JP2007258635A - Method for manufacturing built-in component substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子部品が内蔵されてなる部品内蔵基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a component-embedded substrate in which electronic components are embedded.
近年のエレクトロニクス機器の小型化・薄型化、高機能化に伴って、プリント基板に実装される電子部品の高密度実装化、および、電子部品が実装された回路基板の高機能化への要求が益々強くなっている。このような状況の中、電子部品を基板中に埋め込んだ部品内蔵基板が開発されている(例えば、特許文献1、特許文献2)。 With recent downsizing, thinning and higher functionality of electronic equipment, there is a demand for higher density mounting of electronic components mounted on printed circuit boards and higher functionality of circuit boards mounted with electronic components. It is getting stronger and stronger. Under such circumstances, a component-embedded substrate in which an electronic component is embedded in the substrate has been developed (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
部品内蔵基板では、通常、プリント基板の表面に実装している能動部品(例えば、半導体素子)や受動部品(例えば、コンデンサ)を基板の中に埋め込んでいるので、基板の面積を削減することができる。また、表面実装の場合と比較して、電子部品を配置する自由度が高めるため、電子部品間の配線の最適化によって高周波特性の改善なども見込むことができる。 In a component-embedded board, active parts (for example, semiconductor elements) and passive parts (for example, capacitors) mounted on the surface of a printed circuit board are usually embedded in the board, so that the area of the board can be reduced. it can. In addition, since the degree of freedom for arranging electronic components is higher than in the case of surface mounting, improvement of high frequency characteristics can be expected by optimizing the wiring between the electronic components.
今日、既にセラミック基板の分野では、電子部品を内蔵したLTCC(low temperature cofired ceramics)基板が実用化されているものの、これは重く割れやすいため大型の基板に適用することが難しく、しかも、高温処理が必要なのでLSIのような半導体素子を内蔵できないなど制約が大きい。最近注目されているのは、樹脂を用いたプリント基板に部品を内蔵した部品内蔵基板であり、これは、LTCC基板とは異なり、基板の大きさに対する制約が少なく、LSIの内蔵も可能であるという利点も有している。 Today, in the field of ceramic substrates, LTCC (low temperature coherent ceramics) substrates with built-in electronic components have been put into practical use, but this is difficult to apply to large substrates because it is heavy and fragile, and high temperature processing Therefore, there are significant restrictions such as the inability to incorporate semiconductor elements such as LSI. Recently, a component-embedded substrate in which components are embedded in a printed circuit board using resin, unlike an LTCC substrate, there are few restrictions on the size of the substrate, and an LSI can be incorporated. It also has the advantage.
次に、図1を参照しながら、特許文献1に開示された部品内蔵基板(回路部品内蔵モジュール)について説明する。図1に示した回路部品内蔵モジュール400は、絶縁性基板401a、401bおよび401cを積層した基板401と、基板401の主面および内部に形成された配線パターン402a、402b、402cおよび402dと、基板401の内部に配置され配線パターンに接続された回路部品403とから構成されている。配線パターン402a、402b、402cおよび402dは、インナービア404によって電気的に接続されており、そして、絶縁性基板401a、401bおよび401cは、無機フィラと熱硬化性樹脂とを含む混合物から構成されている。
Next, a component built-in substrate (circuit component built-in module) disclosed in Patent Document 1 will be described with reference to FIG. A circuit component built-in
図1に示した部品内蔵基板400は、SIMPACTTMとも呼ばれる。その技術を例えば高周波回路に適用すると、図2に示すように、一般的な技術を採用した回路基板500(500a、500b、500c、500d)の基板面積を、例えば、約1/4にまで縮小することができる。
The component-embedded
部品内蔵基板400の製造方法を簡単に説明すると、図3(a)から(d)に示す通りとなる。
The manufacturing method of the component-embedded
まず、図3(a)に示すように、無機フィラと熱硬化性樹脂とを含むコンポジット材料からなるシート410にビアホールを形成し、次いで、そのビアホールに導電性ビアペースト414を充填した後、銅箔420上に予め載せたLSIチップ403aや受動部品403bをシート410の周囲に配置する。
First, as shown in FIG. 3A, via holes are formed in a
次に、図3(b)に示すように、シート410内にLSIチップ403aや受動部品403bを埋め込む。そして、図3(c)に示すように、シート410を加熱・硬化し、銅箔420から配線パターン412を形成すると、部品内蔵基板が得られる。この部品内蔵基板を積層すると、図3(d)に示すような多層化した部品内蔵基板400を作製することができる。
部品内蔵基板を作製する場合、LSIチップ403aや受動部品403bをシート410に埋め込む際において、図4(a)および(b)に示すように、コンポジット材料の流動411によって、層間を接続する導電性ビアペースト(インナービア414)の形状が変化してしまうことがある。導電性ビアペーストの形状が変形すると、インナービア414の位置ズレにより接続が得られなかったり、あるいは、接続抵抗が大きくなってしまう。
When the component-embedded substrate is manufactured, when embedding the
特に、基板420の端部では、図5(a)および(b)に示すように、コンポジット材料が流動して基板420からはみ出るため(矢印415参照)、インナービア414の位置ズレが最大となる。したがって、通常、基板420の端部は、インナービア414を形成することができないエリア(ビア禁止エリア)となり、熱プレスで圧着した後、切断されることになる。
In particular, as shown in FIGS. 5A and 5B, the composite material flows and protrudes from the
図6(a)および(b)は、基板全体に占めるビア禁止エリア210の割合について示してある。図6(a)および(b)は、多数個取りの基板および個片取りの基板の場合を表している。いずれの基板の場合も、基板の端から一定距離(L250)に含まれるエリアが、上述したビア禁止エリア210となる。また、多数個取りよりも、個片取りの方が、全基板面積に占めるビア禁止エリア210の割合が高くなり、その割合は、全面積のおよそ2/3にも相当する。
FIGS. 6A and 6B show the ratio of the
ビア禁止エリアの割合が大きいと、基板資源が無駄になり、製品1個当たりの材料費用が嵩み、良好な生産性が損なわれてしまう。 If the ratio of via-prohibited areas is large, board resources are wasted, material costs per product increase, and good productivity is impaired.
