JP2009071036A - Component packaging board and composite board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子部品を実装してなる部品実装基板、および、複数の基板を接合してなる複合基板に関する。 The present invention relates to a component mounting substrate on which electronic components are mounted, and a composite substrate formed by bonding a plurality of substrates.
電子機器の内部には、一般的に知られている硬質の配線基板の他に、フレキシブルプリント基板(FPC=Flexible Printed Circuit)が広く用いられている。
このFPCは、柔軟性を有する絶縁基材の表面に、電流あるいは信号を通す配線層が形成され、可撓性を有する基板である。
In addition to generally known hard wiring boards, flexible printed boards (FPC = Flexible Printed Circuit) are widely used inside electronic devices.
This FPC is a flexible substrate in which a wiring layer for passing an electric current or a signal is formed on the surface of a flexible insulating base material.
近年、電子機器の小型化に伴う基板面積の縮小化、および、電子機器の高機能化に伴う配線数の増加により、絶縁層の両面に配線層が形成された両面FPCが多用されている(例えば、非特許文献1参照)。
この両面FPCでは、両面の配線層の間を電気的に接続する必要がある。一般的に、絶縁層に貫通穴を形成し、その貫通穴の内面にめっきを施すことにより、配線層間の導通を確保する方法が用いられている。通常、この貫通孔は、スルーホールと呼ばれている。
図10は、従来の配線基板の一例を示す概略断面図であり、この配線基板100は、貫通孔104を有する101の両面に、それぞれ第一配線層102および第二配線層103が形成されている。また、貫通孔104の内面、第一配線層102の表面および第二配線層103の表面には、めっき層105が形成され、このめっき層105により第一配線層102と第二配線層103とが互いに接続されている。
In recent years, double-sided FPCs in which wiring layers are formed on both surfaces of an insulating layer are frequently used due to the reduction in the substrate area accompanying the downsizing of electronic equipment and the increase in the number of wirings accompanying higher functionality of electronic equipment ( For example, refer nonpatent literature 1).
In this double-sided FPC, it is necessary to electrically connect the wiring layers on both sides. Generally, a method is used in which a through hole is formed in an insulating layer and plating is performed on the inner surface of the through hole to ensure conduction between wiring layers. Usually, this through hole is called a through hole.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing an example of a conventional wiring board. In this
両面の配線層間を導通する方法としては、貫通孔を用いる方法の他に、貫通孔内に接続体を埋め込む方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
図11は、従来の配線基板の製造方法の一例を示す概略断面図である。
図11に示すように、貫通孔114を有する絶縁体111の両面に、サブトラクティブ法などにより配線層112,113を形成した後、貫通孔114内に接続体115を充填することにより、この接続体115によって配線層112,113が互いに接続された配線基板110が得られる。
As a method for conducting between the wiring layers on both sides, in addition to a method using a through hole, a method of embedding a connection body in the through hole has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing an example of a conventional method for manufacturing a wiring board.
As shown in FIG. 11, the
また、硬質配線基板上に電子部品が実装されるように、電子部品が実装されたFPCも多く存在し、多種の実装部品の中にはICチップも実装されている。ICチップの一方の面には電極が形成され、電極上には金、はんだなどからなるバンプと呼ばれる端子が形成されている。
ICチップ実装工法の一例として、例えば、異方性導電膜(以下、「ACF」と略す。)を用いる方法が挙げられる(例えば、非特許文献2参照)。
図12は、ICチップ実装工法の一例として、ACFを用いた方法を示す概略断面図である。
このICチップ実装工法では、ICチップ121と絶縁体122とが異方性導電膜126を介して接合されている。
ICチップ121および絶縁体122は、その一方の面に、それぞれ端子(導電部)123、124が形成されている。異方性導電膜126は、導体粒子127を熱硬化性樹脂128に分散させたものである。この実装工法では、端子123上に形成したバンプ125と、端子124との間に介在する導電粒子127によって、端子123と端子124が電気的に接続される。
As an example of the IC chip mounting method, for example, there is a method using an anisotropic conductive film (hereinafter abbreviated as “ACF”) (for example, see Non-Patent Document 2).
