は、配線導体５０としての導体層５１および配線ビア５２をさらに備える。多層回路基板１は、サーマルビア６０をさらに備えることが好ましい。多層回路基板１は、保護層７０をさらに備えてもよい。

基板本体１０は、複数の絶縁体層１１を含む積層体である。基板本体１０は、絶縁体層１１の積層方向において相対する第１面Ｓ１および第２面Ｓ２を表面に有する。図１では、積層方向に隣接する絶縁体層１１の境界が示されている。しかし、実際には、絶縁体層１１の境界が視認できない場合がある。

絶縁体層１１は、例えば、誘電体層である。絶縁体層１１は、可撓性を有してもよい。

絶縁体層１１は、例えば、樹脂材料から構成される。絶縁体層１１を構成する樹脂材料としては、例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリイミド（ＰＩ）等が挙げられる。中でも、絶縁体層１１は、ＬＣＰ等の熱可塑性樹脂からなる樹脂層であることが好ましい。熱可塑性樹脂からなる樹脂シートを用いて絶縁体層１１を形成することで、基板本体１０を容易に形成できる。

あるいは、絶縁体層１１は、セラミック材料から構成されてもよい。絶縁体層１１を構成するセラミック材料としては、例えば、低温焼結セラミック（ＬＴＣＣ）材料等が挙げられる。ＬＴＣＣ材料とは、１０００℃以下の焼成温度で焼結可能であり、銅または銀等との同時焼成が可能であるセラミック材料を意味する。

第１のランドパターン２０は、受動部品ＰＣを実装するために基板本体１０に設けられている。図１に示す例では、受動部品ＰＣは、基板本体１０の表面に実装されており、具体的には、基板本体１０の第１面Ｓ１に実装されている。この場合、第１のランドパターン２０は、基板本体１０の第１面Ｓ１に設けられる。受動部品ＰＣは、基板本体１０の内部に内蔵されていてもよい。この場合、第１のランドパターン２０は、基板本体１０の内部に設けられる。

第２のランドパターン３０は、能動部品ＡＣを実装するために基板本体１０に設けられている。図１に示す例では、能動部品ＡＣは、基板本体１０の表面に実装されており、具体的には、基板本体１０の第１面Ｓ１に実装されている。この場合、第２のランドパターン３０は、基板本体１０の第１面Ｓ１に設けられる。受動部品ＰＣおよび能動部品ＡＣが基板本体１０の表面に実装される場合、受動部品ＰＣが基板本体１０の第１面Ｓ１に実装され、能動部品ＡＣが基板本体１０の第２面Ｓ２に実装されてもよい。この場合、第２のランドパターン３０は、基板本体１０の第２面Ｓ２に設けられる。能動部品ＡＣは、基板本体１０の内部に内蔵されていてもよい。この場合、第２のランドパターン３０は、基板本体１０の内部に設けられる。

放熱層４０は、基板本体１０の内部に設けられている。具体的には、放熱層４０は、絶縁体層１１の間に配置され、絶縁体層１１の主面に沿うように設けられている。

放熱層４０の表面は、銅等の導体で覆われていてもよい。

放熱層４０を構成する材料としては、例えば、グラファイトシート、カーボンナノチューブシート等が挙げられる。中でも、放熱層４０は、グラファイトシートであることが好ましい。グラファイトシートは、グラファイトをシート状に加工したものである。グラファイトシートは、面方向の熱伝導率が厚み方向の熱伝導率よりも高く、また、安価な材料であることから、放熱層４０の材料として好適に用いられる。

放熱層４０は、絶縁体層１１の積層方向に貫通する穴４０ａを有する。積層方向から平面視したとき、放熱層４０の穴４０ａの外縁は、第１のランドパターン２０よりも外側に位置するか、または、第１のランドパターン２０と重なる位置にある。

発熱部品である能動部品ＡＣから生じる熱は、主に放熱層４０を伝導し、大気中もしくは筐体へ放熱される。第１のランドパターン２０の直下に放熱層４０の穴４０ａを設けて、受動部品ＰＣの直下の放熱層４０をなくすことで、受動部品ＰＣへの熱伝導を抑えることができる。その結果、能動部品ＡＣの温度を上がりにくくすることに加え、受動部品ＰＣの温度を上がりにくくすることができる。