本発明はかかる事情を鑑みてなされたものであり、その主な目的は、生産性が良好な部品内蔵基板の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a main object thereof is to provide a method for manufacturing a component-embedded substrate with good productivity.
本発明の部品内蔵基板の製造方法は、電子部品が実装された第1基板と、前記第1基板に対向して設けられた第2基板とを、前記第1基板と前記第2基板との電気的接続を確保する層間接続部材が形成された樹脂介在層を介して積層する工程(a)と、前記樹脂介在層が介在した前記第1基板と前記第2基板とを、上型および下型によって挟んでプレスする工程(b)とを含み、前記工程(b)において、前記上型および前記下型の間に弾性部材を介在させ、プレス時に当該弾性部材が少なくとも前記樹脂介在層の側面を覆う状態でプレスを実行することを特徴としている。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a component-embedded substrate comprising: a first substrate on which an electronic component is mounted; and a second substrate provided to face the first substrate. The step (a) of laminating through the resin intervening layer in which the interlayer connection member for ensuring electrical connection is formed, and the first substrate and the second substrate interposing the resin intervening layer are divided into an upper die and a lower die. A step (b) of sandwiching and pressing between molds, wherein an elastic member is interposed between the upper mold and the lower mold in the step (b), and the elastic member is at least a side surface of the resin intervening layer during pressing. It is characterized by executing the press in a state of covering.
ある好適な実施形態では、前記工程(b)において、前記上型と前記第2基板の間、および、前記下型と前記第1基板の間に前記弾性部材を介在させ、前記プレス時に前記弾性部材が前記樹脂介在層の側面に回り込むことを特徴としている。 In a preferred embodiment, in the step (b), the elastic member is interposed between the upper mold and the second substrate and between the lower mold and the first substrate, and the elastic member is pressed during the pressing. The member wraps around the side surface of the resin intervening layer.
ある好適な実施形態では、前記工程(b)において、前記樹脂介在層の側面は、前記弾性部材の弾性力によって押し返されることを特徴としている。 In a preferred embodiment, in the step (b), the side surface of the resin intervening layer is pushed back by the elastic force of the elastic member.
前記弾性部材は、シリコーンゴムからなるゴムシートであり、前記ゴムシートは、前記下型と前記第1基板の間に介在される第1シートと、前記上型と前記第2基板の間に介在される第2シートとから構成されていることが好ましい。 The elastic member is a rubber sheet made of silicone rubber, and the rubber sheet is interposed between the lower mold and the first substrate, and between the upper mold and the second substrate. It is preferable that the second sheet is formed.
前記第1シートの厚さと前記第2シートの厚さとの合計は、前記第1基板の厚さと前記第2基板の厚さと前記樹脂介在層の厚さとを合計した値以上であることが好ましい。 The sum of the thickness of the first sheet and the thickness of the second sheet is preferably equal to or greater than the sum of the thickness of the first substrate, the thickness of the second substrate, and the thickness of the resin intervening layer.
前記第1シートの厚さと前記第2シートの厚さとが同じ厚さであることが好ましい。 It is preferable that the thickness of the first sheet is the same as the thickness of the second sheet.
ある好適な実施形態において、前記第1シートには、前記第1基板を収容する凹部が形成されており、一方、前記第2シートには、前記第2基板を収容する凹部が形成されている。 In a preferred embodiment, the first sheet has a recess for receiving the first substrate, while the second sheet has a recess for receiving the second substrate. .
前記樹脂介在層は、少なくとも熱硬化性樹脂と、無機フィラとを含有するコンポジットシートからなり、前記工程(b)において、前記電子部品は、前記コンポジットシート内に埋設されることが好ましい。 The resin intervening layer is preferably composed of a composite sheet containing at least a thermosetting resin and an inorganic filler, and in the step (b), the electronic component is preferably embedded in the composite sheet.
ある好適な実施形態において、前記電子部品が実装された前記第1基板は、個片の部品内蔵基板の単位となる基板ブロックを複数含んでおり、前記工程(b)の後、個々の前記基板ブロックに切断する工程をさらに実行する。 In a preferred embodiment, the first substrate on which the electronic component is mounted includes a plurality of substrate blocks serving as a unit of individual component-embedded substrates. After the step (b), each of the substrates The step of cutting into blocks is further performed.
