JP2005276981A - Method of manufacturing module with built-in circuit component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種電子機器、通信機器等に用いられる回路部品内蔵モジュールの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a circuit component built-in module used in various electronic devices, communication devices, and the like.
従来の電気シールドを有する回路部品内蔵モジュールの製造方法を図15に示す。このシールドめっき形成方法では、まず図15(a)に示すように集合回路基板1は、いずれかの層にグランドパターン2を有している。集合回路基板1の単一基板毎にIC、チップ抵抗、チップコンデンサなどの回路部品3を所定の位置に搭載し、ダイボンド、ワイヤボンド、リフローなどの手段で集合回路基板1に実装する。次いで、図15(b)に示すように集合回路基板1の上面全体に無機フィラーと熱硬化性樹脂とを含む混合物からなる絶縁樹脂を充填し、集合回路基板1の上に均一な厚さの絶縁体4を形成して実装部品を封止する。
FIG. 15 shows a conventional method of manufacturing a circuit component built-in module having an electric shield. In this shield plating forming method, first, as shown in FIG. 15A, the
その後、図15(c)に示すように、ダイシングラインに沿って絶縁体4の上から格子状に切り込みを入れ、集合回路基板1の下半部を残した状態でハーフダイシングを行う。このハーフダイシングによって絶縁体4は単一回路基板毎に溝5が形成されると共に、集合回路基板1の上半部にも切り込みが入るため、グランドパターン2の一端部も集合回路基板1から露出することになる。
Thereafter, as shown in FIG. 15C, half dicing is performed in a state in which a cut is made in a lattice shape from above the insulator 4 along the dicing line and the lower half of the
そして、図15(d)に示すように、ハーフダイシングが終了した絶縁体4の表面に、ニッケルめっき層6をグランドパターン2と導通させるように形成することで電子部品パッケージの電磁波シールドを行い、単一回路基板に分割して、図15(e)のような回路部品内蔵モジュールを形成する。
And as shown in FIG.15 (d), the electromagnetic wave shielding of an electronic component package is performed by forming the nickel plating layer 6 in conduction with the
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が知られている。
しかしながら、電磁波シールドめっきの被膜方法として、単一基板毎に溝を形成して、グランドパターンを露出してからめっきを行っているが、溝の幅が狭いためにめっき液の侵入が困難で溝部分の均一なるめっき被膜形成は難しく、めっき被膜形成不完全による製品不良が多いという問題点を有していた。 However, as a coating method for electromagnetic wave shielding plating, a groove is formed on each single substrate and plating is performed after exposing the ground pattern. However, since the groove width is narrow, it is difficult to infiltrate the plating solution. It was difficult to form a uniform plating film on the part, and there were many problems of defective products due to incomplete plating film formation.
本発明は上記従来の課題を解決するもので、回路部品内蔵モジュールのシールド性向上に対応し、電子機器の小型化、低背化、軽量化、高周波化に十分なシールド効果を容易に実現する回路部品内蔵モジュールの製造方法を提供することを目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and easily realizes a shielding effect sufficient for miniaturization, low profile, light weight, and high frequency of an electronic device, corresponding to improvement in shielding performance of a circuit component built-in module. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a circuit component built-in module.