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a method using ACF as an example of an IC chip mounting method.
In this IC chip mounting method, the
The
FPCの絶縁体には、一般的にポリイミドフィルムが用いられているが、高周波特性や吸湿性に優れている液晶ポリマーからなるフィルムが用いられているFPCも開発されている。また、液晶ポリマーの動的粘弾率は、一般的に常温で109〜1010Pa程度であるが、ACF実装に適用される200℃以上という温度では、その値が1/10程度に低下する。さらに、液晶ポリマーの液晶転移温度は、一般的に350℃以下である。
そのため、図13の(a)、(b)に示すように、液晶ポリマーからなる基材131を用いたFPC130に、ACFまたははんだ接合によりICチップ133を実装する場合、液晶ポリマーの弾性率が低下した状態にて、ICチップ133を加圧して実装するため、基材131内に配線層(端子)132が沈み込んでしまう。これにより、ICチップ133のエッジ134とFPC130の配線層132が接触するという不良が発生する上に、配線層132が変形して断線するおそれがあった。
また、液晶ポリマーの特徴の一つとしては、ポリイミドと比較して高周波特性に優れている点が挙げられる。一般的なポリイミドの比誘電率は3.5程度、誘電正接は0.008程度であるのに対し、液晶ポリマーの比誘電率は2.8〜3.0程度、誘電正接は0.002〜0.003と低い。しかしながら、液晶ポリマーを用いたFPCでは、加熱・加圧による部品実装が困難であることから、液晶ポリマーが高周波特性に優れているという特長を生かすことができなかった。
A polyimide film is generally used as an FPC insulator, but an FPC using a film made of a liquid crystal polymer having excellent high-frequency characteristics and hygroscopicity has also been developed. In addition, the dynamic viscoelasticity of the liquid crystal polymer is generally about 10 9 to 10 10 Pa at room temperature, but the value drops to about 1/10 at a temperature of 200 ° C. or higher applied to ACF mounting. To do. Further, the liquid crystal transition temperature of the liquid crystal polymer is generally 350 ° C. or lower.
Therefore, as shown in FIGS. 13A and 13B, when the
In addition, one of the characteristics of the liquid crystal polymer is that it has excellent high frequency characteristics as compared with polyimide. The relative dielectric constant of general polyimide is about 3.5 and the dielectric loss tangent is about 0.008, whereas the relative dielectric constant of liquid crystal polymer is about 2.8 to 3.0, and the dielectric loss tangent is 0.002 to 0.002. As low as 0.003. However, in the FPC using a liquid crystal polymer, it is difficult to mount components by heating and pressurization, and therefore, it has not been possible to take advantage of the feature that the liquid crystal polymer is excellent in high frequency characteristics.
また、スルーホールまたはビアホールにより配線層間を導通する方法では、FPCの中央部に貫通孔が形成されるが、この貫通孔の直上にICチップのバンプが配置されるような回路設計を行うことは通常不可能である。そこで、FPCにおいて、ICチップが実装される面の配線層から裏面の配線層に回路を形成する場合、ICチップが実装される部分の周囲に貫通孔が形成される。しかしながら、電子機器の高周波化が進むにつれて、このような配線の長さが増す回路設計は伝送特性の面で不利となるという問題があった。 In addition, in the method of conducting between the wiring layers by through holes or via holes, a through hole is formed in the central portion of the FPC. However, it is not possible to design a circuit in which a bump of an IC chip is disposed immediately above the through hole. Usually impossible. Therefore, in the FPC, when a circuit is formed from the wiring layer on the surface where the IC chip is mounted to the wiring layer on the back surface, a through hole is formed around the portion where the IC chip is mounted. However, as the frequency of electronic equipment has increased, there has been a problem that such circuit design in which the length of the wiring is increased is disadvantageous in terms of transmission characteristics.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、高温域における弾性率が低い絶縁基板からなる配線基板を用いた部品実装において、部品実装性を向上し、さらには、高周波特性に優れた部品実装基板および複合基板を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and in component mounting using a wiring substrate made of an insulating substrate having a low elastic modulus in a high temperature range, improves component mounting properties, and further has excellent high frequency characteristics. Another object is to provide a component mounting board and a composite board.