ある好適な実施形態では、前記工程(a)において、前記第1基板と前記第2基板と前記樹脂介在層とを組み合わせた基板組合せ体は、複数個用意され、前記工程(b)において、複数の前記基板組合せ体が同一工程において一括してプレスされることを特徴としている。 In a preferred embodiment, a plurality of substrate combinations in which the first substrate, the second substrate, and the resin intervening layer are combined in the step (a) are prepared, and a plurality of substrate combinations are prepared in the step (b). These substrate combinations are pressed together in the same process.
ある好適な実施形態では、前記工程(a)においては、さらに、前記第2基板の上に樹脂介在層を介して第3基板が積層され、前記工程(b)において、前記樹脂介在層が介在した前記第1基板と前記第2基板と前記第3基板とを、上型および下型によって挟んでプレスすることを特徴としている。 In a preferred embodiment, in the step (a), a third substrate is further laminated on the second substrate via a resin intervening layer, and in the step (b), the resin intervening layer is interposed. The first substrate, the second substrate, and the third substrate are pressed by being sandwiched between an upper die and a lower die.
本発明の部品内蔵基板の製造方法によれば、上型および下型の間に弾性部材を介在させて、プレス時に当該弾性部材が少なくとも樹脂介在層の側面を覆う状態でプレスを実行するので、樹脂介在層の流動、特に基板端部領域の流動を抑制することができる。その結果、樹脂介在層内に形成された層間接続部材、特に基板端部に位置する層間接続部材の位置ズレを防止することができ、生産性が良好な部品内蔵基板の製造方法を提供することができる。 According to the method for manufacturing a component-embedded substrate of the present invention, an elastic member is interposed between the upper die and the lower die, and the pressing is performed in a state where the elastic member covers at least the side surface of the resin intervening layer at the time of pressing. The flow of the resin intervening layer, particularly the flow of the substrate end region can be suppressed. As a result, it is possible to prevent the displacement of the interlayer connection member formed in the resin intervening layer, particularly the interlayer connection member located at the edge of the substrate, and to provide a method for manufacturing a component-embedded substrate with good productivity. Can do.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, components having substantially the same function are denoted by the same reference numerals for the sake of brevity. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.
図7(a)〜(b)を参照しながら、本発明の実施形態の部品内蔵基板100の製造方法について説明する。図7(a)〜(b)は、本実施形態における製造工程を模式的に示す工程断面図である。 A method for manufacturing the component-embedded substrate 100 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7A to 7B are process cross-sectional views schematically showing the manufacturing process in the present embodiment.
本実施形態の製造方法では、図7(a)に示すように、まず、電子部品12(12a、12b)が実装された第1基板10と、第1基板に対向して設けられた第2基板20とを用意して、第1基板10と第2基板20との間に樹脂介在層30が介在する状態で積層する。本実施形態の電子部品12aは、例えば、ベアチップICのような半導体素子であり、電子部品12bは、例えば、チップインダクタ、チップ抵抗、チップコンデンサのようなチップ部品のような受動部品である。
In the manufacturing method of the present embodiment, as shown in FIG. 7A, first, the
また、第1基板10と第2基板20との間に介在する樹脂介在層30には、第1基板10と第2基板20とを電気的に接続する層間接続部材32が形成されている。本実施形態の層間接続部材32は、インナービアであり、樹脂介在層30に穴加工(例えば、パンチ加工)を施し、そこに導電性ペーストを充填して形成される。特に、基板の端部に形成されるインナービアをインナービア33と表す。
In addition, an
また、第1基板10の下方に下型40を用意し、一方、第2基板20の上方に上型50を用意して、下型40と上型50との間に、弾性部材60を配置する。本実施形態の下型40および上型50は、いずれも金属材料、例えばステンレス(SUS304)から構成されている。
Also, the
引き続き、図7(b)に示すように、樹脂介在層30が介在した第1基板10と第2基板20とを、上型50および下型40によって挟んで、矢印150の方向にプレスする。このプレス工程では、上型50および下型40の間に介在させた弾性部材60が、プレス時に少なくとも樹脂介在層30の側面34を覆う状態でプレスが実行される。
Subsequently, as shown in FIG. 7B, the
なお、本実施形態では、第1基板10と第2基板20とを、上型50および下型40によって挟んで、上下方向(矢印150の方向)からプレスしているが、上型および下型とは、便宜上の用語であって、上下方向からのプレスに限定されるものではない。例えば、第1基板10と樹脂介在層30と第2基板20とを積層したものを縦置きにして、上型50と下型40とを用いて、横方向からプレスを実行してもよい。
In the present embodiment, the
本実施形態の製造方法によれば、上型50および下型40の間に弾性部材60を介在させて、プレス時に当該弾性部材60が少なくとも樹脂介在層30の側面34を覆う状態でプレスを実行するので、プレス時に、樹脂介在層30が基板の外側にはみ出すことはなく、樹脂介在層30の流動、特に基板端部領域の流動を抑制することができる。
According to the manufacturing method of this embodiment, the
したがって、樹脂介在層30内に形成されたインナービア32、特に基板端部に位置するインナービア33の位置ズレを防止することができる。その結果、基板端部にもインナービア33を形成することが可能となるので、基板内に占めるビア禁止エリアの割合を小さくすることができ、基板資源が無駄とはならず、製品1個当たりの材料費用を抑えて、生産性を良好とすることができる。
Therefore, it is possible to prevent displacement of the
以下に、さらに本実施形態の製造方法について詳述する。 Below, the manufacturing method of this embodiment is explained in full detail.