上記目的を達成するために本発明は、無機フィラーと未硬化状態の熱硬化性樹脂とを含む混合物からなる板状体に貫通孔を形成し、前記貫通孔に熱硬化性の導電性物質を充填した板状体と、表面に配線パターンと回路部品を実装した離型フィルムとを、位置合わせしながら重ねて加圧することにより基板を形成し、次に前記基板から離型フィルムを剥離し、その後前記基板と別の未硬化状態の板状体とをそれぞれ位置合わせしながら重ねて集合回路基板を形成し、次に金属層を形成する面の離型フィルムを剥離し、その後前記集合回路基板を単一基板毎に切断し、次に切断により分割した回路基板の絶縁樹脂表面および切断面に無電解銅めっき層にて第1の金属層、電解銅めっきで第2の金属層、銅の酸化を防止するために金属めっきにて第3の金属層をそれぞれ形成し、その後離型フィルムを集合回路基板から剥離することを特徴とし、電子機器の小型化、低背化、軽量で電磁波シールド性に優れた回路部品内蔵モジュールを構成することができる。 In order to achieve the above object, the present invention forms a through hole in a plate-like body made of a mixture containing an inorganic filler and an uncured thermosetting resin, and a thermosetting conductive substance is formed in the through hole. Forming the substrate by overlapping and pressing the filled plate-like body and the release film having the wiring pattern and the circuit component mounted on the surface while aligning, then peeling the release film from the substrate, Thereafter, the substrate and another uncured plate-like body are aligned and overlapped to form a collective circuit board, and then the release film on the surface on which the metal layer is to be formed is peeled off, and then the collective circuit board Is cut into single substrates, and then the insulating resin surface and the cut surface of the circuit board divided by cutting are electroless copper plated on the first metal layer, electrolytic copper plated on the second metal layer, copper Metal plating is used to prevent oxidation. Each of the metal layers is formed, and then the release film is peeled off from the collective circuit board, and a circuit component built-in module that is small in size, low in profile, lightweight, and excellent in electromagnetic shielding properties Can do.
以上のように本発明は、集合回路基板を個片に分割した後に導体層を形成することにより、回路部品内蔵モジュールのシールド性を向上させることができ、低背化、軽量化、高周波化に十分なシールド効果を有する回路部品内蔵モジュールを提供することができる。 As described above, the present invention can improve the shielding performance of the module with a built-in circuit component by forming the conductor layer after dividing the collective circuit board into pieces, thereby reducing the height, weight and frequency. A circuit component built-in module having a sufficient shielding effect can be provided.
(実施の形態1)
以下、実施の形態1を用いて、本発明の特に請求項1〜7に記載の発明について、図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the invention described in the first to seventh aspects of the present invention will be described using the first embodiment with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態1の回路部品内蔵モジュールの製造方法を示したものである。
FIG. 1 shows a method of manufacturing a circuit component built-in module according to
まず、図1に示すように、無機フィラーと未硬化状態の熱硬化性樹脂とを混合してペースト状混練物とし、このペースト状混練物を一定厚みに成型することによって板状体20を形成する。その後板状体20の可撓性を維持しながら粘着性を除去することにより、その後の処理を容易にするので、板状体20の熱処理を行う。また、溶剤によって熱硬化性樹脂を溶解させた混合物では、熱処理をすることによって、溶剤の一部を除去することができる。