本発明の部品実装基板は、導電部を有する配線基板と、該配線基板の少なくとも一方の面に実装された電子部品とを備えた部品実装基板であって、前記配線基板は、貫通孔を有する絶縁体の両面に導電部が形成され、前記貫通孔内に前記導電部どうしを接続する接続体が設けられてなり、前記電子部品は、その端子が前記接続体に対向するように前記導電部に接続されたことを特徴とする。 The component mounting board of the present invention is a component mounting board comprising a wiring board having a conductive portion and an electronic component mounted on at least one surface of the wiring board, the wiring board having a through hole. Conductive portions are formed on both surfaces of the insulator, and a connection body that connects the conductive portions is provided in the through hole. The electronic component has the conductive portion so that the terminal faces the connection body. It is characterized by being connected to.
前記絶縁体は、200℃以上にて弾性率が109Pa以下の絶縁材料であることが好ましいが、200℃以上にて弾性率が109Paを超える絶縁材料であってもよい。 The insulator is preferably an insulating material having an elastic modulus of 10 9 Pa or less at 200 ° C. or higher, but may be an insulating material having an elastic modulus of 10 9 Pa or higher at 200 ° C. or higher.
本発明の複合基板は、導電部を有する一対の配線基板が、前記導電部を介して互いに接合された複合基板であって、前記一対の配線基板の少なくとも一方は、貫通孔を有する絶縁体の両面に導電部が形成され、前記貫通孔内に前記導電部どうしを接続する接続体が設けられてなることを特徴とする。 The composite substrate of the present invention is a composite substrate in which a pair of wiring substrates having conductive portions are joined to each other via the conductive portions, and at least one of the pair of wiring substrates is an insulator having a through hole. Conductive portions are formed on both surfaces, and a connection body for connecting the conductive portions is provided in the through hole.
前記絶縁体は、200℃以上にて弾性率が109Pa以下の絶縁材料であることが好ましいが、200℃以上にて弾性率が109Paを超える絶縁材料であってもよい。 The insulator is preferably an insulating material having an elastic modulus of 10 9 Pa or less at 200 ° C. or higher, but may be an insulating material having an elastic modulus of 10 9 Pa or higher at 200 ° C. or higher.
本発明の部品実装基板によれば、貫通孔を有する絶縁体の両面に導電部が形成され、貫通孔内に導電部どうしを接続する接続体が設けられた配線基板に、電子部品が、その端子が接続体に対向するように、接続されているので、電子部品の端子の押圧により、絶縁体内に導電部が沈み込むことを防止できる。したがって、ICチップなどの電子部品を良好に実装することができる。また、電子部品の端子にバンプを設け、そのバンプに対向する位置に、前記の接続体を配置すれば、配線基板の一方の面から他方の面に最短距離で接続体からなる配線層を形成することができるので、非常に高周波特性に優れた部品実装基板を実現することができる。 According to the component mounting board of the present invention, an electronic component is formed on a wiring board in which conductive portions are formed on both surfaces of an insulator having a through hole, and a connecting body that connects the conductive portions is provided in the through hole. Since the terminal is connected so as to face the connection body, the conductive portion can be prevented from sinking into the insulator due to the pressing of the terminal of the electronic component. Therefore, electronic components such as an IC chip can be favorably mounted. Also, if a bump is provided on the terminal of the electronic component and the connection body is disposed at a position opposite to the bump, a wiring layer made of the connection body is formed at the shortest distance from one surface of the wiring board to the other surface. Therefore, it is possible to realize a component mounting board having very high frequency characteristics.