積層方向から平面視したときの放熱層４０の穴４０ａの形状は特に限定されず、例えば、四角形等の多角形、円形、楕円形等が挙げられる。

放熱層４０の穴４０ａが設けられる位置は、第１のランドパターン２０の形状によって決まる。第１のランドパターン２０の形状は、受動部品ＰＣの外形形状や、端子の長さ、幅、位置、数等によって異なる。

図２は、放熱層の穴の位置と第１のランドパターンの形状との関係の一例を模式的に示す平面図である。
図２では、第１のランドパターン２０Ａは、２つのランドＬ１およびＬ２を備えており、２つの端子を備える受動部品を実装可能に形成されている。放熱層の穴の外縁がＸ１で示す位置にあり、両方のランドＬ１およびＬ２よりも外側に位置する場合、放熱層の穴の外縁Ｘ１は、第１のランドパターン２０Ａよりも外側に位置する、と言える。一方、放熱層の穴の外縁がＸ２で示す位置にあり、両方のランドＬ１およびＬ２と重なる場合、放熱層の穴の外縁Ｘ２は、第１のランドパターン２０Ａと重なる位置にある、と言える。

図３は、放熱層の穴の位置と第１のランドパターンの形状との関係の別の一例を模式的に示す平面図である。
図３では、第１のランドパターン２０Ｂは、４つのランドＬ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４を備えており、４つの端子を備える受動部品を実装可能に形成されている。放熱層の穴の外縁がＸ１で示す位置にあり、全てのランドＬ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４よりも外側に位置する場合、放熱層の穴の外縁Ｘ１は、第１のランドパターン２０Ｂよりも外側に位置する、と言える。一方、放熱層の穴の外縁がＸ２で示す位置にあり、全てのランドＬ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４と重なる場合、放熱層の穴の外縁Ｘ２は、第１のランドパターン２０Ｂと重なる位置にある、と言える。

図４は、放熱層の穴の位置と第１のランドパターンの形状との関係のさらに別の一例を模式的に示す平面図である。
図４では、第１のランドパターン２０Ｃは、９つのランドＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８およびＬ９を備えており、９つの端子を備える受動部品を実装可能に形成されている。放熱層の穴の外縁がＸ１で示す位置にあり、外周に位置する全てのランドＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８およびＬ９よりも外側に位置する場合、放熱層の穴の外縁Ｘ１は、第１のランドパターン２０Ｃよりも外側に位置する、と言える。一方、放熱層の穴の外縁がＸ２で示す位置にあり、外周に位置する全てのランドＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８およびＬ９と重なる場合、放熱層の穴の外縁Ｘ２は、第１のランドパターン２０Ｃと重なる位置にある、と言える。

本明細書においては、第１のランドパターン２０が備えるランドの数に関係なく、図２、図３および図４に示す関係のように、放熱層４０の穴４０ａの外縁が、外周に位置する全てのランドよりも外側に位置する場合、放熱層４０の穴４０ａの外縁は、第１のランドパターン２０よりも外側に位置する、と言う。一方、放熱層４０の穴４０ａの外縁が、外周に位置する全てのランドと重なる場合、放熱層４０の穴４０ａの外縁は、第１のランドパターン２０と重なる位置にある、と言う。

図１に示すように、基板本体１０は、積層方向において相対する表面のうち、放熱層４０を挟んで第１のランドパターン２０とは反対側の表面に凹み１０ａを有することが好ましい。基板本体１０が表面に凹み１０ａを有する場合、積層方向から平面視したとき、基板本体１０の凹み１０ａの外縁は、第１のランドパターン２０よりも外側に位置するか、または、第１のランドパターン２０と重なる位置にある。図１に示す例では、第１のランドパターン２０が基板本体１０の第１面Ｓ１に設けられているため、基板本体１０の第２面Ｓ２に凹み１０ａが設けられている。

基板本体１０に含まれる絶縁体層１１を構成する材料は、ある程度の熱伝導性を有している。したがって、基板本体１０の表面のうち、放熱層４０を挟んで第１のランドパターン２０とは反対側の表面を凹ませることで、放熱層４０から基板本体１０の表面への熱経路を短くでき、かつ、基板本体１０の表面積を大きくできるため、大気中への放熱がさらに促進される。その結果、能動部品ＡＣおよび受動部品ＰＣの温度をさらに上がりにくくすることができる。