First, as shown in FIG. 1, an inorganic filler and an uncured thermosetting resin are mixed to form a paste-like kneaded material, and the plate-
次に、図2に示すように、板状体20の所望の位置に貫通孔21を形成する。貫通孔21は、たとえば、レーザ、ドリルまたは金型による加工で形成する。特にレーザ加工は、微細なピッチで貫通孔21を形成することができ、削り屑が発生しないため好ましい。また炭酸ガスレーザやエキシマレーザを用いると加工が容易である。なお、貫通孔21は、ペースト状混練物を成型して板状体20を形成する際に、同時に形成することができる。
Next, as shown in FIG. 2, a
その後、図3に示すように、貫通孔21に導電性樹脂組成物22を充填する。
Thereafter, as shown in FIG. 3, the
一方、図1〜図3の工程と平行して、図4に示すように、離型フィルム25上に配線パターン23を形成し、配線パターン23に回路部品24を実装する。離型フィルム25は、たとえば、銅箔、アルミ箔、PPSなどのフィルムを用いることができる。配線パターン23は、たとえば、離型フィルム25に銅箔を接着した後フォトリソ工程およびエッチング工程を行うことによって形成でき、エッチング法または打ち抜き法で形成された金属板のリードフレームを用いてもよい。
On the other hand, in parallel with the steps of FIGS. 1 to 3, as shown in FIG. 4, the
また、図1〜図4の工程と平行して、図5に示すように、別の離型フィルム25上に配線パターン23を図4と同様に形成する。
Further, in parallel with the steps of FIGS. 1 to 4, as shown in FIG. 5, a
次に、図3、図4、図5の工程で形成したものを、図6に示すように、それぞれを位置合わせして重ね合わせる。そしてこの板を加圧、加熱することによって、板状体20および導電性樹脂組成物22中の熱硬化性樹脂を硬化させる。加熱は、板状体20および導電性樹脂組成物22中の熱硬化性樹脂が硬化する温度以上の温度(150℃〜260℃)、圧力は10〜200kg/cm2で行う。
Next, those formed in the steps of FIGS. 3, 4, and 5 are aligned and overlapped as shown in FIG. And the thermosetting resin in the plate-
硬化後、図7に示すように、板状体20は電気絶縁性基板26となり、導電性樹脂組成物22はインナービア27となる。これによって、配線パターン23、回路部品24と電気絶縁性基板26が機械的に強固に接着する。また、インナービア27によって、表裏の配線パターン23が電気的に接続され、回路部品モジュールの機械的強度がより向上する。
After the curing, as shown in FIG. 7, the plate-
その後、図8に示すように、両面の離型フィルム25を剥離する。
Thereafter, as shown in FIG. 8, the
次に、図9に示すように、図8で形成された電気絶縁性基板26に、図1〜図7の工程と同様に形成した、少なくとも一つ以上のグランドパターン23を有する離型フィルム25と貫通孔21に導電性樹脂組成物22が充填された板状体20を位置合わせして重ねて、図10に示すように加圧、加熱することによって、未硬化の板状体20および導電性樹脂組成物22中の熱硬化性樹脂を硬化させる。
Next, as shown in FIG. 9, a
その後、図11に示すように、めっきが必要な面の離型フィルム25を剥離し、図12に示すように、ダイシングラインにて、単一回路基板31毎に分割する。このダイシングによって、配線パターン23の一端部も露出することになる。
Thereafter, as shown in FIG. 11, the
その後、図12のような分割された単一回路基板31を、無電解銅めっきの前処理としてまずアミノカルボン酸塩等の活性剤で表面の脱脂、コンディショニングを行い、過硫酸ナトリウム、硫酸混合液で表面を軽くエッチングし、硫酸でデスミアを行う。前処理後パラジウムを単一回路基板31の表面に付与させ、無電解銅めっき液で銅めっきを行い、約1μmの厚さの第1の金属層28を形成する。
Thereafter, the surface of the divided
ここで、無電解銅めっきだけではめっき被膜の緻密さ、被膜物性が劣るため、第2、第3の金属層29,30を形成する。以下、その方法について説明する。
Here, since only the electroless copper plating is inferior in the density and physical properties of the plating film, the second and
第1の金属層28を形成後、ジエタノールアミン、硫酸混合液で表面を脱脂し、硫酸で表面を活性化する。その後硫酸銅めっき液で電解銅めっきを行い、約1〜5μmの厚さで第2の金属層29を形成する。
After forming the
次に、ジエタノールアミン、硫酸混合液で表面を脱脂し、過硫酸ナトリウム、硫酸混合液で電解銅めっき被膜上の酸化膜を軽くエッチングして除去した後、硫酸で酸活性する。その後銅の酸化防止層からなる電解錫めっきを行い、約1〜6μmの厚さの電解錫めっき被膜からなる第3の金属層30を形成する。このようにして、図13に示すような電磁波シールド層が得られる。