本発明の複合基板によれば、導電部を有する一対の配線基板が、導電部を介して互いに接合されてなり、一対の配線基板の少なくとも一方は、貫通孔を有する絶縁体の両面に導電部が形成され、貫通孔内に導電部どうしを接続する接続体が設けられてなるので、一対の配線基板端子どうしの押圧により、絶縁体内に導電部が沈み込むことを防止できる。したがって、一対の配線基板を良好に接合することができる。また、一方の配線基板の端子にバンプを設け、そのバンプに対向する位置に、前記の接続体を配置すれば、一方の配線基板の一方の面から他方の面に最短距離で接続体からなる配線層を形成することができるので、非常に高周波特性に優れた複合基板を実現することができる。 According to the composite substrate of the present invention, the pair of wiring boards having the conductive portion are joined to each other via the conductive portion, and at least one of the pair of wiring boards has the conductive portion on both surfaces of the insulator having the through hole. Since the connection body for connecting the conductive portions is provided in the through hole, the conductive portion can be prevented from sinking into the insulator due to the pressure between the pair of wiring board terminals. Therefore, a pair of wiring boards can be bonded satisfactorily. Further, if a bump is provided on a terminal of one wiring board and the connecting body is disposed at a position opposite to the bump, the connecting body is formed at the shortest distance from one surface of one wiring board to the other surface. Since the wiring layer can be formed, it is possible to realize a composite substrate having very high frequency characteristics.
本発明の部品実装基板および複合基板の最良の形態について説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
The best mode of the component mounting board and the composite board of the present invention will be described.
This embodiment is specifically described for better understanding of the gist of the invention, and does not limit the present invention unless otherwise specified.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
(部品実装基板)
図1は、本発明の部品実装基板の一実施形態を示す概略断面図である。
この実施形態の部品実装基板10は、配線基板11と、配線基板11の一方の面11a側に実装された電子部品12とから概略構成されている。
配線基板10は、絶縁体13の一方の面13aに形成された第一配線層(導電部)14と、絶縁体13の他方の面13bに形成された第二配線層(導電部)15と、絶縁体13内で第一配線層14と第二配線層15を互いに電気的に接続する接続体16とから構成されている。
また、電子部品12は、ACFまたははんだ接合により、その端子17が、配線基板13の接続体16に対向するように第一配線層14に接続されて、配線基板11に実装されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Component mounting board)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a component mounting board of the present invention.
The
The
In addition, the
絶縁体13には、貫通孔13cが形成され、この貫通孔13c内には、第一配線層14と第二配線層15を互いに接続する接続体16が設けられている。
貫通孔13cの形状は特に限定されず、例えば、断面円形状、断面多角形状とすることができる。
A through
The shape of the through
絶縁体13は、絶縁材料からなり、例えば、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、液晶ポリマー(LCP)、ガラスエポキシ、アラミド繊維、テフロン(登録商標)などの熱可塑性樹脂から選択される1種または2種以上が用いられる。
また、本発明では、絶縁材料としては、200℃以上にて弾性率が109Pa以下のものが好ましく用いられる。このような特性の絶縁材料の具体例としては、高周波特性に優れる液晶ポリマーが挙げられる。なお、本発明は、200℃以上にて弾性率が109Paを超える絶縁材料にも適用することができる。
The
In the present invention, an insulating material having an elastic modulus of 10 9 Pa or less at 200 ° C. or higher is preferably used. Specific examples of the insulating material having such characteristics include a liquid crystal polymer having excellent high frequency characteristics. Note that the present invention can also be applied to an insulating material having an elastic modulus exceeding 10 9 Pa at 200 ° C. or higher.