積層方向から平面視したときの基板本体１０の凹み１０ａの形状は特に限定されず、例えば、四角形等の多角形、円形、楕円形等が挙げられる。

基板本体１０の凹み１０ａが設けられる位置は、第１のランドパターン２０の形状によって決まる。

本明細書においては、第１のランドパターンが備えるランドの数に関係なく、図２、図３および図４に示す関係と同様に、基板本体１０の凹み１０ａの外縁が、外周に位置する全てのランドよりも外側に位置する場合、基板本体１０の凹み１０ａの外縁は、第１のランドパターン２０よりも外側に位置する、と言う。一方、基板本体１０の凹み１０ａの外縁が、外周に位置する全てのランドと重なる場合、基板本体１０の凹み１０ａの外縁は、第１のランドパターン２０と重なる位置にある、と言う。

積層方向から平面視したときの基板本体１０の凹み１０ａの外縁の位置は、放熱層４０の穴４０ａの外縁の位置と同じである必要はない。積層方向から平面視したとき、基板本体１０の凹み１０ａの外縁は、放熱層４０の穴４０ａの外縁と同じ位置にあるか、または、放熱層４０の穴４０ａの外縁よりも内側に位置することが好ましい。また、積層方向から平面視したときの基板本体１０の凹み１０ａの面積は、放熱層４０の穴４０ａの面積と同じである必要はない。積層方向から平面視したとき、基板本体１０の凹み１０ａの面積は、放熱層４０の穴４０ａの面積と同じであるか、または、放熱層４０の穴４０ａの面積よりも小さいことが好ましい。

放熱層４０がグラファイトシートである場合、グラファイトシートは、複数の炭素原子が六角網目状に結合した面構造を有するグラフェンがファンデルワールス力により層状に積層されたグラフェンシートであることが好ましい。グラフェンシートは、グラフェンの面方向（ＸＹ面）が厚み方向（Ｚ方向）と直交するように積層された構造を有することがより好ましい。この場合、グラファイトシートの面方向の熱伝導率を厚み方向の熱伝導率よりも高くすることができる。

グラファイトシートの厚みは、特に限定されないが、１０μｍ以上であることが好ましく、２０μｍ以上であることがより好ましい。一方、グラファイトシートの厚みは、２００μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以下であることがより好ましく、８０μｍ以下であることがさらに好ましい。

なお、グラファイトシートの厚みは、任意の１０点における厚みを測定し、当該測定値の平均値として算出する。

グラファイトシートの面方向の熱伝導率は、特に限定されないが、７００Ｗ／ｍｋ以上であることが好ましく、１０００Ｗ／ｍｋ以上であることがより好ましく、１５００Ｗ／ｍｋ以上であることがさらに好ましく、１８００Ｗ／ｍｋ以上であることが特に好ましい。

なお、グラファイトシートの面方向の熱伝導率は、次式（１）によって算出する。
Ａ＝α×ｄ×Ｃｐ・・・・（１）
ここで、Ａはグラファイトシートの熱伝導率、αはグラファイトシートの熱拡散率、ｄはグラファイトシートの密度、Ｃｐはグラファイトシートの比熱容量をそれぞれ表している。

グラファイトシートの熱拡散率は、スポット周期加熱放射測温法に基づく熱拡散率測定装置（例えば、ベテル社製サーモウェーブアナライザＴＡ）を用い、５０ｍｍ×５０ｍｍの形状に切り取られたグラファイトシートのサンプルについて、２５℃の雰囲気下で測定する。

グラファイトシートの密度は、５０ｍｍ×５０ｍｍの形状に切り取られたグラファイトシートのサンプルについて、重量及び厚さを測定し、測定された重量の値を、算出された体積の値（５０ｍｍ×５０ｍｍ×厚さ）にて割ることにより算出する。

グラファイトシートの比熱容量は、示差走査熱量計（例えば、ＴＡインスツルメント社製のＤＳＣ Ｑ２０００）を用い、２０℃から２６０℃まで１０℃／ｍｉｎの昇温条件下で測定する。

グラファイトシートの電気伝導率は、特に限定されないが、７０００Ｓ／ｃｍ以上であることが好ましく、１００００Ｓ／ｃｍ以上であることがより好ましく、１３０００Ｓ／ｃｍ以上であることがさらに好ましく、１８０００Ｓ／ｃｍ以上であることが特に好ましい。一方、グラファイトシートの電気伝導率は、２５０００Ｓ／ｃｍ以下であることが好ましく、２００００Ｓ／ｃｍ以下であることがより好ましい。