Next, the surface is degreased with a mixture of diethanolamine and sulfuric acid, the oxide film on the electrolytic copper plating film is lightly etched and removed with a mixture of sodium persulfate and sulfuric acid, and then acid-activated with sulfuric acid. Thereafter, electrolytic tin plating made of a copper antioxidant layer is performed to form a
ここで第3の金属層30を形成した後、100℃、1時間の熱処理を行うと、単一回路基板31とめっき被膜との密着性はさらに向上する。さらに、第1、第2の金属層28,29のめっき被膜形成後に、それぞれ100℃、1時間の熱処理を行うと、単一回路基板31の表面とめっき被膜との密着性はよりいっそう向上する。
Here, after the
なお、電解錫めっきを行うとき、錫めっき浴を周波数15〜60Hzの振動攪拌をすることにより錫めっき浴の流動性が良くなり、めっき析出速度が向上し、めっき時間の短縮化が図れると共に、単一回路基板31の側面部へのめっきカバーリング性が著しく向上し、より電磁波シールド性効果が向上する。
When electrolytic tin plating is performed, the tin plating bath is vibrated and stirred at a frequency of 15 to 60 Hz to improve the fluidity of the tin plating bath, the plating deposition rate is improved, and the plating time can be shortened. The plating covering property to the side surface portion of the
また、錫めっき被膜よりなる第3の金属層30を形成した単一回路基板31を、ピーク温度230〜300℃のはんだリフロー炉に通すことにより、錫めっき被膜が溶融し、より緻密な被膜となり耐候性が一段と向上する。
Moreover, by passing the
なお、第3の金属層30の形成方法として、スルファミン酸ニッケルめっき液により1〜2μmの電解ニッケルめっき被膜を形成してもよく、また、次亜リン酸ナトリウムを還元剤とする無電解Ni−P(ニッケル−リン)浴でNi−Pめっき被膜を形成してもよい。特に、塩水噴霧試験など環境試験においては純ニッケル被膜より、リンを含有することで著しく耐環境特性は向上する。特にPが6%〜10%含有することで、Ni−P被膜の耐環境性は著しく向上する。
As a method for forming the
また、第3の金属層30の他の形成方法として、3価クロムあるいは6価クロムめっき液により1〜6μmの電解クロムめっき被膜を形成しても、同等の電磁波シールド層を得ることができる。
Further, as another method for forming the
金属層を形成後、図14に示すように、離型フィルム25を剥離することで回路部品内蔵モジュールが形成される。
After the metal layer is formed, the circuit component built-in module is formed by peeling the
なお、本実施の形態では、貫通孔21に充填する導電性物質として導電性樹脂組成物22を用いたが、熱硬化性の導電性物質であれば何でもよい。
In the present embodiment, the
なお、離型フィルム25の剥離方法は、たとえば、エッチング法によるキャリアを溶解させてもよい。
In addition, the peeling method of the
以上のように、本実施の形態では、基板切断し、個片に分割した後に金属層を形成するので、切断された単一回路基板31の表面および側面に確実に電磁波シールド層が形成されることになり、その結果外部の電界ノイズ、磁界ノイズから電子部品をシールドすることができ、これにより、電子部品パッケージ内部から発生する電界ノイズ、磁界ノイズを外部に放出することがないため、他の周辺の電子部品、電子機器に電波障害を与えることもない。
As described above, in this embodiment, since the metal layer is formed after the substrate is cut and divided into pieces, an electromagnetic wave shielding layer is reliably formed on the surface and side surfaces of the cut
本発明は、絶縁体との密着性、耐環境性、電磁波シールド効果に優れた電磁波シールド被膜を有し、各種電子機器、通信機器等に用いられる回路部品内蔵モジュール及びそのシールド被膜形成技術として有用である。 The present invention has an electromagnetic shielding film excellent in adhesion to an insulator, environmental resistance, and electromagnetic shielding effect, and is useful as a circuit component built-in module used in various electronic devices, communication devices, etc. It is.
20 板状体
21 貫通孔
22 導電性樹脂組成物
23 配線パターン
24 回路部品
25 離型フィルム
26 電気絶縁性基板
27 インナービア
28 第1の金属層
29 第2の金属層
30 第3の金属層
31 単一回路基板
DESCRIPTION OF
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