まず、図7(a)に示すように、電子部品12が実装された第1基板10を用意して、この第1基板10の上方に、インナービア32、33が形成された樹脂介在層30を位置合わせして積層する。次に樹脂介在層30の上方に、第2基板20を位置合わせして積層する。
First, as shown in FIG. 7A, the
本実施形態の樹脂介在層30は、樹脂以外の材料が混入されていてもよく、例えば、本実施形態の樹脂介在層30は、少なくとも熱硬化性樹脂と無機フィラが混入された樹脂材料からなるコンポジットシートである。
The
これは、無機フィラによってコンポジットシート30の特性を調整することができるからであり、例えば、コンポジットシート30と、内蔵された半導体素子12aとの間の熱膨張係数を調整したり、半導体素子12aの放熱性を向上させることが容易となる。
This is because the characteristics of the
また、この積層段階において、コンポジットシート30に含まれる熱硬化性樹脂は、取り扱いやすいように半硬化状態であることが好ましい。ここで、半硬化状態の樹脂とは、硬化反応を中間段階でストップさせた樹脂のことであり、この半硬化状態をB−ステージと称する。このB−ステージの樹脂は、加熱されることにより、一度軟化(溶融)し、さらに加熱を続けることで完全硬化に至る。この完全に硬化した状態をC−ステージと称する。
Moreover, in this lamination | stacking stage, it is preferable that the thermosetting resin contained in the
次に、第1基板10の下方に下型40を用意し、一方、第2基板20の上方に上型50を用意して、上型50と第2基板20の間、および、下型40と第1基板10の間に、2つの弾性部材60を配置する。
Next, the
本実施形態で使用する弾性部材60は、シリコーンゴムからなる2つのゴムシート60(60a、60b)であり、下型40と第1基板10との間にゴムシート60aを配置し、一方、上型50と第2基板20との間に、ゴムシート60bを配置する。
The
なお、本実施の形態では、第1基板10と第2基板20と樹脂介在層30とを位置合わせし積層した後に、下型40と上型50と弾性体60とを配置する方法について説明したが、下型40と上型50と弾性体60の配置と、第1基板10と第2基板20と樹脂介在層30の積層とを平行に行う方法でも良い。例えば、下型40の上方に弾性体60を配置し、更にその上方に第1基板10を配置し、更にその上方に樹脂介在層30を位置合わせして積層し、更にその上方に第2基板20を位置合わせし積層し、更にその上方に弾性体60を配置し、更にその上方に上型50を配置する方法がある。
In the present embodiment, the method of arranging the
最後に、図7(b)に示すように、樹脂介在層30が介在した第1基板10と第2基板20とを、上型50および下型40によって挟んで、矢印150の方向にプレスする。このプレス工程では、下型40と第1基板10との間に配置されたゴムシート60a及び上型50と第2基板20との間に配置されたゴムシート60bは、プレス時に圧縮されて、変形することにより、コンポジットシート30の側面34に回り込む。したがって、コンポジットシート30の側面34が、ゴムシート60(60a、60b)によって覆われた状態で上述のプレスは実行される。
Finally, as shown in FIG. 7B, the
なお、本実施形態のプレス工程は、さらに加熱する工程を含んでおり、コンポジットシート30に混入された熱硬化樹脂を加熱によって硬化する。これにより、各構成要素を熱圧着して、部品内蔵基板100を得る。
In addition, the press process of this embodiment includes the process of heating further, and the thermosetting resin mixed in the
また、積層段階においてB−ステージであったコンポジットシート30は、この熱プレス工程において、加熱されることにより、一度軟化(溶融)し、さらに加熱を続けることで完全硬化してC−ステージに至る。一度軟化することで電子部品12を埋め込むことが容易になる。また軟化することでコンポジットシート30が基板に対し濡れ性が良い状態となり、その後、完全硬化することでコンポジットシート30と基板との接着力が強力なものとなる。
In addition, the
本実施形態の製造方法によれば、熱プレス時に、ゴムシート60(60a、60b)が、コンポジットシート30の側面34に回り込み、側面34を覆うので、コンポジットシート30が一度軟化しても、基板の外側にはみ出そうとする流動を抑制することができ、基板端部に形成されたインナービア33の位置ズレを防止することができる。その結果、基板端部にもインナービア33を形成することができるので、基板を有効に活用することが可能となり、生産性を良好とすることができる。
According to the manufacturing method of this embodiment, the rubber sheet 60 (60a, 60b) wraps around the
加えて、熱プレス工程において、伸縮可能なゴムシート60を間に介在させてプレスを実行するだけでよく、特別な凹型の金型を用意せずとも、コンポジットシート30の側面34を覆うことができるので、非常に簡便である。さらに、ゴムシート60は伸縮自在であるため、高い精度の位置あわせをする必要は無く、また、任意の基板の大きさに対応することもできる。