第一配線層14、第二配線層15は、銅からなる。第一配線層14、第二配線層15は、できるかぎり純度が高い銅からなることが好ましく、例えば、純度99%以上の銅からなることが好ましい。具体的には、圧延銅、電気銅、タフピッチ銅、無酸素銅から選択される1種または2種以上が用いられる。
また、第一配線層14、第二配線層15は、少なくとも接続体16に当接する部分において、第一配線層14、第二配線層15を構成する材料と同一の材料からなるめっきを施してもよい。
The
In addition, the
接続体16は、銅からなる。接続体16は、できるかぎり純度が高い銅からなることが好ましく、例えば、純度99%以上の銅からなることが好ましい。具体的には、圧延銅、電気銅、タフピッチ銅、無酸素銅から選択される1種または2種以上が用いられる。
また、接続体16は、第一配線層14、第二配線層15に直接接合されている。すなわち、接続体16と、第一配線層14、第二配線層15とは、ほぼ介在物なしに、金属結合などにより、強固に接合されている。
The
The
電子部品12としては、ICチップ、CCD素子などの光素子、マイクロリレー、マイクロスイッチ、圧力センサ、加速度センサ、高周波フィルタ、マイクロミラー、マイクロリアクター、μ−TAS、DNAチップ、MEMSデバイス、マイクロ燃料電池などが挙げられる。
The
次に、図1〜図5を参照して、部品実装基板10の製造方法について説明する。
レーザ加工(CO2レーザ、YAGレーザなど)、ドリル加工などにより、貫通孔13cを形成した絶縁体13を用意する。
次いで、図2に示すように、この絶縁体13の貫通孔13c内に、銅からなる接続粒子26を配置する。
Next, with reference to FIGS. 1-5, the manufacturing method of the component mounting board |
An
Next, as shown in FIG. 2, connecting
接続粒子26は、後述する工程において圧力を加えることにより変形し、上記の接続体16となる形状であればよく、例えば、略球状、略楕円体状、略円柱状、略多角柱状、略円錐状、略多角錘状のうちいずれかの形状とすることができる。
また、接続粒子26は、貫通孔13cより長く形成されているため、絶縁体13の一方の面13a、他方の面13bのうち少なくともいずれか一方から突出した状態となっている。
接続粒子26は、貫通孔13cの容積より10%以上(好ましくは10〜30%)大きい体積をもつものが好ましい。接続粒子26の直径は、10μm以上とするのが好ましい。
接続粒子26は、これを構成する材料と同じ材料からなるメッキを施してもよい。
The connecting
Moreover, since the connection particle |
The connecting
The
接続粒子26は、銅(例えば純度99%以上)からなり、例えば、圧延銅、電気銅、タフピッチ銅、無酸素銅から選択される1種または2種以上が用いられる。
接続粒子26を貫通孔13cに入れるには、絶縁体13の一方の面13a上に接続粒子26を供給し貫通孔13c内に落とし込む方法をとってもよいし、マウンタを用いて接続粒子26を把持して貫通孔13c内に供給してもよい。
貫通孔13cは、接続粒子26とほぼ同径にするか、または、この絶縁体13の他方の面13b側に向けて徐々に径が小さくなるテーパ状に形成することによって、接続粒子26が貫通孔13cから脱落するのを防ぐことができる。
The
In order to put the connecting
The through-
次いで、図2に示すように、押圧用プレート30、30を用いて、絶縁体13、金属層24、25および接続粒子26を挟み込み、矢印で示すように、押圧用プレート30、30を互いに接近する方向に押圧する。
この工程により、図3に示すように、略球状の接続粒子26が押圧方向(絶縁体13の厚み方向)に変形し、接続体16が形成されるとともに、絶縁体13の両面に金属層24、25が接合される。
この際、温度条件は200℃以上(好ましくは250℃以上、さらに好ましくは300℃以上)が好適である。押圧力は30kg/cm2以上(好ましくは50kg/cm2以上)が好適である。これにより、熱可塑性樹脂からなる絶縁体13に金属層24、25を十分に密着させることができる。
接続体16は、ほぼ貫通孔13cを満たすように、すなわち、貫通孔13cの内側面のほぼ全域に接するように形成されており、貫通孔13cに沿う形状(例えば円柱状)をなしている。
Next, as shown in FIG. 2, the
By this step, as shown in FIG. 3, the substantially spherical connecting
In this case, the temperature condition is preferably 200 ° C. or higher (preferably 250 ° C. or higher, more preferably 300 ° C. or higher). The pressing force is preferably 30 kg / cm 2 or more (preferably 50 kg / cm 2 or more). Thereby, the metal layers 24 and 25 can be sufficiently adhered to the