なお、グラファイトシートの電気伝導率は、例えば、三菱化学アナリテック社製ロレスタＧＰを用い、４探針法で定電流を印加することによって測定することができる。

グラファイトシートの密度は、特に限定されないが、０．８ｇ／ｃｍ^３以上であることが好ましく、１．８ｇ／ｃｍ^３以上であることがより好ましい。一方、グラファイトシートの密度は、２．２ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましい。

市販されているグラファイトシートとして、例えば、カネカ社製のグラフィニティ、パナソニック社製のＰＧＳ（登録商標）等を使用することができる。

図１に示すように、多層回路基板１は、さらに、配線導体５０としての導体層５１および配線ビア５２を備える。導体層５１は、基板本体１０の表面または内部に設けられている。具体的には、導体層５１は、絶縁体層１１の主面に沿って設けられており、絶縁体層１１の表面に配置されているか、または、絶縁体層１１の間に配置されている。配線ビア５２は、少なくとも１層の絶縁体層１１を積層方向に貫通するように設けられている。

導体層５１は、例えば、銅、銀、アルミニウム、ステンレス（ＳＵＳ）、ニッケル、金等の金属単体、または、これらの金属のうちから選択された２種以上の異なる金属の合金から構成される。

配線ビア５２は、例えば、銀、銅、銀合金または銅合金等の金属材料から構成される。銀合金は銀を主成分とする合金であり、銅合金は銅を主成分とする合金である。なお、合金の主成分とは、重量百分率が最も多い成分を意味し、好ましくは、重量百分率が５０重量％を超える成分を意味する。

図１に示すように、多層回路基板１は、さらに、サーマルビア６０を備えることが好ましい。サーマルビア６０は、少なくとも１層の絶縁体層１１を積層方向に貫通するように設けられている。多層回路基板１がサーマルビア６０を備える場合、サーマルビア６０の一方の端部が第２のランドパターン３０と接続され、サーマルビア６０の他方の端部が放熱層４０と接続されていることが好ましい。

サーマルビア６０は、例えば、銀、銅、銀合金または銅合金等の金属材料から構成される。サーマルビア６０は、配線ビア５２と同じ金属材料から構成されることが好ましい。あるいは、サーマルビア６０は、窒化物セラミックス、酸化物セラミックスまたはこれらの混合物等のセラミック材料から構成されてもよい。窒化物セラミックスとしては、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）等が挙げられる。酸化物セラミックスとしては、例えば、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）等が挙げられる。

図１に示すように、多層回路基板１は、さらに、保護層７０を備えてもよい。保護層７０は、基板本体１０の表面に設けられている。保護層７０は、例えば、ソルダーレジスト膜、カバーレイフィルム等である。保護層７０は、基板本体１０の第１面Ｓ１および第２面Ｓ２の両方に設けられていてもよいし、いずれか一方に設けられていてもよい。保護層７０は、必須の構成ではないため、基板本体１０の第１面Ｓ１および第２面Ｓ２に設けられていなくてもよい。

本発明の多層回路基板は、例えば、以下のように作製される。本発明の多層回路基板の一例として、絶縁体層の一例である誘電体層として樹脂層を備える樹脂多層基板の作製方法について説明する。

まず、導体箔付き樹脂シートを用意する。導体箔付き樹脂シートは、樹脂層の片面に導体箔が付着した構造のシートである。樹脂層は、例えば、ＬＣＰ等の熱可塑性樹脂から構成される。樹脂層の材料としては、ＬＣＰの代わりに、ＰＥＥＫ、ＰＥＩ、ＰＰＳ、ＰＩ等であってもよい。導体箔は、例えば、銅からなる厚さ１８μｍの箔である。導体箔の材料としては、銅の代わりに、銀、アルミニウム、ステンレス、ニッケル、金等の金属単体であってもよく、これらの金属のうちから選択された２種以上の異なる金属の合金であってもよい。導体箔の厚みは、回路形成が可能な厚みであればよく、例えば、３μｍ以上４０μｍ以下である。