In addition, in the hot pressing process, it is only necessary to execute the press with the
次に、図8を参照しながら、図7(b)に示した熱プレス工程において、コンポジットシート30の流動が抑制される機構について説明する。図8は、図7(b)に示した熱プレス時の要部拡大断面図である。本実施形態のプレス工程では、ゴムシート60(60a、60b)が、プレス時に圧縮されて変形することにより、コンポジットシート30の側面34に回り込み、コンポジットシート30の側面34を覆う状態を構成している。
Next, a mechanism that suppresses the flow of the
一方、プレスされたコンポジットシート30は、基板の外側へ押し出ようとする力が働き、矢印37の方向へ流動しようとする。そして、矢印37の方向へ流動しようとしたコンポジットシート30は、コンポジットシート30の側面34へ回り込んだゴムシート60(60a、60b)の弾性力によって、弾性力の働く方向65に押し返される。その結果、コンポジットシート30は基板の内側に押し戻されて、基板の外側にはみ出そうとする流動は抑制される。
On the other hand, the pressed
なお、コンポジットシート30の側面34は、微視的には、ゴムシート60(60a、60b)との間に隙間が入り込むこともあり得るが、この場合であっても、ゴムシート60(60a、60b)の弾性力によって押し返すことができるのであれば、コンポジットシート30の側面34が完全に覆われる必要はなく、例えば、図9に示すように、ゴムシート60(60a、60b)は、コンポジットシート30の側面34の少なくとも一部を覆っていればよい。
The
図9の例では、プレス時に、ゴムシート60(60a、60b)が側面34に完全には回り込まず、ゴムシート60(60a、60b)と側面34との間に間隙38が形成されている。しかしながら、ゴムシート60(60a、60b)が側面34の少なくとも一部を覆うことにより、ゴムシート60(60a、60b)と側面34とが少なくとも圧接している面を介して弾性力が働くので、基板外へ流動しようとするコンポジットシート30は押し返される。
In the example of FIG. 9, the rubber sheet 60 (60 a, 60 b) does not completely wrap around the
なお、プレス時におけるコンポジットシート30の流動性は、コンポジットシート30の半硬化状態、プレス温度(昇温速度、キープ温度)、プレス圧力によって変わる。
The fluidity of the
例えば、コンポジットシート30の流動性が低い場合には、コンポジット30は矩形を保ったまま外に流れようとするので、ゴムシート60の一部がコンポジット30の側面34にあたれば、コンポジットシート30の側面34は、矩形を保ったまま一体となって動き、基板の内側へ押し戻される。このように、コンポジットシート30の流動は確実に抑制される。
For example, when the fluidity of the
一方、コンポジットシート30の流動性が高い場合には、ゴムシート60(60a、60b)と側面34との間に形成された間隙38にコンポジットシート30が流動していくが、ゴムシート60(60a、60b)の弾性力によって、基板外へ流動しようとするコンポジットシート30を押し返すことができるので、コンポジットシート30が、外側にはみ出そうとする流動は抑制される。その結果、基板端部に形成されたインナービア33の位置ズレを防止することができる。
On the other hand, when the fluidity of the
なお、本実施形態で使用する弾性部材としては、上述したように、シリコーンゴムを用いているが、このシリコーンゴムの硬度としては、コンポジットシート30を弾性力で押し返すための適切な硬度と、圧縮されて変形して側面34に回り込める適度な硬度とを有していることが好ましい。例えば、好適なゴムシート60の硬度は、JIS6253規格、デュロメータタイプA試験でA20〜A90である。さらに、本実施形態のプレス工程は、熱硬化樹脂を硬化する加熱工程を含んでいるので(例えば、プレス温度200℃)、シリコーンゴムは、耐熱性に強い材料である点でも好適である。
As described above, silicone rubber is used as the elastic member used in the present embodiment. As the hardness of the silicone rubber, suitable hardness for pushing back the
なお、本実施形態では、弾性部材としてシリコーンゴムを使用しているが、これに限定されるものではなく、耐熱性に強い他の材料、例えば、フッ素ゴムを弾性部材として用いることも可能である。 In this embodiment, silicone rubber is used as the elastic member. However, the present invention is not limited to this, and other materials having high heat resistance, for example, fluorine rubber can also be used as the elastic member. .