The
次いで、図4に示すように、サブトラクティブ法などにより金属層24、25にパターンを形成し、第一配線層14、第二配線層15とする。
これにより、貫通孔13c内の接続体16によって第一配線層14、第二配線層15が互いに接続された配線基板11が得られる。
配線基板11では、第一配線層14、第二配線層15と、接続体16との間の電気的抵抗を低減するとともに、第一配線層14、第二配線層15と、接続体16とを強固に接合できる。
Next, as shown in FIG. 4, a pattern is formed on the metal layers 24 and 25 by a subtractive method or the like to form a
Thereby, the
In the
次いで、図5に示すように、電子部品12の一方の面に設けられた端子17が配線基板13の接続体16に対向するように、第一配線層14に端子17を当接する。
次いで、ACFまたははんだ接合により、第一配線層14に端子17を接続し、配線基板11に電子部品12を実装し、図1に示す部品実装基板10が得られる。
Next, as shown in FIG. 5, the terminal 17 is brought into contact with the
Next, the
この実施形態の部品実装基板10によれば、貫通孔13cを有する絶縁体13の両面に第一配線層14、第二配線層15が形成され、貫通孔13c内に第一配線層14と第二配線層15とを接続する接続体16が設けられた配線基板11に、電子部品12が、その端子17が接続体16に対向するように、接続されているので、電子部品12の端子17の押圧により、絶縁体13内に第一配線層14が沈み込むことを防止できる。したがって、電子部品12を良好に実装することができる。また、電子部品12の端子17にバンプを設け、そのバンプに対向する位置に、接続体16を配置すれば、配線基板11の一方の面11aから他方の面に最短距離で接続体16からなる配線層を形成することができるので、非常に高周波特性に優れた部品実装基板を実現することができる。
According to the
(複合基板)
図6は、本発明の複合基板の一実施形態を示す概略断面図である。
この実施形態の複合基板40は、一対の配線基板41、42から概略構成されており、これらの配線基板41、42が、ACFまたははんだ接合により、それぞれの第二配線層(導電部)45、45を介して互いに接合されている。
(Composite substrate)
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the composite substrate of the present invention.
The
配線基板41、42は、絶縁体43の一方の面43aに形成された第一配線層(導電部)44と、絶縁体43の他方の面43bに形成された第二配線層(導電部)45と、絶縁体43内で第一配線層44と第二配線層45を互いに電気的に接続する接続体46と、絶縁体43の一方の面43aおよび第一配線層44を被覆する被覆層47とから構成されている。
また、絶縁体43には、貫通孔43cが形成され、この貫通孔43c内には、第一配線層44と第二配線層45を互いに接続する接続体46が設けられている。
貫通孔43cの形状は特に限定されず、例えば、断面円形状、断面多角形状とすることができる。
The
Further, a through
The shape of the through
絶縁体43は、絶縁材料からなり、例えば、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、液晶ポリマー(LCP)、ガラスエポキシ、アラミド繊維、テフロン(登録商標)などの熱可塑性樹脂から選択される1種または2種以上が用いられる。
また、本発明では、絶縁材料としては、200℃以上にて弾性率が109Pa以下のもが好ましく用いられる。このような特性の絶縁材料の具体例としては、高周波特性に優れる液晶ポリマーが挙げられる。なお、本発明は、200℃以上にて弾性率が109Paを超える絶縁材料にも適用することができる。
The
In the present invention, an insulating material having an elastic modulus of 10 9 Pa or less at 200 ° C. or higher is preferably used. Specific examples of the insulating material having such characteristics include a liquid crystal polymer having excellent high frequency characteristics. Note that the present invention can also be applied to an insulating material having an elastic modulus exceeding 10 9 Pa at 200 ° C. or higher.