次に、導体箔付き樹脂シートの樹脂層側の表面に炭酸ガスレーザ光を照射することによって、樹脂層を貫通するようにビア穴を形成する。ビア穴は、樹脂層を貫通するが導体箔を貫通しないように形成される。その後、ビア穴のスミアを除去する。ビア穴を形成するためには、炭酸ガスレーザ光を用いる代わりに、他の種類のレーザ光を用いてもよい。また、ビア穴を形成するためにレーザ光照射以外の方法を採用してもよい。

続いて、導体箔付き樹脂シートの導体箔の表面に、スクリーン印刷などの方法を用いて、所望の回路パターンに対応するレジストパターンを印刷する。

その後、レジストパターンをマスクとしてエッチングを行い、導体箔のうちレジストパターンで被覆されていない部分を除去する。レジストパターンを除去することで、樹脂層の一方の表面に、所望の導体パターンを有する導体層が形成される。

次に、ビア穴に、スクリーン印刷などの方法を用いて、導電性ペーストを充填する。導電性ペーストは銀を主成分とするものであってもよいが、その代わりに例えば銅を主成分とするものであってもよい。導電性ペーストは、後に積層した樹脂層を熱圧着する際の温度（以下「熱圧着温度」という。）で、導体パターンの材料である金属との間で合金層を形成するような金属粉を適量含むことが好ましい。導電性ペーストが主成分として銅を含む場合、主成分の他に銀およびニッケルのうち少なくとも１種類と、スズ、ビスマスおよび亜鉛のうち少なくとも１種類とを含むことが好ましい。このようにして配線ビアが形成される。さらに、所定の位置にサーマルビアを形成することが好ましい。

必要に応じて、樹脂層に対して、基板本体の凹みとなる部分にパンチ加工を行う。凹みを形成するための穴をあける方法としては、パンチ加工以外の方法であってもよい。例えば、レーザ加工により穴をあけてもよい。

別途、グラファイトシートを用意する。グラファイトシートに対して、受動部品直下のグラファイトシートがない部分、および、配線が通る部分にパンチ加工を行う。穴をあける方法としては、パンチ加工以外の方法であってもよい。例えば、レーザ加工により穴をあけてもよい。

導体層および配線ビアが形成された樹脂シートとグラファイトシートとを積み重ねて仮積層体を作製し、得られた仮積層体を加熱および加圧することによって、樹脂多層基板が得られる。

本発明の多層回路基板は、積層方向から平面視したとき、放熱層の穴の外縁が第１のランドパターンよりも外側に位置するか、または、第１のランドパターンと重なる位置にある限り、上記実施形態に限定されるものではない。したがって、多層回路基板の構成、製造条件等に関し、本発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。本発明の電子部品実装多層基板についても同様に、本発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。

例えば、本発明の多層回路基板には、複数の受動部品が実装されてもよい。すなわち、本発明の多層回路基板は、それぞれの受動部品を実装するために複数の第１のランドパターンを備えてもよい。例えば、２個の受動部品がどちらも基板本体の表面に実装される場合、両方の受動部品が基板本体の第１面に実装されてもよいし、一方の受動部品が基板本体の第１面に実装され、他方の受動部品が基板本体の第２面に実装されてもよい。

本発明の多層回路基板に複数の受動部品が実装される場合、少なくとも１個の受動部品に対して、その受動部品を実装するための第１のランドパターンの位置に応じて、放熱層に穴が設けられればよい。放熱層に穴が設けられる第１のランドパターンに対しては、基板本体に凹みが設けられることが好ましい。なお、２個以上の受動部品に対して、それぞれの受動部品を実装するための第１のランドパターンの位置に応じて、放熱層に穴が設けられる場合には、基板本体に凹みが設けられる第１のランドパターンと、基板本体に凹みが設けられない第１のランドパターンとが混在してもよい。

本発明の多層回路基板には、複数の能動部品が実装されてもよい。すなわち、本発明の多層回路基板は、それぞれの能動部品を実装するために複数の第２のランドパターンを備えてもよい。例えば、２個の能動部品がどちらも基板本体の表面に実装される場合、両方の能動部品が基板本体の第１面に実装されてもよいし、一方の能動部品が基板本体の第１面に実装され、他方の能動部品が基板本体の第２面に実装されてもよい。

本発明の多層回路基板に複数の能動部品が実装される場合、少なくとも１個の能動部品に対して、その能動部品を実装するための第２のランドパターンと放熱層とを接続するサーマルビアが設けられることが好ましい。

本発明の多層回路基板は、フレキシブル基板であってもよいし、リジッド基板であってもよい。

以下、本発明の多層回路基板および電子部品実装多層基板をより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。