また、2つのゴムシート60aおよび60bの厚さは、同じ厚さ(図8参照:L60a=L60b)であることが好ましい。この構成の利点は、部品内蔵基板100の上面と下面を均等に加圧することができるので、部品内蔵基板100の反りを抑制することができる。その結果、インナービア33の位置ズレを抑制しつつ、反りの少ない安定した形状の部品内蔵基板100を作製することが可能となる。部品内蔵基板100の反りが大きい場合は内部応力がたまりやすい構造となり、信頼性試験においてインナービア33に不良が発生しやすくなる。
The two
さらに、2つのゴムシート60の厚さの合計(L60=L60a+L60b)は、第1基板10の厚さL10と第2基板20の厚さL20とコンポジットシート30の厚さL36とを合計した値以上であることが好ましい(L60≧L10+L20+L30)。これにより、2つのゴムシート60は、第1基板10と第2基板20とコンポジットシート30とを組み合わせた全体を包み込むことができるので、プレス時のコンポジットシート30の側面34への回り込みは確保される。
Furthermore, the total thickness of the two rubber sheets 60 (L60 = L60a + L60b) is equal to or greater than the sum of the thickness L10 of the
例えば、本実施形態では、ゴムシート60aおよび60bの厚さは、いずれも1mmで、合計2mmであるのに対し、第1基板10と第2基板20とコンポジットシート30とを組み合わせた全体の厚さは1mmである。
For example, in this embodiment, the thickness of the
なお、本実施形態で使用しているゴムシート60はフラットな形状であるが、これに限定されるものではなく、例えば、図10に示すように、ゴムシート60は凹型形状であってもよい。この例では、ゴムシート60aには、第1基板10を収納するための凹部62aが形成され、一方、ゴムシート60bには、第2基板20を収納するための凹部62bが形成されている。
The
上記構成では、第1基板10は凹部62aに収納され、第2基板20は凹部62bに収納されるので、ゴムシート60は、コンポジットシート30の側面34を確実に覆うことができ、図9に示した間隙38のような空間を埋めることが可能となる。加えて、コンポジットシート30の側面34へ回り込むゴムの量を考慮してゴムシート60の厚さを厚くする必要がないので、ゴムシート60の押圧部分の厚さL62を薄く成形することが可能である。その結果、安定したプレスを実行することができる。
In the above configuration, since the
なお、本実施形態では、2つのゴムシート60を、上型50と第2基板20との間、および、下型40と第1基板10との間に介在させてプレスを実行する場合について主に説明してきたが、これに限定されるものではなく、プレスの際に、ゴムシート60が、コンポジットシート30の側面34を覆っている状態であれば、コンポジットシート30の流動を抑制することができる。
In the present embodiment, the case where the pressing is performed with the two
したがって、例えば、図11に示すように、ゴム枠68を用意して、コンポジットシート30の周りを囲むように配置した状態でプレスを実行してもよい。この構成では、当該ゴム枠68は、上型50と第2基板20との間、および、下型40と第1基板10との間にではなく、上型50と下型40との間に配置されているが、コンポジットシート30の側面34を覆っているので、コンポジットシート30の流動は抑制される。この構成の利点は、伸縮自在なゴム枠68で構成されているため、特別な凹型金型で側面34を覆う場合と比べて、高い位置合わせ精度が求められないという点である。加えて、ゴム枠68のサイズと基板のサイズとが多少合わなくても、ゴム枠68がつづら状に膨らむことにより、コンポジットシート30の周りを囲むことができるので、任意の基板大きさに対応することができる。
Therefore, for example, as shown in FIG. 11, the
また別の一例では、1つのゴムシート60を、上型50と第2基板20との間、あるいは、下型40と第1基板10との間のうちのいずれか一方に介在させた状態でプレスを実行してもよい。この構成であっても、1つのゴムシート60は、プレス時に圧縮されて変形して、コンポジットシート30の側面34に回り込むことができるので、コンポジットシート30の流動を抑制することができる。
In another example, one
図7に示した構成の条件を例示的に示すと次の通りである。コンポジットシート30の厚さとしては、電子部品12を内蔵できる程度の高さが確保されており、その厚さは、例えば、100〜500μmである。
The conditions of the configuration shown in FIG. 7 are exemplarily shown as follows. The thickness of the
ゴムシート60の厚さとしては、上述したように、第1基板10と第2基板20とコンポジットシート30とを組み合わせた全体の厚さよりも厚いことが好ましく、その厚さは、例えば、合計2mmである。また、ゴムシート60のサイズとしては、部品内蔵基板100を内包できる程度の大きさが必要であり、そのサイズは、例えば、100×100mmの基板に対して、120×120mmである。ゴムシート60はシリコーンゴムであり硬度は、JIS6253規格、デュロメータタイプA試験でA50である。
As described above, the thickness of the
本実施形態のコンポジットシート30に含まれる熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、またはそれらの混合物などである。
The thermosetting resin included in the
無機フィラは、例えば、Al2O3、SiO2、MgO、BN、AlNなどである。無機フィラの添加により、種々の物性を制御することができるので、例えば、内蔵された電子部品12の発熱を良好に発散させることができる。コンポジットシート30に含まれる無機フィラは、例えば、70〜95重量%である。
The inorganic filler is, for example, Al 2 O 3 , SiO 2 , MgO, BN, AlN or the like. Since various physical properties can be controlled by adding the inorganic filler, for example, the heat generation of the built-in
無機フィラの役割をさらに説明すると次の通りである。無機フィラとして、Al2O3、BN、AlNを添加した場合には、部品内蔵基板の熱伝導性を良好にすることができる。また、適切な無機フィラを選択することによって、熱膨張係数を調整することが可能である。樹脂成分によって熱膨張係数が比較的大きくなっているので、SiO2やAlNなどの添加により、熱膨張係数を小さくすることができる。また、場合によっては、MgOを添加することで、熱伝導度を良好にしつつ且つ熱膨張係数を大きくすることもできる。さらに、SiO2(特に、非晶質SiO2)であれば、熱膨張係数を小さくすることができるともに、誘電率を低くすることができる。 The role of the inorganic filler will be further described as follows. When Al 2 O 3 , BN, or AlN is added as the inorganic filler, the thermal conductivity of the component built-in substrate can be improved. In addition, the thermal expansion coefficient can be adjusted by selecting an appropriate inorganic filler. Since the thermal expansion coefficient is relatively large due to the resin component, the thermal expansion coefficient can be reduced by adding SiO 2 or AlN. In some cases, addition of MgO can increase the thermal expansion coefficient while improving the thermal conductivity. Further, SiO 2 (in particular, amorphous SiO 2) if both can be reduced thermal expansion coefficient, it is possible to lower the dielectric constant.