第一配線層44、第二配線層45は、銅からなる。第一配線層44、第二配線層45は、できるかぎり純度が高い銅からなることが好ましく、例えば、純度99%以上の銅からなることが好ましい。具体的には、圧延銅、電気銅、タフピッチ銅、無酸素銅から選択される1種または2種以上が用いられる。
また、第一配線層44、第二配線層45は、少なくとも接続体46に当接する部分において、第一配線層44、第二配線層45を構成する材料と同一の材料からなるめっきを施してもよい。
The
The
接続体46は、銅からなる。接続体46は、できるかぎり純度が高い銅からなることが好ましく、例えば、純度99%以上の銅からなることが好ましい。具体的には、圧延銅、電気銅、タフピッチ銅、無酸素銅から選択される1種または2種以上が用いられる。
また、接続体46は、第一配線層44、第二配線層45に直接接合されている。すなわち、接続体46と、第一配線層44、第二配線層45とは、ほぼ介在物なしに、金属結合などにより、強固に接合されている。
The
Further, the
被覆層47は、第一配線層44に熱歪みなどによって生じる応力に対して緩衝材として機能するとともに、第一配線層44が外気へ剥き出しにならないようにオーバーコートしたものであり、一般的に配線基板などの被覆に用いられる樹脂からなる。
The
次に、図6〜図9を参照して、部品実装基板40の製造方法について説明する。
レーザ加工(CO2レーザ、YAGレーザなど)、ドリル加工などにより、貫通孔43cを形成した絶縁体43を用意する。
次いで、この絶縁体43の貫通孔43c内に、銅からなる接続粒子を配置する。
Next, a method for manufacturing the
An
Next, connecting particles made of copper are disposed in the through
接続粒子は、後述する工程において圧力を加えることにより変形し、上記の接続体46となる形状であればよく、例えば、略球状、略楕円体状、略円柱状、略多角柱状、略円錐状、略多角錘状のうちいずれかの形状とすることができる。
また、接続粒子は、貫通孔43cより長く形成され、絶縁体43の一方の面43a、他方の面43bのうち少なくともいずれか一方から突出した状態となっている。
接続粒子は、貫通孔43cの容積より10%以上(好ましくは10〜30%)大きい体積をもつものが好ましい。接続粒子の直径は、10μm以上とするのが好ましい。
接続粒子は、これを構成する材料と同じ材料からなるメッキを施してもよい。
The connecting particles may be deformed by applying pressure in a process to be described later, and may be in the shape to become the connecting
Further, the connecting particles are formed longer than the through-
The connecting particles preferably have a volume that is 10% or more (preferably 10 to 30%) larger than the volume of the through-
The connection particles may be plated with the same material as that constituting the connection particles.
接続粒子は、銅(例えば純度99%以上)からなり、例えば、圧延銅、電気銅、タフピッチ銅、無酸素銅から選択される1種または2種以上が用いられる。
接続粒子を貫通孔43cに入れるには、絶縁体43の一方の面43a上に接続粒子を供給し貫通孔43c内に落とし込む方法をとってもよいし、マウンタを用いて接続粒子を把持して貫通孔43c内に供給してもよい。
貫通孔43cは、接続粒子とほぼ同径にするか、または、この絶縁体43の他方の面43b側に向けて徐々に径が小さくなるテーパ状に形成することによって、接続粒子が貫通孔43cから脱落するのを防ぐことができる。
The connection particles are made of copper (for example, a purity of 99% or more), and for example, one or more selected from rolled copper, electrolytic copper, tough pitch copper, and oxygen-free copper are used.
In order to put the connecting particles into the through-
The through-
次いで、押圧用プレートを用いて、絶縁体43、金属層54、55および接続粒子を挟み込み、押圧用プレートを互いに接近する方向に押圧する。
この工程により、図7に示すように、略球状の接続粒子が絶縁体43の厚み方向に変形し、接続体46が形成されるとともに、絶縁体43の両面に金属層54、55が接合される。
この際、温度条件は200℃以上(好ましくは250℃以上、さらに好ましくは300℃以上)が好適である。押圧力は30kg/cm2以上(好ましくは50kg/cm2以上)が好適である。これにより、熱可塑性樹脂からなる絶縁体43に金属層54、55を十分に密着させることができる。
接続体46は、ほぼ貫通孔43cを満たすように、すなわち、貫通孔43cの内側面のほぼ全域に接するように形成されており、貫通孔43cに沿う形状(例えば円柱状)をなしている。
Next, the
Through this step, as shown in FIG. 7, the substantially spherical connecting particles are deformed in the thickness direction of the
In this case, the temperature condition is preferably 200 ° C. or higher (preferably 250 ° C. or higher, more preferably 300 ° C. or higher). The pressing force is preferably 30 kg / cm 2 or more (preferably 50 kg / cm 2 or more). As a result, the metal layers 54 and 55 can be sufficiently adhered to the
The connecting
次いで、図8に示すように、サブトラクティブ法などにより金属層54、55にパターンを形成し、第一配線層44、第二配線層45とする。