（実施例１－１）
図５は、実施例１－１における積層体を模式的に示す断面図である。本実施例では、多層回路基板の一例である樹脂多層基板に見立てた積層体を作製した。熱特性に注目するため、導体層、配線ビアおよび保護層を形成しなかった。

上述した樹脂多層基板の作製方法により、５０ｍｍ×５０ｍｍ×厚さ０．１４ｍｍ（うちグラファイトシートの厚み０．０４ｍｍ）の積層体２００を作製した。図５中、発熱部品である能動部品ＡＣの配置部に当たる箇所には、１０ｍｍ×１０ｍｍのセラミックヒーターを、熱伝導率２Ｗ／ｍＫ、厚み０．２ｍｍのＴＩＭ（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ）を介して設置した。セラミックヒーターの直下には、直径０．１５ｍｍのサーマルビア６０を９個均等に配置した。積層体２００の中央に位置する受動部品ＰＣの配置部に当たる部分には、放熱層４０としてのグラファイトシートに１０ｍｍ×１０ｍｍの穴４０ａをあけるとともに、基板本体１０の反対面に１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚み０．０４ｍｍの凹み１０ａを設けた。すなわち、本実施例では、能動部品も受動部品も配置しなかった。

図６は、積層体の温度を測定する方法を説明するための斜視図である。
図６に示すように、４個の断熱ブロック（５ｍｍ×５ｍｍ、高さ２０ｍｍ）２１０の上に積層体２００を設置し、セラミックヒーター２２０を８Ｗで発熱した際の温度分布を、積層体２００の上部に設置したサーモグラフィーカメラ（図示せず）で撮影した。図６中の点線で示す部分の温度分布を測定した。

図７は、図６中の点線で示す部分の温度分布を示すグラフである。図７より、グラファイトシートに穴があり、基板本体の反対面に凹みがある部分では、温度が低下していることがわかる。

（実施例１－２）
基板本体の反対面に凹みを設けないことを除いて、実施例１－１と同様に積層体を作製し、温度分布を測定した。

（比較例１－１）
グラファイトシートに穴を設けないことを除いて、実施例１－１と同様に積層体を作製し、温度分布を測定した。

（比較例１－２）
基板本体の反対面に凹みを設けず、グラファイトシートに穴を設けないことを除いて、実施例１－１と同様に積層体を作製し、温度分布を測定した。

実施例１－１、実施例１－２、比較例１－１および比較例１－２について、ヒーター温度および受動部品の配置部温度を表１に示す。

グラファイトシートの穴および基板本体の凹みを設けていない比較例１－２に比べて、基板本体に凹みを設けた比較例１－１では、受動部品の配置部温度が変わらないが、グラファイトシートに穴を設けた実施例１－２では、ヒーター温度が５℃上がっているものの、受動部品の配置部温度は低下している。さらに、グラファイトシートの穴および基板本体の凹みを設けた実施例１－１では、実施例１－２よりも受動部品の配置部温度が５℃下がっている。これより、グラファイトシートの穴および基板本体の凹みをともに設けることで、受動部品の配置部の温度を低下させることができる。

（実施例２－１）
受動部品の配置部に設けるグラファイトシートの穴と基板本体の凹みのサイズを５ｍｍ×５ｍｍに変更したことを除いて、実施例１－１と同様に積層体を作製し、温度分布を測定した。

（実施例２－２）
基板本体の反対面に凹みを設けないことを除いて、実施例２－１と同様に積層体を作製し、温度分布を測定した。

（比較例２－１）
グラファイトシートに穴を設けないことを除いて、実施例２－１と同様に積層体を作製し、温度分布を測定した。

（比較例２－２）
基板本体の反対面に凹みを設けず、グラファイトシートに穴を設けないことを除いて、実施例２－１と同様に積層体を作製し、温度分布を測定した。

実施例２－１、実施例２－２、比較例２－１および比較例２－２について、ヒーター温度および受動部品の配置部温度を表２に示す。

グラファイトシートの穴および基板本体の凹みを設けていない比較例２－２に比べて、基板本体に凹みを設けた比較例２－１では、受動部品の配置部温度が変わらないが、グラファイトシートに穴を設けた実施例２－２では、ヒーター温度が１℃上がっているものの、受動部品の配置部温度は低下している。さらに、グラファイトシートの穴および基板本体の凹みを設けた実施例２－１では、実施例２－２よりも受動部品の配置部温度が９℃下がっている。これより、グラファイトシートの穴および基板本体の凹みをともに設けることで、受動部品の配置部の温度を最も大きく低下させることができる。