また、本実施形態の製造方法では、多数の部品内蔵基板を同時に構成することも可能である。図12は、1つの第1基板10の上に複数の電子部品12が実装されており、この第1基板10が、個片の部品内蔵基板100の単位となる基板ブロック70を複数含んでいる例である(図12の一例では、基板ブロック70を9個含む)。この例では、第1基板10と第2基板20とコンポジットシート30とを積層し、これを上下のプレス板で挟み込んで熱プレスを実行した後、さらに、個片の基板ブロック70毎に切断する工程を含む。
In the manufacturing method of the present embodiment, a large number of component-embedded substrates can be configured at the same time. In FIG. 12, a plurality of
このような多数個取り用の基板であっても、コンポジットシート30の側面34は、ゴムシート60によって覆われているので、コンポジットシート30の流動を抑制することができ、インナービア33を形成することができないエリア(ビア禁止エリア)を小さくすることができる。加えて、複数の部品内蔵基板100を一括して製造することができるので、生産性が良好となる。さらに、上述したように、ビア禁止エリアを完全に無くすことができない場合には、熱プレスで圧着した後、ビア禁止エリアを切断する必要があるが、多数個取り用の基板の方が、個片取り用の基板よりも全基板面積に占めるビア禁止エリアの割合が低くなるので、個片取り用の基板よりも生産性は向上する。
Even in such a multi-chip substrate, since the
また、図13に示すように、第1基板10と第2基板20とコンポジットシート30とを組み合わせたもの(基板組合せ体80)を複数個用意して、同一の平面上に並べ、一組の上下のプレス板を用いて、一括してプレスを実行することも可能である。
In addition, as shown in FIG. 13, a plurality of combinations (substrate combinations 80) of the
このように複数の基板組合せ体80を一括してプレスした場合であっても、圧縮されて変形したゴムシート60が、個々の基板組合せ体80の側面34を覆う構成となるので、各基板組合せ体80において、コンポジットシート30の流動を抑制することができ、インナービア33を形成することができないエリア(ビア禁止エリア)を小さくすることができる。加えて、各基板組合せ体80の厚さがバラバラである場合であっても、ゴムの伸縮性を利用することにより、圧縮されて変形したゴムシート60が、個々の基板組合せ体80の側面34を覆うので、同時にプレスすることができる。その結果、生産性はさらに向上する。
Thus, even when a plurality of
さらに、図14に示すように、本実施形態では、多段の部品内蔵基板100に応用することも可能である。まず、電子部品12(12a、12b)が実装された第1基板10と、第1基板に対向して設けられた第2基板20とを、第1基板10と第2基板20との電気的接続を確保するインナービア33が形成されたコンポジットシート30を介して積層する。さらに、第2基板20の上に、別の上段のコンポジットシート35を介して第3基板90が積層される。
Furthermore, as shown in FIG. 14, this embodiment can be applied to a multi-stage component-embedded substrate 100. First, the
次に、コンポジットシート30および35が介在する第1基板10と第2基板20と第3基板90とを、上型50および下型40によって挟んでプレスを実行する。
Next, pressing is performed by sandwiching the
このプレス工程では、上型50と第3基板90の間、および、下型40と第1基板10の間に、2つのゴムシート60(60a、60b)が介在しており、プレス時に、このゴムシート60が、圧縮されて変形して、コンポジットシート30および35の側面に回り込むことによって、当該側面を覆っている状態が構成される。したがって、コンポジットシート30に加えて上段のコンポジットシート35の流動も抑制することができるので、いずれの段においてもインナービア33の位置ズレは防止される。
In this pressing step, two rubber sheets 60 (60a, 60b) are interposed between the
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated by suitable embodiment, such description is not a limitation matter and of course, various modifications are possible.
本発明によれば、生産性が良好な部品内蔵基板の製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of a component built-in board | substrate with favorable productivity can be provided.