これにより、貫通孔43c内の接続体46によって第一配線層44、第二配線層45が互いに接続され、第一配線層44、第二配線層45と、接続体46との間の電気的抵抗を低減するとともに、第一配線層44、第二配線層45と、接続体46とを強固に接合できる。
Next, as shown in FIG. 8, a pattern is formed on the metal layers 54 and 55 by a subtractive method or the like to form a
Accordingly, the
次いで、図9に示すように、絶縁体43の一方の面43aおよび第一配線層44を、樹脂により被覆して被覆層47を形成し、配線基板41(42)が得られる。
Next, as shown in FIG. 9, one
次いで、配線基板41の第二配線層45と、配線基板42の第二配線層45とを当接させる。
次いで、ACFまたははんだ接合により、配線基板41、42の第二配線層45、45を接続し、図6に示す複合基板40が得られる。
Next, the
Next, the second wiring layers 45 and 45 of the
この実施形態の複合基板40によれば、第一配線層44、第二配線層45を有する一対の配線基板41、42が、第一配線層44、44を介して互いに接合されてなり、配線基板41、42は、貫通孔43c内に第一配線層44と第二配線層45とを接続する接続体46が設けられてなるので、配線基板41、42どうしの押圧により、絶縁体43内に第一配線層44が沈み込むことを防止できる。したがって、配線基板41、42を良好に接合することができる。また、例えば、配線基板41の第二配線層45にバンプを設け、そのバンプに対向する位置に、接続体46を配置することにより、配線基板41、42の一方の面から他方の面に最短距離で接続体46からなる配線層を形成することができるので、非常に高周波特性に優れた複合基板を実現することができる。
According to the
なお、この実施形態では、絶縁体43と、その両面にそれぞれ形成された第一配線層44および第二配線層45と、第一配線層44と第二配線層45を互いに電気的に接続する接続体46と、絶縁体43の一方の面43aおよび第一配線層44を被覆する被覆層47とから構成される配線基板41、42を、第二配線層45、45を介して互いに接合した複合基板40を例示したが、本発明の複合基板はこれに限定されない。本発明の複合基板にあっては、配線基板の少なくとも一方が、貫通孔を有する絶縁体の両面に導電部が形成され、貫通孔内に導電部どうしを接続する接続体が設けられてなるものであればよい。
In this embodiment, the
本発明の部品実装基板または複合基板には、プリント配線基板などの回路基板を適用することができる。また、半導体基板を使用することもできる。 A circuit board such as a printed wiring board can be applied to the component mounting board or the composite board of the present invention. A semiconductor substrate can also be used.
10・・・部品実装基板、11,41,42・・・配線基板、12・・・電子部品、13,43・・・絶縁体、13c,43c・・・貫通孔、14,44・・・第一配線層、15,45・・・第二配線層、16,46・・・接続体、17・・・端子、24,25・・・金属層、26・・・接続粒子、40・・・部品実装基板、47・・・被覆層。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記配線基板は、貫通孔を有する絶縁体の両面に導電部が形成され、前記貫通孔内に前記導電部どうしを接続する接続体が設けられてなり、前記電子部品は、その端子が前記接続体に対向するように前記導電部に接続されたことを特徴とする部品実装基板。 A component mounting board comprising a wiring board having a conductive portion and an electronic component mounted on at least one surface of the wiring board,
The wiring board has conductive portions formed on both sides of an insulator having a through hole, and a connecting body that connects the conductive portions is provided in the through hole. The terminal of the electronic component has the connection A component mounting board, wherein the component mounting board is connected to the conductive portion so as to face the body.
前記一対の配線基板の少なくとも一方は、貫通孔を有する絶縁体の両面に導電部が形成され、前記貫通孔内に前記導電部どうしを接続する接続体が設けられてなることを特徴とする複合基板。 A pair of wiring boards having a conductive portion is a composite substrate joined together via the conductive portion,
At least one of the pair of wiring boards includes a conductive portion formed on both surfaces of an insulator having a through hole, and a connecting body that connects the conductive portions is provided in the through hole. substrate.
The composite substrate according to claim 3, wherein the insulator is made of an insulating material having an elastic modulus of 10 9 Pa or less at 200 ° C. or more.
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