（実施例３－１）
受動部品の配置部に設けるグラファイトシートの穴と基板本体の凹みのサイズを３ｍｍ×３ｍｍに変更したことを除いて、実施例１－１と同様に積層体を作製し、温度分布を測定した。

（実施例３－２）
基板本体の反対面に凹みを設けないことを除いて、実施例３－１と同様に積層体を作製し、温度分布を測定した。

（比較例３－１）
グラファイトシートに穴を設けないことを除いて、実施例３－１と同様に積層体を作製し、温度分布を測定した。

（比較例３－２）
基板本体の反対面に凹みを設けず、グラファイトシートに穴を設けないことを除いて、実施例３－１と同様に積層体を作製し、温度分布を測定した。

実施例３－１、実施例３－２、比較例３－１および比較例３－２について、ヒーター温度および受動部品の配置部温度を表３に示す。

グラファイトシートの穴および基板本体の凹みを設けていない比較例３－２に比べて、基板本体に凹みを設けた比較例３－１では、受動部品の配置部温度が変わらないが、グラファイトシートに穴を設けた実施例３－２では、ヒーター温度が変わらず、かつ、受動部品の配置部温度は低下している。さらに、グラファイトシートの穴および基板本体の凹みを設けた実施例３－１では、実施例３－２よりも受動部品の配置部温度が８℃下がっている。これより、グラファイトシートの穴および基板本体の凹みをともに設けることで、受動部品の配置部の温度を大きく低下させることができる。

（実施例４－１）
受動部品の配置部に設けるグラファイトシートの穴と基板本体の凹みのサイズを２ｍｍ×２ｍｍに変更したことを除いて、実施例１－１と同様に積層体を作製し、温度分布を測定した。

（実施例４－２）
基板本体の反対面に凹みを設けないことを除いて、実施例４－１と同様に積層体を作製し、温度分布を測定した。

（比較例４－１）
グラファイトシートに穴を設けないことを除いて、実施例４－１と同様に積層体を作製し、温度分布を測定した。

（比較例４－２）
基板本体の反対面に凹みを設けず、グラファイトシートに穴を設けないことを除いて、実施例４－１と同様に積層体を作製し、温度分布を測定した。

実施例４－１、実施例４－２、比較例４－１および比較例４－２について、ヒーター温度および受動部品の配置部温度を表４に示す。

グラファイトシートの穴および基板本体の凹みを設けていない比較例４－２に比べて、基板本体に凹みを設けた比較例４－１では、受動部品の配置部温度が変わらないが、グラファイトシートに穴を設けた実施例４－２では、ヒーター温度が変わらず、かつ、受動部品の配置部温度は低下している。さらに、グラファイトシートの穴および基板本体の凹みを設けた実施例４－１では、実施例４－２よりも受動部品の配置部温度が５℃下がっている。これより、グラファイトシートの穴および基板本体の凹みをともに設けることで、受動部品の配置部の温度を低下させることができる。

（実施例５－１）
受動部品の配置部に設けるグラファイトシートの穴と基板本体の凹みのサイズを１ｍｍ×１ｍｍに変更したことを除いて、実施例１－１と同様に積層体を作製し、温度分布を測定した。

（実施例５－２）
基板本体の反対面に凹みを設けないことを除いて、実施例５－１と同様に積層体を作製し、温度分布を測定した。

（比較例５－１）
グラファイトシートに穴を設けないことを除いて、実施例５－１と同様に積層体を作製し、温度分布を測定した。

（比較例５－２）
基板本体の反対面に凹みを設けず、グラファイトシートに穴を設けないことを除いて、実施例５－１と同様に積層体を作製し、温度分布を測定した。

実施例５－１、実施例５－２、比較例５－１および比較例５－２について、ヒーター温度および受動部品の配置部温度を表５に示す。

グラファイトシートの穴および基板本体の凹みを設けていない比較例５－２に比べて、基板本体に凹みを設けた比較例５－１では、受動部品の配置部温度が変わらないが、グラファイトシートに穴を設けた実施例５－２では、ヒーター温度が変わらず、かつ、受動部品の配置部温度は低下している。さらに、グラファイトシートの穴および基板本体の凹みを設けた実施例５－１では、実施例５－２よりも受動部品の配置部温度が２℃下がっている。これより、グラファイトシートの穴および基板本体の凹みをともに設けることで、受動部品の配置部の温度を低下させることができる。