10 第1基板
12 電子部品
12a 半導体素子
12b 受動部品
20 第2基板
30 樹脂介在層(コンポジットシート)
32 層間接続部材(インナービア)
33 基板端部に形成された層間接続部材(インナービア)
34 コンポジットシート30の側面
35 上段のコンポジットシート
40 下型
50 上型
60 弾性部材(ゴムシート)
65 弾性力の働く方向
68 ゴム枠
70 個片の部品内蔵基板100の単位となる基板ブロック
80 基板組合せ体
90 第3基板
100 部品内蔵基板
150 プレスの方向
210 ビア禁止エリア
200 ビア有効エリア
400 部品内蔵基板(回路部品内蔵モジュール)
500 回路基板
DESCRIPTION OF
32 Interlayer connection member (inner via)
33 Interlayer connection member (inner via) formed at the edge of the substrate
34
65 direction in which the elastic force works 68
500 Circuit board
Claims (12)
電子部品が実装された第1基板と、前記第1基板に対向して設けられた第2基板とを、前記第1基板と前記第2基板との電気的接続を確保する層間接続部材が形成された樹脂介在層を介して積層する工程(a)と、
前記樹脂介在層が介在した前記第1基板と前記第2基板とを、上型および下型によって挟んでプレスする工程(b)と
を含み、
前記工程(b)において、前記上型および前記下型の間に弾性部材を介在させ、プレス時に当該弾性部材が少なくとも前記樹脂介在層の側面を覆う状態でプレスを実行することを特徴とする、部品内蔵基板の製造方法。 A method of manufacturing a component-embedded substrate in which electronic components are embedded in a substrate,
An interlayer connection member that secures an electrical connection between the first substrate and the second substrate is formed between the first substrate on which the electronic component is mounted and the second substrate provided to face the first substrate. Laminating via the resin interposed layer,
A step (b) of pressing the first substrate and the second substrate with the resin intervening layer interposed between an upper mold and a lower mold,
In the step (b), an elastic member is interposed between the upper die and the lower die, and the pressing is performed in a state where the elastic member covers at least a side surface of the resin intervening layer during pressing. A method for manufacturing a component-embedded substrate.
前記プレス時に前記弾性部材が前記樹脂介在層の側面に回り込むことを特徴とする、請求項1に記載の部品内蔵基板の製造方法。 In the step (b), the elastic member is interposed between the upper mold and the second substrate, and between the lower mold and the first substrate,
The method for manufacturing a component-embedded substrate according to claim 1, wherein the elastic member wraps around a side surface of the resin intervening layer during the pressing.
前記ゴムシートは、前記下型と前記第1基板の間に介在される第1シートと、前記上型と前記第2基板の間に介在される第2シートとから構成されている、請求項1から4のいずれか一つに記載の部品内蔵基板の製造方法。 The elastic member is a rubber sheet made of silicone rubber,
The rubber sheet is composed of a first sheet interposed between the lower mold and the first substrate, and a second sheet interposed between the upper mold and the second substrate. 5. A method for manufacturing a component-embedded board according to any one of 1 to 4.
前記工程(b)において、前記電子部品は、前記コンポジットシート内に埋設される、請求項1から8のいずれか一つに記載の部品内蔵基板の製造方法。 The resin intervening layer is composed of a composite sheet containing at least a thermosetting resin and an inorganic filler,
The method for manufacturing a component-embedded substrate according to claim 1, wherein in the step (b), the electronic component is embedded in the composite sheet.
前記工程(b)の後、個々の前記基板ブロックに切断する工程をさらに実行する、請求項1から9のいずれか一つに記載の部品内蔵基板の製造方法。 The first board on which the electronic component is mounted includes a plurality of board blocks that are units of individual component-embedded boards,
The method for manufacturing a component-embedded substrate according to claim 1, further comprising a step of cutting into the individual substrate blocks after the step (b).
前記工程(b)において、複数の前記基板組合せ体が同一工程において一括してプレスされることを特徴とする、請求項1から10のいずれか一つに記載の部品内蔵基板の製造方法。 In the step (a), a plurality of substrate combinations in which the first substrate, the second substrate, and the resin intervening layer are combined are prepared,
The method for manufacturing a component-embedded board according to claim 1, wherein in the step (b), the plurality of board combinations are pressed together in the same process.
前記工程(b)において、前記樹脂介在層が介在した前記第1基板と前記第2基板と前記第3基板とを、上型および下型によって挟んでプレスすることを特徴とする、請求項1から11のいずれか一つに記載の部品内蔵基板の製造方法。 In the step (a), a third substrate is further laminated on the second substrate via a resin intervening layer,
2. In the step (b), the first substrate, the second substrate, and the third substrate with the resin intervening layer interposed therebetween are sandwiched and pressed between an upper die and a lower die. To 11. The method for manufacturing a component-embedded substrate according to any one of items 1 to 11.
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JP2009272580A (en) * | 2008-05-12 | 2009-11-19 | Nippon Mining & Metals Co Ltd | Method for manufacturing multilayer laminate |
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-
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- 2006-03-27 JP JP2006084571A patent/JP2007258635A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009109472A (en) * | 2007-10-10 | 2009-05-21 | Epson Toyocom Corp | Electronic device, electronic module, and method for manufacturing same |
JP2009272580A (en) * | 2008-05-12 | 2009-11-19 | Nippon Mining & Metals Co Ltd | Method for manufacturing multilayer laminate |
JP2013191886A (en) * | 2013-06-19 | 2013-09-26 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | Method of manufacturing multilayer laminate |
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