１ 多層回路基板
１０ 基板本体
１０ａ 基板本体の凹み
１１ 絶縁体層
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ 第１のランドパターン
３０ 第２のランドパターン
４０ 放熱層
４０ａ 放熱層の穴
５０ 配線導体
５１ 導体層
５２ 配線ビア
６０ サーマルビア
７０ 保護層
１００ 電子部品実装多層基板
２００ 積層体
２１０ 断熱ブロック
２２０ セラミックヒーター
ＡＣ 能動部品
ＰＣ 受動部品
Ｓ１ 基板本体の第１面
Ｓ２ 基板本体の第２面
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９ ランド
Ｘ１、Ｘ２ 放熱層の穴の外縁

Claims (10)

1. 積層された複数の絶縁体層を含む基板本体と、
   受動部品を実装するために前記基板本体に設けられた第１のランドパターンと、
   能動部品を実装するために前記基板本体に設けられた第２のランドパターンと、
   前記絶縁体層の間に配置され、前記絶縁体層の主面に沿うように設けられた放熱層と、
   を備え、
   前記放熱層は、前記絶縁体層の積層方向に貫通する穴を有し、
   前記積層方向から平面視したとき、前記放熱層の穴の外縁は、前記第１のランドパターンよりも外側に位置するか、または、前記第１のランドパターンと重なる位置にある、多層回路基板。
2. 前記基板本体は、前記積層方向において相対する表面のうち、前記放熱層を挟んで前記第１のランドパターンとは反対側の表面に凹みを有し、
   前記積層方向から平面視したとき、前記基板本体の凹みの外縁は、前記第１のランドパターンよりも外側に位置するか、または、前記第１のランドパターンと重なる位置にある、請求項１に記載の多層回路基板。
3. 前記絶縁体層を前記積層方向に貫通するように設けられたサーマルビアをさらに備え、
   前記サーマルビアの一方の端部が前記第２のランドパターンと接続され、前記サーマルビアの他方の端部が前記放熱層と接続されている、請求項１または２に記載の多層回路基板。
4. 前記放熱層は、グラファイトシートである、請求項１～３のいずれか１項に記載の多層回路基板。
5. 前記絶縁体層は、熱可塑性樹脂からなる樹脂層である、請求項１～４のいずれか１項に記載の多層回路基板。
6. 積層された複数の絶縁体層を含む基板本体と、
   前記基板本体に実装された受動部品および能動部品と、
   前記受動部品を実装するために前記基板本体に設けられ、前記受動部品に接続された第１のランドパターンと、
   前記能動部品を実装するために前記基板本体に設けられ、前記能動部品に接続された第２のランドパターンと、
   前記絶縁体層の間に配置され、前記絶縁体層の主面に沿うように設けられた放熱層と、
   を備え、
   前記放熱層は、前記絶縁体層の積層方向に貫通する穴を有し、
   前記積層方向から平面視したとき、前記放熱層の穴の外縁は、前記第１のランドパターンよりも外側に位置するか、または、前記第１のランドパターンと重なる位置にある、電子部品実装多層基板。
7. 前記基板本体は、前記積層方向において相対する表面のうち、前記放熱層を挟んで前記第１のランドパターンとは反対側の表面に凹みを有し、
   前記積層方向から平面視したとき、前記基板本体の凹みの外縁は、前記第１のランドパターンよりも外側に位置するか、または、前記第１のランドパターンと重なる位置にある、請求項６に記載の電子部品実装多層基板。
8. 前記絶縁体層を前記積層方向に貫通するように設けられたサーマルビアをさらに備え、
   前記サーマルビアの一方の端部が前記第２のランドパターンと接続され、前記サーマルビアの他方の端部が前記放熱層と接続されている、請求項６または７に記載の電子部品実装多層基板。
9. 前記放熱層は、グラファイトシートである、請求項６～８のいずれか１項に記載の電子部品実装多層基板。
10. 前記絶縁体層は、熱可塑性樹脂からなる樹脂層である、請求項６～９のいずれか１項に記載の電子部品実装多層基板。
    
    

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